DE69404259T2

DE69404259T2 - Verbindungselement mit Isoliergehäuse

Info

Publication number: DE69404259T2
Application number: DE69404259T
Authority: DE
Inventors: Alain Bale; Patrick Champion
Original assignee: Framatome Connectors International SAS
Current assignee: FCI SA
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1994-10-04
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2014-10-05
Also published as: ES2105563T3; JPH07249444A; TW279281B; JP3406086B2; FR2711452A1; FR2711452B1; EP0649195B1; US5593307A; EP0649195A1; DE69404259D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbindungselement mit einem isolierenden Gehäuse mit U-förmigem Querschnitt, wobei das Gehäuse einen Zentralbereich und zwei seitliche Arme oder Äste aufweist, sowie gewinkelte elektrische Kontaktelemente, die in Öffnungen des Zentralbereichs des Gehäuses untergebrachte vordere Kontaktbereiche aufweisen, sowie Knicke bildende Bereiche und hintere Kontaktbereiche, und einen Haltestift, insbesondere vom warmverformbaren Typ, zum Befestigen des verbindungselements auf einem flachen Träger.
Ein Verbindungselement des vorgenannte Typs wird unter der Marke "METRAL" von DU PONT vermarktet. Es weist ein Gehäuse mit einem relativ massiven Mittelbereich auf, der einen warmverformbaren Stift trägt. Die mechanische Steifigkeit wird von der Tatsache sichergestellt, daß ein Rand des Mittelbereiches des Gehäuses sowie in seiner Nähe der untere Rand einer der Äste gegen einen Rand der Leiterplatte stoßen. Dies ermöglicht einen Nennabstand von 14 mm zwischen dem unteren Rand des Astes und der letzten der vier Kontaktreihen.
Ein solcher Aufbau weist den Nachteil auf, daß bei einem Schwallötvorgang der Ast des Gehäuses nicht gut geschützt ist aufgrund der Tatsache, daß er in Berührung mit dem Rand der Leiterplatte gerät.
Ebenfalls ist aus der internationalen Patentanmeldung WO-A-87 00978 (AMP INCORPORATED) ein Verbindungselement mit einem isolierenden Gehäuse mit U-förmigen Querschnitt bekannt, wobei das Gehäuse einen Mittelbereich und zwei seitliche Äste aufweist, sowie abgewinkelte elektrische Kontaktelemente. Es umfaßt ebenfalls einen Haltestift, der seine Festlegung auf einem flachen Träger ermöglicht und mit dem Mittelbrereich des Gehäuses verbunden ist. Jedoch ist dieses Verbindungselement ein Bauteil vom Typ "zur Oberflächenmontage" und nicht ein Verbinder mit Einpreßkontakten. Ein solches Bauteil hält nicht den Kräften bei der Verbindung der elektrischen Kontaktelemente auf der Leiterplatte stand.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement, das den vorgenannten Nachteil nicht aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft folglich ein Verbindungselement des vorgenannten Typs, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen zum Mittelbereich des Gehäuses unterschiedlichen hinteren Isolierkörper umfaßt, der die elektrischen Kontaktelemente über wenigstens einen Bereich umgibt, der zwischen dem vorderen Kontaktbereich und dem einen Winkel bildenden Bereich angeordnet ist, daß der Haltestift mit einem Rand des hinteren Isolierkörpers verbunden ist, und daß das Gehäuse und der hintere Isolierkörper durch Ineinanderstecken zusammengesetzt sind.
Der hintere Isolierkörper ermöglicht es, die elektrischen Kontaktelemente zu versteifen, und, da der Haltestift, der beispielsweise ein warmverformbarer Stift oder ein Einpreßstift sein kann, nicht mehr vom Gehäuse getragen wird, sondem vom hinteren Isolierkörper, kann das Gehäuse unterschiedlich in Bezug zur Leiterplatte angeordnet werden. Außerdem ist es möglich, Standardgehäuse zu verwenden.
Nach einer ersten bevorzugten Variante, ist der hintere Isolierkörper im wesentlichen an einem äußeren Rand eines Gehäusearms ausgerichtet. Eine Verbindungsanordnung kann dann ausgeführt werden, indem das Gehäuse derart montiert wird, daß der äußere Rand des Astes auf eine obere Fläche eines flachen Trägers wie eine Leiterplatte stößt. So ist die Montage der Anordnung steif, das Gehäuse ist auf der entgegengesetzten Seite zu der angeordnet, die dem Schwalllöten unterworfen ist, und außerdem ist es möglich, den vorgenannten Nennabstand zu verringern, beispielsweise bis auf ungefähr 10 mm.
Nach einer zweiten Variante, ist der Rand der hinteren Isolierkörpers in Bezug zu einem äußeren Rand eines Gehäusearmes zurückgezogen. Eine Verbindungsanordnung kann dann derart ausgeführt werden, daß das Gehäuse von einem äußeren Rand des flachen Trägers beabstandet wird. Es ist folglich möglich, eine Benetzung des Gehäuses durch einen Lötschwall zu vermeiden, da sich das Gehäuse vollständig außerhalb des Umfangs der Leiterplatte befindet. Dies kann es ermöglichen, einen Nennabstand von 14 mm zu bewahren.
Die Erfindung wird besser verständlich beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung, die als nicht beschränkendes Beispiel angegeben ist, in Verbindung mit den Zeichnungen, die darstellen:
- Figur 1, einen Verbinder des Standes der Technik, der Marke METRAL,
- Figur 2, eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung,
- Figur 3, eine andere Ausführungsform der Erfindung, und
- Figur 4, eine Variante des Haltestifts, der einpreßbar ist.
Nach Figur 1 weist ein unter der Marke METRAL vermarkteter Verbinder einen hinteren Abschnitt mit abgewinkelten Verbindungselementen auf. Die Verbindungselemente weisen jedes einen Abschluß 1 auf, der an der Unterseite 18 einer Leiterplatte 8 angelötet ist, wobei ein geradliniger Bereich den Abschluß 1 mit einem Knickbereich 6 verbindet und ein anderer geradliniger Bereich 5 sich von dem Knick 6 aus erstreckt, bis er einen Mittelbereich 2 eines U-förmigen Gehäuses 10 durchquert, wobei der geradlinige Bereich 9 sich nach vorne durch männliche Abschlüsse 9 verlängert, die zwischen den zwei Seitenarmen 3 und 4 des Gehäuses 10 angeordnet sind. Eine an den Ast 3 angrenzende Seitenfläche des Mittelbereichs gerät in Anlage gegen eine Oberseite 17 der Leiterplatte 8, und diese Seite trägt einen warmverformbaren Stift 11, durch den sie mechanisch mit der Leiterplatte 8 über deren Unterseite 18 in der Nähe ihres Randes 19 verbunden ist. Außerdem gerät die hintere Fläche 15 des Seitenarms 3 ebenfalls in Anlage gegen den Rand 19 der Leiterplatte 8 und nimmt die auf das Gehäuse 10 angewendeten Drehkräfte auf.
Ein Verbinder 20 weist einen vorderen weiblichen Abschnitt 12, einen Kabelhalter 14 und ein Kabel 16 auf.
Zwischen der Fläche 15 des Astes 3 und dem hinteren Rand der am weitesten hinten angeordneten Reihe von Verbindungselementen ist die Abmessung L1 gleich 14 mm. Diese Abmessung ergibt sich aus zahlreichen Faktoren: der Mittelbereich 2 muß ausreichend verstärkt sein, um die mechanische Steifigkeit der Anordnung sicherzustellen, und der Stift 11 muß ausreichend vom Rand 15 des Astes 13 entfernt sein, um den Durchgang eines Werkzeugs zu ermöglichen, das den Stift 11 warmverformt. Was den letzten Punkt betrifft, fällt auf, daß die äußere ebene Fläche des Astes 3 über die Unterseite 18 der Leiterpiatte 8 übersteht.
Nach Figur 2 weist ein erfindungsgemäßer Verbinder als Hinterabschnitt einen Isolierkörper 40 auf, der mit Längsöffnungen 47 versehen ist, die sich nach hinten durch einen eingeschnürten Bereich 42 verlängern und in eine Fläche 43 münden, die dort im wesentlichen auf 45º geneigt ist. Die Kontaktelemente weisen einen vorderen Abschluß 49 auf, die von einer männlichen Spitze gebildet wird und die zwischen den Seitenarmen oder -ästen 23 und 24 eines U-förmigen Gehäuses 30 angeordnet ist, dessen Mittelbereich 22 Öffnungen aufweist, die bei 38 durch Einpressung von den Abschlüssen 49 durchstoßen werden, die sich nach hinten durch einen geradlinigen Bereich 25 verlängern, der in einer Öffnung 47 angeordnet ist, und sich hinter dem eingeschnürten Bereich 42, der sie hält, durch einen abgewinkelten Bereich 26 verlängert, dann durch einen anderen geradlinigen Bereich 27, der in einem Kontakt- (oder Spitzen-) Bereich 21 endet, der in Öffnungen einer Leiterplatte 28 eingepreßt wird ("pressfit"). Der Isolierblock 41 weist eine Verlängerung 44 mit einer Fläche 45 auf, die an der Oberseite 29 der Leiterplatte 28 anliegt und die einen warmverformbaren Stift 31 trägt, der eine mechanische Befestigung des Blocks 41 an der Leiterplatte 28 ermöglicht. Der Seitenast 23 kann eine Fläche 46 aufweisen, die beispielsweise, wie dargestellt, an ihrem Ende angeordnet ist, und die an der Oberseite 29 der Leiterplatte 28 anliegt. Der Isolierblock 40 trägt zur mechanischen Steifigkeit des hinten am Gehäuse 30 angeordneten Verbinderabschnittes bei. Aufgrund dieser Tatsache kann das verwendete Gehäuse 30 ein Standardgehäuse sein. Außerdem ist, da das Gehäuse 30 auf der Oberseite 29 der Leiterplatte 28 montiert ist, es bei dem Schwallötvorgang vollständig geschützt. Schließlich herrscht kein Bedarf mehr, eine Werkzeugaussparung vorzusehen, die beim bisherigen Stand der Technik so wichtig ist. Die Abmessung L2 zwischen der Grundfläche des Gehäuses 30 und der Hinterseite 39 des Isolierkörpers 40 kann in der Größenordnung von 10 mm anstatt von 14 mm liegen.
Es fällt auf, daß der Stift 31, aufgrund seiner Anordnung am Isolierkörper 40, der die Elemente (25, 26, 27, 21) trägt, an der Führung der Spitzen 21 bei deren Einpressung in die Öffnungen der Leiterplatte 28 teilnimmt.
Außerdem wird die Verbindung zwischen dem Gehäuse 30 und dem hinteren Isolator 40 aufgrund der Tatsache verstärkt, daß die einpreßbaren Abschlüsse 38 der Spitzen 49 an der Ineinander-Steckkraft zwischen den Verlängerungen 37 des Isolators 40 und 36 des Gehäuses 30 teilnehmen.
Die Ausführungsform der Figur 3 verwirklicht ein Gehäuse 30, das identisch zu dem der Figur 2 sein kann. Der Verbinder weist einen hinteren Isolierkörper 50 ohne Verlängerung wie 44 auf. Der hintere Isolator 50 trägt auf seiner Fläche 54 einen warmverformbaren Stift 55, der es ermöglicht, ihn mit einer Leiterplatte 48 zu verbinden. Die Kontaktelemente weisen männliche Spitzen 59 auf, die zwischen den Seitenästen 23 und 24 aufgenommen sind, bei 68 eingepreßt werden und die sich nach hinten durch geradlinige Bereiche 65 verlängern, die länger sind als die Bereiche 25 der Figur 2, durch Knicke 66 und schließlich weitere geradlinige Bereiche 67, die kürzer sind als die Bereiche 27 der Figur 2. Das Gehäuse 30 und der hintere Isolator 50 können bei 36 für das Gehäuse 30 und bei 62 für den hinteren Isolator 50 zusammengesteckt werden.
Mit einer Abmessung L3, größer als L2, zum Beispiel L3 = 14 mm, ist das Gehäuse 30 vom Rand 63 der Leiterplatte 48 entfernt. Es ist dann möglich, einen Schwallötvorgang ohne das Risiko einer Benetzung des Seitenarms 23 des Gehäuses 30 durchzuführen. Es wird daran erinnert, daß bei einem solchen Vorgang der Lötschwall die Seitenränder der Leiterplatte 48 berühren können muß.
Ein weiterer Vorteil der Ausführungsformen der Figuren 2 und 3 ist, daß der hintere Isolator, 40 beziehungsweise 50, den Spitzen 21 beziehungsweise 61, bei deren Einsetzen in die Öffnungen der Leiterplatte 28 beziehungsweise 48 als Stützteil dient.
In Abwandlung können die männlichen Spitzen 49 und 59 durch weibliche Spitzen ersetzt werden.
In Figur 4 weist der Isolierkörper 40 oder 50 einen zylindrischen Stift auf, der durch das allgemeine Bezugszeichen 130 bezeichnet ist und einen zylindrischen Bereich 131, wenigstens eine Aufnahme 133 und ein kegelstumpfförmiges Ende 132 aufweist. Der zylindrische Stift 130 ist mit dem Isolierkörper 40 oder 50 verbunden und ist auf analoge Weise zu einem warmverformbaren Stift hergestellt. Ein Metallteil 120 weist einen hohlen zylindrischen Körper 124 auf, der eine Kerbe 126 und wenigstens einen nachgiebigen Ausleger 122 aufweist, der dazu dient, in die Aufnahme 133 einzurasten. Das Teil 120 weist ein unteres Ende 125, das unten am Fuß des Stifts 130 anschlägt, und ein oberes Ende 129 auf, das sich durch nachgiebige Ausleger 123 verlängert, hier um 120º verteilt in der Anzahl von drei, aber beispielsweise um 90º verteilt vier sein können. Der nachgiebige Ausleger 123 weist einen nahen Bereich 127, der sich nach außen erstreckt, und einen fernen Bereich 123' auf, der mit dem Bereich 127 einen Knick bildet, wobei der ferne Bereich 123' nach innen gerichtet ist. Der nahe Bereich 127 dient als Einrastanschlag, um die Leiterplatte 28 oder 48 im Anschlag gegen eine obere Seite des Isolierkörpers 40 oder 50 am Ort zu halten. Um eine Leiterplatte 9 mit einem Isolierkörper 1, der einen oder mehrere zylindrische Stifte 130 aufweist, zu verbinden, führt man zuallererst den zylindrischen Körper 120 bis zum Einrasten der Zungen 122 in den Aufnahmen 133 ein. Dann wird die Öffnung (oder die Öffnungen) 121 der Leiterpiatte 40 oder 50 vor dem entfernten Ende 123' des nachgiebigen Auslegers 123 angeordnet. Die nachgiebigen Ausleger 123 werden nach innen gedrückt, was es ermöglicht, die Leiterplatte 40 oder 50 einzuführen, bis sie gegen die Fläche des Isolierkörpers 40 oder 50 in einer Stellung anschlägt, in der das Einrasten des nahen Endes 127 durch elastisches Spreizen der Ausleger 123 nach außen geschieht. Der Durchmesser des Stifts 130 kann in der Größenordnung von 1 mm sein.
Das Teil 120 kann demontiert werden, indem man es derart um die Achse des hohlen Zylinders 124 dreht, daß der (oder die) nachgiebige(n) Ausleger 122 aus der (oder den) Aufnahme(n) 133 ausrasten.

Claims

1. Verbindungselement mit einem isolierenden Gehäuse (30) mit U-förmigem Querschnitt, wobei das Gehäuse (30) einen Zentralbereich (22) und zwei seitliche Äste (23, 24) aufweist, gewinkelten elektrischen Kontaktelementen, die in den Öffnungen des Zentralbereichs (22) des Gehäuses (30) untergebrachte vordere Kontaktbereiche (49), Winkel bildende Bereiche (26) und hintere Kontaktbereiche (21) aufweisen, und einem Haltestift (31, 55) zum Befestigen des Verbindungselements auf einem flachen Träger (28), dadurch gekennzeichnet, daß es getrennt von dem Zentralbereich (22) des Gehäuses (30) einen hinteren isolierenden Körper (40, 50) aufweist, der die elektrischen Kontaktelemente wenigstens in einem zwischen dem vorderen Kontaktbereich (49, 38, 59, 68) und dem Winkel bildenden Bereich (26, 66) angeordneten Bereich umgibt, daß der Haltestift (31, 55) mit einem Rand (45, 54) des hinteren isolierenden Körpers (40, 50) fest verbunden ist, und daß das Gehäuse (30) und der hintere isolierende Körper (40, 50) durch meinanderstecken (36, 37, 62) zusammengefügt sind.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltestift vom Heißverformungstyp ist.

3. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet&sub1; daß der Haltestift vom Einpreßtyp ist.

4. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (45) des hinteren isolierenden Körpers (40) im wesentlichen mit einem äußeren Rand (46) eines Astes (23) des Gehäuses (30) fluchtet.

5. Verbindungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere isolierende Körper (40) eine Verlängerung (44) umfaßt, die den Rand (45) umfaßt.

6. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (54) des hinteren isolierenden Körpers (50) bezogen auf einen äußeren Rand (46) eines Astes (23) des Gehäuses (30) zurückspringt.

7. Verbindungsanordnung mit einem flachen Träger und einem Verbindungselement, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement ein Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ist.

8. Verbindungsanordnung mit einem flachen Träger und einem Verbindungselement, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement ein Verbindungselement nach Anspruch 4 ist und daß der äußere Rand (46) des Astes (23) des Gehäuses (30) an dem flachen Träger (28) anliegt.

9. Verbindungsanordnung mit einem flachen Träger und einem Verbindungselement, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement ein Verbindungselement nach Anspruch 6 ist und daß das Gehäuse (30) von einem Rand (63) des flachen Trägers (48) beabstandet ist.