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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schraubbefestigungselement
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und betrifft eine Schraube zur Anbringung einer
Verbinderanordnung an einem an einer Platte anzubringenden Verbinder
oder an einer komplementären
Verbinderanordnung, wobei die Schraube außerdem in der komplementären Verbinderanordnung
dafür verwendbar
ist, einen inneren Verbinder der Anordnung mit einem äußeren Gehäuse der
Anordnung zu verbinden.
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Die
Verbindung von Computervorrichtungen sowie peripherer Geräte erfolgt
aufgrund der hohen Datensignal-Übertragungsrate
typischerweise durch abgeschirmte Kabel und abgeschirmte Verbinder. Damit
der Computerhersteller oder der Endverbraucher Kabelverbindungen
mit der erforderlichen Länge
herstellen kann, oder damit der Benutzer seine eigene Verdrahtung
herstellen kann, ist es üblich,
das Kabel und den Verbinder als nicht zusammengebauten Bausatz zu
liefern; der Verbinderbausatz umfaßt ein inneres Verbinderelement
mit einer Vielzahl steckerartiger oder buchsenartiger Anschlüsse zur
Verbindung mit Drähten
des Kabels, ein äußeres leitfähiges Gehäuse bzw.
Mantel zum Haltern, Schützen und
Abschirmen des inneren Verbinderelements zur Verhinderung einer
Aufnahme oder Diffusion elektromagnetischer Signale, sowie Schrauben
zum Anbringen der Verbinderanordnung an einer Platte oder an einem
komplementären
Verbinder. Zur Reduzierung der Kosten der Verbinder ist es bekannt,
Verbindergehäuseelemente
zu schaffen, die sowohl für
eine erste Verbinderanordnung als auch für eine damit verbindbare, zweite,
komplementäre
Verbinderanordnung verwendbar sind. Außerdem kann es sich bei den
Verbindergehäuseelementen
um zwitterförmige
Hälften
handeln, die sich über
dem inneren Verbinderelement aneinander befestigen lassen. Letzteres
Merkmal erfordert somit nur die Konstruktion, Herstellung und Handhabung
lediglich eines Typs von Verbindergehäusehälfte, die sowohl für die erste Verbinderanordnung
als auch für
die zweite, komplementäre
Verbinderanordnung verwendbar ist.
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Zur
Gewährleistung
einer sicheren Verbindung zwischen den komplementären Verbinderanordnungen
werden diese normalerweise mittels Schrauben aneinander befestigt,
die in dem Bausatz mitgeliefert werden, wobei die Schrauben der
komplementären
Verbinderanordnung z. B. ein Schraubenelement umfassen, das in die
Verbinderanordnung geschraubt wird und ein Innengewinde zum Aufnehmen
einer Außengewinde-Schraubeneinrichtung
der ersten Verbinderanordnung aufweist.
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Bei
der Außengewinde-
und der Innengewinde-Schraubeneinrichtung des Standes der Technik handelt
es sich um verschiedene Teile, doch da die Verbindergehäuseelemente
sowohl für
die erste Verbinderanordnung als auch für die damit verbindbare, komplementäre Verbinderanordnung
verwendbar sind, ist es somit erforderlich, entweder beide Schraubeneinrichtungen
mit jedem Verbinderanordnungs-Bausatz mitzuliefern oder die Verbindergehäuseelemente
für die
eine oder die andere Verbinderanordnung mit der entsprechenden Schraubeneinrichtung
zu liefern. Aus diesem Grund werden entweder überflüssige Schrauben mitgeliefert, oder
es erhöht
sich das Risiko der Mitlieferung der falschen Teile.
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Aus
DE 33 13 144 A1 ist
eine Steckeranordnung bekannt, bei der nach dem Einlegen eines mit einem
Kabel verbundenen Steckers in eine Halbschale die andere Halbschale
mit der ersteren so zusammengeführt
wird, dass Scharnierelemente der beiden Halbschalen ineinandergreifen.
Durch Schwenken der beiden Halbschalen um die durch die Scharnierelemente
bestimmte Schwenkachse kann die Abdeckhaube geschlossen werden.
Die Scharnierelemente halten die beiden Halbschalen in der Trennungsebene
unverrückbar
fest, so dass nur noch einfache Verriegelungsmittel vorgesehen sein müssen, welche
ein Öffnen
der Halbschalen um die Schwenkachse verhindern. Diese Verriegelungsmittel
können
beispielsweise durch eine Verbindungsschraube gebildet sein, durch
welche die beiden Halbschalen in an sich bekannter Weise verschraubt werden.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Schaffung eines
Schraubenelements zur Anbringung einer Verbinderanordnung an einer
Platte oder an einer komplementären
Verbinderanordnung, das sich als Schraubenelement jeder der Verbinderanordnungen
sowie als Schraubenelement zum Anbringen der Verbinderanordnung
an einer Platte verwenden läßt.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines kostengünstigen
Schraubenelements, das sich zum Befestigen komplementärer Verbinder
aneinander universell verwenden läßt.
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Noch
ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Schraubenelements
zum miteinander Verbinden von Verbinderanordnungen, die zwitterartige
Gehäusehälften aufweisen,
ohne daß dabei
eine Unterscheidung zwischen der Verwendung desselben entweder für die erste
Verbinderanordnung oder für
die komplementäre
Verbinderanordnung erforderlich ist.
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Erreicht
werden diese Ziele erfindungsgemäß durch
Schaffung eines Schraubenelements, das in einer ersten Ausrichtung
an einem Gehäuseelement
einer Verbinderanordnung zur Befestigung der Verbinderanordnung
an einer Platte oder an einer komplementären Verbinderanordnung anbringbar
ist, wobei das Schraubenelement an seinem einen Ende ein Außengewinde
und an seinem anderen Ende ein Innengewinde aufweist, wobei das
Schraubenelement bzw. Schraubbefestigungselement an dem Gehäuseelement
in einer von der ersten Ausrichtung um 180° umgedrehten, zweiten Ausrichtung
anbringbar ist, um einen Eingriff mit einer Verbinderfestlegeein richtung
zum Festlegen eines Verbinders der Verbinderanordnung an dem Gehäuseelement
herzustellen, so daß die
Verbinderanordnung als komplementärer Verbinder verwendbar ist.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden
anhand der zeichnerischen Darstellungen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
noch näher
erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
auseinandergezogene isometrische Ansicht einer Verbinderanordnung;
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2 eine
fragmentarische Querschnittsansicht einer ersten Verbinderanordnung
zur Anbringung an einer Platte;
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3 eine
Darstellung der Verbinderanordnung der 1 im an
der Platte angebrachten Zustand;
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4 eine
fragmentarische Querschnittsansicht der Verbinderanordnung der 1 unmittelbar vor
der Verbindung derselben mit einer komplementären Verbinderanordnung;
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5 eine
Ansicht der Verbinderanordnungen im miteinander verbundenen und
aneinander befestigten Zustand;
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6 eine
Draufsicht auf das Schraubbefestigungselement;
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7 eine
Ansicht des Schraubbefestigungselements der 6 in Richtung
des Pfeils 7 derselben;
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8 eine
Ansicht des Schraubbefestigungselements der 6 in Richtung
des Pfeils 8 derselben; und
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9 eine
Draufsicht auf eine Gehäusehälfte der
Verbinderanordnung.
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Wie
unter Bezugnahme zuerst auf 1 zu sehen
ist, besitzt eine allgemein bei dem Bezugszeichen 2 dargestellte
elektrische Verbinderanordnung einen inneren abgeschirmten Verbinder 4,
der an ein elektrisch abgeschirmtes Kabel 6 angeschlossen
ist. Bei dem elektrischen Verbinder 4 handelt es sich um eine
abgeschirmte Verbinderanordnung ähnlich
der, die von der Anmelderin unter der Bezeichnung AMPLIMITE HD-20
hergestellt wird. Der Verbinder 4 besteht im Großen und
Ganzen aus einem Abschirmelement 8 mit einem vorderen Flanschbereich 10 mit Öffnungen 11 sowie
aus einer integral angeformten Abschirmabdeckung 12, die
für eine
polarisierte Verbindung mit einem entsprechenden Verbinder D-förmig ausgebildet
ist. Elektrische Anschlüsse
sind bei dem Bezugszeichen 14 dargestellt und erstrecken sich
durch einen Gehäusebereich 16 hindurch
und beinhalten nicht gezeigte Drahtanschließabschnitte, bei denen es sich
entweder um die Isolierung verdrängende
Kontakte oder um Drahtcrimpkontakte handeln könnte, obwohl es üblicher
ist, bei solchen elektrischen Verbindern die Isolierung verdrängende Kontakte
vorzusehen. Das abgeschirmte Kabel 6 beinhaltet eine Vielzahl
einzelner isolierter Drahtleiter 18, die an die Drahtanschließabschnitte
des Verbinders 4 angeschlossen werden können und dadurch mit entsprechenden
Stiftan schlüssen 14 desselben verbunden
werden können.
Weiterhin beinhaltet das abgeschirmte Kabel 6 eine Abschirmbeflechtung 20, die
typischerweise über
die äußere Isolierung 22 des Kabels
gezogen ist, um einen elektrischen Erdungskontakt mit einer Abschirmung
der Verbinderanordnung 2 herzustellen.
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Weiterhin
besitzt die Verbinderanordnung 2 ein Paar zwitterförmiger Gehäuseteile 25,
die sich über
dem inneren abgeschirmten Verbinder 4 zusammenklemmen lassen,
um nicht nur den inneren Verbinder zu schützen und sicher daran festzuhalten, sondern
auch um eine Abschirmeinrichtung und Erdung zwischen der Kabelabschirmungsbeflechtung 20 und
dem Verbinderabschirmelement 8 zu schaffen, wobei die Verbindergehäuseteile 25 aus
elektrisch leitfähigem
Material bestehen, wobei es sich z. B. um Spritzguß-Aluminium
handelt. Mit Ausnahme von Schraubbefestigungsbereichen können die
zwitterartigen Gehäuseelemente 25 ähnlich den
Gehäuseelementen
ausgebildet sein, die in der britischen Patentanmeldung 93 21 180.3
beschrieben sind.
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Wie
unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 zu sehen
ist, läßt sich
die Verbinderanordnung 2 mit einem komplementären Plattenverbinder 30 verbinden,
der in der in 3 gezeigten Weise an einer Platte 32 befestigt
ist, oder aber die Verbinderanordnung 2 ist mit einer komplementären Verbinderanordnung 2' verbindbar,
die eine Anzahl von mit der Verbinderanordnung 2 identischen
Merkmalen besitzt, wie dies im folgenden noch beschrieben wird. Die
Verbinderanordnung 2 besitzt Schraubenelemente 34 zum
Befestigen der Verbinderanordnung 2 an der Platte 32 oder
der komplementären
Verbinderanordnung 2'.
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Unter
Bezugnahme auf die 6 bis 8 ist das
Schraubbefestigungselement 34 ausführlicher dargestellt, und es
besitzt an einem ersten Ende 38 einen Aunengewindeabschnitt 36 mit
einem Außengewinde 37,
an dem anderen Ende 42 einen Innengewindeabschnitt 40 und
dazwischen einen zentralen Abschnitt 44 sowie ein Antirotationselement 46. Das
Schraubbefestigungselement 34 erstreckt sich entlang einer
Längsachse 48,
die parallel zu der Verbindungsrichtung der Verbinderanordnung 2 verläuft. Der
Innengewindeabschnitt 40 besitzt eine zylindrische Außenfläche 50 und
ein Innengewinde 52 mit demselben Durchmesser und derselben
Steigung wie das Außengewinde 37,
wobei der Innengewindeabschnitt 40 außerdem an seinem Ende 42 eine Schraubenziehernut 54 aufweist,
die die Innengewindebohrung 52 schneidet. Der Innengewindeabschnitt 40 erstreckt
sich zu dem zentralen Abschnitt 44, der ebenfalls eine
zylindrische Außenfläche 56 aufweist, die
jedoch einen kleineren Durchmesser als der Innengewindeabschnitt
aufweist, so daß dazwischen eine
Festhalteschulter 58 gebildet ist. Der zentrale Abschnitt 44 erstreckt
sich dann zu dem Antirotationselement 46, das einen Flansch
mit einer teilweise zylindrischen Außenfläche 62 aufweist, die
ein Paar einander gegenüberliegende
Abflachungsbereiche 64 besitzt, die entlang der Längsachse 48 gesehen Tangenten
an den Innengewinde-Außendurchmesser
bilden. Der Außendurchmesser
des teilweise zylindrischen Abschnitts 62 ist größer als
der Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 50 des Innengewindeabschnitts.
Beide Seiten des Antirotationselements 46 bilden eine Festhalteschulter 66 und 68.
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Wie
unter Bezugnahme auf die 1 und 9 zu sehen
ist, besitzt die zwitterförmige
Verbindergehäusehälfte 25 einen
Schraubenelement-Aufnahmeabschnitt 70 zum Aufnehmen der
Schraubenelemente 34, wobei der Schraubelement-Aufnahmeabschnitt 70 eine
halbzylindrische Aufnahmeaussparung 72 für den Innengewindeabschnitt
aufweist, die in eine halbzylindrische Aufnahmeaussparung 74 für den zentralen
Bereich übergeht,
wobei zwischen diesen eine Festhalteschulter 76 gebildet
ist. Die Aussparungen 72, 74 besitzen Durchmesser,
die im wesentlichen denen der Schraubenelement-Außenflächen 50 bzw. 56 entsprechen.
Der Schraubenelement-Aufnahmeabschnitt 70 ragt oben über eine
Basis 28 des Gehäuseelements 25 hinaus
und bildet an einem vorderen Ende eine rückwärtige Festhalteschulter 78.
Eine Antirotationselement-Aufnahmeaussparung 80 schneidet
die Aufnahmeaussparung 72 für den Innengewindeabschnitt
in Querrichtung. Die Aussparung 80 besitzt einen Abflachungsbereich 84,
der komplementär
zu dem jeweiligen Abflachungsbereich 64 des Antirotationsbereichs 46 des
Schraubenelements ist. Die Aussparung 80 weist außerdem Festhalteschultern 86, 88 auf,
wobei die Distanz zwischen der vorderen Festhalteschulter 86 und
der rückwärtigen Festhalteschulter 78 des Schraubenelement-Aufnahmeabschnitts 70 geringfügig geringer
ist als die Distanz zwischen den Festhalteschultern 58 und 66 des
Schraubenelements 34. Eine obere Gehäusehälfte-Befestigungsfläche 79 des Schraubenelement-Aufnahmeabschnitts 70 bildet
eine Ebene, in der die Längsachse 48 des Schraubenelements 34 liegt.
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Der
Zusammenbau der Verbinderanordnung 2 und die Anbringung
derselben an einer Platte oder einer komplementären Verbinderanordnung wird
nun unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 2 ist das Schraubenelement 34 in
einer ersten Ausrichtung in dem Schraubenelement-Aufnahmeabschnitt 70 angebracht,
um die Verbinderanordnung 2 an einer Platte 32 zu
befestigen. In der ersten Ausrichtung sind der Innengewindeabschnitt 40 des
Schraubenelements und der zentrale Bereich 44 in den Aufnahmeabschnitten 72 bzw. 74 für den Innengewindeabschnitt und
den zentralen Bereich aufgenommen, wobei der Außengewindeabschnitt 36 durch
die Öffnung 11 des inneren
abgeschirmten Verbinders 4 hindurch in Richtung auf eine
vordere Verbindungsseite 90 der Verbinderanordnung hervorsteht.
Der komplementäre
Plattenverbinder 30 ist an der Platte 32 mittels
Verbinderschraubenelementen 92 angebracht, die an ihrem
einen Ende ein Außengewinde
und an ihrem anderen Ende ein Innengewinde aufweisen, wie man dies
häufig
bei bestimmten Verbindern vorfindet, die z. B. an PC's angebracht sind.
Das Innengewinde der Plattenbefestigungsschraube 92 dient
für den
Eingriff mit dem Außengewinde 37 der
Verbinderanordnung 2 zur sicheren Befestigung der Verbinderanordnung an
diesem. In dieser ersten Ausrichtung bildet die Schraubenziehernut 54 des
Schraubenelements 34 eine Einrichtung zum Festschrauben
der Schraubenelemente 34 an den komplementären Schraubenelementen 92.
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Unter
Bezugnahme auf die 4 und 5 ist eine
komplementäre
Verbinderanordnung 2' dargestellt,
die einen komplementären
Verbinder 4' zur elektrischen
Verbindung mit dem Verbinder 4 aufweist, wobei der komplementäre Verbinder 4' an Verbindergehäusehälften 25 angebracht
ist, die mit den Gehäusehälften 25 der
Verbinderanordnung 2 identisch sind. Die komplementäre Verbinderanordnung 2' weist ebenfalls
Schraubenelemente 34 auf, die mit den Schraubenelementen 34 der
Verbinderanordnung 2 identisch sind, jedoch in bezug auf
die Gehäusehälften 25 in
einer zweiten Ausrichtung angebracht sind, wobei es sich bei der
zweiten Ausrichtung um eine von der ersten Ausrichtung um 180° umgedrehte
bzw. umgekehrt angeordnete Ausrichtung handelt. Das Antirotationselement 46 ist
dabei in der Antirotationselement-Aufnahmeaussparung 80 des
Gehäuseelements
angeordnet, und der Innengewindeabschnitt 40 ist in der
Nähe einer
Verbindungsseite 90' der
Verbinderanordnung 2' positioniert.
Die Abflachungen 64 des Antirotationselements 46 wirken
mit den Aussparungsabflachungen 84 zusammen, wodurch eine
Rotation des Schraubenelements verhindert ist, so daß mit den
Plattenbefestigungsschrauben 92 der 2 identische
Verbinderbefestigungsschrauben 92 mit dem Innengewinde 52 des
Schraubenelements in Eingriff gebracht werden können und dabei gegen einen
Flansch 10' des
inneren Verbinders 4' geklemmt
werden können.
Da es sich bei den Verbindern 4 und 4' um in der Computerindustrie
allgemein verwendete Teile handelt, sind diese genormt und machen
anstatt einer Modifizierung der Verbinderelemente 4, 4' eine entsprechende
Anpassung der Verbinderanordnungs-Gehäuseteile 25 an diese erforderlich.
Außerdem
ist es von Vorteil, nur eine zwitterförmige Gehäusehälfte zu haben, die sowohl bei
der Verbinderanordnung 2 als auch bei der komplementären Verbinderanordnung 2' verwendet wird, so
daß sich
die Herstellungs- und Handhabungskosten reduzieren lassen.
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Der
Verbinder 4 wird nicht mit den Gehäuseteilen 25 der Verbinderanordnung 2 verschraubt;
er ist statt dessen dadurch in der Verbinderanordnung 2 angebracht,
daß der
Verbinderflansch 8 zwischen einer Leiste 96 und
Erhebungen 98 der Verbindergehäusehälfte 25 festgehalten
ist, wobei eine weitere, in Richtung auf die Verbindungsseite 90' gelegene Leiste 100 eine
Einrichtung zum Halten des Flansches 10' des komplementären Verbinders 4' in Zusammenwirkung
mit der Leiste 96 bildet. Der komplementäre Verbinder 4' wird in einer
Position angebracht, in der er von der Verbindungssei te 90' weiter nach
außen
ragt als der Verbinder 4 vor seiner Verbindungsseite 90,
um dadurch die erforderliche Strecke zum elektrischen Verbinden
der Stift- und Buchsenkontakte der Verbinder 4 und 4' zu schaffen.
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Es
wäre natürlich vorstellbar,
einen längeren Außengewindeabschnitt 36 des
Schraubenelements 34 zu haben, so daß die Verbinderbefestigungsschraubenelemente 92 des
komplementären
Verbinders 4' nicht
erforderlich wären,
jedoch schafft ein Festklemmen des Flansches 10' gegen das Verbindergehäuseelement 25 über die
Schraubenelemente 34 eine festere Festlegung des Verbinders 4' an den Verbindergehäuseteilen 25.
Außerdem
kann der Außengewindeabschnitt 36 dadurch
eine Länge
haben, die für
die Befestigung an den Schrauben 92 kompatibel ist, wie
dies in 2 gezeigt ist, wobei, wie bereits
erwähnt
wurde, diese Schrauben genormt sind und in der Computerindustrie
häufig
verwendet werden.
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Da
die inneren Verbinder 4, 4' genormt oder wenigstens sehr häufig verwendet
werden, bedeutet die Schaffung der Mehrzweck-Schraubenelemente 34,
die sowohl für
eine Verbinderanordnung 2 als auch für eine komplementäre Verbinderanordnung 2' verwendbar
sind, daß es
bei Lieferung der Verbindergehäuseelemente
an einen Kabelhersteller nicht erforderlich ist, die Verbindergehäuseelemente 25 sowie
die entsprechenden Schrauben 34 separat herzustellen und
handzuhaben. Dadurch werden die Herstellungs- und Handhabungskosten
reduziert, wobei außerdem
jegliche Fehler hinsichtlich der Lieferung der falschen Teile eliminiert
werden.
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Die
Mehrzweck-Schraubenelemente 34, wie sie vorstehend beschrieben
wurden, ermöglichen
somit in vorteilhafter Weise die Lieferung gemeinsamer Abschirmungsgehäuse elemente 25 und
Schraubenelemente 34 zur Anbringung entweder an einem steckerartigen
oder einem buchsenartigen inneren Verbinder 4, 4', ohne daß dafür redundante
Teile erforderlich sind.