DE69511801T2

DE69511801T2 - Verbinder zwischen zwei Leiterplatten

Info

Publication number: DE69511801T2
Application number: DE69511801T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ikesugi; Junichi Miyazawa
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1994-05-25
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2015-05-17
Also published as: DE69511801D1; KR0151777B1; US5556286A; JP3007812U; EP0693804A2; EP0693804A3; KR950034930A; EP0693804B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf elektrische Verbinder von einer Leiterplatte zu einer anderen, welche auch als Board-to-Board-Verbinder bezeichnet werden und insbesondere auf einen Leiterplatte-zu- Leiterplatte-Verbinder mit der Fähigkeit, Fehlausrichtungen der zusammenfügbaren Verbinder auszugleichen.
Elektrische Verbinder werden manchmal verwendet, um eine Leiterplatte mit einer anderen zu verbinden, während die zwei Leiterplatten ein horizontales paralleles Verhältnis annehmen. Gewöhnlich sind diese Verbinder an gegenüberliegenden Flächen der zwei Leiterplatten befestigt. Diese Leiterplatte-zu-Leiterplatte-Verbinder umfassen ein Buchsenverbinderglied, als Buchse bezeichnet, welches an einer Leiterplatte befestigt ist, und ein korrespondierendes Steckerglied, welches als Stecker bezeichnet ist, und an der anderen Leiterplatte befestigt ist. Die Stecker- und Buchsenverbinder treten mittels eines Preßsitzeingriffs miteinander in Eingriff.
Die Verbinder sind typischerweise durch Handbetätigung oder durch automatisierte Befestigungswerkzeuge an den Leiterplatten befestigt. Die Verbindergehäuse sind an deren jeweiligen gegenüberliegenden Leiterplatten relativ zueinander und in Bezug auf bestimmte Befestigungs-Bezugs- oder Montage-Bezugslinien an den Leiterplatten ausgerichtet. Diese Ausrichtung umfaßt die Ausrichtung der gegenüberliegenden Verbinder sowohl in seitlicher als auch in Längsrichtung. Wenn einer der Verbinder jedoch leicht versetzt von der Bezugslinie an einer der Leiterplatten befestigt ist, bewirkt dieser Versatz die Fehlausrichtung zwischen dem versetzten Verbinder und dessen Gegenverbinder und erhöht die Wahrscheinlichkeit einer schlechten elektrischen Verbindung zwischen den Schaltungen der zwei Leiterplatten. Eine geringfügige Fehlausrichtung stellt kein Problem dar, wenn nur ein Verbinder an jeder Leiterplatte zusammengefügt wird und nichts die Bewegung einer der Leiterplatten beschränkt.
Wenn mehrfache Verbinder an jeder der einander gegenüberliegenden Leiterplatten befestigt sind und einer fehlausgerichtet ist, können die Verbinder einer Leiterplatte nicht vollständig in Eingriff gebracht werden oder in die gegenüberliegenden Verbinder an der gegenüberliegenden Leiterplatte eingreifen. Ein verstärktes Zusammenfügen der gegenüberliegenden Stecker- und Buchsenverbinder kann zu Störungen oder Auftreten nachteiliger Belastungen am Verbindergehäuse und den Kontakten führen. Als Ergebnis können zwischen den Leiterplatten schlechte elektrische Verbindungen auftreten.
Die Druckschrift EP-A-0 567 007 bezieht sich auf derartige herkömmliche oberflächenbefestigbaren Leiterplattezu-Leiterplatte-Verbinder und umfaßt zusammenfügbare Buchsen- und Steckerverbinderteile. Jeder Verbinderabschnitt umfaßt ein längliches Gehäuse mit einem länglichen Schlitz, welcher gegenüberliegende Reihen jeweiliger Kontakte enthält. Jeder Kontakt ist im wesentlichen L-förmig mit einem Kontaktabschnitt und einem Lötabschnitt an dessen gegenüberliegenden Enden. Die Gehäuse weisen flache Böden auf, von welchen sich die Lötabschnitte quer aus dem Gehäuse erstrecken. Die Verbinderteile sind mit deren flachen Böden an jeweiligen Leiterplatten angeordnet und mittels der Kontaktlötabschnitte daran befestigt. Zusätzlich ragen Stifte aus dem Boden des Gehäuses hervor, welche in korrespondierende Löcher in den jeweiligen Leiterplatten eingefügt werden sollen.
Wie aus dem Vorstehenden verständlich wir, ist zu sehen daß gewöhnliche Leiterplatte-zu-Leiterplatte-Verbinder, wie in der vorstehend zitierten EP-A-0 567 007 offenbart, folgende Nachteile aufweisen. Erstens, wenn einer der an der Leiterplatte befestigten Stecker- oder Buchsenverbinder relativ zu einer der vorbestimmten Befestigungs-Bezugslinien in Längsrichtung an einer der Leiterplatten versetzt ist, werden die Stecker- und Buchsenverbinder innerhalb der gegenüberliegenden Verbinder der zusammengefügten Verbinder an einer Seite des Gehäuses stark aneinander gedrückt, während bei den Stecker- und Buchsenkontakten an der anderen Seite des Gehäuses die Neigung zu einer Beabstandung besteht. Daher ist möglich, daß zuverlässige elektrische Verbindungen nicht auftreten.
Zweitens kann der Betrag des Versatzes zwischen der Mittenlinie in Längsrichtung des Steckers oder der Buchse und der Befestigungs-Bezugslinie in Längsrichtung der Leiterplatte innerhalb der Lücke bleiben, welche zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden der Stecker- und Buchsengehäuse auftritt, kann jedoch auch die Lücke an einer Seite vergrößern und diese an der anderen Seite verringern. Dieser Versatz des größeren Lückenbereiches kann Vibrationen zwischen den Stecker- und Buchsengehäusen verursachen, welche insbesondere erkennbar sind, wenn diese elektrischen Verbinder in Leiterplatten verwendet werden, welche in Fahrzeugen eingebaut sind. Diese Vibrationen verursachen das Kontaktprellen, welches Fehlfunktionen bei zugeordneten Schaltungen und übermäßigen Kontaktverschleiß verursacht.
Die vorliegende Erfindung löst diese Nachteile und verwirklicht Vorteile gegenüber dem Stand der Technik, in dem ein verbesserter oberflächenbefestigbarer Leiterplatte-zu- Leiterplatte-Verbinder bereitgestellt wird, welcher erhöhte Toleranzen für Fehlausrichtungen beim Befestigen des Verbinders erlaubt, ohne die Leistungsfähigkeit zu verringern.
Demgemäß ist es eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen und verbesserten oberflächenbefestigbaren Leiterplatte-zu-Leiterplatte- Verbinder bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen oberflächenbefestigbaren elektrischen Verbinder bereitzustellen, welcher trotz eines Versatzes zwischen der Längs-Mittenlinie des Steckers oder der Buchse und einer Längs-Befestigungs-Bezugslinie an zugeordneten Leiterplatten gute elektrische Verbindungen zuverlässig sicherstellt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen oberflächenbefestigbaren Leiterplatte-zu-Leiterplatte- Verbinder bereitzustellen, um zwei gegenüberliegende Leiterplatten zu verbinden, wobei der Verbinder zwei verbindbare Verbinderhälften aufweist, jede Verbinderhälfte ein längliches Gehäuse aufweist, jedes Gehäuse zwei Flansche aufweist, welche an dessen gegenüberliegenden Enden angeordnet sind und sich von den Gehäusen zu den jeweiligen Leiterplatten erstrecken, wobei die Flansche einen Mittenabschnitt aufweisen, welcher zu den Mittenlinien der Gehäuse ausgerichtet ist, wobei die Flansche weiterhin voneinander weg strebende Oberflächen aufweisen, welche sich von den Gehäuse-Mittenlinien und von den Leiterplatten erstrecken, wobei die voneinander weg strebenden Oberflächen es den Verbindergehäusen erlauben, sich um deren Mittenlinien zu neigen, um dadurch einen zuverlässigen Eingriff zwischen den Verbindergehäusen zu bewirken, wenn eine der Verbinderhälften zu einer Befestigungs-Bezugslinie an einer Leiterplatte fehlausgerichtet ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist daher darauf gerichtet, einen verbesserten Leiterplatte-zu-Leiterplatte-Verbinder bereitzustellen, welcher erhöhte Verbindungszuverlässigkeit zwischen den Leiterplatten bietet und eine größere Toleranz für Fehlausrichtungen gestattet.
Die vorliegende Erfindung erreicht diese Aufgaben durch das Vorsehen von Stecker- und Buchsenverbindern, welche zusammenpassen, bei denen jeder Stecker- und Buchsenverbinder eine Mehrzahl von Stecker- bzw. Buchsenkontakten umfaßt, welche in regelmäßigen Abständen befestigt sind. Jedes Verbindergehäuse weist ein Flanschglied auf, welches an dessen gegenüberliegenden Enden mit zwei gegenüberliegenden sich verjüngenden Oberflächen verbunden ist. Die sich verjüngenden Flanschoberflächen erstrecken sich von den Flanschmitten zu den Enden der Trageflansche und von der Befestigungsoberfläche der Leiterplatte fort. Die sich verjüngenden Oberflächen ermöglichen das Drehen oder das geringfügige Neigen der Verbinder um deren Mittellinien. Diese Bewegung gleicht jede Fehlausrichtung aus, welche von einem Versatz eines Verbinders von der Befestigungs- Bezugslinie verursacht ist, wodurch jede Rückwirkung auf die Kontakt-zu-Leiterplatte-Verbindungen verringert wird.
Die Trageflansche können einen Mittelabschnitt aufweisen, welcher die Leiterplatte berührt und welcher mit einem Gelenk versehen ist, um den sich das Gehäuse drehen kann. Die sich verjüngenden Flächen können eine Vielfalt von Ausbildungen annehmen, wie etwa eine lineare oder eine krummlinige Fläche oder sogar eine abgestufte Fläche, solange sich die Flächen von der Leiterplatte in einer Weise fort erstrecken, welche dem Verbinder erlaubt, sich zu drehen oder zu neigen.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Betrachtung der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlich verständlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Laufe der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, bei welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile kennzeichnen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt einer oberflächenbefestigbaren Art
eines elektrischen Verbinders, welcher gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist,
Fig. 2 eine teilweise auseinandergezogene Perspektivansicht der Verbinderbaugruppe nach Fig. 1, welche an der Stelle zweier gegenüberliegender Leiterplatten befestigt ist,
Fig. 3 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Verbinders, welcher die zwei gegenüberliegenden Stecker- und Buchsenbauteile teilweise versetzt zueinander ausgerichtet darstellt, und darstellt, wie die Fehlausrichtung vom Verbinder behoben wird,
Fig. 4 eine Rückansicht einer zweiten Ausführungsform eines Verbinders der vorliegenden Erfindung, welche eine zweite Art von Trageflansch darstellt,
Fig. 5 eine Rückansicht einer dritten Ausführungsform eines Verbinders der vorliegenden Erfindung, welche eine dritte Art des Trageflansches darstellt,
Fig. 6 eine Rückansicht einer vierten Ausführungsform eines Verbinders der vorliegenden Erfindung, welche eine vierte Art des Trageflansches darstellt,
Fig. 7 eine Rückansicht einer fünften Ausführungsform eines Verbinders der vorliegenden Erfindung, welche eine fünfte Art des Trageflansches darstellt,
Fig. 8 eine Rückansicht einer sechsten Ausführungsform eines Verbinders der vorliegenden Erfindung, welche eine sechste Art des Trageflansches darstellt,
Fig. 9 eine Rückansicht einer siebten Ausführungsform eines Verbinders der vorliegenden Erfindung, welche eine siebte Art des Trageflansches darstellt,
Fig. 10 eine Draufsicht einer gedruckten Schaltung, welche eine Reihe oberflächenbefestigter Verbinder darstellt, die parallel und in Reihe auf der Leiterplatte angeordnet sind,
Fig. 11 einen Querschnitt eines gewöhnlichen oberflächenbefestigbaren Leiterplatte-zu- Leiterplatte-Verbinders des Standes der Technik, bei welchem die Verbinderbauteile im Eingriff miteinander ausgerichtet sind,
Fig. 12 eine Perspektivansicht der Steckerbaugruppe des gewöhnlichen elektrischen Verbinders, welcher an der Leiterplatte befestigt ist, und eine Buchsenbaugruppe des gewöhnlichen elektrischen Verbinders, welcher an einer anderen Leiterplatte befestigt ist, und
Fig. 13 einen Querschnitt des Verbinders nach Fig. 11, bei welchem die zwei gegenüberliegenden Verbinderbauteile bei ihrem Eingriff fehlausgerichtet sind.

Detaillierte Beschreibung der detaillierten Ausführungsformen

Zuerst werden die Nachteile des Standes der Technik erörtert, damit die Funktionsweise, der Nutzen und die Vorteile der Erfindung leichter erkannt werden können.
Ein gewöhnlicher oberflächenbefestigter Leiterplatte-zu- Leiterplatte-Verbinder 100 ist in den Fig. 11 bis 13 dargestellt und umfaßt ein Buchsenglied 21 und ein gegenüberliegendes Steckerglied 30. Das Buchsenglied 21 umfaßt ein längliches Gehäuse 22 mit einer Kammer, welche zwischen zwei Seitenwänden 22B und 22C längsseitig darin angeordnet ist, die gegenüberliegende Reihen elektrischer Kontakte 25A und 25B enthalten, welche innerhalb der in den Seitenwänden 22B und 22C ausgebildeten Aussparungen 24 gehalten werden. Wie in den Fig. 11 und 13 dargestellt, weist jeder Kontakt 25A und 25B im wesentlichen L-Form mit einem senkrechten Schenkelabschnitt auf, der sich nach oben in das Gehäuse erstreckt. Jeder Kontakt weist ferner einen waagerechten Schenkel oder Lötfahnenabschnitt 25E und 25F auf. Die senkrechten Schenkelabschnitte der Kontakte 25A und 25F umfassen einen Kontaktabschnitt 25C, welcher an dessen oberen Ende ausgebildet ist, und der untere Lötfahnenabschnitt erstreckt sich quer aus dem Gehäuseboden, wo dieser an eine Leiterbahn oder einen Kontaktflecken greift, welcher durch Löten an der Fläche der Leiterplatte angeordnet ist, so daß eine Lötverbindung 102 zwischen den beiden ausgebildet ist.
Das Buchsenglied 21 umfaßt ferner einen quer verlaufenden Träger oder Flansch 23 (Fig. 12) an jedem Gehäuseende, welcher das Buchsenglied 21 an der Stelle auf der Leiterplatte 20 tragen kann oder nicht. Die Flansche 23 weisen flache Bodenflächen 23A auf, welche sich parallel zu den Leiterplatten 20 und 36 erstrecken. Eine Aussparung 103 kann im Mittenabschnitt der Bodenoberfläche 23A der Trageflansche vorgesehen sein.
Ein Gegensteckerglied 30 ist zum Eingriff in das Buchsenglied 21 vorgesehen und umfaßt ferner ein längliches Gehäuse 31 (Fig. 12). Das Steckergliedgehäuse 31 umfaßt eine innenliegende Kammer 33, welche einen Steckerabschnitt 34 umgibt, der sich längsseitig darin erstreckt, welcher aus dielektrischem Material ausgebildet ist und in den Fig. 11 bis 13 sich nach unten erstreckend dargestellt ist. Paare zugeordneter Kontakte 35A und 35B sind an gegenüberliegenden Seiten des Steckerabschnitts 34 angeordnet und weisen ferner im wesentlichen L-Form auf, so daß jeder Kontakt 35A und 35B einen senkrechten Schenkelabschnitt und einen waagerechten Trageschenkel oder die Lötfahnenabschnitte 35C und 35D umfaßt, welche sich durch den Boden 31A des Steckergehäuses 31 erstrecken. Diese Lötfahnenabschnitte 35C und 35D sind mit einer korrespondierenden Leiterbahn oder einem Kontaktflecken verbunden, wie etwa durch Löten, welche an der gegenüberliegenden Leiterplatte 36 angeordnet sind.
Das Steckerglied 30 umfaßt ferner einen Flansch an jedem Ende 32, welcher sich im wesentlichen quer aus dem Gehäuse 31 erstreckt. Die Flansche 32 weisen eine im wesentlichen flache Bodenfläche 32A auf, welche an die Oberfläche der Leiterplatte 36 angrenzt, und eine Mittenaussparung 104 umfaßt, welche daran ausgebildet ist.
Fig. 10 zeigt eine Reihe von Buchsengliedern 21, welche an einer Leiterplatte 20 angeordnet sind. Vier Buchsengehäuse 22 sind sowohl parallel als auch in Reihe an der Leiterplatte angeordnet dargestellt, wobei jedes Buchsengehäuse 21 eine Mittenlinie X-X in Längsrichtung aufweist, welche vorgesehen ist, mit der jeweiligen vorbestimmten Befestigungs- Bezugslinie Y-Y an der Leiterplatte ausgerichtet zu sein. Drei der in Fig. 10 dargestellten Verbinder sind mit deren jeweiligen vorbestimmten Befestigungs-Bezugslinien ausgerichtet, während der vierte Verbinder, welcher im oberen rechten Abschnitt der Fig. 10 dargestellt ist, an der Leiterplatte fehlausgerichtet ist, weil deren Mittenlinie X-X von der Befestigungs-Bezugslinie Y-Y versetzt ist. Dieser Versatz ist mit S gekennzeichnet. Die Verbinder können an den Leiterplatten einzig durch die Lötfahnenabschnitte befestigt sein, wie in den Fig. 11 und 13 dargestellt, oder diese können ferner Paßstifte umfassen, welche sich von dem Verbindergehäuse nach unten erstrecken und von korrespondierenden Löchern in den Leiterplatten aufgenommen werden (nicht dargestellt).
Wenn die zwei Leiterplatten 20 und 36 in geeigneten Eingriff gebracht sind (Fig. 11), werden die Längswände 22B und 22C des Buchsengliedes 21 in die gegenüberliegende Aussparung 33 des Steckergliedes 30 gleichmäßig eingefügt, so daß die Steckerkontakte 35A und 35B des Steckergehäuses 31 gleitend in die Mittenkammer 24 der Buchse zwischen die Reihen der gegenüberliegenden Buchsenkontakte 25C und 25D passen. Bei dieser Zusammenfügeart tritt keine Fehlausrichtung oder Versatz zwischen den Mittenlinien der gegenüberliegenden Stecker- und Buchsengehäuse 22 und 31 auf, so daß keine Kräfte durch Eingriff zwischen gegenüberliegende Seitenwände 31B, 31C und 22B, 22C der Stecker- und Buchsengehäuse 22, 31 von außen auf die Stecker- und Buchsenkontakte angewendet werden. Zwischen den Seitenwänden 22B und 22C des Buchsengehäuses und den Seitenwänden 31B und 31C des Steckergehäuses ist eine Lücke G definiert.
In Fällen jedoch, bei denen wenigstens eines der zwei Verbinderglieder in deren Befestigungslage auf der Leiterplatte fehlausgerichtet ist, wie etwa in Fig. 10 dargestellt, kann ein ungeeignetes Zusammenfügen zwischen den Verbindern auftreten, wie in Fig. 13 dargestellt. Diese Fehlausrichtung ist durch den Versatz bei "A" gekennzeichnet, welcher eine geringfügige Verschiebung des Steckergliedes 30 von dessen geeigneter Mittenlinie nach links darstellt. Wenn dieser Versatz auftritt, ist ersichtlich, daß die rechte Seitenwand 22C des Buchsengliedes 21 die rechte Seitenwand 31C des Steckergliedes 30 mit hohen Kräften berührt; dies führt bei dem linken Steckerkontakt 35A dazu führt, daß dieser gegen den linken Buchsenkontakt 25A gedrückt wird, so daß die rechten Steckerkontakte 35B entweder vom sicheren Kontakt oder vom Teilkontakt mit den rechten Buchsenverbindern 25B weggeführt werden. Wo die Kontakte nicht zusammenpassen, dient der Verbinder nicht seinem vorgesehenen Zweck. Wo nur ein Teilkontakt hergestellt ist, kann dieser Kontakt zu Prellen, übermäßigem Verschleiß der Kontakte oder der ausgesetzten Verbindung führen. Bei diesem fehlausgerichteten Eingriff besteht keine gerade Lücke G mehr zwischen den Seitenwänden des Stecker- und Buchsengehäuses, wie in Fig. 11 dargestellt, sondern es tritt eine neue breitere Lücke 2 G zwischen den linken Seitenwänden der Stecker- und Buchsengehäuse auf.
Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 ist ein Verbinder gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut, welcher eine Lösung des vorstehenden Problems darstellt, wie im wesentlichen bei 200 dargestellt. Der Verbinder 200 umfaßt ein Buchsenglied 201, welches an einer Leiterplatte 220 befestigt ist. Das Buchsenglied 201 ist dem vorstehend beschriebenen darin ähnlich, daß dieses ein längliches Gehäuse 222 mit gegenüberliegenden Seitenwänden 222B und 222C und einer Mittenaussparung 223 umfaßt.
Bei einem wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt das Buchsengehäuse 222 einen Träger oder Flansch 202, welcher mit jedem der gegenüberliegenden Gehäuseenden 222 verbunden ist, und welcher sich quer davon nach außen erstreckt und einen Aufbau ausbildet, welcher ermöglicht, daß das Gehäuse 222 "gewackelt" oder um dessen Mittenlinie geringfügig gedreht werden kann. Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Flansche 202 unterhalb des Bodens 222A des Buchsengehäuses 222 und oberhalb der Leiterplatte 220. Die Flansche 202 umfassen einen mittleren Gratabschnitt 203, welcher entlang der Mittenlinie in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet ist, und weiterhin zwei sich verjüngende Flanschoberflächen 202C an gegenüberliegenden Seiten der Gehäusemittenlinie umfaßt. Diese sich verjüngenden Flächen "teilen sich" oder erstrecken sich am bzw. vom Grat 203 und von der Leiterplatte 220 fort (in den Fig. 1 bis 3 oben dargestellt). Das Verjüngen der Fläche 202C (d. h. der Abstand zwischen der sich verjüngenden Fläche 202C und der Fläche der Leiterplatte 220) erhöht sich, wenn sich die Fläche quer von der Gehäusemittenlinie erstreckt, wie in Fig. 1 dargestellt.
Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform sind beim Aufbau der Trageflansche 202 gleichschenklige Dreiecke angenommen, bei welchen die sich verjüngenden Flächen 202C an beiden Seiten der Mittenlinie im wesentlichen die gleiche Länge aufweisen und sich gleich von der Leiterplatte 20 fort trennen, so daß sich der Raum zwischen den Flanschen und der Leiterplatte an jeder Seite bis zum maximalen Raum "H" zwischen den Enden der Flansche 202 und einer waagerechten Linie "Z" parallel zur Fläche der Leiterplatte 202 erhöht.
Die Lötfahnenabschnitte 225E und 225F jedes Buchsenkontaktes 225A und 225B sind an korrespondierende Kontaktflecken oder -laschen auf der Leiterplatte 220 angelötet, wodurch das Buchsenglied 201 in einer Weise an der Leiterplatte 220 befestigt ist, daß der Flansch 202 geringfügig oberhalb der Fläche der Leiterplatte 220 von dieser beabstandet ist oder schwebt, und eine schmale Lücke zwischen dessen Grat 203 und der Fläche der Leiterplatte freiläßt. Alternativ können die Lötfahnenabschnitte 225E und 225F in einer Weise befestigt sein, daß die Flanschgrate 203 die Leiterplatte 220 berühren.
Auf ähnliche Weise ist ein Steckerglied 204 an einer gegenüberliegenden Leiterplatte 236 befestigt und mit einem Paar von Flanschen 205 an den Enden von dessen länglichem Gehäuse 231 versehen, welches sich oberhalb der Fläche der Leiterplatte 236 und vom Steckergehäuse 231 quer nach außen und unterhalb von dessen Boden 231A erstreckt.
Wie in Fig. 1 ersichtlich, umfaßt der Flansch 205 einen mittleren Grat 206, welcher sich entlang der Mittenlinie X-X in Längsrichtung des Gehäuses 231 erstreckt. Der Flansch 205 des Steckergliedes umfaßt ferner ein Paar einzelner Flächen 205 und 205C, welche sich, wie dargestellt, nach unten verjüngen und nach und nach sich vergrößernde Räume zwischen den Flächen 205A und 205C und eine waagerechte Linie Z-Z parallel zur Fläche der Leiterplatte 236 freiläßt. Die Flächen 205C teilen sich in linearer Weise nach unten und nach außen zu einer Höhe "H", wie dargestellt. Das Steckerglied 204 ist durch Löten der Kontakt- Lötfahnenabschnitte 235C und 235D der Steckerkontakte 35A und 35B an die korrespondierenden Kontaktflecken oder - leiterbahnen der Leiterplatte 236 an dieser befestigt.
Fig. 2 zeigt ein Steckerglied 204, welches an der Leiterplatte 236 befestigt ist, und ein Buchsenglied 201, welches an einer gegenüberliegenden Leiterplatte 220 befestigt ist. In Fig. 2 ist ausschließlich ein oberflächenbefestigter elektrischer Verbinder dargestellt, welcher an den zwei Leiterplatten 220 und 236 befestigt ist, jedoch kann eine Mehrzahl dieser elektrischen Verbinder an diesen Leiterplatten in Reihe und parallel befestigt sein, wie im wesentlichen in Fig. 10 dargestellt.
In Fällen des geeigneten Eingriffes, d. h. wenn keine Fehlausrichtung oder kein Versatz zwischen der Mittenlinie X- X der Gehäuse 222 und 231 in Längsrichtung und einer Bezugsbefestigungslinie Y-Y an der Leiterplatte in Längsrichtung auftritt, paßt das Steckerglied 204 mit dem Buchsenglied 201 zusammen, wie in Fig. 1 ersichtlich. Bei diesen Fällen passen die Seitenwände 2228 und 222C in Längsrichtung des Buchsengehäuses 222 in die Aussparung 233 des Steckergehäuses 231, und die Steckerkontakte 235A und 2358 greifen in den Raum zwischen den gegenüberliegenden Buchsenkontakten 225A und 2258, um eine elektrische Verbindung dazwischen zu bilden. Bei dieser versatzfreien Zusammenfügelage erstreckt sich die senkrechte Mittellinie P-P zwischen den gegenüberliegenden Buchsenkontakten 225A und 225B des Buchsengehäuses 222 und ist mit der senkrechten Mittellinie R-R ausgerichtet, welche sich zwischen gegenüberliegenden Steckerkontakten 235A und 2358 des Steckergehäuses 231 erstrecken. Wenn das Buchsengehäuse 222 vollständig in die Steckergehäuseaussparung 233 eingefügt ist, tritt eine schmale Lücke 250 zwischen der Außenfläche jeder Buchsenseitenwand 222A und 2228 und der Innenfläche jeder Wand 231A und 2318 des Steckergehäuses 231 in Längsrichtung auf.
Die Längswände 222 des Buchsengehäuses passen sich dann geeignet an die Längswände 2318 und 231C des Steckergehäuses 231 an, und die schmalen Lücken 250, welche zwischen diesen auftreten, sind breit genug, um ein gleitendes Einfügen des Steckerverbinders 204 in den Buchsenverbinder 201 zu ermöglichen. Diese Lücken brauchen nicht so breit zu sein wie die gewöhnlicher elektrischer Verbinder nach Fig. 11, so daß die Gesamtbreite der Verbinder der vorliegenden Erfindung verringert werden kann.
Bei Beispielen, bei denen eine Fehlausrichtung auftritt, wie etwa ein Versatz der durch S in Fig. 10 dargestellten Art zwischen der Mittenlinie X-X in Längsrichtung entweder des Buchsen- oder Steckergehäuses 222 und 231 und einer Bezugsbefestigungslinie Y-Y der Leiterplatte in Längsrichtung tritt ein korrespondierender Versatz zwischen der Mittenlinie X-X in Längsrichtung des Buchsen- und Steckergehäuses 222 und 231 in Längsrichtung auf. Das Steckerglied 204 paßt dann mit dem Buchsenglied 201 in der in Fig. 3 dargestellten Weise zusammen. Die gegenüberliegenden Längswände des Steckergehäuses 231 sind an deren innenliegenden Enden 252 so abgeschrägt, daß das Buchsengehäuse 222 einfach in die Aussparung 233 des Steckergehäuses 231 eingeführt werden kann.
Wichtig ist, daß sich beim Einführen des Steckergliedes 204 in das Buchsenglied 201 das Buchsen- und Steckergehäuse 222 und 231 leicht in entgegengesetzte Uhrzeigerrichtung (wie in Fig. 3 dargestellt) drehen können, wegen des Aufbaus der Flansche 202 und 205, um den Versatz "A" dazwischen aufzuheben. Die sich verjüngenden Oberflächen 202C, 205A und 205C der Flansche 202 und 205 des jeweiligen Buchsen- und Steckergehäuses 222 und 231 ermöglichen dem Gehäuse, die geneigte Ausgleichlage anzunehmen, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Stecker- und Buchsenkontakte 235A, 235B, 225A und 225B sind aus dünnem elastischen Metall hergestellt und elastisch genug, um diese zu biegen, um dem Neigen des Buchsen- und Steckergehäuses 222 und 231 zu folgen, ohne jede Rückwirkung auf die Verbindungen zwischen den Leiterplatten 220 und 236 und deren Lötfahnenabschnitten 225E, 225F, 235C und 235D zu verursachen. Die Kontaktelastizität hält die Ausrichtung zwischen der Buchsenkontakt-Mittenlinie P-P und der Steckerkontakt-Mittenlinie R-R in Hinsicht auf die Versatz- Zusammenfügelage aufrecht und stellt daher wie benötigt zuverlässig gute elektrische Verbindungen sicher.
Bei Fällen, bei welchen der Versatz an der rechten Seite der Mittellinie der Verbinderglieder auftritt, wie in Fig. 3 gezeigt, neigt sich das Buchsen- und Steckergehäuse 222 und 231 im Uhrzeigersinn, um den Versatz aufzuheben und weiterhin die Ausrichtung zwischen der Buchsenkontakt-Mittellinie P-P und der Steckerkontakt-Mittellinie R-R sicherzustellen. In Fällen, bei denen das Stecker- und Buchsengehäuse an den Leiterplatten befestigt sind, so daß die mittleren Gratabschnitte 203 und 206 des Flansches die Oberflächen der Leiterplatten 220 und 236 berühren, können sich die Gratabschnitte als Gelenke für die Flansche verhalten.
Die Fig. 4 bis 9 stellen eine alternative Ausführungsform der Trageflansche mit gegenüberliegenden sich verjüngenden Seiten dar, welche sich von einer zugeordneten Leiterplatte erstrecken. Bei diesen sechs alternativen Ausführungsformen werden die verschiedenen Flansche mit dem Buchsengehäuse verbunden dargestellt. Es ist verständlich, daß diese Figuren ausschließlich beispielhaft sind und nicht als Begrenzung zu betrachten sind, daß diese Flansche ausschließlich dem Buchsengehäuse des Verbinders der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind. Diese können auch bei Steckergehäusen wirksam angewendet werden.
Fig. 4 stellt einen Flansch 302 eines Buchsenverbinders 301 dar, welcher einen runden oder gewölbten Umriß umfaßt. Der Flansch 302 umfaßt zwei krummlinige Abschnitte 302A und 302C, welche einen gemeinsamen Radius aufweisen, welcher durch den Pfeil "c" dargestellt ist, die durch einen Grat oder Scheitelpunkt 303 getrennt sind. Die krummlinigen Abschnitte 302A und 302C enden bei senkrechten Endabschnitten 302B.
Fig. 5 stellt eine dritte Ausführungsform eines Verbinders 401 dar, bei welchem ein Buchsengehäuse 422 mit Trageflanschen 402 an gegenüberliegenden Enden angebracht ist. Der Flansch 402 weist drei Endabschnitte 402A, 402C und 403 auf. Ein Abschnitt 402A weist eine kurze Bogenlänge mit einem großen Radius auf, wie durch den langen Pfeil "L" dargestellt. Ein weiterer Abschnitt 402C steht geradlinig zu "S". Diese zwei Abschnitte sind durch einen verhältnismäßig breiten Grat 403 getrennt, welcher einen krummlinigen Abschnitt mit einem Radius "S" aufweist. Die Lötfahnenabschnitte 225E und 225F des Kontaktes erstrecken sich durch den Gehäuseboden und erstrecken sich im Verhältnis zu den Bogenabschnitten 402A und 402C nach außen, wie dargestellt.
Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsform eines Verbinders 501 der vorliegenden Erfindung, bei welchem das Verbindergehäuse 522 Trageflansche 502 an dessen Enden aufweist. Der Trageflansch 502 weist einen ersten sich trennenden Abschnitt 502A auf, der geradlinig ist und sich von einem geradlinigen mittleren Gratabschnitt 503 und einem zweiten sich trennenden Abschnitt 502C nach außen und nach oben trennt, welcher krummlinig ist und einen großen Radius "L" mit dem Mittelpunkt im Gehäuse 522 aufweist, wie gezeigt.
Fig. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform eines Verbinders 601, bei welchem das Verbindergehäuse 622 einen Trageflansch 602 aufweist, welcher in dessen sich verjüngendem Aufbau abgestuft ist. Der Flansch 602 weist einen flachen, mittleren Gratabschnitt 603 und eine Reihe von Stufen 602A, 602B und 602C auf, welche sich nach oben und zu den Enden 602D des Flansches trennen.
Fig. 8 zeigt eine sechste Ausführungsform eines Verbinders 701, bei welchem das Verbindergehäuse 722 Flansche 702 umfaßt, welche zwei gegenüberliegende geradlinige, sich verjüngende Flächen 702A und 702C aufweisen, welche durch eine Mittenaussparung oder durch eine Kerbe 703 getrennt sind. Diese Aussparung 703 erzeugt in der unteren Fläche der Flansche 702 ein Paar von Graten 702D.
Zuletzt zeigt Fig. 9 eine siebte Ausführungsform eines Verbinders 801, bei welchem die Trageflansche 802 an dem Verbindergehäuse 822 befestigt sind und zwei gegenüberliegende krummlinige, sich trennende Oberflächen 802A und 802C aufweisen, die durch eine Aussparung 803 getrennt sind. Diese Aussparung erzeugt ferner in der unteren Fläche der Flansche 802 ein Paar von Graten 802D.
Wie aus dem Vorstehenden verständlich, verwendet ein oberflächenbefestigter Leiterplatte-zu-Leiterplatte- Verbinder, welcher gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, Stecker- und Buchsengehäuse mit sich verjüngenden Flanschen, welche mit dessen Enden verbunden sind und dadurch diesem Gehäuse ermöglichen, sich um einen begrenzten Betrag zu drehen oder sich zu neigen, so daß diese eine Ausgleichslage annehmen können, welche jeden Versatz aufhebt, welcher zwischen der Mittellinie in Längsrichtung entweder des Gehäuses oder einer Befestigungs-Bezugslinie in Längsrichtung einer zugeordneten Leiterplatte auftritt.
Obwohl die in den Figuren dargestellten Verbinder Lötfahnen zum Befestigen an einer Oberfläche der Leiterplatte umfassen, kann die vorliegende Erfindung mit Lötfahnen verwendet werden, welche sich in oder durch eine Leiterplatte in der Weise eines "Durchgangslochs" erstrecken, wie im Stand der Technik bekannt.
Während die bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, ist dem Fachmann ersichtlich, daß Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne die Erfindung in deren weiterer Hinsicht zu verlassen, und daher ist das Ziel der beigefügten Ansprüche, diese Änderungen und Modifizierungen abzudecken, welche in den Erfindungsgedanken und den Schutzbereich der Erfindung fallen.

Claims

1. Elektrischer Verbinder (201) zum Befestigen an der Oberfläche einer Leiterplatte (220) umfassend

ein verlängertes dielektrisches Gehäuse (222) mit einer Mittellinie (X-X) in Längsrichtung,

ein Paar Seitenwände (222B, 222C), die sich im Wesentlichen parallel zur Mittellinie erstrecken und ein Reihenpaar von Kontakt-Aufnahmekammern, wobei die Reihen an der gegenüberliegenden Seite der Mittellinie in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet sind und sich in eine im Wesentlichen parallele Richtung zur Mittellinie in Längsrichtung erstrecken, und einen Trageflansch (202) an jedem der gegenüberliegenden Enden des Gehäuses, wobei die Trageflansche eine untere Oberfläche aufweisen, die im Wesentlichen benachbart zur Leiterplatte befestigbar ist,

eine Vielzahl von Anschlußklemmen (225A, 225B), die innerhalb der jeweiligen Kammer befestigt sind, wobei jede Anschlußklemme einen Kontaktabschnitt (225C, 225D) zum Berühren eines zugeordneten elektrischen Kontaktbauteils, einen Festhalteabschnitt zum Festhalten der Anschlußklemme im Gehäuse und einen Fahnenabschnitt (225E, 225F) umfaßt, der zum Löten der Anschlußklemme an einen ausgewählten Leiter der Leiterplatte angepaßt ist, wobei die Lötfahnenabschnitte der Vielzahl der Anschlußklemmen Enden aufweisen, die im Wesentlichen eine gemeinsame Ebene definieren,

dadurch gekennzeichnet, daß

die untere Oberfläche der Trageflansche einen Mittelbereich und ein Paar Außenbereiche (202A, 202C) umfasst, wobei der Mittelbereich im Wesentlichen mittig zum Trageflansch angeordnet ist und die Außenbereiche auf den gegenüberliegenden Seiten des Mittelbereichs angeordnet sind, wobei die Außenbereiche, wenn diese sich vom Mittelbereich fort erstrecken, sich im Wesentlichen von der gemeinsamen Ebene fort erstrecken und der Mittelbereich einen Abschnitt umfaßt, der näher zur gemeinsamen Ebene als die Außenbereiche angeordnet ist, wodurch beim Befestigen des elektrischen Verbinders auf der Leiterplatte dieser leicht kippen kann, bis einer der äußeren Bereiche jedes Trageflansches die Leiterplatte berührt.

2. Elektrischer Verbinder gemäß Anspruch 1, bei welchem die Außenbereiche der Trageflansche geradlinig sind.

3. Elektrischer Verbinder gemäß Anspruch 1, bei welchem die Außenbereiche (302A, 302C) der Trageflansche krummlinig sind.

4. Elektrischer Verbinder gemäß Anspruch 2 oder 3, bei welchem der Mittelbereich einen mittleren Gratabschnitt (203) aufweist, der die Außenbereiche trennt.

5. Elektrischer Verbinder gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei welchem der Mittelbereich krummlinig ist.

6. Elektrischer Verbinder gemäß Anspruch 2 oder 3, bei welchem der Mittelbereich eine Aussparung (703) und ein Paar Gratabschnitte (702D) aufweist.

7. Elektrischer Verbinder gemäß Anspruch 1, bei welchem der Mittelbereich und die Außenbereiche krummlinig und um eine gemeinsame Achse (C) gekrümmt sind.

8. Elektrischer Verbinder gemäß Anspruch 1, bei welchem ein Außenbereich der Trageflansche geradlinig (502A) und der andere krummlinig ist (502C).

9. Elektrischer Verbinder gemäß Anspruch 1, bei welchem die Außenbereiche (602A, 602B, 602C) der Trageflansche gestuft sind.

10. Elektrischer Verbinder gemäß Anspruch 1, bei welchem die Lötfahnenabschnitte (225E, 225F) der Anschlußklemmen an der Oberfläche der Leiterplatte befestigbar sind.

11. Elektrischer Verbinder gemäß Anspruch 1, bei welchem die Lötfahnenabschnitte der Anschlußklemmen zum Eingreifen in die Leiterplatte in der Art eines Durchgangslochs ausgebildet sind.

12. Elektrischer Verbinder gemäß Anspruch 1, bei welchem sich ein Abschnitt (202B) jedes Trageflansches seitwärts über die Seitenwände hinaus erstreckt.

13. Elektrische Verbinderbaugruppe (201, 204) zum Verbinden eines Paares von im Wesentlichen parallelen Leiterplatten (220, 236), wobei die Baugruppe umfaßt:

einen Steckerverbinder (204) zum Befestigen an der Oberfläche einer der Leiterplatten (236) und zum Zusammenfügen mit einem Buchsenverbinder (201), der ein verlängertes dielektrisches Steckergehäuse (231) mit einer Mittellinie (X-X) in Längsrichtung umfaßt, ein Paar Seitenwände, die sich im Wesentlichen parallel zur Mittellinie erstrecken und ein Reihenpaar von Kontakt-Aufnahmekammern, wobei die Reihen an gegenüberliegenden Seiten der Mittellinie in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet sind und sich in einer im Wesentlichen parallelen Richtung zur Mittellinie in Längsrichtung erstrecken, und ein Trageflansch (205) an jeder der gegenüberliegenden Enden des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Trageflansche eine untere Oberfläche aufweisen, die zum Befestigen im Wesentlichen benachbart zur Leiterplatte ausgebildet ist,

eine Vielzahl von Steckerkontakten (235A, 23%), die innerhalb der jeweiligen Kammern gehalten werden, wobei jeder Kontakt einen Kontaktabschnitt zum Berühren eines zusammenzufügenden elektrischen Bauteils umfaßt, einen Festhalteabschnitt zum Festhalten der Kontakte im Gehäuse und einen Lötfahnenabschnitt (235C, 235D), der zum Löten des Kontaktes an einen ausgewählten Leiter der Leiterplatte ausgebildet ist,

einen Buchsenverbinder (201) zum Befestigen an der Oberfläche der anderen Leiterplatte (220) und zum Zusammenfügen mit dem Steckerverbinder, der ein verlängertes dielektrisches Buchsengehäuse (222) mit einer Mittellinie (X-X) in Längsrichtung umfaßt, ein Paar Seitenwände (222B, 222C), die sich im Wesentlichen parallel zur Mittellinie erstrecken und einem Reihenpaar Kontakt-Aufnahmekammern, wobei die Reihen an gegenüberliegenden Seiten der Mittellinie in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet sind und sich in eine Richtung erstrecken, die im Wesentlichen parallel zur Mittellinie in Längsrichtung ist, und Trageflansche, die eine untere Oberfläche aufweisen, die zum Befestigen im Wesentlichen benachbart zur Leiterplatte ausgebildet sind,

eine Vielzahl von Buchsenkontakten (225A, 225B) zum Festhalten in jeweiligen Kammern, wobei jeder Kontakt ein Kontaktabschnitt (225C, 225D) zum Berühren eines zusammenzufügenden elektrischen Bauteiles, einen Festhalteabschnitt zum Festhalten der Kontakte im Gehäuse und einen Lötfahnenabschnitt (225E, 225F), der zum Löten des Kontaktes an einen ausgewählten Leiter der Leiterplatte ausgebildet ist, umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß

die untere Oberfläche der Trageflansche ein Paar von voneinander wegstrebenden Oberflächen (202A, 202C) umfaßt, die an gegenüberliegenden Seiten der jeweiligen Mittellinien der Stecker und Buchsen angeordnet sind, wobei sich die voneinander wegstrebenden Oberflächen im Wesentlichen von den Leiterplatten, an welchen diese befestigbar sind, fort erstrecken, wenn sie sich von den jeweiligen Mittellinien weg erstrecken, um dadurch Abstände zwischen den sich voneinander wegstrebenden Oberflächen und den Leiterplatten zu definieren, wobei die Abstände Tiefen definieren, die zunehmen, wenn sich die voneinander wegstrebenden Oberflächen von den Mittellinien fort erstrecken, wobei die voneinander wegstrebenden Oberflächen den Stecker- und Buchsenverbindern erlauben, im Wesentlichen um deren Mittellinien zu kippen, um irgendeine Fehlausrichtung zwischen den Stecker- und Buchsenverbindern beim Zusammenfügen auszugleichen.

14. Verbinderbaugruppe gemäß Anspruch 13, bei welchem die voneinander wegstrebenden Flanschoberflächen geradlinig sind.

15. Verbinderbaugruppe gemäß Anspruch 13, bei welchem die voneinander wegstrebenden Flanschoberflächen (302A, 302C) krummlinig sind.

16. Verbinderbaugruppe gemäß Anspruch 13, bei welchem die voneinander wegstrebenden Flanschoberflächen wenigstens eine geradlinige Oberfläche (502A) und eine krummlinige Oberfläche (502C) aufweisen.

17. Verbinderbaugruppe gemäß Anspruch 13, bei welchem die voneinander wegstrebenden Flanschoberflächen (602A, 602B, 602C) gestuft sind.

18. Verbinderbaugruppe gemäß Anspruch 13, bei welchem jeder Flansch einen mittleren Gratabschnitt (203, 303) aufweist, der die voneinander wegstrebenden Oberflächen jedes Flansches trennt.