EP0887896A2 - Steckverbinder - Google Patents

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EP0887896A2
EP0887896A2 EP98111915A EP98111915A EP0887896A2 EP 0887896 A2 EP0887896 A2 EP 0887896A2 EP 98111915 A EP98111915 A EP 98111915A EP 98111915 A EP98111915 A EP 98111915A EP 0887896 A2 EP0887896 A2 EP 0887896A2
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EP
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knife
spring
contacts
press
connector
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Peter Seidel
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/72—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/722—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures coupling devices mounted on the edge of the printed circuits
    • H01R12/724—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures coupling devices mounted on the edge of the printed circuits containing contact members forming a right angle

Definitions

  • the present invention relates to a connector for electrical connection of two printed circuit boards, consisting of a male header with a variety of in a given Grid-arranged knife contacts and one on them adapted female connector with a large number of spring contacts, both the knife and the spring contacts each Via press-in pins arranged in the specified grid dimension are connected to the circuit boards.
  • connectors with a predetermined pitch e.g. B. according to IEC 1076-4-100
  • are normally pro Contact point which each consists of a press-in pin of the male connector, the knife contact, the spring contact and the press-in pin the female connector exists, transmit information signals, as possible when transmitting information signals many transmission channels are required and the information signals have poor performance.
  • connectors mentioned are not for one Transmission of high currents per contact point at high operating temperatures suitable if e.g. B. the 2.5 mm grid dimension according to IEC 1076-4-100 and the contacts with the printed circuit boards in press-in technology.
  • the object of the present invention is therefore a connector of the type mentioned at the beginning, in which high currents per contact point at high operating temperatures Can be transferred, and which also the contacts with press-in printed circuit board, and in which the predetermined grid dimension is maintained.
  • This task is for a connector of the beginning mentioned type in that in the male connector in each case transverse in a row of press-in pins over one Knife body assigned one or more knife contacts are, and that in the female connector crosswise in a row lying press-in pins over a spring body one or more Spring contacts are assigned, the number of spring contacts equal to or greater than the number of knife contacts is.
  • the connector according to the invention it is possible to use one Contact point per PCB several press-in pins, e.g. a maximum of five, so that a transmission high Currents at a high operating temperature is made possible.
  • all press-in pins lying in a transverse row a single knife contact is assigned to a male connector be while all in a row at the same time corresponding press pins of a female connector accordingly a single spring contact is assigned. It is in this special case also possible, that in a transverse row five spring contacts assign.
  • An expedient development of the connector according to the invention is characterized in that per knife body two knife contacts each forming a Faston knife different widths to accommodate different Receptacles (Faston springs) are formed, and that everyone Female connector is divided into two spring contacts, the Width correspond to the respective knife contacts.
  • the male connectors as well as the female connectors as both 90 ° versions as well as 180 ° versions.
  • the press-in pins with the respective Knife or spring contacts an angle of 180 °, while in the case of the 90 ° versions, the press-in pins opposite the Knife or spring contacts are bent by 90 °.
  • the male connectors 1 and 2 consist essentially of the Centering strips 5 and 6 and the knife bodies 10 and 11 with the corresponding knife contacts 17 and 18 and the press-in pins 16, via which the contact with a circuit board 9 takes place.
  • the knife bodies 10 and 11 are in the Centering strips 5 and 6 by means of warts 21, which on the Knife bodies 10 and 11 are formed, held.
  • the male connectors shown in Figures 1 to 4 each have two knife contacts 17 and 18, which act as Faston knives are trained.
  • the narrow knife contact 17 a standardized insertion width of 2.8 mm
  • the wide knife contact 18 has a standardized width of 4.8 mm.
  • This Faston knives are used when a circuit board directly via an external movable cable with a corresponding socket, i.e. a Faston feather, a high one Electricity should be supplied.
  • a Faston knife with corresponding spring contacts a female connector, as will be explained later.
  • press-in technique is also intended here in detail not be entered into, as this is generally known. It should only be stated in this context that the male connectors or female connectors by means of press-fit pins 22 can be mechanically attached to the circuit boards 9. In cases where such attachment is not is sufficient, of course there is also the Possibility of the knife or female connectors with the circuit boards to screw.
  • the female connectors 3 and 4 essentially consist of the female connector bodies 7 and 8 and the spring bodies 12 and 13 with the spring contacts 19 and 20 and the press-in pins 16.
  • the female connector bodies 7 and 8 have spring supports 23 to support the spring during the press-in process ribs 24 are provided which are used to pre-open the Serve spring contacts.
  • the female connectors 3 and 4 shown in Figures 5 to 9 are adapted to the female connectors shown in Figures 1 and 2.
  • the invention many variants of the assignment of knife and Allows spring contacts to the press-in pins.
  • a connector according to the above type are in a transverse row e.g. five press-in pins arranged. So it would be possible each time the five press-in pins of a male connector assign and the five press-in pins of a female connector also assign a spring contact. It would be but also possible a knife contact, which has five press-in pins is assigned to the male connector, on the female connector side five spring contacts which over the corresponding one Spring bodies are connected to five press-in pins. There can be any according to the requirements Select combinations.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum elektrischen Verbinden zweier Leiterplatten, bestehend aus einer Messerleiste mit einer Vielzahl von in einem vorgegebenen Rastermaß angeordneten Messerkontakten und einer daran angepaßten Federleiste mit einer Vielzahl von Federkontakten, wobei sowohl die Messer- als auch die Federkontakte jeweils über in dem vorgegebenen Rastermaß angeordnete Einpreßstifte mit den Leiterplatten verbunden sind.
Zur Realisierung von Hochstromkontakten im gleichen Rastermaß sind bei der Messerleiste (1, 2) jeweils quer in einer Reihe liegenden Einpreßstiften (16) über einen Messerkörper (10, 11) ein oder mehrere Messerkontakte (17, 18) zugeordnet und bei der Federleiste (3, 4) sind jeweils quer in einer Reihe liegenden Einpreßstiften (16) über einen Federkörper (12, 13) ein oder mehrere Federkontakte (19, 20) zugeordnet, wobei die Anzahl der Federkontakte (19, 20) gleich oder größer als die Anzahl der Messerkontakte (17, 18) ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum elektrischen Verbinden zweier Leiterplatten, bestehend aus einer Messerleiste mit einer Vielzahl von in einem vorgegebenen Rastermaß angeordneten Messerkontakten und einer daran angepaßten Federleiste mit einer Vielzahl von Federkontakten, wobei sowohl die Messer- als auch die Federkontakte jeweils über in dem vorgegeben Rastermaß angeordnete Einpreßstifte mit den Leiterplatten verbunden sind.
  • Bei derartigen Steckverbindern mit einem vorgegebenenen Rastermaß, z. B. nach IEC 1076-4-100, werden normalerweise pro Kontaktstelle, welche jeweils aus einem Einpreßstift der Messerleiste, dem Messerkontakt, dem Federkontakt und dem Einpreßstift der Federleiste besteht, Informationssignale übertragen, da bei der Übertragung von Informationssignalen möglichst viele Übertragungskanäle gefordert werden und die Informationssignale eine geringe Leistung aufweisen. Die eingangs genannten Steckverbinder sind jedoch nicht für eine Übertragung hoher Ströme pro Kontaktstelle bei hohen Betriebstemperaturen geeignet, wenn z. B. das 2,5 mm-Rastermaß nach IEC 1076-4-100 beibehalten werden soll und die Kontakte mit den Leiterplatten in Einpreßtechnik ausgeführt sein sollen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem pro Kontaktstelle hohe Ströme bei hohen Betriebstemperaturen Übertragen werden können, und bei welchem außerdem die Kontakte mit der Leiterplatte in Einpreßtechnik ausgeführt sind, und bei dem das vorgegebene Rastermaß beibehalten wird.
  • Diese Aufgabe wird für den für einen Steckverbinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß bei der Messerleiste jeweils quer in einer Reihe liegenden Einpreßstiften über einen Messerkörper ein oder mehrere Messerkontakte zugeordnet sind, und daß bei der Federleiste jeweils quer in einer Reihe liegenden Einpreßstiften über einen Federkörper ein oder mehrere Federkontakte zugeordnet sind, wobei die Anzahl der Federkontakte gleich oder größer als die Anzahl der Messerkontakte ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder ist es möglich, einer Kontaktstelle pro Leiterplatte mehrere Einpreßstifte, z.B. maximal fünf, zuzuordnen, so daß eine Übertragung hoher Ströme bei einer hohen Betriebstemperatur ermöglicht wird. Im speziellen Fall kann allen in einer Querreihe liegenden Einpreßstiften einer Messerleiste ein einziger Messerkontakt zugeordnet werden, während gleichzeitig allen in einer Querreihe liegenden Einpreßstiften einer Federleiste entsprechend ein einziger Federkontakt zugeordnet ist. Es ist in diesem speziellen Fall aber auch möglich, den in einer Querreihe liegenden Einpreßstiften der Federleiste fünf Federkontakte zuzuordnen.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, daß pro Messerkörper zwei jeweils ein Faston-Messer bildende Messerkontakte von unterschiedlicher Breite zur Aufnahme unterschiedlicher Steckhülsen (Faston-Federn) ausgebildet sind, und daß jeder Federleistenkörper in zwei Federkontakte aufgeteilt ist, deren Breite den jeweiligen Messerkontakten entsprechen.
  • Durch die Schaffung von Faston-Messer können z.B. einer Leiterplatte über entsprechende Faston-Federn direkt hohe Ströme zugeführt werden.
  • Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels.
  • Es zeigen
    • Figur 1 einen Querschnitt durch eine Messerleiste in 180°-Ausführung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders,
    • Figur 2 einen teilweisen Längsschnitt durch die in Figur 1 gezeigte Messerleiste,
    • Figur 3 einen teilweisen Querschnitt durch eine Messerleiste in 90°-Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • Figur 4 einen teilweisen Längsschnitt durch die in Figur 2 gezeigte Messerleiste,
    • Figur 5 einen Querschnitt durch eine Federleiste in 180°-Ausführung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders,
    • Figur 6 einen Schnitt entlang der Linie E-F in Figur 5,
    • Figur 7 Schnitte entlang der Linien A-B, C-D in Figur 5,
    • Figur 8 einen Querschnitt durch eine Federleiste in 90°-Ausführung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders,
    • Figur 9 einen teilweisen Längsschnitt durch die in Figur 8 gezeigte Federleiste,
    • Figur 10 einen abgewickelten Federleistenkörper einer Federleiste, wie sie in Figur 8 gezeigt ist und
    • Figur 11 einen abgewickelten Federleistenkörper einer Federleiste, wie sie in Figur 5 gezeigt ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder können die Messerleisten sowie die Federleisten sowohl als 90°-Ausführungen als auch als 180°-Ausführungen ausgeführt sein. Dabei bilden bei den 180°-Ausführungen die Einpreßstifte mit den jeweiligen Messer- bzw. Federkontakten einen Winkel von 180°, während bei den 90°-Ausführungen die Einpreßstifte gegenüber den Messer- bzw. Federkontakten um 90° abgebogen sind.
  • Die Messerleisten 1 und 2 bestehen im wesentlichen aus den Zentrierleisten 5 und 6 sowie den Messerkörpern 10 und 11 mit den entsprechenden Messerkontakten 17 und 18 sowie den Einpreßstiften 16, über welche die Kontaktierung mit einer Leiterplatte 9 erfolgt. Die Messerkörper 10 und 11 werden in den Zentrierleisten 5 und 6 mittels Warzen 21, welche auf den Messerkörpern 10 und 11 ausgebildet sind, gehalten. Auf eine detaillierte Beschreibung der Messerleisten soll in diesem Zusammenhang verzichtet werden, da diese nicht erfindungswesentlich ist und jedem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann bekannt ist.
  • Die in Figur 1 bis 4 dargestellten Messerleisten besitzen jeweils zwei Messerkontakte 17 und 18, welche als Faston-Messer ausgebildet sind. Dabei besitzt der schmale Messerkontakt 17 eine genormte Steckbreite von 2,8 mm, während der breite Messerkontakt 18 eine genormte Breite von 4,8 mm aufweist. Diese Faston-Messer kommen dann zur Anwendung, wenn einer Leiterplatte direkt über ein externes bewegliches Kabel mit einer entsprechenden Steckhülse, d.h. einer Faston-Feder, ein hoher Strom zugeführt werden soll. Gleichzeitig ist es aber möglich, diese Faston-Messer mit entsprechenden Federkontakten einer Federleiste, wie später noch ausgeführt wird, zu kontaktieren.
  • Auf die bekannte Einpreßtechnik soll hier im einzelnen auch nicht eingegangen werden, da diese allgemein bekannt ist. Es soll in diesem Zusammenhang lediglich festgestellt werden, daß die Messerleisten bzw. Federleisten mittels Einpreßzapfen 22 mechanisch auf den Leiterplatten 9 befestigt werden können. In den Fällen, in denen eine derartige Befestigung nicht ausreichend ist, besteht selbstverständlich darüberhinaus die Möglichkeit, die Messer- bzw. Federleisten mit den Leiterplatten zu verschrauben.
  • In Figur 2 ist angedeutet, daß die entsprechenden Messerkontakte und dementsprechend auch die entsprechenden Federkontakte im normalen Rasterabstand a vorgesehen sein können, daß darüberhinaus aber auch die Möglichkeit besteht, die Hochstromkontaktstellen in Abständen anzuordnen, welche ein ganzzahliges Vielfaches des Grundrastermaßes von z.B. 2,5 mm betragen. Dieser Abstand kann entsprechend den verwendeten Spannungen und den dazugehörenden Luft- und Kriechstrecken ausgewählt werden.
  • Die Federleisten 3 und 4 bestehen im wesentlichen aus den Federleistenkörpern 7 und 8 sowie den Federkörpern 12 und 13 mit den Federkontakten 19 und 20 sowie den Einpreßstiften 16. Die Federleistenkörper 7 bzw. 8 besitzen Federabstützungen 23 zum Abstützen der Feder während des Einpreßvorgangs.Im Steckbereich sind Rippen 24 vorgesehen, welche zur Voröffnung der Federkontakte dienen. Auf den genormten Aufbau einer Federleiste soll in diesem Zusammenhang nicht eingegangen werden, da dieser dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann bekannt ist.
  • Die in den Figuren 5 bis 9 dargestellten Federleisten 3 und 4 sind den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Federleisten angepaßt. In diesem Zusammenhang ist jedoch festzustellen, daß die Erfindung viele Varianten der Zuordnung von Messer- und Federkontakten zu den Einpreßstiften zuläßt. Bei einem Steckverbinder gemäß der obengenannten Art sind in einer Querreihe z.B. fünf Einpreßstifte angeordnet. Es wäre also möglich, jeweils den fünf Einpreßstiften einer Messerleiste einen Messerkontakt zuzuordnen und den fünf Einpreßstiften einer Federleiste ebenfalls einen Federkontakt zuzuordnen. Es wäre aber auch möglich, einen Messerkontakt, welcher fünf Einpreßstiften der Messerleiste zugeordnet ist, auf seiten der Federleiste fünf Federkontakte welche über dem entsprechenden Federkörper mit fünf Einpreßstiften verbunden sind, zuzuordnen. Es lassen sich hier entsprechend den Anforderungen beliebige Kombinationen auswählen.
  • Es soll abschließend noch eine zweckmäßige Methode zur Herstellung der Federkörper mit den zugehörigen Federkontakten und Einpreßstiften aufgezeigt werden. So besteht ein zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung eines derartigen Federkörpers darin, daß er aus einem ebenen Blech als ebenes Teil, wie in den Figuren 10 und 11 gezeigt ist, ausgestanzt wird. Nach dem Ausstanzen wird dieses ebene Blechteil um seine Symmetrieachse mehrfach abgebogen, so daß sich die endgültige Form ergibt, bei der jeweils die Einpreßzapfen kammartig in einer Flucht angeordnet sind. Das Abbiegen des ebenen Federleistenkörpers in seine endgültige Form ist insbesondere beim Vergleich der Figuren 11 und 6 zu erkennen.

Claims (3)

  1. Steckverbinder zum elektrischen Verbinden zweier Leiterplatten, bestehend aus einer Messerleiste mit einer Vielzahl von in einem vorgegebenen Rastermaß angeordneten Messerkontakten und einer daran angepaßten Federleiste mit einer Vielzahl von Federkontakten, wobei sowohl die Messer- als auch die Federkontakte jeweils über in dem vorgegebenen Rastermaß angeordnete Einpreßstifte mit den Leiterplatten verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Messerleiste (1, 2) jeweils quer in einer Reihe liegenden Einpreßstiften (16) über einen Messerkörper (10, 11) ein oder mehrere Messerkontakte (17, 18) zugeordnet sind, und daß bei der Federleiste (3, 4) jeweils quer in einer Reihe liegenden Einpreßstiften (16) über einen Federkörper (12, 13) ein oder mehrere Federkontakte (19, 20) zugeordnet sind, wobei die Anzahl der Federkontakte (19, 20) gleich oder größer als die Anzahl der Messerkontakte (17, 18) ist.
  2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Messerkörper (10, 11) zwei jeweils ein Faston-Messer bildende Messerkontakte (17, 18) von unterschiedlicher Breite zur Aufnahme unterschiedlicher Steckhülsen (Faston-Federn) ausgebildet sind, und daß jeder Federkörper (12, 13) in zwei Federkontakte (19, 20) aufgeteilt ist, deren Breite den jeweiligen Messerkontakten (17, 18) entsprechen.
  3. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkörper (12, 13) einstückig aus einem Blech ausgestanzt sind und anschließend entsprechend abgebogen sind.
EP98111915A 1997-06-26 1998-06-26 Steckverbinder Withdrawn EP0887896A3 (de)

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