DE10116449A1

DE10116449A1 - Steckerhaltestruktur zum sicheren Montieren eines Leiterplattensteckers in einem Gehäuse

Info

Publication number: DE10116449A1
Application number: DE10116449A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Okabe; Masahiro Noda
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2000-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2021-04-04
Also published as: GB2361117B; GB2361117A; GB0108235D0; DE10116449B4; US6547591B2; JP2001283958A; US20010027039A1

Abstract

Eine Steckerhaltestruktur wird vorgesehen, um sicher einen Leiterplattenstecker zu halten, der auf einer Leiterplatte in einem Gehäuse angebracht ist. Der Leiterplattenstecker umfasst ein Steckergehäuse, das eine Steckerkammer zum Aufnehmen eines Gegenstücksteckers in seinem vorderen Bereich hat. Das Gehäuse hat eine Öffnung, die den vorderen Bereich des Steckergehäuses aufnimmt. Der Leiterplattenstecker hat einen Arretierarm und einen Anschlag auf mindestens einer Oberfläche des Steckergehäuses. Der Arretierarm kommt in Eingriff mit der äußeren Kante der Öffnung des Gehäuses und der Anschlag kommt in Kontakt mit einer inneren Fläche des Gehäuses in der Nähe einer inneren Kante der Öffnung, wenn das Steckergehäuse in die Öffnung eingepasst wird. Der Arretierarm umfasst einen flexiblen Basisbereich, der sich in der Einfügungsrichtung des Steckergehäuses erstreckt, und eine Stufe, die an dem hinteren Ende des Basisbereichs geformt ist. Die Stufe fängt die äußere Kante der Öffnung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Steckerhaltestruktur zum Sichern eines Leiterplattensteckers, der auf einer Leiterplatte montiert ist, in einem Gehäuse.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Fig. 1 veranschaulicht einen herkömmlichen Leiterplattenstecker 1, der an einem Gehäuse 2 angebracht ist. Der Leiterplattenstecker 1 umfasst ein Steckergehäuse 2, L-förmige PCB-Anschlüsse 3 (printed circuit board), die sich aus dem Gehäuse 2 erstrecken. Der Leiterplattenstecker 1 ist an einer Leiterplatte 4 durch Schrauben 5 befestigt, und sowohl der Leiterplattenstecker 1 als auch die Leiterplatte 4 sind im Inneren des Gehäuses 6 untergebracht.

Das Steckergehäuse 2 hat eine Mutter 7, die von dem Boden des Steckergehäuses 2 vorspringt, um den Bolzen 5 aufzunehmen. Die Mutter 7 ist einstückig mit dem Steckergehäuse 2 geformt. Die PCB-Anschlüsse 3, die sich von dem Steckergehäuse 2 erstrecken, sind mit der Leiterplatte 4 verlötet. Das Gehäuse 12 6 hat eine Öffnung 8 und der Leiterplattenstecker 1 ist an dem Gehäuse 6 angebracht, so dass die Öffnung des Leiterplattensteckers 1 mit der Öffnung 8 des Gehäuses 6 ausgerichtet ist. Ein männlicher Stecker 10, der mit beispielsweise dem Ende eines Kabelbaums 9 verbunden ist, wird in den Leiterplattenstecker 1 durch die Öffnung 8 eingepasst.

Bei herkömmlichen Steckerstrukturen wird eine verhältnismäßig große Kraft benötigt, um den männlichen Stecker 10 in den Leiterplattenstecker 1 einzupassen, da mehrere Anschlussarme (nicht gezeigt), die sich in den männlichen Stecker 10 erstrecken, mit den PCB Anschlüssen 3 des Leiterplattensteckers 1 im 1 : 1 Verhältnis verbunden werden müssen. Folglich wird eine unerwünschte Last auf die Leiterplatte 4 über den Leiterplattenstecker 1 während des Einführens des männlichen Steckers 10 aufgebracht, und eine Spannung wird in der Leiterplatte 1 hervorgerufen.

Wenn eine äußere Kraft zufällig auf den Leiterplattenstecker 1 zusätzlich zur Einführungskraft aufgebracht wird, kann es passieren, dass die Leiterplatte 4 beschädigt wird oder verkrümmt wird, und eine elektrische Fehlverbindung kann zwischen dem männlichen Stecker 10 und dem Leiterplattenstecker 1 hervorgerufen werden.

Weiterhin begrenzt die unerwünschte Einführungskraft, die zur elektrischen Verbindung zwischen dem männlichen Stecker 10 und dem Leiterplattenstecker 1 benötigt wird, die Gestaltungsfreiheit und verhindert, dass der Leiterplattenstecker 1 als sogenannter Multipolarstecker gestaltet wird.

Noch ein anderes Problem ist, dass das Verschrauben des Leiterplattensteckers 1 auf die Leiterplatte 4 beim Zusammenfügen mühsam ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Steckerhaltestruktur vorzusehen, die eine unerwünschte Einführungskraft absorbieren kann und effektiv die Spannung in der Leiterplatte während des Einführens eines Gegenstücksteckers in einen Leiterplattenstecker reduzieren kann. Diese Struktur soll bei geringen Herstellungskosten realisiert werden und eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen zwei Steckern garantieren.

Im ersten Aspekt der Erfindung umfasst eine Steckerhaltestruktur einen Leiterplattenstecker, der auf einer Leiterplatte angebracht ist, und ein Gehäuse, das den Leiterplattenstecker und die Leiterplatte aufnimmt. Der Leiterplattenstecker umfasst ein Steckergehäuse, das eine Steckerkammer in seinem vorderen Bereich hat, um den Gegenstückstecker aufzunehmen. Das Gehäuse hat eine Öffnung zum Aufnehmen des vorderen Bereichs des Steckergehäuses. Als ein Merkmal der Erfindung hat der Leiterplattenstecker einen Arretierungsarm und einen Anschlag auf mindestens einer Oberfläche des Steckergehäuses. Der Arretierungsarm kommt in Eingriff mit der äußeren Kante der Öffnung und der Anschlag kommt in Kontakt mit der inneren Fläche des Gehäuses in der Nähe der inneren Kante der Öffnung, wenn das Steckergehäuse in die Öffnung eingepasst wird.

Bei dieser Anordnung fangen der Arretierungsarm und der Anschlag die Öffnung des Gehäuses und stützen den Leiterplattenstecker gegen das Gehäuse auf eine sichere Weise, wobei verhindert wird, dass die Leiterplatte in Kontakt mit dem Gehäuse gelangt. Wenn der Gegenstückstecker in den Leiterplattenstecker eingepasst wird, wird die Einführungskraft in das Gehäuse über den Arretierarm und den Anschlag absorbiert und beeinträchtigt die Leiterplatte nicht. Wenn der Gegenstückstecker aus dem Leiterplattenstecker entfernt wird, wird in ähnlicher Weise die Zugkraft durch die Wand des Gehäuses absorbiert und die Leiterplatte wird vor einer übermäßigen Last oder Spannung geschützt.

Vorzugsweise umfasst der Arretierarm eine flexiblen Basisbereich, der sich in der Einführungsrichtung des Steckergehäuses erstreckt und eine Stufe, die an dem hinteren Ende des Basisbereichs geformt ist. Die Stufe des Arretierarms ist in Eingriff mit der äußeren Kante der Öffnung des Gehäuses bei der vollständigen Einführung. Um genauer zu sein, wird der Basisbereich des Arretierarms durch die Öffnung des Gehäuses geführt, wobei er sich deformiert, wenn das Steckergehäuse in die Öffnung eingepasst wird. Wenn der Basisbereich einmal durch die Öffnung gelangt ist, fängt die Stufe die äußere Kante der Öffnung.

Der Anschlag ist beispielsweise eine Rippe oder ein Satz von (zwei oder mehrere) Vorsprüngen. In beiden Fällen hat der Anschlag eine ausreichende Kontaktfläche mit der inneren Fläche des Gehäuses. Die ausreichende Menge der Kontaktfläche ermöglicht, dass der Leiterplattenstecker gegen das Gehäuse auf eine stabile Weise gehalten wird.

Der Leiterplattenstecker hat auch ein Positioniermittel auf mindestens einer Oberfläche (z. B. der oberen und/oder der unteren Fläche) des Steckergehäuses. Diese Positionierung verhindert, dass sich der Leiterplattenstecker aus einer korrekten Position versetzt.

Der Leiterplattenstecker ist auf der Leiterplatte in einer Weise angebracht, dass ein Bereich der Bodenfläche des Steckergehäuses auf der Leiterplatte angebracht ist. Da die Einführungskraft, die auf den Leiterplattenstecker aufgebracht wird, in dem Gehäuse absorbiert wird, kann das Steckergehäuse des Leiterplattensteckers beispielsweise mit der Leiterplatte verbunden oder verlötet sein, ohne dass die Notwendigkeit besteht, den Leiterplattenstecker auf die Leiterplatte zu schrauben. Folglich wird der Zusammenfügevorgang vereinfacht.

Das Gehäuse hat ein Paar von Führungsrippen, die in den inneren Flächen von zwei gegenüberliegenden Wänden gebildet sind. Die Führungsrippen nehmen die Ränder der Leiterplatte auf und ermöglichen, dass die Leiterplatte entlang der Rippen in der Einführungsrichtung des Leiterplattensteckers gleitet. Diese Anordnung ermöglicht, dass die Einführungskraft effektiver während des Einführens des Gegenstücksteckers abgeführt wird.

In einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst eine Steckerhaltestruktur einen Leiterplattenstecker, der auf einer Leiterplatte angebracht ist, ein Gehäuse zum Aufnehmen des Leiterplattensteckers und der Leiterplatte, und einen Steckerhalter, der in dem Gehäuse positioniert ist. Der Stecker umfasst ein Steckergehäuse, das eine Steckerkammer in seinem vorderen Bereich hat, um einen Gegenstückstecker aufzunehmen. Das Gehäuse hat auch eine erste Öffnung zum Aufnehmen des vorderen Endes des Steckergehäuses des Leiterplattensteckers. Der Steckerhalter hat eine zweite Öffnung zum Aufnehmen des Steckergehäuses des Leiterplattensteckers. Der Leiterplattenstecker hat einen Arretierarm und einen Anschlag auf mindestens einer Oberfläche des Steckergehäuses. Der Arretierarm kommt in Eingriff mit der äußeren Kante der zweiten Öffnung und der Anschlag kommt in Kontakt mit der inneren Fläche des Steckerhalters in der Nähe des inneren Rands der zweiten Öffnung, wenn das vordere Ende des Steckergehäuses in die erste Öffnung eingepasst wird.

Der Steckerhalter ist beispielsweise eine Wand, die sich parallel zu einer Ebene erstreckt, die die erste Öffnung des Gehäuses enthält. Bei dieser Struktur absorbiert der Steckerhalter die Einführungskraft und beeinträchtigt die Leiterplatte nicht. Folglich wird die Leiterplatte vor unerwünschter Spannung aufgrund der Einführungskraft geschützt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Andere Aufgaben und Vorteile werden von der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, in denen:

Fig. 1 einen herkömmlichen Leiterplattenstecker veranschaulicht, der auf einer Leiterplatte angebracht ist und in einem Gehäuse befestigt ist;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Steckerhaltestruktur gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die einen Leiterplattenstecker hält, der auf einer Leiterplatte angebracht ist, in einem Gehäuse, ohne dass Spannung auf der Leiterplatte hervorgerufen wird;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Leiterplattensteckers ist, der auf der Leiterplatte angebracht ist, wie es in Fig. 2 gezeigt ist;

Fig. 4 eine Explosionsseitenansicht der Steckerhaltestruktur ist, bevor der männliche Stecker in den Leiterplattenstecker eingepasst ist;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Leiterplattensteckers ist, der die Struktur sichert, nachdem der männliche Stecker in den Leiterplattenstecker eingepasst ist, der in dem Gehäuse gehalten wird;

Fig. 6 eine Modifikation der Steckerhaltestruktur, die in Fig. 2 gezeigt ist, veranschaulicht; und

Fig. 7 eine Steckerhaltestruktur gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die einen LIF (low insertion force) Mechanismus hat, um weiter die Last auf der Leiterplatte zu reduzieren.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die bevorzugten Ausführungsformen der Steckerhaltestruktur werden nun im einzelnen beschrieben.

Fig. 2 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Steckerhaltestruktur gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung und Fig. 3 veranschaulicht eine Seitenansicht des Leiterplattensteckers, der auf der Leiterplatte angebracht ist, die in Fig. 2 gezeigt ist.

Ein Leiterplattenstecker 22 ist an einer Leiterplatte 23 befestigt und im allgemeinen in dem Gehäuse 21 eines Instruments, das in einem Fahrzeug angebracht ist, beispielsweise einem Auto, untergebracht. Eine Öffnung 25 ist in der Wand des Gehäuses 21 geformt, so dass ein Gegenstückstecker in den Leiterplattenstecker 22, der in dem Gehäuse 21 untergebracht ist, eingepasst werden kann. Das bedeutende Merkmal dieser Erfindung ist, dass die Kraft die auf den Leiterplattenstecker 22 während des Einführens des Gegenstücksteckers aufgebracht wird, die Leiterplatte 23 nicht erreicht. Dieses Merkmal wird realisiert, da die Steckerhaltestruktur der Erfindung ermöglich, dass der Leiterplattenstecker 22 sicher an der Öffnung 25 des Gehäuses 21 auf solch eine Weise gehalten wird, dass die Einführungskraft in das Gehäuse absorbiert wird, ohne die Leiterplatte zu beeinträchtigen. Dieses Merkmal wird im einzelnen unten erklärt.

Das Gehäuse 21 ist ein kistenartiges Gehäuse aus Kunststoff oder Metall, in dem die Leiterplatte 23 und der Leiterplattenstecker 22, der auf der Leiterplatte 23 angebracht ist, untergebracht sind. In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel ist eine rechteckige Öffnung 25 in einer Wand 24 des kistenartigen Gehäuses 21 geformt. Ein Paar von ersten Vertiefungen 26 ist in der Mitte der kürzeren Kanten geformt und ein Paar von zweiten Vertiefungen 27 ist in der Mitte der längeren Kanten der Öffnung 25 geformt. Die ersten Vertiefungen 26 sind flacher als die zweiten Vertiefungen 27. Die ersten Vertiefungen 26 sind gestaltet, dass sie Arretierarme 33 aufnehmen, die an dem Leiterplattenstecker 22 vorgesehen sind, was unten erklärt wird, und die zweiten Vertiefungen 27 sind konfiguriert, dass sie Vorsprünge 30 des Leiterplattensteckers 22 aufnehmen, die ebenfalls unten erklärt werden. Entsprechend entspricht die Breite der ersten Vertiefungen 26 der Breite der Arretierarme 22 und die Breite der zweiten Vertiefungen 27 entspricht der Breite der Vorsprünge 35.

Der Leiterplattenstecker 22 umfasst ein Steckergehäuse 28, das aus Kunststoff gefertigt ist, mehrere PCB Anschlüsse 29 und eine Führungsplatte 30 zum Positionieren der PCB Anschlüsse.

Das Steckergehäuse 28 hat eine Steckerkammer 31 in seinem vorderen Bereich, die den Gegenstückstecker 44 aufnimmt (in Fig. 4 und 5 gezeigt). In diesem Beispiel ist die Steckerkammer 31 eine weibliche Steckerkammer. Ein Paar von Seitenwänden 32 erstreckt sich hinter der weiblichen Steckerkammer 31, die die PCB Anschlüsse 29 schützen, die nach außen aus der rückwärtigen Wand der weiblichen Steckerkammer 31 vorstehen. Die Seitenwände 32 haben Anschläge (nicht gezeigt) auf ihren inneren Flächen, um die Führungsplatte 30 zwischen den Seitenwänden 32 zu halten.

Das Steckergehäuse 28 hat ein Paar von Arretierarmen 33 und ein Paar von Anschlägen 34 auf den äußeren Flächen der zwei gegenüberliegenden Wände 36. Positioniervorsprünge 35 sind auf der oberen und unteren Fläche 37 und 38 des Steckergehäuses 28 geformt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Die Arretierarme 33, die Anschläge 34 und die Vorsprünge 35 sind einstückig mit dem Steckergehäuse 28 geformt. Der Leiterplattenstecker 22 ist auf der Leiterplatte 23 so angebracht, dass ein Teil der Bodenfläche 38 des Steckergehäuses 28 in Kontakt mit der Leiterplatte 23 ist.

Die Arretierarme 33, die sich entlang der Wände 36 erstrecken, sind elastisch und flexibel. Jeder Arretierarm 33 hat einen dicken Basisbereich und eine Stufe 39, die sich in Richtung auf die Seitenwand 32 erstreckt.

Anschläge 34 sind näher an der Seitenwand 32 positioniert als die Stufe 39 des Arretierarms 33. In diesem Beispiel sind zwei Anschläge 34 auf jeder Wand 36 in einem spezifizierten Intervall geformt. Die Anzahl der Anschläge 34 und der Raum zwischen den Anschlägen ist jedoch nicht auf dieses Beispiel begrenzt und es können drei oder mehrere Anschläge auf jeder Wand 36 geformt sein. Alternativ kann eine einzelne Rippe, die sich in der Vertikalrichtung erstreckt, als Anschlag 34 an jeder Wand 36 vorgesehen sein, solange eine ausreichende Größe der Kontaktfläche zwischen dem Anschlag und der Wand 24 des Gehäuses erreicht wird. In jedem Fall wird es bevorzugt, dass der Anschlag 34 eine größere Kontaktfläche hat, so dass der Leiterplattenstecker 22 in der Öffnung 25 des Gehäuses 21 mit einer optimalen Zuverlässigkeit gehalten wird. Die Höhe des Anschlags 34 wird in Übereinstimmung mit der Gestalt und der Größe der Öffnung 25 des Gehäuses 21 bestimmt.

Positioniervorsprünge 35 sind zum Zweck des Verhinderns, dass der Leiterplattenstecker aus der korrekten Position versetzt wird, vorgesehen. Die Positioniervorsprünge 35 werden in die Vertiefungen 27 der Öffnung 25 eingepasst und halten den Leiterplattenstecker in der korrekten Position auf eine stabile Weise. Obwohl in dieser Ausführungsform zwei Vorsprünge auf dem Steckergehäuse vorgesehen sind, kann auch nur ein einzelner Vorsprung entweder auf der oberen oder unteren Fläche des Steckergehäuses 28 geformt sein. Solche Positioniervorsprünge können mit Positioniernuten ersetzt werden. In diesem Fall hätte die Öffnung 25 Vorsprünge entlang ihren längeren Kanten anstatt der Vertiefungen 27, die in den Positioniernuten aufgenommen würden.

Die Bodenfläche 38 des Steckergehäuses 28 ist flach gestaltet, so dass der Leiterplattenstecker 22 auf der Leiterplatte 23 in einer zuverlässigen Weise angebracht wird.

Die PCB Anschlüsse 29 sind leitende Metallstreifen. Ein Ende des PCB Anschlusses 29 ist in der weibliche Steckerkammer 31 positioniert. Das andere Ende des PCB Anschlusses 29, das aus der rückwärtigen Fläche der weiblichen Steckerkammer 31 vorspringt, ist in einer L-Form gebogen und wird durch die Führungsplatte 30 in Richtung auf die rückwärtige Fläche der Leiterplatte 23 geführt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Das andere Ende ist mit der rückwärtigen Fläche der Leiterplatte 23 verlötet.

Die Leiterplatte 23 ist aus einem isolierenden Kunststoff gefertigt und hat vorbestimmte Schaltkreismuster auf ihr. Eine oder mehrere elektronische Einrichtungen oder Komponenten sind auf ihrer flachen Oberfläche montiert. Mehrere Durchgangslöcher 40 sind in der Nähe der Kanten der Leiterplatte 23 geformt, so dass die PCB Anschlüsse 29 zum elektrischen Anschluss aufgenommen werden.

Fig. 4 veranschaulicht, wie der Gegenstückstecker (männlich) 44 in den Leiterplattenstecker 22 eingeführt wird. Jede der Wände 41, die sich von der Wand 24 erstrecken und aufeinander gerichtet sind, haben ein Paar von Führungsrippen 42 entlang der inneren Fläche. Die Führungsrippen 42 erstrecken sich parallel zueinander, so dass die Leiterplatte 23 verschiebbar gehalten wird. Mit anderen Worten hat die Leiterplatte 23 kein Mittel, um sie an dem Gehäuse 21 zu befestigen, und wird nur durch die Führungsrippen 42 gehalten.

Der Leiterplattenstecker 22 ist in der Nähe der Kante der Leiterplatte 23 befestigt. Um genauer zu sein, wird die Bodenfläche 38 des Steckergehäuses 28 in Kontakt mit der oberen Fläche der Leiterplatte 23 gebracht wobei die PCB Anschlüsse 29 in die Durchgangslöcher 40 der Leiterplatte 23 eingeführt werden. Wie es oben erklärt wurde, werden die PCB Anschlüsse 29 anschließend an die rückwärtige Fläche der Leiterplatte 23 verlötet.

Wie es in Fig. 4 veranschaulicht ist, wird die Leiterplatte 23, auf der der Leiterplattenstecker 22 angebracht ist, in das Gehäuse 21 durch die Führungsrippen 42 geführt, bis die Anschläge 34 die innere Fläche der Wand 24 des Gehäuses 21 treffen. In diesem Zustand steht der vordere Bereich des Steckergehäuses 28 aus der Öffnung 25 des Gehäuses 21 vor, wie es in Fig. 5 veranschaulicht ist.

Wenn das Steckergehäuse 28 durch die Öffnung 25 eingeführt wird, deformieren sich die Basisbereiche der Arretierarme 33 und werden durch die Vertiefungen 26 der Öffnung 25 geführt. Wenn die Basisbereiche der Arretierarme 33 durch die Vertiefungen 26 gelangt sind, fangen Stufen 39 der Arretierarme 33 die Ränder der Vertiefungen 26. Zu dieser Zeit treffen die Anschläge 34 die innere Fläche der Wand 24 in der Nähe der Vertiefungen 26. Auf diese Weise wird der Leiterplattenstecker 22 sicher gegen die Wand 24 des Gehäuses 21 gehalten.

Wenn der Gegenstückstecker 44, der mit dem Kabelbaum 43 verbunden ist, an den Leiterplattenstecker 22 angeschlossen wird, wird der Gegenstückstecker 44 in die weibliche Steckerkammer 31 eingepasst. Die Einführungskraft, die auf den Leiterplattenstecker 22 aufgebracht wird, wird an die Stufen 39 des Arretierarms 33 übertragen und dann durch die Wand 24 von den Vertiefungen 26 absorbiert, mit denen die Stufen 39 der Arretierarme 33 in Eingriff sind. Entsprechend bewirkt die Einführungskraft, die auf den Leiterplattenstecker 22 aufgebracht wird, keine Spannung in der Leiterplatte 23, und eine elektrische Verbindung zwischen dem Gegenstückstecker 44 und dem Leiterplattenstecker 22 wird garantiert.

Selbst wenn die Einführungskraft so groß ist, dass die Wand 24 des Gehäuses 21 sich deformiert, wird die Einführungskraft freigegeben, ohne dass die Leiterplatte 23 beeinträchtigt wird, da die Leiterplatte 23 selbst entlang den Führungsrippen 42 in der Richtung des Einführens gleiten kann. Entsprechend werden die gelöteten Bereiche der Leiterplatte 23 vor Spannungen geschützt.

Um den Gegenstückstecker 44 von dem Leiterplattenstecker 22 zu entfernen, wird eine Zugkraft auf den Leiterplattenstecker 22 entgegengesetzt zur Einführungsrichtung aufgebracht. In diesem Fall stoßen die Anschläge 34 gegen die Wand 24 des Gehäuses 21 und die Zugkraft wird wiederum durch die Wand 24 absorbiert. Entsprechend wird die Leiterplatte 23 vor Spannungen geschützt.

Da der Leiterplattenstecker 22 auf die Leiterplatte 23 über einen direkten Kontakt zwischen der Bodenfläche des Steckergehäuses 28 und der oberen Fläche der Leiterplatte 23 angebracht wird, werden Schrauben, die im Stand der Technik verwendet wurden, nicht weiter benötigt. Die Anzahl der Komponenten des Leiterplattensteckers 22 wird reduziert und der Zusammenfügevorgang kann vereinfacht werden, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden.

Fig. 6 zeigt eine Modifikation der Steckerhaltestruktur, die in Fig. 2 bis 5 gezeigt ist. In dieser Modifikation wird ein Steckerhalter 72, der eine Öffnung 71 hat, in dem Gehäuse 21 vorgesehen. Der Schwenkhebel 72 ist beispielsweise eine vertikale Wand mit der Öffnung 72. Der Leiterplattenstecker 22, der an der Leiterplatte 23 befestigt ist, wird in die Öffnung 71 des Steckerhalters 72 eingeführt.

Die Wand 24 des Gehäuses 21 hat eine Öffnung 73, die rechteckig geformt ist, so dass sie der Kontur der weiblichen Steckerkammer 31 des Leiterplattensteckers 22 entspricht.

Der Steckerhalter 72 wird beispielsweise am Boden 74 des Gehäuses 21 durch ein geeignetes Mittel befestigt und wird parallel zu der Wand 24 des Gehäuses 21 positioniert.

Wenn der Leiterplattenstecker 22 zusammen mit der Leiterplatte 23 in das Gehäuse 21 eingeführt wird, führen die Führungsrippen 42 die Leiterplatte 23 in Richtung auf den Steckerhalter 72. Dann wird das Steckergehäuse 28 des Leiterplattensteckers 22 in die Öffnung 71 des Steckerhalters 72 eingepasst, bis der Anschlag 34 die rückwärtige Fläche des Steckerhalters 72 trifft. Zu dieser Zeit sind die Arretierarm 33 durch die Öffnung 71 gelangt und die Stufen 39 der Arretierarme 33 fangen die Ränder der Öffnung 71. Der Steckerhalter 72 sichert den Leiterplattenstecker 22, wobei das vordere Ende des Steckergehäuses 28 des Leiterplattensteckers 22 mit der Öffnung 73 des Gehäuses 21 ausgerichtet ist. Der Gegenstückstecker 44 wird dann in den Leiterplattenstecker 22 eingepasst.

Mit dieser Modifikation absorbiert der Steckerhalter oder die vertikale Wand 72 die Einführungskraft und die Leiterplatte 23 wird vor einer übermäßigen Spannung aufgrund des Einführens geschützt.

Fig. 7 veranschaulicht eine Steckerhaltestruktur der zweiten Ausführungsform, die einen "low insertion force mechanism" (Mechanismus niedriger Einführungskraft) hat. Die gleichen Elemente wie diejenigen, die in der ersten Ausführungsform gezeigt sind, werden durch die gleichen Referenzziffern bezeichnet und die Erklärung davon wird ausgelassen.

Der Leiterplattenstecker 51 umfasst ein Steckergehäuse 54, das aus einem Kunststoff gefertigt ist, mehrere PCB Anschlüsse 29, die sich aus dem Steckergehäuse 54 erstrecken und eine Führungsplatte 30 zum Positionieren der PCB Anschlüsse 29. Wie in der ersten Ausführungsform hat das Steckergehäuse 54 eine weibliche Steckerkammer 55 in seinem vorderen Bereich, wie in der ersten Ausführungsform. Seitenwände 32 erstrecken sich hinter der weiblichen Steckerkammer 55, zwischen denen die Führungsplatte 30 gehalten ist.

Arretierarme 33 und Anschläge 34 sind einstückig mit dem Steckergehäuse 54 geformt. Die Arretierarme 33 und die Anschläge 34 ermöglichen, dass der Leiterplattenstecker 51 fest gegen die Wand 24 des Gehäuses 21 gehalten wird. Eines der Merkmale der zweiten Ausführungsform ist, dass ein Paar von Hebeln 58 an dem Steckergehäuse 54 vorgesehen ist. Jeder Hebel 58 besteht aus einem Arm 61 und einem Paar von Betätigungsflügeln 62, die sich von beiden Enden des Arms 61 in Richtung auf die obere und untere Fläche 56 und 57 des Steckergehäuses 54 erstrecken. Der Hebel 58 schwenkt um die Gelenkwelle 63, die die Arbeitsweisflügel 62 durchdringt.

Positionierstücke 59 (eines davon ist in Fig. 6 gezeigt) sind auf der oberen und unteren Fläche 56 und 57 des Steckergehäuses 54 geformt. Die Positionierstücke 59 sind in Vertiefungen 27 der Öffnung 25 der Wand 21 eingepasst und verhindern, dass sich der Leiterplattenstecker 51 aus der korrekten Position versetzt. Führungsnuten 60 sind ebenfalls in der oberen und unteren Fläche 56 und 57 des Steckergehäuses 54 geformt. Die Führungsnuten 60 ermöglichen, dass der Gegenstückstecker 53 glatt in den Leiterplattenstecker 51 eingeführt wird.

Die Betätigungsflügel 62 des Hebels 58 haben Nockennuten 64, die den Führungsnuten 60 des Steckergehäuses 54 entsprechen. Jede Nockennut 64 besteht aus sowohl einem geraden als auch einem gekrümmten Bereich.

Der Gegenstückstecker 53 wird über Klammerhalter 66 an der Öffnung 65 gehalten, die in der Instrumententafel 52 geformt ist. Der Gegenstückstecker 53 hat Stifte 67, die senkrecht zur Richtung des Einführens vorspringen. Die Stifte 67 werden durch die Führungsnuten 60 des Leiterplattensteckers 51 und die Nockennuten 64 der Hebel 58 aufgenommen. Es wird eine Lücke 68 um den Gegenstückstecker 53 geformt, um den vorderen Bereich des Steckergehäuses 54 des Leiterplattensteckers 51 aufzunehmen.

Der Klammerhalter 66 hat Anschlagrahmen 70, die Aussparungen 69 auf beiden Seiten des Gegenstücksteckers 53 definieren. Wenn der Gegenstückstecker 53 in den Leiterplattenstecker 51 eingepasst ist, dringen Arme 61 der Hebel 58 in die zugehörigen Aussparungen 69 ein und bewegen sich in den Aussparungen 69, wobei beide Enden gegen die obere und untere Fläche der Aussparung 69 stoßen. Der Anschlagrahmen 70 hält den Arm 61 in der Aussparung 69. Da die Arme 61 der Hebel 58 in den Aussparungen 69 gleiten, schwenken die Hebel 58 um die Schwenkachse 63.

Mit dem Schwenken der Hebel 58 werden der Leiterplattenstecker 51 und der Gegenstückstecker 53 während des Einführens zueinander hingezogen. Um genauer zu sein, werden Stifte 67 des Gegenstücksteckers 53 zuerst zu den äußersten Enden der Führungsrippensnuten 60 und der Nockennuten 64 der Hebel 58 gebracht. Dann werden die Arme 61 der Hebel 58 in die Aussparungen 69 des Gegenstücksteckers 53 gezogen. Wenn die Arme 61 in die Aussparungen 69 gleiten, schwenken die Hebel 58, und die Arme 67 des Gegenstücksteckers 53 werden in die zugehörigen Nockennuten 64 der Hebel 58 eingeführt. Auf diese Weise werden der Gegenstückstecker 53 und der Leiterplattenstecker 51 zueinander hingezogen, selbst wenn nur eine geringe Einführungskraft vorhanden ist.

Somit bilden die Hebel 58 des Leiterplattensteckers 51, die Stifte 67 des Gegenstücksteckers 53 und die Klammerhalter 69 einen LIF (low insertion force) Mechanismus. Diese Anordnung kann weiter die Spannung auf der Leiterplatte 23 während des Einführens des Gegenstücksteckers verhindern.

Wie es oben beschrieben worden ist, ermöglichen die Arretierarme und die Anschläge des Gehäuses, dass der Leiterplattenstecker sicher in der Öffnung des Gehäuses gehalten wird, wobei die Einführungskraft durch die Wand des Gehäuses abgeführt wird. Folglich wird eine unerwünschte Last oder Spannung auf die Leiterplatte effektiv reduziert und eine elektrische Verbindung zwischen zwei Steckern kann garantiert werden.

Durch Verwendung eines getrennten Steckerhalters oder einer vertikalen Wand in dem Gehäuse wird der Leiterplattenstecker durch den Steckerhalter in dem Gehäuse gestützt, wobei die Öffnung der weiblichen Steckerkammer mit der Öffnung des Gehäuses ausgerichtet ist. Mit dieser Struktur wird die Einführungskraft, die auf den Leiterplattenstecker aufgebracht wird, in den Steckerhalter oder die vertikale Wand abgeführt und beeinträchtigt die Leiterplatte nicht.

Wenn die Anschläge Rippen oder zwei oder mehrere Vorsprünge sind, nimmt die Gesamtkontaktfläche zwischen den Anschlägen und der Wand zu. Diese Anordnung garantiert den sicheren Eingriff zwischen dem Leiterplattenstecker und der Öffnung des Gehäuses.

Die Positionierstücke (Vorsprünge oder Nuten) halten den Leiterplattenstecker in der korrekten Position und ermöglichen, dass die Deformationsmenge der Arretierarme festgelegt ist, ohne sich um Versatz oder Verschieben des Leiterplattensteckers zu kümmern.

Der Leiterplattenstecker wird auf der Leiterplatte über einen Oberflächenkontakt ohne Verwendung von Schrauben angebracht. Die Anzahl von Komponenten und die Anzahl von Zusammenfügeschritten werden reduziert, was zur Verringerung der Herstellungskosten führt, wobei die Arbeitseffizienz verbessert wird.

Die Führungsrippen, die in der inneren Wand des Gehäuses geformt sind, ermöglichen, dass die Leiterplatte in der Einführungsrichtung gleitet. Diese Anordnung ermöglicht, dass die Einführungskraft und die Lösungskraft in der Verschieberichtung absorbiert werden können, wenn der Gegenstückstecker mit dem Leiterplattenstecker verbunden wird oder von ihm gelöst wird.

Obwohl die Erfindung basierend auf den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben ist, ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele begrenzt und viele Änderungen und Ersetzungen sind möglich, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Steckerhaltestruktur, umfassend:
einen Leiterplattenstecker, der auf einer Leiterplatte angebracht ist, wobei der Leiterplattenstecker ein Steckergehäuse umfasst, das eine Steckerkammer in einem vorderen Bereich hat, um einen Gegenstückstecker aufzunehmen; und
ein Gehäuse zum Aufnehmen des Leiterplattensteckers und der Leiterplatte, wobei das Gehäuse eine Öffnung zum Aufnehmen des vorderen Bereichs des Steckergehäuses hat;
wobei der Leiterplattenstecker einen Arretierarm und einen Anschlag auf mindestens einer Oberfläche des Steckergehäuses hat, wobei der Arretierarm in Eingriff mit einer äußeren Kante der Öffnung kommt und der Anschlag in Kontakt mit einer inneren Fläche des Gehäuses in der Nähe einer inneren Kante der Öffnung kommt, wenn das Steckergehäuse in die Öffnung eingepasst wird.

2. Steckerhaltestruktur nach Anspruch 1, wobei der Arretierarm einen flexiblen Basisbereich umfasst, der sich in der Einführungsrichtung des Steckergehäuses erstreckt, und eine Stufe, die an dem hinteren Ende des Basisbereichs geformt ist, wobei die Stufe die äußere Kante der Öffnung fängt.

3. Steckerhaltestruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anschlag aus zwei oder mehreren Vorsprüngen besteht, die jeweils eine Kontaktfläche haben, die in Kontakt mit der inneren Fläche des Gehäuses kommt.

4. Steckerhaltestruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anschlag eine Rippe ist, die eine Kontaktfläche hat, die in Kontakt mit der inneren Fläche des Gehäuses kommt.

5. Steckerhaltestruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend ein Positioniermittel auf mindestens einer Oberfläche des Steckergehäuses, wobei das Positioniermittel verhindert, dass sich der Leiterplattenstecker aus einer korrekten Position versetzt.

6. Steckerhaltestruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leiterplattenstecker auf der Leiterplatte in solch einer Weise angebracht ist, dass ein Bereich der Bodenfläche des Steckergehäuses auf der Leiterplatte montiert ist.

7. Steckerhaltestruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse ein Paar von Führungsrippen in den inneren Flächen von zwei gegenüberliegenden Wänden hat und die Leiterplatte entlang den Führungsrippen in der Richtung des Einführens des Leiterplattensteckers gleitet.

8. Steckerhaltestruktur, umfassend:
einen Leiterplattenstecker, der auf einer Leiterplatte angebracht ist, wobei der Leiterplattenstecker ein Steckergehäuse umfasst, das eine Steckerkammer an seinem vorderen Bereich hat, um einen Gegenstückstecker aufzunehmen; und
ein Gehäuse zum Aufnehmen des Leiterplattensteckers und der Leiterplatte, wobei das Gehäuse eine erste Öffnung zum Aufnehmen eines vorderen Endes des Steckergehäuses des Leiterplattensteckers hat, und einen Steckerhalter im Inneren des Gehäuses, wobei der Steckerhalter eine zweite Öffnung zum Aufnehmen des Steckergehäuses des Leiterplattensteckers hat,
wobei der Leiterplattenstecker einen Arretierarm und einen Anschlag auf mindestens einer Oberfläche des Steckergehäuses hat, wobei der Arretierarm in Eingriff mit einer äußeren Kante der zweiten Öffnung kommt und der Anschlag in Kontakt mit einer inneren Fläche des Steckerhalters in der Nähe einer inneren Kante der zweiten Öffnung kommt, wenn das vordere Ende des Steckergehäuses in die erste Öffnung eingepasst wird.

9. Steckerhaltestruktur nach Anspruch 8, wobei der Steckerhalter eine Wand ist, die sich parallel zu einer Ebene erstreckt, die die erste Öffnung des Gehäuses enthält.

10. Steckerhaltestruktur nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Arretierarm einen flexiblen Basisbereich umfasst, der sich in einer Einführungsrichtung des Steckergehäuses erstreckt, und eine Stufe, die an dem hinteren Ende des Basisbereichs geformt ist, wobei die Stufe die äußere Kante der zweiten Öffnung fängt.

11. Steckerhaltestruktur nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Anschlag aus zwei oder mehreren Vorsprüngen besteht, von denen jeder eine Kontaktfläche mit der inneren Fläche des Steckerhalters hat.

12. Steckerhaltestruktur nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Anschlag eine Rippe ist, die eine Kontaktfläche mit der inneren Fläche des Steckerhalters hat.

13. Steckerhaltestruktur nach einem der Ansprüche 8 bis 12, weiter umfassend ein Positioniermittel auf mindestens einer Oberfläche des Steckergehäuses, wobei das Positioniermittel verhindert, dass sich der Leiterplattenstecker aus einer korrekten Position versetzt.

14. Steckerhaltestruktur nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei der Leiterplattenstecker auf der Leiterplatte in solch einer Weise angebracht ist, dass ein Bereich der Bodenfläche des Steckergehäuses auf der Leiterplatte montiert ist.

15. Steckerhaltestruktur nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei das Gehäuse ein Paar von Führungsrippen auf der inneren Fläche von zwei gegenüberliegenden Wänden hat und die Leiterplatte entlang der Führungsrippen in der Richtung des Einführens des Leiterplattensteckers gleitet.

16. Steckerhaltestruktur, umfassend:
eine Leiterplattenstecker, der auf einer Leiterplatte angebracht ist, wobei der Leiterplattenstecker ein Steckergehäuse umfasst und ein Paar von Hebeln, die um eine Schwenkachse schwenken;
ein Gehäuse zum Aufnehmen des Leiterplattensteckers und der Leiterplatte, wobei das Gehäuse eine Öffnung zum Aufnehmen des Steckergehäuses des Leiterplattensteckers hat, wobei das Steckergehäuse mindestens eine Nut hat, die sich in einer Einführungsrichtung des Steckergehäuses in die Öffnung erstreckt;
einen Gegenstückstecker, der in den Leiterplattenstecker über eine Öffnung des Gehäuses eingepasst wird, wobei der Gegenstückstecker mindestens einen Stiftvorsprung hat, wobei der Stift durch die mindestens eine Nut des Steckergehäuses aufgenommen wird und entlang von ihr gleitet, wenn der Gegenstückstecker in den Leiterplattenstecker eingepasst wird; und
einen Klammerhalter zum Halten des Gegenstücksteckers und zum Definieren von Aussparungen auf beiden Seiten des Gegenstücksteckers, wobei eine Spitze jedes Hebels des Leiterplattensteckers in der Aussparung aufgenommen wird und sich in ihr bewegt, wenn der Gegenstückstecker in den Leiterplattenstecker eingepasst wird;
wobei der Leiterplattenstecker einen Arretierarm und einen Anschlag auf mindestens einer Oberfläche des Steckergehäuses hat, wobei der Arretierarm in Eingriff mit einer äußeren Kante der Öffnung des Gehäuses kommt und der Anschlag in Kontakt mit einer inneren Fläche des Gehäuses in der Nähe einer inneren Kante der Öffnung kommt, wenn das Steckergehäuse in die Öffnung eingepasst wird.