DE8911648U1

DE8911648U1 - Elektrischer Verbinder

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Publication number: DE8911648U1
Application number: DE8911648U
Authority: DE
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1990-02-01
Anticipated expiration: 1999-09-30
Also published as: GB2223634A; GB8920372D0; GB2223634B; US4925400A; JPH02142075A

Description

KLUNKER - SCHMITT-NILSON - HIRSCH ·*::": :"::" !PATENTANWÄLTE

.· *·: * IEDROfSEANPi(TENfATTORNEYS

AMP Incorporated Harrisburg, Pennsylvania

U.S.A.

u.Z.: K 33 735/6wa

2£* September 1989

Elektrischer Verbinder

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektrischen Verbinder und befaßt sich im spezielleren mit einer Einrichtung zum Erden abgeschirmter elektrischer Verbinder. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf einen Erdungsclip für elektrische Verbinder, der zur Ableitung elektrostatischer Aufladungen dient.

Unter besonderen Bedingungen werden miteinander verbindbare elektrische Verbinder in einer Weise in Verbindungseingriff gebracht, bei der dieser Eingriff abgelegen von der Möglichkeit erfolgt, daß eine Bedienungsperson die Verbinder handhaben und dadurch in korrekte axiale

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und vinkelmäfiige Ausrichtung bringen kann, wie dies erforderlich ist, damit die entsprechenden Anschlüsse der Verbinder korrekt miteinander in Eingriff treten v.-^d in zugehörigen Paarungen miteinander verbunden */erd*s?!. Für slissis ¥srbInder ist :.'re Zusammenbewegung mechanisch eingeengt und basiert darauf, daß sie durch Einrichtungen an dem Rahmen, an dem sie angebracht sind, in etva in die korrekte axiale und winkelmäßige Ausrichtung relativ zueinander geführt werden. Insbesondere bei Verbindern mit hoher Dichte, die viele kleine &Lgr;&eegr;-Schlüsse aufweisen, ist jedoch^ eine exakte Ausrichtung .# erforderlich, die sich durch die Rahmenführungseinrich-

tungen in der Praxis nicht erzielen läßt, so daß die Verbinder integrale Ausrichtungsmechanismen beinhalten müssen, die die Ausrichtung vervollständigen, bevor die Anschlüsse in Verbindungsoingriff miteinander treten. Eine solche exakte Ausrichtung stellt auch sicher, daß die Codierungemechanismen korrekt funktionieren, und zwar derart, daß eine Verbindung von Verbindern ermöglicht ist, die für eine Verbindung miteinander gedacht sind, während eine Verbindung von Verbindern verhindert wird, die nicht für die Verbindung miteinander gedacht sind.

Herkömmliche Ausrichtungsmechanismen beinhalten ein Paar voneinander beabstandeter, stabiler, länglicher Ausrichtungestifte mit beträchtlichem Durchmesser, die sich von einem der Verbinder nach vorne erstrecken und in entsprechenden öffnungen Jeu anderen Verbinders aufzunehmen sind. Derartige Verbinder beinhalten Gestel?- einschubverbinder, bei denen einer der Verbinder an seinem Gestell bzw. Rahmen schwebend angebracht ist und somit in der Lage ist, eine zunehmende seitliche Bewe-

gung auszuführen. Auch kann es sich um Verbinder des Typs handeln, wie er in der US-PS 4 664 456 offenbart ist. Schräg verlaufende kegelstumpfformige Anlageflächen an den vorderen Enden der Ausrichtungsstifte treten in Eingriff mit entsprechenden schräg verlaufenden kegelsstumpfförmigen Anlageflächen, die Eingänge zu den entsprechenden öffnungen bilden, wenn sich die Verbinder einander nähern, ds dis Verbinder im allgemeinen sowohl axial als auch winkelmäßig geringfügig fehlausgerichtet sind. Beim Aneinanderangreifen der Anlageflächen führt der zu einer in zuwachsender Heise erfolgenden Verstellung ausgelegte Verbinder eine Bewegung aus und richtet sich eingenständig mit dem festgelegten anderen Verbinder aus, wenn die Ausrichtungsstifte vollständig in die entsprechenden Öffnungen eintreten, wobei die Ausrichtungsstifte lang genug ausgebildet sind, um eine axiale Ausrichtung der Verbinder miteinander zu bewirken, bevor die Kontaktanschlüsse in Verbindungseingriff miteinander treten.

£s sind bsstissts Gsstsllsinsciiubverbin^er hokannt. die an den Stiften und den Wandflächen der entsprechenden Öffnungen mit einer Metallplattierung versehen sind, wobei die Metallplattierung in leitfähiger Weise mit Masse bzw. Erde verbunden ist, wobei dies dazu dient, eine Entladung eines jeglichen zwischen den Verbindern vorhandenen elektrostatischen Potentials zu ermöglichen, bevor die Kontaktanschlüsse miteinander in elektrische Verbindung treten. Theoretisch kann es passieren, daß bei Annäherung der Verbinder aneinander in exakter Ausrichtung die Anlageflächen der Ausrichtungsstifte und der entsprechenden Öffnungen nicht miteinander in Eingriff treten. Wenn nun die Anlageflächen der Stifte und

der Öffnungen leitfähig wären, jedoch kein Eingriff bzw. keine Berührung erfolgte, würde keine Entladung des elektrostatischen Potentials an Masse stattfinden, bevor die Kontaktanschlüsse miteinander in Eingriff treten. Diese Möglichkeit ist zwar nicht sehr wahrscheinlich doch sie ist groß genug, um einen Schutz gegen elektrostatische Entladung als nicht sichergestellt zu erachten; AuBerdss besteht eine wahrscheinlichere Situation, in der die Verbinder fast miteinander ausgerichtet sind, wobei in diesem Fall die Anlageflächen erst in den letzten Stadien des Ausrichtungsstifteintritts in Eingriff treten würden; es ist möglich, daß dadurch eine Entladung an einer anderen Stelle in dem Verbinder durch sich nahezu berührende leitfähige Elemente stattfinden könnte.

Es ist wünschenswert, ein miteinander verbindbares Paar von Verbindern zu schaffen, die sich während eines aus der Entfernung ausgeführten oder mechanisch eingeengten axialen Verbindungsvorgangs selbst ausrichten und die einen sicheren Schutz gegen den Einfluß elektrostatischer Potentiale auf die elektrischen Verbindungen schaffen, die zwischen den Verbindern und den daran angeschlossenen Systemen hergestellt werden.

Es sind elektrische Verbinder für die Übertragung elektrischer Signale bekannt, die gegen elektromagnetische Störungen und Hochfrequenzstörungen geschützt sein müssen, indem man vollständig um die Verbinder herum in deren miteinander verbundem Zustand eine leitfähige Abschirmung vorsieht, wobei die Abschirmung mit einer leitfähigen Erdungsabschirmung der elektrischen Kabel derart elektrisch verbunden ist, als wäre sie eine

kontinuierliehe Fortsetzung derselben. Die leitfähige Abschirmung der Verbinder liegt am häufigsten in Form von Metallmänteln vor, innerhalb derer sich Einsätze aus dielektrischem Material befinden, in denen die an die jeweiligen Leitungsdrähte der Kabel angeschlossenen Anschlüsse untergebracht sind; die leitfähige Abschirmung kann auch in Form einer metallisierten Plattierung auf KunststoffVerbindergehäusen ausgebildet sein. Wenn sich die Verbinder in ihrem miteinander verbundenen Zustand befinden, darf kein axialer Spalt zwischen den Mänteln seitlich von den darin befindlichen Anschlüssen vorhanden sein, und es muß eine elektrische Verbindung zwischen den Mänteln der zu verbindenden Verbinder bei der Verbindung erfolgen, und zwar vorzugsweise eine Mehrzahl solcher Verbindungen, die die darin befindlichen Gehäuse umgeben. Die leitfähigen Mäntel der jeweiligen Verbinder stellen einen Erdungseingriff miteinander her, bevor eine Verbindung der Anschlüsse stattfindet.

Ein solches System von Verbindern, die gegen elektromagnetische Störungen/Hochfrequenzstörungen geschützt sind, ist in der US-PS 4 808 115 für eine "austauschbare Reihenmodulverbinderanordnung zur Verbindung bei gedruckten Schaltungsplatten·· offenbart, bei der das die Anschlüsse des austauschbaren Reihenmodulverbinders enthaltende dielektrische Gehäuse sich selbsttätig mit dem Mutterplattenverbinder exakt ausrichtet, indem es sich innerhalb seines Mantels zunehmend in seitlicher Richtung bewegt, und zwar ansprechend auf die Eintrittsbewegung einer sich nach vorne erstreckenden Ausrichtungsrippe in eine Ausnehmung des Mutterplattenverbinders hinein. Der offenbarte Erdungseingriff zwischen den jeweiligen Mänteln ist relativ unabhängig von der

exakten Ausrichtung der Verbinder. Der Mantel dea austauschbaren Reihenmoduls ist an Abdeckplatten des Reihenmoduls befestigt, die an einer zentralen Kühlplatte angebracht sind, die ein Paar Flansche aufweist, die sich von einander entgegengesetzten Seiten des austauschbaren Reihenmoduls nach außen erstrecken und die sich entlang einander gegenüberliegender Reihenmodulführungskanäle längs der Seitenwände der Umhüllung der Steuereinheit, die sich von dem Mutterplattenverbinder nach außen erstreckt und mit diesem in etwa ausgerichtet ist, bewegen sowie durch diese Führungskanäle begrenzt sind. Das vordere Ende dies Mantels des austauschbaren Reihenmoduls ist von dem Verbindergehäuse seitlich beabstandet und nimmt das vordere Ende des Mantels des Mutterplattenverbinders darin auf. An dem vorderen Ende des Mantels des austauschbaren Reihenmoduls ist umfangsmäßig um dessen Innenfläche herum ein kontinuierlicher Streifen von Federfingern zur Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen angebracht, wobei sich die Federfinger nach innen sowie nach rückwärts erstrecken und an dem vorderen Ende des Mantels des Mutterplattenverbinders angreifen; da die Federfinger federnd nachgiebig ausgebildet sind, können sie eine nur ungefähre. Ausrichtung anstatt einer exakten Ausrichtung der Mäntel miteinander verzeihen, während sie dennoch einen sicheren Erdungseingriff zwischen den Mänteln umfangsmäßig um die Gehäuse herum schaffen. Nach dem Einfuhren, dei Ausrichtung und der Verbindung kann man herkömmliche Keilverriegelungsmechanismen verwenden, die derart justiert werden, daß der austauschbare Reihenmodul innerhalb der einander gegenüberliegenden Kanäle verkeilt sowie in seiner Position verriegelt wird. Der Mutterplattenverbinder-Mantel ist an dem Rahmen der Steuer-

einheit starr angebracht und mit Hasse elektrisch verbunden .

Weiterhin ist es wünschenswert, ein System miteinander verbindbarer Verbinder zu schaffen, die sich während der Verbindung selbsttätig miteinander ausrichten und die gegen elektromagnetische Störungen/Hochfrequenzstörungen sowie auch gegen elektrostatische Entladungen geschützt sind.

Außerdem ist es wünschenswert, daß das System zum Ausrichten der Verbindergehäuse auch einen Metallmantel des fest angebrachten Verbindergehäuses in exakter positionsmäßiger Beziehung zu seinem Gehäuse hält, um an dem Metallmantel befestigte Codierungselemente mit damit zusammenarbeitenden Codierungselementen des komplementären beweglichen Verbinders ausrichten zu können.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet einen Ausrichtungsmechanismus zum Verbinden eines ersten und eines zweiten abgeschirmten elektrischen Verbinders miteinander, wobei der Mechanismus ein Paar stabiler leitfähiger Ausrichtungsstifte an dem zweiten Verbinder sowie in den Ausrichtungsstiftaufnahmeöffnungen dee ersten Verbinders angebrachte Erdungsclips umfaßt. Die Erdungsclips beinhalten wenigstens einen an dem Stift angreifenden Federarm und vorzugsweise ein einander gegenüberliegendes Paar solcher Federarme, die sich nach vorne sowie nach innen in Richtung auf die Mittelachse der Ausrichtungsstiftaufnahmeöffnung erstrecken und in freien Enden enden, an denen das vordere Ende des Ausrichtungsstifts ohne Anstoßen angreifen kann und diese

dadurch auslenken kann. Jeder Erdungsclip greift in sichergestellter Weise an dem jeweiligen Ausrichtungsstift an, und zwar während der Ausrichtung unmittelbar vor -äcr Verbindung oar Teats imisr miteinander und vor irgendeinem anderen körperlichen Eingriff zwischen irgendwelchen Bereichen der Verbinder miteinander oder vor einer engen Annäherung irgendwelcher leitfähigen Bereiche des einen Varbindsrs mit Anschlußbersichen des .anderen Verbinders. Die Federarme werden durch den Ausrichtungsstift radial nach außen gebogen, wobei der Ausrichtungsstift dann weiter nach vorne in die Stiftaufnahmecffnung eingeführt wird und allgemein durch den Drückeingriff mit vorderen Oberflächenbereichen der öffnung ausgerichtet wird, wodurch die Verbinder relativ zueinander ausgerichtet sind.

Der Erdungsclip ist mit der Abschirmung des ersten Verbinders rückwärts von der Verbindungsseite des Verbinders in leitfähiger Weise verbunden; der Ausrichtungsstift ist mit der Abschirmung des zweiten Verbinders in leitfähiger Weise verbunden; eine der Verbinderabschirmungen ist mit Masse in leitfähiger Weise verbunden. Der erste physische Eingriff, der durch dasin Eingriff Treten der Federarme des einen Verbinders mit den Ausrichtungsstiften des anderen Verbinders erfolgt, stellt sicher, daß das elektrostatische Potential entladen wird, bevor es anschließend zu irgendeinem Eingriff von Verbinder zu Verbinder kommt. Der Erdungsclip kann einen sich nach hinten erstreckenden Federarm aufweisen, der derart konfiguriert ist, daß an ihm eine Oberfläche des Erdungsmantels des Verbinders während der Montage gegen Federvorspannung angreifen und diesen auslenken kann sowie dann in leitfähigem Eingriff

mit diesem verbleiben kann.

Gemäß einem weiteren GesichtspunJct der Erfindung halten die Ausrichtungsstifte, die Bestandteil des zweiten Verbinders ?ind, den Metallmantel desselben Iu ausgerichteter Beziehung mit dessen Gehäuse, wodurch üs möglich ist, die Codierungselemente d<?.r Verbinderanordnung an dem Metallmantel anstatt dem dielektrischen Gehäuse zu montieren. Die Codierungselemente bzw. Polarisieruiig=^d diente müssen mit entsprechenden Codierungseiementen des l >mplemer>tären Verbinders korrekt ausgerichtet sei» um die "erbinder während der iärbindung korrekt zu codieren bzw. polarisieren. Mittlere Bereiche der Ausrief i^sst if te sind in sowie durch Löcher des Metallmantels im Festsitz eingepaßt, und hintere Abschnitte der Stifte werden in sehr eng dimensionierter Öffnungen durch Flansche des Verbindergehäuses hindurch aufgenommen, wobei diese Öffnungen exakt positioniert sind und als Bezugspunkte für die die Anschlüsse enthaltenden Passagen des Gehäuses dienen.

Ein Ziel der Erfindung besteht weiterhin darin, sicherzustellen, daß elektrostatische Potentiale zwischen komplementären Verbindern an Erde entladen werden, bevor irgendwelche elektrischen Elemente der beiden Verbinder aneinander angreifen oder einander oder irgendeinem leitfähigen Element des jeweils anderen Verbinders nahekommen .

Noch ein weiteres Ziel besteht in der Verwendung der Ausrichtungsstifte zum Ausrichten des Metallmantels mit dem Gehäuse des die Stifte enthaltenden Verbinders,

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und zwar unter Ermöglichung einer Befestigung der Codierungselemente an dem Mantel an für die korrekte Codierung mit damit zusammenwirkenden Codierungselementen des komplementären Verbinders geeigneten Stellen, wodurch eine Herstellung des "v »rbinders ohne Befestigung der Stifte und der Codierungselemente direkt an dem Kunststoffgehäuse oder ein Herumformen des Gehäuses in integraler Weise um die Metallstifte herum ermöglicht ist.

Gemäß der Erfindung beinhaltet ein Verbinder, der Ausrichtungsöffnungen zur Aufnahm« von Ausrichtungsstiften eines komplementären Verbinders aufweist, in jeder Ausrichtungsöffnung einen leitfähigen Erdungsclip, der sich nach vorne erstreckende Federarme aufweist, an denen vordere Enden der jeweiligen Ausrichtungsstifte angreifen und diese seitlich auslenken können. Wenn die Ausriehtungsstifte an den Erdungsclip-Federarmen angreifen, schaffen diese Federarme eine Entladung des elektrostatischen Potentials zwischen den Verbindern an Masse, wenn sich die Erdungsclips Lv; leitfähigem Eingriff mit der Abschirmung des Verbinders befinden und die Ausrichtungsstifte leitfähig sind und in leitfähigem Eingriff mit der Abschirmung des komplementären Verbinders sowie mit dem leitfähigem Rahmen stehen, an dem der komplementäre Verbinder angebracht ist. Die Erdungsclips können einen Federarm aufweisen, der sich von dem Verbindergehäuse nach hinten erstreckt und an dem die Abschirmung des Verbinders bei vervollständigter Montage angreift. Die Ausrichtungestifte können im Festsitz in einen Metallmantel des komplementären Verbinders durch Löcher hindurch eingepaßt sein, die mit Bezugslöchern des komplementären Verbinderhäuses exakt

ausgerichtet sind.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Aueführungebeispiele noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Mutterplattenverbinders mit Ausrichtungsstiften sowie eines Modulverbinders mit von den Ausrichtungsstiften beabstandeten Stiftaufnahmeöffnungen, und &zgr; ■■■*■ unmittelbar vor der Ausrichtung und der Verbindung des Mutterplattenveiioinders und des Modulverbinders miteinander;

Fig. 2A eine fragmentarische Schnittansicht eines austauschbaren Reihenmoduls unter Darstellung eines darin montierten Modulverbinders, wobei einer der Erdungeclips von diesem weggezogen dargestellt ist;

Fig. 2B eine fragmentarische Schnittansicht des Rahmens der Steuereinheit, wobei der Mutterplattenverbinder und die Ausrichtungsstifte sowie die Befestigungselemente von diesem weggezogen dargestellt sind;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Erdungsclips gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 und 5 Längeschnittansichten des in Fig. 3 dargestellten und in einer Stiftaufnahmeöffnung montierten Erdungsclips, wobei ein Ausrichtungestift von der Stiftaufnahmeöffnung beabstandet ist bzw. in diese eingeführt ist; und

Fig. 6 und 7 Seitenansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels des Erdungsclips der vorliegenden Erfindung, wobei der Erdungsclip in Fig. 7 um 90 Grad gegenüber der Fig. 6 verdreht ist sowie in dem Modulverbinder angeordnet ist.

Die Fir. 1, 2A und 2B zeigen einen Bereich einer Steuereinheit 10, die einen Rahmen 12 aufweist, der eine Halteplatte 14 aus Metall, eine Mutterplatte 16, einen von mehreren darauf montierten Mutterplattenverbindern 18 sowie einen von mehreren austauschbaren Reihenmodulen 20 aufweist, an deren vorderem Ende ein Modulverbinder 22 befestigt ist, der mit dem Mutterplattenverbinder verbindbar ist. Der austauschbare Reihenmodul 20 läßt sich in die Steuereinheit 10 einsetzen und ist dabei derart eingeengt, daß er sich entlang feststehender, einander gegenüberliegender Kanäle 24 des Rahmens 12 bewegt, durch die der austauschbare Reihenmodul mit dem zugehörigen Mutterplattenverbinder 16 in etwa ausgerichtet wird. Bei dem austauschbaren Reihenmodul 20 handelt es sich um einen des Typs ähnlich dem in der US-PS 4 808 115 offenbarten Typ, und er besitzt ein Paar Metallabdeckungen 26 aus Aluminium für die Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen/Hochfrequenzstörungen sowie zum physischen Schutz für die darin befestigte elektronische Baugruppe 28, die durch den Modulverbinder 22 mit der Mutterplatte 16 der

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Stc'jereinheit verbunden ist. Die elektronische Baugruppe 28 kann Schaltungekarten 30 mit sehr schnellen integrierten Schaltungen, die auf den Seitenflächen eines Kuhlplattenelements 32 aus Aluminium montiert sind, und außerdem kann die elektronische Baugruppe 28 elektrische und elektronische Bauteile aufweisen, die mit Leiterbahnen der Schaltungskarten verbunden sind. Anschlüsse 34 des Modulverbinders 22 sind mit den Leiterbahnen an dem vorderen Ende der elektronischen Baugruppe 28 elektrisch verbunden und innerhalb entsprechender Passagen 36 eines dielektrischen Gehäuses 38 des Modulverbinders 22 angeordnet. Die vorderen Enden der Metallabdeckungen 26 beinhalten eine Abschirmung 40, die sich vollständig um das Gehäuse 38 herum sowie auch von diesem nach vorne erstreckt und innerhalb derer das Gehäuse 38 schwebend bzw. beweglich montiert ist. Das Kühlplattenelement 32 beinhaltet Flansche 42, die sich entlang der beiden Seiten des austauschbaren Reihenmoduls 20 erstrecken und innerhalb der jeweiligen Kanäle 24 angeordnet sind.

Der Mutterplattenverbinder 18 beinhaltet einen Metallmantel 44, der aus wärmebehandeltem, maschinell bearbeitetem Aluminium hergestellt ist und zur Abschirmung sowie zum Schutz dient, und außerdem beinhaltet der Mutterplattenverbinder 18 ein dielektrisches Gehäuse 45 innerhalb eines in dem Metallmantel 44 ausgebildeten groBen Hohlraums 48, wobei das dielektrische Gehäuse 2.&Ggr; aus Polyphenylensulfid geformt ist. Der Metallmantel 44 ist an der Halteplatte 14 durch Befestigungsglieder 50 fest angebracht, die sich durch Öffnungen 52 in Flanschen 54 des Mantels 44 sowie durch Öffnungen 56 in Flanschen 58 des Gehäuses 46 hindurcherstrecken

und in Öffnungen 60 der Halteplatte 14 gewindemäßig auf' genommen sind. Eine Mehrzahl von Anschlüssen 62 ist innerhalb entsprechender Passagen 64 des Gehäuses 46 aufgenommen, wobei sich die Anschlüsse 62 von der Verbindungsseite bzw. Steckseite 66 des Gehäuses nach rückwärts zu Stiftkontaktabschnitten 68 erstrecken, die sich durch einen großen Ausschnitt 70 der Halte-Rlatte &Idigr;4 hindurch von dem Gehäuse 46 nach hinten erstrecken und innerhalb plattierter Durchgangslöcher der Mutterplatte 16 befestigt sind. Achteckige Codierungselemente 74 des Mutterplattenverbinders 18 wirken mit entsprechenden Codierungselementen 76 des Modulverbinders 22 zusammen, und zwar derart, daß eine Verbindung mic dem geeigneten austauschbaren Reihenmodul ermöglicht ist, während eine Verbindung mit einem anderen, nicht geeigneten austauschbaren Reihenmodul nicht möglich ist. Zur Sicherstellung eines korrekten Eingriffs der mehreren Anschlüsse 62 mit den dazu passenden Anschlüssen 34 des Modulverbinders 22 ist eine exakte Verbinderausrichtung erforderlich, die sich nicht düifcn die Kanäle 24 des Rahmens 12 dar Steuereinheit 10 sicherstellen läßt, an dem die Mutterplatt■*». montiert ist.

Wie unter Bezugnahme auf Fig. 4 zu sehen ist, wird eine exakte Ausrichtung erreicht durch Verwenr" u -, wenigstens eines Paares zylindrischer Ausrichtungsstifte 80, uie an dem Mutterplattenverbinder 18 in exaktem Bezug zu dessen Anschlüssen befestigt sind und sich von der Steckseite 66 des Mutterplattenverbinders 18 axial nach vorne erstrecken und in kegelstumpfförmigen vorderen Enden 82 enden. Der Modulverbinder 22 ist zn dem austauschbaren Reihenmodul derart befestigt, daß

"I eine inkrementale seitliche Bewegung in bezug auf die '■'

Metallabdeckungen 26 ermöglicht ist, wie dies in der -_:

US-PS 4 808 115 beschrieben ist, und der Modulverbin- |

der 22 beinhaltet Stiftaufnahmeöffnungen 100, die den |

Ausricbtungsstiften 80 entsprechen und in exaktem Bezug zu den Anschlüssen des Modulverbinders vorgesehen sind und sich von abgeschrägten Einführflächenbereichen entlang der Verbindungsseite bzw. Steckseite 104 des Modulverbinders 22 axial nach rückwärts erstrecken. Seitenwände 106 quadratischer vorderer Bereiche 108 der Stiftaufnahmeöffnungen 100 sind in derartiger Weise eng dimensioniert, daß sie dem Durchmesser der entsprechenden Ausrichtungsstifte 80 entsprechen. Während der axialen Bewegung des austauschbaren Reihenmoduls 20 in Richtung auf die Mutterplatte 16 unmittelbar vor dem Verbindungseingriff der Verbinder treten die kegelstumpfförmigen vorderen Enden 82 der Ausrichtungsstifte 80 in entsprechende Stiftaufnahmeöffnungen 100 ein und greifen an den Einführflächenbereichen 102 derselben an und drücken gegen diese, bis die Achsen der Ausrichtungestifte 80 mit den entsprechenden Achsen der Stiftaufnahmeöffnungen 100 koaxial sind, und zwar dadurch, daß die Auerichtungsetifte 80 den schwebend montierten Modulverbinder 22 gezwungenermaßen zunehmend in seitlicher Richtung mit einer Drückkraft beaufschlagen und dadurch die Verbinder sowie deren miteinander verbindbaren Anschlüsse in einer für die Verbindung geeigneten Weise exakt miteinander ausrichten.

Innerhalb einer jeden Stiftaufnahmeöffnung 80 ist ein Erdungsclip 120 befestigt. Jeder Erdungeclip 120, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, besitzt ein Paar vorderer Federarme 122, die sich von einem Körperabschnitt 124

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nach vorne erstrecken sowie radial nach innen zu freien Enden 126 erstrecken, die bei Montage längs der Steckseite 104 des Modulverbinders 22 angeordnet sind und dabei vorzugsweise, vor* der St-txi'kseite geringfügig zurückgesetzt sind. Die freien Enden 126 sind abgewinkelt und definieren einen Einfuhrbereich, wodurch ein kegelstumpfförmiges vorderes Ende 82 eines entsprechenden Ausrichtungsstifts 80 während dee frühesten Stac .uas der Aueriditungsphase bei der Verbinderverbindung ohne AnstoBen ait den freien Enden in Eingriff treten kann und diese dadurch radial nach außen gebogen werden körnen, wie dies in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Die Erdungsclips 120 beinhalten jeweils einen rückwärtigen länglichen Federarm 128, der sich von dem Körperabschnitt 124 nach rückwärts zu einem freien Ende 130 erstreckt, das rückwärts von der Rückseite 132 des Modulverbinders 22 gelegen ist. Der längliche Federarm 128 erstreckt sich in einer derartigen Richtung, daß während der Montage der Metallabdeckungen 26 an dem austauschbaren Reihenmodul 20 ein Bereich 134 einer der Metallabdeckungen 26 des austauschbaren Reihenmoduls 20 an dem freien Ende 130 angreift und den Federarm 128 gegen Federvorspannung auslenkt, wonach sich der Federarm 128 nach Vervollständigung der Montage des austauschbaren Reihenmoduls in leitendem Eingriff mit der Abdeckung befindet.

Das Angreifen der freien Enden 126 der Erdungsclips 120 an den vorderen Enden 82 der Ausrichtungsstifte bildet das erste Angreifen eines jeglichen Bereichs des Modulverbinders 22 an dem Mutterplattenverbinder 18 und erfolgt vor dem Zeltpunkt, zu dem sich jegliche Anschlüsse eines jeden Verbinders irgendeinem leit-

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fähigem Bereich des jeweils anderen Verbinders eng annähern, wodurch die Entladungspunkte für jegliches elektrostatisches Potential zwischen den Verbindern auf diese Heise definiert sind. Die Ausrichtungsstifte 80 befinden sich in leitfähiges! Eingriff mit dam Metallmantel 44, der durch die Befestigungselemente 50 an der Halteplatte 14 derart befestigt ist, daß seine Bodenfläche 84 fest gegen die Halteplatte 14. aus Metall gehalten ist, die Bestandteil des oteuereinheits-Rahmens 12 ist, -rodurch ein Erdungsweg für das System geschaffen ist. Di«sä« Arr ~dnung schafft eine zuverlässige, unschädliche E*i^: "Uidung elektrostatischer Potf> ^-iale an Masse, wobei dies c- dh als Schutz gegen elektrostatische Aufladung©" .- -dehnet wird, wodurch verhindert ist, daß elektrostatische Potentiale die Komponenten oüer die Leistung der elektronischen Baugruppe 23 d*-e austauschbaren Reihenmoduls 20 oder anderer austauschbarer Reihenmodule beeinträchtigen, die innerhalb der Steuereinheit 10 befestigt sind und mit der Mutterplatte 16 elektrisch verbunden aind.

Die Erdungeclips 120 sind vorzugsweise in der nachfolgend erläuterten Weise in den jeweiligen Stiftaufnahmeöffnungen 100 angeordnet und montiert. Der Körperabschnitt 124 ist U-förmig oder rechteckig ausgebildet und innerhalb eines größeren rückwärtigen Bereichs der Stiftaufnahmeöffnung 100 angeordnet, wobei er von der Rückseite 132 des Modulverbinders 22 her eingeführt wird, und auf diese Weise ist eine störende Beeinträchtigung hinsichtlich der koaxialen Ausrichtung des entsprechenden Auerichtungestifts 80 mit dem eng dimensionierten vorderen Öffnungebereich 108 verhindert. Eine quer verlaufende Vorderkante 136 dee Körperab-

schnitts 124 liegt an einer Leiste oder Schulter 112 an, die zwischen den vorderen Öffnungsbereich 108 und einem größeren hinteren Öffnungsbereich 110 definiert ist, uns eine weiter nach vorne gehende Bewegung des Erdungsclips 120 zu stoppen. Die vorderer- F-derarme 122 erstrecken sich entlang zugeordneter Ausnehmunen 114 in entsprechenden Saitenwänden 106 nach vorne sowie in Richtung auf die Mitte des vorderen Öffnungsbereichs 108 nach innen und lassen sich in die Ausnehmungen 114 radial nach außen biegen.

Jeder Erdungsclip 120 beinhaltet vorzugsweise ein Paar Zungen 138, die sich von dem Körperabschnitt 124 geringfügig nach außen sowie diesen entlang in Richtung nach hinten zu Enden 140 erstrecken, die beim vollen Einführen des Erdungsclips 120 in die Stiftaufnahmöffnung 100 von der Rückseite 132 her mit einer nach vorne weisenden Leiste oder Schulter 116 in Eingriff treten, die das hintere Ende

der Ausnehmung 114 bildet; auf diese Weise ist verhindert, daß der Erdungsc?ip 120 durch den entsprechenden Ausrichtungsstift 80 nach rückwärts gedrückt wird. Durch die Möglichkeit des selbsttätigen Eingriffs mit: einem Bereich einer MetaIlabdeckung des austauschbaren Reihenmoduls 20 während der Montage schafft der Erdungeclip 120 eine Vereinfachung der Verbinderausbildung sowie der Montage. Der Erdungsclip 120 ist durch Stanzen und Formen z.B. aus Berylliumkupfer-Flachmaterial mit einer Dicke von beispielsweise 0,005 Inch (ca. 0,13 mm) gebildet, und jeder Erdungeclip ist derart geformt, dimensioniert und montiert, daß es weder zu einer störenden Beeinträchtigung hinsichtlich der Aufnahme des Ausrichtunge-

stifts 80 Innerhalb der Stiftaufnahmeöffnung 100 kommt noch zu einer störenden Beeinträchtigung hinsichtlich der exakten koaxialen Ausrichtungsfähigkeit eines Ausrichtungestifts 80 innerhalb der entsprechenden Stiftaufnahmeöffnung 100 kommt.

Jeder Ausrichtungsstift 80 trägt bei zur Beibehaltung der Ausrichtung des Mutterplattenverbindergehäuses mit der Mutterplatte 16 sowie auch zur Ausrichtung des Metallmantels 44 mit der Halteplatte 14 des Steuereinheits-Rahmens 12 und somit zur Ausrichtung mit dem Gehäuse 46, und zwar zusätzlich dazu, daß jeder Ausrichtungsstift 80 die Verbinder wirrend der Verbindung miteinander ausrichtet und Bestandteil des Erdungsweges für den Schutz gegen elektrostatische Entladungen bildet. Die Ausrichtungsstifte 80 sind vorzugsweise aus nicht rostendem Stahl in präzisionsbearbeiteter Weise hergestellt sowie passiviert, damit sie exakt konzentrische koaxiale Bereiche aufweisen.

In Fällen, in denen die miteinander zu verbindenen Verbinder seitlich langer ausgebildet sind, kann man einen der Ausrichtungsstifte und eine entsprechende Stiftaufnahmeöffnung als primären Bezugspunkt für den jeweiligen Verbinder wählen und den anderen Ausrichtungsstift sowie die andere Stiftaufnahmeöffnung als sekundären Bezugspunkt auswählen. Der primäre Bezugspunkt wird erhalten durch exakte Dimensionierung der Stiftaufnahmeöffnung in beiden Dimensionen der Querebene, und zwar sowohl in Längsrichtung als auch in Richtung der Breite des Modulverbinders. Die den sekundären Bezugspunkt bildende Stiftaufnahmeöffnung des Modulverbinders ist länglich, wobei sie in Richtung

der Breite exakt dimensioniert ist, während sie in Richtung der Länge etwas größer dimensioniert ist, um dadurch Toleranzschwankungen auszugleichen, da die Herstellung länglicher Kunststoffgehäuse zu zunehmenden Differenzen in der Längsrichtung führen kann. In entsprechender Weise sind die Öffnungen und Löcher für den Ausrichtungsstift und das Befestigungselement des Mutterplattenverbinders an dessen» als zweitem Bezugspunkt betrachteten Ende sowie die entsprechenden Öffnungen und Löcher der Halteplatte und der Nutterplatte ebenfalls geringfügig länglich ausgebildet, um einen geringfügigen Toleranzausgleich zu ermöglichen, der eine korrekte Montage erleichtert, wobei die Mantelöffnung für die Ausrichtungsstifte rund, genau dimensioniert sowie positionsmäßig festgelegt ist.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsemäßen Erdungsclips 150 zum Schutz gegen elektrostatische Entladungen, der einen zylindrischen Körperabschnitt 152 aufweist, der entlang einer zylindrischen (oder geringfügig länglichen) Stift= aufnahmeöffnung 172 eines Gehäuses 170 eines Modulverbinders 180 angeordnet ist, wobei der Erdungsclip ein Paar vorderer Federarme 154 aufweist, die frühzeitig mit Oberflächenbereichen eines Ausrichtungsstifts eines nicht gezeigten, damit verbindbaren Verbinders in Eingriff bringbar _3ind und sich dadurch nach außen biegen lassen. Der Erdungsclip 150 kann durch Stanzen und Formen aus Metallblech gebildet sein, und der zylindrische Körperabschnitt 152 kann z.B. C-förmig ausgebildet sein. Festhaltearme 156 sehen eine Einrichtung 158 vor, durch die sich eine nach hinten gehende Bewegung des Erdungsclips 150 entlang

der StIftaufnahmeöffnung bei einer Leiste oder Schulter 174 stoppen läßt. Zungen 160 In der Nähe des hinteren Erdungsclipendes 162 erstrecken sich In Richtung nach vorne und nach außen; um an nach hinten weisenden Anschlagflächen 176 entlang der Stiftaufnahmeöffnung 172 anzugreifen. Ein sich nach hinten erstreckender Federarm 164 tritt unter Federvorspannung in leitfähigen Eingriff einem Bereich 17S des Metal!mantelö 1S2 deö Modl verbindere 180. Bei diesem Aueführungsbeispiel muß der Körperabschnitt 152 zumindest nach der Montage exakt zylindrisch sein, und der Innendurchmesser und der Außendurchmesser des Körperabschnitts 152 müssen genau dimensioniert sein, um den exakten Bezugspunkt der Stiftaufnahmeöffnung für Ausrichtungszwecke zu erhalten, und zwar ohne daß es zu einer störenden Beeinträchtigung hinsichtlich der Stiftaufnahme kommt.

Claims

-22- Schutzansprüche

1. Elektrischer Verbinder (22) mit einer elektrischen Abschirmung (40) und mit mindestens einer an der Verbindungsseite des Steckverbinders angeordneten Ausrichtstiftaufnahmeöffnung (100) zur Aufnahme eines GlG/Ctrisch leitenden Aus^richtstiftes /&ogr;&pgr;\ (J^t^- von Hat* Verbindungsseite eines komplementären Steckverbinders (IB) vorsteht,

dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausrichtstiftaufnahmeöffnung (100) ein elektrisch leitender Ausricht- und Erdungsclip (12 0) angeordnet ist, der mit der elektrischen Abschirmung (40) in elektrisch leitendem Eingriff steht und wenigstens einen Federarm (122) aufweist, der sich von einem in der Ausrichtstiftaufnahmeöffnung (100) festgelegten Clipkörperteil (124) in Richtung zum offener Ende der Ausrichtstiftaufnahmeöf fnung (100) erstreckt und dabei radial nach innen in die Ausrichtaufnahmecrfnung (100) hineinragt und im Verbindungssustand der beiden Verbinder (18, 22) federnd an dem Ausrichtstift (80) angreift.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende .x<^) des Federarms (122) radial schräg nach außen abgebogen ist.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich gegenüberliegende Federarme (12?) vom Clipkörperteil (124) abstehen.

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4. Elektrischer Verbinder nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Clipkörperteil (124) kastenförmig ausgebildet ist und daß der mindestens eine Federarm (122) von dem einen Längsende des Clipkörperteils (124) absteht.

5. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von dem kastenförmigen Clipkörperteil (124) ein sich entgegengesetzt zu dem mindestens einen Federarm (122) erstreckender Abschirmungskontaktierungsfederarm (128) absteht.

6. Elektrischer Verbinder nach mindestens

einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtstiftaufnahmeöffnung (100) am Clipkörperteil (124) angreifende Festhalteschultern (112, 116) aufweist.

7. Elektrischer Verbinder nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckverbinder an seinen quer zur Verbindungssteckrichtung liegenden Enden mit je einer Ausrichtstiftaufnahmeöf fnung (100) versehen ist.

8. Elektrischer Verbinder nach mindestens

einem der Ansprüche 1 bis 7, in Kombination mit einem komplementären Gegensteckverbinder, dadurch gekennzeichnet,

daß die. Länge des von dem Gegensteckverbinder (18) vorstehenden Teils des Auerichtstiftes (80) und die Länge des Federarms (122) des Erdungsclips (120) so bemessen sind, daß beim Zusammenstecken beider verbinder (18, 22) sich der Ausrichtstift (80) und der Erdungsclip

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(120) berühren, bevor andere elektrisch leitende Teile der Verbinder (18, 22) miteinander in Berührung kommen.

9. Elektrischer Verbinder nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, in Kombination mit einem komplementären Gegeristeckverbiiider,
dadurch gekennzeichnet,

daß das freie Ende (82) des Ausrichtstiftes (80) kegelstuie ffönnig ausgebildet ist.

10. Elektrischer Verbinder (22), der mit einem fest angebrachten Verbinder (18) verbindbar ist, indem man ihn entlang von Führungseinrichtungen (24), die die Verbinder für die Verbindung nur ungefähr miteinander ausrichten, gegen den fest angebrachten Verbinder drückt, wobei einer der Verbinder (22) Stiftaufnahmeöffnungen (100) aufweist, die entlang der Verbindungsseite (104) desselben relativ zu den Positionen von Anschlüssen (34) desselben exakt positioniert sind, und wobei der andere Verbinder (18) Ausrichtungsetifte (80) aufweist, die entlang der Verbindungsseite (66) desselben relativ zu den Positionen von Anschlüssen (62) desselben exakt positioniert sind, wobei die Ausrichtungsstifte (80) den Stiftaufnahmeöffnungen (100) zugeordnet sowie darin aufnehmbar sind, wenn die Verbinder (22, 18) entlang der Führungseinrichtungen (24) eines Rahmens (12), an dem einer der Verbinder (18) fest angebracht ist, gegeneinander

gedrückt werden, wobei der andere Verbinder (22) in bezug auf die Führungseinrichtung (24) zunehmend in seitlicher Richtung mit Druck beaufschlagbar ist, wenn Anlageflächen an vorderen Enden (82) der Ausrichtungsstifte (80) sowie an Eingängen (102) zu den Stiftaufnahmeöf fnuntjen (100) aneinander angreifen, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbinder (22) einen Erdungsclip (120) beinhaltet,, der längs einer jeden Stiftaufnahmeöffming (100) desselben befestigt ist, wobei jeder Erdungsclip (120) in leiten&sra Eingriff Kit &idiagr;-i.ner Abschirmung (40; des ersten Verbinders steht und jeder Erdungsclip (120) wenigstens £inen Federar"· (122) aufweist, der sich von einem Körperabschnitt (124) nach vcme sowie radial nach innen zu einem freien Ende (126) entlang der Verbindungsseite (104) des ersten Verbinders (22) erstreckt, daß der zweite Verbinder (18) Ausrichtungsstifte (80) beinhaltet, die leitfänig sind und in leitfähigem Eingriff mit einer Abschirmung (44) des zweiten Verbinders (18) stehen, wobei jeder Ausrichtungsstift (80) ein kegelstumpf förmiges vorderes Ende (82) aufweist, das von der Verbindungsseite (66) des zweiten Verbinders hervorragt, und wobei die Ausrichtungsstifte derart dimensioniert sind, daß sie gerade in die jeweiligen Stiftaufnahmeöfnungen (100) passen, wobei die kegelstumpf förmigen vorderen Enden (82) dazu ausgelegt sind, gegen Einführflächen (102) an Eingängen zu den Stiftaufnahmeöffnungen (100) zu drücken und dadurch einen der beiden Verbinder zunehmend in seitlicher Richtung mit Druck zu beaufschlagen, so daß die Ausrichtungsstifte (80) koaxial mit den Stiftaufnahmeöffnungen (100) sind und~~die beiden Verbinder vor ihrer Verbindung exakt miteinander ausgerichtet sind, daß an den

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freien Enden (126) der Erdungsclips (120) entsprechende Bereiche der kegelstumpfförmigen vorderen Enden (82) der jeweiligen Ausrichtungsstifte (80) vor dem vollständigen Eintritt der Ausrichtungsstifte in die Stiftaüfnahmeöffnungeri angreifen Vdnn^n ^un{* sich die freien Enden (126) dadurch in seitlicher Richtung drücken lassen, und daß die freien Enden (126) der Federarme (122) derart positioniert sind, daß sie die ersten Bereiche des ersten Verbinders (22) sind, an denen irgendwelche Bereiche des zweiten Verbinders (18) angreifen, so daß dort eine sichere Entladung des elektrischen Potentials zwischen den Verbindern über den Rahmen (12) an Masse stattfindet.