DE19641001A1 - Elektrischer Verbinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Verbinder zur Anbringung an gedruckten Schaltungsplatinen.

An gedruckten Schaltungsplatinen (im folgenden auch mit PCB ab­ gekürzt, abgeleitet von Printed Circuit Boards) angebrachte elektrische Steckverbinder werden üblicherweise dazu verwendet, die PCB mit anderen elektrische Schaltungen zu verbinden. Derartige Verbinder bestehen üblicherweise aus einer Anzahl von Kontakten mit einem Ein­ setzabschnitt, der an die PCB angelötet ist, und einem Kontaktierab­ schnitt, der die elektrische Verbindung mit Gegenkontakten bildet, ferner aus einem Isoliergehäuse, in welchem diese Kontakte aufgereiht sind; vergleiche bspw. die Japanische Gebrauchsmusterschrift 86-74 968 und die Japanische Gebrauchsmusterschrift 86-44 779.

Fig. 3 und 4 zeigen herkömmliche elektrische Steckverbinder. Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht schräg von oben eines herkömm­ lichen elektrischen Verbinders, und Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines weiteren Typs eines elektrischen Verbinders, der mit einer PCB verlötet ist. Der in Fig. 3 gezeigte elektrische Verbinder 10 besitzt eine Anzahl von Kontakten 12 mit jeweils einem Einsetzabschnitt 12a und einem Kontaktierabschnitt 12b, die in einem Gehäuse 14 untergebracht sind. In der Bodenwand 14a des Gehäuses 14 ist eine Anzahl von Kontaktaus­ nehmungen 14b in Form einer Reihe angeordnet, in welche Kontakte 12 eingedrückt sind. Die Kontakte 12 werden in dem Gehäuse 14 durch den Umstand fixiert, daß sie in diese Kontaktausnehmungen 14b eingedrückt sind. Einsetzabschnitte 12a der im Gehäuse 14 gesicherten Kontakte 12 durchsetzen Durchgangslöcher der PCB und sind mit letzterer verlötet (dies ist in der Zeichnung nicht dargestellt).

Andererseits besitzt der in Fig. 4 dargestellte elektrische Verbinder 20 eine Anzahl von L-förmigen Kontakten 22 mit Einsetzabschnitten 22a und Kontaktierabschnitten 22b, die in einem Gehäuse 24 untergebracht sind. In der Seitenwand 24a des Gehäuses 24 sind Kontaktausnehmungen 24b vorgesehen, in denen Kontakte 22 durch Einpressen fixiert sind. Die Einsetzabschnitte 22a sind in Durchgangslöcher 26a eingesetzt und mit der PCB 26 verlötet.

In den elektrischen Verbindern mit dem oben erläuterten Aufbau sind die Kontakte an dem Gehäuse fixiert, und Einsetzabschnitte der Kontakte sind durch Löten an der PCB festgelegt. Aus diesem Grund sind in den an gedruckten Schaltungsplatinen gelagerten Verbindern deren Kontakte sowohl an dem Gehäuse als auch an der PCB fixiert. Üblicherweise bestehen sowohl das Gehäuse des elektrischen Steckverbinders als auch die gedruckte Schaltungsplatine, an der der Verbinder angebracht ist, aus Kunststoffen, die sich in aller Regel voneinander unterscheiden. Deshalb sind in vielen Fällen die Wärmeausdehnungskoeffizienten des Gehäuse-Kunststoffs und des PCB-Kunststoffs verschieden. Wenn folg­ lich die Schaltungsplatine und das Gehäuse während des Anlötens der Einsätze an der PCB erwärmt werden, oder wenn deren Temperatur zusammen mit der Temperatur des Mediums ansteigt, in dem sich die PCB mit dem daran angebrachten elektrischen Steckverbinder während des Betriebs befindet, erleiden die PCB einerseits und das Gehäuse andererseits unterschiedlich stark ausgeprägte Wärmedehnungen. In einem solchen Fall wird derjenige Teil des Kontakts, der in dem Ge­ häuse festgelegt ist, und derjenige Teil des Kontakts, der an der PCB angebracht ist, äußeren Kräften ausgesetzt, die in entgegengesetzte Rich­ tungen wirken. Wenn eine solche äußere Kraft die Festigkeit der Löt­ verbindung übersteigt, kann es zu Rißbildungen in dem Lot kommen. Diese Risse sind geeignet, die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen dem Einsatz und der Platine zu beeinträchtigen. Besonders schwerwie­ gend ist dieses Problem in solchen elektrischen Steckverbindern, in denen eine große Anzahl von Kontakten in einem Gehäuse angeordnet ist.

Im Hinblick auf die oben erläuterten Umstände ist es Aufgabe der Erfin­ dung, einen elektrischen Verbinder zu schaffen, der die Möglichkeit bietet, das Entstehen von Rissen in den Lötverbindungen der Einsätze auch dann zu verhindern, wenn eine äußere Kraft auf sie einwirkt.

Um dies zu erreichen, ist der erfindungsgemäße elektrische Verbinder dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Gehäuse mit mehreren darin aufgereihten Kontaktausnehmungen und mehrere in den Kontaktausneh­ mungen fixierten Kontakten besteht, wobei die Kontakte einen Einsetz­ abschnitt zum Festlöten an einer Schaltungsplatine und einen Kontaktier­ abschnitt zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit Gegenkon­ takten aufweisen. Das Gehäuse enthält Kontaktlagerwände, die zwischen benachbarten Kontaktausnehmungen Lücken bilden, welche den Kon­ takten die Möglichkeit bieten, in den Kontaktausnehmungen derart fixiert zu werden, daß sie sich relativ zueinander bewegen können.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäße elektrischen Verbinders;

Fig. 2 eine Schnittansicht entsprechend der Linie A-A des in Fig. 1 gezeigten elektrischen Verbinders;

Fig. 3 eine geschnittene perspektivische Ansicht eines herkömmlichen elektrischen Verbinders; und

Fig. 4 eine Schnittansicht eines weiteren Typs eines bekannten elek­ trischen Verbinders in einem an eine Schaltungsplatine angelö­ teten Zustand.

Ein erfindungsgemäßer elektrischer Verbinder 30 besteht aus mehreren Kontakten 40 (in der Zeichnung ist nur ein Kontakt dargestellt) mit einem Einsetzabschnitt 42 und einem Kontaktierabschnitt 44 zur Schaf­ fung einer Verbindung mit einem Gegenkontakt, ferner aus einem Ge­ häuse 50, in welchem diese Kontakte 40 in einer regelmäßigen Anord­ nung aufgenommen sind.

Das Gehäuse 50 besitzt Seitenwände 51 und eine Bodenwand 52 (die bei dieser Ausführungsform der Erfindung ein Beispiel für die Kontaktlager­ wand ist). In der Bodenwand 52 ist eine Anzahl von Kontaktausnehmun­ gen 54 angeordnet, die dazu dienen, Kontakte 40 zu fixieren, indem die Kontakte in die Ausnehmungen eingedrückt werden. Darüberhinaus besitzt die Bodenwand 52 Umfangswände 56, welche sämtliche Kontakt­ ausnehmungen 54 umgeben, Randwände 58, welche die Außenseiten der Umfangswände 56 umgeben, und Verbinderwände 60, welche die Um­ fangswände 56 und die Randwände 58 miteinander verbinden. Jede Kontaktausnehmung 54 ist umschlossen von einer Wandfläche 54a, wobei Wandflächen 54a benachbarter Kontaktausnehmungen 54 von­ einander über Lücken 62 getrennt sind. Diese Lücken 62 werden ge­ schlossen durch dünne Wände 64, die verhindern, daß Flußmittel in das Innere des Gehäuses 50 eindringt, wenn die Kontakte 40 mit der Schal­ tungsplatine verlötet werden.

Somit sind Umfangswände 56 der Kontaktausnehmungen 54 mit Rand­ wänden 58 über Verbinderwände 60 gekoppelt, und übrige Abschnitte der Umfangswände 56 sind mit Umfangswänden benachbarter Kontakt­ ausnehmungen durch dünne Wände 64 verbunden. Wenn daher auf einen Kontakt 40, der in eine Kontaktausnehmung 54 eingedrückt ist, eine äußere Kraft einwirkt, so bewegt sich diese Kontaktausnehmung 54 in der Weise, daß der Wirkung der Kraft nachgegeben wird und dement­ sprechend der in die Kontaktausnehmung 54 eingedrückte Kontakt ver­ lagert wird, was die auf den mit der Schaltungsplatine verlöteten Quer­ schnitt des Kontakts 40 aufgebrachte Kraft entspannt. Als Ergebnis wird auch die äußere Kraft, die auf die Lötverbindung des Einsetzabschnitts 42 einwirkt, aufgehoben, so daß die Entstehung von Rissen in der Löt­ verbindung verhindert wird. Dies führt zu einer gesteigerten Zuver­ lässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen dem Einsatz 42 und der gedruckten Schaltung.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist in der Lücke 62 zwischen benachbarten Wandflächen 54a eine dünne Wand 64 ausgebil­ det. Der Verbinder kann allerdings auch ohne diese dünne Wand 64 realisiert werden. Es ist darüberhinaus möglich, die Lücke nur zwischen solchen Seiten der Umfangswände 56 auszubilden, die einander eng benachbart sind, anstatt sie zu über ihren gesamten Umfang hinweg vorzusehen. Ferner werden, wie sich aus den Darlegungen hier ergibt, bei dieser Ausführungsform die Kontakte in die Ausnehmungen oder Hohlräume eingedrückt, allerdings ist es auch möglich, sie mit Hilfe eines Einsetz-Formverfahrens zur Herstellung des Gehäuses festzulegen.

Aufgrund des Umstands, daß der erfindungsgemäße elektrische Steckver­ binder gemäß obiger Beschreibung eine Lücke zwischen benachbarten Kontaktausnehmungen aufweist, wobei die Lücke den Zweck hat, die in den Kontaktausnehmungen gehaltenen Kontakte mit der Fähigkeit auszu­ statten, sich relativ zueinander zu bewegen, können sich diese Kontakt­ ausnehmungen dann bewegen, wenn äußere Kräfte in verschiedenen Richtungen auf den Teil des Kontakts, der in das Gehäuse eingedrückt ist, und auf den Teil einwirken, der mit der Schaltungsplatine verlötet ist, um auf diese Weise die auf den mit dem PCB verlöteten Teil des Kontakts aufgebrachte äußere Kraft zu verringern oder zu beseitigen. Hierdurch wird die Entstehung von Rissen in Lotverbindungen verhin­ dert. Man hat dadurch die Möglichkeit, die Zuverlässigkeit elektrischer Verbindungen zwischen Einsetzabschnitten und der Schaltungsplatine zu steigern.

Claims (2)

1. Elektrischer Verbinder (30) umfassend ein Gehäuse (50) mit mehreren darin angeordneten Kontaktausnehmungen (54) zum Aufnehmen mehre­ rer Kontakte (40), die einen zum Verlöten mit einer Schaltungsplatine vorgesehen Einsetzabschnitt (42) und einen zur Schaffung einer elek­ trischen Verbindung mit Gegenkontakten vorgesehenen Kontaktierab­ schnitt (44) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (30) Kontaktlagerwände bildende Lücken (62) zwischen benachbarten Kontaktausnehmungen (54) aufweist, welche es den in den Kontaktausnehmungen festgelegten Kontakten ermöglichen, sich relativ zueinander zu bewegen.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, bei dem die Lücken durch dünne Wände gesperrt sind, um das Eindringen von Lötflußmittel in das Gehäuse (50) zu verhindern.