DE202010015046U1

DE202010015046U1 - Stecker

Info

Publication number: DE202010015046U1
Application number: DE202010015046U
Authority: DE
Original assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: Erni Production & Co Kg De GmbH
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2020-11-06
Also published as: IL226025A0; CA2816481C; DK2636101T3; US20130217259A1; TW201230527A; WO2012059086A3; IL226025B; EP2636101B1; CN103444001A; CN103444001B; JP5981438B2; CA2816481A1; JP2013546131A; US9312628B2; TWI535124B; EP2636101A2; WO2012059086A4; WO2012059086A2; ES2612133T3

Abstract

Stecker mit einer Mehrzahl von in einem Steckergehäuse angeordneten Kontaktelementen und mit an dem Gehäuse (110, 310) angeordneten Zugentlastungselementen (200, 200'), wobei sowohl die Kontaktelemente als auch die Zugentlastungselemente mittels SMT-Technik auf einer Leiterplatte (10) befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastungselemente (200, 200') an Steckergehäuseteilen befestigbare Blechelemente sind, die an ihrer der Leiterplatte (10) zugewandten Seite im Wesentlichen rechtwinklig unter Ausbildung einer Auflagefläche (220, 220') für eine SMT-Befestigung abgebogen sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stecker mit einer Mehrzahl von in einem Steckergehäuse angeordneten Kontaktelementen und mit an dem Gehäuse angeordneten Zugentlastungselementen, wobei sowohl die Kontaktelemente als auch die Zugentlastungselemente mittels SMT-Technik auf einer Leiterplatte befestig bar sind.
Stand der Technik
Solche Stecker werden unter der Produktbezeichnung SMC-Steckverbinder von der Anmelderin vertrieben und sind beispielsweise im Katalog D074497 02/08 Ausgabe 3 der Anmelderin, der von der Homepage der Anmelderin unter: http://www.erni.com/db/pdf/smc/ERNI-SMC-Board-an-d.pdf herunterladbar. Bei diesen Steckverbindern sind die Zugentlastungselemente an jeweils seitlich quer zur Steckrichtung und im Wesentlichen in Verlängerung der Längsseiten des Steckergehäuses angeordneten Befestigungselementen, die über Kunststoffstege mit dem Steckergehäuse verbunden sind, befestigt. Die Zugentlastungselemente sind gestanzte Blechteile, die an den Befestigungselementen befestigt werden. Die Blechelemente weisen auf der der Leiterplatte zugewandten Seite Auflageflächen zur SMT-Befestigung auf. Diese Auflageflächen stehen jeweils seitlich über die Schmalseiten des Gehäuses über.
Diese Stecker weisen Messer- und Federleisten auf, die jeweils derartige Zugentlastungselemente umfassen. Im ineinandergesteckten Zustand wird nun der Steckvorgang im Wesentlichen durch die Dicke der seitlich abstehenden Kunststoffstege begrenzt. Im Sinne einer großen Überstecksicherheit, also im Sinne eines maximalen Ineinandersteckens ist es nun wünschenswert, dass die beiden Steckverbinderteile, also Messerleiste und Federleiste, möglichst tief ineinandergesteckt werden. Aus diesem Grunde müsste der Kunststoffsteg möglichst dünn ausgebildet werden, da die Tiefe des Ineinandersteckens der beiden Steckverbinderteile durch die Dicke des Kunststoffsteges limitiert ist. Dies ist jedoch im Sinne einer optimalen Zugentlastung nicht möglich, da die vorbeschriebenen Zugentlastungselemente an den Befestigungsvorsprüngen befestigt sind, die ihrerseits an dem Steg angeformt sind. Ein dünner Kunststoffsteg weist jedoch nicht die gewünschte Stabilität auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Stecker dahingehend weiterzubilden, dass einerseits eine maximale Überstecksicherheit gewährleistet ist, also ein maximales Ineinanderstecken von Messer- und Federleiste, andererseits eine optimale Zugentlastung sichergestellt ist.
Vorteile der Erfindung
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch einen Stecker der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass die Zugentlastungselemente an Steckergehäuseteilen befestigbare Blechelemente sind, die an ihrer der Leiterplatte zugewandten Seite im Wesentlichen rechtwinklig unter Ausbildung einer Auflagefläche für eine SMT-Befestigung abgebogen sind. Grundidee der Erfindung ist es, auf die seitlich vorstehenden Kunststoffstege, die der Befestigung der Zugentlastungselemente dienen, vollständig zu verzichten und die Zugentlastungselemente als Blechteile auszubilden, die direkt an einem Steckergehäuseteil befestigbar sind und an ihrer der Leiterplatte zugewandten Seite unter Ausbildung einer Auflagefläche abgewinkelt sind. Auf diese Weise können Befestigungseinrichtungen, die an seitlich abstehenden Kunststoffstegen angeformt sind, vollständig entfallen. Die Blechelemente selbst bilden vielmehr die Zugentlastung, wobei die abgewinkelten Bereiche, welche die Auflagefläche bilden, aufgrund der höheren Stabilität von Blech gegenüber Kunststoff wesentlich dünner ausgebildet werden können. Auf diese Weise ist ein maximales Ineinanderstecken und damit eine sehr hohe Überstecksicherheit, d. h. ein maximales Ineinanderstecken der Steckerkontaktelemente möglich.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Steckers möglich.
So sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass die Blechelemente an gleichzeitig dem Verpolungsschutz dienenden Stegen befestigbar sind. Durch diese Stege wird eine besonders stabile Befestigung der Blechelemente an dem Steckergehäuse, die auch hohen Zugkräften standhält, ermöglicht. Gleichzeitig dienen die Stege dem Verpolungsschutz.
Dabei ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Stege sowohl in Steckrichtung als auch quer zur Steckrichtung über das Steckergehäuse überstehen und insoweit wesentlich dicker und massiver ausgebildet sind als die Gehäusewandungen. Dies erhöht nicht nur die Stabilität der Befestigung der Blechelemente, sondern erhöht auch die Robustheit des Verpolungsschutzes.
Bei einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Stege ins Innere des Gehäuses vorspringen und dicker und massiver ausgebildet sind als die Gehäusewandung. Auch hierdurch erhöht sich die Stabilität der Befestigung der Blechelemente. Gleichzeitig dienen die Stege als robuster Verpolungsschutz.
Rein prinzipiell können die Blechelemente auf die unterschiedlichste Art und Weise an den Stegen befestigt werden. So sind rein prinzipiell Klebeverbindungen oder Pressverbindungen oder dergleichen denkbar.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Blechelemente durch Rastverbindungen an den Stegen befestigbar sind. Solche Rastelemente ermöglichen nicht nur eine einfache Montage, sondern auch eine einfache Herstellung, beispielsweise durch Stanzen der Blechelemente.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Blechelemente vier Rastverbindungen aufweisen, die in zwei Gruppen von je zwei Rastelementen unterteilt sind, wobei die erste Gruppe möglichst nahe der Leiterplatte und die zweite Gruppe möglichst nahe der Steckeroberseite angeordnet ist. Auf diese Weise erhöht sich die Stabilität des auf einer Leiterplatte befestigten Steckers auch im Hinblick auf ein auf den Stecker ausgeübtes Drehmoment. Auch die Robustheit der Zugentlastung wird hierdurch wesentlich erhöht.
Bevorzugt bilden die rechtwinklig abgebogenen Blechelemente eine rechteckige Auflagefläche aus, die sich senkrecht zur Steckrichtung und parallel zur Leiterplatte über die Gehäuseseiten überstehend erstreckt. Diese Ausbildung ermöglicht eine großflächige Befestigung der Zugentlastungselemente, wobei die Auflagefläche, anders als beim Stand der Technik, nicht unterbrochen ist, sondern durchgängig ausgebildet ist.
Die Blechelemente sind bevorzugt Stanzteile, die insbesondere in der Massenfertigung sehr schnell und präzise herzustellen sind. Nach dem Stanzvorgang sind in diesem Falle lediglich noch Biegevorgänge erforderlich, nämlich die Ausbildung der rechtwinklig ausgebildeten Auflageflächen und die Ausbildung der Rastelemente.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine isometrische Darstellung eines auf einer Leiterplatte angeordneten, als Federleiste ausgebildeten erfindungsgemäßen Steckers;
2 der in 1 dargestellte Stecker vor der Montage der der Zugentlastung dienenden Blechelemente;
3 ein als Messerleiste ausgebildeter erfindungsgemäßer Steckverbinder in isometrischer Darstellung;
4 zwei erfindungsgemäße Steckverbinder, eine Federleiste und eine Messerleiste, vor dem Zusammenstecken und
5 eine erfindungsgemäße Messerleiste und eine Federleiste nach dem Zusammenstecken.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Im Folgenden werden Stecker, die sowohl als Federleiste (vergl. 1 und 2) als auch als Messerleiste (vergl. 3) ausgebildet sein können, anhand der Figuren erläutert. Eine als Ganze mit 100 bezeichnete Federleiste weist ein Gehäuse 110 auf, in dem (nicht sichtbare) Federkontaktelemente auf an sich bekannte Weise angeordnet sind. Das Gehäuse 110 weist an seiner Oberseite 111 Öffnungen 120 auf, in die nachfolgend noch zu beschreibende Messerkontakte einführbar sind. Die Federkontaktelemente weisen an ihrer Unterseite SMT-Lötpads 122 auf, die beispielsweise über Seitenflächen 112 überstehen können und auf einer Leiterplatte 10 angeordnet sind. Seitlich an dem Gehäuse 110 sind Stege angeordnet, die über das Gehäuse sowohl in Steckrichtung, in der 1 mit einem Pfeil R bezeichnet, als auch senkrecht zur Steckrichtung über die das Gehäuse begrenzenden Seitenflächen 112 und 113 überstehen. Die Stege 150 weisen an ihrer Oberseite pyramidenstumpfartige Vorsprünge 152 auf, die zur Einführung in Ausnehmungen in einem als Messerleiste ausgebildeten entsprechenden Gehäuseteil (3) vorgesehen sind. Die Stege 150 dienen einerseits dem Verpolungsschutz, andererseits sind an ihnen Zugentlastungselemente 200 befestigbar, die als Blechteile ausgebildet sind. Die Blechteile weisen im Wesentlichen eine L-förmige Gestalt auf mit einem sich in Vertikalrichtung erstreckenden Teil 210 und mit einem rechtwinklig davon abgebogenen parallel zu der Leiterplatte 10 erstreckenden Blechteil 220.
Das in Vertikalrichtung sich erstreckende Blechteil 210 weist vier Rastelemente 211, 212 auf, von denen eine Gruppe von zwei Rastelementen 211 möglichst nahe benachbart der Oberseite 111 des Gehäuses 110 des Steckverbinders 100 angeordnet ist und ein weiteres Paar von Rastelementen 212 möglichst nahe dem abgewinkelten Blechteil 220 und damit der Leiterplatte 10 angeordnet ist. Durch diese Anordnung von vier Rastelementen derart, dass jeweils zwei Paare in Steckrichtung einen möglichst großen Abstand voneinander aufweisen, wird eine sichere Befestigung des als Blechteil ausgebildeten Zugentlastungselements 200 ermöglicht und insbesondere auch eine genügend große Robustheit beispielsweise gegenüber einem Abbrechen des auf der Leiterplatte befestigten Steckers 100 durch Ausüben eines Drehmoments auf diesen Stecker 100 gewährleistet.
Der abgewinkelte Teil 220 des Zugentlastungselements 200 dient als Auflagefläche für eine SMT-Befestigung auf der Leiterplatte. Dieser abgewinkelte Teil 220 weist eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt auf, wobei er quer zur Steckrichtung über die Schmalseite 113 übersteht, um so eine möglichst große Auflagefläche bereitzustellen. Hierdurch werden die auf der Leiterplatte aufgelöteten Lötpads 122 wirkungsvoll zugentlastet und damit eine unbeabsichtigte Kontaktunterbrechung einer oder mehrerer der Lötpads 122 aufgrund einer hohen Zugbelastung vermieden.
Das Blechelement kann – wie in 1 dargestellt – in einer hierfür vorgesehenen Ausnehmung 151 an dem Steg 150 befestigt sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Rein prinzipiell kann das Zugentlastungselement 200 auch außen auf dem Steg, d. h. ohne Ausnehmung, befestigt sein. Eine Ausnehmung 151, wie in 1 dargestellt, ermöglicht jedoch einen besonders kompakten Aufbau.
In 2 ist der in 1 dargestellte Steckverbinder kurz vor der Befestigung der Zugentlastungselemente 200 gezeigt. Gleiche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet. In dem demontierten Zustand sind die Rastöffnungen 153 erkennbar, in die Rastelemente 211, 212 der Zugentlastungselemente 200 eingreifen. Die Zugentlastungselemente 200 sind aus einem Blechteil gestanzt, wobei dem Stanzvorgang lediglich noch Biegevorgänge, nämlich die rechtwinklige Abbiegung des Teils 220 und die Abbiegung der Rastelemente 211, 212 folgen müssen. Die Befestigung der Zugentlastungselemente 200 erfolgt durch Einrasten in die Rastöffnungen 153 in den Stegen 150.
In 3 ist ein als Messerleiste ausgebildeter Steckverbinder 300 dargestellt. In dem Stecker sind Messerkontakte 320 angeordnet. Jeweils zu beiden Seiten der Messerkontakte 320 sind Ausnehmungen 330 vorgesehen, in die die vorbeschriebenen Stege 150 einführbar sind. Hierzu weisen die Ausnehmungen 330 an die pyramidenstumpfartigen Oberseiten 152 der Stege angepasste schräge Aufnahmeöffnungen 332 auf. Jeweils einer Leiterplatte (nicht dargestellt) zugewandt sind SMT-Pads 322 der Messerkontakte 320 vorgesehen.
Auch bei dem in 3 dargestellten Stecker sind Zugentlastungselemente 200' vorgesehen, die als Blechteile ausgebildet sind und einen im Wesentlichen in Steckrichtung R verlaufenden Teil 210', der wiederum durch Rastelemente 211', 212' an einem Steg 350, der im Gegensatz zur Federleiste jedoch ins Innere des Steckergehäuses ragt, befestigbar ist, sowie einen im Wesentlichen rechtwinklig abgebogenen Teil 220' aufweisen. Auch in diesem Falle ist wiederum eine Ausnehmung 351 vorgesehen, sodass das Zugentlastungselement 200' nicht seitlich über das Steckergehäuse übersteht. Auch hier dienen die Stege 350 dem Verpolungsschutz. Sie dienen gleichzeitig der optimalen Befestigung der Zugentlastungselemente 200' mittels der Rastverbindungen. Erst durch die Stege 350 ist eine Befestigung mittels Rastelementen 211', 212' möglich, die andernfalls in das Innere des Steckergehäuses 310 ragen könnten. Der abgebogene Teil 220' ist hierbei so abgebogen, dass er nicht seitlich über das Steckergehäuse übersteht, sondern nach innen gewandt hin zu den SMT-Pads 322 der Messerkontakte 320 gerichtet ist. Dies muss jedoch nicht so sein. Vielmehr kann der abgebogene Teil 220' auch nach außen abgebogen sein, wie vorstehend in Verbindung mit 1 und 2 beschrieben. Die in 3 dargestellte Lösung sieht einen besonders kompakten Aufbau des Steckers vor. Die Zugentlastung, gebildet durch die rechteckige Fläche 220' des Zugentlastungselements 200' steht geringfügig über die seitlichen Begrenzungsflächen des Steckers über.
In 4 sind eine in 1 und 2 dargestellte Federleiste eines erfindungsgemäßen Steckers und eine darüber angeordnete Messerleiste eines erfindungsgemäßen Steckers kurz vor dem Zusammenstecken dargestellt. In 4 erkenntlich sind auch Zentrierstifte 359, die in dazu entsprechend ausgebildete Öffnungen in der Leiterplatte (nicht dargestellt) eingreifen. Diese Zentrierstifte sind in entsprechender Weise auch bei der Federleiste ausgebildet und dort mit Bezugszeichen 159 versehen (vergl. 2).
Wie der 4 ferner besonders gut zu entnehmen ist, stehen die Stege 150 über die seitlichen Begrenzungsflächen 112, 113 des Steckergehäuses 110 über. Dies dient dem Verpolungsschutz. Darüber hinaus erhöht sich hierdurch die Stabilität des Steckers, insbesondere auch die Stabilität der Zugentlastung der an den Stegen 150 angeordneten Zugentlastungselemente 200.
In 5 ist schließlich der zusammengesteckte Zustand von Messer- und Federleiste dargestellt. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Zugentlastungselemente 200, 200' ist ein maximales Ineinanderstecken von Messer- und Federleiste möglich. Die Messerleiste 300 kann so weit in die Federleiste 100 gesteckt werden, dass ihre Oberseite auf dem seitlich überstehenden abgewinkelten Teil 220 der Zugentlastungselemente 200 aufliegt. Da dieser überstehende Teil 220 aus einem abgewinkelten Blechteil besteht, das sehr dünn ausgebildet sein kann, ohne dass die Stabilität hierunter leidet, ist ein maximales Ineinanderstecken von Messer- und Federleiste und damit eine sehr gute Überstecksicherheit bei gleichzeitig optimaler Zugentlastung beider Steckerteile, der Messerleiste und der Federleiste, möglich, da die SMT-Fläche, die durch den abgewinkelten Teil 220 gebildet wird, groß ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Katalog D074497 02/08 Ausgabe 3 der Anmelderin, der von der Homepage der Anmelderin unter: http://www.erni.com/db/pdf/smc/ERNI-SMC-Board-an-d.pdf [0002]

Claims

Stecker mit einer Mehrzahl von in einem Steckergehäuse angeordneten Kontaktelementen und mit an dem Gehäuse (110, 310) angeordneten Zugentlastungselementen (200, 200'), wobei sowohl die Kontaktelemente als auch die Zugentlastungselemente mittels SMT-Technik auf einer Leiterplatte (10) befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastungselemente (200, 200') an Steckergehäuseteilen befestigbare Blechelemente sind, die an ihrer der Leiterplatte (10) zugewandten Seite im Wesentlichen rechtwinklig unter Ausbildung einer Auflagefläche (220, 220') für eine SMT-Befestigung abgebogen sind.
Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechelemente an dem Verpolungsschutz dienenden Stegen (150; 350) befestigbar sind.
Stecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (150) sowohl in Steckrichtung (R) als auch quer zur Steckrichtung über das Steckergehäuse (110) überstehen.
Stecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (350) ins Innere des Gehäuses vorspringend angeordnet sind.
Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechelemente durch Rastverbindungen (211, 212; 211' 212') an den Stegen (150; 350) bzw. Gehäuseteilen befestigbar sind.
Stecker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechelemente vier Rastverbindungen aufweisen, die in zwei Gruppen von je zwei Rastelementen (211, 212; 211', 212') unterteilt sind, wobei die erste Gruppe (211, 211') möglichst nahe der Steckeroberseite und die zweite Gruppe (212, 212') möglichst nahe der Leiterplatte (10) angeordnet sind.
Stecker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Zugentlastungselemente (200, 200') bildenden rechtwinklig abgebogenen Blechelemente eine rechteckige Auflagefläche (220, 220') bilden, die sich senkrecht zur Steckrichtung (R) und parallel zur Leiterplatte (10) über die Gehäuseseiten überstehend erstrecken.
Stecker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Zugentlastungselemente (200, 200') bildenden Blechelemente gebogene Stanzteile sind.