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Die
Erfindung betrifft einen Leiterplattenverbinder.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Aus
dem Dokument
US 5 334 049 ,
das den nächstliegenden
Stand der Technik bildet, ist ein Leiterplattenverbinder bekannt,
der ein Gehäuse
umfasst, das einen ersten Anlageabschnitt zur Anlage auf einer ersten
Fläche
der Platte umfasst, der einstückig
mit dem Gehäuse
ausgebildet und starr mit demselben verbunden ist.
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Der
Verbinder umfasst einen metallenen Bügel, der von dem Gehäuse gehalten
wird und ein freies Ende hat, das Arme definiert, die mit Vorsprüngen abschließen, die
einen zweiten Anlageabschnitt zur Anlage auf einer zweiten Fläche der
Platte bilden.
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Die
Anlageabschnitte dienen dazu, den Verbinder auf der Leiterplatte
zu positionieren, während der
Verbinder mit der Leiterplatte verschweißt wird.
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Um
eine spielfreie Montage des Verbinders auf der Platte zu gewährleisten,
umfasst der Bügel
einen elastisch verformbaren Abschnitt, mit dem der Abstand zwischen
den Anlageabschnitten variiert werden kann, wobei diese Letztgenannten
im Ruhezustand einen Abstand zueinander haben, der kleiner als eine
theoretische Mindestdicke der Leiterplatte ist.
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Auf
diese Weise führt
das Platzieren des Verbinders auf der Leiterplatte zu einem Auseinanderdrücken der
Anlageabschnitte entgegen einer Rückstellkraft, die von dem verformten
Abschnitt des Bügels
ausgeübt
wird.
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Diese
Rückstellkraft
bewirkt, dass der erste Anlageabschnitt fest auf die erste Fläche der
Platte gedrückt
wird, was aufgrund der Steifigkeit der Verbindung zwischen dem ersten
Anlageabschnitt und dem Gehäuse
automatisch ein korrektes Positionieren des Verbinders in Bezug
auf diese Fläche
garantiert.
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Wenn
der Verbinder und die Platte auf diese Weise gehalten werden, können sie
miteinander verschweißt
werden, ohne das Risiko einer schlechten Positionierung des Verbinders
in Bezug auf die Platte nach Abschluss des Schweißvorgangs.
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Jedoch
erfordert die Verwendung eines Bügels,
außer
der Herstellung des Bügels
selbst, eine Montage des Bügels
am Gehäuse,
wodurch die Kosten für
den Verbinder erhöht
werden. Ferner ist man durch das Vorhandensein des Bügels dazu
gezwungen, an dem Gehäuse
komplexe Formen vorzusehen, welche die Aufnahme und das Halten des
Bügels
ermöglichen
und gleichzeitig ein ausreichendes Lösen bieten, um die Verformung
des verformbaren Abschnittes des Bügels zu gestatten.
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Darüber hinaus
führen
die Herstellungstoleranzen des Bügels
und die Montagetoleranzen zur Montage des Bügels am Gehäuse zu einer großen Schwankung
des Abstandes zwischen den Anlageabschnitten im Ruhezustand, was
zu einer großen Streuung
der Kraft führt,
die zum Platzieren des Verbinders auf einer Platte notwendig ist.
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ZIEL DER ERFINDUNG
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Das
Ziel der Erfindung ist ein Verbinder, der ein Reduzieren der Streuung
der Kraft ermöglicht,
die zu seinem Platzieren auf einer Leiterplatte erforderlich ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß wird ein
Plattenverbinder vorgeschlagen, der die Merkmale gemäß Anspruch
1 aufweist.
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Auf
diese Weise können
das Gehäuse
und die Anlageabschnitte in einem einzigen Vorgang (beispielsweise
durch Formguss) hergestellt werden, sodass der Abstand zwischen
den Anlageabschnitten und die Steifigkeit der elastischen Verbindung
viel besser kontrolliert werden können, wodurch eine große Homogenität der Kraft
zum Platzieren der erfindungsgemäßen Verbinder
auf Leiterplatten gewährleistet
werden kann.
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Ferner
wird die Gefahr eines Abhandenkommens oder einer schlechten Positionierung
des elastischen Anlageabschnittes beseitigt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme
auf die Figuren der beigefügten
Zeichnungen leichter verständlich,
in denen zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Verbinders, der auf einer
Leiterplatte angebracht ist,
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2 eine
vergrößerte Teilschnittansicht
gemäß der Richtung
II der 1,
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3 eine
Seitenansicht des Verbinders der 1, wobei
die Anschlussstifte weggelassen worden sind,
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4 eine
zur 3 analoge Ansicht, wobei der, Verbinder nicht
auf einer Leiterplatte montiert ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Unter
Bezugnahme auf die 1, 2 und 3 umfasst
der erfindungsgemäße Verbinder 1 ein
Gehäuse 2,
das im vorliegenden Fall eine Buchse bildet, die dazu geeignet ist,
einen homologen Stecker aufzunehmen.
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Der
Verbinder 1 wird an einer Leiterplatte 3 angesetzt
und umfasst eine Einheit aus Anschlussstiften 4, die dazu
bestimmt sind, mit der Platte 3 verschweißt zu werden.
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Um
ein Halten des Verbinders an der Platte 3 während des
Schweißens
der Anschlussstifte 4 zu gewährleisten, umfasst das Gehäuse 2 zwei
Halteeinheiten 5, die einstückig mit dem Gehäuse 2 ausgebildet
sind und sich vorspringend von einer Wand 6 des Gehäuses erstrecken,
die den Boden der Buchse bildet. Die Halteeinheiten 5 sind
im vorliegenden Fall zueinander symmetrisch.
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Jede
der Halteeinheiten 5 umfasst eine Trennwand 7,
die zwei ebene Abschnitte 8 aufweist, die zur Platte 3 zeigen.
Die ebenen Abschnitte 8 der zwei Trennwände 7 definieren eine
Anlageebene der Anlage des Verbinders 1 auf einer Fläche 3A der Platte 3.
Die Trennwände 7 erstrecken
sich in einer Ebene, die senkrecht zur Anlageebene ist, sodass sie
eine große
Steifigkeit in Anlagerichtung aufweisen.
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Jede
der Trennwände 7 trägt einen
Positionierungsstift 9, der sich, wenn der Verbinder an
der Platte 3 angebracht ist, in eine Passöffnung 14 der Platte 3 erstreckt,
um den Verbinder 1 exakt auf der Platte 3 zu positionieren.
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Nahe
jeder Trennwand 7 erstreckt sich ein flexibler Streifen 10,
der einen Endabschnitt 11 hat, der mit der angrenzenden
Trennwand 7 verbunden ist. Jeder flexible Streifen 10 trägt im Wesentlichen
in seiner Mitte zwei Arme 12, die mit Vorsprüngen 13 abschließen und
sich senkrecht zur Platte 3 erstrecken.
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Die
Trennwände 7,
die flexiblen Streifen 10, die Arme 12 und die
Vorsprünge 13 sind
im vorliegenden Fall einstückig
mit dem Gehäuse 2 des
Verbinders 1 ausgebildet, beispielsweise hergestellt durch Formguss.
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Wie
dies durch die 4 gezeigt ist, ist die Fläche 13A der
Vorsprünge 13,
die zum flexiblen Streifen 10 zeigt, im Ruhezustand von
den ebenen Abschnitten 8 um einen Abstand d entfernt. Dieser Abstand
ist geringer als eine theoretische Mindestdicke der Leiterplatten,
auf denen der Verbinder angebracht werden soll, d. h. geringer als
die nominale Dicke der Platte, reduziert um die maximale Herstellungstoleranz.
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Die
Montage des Verbinders an der Platte erfolgt auf die nachstehende
Art und Weise, die in Bezug auf die 1, 2 und 3 näher beschrieben
ist.
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Man
ordnet den Verbinder an der Platte so an, dass sich die Positionierungsstifte 9 gegenüber den
Passöffnungen 14 der
Platte 3 befinden.
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Man
drückt
den Verbinder gegen die Platte bis sich die ebenen Abschnitte 8 in
Anlage an der gegenüberliegenden
Fläche 3A der
Platte 3 befinden. Die Vorsprünge 13 stehen dann
mit in der Platte 3 vorgesehenen Durchgängen 15 in Eingriff,
und der schräge
Außenrand 13B der
Vorsprünge 13 kommt an
dem Rand der Durchgänge 15 zur
Anlage, um die Arme 12 zu verbiegen und sie zu zwingen,
sich einander anzunähern.
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Vorausgesetzt,
dass der Abstand d geringer als die Dicke der Platte 3 ist,
erstrecken sich jedoch die Vorsprünge 13 teilweise in
die Durchgänge 15.
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Um
die Vorsprünge 13 vollständig durch
die Platte 3 hindurchtreten zu lassen, ist es erforderlich, im
Bereich der Arme 12 auf den flexiblen Streifen 10 zu
drücken,
derart, dass der Streifen 10 so weit gebogen wird, bis
die Unterseite 13A der Vorsprünge 13 sich im Bereich
der abgewandten Fläche
der Platte 3 befindet. Die Flexibilität der Arme 12 zieht
dann automatisch die Unterseite 13A der Vorsprünge 13 gegen die
abgewandte Fläche 3B der
Platte 3, um den Verbinder auf der Platte 3 zu
blockieren.
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Da
die Dicke der Platte 3 größer als der Abstand d ist,
verhindert die Anlage der Unterseite 13A der Vorsprünge 13 auf
der abgewandten Fläche 3B der
Platte 3, dass der flexible Streifen 10 wieder
in seinen Ruhezustand zurückkehrt.
Dieser bleibt folglich gebogen und übt so eine Rückstellkraft
aus, die dazu neigt, die ebenen Abschnitte 8 an die Platte 3 zu drücken. Diese
Rückstellkraft
verhindert jegliches Spiel zwischen der Platte 3 und den
ebenen Abschnitten 8, so dass ein korrektes Positionieren
des Verbinders 1 auf der Platte 3 garantiert wird.
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Die
Rückstellkraft
ist in der Praxis ausreichend, um die Anlage der ebenen Abschnitte 8 an der
Platte 3 entgegen dem Gewicht des Verbinders 1 oder
der Wirkung der Schwingungen, die beispielsweise während des
Schweißens
auftreten können, zu
garantieren.
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Die
einstückige
Herstellung des Gehäuses und
der Halteeinheiten ermöglicht
ein präzises
Kontrollieren sowohl des Abstandes d, der die Anlageabschnitte im
Ruhezustand trennt, als auch der Steifigkeit des flexiblen Streifens 10,
wodurch ermöglicht wird,
dass die Streuung der Kraft, die zum Platzieren des erfindungsgemäßen Verbinders
auf der Platte erforderlich ist, beträchtlich reduziert wird.
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Die
Erfindung ist nicht auf die besonderen Ausführungsformen beschränkt, die
soeben beschrieben worden sind, sondern umfasst vielmehr jede Ausführungsvariante,
die in den Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die Ansprüche definiert ist,
fällt.
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Obgleich
der flexible Streifen mit einem Endabschnitt gezeigt wurde, der
mit der angrenzenden Trennwand 7 verbunden ist, wodurch
die Steifigkeit des flexiblen Streifens präzise kontrolliert werden kann
und das Gießen
des Verbinders erleichtert wird, kann der flexible Streifen insbesondere
ein freies Ende haben, das von der Trennwand getrennt ist. Der flexible
Streifen kann dann mit einem zur Anlage auf der Platte vorgesehenen
Stützfuß abschließen oder auch
einfach im Bereich der Arme 12, die die Vorsprünge 13 tragen,
unterbrochen sein.
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Auch
wenn die flexiblen Streifen 10 so dargestellt wurden, dass
sie jeweils zwei Arme 12 tragen, kann jeder der flexiblen
Streifen auch nur einen einzigen Arm 12 tragen, dessen
Vorsprung 13 sich gegenüber
dem Vorsprung erstreckt, mit dem der Arm abschließt, der
von dem anderen flexiblen Streifen getragen wird.
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Obgleich
der Anlageabschnitt, der elastisch mit dem Gehäuse verbunden ist, durch Vorsprünge gebildet
wird, die am Ende von Armen getragen werden, die fest mit einem
flexiblen Streifen verbunden sind, der sich auf derselben Seite
der Platte wie die Trennwände 7 erstreckt,
was eine Montage in einer Richtung senkrecht zur Platte ermöglicht,
kann der Anlageabschnitt auch fest mit einem flexiblen Abschnitt
verbunden sein, der sich auf der anderen Seite der Platte erstreckt.
In diesem Fall durchsetzt der Träger
für den
Anlageabschnitt nicht die Platte, wenn der Verbinder auf der Platte
montiert ist. Die Montage erfolgt dann in einer im Wesentlichen
parallelen Richtung zur Platte.
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Obgleich
der Anlageabschnitt des Verbinders, der starr mit dem Gehäuse verbunden
ist, aus ebenen Abschnitten gebildet ist, die an starren Trennwänden ausgebildet
sind, die sich auskragend zum Gehäuse erstrecken, kann der Anlageabschnitt andere
Formen haben, wie z. B. eine Auflagefläche oder ein Auflagedreifuß.
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Obgleich
die Auflageelemente hier aus ebenen Abschnitten gebildet sind, die
von den Trennwänden
oder von den Unterseiten der Vorsprünge getragen werden, können die
Auflageelemente jede Form aufweisen, die eine Auflage des Verbinders
auf der Platte ermöglichen,
wie z. B. eine Spitze oder ein Stift mit kugelförmigem Ende.