DE68923424T2

DE68923424T2 - Steckverbinder mit Steckverriegelung zur Schaltplatte.

Info

Publication number: DE68923424T2
Application number: DE68923424T
Authority: DE
Inventors: George Harold Douty; David James Fabian; Timothy Lee Kocher; Joseph Robert Reagan
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1989-10-04
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2009-10-05
Also published as: US4907987A; KR900008727A; EP0366964A1; DE68923424D1; JP2660443B2; EP0366964B1; MY111327A; JPH02183977A; ES2074460T3; CA1303162C; BR8905610A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder und insbesondere auf einen elektrischen Verbinder mit einer integralen Einrichtung zum Befestigen des Verbinders auf einer gedruckten Schaltungsplatte, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es bestehen Vorrichtungen zum Versehen von elektrischen Verbindern mit integralen Einrichtungen zur Befestigung an einer gedruckten Schaltungsplatte. Eine solche Vorrichtung ist in dem US-Patent 4 697 833 offenbart, bei der eine Schulteröse mit einem Flansch und einem allgemein rohrförmigen Schaft engsitzend in einer Öffnung in einem Verbindergehäuse aufgenommen ist. Die Öse ist in der Öffnung kraftschlüssig aufgenommen, wobei dazwischen ein Festsitz vorhanden ist, und sie besitzt einen rohrförmigen Schaft, der sich über die Befestigungsseite des Verbinders hinaus erstreckt. Die Ösen werden mit jeweiligen vorgeformten Löchern in einer gedruckten Schaltungsplatte sowie mit dem auf der gedruckten Schaltungsplatte aufgenommenen Verbinder ausgerichtet, wobei sich die Enden der Schäfte durch die gedruckte Schaltungsplatte hindurch erstrecken und umgerollt, konisch erweitert oder verlötet werden können, um den Verbinder an der gedruckten Schaltungsplatte zu befestigen.
Eine weitere Vorrichtung ist in der EP-A-0 180 284 offenbart, bei der ein mit einer gezogenen Hülle integraler Erdungsbügel federnd nachgiebige Zinken aufweist, die sich beim Einführen in Öffnungen in einer gedruckten Schaltungsplatte aufeinander zu biegen und dann auf ihren ursprünglichen Abstand zurückfedern, so daß Schultern dazu veranlaßt werden, sich unter der unteren Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatte zu erstrecken, um dadurch den Verbinder an der gedruckten Schaltungsplatte zu befestigen.
Die FR-A-2 386 963 offenbart einen elektrischen Verbinder mit einem Plattenverriegelungselement zur Befestigung des Verbinders an einer gedruckten Schaltungsplatte, wobei das Plattenverriegelungselement federnd nachgiebige Zinken aufweist, die wie die des Erdungsbügels der EP-A-0 180 284 ausgebildet sind.
Das INDUSTRIAL FASTENERS HANDBOOK, 3. Auflage, The Trade & Technical Press Limited, Morden, Surrey, Großbritannien, 1985, Seiten 375, 376, offenbart Eintreibniete mit einem keilnutförmigen Schaft mit zwei Zinken zur Schaffung eines Griffes beim Eintreiben derselben in passend dimensionierte Löcher.
Eine weitere Vorrichtung ist in dem US-Patent 4 717 219 offenbart, bei der ein ein umgekehrtes Ende aufweisendes Ösenelement reibungsschlüssig in einer Öffnung in einem Befestigungsflansch eines Verbinders angeordnet ist. Wenn der Verbinder auf einer gedruckten Schaltungsplatte aufgenommen ist und das Ösenelement durch eine Öffnung in dieser hindurchgeführt ist, wird das umgekehrte Ende durch Aktivierung durch eine Bohrung in dem rohrförmigen Schaft hindurch breit gemacht oder erweitert, um den elektrischen Verbinder an der gedruckten Schaltungsplatte zu befestigen.
Ein elektrischer Verbinder gemaß der vorliegenden Erfindung ist im Anspruch 1 angegeben. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand eines Beispiels auf die Begleitzeichnungen beschrieben. Darin zeigen:
Figur 1 eine Perspektivansicht eines auf einer Oberfläche montierbaren Verbinders mit einem Plattenverriegelungselement gemäß der vorliegenden Erfindung, und zwar in einem von einer gedruckten Schaltungsplatte weggezogenen Zustand;
Figur 2 eine vergrößerte Perspektivansicht eines in Figur 1 gezeigten Plattenverriegelungselements;
Figur 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Endansicht eines Plattenverriegelungselements, das in einer Öffnung des Befestigungsflansches eines Verbinders befestigt ist, wobei der Verbinder an einer gedruckten Schaltungsplatte angebracht ist;
Figur 4 eine Draufsicht auf einen Verbinder, der auf einer gedruckten Schaltungsplatte angebracht ist, wobei die Plattenverriegelungselemente mit der Hauptlänge des Verbindergehäuses ausgerichtet sind;
Figur 5 eine Draufsicht auf einen Verbinder, der auf einer gedruckten Schaltungsplatte angebracht ist, wobei die Plattenverriegelungselemente in einer bevorzugten Ausrichtung im rechten Winkel zueinander angeordnet sind;
Figur 6 eine Draufsicht auf einen Verbinder ähnlich der Figur 4, wobei sich die Plattenverriegelungselemente zwischen Kontaktreihen befinden;
Figur 7 eine vergrößerte Frontansicht eines Plattenverriegelungselements gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel;
Figur 8 eine vergrößerte Seitenansicht des alternativen Ausführungsbeispiels des Plattenverriegelungselements der Figur 7;
Figur 9 eine teilweise weggebrochene vergrößerte Perspektivansicht des Betätigungsclips des Plattenverriegelungselements der Figur 7;
Figur 10 eine vergrößerte Perspektivansicht des unteren Bereichs des Plattenverriegelungselements der Figur 7;
Figur 11 eine Perspektivansicht des alternativen Ausführungsbeispiels des Plattenverriegelungselements der Figur 7;
Figur 12 eine Schnittansicht des alternativen Ausführungsbeispiels des Plattenverriegelungselements der Figur 7, das in einer Öffnung des Befestigungsflansches eines Verbinders befestigt ist, wobei der Verbinder an einer gedruckten Schaltungsplatte angebracht ist und das Plattenverriegelungselement sich in seinem unaktivierten Zustand befindet;
Figur 13 eine Schnittansicht des alternativen Ausführungsbeispiels des Plattenverriegelungselements der Figur 7, wobei das Plattenverriegelungselement aktiviert ist;
Figur 14 eine fragmentarische Perspektivansicht eines Verbinderflansches und eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Plattenverriegelungselements;
Figur 15 eine Perspektivansicht noch eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels eines Plattenverriegelungselements;
Figur 16 eine teilweise weggebrochene Perspektivansicht eines elektrischen Verbinders, der das Plattenverriegelungselement der Figur 15 verwendet; und
Figur 17 eine Perspektivansicht eines elektrischen Verbinders, der von noch einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel eines Plattenverriegelungselements Gebrauch macht und von dem ein Plattenverriegelungselement weggezogen dargestellt ist.
Figur 1 zeigt eine Perspektivansicht eines auf einer Oberfläche anbringbaren Verbinders 20 mit einem Plattenverriegelungselement 22 gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei diese von einer gedruckten Schaltungsplatte 24 weggezogen dargestellt sind. Der Verbinder 20 besitzt ein Gehäuse 26, das aus thermoplatischem Material geformt ist und eine Verbindungsseite 28, eine gegenüberliegende Befestigungsseite 30, einander gegenüberliegende Seitenwände 32, 34 sowie einander gegenüberliegende Endwände 36, 38 aufweist. Der Verbinder 20 besitzt Anschlußaufnahmepassagen, die sich von der Verbindungsseite 28 zu der Befestigungsseite 30 erstrecken, wobei in den Passagen Anschlüsse 40 befestigt sind. Die Anschlüsse 40 sind typisch für eine Anbringung auf einer Oberfläche zum Verbinden des Lötfahnenbereichs 42 des Anschlusses 40 mit Leiterbahnen 44 auf der oberen Oberfläche 46 der gedruckten Schaltungsplatte 24. Bei den Anschlüssen 40 kann es sich um jeden beliebigen bekannten Anschluß handeln, und zwar sowohl um Stifte als auch um Aufnahmen, wie z.B. die in den US-Patenten 4 693 528 oder 4 695 106 offenbarten Anschlüsse. Der Verbinder 20 kann ein Paar Befestigungsflansche 48 aufweisen, in denen sich eine Aussparung oder Öffnung 54 zum Aufnehmen des Plattenverriegelungselements 22 befindet. Die Halteseiten der Flansche 48 sind koplanar zur Aufnahme in Anlage an der gedruckten Schaltungsplatte 24 und können Abstandselemente zum Reinigen unter dem Verbinder 20 nach einem Lötvorgang aufweisen.
Wie am besten in Figur 2 zu sehen ist, ist das planare Plattenverriegelungselement 22 aus flachem Vollmaterial gestanzt, wobei es sich typischerweise um einen wärmebehandelten Stahl handelt, und ist dann zur Steigerung der Lötmaterialbenetzung plattiert. Das Plattenverriegelungselement 22 besitzt einen ersten Bereich 58, der in einer Öffnung 54 im Festsitz aufnehmbar ist. Typischerweise ist die Breite des ersten Bereichs 58 zwischen Scherflächen 60 geringfügig größer als die Breite der Öffnung 54, so daß bei Einsetzen des Plattenverriegelungselements 22 in die Öffnung 54 sich verjüngende Kanten 62 das an die Öffnung 54 angrenzende Gehäuseraaterial durchpflügen bzw. sich in dieses eingraben und dadurch eine Festsitz-Festhaltewirkung schaffen. Zungen 64 erstrecken sich von dem ersten Bereich 58 weg sowie in seitlicher Richtung über die ersten Flächen 60 hinaus, so daß sie Schultern 66 bilden, die an der Halteseite 52 angreifen, um den Verbinder 20 in Anlage an der Oberfläche 46 zu befestigen. Die Zungen 64 schaffen somit eine Einrichtung zum Verhindern eines Trennens des Gehäuses 20 von dem Plattenverriegelungselement 22.
Ein zweiter Bereich 68 erstreckt sich von dem ersten Bereich 58 weg und besitzt einen länglichen Schlitz 70, der Federelemente 72, 74 definiert. Die Breite des zweiten Bereichs 68, wie sie durch äußere Scherflächen 76, 78 definiert ist, ist typischerweise geringer als die Breite des ersten Bereichs 58, wie sie durch die Flächen 60, 62 definiert ist, und typischerweise geringer als die Breite der Plattenverriegelungselement-Aufnahmeöffnungen 56 in der gedruckten Schaltungsplatte 24. Die Federelemente 72, 74 erstrecken sich über die Befestigungsseite 50 hinaus und sind wieder miteinander vereinigt und bilden ein geschlossenes Ende 80. Das geschlossene Ende 80 kann abgeschrägte Oberflächen 82 aufweisen, um das Einführen in die Öffnung 54 sowie die Plattenverriegelungselement- Aufnahmeöffnung 56 zu erleichtern.
Entlang der Federelemente 70, 72 besitzt das Plattenverriegelungselement 22 an Scherflächen 76, 78 Widerhaken 81, die sich seitlich über die Breite des zweiten Bereichs 68, wie sie durch die Flächen 78, 78 definiert ist, hinauserstrecken. Die Widerhaken 84 besitzen eine schräg verlaufende Oberfläche 86, die in Richtung auf die Mittenlinie 88 des Plattenverriegelungselements 22 in Richtung von dem ersten Bereich 58 zu dem Ende 80 abgewinkelt ist; die schräg verlaufende Oberfläche 86 erstreckt sich zu einer Spitze 90. Typischerweise sind die Widerhaken 84 im Abstand voneinander in Paaren seitlich einander gegenüberliegend angeordnet, so daß ein Widerhaken 84a an dem einen Federelement 70 in seitlicher Richtung einem Widerhaken 84b an dem anderen Federelement 72 gegenüberliegt. Die Spitzen 90 der Widerhaken 84a, 84b definieren eine Breite, die größer ist als die Breite der Plattenverriegelungselement-Aufnahmeöffnung 56.
Die Widerhaken 84 sind im Abstand voneinander entlang der Federelemente 70, 72 in dem Bereich des länglichen Schlitzes 70 angeordnet. Wie am besten in Figur 3 zu sehen ist, sind die Widerhaken 84 derart positioniert, daß sie bei Anbringung des Verbinders 20 auf der gedruckten Schaltungsplatte 24 an der Wandung 92 der Plattenverriegelungselement-Aufnahmeöffnungen 56 angreifen.
Die Plattenverriegelungselemente 22 werden in die Plattenverriegelungselement-Aufnahemöffnungen 54 des Verbinders 20 eingeführt, bis die Schultern 66 an der Halteseite 52 angreifen. Der Verbinder 20 wird anschließend über der gedruckten Schaltungsplatte 24 typischerweise mit Hilfe eines Roboters positioniert, wobei die Mittenlinie 88 der Plattenverriegelungselemente 22 und somit der Achse der Öffnungen 54 mit der Achse der Öffnungen 56 ausgerichtet wird. Der Verbinder 20 wird dann in Richtung auf die gedruckte Schaltungsplatte 24 bewegt, bis der zweite Bereich 68 unter Zuhilfenahme der abgeschrägten Oberflächen 82 in der Plattenverriegelungselement-Aufnahmeöffnung 56 aufgenommen ist. Beim Bewegen des Verbinders 20 näher zu der gedruckten Schaltungsplatte 24 hin beginnen die Widerhaken 84, in die Öffnung 56 einzutreten. Eine sich aufgrund der Relativbewegung des Verbinders in Richtung auf die gedruckte Schaltungsplatte 24 am Rand der Öffnung 56 ergebende Reaktion verursacht ein nach innen gehendes Biegen der Federelemente 72, 74, wenn sich die schräg verlaufenden Oberflächen 86 an der oberen Oberfläche 46 auf den Rand der Öffnung 56 bewegen. Die Widerhaken 84 treten in die Öffnung 56 ein, wobei sich die Widerhaken 84, genauer gesagt die Spitzen 90, in die Wandung 92 einkrallen. Dadurch ist eine Einführkraft erforderlich, um ein Einführen des Plattenverriegelungselements 22 in die Plattenverriegelungselement-Aufnahmeöffnung 56 zu bewerkstelligen. Die Bewegung des Verbinders 20 in Richtung auf die Oberfläche 46 setzt sich fort, bis die Befestigungsseite 30 an der Oberfläche 46 angreift. Auf diese Weise befinden sich die Widerhaken 84 in einem Festsitz in Eingriff mit der Wandung 92, und zwar typischerweise auf halbem Wege durch die Dicke der gedruckten Schaltungsplatte hindurch, um dadurch das Plattenverriegelungselement 22 und somit den Verbinder 20 an der gedruckten Schaltungsplatte 24 zu befestigen, wie dies in Figur 3 gezeigt ist. Das Plattenverriegelungselement 22 wird während des Einführens in die Öffnung 26 vorzugsweise durch ein Werkzeug unterstützt, um sicherzustellen, daß sich das Plattenverriegelungselement 22 nicht nach rückwärts aus der Öffnung 54 herausbewegt.
Die Figuren 1 und 3 zeigen Plattenverriegelungselemente 22, die in der Öffnung 54 derart aufgenommen sind, daß die Ebene des Plattenverriegelungselements 22 parallel zu der Breite des Verbindergehäuses 26 ist. Außerdem zeigt Figur 1 zwei Plattenverriegelungselemente 22, deren Ebenen zueinander parallel sind. Die Ebene der Plattenverriegelungselemente muß jedoch nicht parallel zu der Breite des Verbindergehäuses 26 oder parallel zueinander sein, wenn zwei Plattenverriegelungselemente vorhanden sind. Figur 4 zeigt einen Verbinder mit zwei Plattenverriegelungselementen 22, wobei die Ebene der Plattenverriegelungselemente parallel zu einer durch die Achsen der Öffnungen 54 verlaufenden Ebene ist.
Da die Plattenverriegelungselemente 22 planar sind, können beträchtliche Fehler bei der Positionierung des Verbinders 20 und somit des Lötfahnenbereichs 42 der Anschlüsse 40 relativ zu den Leiterbahnen 44 auftreten. Positionsfehler lassen sich dadurch reduzieren, daß man die Ebenen der Plattenverriegelungselemente 22 rechtwinklig zueinander ausrichtet. Außerdem lassen sich Positionsfehler dadurch auf ein Minimum reduzieren, daß man die Ebene jedes Plattenverriegelungselements 22 des Verbinders 20 auf einen Winkel von 450 in bezug auf ein Liniensegment ausrichtet, das durch die Achse der Öffnungen 54 verläuft, in denen die Plattenverriegelungselemente 22 in dem Verbinder 20 befestigt sind, wie dies in Figur 5 gezeigt ist.
Wie am besten in Figur 6 zu sehen ist, können die Plattenverriegelungselemente 22 und die Öffnungen 54 zwischen den Anschlüssen 40 angeordnet sein, wodurch die Notwendigkeit für Flansche 48 umgangen ist. Die Ebene des Plattenverriegelungselements 22 kann parallel zu einer Reihe von Anschlüssen 40 oder rechtwinklig dazu verlaufen.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Plattenverriegelungselements ist in den Figuren 7 bis 13 gezeigt. Das alternative Ausführungsbeispiel des Plattenverriegelungselements 22'ist gebildet aus zwei Teilen, nämlich einem Element 94 und einem Aktivierungsclip 96. Figur 7 zeigt eine Frontansicht des Plattenverriegelungselements 22'; Figur 8 zeigt eine Seitenansicht des Plattenverriegelungselements 22'. Das Element 94 ist dem Plattenverriegelungselement 22 sehr ähnlich, wie dies am besten in der Perspektivansicht der Figur 2 zu sehen ist. Der Schlitz 70' besitzt einen breiteren Abschnitt 98 in der Nähe des ersten Bereichs 58 und einen schmaleren Abschnitt 100 in einer von dem ersten Bereich 58 abgelegenen Distanz, wie dies bei der Mitte des Schlitzes 70 entlang der Mittenlinie 88 dargestellt ist. Der Schlitz 70' bildet an den Federelementen 72' und 74' Wände 102 und 104, die in dem breiteren Abschnitt 98 in einer größeren Distanz voneinander angeordnet sind als in dem schmaleren Abschnitt 100. Der Schlitz 70' erhält diese Form dadurch, daß er entweder in dieser Form gestanzt wird oder ähnlich dem Schlitz 70 gestanzt wird und die Federelemente 72 und 74 in Richtung auf die Mittenlinie 88 geformt werden, so daß sich der Schlitz 70' und die Federelemente 72' und 74' ergeben.
An den Zungen 64' sind Führungen 106 ausgebildet. Die Führungen 106 sind aus der Ebene des Plattenverriegelungselements 22' herausgeformt und schaffen eine Führungsfläche 108, entlang derer sich der Aktivierungsclip 96 bewegen kann. Die Führungen 106 können teilweise von den Zungen 64' weggeschert sein, wie dies bei 110 gezeigt ist, sowie aus der Ebene des Plattenverriegelungselements in derselben Richtung oder in entgegengesetzter Richtung herausgeformt sein.
Der Aktivierungsclip 96 ist am besten in der teilweise weggebrochenen, vergrößerten Perspektivansicht der Figur 9 zu sehen, in der er von dem Plattenverriegelungselement 22' getrennt ist. Der Aktivierungsclip 96 ist gebildet aus einen ersten und einem zweiten Arm 112, 114, die durch einen Biegungsbereich 116 miteinander verbunden sind. Der erste und der zweite Arm 112, 114 bilden ein U-förmiges Gebilde und sind im wesentlichen mit der Dicke des Elements 94 voneinander beabstandet. Ein Bereich des ersten Arms 112 ist über den den ersten den zweiten Arm 112, 114 trennenden Raum hinweg und somit durch den Schlitz 70' hindurch ausgebildet, so daß er an dem zweiten Arm 114 angreift. Eine Zunge 118 ist an dem von dem Biegungsbereich 116 abgelegenen Ende des ersten Arms 112 ausgebildet. Das Ende 120 der Zunge 118 ist in einer Aussparung 122 in dem zweiten Arm 114 aufgenommen. Die obere Oberfläche 124 des Endes 120 greift zur Schaffung einer Halterung an der Basis 126 der Aussparung 122 an. Die Seiten der Zunge 118 bilden Wände 128, 130, die wiederum die Breite der Zunge 118 definieren. Die Wände 128, 130 sind über eine Breite voneinander beabstandet, die größer ist als die Breite des schmalen Abschnitts 100 des Schlitzes 70', wie sie durch die Wände 102, 104 definiert ist, wobei sich das Plattenverriegelungselement 22' in einem unaktivierten Zustand befindet, wie dies in den Figuren 7, 11 und 12 gezeigt ist. Typischerweise ist die Breite der Zunge 118 im wesentlichen identisch mit oder geringfügig geringer als die Distanz zwischen den Wänden 102, 104 in dem breiteren Abschnitt 98.
Wenn das Plattenverriegelungselement 22' in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet und in der in den Figuren 7 und 8 gezeigten Weise zusammengebaut ist, wird das Plattenverriegelungselement 22' dadurch in die Öffnung 54 des Verbinders 20 eingeführt, daß man auf die obere Oberfläche 132 der Zungen 64' drückt. Das Plattenverriegelungselement 22' wird in der Öffnung 54 im Festsitz aufgenommen, wie dies vorstehend in bezug auf das Plattenverriegelungselement 22 beschrieben worden ist.
Der Verbinder 20 wird unterhalb von Leisten 29 gegriffen und typischerweise mit Hilfe eines Roboters an der gedruckten Schaltungsplatte 24 angebracht. Die sich verjüngenden Oberflächen 82 erleichtern ein Einführen des Endes 80 in die Öffnung 56. Bei Bewegung des Plattenverriegelungselements 22' in die Öffnung 56 sind die Spitzen 90 der Widerhaken typischerweise vor den wänden 92 der Plattenverriegelungselement-Aufnahmeöffnung 56 beim Einführen in diese angeordnet, so daß sich ein Plattenverriegelungselement mit einer Einführkraft null ergibt. Die Bewegung des Verbinders 20 in Richtung auf die Oberfläche 46 hält an, bis die Befestigungsfläche 30 an der Oberfläche 46 angreift. Dies führt zum angebrachten Zustand des Verbinders mit unaktiviertem Plattenverriegelungselement, wie dies in Figur 12 gezeigt ist.
Das Plattenverriegelungselement 22 wird anschließend aktiviert, indem eine Kraft entlang der Mittenlinie 88 auf den Biegungsbereich 118 ausgeübt wird, um eine Bewegung des Aktivierungsclips 96 von dem in Figur 12 gezeigten, unaktivierten Zustand in bezug auf die Perspektivansicht der Zeichnungen nach unten in den in Figur 13 gezeigten aktivierten Zustand zu veranlassen. Der Aktivierungsclip 96 kann sich entlang der Mittenlinie 98 bewegen, bis die Innenseite des Biegungsbereichs 116 an der Oberfläche 136 zwischen den Zungen 64' angreift. Der erste und der zweite Arm 112, 114 werden in der Öffnung 54 aufgenommen, wie dies am besten in den Figuren 12 und 13 zu sehen ist.
Während der Aktivierung bzw. Betätigung bewegen sich die äußeren Kanten 134 des zweiten Arms 114 zwischen den Führungsflächen 108. Die aufgebrachte Kraft wird durch den ersten und den zweiten Arm 112, 114 auf beide Enden der Zunge 118 übertragen. Die zwischen den Wänden 128 und 130 bzw. den Wänden 102 und 104 auftretende Reaktion hat zur Folge, daß sich die Federelemente 72' und 74' in seitlicher Richtung von der Mittenlinie 88 weg und in Richtung auf die Wände 92 der Öffnung 56 bewegen, mit dem Ergebnis, daß sich die Widerhaken 84, und im spezielleren die Spitzen 90, in die Wände 92 der Öffnung 56 einkrallen, wodurch sich ein Festsitz zwischen dem Plattenverriegelungselement 22', und zwar insbesondere den Widerhaken 84, und den Wänden 92 der Plattenverriegelungselement-Aufnahmeöffnung 56 ergibt, um den Verbinder 20 an der gedruckten Schaltungsplatte 24 zu befestigen. Wenn die Innenseite des Biegungsbereichs 116 an der Oberfläche 136 anliegt, bleibt die Zunge 118 zwischen den Federelementen 72' und 74' positioniert, um dadurch sicherzustellen, daß die Widerhaken 84 mit der Wand 92 in Eingriff bleiben und der Verbinder 20 an der gedruckten Schaltungsplatte 24 befestigt bleibt.
Bei der Bewegung des Aktivierungsclips 96 zur Aktivierung des Plattenverriegelungselements 22' bewegt sich die Zunge 118 von dem breiteren Abschnitt 98 zu dem schmaleren Abschnitt 100, wodurch der Schlitz 70' zur Aufweitung gezwungen wird, um die Breite der Zunge 118 zwischen den Federelementen 72' und 74' aufzunehmen, wobei die Wände 128, 130 typischerweise an den Wänden 102 bzw. 104 angreifen. Figur 13 zeigt das Plattenverriegelungselement 22' in einem aktivierten Zustand. Der untere Bereich des Schlitzes 70' ist deutlich breiter geworden; der obere Bereich, der als breiterer Abschnitt 98 wird, ist im Umriß dargestellt und ist ebenfalls breiter geworden.
Vor der Betätigung des Clips 96 wird das Gehäuse 26 unter den Leisten 29 gegriffen, wobei dies typischerweise durch die Roboter-Greifeinrichtung erfolgt, die den Verbinder 20 auf der gedruckten Schaltungsplatte 24 positioniert hat. Die auf den Betätigungsclip 96 entlang der Mittenlinie 88 ausgeübten Betätigungskräfte erzeugen gleiche sowie entgegengesetzte Kräfte an dem Gehäuse 26. Wenn das Gehäuse 26 unter den Leisten 29 gegriffen ist, werden die Betätigungskräfte und die Reaktionskräfte entlang der Mittenlinie 88 nur auf das Plattenverriegelungselement, das Gehäuse 26 und die Roboter-Greifeinrichtung oder eine andere Werkzeugeinrichtung ausgeübt. Es wirkt keine Kraft entlang der Mittenlinie 88 auf die gedruckte Schaltungsplatte 24, und somit gibt es keine Kräfte, die andere Komponenten beeinträchtigen, die auf der Platte 24 angebracht, jedoch noch nicht mit dieser verlötet sind.
Das alternative Ausführungsbeispiel des Plattenverriegelungselements 22' ist als Plattenverriegelungselement beschrieben worden, das eine Einführkraft null besitzt; zwischen den Widerhaken 84 und der Wandung 92 könnte beim Einsetzen des Plattenverriegelungselements in die Öffnung 56 ein Festsitz vorhanden sein, wobei in diesem Fall durch Betätigung des Aktivierungsclips 96 die Festhaltewirkung des Verbinders 20 auf der gedruckten Schaltungsplatte 24 gesteigert würde.
Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel eines Plattenverriegelungselements, das in Figur 14 von dem Gehäuse 26 weggezogen dargestellt ist, besitzt das Plattenverriegelungselement 22'' ein Festhaltemerkmal 140, das in dem ersten Bereich 58 ausgebildet ist, wobei sich das Festhaltemerkmal aus der Ebene des Plattenverriegelungselements herauserstreckt. Das Festhaltemerkmal 140 ist mit einem Paar Scherliniensegmente 142, 144 quer zu der Mittenlinie 88 hergestellt. Bei dem aus der Ebene des Plattenverriegelungselements 22' herausgeformten Festhaltemerkmal 140 bilden die Oberflächen 142a und 144a im wesentlichen senkrecht zu der Ebene des Plattenverriegelungselements 22'' verlaufende Flächen.
Das Plattenverriegelungselement 22'' wird in einem seitlichen Kanal 146 in dem Gehäuse 26 aufgenommen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Kanal 146 in einem integralen Befestigungsflansch 48 ausgebildet, der zu der Seite 148 hin offen ist. Der Kanal 146 ist an der Seite 148 abgeschrägt 150, um dem Einführen des Plattenverriegelungselements 22'' Rechnung zu tragen. Der seitliche Kanal 146 ist gebildet aus einem schmaleren ersten Kanal 152, der zu der Befestigungsseite 50 offen ist und sich von dieser nach oben erstreckt und zur Bildung eines breiteren zweiten Kanals 154 weiter wird, der eine Leiste 156 bildet, und in einem Kanalende 158 endet.
Das Plattenverriegelungselement 22'' wird von der Seite 148 her in seitlicher Richtung in das Gehäuse 26 bewegt, wobei der erste Bereich 58 in dem Kanal 146 aufgenommen wird und sich der zweite Bereich 68 über die Befestigungsseite 50 hinaus erstreckt. Die Fläche 144a greift an der Leiste 156 an, und die obere Oberfläche 160 greift an dem Kanalende 158 an, wobei dies in einem Festsitz erfolgt, um ein Herausfallen des Plattenverriegelungselements 22'' aus dem Kanal 146 zu verhindern. Weiterhin handelt es sich bei dem Festhaltemerkmal um ein Federelement, das gegen die Kanalseitenwand 162 drückt, wodurch wiederum der erste Bereich 58 des Plattenverriegelungselements 22'' gegen die Kanalseitenwand 164 gedrückt wird.
Wenn der Verbinder 20 auf der gedruckten Schaltungsplatte 24 angebracht wird und die zweiten Bereiche 68 des Plattenverriegelungselements 22'' in die Plattenverriegelungselement-Aufnahmeöffnungen 56 eintreten und auf Widerstand stoßen, wenn die Widerhaken 84 an der Wandung 92 angreifen, greift-die obere Oberfläche 160 an dem Kanalende 158 an, um das Plattenverriegelungselement 22'' in die Öffnung 56 zu drücken, bis die Befestigungsseite 30 an der gedruckten Schaltungsplatte 24 anliegt, wodurch die Notwendigkeit für Unterstützungswerkzeuge eliminiert ist. Wenn die Widerhaken 84 das Plattenverriegelungselement 22'' an der gedruckten Schaltungsplatte 24 befestigen, greift die Fläche 144a an der Leiste 156 an, um den Verbinder 20 an der gedruckten Schaltungsplatte 24 zu befestigen.
Noch ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel eines Plattenverriegelungselements 22''' ist in den Figuren 15 und 16 für rechtwinklige Verbinder dargestellt. Der erste Bereich des Plattenverriegelungselement ist als Clip 170 ausgebildet, der an seinem vorderen Rand 172 zur Erleichterung des Einführvorgangs abgeschrägt ist. Schenkel 74, die in bezug auf den Einführvorgang an dem hinteren Rand des Clips 170 vorgesehen sind, sind aus der Ebene des Clips 170 herausgebogen, um einen Festsitz zu schaffen und ein Herausbewegen zu verhindern.
Der Clip 170 wird in einer Clipaufnahmeaussparung 176 aufgenommen, die in der Befestigungsseite 30 des Gehäuses 26 vertieft ausgebildet ist. Das Gehäuse 26 kann eine oder mehrere solche Clipaufnahmeaussparungen 176 aufweisen, wobei dies von der Anzahl der Kontakte in dem Gehäuse sowie von der erforderlichen Festhaltekraft abhängig ist. Bei der Aussparung 176 handelt es sich um ein T-förmigen Schlitz mit einem Paar voneinander beabstandeter Kanäle 178, 180. Jeder der voneinander beabstandeten Kanäle 178, 180 bildet jeweils ein Paar eng voneinander beabstandeter, einander gegenüberliegender Anschlagflächen 182, 184, die sich im wesentlichen parallel zu der Befestigungsseite erstrecken und die Seitenkanten 186, 188 zwischen sich aufnehmen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel öffnen sich die Kanäle 178, 180 in der Nähe des Lötfahnenbereichs 42 der Anschlüsse 40 auf die Seitenwand des Verbinders 20.
Der Eingang zu den Kanälen 178, 180 kann zur Erleichterung des Einführens des Clip 170 abgeschrägt sein. Der Clip 170 wird in die Aussparung 176 geschoben, wobei die Seitenkanten 186, 188 in den Kanälen 178, 180 zwischen den Anschlagflächen 182, 184 aufgenommen werden, und zwar bis zum Angreifen des vorderen Randes 172 an dem Anschlag 190, wodurch der Clip 170 in der Aussparung 176 positioniert ist. Auf diese Weise erstreckt sich der zweite Bereich 68 über die möglicherweise mit Abstandselementen ausgebildete Befestigungsseite 30 in der Nähe des Lötfahnenbereichs der Anschlüsse 40 hinaus, um die Festhaltekräfte, die das Verbindergehäuse auf einer gedruckten Schaltungsplatte festhalten, sowie die auf den Lötfahnenbereich der Kontakte wirkenden Kräfte, wenn die Kontakte mit den Leiterbahnen auf der gedruckten Schaltungsplatte verlötet werden so eng wie dies in der Praxis möglich ist, miteinander auszurichten.
Noch ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel eines Plattenverriegelungselements 22'''' ist in Figur 17 dargestellt. Figur 17 zeigt einen Verbinder 20 als rechtwinklig abgebogenen Sockel ohne Abdeckung, an dessen einem Ende ein Plattenverriegelungselement 22'''' angebracht ist, während ein Plattenverriegelungselement 22'''' von dem anderen Ende von diesem weggezogen dargestellt ist. Das Plattenverriegelungselement 22'''' besitzt einen ersten Bereich, der ein Paar Zungen 200, 202 beinhaltet, die zur Aufnahme in Anschlußaufnahmepassagen 204, 206 ausgelegt sind, die keine Anschlüsse enthalten. Die Ebene des zweiten Bereichs 68 kann parallel zu den Zungen 200, 202 verlaufen, wie dies bei dem weggezogenen Plattenverriegelungselement 22'''' dargestellt ist, oder sie kann rechtwinklig dazu ausgebildet sein, wie dies bei dem an dem Verbinder 20 angebrachten Plattenverriegelungselement 22'''' dargestellt ist. Wenn die Zunge 200 in der Passage 204 über der Anschlußbiegeauflage 208 aufgenommen ist und die Zunge 202 in der Passage 206 unter der Anschlußbiegeauflage 208 aufgenommen ist, erstreckt sich der zweite Bereich 68 des Plattenverriegelungselements 22'''' im wesentlichen parallel zu dem Lötfahnenbereich 42 der Anschlüsse 40, wobei er sich über die Befestigungsseite 30 hinaus erstreckt. Der erste Bereich 58'''' kann sich über die Anschlußbiegeauflage 208 und durch einen darin befindlichen Anschlußaufnahmekanal 210 erstrecken.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Zungen 200, 202 in einem rechten Winkel mit einem vertikalen Element 212 und einem quer verlaufenden Element 210 ausgebildet, die zur Erleichterung des Einführvorgangs beide abgeschrägt sind, wie dies bei 216 dargestellt ist. Die Zungen 200, 202 sind in den Passagen 204, 206 in einem Festsitz aufgenommen. An den quer verlaufenden Elementen 214 sind Widerhaken 218 vorgesehen, um die Zungen 200, 202 in den Passagen 204, 206 zu befestigen, wenn sie in diese eingeführt werden. Beim Einführen der Zungen 200, 202 in die Passagen 204, 206 greifen die vertikalen Elemente 212 an Seitenwänden 220, 222 an, wobei sich die quer verlaufenden Elemente 214 durch die Passagen 204, 206 erstrecken, um die Widerhaken 218 zu veranlassen, sich in die jeweiligen Seitenwände 224, 226 einzugraben.
Das Kunststoffmaterial hinter den Widerhaken fließt, um die Zungen 200, 202 in den Passagen 204, 206 zu befestigen und somit das Plattenverriegelungselement 22'''' an dem Verbinder 20 zu befestigen.
Jedes der vorstehend beschriebenen Plattenverriegelungselemente kann in einer beliebigen bekannten Weise in einem Verbindergehäuse festgehalten sein, einschließlich des beschriebenen Festsitzes. Jedes Plattenverriegelungselement eliminiert die Notwendigkeit für aktive, unter der Platte verwendete Werkzeugeinrichtungen und ist in einem großen Toleranzbereich verwendbar, und zwar sowohl hinsichtlich der Dicke der gedruckten Schaltungsplatte als auch des Durchmessers der Plattenverriegelungselement-Aufnahmeöffnung sowie auch hinsichtlich unterschiedlicher Dicken von gedruckten Schaltungsplatten.

Claims

1. Elektrischer Verbinder (20) zur Anbringung an einer gedruckten Schaltungsplatte, wobei der elektrische Verbinder ein dielektrisches Gehäuse (26) mit einer Plattenverriegelungselement -Aufnahmeaussparung (54; 146; 176; 204, 206) und einer Befestigungsseite (50) aufweist, wobei ein Plattenverriegelungselement (22) mit einem ersten Bereich (58) in der Aussparung (54; 146; 176; 204, 206) angeordnet ist und das Plattenverriegelungselement einen zweiten Bereich (68) aufweist, der zur Aufnahme in einer Plattenverriegelungselement- Aufnahmeöffnung (56) in der gedruckten Schaltungsplatte (24) ausgelegt ist, gekennzeichnet durch eine Federeinrichtung mit einem Paar Federelemente (72, 74), die sich von dem ersten Bereich (58) zu einem Ende (80) über die Befestigungsseite (50) hinauserstrecken und zwischen sich einen länglichen Schlitz (70) definieren, wobei die Federelemente (72, 74) Widerhakeneinrichtungen (84) aufweisen, die entlang der Federelemente (72, 74) zwischen dem ersten Bereich (58) und dem Ende (80) zum Angreifen an einer Wandungseinrichtung der Plattenverriegelungselement-Aufnahmeöffnung (56) positioniert sind, wobei es sich bei dem Ende (80) um ein im wesentlichen steifes Element handelt, das die Federelemente (72, 74) miteinander verbindet und eine Wand des Schlitzes (70) bildet.

2. Elektrischer Verbinder (20) nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch eine Einrichtung (96) zum Betätigen der Federeinrichtungen (72, 74) zum Auseinanderspreizen der Federeinrichtungen (72, 74), wodurch bei Anbringung des elektrischen Verbinders (20) an einer gedruckten Schaltungsplatte (24) und Betätigen der Federeinrichtungs-Betätigungseinrichtung (96) die Widerhakeneinrichtungen (84) an der Wandungseinrichtung (92) der Plattenverriegelungselement-Aufnahmeöffnung (56) im Festsitz angreifen, um den Verbinder (20) an der gedruckten Schaltungsplatte (24) zu befestigen.

3. Elektrischer Verbinder (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der längliche Schlitz (70) einen breiteren Abschnitt (98) in der Nähe des ersten Bereichs (58) und einen schmaleren Abschnitt (100) in der Nähe des Endes (80) aufweist, wobei das Plattenverriegelungselement (22) weiterhin einen Aktivierungsclip (96) mit einer daran befindlichen Spreizeinrichtung (118) aufweist, wobei die Spreizeinrichtung (118) in dem breiteren Abschnitt (98) aufgenommen ist und in Richtung auf den schmaleren Abschnitt (100) bewegbar ist, wodurch bei Anbringung des elektrischen Verbinders (20) an einer gedruckten Schaltungsplatte (24) und Bewegung des Aktivierungsclips (96) die Widerhakeneinrichtungen (84) an den Federeinrichtungen (72, 74) an der Wandungseinrichtung (92) der Plattenverriegelungselement-Aufnahmeöffnung (56) im Festsitz angreifen, um den Verbinder (20) an der gedruckten Schaltungsplatte (24) zu befestigen.

4. Elektrischer Verbinder (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung ein Paar voneinander beabstandeter Kanäle (178, 180) aufweist, die Paare eng voneinander beabstandeter, einander gegenüberliegender Anschlagflächen (182, 184) bilden, wobei das Paar der voneinander beabstandeten Kanäle (178, 180) von der Befestigungsseite (50) zurückgesetzt ausgebildet sind.

5. Elektrischer Verbinder (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (58) einen Clip (170) aufweist, der in die sich zwischen dem Paar der voneinander beabstandeten Kanäle (178, 180) erstreckende Aussparung einsetzbar ist, wobei der Clip (170) ein Paar Seitenkanten (186, 188) aufweist, die zur Aufnahme in dem Paar der voneinander beabstandeten Kanäle (178, 180) und zur Ausführung einer Bewegung entlang derselben während des Einführvorgangs dimensioniert sind, wobei die Seitenkanten (186, 188) des Clip zwischen den einander gegenuberliegenden Anschlagflächen (182, 184) des Paares der voneinander beabstandeten Kanäle (178, 180) aufgenommen werden.

6. Elektrischer Verbinder (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (54; 146; 176; 204, 206) einen seitlichen Kanal (146) in dem Gehäuse umfaßt.

7. Elektrischer Verbinder (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (58) ein Scherliniensegment (144) aufweist,wobei ein in der Nähe des Scherliniensegments (144) befindlicher Abschnitt des ersten Bereichs (58) aus der Ebene des ersten Bereichs (58) herausgeformt ist, um dadurch eine dem Ende (80) des Plattenverriegelungselements (22) zugewandte Haltefläche (144a)zu bilden, wobei der seitliche Kanal (146) eine vonder Befestigungsseite (50) wegweisende Versetzung (156) aufweist und die Haltefläche (144a) an der Versetzung (156) in dem seitlichen Kanal (146) angreift, um das Plattenverriegelungselement (22) in dem seitlichen Kanal (146) zu befestigen.

8. Elektrischer Verbinder (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (54; 146; 176; 204, 206) wenigstens eine Kontaktaufnahmepassage (204; 206) umfaßt.

9. Elektrischer Verbinder (20) nach Anspruch 8, weiterhin mit einer sich von dem ersten Bereich (58) wegerstreckende Zunge (200; 202), wobei an der Zunge (200; 202) ein Widerhaken (218) vorgesehen ist und wobei sich die Zunge (200; 202) in eine Kontaktaufnahmepassage (204; 206) hineinerstreckt, wobei der Widerhaken (218) an einer Wand (224; 226) der Passage (204; 206) angreift, um das Plattenverriegelungselement (22) an dem Gehäuse (26) zu befestigen.