[0001] Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder für gedruckte oder anderweitig hergestellte
Leiterkarten insbesondere gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Zur Stromversorgung einer Vielzahl von Leiterkarten in elektronischen Geräten insbesondere
für verdrahtete Rückwände in der Computerindustrie sind - unabhängig von der jeweiligen
technischen Ausführung der Rückwände beispielsweise in Wickeltechnik, Metallplattentechnik,
als gedruckte Schaltung in Löt- oder Einpreßtechnik-verschiedene Lösungen für die
Stromversorgung und verschiedene Stromschienenkonzepte bekannt, die jedoch prinzipiell
eine Gemeinsamkeit aufweisen: Es werden zur Übertragung des Stroms auf die einzelnen
Tochterkarten innerhalb der Steckverbindung die üblichen Kontakte des Kartensteckverbinders
benutzt. Bekannt ist auch die direkte Kontaktierung einer Stromschiene mittels eines
Zusatzsteckers.
[0003] Bei Geräten mit Niederspannungsversorgung, wie sie heute zunehmend insbesondere bei
Rechenanlagen vorgesehen ist, erreichen jedoch die über die Stromversorgungskontakte
fließenden Ströme erhebliche Werte,so vor allem dann, wenn sehr schnell schaltende
Haltbleiterbauelemente mit Metall-Sperrschicht (Schottky-Sperrschicht) verwendet werden.
Häufig ist es auch erwünscht, beim Anschließen einer Leiterkarte über den Steckverbinder
sicherzustellen, daß die Stromversorgung in jedem Fall für alle Teile der Schaltung
sichergestellt ist bevor irgendein Bauelement auf der anzuschließenden Leiterkarte
eine bestimmungsgemäße Schaltfunktion ausführen kann. Man spricht hier von einer
sogenannten erwünschten "Stromvoreilung". Wird jedoch die Stromversorgung über die
üblichen Kontakte des Kartensteckverbinders hergestellt, so müssen bei relativ hohen
Versorgungsströmen mehrere Kontakte belegt werden, für die die gleichzeitige und gleichmäßige
Kontakgabe gewährleistet sein muß. Ersichtlicherweise stellt in diesem Fall auch die
Forderung einer Stromvoreilung ein gewisses Problem dar.
[0004] Die andere bekannte Lösung der direkten Kontaktierung der Stromschiene mittels eines
Zusatzsteckers ist jedoch offensichtlich aufwendiger und kann in manchen Fällen auch
zu räumlichen Problemen im Gerät führen.
[0005] Die im Patentanspruch 1 angegebene erfindungsgemäße Lösung bietet den besonderen
Vorteil einer direkten Kontaktierung der Stromschiene durch eine geringfügige Modifikation
bestehender indirekter Kartenstecker, wobei die Erfindung dadurch gekennzeichnet ist
daß an wenigstens einer Schmalseite der Kontaktfederleiste des Steckverbinders eine
zusätzliche Kontaktfeder eingesetzt ist zur Kontaktierung ener mehreren Steckverbindern
zugeordneten Stromschiene über eine Aussparung in der entsprechenden Schmalseite
des Schutzkragens der Kontaktfederleiste.
[0006] Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen angegeben
sowie in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
[0007] Vorteilhaft ist es zur Erhöhung der Kontaktsicherheit an der Stromschiene in der
erwähnten Schmalseite der Kontaktfederleiste zwei oder auch mehr zusätzliche elektrisch-galvanisch
parallel verbundene Kontaktfedern vorzusehen.
[0008] Um für den Steckverbinder gleichzeitig einen Verdrehschutz gegen unbeabsichtigt
falsches Zusammensetecken der Kontaktleiste und der Kontaktfederleiste gewährleisten
zu können, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, den oder due zusätzliche
(n) Kontaktfeder (n) in einen kammerartigen Vorsprung einzusetzen, der seitlich offen
ist und aus der für die Stromschienenkontaktgabe vorgesehenen Schmalseite der Kontaktfederleiste
vorspringt und zwar um ein Stück das in etwa der Wandstärke des Schutzkragens der
Kontaktleiste entspricht. Am Schutzkragen ist dann eine entsprechende Aussparung vorgesehen,
über die der Kontaktgabe-Zugriff des oder der zusätzlichen Kontaktfeder(n) gewährleistet
ist.
[0009] Die Stromschiene selbst kann in am Gehäuseteil der Messer- oder Stiftkontaktleise
angespritzte Kunststoffhaken eingeklipst oder durch zusätzliche mit diesem Gehäuseteil
verbundene Federelemente so gehalten sein, daß auf einfache Weise die Höhe der Stromschiene
variiert werden kann, um so eine gewünschte Voreilung der Kontaktgabe der Hochstromkontakte
gegenüber den Signalkontakten des Steckverbinders sicherzustellen. Die Voreilung der
Stromkontaktgabe kann aber auch durch eine unterschiedliche insbesondere etwas größere
Länge des oder der zusätzlichen Kontaktfeder (n) erreicht werden.
[0010] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezug auf einen Steckverbinder
nach DIN 41 612, Bauform R beschrieben, der erfindungsgemäß mit den seitlichen Zusatzkontakten
versehen ist. Es zeigen:
Fig. 1 ein Beispiel für eine unterseitig verdrahtete Rückwand mit mehreren oberseitig
angeordneten Steckverbindern erfindungsgemäßer Bauart einschließlich zweier jeweils
entlang der Schmalseiten der Steckverbinder verlaufender Stromschienen,
Fig. 2 die perspektivische Teilansicht der Kontaktfederleiste eines Kartensteckverbinders
mit erfindungsgemäßen Merkmalen; und
Fig. 3 bis 5 Beispiel für die Halterung einer Stromschiene bei Kartensteckverbindern
mit erfindungsgemäßen Merkmalen.
[0011] Die Rückwand 1 beispielsweise eines elektronischen Rechengerätes ist mit einer Mehrzahl
von (Messer- oder Stift-) Kontaktleisten 11 bestückt, die in Parallelausrichtung gleichabständig
nebeneinander von der Oberseite in die Rückwand eingesetzt sind und deren durch die
Rückwand hindurchgehende Kontakstifte unterseitig in hier nicht gezeigter Weise beispielsweise
in sogenannter Wickeltechnik verdrahtet sind. Die Kontakstifte 16 einer Kontaktleise
11 sind von einem Schutzkragen 2 umgeben, dessen Innenabmessungen an die Umrandungsmaße
einer (in der Darstellung herausgenommenen) Federleiste 6 angepaßt sind, die in bekannter
Weise mit einer der Anzahl der Kontakstifte 16 entsprechenden Zahl von (nicht gezeigten)
Federkontakten bestückt ist und gleichzeitig zur mechanischen Halterung keweils einer
aus einer Mehrzahl von Tochterkarten 5 dient. Eine oder beide Wände des Schutzkragens
2 der Kontaktleiste 11 sind bis auf einen Restabschnitt - den Nocken 7, der in später
näher zu beschreibender Weise als Verdrehschutz dient - auf der Schmalseite 10 der
Kontaktleiste 11 entfernt, so daß eine Aussparung 9 gebildet ist. Entlang den Schmalseiten
10 verlaufen im dargestellten Beispiel zwei Stromschienen 3, 4, die von der Innenseite
des Schutzkragens 2 aus über die Aussparung 9 frei zugänglich, das heißt im Bereich
der Aussparung elektrisch kontaktierbar sind. Falls für die Stromversorgung der Tochterkartens
5 nur eine Stromschiene benötigt wird, so kann an jeder Kontaktleiste 11 gegebenenfalls
auch nur eine Aussparung 9 bzw. nur ein Nocken 7 vorgesehen sein. Die Stromschienen
3, 4 bilden also im Bereich der Aussparungen 9 den stirnseitigen Abschluß des Schitzkragens
2 der Kontaktleisten 11.
[0012] Die in Fig. 2 in vergrößerter Perspektiv-Teilansicht gezeigte Federleiste 6 läßt
im Bereich der dargestellten Schmalseite 10' in dem in den Schutzkragen 2 eingreifenden
Abschnitt zwei vorspringende Seitenwände 14, 15 erkennen, die eine zur Schmalseite
10' offene Kammer bilden, in die im dargestellten Beispiel zwei zusätzliche Kontaktfedern
8 eingesetzt sind, welche über die Aussparung 9 die zugeordnete Kontaktschiene 3
oder 4 kontaktieren. Ersichtlicherweise kann auch lediglich eine Kontaktfeder 8 oder
es können mehr als zwei Kontaktfedern vorgesehen sein. Für eine sichere Kontaktierung
der zugeordneten Stromschiene 3 oder 4 dürften jedoch in der Regel zwei Kontaktfedern
8 zweckmäßig sein, die unmittelbar und einstückig mit einem oder mehreren Anschlußkontakstift
(en) (en) 13 verbunden sind. Der Abstand der beiden Seitenwände 14, 15 der Kammer
12 entspricht der Breite der Aussparung 9 während ein restlicher Stirnwandabschnitt
18 etwa der Breite des Nockens 7 entspricht. Die Außenmaße der Kammerwände 14, 15
im Zusammenwirken mit der Aussparung 9 sowie der restliche Stirnwandabschnitt 18
in Zusammenwirken mit dem Nocken 7 bilden einen "Verwechslungsschutz" bzw. einen
Verdrehschutz, so daß immer sichergestellt ist, daß die jeweilige Tochterkarte 5 mit
der zugeordneten Federleiste 6 jeweils seitenrichtig in die zugeordnete Kontaktleiste
11 eingesteckt wird.
[0013] Die Stromschienen 3, 4 können mittels an dem Schutzkragen 2 bzw. an der Rückwand
1 oder auch am Gehäuse des nicht gezeigten Gerätes angebrachten Kontaktfedern so befestigt
sein, daß eine geringfügige Höhenverstellung der Kontakschienen 3, 4, das heißt also
senkrecht zur Ebene der Rückwand 1, und damit eine Einstellung der Kontaktgabe-Voreilung
der Stromversorgung möglich ist. Die Stromschienen 3, 4 können auch in Aufnahmeschlitze
20 im Isolierkörper der Kontaktleisten 11 eingesetzt werden und durch einen oder zwei
unmittelbar an die Kontaktleisten 11 angespritzte Rasthaken 22 bzw. 24, 26 durch Einklipsen
fixiert sein (vgl. Fig. 3 und 4).
[0014] Eine andere Lösung zur geringfügig höhenverstellbaren Fixierung der Stromschiene
3 bzw. 4 zeigt die Fig. 5° Hier ist die Stromschiene 3 bzw. 4 ebenfalls in stirnseitige
Aufnahmeschlitze 20 des Isolierkörpers der Kontaktleiste 11 eingesetzt. Zur Fixierung
der Stromschiene 3 bzw. 4 dient eine metallische Klammer 28, welche die Stromschiene
3 bzw. 4 gegen einen am Isolierkörper angespritzten Nocken 30 zieht.
1. Steckverbinder für Leiterkarten bestehend aus einer (Messer- oder Stift-)Kontaktleiste
mit umlaufendem Schutzkragen (2) einerseits und einer auf die Innenmaße des Schutzkragens
(2) angepaßten Kontaktfederleiste (6) andererseits,
dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer Schmalseite (10) der Kontaktfederleiste (6) eine zusätzliche
Kontaktfeder (8) eingesetzt ist zur Kontaktierung einer mehreren Steckverbindern zugeordneten
Stromschiene (3) über eine Aussparung (9) in der entsprechenden Schmalseite des Schutzkragens
(2).
2. Steckverbinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Kontaktsicherheit an der Stromschiene (3) wenigstens zwei zusätzliche,
elektrisch parallel verbundene Kontaktfedern (8) an der einen Schmalseite (10) der
Kontaktfederleiste (6) eingesetzt sind.
3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche(n) Kontakfeder (n) in eine seitliche zur Stromschiene (3) offene
Kammer (12) eingesetzt sind, deren Seitenwände (14, 15)aus der Schmalseitenfläche
(13) der Kontakfederleiste (6) um ein etwa der Wandstärke des Schutzkragens (2) der
Kontaktleise entsprechendes Stück vorspringen und deren Abstand etwa der Breite der
Aussparung (9) entspricht.
4. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche(n) Kontaktfeder(n) mit einem auf der Anschlußseite der Kontaktfederleiste
(6) vorstehenden Anschlußkontaktstift (13) für die Stromversorgung einer Leiterkarte
(5) galvanisch verbunden ist (sind).
5. Steckverbinder nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die vorspringenden Wände (14, 15) der Kammer (12) zusammen mit der Aussparung
im Schutzkragen (2) einen Verdrehschutz gegen unbeabsichtigt falsches Zusammensetzen
von Kontakt- und Kontaktfederleiste bilden.
6. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (3) entlang der Schmalseiten einer Mehrzahl von in Parallelausrichtung
nebeneinander angeordneten angespritzte Rasthaken (22; 24, 26) gehalten ist.
7. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Stromschiene (3) entlang der Schmalseiten einer Mehrzahl von in Parallelausrichtung
nebeneinander angeordneten Kontaktleisten durch zusätzliche Federelemente (28) gehalten
ist.
8. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Kontaktposition zwischen der Stromschiene (3) und der (den) zusätzlichen
Kontaktfeder(n) (8) zur Einstellung der Kontaktgabe-Voreilung der Stromversorgung
einer Leiterkarte veränderbar ist.
9. Steckverbinder nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Stromschiene (3) relativ zum Kontaktpunkt mit der (den) zusätzlichen
Kontaktfeder(n) verstellbar ist.