Соединитель для печатных плат

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 4 (51) Н 01 К 23/68 РЕТЕНИЯ 21) 3547239/24-222) 31.6.83 146) 72) , (53) (56) 30,0185 е Бюп.У МП.Вальбе и Г.621.315(688.8) . Заявка Франции 01 К 9/09198 Булкин 17 2. Авт 758584, клпрототип). ДЛЯ ПЕЧАТНЫХ ус с пазом ужинные кону, установле тков. ЭааЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ СПИ САНИ К АВТОРСКОМУ кое свидетельство СССР Н 01 К 23/68, 1980(54)(57) СОЕДИНИТЕЛЬ ПЛАТ, содержащий кор для печатной платы, п такты и подвижную рей 8011 7550 А ную в пазу корпуса с возможностьювозвратно-поступательного перемещения вдоль него и взаимодействующуюс пружинными контактами, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности в работе,"в подвижной рейке выполнены фигурныеотверстия, внутренняя поверхностькоторых выполнена с параплельнймии наклонными относительно продольной оси корпуса участками, а пружинные контакты расположены в фигур-.ных отверстиях подвижной рейки свозможностью взаимодействия с наклонными участками фигурных отверстий и одними из их параллельныхИзобретение относится к конструи-рованию радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для блоков с печатными платами.Известны соединители для печатнык плат, содержащие пружинящие кон"такты и механизм перемещения контактов С 3.Недостатком данного соединителяявляется то, что в нем отсутствует " 1 Оавтоматическое подключение пружинных контактов при вдвиженни и выдвижении устанавливаемой платы.Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности является 15конструкция соединителя для печатных плат, содержащая корпус с пазомдля печатной платы, пружинные контакты и подвижную рейку, установленную в пазу корпуса с воэможностью 20возвратно-поступательного перемещения вдоль него и взаимодействующуюс пружинными контактамн 2 ,Известный соединитель для печатных плат имеет ряд недостатков. 25Трудность обеспечения заданнойвеличины силы прижима пружинногоконтакта на контактную площадку пла"ты объясняется тем, что сила прижн"ма в известном соединителе зависитне только от сложной формы пружинного контакта и его расположения от"носительно платы, но и от взаимногорасположения всех контактов и прижимающей их поверхности, точности из"готовления пазов для рейки и платы;рабочей поверхности и наклонных пазов рейки и др.В виду того, что рейка осуществляет сложное движение, состоящееиз движения вместе с платой и отно" 40сительного движения в направлении,перпендикулярном направлению движения платы, выступ рейки трется о нажимающую на нее кромку платы, чтоГприводит к ее перекосу и опять жек неравномерному прижиму контактовк плате. Этот перекос рейки можетпривести к ее заклиниванию, в реэуль.тате чего контакты не будут прижатык плате,50 Сложная двойная форма пружинящихконтактов с компенсатором в видеупругой петли является обязательной,так как контакты обычной Формы в виде 5одинарной плоской пружины простоневозможно прижать к плате. Однакотакая сложная форма пружинного контакта нежелательна, так как, во-пер" вых, 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 давлений, а это в случае, когда величина давления меньше заданной,3может привести к обгоранию контактов.Большинство недостатков известного соединителя является следствием того, что в нем пружинные контакты прижимаются к плате под действиемвнутренних упругих сил, а под действием внешней силы-усилия оператора,вдвигающего плату перпендикулярно к направлению нужного перемещенияконтактов к плате,Целью изобретения является повыщенке надежности в работе. Поставленная цель достигается тем, что в соединителе для печатных плат, содержащем корпус с пазом для печатной платы, пружинные конакты 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 родольнй оси кор. пуса 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 Р прижима пружинящего контакта к плате расстояние между контактирующими поверхностями платы,и пружинящими контактами в свободном состоянии последних .заложено равным величине Е , которая определяется по формулергде Р. - сила прижима контакта к плате, задаваемая из условия обеспечения переходного сопротивления создания необходимого контактного давления 1,1137550 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 пружины11 смещена в крайнее левое положение и упирается правой стенкой па 10 за 18 в ограничитель хода 17.При этом пружинные контакты 5 отведены в крайнее нижнее положениес гарантированным зазором величиной0,1-0,3 мм .между ними и ответнымиконтактными площадками платы и оперты на участки 14 рабочих поверхностей вырезов 12 (т.ев исходномположении пружинящие контакты какбы взведены и поставлены на предохранители )Таким образом, пазы 7 боковыхсоединителей открыты для вдвиженияплаты 8. Каждый пружинный контакт 5в этом положении обладает потенциаль.ной энергией, накопленной:, при егоупругой деформации ня величинуГ+(0,10,3) мм от свободного состояния (фиг.4 и штрихпунктиром нафиг.7) в крайнее нижнее положение(фиг2),Если рейку 10 сдвинуть в крайнееправое положение (фиг.5), не вдвигая в соединитель плату 8, то контакты 5, попав в зону открытыхучастков б вырезов 12 пришли быв свое свободное состояние (фиг.4).Здесь ( в сравнении с фиг.2 ) наглядно виден пругий прогиб контактов 5,совершаемый для накопления потенциальной энергии, обеспечивающей40их прижим к плате.Электрическое соединение контактов 5 с контактными площадками платы 8 осуществляется следующим образом.45При 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 1 О имеет вырезы 12 по числу пружинных контактов 5 и расположенный на ее конце выступ 13 (фиг.б ). 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 пружинящего контакта, т. е, расстояние от места закрепления контакта до линии егокасания к плате;Е - модуль упругости материалаламели пружинящего контакта;Э - момент инерции сечения ламели пружинящего контакта.Величина , определяемая по формуле- это, другими словами,стрела упругого прогиба контактав месте его касания к плате, достаточная для создания необходимойвеличины давления в контактирующихповерхностях.Обеспечение прижима контактовк плате под действием их внутреннихупругих сил позволяет обеспечитьзаданное давление в контактирующихповерхностях и упростить форму контакта,На фиг.1 изображен соединитель,общий вид в плане; на фиг.2 - разрезА-А иа фиг,1; на фиг.3 - разрез Б-Бна фиг.2 в исходном положении, т.е,"ткогда рейка под действием возвращающей пружины смещена в крайнее левоеположение; на фиг.4 - то же, что ина фиг.2, но рейка смещена в край.нее правое положение (без платы);иа фиг,5 - разрез В-В на фиг.4; нафиг.б - конец рейки с выступом,вид в аксонометрии; на фиг.7 - относительное расположение контакта иплаты в соединителе (штрихпунктирными линиями показан контакт в свободном состоянии ); на фиг.8 - варианисполнения рейки,(она вначале свободно входит в соединитель, а в конце хода, нажимаясвоей передней кромкой на выступ 13,увлекает рейку О, которая движетсявместе с ней в направлении стрелки Г,растягивая пружину 11.При перемещении рейки 10 в направленни стрелки Г, пружинные контакты 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 наклнныеПоскольку ход контактов при вдви" женин-выдвижении платы составляет всего 0,10,3 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 40 больше горизонтальной составляющей. Усилие О, на которое рассчитывается пружина 11, должно обеспечить уверенное возвращение рейки 10 в исходное положение при выдвижении платы иэ соединителя.Рекомендуется это усилие определять по формуле е10 а КЕ Р - т-( С+р), (2) коэффициент запаса;количество контактов5 в соединителе 3;расстояние от местазакрепления ламеликонтакта 5 до рейки О,где К 23 участки 15, а затем пружинный контакт, оказавшись в открытой части 16 своего выреза 12,свободно прижимается к соответствующей контактной площадке платы 8 под воздействием внут ренней упругой силы, которая обеспе-. чивается геометрией ламели контакта, свойствами материала ламели и взаимным расположением платы и контакта. После электрического сочле- О нения платы 8 она фиксируется отно" сительно корпуса 1.Когда плату 8 выдвигают иэ соединителя, рейка 10 под воздействием возвращающей пружины 1 1, перемещается в 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 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 +(0,10,3)мм. 30 угол подъема наклонного участка 15 рабо - чей поверхности выреза 12;угол трения между материаламн ламели контакта 5 и рейки 10,сила прижима контактак плате, задаваемаяиз условия созданиянеобходимого контактного. давления; - длина ламели контакта, т.е. расстояниеот места закрепленияламели контакта до линии ее касания к плате.Рейка 1 О 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 у базового 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 базовомобразце контакт имеет сложную форму с компенсатором в виде упругой петли, эта сложная форма пружинящего контакта базового образца- вынужденная 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 па837550 фдругие тивным признакам движется толькозов для рейки и платы и многие друфакторы, влияющие на прижим ко нтактов вместе с нажимающей на нее платойжение и не имеет относительного движения,е ейкой имеющей сложное движек плате рФее перемещение происходит плавно,не б учи ничем даже частично компенне удуч5 без перекосов и заедании, в противоси оваться, расчет и изготовлениесировположность базовому образцу, где напружи щиня х контактов такой формыличие движения рейки относительновесьма Рудэат кительны ,нажимающей на нее платы снижает обПоскольку ре ка в прей предложенном щую а не только электрическую) насоединителе благодаря новновым конструк О ;цежность этого устройства.щщад ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проек 1137550б-б внии пиТираж каз 10536/40дписное