<Desc/Clms Page number 1>
BESCHRIJVING
Werkwijze voor het vervaardigen van een connector en connector bekomen door middel van deze werkwijze.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een connector en meer in het bijzonder het vervaardigen van een connectorelement die bestemd is voor het doorverbinden van hoogfrequente signalen voor toepassing in, onder meer, communicatiesystemen.
De evolutie in de communicatie technologie heeft ertoe bijgedragen dat alle componenten zo klein mogelijk moeten worden uitgebouwd. Deze miniaturisatie van de onderdelen heeft tot gevolg dat bepaalde onderdelen zeer kwetsbaar geworden zijn met betrekking tot vervorming waarbij de uitvoeringstoleraties nog moeilijk onder controle kunnen gehouden worden.
Een van de meest gevoelige onderdelen zijn de metalen contactelementen die in een connector ingebouwd zijn Deze contactelementen worden over het algemeen vervaardigd in stripvorm, t.t.z. een aaneenschakeling van opeenvolgende stellen met contactelementen die uit éénzelfde metalen band uitgesneden of uitgekapt zijn in een kapmatrijs.
Bepaalde delen van deze contactelementen moeten ook een plooibehandeling ondergaan voor het vormen van, bijvoorbeeld, zogenaamde tulpcontacten (contacten in de vorm van een tulp) Dit kan ofwel in dezelfde matrijs of in een afzonderlijk matrijs gebeuren.
Na de uitkap- en plooibewerking moet ieder afzonderlijk stel contacten ten minste gedeeltelijk omgeven worden door kunststofmateriaal. Dit gebeurt gewoonlijk door opspuiten van het kunststofmateriaal in vloeibare toestand op bepaalde delen van het stel
<Desc/Clms Page number 2>
met contactelementen in een speciaal daartoe bestemde inrichting of spuitvorm.
Deze werkwijze is bijvoorbeeld beschreven in het document EP 0 907 992 waarbij contactelementen uit een gemeenschappelijke strip gesneden zijn en waarbij metalen delen die de verschillende contacten met elkaar verbindt met kunstof materiaal omspoten wordt. In een volgende fase worden metalen verbindingsgedeelten, die de contactelement nog met elkaar verbonden, weggesneden.
Bij een normale werkwijze voor het vervaardigen van dergelijke onderdelen vereist elke stap een herpositionering van de strip in het gereedschap. Bij elke stap onstaat een groot risico tot vervorming van één of meerdere contacten.
Daarenboven, indien de strip voor het kappen of plooien op bepaalde delen reeds omspoten is met kunststof is er een lossing nodig op de betreffende verticale wrijvingsvlakken in de kapmatrijs, ofwel moet er een behoorlijke speling voorzien zijn tussen de zijwand van het kunststof en de matrijs om eventuele kleine kunststofbramen te ontwijken. Contact tussen de omspoten kunststofdelen en de matrijs is eveneens te vermijden vanwege het mogelijke risico van vervorming.
Deze noodzakelijke speling beperkt de miniaturisatie en de vereiste nauwkeurigheid voor onderdelen die met kunststof omspoten zijn.
Het doel van deze uitvinding is een werkwijze te voorzien die het mogelijk maakt een bewerkings- en positioneringsstap uit te schakelen en wel in de eindfase waarbij het risico op vervormingen van de contactelementen vermeden worden en waardoor de afwerkingstoleranties beneden de vereiste waarden kunnen blijven.
Hiertoe wordt de connector volgens de uitvinding vervaardigd door een werkwijze waarbij het opspuiten van de kunststof en het uitkappen van de verbinding tussen de verschillende contactelementen in éénzelfde positie en tijdens dezelfde bewerkingscyclus uit te voeren.
Hierdoor wordt een connector of een connectoronderdeel verkregen waarbij de spelingen tussen de kunststofgedeelten en de matrijs, die voorheen noodzakelijk waren, vermeden worden en waarbij, zelfs bij een doorgedreven miniaturisatie, de nauwkeurigheid en de afwerkingstoleranties van de connector niet in het gedrang komen.
<Desc/Clms Page number 3>
De uitvinding zal hierna verduidelijkt worden aan de hand van de beschrijving van een uitvoeringsvorm waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekeningen waarin :
Figuur 1 : een vergroot bovenaanzicht is van een uitgesneden metalen strip waarbij de verschillende contacten nog door metalen tussenstukken aaneen gehouden worden; Figuur 2 : vergroot bovenaanzicht is van de metalen strip volgens de figuur 1 waarbij de metalen tussenstukken uitgesneden zijn en waarbij bepaalde gedeelten van de contactelementen door kunstof materiaal omgeven en/of verbonden zijn; Figuur 3 : vergroot bovenaanzicht is van de metalen strip volgens figuur 1 waarbij deze strip zich in een speciaal ontworpen spuitvorm- en kapmatrijs bevindt.
Zoals afgebeeld op de figuur 1, is de metalen draagstrip 10, met de gebruikelijke positioneringsgaten 12, nog voorzien van een stel contactelementen die reeds uitgesneden en voorgeplooid zijn.
De contactelementen zijn nog met de draagstrip 10 verbonden met de uiteinden van een reeks mannelijke contactpennen 14 die voorzien zijn van een elastische bevestigingszone om de reeks pennen later in een overeenstemmende reeks gaten van een plaat met gedrukte schakelingen (PCB) te bevestigen.
De achterzijde van de contactpennen 14 zijn door middel van fijn uitgesneden metalen geleiders 16 onder een hoek van 90 in verbinding met een overeenstemmende reeks contacten die in dit voorbeeld tulpvormige vrouwelijke contacten 18 zijn.
De fijn uitgesneden metalen geleiders 16 worden volgens de uitvinding bij voorkeur voorzien van extra versterkte verbindingsdelen waardoor de reeks met vrouwelijke contactelementen (16) enerzijds onderling van elkaar op afstand gehouden worden door afstandsstukken 20 en anderzijds met de draag strip 10 verbonden zijn door middel van verbindingsstukken 22.
Een sectie van de metalen draagstrip 10 voorzien van de contactelementen zoals afgebeeld op figuur 1 wordt in een bewerkingspositie geplaatst in een inrichting, zoals een matrijs, voor het
<Desc/Clms Page number 4>
verder uitsnijden en het opspuiten door kunststofmateriaal voor het bekomen van het connectoronderdeel zoals afgebeeld op de figuur 2.
Op deze figuur 2 worden dezelfde elementen door dezelfde refertecijfers weergegeven zoals in de figuur 1.
De achterzijden van de contactpennen 14 zijn nu verbonden met het isolerend kunststofgedeelte 24 die zich onderaan uitstrekt in een blok 26 uit kunststof die de achterzijden van de reeks vrouwelijke tulpcontacten 18 met elkaar verbind.
Het kunststofgedeelte 24 is eveneens verbonden met een dwarsgedeelte 28 die de metalen geleiders 16 met elkaar verbindt en op een vaste afstand van elkaar verwijderd houdt.
De respectievelijke reeksen contactpennen 14 en tulpcontacten 18 zijn bijgevolg onderling op een vaste manier en op de gepaste afstand met elkaar verbonden.
Indien men de figuur 1 vergelijkt met de figuur 2 zal men kunnen opmerken dat de verbindingsstukken 22 met de metalen draagstrip 10 weggesneden zijn en dat eveneens de afstandsstukken 20 tussen de geleiders 16 weggesneden zijn.
De verschillende contactelementen worden nu inderdaad alleen nog met elkaar verbonden en op vaste afstand van elkaar gehouden door middel van de opgespoten kunststofgedeelten 24,26 en 28.
Het voorwerp van de huidige uitvinding is dat de bewerkingen om van figuur 1 tot figuur 2 te komen in één en dezelfde positie in het werkstuk tot stand gekomen is.
Met andere woorden, in het werkstuk of matrijs , worden de verbindingsstukken 22 en de afstandsstukken 20 weggesneden of weggekapt en, in dezelfde positie en met dezelfde matrijs, wordt het kunststofmateriaal op bepaalde gedeelten van de contactelementen en van hun geleiders opgespoten.
Het werkstuk of matrijs die gebruikt wordt voor het uitvoeren van de uitvinding bestaat in het algemeen, zoals gewoonlijk, uit een vast ondergedeelte en een beweegbaar bovengedeelte maar omvat, in deze uitvoering, zowel een snij- of kapgedeelte als een spuitvorm gedeelte.
De figuur 3 toont een bovenaanzicht van een dergelijke matrijs volgens de uitvinding.
<Desc/Clms Page number 5>
In deze matrijs 30 is een deel van de strip 10 met de contactelementen 14,16 en 18, zoals afgebeeld in de figuur 1, geplaatst.
Alle onderdelen van de contactelementen zijn bijgevolg volledig ondersteunt en correct gepositioneerd waardoor ze dus geen vervormingen meer kunnen ondergaan.
In deze toestand zal, wanneer het bovengedeelte en het ondergedeelte van de matrijs naar elkaar toekomen, of nadat beide delen volledig aangesloten zijn, de snij- of kapbewerking plaats hebben.
Hierdoor worden de verbindingsstukken 22 en de afstandsstukken 20 weggesneden.
In deze gesloten stand, tussen het bovengedeelte en het ondergedeelte van de matrijs, zal eveneens het opspuiten met kunststofmateriaal plaats vinden zonder dat de strip 10 van plaats moet veranderen en zonder dat er dus een risico bestaat om de fijne onderdelen van de contactelementen te vervormen.
Hiervoor zijn in de twee gedeelten van de matrijs, op de daartoe voorziene plaatsen, holten 34,36 en 38 voorzien waarin het kunststof materiaal in plastische toestand en onder druk ingespoten wordt via een aanvoerkanaal 32, om uiteindelijk een connectorlichaam te bekomen zoals afgebeeld op de figuur 2. Tevens zijn een reeks kapstempels 40,42 voorzien voor het wegsnijden van, respektievelijk, de afstandsstukken 20 en de verbindingsstukken 22.
Zoals de matrijs uitgevoerd is, zal de bewerking van uitsnijden en het opspuiten met plastisch kunststof materiaal op hetzelfde moment kunnen gebeuren. Het is echter ook mogelijk dat de ene bewerking vóór of na de andere bewerking kan gebeuren.
Deze connectoruitvoering is slechts een voorbeeld waarop de uitvinding is toegepast en het is vanzelfsprekend dat om het even welke andere vorm van connector eveneens door deze werkwijze kan verwezenlijkt worden zonder buiten het kader van de uitvinding te vallen
<Desc / Clms Page number 1>
DESCRIPTION
Method for manufacturing a connector and connector obtained by this method.
The invention relates to a method for manufacturing a connector and more in particular to manufacturing a connector element which is intended for connecting high-frequency signals for use in, among other things, communication systems.
The evolution in communication technology has contributed to the fact that all components must be expanded as little as possible. As a result of this miniaturization of the components, certain components have become very vulnerable with regard to distortion, in which implementation tolerances are difficult to control.
One of the most sensitive parts are the metal contact elements that are built into a connector. These contact elements are generally manufactured in strip form, i.e. a succession of successive sets of contact elements that have been cut out of the same metal band or cut out in a cap mold.
Certain parts of these contact elements must also undergo a folding treatment to form, for example, so-called tulip contacts (contacts in the form of a tulip). This can be done either in the same mold or in a separate mold.
After the cutting and folding operation, each individual set of contacts must be at least partially surrounded by plastic material. This is usually done by spraying the plastic material in liquid state on certain parts of the set
<Desc / Clms Page number 2>
with contact elements in a specially designed device or spray form.
This method is described, for example, in the document EP 0 907 992 in which contact elements are cut from a common strip and in which metal parts connecting the different contacts to each other are sprayed on with plastic material. In a subsequent phase, metal connecting parts that still connect the contact element to each other are cut away.
In a normal method of manufacturing such parts, each step requires a repositioning of the strip in the tool. At every step there is a great risk of distortion of one or more contacts.
In addition, if the strip for cropping or folding on certain parts is already sprayed with plastic, a release is required on the relevant vertical friction surfaces in the cap die, or there must be adequate clearance between the side wall of the plastic and the die around avoid any small plastic burrs. Contact between the plastic parts and the mold can also be avoided because of the possible risk of distortion.
This necessary clearance limits the miniaturization and the required accuracy for parts that are coated with plastic.
The object of this invention is to provide a method which makes it possible to switch off a machining and positioning step in the final phase, whereby the risk of deformation of the contact elements is avoided and whereby the finishing tolerances can remain below the required values.
To this end, the connector according to the invention is manufactured by performing a method in which the injection of the plastic and the cutting out of the connection between the different contact elements are carried out in one and the same position and during the same processing cycle.
A connector or a connector part is hereby obtained wherein the clearances between the plastic parts and the mold, which were previously necessary, are avoided and wherein, even with a thorough miniaturization, the accuracy and the finishing tolerances of the connector are not compromised.
<Desc / Clms Page number 3>
The invention will be elucidated hereinafter on the basis of the description of an embodiment with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1: is an enlarged plan view of a cut-out metal strip with the various contacts still being held together by metal spacers; Figure 2 is an enlarged plan view of the metal strip according to Figure 1 with the metal spacers cut out and with certain portions of the contact elements surrounded and / or connected by plastic material; Figure 3: is an enlarged plan view of the metal strip according to Figure 1, wherein this strip is in a specially designed injection mold and cap mold.
As shown in Figure 1, the metal support strip 10, with the usual positioning holes 12, is also provided with a set of contact elements that have already been cut out and pre-bent.
The contact elements are still connected with the support strip 10 to the ends of a series of male contact pins 14 which are provided with an elastic fastening zone for later fixing the series of pins into a corresponding series of holes of a printed circuit board (PCB).
The rear side of the contact pins 14 are connected by means of finely cut metal conductors 16 at an angle of 90 to a corresponding series of contacts which in this example are tulip-shaped female contacts 18.
According to the invention, the finely-cut metal conductors 16 are preferably provided with extra reinforced connecting parts, as a result of which the series of female contact elements (16) are, on the one hand, mutually spaced apart by spacers 20 and, on the other hand, connected to the support strip 10 by means of connecting pieces 22.
A section of the metal support strip 10 provided with the contact elements as shown in Figure 1 is placed in a processing position in a device, such as a mold, for
<Desc / Clms Page number 4>
further cutting and spraying through plastic material to obtain the connector part as shown in figure 2.
In this figure 2 the same elements are represented by the same reference numerals as in figure 1.
The rear sides of the contact pins 14 are now connected to the insulating plastic part 24 which extends below in a plastic block 26 which connects the rear sides of the series of female tulip contacts 18 to each other.
The plastic part 24 is also connected to a transverse part 28 which connects the metal conductors 16 to each other and keeps them at a fixed distance from each other.
The respective series of contact pins 14 and tulip contacts 18 are therefore mutually connected in a fixed manner and at the appropriate distance.
If one compares the figure 1 with the figure 2, it will be noted that the connecting pieces 22 with the metal support strip 10 have been cut away and that the spacers 20 between the conductors 16 have also been cut away.
The different contact elements are now indeed only connected to each other and kept at a fixed distance from each other by means of the sprayed-on plastic parts 24, 26 and 28.
The object of the present invention is that the operations to move from Figure 1 to Figure 2 have been accomplished in one and the same position in the workpiece.
In other words, in the workpiece or die, the connecting pieces 22 and the spacers 20 are cut away or cut away and, in the same position and with the same die, the plastic material is sprayed on certain portions of the contact elements and of their conductors.
The workpiece or die used for carrying out the invention generally consists, as usual, of a fixed lower portion and a movable upper portion but, in this embodiment, includes both a cutting or cutting portion and a injection molded portion.
Figure 3 shows a top view of such a mold according to the invention.
<Desc / Clms Page number 5>
A part of the strip 10 with the contact elements 14, 16 and 18, as shown in Figure 1, is placed in this mold 30.
All parts of the contact elements are therefore fully supported and correctly positioned so that they can no longer undergo deformations.
In this state, when the upper part and the lower part of the mold come together, or after both parts are fully connected, the cutting or cutting operation will take place.
The connecting pieces 22 and the spacers 20 are hereby cut away.
In this closed position, between the upper part and the lower part of the mold, spraying with plastic material will also take place without the strip 10 having to change its place and thus without there being a risk of distorting the fine parts of the contact elements.
For this purpose, cavities 34, 36 and 38 are provided in the two parts of the mold, at the places provided for this purpose, into which the plastic material is injected in plastic condition and under pressure via a supply channel 32, in order to ultimately obtain a connector body as depicted on the Figure 2. A series of cap stamps 40,42 are also provided for cutting away the spacers 20 and the connecting pieces 22, respectively.
As the mold is designed, the processing of cutting and spraying with plastic material can take place at the same time. However, it is also possible that one operation can be done before or after the other.
This connector embodiment is only an example to which the invention has been applied and it is self-evident that any other form of connector can also be realized by this method without falling outside the scope of the invention