Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
elektrischen Verbinder, und insbesondere auf einen elektrischen
Verbinder der Art für eine Leiterplattenoberflächenmontage,
der zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen
zwei gedruckten Schaltungen geeignet ist.
Beschreibung des Standes der Technik
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Wie allgemein bekannt ist, gibt eines eine Vielfalt
elektrischer Verbinder der Art, die für eine Anbringung an
gedruckten Leiterplatten geeignet ist. Eine Art eines
elektrischen Verbinders hat eine Mehrzahl von an seinem Gehäuse
befestigten Anschlüssen. Im Gebrauch wird das Gehäuse an
einer gedruckten Leiterplatte unter Verwendung von
Befestigungsmitteln befestigt, und die Anschlüsse werden an
die Schaltungsanordnung an ihren Lötfahnen angelötet.
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Es gibt zwei Sorten von elektrischen Verbindern der Art für
eine Leiterplattenoberflächenmontage. Ein elektrischer
Verbinder der Art für eine Oberflächenmontage verwendet
Anschlüsse, deren Lötfahnen an die Schaltungsanordnung über
ihre volle Länge anzulöten sind. Der andere elektrische
Verbinder der Art für eine Leiterplattenoberflächenmontage
verwendet Anschlüsse, die jeweils eine abgestuft gebogene
Lötfahne besitzen, die sich aus einem Lötbereich und einem
verlötungsfreien Bereich zusammensetzt. Der verlötungsfreie
Bereich verläuft auf einem Niveau, das höher ist als der
Lötbereich. Somit verläuft, wenn der Lötbereich jeder
Anschlußlötfahne an die gedruckte Schaltung angelötet ist,
der verlötungsfreie Bereich gerade oberhalb der gedruckten
Leiterplatte unter Belassung eines kleinen Zwischenraums.
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Diese herkömmlichen elektrischen Verbinder sind nahezu
zufriedenstellend. Jedoch haben sie noch einige Mängel. Bei
dem elektrischen Verbinder, bei dem die volle Länge jeder
Lötfahne an die gedruckte Schaltung angelötet wird, ist die
Lötfläche groß. Die verhältnismäßig große Lötfläche
gewährleistet, daß die Anschlüsse fest an eine gedruckte
Schaltung angelötet werden können. Jedoch reduziert diese
große Lötfläche die Fläche, auf die elektrische Schaltungen
gedruckt werden können. Bei dem anderen elektrischen
Verbinder nach dem Stand der Technik, dessen Anschlüsse
abgestuft gebogene Lötfahnen besitzen, die sich jeweils aus
einem unteren Löt- und einem oberen verlötungsfreien
Bereich zusammensetzen, ist die Lötfläche kleiner, was die
Fläche auf der gedruckten Leiterplatte vergrößert, auf die
elektrische Schaltungen gedruckt werden können. Jedoch hat
die verfügbare verhältnismäßig kleine Lötfläche die
Tendenz, eine unzuverlässige Verlötung der Anschlüsse zu
schaffen. Auch muß, weil es nötig ist, daß der
verlötungsfreie Bereich der Anschlußlötfahne auf einem derart
erhöhten Niveau verläuft, daß er die Oberfläche der
darunterliegenden gedruckten Leiterplatte nicht berührt, die Höhe
des elektrischen Verbinders vergrößert werden.
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Weder die erstere noch die letztere Art eines herkömmlichen
elektrischen Verbinders hat eine Einrichtung gegen
Schwimmen, um zu verhindern, daß die Lötfahne jedes
Anschlusses in bezug auf eine gegebene Bezugsebene ansteigt
oder absinkt. Da die Lötfahne von einem schmalen
Metallstück hergestellt ist, kann sie leicht ihre Form ändern und
in bezug auf eine gegebene Bezugsebene ansteigen oder
absinken. Diese Schwimmtendenz verursacht Schwierigkeiten
beim Verlöten von Anschlußlötfahnen auf gedruckten
Leiterplatten.
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US-A-4 802 860 beschreibt zum Beispiel einen Verbinder mit
einem löt- und einem verlötungsfreien Bereich, wobei der
letztere in einem Schlitz in einem Gehäuse durch
horizontale Elemente gehalten ist, so daß er sowohl in
horizontaler als auch in vertikaler Richtung gleitbeweglich
ist. Dieser Schwimmkontakt ist vorgesehen, damit auf den
löt- und verlötungsfreien Bereich ausgeübte Spannungen
aufgenommen werden können. Die vorliegende Erfindung wurde in
den Ansprüchen beansprucht.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die
obigen Problemen dadurch auszuschalten, daß ein an einer
gedruckten Leiterplatte anzubringender elektrischer
Verbinder geschaffen wird, bei dem der elektrische Verbinder
1. eine zwischen dem verlötungsfreien Bereich des abgestuft
gebogenen Lötfahnenabschnitts jedes Anschlusses und der
darunterliegenden gedruckten Leiterplatte verlaufende
Isolierwand, was die Ausnutzung des Teils der gedruckten
Leiterplatte unter dem verlötungsfreien Bereich ohne Gefahr
eines unerwünschten Kontaktes und eines Kurzschlusses
zwischen dem verlötungsfreien Bereich und der gedruckten
Schaltung ermöglicht, 2. eine Einrichtung gegen Schwimmen
zum Verhindern eines Schwimmens der Lötfahne jedes
Anschlusses, wodurch die Lötarbeit erleichtert wird, und 3.
eine reduzierte Höhe besitzt, verglichen mit einem
elektrischen Verbinder, der keine Isolierwand zwischen dem
verlötungsfreien Bereich jeder Anschlußlötfahne und einer
gedruckten Leiterplatte aufweist.
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Zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein
elektrischer Verbinder der Art für eine
Leiterplattenoberflächenmontage mit in seinem Gehäuse befestigten
Stiftanschlüssen, wobei der Lötfahnenabschnitt jedes Anschlusses
mit der Schaltungsanordnung einer gedruckten Leiterplatte
verlötet werden kann, nach der Erfindung dadurch
verbessert, daß jeder Lötfahnenabschnitt zusammengesetzt ist
aus einem Lötbereich, einem verlötungsfreien Bereich und
einer Zwischenverbindung, die einstückig mit dem Lötbereich
und dem verlötungsfreien Bereich an gegenüberliegenden
Enden verbunden ist. Der Lötbereich ist mit der
Schaltungsanordnung verlötbar, und der verlötungsfreie Bereich ist
über der Ebene angeordnet, auf die die Schaltungsanordnung
gelegt ist. Das Gehäuse hat zumindest einen
Stoppervorsprung, der an die Oberfläche des Lötbereichs anstößt und
den Lötbereich an einem Ansteigen hindert. Die Isolierwand
ist am Gehäuse zum Isolieren des verlötungsfreien Bereichs
von der Schaltungsanordnung vorgesehen, wobei sich die
Isolierwand oberhalb der gedruckten Leiterplatte erstreckt und
dazwischen einen verhältnismäßig engen Raum beläßt.
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Bei dieser Anordnung trennt die Isolierwand des
Verbindergehäuses den verlötungsfreien Bereich jeder
Anschlußlötfahne von den darunterliegenden gedruckten Schaltungen,
wodurch die Möglichkeit eines Kurzschlusses zwischen diesen
ausgeschaltet ist. Die Isolierwand verläuft oberhalb der
darunterliegenden gedruckten Schaltung und läßt dazwischen
nur einen kleinen Spalt, der die Ausnutzung des
darunterliegenden Bereichs auf der gedruckten Leiterplatte
ermöglicht. Dieser Spalt plus Isolierdicke ist kleiner als der
Raum, der so groß ist, daß kein Kontakt zwischen dem
verlötungsfreien Bereich und den darunterliegenden gedruckten
Schaltungen gewährleistet ist. Daher ist die Gesamthöhe des
elektrischen Verbinders kleiner als bei herkömmlichen
elektrischen Verbindern, bei denen der verlötungsfreie Bereich
jedes Lötfahnenabschnitts des Anschlusses von der
darunterliegenden gedruckten Leiterplatte ohne dazwischengreifende
Teile beabstandet ist. Ferner wird das unerwünschte
Ansteigen der Lötfahne jedes Anschlusses durch Stopper
verhindert, die am Verbindergehäuse vorgesehen sind und
dadurch die Lötarbeit erleichtern.
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Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines
elektrischen Verbinders des Typs für eine
Leiterplattenoberflächenmontage
im Hinblick auf eine bevorzugte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in den
beigefügten Zeichnungen gezeigt ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen:
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Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines elektrischen Verbinders
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Fig. 2 ist eine Ansicht der rechten Seite des elektrischen
Verbinders.
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Fig. 3 ist eine Ansicht des elektrischen Verbinders von
unten.
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Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung des Gehäuses nach der
Linie 4-4 der Fig. 1.
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Fig. 5 ist eine Vorderansicht des Teilstücks des Gehäuses
allein.
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Fig. 6 ist eine Vorderansicht eines Stiftanschlusses.
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Fig. 7 ist eine Ansicht der rechten Seite des
Stiftanschlusses.
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Fig. 8 ist eine Draufsicht auf den Stiftanschluß.
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Fig. 9 ist eine Ansicht des Stiftanschlusses von unten.
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Fig. 10 ist eine geschnittene Ansicht des Gehäuses ohne den
Stiftanschluß nach der Linie 4-4 der Fig. 1.
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Fig. 11 ist eine perspektivische Darstellung des Bruchteils
des Gehäuses mit einem in dieses in seiner unteren Reihe
eingesetzten Anschluß.
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Fig. 12 ist eine geschnittene Ansicht des Verbinders, die
zeigt, wie er benutzt werden kann.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform:
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Wie in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigt, hat der elektrische
Verbinder eine Mehrzahl von Stiftanschlüssen 2 und 3, die
mit regelmäßiger Teilung in seinem Gehäuse 1 angeordnet
sind. Die in der oberen Reihe angeordneten Anschlüsse sind
bei 2 dargestellt, während die in der unteren Reihe
angeordneten Anschlüsse bei 3 dargestellt sind. Jeder obere
Anschlußstift setzt sich zusammen aus einem Kontaktabschnitt
4, einem senkrecht zum Kontaktabschnitt 4 gebogenen
Zwischenabschnitt 5 und einem Lötfahnenabschnitt 6, der
senkrecht zum Zwischenabschnitt 5 gebogen ist und sich
hinter das Gehäuse 1 erstreckt. Jeder untere Anschlußstift
3 setzt sich zusammen aus einem Kontaktabschnitt 7, einem
senkrecht zum Kontaktabschnitt 7 gebogenen
Zwischenabschnitt 8 und einem Lötfahnenabschnitt 9, der senkrecht zum
Zwischenabschnitt 5 gebogen ist und sich nach vorn
erstreckt.
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Wie am deutlichsten aus Fig. 4 ersichtlich, setzt sich der
Lötfahnenabschnitt 9 des Stiftanschlusses 3 zusammen aus
einem Lötbereich 11, der mit der Schaltungsanordnung K in
der gedruckten Leiterplatte P zu verlöten ist, einem
abgestuften Verbindungsbereich 10, der einstückig mit dem
Lötbereich 11 an einem der gegenüberliegenden Enden des
Verbindungsbereichs verbunden ist, und einem verlötungsfreien
Bereich 12, der einstückig mit dem anderen Ende des
abgestuften Verbindungsbereichs 10 verbunden ist. Im einzelnen
erstreckt sich der Lötbereich 11 nach vorn, bis sein freies
Ende aus der vorderen Öffnung 13 des Gehäuses 1 austritt.
Der nachfolgende abgestufte Verbindungsbereich 10 steigt
nur einen kleinen Betrag an und hebt den nachfolgenden
verlötungsfreien Bereich 12, der einstückig mit dem
Zwischenabschnitt 8 des Stiftanschlusses 3 verbunden ist,
im Niveau ab. Als Resultat liegt die untere Fläche 15 des
verlötungsfreien Bereichs 12 eine Stufe T über der unteren
Fläche 14 des Lötbereichs 11.
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Eine horizontale Isolierwand 16 ist am Boden des Gehäuses 1
festgelegt und isoliert dadurch den verlötungsfreien
Bereich 12 des Lötfahnenabschnitts 9 von der
darunterliegenden gedruckten Leiterplatte P, insbesondere von der
darauf befindlichen Schaltungsanordnung K. Der
verlötungsfreie Bereich 12 ist auf die Isolierwand 16 aufgelegt und
von dieser abgestützt. Die Dicke t der Isolierwand 16 ist
kleiner als T (t < T), so daß ein kleiner Spalt Δt (= T -
t) unter der unteren Fläche 17 der Isolierwand 16
verbleibt, wie bei 18 angegeben. Die Bezugsebene für die
Verlötung erstreckt sich unter die untere Fläche 14 des
Lötbereichs 11. Es erscheint ein Spalt 18 über dieser
Bezugsebene. Stopper 26, 27 gegen Schwimmen sind einstückig mit
dem Gehäuse über dem Lötbereich 11 verbunden. Wie aus den
Figuren 6 bis 9 ersichtlich ist, sind Blattvorsprünge 21
und 22 einstückig mit den gegenüberliegenden Seiten 19 und
20 des Lötbereichs 11 verbunden.
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Jeder Blattvorsprung hat eine Abschrägung 23 an seiner
Oberseite. Wie aus den Figuren 5 und 10 ersichtlich ist,
ragen die Stopper 26 und 27 von gegenbüerliegenden Seiten
24 und 25 vor, die den Raum zum Aufnehmen des
Lötfahnenabschnitts 9 des Stiftanschlusses 3 begrenzen. Die unteren
Flächen 28 der Stopper 26 und 27 übergreifen die
Abschrägungen 23 der gegenüberliegenden Blätter 21 und 22.
Bei dieser speziellen Ausführungsform werden die
gegenüberliegenden Blattvorsprünge 21 und 22 des Lötbereichs 11 des
Lötfahnenabschnitts de Stiftanschlusses 3 von den Stoppern
26 und 27 erfaßt, um das Ansteigen des Lötbereichs 11 zu
verhindern. Zu diesem Zweck reicht es aus, daß nur ein
Stopper am Gehäuse 1 vorgesehen ist, um einen der beiden
Blattvorsprünge 21 bzw. 22 des Lötbereichs 11 zu erfassen.
Ferner reicht es aus, daß nur ein Stopper am Gehäuse 1 in
einer solchen Position vorgesehen ist, daß ein Lötbereich
11, der keine Blattvorsprünge hat, an den Stopper anstößt,
wenn er hochsteigt. Der Stopper kann in Richtung auf die
Schaltungsanordnung K federbeaufschlagt sein, um auf diese
Weise eine Kraft aufzubringen, die den Lötbereich 11 zur
Schaltungsanordnung K hin schiebt.
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Fig. 12 zeigt einen elektrischen Verbinder A gemäß der
vorliegenden speziellen Ausführungsform, wie er an einer
gedruckten Leiterplatte P angebracht ist. Wie gezeigt, ist
der elektrische Verbinder A mit einem anderen elektrischen
Verbinder B gekoppelt, der an einer gedruckten Leiterplatte
P angebracht ist, wodurch eine elektrische Verbindung
zwischen diesen beiden gedruckten Leiterplatten P und P'
hergestellt wird.
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Wie aus Fig. 12, insbesondere dem Teil der Zeichnung, der
den Verlötungsabschnitt des Anschlusses 3 im elektrischen
Verbinder A zeigt, ersichtlich ist, ist der verlötungsfreie
Bereich 12 von der darunterliegenden Schaltung K der
gedruckten Leiterplatte durch die Isolierwand 16 isoliert,
wodurch gewährleistet ist, daß kein Kurzschluß zwischen der
Schaltungsanordnung K und dem verlötungsfreien Bereich 12
hervorgerufen wird. Ein schmaler Spalt 18 verbleibt
zwischen der unteren Oberfläche der Isolierwand 16 und der
Oberfläche der gedruckten Leiterplatte P, was es
ermöglicht, daß der Raum der gedruckten Leiterplatte P unter der
Isolierwand 16 einen gedruckten Schaltungsbereich K trägt.
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Wie früher beschrieben, ermöglicht die Verwendung der
Isolierwand 16 eine Reduzierung des Spaltes auf die
niedrigstmögliche Höhe, und demgemäß kann die Gesamthöhe des
elektrischen Verbinders A reduziert werden. Der
Lötfahnenabschnitt ist in einen verlötungsfreien und einen Lötbereich
unterteilt, und daher ist der Lötbereich in seiner Länge
kurz. Dieser kurze Lötbereich ist jedoch an einem
Hochsteigen durch die übergreifenden Stopper 26 und 27
gehindert,
wodurch die Unterfläche 14 des Lötbereichs 11
jederzeit horizontal gehalten wird. Dieses erleichtert die
Lötarbeiten, und es kann ein verläßliches Verlöten
sichergestellt werden.
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Wie sich aus Obigem ergibt, kann der Raum einer gedruckten
Leiterplatte unter dem verlötungsfreien Bereich jedes
Anschlusses zum Drucken gewünschter Schaltungsanordnungen
verwendet werden, und demgemäß kann der Totraum der
gedruckten Leiterplatte reduziert werden. Die
Schaltungsanordnung, die auf den Raum der gedruckten Leiterplatte unter
dem verlötungsfreien Bereich jedes Lötfahnenabschnitts des
Anschlusses gedruckt ist, kann mit dem darüberliegenden
verlötungsfreien Bereich wegen der dazwischenliegenden
Isolierwand nicht in Berührung kommen. Der Lötbereich jedes
Lötfahnenabschnitts des Anschlusses wird an einem
Hochsteigen durch die übergreifenden Stopper gehindert, wodurch
er in einen solchen stabilen Zustand gebracht ist, daß die
Lötarbeiten mühelos durchgeführt werden können. Ferner kann
in vorteilhafter Weise die Gesamthöhe des elektrischen
Verbinders wesentlich reduziert werden.