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Die
vorliegende Erfindung beschreibt einen rastbaren Stecker nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1. Dabei sind im Rahmen der Erfindung unter
dem Begriff "Stecker" sämtliche
dem Stand der Technik entnehmbare Steckverbindungselemente wie unter
anderem Stecker, Steckverbinder, Messer- und Federleisten zu verstehen,
mit denen eine elektrische und/oder optische Kontaktierung zwischen dem "Stecker" und einem dazu komplementär ausgebildeten "Stecker" herstellbar ist.
Mit diesen Steckern können
elektrische und/oder optische Kontakte zur Signal- und/oder Energieübertragung
zwischen verschiedenen elektrischen oder optischen Bauteilen erhalten
werden.
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Mit
den Befestigungsvorrichtungen, die seitlich am Gehäuse des
Steckers angeordnet sind, die z.B. aus der auf dieselbe Anmelderin
zurückgehenden
DE 102 43 407 bekannt sind,
werden die Stecker an Leiterplatten, Platinen, Motherboards, Backplanes oder ähnlichen
elektronischen oder optischen Bauelementen befestigt bzw. kontaktiert,
die im Folgenden unter dem Begriff "Leiterplatte" zusammengefasst sind. Prinzipiell können die
Stecker aber auch an ein Multipolkabel angeschlossen werden.
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Zur
elektrischen Abschirmung des Steckers dient ein Abschirmblech, das
im Wesentlichen bündig und
vollflächig
an dem Gehäuse
des Steckers anliegt und vorzugsweise mit der Masse zur Abschirmung des
Steckers verbunden ist. Im Stand der Technik werden die Stecker
mit einer Verschraubung entweder an weiteren dazu komplementär ausgebildeten Steckern
befestigt oder der Stecker mit der Verschraubung an der Gehäusewandung
z.B. eines Personal-Computers befestigt, so dass die elektrischen und/oder
optischen Kontakte des Steckers eine entsprechende Öffnung in
der Gehäusewandung
durchgreifen und nach außen
weisen, so dass von außen her
ein weiterer Stecker auf das Gehäuse
bzw. den daran angeschraubten Stecker aufsteckbar sind.
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Als
nachteilig hierbei hat sich erwiesen, dass zur Herstellung der Schraubverbindung
zum einen entsprechende Aussparungen in dem Abschirmblech vorgesehen
sein müssen
sowie üblicherweise
zusätzliche
Verschraubungselemente aus Metall in entsprechende Aussparungen
im Kunststoffgehäuse des
Steckers vorgesehen sein müssen,
um eine Beschädigung
des Kunststoffgehäuses
beim Lösen
und erneuten Herstellen der Schraubverbindung mit Metallschrauben
zu vermeiden. Dies führt
zu einer Erhöhung
der Anzahl der Bauteile der bekannten Stecker sowie zu erheblichem
Montageaufwand.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist der Fachmann vor die Aufgabe gestellt,
einen Stecker derart zu gestalten, dass der Stecker in einfacher
Weise z.B. an einem Gehäuse
lösbar
befestigbar ist sowie die Herstellung des Steckers vereinfacht wird.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Der
Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass der Stecker nicht über eine
Verschraubung z.B. an einem Gehäuse
festgelegt wird sondern mit einer Rastverbindung. Dabei ist das
steckerseitige Rastelement an den seitlich am Gehäuse des
Steckers angeordneten Befestigungsvorrichtungen ausgebildet. Vorzugsweise
ist ein Steckergehäuse
mit zwei im Wesentlichen symmetrischen Befestigungsvorrichtungen
an seinen Schmalseiten versehen. Zur Befestigung des erfindungsgemäßen Steckers
an dem Gehäuse,
z.B. eines TMC-Steckverbinders an einem entsprechenden Steckplatz,
ist dieses Gehäuse
an den gewünschten
Stellen mit korrespondierenden Rastvorsprüngen/Rastnasen versehen.
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Die
Aussparungen im Abschirmblech des Steckergehäuses sind vorzugsweise randseitig
an den Schmalseiten des Steckers angeordnet, um das seitliche Aufstecken
der Befestigungsvorrichtungen auf das Steckergehäuse zu ermöglichen, so dass die Rastelemente
bündig
mit den Schmalseiten des Abschirmblechs bzw. des zusammengesetzten
Steckers abschließen.
Im Prinzip können
die Ausnehmungen auch in der Fläche
des Abschirmblechs ausgebildet sein, so dass die Befestigungsvorrichtungen mit
den Rastelementen durch diese Ausnehmungen hindurch gesteckt werden.
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Der
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zum einen die Anzahl der
Einzelteile des Steckers erheblich reduziert ist, da keine zusätzlichen
Schrauben bzw. Verschraubungselemente im Stecker benötigt werden,
so dass die Herstellung des Steckers wesentlich vereinfacht und
verbilligt ist. Zum anderen kann eine Verbindung des Steckers bei
geeigneter Dimensionierung der Rastelemente an den Befestigungsvorrichtungen
praktisch beliebig oft gelöst
und der Stecker an einem neuen Steckplatz wieder verrastet werden.
Zudem sind keine weiteren Werkzeuge wie z.B. Schraubendreher notwendig,
um den Stecker an einem Gehäuse
zu befestigen.
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In
vorteilhafter Weise besteht das Gehäuse des Steckers aus einem
Kunststoff-Spritzgussteil. In dem Gehäuse sind die entsprechenden
Vertiefungen/Ausnehmungen für
die elektrisch und/oder optisch leitfähigen Kontaktelemente ausgebildet,
die in das Gehäuse
des Steckers in an sich bekannter Weise eingesetzt sind.
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Vorzugsweise
bestehen die Befestigungsvorrichtungen aus Metall, z.B. Zink, und
sind im Druckgussverfahren hergestellt. Somit können die Befestigungsvorrichtungen
zur seitlichen elektrischen Abschirmung des Steckergehäuses dienen und
die Befestigungsvorrichtung kann an einer Leiterplatte festgelötet oder
eingepresst werden. Zudem bietet die Ausführung der Befestigungsvorrichtung
in Metall den Vorteil, dass die Rastelemente an der Befestigungsvorrichtung,
die einstückig
mit der Befestigungsvorrichtung ausgeführt sind, über eine ausreichende Dauerelastizität verfügen, um
den Stecker mehrmals an verschiedenen Steckplätzen lösbar zu befestigen. Die Formgebung
der Befestigungsvorrichtungen ist im Rahmen der Erfindung beliebig, kann
also z.B. entsprechend der
DE
102 43 407 ausgebildet sein, vorzugsweise sind die Befestigungsvorrichtungen
jedoch im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet,
um eine ausreichende Stabilität
aufzuweisen und von außen
auf den Stecker einwirkende Kräfte
aufzunehmen.
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Zur
lagerichtigen Anordnung der Befestigungsvorrichtungen relativ zum
Gehäuse
des Steckers sind am Gehäuse
Führungsstifte
ausgebildet, die in korrespondierende Ausnehmungen in den vorzugsweise
quaderförmigen Befestigungsvorrichtungen
in Eingriff bringbar sind. Insbesondere ist vorgeschlagen, dass
mehrere Führungsstifte
an einer Seite des Gehäuses
ausgebildet sind, die jeweils unterschiedliche Durchmesser und Abmessungen
aufweisen, um ein lagerichtiges Aufstecken der Befestigungsvorrichtungen,
die mit entsprechenden Ausnehmungen versehen sind, zu gewährleisten.
Die Führungsstifte
können
auch an den Befestigungsvorrichtungen und die Ausnehmungen im Gehäuse ausgebildet
sein.
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Das
Rastelement an den Befestigungsvorrichtungen ist vorzugsweise hakenförmig ausgebildet,
um einen entsprechend ausgebildeten Rastvorsprung z.B. an einem
Computergehäuse
zu hintergreifen. Das Rastelement ist dabei bei der Herstellung
der Befestigungsvorrichtung im Druckgussverfahren einstückig mit
diesem ausgebildet. Somit kann der Stecker durch Eindrücken in
eine entsprechende Öffnung
lösbar
in bzw. an dieser Öffnung
festgelegt werden. Zum Lösen
des Steckers müssen
lediglich die hakenförmigen
Rastvorsprünge
des Rastelementes geringfügig
entgegen den federelastischen Rückstellkräften verbogen
werden.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind an den Befestigungsvorrichtungen
dem Fachmann bekannte SMD-Kontaktflächen ausgebildet,
um die Befestigungsvorrichtungen und mit ihnen den gesamten Stecker
z.B. an einer Leiterplatte festlöten
zu können.
Es können
aber auch an sich bekannte Einpresszonen an den Befestigungsvorrichtungen
ausgebildet sein.
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Um
die lagerichtige Ausrichtung des Steckers relativ zu einer Leiterplatte
zu gewährleisten, sind
an den Befestigungsvorrichtungen ein oder mehrere Ausrichtvorsprünge ausgebildet,
die mit entsprechenden Ausnehmungen/Vertiefungen in der Leiterplatte
in Eingriff bringbar sind, um ein Verbiegen der elektrischen und/oder
optischen Kontakte, die aus dem Steckergehäuse ragen und an der Leiterplatte
kontaktiert werden sollen, zu vermeiden.
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Zur
Befestigung des Abschirmblechs am Gehäuse des Steckers und/oder an
den Befestigungsvorrichtungen sind am Abschirmblech Rastlaschen ausgebildet,
die mit entsprechenden Rastvertiefungen am Steckergehäuse und/oder
an den Befestigungsvorrichtungen in Eingriff bringbar sind. Insbesondere
ist vorgeschlagen, dass die Rastlaschen Rastvorsprünge hintergreifen.
In vorteilhafter Weise sind an dem Abschirmblech mehrere Rastlaschen
in unterschiedlichen Positionen angebracht, um die lagerichtige
Befestigung des Abschirmblechs am Stecker sicherzustellen.
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Zur
elektrischen Kontaktierung der Befestigungsvorrichtung mit dem Abschirmblech
ist an der Befestigungsvorrichtung ein Kontaktarm insbesondere einstückig mit
diesem ausgebildet, der vorzugsweise mit den Rastlaschen des Abschirmblechs
zusammenwirkt. Somit ist eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Abschirmblech
und Befestigungsvorrichtung z.B. als Massekontakt gegeben.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem
nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand von Zeichnungen,
Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher
dargestellt sind. Es zeigen:
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1 bis 4 einen
erfindungsgemäßen Stecker
in verschiedenen perspektivischen Darstellungen und
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5 den
Stecker im Querschnitt.
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Bei
dem in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung handelt es sich um einen Stecker 1 mit einem
Steckergehäuse 2,
das vorzugsweise ein Kunststoff-Spritzgussteil ist. Der Stecker 1 verfügt über ein
Abschirmblech 3 aus Metall, das im Wesentlichen vollflächig und
plan an der Vorderseite des Steckergehäuses 2 anliegt und
dieses überdeckt.
In dem Steckergehäuse 2 sind
Durchbrüche 15 zur
Aufnahme von elektrischen und/oder optischen Kontakten 14 ausgebildet.
Die Kontakte 14 können
in an sich bekannter Weise in das Steckergehäuse 2 eingesetzt und
gegebenenfalls im Steckergehäuse 2 verrastet
sein.
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Mit
den Steckern 1 werden elektrische und/oder optische Signale
von einem elektrischen oder optischen Element zu einem anderen übertragen.
Ebenso können
mit den Kontakten 14 elektrisch leitfähige Verbindungen hergestellt
werden. Die Stecker 1 werden mit den beiden symmetrischen
Befestigungsvorrichtungen 4 an Leiterplatten oder dergleichen
befestigt, wobei die Befestigung z.B. durch Einpressen von an sich
bekannten Einpresszonen an den Befestigungsvorrichtungen 4 an
den hier nicht dargestellten Leiterplatten erfolgt oder auch durch das
Anlöten
von dem Fachmann bekannten SMD-Kontaktbereichen 9 an
entsprechende Kontaktbereiche der Leiterplatte.
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Der
Stecker 1 wird mit dem Abschirmblech 3 in einer Öffnung/Ausnehmung
eines Computergehäuses
befestigt, wobei erfindungsgemäß zur Befestigung
des Steckers 1 an den seitlichen Befestigungsvorrichtungen 4 Rastelemente 5 vorgesehen sind.
Die vorzugsweise hakenförmig
ausgebildeten Rastelemente 5 sind hier einstückig mit
den quaderförmigen
Befestigungsvorrichtungen 4 z.B. im Zinkdruckguss hergestellt.
Das Computergehäuse
verfügt
hierzu über korrespondierende
Rastvorsprünge. Es
können
aber auch entsprechende Steckverbindungselemente am Stecker 1 verrastet
werden.
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Zur
lagerrichtigen Anordnung der Befestigungsvorrichtungen 4 zum
Steckergehäuse 2 dienen Führungsstifte 7,
die einstückig
mit dem Steckergehäuse 2 ausgebildet
sind und in entsprechende Vertiefungen 8 in den Befestigungsvorrichtungen 4 in Eingriff
bringbar sind. Vorzugsweise sind an jeder Seite des Steckergehäuses 2 mehrere
Führungsstifte 7 mit
jeweils unterschiedlichen Abmessungen und Durchmessern ausgebildet,
die in entsprechend dimensionierte Vertiefungen 8 lagerichtig
einbringbar sind. Dabei werden die Befestigungsvorrichtungen 4 in
Aufsteckrichtung A, wie durch den Pfeil angedeutet, auf das Steckergehäuse 2 aufgeschoben.
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Zur
Ausrichtung des Steckers 1 relativ zur Leiterplatte dienen
Ausrichtvorsprünge 10 an
den Befestigungsvorrichtungen 4, um ein Verbiegen der Kontakte 14,
die aus dem Steckergehäuse 2 hervorragen,
beim Aufstecken des Steckers 1 auf die Leiterplatte zu
vermeiden.
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Das
Abschirmblech 3 des Steckers 1 verfügt hier über randseitige
Ausnehmungen 6 zur Aufnahme der Rastelemente 5,
die im zusammengesetzten Zustand des Steckers 1 die Fläche des
Abschirmblechs 3 durchgreifen, um das rastende Festlegen des
Steckers 1 z.B. an einem PC-Gehäuse
zu ermöglichen.
Die Befestigungsvorrichtungen 4 bzw. die Rastelemente 5 sind
dabei derart ausgelegt, dass sie im zusammengesetzten Zustand des
Steckers 1 bündig
mit den Schmalseiten des Steckers 1, wie in den 1 bis 4 dargestellt,
abschließen.
Grundsätzlich
ist es auch möglich,
dass die Ausnehmungen 6 in der Fläche des Abschirmblechs 3 angeordnet
sind. In diesem Fall muss das Rastelement 5 der Befestigungsvorrichtung 4 durch
diese Ausnehmung hindurch gesteckt werden.
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Vorzugsweise
sind an einem Steckergehäuse 2 seitlich
und symmetrisch zwei Befestigungsvorrichtungen 4 angeordnet,
um eine sichere und dauerhafte Befestigung des Steckers 1 an
einem weiteren Gehäuse
oder einem dazu korrespondierenden weiteren Stecker zu gewährleisten.
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Zur
dauerhaften Befestigung des Abschirmblechs 3 am Steckergehäuse 2 bzw.
der Befestigungsvorrichtung 4 sind an dem Abschirmblech 3 Rastlaschen 11 ausgebildet,
die mit entsprechenden Rastvertiefungen 12 am Steckergehäuse 2 und/oder an
den Befestigungsvorrichtungen 4 zusammenwirken. Vorzugsweise
sind mehrere Rastlaschen 11 jeweils an den einander gegenüberliegenden
Längsseiten
des Abschirmblechs 3 ausgebildet, wobei der gegenseitige
Abstand der Rastlaschen 11 auf den beiden Längsseiten
unterschiedlich gewählt
ist, um ein falsches Aufstecken des Abschirmblechs 3 auf das
Steckergehäuse 2 zu
vermeiden. Die Rastlaschen 11 hintergreifen hierbei die
Rastvertiefungen 12.
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Zur
Verbesserung der elektrischen Kontaktierung zwischen Abschirmblech 3 und
Befestigungsvorrichtung 4 sind an der Befestigungsvorrichtung 4 Kontaktarme 13 ausgebildet,
die mit den Rastlaschen 11 am Abschirmblech 3 in
zusammengesetzten Zustand des Steckers 1 in Eingriff stehen
und derart eine dauerhafte und zuverlässige elektrische Kontaktierung,
insbesondere mit der Masse, gewährleisten,
um den Stecker 1 abzuschirmen.
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Aus
der schematischen Querschnittsdarstellung in 5 ist ein
Stecker 1 ersichtlich, wobei die Führungsstifte 7 des Steckergehäuses 2 in
die seitlichen Befestigungsvorrichtungen 4 eingesteckt
sind. Die Befestigungsvorrichtung 4 ist hier mit dem Fachmann
bekannten SMD-Kontaktbereichen 9 versehen. Das Abschirmblech 3 des
Steckers 1 ist mit einer Rastlasche 11 an einer
Rastvertiefung 12 der Befestigungsvorrichtung 4 festgelegt.
Das Rastelement 5 der Befestigungsvorrichtung 4 steht über die
Ebene des Abschirmblechs 3 über und dient zur Befestigung des
Steckers 1 an einem weiteren korrespondierenden Stecker
oder einem Gehäuse
oder dergleichen.
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- 1
- Stecker
- 2
- Steckergehäuse
- 3
- Abschirmblech
- 4
- Befestigungsvorrichtung
- 5
- Rastelement
an 4
- 6
- Ausnehmung
in 3
- 7
- Führungsstift
an 2
- 8
- Vertiefung
in 4
- 9
- SMD-Kontaktbereich
- 10
- Ausrichtvorsprung
an 4
- 11
- Rastlasche
an 3
- 12
- Rastvertiefung
an 2 und 4
- 13
- Kontaktarm
- 14
- Kontakte
in 2
- 15
- Durchbruch
in 2
- A
- Aufsteckrichtung