DE102007001902A1

DE102007001902A1 - Elektrischer Verbinder

Info

Publication number: DE102007001902A1
Application number: DE102007001902A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Kawasaki Hayashi
Original assignee: Tyco Electronics AMP KK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2007-07-26
Also published as: JP2007194171A; US7381071B2; FR2896628A1; US20070173096A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft einen elektrischen Verbinder (1) vom sogenannten schwebenden Typ, bei dem keinerlei Unterschied in dem Ausmaß der Verlagerung oder der Verformbarkeit der flexiblen Kopplungsbereiche (33) der jeweiligen Kontakte (30) in den beiden zueinander senkrechten Richtungen entlang der Verbindungsfläche erzeugt wird. Der erfindungsgemäße elektrische Verbinder (1) besitzt ein feststehendes Gehäuse (10), ein bewegliches Gehäuse (20), das mit einem Gegenverbinder verbindbar ist und in der Lage ist, sich in Bezug auf das feststehende Gehäuse (10) zu bewegen, sowie eine Mehrzahl von Kontakten (30). Jeder der Kontakte (30) besitzt einen buchsenartigen Kontaktbereich (31), der an dem einen Ende vorgesehen ist und mit einem der Gegenkontakte kontaktierbar ist, einen Verbindungsbereich (32), der an dem anderen Ende vorgesehen ist und mit einer Leiterplatte verbindbar ist, sowie einen flexiblen Kopplungsbereich (33), der den buchsenartigen Kontaktbereich (31) und den Verbindungsbereich (32) miteinander verbindet. Die flexiblen Kopplungsbereiche sind relativ zu der Druckrichtung der buchsenartigen Kontaktbereiche (31) um 45 DEG verdreht, und diese buchsenartigen Kontaktbereiche (31) sind derart angeordnet, dass die Druckrichtung der buchsenartigen Kontaktbereiche (31) parallel oder rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung von einer Seite des beweglichen Gehäuses (20) ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder vom sogenannten schwebenden Typ, der Abweichungen in der Verbindungsposition mit einem komplementären Verbinder bzw. Gegenverbinder aufnehmen kann.

In der Vergangenheit ist zum Beispiel der in den 10A bis 10C (siehe JP 2005-317263 A) dargestellte elektrische Verbinder als elektrischer Verbinder vom sogenannten schwebenden Typ bekannt, der Abweichungen in der Verbindungsposition mit einem Gegenverbinder kompensiert. Die 10A bis 10C zeigen ein Beispiel eines herkömmlichen elektrischen Verbinders vom schwebenden Typ; dabei zeigt 10A eine Perspektivansicht, gesehen von der rückwärtigen Seite her, 10B zeigt eine Frontansicht, bei der ein Bereich im Schnitt dargestellt ist, und 10C zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 10C-10C in 10B. In 10C ist jedoch ein Gegenverbinder dargestellt, der in 10B nicht sichtbar ist.

In den 10A bis 10C weist der elektrische Verbinder 101 ein erstes Gehäuse 110, das auf einer in der Zeichnung nicht dargestellten Schaltungsplatte angebracht ist, ein über dem ersten Gehäuse 110 positioniertes zweites Gehäuse 120 sowie eine Mehrzahl von Kontakten 130 auf. Ferner besitzt jeder der Kontakte 130 einen Verbindungsbereich 131, der an dem ersten Gehäuse 110 angebracht ist und mit einer Schaltungsplatte zu verbinden ist, einen Kontaktbereich 132, der an dem zweiten Gehäuse 120 angebracht ist und mit einem der Gegenkontakte 151 eines Gegenverbinders 150 in Kontakt tritt, sowie einen flexiblen Kopplungsbereich 130, der den Verbindungsbereich 131 und den Kontaktbereich 132 miteinander verbindet. Hierbei verlaufen bei jedem Kontakt 130 der Verbindungsbereich 131 und der flexible Kopplungsbereich 133 in vertikaler Richtung (Richtung des in 10A dargestellten Pfeils Z), und der Kontaktbereich 132 verläuft in einer zu der Länge der Gehäuse rechtwinkligen Richtung (Richtung des in 10A dargestellten Pfeils Y). Ferner besitzt der flexible Kopplungsbereich 133 jedes Kontakts 130 einen gekrümmten Bereich, der in einer zu der Richtung der Länge der Gehäuse rechtwinkligen Richtung (Richtung des in 10A darge stellten Pfeils Y) gekrümmt ist. Dadurch, dass der flexible Kopplungsbereich 133 diesen gekrümmten Bereich aufweist, ist eine Bewegung des Kontaktbereichs 132 in Bezug auf den Verbindungsbereich 131 möglich.

Ferner sind ein Paar Positionierstifte 111 für die Schaltungsplatte in dem ersten Gehäuse 110 gehalten. Wie in 10B gezeigt ist, erstrecken sich diese Positionierstifte 111 durch das erste Gehäuse 110 hindurch und ragen nach oben und treten in Aussparungsbereiche 121 ein, die in dem zweiten Gehäuse 120 ausgebildet sind. Diese Aussparungsbereiche 121 weisen einen Innendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser der Positionierstifte 111, so dass die Positionierstifte 111 in diese Aussparungsbereiche 121 lose eingesetzt sind und einen Zustand annehmen, in dem eine Relativbewegung dieser Positionierstifte 111 ermöglicht ist. Somit kann sich das zweite Gehäuse 120 (und somit die an diesem zweiten Gehäuse 120 angebrachten Kontaktbereiche 132 der Kontakte 130) in relativer Weise als Ergebnis des lockeren Einsetzens der Positionierstifte 111 in die Aussparungsbereiche 121 bewegen; ferner ist aufgrund des Vorhandenseins der gekrümmten Bereiche in den flexiblen Kopplungsbereichen 133 der jeweiligen Kontakte 130 auch eine Bewegung in Richtung der Länge des ersten Gehäuses 110 (in der Richtung des in 10A dargestellten Pfeils X), in einer zu der Richtung der Länge der Gehäuse rechtwinkligen Richtung (in der Richtung des in 10A dargestellten Pfeils Y) sowie in der vertikalen Richtung (in der Richtung des in 10A dargestellten Pfeils Z) möglich.

Wie in 10C gezeigt ist, ist der Gegenverbinder 150 zur Verbindung mit dem zweiten Gehäuse 120 entlang einer zu der Richtung der Länge des Gehäuses rechtwinkligen Richtung (Y-Richtung) ausgebildet. Die positionsmäßige Abweichung des Gegenverbinders 150 in den beiden zueinander rechtwinkligen Richtungen (der X-Richtung und der Z-Richtung) entlang der Verbindungsfläche zum Zeitpunkt dieses Verbindungsvorgangs wird durch das zweite Gehäuse 120 absorbiert, die in den beiden zueinander rechtwinkligen Richtungen (der X-Richtung und der Z-Richtung) entlang der Verbindungsfläche beweglich ist, während die positionsmäßige Abweichung des Gegenverbinders 150 in der zu der Verbindungsfläche rechtwinkligen Richtung (Y-Richtung) durch das zweite Gehäuse 120 absorbiert wird, das in der zu der Verbindungsfläche rechtwinkligen Richtung (Y-Richtung) beweglich ist.

Obwohl es sich nicht um einen elektrischen Verbinder vom schwebenden Typ handelt, sind der elektrische Verbinder und die Kontakte, wie diese zum Beispiel in den 11 und 12 (siehe JP 63-285880 A) dargestellt sind, beispielsweise als elektrischer Verbinder bzw. Kontakte bekannt, bei denen das Aufbringen einer übermäßigen Kraft auf die Kontaktbereiche der Kontakte verhindert ist, wenn eine positionsmäßige Abweichung bei der Verbindung mit dem Gegenverbinder entsteht. 11 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen elektrischen Verbinders, und 12 zeigt eine Perspektivansicht eines bei dem elektrischen Verbinder der 11 verwendeten Kontakts.

In 11 weist der elektrische Verbinder 201 ein Gehäuse 210 und eine Mehrzahl von Kontakten 220 auf, die an dem Gehäuse 210 angebracht sind.

Das Gehäuse 210 besitzt einen rechteckigen Bodenbereich 211, an dem die Kontakte 220 angebracht sind, sowie quadratische Seitenwandbereiche 212, die um den Bodenbereich 211 vorgesehen sind. Mehrere Öffnungen 213, die in geneigter Weise in Bezug auf die Seitenwandbereiche 212 angeordnet sind, sind in dem Bodenbereich 211 des Gehäuses 210 ausgebildet.

Wie ferner in 12 gezeigt ist, besitzt jeder der Kontakte 220 einen Kontaktbereich 221, der ein Paar einander gegenüber liegender Kontaktstücke 222 aufweist, einen Verbindungsbereich 223, der mit einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Schaltungsplatte zu verbinden ist, sowie einen Basisbereich 224, der den Kontaktbereich 221 und den Verbindungsbereich 223 miteinander verbindet. Der Verbindungsbereich 223 verläuft derart, dass er in der Draufsicht einen Winkel θ in Bezug auf den Basisbereich 224 und den Kontaktbereich 221 bildet. Wie in 11 gezeigt ist, sind die jeweiligen Kontakte 220 an dem Bodenbereich 211 des Gehäuses 210 befestigt, indem die Basisbereiche 224 in den Öffnungen 213 festgelegt sind. Ferner sind diese Kontakte derart ausgebildet, dass die an einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Gegenverbinder vorgesehenen Kontakte vom Steckertyp mit dem Paar der Kontaktstücke 222 der Kontaktbereiche 221 in Kontakt treten.

Beim Befestigen der jeweiligen Kontakte 220 an dem Gehäuse 210 werden diese Kontakte 220 derart angeordnet, dass die Verbindungsbereiche 223 dieser Kontakte 220 parallel zu den Enden der Seitenwandbereiche 212 sind, während die Kontaktbereiche 221 in einem Winkel in Bezug auf die einzelnen Seitenwandbereiche 212 angeordnet sind. Selbst wenn die Verbindungsposition mit dem Gegenverbinder nach oben und unten sowie nach links und rechts verlagert wird, wie dies in 10A durch die Pfeile angedeutet ist, findet dann, wenn die steckerartigen Kontakte mit den Kontaktbereichen 221 der Kontakte 220 in Kontakt treten und diese mit Druck beaufschlagen, dieser Kontakt stets in diagonaler Richtung in Bezug auf die Anordnungsrichtung der Kontaktbereiche 221 statt. Die Richtung der Kraft, die durch die positionsmäßige Abweichung erzeugt wird, ist somit in Bezug auf die Anordnungsrichtung der Kontaktbereiche 221 vorgespannt, so dass keine übermäßige Kraft auf diese Kontaktbereiche 221 ausgeübt wird.

Bei dem herkömmlichen elektrischen Verbinder 101, wie er in den 10A bis 10C dargestellt ist, und dem in 11 dargestellten elektrischen Verbinder 201 sind jedoch folgende Probleme aufgetreten:
Im Fall des in den 10A bis 10C dargestellten elektrischen Verbinders 101 zeigt das zweite Gehäuse 120 zwar Beweglichkeit in den beiden zueinander rechtwinkligen Richtungen (X-Richtung und Z-Richtung) entlang der Verbindungsfläche, jedoch gibt es eine Differenz in dem Ausmaß der Verlagerung der flexiblen Kopplungsbereiche 133 der jeweiligen Kontakte 130 in den beiden zueinander rechtwinkligen Richtungen (X-Richtung und Z-Richtung) entlang der Verbindungsfläche aufgrund der Formgebung dieser flexiblen Kopplungsbereiche 133, so dass ein Problem dahingehend besteht, dass eine Differenz in dem Ausmaß der Absorption der positionsmäßigen Abweichung zwischen einem Gehäuse, bei dem die Position des Gegenverbinders 150 in der einen Richtung (X-Richtung) entlang der Verbindungsfläche verlagert wird, und einem Fall erzeugt wird, in dem die Position des Gegenverbinders 150 in der zu dieser einen Richtung rechtwinkligen Richtung (Z-Richtung) entlang der Verbindungsfläche verlagert wird. Ferner gibt es eine Differenz in der Verformbarkeit der flexiblen Kopplungsbereiche 133 in den beiden zueinander rechtwinkligen Richtungen (X-Richtung und Z-Richtung) entlang der Verbindungsfläche, so dass wiederum ein Problem dahin gehend vorhanden ist, dass eine Differenz in dem Betrag der Verbinderverbindungskraft entsteht, und zwar zwischen einem Fall, in dem die Position des Gegenverbinders 150 in der einen Richtung (X-Richtung) entlang der Verbindungsfläche verlagert wird, sowie einem Fall, in dem die Position des Gegenverbinders 150 in der zu dieser einen Richtung rechtwinkligen Richtung (Z-Richtung) entlang der Verbindungsfläche verlagert wird.

Bei dem in 11 dargestellten elektrischen Verbinder 201 kann das Aufbringen einer übermäßigen Kraft auf die Kontaktbereiche 221 der Kontakte 220 verhindert werden, wenn eine Verlagerung der Verbindungsposition des Gegenverbinders erfolgt. Da es sich hierbei jedoch nicht um einen elektrischen Verbinder vom sogenannten schwebenden Typ handelt, ist es nicht möglich, die positionsmäßige Abweichung zu absorbieren, wenn die Position des Gegenverbinders während des Verbindungsvorgangs in einer Richtung entlang der Verbindungsfläche verlagert wird.

Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend geschilderten Probleme entwickelt worden und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines elektrischen Verbinders vom sogenannten schwebenden Typ, bei dem keinerlei Differenz in dem Verlagerungsbetrag oder bei der Verformbarkeit der flexiblen Kopplungsbereiche der jeweiligen Kontakte in den beiden zueinander rechtwinkligen Richtungen entlang der Verbindungsfläche entsteht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen elektrischen Verbinder, wie er im Anspruch 1 angegeben ist.

Gemäß einem Gesichtspunkt schafft die vorliegende Erfindung einen elektrischen Verbinder mit einem feststehenden Gehäuse, mit einem beweglichen Gehäuse, das mit einem Gegenverbinder in Verbindung tritt und in der Lage ist, sich in Bezug auf das feststehende Gehäuse zu bewegen, sowie mit einer Mehrzahl von Kontakten, wobei jeder dieser Kontakte einen buchsenartigen Kontaktbereich, der an dem einen Ende vorgesehen ist und mit einem der Gegenkontakte in Kontakt tritt, einen Verbindungsbereich, der an dem anderen Ende vorgesehen ist und mit einer Schaltungsplatte in Verbindung tritt, sowie einen flexiblen Kopplungsbereich aufweist, der den buchsenartigen Kontaktbereich und den Verbin dungsbereich miteinander verbindet, wobei die buchsenartigen Kontaktbereiche an dem beweglichen Gehäuse festgelegt sind und die Verbindungsbereiche an dem feststehenden Gehäuse festgelegt sind, und wobei die flexiblen Kopplungsbereiche relativ zu der Druckrichtung der buchsenartigen Kontaktbereiche um 45° verdreht sind und diese buchsenartigen Kontaktbereiche derart angeordnet sind, dass die Druckrichtung der buchsenartigen Kontaktbereiche parallel oder rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung von einer Seite des beweglichen Gehäuses ist.

Bei dem elektrischen Verbinder der vorliegenden Erfindung sind die flexiblen Kopplungsbereiche der jeweiligen Kontakte relativ zu der Druckrichtung der buchsenartigen Kontaktbereiche um 45° verdreht, und die buchsenartigen Kontaktbereiche sind derart angeordnet, dass die Druckrichtung der buchsenartigen Kontaktbereiche parallel oder rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung von einer Seite des beweglichen Gehäuses ist. Somit sind die flexiblen Kopplungsbereiche mit einer Neigung von 45° in Bezug auf die Erstreckungsrichtung der einen Seite des beweglichen Gehäuses angeordnet. Daher erfahren die flexiblen Kopplungsbereiche der jeweiligen Kontakte eine elastische Verformung in der gleichen Weise in den beiden zueinander rechtwinkligen Richtungen entlang der Verbindungsfläche, so dass keine Differenz in dem Betrag der Verlagerung oder der Verformbarkeit dieser flexiblen Kopplungsbereiche in den beiden zueinander rechtwinkligen Richtungen entlang der Verbindungsfläche entsteht. Als Ergebnis hiervon ist es möglich, einen elektrischen Verbinder vom sogenannten schwebenden Typ zu schaffen, der derart ausgebildet ist, dass keinerlei Unterschied in dem Ausmaß der Absorption der positionsmäßigen Abweichung zwischen einem Fall, in dem die Position des Gegenverbinders in der einen Richtung (X-Richtung) entlang der Verbindungsfläche verlagert wird, und einem Fall entsteht, in dem die Position des Gegenverbinders in der zu dieser einen Richtung rechtwinkligen Richtung (Y-Richtung) entlang der Verbindungsfläche verlagert wird, und bei dem ferner keinerlei Differenz in der Verbinderverbindungskraft zwischen einem Fall, in dem die Position des Gegenverbinders in der einen Richtung entlang der Verbindungsfläche verlagert wird, sowie einem Fall auftritt, in dem die Position des Gegenverbinders in der zu dieser einen Richtung rechtwinkligen Richtung entlang der Verbindungsfläche verlagert wird.

Da die flexiblen Kopplungsbereiche um 45° relativ zu der Druckrichtung der buchsenartigen Kontaktbereiche verdreht sind und da diese buchsenartigen Kontaktbereiche derart angeordnet sind, dass die Druckrichtung der buchsenartigen Kontaktbereiche parallel oder rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung von einer Seite des beweglichen Gehäuses ist, ist es bei den jeweiligen Kontakten möglich, eine Anordnung der Kontakte mit hoher Dichte zu verwirklichen, wobei gleichzeitig eine störende Beeinflussung zwischen den flexiblen Kopplungsbereichen einander benachbarter Kontakte vermieden ist.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Perspektivansicht eines elektrischen Verbinders gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 2-2 in 1;
3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 3-3 in 2;
4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 4-4 in 3;
5 eine Perspektivansicht des in 1 dargestellten elektrischen Verbinders, wobei ein feststehendes Gehäuse, an dem die Kontakte angebracht sind, und ein bewegliches Gehäuse voneinander getrennt dargestellt sind;
6 eine Frontansicht des in 1 gezeigten elektrischen Verbinders, wobei das feststehende Gehäuse mit den daran angebrachten Kontakten und das bewegliche Gehäuse in einem voneinander getrennten Zustand dargestellt sind;
7A bis 7E eine Darstellung eines bei dem elektrischen Verbinder der 1 verwendeten Kontakts, wobei 7A eine Frontansicht, 7B eine Ansicht von der rechten Seite, 7C eine Ansicht von der Rückseite, 7D eine Draufsicht und 7E eine Ansicht von unten darstellen;
8 eine Perspektivansicht eines Referenzbeispiels eines Kontakts;
9A und 9B schematische Darstellungen zur Veranschaulichung eines Vergleichs der Kontaktmittenbeabstandung in einem Fall, in dem Kontakte des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels an dem beweglichen Gehäuse angebracht sind, und einem Fall, in dem die Kontakte des in 8 dargestellten Referenzbeispiels an dem beweglichen Gehäuse angebracht sind;
10A bis 10C Darstellungen eines herkömmlichen Beispiels eines elektrischen Verbinders, wobei 10A eine Perspektivansicht gesehen von der Seite der rückwärtigen Fläche her, 10B eine teilweise weggeschnittene Frontansicht und 10C eine Schnittdarstellung entlang der Linie 10C-10C in 10B darstellen;
11 eine Draufsicht auf ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen elektrischen Verbinders; und
12 eine Perspektivansicht eines bei dem elektrischen Verbinder der 11 verwendeten Kontakts.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den 1 bis 4 besitzt der elektrische Verbinder 1 ein feststehendes Gehäuse 10, das an der Oberfläche einer Leiterplatte PCB (siehe 3) festgelegt ist, ein bewegliches Gehäuse 20, das zur Ausführung einer Bewegung in Bezug auf das feststehende Gehäuse 10 in der Lage ist, sowie eine Mehrzahl von Kontakten 30.
Bei der vorliegenden Erfindung ist das feststehende Gehäuse 10 durch Formen von isolierendem Harzmaterial gebildet, und es besitzt einen im Wesentlichen rechteckigen Basisbereich 11, der sich in Richtung der Länge (der Richtung des in den 1, 3 und 4 dargestellten Pfeils X) erstreckt. Der Basisbereich 11 ist derart ausgebildet, dass die noch zu beschreibenden Verbindungsbereiche der Mehrzahl von Kontakten 30 in einer einzigen Reihe entlang der Richtung der Länge dieses Basisbereichs 11 angebracht sind. Wie in 3 gezeigt ist, ist ein Paar Trägerelemente 12, die auf der Leiterplatte PCB getragen sind, derart ausge bildet, dass diese von den beiden in Längsrichtung gelegenen Enden des Basisbereichs 11 nach unten ragen. Ferner ist der Basisbereich 11 mit einem Befestigungselement 14a versehen, das von der vorderen Oberfläche (der unteren Oberfläche in 4) dieses Basisbereichs 11 in der zu der Richtung der Länge rechtwinkligen Richtung der Breite (Richtung des in den 1, 2 und 4 dargestellten Pfeils Y) nach vorne ragt, und ist ferner mit einem Befestigungselement 14b versehen, das von der hinteren Oberfläche dieses Basisbereichs 11 in Richtung der Breite nach hinten ragt. In jedem der Befestigungselemente 14a und 14b ist ein Durchgangsloch 15 ausgebildet, durch das eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Schraube zum Befestigen des Basisbereichs 11 des feststehenden Gehäuses 10 an der Leiterplatte PCB hindurchgeführt wird. Ferner sind drei Paare von Verriegelungsvorsprüngen 13 an dem vorderen Endbereich und dem hinteren Endbereich in Bezug auf die Richtung der Breite von der oberen Oberfläche des Basisbereichs 11 nach oben ragend vorgesehen. Die drei Paare von Verriegelungsvorsprüngen 13 sind in Richtung der Länge in dem zentralen Bereich sowie in der Nähe der beiden Endbereiche des Basisbereichs 11 ausgebildet. Jeder dieser Verriegelungsvorsprünge 13 ist im Querschnitt im Wesentlichen L-förmig ausgebildet, so dass er mit einem noch zu beschreibenden, entsprechenden Verriegelungselement 25 des beweglichen Gehäuses 20 verriegelbar ist.
Ferner ist das bewegliche Gehäuse 20 dazu ausgebildet, an dem feststehenden Gehäuse 10 von oben her in einer Bewegung zulassenden Weise angebracht zu werden, und das bewegliche Gehäuse 20 besitzt einen im Wesentlichen rechteckigen Basisbereich 21, der in Richtung der Länge (X-Richtung) verläuft. Das bewegliche Gehäuse 20 ist durch Formen aus isolierendem Harzmaterial gebildet. Der Basisbereich 21 ist derart ausgebildet, dass ein komplementärer Verbinder bzw. Gegenverbinder (in den Zeichnungen nicht dargestellt) von oben her mit diesem Basisbereich 21 in Verbindung gebracht wird, wobei die obere Oberfläche des Basisbereichs 21 die Verbindungsfläche 21a mit dem Gegenverbinder bildet. Ferner ist an jedem in Richtung der Länge befindlichen Ende des Basisbereichs 21 ein Paar Führungselemente 22 vorgesehen, die zum Zeitpunkt der Verbindung mit dem Gegenverbinder verwendet werden. Ferner ist eine Mehrzahl von Kontaktaufnahmehohlräumen 23 (siehe 2), in denen die noch zu beschreibenden buchsenartigen Kontaktbereiche der Mehrzahl von Kontakten 30 angebracht werden, entlang der Richtung der Länge in dem Basisbereich 21 aus gebildet. Eine Öffnung 24 ist in der oberen Oberfläche von jedem der Kontaktaufnahmehohlräume 23 ausgebildet, so dass an dem Gegenverbinder vorgesehene, in der Zeichnung nicht dargestellte, steckerartige Gegenkontakte durch die Öffnungen 24 hindurch in diese Kontaktaufnahmehohlräume 23 eingesetzt werden. Ferner sind drei Paare von Verriegelungselementen 25, mit denen die an dem feststehenden Gehäuse 10 vorgesehenen Verriegelungsvorsprünge 13 verriegelt werden, an der in Richtung der Breite gelegenen vorderen Oberfläche und hinteren Oberfläche des Basisbereichs 21 vorgesehen. Jedes der Verriegelungselemente 25, die an der vorderen Oberfläche des Basisbereichs 21 vorgesehen sind, besitzt ein Paar Schenkelbereiche 25a, die sich von der vorderen Oberfläche des Basisbereichs 21 zuerst nach vorne und dann nach unten erstrecken, sowie einen Kopplungsbereich 25b, der die unteren Endbereiche dieser Schenkelbereiche 25a miteinander verbindet. Ferner besitzt jedes der Verriegelungselemente 25, die an der rückwärtigen Oberfläche des Basisbereichs 21 vorgesehen sind, ein Paar Schenkelbereiche 25a, die sich von der rückwärtigen Oberfläche des Basisbereichs 21 zuerst nach rückwärts und dann nach unten erstrecken, sowie einen Kopplungsbereich 25b, der die unteren Endbereiche dieser Schenkelbereiche 25a miteinander verbindet.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, treten bei Verriegelung des beweglichen Gehäuses 20 mit dem feststehenden Gehäuse 10 die nach außen ragenden Bereiche der Verriegelungsvorsprünge 13 des feststehenden Gehäuses 10 mit den oberen Oberflächen der Kopplungsbereiche 25b der Verriegelungselemente 25 des beweglichen Gehäuses 20 in Eingriff. Wie in 2 gezeigt ist, ist hierbei der Spalt W₁ zwischen den an der vorderen Oberfläche des Basisbereichs 21 in Richtung der Breite vorgesehenen Kopplungsbereichen 25b der Verriegelungselemente 25 und den an der rückwärtigen Oberfläche des Basisbereichs 21 in Richtung der Breite vorgesehenen Kopplungsbereichen 25b der Verriegelungselemente 25 größer gewählt als die Breite w₁ der Fußbereiche von jedem des Paares von Verriegelungsvorsprüngen 13, die an dem vorderen Endbereich und dem hinteren Endbereich des feststehenden Gehäuses 10 in Richtung der Breite vorgesehen sind. Als Ergebnis hiervon kann sich das bewegliche Gehäuse 20 in Richtung der Breite (Y-Richtung) in Bezug auf das feststehende Gehäuse 10 bewegen, wobei diese Bewegung des beweglichen Gehäuses 20 in Richtung der Breite durch die Kopplungsbereiche 25b der an der vorderen Oberfläche des Ba sisbereichs 21 in Richtung der Breite vorgesehenen Verriegelungselemente 25 sowie durch die Kopplungsbereiche 25b der an der rückwärtigen Oberfläche des Basisbereichs 21 in Richtung der Breite vorgesehenen Verriegelungselemente 25 begrenzt wird, die mit den Fußbereichen jedes Paares von Verriegelungsvorsprüngen 13 in Kontakt treten, die in Richtung der Breite an dem vorderen Endbereich und dem hinteren Endbereich des feststehenden Gehäuses 10 vorgesehen sind. Wie in 2 gezeigt ist, öffnet sich ferner bei Verriegelung des beweglichen Gehäuses 20 mit dem feststehenden Gehäuse 10 ein bestimmter Spalt zwischen der unteren Oberfläche des Basisbereichs 21 des beweglichen Gehäuses 20 und den oberen Oberflächen der Verriegelungsvorsprünge 13 des feststehenden Gehäuses 10. Als Ergebnis hiervon kann sich das bewegliche Gehäuse 20 in Vertikalrichtung (in der Richtung des in den 1, 2 und 3 dargestellten Pfeils Z) in Bezug auf das feststehende Gehäuse 10 bewegen. Die nach unten gehende Bewegung des beweglichen Gehäuses 20 wird dadurch begrenzt, dass die untere Oberfläche des Basisbereichs 21 des beweglichen Gehäuses 20 mit den oberen Oberflächen der Verriegelungsvorsprünge 13 des feststehenden Gehäuses 10 in Kontakt tritt, und die nach oben gehende Bewegung des beweglichen Gehäuses 20 wird dadurch begrenzt, dass die Kopplungsbereiche 25b der Verriegelungselemente 25 des beweglichen Gehäuses 20 mit den Verriegelungsvorsprüngen 13 des feststehenden Gehäuses 10 in Kontakt treten. Wie ferner in den 1 und 4 gezeigt ist, ist der Spalt W₂ zwischen den Schenkelbereichen 25a jedes Paares größer gewählt als die Breite w₂ der an dem feststehenden Gehäuse 10 vorgesehenen Verriegelungsvorsprünge 13. Als Ergebnis hiervon kann sich das bewegliche Gehäuse 20 in Richtung der Länge (X-Richtung) in Bezug auf das feststehende Gehäuse 10 bewegen. Die Bewegung des beweglichen Gehäuses 20 in Richtung der Länge wird dadurch begrenzt, dass die jeweiligen Schenkelbereiche 25a des beweglichen Gehäuses 20 mit den an dem feststehenden Gehäuse 10 vorgesehenen Verriegelungsvorsprüngen 13 in Kontakt treten.
Wie in den 7A bis 7E gezeigt ist, besitzt ferner jeder der Kontakte 30 einen buchsenartigen Kontaktbereich 31, der an dem oberen Ende vorgesehen ist, einen Verbindungsbereich 32, der an dem unteren Ende vorgesehen ist, sowie einen flexiblen Kopplungsbereich 33, der den buchsenartigen Kontaktbereich 31 und den Verbindungsbereich 32 miteinander verbindet. Jeder Kontakt 30 ist durch Stanzen und Formen aus einer Metallplatte gebildet. Hierbei besitzt der buchsenartige Kontaktbereich 31 jedes Kontakts 30 einen Gehäusebefestigungsbereich 31a, der von oben betrachtet im Querschnitt C-förmig ausgebildet ist, sowie ein Paar elastischer Kontaktstücke 31b, die sich von den gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäusebefestigungsbereichs 31a nach oben erstrecken, wie dies in 7D gezeigt ist. Aufgrund des Vorhandenseins des flexiblen Kopplungsbereichs 33 ist eine Bewegung des buchsenartigen Kontaktbereichs 31 in Bezug auf den Verbindungsbereich 32 in Richtung der Länge (X-Richtung), in Richtung der Breite (Y-Richtung) und in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) möglich. Der Gehäusebefestigungsbereich 31a des buchsenartigen Kontaktbereichs 31 ist zur Befestigung in dem entsprechenden Kontaktaufnahmehohlraum 23 in dem beweglichen Gehäuse 20 ausgebildet, wobei jeder der steckerartigen Gegenkontakte zwischen den entsprechenden elastischen Kontaktstücken 31b aufgenommen wird, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen diesen Bereichen hergestellt wird. Ferner ist jeder Verbindungsbereich 32 dazu ausgebildet, an dem Basisbereich 11 des feststehenden Gehäuses 10 angebracht zu werden und durch Verlöten mit der Leiterplatte PCB verbunden zu werden. Wie in den 7D und 7E gezeigt ist, sind hierbei der flexible Kopplungsbereich 33 und der Verbindungsbereich 32 jedes Kontakts 30 um 45° relativ zu der Richtung des Drucks (Richtung des in den 7D und 7E dargestellten Pfeils A) verdreht, der beim Aufnehmen des steckerartigen Gegenkontakts zwischen den elastischen Kontaktstücken 31b erzeugt wird. Ferner besitzt jeder flexible Kopplungsbereich 33 einen oberen Bereich 33a, der sich von dem unteren Ende von einer der einander gegenüber liegenden Seitenwände des Gehäusebefestigungsbereichs 31a des buchsenartigen Kontaktbereichs 31 nach unten weg erstreckt und in geneigter Weise weiter nach unten verläuft, einen unteren Bereich 33b, der sich von dem oberen Ende des Verbindungsbereichs 32 nach oben weg erstreckt und in geneigter Weise weiter nach oben verläuft, sowie einen im Wesentlichen S-förmigen gekrümmten Bereich 33c, der sich zwischen dem unteren Ende des oberen Bereichs 33a und dem unteren Bereich 33b erstreckt.
Wie ferner in 2 gezeigt ist, sind die Gehäusebefestigungsbereiche 31a der buchsenartigen Kontaktbereiche 31 der einzelnen Kontakte 30 jeweils in den Kontaktaufnahmehohlräumen 23 in dem beweglichen Gehäuse 20 derart festgelegt, dass die Richtung des bei der Aufnahme der steckerartigen Gegenkontakte zwi schen den elastischen Kontaktstücken 31b erzeugten Drucks (A-Richtung) rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung (X-Richtung) von einer Seite des beweglichen Gehäuses 20 ist. Da die flexiblen Kopplungsbereiche 33 der jeweiligen Kontakte 30 relativ zu der Richtung des bei der Aufnahme der steckerartigen Gegenkontakte zwischen den elastischen Kontaktstücken 31b erzeugten Drucks um 45° verdreht sind, sind die flexiblen Kopplungsbereiche 33 der jeweiligen Kontakte 30 mit einer Neigung von 45° in Bezug auf die Erstreckungsrichtung (X-Richtung) von einer Seite des beweglichen Gehäuses 20 angeordnet. Wie ferner in den 5 und 6 gezeigt ist, sind die Verbindungsbereiche 32 der Mehrzahl von Kontakten 30 mit einer Neigung von 45° in Bezug auf die Erstreckungsrichtung (die gleiche Richtung wie die X-Richtung) von der einen Seite des feststehenden Gehäuses 10 angeordnet.
Bei dem elektrischen Verbinder 1 mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist eine Bewegung des beweglichen Gehäuses 20 in Richtung der Breite (Y-Richtung) in Bezug auf das feststehende Gehäuse 10 ermöglicht, da der Spalt W₁ zwischen den Kopplungsbereichen 25b der an der vorderen Oberfläche des Basisbereichs 21 in Richtung der Breite vorgesehenen Verriegelungselemente 25 und den Kopplungsbereichen 25b der an der rückwärtigen Oberfläche des Basisbereichs 21 in Richtung der Breite vorgesehenen Verriegelungselemente größer gewählt ist als die Breite w₁ der Fußbereiche von jedem Paar von Verriegelungsvorsprüngen 13, die in Richtung der Breite an dem vorderen Endbereich und dem hinteren Endbereich des feststehenden Gehäuses 10 vorgesehen sind, wobei diese Beweglichkeit auch aufgrund des Vorhandenseins der flexiblen Kopplungsbereiche 33 der jeweiligen Kontakte 30 gegeben ist. Ferner ist eine Bewegung des beweglichen Gehäuses 20 in Richtung der Länge (X-Richtung) in Bezug auf das feststehende Gehäuse 10 ermöglicht, da der Spalt W₂ zwischen den Schenkelbereichen 25a jedes Paares größer gewählt ist als die Breite w₂ der an dem feststehenden Gehäuse 10 vorgesehenen Verriegelungsvorsprünge 13, wobei diese Beweglichkeit wiederum auch durch das Vorhandensein der flexiblen Kopplungsbereiche 33 der jeweiligen Kontakte 30 gegeben ist. Ferner ist eine Bewegung des beweglichen Gehäuses 20 in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) in Bezug auf das feststehende Gehäuse 10 ermöglicht, da sich ein vorbestimmter Spalt zwischen der unteren Oberfläche des Basisbereichs 21 des beweglichen Gehäuses 20 und den oberen Oberflächen der Verriegelungsvorsprünge 13 des feststehenden Gehäuses 10 öffnet, wobei auch diese Beweglichkeit wiederum durch das Vorhandensein der flexiblen Kopplungsbereiche 33 der jeweiligen Kontakte 30 gegeben ist.
Obwohl es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, wird der Gegenverbinder mit dem Basisbereich 21 des beweglichen Gehäuses 20 von oben her in Richtung nach unten in Verbindung gebracht, d.h. in Richtung des in 1 dargestellten Pfeils Z. Wenn der Gegenverbinder mit dem Basisbereich 21 des beweglichen Gehäuses 20 in Verbindung tritt, werden die steckerartigen Gegenkontakte von den buchsenartigen Kontaktbereichen 31 der Kontakte 30 aufgenommen, wobei sie mit diesen einen elektrischen Kontakt herstellen. Die positionsmäßige Abweichung des Gegenverbinders in den beiden zueinander senkrechten Richtungen (X-Richtung und Y-Richtung) entlang der Verbindungsfläche 21a des Basisbereichs 21 während dieses Verbindungsvorgangs wird durch die Bewegung des beweglichen Gehäuses 20 in den beiden zueinander senkrechten Richtungen (X-Richtung und Y-Richtung) entlang der Verbindungsfläche 21a absorbiert, während die positionsmäßige Abweichung des Gegenverbinders in der zu der Verbindungsfläche 21a rechtwinkligen Richtung (Z-Richtung) durch die Bewegung des beweglichen Gehäuses 20 in der zu der Verbindungsfläche 21a rechtwinkligen Richtung (Z-Richtung) absorbiert wird.
Da im Hinblick auf jeden Kontakt 30 der flexible Kopplungsbereich 33 in einer Neigung von 45° in Bezug auf die Erstreckungsrichtung (X-Richtung) von einer Seite des beweglichen Gehäuses 20 angeordnet ist, erfährt der flexible Kopplungsbereich 33 jedes Kontakts 30 eine elastische Verformung in der gleichen Weise in den beiden zueinander rechtwinkligen Richtungen (X-Richtung und Y-Richtung) entlang der Verbindungsfläche 21a, so dass kein Unterschied in dem Betrag der Verlagerung oder der Verformbarkeit des flexiblen Kopplungsbereichs 33 in den beiden zueinander senkrechten Richtungen entlang der Verbindungsfläche 21a auftritt. Als Ergebnis hiervon lässt sich ein elektrischer Verbinder 1 vom sogenannten schwebenden Typ schaffen, der derart ausgebildet ist, dass keinerlei Unterschied in dem Ausmaß der Absorption der positionsmäßigen Abweichung zwischen einem Fall, bei dem die Position des Gegenverbinders in der einen Richtung (X-Richtung) entlang der Verbindungsfläche 21a verlagert wird, sowie einem Fall auftritt, in dem die Position des Gegenverbinders in der zu die ser einen Richtung rechtwinkligen Richtung (Y-Richtung) entlang der Verbindungsfläche 21 verlagert wird, wobei der elektrische Verbinder 1 ferner derart ausgebildet ist, dass keinerlei Differenz bei der Verbinderverbindungskraft zwischen einem Fall, in dem die Position des Gegenverbinders in der einen Richtung entlang der Verbindungsfläche 21a verlagert wird, sowie einem Fall auftritt, in dem die Position des Gegenverbinders in der zu dieser einen Richtung rechtwinkligen Richtung entlang der Verbindungsfläche 21a verlagert wird.
Ferner ist es auch vorstellbar, die Formgebung jedes Kontakts 30 derart auszubilden, wie dies bei dem Kontakt 30' bei dem Referenzbeispiel der 8 dargestellt ist. Wie bei dem Kontakt 30 besitzt auch der Kontakt 30' einen buchsenartigen Kontaktbereich 31', der an dem oberen Ende vorgesehen ist, einen Verbindungsbereich 32', der an dem unteren Ende vorgesehen ist, sowie einen flexiblen Kopplungsbereich 33', der den buchsenartigen Kontaktbereich 31' und den Verbindungsbereich 32' miteinander verbindet. Im Gegensatz zu dem flexiblen Kopplungsbereich 33 und dem Verbindungsbereich 32 jedes Kontakts 30 sind jedoch der flexible Kopplungsbereich 33' und der Verbindungsbereich 32' des Kontakts 30' nicht um 45° relativ zu der Richtung des beim Aufnehmen der buchsenartigen Gegenkontakte zwischen den elastischen Kontaktstücken 31b' erzeugten Drucks verdreht, sondern diese erstrecken sich in gerader Weise von dem unteren Ende von einer der einander gegenüberliegenden Seitenwände des Gehäusebefestigungsbereichs 31a' des buchsenartigen Kontaktbereichs 31' weg.
Um die Entstehung von jeglichem Unterschied in dem Ausmaß der Verlagerung sowie der einfachen Verformbarkeit der flexiblen Kopplungsbereiche 33' in den beiden zueinander senkrechten Richtungen (der X-Richtung und der Y-Richtung) entlang der Verbindungsfläche in Fällen zu verhindern, in denen die in 8 dargestellten Kontakte 30' verwendet werden, ist es notwendig, die flexiblen Kopplungsbereiche 33' um 45° relativ zu der Erstreckungsrichtung (X-Richtung) von einer Seite des beweglichen Gehäuses 20 zu kippen, wie dies in 9B dargestellt ist. Daher ist es notwendig, die Gehäusebefestigungsbereiche 31a' mit einer im Querschnitt C-förmigen Formgebung derart anzuordnen, dass die Druckrichtung der buchsenartigen Kontaktbereiche 31' relativ zu der Erstreckungsrichtung (X-Richtung) von einer Seite des beweglichen Gehäuses 20 um 45° gedreht ist. Wenn dies der Fall ist, wird die Kontaktmittenbeabstandung zwi schen einander benachbarten Kontakten im Vergleich zu dem in 9A gezeigten Zustand, bei dem die Kontakte 30 des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung an dem beweglichen Gehäuse 20 angebracht sind, von der Beabstandung P auf die Beabstandung P1 vergrößert.
Somit sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die flexiblen Kopplungsbereiche 33 der jeweiligen Kontakte 30 relativ zu der Druckrichtung der buchsenartigen Kontaktbereiche 31 um 45° verdreht, und die buchsenartigen Kontaktbereiche 31 sind derart angeordnet, dass die Druckrichtung (A-Richtung) der buchsenartigen Kontaktbereiche 31 rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung (X-Richtung) von einer Seite des beweglichen Gehäuses 20 ist, so dass eine Anordnung der Kontakte 30 mit hoher Dichte erzielen lässt und gleichzeitig eine störende Beeinträchtigung zwischen den flexiblen Kopplungsbereichen 33 von einander benachbarten Kontakten 30 vermieden wird.
Vorstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es können verschiedene Abänderungen und Modifikationen vorgenommen werden.
Zum Beispiel sind die buchsenartigen Kontaktbereiche 31 derart angeordnet, dass die Druckrichtung (A-Richtung) der buchsenartigen Kontaktbereiche 31 rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung (X-Richtung) von einer Seite des beweglichen Gehäuses 20 ist. Es wäre jedoch auch möglich, die buchsenartigen Kontaktbereiche 31 derart anzuordnen, dass die Druckrichtung (A-Richtung) der buchsenartigen Kontaktbereiche 31 parallel zu der Erstreckungsrichtung (X-Richtung) von einer Seite des beweglichen Gehäuses 20 ist.
Darüber hinaus ist es nicht unbedingt notwendig, dass feststehende Gehäuse 10 an der Leiterplatte PCB anzubringen; das feststehende Gehäuse 10 kann auch an einem Gehäuse oder dergleichen angebracht werden.

Claims

Elektrischer Verbinder (1) mit einem feststehenden Gehäuse (10), einem beweglichen Gehäuse (20), das mit einem Gegenverbinder verbindbar ist und in der Lage ist, sich relativ zu dem feststehenden Gehäuse (10) zu bewegen, und mit einer Mehrzahl von Kontakten (30), wobei jeder dieser Kontakte (30) einen buchsenartigen Kontaktbereich, der an dem einen Ende vorgesehen ist und mit einem der Gegenkontakte kontaktierbar ist, einen Verbindungsbereich (32), der an dem anderen Ende vorgesehen ist und mit einer Leiterplatte verbindbar ist, sowie einen flexiblen Kopplungsbereich (33) aufweist, der den buchsenartigen Kontaktbereich (31) und den Verbindungsbereich (32) miteinander verbindet, wobei die buchsenartigen Kontaktbereiche an dem beweglichen Gehäuse (20) festgelegt sind und die Verbindungsbereiche (32) an dem feststehenden Gehäuse (10) festgelegt sind, wobei die flexiblen Kopplungsbereiche (33) relativ zu der Richtung des Drucks der buchsenartigen Kontaktbereiche (31) um 45° verdreht sind und diese buchsenartigen Kontaktbereiche (31) derart angeordnet sind, dass die Druckrichtung der buchsenartigen Kontaktbereiche (31) parallel oder rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung von einer Seite des beweglichen Gehäuses (20) ist.