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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen schwimmend gelagerten Steckverbinder
sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen.
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Wenn
zwei Leiterplatten miteinander verbunden werden, kann eine Technik
eingesetzt werden, bei der ein Steckverbinder vom weiblichen Typ
auf einer Leiterplatte befestigt ist, während ein Steckverbinder vom
männlichen
Typ auf der anderen Leiterplatte befestigt ist, und diese Steckverbinder
vom weiblichen und männlichen
Typ ineinander gefügt und
miteinander verbunden werden. Hier kann es Fälle geben, in denen die Positionen
des Paars von Steckverbindern, die miteinander verbunden werden, auf
den Leiterplatten vorbestimmt sind, so dass das Maß an Freiheit
relativ eingegrenzt ist. Wenn in solchen Fällen versucht wird, die zwei
Steckverbinder zusammenzufügen,
ist es, sofern nicht einer der Steckverbinder flexibel gestaltet
ist, nicht nur unmöglich,
die beiden Steckverbinder normal zusammenzufügen und zu verbinden, sondern
zudem wird mindestens einer der Steckverbinder oder der Kontakte dieses
Steckverbinders beschädigt
oder dauerhaft deformiert, so dass eine solche Verbindung hinsichtlich
ihrer Zuverlässigkeit
mangelhaft ist.
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Zur
Lösung
dieses Problems sind so genannte schwimmend gelagerte Steckverbinder
vorgeschlagen worden, bei denen der einzuführende Teil des einen Steckverbinders
(d. h. der einzuführende
Teil, der mit dem Steckteil zusammengefügt wird) so konstruiert ist,
dass sich dieses Steckteil elastisch in mindestens horizontaler
oder seitlicher Richtung in Relation zur Oberfläche der Leiterplatte, an welcher der
Steckverbinder befestigt ist, bewegen kann, so dass eine Belastung
zum Zeitpunkt des Zusammenfügens
mit dem Steckteil aufgenommen wird.
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Zum
Beispiel ist der in 7(A), 7(B) und 8(A) bis 8(C) abgebildete Steckverbinder ein solcher bekannter
schwimmend gelagerter Steckverbinder, der in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Kokai
Nr. 564-16084 beschrieben wird.
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In 7(A) und 7(B) ist
der schwimmend gelagerte Steckverbinder 101 an einer Leiterplatte
PCB befestigt und mit einem Steckteil 131 zusammengefügt und verbunden,
welches an einer anderen Leiterplatte befestigt ist, die senkrecht
zu dieser ersten Leiterplatte PCB angebracht ist. Das Steckteil 131 umfasst
ein Gehäuse 140,
welches sich in der Längsrichtung
(d. h. in der Richtung senkrecht zur Ebene der Seite in 7(A) oder der Links-Rechts-Richtung in 7(B)) erstreckt, sowie eine Vielzahl von
Stiftkontakten 150, welche in zwei Reihen in der Längsrichtung
des Gehäuses 140 befestigt
sind. Jeder Stiftkontakt 150 umfasst ein Anbindungsteil
für die Leiterplatte,
welches durch Festlöten
an der zweiten Leiterplatte PCB verbunden wird, sowie ein Stiftkontaktteil,
welches sich vom Anbindungsteil für die Leiterplatte vertikal
nach unten erstreckt.
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Der
schwimmend gelagerte Steckverbinder 101 umfasst ein Gehäuse 110,
welches sich in der Längsrichtung
(d. h. in der Richtung senkrecht zur Ebene der Seite in 7(A) oder in der Links-Rechts-Richtung in 7(B)) erstreckt, sowie eine Vielzahl von
Kontakten 120, welche in zwei Reihen in der Längsrichtung
des Gehäuses 110 befestigt sind.
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Jeder
Kontakt 120 umfasst ein Befestigungsteil 121,
welches am Gehäuse 110 befestigt
ist, ein Teil mit Lötzacken 123,
welches an der ersten Leiterplatte PCB angebunden ist, sowie ein
Paar von Kontaktstücken 124,
welche den entsprechenden Stiftkontakt 150 kontaktieren.
Diese Kontakte 120 werden durch Stanzen und Formen von
Metallplatten gebildet. Wie am deutlichsten aus 8(A) bis 8(C) hervorgeht, wird das Befestigungsteil 121 im
Wesentlichen in einer kastenförmigen
Gestalt geformt, welche ein Paar von Seitenwänden 121a umfasst,
die um einen bestimmten Abstand in der Längsrichtung des Gehäuses 110 voneinander
getrennt sind, eine Vorderwand 121b, welche sich in Längsrichtung
vom vorderen Abschnitt (Fußendenabschnitt
in 8(C)) einer Seitenwand 121a im
Wesentlichen bis hin zum mittigen Abschnitt zwischen dem Paar von
Seitenwänden 121a erstreckt,
sowie eine Rückwand 121c, welche
die hinteren Abschnitte des Paars von Seitenwänden 121a miteinander
verbindet. Des Weiteren wird ein Verbindungsteil 122, welches
sich senkrecht zur Längsrichtung
in Richtung der Mitte des Befestigungsteils 121 nach hinten
erstreckt, durch Biegen am Ende der Vorderwand 121b des
Befestigungsteils 121 gebildet, und ein Teil mit Lötzacken 123 erstreckt sich
vom hinteren Abschnitt dieses Verbindungsteils 122 nach
unten. Zudem erstreckt sich das Paar von Kontaktstücken 124 von
den jeweiligen Seitenwänden 121a des
Befestigungsteils 121 nach oben, und es werden auf den
Stirnflächen
der oberen Enden dieser Kontaktstücke 124 über den
Kontakt hinausragenden Teile 125 gebildet.
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Die
Montage auf der Leiterplatte PCB des schwimmend gelagerten Steckverbinders 101 wird durch
die Lötverbindung
zwischen den Teilen mit Lötzacken 123 auf
den Kontakten 120 und der Leiterplatte PCB erreicht, wie
in 7(A) und 7(B) abgebildet
ist. Wenn ferner das Steckteil 131 mit dem schwimmend gelagerten
Steckverbinder 101 zusammengefügt wird, kontaktieren die Stiftkontakte 150 die über den
Kontakt hinausragenden Teile 125 der Kontakte 120,
so dass eine elektrische Verbindung zwischen den Steckverbindern
aufgebaut wird. Als ein Ergebnis dessen, dass sich die Teile mit
Lötzacken 123,
die sich von den Verbindungsteilen 122, welche sich in
Richtung der Mittelpunkte der Befestigungsteile 121 erstrecken,
nach unten erstrecken, ist der schwimmend gelagerte Steckverbinder 101 in diesem
Fall so konstruiert, dass sich dieser Steckverbinder in mindestens
horizontaler Richtung (in Längsrichtung
des Gehäuses 110 und
der senkrechten Richtung zu dieser Längsrichtung) in Bezug auf die
Oberfläche
der ersten Leiterplatte PCB elastisch bewegen kann, so dass eine
Belastung, die beim Zusammenfügen
mit dem Steckteil 131 entsteht, aufgenommen werden kann.
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Ferner
ist beispielsweise der in 9 abgebildete
Steckverbinder ein weiteres bekanntes Beispiel für einen schwimmend gelagerten
Steckverbinder, welcher so gestaltet ist, dass die Belastung, die beim
Zusammenfügen
mit dem Steckteil entsteht, aufgenommen wird, und dieser wird in
der japanischen Patentanmeldung Kokai Nr. H4-370677 beschrieben.
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In 9 wird
der schwimmend gelagerte Steckverbinder 201 auf der Oberfläche einer
Leiterplatte befestigt (nicht in den Abbildungen dargestellt) und
wird mit einem Steckteil (nicht in den Abbildungen gezeigt) zusammengefügt und verbunden,
welches an einer weiteren Leiterplatte (nicht in den Abbildungen
gezeigt) befestigt ist.
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Der
schwimmend gelagerte Steckverbinder 201 umfasst ein im
Wesentlichen rahmenförmiges erstes
Gehäuse 210,
welches sich in Längsrichtung erstreckt,
sowie ein zweites Gehäuse 220,
welches in eine Öffnung 211 im
Gehäuse 210 eingeführt wird,
so dass ein Spalt bleibt. Eine Vielzahl von in einer einzigen Reihe
in Längsrichtung
angebrachten Kontakten 230 ist am zweiten Gehäuse 220 befestigt.
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Jeder
Kontakt 230 umfasst ein Befestigungsteil 231,
welches am zweiten Gehäuse 220 befestigt ist,
ein die Belastung aufnehmendes Teil 232, ein Leiterplattenverbindungsteil 233,
das mit der Leiterplatte verbunden ist, sowie ein Paar von Kontaktstücken 234,
welche einen Gegenkontakt (nicht in den Abbildungen dargestellt)
kontaktieren. Diese Kontakte 230 werden in einer im Wesentlichen
flachen Plattenform gebildet. Das Befestigungsteil 231 wird
in eine im Wesentlichen rechteckige Form gebracht, welche ausschließlich durch
Stanzen einer Metallplatte gebildet wird. Das die Belastung aufnehmende
Teil 232 wird in eine elastische Form gebracht, welche
sich vom unteren Ende des Befestigungsteils 231 über eine
Vielzahl von krummlinigen Teilen erstreckt und ausschließlich durch
Stanzen der Metallplatte gebildet wird. Das Leiterplattenverbindungsteil 233 wird so
gebildet, dass sich dieses Teil vom Endabschnitt des die Belastung
aufnehmenden Teils 232 nach unten erstreckt, und wird durch
Stanzen und Formen der Metallplatte gebildet. Des Weiteren erstreckt
sich das Paar von Kontaktstücken 234 vom
Befestigungsteil 231 nach oben, und auf den Stirnflächen der
oberen Enden dieser Kontaktstücke 234 werden über den
Kontakt hinausragenden Teile 235 gebildet.
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Der
schwimmend gelagerte Steckverbinder 201 wird durch Verbinden
der Leiterplattenverbindungsteile 233 der Kontakte 230 mit
der Leiterplatte durch Festlöten
auf der Leiterplatte montiert. Wenn dann das Steckteil mit dem schwimmend
gelagerten Steckverbinder 201 zusammengefügt wird,
kontaktieren die Gegenkontakte die über den Kontakt hinausragenden
Teile 235 der Kontakte 230, so dass eine elektrische
Verbindung zwischen den Steckverbindern aufgebaut wird. In diesem
Fall ist das zweite Gehäuse 220 des
schwimmend gelagerten Steckverbinders 201 so konstruiert,
dass sich dieses Gehäuse in
mindestens der horizontalen Richtung (der Längsrichtung des zweiten Gehäuses 220 und
der senkrechten Richtung zu dieser Längsrichtung) infolge der Leiterplattenverbindungsteile 233,
die sich von den die Belastung aufnehmenden Teilen 232 nach unten
erstrecken, welche in einer elastischen Form mit einer Vielzahl
von krummlinigen Teilen gebildet werden, elastisch bewegen kann,
wodurch erreicht wird, dass die Belastung, die beim Zusammenfügen mit
dem Steckteil entsteht, aufgenommen wird.
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Allerdings
sind im Falle von solchen herkömmlichen
schwimmend gelagerten Steckverbindern die folgenden Schwierigkeiten
aufgetreten:
Erstens gilt für
den Fall des in 7(A), 7(B) und 8(A) bis 8(C) abgebildeten
schwimmend gelagerten Steckverbinders 101, dass dieser
hinsichtlich der Produktivität
der Kontakte 120 minderwertig ist, da die verwendeten Kontakte 120 durch
kompliziertes Formen nach dem Stanzen von Metallplatten hergestellt
werden. Da ferner die Befestigungsteile 121 der Kontakte 120 im
Wesentlichen mit einer kastenförmigen
Gestalt gefertigt werden, sind die Abmessungen der Kontakte 120 in
der Längsrichtung
des Gehäuses 110 und
in der senkrechten Richtung zu dieser Längsrichtung relativ groß, so dass
sich der Einsatz von solchen Steckverbindern in modernen kompakten
elektronischen Geräten
mit hoher Kontaktdichte schwierig gestaltet. Wenn ferner die Vielzahl
von Kontakten 120 am Gehäuse 110 befestigt
wird, werden aus der Vielzahl von Kontakten 120 nicht alle gleichzeitig
am Gehäuse 110 befestigt;
stattdessen wird jeder Kontakt 120 separat am Gehäuse 110 befestigt,
nachdem er aus einem Kontaktträger
herausgeschnitten worden ist. Folglich ist ein solcher Steckverbinder
hinsichtlich seiner Montageproduktivität minderwertig.
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Des
Weiteren werden im Falle des in 9 abgebildeten
schwimmend gelagerten Steckverbinders 201 die Kontakte 230 mit
Ausnahme der Leiterplattenverbindungsteile 233 bei ihrer
Herstellung ausschließlich
durch Stanzen von Metallplatten geformt; entsprechend ist die Produktivität der Kontakte 230 gut.
Wenn jedoch die Vielzahl von Kontakten 230 am zweiten Gehäuse 220 befestigt
wird, werden aus der Vielzahl von Kontakten 230 nicht alle
gleichzeitig am zweiten Gehäuse 220 befestigt;
stattdessen wird jeder Kontakt 230 separat am zweiten Gehäuse 220 befestigt,
nachdem er aus einem Kontaktträger
herausgeschnitten worden ist. Folglich ist ein solcher Steckverbinder
hinsichtlich seiner Montageproduktivität minderwertig. Die Ebenen
der die Belastung aufnehmenden Teile 232 und der Leiterplattenverbindungsteile 233,
die in dem Zustand, in dem die Metallplatten gestanzt worden sind,
am Kontaktträger befestigt
sind, unterscheiden sich von der Richtung der Reihenanordnung der
Kontakte 230 (die Richtung, in der die Kontakte 230 im
zweiten Gehäuse 220 in
Reihenform angeordnet sind, d. h. in der Längsrichtung des zweiten Gehäuses 220);
folglich kann die Vielzahl der Kontakte 230 nicht gleichzeitig in
das zweite Gehäuse 220 eingeführt werden.
Da die Kontakte 230 des Weiteren in einer im Wesentlichen flachen
Form gebildet werden, ist die Abmessung von jedem Kontakt 230 in
der Befestigungsabstandsrichtung, d. h. in der Längsrichtung des zweiten Gehäuses 220,
klein; doch da sich das die Belastung aufnehmende Teil 233 von
jedem Kontakt 230 über eine
Vielzahl von krummlinigen Teilen erstreckt, hat der Kontakt 230 eine
relativ große
Abmessung in der zu dieser Längsrichtung
senkrechten Richtung. Folglich gestaltet sich der Einsatz von solchen
Steckverbindern in modernen kompakten elektronischen Geräten mit
hoher Kontaktdichte schwierig.
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Es
sind weitere schwimmend gelagerte Steckverbinder bekannt, wie beispielsweise
das in US-A-2002/031931
offenbarte Exemplar, in dem eine Vielzahl von elastischen Kontakten
innerhalb des schwimmend gelagerten Steckverbinders zur elektrischen
Verbindung mit einer Leiterplatte bereitgestellt werden. Die elastischen
Kontakte befinden sich in Schleifkontakt mit der Leiterplatte und
sind seitlich und orthogonal beweglich, um eine Fehlausrichtung des
Kontakts ausgleichen zu können.
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Dementsprechend
wurde die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der oben dargelegten Probleme
ausgearbeitet, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen schwimmend gelagerten Steckverbinder, welcher hinsichtlich
seiner Produktivität
des Kontakts und der Montageproduktivität des Steckverbinders überlegen
ist und welcher die Gestaltung einer kompakten Konfiguration mit
hoher Kontaktdichte ermöglicht,
sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen schwimmend gelagerten Steckverbinders
bereitzustellen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein schwimmend gelagerter
Steckverbinder bereitgestellt, welcher folgende Merkmale umfasst:
ein Isoliergehäuse;
eine Vielzahl von Kontakten, die in mindestens einer Reihe im Gehäuse angebracht
sind, welche sich in Längsrichtung
des Gehäuses
erstreckt; sowie eine Aufnahmevertiefung für einen Gegenstecker; wobei
jeder dieser Kontakte ein Befestigungsteil umfasst, das am Gehäuse befestigt ist,
ein Kontaktstück,
das innerhalb der Aufnahmevertiefung für einen Gegenstecker zur Kontaktierung eines
entsprechenden Gegenkontakts angebracht ist, ein Schenkelstück zur Verbindung
mit einer Leiterplatte sowie ein gebogenes Teil, welches sich von einem
unteren Ende des Befestigungsteils nach außen erstreckt; dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontakte ein im Wesentlichen S-förmiges
elastisches Teil beinhalten, welches zwischen dem Befestigungsteil
und dem Schenkelstück
angebracht ist, wobei sich das elastische Teil in einer Ebene parallel
zur Längsrichtung
des Gehäuses
und von dem gebogenen Teil nach unten erstreckt, so dass das elastische Teil
parallel zum Befestigungsteil verläuft.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Herstellung eines schwimmend gelagerten Steckverbinders bereitgestellt,
welches die folgenden Schritte umfasst: Stanzen eines Metallzuschnitts
zur Bildung einer Vielzahl von mit einem Kontaktträger verbundenen und
in einer einzigen Reihe angeordneten Kontakten, in welcher jeder
Kontakt über
ein Befestigungsteil zur Befestigung an einem Gehäuse verfügt, ein
Kontaktstück
zur Kontaktierung eines entsprechenden Gegenkontakts, ein Schenkelstück zur Verbindung
mit einer Leiterplatte (PCB1) und ein im Wesentlichen S-förmiges elastisches
Teil, welches zwischen dem Befestigungsteil und dem Schenkelstück angebracht ist,
wobei sich das elastische Teil von jedem Kontakt seitlich erstreckt
und in Bezug auf ein angrenzendes elastisches Teil umgekehrt und
axial versetzt ist, um so eine versetzte Konfiguration von elastischen
Teilen zu bilden, die sich gegenseitig nicht beeinträchtigen,
und die Schenkelstücke
in einer versetzten Konfiguration angeordnet sind; Bilden eines
gebogenen Teils, das sich von einem unteren Ende von jedem Befestigungsteil
nach außen
erstreckt; gleichzeitiges Einführen
der Vielzahl von in einer einzigen Reihe angeordneten Kontakten
in das Gehäuse;
und Ausschneiden von oberen Enden der Schenkelstücke der jeweiligen Kontakte
aus dem Kontaktträger.
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Die
Erfindung wird nun beispielhaft durch die Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen
beschrieben. Es zeigen:
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1(A) bis 1(D) den
schwimmend gelagerten Steckverbinder der vorliegenden Erfindung,
wobei 1(A) eine Draufsicht zeigt, 1(B) eine Vorderansicht, 1(C) eine
Ansicht von unten und 1(D) eine Ansicht
von der rechten Seite;
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2 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie 2–2 aus 1(B);
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3 eine
Draufsicht auf den Zuschnitt in einem Zustand, in dem eine Vielzahl
von Kontakten gestanzt worden sind;
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4(A) und 4(B) Draufsichten
auf einen Zustand, in dem ein Formgebungsprozess auf die in 3 abgebildeten
Kontakte angewendet worden ist;
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5 eine
Schnittdarstellung des Steckteils;
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6 eine
Schnittdarstellung, welche einen Zustand darlegt, in dem das in 5 abgebildete Steckteil
mit dem in 1(A) bis 1(D) abgebildeten schwimmend
gelagerten Steckverbinder verbunden worden ist;
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7(A) und 7(B) Beispiele
für einen
herkömmlichen
schwimmend gelagerten Steckverbinder, wobei 7(A) eine
Schnittdarstellung von der Seite und 7(B) eine
Schnittdarstellung von vorne darstellt;
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8(A) bis 8(C) einen
der Kontakte, der in dem in 7 abgebildeten
schwimmend gelagerten Steckverbinder eingesetzt wird, wobei 8(A) eine Draufsicht zeigt, 8(B) eine Ansicht von der rechten Seite
und 8(C) eine Vorderansicht;
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9 eine
teilweise aufgeschnittene perspektivische Darstellung eines weiteren
Beispiels eines herkömmlichen
schwimmend gelagerten Steckverbinders.
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In 6 ist
der schwimmend gelagerte Steckverbinder 1 an einer Leiterplatte
PCB 1 befestigt und mit einem Steckteil 50 zusammengefügt und verbunden,
welches an einer weiteren Leiterplatte PCB2 befestigt ist. Wie in 5 abgebildet,
umfasst das Steckteil 50 ein Isoliergehäuse 51, welches sich in
Längsrichtung
erstreckt (d. h. in der senkrechten Richtung zur Ebene der Seite
aus 5), sowie eine Vielzahl von Gegenkontakten 52,
die in zwei Reihen entlang der Längsrichtung
des Gehäuses 51 befestigt
sind. Eine Aufnahmevertiefung für
einen Steckverbinder 58, der sich in der Längsrichtung
erstreckt, wird im Gehäuse 51 gebildet.
Des Weiteren werden Positionierungsstützen 56 gebildet,
so dass diese Positionierungsstützen 56 an
beiden Enden der Unterseite des Gehäuses 51 in Bezug auf
die Längsrichtung hervorstehen,
und es werden Führungsstützen 57 gebildet,
so dass diese Führungsstützen 57 von beiden
Enden der oberen Fläche
des Gehäuses 51 in Bezug
auf die Längsrichtung
hervorstehen. Jeder Gegenkontakt 52 umfasst ein Befestigungsteil 53, welches
am Gehäuse 51 befestigt
ist, ein Leiterplattenverbindungsteil 54, das sich vom
unteren Ende des Befestigungsteils 53 nach unten erstreckt
und das durch Festlöten
an der anderen Leiterplatte PCB verbunden wird, sowie ein elastisches
Kontaktstück 55,
das sich vom oberen Ende des Befestigungsteils 53 in Richtung
der Innenseite der Aufnahmevertiefung für einen Steckverbinder 58 erstreckt.
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Wie
in 1(A) bis 1(D) und 2 abgebildet,
umfasst der schwimmend gelagerte Steckverbinder 1 ein Isoliergehäuse 10,
welches sich in Längsrichtung
erstreckt (die Links-Rechts-Richtung in 1(B) oder
die senkrechte Richtung zur Ebene der Seite in 2),
sowie eine Vielzahl von Kontakten 30, die in zwei Reihen
entlang der Längsrichtung des
Gehäuses 10 angebracht
sind.
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Das
Gehäuse 10 umfasst
ein Hauptkörperteil 11,
das sich in Längsrichtung
erstreckt, und ein einzuführendes
Teil 12, das von der oberen Fläche des Hauptkörperteils 11 nach
oben hervorsteht und sich in Längsrichtung
erstreckt; dieses Gehäuse 10 wird durch
Formen eines isolierenden synthetischen Harzes gebildet. Es werden Öffnungsstücke 13 gebildet, welche
sich in Vorwärts-Rückwärts-Richtung (Links-Rechts-Richtung in 2)
in Bezug auf das Hauptkörperteil 11 und
der Abwärtsrichtung
des Hauptkörperteils 11 öffnen. Ferner
wird entlang der Längsrichtung
im einzuführenden
Teil 12 eine Aufnahmevertiefung für einen Gegenstecker 14 gebildet, welche
das Gehäuse 51 des
Steckteils 50 aufnimmt. Zudem werden in der Mitte des Innenteils
der Aufnahmevertiefung für
einen Gegenstecker 14 Trennwände 15 gebildet, welche
aus dem unteren Teil der Aufnahmevertiefung für einen Gegenstecker 14 herausragen
und in die Aufnahmevertiefung für
den Steckverbinder 58 des Steckteils 50 eingeführt werden.
Des Weiteren werden an beiden Außenenden der Aufnahmevertiefung
für einen
Gegenstecker 14 des einzuführenden Teils 12 in
Bezug auf die Längsrichtung
Aufnahmevertiefungen für
die Stützen 16 gebildet,
welche die Führungsstützen 57 des
Steckteils 50 aufnehmen.
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Ferner
sind die Schenkelstücke
der Kontakte 30 in den jeweiligen Reihen in einer versetzten
Konfiguration entlang der Richtung der Reihenanordnung der Kontakte 30 angebracht,
so dass diese Kontakte 30 aus den Kontakten 30A,
deren Schenkelstücke 34A auf
der Innenseite angebracht sind, sowie den Kontakten 30B,
deren Schenkelstücke 34B auf
der Außenseite
angebracht sind, gebildet werden.
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Wie
in 1(A) bis 1(D), 2, 4(A) und 4(B) abgebildet
ist, umfasst jeder Kontakt 30A ein Befestigungsteil 31A,
das durch Einpressen in die untere Wand des einzuführenden
Teils 12 des Gehäuses 10 befestigt
wird, ein gebogenes Teil 32A, welches vom unteren Ende
des Befestigungsteils 31A nach außen gebogen ist und welches über eine bestimmte
Länge verfügt, ein
elastisches Teil 33A, welches vom oberen Ende des gebogenen
Teils 32A nach unten gebogen ist, so dass dieses elastische Teil
parallel zum Befestigungsteil 31A verläuft, ein Schenkelstück 34A,
das sich von dem elastischen Teil 33A nach unten erstreckt,
sowie ein Kontaktteil 35A, welches sich vom Befestigungsteil 31A nach oben
erstreckt. Die entsprechenden Kontakte 30A werden durch
Stanzen und Formen von Metallplatten gebildet. In jedem Kontaktteil 30A erstrecken
sich die Ebenen der Befestigungsteile 31A, des elastischen Teils 33A,
des Schenkelstücks 34A sowie
des Kontaktteils 35A entlang der Richtung der Reihenanordnung
der Kontakte 30 (d. h. in der Längsrichtung des Gehäuses 10).
Wie in 2 abgebildet ist, sind die Kontaktteile 35A in
einem bestimmten Abstand auf beiden Seitenflächen der Trennwände 15 in
Form von zwei Reihen von Kontakten aufgereiht. Wie in 2 abgebildet
ist, sind die gebogenen Teile 32A innerhalb der entsprechenden Öffnungsteile 13 im Hauptkörperteil 11 des
Gehäuses 10 positioniert, wenn
die Befestigungsteile 31 an der unteren Wand des einzuführenden
Teils 12 befestigt werden. Wie in 1(A) bis 1(D), 2, 4(A) und 4(B) gezeigt
wird, sind die elastischen Teile 33A im Inneren dieser Öffnungsteile 13 positioniert
und werden in einer gekrümmten
Gestalt geformt, welche im Wesentlichen eine umgekehrte S-Form darstellt, so
dass das einzuführende
Teil 12 in Längsrichtung
des Gehäuses 10 sowie
in der zu dieser Längsrichtung
senkrechten Richtung in Bezug auf die Oberseite der Leiterplatte PCB 1 elastisch
bewegt werden kann (d. h. in der X- und Y-Richtung entlang der Oberseite
der Leiterplatte PCB1). Des Weiteren sind die Kontaktstücke 35A in Bezug
auf die so genannte Z-Richtung, welche senkrecht zur oberen Seite
der Leiterplatte PCB1 ist, auf eine ausreichende Länge eingestellt,
so dass eine schwimmende Bewegung in Z-Richtung möglich ist. In
der Richtung senkrecht zur Längsrichtung
des Gehäuses 10 ist
eine elastische Bewegung möglich,
da die Länge
der elastischen Teile 33A und Schenkelstücke 34A,
welche sich von den Endabschnitten der gebogenen Teile 32A zur
Leiterplatte PCB erstrecken, relativ lang ist. Des Weiteren werden
an den Seitenabschnitten der Schenkelstücke 34A Vorsprünge 36A gebildet,
welche auf der Zackenplatte 20 (nachfolgend beschrieben)
laufen, wenn die Schenkelstücke 34A durch
die Ausrichtungslöcher 24 in
der Zackenplatte 20 hindurchgeführt werden.
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Des
Weiteren ist die grundsätzliche
Ausführung
von jedem Kontakt 30B derjenigen ((ähnlich der Ausführung))
der Kontakte 30A ähnlich,
wobei jeder dieser Kontakte 30B ein Befestigungsteil 31B umfasst,
welches durch Einpressen an die untere Wand des einzuführenden
Teils 12 des Gehäuses 10 befestigt
wird, ein gebogenes Teil 32B, welches vom unteren Ende
des Befestigungsteils 31B nach außen gebogen ist und welches
eine bestimmte Länge
hat, ein elastisches Teil 33B, welches vom oberen Ende
des gebogenen Teils 32B nach unten gebogen ist, so dass
dieses elastische Teil 33B parallel zum Befestigungsteil 31B verläuft, ein
Schenkelstück 34B,
welches sich vom elastischen Teil 33B nach unten erstreckt,
sowie ein Kontaktteil 35B, welches sich vom Befestigungsteil 31B nach
oben erstreckt. Die Länge der
gebogenen Teile 32B ist jedoch länger als die Länge der
gebogenen Teile 32A der Kontakte 30A; infolgedessen
sind die Schenkelstücke
der Kontakte 30A und 30B in einer versetzten Konfiguration
in der Richtung der Reihenanordnung der Kontakte 30A und 30B angeordnet.
Die jeweiligen Kontakte 30B werden durch Stanzen und Formen
von Metallplatten gebildet. In jedem Kontakt 30B erstrecken
sich die Ebenen der Befestigungsteile 31B des elastischen Teils 33B,
des Schenkelstücks 34B sowie
des Kontaktteils 35B entlang der Richtung der Reihenanordnung
der Kontakte 30 (d. h. in der Längsrichtung des Gehäuses 10).
Wie in 2 abgebildet ist, sind die Kontaktteile 35B in
einem bestimmten Abstand auf beiden Seitenflächen der Trennwände 15 in
Form von zwei Reihen von Kontakten aufgereiht. Wie in 2 abgebildet
ist, sind die gebogenen Teile 32B innerhalb der entsprechenden Öffnungsteile 13 im Hauptkörperteil 11 des
Gehäuses 10 positioniert, wenn
die Befestigungsteile 31B an der unteren Wand des einzuführenden
Teils 12 befestigt werden. Wie in 1(A) bis 1(D), 2, 4(A) und 4(B) gezeigt
wird, sind die elastischen Teile 33B im Inneren dieser Öffnungsteile 13 positioniert
und werden in einer gekrümmten
Gestalt geformt, welche im Wesentlichen eine S-Form darstellt, so
dass das einzuführende
Teil 12 in Längsrichtung
des Gehäuses 10 sowie
in der zu dieser Längsrichtung
senkrechten Richtung in Bezug auf die Oberseite der Leiterplatte
PCB elastisch bewegt werden kann. In der Richtung senkrecht zur Längsrichtung
des Gehäuses 10 ist
eine elastische Bewegung möglich,
da die Länge
der elastischen Teile 33B und Schenkelstücke 34B,
welche sich von den Endabschnitten der gebogenen Teile 32B zur
Leiterplatte PCB erstrecken, relativ lang ist. Des Weiteren werden
an den Seitenabschnitten der Schenkelstücke 34B Vorsprünge 36B gebildet,
welche auf der Zackenplatte 20 (nachfolgend beschrieben)
laufen, wenn die Schenkelstücke 34B durch
die Ausrichtungslöcher 24 in
der Zackenplatte 20 hindurchgeführt werden.
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Die
Schenkelstücke 34A und 34B der
Kontakte 30A und 30B werden durch die Zackenplatte 20 ausgerichtet
und in Durchgangslöcher 60 (siehe 6)
in der Leiterplatte PCB 1 eingeführt. Wie in 1(A) bis 1(D) und 2 gezeigt
wird, ist die Zackenplatte 20 aus einer im Wesentlichen
rechteckigen Platte konstruiert, die sich in der gleichen Längsrichtung
wie das Gehäuse 10 erstreckt;
diese Zackenplatte 20 wird durch Formen eines isolierenden Harzes
gebildet. In der Zackenplatte 20 wird eine Vielzahl von
Ausrichtungslöchern 24,
durch welche die Schenkelstücke 34A und 34B des
Kontakts 30A und 30B jeweils hindurchgehen und
somit ausgerichtet werden, gebildet. Es werden Gehäuseverriegelungsteile 21,
die mit dem Hauptkörperteil 11 des
Gehäuses 10 verbunden
sind, gebildet, so dass diese Verriegelungsteile von beiden Enden
der Oberfläche der
Zackenplatte 20 in Bezug auf die Längsrichtung hervorstehen. Wie
am deutlichsten in 1(B) dargestellt
ist, werden des Weiteren Leiterplattenverriegelungsteile 22 gebildet,
welche in der Leiterplatte PCB 1 eingerastet sind, wenn
der schwimmend gelagerte Steckverbinder 1 auf der Leiterplatte
PCB 1 montiert ist, so dass diese Leiterplattenverriegelungsteile 22 von
beiden Enden der Unterseite der Zackenplatte 20 in Bezug
auf die Längsrichtung
hervorstehen. Ferner werden auf der Innenseite der Leiterplattenverriegelungsteile 22 an
beiden Enden der Unterseite der Zackenplatte 20 in Bezug
auf die Längsrichtung
Positionierungsstützen 23 gebildet, welche
zum Positionieren eingesetzt werden, wenn der schwimmend gelagerte
Steckverbinder 1 auf der Leiterplatte PCB1 montiert wird.
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Im
nächsten
Schritt wird das Verfahren zur Fertigung des schwimmend gelagerten
Steckverbinders 1 beschrieben.
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Bei
der Herstellung des schwimmend gelagerten Steckverbinders 1 wird
zuerst das Gehäuse 10 und
die Zackenplatte 20 geformt und vorbereitet.
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In
der Zwischenzeit wird, wie in 3 abgebildet,
die Vielzahl von Kontakten 30A und 30B in Form
von einzelnen Reihen, in denen die Positionen der elastischen Teile 33A und 33B in
axialer Richtung der Kontakte 30A und 30B versetzt
sind, so dass sich die elastischen Teile 33A und 33B von
aneinander angrenzenden Kontakten 30A und 30B nicht
gegenseitig behindern, aus Metallplatten gestanzt. In dem Zustand,
in dem diese Kontakte aus Metallplatten gestanzt werden, werden
die aneinander angrenzenden Kontakte 30A und 30B durch
einen gemeinsamen Kontaktträger
C an der Seite der Schenkelstücke 34A und 34B miteinander
verbunden. In dem Zustand dieses Zuschnitts werden nicht nur die
Positionen der elastischen Teile 33A und 33B von
den aneinander angrenzenden Kontakten 30A und 30B,
sondern auch die Positionen der Befestigungsteile 31A und 31B,
der Schenkelstücke 34A und 34B,
der Vorsprünge 36A und 36B sowie
der Kontaktteile 35A und 35B in axialer Richtung
versetzt. Da die elastischen Teile 33A und 33B jeweils
eine im Wesentlichen umgekehrte S-förmige Gestalt und eine im Wesentlichen
S-förmige
Gestalt haben, behindern sich diese Teile gegenseitig (unter Annahme
der Tatsache, dass der Anordnungsabstand der Kontakte 30A und 30B nicht
verändert
wird), wenn die Positionen der elastischen Teile 33A und 33B in
dem Zustand des Zuschnitts, aus dem die Kontakte herausgestanzt
werden, nicht in axialer Richtung versetzt werden. Entsprechend
kann infolge der Tatsache, dass die Positionen der elastischen Teile 33A und 33B in axialer
Richtung der Kontakte 30A und 30B versetzt sind,
so dass sich die elastischen Teile 33A und 33B von
aneinander angrenzenden Kontakten 30A und 30B nicht
gegenseitig behindern, der Anordnungsabstand der Kontakte im Kontaktplattenmaterial
reduziert werden, so dass Kontakte erzielt werden können, die
hinsichtlich ihrer Kontaktmaterialausnutzung höherwertig sind. Ferner können als
ein Ergebnis der abwechselnden Anordnung der elastischen Teile 33A mit
einer im Wesentlichen umgekehrten S-förmigen Gestalt und der elastischen
Teile 33B mit einer im Wesentlichen S-förmigen
Gestalt die Stanzstifte, welche die Bereiche zwischen den elastischen
Teilen 33A und 33B herausstanzen, verstärk werden,
so dass die Herstellung der Kontakte 30A und 30B erleichtert
wird.
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Nachdem
die Vielzahl von Kontakten 30A und 30 in Form
von einzelnen Reihen aus den Metallplatten herausgestanzt worden
sind, werden ferner die jeweiligen Kontakte 30A und 30B entlang
den in 3 abgebildeten Linien L1, L2, L4 und L5 gebogen,
so dass die gebogenen Teile 32A und 32B zwischen
den Befestigungsteilen 31A und 31B und den elastischen
Teilen 33A und 33B gebildet werden, wie in 4(A) und 4(B) dargestellt
ist. Die Länge
der Kontakte 30B zwischen der Linie L1 und Linie L2 entspricht
der Länge
der gebogenen Teile 32B, und da die Länge dieser gebogenen Teile 32B länger als
die Länge
der gebogenen Teile 32A ist, welche der Länge der
Kontakte 30A zwischen der Linie L1 und Linie L2 entspricht,
sind die elastischen Teile 33B und Schenkelstücke 34B weiter
außen
positioniert als die elastischen Teile 33A und die Schenkelstücke 34A, wie
in 1(A) bis 1(D), 2, 4(A) und 4(B) abgebildet
ist, so dass die Schenkelstücke 34A und 34B aus
der Vielzahl von Kontakten 30A und 30B in Einzelreihenform
in einer versetzten Konfiguration entlang der Anordnungsrichtung
der Kontakte angebracht sind. Der Abstand zwischen den Biegelinien L4
und L5 ist so bemessen, dass die Kontaktteile 35A und 35B nebeneinander
ausgerichtet sind, so dass sie sich in einer ausgerichteten Reihe
befinden.
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Da
somit die Schenkelstücke 34A und 34B aus
der Vielzahl von Kontakten 30A und 30B in Einzelreihenform
in einer versetzten Konfiguration entlang der Anordnungsrichtung
der Kontakte angebracht sind, kann der Bereich, der in Längsrichtung des
Gehäuses 10 (d.
h. die Anordnungsrichtung der Kontakte) und in der zu dieser Längsrichtung
senkrechten Richtung (d. h. die zur Anordnungsrichtung der Kontakte
senkrechte Richtung) eingenommen wird, reduziert werden. Entsprechend
ist eine kompakte Montage mit hoher Kontaktdichte auf der Leiterplatte
PCB möglich.
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Ferner
wird die Vielzahl von Kontakten 30A und 30B in
Einzelreihenform in dem Zustand, in dem der Kontaktträger C an
die Kontakte 30A und 30B angeschlossen ist, gleichzeitig
in das Gehäuse 10 eingefügt. Da sich
die Ebenen der Schenkelstücke 34A und 34B sowie
die Kontaktteile 35A und 35B der Kontakte 30A und 30B in
der Anordnungsrichtung der Kontakte 30 erstrecken (d. h.
in Längsrichtung des
Gehäuses 10),
können
diese Kontakte alle gleichzeitig eingesteck werden. Infolge der
gleichzeitigen Einführung
aller Kontakte 30A und 30B werden die Befestigungsteile 31A und 31B der
jeweiligen Kontakte 30A und 30B durch Einpressen
an der unteren Wand des einzuführenden
Teils 12 befestigt. Da alle Kontakte 30A und 30B gleichzeitig
in das Gehäuse 10 eingeführt werden
können,
kann ein Steckverbinder erzielt werden, der hinsichtlich seiner
Montageproduktivität
höherwertig
ist.
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Anschließend werden
die Schenkelstücke 34A und 34B der
jeweiligen Kontakte 30A und 30B durch Schneiden
entlang der gestrichelten Linie L3 in 4(A) und 4(B) aus dem Kontaktträger C geschnitten. Als ein
Ergebnis davon wird die Befestigung der Kontakte 30A und 30B einer
Reihe am Gehäuse 10 erzielt.
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Anschließend werden
die Kontakte 30A und 30B der anderen Reihe durch
dasselbe Verfahren wie das oben beschriebene am Gehäuse 10 befestigt,
sobald die Befestigung der Kontakte 30A und 30B aus
einer Reihe am Gehäuse 10 abgeschlossen ist.
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Daraufhin
werden die Schenkelstücke 34A und 34B der
jeweiligen Kontakte 30A und 30B durch die Ausrichtungslöcher 24 der
Zackenplatte 20 hindurchgeführt, und die Gehäuseverriegelungsteile 21 der
Zackenplatte 20 werden am Gehäuse 10 verriegelt.
Infolgedessen ist der schwimmend gelagerte Steckverbinder 1 fertig
gestellt.
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Wie
in 1(B) und 6 dargestellt
ist, wird der schwimmend gelagerte Steckverbinder 1 auf einer
Leiterplatte PCB1 montiert. In diesem Fall werden die Schenkelstücke 34A und 34B der
jeweiligen Kontakte 30A und 30B durch die in der
Leiterplatte PCB 1 gebildeten Durchgangslöcher 60 hindurchgeführt, und
die Positionierungsstützen 23 der
Zackenplatte 20 werden in die in der Leiterplatte PCB 1 gebildeten
Positionierungslöcher
(nicht in den Abbildungen enthalten) eingeführt, so dass eine waagrechte Positionierung
der Zackenplatte 20 in Bezug auf die Leiterplatte PCB 1 erzielt
wird; ferner werden die Leiterplattenverriegelungsteile 22 an
die Leiterplatte PCB 1 angeschlossen, so dass die Zackenplatte 20 an
der Leiterplatte PCB1 befestigt ist. Dann werden die Schenkelstücke 34A und 34B durch
Festlöten
an die Leiterplatte PCB 1 verbunden.
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Die
Montage des schwimmend gelagerten Steckverbinders 1 auf
der Leiterplatte PCB1 kann entweder in manueller Montage oder automatischer Montage
durchgeführt
werden. Bei einer automatischen Montage kann es Fälle geben,
in denen die auf der Zackenplatte 20 angebrachten Positionierungsstützen 23 und
Leiterplattenverriegelungsteile 22 weggelassen werden,
so dass es von Anfang an nicht notwendig ist, diese Teile zu formen.
In solchen Fällen
werden die Abschnitte der Schenkelstücke 34A und 34B,
die sich unterhalb der Leiterplatte PCB 1 befinden, gebogen,
nachdem die Schenkelstücke 34A und 34B der
jeweiligen Kontakte 30A und 30B durch die in der
Leiterplatte PCB1 gebildeten Durchgangslöcher 60 hindurchgeführt worden
sind, so dass die Zackenplatte 20 und die Leiterplatte
PCB 1 durch die gebogenen Schenkelstücke 34A und 34B sowie
die auf den Schenkelstücken 34A und 34B gebildeten
Vorsprünge 36A und 36B festgeklemmt
werden und dadurch das Lösen
des schwimmend gelagerten Steckverbinders 1 von der Leiterplatte
PCB 1 verhindern.
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Wenn,
wie in 6 gezeigt wird, das auf der anderen Leiterplatte
PCB2 befestigte Steckteil 50 mit dem einzuführenden
Teil 12 des schwimmend gelagerten Steckverbinders 1 zusammengefügt wird, nachdem
der schwimmend gelagerte Steckverbinder 1 auf der Leiterplatte
PCB 1 montiert worden ist, kontaktieren sich die Kontaktteile 35A und 35B der
jeweiligen Kontakte 30A und 30B sowie die elastischen Kontaktteile 55 der
Gegenkontakte 52 gegenseitig, so dass die beiden Leiterplatten
elektrisch miteinander verbunden sind. Da es die elastischen Teile 33A und 33B dem
einzuführenden
Teil 12 ermöglichen, sich
in Längsrichtung
des Gehäuses 10 und
der zu dieser Längsrichtung
senkrechten Richtung in Bezug auf die Oberfläche der ersten Leiterplatte
PCB 1 elastisch zu bewegen, kann in diesem Fall eine Belastung,
die beim Zusammenfügen
mit dem Steckteil 50 entsteht, aufgenommen werden.
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Ferner
ist die Produktivität
der Kontakte bei der Herstellung der jeweiligen Kontakte 30A und 30B auch
gut, da das sonstige Bearbeiten neben dem Stanzen der Metallplatten
lediglich das Formen umfasst, das einmal bei der Formung der gebogenen Teile 32A und 32B durchgeführt wird.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist oben stehend beschrieben worden. Allerdings
ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel
beschränkt;
es können
verschiedene Änderungen
oder Modifikationen durchgeführt
werden.
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Zum
Beispiel können
die gebogenen Teile 32A und 32B nicht nur zwischen
den Befestigungsteilen 31A und 31B und den elastischen
Teilen 33A und 33B angebracht werden, sondern
auch zwischen den elastischen Teilen 33A und 33B und
den Schenkelstücken 34A und 34B.
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Wie
oben stehend erläutert
wurde, erstrecken sich im schwimmend gelagerten Steckverbinder gemäß Anspruch
1 die Ebenen der elastischen Teile der Kontakte in Richtung der
Reihenanordnung der Kontakte, und es werden gebogene Teile zwischen den
Befestigungsteilen und diesen elastischen Teilen oder zwischen diesen
elastischen Teilen und den Schenkelstücken angebracht, so dass die
Schenkelstücke
von der Vielzahl von Kontakten in einer versetzten Konfiguration
in der Richtung der Reihenanordnung der Kontakte angebracht sind.
Entsprechend kann die Fläche,
die in der Richtung der Reihenanordnung der Kontakte und der zur
Richtung dieser Reihenanordnung senkrechten Richtung eingenommen
wird, reduziert werden, so dass eine kompakte Montage mit hoher
Kontaktdichte auf der Leiterplatte möglich ist. Ferner können alle
Kontakte gleichzeitig in das Gehäuse
eingeführt
werden, so dass ein Steckverbinder, der hinsichtlich seiner Montageproduktivität höherwertig
ist, erzielt werden kann. Da zudem bei der Bildung der gebogenen
Teile nur ein Formungsvorgang durchgeführt werden muss, ist auch die
Kontaktproduktivität
gut.
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Des
Weiteren ist der gemäß dem Verfahren aus
Anspruch 2 gefertigte schwimmend gelagerte Steckverbinder ein Steckverbinder,
bei dem Kontakte, die hinsichtlich ihrer Kontaktmaterialausnutzung von
höherem
Wert sind, alle gleichzeitig eingeführt werden können, und
der deshalb hinsichtlich seiner Montageproduktivität überlegen
ist und eine kompakte Montage mit hoher Kontaktdichte gewährleisten kann.