Einrichtung zum elektrischen Verbinden von einschiebbaren elektrischen Baugruppen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum elektrischen Verbinden von in ein Magazin einschiebaren elektrischen Baugruppen.

[0002] Es ist bekannt, die verschiedenen Baugruppen eines Magazins über Rückwandstecker und die Rückwandverdrahtung miteinander zu verbinden.

[0003] Ferner ist es bekannt, an den Frontblenden der Leiterplatten Steckverbinder vorzusehen, in die Steckerkabel einsteckbar sind, die zu den anderen Baugruppen führen.

[0004] In vielen Bereichen des elektronischen Datenverkehrs, zum Beispiel in Vermittlungsanlagen besteht der Trend zu immer höheren Betriebsfrequenzen sowie komplexeren Funktionseinheiten. Dies verlangt immer mehr und immer kürzere Verbindungswege. Die Signallaufzeiten müssen so klein wie möglich gehalten werden.

[0005] Zu diesem Zwecke ist es z.B. durch die US-A-4133592 ferner bekannt, auf den Leiterplatten senkrecht zu diesen steckbare Steckverbinder vorzusehen, so daß benachbarte Baugruppen unmittelbar miteinander verbunden werden können. Dies muß jedoch außerhalb des Baugruppenrahmens geschehen. Die so miteinander verbundenen Baugruppen können nur zusammen eingeschoben werden. Dies begrenzt die Anzahl der miteinander zu verbindenden Baugruppen.

[0006] Außerdem ist aus der DE-A-35 16 739 eine Kontaktbrücke zwischen benachbarten Leiterplatten bekannt, die aus einem Messerkontakt an einer leiterplatte und einem gabelförmigen Federkontakt auf der anderen Leiterplatte gebildet ist. Die Kontaktbrücke ist so ausgebildet, daß die Gleitrichtung beim Kontaktieren mit der Einschubrichtung der Baugruppen übereinstimmt.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unmittelbare Verbindung zwischen den Leiterplatten benachbarter Baugruppen zu ermöglichen die kostengünstig herstellbar ist und bei der die Baugruppen ungehindert einzeln eingeschoben werden können.

[0008] Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Da nun die Kontaktierrichtung der Kontaktteile in der Einschubrichtung liegt wird die elektrische Verbindung erst im eingeschobenen Zustand geschlossen. Durch die Anordnung der Kontaktstelle im Bereich der Trennfuge zwischen den Baugruppen können die Kontaktteile beim Ziehen oder Strecken ungehindert an der Frontblende der benachbarten Baugruppe vorbei geführt werden. Auf diese Weise sind die Baugruppen einzeln steckbar. Es können beliebig viele Baugruppen in ununterbrochener Reihenfolge miteinander verbunden werden.

[0009] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 16 gekennzeichnet:

[0010] Die Weiterbildung nach Anspruch 2 ermöglicht eine kostengünstige Herstellung der Kontaktteile in der Art von Federkontakten.

[0011] Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ergibt eine definierte Lage der Kontaktstelle in Bezug auf die Höhe über der Leiterplatte. Zur Vergrößerung des federnden Bereiches ist es aber auch denkbar beide Kontaktteile freifedernd auszubilden.

[0012] Die Weiterbildung nach Anspruch 4 ermöglicht eine stabile Halterung der Kontaktteile in den Leiterplatten.

[0013] Durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 können die Kontaktteile nur mit einem Ende in die Leiterplatte eingesetzt werden, so daß auf dieser Raum für zusätzliche Leiterbahnen freigehalten wird. Durch die Verwendung der Sockel werden die Kontaktteile gegenüber den Leiterplatten in einer stabilen Lage genau fixiert.

[0014] Durch die Weiterbildung nach Anspruch 6 wird das nichtfedernde Kontakteil vom Sockel voll unterstützt und in seiner Lage genau fixiert.

[0015] Durch die Weiterbildung nach Anspruch 7 wird erreicht, daß das als Blattfeder ausgebildete Kontakteil kostengünstig hergestellt und mit günstigen Eigenschaften hinsichtlich der Federkraft und des Federwegs versehen werden kann. Durch die konvexe Ausbiegung ergibt sich eine kleinflächige Kontaktstelle mit günstigen Übergangswiderstand. Außerdem wird das Kontaktteil zugleich mit auflaufenden Schrägen versehen. Durch die Abbiegung des federnden Kontaktteils zur Frontblende hin wird erreicht, daß beim Einschieben der Baugruppe mit dem feststehenden Kontaktteil dieses zunächst auf das freiragende Ende des federnden Kontaktteils trifft wobei dieses mit geringerer Kraft ausgelenkt werden kann, da die Hebellänge größer ist. Wird jedoch zuerst die Baugruppe mit dem festen Kontaktteil eingeschoben, wo unterstützt die entstehende Reibungskraft die Auslenkbewegung.

[0016] Durch die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 8 und 9 wird der Reibungsverschleiß des federnden Kontaktteils verringert.

[0017] Durch die Weiterbildung nach Anspruch 10 kann der Federbereich des federnden Kontaktteils vergrößert werden.

[0018] Durch die Weiterbildung nach Anspruch 11 wird der Fertigungs- und Montageaufwand für die Kontaktteile mit den Sockeln verringert.

[0019] Durch die Weiterbildung nach Anspruch 12 können die Federkontakte an den Stellen angeordnet werden, wo die günstigsten Bedinungen hinsichtlich der Übertragungslänge und der Leiterplattenauflösung gegeben sind.

[0020] Die Weiterbildung nach Anspruch 13 ermöglicht eine kostengünstige Montage der Federkontakte, da die Bestückungswerkzeuge und Aufnahmen optimal auf diese festen Positionen eingerichtet werden können.

[0021] Durch die Weiterbildung nach Anspruch 14 werden die Kontakte in einem Bereich der Leiterplatte mit geringer Leiterbahndichte angeordnet, wobei sich gleichbleibende Positionen bei verschiedenen Leiterplattentypen besonders günstig realisieren lassen.

[0022] Durch die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 15 und 16 lassen sich die Herstellungs- und Montagekosten der Baugruppe noch weiter verringern. Diese Weiterbildungen eignen sich besonders für Baugruppen, bei denen gleichbleibende Positionen für die Kontakte vorgesehen sind.

[0023] Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0024] Die dargestellte Figur zeigt in einer Draufsicht und einer teilweisen Schnittdarstellung schematisiert zwei in ein nicht dargestelltes Magazin eingeschobene elektrische Baugruppen, die jeweils eine Leiterplatte 1 eine daran angesetzte Frontblende 2 und einen rückseitig angesetzten Steckverbinder 3 aufweisen. Die Leiterplatte 1 weist ferner durchplattierte Bohrungen 4 auf die mit Leiterbahnen 5 der Leiterplatte verbunden sind. In die Bohrungen 4 sind Kontaktteile 6, 7 eingepreßt und mit den Leiterbahnen 5 elektrisch verbunden. Die Kontaktteile 6, 7 sind in Sockeln 8, 9 aufgenommen, die aus Isolierstoff bestehen. Die Enden der Kontaktteile 6, 7 sind in Richtung der Frontblenden 2 abgebogen. Ein feststehendes Kontaktteil 4 erstreckt sich mit seinem abgebogenen Ende geradlinig parallel zur Leiterplatte 1 in Richtung der Frontblenden 2. Es liegt in voller Länge am zugehörigen Sockel 8 an. Ein federndes Kontaktteil 6 überragt den zugehörigen Sockel 9 und ist mit seinem freien Ende senkrecht zu den Leiterplatten 1 federnd auslenkbar. Seine Nullstellung ist durch die strichpunktierte Linie angedeutet.

[0025] Das federnde Kontaktteil 6 ist mit seinem abgebogenen Ende zum festen Kontaktteil 7 hin konvex gebogen und drückt sich mit seiner höchsten Stelle gegen dieses. Es bildet zusammen mit diesem einen Federkontakt 14, über den eine unmittelbare elektrische Verbindung zwischen den beiden Baugruppen hergestellt wird. Dabei befindet sich die Kontaktstelle in der Höhe einer Trennfuge 10 zwischen den benachbarten Frontblenden 2 bzw. Steckverbindern 3. Dies ermöglicht ein ungehindertes Stecken und Ziehen der einzelnen Baugruppen in beliebiger Reihenfolge, ohne daß es dabei zu einer Kollision der Kontaktteile 6 oder 7 mit den Bauteilen der benachbarten Baugruppe kommen kann.

[0026] Es ist möglich das dachförmig ausgebildete federnde Ende des Kontaktteils 6 über die Trennfuge 10 hinausragen zu lassen. In diesem Falle wird das Kontaktteil beim Zusammentreffen mit der Frontblende 2 oder dem Steckverbinder 3 federnd ausgelenkt, ohne darunter Schaden zu leiden. Um den Reibungsverschleiß zu verringern sind die Frontblenden 2, Rückwandstecker 3 und Sockel 8 für die feststehenden Kontaktteile 7 mit Auflaufschrägen 11, 12, 13 versehen.

[0027] Die Kontaktteile 6, 7 sind in der Nähe der Frontblenden 2 angeordnet. Sie können aber auch über die Leiterplatte 1 beliebig verteilt angeordnet werden. Für verschiedene Leiterplattentypen können stets gleichbleibende oder auch beliebig wechselnde Positionen vorgesehen werden. Ferner ist es möglich, die Sockel 8, 9 mit den Frontblenden 2 oder den Steckverbindern 3 zu einem gemeinsamen Bauteil zusammenzufassen. Dies eignet sich besonders für stets gleichbleibende Postionen der Kontaktteile 6, 7.

Ansprüche

1. Einrichtung zum elektrischen Verbinden von in ein Magazin einschiebbaren elektrischen Baugruppen, wobei zwischen Leiterplatten (1) einander benachbarter Baugruppen mittels trennbarer Federkontakte (14), deren Gleitrichtung beim Kontaktieren mit der Einschubrichtung der Baugruppe übereinstimmt, eine unmittelbare elektrische Verbindung herstellbar ist und ein Kontaktteil (6 oder 7) des Federkontaktes (14) mit einer Leiterplatte und ein Gegenkontaktteil (7 bzw. 6) des Federkontaktes (14) mit der benachbarten Leiterplatte elektrisch verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Federkontakt senkrecht zur Ebene der Leiterplatte (1) auslenkbar ist und daß die Kontaktstelle in der Höhe einer Trennfuge zwischen Frontblenden (2) bzw. Steckverbindern (3) der benachbarten Baugruppen angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktteile (6, 7) als streifenförmige Blechteile ausgebildet sind, die im Bereich der Kontaktstelle im wesentlichen in die Einschubrichtung abgebogen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eines des Kontaktteile(6) federnd und das andere Kontaktteil (7) nichtfedernd ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktteile U-förmig gebogen und mit beiden Enden in der Leiterplatte befestigt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktteile (6, 7) in Sockeln (8, 9) gehalten sind, die auf die Leiterplatten (1) aufsetzbar sind, und daß die der Leiterplatte (1) zugewandten Enden der Kontaktteile (6, 7) in Bohrungen (4) der Leiterplatte eingreifen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das nichtfedernde Kontaktteil (7) im Bereich der Kontaktstelle am Sockel (8) parallel zur Einschubrichtung anliegt.

7. Einrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das federnde Kontaktteil (6) aus dem Sockel (9) herausragt, daß der überstehende Teil in der Einschubrichtung vorzugsweise zur Frontblende (2) hin abgewinkelt und zum Gegenkontaktteil hin konvex gebogen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sockel (8) für das nichtfedernde Kontaktteil (7) Auflaufschrägen (12) für das federnde Kontaktteil (6) aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Frontblende (2) und/oder ein rückseitiger Steckverbinder (3) der Baugruppe Auflaufschrägen (13, 11) für das federnde Kontaktteil (6) aufweisen.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5-9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der blockartige Sockel (9) für das federnde Kontaktteil (6) im Bereich von dessen freiem Ende eine Abschrägung aufweist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5-10,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Kontaktteile (6, 7) in einem Sockel (9. 8) zusammengefaßt sind.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federkontakte (14) beliebig auf der Leiterplatte (1) verteilt angeordnet sind.

13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federkontakte (14) auf verschiedenen Leiterplattentypen an denselben Stellen angeordnet sind und daß die Bohrungen (4) für die federnden und nichtfedernden Kontaktteile (6, 7) zueinander versetzt sind.

14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federkontakte (14) in der Nähe der Frontblenden (2) angeordnet sind.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5-14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Frontblende und die Sockel für die Kontaktteile in einem gemeinsamen Körper zusammengefaßt sind.

16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steckverbinder mit Aufnahmen für die Kontaktteile versehen ist.

Claims

1. Device for electrically connecting electrical assemblies, which can be pushed into a subrack, it being possible to produce a direct electrical connection between the printed-circuit boards (1) of mutually neighbouring assemblies by means of spring contacts (14) which can be separated and whose sliding direction when making contact corresponds to the push-in direction of the assembly, and a contact part (6 or 7) of the spring contact (14) being electrically connected to a printed-circuit board, and a mating contact part (7 or 6) of the spring contact (14) to the neighbouring printed-circuit board, characterized in that the spring contact can be displaced perpendicularly to the plane of the printed-circuit board (1), and in that the contact point is arranged at the level of a parting line between front panels (2) and plug connectors (3) respectively of the neighbouring assemblies.

2. Device according to Claim 1, characterized in that the contact parts (6, 7) are designed as strip-shaped sheet-metal parts which, in the region of the contact point, are bent off essentially in the push-in direction.

3. Device according to Claim 1 or 2, characterized in that one of the contact parts (6) is designed to be resilient and the other contact part (7) is designed to be non-resilient.

4. Device according to Claim 2 or 3, characterized in that the contact parts are bent in U-shape and are fastened with both ends in the printed-circuit board.

5. Device according to Claim 2, 3 or 4, characterized in that the contact parts (6, 7) are held in bases (8, 9) which can be mounted on the printed-circuit boards (1), and in that the ends, facing the printed-circuit board (1), of the contact parts (6, 7) engage in holes (4) of the printed-circuit board.

6. Device according to Claim 5, characterized in that the non-resilient contact part (7) bears against the base (8) in the region of the contact point parallel to the push-in direction.

7. Device according to Claim 5, characterized in that the resilient contact part (6) projects from the base (9), in that the protruding part in the push-in direction is preferably angled off towards the front panel (2) and bent towards the mating contact part in a convex manner.

8. Device according to Claim 7, characterized in that the base (8) for the non-resilient contact part (7) exhibits inclined surfaces (12) for the resilient contact part (6).

9. Device according to Claim 7, characterized in that the front panel (2) and/or the rear-side plug connector (3) of the assembly exhibit inclined surfaces (13, 11) for the resilient contact part (6).

10. Device according to one of Claims 5-9, characterized in that the block-like base (9) for the resilient contact part (6) exhibits a bevelling in the region of its free end.

11. Device according to one of Claims 5-10, characterized in that a plurality of contact parts (6, 7) are combined in a base (9, 8).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring contacts (14) can be arranged on the printed-circuit board (1) in an arbitrarily distributed fashion.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that on different types of printed-circuit boards the spring contacts (14) are arranged at the same places, and in that the holes (4) for the resilient and non-resilient contact parts (6, 7) are offset with respect to one another.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring contacts (14) are arranged in the vicinity of the front panels (2).

15. Device according to one of Claims 5-14, characterized in that the front panel and the bases for the contact parts are combined in a common member.

16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the plug connector is provided with receptacles for the contact parts.

Revendications

1. Dispositif pour connecter électriquement des modules électriques pouvant être insérés dans un magasin, dans lequel une liaison électrique directe peut être établie entre des plaquettes à circuits imprimés (1) de modules réciproquement voisins, à l'aide de contacts à ressorts séparables (14), dont la direction de glissement coïncide lors de l'établissement du contact, avec la direction d'insertion des modules, et une pièce de contact (6 ou 7) du contact à ressort (14) est reliée électriquement à une plaquette à circuits imprimés, et une pièce de contact antagoniste (7 ou 6) du contact à ressort (14) est reliée électriquement à la plaquette à circuits imprimés voisine, caractérisé par le fait que le contact à ressort peut être dévié perpendiculairement au plan de la plaquette à circuits imprimés (1) et que le point de contact est disposé à la hauteur d'une séparation, entre des panneaux avant (2) ou des connecteurs (3) des modules voisins.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les pièces de contact (6, 7) sont réalisées sous la forme d'éléments en forme de bandes de tôle, qui sont repliés essentiellement dans la direction d'insertion, au niveau du point de contact;

3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'une des pièces de contact (6) est élastique et que l'autre pièce de contact (7) est non élastique.

4. Dispositif suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que les pièces de contact sont pliées en forme de U et sont fixées, par les deux extrémités, dans la plaquette à circuits imprimés.

5. Dispositif suivant la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait que les pièces de contact (6, 7) sont retenues dans des socles (8, 9), qui peuvent être montées sur les plaquettes à circuits imprimés (1), et que les extrémités, tournées vers la plaquette à circuits imprimés (1), des pièces de contact (6, 7) s'engagent dans des perçages (4) de la plaquette à circuits imprimés.

6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que la pièce de contact non élastique (7) s'applique, au niveau du point de contact sur le socle (8) parallèlement à la direction d'insertion.

7. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que la pièce de contact élastique (6) fait saillie hors du socle (9), que la partie saillante est coudée dans la direction d'insertion, de préférence en direction du diaphragme frontal (2) et est cintrée avec une forme convexe en direction de la pièce de contact antagoniste.

8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que le socle (8) pour la pièce de contact non élastique (7) possède des rampes de montée (12) pour la pièce de contact élastique (6).

9. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que le diaphragme frontal (2) et/ou un connecteur arrière (3) du module possèdent des rampes de montée (13, 11) pour la pièce de contact élastique (6).

10. Dispositif suivant l'une des revendications 5-9, caractérisé par le fait que le socle en forme de bloc (9) pour la pièce de contact élastique (6) possède un biseau dans la zone de son extrémité libre.

11. Dispositif suivant l'une des revendications 5-10, caractérisé par le fait que plusieurs pièces de contact (6, 7) sont rassemblées dans un socle (9,8).

12. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les contacts à ressorts (14) sont disposés en étant répartis d'une manière quelconque sur la plaquette à circuits imprimés (1).

13. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les contacts à ressorts (14) sont disposés au même emplacement dans différents types de plaquettes à circuits imprimés, et que les perçages (4) pour les pièces de contact élastiques et non élastiques (6, 7) sont réciproquement décalés.

14. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les contacts à ressorts (14) sont disposés à proximité du panneau frontal (2).

15. Dispositif suivant l'une des revendications 5-14, caractérisé par le fait que le panneau frontal et le socle pour les pièces de contact sont réunis dans un corps commun.

16. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le connecteur comporte des logements pour les pièces de contact.

Zeichnung