DE69416889T2

DE69416889T2 - Anordnung zum Montieren von elektrischen Verbindern auf Schalttafeln

Info

Publication number: DE69416889T2
Application number: DE69416889T
Authority: DE
Inventors: James R. Bryce; Rodger W. Burke; Paul A. Reisdorf
Original assignee: Molex LLC; Xerox Corp
Current assignee: Molex LLC; Xerox Corp
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 1999-10-21
Anticipated expiration: 2014-05-07
Also published as: DE69416889D1; JP2617168B2; JPH076827A; EP0624932B1; EP0624932A2; EP0624932A3; US5338226A

Description

Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf elektrische Verbinder und insbesondere auf ein System zum Befestigen eines elektrischen Verbinders an einer Seite einer Platte oder eines anderen ebenen Substrats.
Elektrische Verbinder, die an Platten befestigt sind, sind allgemein bekannt; ein derartiger Verbinder umfasst im wesentlichen ein Gehäuse, in dem eine Vielzahl von Anschlußkontakten zum Eingreifen in einen komplementären Verbinder befestigt sind. Das Gehäuse kann an einer im wesentlichen festen Platte befestigt sein, um den Verbinder durch eine Öffnung in der Platte mit dem komplementären Verbinder zusammenzufügen, oder einfach an der Platte für Aufbau- oder Stützzwecke in einem Leiterverbindungssystem befestigt sein.
Verschiedene Einrichtungen werden zum Befestigen des Verbinders an einer Platte verwendet. Die bekanntesten Befestigungseinrichtungen umfassen gewöhnlich Befestigungsklammern oder -klemmen, die wirksam zwischen dem Verbindergehäuse und der Platte angeordnet sind, um den Verbinder an der Platte zu befestigen und zuhalten. Ein Problem derartiger separater Befestigungsbauteile ist, dass sie die Kosten eines derartigen Plattenbefestigungssystemes sowohl bei der Herstellung als auch bei der Montage des Systemes erhöhen. Weitere Plattenbefestigungssysteme umfassen einfache Befestigungsstifte oder Plattenverriegelungen, die aus dem Verbindergehäuse durch Löcher in der Platte oder dem ebenen Substrat hervorragen. Ein Problem der einfachen Befestigungsstifte oder der Plattenverriegelungen ist, dass sie nicht ausreichend robust sind, um an dem befestigten Verbinder angreifende Zusammenfügekräfte zu widerstehen. Es besteht ein bestimmter Bedarf nach einem neuen und verbesserten Ansatz zum Befestigen elektrischer Verbinder an Platten oder anderen ebenen Substraten, insbesondere ein System, das preisgünstig herzustellen, einfach zu verwenden und im Betrieb zuverlässig und robust ist. Die Erfindung ist darauf gerichtet, diesen Bedarf zu erfüllen und das vorstehende Problem zu lösen.
Die US-A-3 523 267 offenbart einen nichttrennbaren elektrischen Verbinder zum Verwenden mit einer gedruckten Leiterplatine. Der elektrische Verbinder umfasst ein isolierendes Gehäuse mit einem Rastvorsprung. Dieser Rastvorsprung weist Rastösen mit Schultern auf, die in einer gemeinsamen Richtung zur Oberfläche der Seite des Gehäuses schraubenförmig geneigt sind. Beim Einsetzen des Rastvorsprunges durch eine Öffnung in einer gedruckten Leiterplatte und beim Drehen des Gehäuses relativ zur Leiterplatte verhindern die Ösen eine axiale Bewegung des Gehäuses von der gedruckten Leiterplatte weg.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein neues und verbessertes Systems zum Befestigen eines elektrischen Verbinders an einer Seite einer Platte oder einem anderen ebenen Substrat bereitzustellen. Systeme nach der Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 3 definiert.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das System einen elektrischen Verbinder mit einem Gehäuse, insbesondere einem Gehäuse, das wenigstens teilweise aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist. Komplementäre, eingreifende Drehbefestigungseinrichtungen werden bereitgestellt, um das Gehäuse an einer Seite der Platte als Reaktion auf die Drehung des Gehäuses relativ zur Platte von einer ersten Lage in eine zweite Lage zu befestigen.
Komplementäre, eingreifende Feststellvorrichtungen werden zum automatischen Festhalten des Gehäuses in der zweiten Lage als Reaktion auf die Drehung des Gehäuses aus der ersten in die zweite Lage bereitgestellt.
Insbesondere umfasst die komplementäre, eingreifende Drehbefestigungseinrichtung, wie hierin offenbart ist, einen Vorsprung, der aus dem Verbindergehäuse herausragt. Der Vorsprung umfasst einen vergrößerten Kopfabschnitt, der zum Einfügen durch eine Öffnung in der Platte ausgebildet ist, wenn sich das Gehäuse in der ersten Lage befindet. Die Öffnung ist hinsichtlich des vergrößerten Kopfabschnitts derart ausgebildet, dass sich der Kopfabschnitt in einer Befestigungslage mit der gegenüberliegenden Seite der Platte befindet, wenn das Gehäuse in die zweite Lage gedreht wird. Weiterhin umfasst die komplementäre, eingreifende Feststellvorrichtung wenigstens eine Feststellausspannung in der Platte und ein elastisches Rastelement am Gehäuse. Das elastische Rastelement rastet automatisch in die Aussparung ein, wenn das Gehäuse von seiner ersten Lage in seine zweite Lage gedreht wird.
Bei dem aus Kunststoffmaterial geformten Gehäuse kann der Befestigungsvorsprung und dessen vergrößerter Kopfabschnitt sowie das elastische Rastelement preisgünstig und effizient einstückig mit dem Gehäuse gegossen werden. Diese Bauteile wirken in einfacher Weise mit einer komplementären Öffnung und Aussparung, die preisgünstig in der Platte ausgebildet sind, funktionell zusammen. Das Gehäuse kann an der Platte mit einer einfachen, einhändigen Betätigung durch einen Bediener ohne Einsatz weiterer fremder Bauteile, wie etwa Befestigungsklammern oder -klemmen, befestigt werden. Einmal vollständig befestigt, stellt die Kombination an dem Befestigungsvorsprung und dem Rastelement ein außergewöhnlich robustes Befestigungssystem für den Verbinder dar.
Weitere Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale der Erfindung, von denen angenommen wird, dass sie neu sind, werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen offenbart. Die Erfindung mit ihren Aufgaben und Vorteilen wird am besten bezüglich der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren bezeichnen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines elektrischen Verbinders und einer Platte, in denen das erfindungsgemäße Plattenbefestigungssystem verwirklicht ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Verbinders, der vollständig an der Platte befestigt ist;
Fig. 3 eine Vorderansicht des mit einem Kopf versehenen Befestigungsvorsprungs des Verbinders, wobei der Verbinder unvollständig dargestellt ist;
Fig. 4 eine Seitenansicht des Befestigungsvorsprungs nach Fig. 3;
Fig. 5 einen senkrechten Schnitt, im wesentlichen entlang der Linie 5-5 nach Fig. 4; und
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Befestigungsvorsprung nach Fig. 3.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Es wird auf die Zeichnungen und zunächst auf Fig. 1 detaillierter Bezug genommen. Eine elektrische Verbinderbaugruppe enthält ein allgemein mit 12 bezeichnetes Gehäuse. Die Verbinderbaugruppe 10 ist von der gleichen Art, die in der US-PS 5 125 846, Sampson und andere, vom 30. Juni 1992, dargestellt wird, die auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen wurde und die hierin unter Bezugnahme mit aufgenommen wird. Die elektrische Verbinderbaugruppe ist ein Eingangs-/Ausgangs-Verbinder zum Verbinden einer Vielzahl von Leitern mit elektronischen Bauteilen. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der Verbinder zum Verbinden einer Vielzahl einzelner isolierter Leiteradern mit einer gedruckten Leiterplatte mit Leiterbahnen ausgebildet.
Insbesondere reicht es aus zu sagen, dass das Gehäuse einstückig aus dielektrischem Material gegossen ist, wie etwa Kunststoff oder Ähnlichem, und Aufnahmevorrichtungen in Form von mehreren Kanälen 14 zum Anordnen einzelner isolierter Leiteradern umfasst. Die Kanäle sind teilweise durch Haltefinger 16 geschlossen, wodurch die Leiter oder Adern durch Einrasten der Leiter hinter den Haltefingern in den Kanälen gehalten werden. Das Gehäuse weist Simse 18 auf, auf welchen eine gedruckte Leiterplatine befestigt oder aufgesetzt werden kann, wobei Zentrierstifte 20 durch Befestigungslöcher in der Platte hindurchragen. Die Leiterplatte wird auf den Simsen 18 durch hakenartige Schnappverriegelungen 22 festgehalten. Eine Vielzahl von Anschlusskontakten 24 verbindet die einzelnen isolierten Adern mit der gedruckten Leiterplatte. Die Anschlußkontakte umfassen Schneid-Klemm-Abschnitte (nicht dargestellt) zum Abschließen der isolierten Adern, wobei die Anschlusskontakte einen Oberflächenkontakt mit den Leiterbahnen an der Unterseite der gedruckten Leiterplatine durch Abschnitte der Anschlusskontakte bilden, die in Fig. 1 dargestellt sind.
Weitere Einzelheiten der Verbinderbaugruppe sind für die Erfindung nicht relevant; jedoch können weitere Einzelheiten aus dem vorstehenden Patent US 5 125 846 entnommen werden.
Im wesentlichen betrifft die Erfindung die Bereitstellung einer komplementären, eingreifenden Drehbefestigungseinrichtung zum Befestigen eines Verbindergehäuses 12 an einer Seite 26 einer Platte 28 oder einem anderen ebenen Befestigungssubstrat. Die Befestigungseinrichtung reagiert auf eine Drehung des Gehäuses relativ zur Platte. Insbesondere ist ein Vorsprung 30 einstückig mit einer Seitenwand 32 des Gehäuses 12 gegossen und erstreckt sich von dieser Seitenwand nach außen. Der Vorsprung umfasst einen vergrößerten Kopfabschnitt 34, der zum Einfügen durch eine Öffnung 36 in der Platte 28 ausgebildet ist. Der vergrößerte Kopfabschnitt 34 und die Öffnung 36 sind im Wesentlichen identisch geformt, wobei die Öffnung etwas größer als der Kopfabschnitt ist, so dass der Kopfabschnitt und Vorsprung 30 in Richtung der Pfeile "A" durch die Öffnung geführt werden kann. Der vergrößerte Kopfabschnitt und die Öffnung sind unregelmäßig, und zwar in Form einer Raute ausgebildet, so dass der Kopfabschnitt eine lange Ausdehnung, wie durch den zweiseitigen Pfeil "B" dargestellt ist, und eine kurze Ausdehnung aufweist, wie durch den zweiseitigen Pfeil "C" dargestellt ist. Der Vorsprung 30 weist eine Querausdehnung auf, die im wesentlichen gleich der kleinen Ausdehnung "C", jedoch kleiner als die große Ausdehnung "B" ist. Dadurch definiert der vergrößerte Kopfabschnitt 34 einen Sims 38 an der Rückseite, der vom Vorsprung aus nach außen vorspringt. Durch leichtes Drehen des Gehäuses 12 in Richtung des Pfeiles "D" in Fig. 1 wird der vergrößerte Kopfabschnitt 34 dimensionsmäßig zur Öffnung 36 in der Platte 28 ausgerichtet, so daß er durch die Öffnung in Richtung des Pfeiles "A" bewegt werden kann. Diese wird als erste oder anfängliche Lage der relativen Drehung zwischen dem Gehäuse und der Platte betrachtet.
Nun wird Bezug genommen auf Fig. 2. Zum vollständigen Befestigen des Verbindergehäuses an der Platte wird das Gehäuse relativ zur Platte in Richtung des Pfeiles "E" gedreht. Diese relative Drehung bewirkt, dass der Sims 38 des vergrößerten Kopfabschnittes 34 "hinter" oder neben der gegenüberliegenden Seite 40 der Platte 28 gedreht wird. Diese zweite Lage oder Endlage der Drehung des Gehäuses 12 relativ zur Platte 28 ist deutlich in Fig. 2 dargestellt.
Die Erfindung betrifft auch die Bereitstellung einer komplementären, eingreifende Rastvorrichtung zum automatischen Festhalten oder Verrasten des Gehäuses 12 in seiner zweiten Lage oder Endbefestigungslage, wie in Fig. 2 dargestellt, als Reaktion der Drehung des Gehäuses aus dessen anfänglicher Lage oder Einfügelage.
Nochmals wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Insbesondere ist ein Paar freitragender Federarme 42 an dem Verbindergehäuse 12 einstöckig angeformt, wobei die Federarme 42 Arretierungsvorsprünge 44 umfassen, die von der Seitenwand 32 nach außen hervorragen, d. h. sich zur Platte 28 erstrecken. Im wesentlichen weisen die freitragenden Federarme und Arretierungsvorsprünge Rastelemente für die komplementäre, eingreifende Rasteinrichtung auf. Die Platte 28 umfasst ein Paar Arretierungsaussparungen in der Form von Löchern 46, die etwas größer sind als die Arretierungsvorsprünge 44. Sowohl die Vorsprünge 44 als auch die Löcher 46 sind kreisförmig, wie bei der bevorzugten Ausführungsform in den Figuren dargestellt wird. Im Betrieb sind die Arretierungsaussparungen 46 derart angeordnet, dass die elastischen Arretierungsvorsprünge 44 in die Aussparungen einrasten, wenn das Verbindergehäuse in seine endgültige Befestigungslage gedreht wird. Dies ist in Fig. 2 dargestellt. Im wesentlichen wirkt die komplementäre Rasteinrichtungen gegen die Drehkräfte, die an dem Verbindergehäuse 12 angreifen, wie z. B. während dessen Abschluss mit einzelnen Adern oder beim Zusammenfügen mit einer anderen komplementären elektrischen Komponenten.
Die Erfindung betrifft auch ein Merkmal auf, bei dem das Verbindergehäuse eng gegen die Seite 26 der Platte 28 als Reaktion auf die Drehung des Gehäuses in seine endgültige Befestigungslage gezogen wird. Im wesentlichen werden Keileinrichtungen an der Unterseite des vergrößerten Kopfabschnittes 34 zum Heranziehen des Gehäuses an die Seite 26 der Platte 28 als Reaktion auf die Drehung des Gehäuses in seine endgültige Befestigungslage bereitgestellt.
In Bezug auf die Fig. 4 bis 6 weist insbesondere die Keileinrichtung wenigstens ein Paar sich verjüngender Rippen 50 an der Rückseite des vergrößerten Kopfabschnittes 34 außerhalb des Vorsprunges 30 auf. Die Rippen sind nahe dem Vorsprung breiter und werden zum Rand des vergrößerten Kopfabschnittes hin schmaler, wie am besten in Fig. 5 ersichtlich ist. Deutlicher ausgedrückt, weisen die Rippen eine maximale Dicke in der Nähe des Vorsprunges und eine minimale Dicke in der Nähe des Randes des vergrößerten Kopfabschnittes auf, wie am besten in Fig. 4 ersichtlich ist. Daher kommen, wenn das Verbindergehäuse relativ zur Platte 28 gedreht wird, die dünnsten Außenbereiche der Rippen 50 anfänglich mit den Rändern der Öffnung 36 in der Platte in Berührung. Eine weitere Drehung bewirkt, dass die Rippen weiter gegen die Außenseite 40 der Platte gedrückt werden, um das Gehäuse enger an die Innenseite 26 der Platte heranzuziehen. Tatsächlich können, wenn das gesamte Verbindergehäuse einschließlich des Vorsprunges und des vergrößerten Kopfabschnittes 34 aus Kunststoffmaterial geformt wird, die Rippen 50 derart dimensioniert sein, dass sie zur Sicherstellung einer sehr engen Passung zwischen dem Verbindergehäuse und der Platte in einer im Wesentlichen senkrechten Richtung zur Platte verformbar sind. Die Arretiervorsprünge 44 und -aussparungen 46, die eine relative Drehung zwischen dem Gehäuse und der Platte verhindern, bilden, wenn das Gehäuse einmal in seine enge Befestigungslage gedreht wurde, erfindungsgemäß ein sehr sicheres Befestigungssystem.
Es versteht sich, dass die Erfindung, die durch die beiliegenden Ansprüche definiert wird, in weiteren spezifischen Ausführungsformen verwirklicht werden kann. Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen werden in jeder Hinsicht als beispielhaft und nicht einschränkend betrachtet. Die Erfindung ist nicht auf die hier aufgeführten Einzelheiten beschränkt.

Claims

1. System zum Montieren eines elektrischen Verbinders (10) an einer Seite (26) einer Platte (28), umfassend:

einen Verbinder (10) mit einem Gehäuse (12), das eine Befestigungsfläche (34) mit einem sich davon erstreckenden Befestigungsvorsprung (30) aufweist, wobei der Befestigungsvorsprung ein vergrößertes Kopfteil (34) umfasst; und

eine Platte (28) mit einer Öffnung, die zur Aufnahme des vergrößerten Kopfteiles ausgebildet ist, derart, dass der Vorsprung in der Öffnung von einer ersten Einsetzlage in eine zweite Befestigungslage des Gehäuses drehbar ist, in der das vergrößerte Kopfteil die gegenüberliegende Seite (40) der Platte (28) überlappt; und

eine Befestigungsvorrichtung (50) an der Unterseite (38) des vergrößerten Kopfteiles (34) des Vorsprunges (30) zum Eingreifen der gegenüberliegenden Seite (40) der Platte (28) und zum Heranziehen des Gehäuses (12) gegen die eine Seite (28) der Platte als Reaktion auf das Drehen des Gehäuses aus der ersten Lage in die zweite Lage,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Befestigungseinrichtung (50) eine Keileinrichtung umfasst, die eine sich verjüngende Rippe (50) mit einer maximalen Dicke nahe dem Vorsprung (30) und einer minimalen Dicke nahe dem Rand des vergrößerten Kopfteiles (34) aufweist.

2. System nach Anspruch 1, wobei die sich verjüngende Rippe (50) aus verformbarem Kunststoffmaterial besteht und beim Drehen des Gehäuses (12) in die zweite Lage verformbar ist.

3. System zum Befestigen eines elektrischen Verbinders (10) an einer Seite (26) einer Platte (12), umfassend einen Verbinder (10) mit einem Gehäuse (12), das eine Befestigungsseite (32) mit einem davon hervorragenden Befestigungsvorsprung (30) aufweist, wobei der Befestigungsvorsprung einen vergrößerten Kopfteil (34) umfasst;

eine Platte (28) mit einer Öffnung (36), die zum Aufnehmen des vergrößterten Kopfteiles derart geformt ist, dass der Vorsprung in der Öffnung von einer ersten Einsetzlage in eine zweite Befestigungslage des Gehäuses drehbar ist, in der das vergrößerte Kopfteil die gegenüberliegende Seite (40) der Platte überlappt und

eine Befestigungseinrichtung (50) an der Unterseite (38) des vergrößerten Kopfteiles (34) des Vorsprungs (30) zum Ergreifen der gegenüberliegenden Seite (40) der Platte (28) und zum Heranziehen des Gehäuses (12) gegen die eine Seite (26) der Platte als Reaktion auf die Drehung des Gehäuses von der ersten Lage in die zweite Lage,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Befestigungseinrichtung (50) eine Keileinrichtung (50) ist, die aus verformbarem Kunststoffmaterial besteht, das bei Drehung des Gehäuses in die zweite Lage verformbar ist.