DE4413064C2 - Elektrischer Verbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbinderanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die auf der Oberfläche einer gedruckten Leiterplatte montierbar ist, um einen zugeordneten modularen Stecker aufzunehmen.

Oberflächenmontierte elektrische Verbinder werden bei Ein­ richtungen in der Nachrichtentechnik und anderen elektroni­ schen Einrichtungen in großem Umfang verwendet. Fig. 5 zeigt einen typischen bekannten Verbinder, der einen Sockelkörper 20A mit einem Hohlraum 26A zum Aufnehmen eines komplementä­ ren (nicht dargestellten) Steckers mit Kontakten aufweist. Der Sockelkörper 20A trägt mehrere im wesentlichen L-förmige Verbinderkontakte 30A, die jeweils aus einem Innenschenkel 31A und einem Anschlußleiter 34A bestehen. Der Innenschenkel 31A ist an seinem unteren Ende mit dem Sockelkörper 20A ver­ bunden, und er erstreckt sich vertikal entlang der Innenbe­ randung des Hohlraums 26A, um in lösbaren Eingriff mit den Kontakten des Steckers zu kommen. Der Anschlußleiter 34A er­ streckt sich horizontal vom unteren Ende des Innenschenkels 31A aus nach außen, und er ist so ausgebildet, daß er bei S mit einem entsprechenden Ort auf einem Leitungsmuster der gedruckten Leiterplatte verlötet wird, um den Sockelkörper 20A durch Oberflächenmontage darauf zu befestigen. Wie es aus der Figur erkennbar ist, wird ein beträchtlicher Teil des Anschlußleiters 34A unter dem Sockelkörper 20A abge­ deckt, da der Anschlußleiter 34A vom unteren Ende des Innen­ schenkels 31A unter dem Boden des Sockelkörpers entlangge­ führt wird, was es erschwert, eine visuelle Überprüfung des Lötergebnisses an den Anschlußleitern 34A auszuführen. Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn, wie es schematisch in Fig. 6 dargestellt ist, verspritzte Lötmitteltropfen D zwischen benachbarte Anschlußleiter 34A gelangen, was die Durchschlagfestigkeit verringert oder sogar eine elektrische Verbindung zwischen diesen errichtet. Ferner leidet diese Verbinderstruktur unter der Schwierigkeit, daß die Wahr­ scheinlichkeit besteht, daß das beim Lötvorgang verwendete Flußmittel durch Kapillarwirkung zwischen dem Außenschenkel und dem Sockelkörper 20A nach oben steigt, wobei es den Innenschenkel 31A erreicht, wo es in elektrischen Kontakt mit den Kontakten des Steckers kommt, was Korrosion am In­ nenschenkel hervorruft oder die elektrische Verbindung zwi­ schen dem Innenschenkel und dem Steckerkontakt durch das Vorhandensein des dazwischen befindlichen Flußmittels stört.

Eine elektrische Verbindungsanordnung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist aus der DE 39 33 658 A1 bekannt. Dieser elektrische Verbinder weist einen Sockelkörper, der mit Stiften auf der gedruckten Leiterplatte befestigt ist, und mehrere L-förmigen Verbinderkontakte auf, deren Innenschenkel sich im Eingriff mit dem Sockelkörper be­ finden und die vom Sockelkörper nach außen sich erstreckende Anschlußbereiche aufweisen, die mit dem Leitermuster der ge­ druckten Leiterplatte verlötet werden können.

Aus der DE 32 43 437 G2 ist weiterhin ein elektrischer Steck­ verbinder bekannt, bei dem die Verbinderkontakte U-förmig ausgebildet sind und in Nuten auf dem Sockelkörper laufen. Der Sockelkörper ist in einer Aussparung in der Leiterplatte angebracht.

Der in der EP 0 475 067 A3 beschriebene elektrische Steckver­ binder weist ebenfalls U-förmige, auf dem Sockelkörper ange­ ordnete Verbinderkontakte auf, deren sich in bezug auf den Sockelkörper nach außen erstreckende Enden mit dem Leitermu­ ster auf der gedruckten Leiterplatte verlötet werden können.

Bei allen bekannten elektrischen Steckverbindern ergibt sich jedoch das Problem, daß beim Einfügen des Steckers in den Hohlraum des Sockelkörpers Stöße über den Sockelkörper direkt auf die Leiterplatte weitergegeben werden. Solche Stöße kön­ nen im ungünstigsten Fall zum Lösen der Anschlußleiter des Steckverbinders von der Leiterplatte führen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine verbesserte elek­ trische Verbinderanordnung zu schaffen, die Stöße auffangen kann, wie sie wirken, wenn der Stecker in den Hohlraum des Sockelkörpers eingesteckt wird, um dadurch ein Lösen des An­ schlußleiters von der gedruckten Leiterplatte zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Verbinderanord­ nung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ange­ gebenen Maßnahmen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß des Beispiels der Erfindung weist der Sockelkörper ein stationäres Sockelteil und ein relativ zu diesem verstellbares bewegliches Sockelteil auf. Das beweg­ liche Sockelteil ist mit einem Boden und ein Paar Seiten­ wänden ausgebildet, die zwischen sich den Hohlraum zum Auf­ nehmen des Steckers festlegen. Jeder der Verbinderkontakte ist an seinem einen Ende mit dem beweglichen Sockelteil und am anderen Ende mit dem stationären Sockelteil verbunden, um das bewegliche Sockelteil am stationären Sockelteil zu hal­ ten. Der Verbinderkontakt ist so ausgebildet, daß er eine Biegung aufweist, ausgehend von der sich ein innerer und ein äußerer Schenkel nach unten erstreckt, und er weist zusätz­ lich einen Klemmschenkel auf, der sich von der Biegung zwi­ schen dem Innen- und dem Außenschenkel in beabstandeter Wei­ se erstreckt. Der Klemmschenkel erstreckt sich in Eingriff mit der Außenfläche der Seitenwand auf solche Weise, daß er die Seitenwand zwischen sich und dem Innenschenkel ein­ klemmt. Der Außenschenkel erstreckt sich von der Biegung ausgehend vom Klemmschenkel nach außen beabstandet nach un­ ten, wodurch sich eine das Klemmen ermöglichende Elastizität ergibt und wobei sich die Innenschenkel zusammen mit dem be­ weglichen Sockelteil relativ zum stationären Sockelteil in einer Richtung bewegen können, um den Abstand zwischen dem Außenschenkel und dem Klemmschenkel zu verändern. Der Außen­ schenkel ist an seinem unteren Ende mit einem Anschlußleiter ausgebildet, der sich horizontal nach außen vom unteren Ende des stationären Sockelteils erstreckt, um ein Verlöten mit einem zugehörigen Anschlußort eines Leitermusters auf einer gedruckten Leiterplatte zu ermöglichen.

Aufgrund der dem Außenschenkel verliehenen Elastizität kann sich das bewegliche Sockelteil relativ zum stationären Soc­ kelteil bewegen, um dadurch Stöße aufzufangen, wie sie beim Einführen eines Steckers in den Hohlraum des beweglichen Sockelteils auftreten, wodurch die Stöße verringert werden, die auf die Lötverbindung zwischen dem Anschlußleiter und der gedruckten Leiterplatte übertragen werden.

Vorzugsweise ist das untere Ende des elastischen Außenschen­ kels gegabelt, um den Anschlußleiter und ein Verankerungs­ segment zu bilden, das unmittelbar innerhalb des Anschluß­ leiters liegt und im stationären Sockelteil verankert ist. Dadurch kann die zum Auffangen eines Stoßes wirkende Verbie­ gungskraft am Ankersegment aufgefangen werden und wird nicht auf den Anschlußleiter übertragen, was weiter gewährleistet, daß ein Abtrennen des Anschlußleiters von der gedruckten Leiterplatte verhindert wird, um eine zuverlässige elektri­ sche Verbindung von einem Stecker zur Schaltung einer ge­ druckten Leiterplatte zu ermöglichen, was demgemäß eine wei­ tere Aufgabe der Erfindung ist.

Die Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines be­ vorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beige­ fügten Zeichnungen deutlich. Diese zeigen folgendes:

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine elektrische Verbinder­ anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung;

Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Verbinderanordnung von Fig. 4;

Fig. 3 ist ein Querschnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 1;

Fig. 4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils der Verbinderanordnung von Fig. 1;

Fig. 5 ist ein Querschnitt durch eine bekannte Verbinder­ anordnung; und

Fig. 6 veranschaulicht eine Schwierigkeit, wie sie bei der Verbinderanordnung von Fig. 5 auftreten kann.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine Verbinderanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Verbinderanordnung 50 ein stationäres Sockelteil 60 und ein bewegliches Sockelteil 70 aufweist. Das stationäre Soc­ kelteil 60 weist im wesentlichen langgestreckte, flache Form auf, und das bewegliche Sockelteil 70 ist auf ihm in Brei­ tenrichtung verschiebbar gelagert. Das bewegliche Sockelteil 70 weist langgestreckte Form mit einem Boden 71 und einem Paar Seitenwände 73 auf, die durch einander entgegengesetzte Endwände 77 verbunden sind, um zwischen sich einen langge­ streckten Hohlraum 76 zum Aufnehmen eines Steckers auszubil­ den. Um es zu ermöglichen, daß das bewegliche Sockelteil 70 gleichmäßig in Breitenrichtung auf dem stationären Sockel­ teil 60 gleiten kann, ist die untere Fläche des Bodens 71 abgerundet, und das seitliche Ende des stationären Sockel­ teils 60 ist mit abgerundeten Vorsprüngen versehen, auf de­ nen die Seitenwände 73 ruhen. Die Seitenwände 73 sind je­ weils mit Anordnungen vertikaler Nuten 74 zum Aufnehmen je­ weils eines Verbinderkontakts 80 ausgebildet. Jede Nut 74 erstreckt sich über die gesamte Höhe der Außen- und Innen­ seite der Seitenwände 73 bis in einen Schlitz 72 hinein, der an jedem Seitenende des Bodens 71 ausgebildet ist. Das be­ wegliche Sockelteil 70 ist an seinen Längsenden mit Stützen 78 versehen, die auf der gedruckten Leiterplatte 10 ruhen. Die Stützen 78 stehen bis über die Unterseite des stationä­ ren Sockelteils 60 über, um zwischen ihnen einen freien Raum zu schaffen. Festhaltehaken 79 sind an der Innenseite der entgegengesetzten Endwände 79 ausgebildet, um in einen in den Hohlraum 76 eingeführten Stecker einzugreifen.

Jeder Verbinderkontakt 80 ist so ausgebildet, daß ein Innen­ schenkel 81 und ein Außenschenkel 82 gemeinsam ausgehend von einer Biegung 83 im wesentlichen parallel zueinander nach unten verlaufen, wie am besten aus Fig. 4 erkennbar. Auch steht ein Klemmschenkel 86 ausgehend von der Biegung 83 zwi­ schen dem Innen- und dem Außenschenkel beabstandet von die­ sen nach unten. Der Klemmschenkel 86 ist in die Nut 74 an der Außenseite der Seitenwand 73 so eingesetzt, daß er an der Seitenwand 73 klemmt, wobei der Innenschenkel 81 in die Nut 74 an der Innenseite der Seitenwand 73 so eingesetzt ist, daß er an der Seitenwand 73 klemmt. Der Innenschenkel 81 ist an seinem unteren Ende mit einer Spitze 88 versehen, um eine sichere Verbindung mit dem beweglichen Sockelteil 70 herzustellen. Das untere Ende des Außenschenkels 82 ist ge­ gabelt, um einen Anschlußleiter 84 und ein Verankerungsseg­ ment 85 festzulegen. Der Anschlußleiter 84 steht horizontal an einer Position unterhalb des Bodens des stationären Soc­ kelteils 60 nach außen, während das Verankerungssegment 85 direkt innerhalb des Anschlußleiters 84 positioniert ist und in ein Loch 62 eingreift, das am seitlichen Ende des stationären Sockelteils 60 ausgebildet ist, um das untere Ende des Außenschenkels 82 am stationären Sockelteil 60 zu verankern, wie in Fig. 3 dargestellt.

Da sich der Außenschenkel 82 vom Klemmschenkel 86 beabstan­ det nach unten erstreckt, verfügt er über Elastizität, was es ermöglicht, daß sich der Klemmschenkel 87 und der Innen­ schenkel 81 seitlich oder in einer Richtung verstellen, durch die der Abstand zwischen dem Außenschenkel 82 und dem Klemmschenkel 86 verstellt wird, zusammen mit einer Bewegung des beweglichen Sockelteils 70 in bezug auf das stationäre Sockelteil 60. Die Elastizität rührt vom Material des Ver­ binderkontakts her.

Die Anschlußleiter 84 werden auf entsprechende Anschlußorte eines Leitermusters auf der gedruckten Leiterplatte 10 auf­ gesetzt und mit diesem verlötet, um eine Oberflächenmontage des Sockelkörpers 50 zu erzielen. So ist das stationäre Sockelteil 60 durch die verlöteten Anschlußleiter 84 in be­ zug auf die gedruckte Leiterplatte 10 fixiert, wobei sich das bewegliche Sockelteil 70 in bezug auf das stationäre Sockelteil 60 oder die gedruckte Leiterplatte 10 seitlich bewegen kann, was es ermöglicht, Stöße aufzufangen, wie sie auf das Sockelteil 50 wirken, wenn ein Stecker in den Hohl­ raum 76 eingeführt wird, um eine elektrische Verbindung zur gedruckten Leiterplatte 10 herzustellen. In diesem Zusammen­ hang wird darauf hingewiesen, daß der Außenschenkel 82 an seinem unteren Ende durch das direkt neben dem Anschlußlei­ ter 84 liegende Verankerungssegment 85 am stationären Soc­ kelteil 60 befestigt ist, so daß der Anschlußleiter 84 davon frei ist, irgendeine Spannung auffangen zu müssen, wie sie während des Verbiegens des Außenschenkels 82 entsteht, wes­ wegen er sicher auf der gedruckten Leiterplatte 10 gehalten werden kann.

Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Anschlußlei­ ter 84 nach der Lötmontage des Sockelkörpers 50 leicht vi­ suell überprüft werden, und außerdem können die Innenschen­ kel 81 von Flußmittel des Lötmittels freigehalten werden. Der Verbinderkontakt 80 wirkt als wirkungsvolle Wärmesenke zum Ableiten der beim Löten entwickelten Wärme. Ferner ist der Verbinderkontakt 80 so in die Nut 74 eingesetzt, daß er einen Spalt 75 zwischen der Biegung 83 und dem Boden der Nut 74 am oberen Ende der Seitenwand 73 freiläßt. Das jeweilige obere Ende des Innenschenkels 81 und der Seitenwand 73 sind abgeschrägt, um das Einführen eines Steckers in den Hohlraum zu erleichtern.

Claims (5)

1. Elektrische Verbinderanordnung mit einem auf einer gedruckten Leiterplatte (10) befestigba­ ren Sockelkörper (50), der einen Hohlraum (76) zum lösbaren Aufnehmen eines komplementären Steckers mit mehreren Kontak­ ten aufweist, und
mehreren Verbinderkontakten (80), die sich mit dem Sockelkörper im Eingriff befinden, wobei jeder Verbinderkon­ takt einen in bezug auf den Sockelkörper sich nach außen er­ streckenden Anschlußleiter (84) aufweist, der an einem An­ schlußort auf dem Leitermuster der gedruckten Leiterplatte angelötet werden kann,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sockelkörper (50) ein erstes, auf der gedruckten Leiterplatte (10) stationär befestigbares Sockelteil (60) und ein zweites Sockelteil (70) mit einem Boden (71) und einem Paar einander gegenüberliegender Seitenwände (73), die zwi­ schen sich den Hohlraum (76) zum lösbaren Aufnehmen des kom­ plementären Steckers festlegen, aufweist, und
jeder Verbinderkontakt (80) eine Biegung (83) hat, von der aus sich ein Innen- und ein Außenschenkel (81, 82) und ein zwischen dem Innen- und dem Außenschenkel liegender, von diesen beabstandeter Klemmschenkel (86) nach unten erstrec­ ken, wobei der Innenschenkel und der Klemmschenkel sich im Eingriff mit der Seitenwand (73) des zweiten Sockelteils (70) befinden, um diese zwischen sich einzuklemmen, und wobei der Außenschenkel (82) sich im Eingriff mit dem ersten Sockelteil (60) befindet und elastisch so ausgelegt ist, daß das zweite Sockelteil (70) gegenüber dem ersten Sockelteil (60) beweg­ lich ist.

2. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Außenschenkels (82) des Verbinderkontakts (80) gegabelt ist, wobei der Anschlußleiter (84) und ein An­ kersegment, das im ersten Sockelteil (60) verankert ist, ge­ bildet werden.

3. Anordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Seitenwand (73) des zweiten Sockelteils (70) mit Nuten (74) versehen ist, die sich von der Innen- zur Außenseite der Seitenwand erstrecken, um den Innenschenkel (81) und den Klemmschenkel (86) des Verbinderkontakts (80) aufzunehmen, wobei das untere Ende des Innenschenkels in ei­ nem entsprechenden Schlitz (72) im Boden (71) des zweiten Sockelteils (70) angepaßt ist, um mit diesem verankert zu sein.

4. Anordnung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinderkontakt (80) so in der Nut (74) positioniert ist, daß zwischen seiner Biegung (83) und dem Boden der Nut am oberen Ende der Seitenwand (73) des zweiten Sockelteils (70) ein Spalt gebildet ist.

5. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste Sockelteil (60) an seinen gegen­ überliegenden Längsenden (77) Stützen (78) aufweist, die nach unten über die Unterseite des ersten Sockelteils hinausste­ hen, um zwischen dieser Unterseite und der gedruckten Leiter­ platte einen freien Raum festlegen.