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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verbinder gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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EP-A-0,806,814
offenbart einen Verbinder mit mehreren schwimmenden Anschlussklemmen. Die
Anschlussklemme weist einen Halteabschnitt mit Rückhalte-Widerhaken auf, die
sich von einem flachen Körperabschnitt
der Anschlussklemme in einer Richtung erstrecken, die nicht mit
der Oberfläche
des Körperabschnitts
zusammenfallt. Um die Anschlussklemme in einen Hohlraum der Verbindung
einführen zu
können,
ist der Hohlraum daher mit einer ersten Öffnung, die für den freien
Durchgang des Verbindungsabschnitts der Anschlussklemme in den Hohlraum
bemessen ist, und mit einer zweiten Öffnung versehen, die für die ortsfeste
Aufnahme des Anschlussklemmen-Halteabschnitts bemessen ist.
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Das
US-Patent 3,348,191 offenbart einen Verbinder mit mehreren Anschlussklemmen.
Jede der Anschlussklemmen weist einen Zwischenabschnitt auf, der
ein Verdrehungsteil ist. Die Verdrehungsteile werden als Halteabschnitte
verwendet und befinden sich daher in festem Kontakt mit Wänden von
Verbinderhohlräumen,
welche die Anschlussklemmen aufnehmen.
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Ein
Hauptproblem in der Verbinderindustrie ist es, ineinandersteckbare
Buchsen- und Steckverbinder zu liefern, die trotz einer gewissen
Fehlausrichtung einiger oder mehrerer Stifte des Steckverbinders
miteinander verbunden werden können.
Idealerweise gibt es daher einen Zwischenraum zwischen einer Buchsenklemme
und ihrem Gehäusehohlraum,
damit die Buchsenklemme "wackeln" und auf einen theoretisch "fehlausgerichteten" Stift eines zugehörigen Steckverbinders
fluchtend ausgerichtet/zentriert werden kann, so dass die Normalkräfte von
den beiden Beams des Dual-Beam-Kontakts auf gegen überliegenden
Seiten des Stifts in der Lage sind, einen Kräfteausgleich zuzulassen. Um das
Problem von fehlausgerichteten Stiften eines Gegensteckverbinders
zu lösen,
haben mehrere Druckschriften des Stands der Technik vorgeschlagen, "schwimmende" Dual-Beam-Kontakte innerhalb des
Hohlraums vorzusehen.
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Ein
solcher Verbinder ist zum Beispiel aus dem US-Patent 4,966,557 bekannt.
Diese Druckschrift offenbart einen dosenförmigen Buchsenkontakt mit U-förmigen Querschnitt,
wobei der Buchsenkontakt zwei schwimmende Kontaktbeams innerhalb des
Hohlraums des Verbindergehäuses
aufweist. Die beiden Kontaktbeams des Buchsenkontakts werden von
einem elastischen Gelenk getragen, das von einem U-förmigen Halteteil
getragen wird, welches ortsfest innerhalb des Hohlraums des Verbindergehäuses untergebracht
ist. Das Vorsehen eines U-förmigen
Halteteils verhindert das Drehen der Klemme innerhalb des Hohlraums.
Es werden aber keine Maßnahmen
getroffen, um die Einführtiefe
der Klemme in den Hohlraum bei der Herstellung des Verbinders zu
definieren: der Hohlraum hat über
seine ganze Länge
die gleichen Abmessungen. Zudem ist der U-förmige Halteabschnitt relativ
breit und ungeeignet für
eine weitere Miniaturisierung. Wenn mehrere benachbarte Hohlräume solche
Anschlussklemmen mit U-förmigem
Halteabschnitt aufnehmen, liegen außerdem relativ große metallische
Oberflächen
von benachbarten Anschlussklemmen ziemlich nahe beieinander, was
bei höheren
Frequenzen zu einem zu hohen Übersprechpegel
führt.
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Eine
Buchsenklemme mit kreisförmigem Querschnitt,
die innerhalb des Hohlraums des Verbindergehäuses beweglich ist, ist im
US-Patent 4,934,967
gezeigt. Der Stiftaufnahmeabschnitt der Buchsenklemme wird von einem
elastischen Gelenk getragen, das selbst von einem Halteabschnitt
getragen wird, der ortsfest innerhalb des Hohlraums des Verbindergehäuses untergebracht
ist. Der Halteabschnitt ist kreisförmig und steht mit einem großen Teil des
kreisförmigen
Querschnitts des Hohlraums in Verbindung. Dieser bekannte Verbinder
hat die gleichen Nachteile wie der oben besprochene Verbinder der
US-A-4.966,557.
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Ein
schwimmender Buchsenkontakt mit kreisförmigem Querschnitt wird vom
US-Patent 5,334,035 offenbart. Der Buchsenkontakt ist mit einem
ringförmigen
Wulst versehen, der von einem Träger
mit einer ringförmigen
Nut im Hohlraum des Verbindergehäuses
aufgenommen wird. In einer alternativen Ausführungsform ist der Buchsenkontakt mit
einer ringförmigen
Nut versehen, die in einem nach innen umgebogenen, ringförmigen Wulst
des Hohlraums des Verbindergehäuses
getragen wird. Die Anschlussklemme der US-A-5,334,035 ist schwierig
herzustellen und für
Miniaturanwendungen ungeeignet. Außerdem ist die ganze Anschlussklemme
steif, und daher bewegt sich bei der Bewegung des Verbindungsabschnitts
auch der von der Rückseite
des Verbinders vorstehende Kontaktabschnitt, was bei Miniaturanwendungen
höchst
unerwünscht ist.
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Verbinder
mit stimmgabelförmigen
Anschlussklemmen, bei denen der stimmgabelförmige Buchsenabschnitt in einer
um 90° in
Bezug auf die Ausrichtung des Endabschnitts der Anschlussklemme
umgebogenen Richtung ausgerichtet ist, sind zum Beispiel aus dem
US-Patent 5,112,233,
auf dem die zweiteilige Form des Anspruchs 1 basiert, und aus dem
Europäischen
Patent 0,488,349 bekannt. Die in diesen Druckschriften des Stands
der Technik gezeigten Verbinder sind rechtwinklige Verbinder, d. h.
die Kontaktabschnitte der Anschlussklemmen zum Verbinden der Verbinder
mit einer Leiterplatte oder ähnlichem
sind um 90° in
Bezug auf die Symmetrieachse der Hohlräume des Gehäuses umgebogen. Das Verbindergehäuse ist
an seiner Unterseite mit einer kammartigen Struktur mit vielen offenen
Schlitzen mit parallelen, geraden Seitenwänden für eine rückhaltende Aufnahme der umgebogenen
Kontaktabschnitte der Anschlussklemmen darin versehen. Die umgebogenen
Abschnitte der Kontaktabschnitte sind mit scharfen Widerhaken versehen.
Während des
Einführens
der Anschlussklemmen in die Hohlräume des Verbindergehäuses werden
die umgebogenen Kontaktabschnitte in die offenen Schlitze eingeführt, und
die Widerhaken greifen in die jeweiligen Seitenwände mit Einpressung ein, um
die umgebogenen Kontaktabschnitte der Anschlussklemmen ortsfest
aufzunehmen. So wird auf diese Weise ein Widerstand der Kontaktabschnitte
gegen eine Bewegung sowohl in waagrechter als auch in senkrechter Richtung
erzeugt. Jeder der stimmgabelartigen Buchsenabschnitte ist mit zwei
Zinken zur Aufnahme einer gegensteckerartigen Anschlussklemme versehen.
Die Spitzenabschnitte der stimmgabelartigen Buchsenabschnitte sind
innerhalb des Hohlraums des Verbindergehäuses geringfügig beweglich.
Bei beiden Druckschriften des Stands der Technik sind die Rückseiten
der stimmgabelartigen Buchsenabschnitte aber mit Widerhaken versehen,
um die Rückseite
der stimmgabelartigen Buchsenabschnitte innerhalb der jeweiligen
Hohlräume
sicher unterzubringen.
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Die
Verwendung von Dual-Beam-Federkontaktbuchsen ist in der Verbinderindustrie
weit verbreitet. Solche dualen Federelemente können Verlängerungen einer U-förmigen Dose
sein oder von einem flachen Stamm vorstehen, wie bei stimmgabelartigen Anschlussklemmen.
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Dosenartige
Kontaktklemmen vermeiden die Probleme der Oberflächenrauheit von Kontakten,
da die Kontaktflächen
sich üblicherweise
entlang der gewalzten Ebene des zur Herstellung der Anschlussklemmen
verwendeten Materials befinden. Diese Flächen haben üblicherweise eine geringe Rauheit.
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Vorzugsweise
sind die Dual-Beam-Kontakte so im Gehäuse ausgerichtet, dass die
einfedernden Teile während
des Verbindungsvorgangs in einer Richtung parallel zu der Ebene
verschoben werden, die eine senkrechte Spalte von Kontakten enthält. Wenn
dagegen eine Zinkenfederung des Elements in Richtung der Verbinderlänge als
Ergebnis eines Verbinderschrumpfens oder eine Gehäuselängetoleranz erfolgt
(wie dies bei relativ langen Verbinder geschehen kann), kann dies
leicht dazu führen,
dass ein einzelner Stift nur eine Zinke der zugeordneten Buchsenklemme
kontaktiert. Dies führt
unabsichtlich zu einer Überbelastung
dieser bestimmten Zinke der Buchsenklemme, eine Situation, die bei
vielen Verbinderanwendungen als höchst unerwünscht angesehen wird.
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Idealerweise
ist eine möglichst
geringe Umfangsrauheit für
die Kontaktflächen
der Buchsenklemme erforderlich. Solch eine Voraussetzung begünstigt die
Verwendung von dosenartigen Dual-Beam-Kontakten. Darüber hinaus
ist die Kontaktsteifheit bei Belastung von freitragenden Beams senkrecht
zur Kontaktbreite, wie bei dosenartigen Dual-Beam-Kontakten, wesentlich
geringer als die Kontaktsteifheit einer stimmgabelartigen Anschlussklemme
mit den gleichen Beams, wo die Belastung senkrecht zur Stammdicke
verläuft.
Die Kontaktflächenrauheit
von freitragenden Beams ist am geringsten entlang der Material(walz)rollfläche. Diese
Kontaktflächenrauheit
ist viel geringer als die Kontaktflächenrauheit einer (gebrochenen)
gestanzten Ecke der Beams von z. B. dem Stimmgabelkontakt. Dies begünstigt wiederum
die Verwendung der Dosenkontakte mit freitragenden Beams.
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Bei
Verwendung von dosenartigen Dual-Beam-Kontakten liegen benachbarte
Kontakte nahe beieinander, was zu "Geräusch"-Übersprechen von benachbarten
Signalpositionen im Verbinder bei 2 GHz und darüber führt.
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Bei
Verwendung eines Kontaktmaterials mit einer typischen Stammdicke
von 0,2 mm, wie es für einen
dosenartigen Kontakt erforderlich ist, haben die Endabschnitte der
Buchsenklemmen auch eine Dicke von 0,2 mm. Dies führt zu zusätzlichen
Problemen bei der Herstellung und dem Einsatz des Verbinders auf
einer Leiterplatte. Bei rechtwinkligen Anordnungen muss dieses relativ
elastische Ende um 90° umgebogen
werden, um den Verbinder auf die Leiterplatte zu montieren. Aufgrund
der Werkstoff-"Historie" und Veränderungen
der Rückfederung
von einer Fertigungsreihe zur anderen kann eine große Bandbreite
von Veränderungen
der daraus entstehenden genauen Position der Endspitze nach dem
Umbiegen um 90° erwartet
werden. Bei Einpresseinsätzen
auf die Leiterplatte muss außerdem
ein Werkzeug/Dorn in den Verbinder integriert werden, um die presseingepassten
Anschlussklemmen über
Schultern anzudrücken,
um den Verbinder auf Kunden-Leiterplatten aufzubringen. Zu diesem
Zweck wird üblicherweise ein
Anpressklotz über
die zusammengesetzten und im rechten Winkel umgebogenen Enden der
Verbinderanschlussklemmen gedrückt.
Die Funktion dieses Pressblocks bei rechtwinkligen Anwendungen ist zweifach:
zunächst,
zu gewährleisten,
dass die genaue Position der Enden innerhalb annehmbarer Toleranzen
gehalten wird, und zweitens ist der Anpressklotz ein Mittel, um
bei Einpressungen die notwendige Masseneinbaukraft anzulegen, um
die Einpresseinführung
von Anschlussklemmen in die Leiterplatte durchzuführen. Dagegen
kann eine Wafer nur zur Korrektur der genauen Position des Endes
verwendet werden. Die Verwendung einer solchen Wafer oder Anpressklotz
und deren Zusammensetzung tragen zu einer erheblichen Verteuerung
des Verbinders bei.
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Der
zukünftige
Trend geht zur Verwendung von mit Gold durchmetallisierten Löchern in
Leiterplatten. Tests von mit Gold durchmetallisierten Löchern in
Leiterplatten haben gezeigt, dass die maximale Stifteinführkraft
von Einpresskontakten auf 40 N per Einpress-Anschlussklemme begrenzt werden muss.
Der spezifische Druck, der von der Anpressklotzwand auf Einpress-Anschlussklemmenschultern ausgeübt wird,
wobei die Anschlussklemme auf eine Dicke von 0,2 mm begrenzt ist,
mit einer angelegten Einführkraft
von 40 N pro Einpress-Anschlussklemme, führt zu einer Verformung der
Anpressklotzwand. Folglich werden bei solchen extremen Anwendungen die
Einpress-Anschlussklemmen nicht voll in ein Leiterplattenloch eingeführt. Darüber hinaus,
wenn ein solches 0,2 mm dünnes
Anschlussklemmenmaterial verwendet wird, führt die Verwendung eines Einpress-Nadelöhrkontakts
zu einer höheren
Belastungsverteilung im durchmetallisierten Loch, wodurch die Möglichkeit
des Bruchs der Lochwand erhöht
wird. Eine Erhöhung
der Einpress-Plattenrückhaltekräfte, wie
erforderlich, ist mit dieser Materialdicke schwierig zu erreichen.
Auch trägt
ein solches 0,2 mm dünnes
Material leicht zur Begrenzung der Knickkraft und einer Möglichkeit
der Überbelastung des
normgerechten Einpressteils bei. Als Lösung könnte ein dickeres (vorgewalztes)
Streifenmaterial nur für
den Einpressbereich verwendet werden; dies ist aber nicht kostensparend.
Es ist eine weitere Möglichkeit,
den Einpressteil der Anschlussklemme örtlich zu verdicken. In beiden
Fällen
ist das Ergebnis aber eine erhöhte
Einpress-Einführkraft,
der die Kunststoffwände
des Pressblockgehäuses
in einem Bereich einer metallischen Anschlussklemmenschulter widerstehen
müssen,
die eine Dicke von 0,2 mm hat. Folglich ist der stellenweise auf
die Wände
im lasttragenden Bereich ausgeübte
Druck zu hoch. Dies führt
zu einem örtlichen
Reißen
oder Zusammenbrechen der Pressblockwand, wodurch das Einführen eines
Einpressabschnitts in die Leiterplatte bis in die korrekte Tiefe
verhindert wird.
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Die
US-Anmeldung 08/804717 im Namen des Inhabers der vorliegenden Erfindung,
die nicht vor dem Prioritätsdatum
der vorliegenden Erfindung veröffentlicht
wurde, beschreibt einen rechtwinkligen Kopfplatten-Verbinder mit
Anschlussstiften. Die von dieser US-Anmeldung gelöste Aufgabe ist die Erzeugung
einer verstärkten
genauen Position der Positionierung des Klemmenendes zu niedrigen
Herstellungskosten. Die Kopfplatte weist zwei miteinander verbundene
Teile auf, d. h. einen Anpressklotz und einen mechanischen Kontaktschutz.
Der Anpressklotz nimmt die Anschlussstifte auf und ist so gestaltet,
dass er zum Einpressen des rechtwinkligen Verbinders auf eine Leiterplatte
oder ähnliches
ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen
Anpressklotzes verwendet werden kann. Der mechanische Kontaktschutz
ist so gestaltet, dass er mit einem dazugehörigen Buchsenverbinder zusammenwirkt.
In einer Ausführungsform
haben die Hohlräume
im Querschnitt im wesentlichen eine Kreuzform zur sicheren Aufnahme
der Anschlussstifte. Eine erste Öffnung dieser
bekannten Kreuzform soll aber die Breite einer Anschlussstift aufnehmen,
während
eine zweite Öffnung
so geformt ist, dass sie das Kratzen einer Gold-Metallisierung auf
den Kontaktflächen
der Anschlussstifte verhindert. Die Seitenwände der Hohlräume können nach
innen zur Mitte des Hohlraums abgeschrägt sein, um ein festeres Einklemmen
zu bewirken.
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Die
vorliegende Erfindung soll einen Verbinder liefern, der bei 2 GHz
und mehr verwendet werden kann, bei dem gleichzeitig die Probleme
einer "Fehlausrichtung" zu entsprechenden
Anschlussklemmen eines Gegenverbinders gelöst wurden, und bei dem die
Notwendigkeit der Verwendung eines Anpressklotzes möglicherweise
nicht vorhanden ist. Zu diesem Zweck beansprucht die vorliegende
Erfindung einen wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definierten
Verbinder.
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Die
Anschlussklemmen können
entweder von der Rückseite
oder von der Verbindungsseite eingesteckt werden. Ein Vorteil des
Einsteckens von der Verbindungsseite in den Hohlraum könnte der Zugang
zum Reparieren einzelner Anschlussklemmen bei teuren Rückwandplati nen
anstelle der Notwendigkeit sein, einen ganzen Verbinder vollständig zu
entfernen und somit möglicherweise
benachbarte Schaltkreise zu beschädigen oder zu zerstören. Wenn
während
des Einsteckens ein Zugang zur Anschlussklemme über die Verbindungsseite unbedingt notwendig
ist, müssen
sowohl die Anschlussklemme als auch der Gehäusehohlraum dementsprechend gestaltet
werden.
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Die
Verwendung von schwimmenden Verbindungsabschnitten innerhalb der
Hohlräume
liefert eine befriedigende Lösung
für das
Problem der Fehlausrichtung. Um den Anschlussklemmen-Halteabschnitt
fest im Hohlraum anzuordnen, ist jeder Hohlraum mit einer ersten Öffnung und
einer zweiten Öffnung
versehen. Die erste Öffnung
ist so bemessen, dass der Verbindungsabschnitt der Anschlussklemme
sie während
des Einsteckens der Anschlussklemme von der Rückseite des Verbinders frei
durchqueren kann. Die zweite Öffnung
ist so bemessen, dass sie den Halteabschnitt der Anschlussklemme fest
greift. Die erste und die zweite Öffnung können leicht derart bemessen
werden, dass der Buchsenanschluss an jeder Stelle die gleiche Dicke
aufweist. Es ist keine zusätzliche
Verdickung des Halteabschnitts oder Verdünnung z. B. der Zinken der
Stimmgabel notwendig, um dem Verbindungsabschnitt den Durchgang
durch die erste Öffnung
ohne jede zusätzliche
Kraft zu erlauben. Der Halteabschnitt kann z. B. im wesentlichen
flach sein, wodurch die relative Entfernung zu Halteabschnitten
in benachbarten Hohlräumen
im Vergleich mit den relativ großen Halteabschnitten des Stands
der Technik vergrößert wird.
Also wird nicht nur die Gehäusewand
in dieser Richtung stärker,
sondern auch Übersprechen
kann verringert werden. Manchmal ist es wünschenswert, den Verbindungsabschnitt
der Anschlussklemme in Bezug auf den Kontaktabschnitt gedreht anzuordnen.
Dies kann leicht geschehen, indem der Zwischenabschnitt mit einer
ersten Verdrehung um einen ersten Winkel versehen wird. Alternativ
kann der Zwischenabschnitt einen Knickteil mit einem Knick um einen vorbestimmten
ersten Winkel aufweisen. Der erste Winkel kann zum Beispiel 45° oder 90° betragen.
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Wenn
der erste Winkel 90° beträgt, können der
Querschnitt der ersten und der zweiten Öffnung die Form eines Kreuzes
oder eines T haben. Dieser Winkel von 90° hat mehrere Vorteile. Der Kontaktabschnitt
an der Rückseite
der Anschlussklemme kann zum Beispiel ein Stiftkontakt sein, dessen
glatte walzgerollten Kontaktseiten dann um 90° in Bezug auf die Hauptseitenflächen des
Buchsenabschnitts an der Stirnseite der Anschlussklemme gedreht
werden können.
Solch ein Anschlussstift kann sogar für den Kontakt mit einer zugeordneten
Buchsenklemme eines anderen Verbinders verwendet werden, da er die richtige
Ausrichtung und Dicke in Bezug auf den Buchsenzwischenraum zwischen
Kontaktkuppeln einer solchen zugeordneten Buchsenklemme hat.
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Wie
oben erklärt,
weist die Anschlussklemme einen Halsabschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt
und dem Halteabschnitt auf. Der Halsabschnitt kann flach sein oder
eine Verdrehung aufweisen. In beiden Fällen bleibt der Halsabschnitt
der Anschlussklemme elastisch, um frei eine erneute fluchtende Ausrichtung
der tatsächlichen
Verbindungsposition innerhalb des Gehäusehohlraums zu erlauben, um
sie an einen gegenüberliegenden
Kontaktanschluss anzupassen. Eine Verdrehung des Anschlussklemme
innerhalb des Hohlraums muss aber nicht unbedingt innerhalb des
Halsabschnitts liegen.
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Anstelle
von oder zusätzlich
zu dem Vorsehen einer Drehung innerhalb des elastischen Zwischenabschnitts
kann der Halteabschnitt eine zweite Verdrehung um einen vorbestimmten
Winkel von zum Beispiel 45° oder
90° aufweisen.
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Die
Dicke des Anschlussmaterials kann in der Größenordnung zwischen 0,25 mm
und 0,6 mm liegen, typischerweise in der Größenordnung von 0,5 mm, wodurch
die folgenden Vorteile erhalten würden:
- – eine relativ
dicke Anschlussklemmen-Materialdicke von typischerweise 0,5 mm ergibt
die Möglichkeit
eines dickeren Einpressteils, der, wenn er in ein durchmetallisiertes
Loch einer Leiterplatte eingeführt
wird, eine wunschgemäße Erhöhung der
Plattenhaltekraft ermöglicht;
mit einem solchen dickeren Einpressteil ist es möglich, alle Arten von Einpressarten
zu verwenden, einschließlich
H-Form und Nadelöhr;
- – aufgrund
der Verwendung einer größeren Stammdicke
wird bei rechtwinkligen Anwendungen das Material in Krümmungsbereichen
des rechten Winkels "plastisch" verformt, wodurch eine
geringere Rückfederung
erhalten wird, was schließlich
zu einer verbesserten genauen Position des Kontaktabschnitts führt, wodurch
die Notwendigkeit der Verwendung eines zusätzlichen Pressblocks vermieden
wird;
- – bei
rechtwinkligen Anwendungen sind die Kontaktabschnitte der Anschlussklemme,
die quer zur Richtung der Symmetrieachse der Hohlräume des Verbinders
verlaufen, steifer, so dass sie bei höheren Einpress-Einführkräften nicht
knicken;
- – anstelle
eines Pressblocks kann die Oberfläche jedes Hohlraums im Verbindergehäuse als
Dorn für
die Einführung
eines Stifts durch Einpressen verwendet werden;
- – eine
Materialdicke von typischerweise 5 mm liefert die Möglichkeit
eines rückseitigen
Einsteckteils im Kontaktabschnitt, der sich über eine Leiterplatte hinaus
zur Verbindung mit einem Buchsenverbinder erstreckt.
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Die
Argumente für
die Bevorzugung der Verwendung von dickerem Stammmaterial müssen im Vergleich
mit den Gestaltungsvorteilen und der Fähigkeit der Buchsenklemme in
ihrer Gesamtheit analysiert und abgewogen werden, d. h. es sollte
eine Begründung
für die
damit verbundenen zusätzlichen Materialkosten
geben. Nachforschungen haben ergeben, dass die zusätzlichen
Materialkosten leicht durch den Gewinn an Kostenminderung für die Wafer oder
den Anpressklotz ausgeglichen werden. Außerdem wird auf höhere spezifizierte
Einpress-Haltekräfte
(Qualitätsverbesserung)
sowie auf verringerte Qualitätsabfälle während der
Herstellung und eine einfache Anwendung des Verbinders auf Kunden-Leiterplatten
abgezielt. Zusätzlich
gibt es die Möglichkeit
einer reihenweisen Masseneinführung, was
die Herstellungskosten verringert und eine Flexibilität bei der
Produktgestaltung und Anwendung liefert.
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In
Bezug auf das Gehäuse
kann die zweite Öffnung
mit einer unteren Wand versehen sein, die in Bezug auf die Symmetrieachse
des Hohlraums leicht geneigt ist, so dass die Querschnittsabmessung
der zweiten Öffnung
von der Rückseite
des Verbindergehäuses
nach innen abnimmt. Eine solche Neigung führt zu einer größeren Rückhaltekraft
des Klemmenhalteabschnitts, wenn die Anschlussklemme tiefer in den
Verbinderhohlraum eingeführt
wird.
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Die
Rückhaltekraft
kann weiter dadurch verstärkt
werden, dass der Klemmenhalteabschnitt mit mindestens einem Widerhaken
versehen wird. Ein solcher über
die Ebene des Anschlussglieds vorstehender Widerhaken bohrt sich
in die gegenüberliegende
Hohlraum-Seitenwand.
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Es
ist anzumerken, dass bei dieser Art des rückseitigen Einsteckens von
Anschlussklemmen in den Hohlraum die Rückhaltung zur hinteren Position des
Verbinders hin ausgeübt
wird. Die Reaktionskraft dieser von den Widerhaken gelieferten Rückhaltung wirkt
entlang der Richtung der Verbinderhöhe, d. h. in Richtung einer
Spalte des Ver binders. Da die Hohlraumwände in der Spaltenrichtung üblicherweise
relativ dick sind, ermöglichen
diese Wände
eine einfache Hinnahme dieser Kraft ohne unzulässige Überbelastung der Verbinderwände.
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Auch
drücken
die Rückhalte-Widerhaken eine
flache Oberfläche
der Anschlussklemme gegen die als Bezugsfläche dienende Hohlraumdecke.
Aufgrund dieser Richtung der Rückhaltebelastungswirkung
ist die Belastung entlang der Länge
des Verbinders, d. h. in Reihenrichtung, in welcher Richtung die Wände am dünnsten sind,
somit minimiert. Dieses Merkmal trägt dazu bei, das Produktlängenwachsen von
vollständig
zusammengesetzten Verbindern zu verhindern, was auch eine stumpf
aneinanderliegende Stapelbarkeit der Module verkomplizieren würde. Es
ist wichtig, ein solches Anwachsen zu verhindern.
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Der
Kontaktabschnitt kann aus der folgenden Gruppe von Kontakttypen
ausgewählt
werden: Einpresskontakt, Durchlötungskontakt,
Andrückkontakt,
oberflächenmontierter
Kontakt, Wickelkontakt, Steckerkontakt.
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Der
Kontaktabschnitt und die Plattenmontageseite können sich in einer Richtung
senkrecht zur Symmetrieachse des Hohlraums erstrecken, wodurch ein
rechtwinkliger Verbinder geformt wird. In einer solchen Ausführungsform
kann der Verbinder mit einer offenen Rückseite vorgesehen werden,
die um im wesentlichen 45° in
Bezug auf die Verbindungsseite geneigt ist, wobei das Gehäuse mit
einer Vielzahl von in Spalten und Reihen angeordneten Hohlräumen versehen
ist. In einer solchen Ausführungsform
hat jede der Anschlussklemmen einen Endabschnitt, der sich innerhalb
der Hohlräume
des Verbindergehäuses
senkrecht zur Einführrichtung der
Kontaktabschnitte in die Leiterplatte erstreckt. Wenn die Kontaktabschnitte dann
in eine Leiterplatte eingeführt
werden, können
die oberen Wände
der Hohlräume
als ein Dorn verwendet werden, um die Kontaktabschnitte in die durchmetallisierten
Löcher der
Leiterplatte einzuführen
(wodurch diese Gestaltung die Verwendung von zusätzlichen Pressblöcken vermeidet).
Es ist anzumerken, dass die Einführkräfte relativ
hoch sind. Dies kann ohne die Notwendigkeit der Verwendung eines
zusätzlichen
Werkzeugs oder Dorns durchgeführt
werden. Darüber
hinaus bietet die Verwendung einer offenen Rückseite des Verbindungsgehäuses die
Möglichkeit
der Überprüfung der
elektrischen Verbindungen mit der Leiterplatte nach dem Zusammenbau.
Neben der Vermeidung der Verwendung (und auch der Kosten) eines Anpressklotzes
ist die klare Inspektionsmöglichkeit auch
ein Vorteil.
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Der
Verbinder muss kein rechtwinkliger Verbinder sein. Alternativ kann
der Kontaktabschnitt sich in einer Richtung parallel zur Symmetrieachse
des Hohlraums erstrecken, und die Anschlussklemme kann mit mindestens
einem Lappen versehen sein, der sich in einer Richtung senkrecht
zur Symmetrieachse erstreckt und gegen die Rückseite des Verbinders in Anschlag
kommt. So kann der Lappen verwendet werden, um die Einführtiefe
einer Anschlussklemme in einen Hohlraum zu bestimmen. Natürlich können andere
Mittel zur Bestimmung der Einführtiefe
einer Anschlussklemme in einen Hohlraum verwendet werden.
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Es
gibt ein wachsendes Bedürfnis
für Kontakte,
die sich über
eine Leiterplatte hinaus erstrecken, wenn sie in ein durchmetallisiertes
Loch eingeführt
sind. Der über
die Leiterplatte vorstehende Abschnitt kann dann zum Beispiel für eine Wickelkontaktanwendung
oder als Steckerkontakt zum Kontaktieren eines weiteren Buchsenverbinders
in einem Steckverbindungsverhältnis
verwendet werden. In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist so die Anschlussklemme des Verbinders mit einem Kontaktabschnitt
verse hen, der einen ersten Kontaktteil und einen zweiten Kontaktteil
aufweist, wobei der erste Kontaktteil mit dem Endabschnitt verbunden
ist und aus der folgenden Gruppe von Kontakttypen ausgewählt wird:
Einpresskontakt, Durchlötungskontakt,
Andrückkontakt
und oberflächenmontierter
Kontakt, und wobei der zweite Kontaktteil mit dem ersten Kontaktteil
verbunden ist und entweder als Steckerkontakt oder als Wickelkontakt
gewählt
wird.
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Der
Verbindungsabschnitt der Anschlussklemme kann jede übliche Form
haben, ist aber vorzugsweise entweder ein stiftartiger Abschnitt
oder ein stimmgabelförmiger
Abschnitt.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf einige Zeichnungen,
die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellen, sie aber
nicht einschränken
sollen, näher
beschrieben.
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1 zeigt einen schematischen
Querschnitt durch einen Verbinder, bei dem ein Beispiel einer rechtwinkligen
Buchsenklemme gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird;
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die 2a und 2b zeigen Querschnitte durch einen leeren
Hohlraum bzw. einen Hohlraum mit einer Buchsenklemme entlang der
Linien IIa-IIa bzw. IIb-IIb in 1;
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die 3a und 3b zeigen Querschnitte durch einen leeren
Hohlraum bzw. einen Hohlraum mit einer Buchsenklemme entlang der
Linien IIIa-IIIa bzw. IIIb-IIIb in 1;
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die 4a und 4b zeigen Querschnitte durch einen leeren
Hohlraum bzw. einen Hohlraum mit einer Buchsenklemme entlang der
Linien IVa-IVa bzw. IVb-IVb in 1;
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die 5 und 5b zeigen Querschnitte durch einen leeren
Hohlraum bzw. einen Hohlraum mit einer Buchsenklemme entlang der
Linien Va-Va bzw. Vb-Vb in 1;
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die 6a und 6b zeigen Querschnitte durch einen leeren
Hohlraum bzw. einen Hohlraum mit einer Buchsenklemme entlang der
Linien VIa-VIa bzw. VIb-VIb in 1;
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7a zeigt einen schematischen
Querschnitt durch einen Verbinder mit fünf rechtwinkligen Anschlussklemmen
in einer Spalte, wobei die oberen vier Anschlussklemmen in ihren
Halteabschnitten mit Widerhaken versehen sind, und die Anschlussklemmen
Verdrehungen sowohl im elastischen Gelenk als auch im Endabschnitt
haben;
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7b zeigt eine vergrößerte Ansicht
des Teils VIIb in 7a,
die einen der Widerhaken einer Anschlussklemme zeigt;
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die 8a, 8b, 8c und 8d zeigen verschiedene Schritte
des Herstellungsprozesses von Buchsenklemmen gemäß der vorliegenden Erfindung;
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die 9a bis 9c zeigen Buchsenklemmen, die für eine Spalteneinführung bestimmt
sind und Kontaktabschnitte unterschiedlicher Länge für rechtwinklige Anwendungen
aufweisen;
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die 10a, 10b, 10c und 10d zeigen verschiedene Ansichten
eines geraden Verbinders gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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die 10e und 10f zeigen verschiedene Ansichten eines
gestreckten Verbinders, bei dem einige der Klemmen um 45° verdreht
sind;
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die 11a bis 11i zeigen verschiedene Ansichten einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei der die Buchsenklemme mit einem
Buchsenabschnitt versehen ist, der in Bezug auf den Endabschnitt
der Klemme um 90° umgebogen
ist;
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12 zeigt eine weitere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, bei der die Kontaktabschnitte der Anschlussklemmen
für eine
Oberflächenmontage
ausgebildet sind;
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die 13a bis 13d zeigen die Anwendung der Prinzipien
der vorliegenden Erfindung auf Leistungskontaktklemmen;
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die 14a bis 14g zeigen die Verwendung eines Materialstreifens
zur Verbindung mehrerer Verbinder parallel zueinander, um einen
Monoblock mit einer gewünschten
Länge zu
bilden;
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die 15a, 15b und 15c zeigen
einen alternativen Streifen zur parallelen Verbindung mehrerer Verbinder,
wobei die Verbinder vom Kopfplattentyp sind;
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16 zeigt einen Streifen
zur Verbindung von mehreren rechtwinkligen Verbindern in paralleler Anordnung
zur Bildung eines Monoblocks, wobei der Verbindungsstreifen gleichzeitig
die Funktion des Andrückens
und Erdens auf einer Leiterplatte hat;
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17 zeigt den gleichen Verbindungsstreifen
wie 16, aber auf einen
Verbinder von der Art Kopfplattenverbinder angewandt;
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die 18a bis 18e zeigen weitere schwimmende Gabelklemmen
mit alternativen Gelenken;
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18f zeigt einen Querschnitt
entlang der Linie XVIIIf-XVIIIf in 18a;
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die 19a bis 19e zeigen verschiedene Ansichten von
Verbindern mit schwimmenden Steckeranschlussklemmen;
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20 zeigt mehrere Verbinder,
die ausgebildet sind, um zusammenzuwirken.
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Der
Verbinder, wie er im Querschnitt in 1 dargestellt
ist, weist ein Verbindergehäuse 5 mit
einer Verbindungsseite für
einen Verbindungskontakt mit einem Kopfplattenverbinder (in 1 nicht dargestellt), eine
Montageseite 59 für
die Montage des Verbinders auf eine Leiterplatte oder ähnliches,
und eine Rückseite 27 auf,
welche die Seite ist, in die Anschlussklemmen während des Zusammenbaus eingeführt werden
können.
Das Gehäuse 5 ist
vorzugsweise ein einstöckiger
Aufbau. Der Verbinder weist eine Buchsenklemme 2 vom rechtwinkligen
Typ auf. Die Buchsenklemme 2 ist vom Stimmgabeltyp mit zwei
Zinken 11, 12. Die beiden Zinken 11, 12 sind
mit Kontakteinführungen 10, 21 und
mit Kontaktkuppeln 9, 39 versehen. Zwischen den
Kontaktkuppeln befindet sich ein Kontaktspalt 18 zur Aufnahme
eines Anschlussstifts eines Gegenverbinders. Die Linie 13 ist die
Symmetrieachse des Hohlraums 1.
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Die
Zinken 11, 12 bilden zusammen einen Buchsenabschnitt 8 vom
Stimmgabeltyp, der von einem Gelenk 14 getragen wird. In
der Ausführungsform
gemäß 1 hat das Gelenk 14 die
Form einer 90°-Verdrehung zwischen
dem Buchsenabschnitt 8 und einem Endabschnitt 15.
So erstrecken sich die Hauptseitenflächen der Zinken 11, 12 in
einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Hauptseitenfläche des
Endabschnitts 15. "Hauptseitenflächen" bezieht sich hier
auf die Seiten der Anschlussklemmenabschnitte, die von der flachen,
gewalzten Seitenfläche
des Grundstammmaterials stammen, aus dem die Anschlussklemme gestanzt
wird.
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Das
verdrehte Gelenk 14 liefert nicht nur die gewünschte 90°-Drehung des Buchsenabschnitts 8 in
Bezug auf den Endabschnitt 15, sondern auch eine Stütze der
Anschlussklemme, die eine elastische, schwimmende Fähigkeit
des Buchsenabschnitts 8 innerhalb des Hohlraums 1 liefert,
der im Verbindergehäuse 5 des
Verbinders enthalten ist. Die Schwimmfähigkeit des Buchsenabschnitts 8 löst das Problem einer
relativen Fehlausrichtung eines (nicht dargestellten) Anschlussstifts,
der mit dem Buchsenabschnitt 8 zusammenwirkt. In diesem
Fall gibt es eine gegenseitige Fehlausrichtung zwischen einander
zugeordneten Kontakten, während
der Unterschied der von jeder Zinke 11, 12 auf
einen Gegenstift ausgeübten
Normalkraft minimiert ist. Es ist anzumerken, dass ohne diese elastische
Möglichkeit
der Bewegung/Anpassung des Buchsenabschnitts ein Ungleichgewicht
in der Normalkraft/Stützkraft
herrscht, die aufgrund dieser Fehlausrichtung auf jeder Seite der
Stiftkontaktflächen
ausgeübt
wird. In einem bestimmten Extremfall wirkt die Kraft nur auf eine
Stiftkontaktseite. Wie dem Fachmann bekannt, trägt ein solches Kräfteungleichgewicht
zu einer Überbelastung
der Feder bei, was schließlich
zu einer schlechten elektrischen Verbindung und einem Versagen des
elektrischen Verbinders führt.
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Jeder
Hohlraum 1 ist auf der Verbindungsseite des Verbinders
mit einem trapezförmigen
Einlass 19 versehen, von dem eine Fläche 6 in ein rechteckiges
Stiftführungsloch 7 übergeht.
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Die
Symmetrieachse 13 ist die ideale Einführachse für einen zugeordneten Anschlussstift.
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Der
Endabschnitt 15 ist mit einem Halteabschnitt 16 versehen,
der über
einen Hohlraum-Halteabschnitt 31 fest eingesetzt ist. Die
Länge des
Abschnitts 31 variiert für jede Reihe. Die Haltemittel
für die
verschiedenen Reihen sind gleich, obwohl dies für die unterste Reihe geringfügig anders
ist. Der Abschnitt des Hohlraums, der den Buchsenabschnitt 8 schwimmend
aufnimmt, wurde in dieser Figur mit dem Bezugszeichen 34 versehen.
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Der
Anschlussklemmen-Halteabschnitt 16 ist vorzugsweise mit
mindestens einem Widerhaken 30 versehen. An seiner Oberseite
liegt der Anschlussklemmen-Halteabschnitt gegen die obere Wand 33 des
Hohlraums 1 an, während
der Widerhaken 30 sich leicht in die untere Wand 32 des
Hohlraums 1 eingräbt.
Der Halt der Anschlussklemme der untersten Reihe erfolgt mit Reibungseinpressung.
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Die
Anschlussklemme 2 ist mit einem eingekerbten Bereich 40 versehen,
um die Bildung eines rechtwinkligen Endabschnitts des Verbinders
zu vereinfachen. Zu diesem Zweck ist die Anschlussklemme 2 im
eingekerbten Bereich 40 um 90° umgebogen. Ein solcher eingekerbter
Bereich gewährleistet eine
scharfe senkrechte Endumbiegung, die zusätzlich zu einer vergrößerten Tragfläche führt, die
während
des Einpressens der Anschlussklemme günstig ist.
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Der
eingekerbte Bereich 40 liefert den Übergang zwischen dem Endabschnitt 15 und
einem Kontaktabschnitt 45. Der Kontaktabschnitt 45 soll
einen elektrischen Kontakt zum Beispiel mit einer Leiterplatte (nicht
in 1 dargestellt) oder ähnlichem
herstellen. Der Kontaktabschnitt 45 kann aber auch vorgesehen
sein, um einen Kontakt mit einem weiteren Verbinder oder ähnlichem
herzustellen. Wie in 1 gezeigt,
ist der Kontaktabschnitt 45 mit einem Einpressteil 50 versehen,
um eine Einpressverbindung mit einem durchmetallisierten Loch einer
Leiterplatte herzustellen.
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Das
Gehäuse 5 des
Verbinders ist mit einem Kunststoffzapfen 4 versehen, der
aus einem Stück mit
dem Gehäuse 5 besteht
und in ein Gegenloch einer Leiterplatte eingeführt werden kann, um die Verbindung
des Verbinders mit der Leiterplatte zu erleichtern.
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Die 2a bis 6b zeigen Einzelheiten des vorliegenden
Verbinders in Querschnitten entlang der Linien IIa-IIa bis VIb-VIb
in 1.
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2a zeigt einen Hohlraum
im Querschnitt entlang der Linie IIa-IIa in 1.
An der Linie IIa-IIa hat der Hohlraum 1 einen kreuzförmigen Querschnitt. Der
Hohlraum 1 ist mit einer ersten schlitzförmigen Öffnung 28 versehen,
die sich in einer ersten Ebene erstreckt. Außerdem zeigt der Querschnitt,
dass der Hohlraum 1 mit einer zweiten schlitzförmigen Öffnung 29 versehen
ist, die sich in einer zweiten Ebene im wesentlichen senkrecht zur
ersten Ebene erstreckt.
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2b zeigt den Hohlraum 1 mit
einem Querschnitt der zwei Zinken 11, 12 entlang
der Linie IIb-IIb. Wie aus 2 ersichtlich,
schwimmen die Zinken 11, 12 im Hohlraum 1.
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3a zeigt einen Querschnitt
des Hohlraums 1 entlang der Linie IIIa-IIIa. Wie in 3a zu sehen, ist der Querschnitt
entlang der Li nie IIIa-IIIa weitgehend gleich dem Querschnitt der 2a entlang der Linie IIa-IIa.
Nur die Höhe
der schlitzförmigen Öffnung 29 ist
in der Linie IIIa-IIIa breiter als in der Linie IIa-IIa, und die
Breite der schlitzförmigen Öffnung 28 ist
größer in der
Linie IIIa-IIIa als in der Linie IIa-IIa. Zwischen der Linie IIIa-IIIa
und der Linie IIa-IIa ist die schlitzförmige Öffnung 29 an einer
begrenzten Stelle im Bereich 34 (siehe 1) mit einer leicht geneigten Fläche 41 versehen,
um das Einführen
der Zinken 11, 12 während des Zusammenbaus zu erleichtern.
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3b zeigt einen Querschnitt
durch den Hohlraum 1 und die Anschlussklemme in der Linie
IIIb-IIIb. Aus 3b kann
man leicht ableiten, dass in der Linie IIIb-IIIb das Gelenk 14,
das den Buchsenabschnitt 8 der Anschlussklemme 2 trägt, auch
im Hohlraum 1 schwimmt.
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4a zeigt einen Querschnitt
durch den Hohlraum 1 entlang der Linie IVa-IVa. Dieser
Querschnitt ist gleich dem Querschnitt des Hohlraums 1, wie
er in 3a gezeigt ist.
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4b zeigt einen Querschnitt
durch den Hohlraum 1 mit der Anschlussklemme 2 entlang
der Linie IVb-IVb. In IVb-IVb beginnt das schwimmende Gelenk 14 und
ist mit dem Endabschnitt 15 verbunden.
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5a zeigt einen Querschnitt
durch den Hohlraum 1 entlang der Linie Va-Va direkt hinter
dem in 4a gezeigten
Querschnitt. Der Querschnitt gemäß 5a unterscheidet sich nicht
wesentlich vom in 4a gezeigten
Querschnitt. Die schlitzförmige Öffnung 28 ist
mit einer oberen Wand 33 (siehe 1) und einer unteren Wand 32 gezeigt.
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5b zeigt einen Querschnitt
durch den Hohlraum 1 und die Anschlussklemme 2 entlang
der Linie Vb-Vb. Wie klar aus 5b zu
erkennen, ist die Anschlussklemme 2 mit einem Halteabschnitt 16 versehen,
der fest innerhalb der schlitzförmigen Öffnung 28 angeordnet
ist, während
die schlitzförmige Öffnung 29 breit
genug bemessen ist, um den Buchsenabschnitt 8 mit den Zinken 11, 12 während des
Zusammenbaus frei durchzulassen.
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6a zeigt einen Querschnitt
durch den Hohlraum 1 entlang der Linie VIa-VIa in 1, leicht hinter den Widerhaken 30.
Aus 6a kann abgeleitet
werden, dass die untere Wand 32 der schlitzförmigen Öffnung 28 in
Bezug auf die Symmetrieachse 13 des Hohlraums 1 derart
geneigt ist, dass die Höhe der
schlitzförmigen Öffnung 28 nach
innen verringert ist.
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6b zeigt den Querschnitt
des Hohlraums 1 und den Querschnitt der Anschlussklemme 2 entlang
der Linie VIb-VIb. In 6b kann
man klar die Verwendung von zwei Widerhaken 30 sehen, die
am Halteabschnitt 16 befestigt und steif und scharf sind, um
in die Kunststoffgehäusewand 32 einzuschneiden,
wann immer die Anschlussklemme 2 während des Zusammenbaus in den
Hohlraum 1 eingesteckt wird. Der Halteabschnitt 16 wird
von den Widerhaken 30 während
des Zusammenbaus fest gegen die obere Wand 33 gedrückt. Dadurch
wird nicht nur der Rückhalt
der Anschlussklemme im Gehäuse 5 erreicht,
sondern die Anschlussklemme 2 ist auch optimal zentriert
und symmetrisch entlang der Symmetrieachse 13 des Hohlraums 1 angeordnet.
Somit ist die obere Wand 33 eine Bezugsfläche für die Anordnung
der Anschlussklemme im Verbindergehäuse nach dem Zusammenbau. Die
gegenseitige Schnittstelle zwischen der oberen Wand 33 und
der Rückseite
des gegen die obere Wand 33 anschlagenden Halteabschnitts
bildet eine gemeinsame Bezugsebene für jede Reihe von Kontakten.
Es ist anzumerken, dass diese gegen seitige Schnittstelle zwischen
dem Halteabschnitt 16 und der oberen Wand 33 später bei rechtwinkligen
Anwendungen als tragender Bereich verwendet werden kann, um den
Einpressteil 50 in ein durchmetallisiertes Loch einer Leiterplatte
zu drücken.
Um die Verbinderanwendung mit Einpressung herzustellen, wird die
Oberfläche
des Buchsenverbindergehäuses 5 als
Amboss verwendet, wodurch jede obere Wand 33 eines Hohlraums
die relativ hohe Stifteinführkraft
ausübt.
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Wie
in den 1 bis 6b zu sehen, wird der Stimmgabelabschnitt 8 in
Bezug auf den Endabschnitt 15 um 90° gedreht gezeigt. Der Drehwinkel
kann aber nach Wunsch verändert
werden.
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Vorzugsweise
werden zwei Widerhaken 30 auf gegenüberliegenden Seiten des Halteabschnitts 16 angeordnet.
Die Anzahl von Widerhaken 30 kann aber höher oder
niedriger liegen. Auch können
gar keine Widerhaken vorhanden sein. Dies ist besonders bei der
Anschlussklemme der untersten Reihe der Fall; diese kann kraftschlüssig in
einen konisch zulaufenden Hohlraum im Gehäuse 5 eingesetzt werden.
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7a zeigt einen Querschnitt
durch einen Buchsenverbinder gemäß der Erfindung,
der fünf Buchsenklemmen 2 aufweist,
die in jeder seiner Spalten angeordnet sind. Die gleichen Bezugszeichen
wie in 1 beziehen sich
auf die gleichen Elemente oder baulichen Details. Ihre Erklärung wird hier
nicht wiederholt werden. Ein Zweck von 7a ist es zu zeigen, dass die Widerhaken 30 von
benachbarten Buchsenklemmen in ein und derselben Spalte von Kontakten
sowohl waagrecht als auch senkrecht zueinander verschoben sind.
Obwohl die Widerhaken 30 in die unteren Wände 32 der
Hohlräume
einschneiden, wie außerdem
im Einzelnen in 7b gezeigt
ist, hat daher eine plastische Verformung des Verbindergehäuses 5 (und
so mit der Haltekraft) aufgrund dieser Verschiebung des Widerhakens 30 keine
Reaktionskräfte
verschiedener Reihen innerhalb einer Spalte von Kontakten, die kumulativ entlang
einer Linie aufeinander einwirken, aber waagrecht zueinander verschoben
sind. Jede plastische Verformung aufgrund der Widerhaken 30 tritt
in einer verschobenen Stellung in benachbarten Hohlräumen in
jeder einzelnen Spalte auf. Dieses Merkmal ist wichtig, um eine
lokale Belastungskonzentration im Gehäuse innerhalb des zusammengesetzten Verbinders
zu vermeiden.
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Ein
weiterer Zweck der 7a ist
es zu zeigen, dass der Verdrehungswinkel im elastischen Gelenk 14 45° statt 90° betragen
kann. Obwohl nicht gezeigt, kann jeder andere gewünschte Winkel
verwendet werden. Außerdem
kann die Anschlussklemme 2 so gestaltet werden, dass es
auch eine Verdrehung 84 von 90° innerhalb des Halteabschnitts 16 gibt.
Zu diesem Zweck kann der Halteabschnitt 16 die oben beschriebenen
Widerhaken 30 und zusätzliche
Haltemittel 16a zwischen dem Gelenk 14 und der
Verdrehung 84 aufweisen, die fest im Hohlraum 1 angeordnet
sind. Diese letztere Verdrehung kann auch einen anderen Winkel als
90° aufweisen.
Obwohl die Verdrehung 84 zwischen dem elastischen Gelenk 14 und
den Widerhaken 30 gezeigt ist, kann sie auch an der Rückseite
der Widerhaken 30 oder sogar innerhalb des Kontaktabschnitts 45 durchgeführt werden. 7a zeigt einen rechtwinkligen
Verbinder. Wenn die Dicke des Klemmenmaterials groß genug
ist, typischerweise in der Größenordnung
von 0,5 mm, ist kein Anpressklotz notwendig, um die zu den Kontaktabschnitten 45 gehörenden Kontaktenden
vor ihrer massenweisen Einführung
in entsprechende durchmetallisierte Löcher einer Leiterplatte in
die genaue Position zu führen.
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Die 8a bis 8d sollen verschiedene Verfahrensschritte
bei der Herstellung einer Buchsenklemme zeigen. In 8a ist der ursprüngliche Stanz- und Plattierschritt
für die
mittlere Reihe (Reihe "C") des fertigen zusammengesetzten
Verbinders gezeigt. Der Abstand zwischen Kontakten im Klemmenträger ist
gleich dem Abstand von Verbinderhohlräumen, um eine spätere Masseneinführung in
die Gehäusehohlräume zu ermöglichen.
Während
dieses Schritts ist der Kontaktschlitz 18 ziemlich breit,
und die Zinken 11, 12 sind parallel zueinander.
Das Gelenk 14 ist noch in seinem normalen, d. h. nicht
verdrehten, flachen Stanzzustand. Während dieses Verfahrensschritts
können
die Kontaktkuppeln 9, 39 der Zinken 11, 12 sowie
die Kontakteinführungen 10, 21 gemäß dem in
der Europäischen
Patentanmeldung 95203317.3 im Namen des Anmelders der vorliegenden
Erfindung offenbarten Verfahren geglättet werden. Der Endabschnitt 15 ist
mit einem Halteabschnitt 16 versehen, der zwei Widerhaken 30 aufweist,
die durch Scheren des Materials in einem Herstellungs-Extrudierwerkzeug
geformt werden. Der Endabschnitt 15 ist mit dem Kontaktabschnitt 45 verbunden,
der in einem Einpressteil 50 endet. Der eingekerbte Bereich 40 zwischen
dem Endabschnitt 15 und dem Kontaktabschnitt 45 ist
mit zwei parallelen gestrichelten Linien angezeigt. Benachbarte
Anschlussklemmen sind miteinander über Verbindungsschultern 22 im
Klemmenträger
verbunden.
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8b zeigt mehrere Buchsenklemmen,
die immer noch mit den Verbindungsschultern 22 verbunden
sind, aber nach dem Verdrehen des Gelenks 14, so dass die
Hauptseitenflächen
der Stimmgabelbuchsenabschnitte 8 um 90° in Bezug auf den Endabschnitt 15 gedreht
sind.
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8c zeigt eine Seitenansicht
der Buchsenklemmen aus 8b.
Wie man klar sehen kann, sind die Widerhaken 30 etwas umgebogen,
so dass sie von der Ebene vorstehen, die vom Endabschnitt 15 gebil det
wird. Nach dem Massenausstanzen der Verbindungsschultern 22 zwischen
benachbarten Buchsenklemmen wird dem Kontaktzwischenraum 18 jeder
der Buchsenklemmen eine vorbestimmte Größe verliehen, wie in 8d gezeigt.
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Der
plattierte Streifen, wie er in den 8a und 8b gezeigt ist, wird in einer
Montagemaschine gehalten. Nach dem Massenausstanzen der Verbindungsschultern 22 werden
die losen Anschlussklemmen auf einem Steckschlitten (nicht dargestellt)
angeordnet. Dieser Steckschlitten führt dann alle zu einer Reihe
gehörenden
Anschlussklemmen massenweise in eine Reihe von Hohlräumen 1 des
Gehäuses 5 in
der gewünschten
Einstecktiefe ein, und dann wird der Steckschlitten für einen
neuen Zyklus in seine ursprüngliche
Stellung zurückgezogen.
Wie oben erwähnt,
kann nach der Einführung
einer Reihe von Anschlussklemmen der gerade Rückschenkelabschnitt der Reihe
dieser Anschlussklemmen im eingekerbten Bereich 40 umgebogen
werden, um ein rechtwinkliges Produkt zu erhalten.
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Bisher
wurde ein rechtwinkliger Verbinder besprochen, der für ein reihenweises
Masseneinführen
verwendet werden kann. Nun werden rechtwinklige Verbinder zum spaltenweisen
Masseneinführen erörtert. Eine
andere Möglichkeit
ist es, alle rechtwinkligen Anschlussklemmen direkt als Leiterplatine auszustanzen.
Als Ergebnis dieser Entscheidung muss aber ein minimaler Abstand
zwischen Anschlussklemmen auf einem Träger für benachbarte Spalten vorhanden
sein. Dies würde
zu einem größeren Materialverbrauch
führen
als wenn alle Endabschnitte nach dem Stanzen ursprünglich gerade sind,
wie in 9a gezeigt; auch
ermöglicht
das Konzept der 9a eine
einfache Anpassung der Endlänge
(wie es erforderlich sein kann, um ein rückseitiges Aufstecken oder
einen Winkelkontakt, wie nachfolgend erörtert wird, zu ermöglichen).
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9a zeigt ursprünglich gestanzte
und plattierte Anschlussklemmen, die einander benachbart für fünf Verbinderreihen
(d. h. für
fünf Hohlräume in einer
einzigen Spalte) angeordnet sind. Während des Stanzens sind die
fünf Buchsenklemmen
miteinander über
Verbindungsschultern 22' verbunden.
Es ist anzumerken, dass die Lagen der Verbindungsschultern 22' sich von den
Lagen der Verbindungsschultern 22 in der in den 8a und 8b gezeigten Ausführungsform unterscheiden. Grund
dafür ist, dass
die in den 9a bis 9c gezeigten Anschlussklemmen
für eine
Spalteneinführung
bestimmt sind, welche die Drehung der Endabschnitte 15 in
Bezug auf die jeweiligen Stimmgabelabschnitte 8 vor der Einführung der
Anschlussklemmen in entsprechende Hohlräume des Verbinders erfordert.
Die Anschlussklemmen werden auf dem Stanzträger nebeneinander mit einem
Abstand angeordnet, der demjenigen zwischen den benachbarten Hohlräumen einer
Reihe des beim Zusammenbau verwendeten Gehäuses entsprechen. Dadurch wird
der Materialverbrauch reduziert, und die Endlänge der verschiedenen Anschlussklemmen
kann leichter angepasst werden. Dies erfolgt im Gegensatz zum sogenannten
Leiterplatinenkonzept direkt nach dem Stanzen. Nachdem die Anschlussklemmen
in das Gehäuse
eingeführt wurden,
werden die Enden um 90° umgebogen.
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9b zeigt, dass die Endabschnitte 15 verdreht
sind, während
die Ausrichtungen der Stimmgabelabschnitte gleich bleiben.
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9c zeigt die fünf Anschlussklemmen nach
dem Ausstanzen der Verbindungsschultern 22'.
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Der
Buchsenkontaktschaft 45 für die Anschlussklemmen der
oberen Reihe kann eingedrückte
Bereiche 46 aufweisen, um ihre ausgestreckte Länge zu versteifen,
wie es in den beiden oberen Anschlussklemmen in 9a, aber nicht in den 9b und 9c gezeigt
ist.
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Der
Zweck dieser zusätzlichen
Versteifung ist es, eine (axiale) Spaltenknicktendenz zu überwinden,
die während
des Einpressens der Kontaktabschnitte des rechtwinkligen Verbinders
in die Löcher einer
Leiterplatte auftritt. Für
die unteren Reihen mit kürzeren
Kontaktschäften 46 ist
die Knickkraft nicht vorherrschend, und in solchen Fällen sind
eingedrückte
Bereiche 46 nicht erforderlich. Daher können solche eingedrückte Bereiche 46 wahlweise
als Teil des Stanzverfahrens eingeführt werden.
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Bis
jetzt betraf die Diskussion hauptsächlich den rechtwinkligen oder
waagrechten Einsteckverbinder. Nun folgt eine Diskussion von Einzelheiten betreffend
den gestreckt oder senkrecht stapelbaren Verbinder gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die 10a bis 10d zeigen verschiedene Ansichten eines
gestrecktwinkligen Verbinders. 10a zeigt
einen Querschnitt durch einen solchen Verbinder entlang einer seiner
Spalten. Analog zu 1 schwimmt
der Buchsenabschnitt 8 mit dem verdrehten Gelenk 14 innerhalb
des Stirnabschnitts 34 des Hohlraums 1, während der
Halteabschnitt 16 fest innerhalb des Halteabschnitts 31 des
Hohlraums 1 angeordnet ist.
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In
diesem Fall ist die Montageseite 59 des Verbinders, d.
h. die Seite des Verbinders, die auf eine Leiterplatte oder ähnliches
montiert werden soll, im wesentlichen parallel zur Verbindungsseite 26 des Verbinders,
d. h. der Seite des Verbinders, die mit einem Gegenverbinder zusammenwirken
soll. In anderen Worten fallen in der Ausführungsform gemäß den 10a bis 10d die Montageseite 59 und
die Rückseite 27 zusammen.
Daher steht weniger Platz innerhalb des Verbindergehäuses 5 für den Rückhalt der Anschlussklemmen 2 zur
Verfügung.
Der Halteabschnitt 31 des Hohlraums 1 hat aber
immer noch zwei schlitzförmige Öffnungen 28, 29,
wie in der rechtwinkligen Ausführungsform.
Die schlitzförmige Öffnung 29 ist
groß genug,
um den Buchsenabschnitt 8 während des Einführens der
Buchsenklemme in den Hohlraum 1 einzuführen. Die andere schlitzförmige Öffnung 28 ist
klein genug, um den Halteabschnitt 16 der Anschlussklemme 2 in
ortsfester Weise aufzunehmen. Um einen noch festeren Griff zu erhalten, kann
der Halteabschnitt 16 mit Widerhaken 17 versehen
sein, wie in 10b gezeigt. 10b ist ein Querschnitt
durch den Hohlraum des Verbinders der 10a entlang
der Linie Xb-Xb und zeigt eine Bodenansicht der Anschlussklemme 2 von
der Rückseite
eines gestreckten Verbinders gesehen.
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Die
Buchsenklemme 2 ist mit mindestens einem Lappen 24 versehen,
der sich im wesentlichen senkrecht zu der Ebene erstreckt, die vom
Halteabschnitt 16 definiert wird. Nach dem Einführen der Buchsenklemme 2 in
das Gehäuse 5 schlägt der Lappen 24 gegen
die Montageseite 59 des Verbindergehäuses 5 an. Zunächst ergib
dies eine genaue Definition der Einführtiefe der einzelnen Anschlussklemmen 2.
Außerdem
verhindern diese Lappen 24 jede Verschiebung der Anschlussklemmen 2,
wenn die Kontaktabschnitte 45 dieses gestreckten Verbinders in
die durchmetallisierten Löcher
einer Leiterplatte (nicht dargestellt) eingeführt werden.
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Obwohl
die Kontaktbereiche 45 als H-förmige eingepresste Kontakte
(siehe 10b) gezeigt werden,
kann jede andere Einpressform oder jeder andere gewünschte Kontakttyp
verwendet werden. Der Kontaktabschnitt kann zum Beispiel ein Nadelöhr-Einpresskontakt,
ein Wickelkontakt, ein Steckkontakt, ein Andrückkontakt oder ein beliebiger
Lötkontakt
sein. Selbst ein Kontaktabschnitt mit einer verlängerten Länge kann in Betracht gezogen
werden, wobei der Kontaktabschnitt einen ersten Kontaktabschnitt,
d. h. einen Einpresskontakt, und einen zweiten Kontaktabschnitt
aufweist, der vom ersten Kontaktabschnitt vorsteht, z. B. ein Stiftkontakt.
Wie nachfolgend unter Bezugnahme auf 20 erklärt wird,
kann nach dem Einführen
eines solchen Kontaktabschnitts, mit seinem Einpressteil in ein
Leiterplattenloch eingesetzt, der zweite von der Leiterplatte vorstehende
Kontaktabschnitt zum Beispiel für
eine weitere Verbindung mit einem Buchsenverbinder verwendet werden.
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10c zeigt eine Rückansicht
der 10a. Der Verbinder
ist mit fünf
Reihen und sechs Spalten gezeigt, dies aber nur als Beispiel.
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10d zeigt eine vergrößerte Ansicht
eines Details aus 10c,
d. h. von dem Teil Xd in 10c.
In 10d sind die hochstehenden
Lappen 24 klar zu sehen, die gegen die Montageseite 59 des Verbinders
in Anschlag liegen. Außerdem
beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Elemente
wie in den vorhergehenden Figuren. Ihre Erklärung wird nicht wiederholt. 10d zeigt, dass die Anschlussklemmen
mit zwei Lappen 24 versehen sind, die beide in der gleichen
nach oben weisenden Richtung umgebogen sind. Sie können alternativ aber
auch beide nach unten umgebogen sein. Als weitere Alternative können sie
in entgegengesetzte Richtungen umgebogen sein.
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10e zeigt einen weiteren
Verbinder gemäß der vorliegenden
Erfindung. Beim Verbinder gemäß 10e sind die Anschlussklemmen
der beiden oberen Reihen um 45° und
nicht um 90° umgebogen. 10f zeigt eine Stirnansicht
des gleichen Verbinders, während 10e einen Querschnitt entlang der
Linie Xe-Xe in 10f zeigt.
Die gleichen Bezugszeichen in den 10e und 10f beziehen sich auf die
gleichen Elemente und Bauteile wie in den vorhergehenden Figuren.
Die Anschlussklemmen der beiden oberen Reihen in den 10e und 10f können
gleichen denen der 10b sein,
wobei der einzige Unterschied darin besteht, dass das Gelenk 14 eine
Drehung um 45° anstatt
um 90° aufweist.
In der Ausführungsform gemäß den 10e und 10f befinden sich die erste Öffnung 29 (nicht
dargestellt) und die zweite Öffnung 28 (nicht
dargestellt) des Halteabschnitts 31 des Hohlraums 1 in
unterschiedlichen Ebenen mit einem Schnittwinkel von 45°.
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Die 11a bis 11i zeigen eine weitere alternative Ausführungsform
einer Buchsenklemme gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen beziehen sich auf die gleichen
Elemente in den vorhergehenden Figuren, und ihre Erklärung wird
nicht wiederholt.
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Der
Hauptunterschied zwischen der Buchsenklemme der 11a bis 11i und
den vorhergehenden Figuren ist es, dass das Gelenk 14 kein
Verdrehungsteil ist. Stattdessen ist der Zwischenabschnitt der Buchsenklemme
zwischen dem Buchsenabschnitt 8 und dem Halteabschnitt 16 sowohl
mit einem elastischen schwimmenden Gelenk 14 als auch mit
einem Faltteil 20 versehen.
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11a zeigt einen Hohlraum 1 mit
der alternativen Ausführungsform
der Buchsenklemme. Im rechten Teil der 11b ist eine Rückansicht des linken Teils
der 11a gezeigt.
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11b zeigt den Hohlraum 1 ohne
die Buchsenklemme. Im rechten Teil der 11b sieht man eine Rückansicht des linken Teils
der 11b. Aus 11b ist ersichtlich, dass
der Hohlraum 1 wieder mit zwei schlitzförmigen Öffnungen 28, 29 versehen
ist. Während
die schlitzförmigen Öffnungen 28 und 29 in
den vorhergehenden Ausführungsformen mehr
oder weniger als Kreuz ausgebildet sind, bilden die schlitzförmigen Öffnungen
gemäß den 11a bis 11i nun ein "T".
Um das Einführen
einer Anschlussklemme in den Hohlraum 1 zu erleichtern, sind
die schlitzförmigen Öffnungen 28, 29 mit abgeschrägten Enden 42 bzw. 43 an
der Rückseite 27 des Verbinders
versehen.
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11c zeigt eine Draufsicht
auf eine der Buchsenklemmen mit einem schwimmenden elastischen Gelenk 14 und
einem Faltteil 20.
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11d zeigt eine Seitenansicht
der Buchsenklemme aus 11c.
In 11d kann man klar sehen,
dass der Buchsenabschnitt 8 durch 90°-Umbiegen des Faltteils 20 um
90° in Bezug
auf den Halteabschnitt 16 gedreht ist.
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Obwohl
der Halteabschnitt 16 ohne Widerhaken gezeigt ist, können natürlich Widerhaken
wie 30 oder 17 in der Ausführungsform gemäß den 11a bis 11i vorgesehen sein.
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Die 11e bis 11i zeigen Querschnitte durch die Buchsenklemme
entlang der Linien XIe-XIe, XIf-XIf, XIg-XIg, XIh-XIh bzw. XIi-XIi, die in 11d angegeben sind.
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Man
sieht, dass in den 11a bis 11i der Stimmgabelabschnitt 8 mit
einer Drehung um 90° in Bezug
auf den Endabschnitt 15 gezeigt ist. Der Drehwinkel kann
aber nach Wunsch variiert werden.
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12 zeigt eine Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Kontaktabschnitte 45 mit löffelartigen
Kontakten 44 für
eine Oberflächenmontage
des Verbinders auf eine Leiterplatte 3 versehen sind. Die Technologie
der Oberflächenmontage
ist dem Fachmann bekannt und erfordert keine weitere Erklärung. Die
gleichen Bezugszeichen in 12 beziehen
sich auf die gleichen Elemente wie in 1.
Wie aus dieser Figur ersichtlich, gibt es nun kein Hemmnis für die Reflow-Energie,
das gewünschte
Reflow-Löten durchzuführen. Auch sind
keinerlei Probleme mit einer "Gelenk"-Inspektion nach
dem Reflow verbunden.
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Die 13a bis 13d zeigen die Anwendung der vorliegenden
Erfindung auf Leistungskontakte. Ziel ist es, den Gegenkontakt-Querschnittsbereich der
Stecker- und Buchsenkontaktabschnitte zu vergrößern, die kumulativ zum Fluss
(einer relativ hohen) Stromleistungsenergie beitragen, ohne den
Verbinder lokal übermäßig zu überhitzen.
In 13a sind zwei Leistungsanschlussklemmen 51 gezeigt, die
nach wie vor über
eine Verbindungsschulter 37 miteinander verbunden sind.
Während
des Zusammenbaus wird die Verbindungsschulter 37 ausgestanzt.
Jede der Leistungsanschlussklemmen 51 ist mit drei Endabschnitten
versehen, die einen Wickelkontakt 38 und einen Einpressteil 49 aufweisen,
wie in 13a gezeigt.
Jede der Leistungsanschlussklemmen 51 ist mit einem Leistungskontakt 52 mit
relativ großen
Abmessungen versehen. Auch erhält
jeder der Leistungskontakte 52 elektrischen Strom von drei
Endabschnitten 38, 49.
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13b zeigt eine Seitenansicht
der Leistungsanschlussklemme 51 der 13a.
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13c zeigt eine Draufsicht
auf eine Gruppe von mehreren Buchsenklemmen 2, die noch über Verbindungsschultern 22 miteinander
verbunden sind. Die Buchsenverbinder 2 sind in Gruppen
von drei Buchsenklemmen zusammengesetzt, um einen Buchsenleistungskontakt
zu bilden. Die mittlere Buchsenklemme jeder der Gruppen ist wie
die Buchsenklemmen der vorhergehenden Figuren. In 13c sind die Buchsenklemmen als die Buchsenklemmen
der 10a bis 10d gezeigt. Sie können aber
durch eine beliebige andere der in den vorhergehenden Figuren gezeigten
Ausführungsformen
ersetzt werden. Die beiden äußeren Buchsenklemmen 2 jeder
der Gruppen sind zur mittleren Buchsenklemme wie in 13c gezeigt gebogen, so dass die drei Kontaktzwischenräume 18 der
drei benachbarten Buchsenklemmen 2 so nahe beieinander
liegen, dass sie zusammen einen Leistungskontakt 52 aufnehmen
können.
So kann die an einem Leistungskontakt 52 verfügbare Leistung
auf drei verschiedene Buchsenklemmen 2 verteilt werden.
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13d zeigt eine Seitenansicht
einer der Buchsenklemmen 2 der 13c.
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Ein
Monoblock genannter, ganzer Verbinder kann aus mehreren getrennten,
stumpf aneinanderliegend stapelbaren Verbindergehäusen bestehen. 14a zeigt zwei parallele
Verbindergehäuse 5 und 5', wodurch ein
Verbinder mit zwölf
Spalten und fünf Reihen
gebildet wird. Derzeit beträgt
die maximale Verbindergröße 21 solcher
paralleler Verbindergehäuse.
In Zukunft könnten
es aber mehr sein. Um bei zukünftigen
Anforderungen über
Flexibilität
und Freiheit zu verfügen,
wird vorgeschlagen, mehrere Verbindergehäuse mit Hilfe eines einzigen
Streifens 47 zu verbinden. 14e zeigt
eine Draufsicht auf einen solchen Streifen 47. In der Ausführungsform
gemäß den 14a bis 14h besteht der Streifen 47 aus elastischem
Metall.
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Die 14b, 14c und 14d zeigen
je Querschnittsansichten entlang der Linien XIVb,c,d-XIVb,c,d in 14a während verschiedener Schritte
der Verbindung von mehreren Verbindergehäusen untereinander mit Hilfe
des Streifens 47. In 14b befindet
sich der Streifen 47 vor den parallel angeordneten Verbindergehäusen. Der
Streifen 47 ist mit mehreren Lippen 48 (siehe
auch 14e) versehen,
die in der Lage sind, mit geeigneten Öffnungen 53 im Verbindergehäuse zusammenzuwirken. 14c zeigt den Streifen 47 teilweise
in geeignete Öffnungen 53 des
Verbindergehäuses 5' eingeführt, während 14d den Streifen 47 vollständig in
die geeigneten Öff nungen 53 des
Verbindergehäuses 5' eingeführt zeigt,
der somit mehrere parallele Verbindergehäuse 5, 5' miteinander
verbindet.
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Die 14e, 14f und 14g zeigen
je Bodenansichten der 14b, 14c bzw. 14d.
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Die 15a bis 15c zeigen die Verwendung eines Streifens 54,
der mit Verlängerungen 55 versehen
ist, die mit geeigneten Öffnungen 56 im
Kunststoffgehäuse 5'' eines Kopfplattenverbinders zusammenwirken. 15a zeigt eine Draufsicht
auf mehrere Kopfplattenverbinder, die vom Streifen 54 miteinander
verbunden werden. 15b zeigt
eine Stirnansicht, während 15c einen Querschnittsstirnansicht
entlang der Linie XVc-XVc in 15b zeigt.
Sowohl der Streifen 47 der 14a bis 14g als auch der Streifen 54 der 15a bis 15c kann aus Metall bestehen. Alternativ
können
sie aber auch aus einem geeigneten Kunststoff bestehen, der nach
Wunsch metallisiert sein kann.
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16 zeigt einen alternativen
Streifen 57, der mit geeigneten Verlängerungen versehen ist, um ein
Greifen der oberen Wand des Verbindergehäuses 5 zu ermöglichen.
Der Streifen 57 erstreckt sich entlang einer vorbestimmten
Länge,
um das Greifen mehrerer parallel angeordneter Verbindergehäuse zu ermöglichen,
wie in den 14a bis 14g und den 15a bis 15c.
Der Streifen 57 ist mit einem Einpresskontakt 58 gezeigt,
der in ein durchmetallisiertes Loch einer Leiterplatte 3 eingeführt ist.
Wenn die Außenwand
des Verbindergehäuses 5 metallisiert und
der Einpresskontakt 58 mit einer Erdungsleitung auf der
Leiterplatte 3 verbunden ist, ist das Gehäuse 5 des
Verbinders geerdet und bildet einen Faradayschen Käfig für die Anschlussklemmen
(nicht dargestellt) innerhalb des Verbindergehäuses 5.
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17 zeigt, dass der Streifen 57 auch
für das
Gehäuse 5'' eines rechtwinkligen, waagrechten Verbinders
verwendet werden kann.
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Die 14a bis 17 zeigen, dass es möglich ist, mehrere parallel
angeordnete Verbindergehäuse mit
Hilfe eines Streifens zu verbinden. So kann ein "Monoblock"-Verbinder einer beliebigen gewünschten
Länge hergestellt
werden. Wenn für
manche Anwendungen die "Monoblock"-Länge zu lang
ist, kann eine gewünschte
Anzahl von Verbindergehäusen einfach
durch Abschneiden einer geeigneten Länge des Streifens entfernt
werden.
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Die 18a bis 18e zeigen alternative elastische Gelenke
unter Verwendung der Stimmgabel-Buchsenkontakte als Beispiel. Alle
Gelenkausführungen
sind mit dem Bezugszeichen 14 versehen, und alle erlauben
es dem Stimmgabelabschnitt 8, innerhalb des Hohlraums 1 zu
schwimmen. Gleichzeitig zeigen die 18a bis 18e, dass die Stimmgabelzinken 11, 12 sich
in der gleichen Ebene wie der Halteabschnitt 16 befinden
können.
Dann kann der Halteabschnitt des Hohlraums 1 einen Querschnitt
wie in 18f gezeigt haben.
Der in 18f gezeigte
Halteabschnitt des Hohlraums hat eine erste Öffnung 29, die groß genug
ist, um die Zinken 11, 12 bei der Einführung der
Anschlussklemme in den Hohlraum 1 frei durchzulassen, und
eine zweite Öffnung 28,
die eine größere Höhe aber
eine geringere Breite als die Öffnung 29 aufweist,
um den Halteabschnitt 16 fest anzuordnen. Falls gewünscht, können die
Höhe und/oder
die Breite der Öffnung 28 zur
Verbindungsseite des Verbinders hin kleiner werden, um beim tieferen
Einführen
der Anschlussklemme in den Hohlraum 1 ein festeres Festklemmen
zu erreichen. Außerdem
kann die Öffnung 28 am Übergang
zwischen dem Stirnabschnitt 34 und dem Halteabschnitt 31 des Hohlraums 1 in
einer Endwand 85 enden, die dann die Funktion des Lappens 24 übernimmt
(10a).
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19a zeigt einen Stiftverbinder 5'' gemäß der vorliegenden Erfindung.
Alle Teile und Bauteile in dieser Figur, die denjenigen des vorhergehenden Buchsenkontakts
entsprechen, werden nun mit den ursprünglichen Nummern, versehen
mit einem Doppelstrich im Index (''),
bezeichnet; abgesehen davon bleiben die Bezugszeichen unverändert. 19b zeigt eine Stirnansicht
eines ähnlichen
Verbinders, bei dem aber alle Hohlräume 1'' einen
Anschlussstift 2'' aufweisen.
Der Anschlussstift 2'' in 19a ist mit einem Stiftabschnitt 60 gezeigt,
der an einem verdrehten, elastischen Gelenkabschnitt 14'' um 45° in Bezug auf den Endabschnitt 15'' gedreht ist. Innerhalb des Halteabschnitts 31'' des Hohlraums 1'' ist der Anschlussstift in gleicher
Weise fest angeordnet wie die Buchsenklemmen der vorliegenden Erfindung.
Im Stirnabschnitt 34'' des Hohlraums 1'' schwimmt der Anschlussstift 2'', wodurch eine größere Elastizität bei der
Zusammenwirkung mit einer zugeordneten Buchsenklemme verliehen wird,
wobei letztere selbst elastisch oder nicht elastisch ist.
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In
der Stirnansicht des Steckverbinders, in 19b von den Stift-in-Buchse-Einsteckseiten gesehen, weisen
die oberen drei Reihen um 45° gedrehte
Anschlussstifte auf, während
die unteren beiden Reihen Anschlussstifte aufweisen, die gar nicht gedreht
sind.
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Obwohl
in den 19a und 19b nur eine 45°-Drehung
gezeigt ist, wird angenommen, dass Drehungen um einen beliebigen
Winkel, einschließlich
0°, im Rahmen
der vorliegenden Erfindung liegen.
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19c zeigt einen Querschnitt
durch den in 19b gezeigten
Verbinder entlang der Linie XIXc-XIXc. In 19c kann man leicht sehen, dass die Stiftabschnitte 60 innerhalb
der Hohlräume 1 schwimmen.
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19d zeigt eine Rückansicht
eines Verbindergehäuses 5'' für den in den 19a bis 19c gezeigten
Steckverbinder. An der Rückseite
kann man die Öffnung 29'', durch die der Stiftabschnitt 60 frei
verlaufen muss, wenn der Anschlussstift in den Hohlraum 1'' eingeführt wird, und die Öffnung 28'' sehen, die so geformt ist, dass
sie den Halteabschnitt 16'' nach dem Einführen des
Anschlusses 2'' festklemmt.
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19e zeigt einen Querschnitt
durch einen Hohlraum 1'' einer Anschlussklemme 5'' mit einem Anschlussstift 2'' ohne Drehung. Der Anschlussstift 2'' ist mit einem kreisförmigen Vorsprung 61 gezeigt, der
verwendet wird, um den Anschlussstift 2'' in
der ersten Öffnung 29 (in 19c nicht gezeigt) zu führen und
so die richtige Positionierung des schwimmenden Stiftabschnitts
innerhalb des Stirnabschnitts 34'' des
Hohlraums 1'' zu definieren.
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Obwohl
die 19a bis 19e Verbinder für eine rechtwinklige
Anwendung zeigen, wird in Betracht gezogen, dass die vorliegenden
Erfindung sich auch auf gestreckte Steckverbinder mit schwimmenden
Anschlussstiften bezieht, die mit Widerhaken (Linie 30'' in 19a)
und/oder Lappen (wie 24 in 10a)
versehen werden können.
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20 zeigt mehrere Stiftverbinder
und Buchsenverbinder gemäß der Erfindung,
die dazu bestimmt sind, zusammenzuwirken. Der Stiftverbinder 70 hat
rechtwinklige Anschlussstifte 2'' und
ist mit einer Leiterplatte 71 verbunden. Der Stiftverbinder 70 ist
mit einem Buchsenverbinder 72 zusammenwirkend gezeigt,
der gestreckte Buchsenklemmen 2 aufweist. Die gestreckten
Buchsenklemmen 2 sind mit einem Kontaktabschnitt 45 versehen,
der in einen ersten Kontaktabschnitt unterteilt ist, der sich durch durchmetallisierte
Löcher
einer Leiterplatte 73 erstreckt und diese kontaktiert.
Die ersten Kontaktabschnitte werden von zweiten Kontaktabschnitten
verlängert,
die als Anschlussstifte eines Steckverbinders 14 gezeigt
sind.
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Diese
Anschlussstifte können
mit Buchsenklemmen eines zugehörigen
Verbinders 75 zusammenwirken, der als ein mit einer Leiterplatte 76 verbundener,
gestreckter Verbinder gezeigt ist.
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An
seiner Rückseite
ist der Verbinder 70 mit Kontaktabschnitten 45 versehen,
wobei erste Kontaktabschnitte durchmetallisierte Löcher der
Leiterplatte 71 kontaktieren, und zweite Kontaktabschnitte als
Anschlussstifte eines Steckverbinders 80 gestaltet sind.
Der Steckverbinder 80 passt zu einem weiteren Verbinder 83,
der auch mit Kontaktabschnitten 45 für eine rückseitige Steckverbindung gestaltet
ist. Zu diesem Zweck haben diese Kontaktabschnitte 45 Anschlussstifte
innerhalb eines getrennten Gehäuses,
das einen Steckverbinder 82 bildet, der mit der Leiterplatte 81 verbunden
ist.
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An
ihrem Rand ist die Leiterplatte 73 mit einem rechtwinkligen
Buchsenverbinder 77 versehen, der mit einem rechtwinkligen
Steckverbinder 78 zusammenwirken kann, der mit einer Leiterplatte 79 verbunden
ist.
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Die
in 20 gezeigten Verbinder
sind alle gemäß der vorliegenden
Erfindung gestaltet, d. h., dass sie mit schwimmenden Anschlüssen innerhalb der
Hohlräume 1, 1'' innerhalb der Gehäuse 5, 5'' versehen sind. Sie ermöglichen
daher die Korrektur jeder Fehlausrichtung innerhalb der Hohlräume, wie oben
erklärt.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf mehrere Zeichnungen erklärt wurde,
wird betont, dass die Zeichnungen nur einige bevorzugte Ausführungsformen
zeigen und nicht als die Reichweite der vorliegenden Erfindung einschränkend zu
verstehen sind, die nur durch die beliegenden Ansprüche definiert
wird.
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Wenn
eine Drehung durchgeführt
wird, muss diese zum Beispiel nicht unbedingt dem Gelenk 14 verliehen
werden, sondern alternativ kann der Halteabschnitt 16 selbst
gedreht werden. Selbst eine Drehung im Kontaktabschnitt 45 wird
als im Rahmen der vorliegenden Erfindung befindlich angesehen.