DE69423953T2

DE69423953T2 - Elektrischer Verbinder für die Montage auf einer Druckschaltungsplatte

Info

Publication number: DE69423953T2
Application number: DE69423953T
Authority: DE
Inventors: Kent E. Regnier
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2014-12-15
Also published as: EP0660460A2; DE69423953D1; TW403251U; SG45311A1; JP3044377U; EP0660460A3; EP0660460B1; JPH07211370A; US5378175A

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder zur Montage an einer bedruckten Schaltungsplatine oder Leiterplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hintergrund der Erfindung

Ein typischer elektrischer Verbinder, der zur Montage an einer bedruckte Schaltungsplatine geeignet ist, umfaßt ein dielektrisches Gehäuse mit einer Vielzahl von Anschlußklemmenaufnahmekanälen mit einer Vielzahl von Anschlußklemmen, die in den Kanälen aufgenommen werden. Jede Anschlußklemme umfaßt einen Kontaktstreifenabschnitt in dem Gehäuse, einen Lötfahnenabschnitt, der vom Gehäuse hervorragt, und einen Halteabschnitt zwischen dem Kontaktstreifenabschnitt und dem Lötfahnenabschnitt.
Derartige auf Schaltungsplatinen montierbare elektrische Verbinder umfassen oftmals "Füße", die vom Gehäuse zur bedruckten Schaltungsplatine hervorragen, um das Gehäuse von der Platine zu beabstanden. Dieses Beabstanden vereinfacht das Reinigen des Gehäuses, z. B. bei Waschdurchlaufverfahren, die Flußmittel und andere Verschmutzungen entfernen, nachdem die Lötfahnen der Anschlußklemmen an die Leiterbahnen auf der bedruckten Schaltungsplatine festgelötet worden sind.
Ein derartiger elektrischer Verbinder mit Abstandhaltern oder Füßen an der Unterseitenfläche in Richtung der bedruckten Schaltungsplatine, um einen vorbestimmten Freiraum zwischen dem Verbindergehäuse und der bedruckten Schaltungsplatine beizubehalten, wird in der US-A-5,137,454 offenbart.
Mit der stetig ansteigenden Miniaturisierung elektrischer Schaltkreise besteht fortlaufend Bedarf an elektrischen Niedrigprofilverbindern, d. h. an Verbindern, die sich eine minimale Strecke von der Schaltungsplatine weg erstrecken, nur noch relativ niedrige Einsetzkräfte benötigen und eine hohe Dichte an Anschlußklemmen aufweisen. Diese Anforderung birgt Probleme, da es immer Einschränkungen hinsichtlich den Abmessungen bei der Konstruktion eines bestimmten Verbinders gibt. Beispielsweise können die Kontaktstreifenabschnitte der Anschlußklemmen selten geändert werden, da der Verbinder für bestimmte Funktionsmerkmale konstruiert ist. Die Halteabschnitte der Anschlußklemmen müssen ausreichend groß sein, um die Anschlußklemmen im Verbindergehäuse zu halten. Ferner müssen die Abstandhalter für einen ausreichenden Platz zwischen dem Gehäuse und der Schaltungsplatine sorgen, um ein richtiges Säubern zu ermöglichen. Diese Vorgaben sorgen für ein ziemliches Dilemma. Nichts desto weniger ist die vorliegende Erfindung auf ein einzigartiges Anschlußklemmenhaltesystem gerichtet, um diese Probleme zu lösen und um die "Höhe" des elektrischen Verbinders zu vermindern, selbst mit den vorstehend definierten Vorgaben.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen neuen und verbesserten elektrischen Verbinder zur Montage an eine bedruckte Schaltungsplatine bereitzustellen und insbesondere einen Verbinder bereitzustellen, der das Höhenprofil des Verbinders vermindert.
Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen elektrischen Verbinder erreicht, der in Anspruch 1 definiert ist.
Der erfindungsgemäße Verbinder umfaßt ein dielektrisches Gehäuse mit einer Vielzahl von Anschlußklemmenaufnahmekanälen und einer Vielzahl von Abstandhaltern, die vom Gehäuse in Richtung der bedruckten Schaltungsplatine hervorragen, um das Gehäuse von der Platine zu beabstanden. Das Gehäuse wird in einer bevorzugten Ausführungsform als im Ganzen aus Kunststoff geformtes Gehäuse gezeigt. Eine Vielzahl von Anschlußklemmen werden in den Kanälen aufgenommen. Jede Anschlußklemme ist aus Metallblech gestanzt und geformt und umfaßt einen Kontaktstreifenabschnitt in dem Gehäuse, einen Lötfahnenabschnitt, der vom Gehäuse hervorragt, und dazwischen einen Halteabschnitt.
Die Erfindung sieht die Bereitstellung einer Vielzahl von Haltevorsprüngen vor, die einstückig an das Gehäuse in Ausrichtung mit den Kanälen angegossen sind, wobei die Vorsprünge in den Raum zwischen dem Gehäuse und der Schaltungsplatine ragen und sich die Kanäle durch die Vorsprünge erstrecken. Wenigstens Teile der Halteabschnitte der Anschlußklemmen sind in den Kanälen in den Vorsprüngen angeordnet. Die Vorsprünge wirken mit den Halteabschnitten zusammen, um somit die Anschlußklemmen im Gehäuse zu halten, wobei das Gesamthöhenprofil des Verbinders um den Abstand vermindert wird, um den die Haltevorsprünge vom Gehäuse hervorragen. Außerdem muß durch die Herstellung der Haltevorsprünge mit Abmessungen, die kleiner sind als die der Abstandhalter, die Fabrikation des erfindungsgemäßen Verbinders nicht absolut genau hinsichtlich der Bestückung der Anschlußklemmen in die Kanäle des Gehäuses sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Halteabschnitte der Anschlußklemmen in eine Richtung quer zu den Kanälen breiter als die Kontaktstreifenabschnitte und die Lötfahnenabschnitte. Die Lötfahnenabschnitte umfassen gerade Lötfahnen zum Einsetzen in Löcher in die bedruckte Schaltungsplatine. Die Kontaktstreifenabschnitte sind in nach hinten gebogenen Konstruktionen geformt, um Federkontaktarme zu bilden.

Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung mit ihren Aufgaben und Vorteilen ist am besten unter Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren definieren.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit im Schnitt durch einen elektrischen Verbinder, der die Konzepte der Erfindung verwirklicht;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Verbinders;
Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 3-3 in Fig. 2; und
Fig. 4 eine zu Fig. 3 ähnliche Ansicht, jedoch eine alternative Ausführungsform der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Es wird auf die Figuren im einzelnen und zuerst auf die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Ausführungsform der Erfindung Bezug genommen. Die Erfindung wird in einem allgemein mit 10 bezeichneten elektrischen Verbinder zur Montage an eine bedruckte Schaltungsplatine 12 (Fig. 3) verwirklicht. Der Verbinder umfaßt ein allgemein mit 14 bezeichnetes dielektrisches Gehäuse mit einer Vielzahl von allgemein mit 16 bezeichneten Anschlußklemmenaufnahmekanälen. Eine Vielzahl von Füßen oder Abstandhaltern 17 ragen von einer Platinenmontageunterseite 18 des Gehäuses in Richtung der bedruckten Schaltungsplatine hervor, um das Gehäuse von der Platine zu beabstanden. Das Gehäuse ist einheitlich aus Kunststoff geformt, wobei die Abstandhalter 17 integral daran angegossen sind. Die Abstandhalter sorgen für einen Raum, der durch die Pfeile "A" in Fig. 3 gezeigt wird, um Reinigungsvorgänge zu ermöglichen, z. B. Waschdurchlaufverfahren, um Flußmittel und andere Verschmutzungen zu entfernen, nachdem der Verbinder an die bedruckte Schaltungsplatine 12 gelötet worden ist.
Nachstehend wird insbesondere auf Fig. 3 Bezug genommen. Das Gehäuse 14 bildet zwei Platinenaufnahmeschlitze 20, um darin zwei bedruckte Schaltungsplatinen in Richtung der Pfeile "B" einzusetzen. In der Praxis wird die bedruckte Schaltungsplatine 12 als "Mutter-" oder Haupt-Platine und die bedruckten Schaltungsplatinen (nicht gezeigt), die in die Schlitze 20 eingesetzt werden, als "Tochter"-Platinen bezeichnet. Fig. 3 zeigt ferner, daß eine Vielzahl von Montagepfosten 22 von der Unterseitenfläche 18 des Gehäuses für ein Einsetzen in geeignete Montagelöcher in der Schaltungsplatine 12 hervorragen. Wie die Abstandhalter 17 sind die Montagepfosten 22 einstückig an das Gehäuse angegossen.
Nachstehend wird speziell auf Fig. 2 Bezug genommen. Es ist ersichtlich, daß das Gehäuse 14 und somit der Verbinder 10 als länglich angesehen werden können. Zwei Endpfosten 24 ragen nach oben von einer Oberseitenplatinenaufnahmeseite 26 des Gehäuses hervor, wobei die Pfosten nach innen gerichtete Nuten 28 (auch in Fig. 3 zu sehen) zum Aufnehmen der Seitenränder der Tochterplatinen aufweisen, wenn diese in die Schlitze 20 in Richtung der Pfeile "B" (Fig. 3) eingesetzt werden. Fig. 2 zeigt ferner zwei Auswerfhebel 30, die schwenkbar an Schwenkeinrichtungen am Gehäuse an der Außenseite der Pfosten 24 angebracht sind. Wie auf diesem Gebiet bekannt, vereinfachen die Auswerfhebel das Auswerfen der Tochterplatinen aus den Platinenaufnahmeschlitzen 20 im Gehäuse 14.
Wie am besten in den Fig. 1 und 2 zu sehen, werden eine Vielzahl von allgemein mit 34 bezeichneten Anschlußklemmen in den Anschlußklemmenaufnahmekanälen 16 aufgenommen. Jede Anschlußklemme ist eine aus Metallblech gestanzte und geformte Komponente und umfaßt einen in dem Gehäuse 14 angeordneten, halb umgebogenen Kontaktstreifenabschnitt 36, einen von der Unterseitenfläche 18 des Gehäuses hervorragenden Lötfahnenabschnitt 38 und einen Halteabschnitt 40 zwischen dem Kontaktstreifen und den Lötfahnenabschnitten.
Die Halteabschnitte der Anschlußklemmen sind in Querrichtung zu den Kanälen 16 breiter als die Kontaktstreifenabschnitte und die Lötfahnenabschnitte. Die Lötfahnenabschnitte werden als gerade Lötfahnen zum Einsetzen in die Löcher 42 (Fig. 3) in der Schaltungsplatine 12 bereitgestellt, um mit den Leiterbahnen auf der Platine und/oder in den Löchern verlötet zu werden. Die Kontaktstreifenabschnitte der Anschlußklemmen sind in nach hinten gebogenen Konstruktionen geformt, um Federkontaktarme mit Kontaktbereichen 44 zur Anlage an Kontaktflecken an gegenüberliegenden Seiten der Tochterplatinen bereitzustellen, die in die Platinenaufnahmeschlitze 20 eingesetzt sind.
Die Erfindung sieht ein einzigartiges System zum Vermindern des Höhenprofils eines gegebenen elektrischen Verbinders des vorstehend beschriebenen Typs vor. Insbesondere sind eine Vielzahl von Haltevorsprüngen 46 einstückig an das Gehäuse 14 in Ausrichtung mit den Anschlußklemmenaufnahmekanälen 16 angegossen, wobei sich die Kanäle durch die Haltevorsprünge erstrecken. Tatsächlich sind die Haltevorsprünge "abgetrennte" Abschnitte des Gehäuses 14 an gegenüberliegenden Seiten der Anschlußklemmenaufnahmekanäle 16 und umgeben die Halteabschnitte 40 der Anschlußklemmen 34. Mit anderen Worten, um die vertikale Ausdehnung des Gehäuses über der Platinenmontageseite 18 zu minimieren, die zum Halten der Anschlußklemmen verwendet wird (welche die vertikale Höhe maximiert, die für den Kontaktstreifen verwendbar ist), wobei sich die Haltevorsprünge 46 nach unten unter die Montagefläche 18 erstrecken, um zusätzliches Material bereitzustellen, um die Anschlußklemme im Gehäuse zu halten. Wenigstens Teile der Halteabschnitte der Anschlußklemmen sind in den Kanälen in den Haltevorsprüngen angeordnet. Dies ermöglicht im wesentlichen, daß die Halteabschnitte der Anschlußklemmen nach unten unter die Unterseitenfläche 18 des Gehäuses ragen und noch von genügend Kunststoff des Gehäuses umgeben werden, um eine Haltefunktion für die Anschlußklemmen zwischen den Halteabschnitten und dem Gehäuse bereitzustellen. Daraus ergibt sich, daß ein längerer Abschnitt der Anschlußklemmen 34 für den Kontaktstreifenabschnitt 36 verwendet werden muß, der geringere Spannungen darin ergibt.
Wie in Fig. 3 ersichtlich, ragen die Haltevorsprünge 46 nicht soweit unter die Unterseitenfläche 18 des Gehäuses wie die Abstandhalter 17. Deshalb liegen die Abstandhalter tatsächlich an der bedruckten Schaltungsplatine 12 an. Dadurch, daß die Haltevorsprünge 46 etwas kleiner als die Abstandhalter 17 hergestellt werden, muß die Herstellung des Verbinders nicht absolut genau hinsichtlich der Bestückung der Anschlußklemmen 34 in die Kanäle 16 des Gehäuses sein. Mit anderen Worten, die Halteabschnitte 40 sind in den Fig. 1 und 3 mit Absicht so gezeigt worden, daß sie ein wenig unter die Haltevorsprünge ragen. In der aktuellen Praxis können während der Herstellung die Halteabschnitte der Anschlußklemmen unter die Haltevorsprünge ragen, oder die Halteabschnitte können in einer Flucht mit den Vorsprüngen liegen, oder die Halteabschnitte können vollständig in den Vorsprüngen liegen. Dadurch, daß die Vorsprünge etwas kleiner sind als die Abstandhalter, können diese Schwankungen ausgeglichen werden.
Andererseits kann es ein Beispiel geben, bei dem die Genauigkeit beim Einsetzen der Anschlußklemmen ein Problem darstellt und/oder es wünschenswert sein kann, daß alle Abstandhalter (z. B. die Abstandhalter 17) vom Verbinder entfernt sind. Für einen derartigen Fall, zeigt Fig. 4 eine alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der die Haltevorsprünge 50 im wesentlichen identisch mit den Haltevorsprüngen 46 gezeigt werden, die bei der Ausführungsform in Fig. 1 bis 3 gezeigt werden (mit der Ausnahme, daß sie etwas länger sind). Jedoch ist ersichtlich, daß der Verbinder 10' in Fig. 4 keine separaten Abstandhalter aufweist. Folglich liefern die Haltevorsprünge 50 im Verbinder 10' eine doppelte Funktion, nämlich sowohl die Bereitstellung einer Abstandhalteeinrichtung für den Verbinder als auch eine Einrichtung, bei der die Halteabschnitte der Anschlußklemmen in dem Raum zwischen der Unterseitenfläche des Gehäuses und der bedruckten Schaltungsplatine gehalten werden.
Es versteht sich, daß die Erfindung in anderen speziellen Ausführungsformen ausgeführt werden kann, ohne vom Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Elektrischer Verbinder (10) zum Anbringen an einer bedruckten Leiterplatte (12), wobei der Verbinder folgende Merkmale aufweist:

ein dielektrisches Gehäuse (14) mit einer Leiterplattenmontagefläche, die nahe einer ebenen Fläche der bedruckten Leiterplatte angeordnet werden kann,

eine Kupplungsfläche kann eine elektronische Kupplungskomponente und eine Vielzahl von Anschlußaufnahmekanälen (16) nahe der Kupplungsfläche aufnehmen,

das Gehäuse ist einheitlich aus Kunststoffmaterial geformt, und

eine Vielzahl von Anschlußklemmen (34) werden in den Kanälen aufgenommen,

jede Anschlußklemme ist aus Metallblech gestanzt und geformt und umfaßt einen Kontaktabschnitt (36) im Gehäuse, einen Lötfahnenabschnitt (38), der vom Gehäuse hervorragt und einen Halteabschnitt (40) dazwischen, um einen Abschnitt des Gehäuses zu erfassen, um die Anschlußklemme darin zu halten,

eine Vielzahl von Abstandshaltern (17) ragen von der Leiterplattenmontagefläche des Gehäuses für einen vorbestimmten Abstand von der Leiterplattenmontagefläche hervor, um das Gehäuse von der Leiterplatte beim Anbringen an dieser zu beabstanden,

dadurch gekennzeichnet,

daß eine Vielzahl von Haltevorsprüngen (46) integral an das Gehäuse in Ausrichtung zu den Kanälen angegossen sind und nach unten von der Leiterplattenmontagefläche des Gehäuses um einen vorbestimmten Abstand von der Leiterplattenmontagefläche hervorragen, wobei sich die Kanäle durch die Vorsprünge erstrecken, wobei wenigstens Abschnitte der Halteabschnitte der Anschlußklemmen in den Kanälen innerhalb der Vorsprünge angeordnet sind, und

die Abstandshalter ragen um einen ersten vorbestimmten Abstand von der Leiterplattenmontagefläche hervor und die Haltevorsprünge ragen von der Leiterplattenmontagefläche des Gehäuses um einen zweiten vorbestimmten Abstand von der Montagefläche hervor, wobei der zweite vorbestimmte Abstand geringer ist als der erste vorbestimmte Abstand.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, bei welchem die Abstandshalter integral als Teil des Gehäuses ausgebildet sind.