DE69307364T2

DE69307364T2 - Befestigungssystem für elektrischen Verbinder auf Leiterplatten

Info

Publication number: DE69307364T2
Application number: DE69307364T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Enomoto; Arvind Patel; Jack J Schafer
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1992-03-11
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1997-08-07
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: US5186654A; JPH0613116A; DE69307364D1; EP0560188A1; ES2097939T3; EP0560188B1; JPH07123056B2; SG46426A1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft im allgemeinen das Gebiet der elektrischer Verbinder, und insbesondere ein Haltesystem zum Zurückhalten eines auf einer gedruckten Leiterplatte befestigbaren Verbinders.

Hintergrund der Erfindung

Es ist wohlbekannt, an einer gedruckten Leiterplatte befestigbare elektrische Verbinder mit Kontaktanschlüssen, die elektrisch mit entsprechenden Leiterbahnen auf der Leiterplatte verbunden sind, bereitzustellen. Die Anschlüsse können Löt-Enden haben, die aus dem Verbinder herausragen und in Öffnungen in der Platte eingeführt werden, oder die Anschlüsse können Armabschnitte aufweisen, die für eine Oberflächenbefestigung in elektrischem Eingriff mit den Leiterbahnen auf der Platte im wesentlichen parallel zur Platte verlaufen. In jedem Fall werden die Anschlüsse mit den Leiterbahnen auf der Platte verbunden, am häufigsten durch Löt-Verbindungen, entweder zwischen den Löt-Enden und den plattierten Öffnungen in der Platte, oder zwischen oberflächenbefestigten Armabschnitte und den Leiterbahnen auf der Plattenoberfläche.
Eines der Probleme, die bei elektrischen Verbindern auftreten, welche an gedruckten Leiterplatten befestigt sind, ist, daß die elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktanschlüssen und den schaltungen auf der Leiterplatte häufig Beanspruchungen ausgesetzt sind, welche die elektrischen Verbindungen schwächen oder zerstören können. Das trifft besonders auf den gängigsten Typ von elektrischen Verbindern zu, der an gedruckten Leiterplatten befestigbar ist, wobei die Verbinder in der Konfiguration verlängert sind, um eine oder mehrere Kontaktanschlußreihen bereitzustellen.
Daher wurden solche verlängerten elektrischen Verbinder oft mit Schrauben, Bolzen oder anderen Klemmeinrichtungen an der gedruckten Leiterplatte gesichert. Angesichts der immer mehr zunehmenden Miniaturisierung von elektronischen Schaltungen und der konsequenten Verkleinerung von Verbindern und Anschlüssen sind allerdings solche Klemmeinrichtungen oft unbrauchbar und weder kostennoch platzsparend. Folglich wurden verschiedene Typen von Haltern oder Klammern verwendet, die wiederum selbst an der Oberfläche einer gedruckten Leiterplatte durch eine solide gelötete Fläche befestigt werden können. Die meisten derartiger Halter oder Klammern werden an der Außenseite eines elektrischen Verbinders befestigt und ermöglichen oft in Quer-Richtung zum länglichen Verbinder einen Halt zwischen dem Verbinder und der gedruckten Leiterplatte.
Aus US-A-4 629 278 ist ein Paar Halteklemmen bekannt, die um das Flanschende eines Verbinders herum befestigt sind, der an einer gedruckten Leiterplatte befestigt werden soll.
Allerdings sind in kompakten elektronischen umgebungen äußere Klammern oder Befestigungsclips schwierig am Verbinder zu befestigen und liefern keinen ausreichenden Halt zwischen dem Verbinder und der gedruckten Leiterplatte in Längsrichtung des Verbinders.
Diese Erfindung zielt darauf hin, die oben dargelegten Probleme zu lösen, indem sie ein Haltesystem zur Verfügung stellt, in welchem eine oder mehrere Halteelemente in einfacher Weise innerhalb des Verbinders von außen befestigt sind, und die zwischen dem Verbinder und der gedruckten Leiterplatte in Längsrichtung zum verlängerten Verbinder Halt bieten.

Zusammenfassung der Erfindung

Daher ist ein Gegenstand der Erfindung, ein neues und verbessertes Haltesystem für einen elektrischen Verbinder, der an eine gedruckte Leiterplatte befestigbar ist, zur Verfügung zu stellen.
Im allgemeinen ist der elektrische Verbinder länglich und hat gegenüberliegende Enden und Längsseiten, die sich zwischen diesen erstrecken. Mindestens ein Halteelement steht zum Sichern des Verbinders an der gedruckten Leiterplatte zur Verfügung.
Insbesondere wird in der Erfindung ein Halteelement betrachtet, das einen im wesentlichen U-förmigen Abschnitt umfaßt, der ein Paar von Armabschnitten definiert, die sich in der Längsrichtung des Verbinders im wesentlichen parallel zur gedruckten Leiterplatte erstrecken und einen gekrümmten Abschnitt, der die Armabschnitte im wesentlichen senkrecht zur gedruckten Leiterplatte verbindet. Aussparungen werden an einer Längsseite des Verbinders gebildet, die komplementär zum Aufnehmen des darin von einer Seite des Verbinders eingeführten U-förmigen Abschnittes des Halteelementes geformt sind.
In der bevorzugten Ausführungform der Erfindung ist ein Bodenabschnitt eines Armabschnittes zur Oberflächenbefestigung an der gedruckten Leiterplatte im wesentlichen eben. Die Aussparung ist an ihrem Boden offen, um den Bodenarmabschnitt freizugeben. Der obere Armabschnitt umfaßt eine Widerhakeneinrichtung für einen Preßsitz in der Aussparung. Vorzugsweise wird ein Paar Halteelemente und jeweilige Aussparungen zu den jeweilig gegenüberliegenden Enden des Verbinders benachbart angeordnet.
Andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen offensichtlich, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren ausweisen, in denen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines elektrischen Verbinders ist, der die Konzepte der Erfindung beinhaltet,
Fig. 2 eine Bodenansicht des Verbinders ist,
Fig. 3 einen vertikalen Schnitt ist, im allgemeinen entlang der Linie 3-3 von Fig. 11 und
Fig. 4 eine Draufsicht eines rechtsseitigen Halteelements ist, wie es innerhalb des Verbinders in Fig. 1 zu sehen ist,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform des Halteelements ist,
Fig. 6 eine Bodenansicht einer alternativen Ausführungsform des Halteelements nach Fig. 5 ist,
Fig. 7 eine isometrische Ansicht des rechtsseitigen Halteelements, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführung

Unter detaillierterem Bezug auf die Zeichnungen, und zuerst auf Figur 1, wird das Haltesystem der Erfindung als in einem elektrischen Verbinder ausgeführt dargestellt, der im allgemeinen mit 10 bezeichnet ist, lötbar an den Lötbereich auf einer gedruckten Leiterplatte 11 mit Leiterbahnen auf einer Oberfläche 11a der Platte, wie auf dem Gebiet wohlbekannt ist. Es ist darauf hinweisen, daß Begriffe wie "oben", "Boden" und dergleichen, wie sie hier als auch im Anspruch verwendet werden, nicht einschränkend gemeint sind, sondern nur Bezugszwecken dienen, da der elektrische Verbinder wie bekannt in Abhängigkeit von einem bestimmten Gebrauch allseitig gerichtet verwendbar ist.
Der Verbinder 10 ist länglich und umfaßt ein mit 12 bezeichnetes dielektrisches Gehäuse, das die gegenüberliegenden Enden 14 und die Längsseiten 16, die sich zwischen diesen erstrecken, festlegt. Am Gehäuse sind zwei Reihen mit Kontaktanschlüssen 18 (Fig. 1) für ein entsprechendes Ineinandergreifen mit den Anschlüssen eines komplementär passenden Verbinders (nicht dargestellt) befestigt.
Unter Hinweis auf Figur 3 in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 hat jeder Anschluß 18 einen im allgemeinen horizontalen Armabschnitt 20 für einen elektrischen Eingriff mit entsprechenden Leiterbahnen auf der oberen Oberfläche ha der gedruckten Leiterplatte 11. Die Zungen mit Widerhaken 22 ragen nach oben von dem Armabschnitt 20 vor, um die Anschlüsse durch einen Festsitz in den Bohrungen 24 im dielektrischen Gehäuse 12 zu sichern. Die Armabschnitte 20 sind durch gelötete Verbindungen elektrisch an die jeweiligen Leiterbahnen auf der oberen Oberfläche 11a der gedruckten Leiterplatte 11 gekoppelt. In den Figuren 2 und 3 kann am besten gesehen werden, daß die Armabschnitte 20 der Anschlüsse in Richtung quer zum länglichen elektrischen Verbinder 10 verlängert sind. Daher bieten die gelöteten Verbindungen zwischen den Armabschnitten und der gedruckten Leiterplatte genügend Halt gegenüber Beanspruchungen quer zum Verbinder zwischen dem Verbinder und der Platte, wie durch den Doppelpfeil "A" in Figur 3 angezeigt ist. Wird der Verbinder allerdings wie vom Doppelpfeil "B" in Figur 1 angezeigt, Belastungen in Längsrichtung zum Verbinder ausgesetzt, könnten die gelöteten Verbindungen zwischen den Armabschnitten 20 und den Leiterbahnen auf der gedruckten Leiterplatte geschädigt oder zerstört werden.
Um dieses Problem zu lösen, sieht die Erfindung mindestens ein Halteelement 30 vor (Figuren 1, 2, 5 und 6) um den Verbinder 10 sicher auf der gedruckten Leiterplatte 11 zu halten, und einen Halt für den Verbinder in dessen Längsrichtung bereitzustellen.
Genauer, und am besten in Figur 1 zu sehen, wird vorzugsweise ein Paar Halteelemente 30 innerhalb der gegenüberliegenden Enden 14 des Verbindergehäuses 12 befestigt. Jedes Halteelement umfaßt einen im wesentlichen U-förmigen Abschnitt, der ein Paar von Armabschnitten 32, 34 definiert, die sich in der Längsrichtung des Verbinders im wesentlichen parallel zur gedruckten Leiterplatte erstrecken und einen gekrümmten Abschnitt 36, der im wesentlichen senkrecht zur gedruckten Leiterplatte die Armabschnitte verbindet.
Jedes Halteelement 30 wird in einer komplementär U- förmigen Aussparung befestigt, die sich an einer Längsseite des Verbindergehäuses 12 befindet, insbesondere an den gegenüberliegenden Enden 14 des Verbindergehäuses. Jede Aussparung umfaßt einen oberen Schlitzabschnitt 38, eine Boden-Aussparungsfläche 40 und einen vertikalen Schlitzabschnitt 42. Der obere Schlitzabschnitt 38 nimmt den oberen Armabschnitt 32 des jeweiligen Halteelementes 30 auf, die Boden-Aussparungsbereich 40 nimmt den Bodenarmabschnitt 34 des jeweiligen Halteelementes auf und der vertikale Schlitzabschnitt 42 nimmt den gekrümmten Abschnitt 36 des jeweiligen Halteelementes auf. Der Aussparungsbereich 40 ist am Gehäuseboden offen, um den Bodenarmabschnitt 34 des Halteelementes, wie er in den Figuren 1 und 2 zu sehen ist, freizulegen. Der Bodenarmabschnitt 34 ist im allgemeinen eben und verfügt über eine ausreichende Fläche, wie in Figur 2 am besten zu sehen ist. Die Bodenfläche des Armabschnitts 34 ist an den Lötbereich auf der oberen Oberfläche ha der gedruckten Leiterplatte 11 mit mindestens gleicher Fläche angelötet. Als eine alternative Ausführungsform wird die Fläche des Bodenarmabschnitts 34 aufgerauht, um ihre Fähigkeit, an dem tötbereich zu haften, zu verbessern. Die bevorzugt aufgerauhte Oberfläche umfaßt parallele gerundete Auskehlungen 35. Die Fläche des Bodenarmabschnitts 34 kann jedoch auch durch Einkerbungen, die verschiedene Formen annehmen können, aufgerauht werden.
Mit der obigen Beschreibung eines Halteelements 30 und der Aussparungen 38-42 wird verständlich, daß die Bodenarmabschnitte 34 der Halteelemente den Verbinder senkrecht zur gedruckten Leiterplatte sichern, und die gekrümmten Abschnitte 36 der Halteelemente mit Festsitz in den Schlitzabschnitten 42 sichern den Verbinder gegen Belastungen in Längsrichtung zum Verbinder, wie vom Doppelpfeil "B" (Fig. 1) angedeutet wird. Zusätzlich kann man sehen, daß die Halteelemente in den Aussparungen 38-42 in einer der Längsseiten des Verbinders (die in Fig. 1 zu sehende Seite) eingelassen werden, wodurch die Halteelemente vollständig innerhalb der Grenzen des Verbindergehäuses eingekapselt sind. Die oberen Armabschnitte 32 der Halteelemente verhindern, daß der Verbinder von der gedruckten Leiterplatte abgehoben wird.
Bezugnehmend auf Figur 4, die eine Draufsicht des rechten Halteelements 30 darstellt, wie in den Figuren 1 und 2 und die eine isometrische Ansicht derselben darstellende Figur 7 zu sehen ist, ist eine Außenkante des oberen Armabschnitts 32 des Halteelements mit einer Vielzahl von Widerhaken 44 zur Einrichtung eines Festsitzes innerhalb des Schlitzabschnittes 38 der jeweiligen Aussparungen am rechten Ende 14 des Verbindergehäuses 12 bereitgestellt. In der Mitte des oberen Armabschnittes 32 ist eine Erhebung 45 vorgesehen, die einen Festsitz zwischen den oberen und unteren Wänden des Schlitzabschnittes 38 zwischen der Erhebung und der unteren Wand und des oberen Armabschnitts 32 bildet. Es wird darauf hingewiesen, daß das linke Halteelement, wie es in Figuren 1 und 2 zu sehen ist, ein Spiegelbild des rechten Halteelements ist. Die Widerhaken 44 und die Erhebung 45 halten die Halteelemente sicher innerhalb der Aussparungen des Verbindergehäuse 8.
Es ist verständlich, daß die Erfindung in anderen bestimmten Formen verkörpert sein kann, ohne den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen. Die vorliegenden Beispiele und Ausführungen sind daher als in jeder Hinsicht illustrativ und nicht als restriktiv zu betrachten, und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen Details beschränkt.

Claims

1. Haltesystem für einen elektrischen Verbinder (10), das an einer gedruckten Leiterplatte (11) befestigbar ist, umfassend einen länglichen elektrischen Verbinder (10) mit gegenüberliegenden Enden (14) und Längsseiten (16), welche sich zwischen diesen erstrecken, und wenigstens ein Halteelement (30) zum Sichern des Verbinders an der gedruckten Leiterplatte, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement einen im wesentlichen U-förmigen Abschnitt umfaßt, der ein Paar von Armabschnitten (32, 34) definiert, die sich in der Längsrichtung des Verbinders im wesentlichen parallel zur gedruckten Leiterplatte erstrecken, und einen Biegeabschnitt (36) definiert, der die Armabschnitte im wesentlichen senkrecht zur gedruckten Leiterpiatte verbindet, und eine Einrichtung, die eine Aussparung (38, 40, 42) in einer Längsseite des Verbinders bildet, die komplementär geformt ist, um den U-förmigen Abschnitt des Halteelementes in dieser von einer Seite des Verbinders her eingesetzt aufzunehmen, wobei ein vertikaler Schlitzabschnitt (42) der Ausnehmung den Biegeabschnitt (36) des Halteelements aufzunehmen.

2. Haltesystem nach Anspruch 1,

bei welchem ein Bodenabschnitt (34) der Armabschnitte an der bedruckten Leiterplatte anbringbar ist.

3. Haltesystem nach Anspruch 2,

bei welchem der Armbodenabschnitt (34) zur Oberflächenbefestigung an der gedruckten Leiterplatte im wesentlichen eben ist.

4. Haltesystem nach Anspruch 3,

bei welchem der andere Armabschnitt (32) Widerhakeneinrichtungen oder Halteeinrichtungen (44) für einen Preßsitz in der Aussparung (38) umfaßt.

5. Haltesystem nach Anspruch 1,

umfassend ein Paar von Halteelementen (30) und jeweilige Aussparungen (38, 40, 42), die benachbart zu jeweiligen gegenüberliegenden Enden (14) des Verbinders (10) angeordnet sind.

6. Haltesystem nach Anspruch 1,

bei welchem ein oberer Armabschnitt (32) Widerhakeneinrichtungen oder Halteeinrchtungen (44) für einen Preßsitz in der Aussparung (38) umfaßt.

7. Haltesystem nach Anspruch 1,

bei welchem ein oberer Armabschnitt eine Erhebung für den Preßsitz in der Aussparung umfaßt.

8. Haltesystem nach Anspruch 1,

bei welchem ein Bodenarmabschnitt (34) der Armabschnitte zur Befestigung an der gedruckten Leiterplatte im wesentlichen eben ist und die Aussparung (40) an deren Boden geöffnet ist, um den Bodenarmabschnitt freizugeben.

9. Haltesystem nach Anspruch 3,

bei welchem die im wesentlichen ebene Oberfläche aufgerauht ist.

10. Haltesystem nach Anspruch 9,

bei welchem in der im wesentlichen ebenen aufgerauhten Oberfläche senkrecht zur Längsrichtung des Verbinders Auskehlungen (35) ausgebildet sind.