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Diese Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder zur Verwendung an einer
Leiterplatte
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In der europäischen Patentanmeldung 87 908 060.4, von der die vorliegende Anmeldung
abgetrennt wurde, ist ein abgeschirmter elektrischer Verbinder offenbart und beansprucht, der
ein isolierendes Gehäuse aufweist, das elektrische Kontakte hat, die in dem Gehäuse befestigt
sind, wobei die elektrischen Kontakte Kontaktabschnitte und Leiterverbindungsabschnitte zur
elektrischen Verbindung mit isolierten elektrischen Leitern eines abgeschirmten Kabels
haben, wobei ein Abschirmglied das isolierende Gehäuse abdeckt und zur elektrischen
Verbindung mit einer Abschirmung des Kabels dient, wobei eine isolierende Abdeckung auf dem
Abschirmglied angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Abdeckung
Öffnungen hat, die sich längs entsprechender Seiten zwischen dem Abschirmglied und der
isolierenden Abdeckung erstrecken, wobei Verriegelungsglieder Abschnitte haben, die jeweils in
den Öffnungen angeordnet sind, sowie Verriegelungsabschnitte, die sich nach vorn von der
isolierenden Abdeckung zum verriegelnden Eingriff mit Verriegelungsabschnitten eines
damit zusammenfügbaren elektrischen Verbinders erstrecken, und wobei Gelenkpunkte
zwischen den Verriegelungsgliedern und dem Abschirmglied vorgesehen sind, die es den
Abschnitten und den Verriegelungsabschnitten ermöglichen, sich auf das Abschirmglied zu und
von diesem weg zu bewegen.
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US-A-4 571 012 offenbart einen abgeschirmten elektrischen Verbinder zum Verbinden eines
Kabels mit einem PCB-Verbinder, der obere und untere Reihen von Kontakten in einem
Aufnahmegehäuse zum Eingriff mit entsprechenden Kontakten in einem Steckverbinder hat.
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Die vorliegende Erfindung besteht in einem elektrischen Verbinder zur Verwendung an einer
Leiterplatte, wobei der Verbinder ein isolierendes Gehäuse aufweist, das elektrische Kontakte
hat, die in oberen und unteren Reihen befestigt sind, wobei Kontaktabschnitte in einer
Öffnung in dem Gehäuse angeordnet sind zum elektrischen Eingriff mit komplementären
elektrischen Kontakten eines damit zusammenfügbaren elektrischen Verbinders, und wobei sich
Pfostenabschnitte nach außen von einer rückwärtigen Oberfläche des Gehäuses und nach
unten in parallelen Reihen zu den Pfostenabschnitten der oberen Kontakte erstrecken, die in
einer äußeren Reihe angeordnet sind, wobei die Pfostenabschnitte der unteren Reihe in einer
inneren Reihe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfostenabschnitte der
äußeren Reihe Leitereingriffsabschnitte zur Erstreckung längs einer oberen Oberfläche der
Leiterplatte haben und wobei die Pfostenabschnitte der inneren Reihe Leitereingriffsabschnitte
zur Erstreckung längs einer Bodenfläche der Leiterplatte haben.
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Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun beispielsweise auf die
beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen:
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Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines abgeschirmten elektrischen
Verbinders und eines damit zusammenzufügenden elektrischen Verbinders.
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Fig. 2 ist eine andere perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten abgeschirmten
Verbinders.
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Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den abgeschirmten Verbinder, wobei eine Hälfte des
Verbinders im Querschnitt gezeigt ist.
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Fig. 4 und 5 sind eine Querschnitts- und eine perspektivische Ansicht des isolierenden
Gehäuses des abgeschirmten Verbinders.
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Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht der Verriegelungsglieder zur Verwendung in dem
abgeschirmten Verbinder.
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Fig. 7 bis 9 sind eine Unteransicht des dazu passenden Verbinders und seiner Querschnitte
nach den Linien 8-8 und 9-9 von Fig. 7.
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Fig. 10 ist ein Querschnitt des abgeschirmten Verbinders und des dazu passenden
Verbinders der Fig. 1 bis 9 im verbundenen Zustand und
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Fig. 11 ist eine Ansicht ähnlich derjenigen von Fig. 10 eines abgeschirmten elektrischen
Verbinders, wenn dieser mit einem dazu passenden elektrischen Verbinder
zusammengefügt ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, von der gewisse Teile in den Fig. 1 bis 9 offenbart sind.
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Fig. 1 bis 9 sind hier aufgenommen und beschrieben, um ein richtiges Verständnis der
vorliegenden Erfindung zu erleichtern.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines abgeschirmten elektrischen Verbinders 1 und
eines dazu passenden elektrischen Verbinders 5, mit dem der Verbinder elektrisch zu verbinden
ist. Der abgeschirmte Verbinder 1 ist elektrisch mit einem Ende eines abgeschirmten Kabels 7
verbunden. Innerhalb des Verbinders 1 ist ein dielektrisches Gehäuse 40 angeordnet, das eine
Vielzahl elektrischer Kontakte 45 enthält; jeder Kontakt 45 ist mit entsprechenden isolierten
elektrischen Leitern 73 in dem Kabel 7 verbunden. Das Gehäuse 40 ist mit einem daran
montierten metallischen Abschirmglied 20 abgedeckt, wobei das Glied 20 seinerseits zum größten
Teil mit einer darin montierten isolierenden Abdeckung 10 abgedeckt ist. Jeder der
mehrfachen isolierten elektrischen Leiter 73 in dem abgeschirmten Kabel 7 ist mittels eines
gewebten Abschirmmaterials 72 abgeschirmt, wie z. B. einem Metallgewebe, das im Querschnitt in
Fig. 3 veranschaulicht ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Abschirmglied 20 mit einer ersten
Öffnung 21 an seinem vorderen Ende versehen, durch welche Öffnung die (nicht gezeigten)
verbindenden Kontaktabschnitte der elektrischen Kontakte sich hindurcherstrecken.
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Verriegelungsglieder 30, die sich von der Vorderseite zu der Rückseite der Abdeckung 10
erstrecken, sind in den Räumen zwischen den Abschnitten des Abschirmglieds 20 an den
rechten und linken Seiten des Verbinders 1 und der isolierenden Abdeckung 10 eingesetzt und
fixiert. Die Verriegelungsglieder 30 weisen Verriegelungsabschnitte 31 auf, die verriegelnd an
Verriegelungsabschnitten des dazu passenden Verbinders angreifen. Die isolierende
Abdeckung 10 ist ferner an entgegengesetzten Seiten mit flexiblen Armen 11 versehen, die an
ihren hinteren Enden Eingriffsabschnitte 11a sowie vordere Abschnitte 11b haben, die
schwenkbar mit dem Körper der isolierenden Abdeckung 10 verbunden sind, so daß die Arme
11 sich längs der entsprechenden Seiten der Abdeckung erstrecken.
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Der dazu passende Verbinder 5 weist ein isolierendes Gehäuse 50 auf, das eine Vielzahl von
elektrischen Kontakten hat, die mit den Kontakten des abgeschirmten Verbinders 1 zu
verbinden sind. Ein Abschirmglied 60 ist an dem vorderen Ende des Gehäuses 50 angebracht
zum elektrischen Eingriff mit dem Abschirmglied 20 des abgeschirmten Verbinders 1.
Verriegelungsglieder 61 sind an dem Abschirmglied 60 angebracht und ragen von diesem nach
außen vor.
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Das isolierende Gehäuse 40, wie es in den Fig. 3 bis 5 gezeigt ist, enthält eine Vielzahl von
elektrischen Kontakten 45 in einer Reihenanordnung. Das Abschirmglied 20 deckt das
isolierende Gehäuse 40 ab, welches ein unteres Glied 41 und ein oberes Glied 42 aufweist, wie in
Fig. 4 und 5 gezeigt (das obere Glied 42 ist in Fig. 5 nicht gezeigt). Die Vielzahl der
elektrischen Kontakte 45 sind jeweils in entsprechende Haltenuten 41a eingesetzt, die an einer
oberen vorderen Oberfläche des unteren Glieds 41 ausgebildet sind.
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Jeder Kontakt 45 ist als L-förmige Metallplatte geformt und hat einen Kontaktteil 46 als Teil
des langen Schenkels der Metallplatte und einen Leiterverbindungsteil 47 am kurzen
Schenkel, der sich nach oben erstreckt. Der Kontaktteil 46 greift elektrisch in einer wischenden
Weise längs eines entsprechenden elektrischen Kontakts des damit zusammenfügbaren
Verbinders 5 an, wenn die Verbinder 1 und 5 zusammengefügt sind, um dazwischen eine
elektrische Verbindung zu bilden. Der Leiterverbindungsteil 47 ist elektrisch mit dem Leiterkern
eines entsprechenden Leiters 73 des abgeschirmten Kabels 7 verbunden, wenn der Leiter 73
in einen entsprechenden Schlitz 47a hineingedrückt ist, was dessen Kanten veranlaßt, in die
Isolierung einzuschneiden, um dadurch elektrisch den Leiterkern des Leiters 73 zu ergreifen.
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Jeder Kontakt 45 hat auch einen ersten Vorsprung 45a an seinem vorderen Ende, der sich
seitlich von dessen beiden Seiten erstreckt, und zweite Vorsprünge 45c, die an dem
Leiterverbindungsteil 47 angeordnet sind und sich seitlich von dessen beiden Seiten erstrecken.
Wenn die Kontakte 45 in die Haltenuten 41 eingesetzt werden, werden die ersten und zweiten
Vorsprünge 45a, 45c jeweils in die Haltenuten 41a hineingedrückt, sie schneiden in die
Seitenflächen der Haltenuten ein, wodurch sie die Kontakte 45 darin halten. Ferner weist jeder
Kontakt 45 ein Halteloch 45b in der Mitte des Kontakts auf, in welches sich ein
Haltevorsprung 41d erstreckt, der in der Nut 41a vorgesehen ist. Durch Anwendung von Hitze auf die
Haltevorsprünge 41d werden diese verformt, wodurch sie die Kontakte 45 positiv in den
Nuten 41a sichern. Wenn die Kontakte 45 jeweils in entsprechenden Haltenuten 41a gesichert
sind, sind die Leiterverbindungsabschnitte 47 in einer Aufwärtsrichtung positioniert, und die
isolierten Leiter 73 des abgeschirmten Kabels 7 werden unter Kraft in die Schlitze 47a der
entsprechenden Leiterverbindungsabschnitte 47 eingedrückt, wobei die Kanten der Schlitze
47a in die Isolierung der Leiter einschneiden und dadurch die Leiterkerne elektrisch mit den
Leiterverbindungsabschnitten 47 verbinden. Es ist festzuhalten, daß, wenn die isolierten
Drähte 73 auf diese Weise unter Druck in die Schlitze 47a hineingeführt werden, sie durch
eine Vielzahl von Führungsnuten 41b in beabstandeten oberen Teilen des unteren Glieds 41
geführt werden. Nach der Fertigstellung des Anschlusses der Leiter 73 an den Kontakten 45
wird das obere Glied 42 verriegelnd an dem unteren Glied 41 montiert, um so die Leiter 73 in
den Schlitzen 47a zu halten und die Anschlüsse dazwischen zu schützen.
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Nachdem die Leiter 73 jeweils mit entsprechenden Kontakten 45 verbunden sind, wird das
Abschirmglied 20 auf das isolierende Gehäuse 40 montiert. Das Abschirmglied 20 ist aus
zwei ineinander eingreifenden Gliedern eines elektrisch gut leitenden Materials geformt,
beispielsweise aus Messing, wobei sein vorderer Abschnitt kastenartig ist und sein hinterer
Abschnitt in eine zylindrische Gestalt gezogen ist, die das abgeschirmte Kabel 7 aufnimmt. Das
Abschirmglied 20 ist an seinem vorderen Ende mit einer ersten Öffnung 21 versehen, längs
welcher sich Kontaktteile 46 der Kontakte 45 erstrecken, und an dem hinteren Ende mit einer
zweiten Öffnung 23 zur Aufnahme eines freigelegten Abschnittes der Abschirmung 72 und
des inneren Isolierungsmantels 74, in dem die Leiter 73 angeordnet sind. Eine zylindrische
Hülse 25 ist auf dem zylindrischen Abschnitt 22 angeordnet und bildet eine zweite Öffnung
23, die mittels eines Festsitzes die den zylindrischen Teil 22 bildenden Abschnitte in Eingriff
miteinander und mit dem freigelegten Abschirmungsmaterial 72 hält. Die Hülse 25 greift
auch an dem Ende des Kabels 7 an und ist auf dieses aufgepreßt, um eine Zugentlastung zu
bilden.
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Als nächstes wird die isolierende Abdeckung 10, die aus einem steif-flexiblen Isoliermaterial
wie Polyolefin gebildet ist, über die äußere Oberfläche des Abschirmglieds 20 angebracht.
Die isolierende Abdeckung 10 weist einen Hauptteil 12 auf, um den hinteren Abschnitt des
Abschirmglieds 20 abzudecken, sowie Arme 11, die sich längs der entgegengesetzten Seiten
des Körpers erstrecken. Die Arme 11 sind einstückig mit dem Körper 12 an vorderen
Abschnitten 11b verbunden, und sie erstrecken sich zu dem hinteren Ende des Körpers 12; die
Arme 11 sind mit Eingriffsabschnitten 11a versehen. Der Abdeckungskörper 12 hat eine erste
Öffnung an seinem vorderen Ende, von dem das vordere Ende des Abschirmglieds 20 nach
vorn ragt, und an seinem hinteren Ende eine zweite Öffnung, durch die sich das abgeschirmte
Kabel 7 erstreckt, das mit den Kontakten 45 in dem isolierenden Gehäuse 40 verbunden
worden ist. Das innere Ende 12a des Körpers 12 umgreift dicht den äußeren Isolierungsmantel 70
des Kabels 7, wie in Fig. 3 gezeigt.
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Öffnungen 15 in der isolierenden Abdeckung 10 erstrecken sich zwischen den Armen 11 und
entsprechenden entgegengesetzten Seiten des Abschirmglieds 20. Ein Verriegelungsglied 30
ist unter Kraft in eine kanalförmige Ausnehmung 11c eingepaßt, die sich längs einer inneren
Oberfläche jedes Arms 11 erstreckt. Bin Paar solcher Verriegelungsglieder 30, die
perspektivisch in Fig. 6 gezeigt sind, wird aus einem Metallblech, beispielsweise aus einem rostfreien
Stahl, in die gezeigte Gestalt hergestellt. Die Verriegelungsglieder 30 haben jeweils nach
innen gebogene Teile oder Verriegelungsabschnitte 31 an ihren vorderen Enden und
Schwenkarme 33 zwischen ihren Enden. Ferner sind an den oberen und unteren Kanten der
Verriegelungsglieder 30 Verriegelungsvorsprünge 34 angeordnet, die in die Seiten der
kanalförmigen Ausnehmungen der Arme 11 einschneiden und dadurch die Verriegelungsglieder 30
darin längs Öffnungen 15 fest sichern.
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Vordere Abschnitte der Glieder 30, die die Verriegelungsabschnitte 31 enthalten, erstrecken
sich nach vorn von einem vorderen Ende der Abdeckung 10 und längs entsprechender Seiten
des Abschirmglieds 20, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt. Die Schwenkarme 33 liegen gegen die
Seiten des Abschirmglieds 20 an, so daß die hinteren Enden 32 an einer Stelle angeordnet
sind, die den Eingriffsteilen 11a der Arme 11 entspricht. Wenn somit die Eingriffsteile 11a
nach innen gedrückt werden (in der Richtung, die durch einen Pfeil A angedeutet ist),
schwenken die Arme 11 um die vorderen Abschnitte 11b, die ihrerseits die hinteren Enden 32
der Verriegelungsglieder 30 nach innen bewegen. Bei dieser Bewegung schwenken die
Verriegelungsglieder 30 um die Schwenkarme 33, so daß die vorderen Enden, die die
Verriegelungsabschnitte 31 enthalten, nach außen bewegt werden (in der durch den Pfeil B
angedeuteten Richtung). Diese Verriegelungsabschnitte 31 ergreifen Verriegelungsabschnitte 61 des
dazu passenden Verbinders 5, wenn die Verbinder 1 und 5 zusammengefügt werden, wodurch
sie miteinander verriegelt werden.
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Somit können der Eingriff und das Lesen zwischen den Verriegelungsabschnitten 31 und 61
erreicht werden durch Drücken der Eingriffsabschnitte 11a, worauf die Bewegung der
Verriegelungsabschnitte 31 folgt. Wenn es erwünscht ist, den passenden Verbinder 5 mit dem
abgeschirmten Verbinder 1 zu verbinden oder ihn davon zu trennen, kann somit die
Verbindung oder Trennung leicht erreicht werden durch Drücken auf die Eingriffsabschnitte 11a,
um dadurch den Verriegelungseingriff zwischen den Verriegelungsabschnitten 31 und 61 zu
lösen. Da die Verriegelungsglieder 30 aus einem starken Material, wie einem rostfreien Stahl,
hergestellt sind, ist in diesem Fall der Verriegelungseingriff der Verriegelungsabschnitte fest
genug, um beide elektrischen Verbinder sicher zusammenzuhalten. Ferner sind die
Verriegelungsglieder
30 dünn gemacht, wie in Fig. 6 gezeigt, um die Größe des abgeschirmten
Verbinders nicht größer zu machen und dennoch eine positive Verriegelungsoperation
durchzuführen.
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Der in Fig. 7 bis 9 gezeigte, dazu passende Verbinder 5 weist ein isolierendes Gehäuse 50
auf, das aus einem geeigneten isolierenden Material hergestellt ist, sowie ein Abschirmglied
60. Das isolierende Gehäuse 50 hat eine Vielzahl von elektrischen Kontakten 65, die darin in
einer Reihenanordnung befestigt sind. Eine Öffnung 51 ist an einem vorderen Ende des
Gehäuses 50 angeordnet, um das vordere Ende des isolierenden Gehäuses 40 des abgeschirmten
Verbinders 1 aufzunehmen. Federkontaktabschnitte 65a der Kontakte 65 ragen in die Öffnung
51. Wenn das vordere Ende des isolierenden Gehäuses 40 des abgeschirmten Verbinders 1 in
die Öffnung 51 eingesetzt wird, ergreifen die Kontaktteile 46 der Kontakte 45 gleitfähig und
elektrisch die Kontaktabschnitte 65a der Kontakte 65, um dazwischen eine elektrische
Verbindung herzustellen. Es ist zu sehen, daß Kontaktpfosten 65b der Kontakte 65, die in dem
isolierenden Gehäuse 50 befestigt sind, von der hinteren Oberfläche des Gehäuses nach außen
ragen und sich daran längs nach unten erstrecken. Das Abschirmglied 60 hat an seinem
vorderen Ende einen Flansch 63, der das vordere Ende des Abschirmglieds 20 des abgeschirmten
Verbinders 1 in elektrischem Eingriff damit aufnimmt. An der rechten und an der linken Seite
des Flansches 63 sind Verriegelungsabschnitte 61 angeordnet, die nach vorne ragen. Das
Abschirmglied 60 ist mit Bolzeneinsetzlöchern 62 versehen, um den zusammenzufügenden
Verbinder 5 an einer Leiterplatte zu befestigen.
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In diesem Fall ist, wie in Fig. 10 gezeigt, der passende Verbinder 5 mit (nicht gezeigten)
Bolzen durch Bolzeneinsetzlöcher 64 hindurch an einer ersten Platte oder an Platten 81 befestigt
und an einer zweiten Platte 82 mit (nicht gezeigten) Bolzen durch Bolzeneinsetzlöcher 62
hindurch, wobei ein vorderer Abschnitt des Verbinders in einer Öffnung 81a angeordnet ist.
Wenn die Verbinder 1 und 5 verbunden sind, ist das vordere Ende des Abschirmglieds 20
längs des Flansches 63 des Abschirmgliedes aufgenommen, und sie greifen elektrisch an
einander an, und die entsprechenden Kontakte 45, 65 der Verbinder 1, 5 berühren sich elektrisch
gegenseitig längs der Kontaktteile 46, 65a. Die Kontaktpfosten 65b der Kontakte 65 sind
durch entsprechende Löcher der zweiten Platte 82 hindurch eingesetzt und mit leitfähigen
Bereichen davon verlötet. Wie in Fig. 10 zu sehen ist, ist in dem Abschirmglied 20 eine
Vertiefung 24 angeordnet, in die ein Vorsprung 13 an einer inneren Oberfläche der isolierenden
Abdeckung 10 paßt, um so die isolierende Abdeckung 10 in Position an dem Abschirmglied
20 zu halten.
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Fig. 11 zeigt ein anderes Beispiel des abgeschirmten Verbinders 1', wobei Kontakte 45' in
oberen und unteren Reihen in dem isolierenden Gehäuse 40' in dem abgeschirmten Verbinder
1' angeordnet sind, und Kontakte 65' sind auch in oberen und unteren Reihen in dem
isolierenden Gehäuse 50 des dazu passenden Verbinders 5' angeordnet, entsprechend einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei Kontaktabschnitte 65a' sich in die
Öffnung 51' erstrecken. Kontaktpfosten 65b' der Kontakte 65' haben Kontaktabschnitte 65c', die
sich längs entgegengesetzter oberer und unterer Oberflächen der zweiten Platte 82 erstrecken,
so daß sie eine elektrische Verbindung mit leitfähigen Bereichen an jeder Oberfläche der
zweiten Platte 82 herstellen können. Ein Abschirmglied 60' kann an dem isolierenden
Gehäuse 50 des Verbinders 5' befestigt sein und kann Verriegelungsglieder 61 aufweisen, wie oben
beschrieben.
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Die Pfosten 65b' erstrecken sich nach außen von der hinteren Oberfläche des Gehäuses 50
und nach unten in parallelen Reihen, wobei die Pfosten 65b' der oberen Kontakte 65' in einer
äußeren Reihe und die Pfosten 65b' der unteren Kontakte 65' in einer inneren Reihe
angeordnet sind.