DE69410381T2 - Blindsteck-Führung mit Erdungskontakt - Google Patents

Blindsteck-Führung mit Erdungskontakt

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder mit Paßstiften, die über eine Eingriffsseite des Verbinders hinaus vorstehen, um die Eingriffsseite zu einem anderen elektrischen Gegenverbinder auszurichten.
  • Gemäß der US-A-4 842 543 umfaßt ein bekannter elektrischer Verbinder ein isolierendes Gehäuse mit einer Eingriffsseite zur Ineingriffnahme eines Gegenverbinders, wobei sich elektrische Kontakte in dem Gehäuse zu der Eingriffsseite hin erstrecken und Stifte über die Eingriffsseite hinaus vorstehen. Die Stifte dienen als Hindernisse zum Schutz der Kontakte vor Beschädigung. Die Stifte richten die Eingriffsseite zu einem anderen elektrischen Gegenverbinder aus, bevor die Verbindung der Eingriffsseite mit dem elektrischen Gegenverbinder erfolgt. Durch die Stifte werden ohne eine Masseverbindung mit einem elektrischen Anschluß in dem Verbinder Hindernisse bereitgestellt.
  • Gemäß der US-A-4 904 194 stehen von einem elektrischen Verbinder Masseverbindungsstifte vor, und die Stifte enthalten Federn, die die Masseverbindungsstifte seitlich gegen Seiten der Buchsen in einem elektrischen Gegenverbinder vorspannen. Die Stifte stellen eine Masseverbindung zwischen dem Verbinder und dem elektrischen Gegenverbinder her, ohne eine Masseverbindung mit einem elektrischen Anschluß in dem Verbinder herzustellen.
  • Die US-A-4 998 892 offenbart ein Verbindungssystem, bei dem ein Steckhülsenverbinder durch ein Führungsstiftepaar präzise in einen Steckzustand mit einem auf einer Leiterplatte angebrachten Verbindungsstecker geführt wird, wobei das Führungsstiftepaar von dem Verbindungsstecker aus nach vorne vorsteht und vor jeglichem Eingreifen der Steckkontakte in entsprechenden Löchern des Steckhülsenverbinders aufgenommene verjüngte konische vordere Stiftenden aufweist. Die Führungsstifte sind leitend und kommen elektrisch mit Buchsenkontakten in den entsprechenden Löchern in Eingriff, um eine Masseverbindung zwischen den Verbindern herzustellen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrische Verbinderbaugruppe bereitzustellen, die steckbare elektrische Verbinder umfaßt, die Paßglieder aufweisen, die mit Massekontakten ausgestattet sind, die sich entlang den Paßgliedern erstrecken und eine elektrostatische Ladung auf Massepotential entladen können, bevor andere elektrische Kontakte der Verbinder verbunden werden.
  • Die vorliegende Erfindung besteht aus einer elektrischen Verbinderbaugruppe mit ersten und zweiten steckbaren elektrischen Verbindern mit darin befestigten steckbaren elektrischen Kontakten zur elektrischen Verbindung beim Zusammenstecken der elektrischen Verbinder und mit Massekontakten zur elektrischen Verbindung beim Zusammenstecken der Verbinder, dadurch gekennzeichnet, daß isolierende Paßstifte und -hohlräume auf den steckbaren Verbindern bereitgestellt sind und sich die Massekontakte entlang den Paßstiften und -hohlräumen erstrecken und beim Zusammenstecken der Verbinder einander elektrisch in Eingriff nehmen, bevor die elektrischen Kontakte in Eingriff kommen.
  • Der erfindungsgemäße Verbinder eignet sich zur Verbindung einer Vorrichtung wie zum Beispiel eines Plattenlaufwerks eines Computers mit einer Docking- Workstation. Das gesamte Plattenlaufwerk wird in eine Docking-Öffnung in der Workstation eingeführt, was erfordert, daß der erste Verbinder auf dem Plattenlaufwerk mit dem zweiten bzw. elektrischen Gegenverbinder in der Docking-Öffnung ausgerichtet wird. Die Paßstifte können auf dem Verbinder des Plattenlaufwerks bereitgestellt werden und stehen über die Eingriffsseite dieses Verbinders hinaus vor. Sie richten die Eingriffsseite mit dem elektrischen Gegenverbinder aus, bevor die Eingriffsseite mit dem letzteren Verbinder verbunden wird.
  • Wenn ein Plattenlaufwerk in eine Docking- Öffnung hinein verbunden wird, entsteht eine Verbindung des Plattenlaufwerks mit aktivierten Schaltungen in einer Docking-Workstation. Eine Funkenbildung aufgrund von elektrostatischen Entladungen könnte auftreten, wenn ein Verbinder an dem Plattenlaufwerk mit den aktivierten Schaltungen verbunden wird. Mit der vorliegenden Erfindung werden die elektrischen Massekontakte auf den Paßstiften des ersten Verbinders der Funkenbildung ausgesetzt, um die aktivierten Schaltungen vor elektrostatischen Entladungen zu schützen.
  • Die Massekontakte erstrecken sich entlang den isolierenden Paßstiften, die über die Eingriffsseite des Verbinders auf dem Plattenlaufwerk hinaus vorstehen. Vor der Verbindung der Eingriffsseite dieses Verbinders mit dem elektrischen Gegenverbinder auf der Docking-Workstation nehmen die Massekontakte auf den Paßstiften den elektrischen Gegenverbinder in Eingriff. Somit kommen die Massekontakte in Eingriff mit dem elektrischen Gegenverbinder, bevor die Signalkontakte mit dem elektrischen Gegenverbinder in Eingriff kommen. Von der Erfindung kann gesagt werden, daß die Signalkontakte kombiniert mit den längeren Massekontakten mindestens zwei Stufen gestaffelter Verbindungen mit dem elektrischen Gegenverbinder bereitstellen. Anders ausgedrückt nehmen die Massekontakte zuerst den elektrischen Gegenverbinder in Eingriff, und danach nehmen die Signalkontakte den elektrischen Gegenverbinder in Eingriff.
  • Es werden nun Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • FIG. 1 eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Verbinderbaugruppe, die aus einem elektrischen Verbinder und einem elektrischen Gegenverbinder besteht, wobei sich Massekontakte entlang von Führungsstiften des ersten elektrischen Verbinders erstrecken, und wobei sich Massekontakte entlang von Kanälen in dem elektrischen Gegenverbinder erstrecken;
  • FIG. 2 ist eine Draufsicht eines elektrischen Verbinders mit Paßstiften und sich entlang den Stiften erstreckenden Massekontakten;
  • FIG. 3 ist eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform des in FIG. 1 gezeigten Verbinders;
  • FIG. 4 ist eine Draufsicht auf die Oberseite einer Metall-Stanzform eines Trägerstreifens, der mit den Massekontakten für den in FIG. 1 gezeigten Verbinder einstückig ist; und
  • FIG. 5 ist eine Seitenansicht eines aus der in FIG. 3 gezeigten Stanzform hergestellten Massekontakts.
  • Mit Bezug auf FIG. 1 umfaßt eine elektrische Verbinderbaugruppe 1 einen elektrischen Verbinder 2 und einen weiteren elektrischen Gegenverbinder 3; jeder dieser Verbinder 2, 3 umfaßt ein isolierendes Gehäuse 4 mit einer Hinterseite 5 und einer Eingriffsseite 6 und elektrische Kontakte 7, die sich in kontaktaufnehmenden Hohlräumen durch das Gehäuse 4 befinden und sich durch diese erstrecken, und zwar von der Hinterseite 5 in Richtung auf und bis zur Eingriffsseite 6.
  • Jeder elektrische Verbinder 2, 3 umfaßt ferner elektrische Anschlüsse 8 auf Hinterenden 9 der elektrischen Kontakte 7, die zur Verbindung mit einer nicht gezeigten Leiterplatte von der Hinterseite 5 aus vorstehen. Jeder Verbinder 2, 3 umfaßt ferner elektrische Massekontakte 10, die sich in Massekontakte aufnehmenden Hohlräumen 11 in dem Gehäuse 4 und durch diese hindurch erstrecken.
  • Der elektrische Verbinder 2 umfaßt ferner isolierende Stifte 12; und die leitenden Massekontakte 10, die sich entlang den Stiften 12 erstrecken. Die Massekontakte 10 sind länger als die elektrischen Kontakte 7 und erstrecken sich durch das Gehäuse 4 hindurch und durch die Hinterseite 5 hindurch. Die elektrischen Anschlüsse 13 auf den Massekontakten 10 stehen zur Verbindung mit einer nicht gezeigten Leiterplatte von der Hinterseite 5 des Gehäuses 4 aus vor. Die Stifte 12 und die Massekontakte 10 stehen über die Eingriffsseite 6 hinaus nach außen vor, um eine Masseverbindung der Massekontakte 10 herzustellen. Ein Schirmblech 14 auf dem Gehäuse 4 umringt die Kontakte 7 auf der Eingriffsseite 6. Die Stifte 12 und die Massekontakte 10 des Verbinders 2 stehen über das Abschirmblech 14 hinaus nach außen vor. Die Massekontakte 10 stehen über die Eingriffsseite 6 nach außen vor, um den elektrischen Gegenverbinder 3 in Eingriff zu nehmen, während die Stifte 12 den elektrischen Gegenverbinder 3 in Eingriff nehmen.
  • Mit Bezug auf FIG. 1 umfaßt der elektrische Gegenverbinder 3 die Massekontakte aufnehmenden Hohlräume 11, die Buchsen zur Aufnahme der Stifte 12 bereitstellen. Die Hohlräume 11 haben die Form von Kanälen auf dem elektrischen Gegenverbinder 3. Die Massekontakte 10 befinden sich in und entlang den Kanälen und sind gegenüberliegenden offenen Seiten der Kanäle zugewandt. Die offenen Enden 16 der Kanäle sind beabstandet, um dem Abstand zwischen Spitzen 17 der Stifte 12 zu entsprechen. Die Massekontakte 10 in den Kanälen nehmen die Massekontakte 10 entlang den Stiften 12 bei der Aufnahme der Stifte 12 entlang der Kanäle auf und in Eingriff. Die Stifte 12 stehen vor, um dadurch die Eingriffsseite 6 des Verbinders 2 mit dem elektrischen Gegenverbinder 3 auszurichten, während die Eingriffsseite 6 von dem elektrischen Gegenverbinder 3 beabstandet ist. Die Stifte 12 und die Kanäle definieren gegenüberliegende Enden 18 des entsprechenden Verbinders 2 und des elektrischen Gegenverbinders 3, um zum Beispiel die Breiten der Verbinder 2, 3 auf eine minimale Abmessung von dem Ende 18 zu dem Ende 18 zu verkleinern. Diese Merkmale des elektrischen Gegenverbinders 3 können für eine Steckverbindung mit dem Verbinder 2 von FIG. 2 auf einen nicht gezeigten elektrischen Gegenverbinder angewandt werden.
  • Mit Bezug auf FIG. 1 wird die Ausrichtung der jeweiligen Verbinder 2, 3 vom Ende 18 zum Ende 18 durch Sichtung entlang den Stiften 12 als visierlinie erreicht, um darauf abzuzielen, wo sich die Stifte 12 ausrichten, um die Einführung der Stifte 12 in die offenen Enden 16 der Kanäle sicherzustellen. Der Gegenverbinder 3 ist oft in einem nicht gezeigten Chassis den Blicken entzogen, was erfordert, daß die Stifte 12 durch eine Öffnung in dem Chassis in das Chassis eintreten. Die Stifte 12 ermöglichen die Ausrichtung der Verbinder 2, 3, wenn der Gegenverbinder 3 nicht sichtbar ist. Die Stifte 12 erleichtern dadurch die Steckverbindung der Verbinder 2, 3 ohne Sicht. Jeder der Stifte 12 ist nach vorne zu der vorderen Spitze 17 hin verjüngt. Jeder der Stifte 12 verjüngt sich nach innen entlang seiner Länge von dem Ende 18 des Verbinders 2 aus. Eine flache Oberfläche 19 auf dem Stift 12 geht in das flache Ende 18 des Verbinders 2 über und ist nach vorne entlang der Länge dem Stiftess 12 zu der Spitze 17 hin geneigt. Die geneigte flache Oberfläche 19 geht in eine kugelige gerundete Endfläche an der Spitze 17 des Stiftes 12 über . Eine nach innen zeigende Oberfläche 20 des Stiftes 12 ist gerundet und geht in die flache Oberfläche 19 über. Die nach innen zeigenden Oberflächen 20 der Stifte 12 sind einander zugewandt. Der masseaufnehmende Hohlraum 11 ist ein Kanal mit abgeschlossenem Ende in der gerundeten Oberfläche 20, der mit einem der Massekontakte aufnehmenden Hohlräume in dem Gehäuse 4 kommuniziert. Ein Massekontakt 10 erstreckt sich in dem Kanal und entlang der gerundeten Oberfläche an der Spitze 17. Der Stifte 12 umgibt den in dem Kanal befindlichen Teil des Massekontakts 10 teilweise.
  • Mit Bezug auf FIG. 4 und 5 werden die Massekontakte 10 aus einem unbearbeiteten Metallstück ausgestanzt und geformt und sind mit einem Trägerstreifen 15 (FIG. 4) einstückig. Jeder Massekontakt 10 ist von dem Trägerstreifen 15 getrennt. Eine nach außen gekrümmte Kontaktoberfläche 21 auf dem Massekontakt 10 steht aus dem Kanal heraus vor, um einen Massekontakt 10 in dem elektrischen Gegenverbinder 3 in Eingriff zu nehmen, wenn die Massekontakte 10 entlang den Stiften 12 zur Verbindung mit den Massekontakten 10 in den Kanälen des Gegenverbinders 3 entlang den Kanälen des Gegenverbinders 3 aufgenommen werden.
  • Ein isolierender Trichter 22 befindet sich an dem offenen Ende jedes der Massekontakte aufnehmenden Hohlräume 11 in dem Gegenverbinder 3. Der Massekontakt 11 in jedem der Hohlräume 11 ist von dem offenen Ende aus zurückgesetzt. Da die Massekontakte 10 beider Verbinder 2, 3 hinten angeordnet sind, werden die offenen Enden der Hohlräume 11 bei der Einführung der Stifte 12 entlang den Hohlräumen 11 des Gegenverbinders 3 durch die Stifte 12 verdeckt, bevor die Massekontakte 10 der Verbinder 2, 3 in Eingriff kommen. Daher werden die Massekontakte und die Hohlräume 11 sicher abgedeckt, falls möglicherweise bei der gegenseitigen Annäherung der Massekontakte 10 der Verbinder 2, 3 während der Steckverbindung eine elektrische Funkenbildung eintritt.
  • Vor der Verbindung der Eingriffsseite 6 des Verbinders 2 mit dem elektrischen Gegenverbinder 3 nehmen die Massekontakte 10 auf den Paßstiften 12 die Massekontakte 10 in dem elektrischen Gegenverbinder 3 in Eingriff. Somit treten die Massekontakte 10 mit dem elektrischen Gegenverbinder 3 in Eingriff, bevor die elektrischen Kontakte 7 mit dem elektrischen Gegenverbinder 3 in Eingriff treten. Die Massekontakte des Gegenverbinders 3 werden mit elektrischem Massepotential verbunden. Wenn die Massekontakte 10 der Verbinder 2, 3 in Eingriff stehen, sind die Masseverbindungen des Verbinders 2 mit Massepotential hergestellt, bevor die Kontakte 7 des Verbinders 2 mit den Kontakten 7 des Gegenverbinders 3 in Eingriff kommen. Von der Erfindung kann gesagt werden, daß die nachfolgenden Kontakte 7 kombiniert mit der vorherigen Verbindung der längeren Massekontakte 10 mindestens zwei Stufen gestaffelter elektrischer Verbindungen mit dem elektrischen Gegenverbinder 3 bereitstellen. Die Kontakte 7 sind vor elektrostatischen Ladungen geschützt, wenn die Ladungen auf Massepotential entladen werden. Zusätzlich kann die Verbindung der Kontakte 7 in den jeweiligen Verbindern 2, 3 hergestellt werden, wenn die Kontakte 7 des Gegenverbinders 3 Teil einer nicht gezeigten aktivierten elektrischen Schaltung sind.
  • Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die elektrischen Kontakte 7 in dem elektrischen Gegenverbinder 3 durch die mehreren elektrischen Kontakte 7 des Verbinders 2 erst nach Eingriff der Massekontakte 10 der jeweiligen Verbinder 2, 3 in Eingriff genommen werden. Anders ausgedrückt nehmen zuerst die Massekontakte 10 des Verbinders 2 die Massekontakte 10 des elektrischen Gegenverbinders 3 in Eingriff, und dann nehmen die Kontakte 7 des Verbinders 2 die Kontakte 7 des elektrischen Gegenverbinders 3 in Eingriff. Durch dieses Merkmal werden elektrostatische Ladungen durch die verbundenen Massekontakte 10 hindurch entladen, um die elektrischen Kontakte 7 während der Verbindung und Trennung des Verbinders 2 und des elektrischen Gegenverbinders 3 von solchen Ladungen zu isolieren. Die Kontakte 7 der Verbinder 2, 3 können miteinander verbunden und voneinander getrennt werden, während die Kontakte 7 eines der Verbinder 2, 3 Teil einer nicht gezeigten aktivierten elektrischen Schaltung sind.
  • Der in FIG. 1 gezeigte Verbinder 2 kann modifiziert werden, um ein wunschenswertes Merkmal bereitzustellen, bei dem die Steckverbindung der elektrischen Kontakte 7 der Verbinder 2, 3 sequentiell erfolgt. Ausgewählte elektrische Kontakte 7 in dem Verbinder 2 werden weiter vorne und näher an der Eingriffsseite 6 als der Rest der elektrischen Kontakte 7 angeordnet, wenn der Verbinder 2 von FIG. 1 von der Eingriffsseite 6 aus betrachtet wird. Während die Verbinder 2, 3 zur Steckverbindung aufeinander zubewegt werden, nehmen die weiter vorne angeordneten Kontakte 7 entsprechende Kontakte 7 des anderen Gegenverbinders 3 in Eingriff, bevor der Rest der Kontakte 7 in dem Verbinder 2 mit dem Rest der Kontakte 7 des Gegenverbinders 3 in Eingriff kommt. Durch dieses Merkmal wird eine weitere Stufe gestaffelter elektrischer Verbindung bereitgestellt, wenn die Verbinder 2, 3 zur Steckverbindung zueinander gedrückt werden.
  • Mit Bezug auf den in FIG. 2 gezeigten Verbinder 2 ist das Schirmblech 14 in mehrere beabstandete Abschnitte aufgeteilt, und es werden verschiedene Arten von Kontakten 7 durch die entsprechenden Abschnitte des Schirmblechs 6 umringt. Von diesen verschiedenen Arten von Kontakten 7 werden die Kontakte 7, die einander gleichen, weiter vorne und näher an der Eingriffsseite 6 als der Rest der Kontakte 7 angeordnet. Die Kontakte 7 in mindestens einem ausgewählten Abschnitt des Schirmblechs 14 werden so ausgewählt, daß sie sich vor dem Rest der Kontakte 7 in den übrigen Abschnitten des Schirmblechs 6 befinden. Durch dieses Merkmal wird eine weitere Stufe gestaffelter elektrischer Verbindung bereitgestellt, wenn die Verbinder 2, 3 zur Steckverbindung zueinander gedrückt werden.

Claims (3)

1. Elektrische Verbinderbaugruppe mit ersten und zweiten steckbaren elektrischen Verbindern (2, 3) mit darin befestigten steckbaren elektrischen Kontakten (7) zur elektrischen Verbindung beim Zusammenstecken der elektrischen Verbinder und mit Massekontakten (10) zur elektrischen Verbindung beim Zusammenstecken der Verbinder, dadurch gekennzeichnet, daß isolierende Paßstifte (12) und -hohlräume (11) auf den steckbaren Verbindern (2, 3) bereitgestellt sind und sich die Massekontakte (10) entlang den Paßstiften und - hohlräumen erstrecken und beim Zusammenstecken der Verbinder einander elektrisch in Eingriff nehmen, bevor die elektrischen Kontakte (7) in Eingriff kommen.
2. Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Paßhohlräume (11) auf einem der steckbaren Verbinder (2, 3) angeordnet sind und die Paßstifte (12) auf dem anderen angeordnet sind.
3. Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Paßstifte (12) an gegenüberliegenden Enden eines der Verbinder (2, 3) ausgebildet sind und sich die Massekontakte (10) entlang seinen Innenflächen erstrecken.
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