DE68921430T2

DE68921430T2 - Elektrischer Verbinder.

Info

Publication number: DE68921430T2
Application number: DE68921430T
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Kawai; Yoshihiro Sasaki; Masaru Yoshida
Original assignee: Hirose Electric Co Ltd
Current assignee: Hirose Electric Co Ltd
Priority date: 1988-10-04
Filing date: 1989-09-15
Publication date: 1995-10-26
Anticipated expiration: 2009-09-16
Also published as: US4983127A; EP0371218A3; EP0371218B1; DE68921430D1; EP0371218A2; JPH0250983U

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder.
In der Japanischen U. M. Patentanmeldung Kokai Nr. 61-184 285, die dem selben Bevollmächtigten zuerleilt wurde wie diese Anmeldung, wird ein elektrischer Verbinder beschrieben.
Der elektrische Verbinder hat ein isolierendes Gehäuse und L-förmige Kontaktelemente, die von dem isolierenden Gehäuse gestützt werden. Die Krümmungsabschnitte zwischen den frontseitigen Kontaktabschnitten und den rückseitigen Anschlußabschnitten sind jedoch freigelegt. Zusätzlich ist ein Metallschild in dem isolierenden Gehäuse untergebracht, um die Kontaktabschnitte halbzylindrisch zu umschließen.
Der oben genannte elektrische Verbinder hat die folgenden Nachteile:
1. Die Krümmungsabschnitte der Kontaktelemente sind freigelegt, weil durch das Metallschild eine Sicherung dieser Abschnitte schwierig wird. Demzufolge sammeln sich Dreck und Staub zwischen den Kontaktelementen und verursachen eine schwache Isolation oder Kurzschluß. Außerdem kann ein Fremdelement die Kontaktelemente zerbrechen oder deformieren. Weiterhin produzieren die freigelegten Kontaktabschnitte elektromagnetische Interferenz.
2. Die Befestigungseinheiten des Metallschildes reichen nicht aus, Spiel innerhalb des isolierenden Gehäuses zu verhindern, so daß, wenn ein Verbindungsanschluß wiederhohlt ein- und ausgestöpselt wird, die dadurch entstehende Kraft an das isolierende Gehäuse weitergeleitet wird. Die durch das Ein- und Ausstöpseln erzeugte Kraft wird außerdem zu den Kontaktabschnitten weitergeleitet und verursacht dort einen Bruch der Verbindungslötstelle und es resultiert eine Separation der Kontaktabschnitte.
Ein weiterer elektrischer Verbinder wird in US-A 4 637 699 offenbart. In diesem Dokument wird eine Verbindungssteckdose offenbart, die einen U-förmigen Abschirmmantel enthält, der die Seitenoberfläche des isolierenden Körpers bedeckt. Der Abschirmmantel ist gekoppelt und befestigt an Erdungen, und Abschirmklemmen werden aus einem Stück mit dem Abschirmmantel an dessen beiden Endabschnitten hergestellt, um hinter das Klemmbord hinauszureichen. Im Stand der Technik wird jedoch ein metallisches Kappenelement, das eine Aussparung des isolierenden Gehäuses hat, weder offenbart noch vorgeschlagen. Weiterhin wird eine metallische Kappe, die ein Paar längliche Kontakte hat, die von einem oberen Abschnitt der Verbindungseinheit nach vorne zur Verbindung mit dem Verbindungsstöpsel führen, und die ein Paar Befestigungsabschnitte hat, die sich von einem unteren Abschnitt der Verbindungseinheit nach vorne erstrecken, weder offenbart noch vorgeschlagen. Die offenbarten Verbindungsstücke erstrecken sich über den Rand zweier Fußabschnitte des Abschirmmantels und krümmen sich zueinander hin. Demzufolge ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen elektrischen Verbinder bereitzustellen, bei dem die Krümmungsabschnitte der Kontaktelemente elektrisch und mechanisch geschützt sind, wobei die Kontaktelemente vollständig über ihre gesamte Länge bedeckt sind, so daß nicht nur Dreck- und Staubablagerungen an den Kontaktelementen, sondern auch die Deformation der Kontaktelemente durch eine äußere Kraft verhindert wird.
In Übereinstimmung mit der Erfindung wird die Aufgabe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 offenbart.
Das erfindungsgemäße Blockelement ist in den hinteren Hohlraum des isolierenden Gehäuses eingebracht, so daß die Klemmabschnitte und die Mittelabschnitte der Kontaktelemente von den Kontaktöffnungen und den seitlichen Kanälen des Blockelements geschützt werden. Auf diese Art und Weise sind die Kontaktelemente über ihre gesamte Länge vollständig bedeckt. Die Ausführungsgegenstände der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung offenbart, wenn sie mit den begleitenden Zeichnungen in Zusammenhang gebracht werden, in denen:
Fig. 1 ist eine perspektivische Teilschnittansicht eines zerlegten elektrischen Verbinders gemäß einem Ausführungsgegenstand der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Teilansicht eines elektrischen Verbinders, der auf eine Leiterplatte mit gedruckten Schaltkreisen gesteckt ist;
Fig. 3 ist eine Rückansicht des elektrischen Verbinders; und
Fig. 4 ist eine Teilansicht eines elektrischen Verbinders eines anderen Ausführungsgegenstandes der Erfindung.
In Fig. 1 enthält der elektrische Verbinder 1 ein isolierendes Gehäuse 100, ein Blockelement 200, Kontaktelemente 300, eine Endseitenschutzeinheit 400, eine zylindrische Abschirmeinheit 500 und eine metallische Kappe 600.
Das isolierende Gehäuse 100 ist derart aus isolierendem Material wie Plastik geformt, daß es eine ringförmige Aussparung 130 zwischen einem zylindrischen Kontaktträger 120 und einem Gehäusekörper 110 hat. Der Gehäusekörper 110 besteht aus einem kubischen Frontabschnitt 111 und einem U-förmigen Rückabschnitt 112. An der Vorderseite 113 des Frontabschnittes 111 sind vier radiale Lager 114 entsprechend den Verbindungs- oder Kontaktzapfen 501 der zylindrischen Abschirmeinheit 500 vorgesehen. Ein Paar Schnappschlitze 115 sind an den oberen Ecken der Vorderseite 113 vorgesehen, um Schnapphaken 402 der Endseitenschutzeinheit 400 aufzunehmen. Ein Paar T- förmige Schnappschlitze 116 sind an den unteren Ecken der Vorderseite 113 vorgesehen, um Schnapphaken 403 mit einem U-förmigen abstehenden Anschluß 404 aufzunehmen. Die T-fömiigen Schnappschlitze 116 stehen mit Befestigungsschlitzen 140, die vom rückseitigen Ende nach vorn führen, in Verbindung, so daß die Kontakte 404 der Endseitenschutzeinheit 400 elektrisch und mechanisch mit den Kontaktabschnitten 621 der Metallkappe 600 verbunden sind.
Das isolierende Gehäuse 100 hat eine U-förmige Aussparung 118, die vom rückseitigen Ende 117 nach vorn führt, um den Rückabschnitt der Metallkappe 600 aufzunehmen. Die Aussparung 118 steht mit einer nicht gezeigten Schnappnut in Verbindung, in die Vorlagerungen 613 einschnappen, um die Verbindung der Kappe 600 mit dem isolierenden Gehäuse 100 zu sichern. Eine rückseitige Höhlung 119 ist an dem unteren Abschnitt des Rückabschnitts 112 vorgesehen, um das Blockelement 200 aufzunehmen.
Eine Anzahl Kontaktöffnungen 121 ist in dem Kontaktträger 120 zur Führung der Kontaktabschnitte 301 der Kontaktelemente 300 vorgesehen. Ein Paar längliche Einschnitte 122 sind auf der kreisförmigen Oberfläche des Kontaktträgers 120 vorgesehen, um die länglichen Kontakte 610 der Kappe 600 aufzunehmen. Diese Einschnitte stehen mit der U-förmigen Aussparung 118 in Verbindung. Die ringförmige Aussparung 130 führt rückwärts von der Frontfläche hinaus, um die zylindrische Abschirmeinheit 500 und eine nicht gezeigte Schale eines Gegenverbinders aufzunehmen.
Das Blockelement 200 ist derart aus dielektrischem Material wie Plastik geformt, daß es seitliche Kanäle 201 zur Aufnahme zwischenliegender Abschnitte 302 der Kontaktelemente 300 hat und vertikale Öffnungen 202 zur Aufnahme von Verbindungsabschnitten 303, die von den zwischenliegenden Abschnitten 302 nach unten führen, hat. Gestufte untere Ecken 204, vorgesehen an gegenüberliegenden Enden einer unteren Fläche 203 des Blockelementes 200 verbinden sich mit unteren Flanschen 625 der Kappe 600.
Wie am besten in Fig. 2 gezeigt, ist jeder Kontakt 300 durch Stanzen und Formen einer elastischen leitenden Metallplatte hergestellt, um so den vorderen Kontaktabschnitt 301 für den Kontakt mit einem Gegenverbinder und den hinteren Kontaktabschnitt 304, der aus dem zwischenliegendem Abschnitt 302, der von dem vorderen Kontaktabschnitt nach hinten führt, und den Klemmabschnitten 303, die von dem zwischenliegendem Abschnitt 302 nach unten führen, besteht, zu haben.
Die Endseitenschutzeinheit 400 ist derart durch Stanzen und Formen einer dicken Metallplatte hergestellt, daß sie in der Mitte eine kreisförmige Öffnung 401 hat, um die Hülse des Gegenverbinders aufzunehmen. Sie hat eine quadratische, im wesentlichen mit der Vorderseite 113 des isolierenden Gehäuses 100 identische Gestalt. Ein Paar Schnapphaken 402 und ein Paar Schnapphaken 403 mit einem U-förmigen Anschluß 404 reichen jeweils von den oberen und unteren Abschnitten der Endseitenschutzeinheit 400 nach hinten.
Die zylindrische Abschirmeinheit 500 ist durch Stanzen und Formen eines elastischen dünnen Metallbleches hergestellt. Vier Verbindungszapfen 501 reichen aus der Frontseite der Abschirmeinheit 500 in radialer Richtung hinaus und ruhen in den radialen Lagern 114 am vorderen Ende des isolierenden Gehäuses 100.
Eine Vielzahl freitragender Kontakte 502, die nach vorne und nach innen führen, sind auf der kreisförmigen Oberfläche der Abschirmeinheit 500 vorgesehen.
Die Kappe 600 ist wie die Abschirmeinheit 500 durch Stanzen und Formen eines elastischen dünnen Metallbleches hergestellt, um ein Paar längliche Anschlüsse 610 und ein Paar Befestigungsabschnitte 620 zu haben. Der längliche Anschluß 610 hat ein freies leicht nach innen gebogenes Ende 611 zur Abschirmverbindung mit einer nicht gezeigten metallischen Abschirmung, die auf der Innenseite eines Gegengehäuses vorgesehen ist. Um die Elastizität des länglichen Anschlusses 610 zu erhöhen, ist an dessen freiem Ende 611 eine Öffnung 612 vorgesehen. Eine Vorlagerung 613 ist an den inneren Ecken des rückseitigen Abschnittes der länglichen Anschlüsse 610 vorgesehen, um die Kappe davor zu schützen, von dem isolierenden Gehäuse herunterzufallen.
Die Befestigungsabschnitte 620 und die länglichen Anschlüsse 610 sind mit einem Verbindungsabschnitt 630 integriert. Ein Paar Schnappzapfen 631 reichen von der Vorderseite des Verbindungsabschnitts 630 nach vorne, um in nicht gezeigte Schnappschlitze des isolierenden Gehäuses 100 geschoben zu werden. Ein Kontaktabschnitt 621 führt von dem Befestigungsabschnitt 620 nach vorne, um in den Befestigungsschlitz 140 des isolierenden Gehäuses, zur Verbindung mit dem Anschluß 404 der Endseitenschutzeinheit 500, eingeführt zu werden. An der unteren Ecke des Kontaktabschnitts 621 ist ein Vorsprung 622 vorgesehen, um den Kontaktabschnitt daran zu hindern, aus dem Befestigungsschlitz 140 herauszufallen.
Eine Fußeinheit 623 reicht von dem Befestigungsabschnitt 620 nach unten, um in einen Montageschlitz der Leiterplatte 20 eingeführt zu werden. Diese Fußeinheit 623 ist durch Löten 30 an die Masse der Leiterplatte 20 gesichert. Ein Paar Flansche 625 reicht von den unteren Ecken des Befestigungsabschnitts 620 nach innen, zur Verbindung mit den gestuften unteren Ecken 204 des Blockelements 200, um dieses zu unterstützen.
Der elektrische Verbinder wird wie folgt hergestellt:
1. Die Kontaktabschnitte 301 der L-förmigen Kontakte 300 werden in die betreffenden Kontaktlöcher 121 auf dem rückseitigen Abschnitt 112 des isolierenden Gehäuses 100 eingeführt während die zylindrische Abschirmeinheit 500 in die ringförmige Aussparung des Frontabschnittes 111 des isolierenden Gehäuses 100 geführt wird.
2. Die Endseitenschutzeinheit 400 wird dann durch Drücken der Schnapphaken 402 und 403 in die betreffenden Schnappschlitze 115 und 116 befestigt. Wie am besten in Fig. 1 gezeigt, wird das Blockelement 200 in die untere rückseitige Höhlung 119 des rückseitigen Gehäuseabschnitts 112 eingepaßt, so daß die Klemmabschnitte 303 der Kontaktelemente 300 durch die vertikalen Öffnungen 202 und die zwischenliegenden Abschnitte 302 in die seitlichen Kanäle 201 passen.
3. Die metallische Kappe 600 wird dann mit dem isolierendem Gehäuse 100 derart verbunden, daß das Blockelement 200 von den Flanschen 625 der metallischen Kappe 600 gestützt wird (Fig. 3).
4. Der elektrische Verbinder wird dann derart auf der Leiterplatte 20 angebracht, daß die Klemmabschnitte 303 der Kontakte 300 und die Fußeinheiten 623 der Kappe 600 an die jeweiligen Signalschaltkreise und die Masseanschlüsse, die auf der Rückseite der Leiterplatte 20 vorgesehen sind, gelötet werden.
Fig. 4 zeigt einen elektrischen Verbinder gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung. Die metallische Kappe 600 hat eine hintere Platte 640, um den Abschirmeffekt zu erhöhen. Die anderen Abschnitte sind die selben, wie bei der oben beschriebenen Kappe.
Die Klemmabschnitte der L-förmigen Kontakte werden von dem Blockelement geschützt, so daß verhindert wird, daß Dreck und Staub an den Kontakten klebt, wobei schwache Isolation und Kurzschlüsse verhindert werden. Ein Stoß von einem äußeren Objekt wird abgewehrt, wodurch Deformation der Klemmabschnitte verhindert wird. Die metallische Kappe umschließt die Klemmabschnitte und erhöht den Schutz vor elektromagnetischer Interferenz. Weiterhin beansprucht wiederholtes Ein- und Ausstöpseln eines Verbindungsstückes die Lötverbindung nicht oder nur geringfügig, so daß die Gefahr gering ist, daß sich die Lötstelle von der Leiterplatte löst.

Claims

1 Ein Elektrischer Verbinder (1), bestehend aus einem isolierendem Gehäuse (100) mit einem Frontabschnitt (111) und einem Rückabschnitt (112), einer Metallkappe (600) und einer Vielzahl von Kontaktelementen (300), befestigt in dem isolierendem Gehäuse, in dem

die Kontaktelemente (300) einen Kontaktabschnitt (301) zur Verbindung mit einem Kontaktträger (120) eines Gegenkontaktelements in dem isolierenden Gehäuse (100),

einen zwischenliegenden Abschnitt (302), der von den Kotaktabschnitten (301) nach hinten führt,

und einen Klemmabschnitt (303), der von dem zwischenliegenden Abschnitt (302) durch das isolierende Gehäuse (100) nach unten führt, haben;

das isolierende Gehäuse (100) eine ringförmige Aussparung (130) zur Aufnahme einer verbindenden Abschirmeinheit (500), eine rückseitige Höhlung (119) zur Aufnahme eines Blockelementes (200) zum Schutz der zwischenliegenden Abschnitte (302) der Kontaktelemente (309) mit der Kappe (600), hat;

die Kappe (600) ein Paar Befestigungsabschnitte (620) mit einem Paar von Fußelementen (623) zur Verbindung mit der Masse auf einer Leiterplatte (20) und ein Paar Flansche (625), die von unteren Ecken der Befestigungsabschnitte (620) zur Unterstützung des Blockelementes (200) nach innen reichen; ein Paar längliche Anschlüsse (610) zur Abschirmverbindung mit der metallischen Abschirmeinheit (500); und einen Verbindungsabschnitt (630), der in eine Aussparung (118) des Rückabschnittes (112) des isolierenden Gehäuses (100) eingepaßt wird, hat;

und in dem

das Blockelement (200) seitliche Kanäle (201) zur Aufnahme der zwischenliegenden Abschnitte (302) der Kontaktelemente (300) und vertikale Durchgänge (202), durch die die Klemmabschnitte (303) der Kontaktelemente (300) führen, hat.

2. Der elektrische Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das Blockelernent (200) eine Vielzahl seitlicher Kanäle (201) zur Aufnahme der zwischenliegenden Abschnitte (302) der Kontaktelemente (300), und eine Vielzahl von vertikalen Durchgängen (202) zur Aufnahme der Klermmabschnitte (303) der Kontaktelemente (300) hat, und das Blockelement (200) in die rückseitige Höhlung (119) eingepaßt wird, so daß die zwischenliegenden Abschnitte und die Klemmabschnitte in die jeweiligen seitlichen Kanäle (201) und vertikalen Durchgänge (202) eingepaßt werden.

3. Der elektrische Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das Blockelement (200) ein paar gestufte untere Ecken (204) hat, so daß, wenn die Kappe (600) mit dem isolierenden Gehäuse (100) verbunden wird, die Flansche (625) der Kappe (600) sich mit den gestuften unteren Ecken verbinden, um das Blockelement zu unterstützen.

4. Der elektrische Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die metallische Kappe (600) eine hintere Platte (640) hat, um deren Abschirmeffekt zu erhöhen.

5. Der elektrische Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die kreisförmige Aussparung (130) des isolierenden Gehäuses (100), die von einer Frontfläche (113) des Frontabschnitts (111) nach hinten reicht wenigstens eine radiale Lagerung (114), die radial von der kreisförmigen Aussparung auf der Frontfläche nach außen reicht, hat, und ein Paar Schnappschlitze (116), die von einem tieferen Abschnitt der Frontfläche nach hinten führen, und der Rückabschnitt (112) ein Paar Befestigungsschlitze (140) die von einem tieferen Endabschnitt des Rückabschnitts zur Verbindung mit den Schnappschlitzen nach vorne reichen, hat;

die anschließende zylindrische Abschirmeinheit (500) in die kreisförmige Aussparung (130) eingepaßt ist und wenigstens einen Verbindungszapfen (501) in dem radialen Lager ruhen hat;

eine Endseitenschutzeinheit (400), die ein Paar Schnapphaken (403) mit einem U-förmigen Anschluß (404), die von einem unteren Abschnitt davon nach rückwärts reichen und in die Schnappschlitze zur Sicherung der

Endseitenschutzeinheit (400) an das isolierende Gehäuse (100) eingepaßt werden, so daß der Verbindungszapfen in Verbindung mit der Endseitenschutzeinheit (400) gebracht ist.

6. Der elektrische Verbinder nach Anspruch 5, wobei

das Paar Befestigungsabschnitte (620) der Kappe (600) von einem tieferen Abschnitt des U-förmigen Verbindungsabschnitts (630) nach vorne reichen und einen Verbindungsabschnitt (621) derart an ihrem freien Ende haben daß die Verbindungsabschnitte mit den U-förmigen Kontakten (404) mit der Endseitenschutzeinheit (400) verbunden werden, wenn die

Befestigungsabschnitte (620) in die Befestigungsschlitze eingepaßt werden, wodurch der elektrische Durchgang von der zylindrischen Abschirmeinheit (500) zu der Endseitenschutzeinheit (400) und zu der Kappe (600) vervollständigt wird.

7. Der elektrische Verbinder nach einem oder mehreren der oben genannten Ansprüche, in dem die Blockeinheit (200) eine im wesentlichen rechtwinklige Gestalt hat und in die rückseitige Höhlung (119) eingepaßt wird um die rückseitige Höhlung vollständig auszufüllen, wenn sie mit dem isolierenden Gehäuse (100) in Verbindung gebracht wird, so daß die zwischenliegenden Abschnitte und Klemmabschnitte (302, 303) in die jeweiligen seitlichen Kanäle (201) und vertikalen Durchgänge eingepaßt werden und vollständig gesichert werden.