DE19945310A1 - Steckverbinder - Google Patents

Abstract

Ein Steckverbinder (10) ist mit mehreren innerhalb eines Steckverbindergehäuses (16) angeordneten elektrischen Kontaktelementen (19), die mit einem ersten Anschlussende für einen Stecker und einem zweiten Anschlussende (43) zum einsteckbaren Verbinden mit durchkontaktierten Bohrungen einer Leiterplatte (11) o. dgl. versehen sind, und mit einer Vorrichtung (23) zum passgenauen Befestigen und Halten des Steckverbindergehäuses (16) versehen. Damit der Steckverbinder in einfacherer Weise montierbar ist und weniger Fläche auf der Leiterplatte einnimmt, ist vorgesehen, dass die Befestigungs- und Haltevorrichtung (23) ein einstückiges stiftartiges Element (26) besitzt, das an seinem Einsteckende (28) für die duchkontaktierte Bohrung der Leiterplatte (11) über seinen Umfang verlaufend axial gezahnt ausgebildet ist, wobei die Zahnung (31) und die durchkontaktierte Leiterplattenbohrung nach Art einer Presspassung zusammenführbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem derartigen von der Anmelderin gefertigten Steckverbinder besteht die Befestigungs- und Haltevorrichtung für das Steckverbindergehäuse an der Leiterplatte od. dgl. aus einem Winkel, einem einendig axial geschlitzten Hülsenelement und einer Innengewindehülse. Diese drei Bauteile müssen montiert werden, derart, dass das Hülsenelement am Winkel befestigt ist und dessen eines Ende so weit durchdringt, dass es mit seinem herausragenden axial geschlitzten Endbereich in eine durchkontaktierte Bohrung der Leiterplatte radial federnd passt, und dass die Innengewindehülse unter Zwischenfügen eines Steckverbindergehäusebereichs mit dem anderen Ende des Winkels verlötet oder verpresst wird. Dies ist sowohl herstellungstechnisch als auch montagetechnisch aufwendig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, der zur steckbaren Verbindung mit einer Leiterplatte im Bereich der Befestigungs- und Haltevorrichtung in einfacherer Weise montierbar und dessen Befestigungs- und Haltevorrichtung weniger Fläche auf der Leiterplatte einnimmt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Steckverbinder der genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine umständliche und aufwendige Montage der Befestigungs- und Haltevorrichtung aufgrund deren Einstückigkeit vermieden. Außerdem kann das stiftartige Element in schneller und einfacher Weise mit der Leiterplatte verbunden werden. Durch die stiftartige Ausgestaltung wird um die durchkontaktierte Bohrung in der Leiterplatte nur wenig weitere Fläche belegt. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dabei aus den Merkmalen des Anspruchs 2.

Mit den Merkmalen nach Anspruch 3 ist eine hinsichtlich der Kontaktelemente lagegenaue Zuordnung zur Leiterplatte erreicht. Dabei ist es zweckmäßig, die Merkmale gemäß Anspruch 4 vorzusehen.

Der Steckverbinder kann beispielsweise senkrecht zur Oberfläche der Leiterplatte angeordnet und mit dieser verbunden sein. Sind die Merkmale gemäß Anspruch 5 vorgesehen, ist eine parallele niedrigbauende Anordnung des Steckverbinders gegenüber der Leiterplatte erreicht.

Eine weitere Vereinfachung der Montage der Befestigungs- und Haltevorrichtung am Steckverbindergehäuse ergibt sich dann, wenn die Merkmale gemäß Anspruch 6 vorgesehen sind. Auf diese Weise genügt auch hier wie bei der endseitigen Einsteckverbindung des stiftartigen Elementes in die Leiterplatte eine einfache axiale Steckbewegung. Zweckmäßigerweise sind dabei die Merkmale gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9 vorgesehen.

Eine weitere Vereinfachung der Montage des stiftartigen Elementes am Steckverbindergehäuse ergibt sich durch die Merkmale gemäß Anspruch 10. Auf diese Weise kann das stiftartige Element von seinem der Verbindung mit der Leiterplatte dienenden Ende her durch die Aufnahme des Steckverbindergehäuses gefädelt werden. Hierzu ist das Steckverbindergehäuse in vorteilhafter Weise gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 ausgestaltet.

Eine weitere Verbesserung und Vereinfachung der Montage bzw. der steckbaren Verbindung des Steckverbinders auf einer Leiterplatte bei gleichzeitig möglichst einfacher Gestaltung eines entsprechenden Montagewerkzeugs wird dann erreicht, wenn die Merkmale gemäß Anspruch 12 vorgesehen sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Steckverbinder gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeipiel vorliegender Erfindung;

Fig. 2 in vergrößerter perspektivischer Darstellung ein gebogenes stiftartiges Befestigungs- und Halteelement für den Steckverbinder an einer Leiterplatte; und

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, jedoch eines ungebogenen stiftartigen Befestigungs- und Halteelementes.

Der in Fig. 1 dargestellte Steckverbinder 10 ist mit seinem vordereen Ende mit einer nur strickpunktiert angedeuteten Leiterplatte 11 od. dgl. verbindbar und dient an seinem hinteren Ende zur lösbaren Aufnahme eines nicht dargestellten passenden Steckers. Bei diesem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Steckverbinder 10 parallel zur Oberfläche 12 der Leiterplatte 11 und ist mit dieser in einfacher Weise in Richtung des Pfeiles A steckend verbindbar.

Der Steckverbinder 10 besitzt ein zweiteiliges Steckverbindergehäuse 16, dessen hinteres Gehäuseteil 17 der lösbar verrastbaren Aufnahme des nicht dargestellten Steckers dient und in dessen vorderem Gehäuseteil 18 mehrere bis in das hintere Gehäuseteil 17 durchgesteckte elektrische Kontaktelemente 19 gehalten sind. Die beiden Gehäuseteile 17 und 18, die in ihrem Hauptbereich hohl geformt sind, besitzen seitlich abstehende mit jeweils einer Bohrung 24 versehene Flügel 21, 22, die miteinander verkrimpt sind und die der Aufnahme einer Befestigungs- und Haltevorrichtung 23 zur lagegenauen und passgenauen Befestigung und Halterung des Steckverbindergehäuses 16 an der Leiterplatte 11 dienen.

Die Befestigungs- und Haltevorrichtung 23 besitzt zwei identische, in Fig. 2 in weiteren Einzelheiten dargestellte einstückige stiftartige Elemente 26. Das aus einem Metall geformte Stiftelement 26 besitzt einen mittleren winklig, hier rechtwinklig, gebogenen Stiftbereich 27, dessen kürzerer Abschnitt mit einem Einsteckende 28 für eine durchkontaktierte Bohrung der Leiterplatte 11 und dessen längerer Abschnitt mit einem Einsteckbereich 29 für das Steckverbindergehäuse 16 bestückt ist.

Das Einsteckende 28 für die Leiterplatte 11 besitzt eine über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete axiale Zahnung 31, die am freien Ende in einen glatten Konus 32 übergeht. Am anderen Ende der Zahnung 31 besitzt das Einsteckende 28 einen Einsteckbegrenzungsanschlag in Form eines Ringbundes 33. Der Außendurchmesser der relativ spitz- und scharfkantigen Zahnung 31 ist für eine sogenannte Pressfitpassung ausgebildet, d. h., der Außendurchmesser ist minimal größer als der Innendurchmesser der durchkontaktierten Bohrung der Leiterplatte 11, so dass durch Einschneiden der Zahnung 31 in den Innenumfang der durchkontaktierten Leiterplattenbohrung sowohl eine elektrische Kontaktierung als auch eine mechanische Presspassungsverbindung erreicht ist.

Der Einsteckbereich 29 ist entsprechend dem Einsteckende 28 mit einer über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten axialen Zahnung 36 versehen. Dieser Bereich der Zahnung 36 geht über einen glatten Konus 37 in den anliegenden Abschnitt des Stiftbereichs 27 über und ist anderenends von einer koaxialen Innengewindehülse 38 abgedeckt. Die axiale Länge der Zahnung 36 entspricht etwa der Dicke der Flügel 21 und 22 des Leiterplattengehäuses 16 so, wie die axiale Länge der Zahnung 31 der Dicke der Leiterplatte 11 entspricht. Die Innengewindehülse 38 besitzt einen gegenüber der Zahnung 36 etwas größeren Durchmesser, so dass ihre Ringstirn 39 als Einsteckbegrenzungsanschlag dient und am Flügel 21 des hinteren Gehäuseteils 17 anliegt. Das Innengewinde der Hülse 38 dient der schraubenden Befestigung eines in das Steckverbindergehäuse 16 einzusteckenden, nicht dargestellten Steckers. Auch hier ist der Außendurchmesser der relativ spitz- und scharfkantigen Zahnung 36 minimal größer als der Innendurchmesser der Bohrung 24 in den Flügeln 21, 22, so dass auch hier eine sogenannte Pressfitpassung entsteht.

Die Herstellung und Montage der Befestigungs- und Haltevorrichtung 23 für den Steckverbinder 10 an der Leiterplatte 11 ist folgendermaßen:

Das Stiftelement 26 wird gemäß Fig. 3 als gerades Bauteil 26' in geeigneter Weise hergestellt. Zur Befestigung des Steckverbinders 10 an der Leiterplatte 11 in der in Fig. 1 gezeigten Weise wird das Stiftelement 26' in seinem durchmesserkleinsten Stiftbereich 27' zum rechtwinklig verlaufenden Stiftbereich 27 (Fig. 2) gebogen.

Da der Durchmesser der Zahnung 31 und des Ringbundes 33 jeweils kleiner ist als der Durchmesser der Zahnung 36, wird das gebogene Stiftelement 26 mit seinem den Konus 32 aufweisenden vorderen Ende durch die Bohrung 24 in den Flügeln 21 und 22 des Steckverbindergehäuses 16 gefädelt und dann lagerichtig mit Hilfe der Zahnung 36 in die Bohrung 24 eingepresst und durch die genannte Pressfitpassung gehalten. Dabei erfolgt das Eindrücken der Zahnung 36 in die Gehäuseflügel 21 und 22 bis zur Anlage der Ringstirn 39 am hinteren Gehäuseteilflügel 21.

Sind beide Stiftelemente 26 in diese in Fig. 1 dargestellte Position gebracht, wird der Steckverbinder 10 mit Hilfe eines weiteren, nicht dargestellten Werkzeugs auf die Leiterplatte 11 gebracht, wobei sowohl die Stiftelemente 26 der Befestigungs- und Haltevorrichtung 23 mit ihren Einsteckenden 28 als auch die noch zu beschreibenden Enden 42 der elektrischen Kontaktelemente 19 in die jeweiligen durchkontaktierten Bohrungen der Leiterplatte 11 gedrückt werden. Das nicht dargestellte Werkzeug wird am der Zahnung 31 abgewandten Ende bzw. Fläche des Ringbundes 33 der Stiftelemente 26 angesetzt, so dass eine Kraft zum Einpressen der Zahnung 31 in die durchkontaktierte Bohrung der Leiterplatte 11 angewendet werden kann. Dadurch sind die Stiftelemente 26 elektrisch und mechanisch mit der Leiterplatte 11 verbunden bzw. festgehalten und fixiert.

Die elektrischen Kontaktelemente 19 besitzen rechtwinklig zueinander angeordnete Kontaktenden 41 und 42, von denen die Kontaktenden 41 in dem Gehäuse 16 gehalten sind und die Kontaktenden 42 mit einer axial geschlitzten federnden Aufnahme 43 bestückt sind. Diese Aufnahme 43 ist im Wesentlichen in der Ebene der Zahnung 31 der Stiftelemente 26 angeordnet, so dass mit dem Einsteckvorgang der Stiftelemente 26 in die Leiterplatte auch die radial federnden Aufnahmen 43 der Kontaktelemente 19 in die entsprechenden durchkontaktierten Bohrungen gelangen und mit der Leiterplatte 11 elektrisch kontaktieren. Die Kontaktelemente 19 sind rechtwinklig ausgebildet. Ihre die federnde Aufnahme 43 bildenden Bauteile besitzen in axialer Verlängerung der Aufnahme 43 eine ebene Fläche 44, an der das vorgenannte Montagewerkzeug gegebenenfalls zusätzlich angreifen kann.

Wenn auch beim dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Kontaktelemente 19 als Hochstromkontaktelemente ausgeführt dargestellt sind, versteht es sich, dass die Art und Weise der Befestigungs- und Haltevorrichtung 23 auch bei in anderer Weise ausgestalteten elektrischen Kontaktelementen Verwendung finden kann.

Neben der im Ausführungsbeispiel dargestellten axialen Verzahnung sind auch andere Ausformungen der Umfangsoberfläche oder des Kerns, z. B. Schlitz oder Nut, möglich, mit denen eine Presspassung in der jeweiligen Bohrung möglich ist.

Beim dargestellten Ausführungsbeipiel erfolgt die Halterung des Steckverbinders 10 an der Leiterplatte 11 in der Weise, dass der Steckverbinder 10 parallel zur Oberfläche 12 der Leiterplatte 11 angeordnet und die Einpressverbindungsbewegung senkrecht zur Leiterplattenoberfläche 12 folgt. Es versteht sich, dass die Stiftelemente 26 auch in der in Fig. 3 dargestellten ungebogenen Weise Verwendung finden können dann, wenn der Steckverbinder 10 nicht parallel sondern senkrecht zur Oberfläche 12 der Leiterplatte 11 angeordnet werden soll. Es versteht sich ferner, dass die Stiftelemente 26 statt rechtwinklig auch stumpfwinklig gebogen sein können, wenn eine entsprechende Lage des Steckverbinders 10 gegenüber der Leiterplattenoberfläche 12 erwünscht bzw. erforderlich ist.

Claims (12)

1. Steckverbinder (10), mit mehreren innerhalb eines Steckverbindergehäuses (16) angeordneten elektrischen Kontaktelementen (19), die mit einem ersten Anschlussende, beispielsweise für einen Stecker, und einem zweiten Anschlussende (43) zum einsteckbaren Verbinden mit durchkontaktierten Bohrungen einer Leiterplatte (11) od. dgl. versehen sind, und mit einer Vorrichtung (23) zum passgenauen Befestigen und Halten des Steckverbindergehäuses (16) dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungs- und Haltevorrichtung (23) ein einstückiges stiftartiges Element (26) besitzt, das an seinem Einsteckende (28) für die durchkontaktierte Bohrung der Leiterplatte (11) so ausgebildet ist, dass es nach Art einer Presspassung mit der durchkontaktierten Leiterplattenbohrung zusammenführbar ist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (26) an seinem Einsteckende (28) für die durchkontaktierte Bohrung der Leiterplatte (11) über seinen Umfang verlaufend axial gezahnt ausgebildet ist, wobei die Zahnung (31) und die durchkontaktierte Leiterplattenbohrung nach Art einer Presspassung zusammenführbar sind.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsteckende (28) des stiftartigen Elementes (26) mit einem Einsteckbegrenzungsanschlag (33) versehen ist.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsteckbegrenzungsanschlag durch den Bund (33) einer Scheibe gebildet ist.

5. Steckverbinder nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das stiftartige Element (26) winklig, vorzugsweise rechtwinklig, gebogen ist.

6. Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das stiftartige Element (26) an seinem Einsteckbereich (29) für das Steckverbindergehäuse (16) über seinen Umfang verlaufend axial gezahnt ausgebildet ist, wobei Zahnung (36) und Steckverbindergehäusebohrung (24) nach Art einer Presspassung zusammenführbar sind.

7. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsteckbereich (29) mit einem Einsteckbegrenzungsanschlag (39) versehen ist.

8. Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsteckbegrenzungsanschlag durch den Bund (39) eines Zylinderelementes (38) gebildet ist.

9. Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderelement (38) ein Innengewinde besitzt.

10. Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsteckende (28) durchmesserkleiner ist als der Einsteckbereich (29).

11. Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (16) zwei seitliche Flügel (21, 22) aufweist, in denen je ein stiftartiges Element (26) gehalten ist.

12. Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einstückige stiftartige Element (26) mit einem Angriffsbereich für eine in Einsteckrichtung wirkende Kraft versehen ist.