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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet elektrischer
Verbinder und insbesondere eine elektrische Verbinderanordnung zur
Montage an einer Platte durch eine in der Platte vorgesehene Öffnung hindurchreichend,
wobei das andere Ende des Verbinders auf einer Leiterplatte montiert
werden kann.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein
typischer elektrischer Verbinder umfasst ein isolierendes oder dielektrisches
Gehäuse
in einer bestimmten Form, in welchem eine Mehrzahl von Anschlusskontakten
montiert ist. Der Verbinder kann in einer breiten Palette von elektrischen
Verbindungsumgebungen genutzt werden. Beispielsweise kann der Verbinder
auf einer Leiterplatte montiert werden, zum elektrischen Anschluss
an Schaltungsspuren auf der Leiterplatte. Der Verbinder kann an
einer in einer Platte vorgesehenen Öffnung und durch diese hindurchreichend
montiert werden, und zwar von einer Seite der Platte aus, um mit
einem komplementären
Gegenverbinder auf einer entgegengesetzten Seite der Platte gepaart
zu werden.
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Solche
Verbinder sind in US-A-5752854, US-A-5895289, DE-A-3612318 oder US-A-6066001 offenbart.
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Bei
solchen Anwendungen, wie sie vorstehend beschrieben sind, muss typischerweise
ein Montagemittel in irgendeiner Art zur Montage des Verbinders
an der Leiterplatte vorgesehen werden. Weitere Montagemittel müssen typischerweise
vorgesehen werden, um den Verbinder durch die in der Platte vorgesehene Öffnung hindurch
zu montieren. Noch andere Verrastungsmittel müssen an dem Verbinder zur Ineingriffnahme
durch Befestigungselemente oder andere Verrastungsmittel vorgesehen werden,
um den Verbinder in der in der Platte vorgesehenen Öffnung zu
halten. Noch weitere Verrastungsmittel müssen vorgesehen werden, um
den Verbinder mit dem komplementären
Gegenverbinder zu verrasten. Alle diese Funktionen und verschiedenen
Montage- und/oder Verrastungsmittel stellen typischerweise separate
Komponenten dar und machen die Herstellung und die Montage des Verbinders übermäßig kompliziert.
Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, diese Probleme
zu lösen,
indem eine einzigartige multifunktionale Montage-/Verrastungskomponente
zur Verfügung
gestellt wird, welche erstens die Funktion hat, den Verbinder an
einer Leiterplatte zu befestigen, zweitens die Funktion, den Verbinder
an der multifunktionalen Komponente zu befestigen, die dritte Funktion,
die Verrastung des Verbinders an seiner Position in der Platte zu
ermöglichen
und eine vierte Funktion, den Verbinder an einem zu paarenden Verbinder
zu verrasten.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine neue und verbesserte
elektrische Verbinderanordnung entsprechend Anspruch 1 zur Verfügung zu
stellen.
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Entsprechend
einem Aspekt der Erfindung sind die ersten Mittel durch zumindest
einen Montagevorsprung an der multifunktionalen Komponente gegeben.
Der Montagevorsprung nimmt ein geeignetes Befestigungsmittel auf,
um die multifunktionale Komponente an der Leiterplatte zu befestigen.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt der Erfindung umfassen die zweiten Mittel
zumindest einen Montagezapfen an entweder dem Gehäuse oder
der multifunktionalen Komponente, welcher in eine Montageöffnung in
dem anderen Element, dem Gehäuse oder
der multifunktionalen Komponente, eingefügt werden kann. So, wie sie
vorliegend offenbart sind, umfassen die zweiten Mittel eine Mehrzahl
der Montagezapfen an dem Gehäuse,
die in eine entsprechende Mehrzahl von Montageöffnungen in der multifunktionalen
Komponente eingefügt
werden können.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt der Erfindung umfassen die dritten Mittel
einen Verrastungsarm, der von der multifunktionalen Komponente durch
die Platte hindurch vorsteht. Das Verriegelungsmittel kann mit dem
Verrastungsarm in Eingriff gebracht werden. Wie vorliegend offenbart
wird, ist die multifunktionale Komponente länglich und weist ein Paar Verrastungsarme
an ihren entgegengesetzten Enden auf. Das Verriegelungsmittel ist
durch eine dünne
Verriegelungsplatte gegeben, welche mit der Zahnung der Verrastungsarme
einschnappend in Eingriff gebracht werden kann. Die Verrastungsarme umfassen
die vierten Mittel zum Verrasten an dem Gegenverbinder.
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der
folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, die in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung, welche als neuartig erachtet
werden, sind eingehend in den anhängenden Ansprüchen ausgeführt. Die
Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten
unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung verstanden werden,
die in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen gegeben wird, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche
Elemente in den Figuren bezeichnen und wobei:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer die Konzepte der Erfindung verkörpernden
elektrischen Verbinderanordnung ist;
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2 eine
auseinandergezogene, perspektivische Ansicht der Verbinderanordnung
in Verbindung mit einer Leiterplatte sowie einer Platte ist, durch
welche hindurch die Anordnung montiert wird;
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3 eine
Draufsicht der durch die Platte hindurchreichend montierten Verbinderanordnung ist,
aber ohne die Leiterplatte;
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4 ein
Aufriss der durch die Platte hindurchreichend montierten Verbinderanordnung
von der Seite ist;
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5 eine
vergrößerte, fragmentarische Draufsicht
eines Endes der durch die Platte hindurchreichend montierten Verbinderanordnung
ist; und
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6 eine
vergrößerte, fragmentarische, perspektivische
Ansicht eines Endes einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist,
wobei die Verbinderanordnung durch eine Platte hindurchreichend
montiert ist.
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7 stellt
eine vergrößerte, fragmentarische,
perspektivische Ansicht der Unterseite eines Endes der multifunktionalen
Montage-/Verrastungskomponente der Verbinderanordnung dar.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Nehmen
wir detaillierter auf die Zeichnungen und zunächst auf die 1 und 2 Bezug,
so ist in diesen eine erste Ausführungsform
einer generell mit 10 bezeichneten elektrischen Verbinderanordnung
zur Montage auf einer Leiterplatte 12 (2) und
durch eine Öffnung 14 in
einer Platte 16 hindurch gezeigt. 2 zeigt
außerdem
eine elektromagnetische Dichtung 18, welche zwischen der
Verbinderanordnung und einer rückwärtigen oder
ersten Seite 16a der Platte 16 angeordnet werden
kann, wenn der Verbinder durch die in der Platte vorgesehene Öffnung hindurchreichend
montiert wird.
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Allgemein
umfasst die elektrische Verbinderanordnung 10 ein generell
mit 20 bezeichnetes isolierendes oder dielektrisches Verbindergehäuse, eine generell
mit 22 bezeichnete metallene Abschirmung, welche über der
Vorderseite des Gehäuses
angeordnet werden kann, ein generell mit 24 bezeichnetes Ausrichtungselement
für Anschlussenden
sowie eine generell mit 26 bezeichnete multifunktionale
Montage-/Verrastungskomponente,
welche sowohl die Montage der Verbinderanordnung an der Leiterplatte 12 als
auch durch die in der Platte 16 vorgesehene Öffnung 14 hindurch
ermöglicht
und verrastend mit einem Gegenverbinder in Eingriff gebracht werden kann.
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Spezieller
umfasst das Verbindergehäuse 20 der
Verbinderanordnung 10 einen Rumpf-Hauptteil 28 (2)
sowie einen nach vorn ragenden Paarungsabschnitt 30. In
dem Gehäuse
sind mehrere Reihen von leitfähigen
Anschlüssen
montiert, welche Anschlusskontakte 32 aufweisen, die nach
vorn, in den Paarungsabschnitt 30 hinein^, ragen, um an
den Kontakten eines geeigneten komplementären Gegenverbinders in Anlage
zu kommen. Das Gehäuse 20 kann
einstückig
aus Kunststoffmaterial oder dergleichen geformt sein, und an sowohl
der Oberseite als auch der Unterseite des Gehäuses sind ein Paar Schnappverrastungsvorsprünge 34 ausgebildet.
Außerdem
ragen ein Paar Montagezapfen 36 von dem Rumpf 28 des
Gehäuses
nach oben.
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Eine
Abschirmung 22 der Verbinderanordnung 10 kann
aus Metallblechmaterial tiefgezogen sein. Die Abschirmung weist
einen Plattenabschnitt 38 zur Anlage an der Frontfläche des
Rumpfes 28 des Gehäuses 20 sowie
einen Hülsenabschnitt 40, welcher
den Paarungsabschnitt 30 des Gehäuses umschließt, auf.
Die Abschirmung weist ein Paar Schnappverrastungselemente 44 auf,
welche von dem oberen und dem unteren Rand des Plattenabschnitts 38 nach
hinten ragen, um die Schnappverrastungsvorsprünge 34 des Verbindergehäuses 20 in Eingriff
zu nehmen, um die Abschirmung montiert an dem Gehäuse zu halten,
wie es in 1 zu sehen ist. Schließlich weist
die Abschirmung für
Zwecke, die später
beschrieben werden, ein Paar vertikal längliche Schlitze 46 auf,
die an entgegengesetzten Seiten des Hülsenabschnitts 40 in
dem Plattenabschnitt 38 ausgebildet sind.
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Ein
Ausrichtungselement 24 für die auch als Anschlussfahnen
zu bezeichnenden Kontaktenden der Verbinderanordnung 10 kann
aus dielektrischem Material wie etwa Kunststoff oder dergleichen
geformt sein und umfasst einen länglichen
Rumpfabschnitt 48. Eine Mehrzahl von Kanälen 50 ist
durch den Rumpfabschnitt hindurch ausgebildet, und durch diese hindurch
erstrecken sich die Endabschnitte der in dem Gehäuse 20 montierten
Anschlüsse,
und zwar zur Verbindung mit Schaltungsspuren 52 (2)
auf der Leiterplatte 12. Ein Paar Montagezapfen 54 ragen
an entgegengesetzten Enden des Anschlussfahnen-Ausrichtungselements
nach unten, zum Einfügen
in ein Montageloch 56 und ein längliches Montageloch 57 in
der Leiterplatte.
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Die
multifunktionale Montage-/Verrastungskomponente 26 stellt
insofern eine einzigartige Komponente dar, als sie mehrere Funktionen
erfüllt
und mehrere Komponenten von früheren
Verbinderanordnungen ersetzt. Insbesondere stellt die multifunktionale
Komponente 26 eine einstückige Struktur dar, die aus
Druckgussmetall oder dergleichen hergestellt sein kann. Die multifunktionale
Komponente umfasst einen sich quer erstreckenden Körper 60 mit
einem Paar von Montageöffnungen 62 zur
Aufnahme der Montagezapfen 36 des Verbinderrumpfes 20.
Ein Paar allgemein zylindrische Montagevorsprünge 64 ragen an entgegengesetzten
Enden des Körpers 60 nach
hinten. Die Montagevorsprünge
sind zur Aufnahme geeigneter (nicht gezeigter) Befestigungselemente
vorgesehen, welche sich durch die zylindrischen Vorsprünge hindurch
und in ein Paar Montagelöcher 66 in
der Leiterplatte 12 hinein erstrecken. Wie in 7 gezeigt
ist, sind zylindrische Ausnehmungen 67 zur Aufnahme zweiter
(nicht gezeigter) Befestigungsmittel vorgesehen. Die zweiten Befestigungsmittel
erstrecken sich durch das in der Leiterplatte 12 vorgesehene
zweite Montageloch 58 hindurch und greifen in die zylindrischen
Ausnehmungen 67 ein. Ein Paar Verrastungsarme 68 ragen
an entgegengesetzten Enden des Rumpfes 60 nach vorn und
weist durchgängige Öffnungen 70 in
der Nähe
der vorderen fernen Enden der Verrastungsarme auf. Wie am besten
in 1 zu sehen ist, sind an den oberen und unteren
Rändern
der Verrastungsarme 68 für später beschriebene Zwecke Zahnungen 72 vorgesehen. Schließlich ragt
ein mit einer Öffnung
versehener Verriegelungsvorsprung 74 von dem Rumpf 60 aus nach
oben, allgemein in der Mitte desselben, und zwar ebenfalls für Zwecke,
die später
beschrieben werden sollen.
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1 zeigt
das Verbindergehäuse 20,
die Abschirmung 22 und die multifunktionale Komponente 26 in
zusammengebautem Zustand in Verbindung mit der elektromagnetischen
Dichtung 18. Derart montiert ist das Verbindergehäuse von
der Metallabschirmung und der druckgegossenen multifunktionalen
Metallkomponente im Wesentlichen umschlossen. Daher ist das Verbindergehäuse in 1 kaum sichtbar.
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Im
montierten Zustand, wie in 1 gezeigt, ist
die Abschirmung 22 über
dem Verbindergehäuse 20 montiert,
wobei der Hülsenabschnitt 40 der
Abschirmung den Paarungsabschnitt 30 des Gehäuses umschließt. Bei
vollständiger
Montage nehmen die Schnappverrastungselemente 44 der Abschirmung die
Schnappverrastungsvorsprünge 34 des
Gehäuses
verrastend in Eingriff. Die multifunktionale Komponente 26 wird über dem
Körper 28 des
Verbindergehäuses
in geradliniger Richtung nach vorn, durch Einfügen der Verrastungsarme 68 der
multifunktionalen Komponente durch die in dem Plattenabschnitt 38 der
Abschirmung vorgesehenen Schlitze 46 (2) hindurch
montiert. Während
der Montage wird die multifunktionale Komponente vorzugsweise zuerst an
dem Gehäuse
angebaut und danach wird diese Teilanordnung an der Abschirmung
montiert. Auf diese Weise können
die Montagezapfen 36 des Gehäuses in die Montageöffnungen 62 der
multifunktionalen Komponente eingefügt werden, und zwar entweder
mittels Presspassung oder durch Stauchen der Zapfen, sobald diese
durch die Öffnungen
hindurch eingefügt
sind. Das Anschlussfahnen-Ausrichtungselement 24 kann über den
Anschlussenden der Verbinder anordnung positioniert werden, und die
Verbinderanordnung kann mit geeigneten Befestigungselementen, die
sich durch die Montagevorsprünge 64 der
multifunktionalen Komponente hindurch und in die in der Leiterplatte
vorgesehenen Montagelöcher 66 hinein
sowie durch das Montageloch 58 hindurch in die in dem Montagevorsprung 64 vorgesehene
zylindrische Ausnehmung 67 hinein erstrecken, an der Leiterplatte
montiert werden.
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Die
Verbinderanordnung 10 kann durch eine in der Platte 16 vorgesehene Öffnung 14 hindurchreichend
montiert werden, bevor die Anordnung an der Leiterplatte 12 montiert
wird. Bei diesem Szenario wird auf die 3–5 Bezug
genommen, welche die Verbinderanordnung durch die in der Platte 16 vorgesehene Öffnung 14 (2)
hindurchreichend montiert zeigen. Grundsätzlich erstrecken sich der Paarungsabschnitt 30 des
Verbindergehäuses 20 und
der diesen umschließende
Hülsenabschnitt 40 der
Abschirmung 22 durch die in der Platte vorgesehene Öffnung hindurch.
Außerdem
erstrecken sich die Verrastungsarme 68, die sich durch
die in der Abschirmung vorgesehenen Schlitze 46 (2)
hindurch erstrecken, durch Ausschnitte 14a (2)
hindurch, die an entgegengesetzten Enden der Öffnung 14 in der Platte
vorgesehen sind. Daher ist der größte Teil der elektrischen Verbinderanordnung 10,
wie in den 3–5 zu sehen
ist, auf einer ersten Seite 16a der Platte 16 angeordnet,
während
der von dem Hülsenabschnitt 40 der
Abschirmung umschlossene Paarungsabschnitt des Verbindergehäuses zusammen
mit den Verrastungsarmen 68 der multifunktionalen Komponente 26 durch
die Platte hindurch zu einer zweiten oder entgegengesetzten Seite 16b derselben
vorstehen.
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Um
die Verbinderanordnung in ihrer Lage, durch die in der Platte 16 vorgesehene Öffnung 14 hindurchreichend
montiert, zu verriegeln, wird ein starres Verrastungselement in
Form einer Verriegelungsplatte 80 (2–5),
das aus dünnem
Metall hergestellt ist, über
dem Hülsenabschnitt 40 der Abschirmung 22 und
den Verrastungsarmen 68 der multifunktionalen Komponente 26 angeordnet. 2 zeigt,
dass die Verriegelungsplatte 80 eine längliche Öffnung 82 aufweist,
um diese Komponenten zu umschließen. Die längliche Öffnung weist an der Ober- und
Unterseite verlängerte
Kanten 82a auf. Erfindungsgemäß ist die Breite der länglichen Öffnung derart
vorgesehen, dass die verlängerten
Kanten 82a an der Ober- und Unterseite in die an der Ober-
und Unterseite der Verrastungsarme 68 der multifunktionalen
Komponente 26 vorgesehenen Zahnungen 72 eingreifen.
Da die Verriegelungsplatte aus starrem Material hergestellt ist,
rasten die oberen und unteren Kanten einschnappend in die Zahnungen 72 ein. Durch
Nutzung der Zahnungen kann das Verriegelungsmittel Platten unterschiedlicher
Dicken Rechnungtragen. Falls die gesamte Anordnung in ihrer Lage,
durch die Platte 16 hindurchreichend, fest verankert werden
soll, weist die Verriegelungsplatte 80 ein Loch 84 auf,
und die Platte 16 weist ein Loch 86 auf, durch
welches hindurch ein Befestigungselement wie etwa ein Bolzen in
den mit einer Öffnung
versehenen Vorsprung 74 der multifunktionalen Komponente 26 eingefügt werden
kann, um die an der Platte montierte und durch diese hindurchreichende
Verbinderanordnung vollständig
zu verankern.
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Wie
zuvor angemerkt, kann die Leiterplatte 12 entweder vor
oder nach der Montage der Bestandteile der Verbinderanordnung 10 an
der Platte 16 und durch diese hindurch an der multifunktionalen
Komponente 26 montiert werden. Die 3–5 stellen
dar, dass die Leiterplatte montiert werden soll, nachdem die Verbinderanordnung
an der Platte und durch diese hindurchreichend montiert ist. In
jedem Fall zeigt 3 die Endabschnitte 86 der
Anschlüsse des
Verbinders an ihrer Position zur Verbindung mit Schaltungsspuren 52 auf
der Leiterplatte.
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6 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher Zahnungen 72 an den seitlichen Außenflächen der
Verrastungsarme 68 der multifunktionalen Komponente 26 anstatt
an den oberen und unteren Rändern
der Verrastungsarme, wie bei der ersten Ausführungsform aus den 1–5,
ausgebildet sind. Diese Zahnungen kommen an den Kanten 82b an
entgegengesetzten Enden der in der Verriegelungsplatte 80 vorgesehenen Öffnung 82 in
Anlage. Ansonsten ist die Verbinderanordnung im Wesentlichen mit
derjenigen identisch, die zuvor beschrieben worden ist, und folglich wurden
in 6 gleiche Bezugszeichen für entsprechend gleiche Bestandteile,
die zuvor in Verbindung mit der ersten Ausführungsform aus den 1–5 beschrieben
worden sind, verwendet.
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Aus
dem Vorstehenden ist zu ersehen, dass die multifunktionale Komponente 26 eine
Mehrzahl von Funktionen erfüllt.
Die Komponente weist erste Mittel in Form von Montagevorsprüngen 64 und
zylindrischen Ausnehmungen 67 zur Befestigung der Verbinderanordnung
an der Leiterplatte 12 auf. Die Komponente weist zweite
Mittel in Form von Montageöffnungen 62 auf,
die mit Montagezapfen 36 des Verbindergehäuses zusammenwirken,
um das Gehäuse
an einer Seite der Platte 16 und durch die in der Platte vorgesehene Öffnung 14 hindurchreichend
zu montieren. Die Komponente umfasst dritte Mittel in Form von Verrastungsarmen 68,
welche sich durch die in der Platte vorgesehene Öffnung hindurch erstrecken, um
von Verriegelungsmitteln in Form einer Verriegelungsplatte 80 in
Eingriff genommen zu werden, um die gesamte Verbinderanordnung an
der Platte und durch diese hindurchreichend zu montieren. Schließlich weist
die multifunktionale Komponente 26 vierte Mittel in Form
von Öffnungen 70 in
den Verrastungsarmen 68 auf, um geeignete Verrastungselemente
an einem komplementären
Gegenverbinder in Eingriff zu nehmen.
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Man
wird verstehen, dass die Erfindung in anderen speziellen Formen
verkörpert
sein kann, ohne dass von den Schutzansprüchen abgewichen wird. Die vorliegenden
Beispiele und Ausführungsformen
sind daher in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht
als einschränkend
zu betrachten und die Erfindung ist nicht durch die vorliegend angegebenen
Details begrenzt.