EP0898327B1 - Leiterplattensteckbuchse - Google Patents

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EP0898327B1
EP0898327B1 EP98115726A EP98115726A EP0898327B1 EP 0898327 B1 EP0898327 B1 EP 0898327B1 EP 98115726 A EP98115726 A EP 98115726A EP 98115726 A EP98115726 A EP 98115726A EP 0898327 B1 EP0898327 B1 EP 0898327B1
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EP
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circuit board
printed circuit
female connector
insulating body
connector housing
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Meinrad Jankowsky
Reinhard Oberstarr
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Otto Dunkel GmbH
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Otto Dunkel GmbH
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    • H01R43/205—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve with a panel or printed circuit board

Definitions

  • the invention relates to a printed circuit board socket with a fixable on a circuit board, in Cross section rectangular metal socket housing and one in it Inserted socket housing, a correspondingly rectangular Cross-section insulating body, the four side by side in a plane, has signal contacts designed as contact springs, which at Insert the bus connector with the four side by side provided in it Counter contacts interact and the electrical Make contact and face downward Connection ends can be connected to the contact points on the circuit board are.
  • a printed circuit board socket of the type mentioned at the beginning in which a recess is provided in the bottom area of the socket housing through which the downward and then angled connection ends of the Signal contacts of the insulating body inserted into the socket housing to the associated one Conductor tracks of the circuit board extend with which they are due to their training are solderable as SMT contacts (US-A-5 591 050).
  • this socket connector In relation to the width only this socket connector has a shallow metal socket housing has a cuboid extending forward over a front boundary wall Housing area on which the receiving of the corresponding cuboid, from a variety of holes for the contacts insulated insert the actual insulating body is used.
  • This insulating body lies transversely behind the boundary wall and runs with both ends over the central area of the holes project for the insulating body having contacts, each in a reinforcement area from, the lower retaining tabs in front of them via stabilizing grooves of the metal socket housing and by soldering these tabs to the PCB are connectable.
  • This known embodiment has the disadvantage that that the at a relatively large distance from each other on both sides of the actual PCB socket holding tabs also a lot of space above the circuit board claim, but also a particularly careful determination by means of the tabs must be ensured, since in the event of loosening, only one of the two retaining tabs due to the then high leverage, the risk of a complete Release of the circuit board socket from the circuit board is particularly large.
  • the invention is therefore based on the object, a much simpler and nevertheless secure fixing and connection of USB circuit board sockets on the To enable printed circuit boards with only one soldering process.
  • this object is essentially achieved by that the receptacle of the insulating body with the four signal contacts standardized according to the USB concept serving on the bottom side has a distance to the printed circuit board supporting and connecting areas, at least some of which extend from the lower front edge of the socket housing by about 180 ° are formed below and backwards bent fixing tab and can be soldered to the circuit board in the reflow process via these fixing tabs.
  • each tab has a punched out Hole with one at the edge of the hole molded collar facing the circuit board, which engages in an opening of the circuit board.
  • This collar becomes horizontal insertion forces on particularly simple Form positively added to the circuit board.
  • connection ends on the circuit board in a further embodiment of the invention thereby ensuring that the insulating body on its underside one in the recess of the socket housing with preferably five molded-in webs protruding reinforced body area and that the terminal ends of the contact springs are provided between these webs.
  • the PCB socket a rectangular in cross-section, a shield Forming metal socket housing 1 on a printed circuit board 2 can be fixed, and one inserted into the socket housing 1, an insulating body having a corresponding rectangular cross section 3 includes.
  • this insulating body 3 are four after USB concept standardized, lying next to each other on one level Signal contacts 4 designed as contact springs are used. These act when the - not shown - Bus connector with the four side by side provided in this Contacts together and make the electrical Contact her; They are via downward-facing connection ends 4 connectable to the contact points 6 of the circuit board 2.
  • the metal bushing housing illustrated particularly clearly in FIG. 8 1 is a stamped and bent part made of a sheet metal strip manufactured. It comprises four bending edges 7 which on the one hand the two narrow sides of the housing 8 and on the other hand the upper housing wall 9 and with the two facing each other, half as large side parts 10 'and 10 "the case bottom 10 form.
  • This housing base 10 of the metal socket housing 1 support is provided over a distance from the printed circuit board 2 and connection areas 11 ', 11 "with the printed circuit board 2 mechanically firmly connectable.
  • a recess 12 which can be seen particularly well in FIG.
  • each of these fixing lugs 11 ', 11 " is in each case a fastening zone 14 assigned to the circuit board 2.
  • 6 and 8 show particularly clearly that each fixing tab 11 ', 11 "a punched-out bore 15 with a molded on the edge of the bore, has the collar 16 facing the circuit board 2.
  • the collar are each in a bore 17 of the mounting zone 14 of the PCB 2 insertable. This makes it a particularly safe one Positioning of the metal sleeve housing in relation to the Printed circuit board 2 guaranteed.
  • the insulating body is on its underside 3 provided with a reinforced body area 18, which protrudes into the recess 12 of the socket housing 1. He comprises five integrally formed webs 19 which support the reinforcement. Between these are the connection ends 5 with the SMT contacts 13 of the signal contacts 4 are provided.
  • the insulating body 3 Under the bottom is the insulating body 3 with at least provided two transversely projecting guide pins 20 which in engage recesses 21 of the printed circuit board 2 assigned to them.
  • the position of the insulator 3 in Socket housing 1 inserted state serve lateral recesses 23 with front boundary edge 24, behind the the insertion into the socket housing 1 each from the Narrow housing sides 8 punched latching tongue 25 snaps into place.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leiterplattensteckbuchse mit einem auf einer Leiterplatte festlegbaren, im Querschnitt rechteckigen Metallbuchsengehäuse und einem in das Buchsengehäuse eingesetzten, einen entsprechend rechteckigen Querschnitt besitzenden Isolierkörper, der vier in einer Ebene nebeneinanderliegende, als Kontaktfedern ausgebildete Signalkontakte aufweist, die beim Stecken des Bussteckers mit den in diesem vorgesehenen vier nebeneinanderliegenden Gegenkontakten zusammenwirken und den elektrischen Kontakt herstellen und die über nach unten gerichtete Anschlußenden mit den Kontaktstellen der Leiterplatte verbindbar sind.
Bei einer bekannten Leiterplattensteckbuchse dieser Art (DE 296 02 268 U1) liegt das Steckbuchsengehäuse mit seiner unteren Gehäusewand auf der Leiterplatte unmittelbar auf. Dabei sind sowohl die Schirmkontakte des Steckbuchsengehäuses als auch die vier nebeneinanderliegenden Signalkontakte als sich rechtwinklig zur unteren Gehäusewand erstreckende Einlötstifte ausgebildet, die in Lötkontaktbohrungen der zugehörigen Leiterplatte eingeführt und darin nach dem Lötwellenverfahren von unten verlötet werden.
Diese Vorgangsweise ist mit dem Nachteil verbunden, daß neben dem allgemein üblichen SMT-Reflowverfahren, mit dem alle sonstigen Bauteile auf der Leiterplatte verlötet werden, ein weiteres Lötverfahren, nämlich das Lötwellenverfahren erforderlich ist.
An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß ein umfangreicher druckschriftlicher Stand der Technik existiert, der sich mit dem Festlegen der Anschlüsse von Steckverbindern an den Leiterbahnen befaßt, so z.B. mit Hilfe der Reflow-Technik, allerdings unter kostspieligem, zeitaufwendigem Einsatz von zusätzlichen Schraub- oder Nietverbindungen zur mechanischen Entlastung der Lötstellen (Druckschrift "Elektrotechnik" 24/27.11.1987, S. 136).
Ferner ist das Verbinden von Kontakten von Steckerleisten mit Leiterplatten bekannt (DE 43 07 134 A1), indem die Kontaktenden in Bohrungen der Leiterplatten eingeführt und darin verlötet werden. Auch diese Methode ist arbeits- und kostenintensiv.
Zu erwähnen ist ferner die bekannte Festlegung eines mehrpoligen Steckverbinders auf einer Leiterplatte unter Verwendung von dem Verbinder Halt gebenden, metallischen L-förmigen Traglaschen, die dem Festlöten an der Leiterplatte dienen und mit einer Durchgangsbohrung zur Erhöhung der Fixierkräfte versehen sind (JP 1-197 978 A).
Weiterhin bekannt ist eine Leiterplattensteckbuchse der eingangs genannten Art, bei der im Bodenbereich des Buchsengehäuses eine Aussparung vorgesehen ist, durch die hindurch sich die nach unten gerichteten und dann abgewinkelten Anschlußenden der Signalkontakte des in das Buchsengehäuse eingesetzten Isolierkörpers zu den zugehörigen Leiterbahnen der Leiterplatte hin erstrecken, mit denen sie aufgrund ihrer Ausbildung als SMT-Kontakte verlötbar sind (US-A-5 591 050). Das im Verhältnis zur Breite nur eine geringe Tiefe besitzende Metallbuchsengehäuse dieser Leiterplattensteckbuchse weist einen sich über eine vordere Begrenzungswand nach vorn erstreckenden quaderförmigen Gehäusebereich auf, der der Aufnahme des entsprechend quaderförmig gestalteten, von einer Vielzahl von Bohrungen für die Kontakte durchsetzten Isolierkörpereinsatzes des eigentlichen Isolierkörpers dient. Dieser Isolierkörper liegt quer hinter der Begrenzungswand und läuft mit beiden Enden, die über den zentralen Bereich des die Bohrungen für die Kontakte aufweisenden Isolierkörpers vorstehen, jeweils in einen Verstärkungsbereich aus, der über Stabilisierungsnuten durch ihnen vorgelagerte untere Haltelaschen des Metallbuchsengehäuses erfaßt und durch Verlötung dieser Laschen mit der Leiterplatte verbindbar sind. Diese bekannte Ausführung ist mit dem Nachteil verbunden, daß die in relativ großem Abstand voneinander beiderseits der eigentlichen Leiterplattensteckbuchse befindlichen Haltelaschen zusätzlich ziemlich viel Platz oberhalb der Leiterplatte beanspruchen, überdies aber mittels der Laschen eine besonders sorgfältige Festlegung sicherstellen müssen, da im Falle eines Lösens auch nur einer der beiden Haltelaschen aufgrund der dann wirksamen großen Hebelkräfte die Gefahr einer vollständigen Freigabe der Leiterplattensteckbuchse von der Leiterplatte besonders groß ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine wesentlich einfachere und dennoch sichere Festlegung und Verbindung von USB-Leiterplattensteckbuchsen auf den Leiterplatten bei dennoch nur einem Lötprozeß zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst,
daß das der Aufnahme des Isolierkörpers mit den vier nach dem USB-Konzept standardisierten Signalkontakten dienende Buchsengehäuse bodenseitig einen Abstand zur Leiterplatte sicherstellende Stütz- und Verbindungsbereiche aufweist, von denen zumindest einige jeweils durch eine von der unteren Vorderkante des Buchsengehäuses ausgehende, um etwa 180° nach unten und rückwärts umgebogene Fixierlasche gebildet sind und über diese Fixierlaschen mit der Leiterplatte im Reflowverfahren verlötbar sind.
Aufgrund dieser Ausbildung ist sichergestellt, daß die beim Steckvorgang auf das Metallbuchsengehäuse wirkenden Steckkräfte praktisch unmittelbar unter dessen Mündungsbereich auf die Leiterplatte übertragen werden, ohne daß hierfür ein größerer Platzbedarf erforderlich wäre.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn jede Lasche eine ausgestanzte Bohrung mit einem am Bohrungsrand angeformten, der Leiterplatte zugewandten Kragen aufweist, der in eine Öffnung der Leiterplatte eingreift. Durch diesen Kragen werden horizontale Steckkräfte auf besonders einfache Weise formschlüssig zur Leiterplatte aufgenommen.
Eine besonders gleichmäßige Auflage der Anschlußenden auf der Leiterplatte wird in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch sichergestellt, daß der Isolierkörper an seiner Unterseite einen in die Aussparung des Buchsengehäuses mit vorzugsweise fünf angeformten Stegen hineinragenden verstärkten Körperbereich aufweist und daß die Anschlußenden der Kontaktfedern zwischen diesen Stegen vorgesehen sind.
Eine genaue Positionierung der Anschlußenden in bezug auf die Leiterplatte ergibt sich, wenn der Isolierkörper mit mindestens zwei quer abstehehenden Führungszapfen versehen ist, die in ihnen zugeordnete Ausnehmungen der Leiterplatten eingreifen.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung. Es zeigen
Fig. 1
eine perspektivische Ansicht einer auf einer Leiterplatte festgelegten Leiterplattensteckbuchse, etwa im Maßstab 3 : 1,
Fig. 2
eine Draufsicht auf die Leiterplattenbuchse in größerem Maßstab,
Fig. 3
eine Seitenansicht der Leiterplattenbuchse nach Fig. 2,
Fig. 4
eine Detailansicht der Unterseite der Leiterplattenbuchse in Richtung des Pfeils IV der Fig. 3 gesehen,
Fig. 5
eine Vorderansicht der Leiterplattensteckbuchse in weiter vergrößertem Maßstab,
Fig. 6
eine Schnittansicht einer Einzelheit entsprechend der Linie VI-VI der Fig. 5,
Fig. 7
eine Schnittansicht entsprechend der Linie VII-VII der Fig. 5,
Fig. 8
eine perspektivische Ansicht des Metallbuchsengehäuses, schräg von unten und hinten, und
Fig. 9
eine analoge perspektivische Ansicht des in das Gehäuse nach Fig. 8 von hinten einsetzbaren Isolierkörpers.
Aus der Zeichnung ergibt sich, daß die Leiterplattensteckbuchse ein im Querschnitt rechteckiges, eine Abschirmung bildendes Metallbuchsengehäuse 1, das auf einer Leiterplatte 2 festlegbar ist, und einen in das Buchsengehäuse 1 eingesetzten, einen entsprechend rechteckigen Querschnitt besitzenden Isolierkörper 3 umfaßt. In diesen Isolierkörper 3 sind vier nach dem USB-Konzept standardisierte, in einer Ebene nebeneinander liegende als Kontaktfedern ausgebildete Signalkontakte 4 eingesetzt. Diese wirken beim Stecken des - nicht dargestellten - Bussteckers mit den in diesem vorgesehenen vier nebeneinanderliegenden Kontakten zusammen und stellen den elektrischen Kontakt her; über nach unten gerichtete Anschlußenden 4 sind sie mit den Kontaktstellen 6 der Leiterplatte 2 verbindbar.
Das in Fig. 8 besonders deutlich veranschaulichte Metallbuchsengehäuse 1 ist als Stanzbiegeteil aus einem Metallblechstreifen hergestellt. Es umfaßt vier Biegekanten 7, die einerseits die beiden Gehäuseschmalseiten 8 und andererseits die obere Gehäusewand 9 sowie mit den beiden aufeinanderzu gerichteten, halb so großen Seitenteilen 10' und 10" den Gehäuseboden 10 bilden. Dieser Gehäuseboden 10 des Metallbuchsengehäuses 1 ist über einen Abstand zur Leiterplatte 2 sicherstellende Stütz- und Verbindungsbereiche 11', 11" mit der Leiterplatte 2 mechanisch fest verbindbar. Im Bodenbereich des Buchsengehäuses ist eine besonders gut in Fig. 8 erkennbare Aussparung 12 vorgesehen, durch die hindurch sich die - nach dem Einsetzen des Isolierkörpers 3 in das Gehäuse 1 nach unten gerichteten und dann abgewinkelten - in SMT-Kontakte 13 auslaufenden Anschlußenden 5 der vier Signalkontakte 4 zu den nicht gezeigten zugehörigen Leiterbahnen der Leiterplatte 2 erstrecken. Die den Abstand des Buchsengehäuses 1 zur Leiterplatte 2 sicherstellenden Stütz- und Verbindungsbereiche sind jeweils durch eine von der unteren Vorderkante des Buchsengehäuses 1 im Bereich der beiden Seitenteile 10', 10'' des Gehäusebodens 10 ausgehende, um etwa 180° nach unten und rückwärts umgebogene Fixierlaschen 11', 11" gebildet.
Jeder dieser Fixierlaschen 11', 11" ist jeweils eine Befestigungszone 14 der Leiterplatte 2 zugeordnet. Fig. 6 und 8 zeigen besonders deutlich, daß jede Fixierlasche 11', 11" eine ausgestanzte Bohrung 15 mit einem am Bohrungsrand angeformten, der Leiterplatte 2 zugewandten Kragen 16 aufweist. Die Kragen sind jeweils in eine Bohrung 17 der Befestigungszone 14 der Leiterplatte 2 einführbar. Dadurch wird eine besonders sichere Positionierung des Metallbuchsengehäuses in bezug auf die Leiterplatte 2 gewährleistet. An seiner Unterseite ist der Isolierkörper 3 mit einem verstärkten Körperbereich 18 versehen, der in die Aussparung 12 des Buchsengehäuses 1 hineinragt. Er umfaßt fünf angeformte, die Verstärkung unterstützende Stege 19. Zwischen diesen sind die Anschlußenden 5 mit den SMT-Kontakten 13 der Signalkontakte 4 vorgesehen.
Unter der Unterseite ist der Isolierkörper 3 mit mindestens zwei quer abstehenden Führungszapfen 20 versehen, die in ihnen zugeordnete Ausnehmungen 21 der Leiterplatte 2 eingreifen.
Wie aus Fig. 9 besonders deutlich entnehmbar, sind an die Unterseite des Isolierkörpers 3 vier flache, im wesentlichen quaderförmige Stützfüße 22 angeformt, über die der Isolierkörper 3 in in das Buchsengehäuse 1 eingeschobenem Zustand auf der Leiterplatte 2 aufliegt.
Der Lagesicherung des Isolierkörpers 3 in in das Buchsengehäuse 1 eingesetztem Zustand dienen seitliche Aussparungen 23 mit vorderer Begrenzungskante 24, hinter die nach dem Einschieben in das Buchsengehäuse 1 jeweils eine aus den Gehäuseschmalseiten 8 ausgestanzte Rastzunge 25 einrastet.
Die Fig. 5, 7 und 8 zeigen sehr deutlich aus der oberen Gehäusewand 9 bzw. dem Gehäuseboden 10 ausgestanzte zungenartige Rasthaken 26 bzw. 27, die in Aussparungen des Schirmgehäuses des sich in gestecktem Zustand befindlichen Bussteckers eingreifen.

Claims (4)

  1. Leiterplattensteckbuchse mit einem auf einer Leiterplatte (2) festlegbaren, im Querschnitt rechteckigen Metallbuchsengehäuse (1) und einem in das Buchsengehäuse eingesetzten, einen entsprechend rechteckigen Querschnitt besitzenden Isolierkörper (3) der vier in einer Ebene nebeneinander liegende, als Kontaktfedern ausgebildete Signalkontakte (4) aufweist, die beim Stecken des Bussteckers mit den in diesem vorgesehenen vier nebeneinanderliegenden Gegenkontakten zusammenwirken und den elektrischen Kontakt herstellen und die über nach unten gerichtete Anschlußenden (5) mit den Kontaktstellen der Leiterplatte verbindbar sind, wobei im Bodenbereich des Buchsengehäuses (1) eine Aussparung (12) vorgesehen ist, durch die hindurch sich die nach unten gerichteten und dann abgewinkelten Anschlußenden (5) der Signalkontakte (4) des in das Buchsengehäuse (1) eingesetzten Isolierkörpers (3) zu den zugehörigen Leiterbahnen der Leiterplatte (2) hin erstrecken, mit denen sie aufgrund ihrer Ausbildung als SMT-Kontakte (13) verlötbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das der Aufnahme des Isolierkörpers (3) mit den vier nach dem USB-Konzept standardisierten Signalkontakten (4) dienende Buchsengehäuse (1) bodenseitig einen Abstand zur Leiterplatte (2) sicherstellende Stütz- und Verbindungsbereiche (11, 11') aufweist, von denen zumindest einige jeweils durch eine von der unteren Vorderkante des Buchsengehäuses (1) ausgehende, um etwa 180° nach unten und rückwärts umgebogene Fixierlasche (11', 11") gebildet sind und über diese Fixierlaschen mit der Leiterplatte (2) im Reflowverfahren verlötbar sind.
  2. Leiterplattensteckbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fixierlasche (11', 11") eine ausgestanzte Bohrung (15) mit einem am Bohrungsrand angeformten, der Leiterplatte (2) zugewandten Kragen (16) aufweist, der in eine Öffnung (17) der Leiterplatte (2) eingreift.
  3. Leiterplattensteckbuchse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (3) an seiner Unterseite einen in die Aussparung (12) des Buchsengehäuses (1) hineinragenden, durch vorzugsweise fünf angeformte Stege (19) verstärkten Körperbereich (18) aufweist und daß die Anschlußenden (5) der Signalkontakte (4) zwischen diesen Stegen (19) vorgesehen sind.
  4. Leiterplattensteckbuchse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (3) mit mindestens zwei quer abstehenden Führungszapfen (20) versehen ist, die in ihnen zugeordnete Ausnehmungen (21) der Leiterplatte (2) eingreifen.
EP98115726A 1997-08-22 1998-08-20 Leiterplattensteckbuchse Expired - Lifetime EP0898327B1 (de)

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EP0898327A2 EP0898327A2 (de) 1999-02-24
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