Соединитель для печатных плат

 

СОЕдаНйТЕЛЬ ДЛЯ ПЕЧАТШЛХ ПЛАТ, содержащий корпус с пазом для печатной платы, пружинные коитакты и подвижную рейку, установленную в пазу корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещени ,я вдоль него и взсшмодействующую с пружинными контактами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе ,в подвижной рейке выполнены фигурные отверстия, внутренняя поверхность которых выполнена с параллельньйш и наклонными относительно продольной оси корпуса участками, а пружинные контакты расположены в фигур-. ных отверстиях подвижной рейки с возможностью взаимодействия с наклонными участками фигурных отверстий и одними из их параллельных V участков.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 (51) Н 01 R 23/68

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ м автоюсноипг свидатвпьстви (21) 3547239/24-21 (22) 31.01.83

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 30,01,85. Бюл.У 4 72) М.П.Вальбе и Г.Г.Булкин ,(53) 621.315(688.8) (56) 1. Заявка Франции М 2431781, кл. Н Ol R 9/09, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

У 758584, кл. Н 01 R 23/68, 1980 (прототип). (54)(57) СОЕДИНИТЕЛЬ ДЛЯ ПЕЧАТНЫХ

ПЛАТ, содержащий корпус с пазом для печатной платы, пружинные контакты и подвижную рейку, установлен..SU„„11 7550 А ную в пазу корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль него и взаимодействующую с пружинными контактами, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности в работе,в подвижной рейке выполнены фигурные отверстия, внутренняя поверхность которых выполнена с параплельнйми и наклонными относительно продольной оси корпуса участками, а пружинные контакты расположены в фигур.ных отверстиях подвижной рейки с возможностью взаимодействия с наклонными участками фигурных отверстий и одними из их параллельных Я участков.

1 зпзо 2

Изобретение относится к конструи- рованию радиоэлектронной аппаратуры и можеч< быть использовано для блоков с печатными платами.

Известны соединители для печатнык плат, содержащие пружинящие кон" такты и механизм перемещения контактов $13.

Недостатком данного соединителя является то, что в нем отсутствует " 10 автоматическое подключение пружинных контактов при вдвиженни и выдвижении устанавливаемой платы.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является 15 конструкция соединителя для печатных плат, содержащая корпус с пазом для печатной платы, пружинные контакты и подвижную рейку, установленную в пазу корпуса с воэможностью 20 возвратно-поступательного перемещения вдоль него и взаимодействующую с пружинными контактамн (2), Известный соединитель для печатных плат имеет ряд недостатков. 25

Трудность обеспечения заданной величины силы прижима пружинного контакта на контактную площадку пла" ты объясняется тем, что сила прижн" ма в известном соединителе зависит не только от сложной формы пружинного контакта и его расположения относительно платы, но и от взаимного расположения всех контактов и прижимающей их поверхности, точности изготовления пазов для рейки и платы, рабочей поверхности и наклонных пазов рейки и др.

В виду того, что рейка осуществляет сложное движение, состоящее из движения вместе с платой и относительного движения в направлении, перпендикулярном направлению движения платы, выступ рейки трется о нажимающую на нее кромку платы, что

Г приводит к ее перекосу и опять же к неравномерному прижиму контактов к плате. Этот перекос рейки может привести к ее заклиниванию, в результате чего контакты не будут прижаты к плате.

Сложная двойная форма пружинящих контактов с компенсатором в виде упругой петли является обязательной, так как контакты обычной формы в видеЫ одинарной плоской пружины просто невозможно прижать к плате. Однако такая сложная форма пружинного контакта нежелательна, так как, во-первых, не допускает простой и ясный расчет, а, во-вторых, изготовление таких пружин, особенно в смысле обеспечения идентичности их жесткости весьма затруднительно.

Таким образом, в известном соединителе практически невозможно обеспечить расчетную величину контактного давления, а это в случае, когда величина давления меньше заданной, может привести к обгоранию контактов.

Большинство недостатков известного соединителя является следствием того, что в нем пружинные контакты прижимаются к плате под действием внутренних упругих сил, а под действием внешней силы-усилия оператора, вдвигающего плату перпендикулярно к направлению нужного перемещения контактов к плате, Целью изобретения является повышение надежности в работе.

Поставленная цель достигается тем, что в соединителе для печатных плат, содержащем корпус с пазом для печатной платы, пружинные кон.акты и подвижную рейку, установленную в пазу корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль него и взаимодействующую с пружинными контактами, в подвижной рейке выполнены фигурные отверстия, внутренняя поверхность которых выполнена с параллельными и наклонными относительно продольной оси корпуса участками, а пружинные контакты расположены в фигурных отверстиях подвижной рейки с возможностью взаимодействия с наклонными участками фигурных отверстий и одними из их параллельных участков.

Для обеспечения именно заданной величины силы P прижима пружинящего контакта к плате расстояние между контактирующими поверхностями платы

;и пружинящими контактами в свободном состоянии последних .заложено равным величине Х, которая определяется по формуле р-3 где P — сила прижима контакта к плате, задаваемая из условия обеспечения переходного сопротивления (создания необходимогo M>HTBKTHQIo давления ), I 137550 4 где пружинный контакт 5 не соприкасается с его поверхностями.

В боковом соединителе 3 установлен ограничитель 17 ходя рейки 10 в которой выполнен ответный паз 18.

В исходном положении (фиг.2 и 3) рейка 10 под воздействием пружины

11 смещена в крайнее левое положение и упирается правой стенкой па-!

О за 18 в ограничитель хода 17.

При этом пружинные контакты 5 отведены в крайнее нижнее положение с гарантированным зазором величиной

0,1-0,3 мм .между ними и ответными контактными площадками платы и оперты на участки 14 рабочих поверхностей вырезов 12 (т.е ° в исходном положении пружинящие контакты как бы взведены и поставлены на предохранители ).

Таким образом, пазы 7 боковых соединителей открыты для вдвижения платы 8. Каждый пружинный контакт 5 в этом положении обладает потенциальной энергией, накопленной; при его упругой деформации ня величину

f+(0 1...0,3) мм от свободного состояния (фиг.4 и штрихпунктиром на фиг.7) в крайнее нижнее положение

З< (фиг ° 2) .

Если рейку 10 сдвинуть в крайнее правое положение (фиг.5), не вдвигая в соединитель плату 8, то контакты 5, попав в зону открытых участков !6 вырезов 12 пришли бы в свое свободное состояние (фиг.4).

Здесь (в сравнении с фиг.2 ) наглядно виден пругий прогиб контактов 5, совершаемый для накопления потенциальной энергии, обеспечивающей

40 их прижим к плате.

Электрическое соединение контактов 5 с контактными площадками платы 8 осуществляется следующим образом.

При вдвижении платы 8 в пазы 7 т

Соединитель для печатных плат содержит корпус 1 с торцовым штепсельным разъемом 2 и боковыми соеди» нителями 3, в которых имеются внутренний паз 4 для размещения пружинных контактов 5 и прорези 6 для крепления этих контактов, а также паз 7 для вдвижения платы 8 и паз 9, в котором размещена рейка 10 с возвращающей пружиной 11. Рейка 10 имеет вырезы 12 по числу пружинных контактов 5 и расположенный на ее конце выступ 13 (фиг.6 ). Рабочая поверхность каждого выреза 12 состоит из двух участков 14 и 15. Участок 14 расположен параллельно направлению движения рейки и платы, а участок 15 — наклонно к нему. Каждый вырез 12 имеет открытую часть 16, 50

Р— активная длина ламели пружи. нящего контакта, т. е. расстояние от места закрепления контакта до линии его касания к плате, Š— модуль упругости материала ламели пружинящего контакта;

3 — момент инерции сечения ламели пружинящего контакта.

Величина j, определяемая по формуле (!) — это, другими словами, стрела упругого прогиба контакта в месте его касания к плате, достаточная для создания необходимой величины давления в контактирующих поверхностях.

Обеспечение прижима контактов к плате под действием их внутренних упругих сил позволяет обеспечить заданное давление в контактирующих поверхностях и упростить форму контакта, На фиг.1 изображен соединитель, общий вид в плане; на фиг.2 — разрез

А-А иа фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.2 в исходном положении, т.е. когда рейка под действием возвращающей пружины смещена в крайнее левое положение; на фиг.4 — то же, что и на фиг.2, но рейка смещена в край.нее правое положение (без платы); иа фиг.5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.6 — конец рейки с выступом, вид в аксонометрии; на фиг.7 — относительное расположение контакта и платы в соединителе (штрихпунктирными линиями показан контакт в свободном состоянии f; на фиг.8 — вариан исполнения рейки.! она вначале свободно входит в соединитель, а в конце хода, нажимая своей передней кромкой на выступ 13, увлекает рейку !О, которая движется вместе с ней в направлении стрелки Г, растягивая пружину llew

При перемещении рейки 10 в направленни стрелки Г, пружинные контак-! ты 5, которые в исходном положении (фиг.3) опирались ня участки 14 рабочих поверхностей вырезов 12 (т.е. ламели контактов были как бы в. недены ) теперь попадают на наклонные

1137550

Поскольку ход контактов при вдви" женин-выдвижении платы составляет всего 0,1...0,3 мм, угол подъема наклонных участков 14 назначают не" большой величины, чтобы составляющая силы, действующая в направлении перемещения пружинного контакта 5 (т.е. вертикальная составляющая по фиг.2, 3 и 4, 5 ) была значительно 4б больше горизонтальной составляющей.

Усилие О, на которое рассчитывается пружина ll, должно обеспечить уверенное возвращение рейки 10 в исходное положение при выдвижении платы иэ соединителя.

Рекомендуется это усилие определять по формуле где К 2...3и коэффициент запаса; количество контактов

5 в соединителе 3; расстояние от места закрепления ламели контакта 5 до рейки !О, участки 15 а затем пружинный контакт, оказавшись в открытой части 16 своего выреза 12,свободно прижимается к соответствующей контактной площадке платы 8 под воздействием внутренней упругой силы, которая обеспе-. чивается геометрией ламели контакта, свойствами материала ламели и взаимным расположением платы и контакта. После электрического сочле- 1б нения платы 8 она фиксируется относительно корпуса 1.

Когда плату 8 выдвигают иэ соединителя, рейка 10 под воздействием возвращающей пружины I 1, перемещается

s направлении против стрелки Г и наклонные участки 15 ее вырезов 12 отжимают контакты 5 от платы 8 на величину зазора (0,1-0,3)мм, достаточную для свободного прохода пла- 20 ты 8 в пазы 7 над контактами 5.

Таким образом, соединитель возвращается в исходное положение (фиг.2 и 3), когда каждый контакт отогнут в пределах его упругости 25 от своего свободного состояния (показанного на фиг.4 и штрихпунктиром— на фиг.7) в свое крайнее нижнее положение, т.е. на величину Ю+(0,1...

0,3)мм. ЗО угол подъема наклонного участка 15 рабо— чей поверхности выреза 12; угол трения между материаламн ламели контакта 5 и рейки 10 сила прижима контакта к плате, задаваемая из условия создания необходимого контактного. давления, — длина ламели контак- . та, т.е. расстояние от места закрепления ламели контакта до линии ее касания к плате.

Рейка 10 может быть выполнена более простой формы, чем в рассмотренном примере исполнения. Например, вырезы 12 могут быть сделаны в виде открытых пазов, расположенных по нижней кромке рейки 10 (фиг.81.

Прямые участки 14 могут быть нерабочими, а отжим и удержание в отжатом положении конактов 5 осуществляются наклонными участками )5.

Преимущество предлагаемого соединения,по сравнению с известным, состоящее в повышении надежности элек-. трического соединения, достигается тем, что в нем, благодаря новым конструктивным признакам пруяжнные контакты 5, будучи освобожденными от удерживающей их во взведенном состоянии рейки 10, сами под воздействием внутренних упругих сил, прижимаются к плате с заданным усилием (y 6asoвого образца контакты прижимаются к плате рейкой и поэтому усилие их прижима зависит от многих факторов); выполнение пружинящего контакта в виде обычной плоской пружины обеспечивает возможность ее точного расчета на заданное усилие прижима и не вызывает никаких затруднений в массовом их изготовлении в производстве, например, на вырубном штампе (в базовом образце контакт имеет сложную форму с компенсатором в виде упругой петли; эта сложная форма пружинящего контакта базового образцавынужденная необходимость, вызванная тем, что в противном случае часть его контактов вообще не будет прижата к плате, так как неизбежные отклонения в толщине пластины контакта, плоскостности рабочей поверхности рейки, параллельности па8

1!37550 ° другие тивным признакам движется только зов для рейки и платы и многие дру факторы, влияющие на прижим ко нтактов вместе с нажимающей на нее платой жение. и не имеет относительного движения, е ейкой имеющей сложное движе к плате р ее перемещение происходит плавно, не б учи ничем даже частично компенне удуч

5 без перекосов и заеданий, в противоси оваться, расчет и изготовление сиров положность базовому образцу, где напружи щи ня х контактов такой формы личие движения рейки относительно весьма руд

° эат кительны . нажимающей на нее платы снижает обПоскольку ре ка в пре и предложенном щую (а не только электрическую) на-! соединителе благодаря нов новым конструк- 10 ;цежность этого устройства. фиа. Я

ВНИИ ПИ

Тираж 638

Заказ 10536/40

Подписное

4илнал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная ° 4