DE69518205T2

DE69518205T2 - Verbinder geringer Einsteckkraft für flexible Schaltungen

Info

Publication number: DE69518205T2
Application number: DE69518205T
Authority: DE
Inventors: Osamu Hashiguchi; Kazuomi Sato
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 1994-10-06
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 2001-03-29
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JP2678886B2; TW294849B; JPH08106962A; EP0706241A3; EP0706241B1; US5735709A; EP0706241A2; DE69518205D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG:

Diese Erfindung bezieht sich auf einen einsteckkraftfreien Verbinder für flexible Leiterplatten. Insbesondere befaßt sich die vorliegende Erfindung mit dem einsteckkraftfreien Verbinder, der flexible Leiterplatten in einer Vielzahl von Reihen aufweist.
Auf die Weise, die später im größeren Detail beschrieben wird, weist ein herkömmlicher einsteckkraftfreier Verbinder für eine Leiterplatte Kontakte, die auf einem Isolator in einem Gehäuse befestigt sind, Federn einer Abdeckung und eine Leiterplatte auf. Die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung 31829/1993 ist ein Beispielsdokument des herkömmlichen einsteckkraftfreien Verbinders für eine Leiterplatte. Die Leiterplatte wird in den Isolator eingesteckt, nachdem die Abdeckung geöffnet wurde. Als nächstes wird die Abdeckung geschlossen. Dann berühren die Leitungsabschnitte der Leiterplatte sicher die Kontakte, die auf dem Isolator befestigt sind, da die Leiterplatte durch die Federn der Abdeckung gepreßt wird.
Bei einem einsteckkraftfreien Verbinder mit flexiblen gedruckten Schaltungen oder flexiblen Flachkabeln in einer Vielzahl von Reihen nimmt die Zahl der betroffenen Kontakte allgemein zu, um mit der Zunahme der Zahl von Signalen fertig zu werden. Da das Einstecken und Herausziehen der Leiterplatten in den Isolator und aus ihm heraus keine große Kraft verlangen darf, kann der einsteckkraftfreie Verbinder einen komplizierten zum leichten Betrieb nicht vermeiden.
Weiter braucht der einsteckkraftfreie Verbinder hervorragende Übertragungseigenschaften (Impedanzanpassung, Ausschluß von Übersprechen usw.). Die Bedingungen zum Erfüllen der Übertragungseigenschaften und die Bedingungen zum Erfüllen der mechanischen Eigenschaften bei dem einsteckkraftfreien Verbinder laufen praktisch einander entgegengesetzt bei der Konstruktion. Daher ist es sehr schwierig, beide Bedingungen zu erfüllen.
Die US 5217383 offenbart einen anderen einsteckkraftfreien Verbinder.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG:

Es ist folglich eine Aufgabe dieser Erfindung, einen einsteckkraftfreien Verbinder für flexible Leiterplatten mit einem einfachen Aufbau vorzusehen.
Es ist eine andere Aufgabe dieser Erfindung, einen einsteckkraftfreien Verbinder für flexible Leiterplatten vorzusehen, der eine große Zahl von Signalen mit hervorragenden Übertragungseigenschaften behandeln kann.
Andere Aufgaben dieser Erfindung werden klar, während die Beschreibung vorangeht.
Diese Aufgaben werden gelöst durch einen einsteckkraftfreien Verbinder für flexible Leiterplatten nach Anspruch 1.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:

Fig. 1 ist eine schematische vertikale Schnittansicht eines herkömmlichen einsteckkraftfreien Verbinders für eine Leiterplatte, dessen Abdeckung geöffnet ist;
Fig. 2 ist eine schematische vertikale Schnittansicht eines herkömmlichen einsteckkraftfreien Verbinders für eine Leiterplatte, dessen Abdeckung geschlossen ist;
Fig. 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Schnittansicht eines einsteckkraftfreien Verbinders für flexible Leiterplatten gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 4 ist eine vertikale Schnittansicht eines einsteckkraftfreien Verbinders für flexible Leiterplatten gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung in elektrischer Trennung:
Fig. 5 ist eine vertikale Schnittansicht eines einsteckkraftfreien Verbinders für flexible Leiterplatten gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung in elektrischer Verbindung;
Fig. 6 ist eine auseinandergezogene perspektivische Schnittansicht eines einsteckkraftfreien Verbinders für flexible Leiterplatten gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 7 ist eine vertikale Schnittansicht eines einsteckkraftfreien Verbinders für flexible Leiterplatten gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung in elektrischer Trennung;
Fig. 8 ist eine vertikale Schnittansicht eines einsteckkraftfreien Verbinders für flexible Leiterplatten gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung in elektrischer Verbindung;
Fig. 9 ist eine auseinandergezogene perspektivische Schnittansicht eines einsteckkraftfreien Verbinders für flexible Leiterplatten gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 10 ist eine vertikale Schnittansicht eines einsteckkraftfreien Verbinders für flexible Leiterplatten gemäß der dritten Ausführungsform dieser Erfindung in elektrischer Trennung;
Fig. 11 ist eine vertikale Schnittansicht eines einsteckkraftfreien Verbinders für flexible Leiterplatten gemäß der dritten Ausführungsform dieser Erfindung in elektrischer Verbindung;
Fig. 12 ist eine Schnittansicht senkrecht zu der in Fig. 10 gezeigten Schnittansicht; und
Fig. 13 ist eine Schnittansicht senkrecht zu der in Fig. 11 gezeigten Schnittansicht.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM:

Es wird Bezug genommen auf Fig. 1 und 2, ein herkömmlicher einsteckkraftfreier Verbinder für eine Leiterplatte wird zuerst zum Erleichtern eines Verständnisses dieser Erfindung beschrieben.
Der herkömmliche einsteckkraftfreie Verbinder für eine Leiterplatte weist einen Isolator 21 in einem Gehäuse (nicht gezeigt), eine Abdeckung 27, die auf dem Isolator 21 schwenkt, und eine Leiterplatte 29 auf. Der Isolator 21 weist ein Loch 22 an dem Mittelabschnitt und eine Rille 23 an dem oberen Abschnitt davon auf. Kontakte 24 sind auf dem Isolator 21 geformt. Die Kontakte 24 weisen Anschlüsse 25 und 26 an beiden Enden davon auf. Die Abdeckung 27 ist zuerst geöffnet, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Nachdem die Leiterplatte 29 in die Rille 23 des Isolators 21 eingesteckt ist, wird die Abdeckung 27 geschlossen. Dann berühren Leitungsabschnitte der Leiterplatte 29 sicher die Anschlüsse 25 der Kontakte 24, da die Leiterplatte 29 durch Federn 28 der Abdeckung 27 gepreßt wird.
Bei dem dargestellten einsteckkraftfreien Verbinder für eine Leiterplatte öffnet sich die Abdeckung 27 und schließt sich in dem Falle des Einsteckens und Herausziehens der Leiterplatte 29 in den Isolator 21 und aus ihm heraus. Dieses macht den herkömmlichen einsteckkraftfreien Verbinder für eine Leiterplatte groß und beschwerlich. Weiter fehlt dem herkömmlichen einsteckkraftfreien Verbinder für eine Leiterplatte die Zahl der Kontakte.
Andererseits nimmt bei einem einsteckkraftfreien Verbinder mit flexiblen gedruckten Schaltungen oder flexiblen Flachkabeln in einer Vielzahl von Reihen die Zahl der betroffenen Kontakte allgemein zu zum Fertigwerden mit der Zunahme der Zahl der Signale. Da das Einstecken und Herausziehen der Leiterplatten in einem Isolator und aus ihm heraus keine große Kraft benötigen darf, kann der einsteckkraftfreie Verbinder keinen komplizierten Aufbau zum leichten Tätigwerden vermeiden.
Es wird nun auf Fig. 3, 4 und 5 Bezug genommen, die Beschreibung geht zu einem einsteckkraftfreien Verbinder für flexible Leiterplatten gemäß einer bevorzugten ersten Ausführungsform dieser Erfindung voran.
In Fig. 3 weist ein Gehäuse 36 ein rundes Loch 37 an beiden Endwänden 36A in einer Längsrichtung davon auf. Ein Treiberteil 38 weist einen Treibervorsprung 38a an einer Umfangsoberfläche davon und einen säulenförmigen Vorsprung 39 an beiden Enden in einer Längsrichtung davon auf. Da der säulenförmige Vorsprung 39 in das runde Loch 37 paßt, kann sich das Treiberteil 38 in Bezug auf das Gehäuse 36 drehen.
Eine flexible Leiterplatte 31 weist ein isolierendes Band 32 auf der Vorderseite und eine elastische Platte 33 auf der Rückseite davon auf. Das isolierende Band 32 weist Leitermuster 32a auf der Oberfläche davon auf. Das isolierende Band 32, die Leitermuster 32A und die elastische Platte 33 sind aus Polyimidharz, Kupferfolie bzw. Phosphorbronze hergestellt.
Ein Isolator 35 fixiert die Mittelabschnitte von zwei flexiblen Leiterplatten 31 an dem vorbestimmten Abstand. Ein Paar von Metallfedern 34 berührt jede Stufe 36B an beiden Enden der Endwände 36A des Gehäuses 36 und preßt immer den Isolator 35 zu dem Treiberteil 38. Wenn die Leitermuster 36A von Gegenkontakten 32 getrennt sind, bewirkt ein Paar von Federn 34, daß der Isolator 35 durch Pressen der linken Seite in Fig. 4 versetzt wird.
In Fig. 4 und 5 sind der Isolator 35 und das Treiberteil 38 in dem oberen Abschnitt des Gehäuses 36 aufgenommen und immer zu dem Treiberteil 38 durch das Paar von Federn 34 gepreßt. Ein Gegenisolator 40 ist in dem unteren Abschnitt des Gehäuses 36 aufgenommen. Der Gegenisolator 40 weist zwei Rillen 41 auf. Ein Zwischenraum zwischen einem Paar von Gegenkontakten 42 ist etwas breiter als die Dicke der flexiblen Leiterplatte 31. Zwei Paare der Gegenkontakte 42 sind in jeder Rille 41 entsprechend fixiert, so daß sie mit den Leitermustern 32A und der elastischen Platte 33 der zwei flexiblen Leiterplatten 31 fertig werden.
Die linke Seite eines jeden Paares von Gegenkontakten 42 ist ein Signalkontakt, und die rechte Seite davon ist ein Massekontakt in Fig. 4 und 5.
In Fig. 4 können, da jedes Ende der zwei entsprechenden flexiblen Leiterplatten 31 in einem geraden Zustand angeordnet ist, die zwei flexiblen Leiterplatten 31 in die zwei Paare von Gegenkontakten 42 ohne Einsteckwiderstand eingesteckt werden. Wenn das Treiberteil 38 im Uhrzeigersinne um seinen unteren Abschnitt gedreht wird, drückt der Treibervorsprung 38A den Isolator 35. Daher wird der Isolator 35 zu der rechten Seite zum Führen in die Position von Fig. 5 gegen die Kraft des Paares von Federn 34 versetzt. Dann neigt sich jedes Ende der zwei flexiblen Leiterplatten 31, die von dem Isolator 35 vorstehen, und sie berühren kräftig jeden Gegenkontakt 42. Folglich ist jedes Leitermuster 32A mit dem entsprechenden Gegenkontakt 42 elektrisch verbunden.
Bei der elektrischen Verbindung zwischen den Leitermustern 32A einer jeden flexiblen Leiterplatte 31 und eines jeden Gegenkontaktes 42 wird jede flexible Leiterplatte 31 durch eine Kraft eines Vektors F und eine Kraft eines Vektors P durch jeden Gegenkontakt 42 betätigt, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn der Vektor W eine Kraft ist, die auf einem festen Ende der elastischen Platte 33 zu dem Isolator 35 lastet, S der Abstand zwischen dem Vektor F und dem Vektor P ist, L der Abstand zwischen dem Vektor F und dem Vektor W ist, wenn L länger als S ist, ist es möglich, daß der Vektor W sehr viel kleiner als der Vektor F oder P ist. Daher kann der Isolator 35 durch eine schwache Kraft getrieben werden. Mit andern Worten, die flexible Leiterplatte 31 kann die Gegenkontakte 42 durch eine schwache Kraft berühren.
Es wird Bezug genommen nun auf Fig. 6, 7 und 8, die Beschreibung geht voran zu einem einsteckkraftfreien Verbinder für f jexible Leiterplatten gemäß einer bevorzugten zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.
In Fig. 6, 7 und 8 ist ein Isolator 51 und ein Treiberteil 55 in dem oberen Abschnitt eines Gehäuses 53 aufgenommen. Der Isolator 51 weist angeschrägte Rauheiten 52 an der Dickenrichtung davon auf, und auch das Treiberteil 55 weist angeschrägte Rauheiten 56 an der Dickenrichtung davon zum Passen in die angeschrägte Rauheiten 52 auf.
Das Prinzip der Bewegung der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung ist fundamental ähnlich zu dem der ersten Ausführungsform dieser Erfindung.
In Fig. 7 laufen, wenn das Treiberteil 55 heruntergedrückt wird, die konvexen Abschnitte der angeschrägten Rauheiten 56 in die zweite konvexen Abschnitte der angeschrägten Rauheiten 52 des Isolators 51. Dann wird der Isolator 51 zu der rechten Seite zum Führen in die Positionen von Fig. 8 versetzt.
Wenn das Treiberteil 55 zu der Position von Fig. 7 zurückgekehrt ist, ist das Mittel, das den Isolator 51 zu der linken Seite in der gleichen Zeichnung preßt, ein Paar von Metallfedern 57. Ein Paar von Federn 57 ist in ein Paar von Ausschnitte 54 eingesteckt, die an beiden Seiten des Gehäuses 53 gebildet sind. Das oben erwähnte Mittel kann in ein Paar von Federn 34 modifiziert werden, das an beiden Seiten des Isolators 35 in der ersten Ausführungsform dieser Erfindung gebildet ist.
Es wird nun auf Fig. 9, 10, 11, 12 und 13 Bezug genommen, die Beschreibung geht zu einem einsteckkraftfreien Verbinder für flexible Leiterplatten gemäß einer bevorzugten dritten Ausführungsform dieser Erfindung vor.
In Fig. 9, 10, 11, 12 und 13 sind ein Isolator 61 und ein Treiberteil 65 in dem oberen Abschnitt eines Gehäuses 63 aufgenommen. Der Isolator 61 weist angeschrägte Rauheiten 62 an der senkrechten Richtung zu der Dicke davon auf, und das Treiberteil 65 weist ebenfalls angeschrägte Rauheiten 66 auf, die in die angeschrägte Rauheiten 62 passen, in der senkrechten Richtung zu der Dicke davon auf.
Das Prinzip der Bewegung der dritten Ausführungsform dieser Erfindung ist fundamental ähnlich zu dem der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.
In Fig. 10 laufen, wenn das Treiberteil 65 in die Längsrichtung geschoben wird (die Richtung senkrecht zu der Oberfläche dieses Zeichnungspapieres), mit andern Worten in Fig. 12, wenn das Treiberteil 65 nach links gedrückt wird, mehrere konvexe Abschnitte der angeschrägten Rauheiten 66 davon in mehrere konvexe Abschnitte der angeschrägten Rauheiten 62 des Isolators 61. Dann wird der Isolator 61 zu der rechten Seite in Fig. 10 (der unteren Seite in Fig. 12) versetzt zum Führen in die Position vcn Fig. 11 (Fig. 13).
Wenn das Treiberteil 65 zu der Position von Fig. 10 zurückgekehrt ist, ist das Mittel, das den Isolator 61 zu der linken Seite in der gleichen Zeichnung drückt, ein Paar von Metallfedern 67. Ein Paar von Federn 67 ist in ein Paar von Ausschnitten 64 eingeführt, die an den beiden Seiten des Gehäuses 63 gebildet sind. Das oben erwähnte Mittel kann in ein Paar von Federn 34 modifiziert werden, das an beiden Seiten der elastischen Platte 33 in der ersten Ausführungsform dieser Erfindung gebildet ist.
Somit macht die Erfindung den Antriebsmechanismus des einsteckkraftfreien Verbinders für flexible Leiterplatten einfacher. Weiter macht die Erfindung den gesamten Aufbau des einsteckkraftfreien Verbinders für flexible Leiterplatten schlanker und kompakter.
Weiter kann diese Erfindung den Antriebsmechanismus des einsteckkraftfreien Verbinders für flexible Leiterplatten mit einer schwachen Kraft versetzen.
Da weiterhin diese Erfindung geschliffene Oberflächen aus einer Mehrzahl von Oberflächen von flexiblen gedruckten Schaltungen herstellt, können Übertragungsleitungen vom Mikrostriptyp erzielt werden. Daher weist diese Erfindung hervorragende Übertragungseigenschaften (Impedanzanpassung, Vermeiden von Übersprechung usw.).

Claims

1. Einsteckkraftfreier Verbinder für flexible Leiterplatten mit

einem Gehäuse (36, 53, 63), mehreren flexiblen Leiterplatten (31) in einer Vielzahl von Reihen, einem Isolator (35, 51, 61), der nur einen Teil der flexiblen Leiterplatten (31) auf solche Weise hält, daß Enden der Leiterplatten von dem Isolator (35, 51, 61) vorstehen und in den Gehäusen (36, 53, 63) senkrecht zu den flexiblen Leiterplatten (31) versetzbar sind,

einem Gegenisolator (40) mit mehreren Paaren von Gegenkontakten (92) mit einem Zwischenraum zwischen jedem der Paare breiter als die Dicke der flexiblen Leiterplatte (31), und einem Treiberteil (38, 55, 65) zum Versetzen des Isolators (35, 51, 61) mit den flexiblen Leiterplatten so, daß die Enden der flexiblen Leiterplatten (31) geneigt werden, und zum Bewirken, daß die Enden der flexiblen Leiterplatten (31) die mehreren Paare der Gegenkontakte (42) berühren.

2. Einsteckkraftfreier Verbinder für flexible Leiterplatten nach Anspruch 1, bei dem sich das Treiberteil (38) relativ zu dem Gehäuse (36) so dreht, daß der Isolator (35) mit den flexiblen Leiterplatten versetzt wird.

3. Einsteckkraftfreier Verbinder für flexible Leiterplatten nach Anspruch 1, bei dem das Treiberteil (35) in die Einsteckrichtung relativ zu dem Gehäuse (53) so gleitet, daß der Isolator (51) mit den flexiblen Leiterplatten versetzt wird.

4. Einsteckkraftfreier Verbinder für flexible Leiterplatten nach Anspruch 1, bei dem das Treiberteil (65) senkrecht zu der Einsteckrichtung relativ zu dem Gehäuse (63) so gleitet, daß der Isolator (61) mit den flexiblen Leiterplatten versetzt wird.

5. Einsteckkraftfreier Verbinder für flexible Leiterplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem jede der Leiterplatten (31) ein isolierendes Band (32) mit Leitermustern (32a) auf einer ersten Seite davon und eine elastische Platte (33) auf einer zweiten Seite davon aufweist.

6. Einsteckkraftfreier Verbinder für flexible Leiterplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem jede der flexiblen Leiterplatten (31) eine gedruckte Schaltung aufweist.

7. Einsteckkraftfreier Verbinder für flexible Leiterplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Isolator (35, 51, 61) und das Treiberteil (38, 55, 65) in dem oberen Abschnitt des Gehäuses (36, 53, 63) aufgenommen sind, wobei der Gegenisolator (40) in dem unteren Abschnitt des gleichen Gehäuses aufgenommen ist.