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Die vorliegende Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung von modularen elektrischen
Verbindern und insbesondere Buchsenverbindern, die
gemeinhin als modulare Klinken bekannt sind. Die
vorliegende Erfindung läßt sich insbesondere auf
modulare Bodeneintrittsklinken anwenden.
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Modulare Klinken sind elektrische Verbinder,
die für Telefonnetze und Eingabe-/Ausgabeschnittstellen
von anderen Kommunikationsperipheriegeräten in der
Industrie weit verbreitet sind. Modulare Klinken werden
mit einem entsprechenden modularen Stecker in einer
einfachen linearen Einsteckbewegung verbunden. Die
Abmessungen dieser Klinken und Stecker sind
standardisiert worden und sind in der Industrie
allgemein bekannt.
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Eine bestimmte Art von modularer Klinke ist als
"Bodeneintritt" (bottom entry) bekannt, wobei die
Buchse auf einer ersten Seite eines Substrats
positioniert ist und sich auf offene Weise durch dieses
hindurch erstreckt, so daß der modulare Stecker von
einer entgegengesetzten, zweiten Seite des Substrats
eingesetzt werden kann. Die Kontaktelemente innerhalb
der modularen Klinke sind in der Regel an Leiterbahnen
auf der ersten Seite des Substrats
oberflächenmontagegelötet. Bekannterweise enthält sie
eine zusätzliche Löthalterung, die an dem Substrat
angebracht werden kann, um zu verhindern, daß die mit
dem Einstecken oder Herausziehen des modularen Steckers
verbundenen Kräfte oder äußere Kräfte, die auf den
modularen Stecker durch das daran angebrachte Kabel
aufgebracht werden, die Integrität der elektrischen
Verbindung mit den Kontakten nachteilig beeinflussen.
Die Kontakte sind in der Regel komplizierte Strukturen,
die sich entlang der Außenseite der Klinke erstrecken,
bevor sie in das Gehäuse zur Ineingriffnahme mit dem
modularen Stecker eintreten. Außerdem wird die
Löthalterung normalerweise als Teil einer eigenen
Montageoperation in das Gehäuse der modularen klinke
eingesetzt. Eine modulare Klinke mit diesem Aufbau ist
in DE-U-93 17 133 beschrieben (worauf der kennzeichnende
Teil von Anspruch 1 basiert).
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Da die Menge der in der Industrie verwendeten
modularen Klinken sehr groß ist, ist das, was benötigt
wird, eine modulare Klinke, die einen einfachen Aufbau
aufweist und wirtschaftlich hergestellt werden kann.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung
einer modularen Klinke, bei dem ein zusätzlicher
Schritt für den Einbau der Halterung nicht erforderlich
ist.
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Dazu besteht die Erfindung aus einem Verfahren
zur Herstellung einer modularen Klinke, umfassend einen
Steckeraufnahmebereich zum Aufnehmen eines modularen
Steckers darin, mindestens einen Kontakt zur
elektrischen Verbindung mit dem modularen Stecker und
eine Halterung zum Stützen der Klinke in einer
befestigten Position auf einem Substrat, gekennzeichnet
durch die folgenden Schritte: Ausbilden eines
länglichen Elements, das sich zu dem mindestens einen
Kontakt ausbilden läßt und eine sich von dort
erstreckende Verlängerung aufweist, Überformen eines
Gehäusebodens eines Gehäuses, wodurch der
Steckeraufnahmebereich definiert wird, um das längliche
Element herum, so daß sich die Verlängerung des
länglichen Elements von dem Gehäuseboden aus erstreckt,
Abschneiden der Verlängerung von dem länglichen Element
unter Beibehaltung der Verlängerung in dem
Gehäuseboden, so daß die Verlängerung die Halterung
bildet, und Ausbilden des mindestens einen Kontakts aus
dem länglichen Element.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird ein Leiterrahmen aus Kontakten durch
Stanzen ausgebildet und weist mindestens einen
Trägerstreifen auf. Der Trägerstreifen und die daran
hängenden Kontakte werden in dem Gehäuseboden der
modularen Klinke eingegossen, und die Kontakte sind von
dem Trägerstreifen getrennt, so daß der Trägerstreifen
die Halterung bildet.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine seitliche Querschnittsansicht
einer auf einem Substrat montiert gezeigten modularen
Klinke gemäß der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 eine Draufsicht auf eine in die
modulare Klinke von Fig. 1 einzubauende
Bodenbaugruppe;
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Fig. 3 eine seitliche Schnittansicht der
Bodenbaugruppe von Fig. 2;
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Fig. 4 eine Bodenansicht der Bodenbaugruppe
von Fig. 2;
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Fig. 5 eine seitliche Schnittansicht eines
Kappengehäuses, das an der Bodenbaugruppe von Fig. 2
montiert ist, um die modulare Klinke von Fig. 1 zu
bilden; und
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Fig. 6 eine Bodenansicht der Kappe von Fig.
5.
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Unter Bezugnahme zuerst auf Fig. 1 ist bei 2
allgemein eine modulare Klinke gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Diese modulare Klinke 2 ist vom
"Bodeneintritts"-Typ; jedoch läßt sich die vorliegende
Erfindung auf andere Verbinderkonfigurationen anwenden.
Die modulare Klinke 2 ist auf einem Substrat 2, wie
beispielsweise einer Leiterplatte, montiert. Durch das
Substrat 4 geht eine Öffnung 6. Die Öffnung 6 erstreckt
sich über die erste bzw. zweite Seite 8, 10. Entlang
der ersten Seite 8 sind Lötbahnen 12 zur elektrischen
Verbindung mit der modularen Klinkenbuchse 2 und ein
Lötstützpunkt 13 zum mechanischen Fixieren der
modularen Klinke 2 daran angeordnet.
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Die modulare Klinke 2 enthält eine Bodenbaugruppe
14 und eine Kappe 16, die zusammen einen durch einen
nicht gezeigten modularen Stecker von der zweiten Seite
10 des Substrats 4 zugänglichen Steckeraufnahmebereich
18 definieren. Die Bodenbaugruppe 14 enthält mehrere
Kontaktelemente 20, die jeweils eine Lötspitze 22
aufweisen, die sich parallel zum Substrat 4 erstreckt
und sich in den Steckeraufnahmebereich 18 erstreckt. Es
ist außerdem vorgesehen, daß der Kontakt für andere
Arten von elektrischen Verbindungen konfiguriert wird,
wie etwa einen Stift für Ineingriffnahme eines
durchkontaktierten Lochs. Ein Zwischenabschnitt 24
erstreckt sich von der Lötspitze 22 entlang der
Peripherie des Steckeraufnahmebereichs 18 in
Einsteckrichtung des modularen Steckers zu einem
Kontaktarm 26, der sich weiter in die Buchse erstreckt
und von der Peripherie in den Steckeraufnahmebereich 18
abgewinkelt ist. Weiterhin ist in der Bodenbaugruppe 14
eine Halterung 28 enthalten. Bei dieser Ausführungsform
ist die Halterung vorteilhafterweise für eine
Lötverbindung ausgelegt. Wenn die modulare Klinke 2 an
das Substrat 4 oberflächenmontagegelötet wird, werden
die Lötspitzen 22 an die Lötbahnen 12 und die Halterung
28 an den Lötstützpunkt 13 angelötet. Die Löthalterung
28 dient dem mechanischen Stützen der modularen
Klinkenbuchse 2, da ohne die Halterung 28 die
Lötverbindung an den Lötspitzen 22 infolge von äußeren
Kräften darauf zum Versagen neigt.
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Nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird die
Bodenbaugruppe 14 gezeigt. Die Bodenbaugruppe 14
enthält ein nichtleitendes Gehäuse 32 und einen
gestanzten Leiterrahmen 34. Bei dieser Ausführungsform
enthält der Leiterrahmen 34 vorteilhafterweise einen
ersten und zweiten Trägerstreifen 36, 38, die jeweils
in gegenüberliegender Weise angeordnet sind, um
dazwischen die länglichen Elemente 39 zu stützen, die
in die Kontaktelemente 20 geformt sind. Zur leichteren
Bezugnahme sind die länglichen Elemente 39 mit ihrer
schließlichen Konfiguration entsprechenden Bezugszahlen
versehen worden, wie oben beschrieben.
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Das Gehäuse 32 wird vorteilhafterweise über den
durchgehend aus einem Streifen leitenden Materials
gestanzten Leiterrahmen 34 geformt, wodurch die
länglichen Elemente 39, die die Kontakte 20 bilden, und
der erste Trägerstreifen 36, der die Halterung 28 darin
bildet, unverlierbar befestigt und formschlüssig
gehalten werden. Das Gehäuse 32 enthält einen oberen
Abschnitt mit einem zentralen Rahmen 40, der
gegenüberliegende Schenkel 42, 44 enthält, die sich
allgemein parallel zu den länglichen Elementen 39 des
Leiterrahmens 34 erstrecken. Die Schenkel 42, 44
verbindet eine entlang den länglichen Elementen 39 und
dem ersten Trägerstreifen 36 angeordnete äußere Schiene
46. Eine hintere Schiene 48 ist davon gegenüber an dem
Lötspitzenabschnitt 22 der länglichen Elemente 39
beabstandet. Die Schenkel 42, 44 und die Schienen 46,
48 des zentralen Rahmens 40 definieren eine Öffnung 50,
die zur Aufnahme des modularen Steckers bemessen und
konfiguriert ist. Von der hinteren Schiene 48
erstrecken sich entlang dem Abschnitt der länglichen
Elemente, die die Lötspitzen 22 bilden, Laschen 52, die
die modulare Klinkenbuchse 2 auf dem Substrat
stabilisieren, wenn die modulare Klinke 2 daran
montiert wird, wie in Fig. 1 gezeigt. Entlang der
vorderen Schiene 46 sind in Richtung des ersten
Trägerstreifens 36 Buchsen 54 zur Aufnahme eines
Abschnitts der Kappe 16 angeordnet, um die Kappe 16 auf
der Bodenbaugruppe 14 zu positionieren, wie unten
beschrieben wird.
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Nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 3 und Fig.
4 enthält das Gehäuse 32 einen Klinkenaufnahmebereich
56, der als der obere Abschnitt, der oben unter
Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurde, mit dem
Leiterrahmen 34 einstückig ist und auf seiner
gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Der
Klinkenaufnahmebereich 56 ist konfiguriert, innerhalb
der Öffnung 6 im Substrat 4 aufgenommen zu werden. Wie
in Fig. 4 zu sehen, ist der Aufnahmeabschnitt 56 in
einer C-förmigen Konfiguration ausgebildet und
definiert eine Öffnung 58, die mit der Öffnung 50 in
Verbindung steht. Die freien Enden des C-förmigen
Rahmens des Aufnahmeabschnitts 56 enthalten Greifer 60,
die um den ersten Trägerstreifen 36 ausgebildet sind.
Entgegengesetzt davon, wo die länglichen Elemente 39
des Rahmens 34, die die Kontakte 20 bilden, über die
hintere Schiene 48 gehen, fächern sich die länglichen
Elemente 39 aus, so daß die Lötspitzen 22 dem Muster
der Lötbahnen 12 auf der Leiterplatte 4 entsprechen.
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Die Bodenbaugruppe 14 wird durch Ausstanzen und
Formen des Leiterrahmens in die oben beschriebene
Konfiguration geschaffen. Als nächstes wird das Gehäuse
darum überformt. Danach kann der zweite Trägerstreifen
38 von dem Leiterrahmen 36 durch einen Schnitt entlang
der Linie A-A (Fig. 4) getrennt werden, was einzelne
und verschiedene Abschnitte zurückläßt, die die
Lötspitzen 22 bilden. Auf diesen Schritt folgt ein
weiterer Schneidschritt entlang Linie B-B, so daß die
länglichen Elemente 39 von dem ersten Trägerstreifen 36
getrennt werden. Der erste Trägerstreifen 36 bleibt
darin durch die Greifer 60 und die vordere Schiene 46
gehalten. Falls gewünscht können zu diesem Zeitpunkt
die länglichen Elemente in die in Fig. 1 für Kontakt
20 gezeigte Kontakt-20-Konfiguration geformt werden. Es
ist auch beabsichtigt, daß die oben umrissenen Schritte
in einer anderen Folge auftreten können, wenn dies
angesichts der verwendeten jeweiligen
Fertigungstechniken gewünscht ist.
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Unter Bezugnahme nunmehr auf Fig. 5 und Fig.
6 wird der Kappenabschnitt 16 ausführlicher
beschrieben. Die Kappe 16 ist eine geformte
Kunststoffstruktur mit gegenüberliegenden und
verbundenen Seiten 62, 64, 66, 68, die ein rohrartiges
Element bilden. Diese Struktur ist an einem Ende durch
eine Abdeckung 70 geschlossen und gegenüber davon
entlang einer Aufnahmefläche 72 offengelassen. Die
Seiten 62-68 sind so konstruiert, daß sie den
Kappenabschnitt des Steckeraufnahmebereichs 18
definieren. Innerhalb dieses Gebiets sind mehrere
unterteilende Rippen 74 angeordnet, zwischen denen die
Kontakte 20 liegen, wenn die modulare Klinke 2
schließlich zusammengebaut wird. Diesen Rippen 74
gegenüber ist ein Paar Trennwände 76, die dazu dienen,
sicherzustellen, daß der modulare Stecker beim
Einstecken in das Gebiet 18 richtig orientiert ist. Ein
Fenster 77, ebenfalls den Rippen 74 gegenüber und
zwischen den Trennwänden 76, ist in der Wand 64
plaziert, so daß der modulare Stecker innerhalb des
Aufnahmeabschnitts 18 der modularen Klinke 2 gehalten
werden kann. Von der Fläche 72 aus erstreckt sich ein
Paar Pfosten 78, die beabstandet und konfiguriert sind,
um innerhalb von Buchsen 54 zum Positionieren der Kappe
16 relativ zu der Gehäusebaugruppe 14 aufgenommen zu
werden. Die Gehäusebaugruppe 14 und die Kappe 16 werden
durch Epoxidharz oder andere Bondtechniken
zusammengebondet, wodurch die modulare Klinke auf
zuverlässige und wirtschaftliche Weise ausgebildet
wird.
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Bei einer alternativen Kunstruktionstechnik
würde ein gezogener Draht verwendet, um die länglichen
Elemente 39 auszubilden, die später in die Kontakte 20
geformt werden. Bei dieser Auslegung würden sich die
Drähte über die äußere Schiene 46 des Gehäuses 32
erstrecken dürfen, nachdem es darauf überformt worden
ist, und zwar um eine Strecke, die grob der Breite des
ersten Trägerstreifens 36 entspricht. Diese
verlängerten Abschnitte des gezogenen Drahts würden
dann als der erste Trägerstreifen 36 funktionieren und
schließlich die zur Anbringung an dem Lötstützpunkt 13
verwendete Halterung 28 sein. Da das Grundmaß der
Kontaktabschnitte 26 geringer ist als das Grundmaß der
Lötbahnen 12, können nach dem Überformen die Drähte
leicht radial aufgefächert werden, damit sie den Bahnen
12 entsprechen.