Электрический соединитель для печатной платы

Электрический соединитель включает в себя несколько контактных элементов. Контактный элемент выполнен в виде двух секций, первая из которых включает в себя разрезной клеммовый контакт для подсоединения жил кабеля, а вторая - вилочный контакт для контактирования поверхностей подключения на печатной плате. Разрезные клеммовые контакты контактных элементов вставляются в пластмассовый корпус. По меньшей мере, нижняя граница разрезного клеммового контакта опирается на пластмассовый корпус. Вилочные контакты в продольном направлении полностью захвачены корпусом. На обеих секциях контактного элемента расположены, соответственно, контактные плечи, причем оба контактных плеча образуют размыкающий контакт. Корпус выполнен двухблочным. Блоки корпуса выполнены с возможностью соединения друг с другом. Первый блок корпуса включает в себя разрезной клеммовый контакт, а второй блок корпуса включает в себя вилочный контакт. Разрезной клеммовый контакт опирается на имеющую прорезь клеммовую перемычку второго блока корпуса. Вилочный контакт располагается в прорези клеммовой перемычки и на втором блоке корпуса и зажимается с помощью первого блока корпуса. Технический результат - повышение технологичности. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение касается электрического соединителя для печатной платы в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения, а также образованного им модуля распределительного подключения.

Из DE 3828904 известен электрический соединитель для печатной платы, состоящий из контактных элементов, электрически связанных с токопроводящими дорожками печатной платы и из контактного гнезда, снабженного обратными контактами, причем контактные элементы выполнены как электропроводящие, снабженные скошенными участками для захвата выполненных на печатной плате принимающих отверстий и служащими для контактирования с одной из токопроводящих дорожек, плоскими металлическими полосками, которые электрически связаны с токопроводящими дорожками и нанесены на краевую зону печатной платы, причем контактное гнездо снабжено принимающим отверстием для насаживания на краевую зону печатной платы и противоположными контактами для контактирования металлических полосок, причем каждая металлическая полоска имеет два скошенных упругих участка, снабженных для заднего захвата печатной платы продольными прорезями и боковыми упорными выступами, для прохождения через два принимающих отверстия, расположенных в зоне токопроводящей дорожки и служащих в качестве проходных отверстий, и для фиксирования в них. Недостатком известного электрического соединителя является относительно трудоемкое замыкание контакта печатной платы.

Из DE 10029649 С2 известен модуль распределительного подключения для телекоммуникационной и вычислительной техники, включающий в себя корпус, в котором снаружи с возможностью доступа располагаются входные и выходные контакты для подсоединения проводов или жил кабеля, причем корпус выполнен с полостью, в которой располагается печатная плата с функциональными элементами, которая закреплена в корпусе, причем функциональные элементы электрически располагаются между входными и выходными контактами, и входные контакты и выходные контакты располагаются на противолежащих торцевых сторонах корпуса. Входные и выходные контакты могут быть при этом исполнены в виде разрезных клеммовых контактов, которые выполнены в соответствии с контактом вилочной формы, посредством которого осуществляется силовое электрическое замыкание с функциональными элементами. На печатной плате располагаются контактные площадки, которые, преимущественным образом, находятся на верхней или нижней стороне печатной платы. Эти соединения силового замыкания являются значительно более толерантными относительно допусков на изготовление и монтаж, по сравнению с соединением припоем. Благодаря этому, все разрезные клеммовые контакты, посредством упора контактов вилочкообразной формы на контактные площадки, могут синхронно контактировать. В дальнейшем такое контактирование позволяет без труда производить демонтаж, в случае, когда, к примеру, должна быть заменена дефектная печатная плата. Для изготовления модуля распределительного подключения печатная плата с функциональными элементами вставляется в первый блок корпуса и поджимается вторым, имеющим входные контакты блоком корпуса. К тому же, разрезные клеммовые контакты фиксируются на корпусе, в то время как вилочные контакты остаются свободными. Так как при последующих подключениях разрезных клеммовых контактов могут возникать большие усилия, дополнительно по всей ширине печатной платы в нее может упираться удерживающий или поддерживающий сформированный из пластмассы элемент, что фиксирует контакты вилочкообразной формы на печатной плате.

Далее из печатных материалов известно как следует расположить внешне доступный размыкающий контакт между входящим и выходящим контактами, соответственно, причем размыкающий контакт располагается на нижней стороне печатной платы. Следствием является сравнительно комплексный процесс монтажа, так как размыкающие контакты между печатной платой и корпусом должны быть зажаты.

Из DE 10111571 А1 известен электрический контактный элемент для расположения электрического соединителя. Контактный элемент выполнен на конце с разрезной клеммовой зоной, а с другой стороны - с вилочным контактом. Для повышения упругости вилочного контакта контактирующие рукава присоединены непосредственно к нижней зоне бокового переходника двойных разрезных клемм, и далее, по направлению к середине контактного элемента выгибаются, так что результатом этого является пружинный прогиб.

Из DE 3806263 А1 или DE 19945412 А1, соответственно, известен электрический соединитель для печатной платы, включающий в себя несколько контактных элементов, причем контактные элементы имеют, соответственно, две стороны для подключения, причем одна сторона для подключения исполнена в виде разрезного клеммового контакта для подключения жил кабеля, а вторая сторона для подключения исполнена в виде вилочного контакта для контактирования плоскостей подключения на печатной плате, и пластмассовый корпус, в который вставляются разрезные клеммовые контакты контактных элементов, причем разрезной клеммовый контакт и вилочный контакт повернуты относительно друг друга и, по меньшей мере, нижняя граница разрезного клеммового контакта опирается на пластмассовый корпус, так что контактные элементы при возникающих на разрезных клеммовых контактах усилиях, вследствие подключения надежно удерживаются без угрозы выпадения в пластмассовом корпусе, причем пластмассовый корпус, по меньшей мере, содержит в себе камерообразную зону, а вилочные контакты в продольном направлении полностью захватываются пластмассовым корпусом.

Из ЕР 0777298 А2 известен электрический соединитель для печатной платы, включающий в себя несколько контактных элементов, каждый из которых имеет две стороны подключения, причем одна сторона подключения выполнена в виде разрезного клеммового контакта для подключения жил, а другая сторона подключения выполнена в виде контакта для печатной платы с возможностью обеспечения контакта с печатными платами. Электрический соединитель содержит также пластиковый корпус, в который могут вставляться контактные элементы разрезного клеммового контакта, причем, по меньшей мере, одна нижняя граница разрезного клеммового контакта опирается на пластиковый корпус, в результате чего контактные элементы под действием сил, возникающих на разрезных клеммовых контактах при их подключении, удерживаются в пластиковом корпусе, который охватывает, по меньшей мере, одну камерообразную зону, при этом контактный элемент выполнен в виде двух секций, первая из которых включает в себя разрезной клеммовый контакт, а вторая секция - контакт для печатных плат, причем на обеих секциях контактного элемента располагаются контактные плечи, образующие размыкающий контакт.

Исходя из данного известного уровня техники, в основе изобретения лежит техническая проблема создать электрический соединитель, посредством которого может быть образован легкий в техническом исполнении модуль распределительного подключения с размыкающими контактами, а также предоставить в распоряжение относящийся к нему модуль распределительного подключения.

Решение технической проблемы осуществляется при помощи объектов с признаками пунктов 1 и 10 формулы изобретения. Дальнейшие предпочтительные варианты исполнения изобретения следуют из последующих зависимых пунктов формулы изобретения.

Для этого контактный элемент выполнен двухсекционным, причем первая секция контактного элемента включает в себя разрезной клеммовый контакт, а вторая секция - вилочный контакт, причем на обеих секциях контактного элемента расположено, соответственно, контактное плечо, причем в собранном состоянии оба контактных плеча образуют размыкающий контакт. Тем самым размыкающий контакт интегрируется в электрический соединитель. Это значительно упрощает процесс монтажа модуля распределительного подключения, так как на печатную плату должен быть помещен только смонтированный электрический соединитель. Отдельный монтаж размыкающих контактов становится не нужным, так как они автоматически образуются при сборке электрического соединителя. Далее электрический соединитель может быть уже перед установкой на печатную плату подсоединен к кабельным жилам, чтобы разрезные клеммовые контакты закреплялись в корпусе и, таким образом, могли воспринимать усилия, возникающие при подключении. При этом пластмассовый корпус выполнен состоящим из двух блоков, причем блоки корпуса установлены с возможностью соединения друг с другом. Преимуществом двухблочного корпуса является легкий демонтаж, причем пластмассовые и металлические детали могут быть очень просто разделены в целях замены. Сборка осуществляется очень просто благодаря тому, что первый блок корпуса оснащен первой секцией контактного элемента, а второй блок корпуса оснащен второй секцией контактного элемента, и далее оба блока корпуса соединяются друг с другом. При этом вилочные контакты полностью охватываются пластмассовым корпусом в продольном направлении. Первый блок корпуса охватывает разрезной клеммовый контакт, а второй охватывает вилочный контакт, причем разрезной клеммовый контакт опирается на имеющую прорезь клеммовую перемычку второго блока корпуса, вилочный контакт располагается в прорези клеммовой перемычки и лежит на втором блоке корпуса и зажимается с помощью первого блока корпуса.

Размыкающий контакт выполнен при этом предпочтительным образом так, что он доступен с любой стороны, также как и разрезные клеммовые контакты. Для этого контактное плечо на первом участке изогнуто от нижней границы разрезного клеммового контакта вверх в направлении разрезного клеммового контакта, в то время как на втором участке контактное плечо продолжается в противоположном направлении к вилочному контакту.

В предпочтительной форме исполнения контактные плечи выполнены таким образом, что они образуют зону контакта и зону посадки, причем благодаря установке размыкающего штекера в зону посадки, контактные плечи в зоне контакта отходят друг от друга, причем размыкающий штекер не соприкасается с зоной контакта. Тем самым точно определяется, что при износе изготовленного, как правило, из пластмассы размыкающего штекера зона контакта не будет загрязнена, что снизило бы качество контакта.

В следующей предпочтительной форме исполнения в камерообразной зоне на внутренних сторонах расположены ребра, которые образуют направляющие для вилочных контактов, причем зоны контакта вилочных контактов выступают над ребрами. При этом вилочные контакты в продольном направлении полностью захватываются пластмассовым корпусом. Тем самым, все вилочные контакты определенным образом направлены друг относительно друга и позволяют легче устанавливать их на печатную плату, так как исключен перекос вилочных контактов.

В следующей предпочтительной форме исполнения ребра в передней зоне скошены, благодаря чему облегчается процесс насаживания.

В следующей предпочтительной форме исполнения разрезной клеммовый контакт и вилочный контакт повернуты друг относительно друга в диапазоне 45°.

В следующей предпочтительной форме исполнения электрический соединитель выполнен с направляющими проволочной проводки.

В следующей предпочтительной форме исполнения на внешней стороне электрического соединителя располагаются упорные элементы, посредством которых электрический соединитель подсоединяется к следующему, захватывающему печатную плату, корпусу.

Изобретение поясняется далее более подробно на основании предпочтительного варианта примера исполнения. На фигурах показано:

фиг.1 - детальное изображение электрического соединителя для печатной платы в перспективе,

фиг.2а - поперечный разрез электрического соединителя в сборе, причем разрез производится между двумя клеммовыми перемычками,

фиг.2b - поперечный разрез вдоль линии Р-Р,

фиг.3 - вид сзади на разъем в перспективе,

фиг.4 - детальное изображение модуля распределительного подключения в перспективе и

фиг.5 - изображение в перспективе модуля распределительного подключения в сборе.

На фиг.1 изображен в перспективе электрический соединитель 1. Электрический соединитель 1 включает в себя первый блок 10 корпуса, второй блок 20 корпуса и большое количество контактных элементов 30. Контактный элемент 30 включает в себя, соответственно первую секцию 30а и вторую секцию 30b. Первый блок 10 корпуса выполнен с клеммовыми перемычками 11, направляющими 12 для проволочной проводки и упорными выступами 13. Второй блок 20 корпуса выполнен с упорными зажимами 21 и упорными выступами 22. Далее обращенная к печатной плате часть второго блока 20 корпуса образует камерообразную зону, на внутренних сторонах которой вверху и внизу расположены ребра 23, что частично видно на фиг.3, причем ребра 23 в передней зоне выполнены со скосом. Благодаря скосу электрический соединитель легче устанавливается на печатную плату 70 (см. фиг.4). Контактные элементы 30 имеют, соответственно, разрезной клеммовый контакт 31 и вилочный контакт 32, причем разрезной клеммовый контакт 31 и вилочный контакт 32 повернуты друг относительно друга примерно на 45°. При этом разрезной клеммовый контакт 31 присоединен к первой секции 30а контактного элемента 30, а вилочный контакт 32 присоединен ко второй секции 30b контактного элемента 30. Вилочный контакт 32 имеет, соответственно две закругленные, вогнутые внутрь контактные зоны 33. Разрезные клеммовые контакты 31 контактных элементов 30 вставляются в зажимы между клеммовыми перемычками 11, где они механически фиксируются. На разрезном клеммовом контакте 31 располагается первое контактное плечо 34, которое, отходя от нижней границы 40 разрезного клеммового контакта 31, выгибаясь вверх, продолжается в направлении разрезного клеммового контакта 31. Таким же образом, от нижней границы 42 вилочного контакта 32 продолжается второе контактное плечо 35, которое, однако, пролегает в противоположном направлении. Оба контактных плеча 34, 35 образуют совместно размыкающий контакт 36, что изображено на фиг.2. Для сборки вилочные контакты 32 вдвигаются во второй блок 20 корпуса. Далее разрезные клеммовые контакты 31 вдвигаются в первый блок 10 корпуса, причем при этом контактное плечо 34 погружается во вторую боковую полость первого блока 10 корпуса. Затем второй блок 20 корпуса подсоединяется к первому блоку 10 корпуса, причем упорные выступы 13 входят в зацепление с упорными зажимами 21. При этом контактное плечо 35 также погружается в полость и совместно с контактным плечом 34 образует размыкающий контакт 36.

Это положение в сборе представлено на фиг.2а, b и 3. При этом фиг.2а представляет поперечное сечение электрического соединителя 1, причем место разреза находится между двумя клеммовыми перемычками. При этом оба пружинящих, расположенных друг против друга контактных элемента 34, 35, образуют размыкающий контакт 36. Этот размыкающий контакт 36 имеет зону посадки 37 и зону контакта 38. При этом понятно, что оба контактных плеча 34, 35 соприкасаются в зоне 38 контакта и образуют электрический контакт. Тем самым разрезной клеммовый контакт 31 оказывается электрически соединенным со своим присоединенным вилочным контактом 32. Первый блок 10 корпуса имеет посадочное отверстие 14 для не представленного размыкающего штекера, который может вводиться в зону 37 посадки размыкающего контакта 36. Благодаря этому оба контактных плеча 34, 35 выгибаются друг относительно друга и электрический контакт между разрезным клеммовым контактом 31 и вилочным контактом 32 разрывается. При этом размыкающий штекер по длине рассчитывается таким образом, чтобы он не соприкасался с контактными плечами 34, 35 в зоне 38 контакта. Тем самым предотвращается факт ухудшения контакта в зоне 38 контакта вследствие износа размыкающего штекера. Между обеими нижними зонами разрезного клеммового контакта 31 и вилочного контакта 32 располагается клеммовая перемычка 39 с прорезями, на которую своей нижней границей 40 опирается разрезной клеммовый контакт 31, причем вилочный контакт 32 находится в прорези (фиг.2b). Как можно увидеть, вилочный контакт 32 лежит на втором блоке 20 корпуса и сверху зажимается первым блоком 10 корпуса (фиг.2а). Между нижней границей 40 разрезного клеммового контакта 31 и вилочным контактом 32 имеется воздушный зазор 41, что способствует далее осуществлению электрического контакта между ними через зону 38 контакта.

На фиг.4 представлен в перспективе модуль 80 распределительного подключения для телекоммуникационной и вычислительной техники с электрическим соединителем 1, в соответствии с изобретением. Модуль 80 распределительного подключения включает в себя, также, первый блок 50 корпуса и второй блок 60 корпуса, которые установлены с возможностью соединения между собой. В модуле 80 распределительного подключения располагается печатная плата 70. Второй блок 60 корпуса выполнен с двумя клеммовыми элементами 61, имеющими форму полукруга, с помощью которых модуль 80 распределительного подключения может быть подсоединен к не представленным круглым штангам. Для прокладывания соединения с землей клеммовые элементы 61 снабжены прорезями, так что имеющий круглое сечение заземляющий провод, который располагается на печатной плате 70, выводится через прорезь 62 и образует электрический контакт с металлическими круглыми штангами. Первый блок 50 корпуса содержит в себе клеммовые перемычки 51 и упорные выступы 52, которые входят в зацепление с упорными зажимами второго блока 60 корпуса. Клеммовые перемычки 51 имеют при этом различную ширину, так что перекрестные искажения между контактными парами снижаются. Между клеммовыми перемычками 51 расположены, также, не представленные контактные элементы, которые в зоне клеммовой перемычки 51 выполнены в виде разрезных клеммовых контактов, а по отношению к печатной плате 70 в виде вилочных контактов. В нормальном варианте эти контактные элементы выполнены при этом идентично контактным элементам 30. Если же не требуется наличия размыкающего контакта, то разрезные клеммовые контакты и вилочный контакт могут быть сконструированы монолитными. В принципе, блок 50 корпуса может быть при этом сконструирован аналогично электрическому соединителю 1. На боковых стенках второй блок 60 корпуса исполнен с вентиляционными прорезями 63 для того, чтобы отводить потери тепла конструктивных элементов на печатной плате 70.

На фиг.5 далее представлен в комплекте модуль 80 распределительного подключения с вошедшим в зацепление электрическим соединителем 1.

Список обозначений

1. Электрический соединитель

10. Блок корпуса

11. Клеммовая перемычка

12. Направляющие проволочной проводки

13. Упорные выступы

14. Посадочное отверстие

20. Блок корпуса

21. Упорные зажимы

22. Упорные выступы

23. Ребра

30. Контактные элементы

31. Разрезной клеммовый контакт

32. Вилочный контакт

33. Зоны контакта

34. Контактное плечо

35. Контактное плечо

36. Размыкающий контакт

37. Зона посадки

38. Зона контакта

39. Клеммовая перемычка

40. Нижняя граница

41. Воздушный зазор

42. Нижняя граница

50. Блок корпуса

51. Клеммовая перемычка

52. Упорные выступы

60. Блок корпуса

61. Клеммовые элементы

62. Прорезь

63. Вентиляционные прорези

70. Печатная плата

80. Модуль распределительного подключения

1. Электрический соединитель для печатных плат, включающий в себя несколько контактных элементов, причем контактные элементы имеют, соответственно, две стороны для подключения, причем одна сторона для подключения выполнена в виде разрезного клеммового контакта для подключения жил кабеля, а другая сторона для подключения выполнена в виде вилочного контакта для контактирования поверхностей подключения на печатной плате, и пластмассовый корпус, в который вставляются разрезные клеммовые контакты контактных элементов, причем, по меньшей мере, нижняя граница разрезного клеммового контакта опирается на пластмассовый корпус, так что контактные элементы при усилиях, возникающих на разрезных клеммовых контактах при подключении, надежно без выпадения удерживаются в пластмассовом корпусе, причем пластмассовый корпус, по меньшей мере, содержит в себе камерообразную зону, а вилочные контакты в продольном направлении полностью захвачены пластмассовым корпусом, причем контактный элемент (30) выполнен в виде двух секций, при этом первая секция (30а) включает в себя разрезной клеммовый контакт (31), а вторая секция (30b) включает в себя вилочный контакт (32), на обеих секциях (30а, 30b) контактного элемента (30), соответственно, располагаются контактные плечи (34, 35), образующие размыкающий контакт (36), пластмассовый корпус выполнен двухблочным и блоки (10, 20) корпуса выполнены с возможностью соединения друг с другом, причем первый блок (10) корпуса включает в себя разрезной клеммовый контакт (31), а второй блок (20) корпуса включает в себя вилочный контакт, и разрезной клеммовый контакт (31) опирается на имеющую прорезь клеммовую перемычку (39) второго блока (20) корпуса, вилочный контакт (32) располагается в прорези клеммовой перемычки (39) и на втором блоке (20) корпуса и зажимается с помощью первого блока (10) корпуса.

2. Электрический соединитель по п.1, отличающийся тем, что контактное плечо (34) от нижней границы (40) разрезного клеммового контакта (31) в изогнутом вверх положении продолжается в направлении разрезного клеммового контакта (31), причем контактное плечо (35) продолжается в противоположном направлении от вилочного контакта (32) в направлении разрезного клеммового контакта (31).

3. Электрический соединитель по одному из пп.1 и 2, отличающийся тем, что контактные плечи (34, 35) выполнены таким образом, что они образуют зону (38) контакта и зону (37) посадки, причем благодаря вхождению размыкающего штекера в зону (37) посадки контактные плечи (34, 35) в зоне (38) контакта отодвигаются друг от друга, причем сам размыкающий штекер не соприкасается с зоной (38) контакта.

4. Электрический соединитель по п.1, отличающийся тем, что в камерообразной зоне на внутренних сторонах расположены ребра (23), которые определяют направляющие для вилочных контактов (32), причем зоны контакта (33) вилочных контактов (32) выступают над ребрами (23).

5. Электрический соединитель по п.4, отличающийся тем, что ребра (23) в передней зоне выполнены со скосом.

6. Электрический соединитель по одному из пп.1, 2, 4, отличающийся тем, что разрезной клеммовый контакт (31) и вилочный контакт (32) повернуты относительно друга друг в диапазоне 45°.

7. Электрический соединитель по п.1, отличающийся тем, что электрический соединитель (1) выполнен с направляющими (12) проволочной проводки.

8. Электрический соединитель по п.1, отличающийся тем, что на внешней стороне электрического соединителя (1) расположены упорные элементы, посредством которых электрический соединитель (1) соединяется со следующим, захватывающим печатную плату (70) корпусом.

9. Модуль распределительного подключения для телекоммуникационной и вычислительной техники, включающий в себя корпус, в котором снаружи с возможностью доступа расположены входные и выходные контакты для подсоединения проводов и жил кабеля, причем в корпусе выполнена полость, в которой расположена печатная плата с функциональными элементами, закрепленная в корпусе, причем функциональные элементы электрически расположены между входными и выходными контактами, и, по меньшей мере, выходные контакты, выполненные в виде разрезных клеммовых контактов, отличающийся тем, что, по меньшей мере, выходные контакты выполнены в виде электрического соединителя (1) согласно пп.1-8.