DE202007009343U1

DE202007009343U1 - Steckverbinder

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Publication number: DE202007009343U1
Application number: DE200720009343
Authority: DE
Original assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: ERNI PRODUCTION GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2017-07-04

Abstract

Steckverbinder mit wenigstens einem Kontaktelement (12a, 12b), das sich in eine Steckverbinder-Längsrichtung (14a, 14b) erstreckt, welche im montierten Zustand des Steckverbinders (10a, 10b) auf einer Leiterplatte (38a, 38b) wenigstens näherungsweise parallel zur Ebene (40a, 40b) der Leiterplatte (38a, 38b) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder/das Kontaktmesser (28a, 28b) des Kontaktelements (12a, 12b) eine vorgegebene Quererstreckung (32a, 32b) wenigstens näherungsweise in Steckverbinder-Längsrichtung (14a, 14b) aufweist und dass die Steckrichtung (34a, 34b) der Kontaktfeder/des Kontaktmessers (28a, 28b) wenigstens näherungsweise senkrecht in Bezug auf die Ebene (40a, 40b) der Leiterplatte (38a, 38b) ausgerichtet ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Steckverbinder nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
Die Fortschritte bei der Entwicklung mobiler elektronischer Geräte wie beispielsweise Laptops gehen einher mit einer Nachfrage nach einer Miniaturisierung von Steckverbindern. Solche Steckverbinder zur Verbindung von zwei zumindest teilweise übereinander wenigstens näherungsweise parallel zueinander angeordneten Leiterplatten in sogenannten Mezzanine-Applikationen müssen gegebenenfalls eine hohe Packungsdichte aufweisen. Dennoch bestehen hohe Anforderungen sowohl an die Strombelastbarkeit als auch an die Wärmebelastbarkeit. Insbesondere besteht weiterhin die Forderung nach einer hohen Zuverlässigkeit, die selbst dann gewährleistet sein soll, wenn ein mobiles Gerät hohen Beschleunigungen ausgesetzt wird, die beispielsweise bei Stürzen auftreten können.
Stand der Technik
In der DE 697 08 526 T2 ist ein derartiger Steckverbinder zur Verwendung in Anwendungen kleiner Abmessungen mit hoher Kontaktdichte sowie hoher Kontaktanzahl beschrieben. Der bekannte Steckverbinder weist zumindest ein isolierendes seitliches Unterstützungsmittel, ein isolierendes mittleres Unterstützungsmittel sowie ein leitendes Mittel auf. Das leitende Mittel enthält einen ersten länglichen Abschnitt, der an dem isolierenden mittleren Unterstützungsmittel befestigt ist. Das leitende Mittel enthält weiterhin einen zweiten länglichen Abschnitt, der an dem seitlichen isolierenden Unterstützungsmittel befestigt ist. Darüberhinaus enthält das leitende Mittel einen freiliegenden dritten länglichen Abschnitt, der zwischen dem ersten länglichen Abschnitt und dem zweiten länglichen Abschnitt angeordnet ist, so dass sich der freiliegende dritte längliche Abschnitt bei der Anwendung zusammen mit dem isolierenden mittleren Unterstützungsmittel zwischen den leitenden Mitteln einer korrespondierenden Buchse erstreckt.
In der DE 10 2005 028 512 A1 ist ein Steckverbinder mit einem Gehäuse, einem ersten und zweiten Steckerelement, zumindest einer Versteifungstrebe und zumindest einem flexiblen Schaltkreis beschrieben. Das erste Steckelement kann in einer ersten Öffnung des Gehäuses und der zweite Stecker in einer zweiten Öffnung des Gehäuses angeordnet sein. Die Versteifungstrebe kann im Gehäuse aufgerichtet sein. Der erste Stecker kann ein erstes Ende des flexiblen Schaltkreises aufnehmen, während das zweite Ende des flexiblen Schaltkreises zwischen der Versteifungstrebe und dem zweiten Stecker zwischengeschoben ist.
In einem Prospekt der Anmelderin, Katalog D 074570, 02/07, Ausgabe 1 wird ein umfangreiches Portfolio von Stiftleisten angeboten, wovon sich einige Ausführungen durch beidseitig angeprägte Einpresszonen auszeichnen, die speziell für Mezzanine-Applikationen vorgesehen sind. Die Steckverbindung ist unlösbar, robust, unempfindlich gegenüber Vibrationen und unempfindlich gegenüber einer Verschmutzung. Für extreme Einsatzbedingungen ist ein Vergießen des Steckers einschließlich der Einpresszonen möglich. Unterschiedliche Abstände zwischen den übereinander angeordneten Leiterplatten können durch unterschiedliche Stiftlängen berücksichtigt werden. Zusätzliche Isolierkörper stabilisieren die Stiftleisten bei größeren Abständen zwischen zwei Leiterplatten.
Den bekannten Steckverbindern ist gemeinsam, dass die Steckrichtung stets in der Längserstreckung des Kontaktelements des Steckverbinders erfolgt. Eine gegebenenfalls vorgesehene Krümmung um einen vorgegebenen Winkel, beispielsweise um 90°, wird durch eine entsprechende Biegung der Kontaktelemente des Steckverbinders realisiert, wobei die Biegung im Anschlussbereich, im Fixier bereich oder sogar im Kontaktierungsbereich der Kontaktelemente vorgesehen sein kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder anzugeben, der insbesondere eine niedrige Bauhöhe aufweist.
Die Aufgabe wird durch die im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Steckverbinder enthält wenigstens ein Kontaktelement, das sich in eine Steckverbinder-Längsrichtung erstreckt, welche im montierten Zustand des Steckverbinders auf einer Leiterplatte wenigstens näherungsweise parallel zur Leiterplattenebene liegt. Der erfindungsgemäße Steckverbinder zeichnet sich dadurch aus, dass die Kontaktfeder beziehungsweise das Kontaktmesser des Kontaktelements eine vorgegebene Quererstreckung wenigstens näherungsweise in Steckverbinder-Längsrichtung aufweist und dass die Steckrichtung der Kontaktfeder beziehungsweise des Kontaktmessers wenigstens näherungsweise senkrecht in Bezug auf die Ebene der Leiterplatte ausgerichtet ist. Die Steckrichtung ist damit ebenfalls wenigstens näherungsweise senkrecht in Bezug auf die Steckverbinder-Längsrichtung ausgerichtet.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder enthält vorzugsweise mehrere Kontaktelemente, die entweder Kontaktfedern oder Kontaktmesser oder eine gemischte Bestückung aufweisen. Der zum erfindungsgemäßen Steckverbinder korrespondierende Steckverbinder entspricht dem erfindungsgemäßen Steckverbinder lediglich mit dem Unterschied, dass die Kontaktelemente anstelle der Kontaktfedern die korrespondierenden Kontaktmesser beziehungsweise anstelle der Kontaktmesser die korrespondierenden Kontaktfedern aufweisen.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder und der korrespondierende Steckverbinder werden aufgrund der speziellen Anordnung der Kontaktfedern beziehungsweise der Kontaktmesser, deren Steckrichtung im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf die Steckverbinder-Längsrichtung beziehungsweise in Bezug auf die Ebene der Leiterplatte ausgerichtet ist, seitlich gesteckt.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder ermöglicht eine besonders niedrige Bauhöhe bezogen auf die Steckrichtung und eignet sich daher insbesondere zur Realisierung von Steckverbindungen zwischen zwei Leiterplatten, die im montierten Zustand zumindest teilweise übereinander angeordnet sind. Der erfindungsgemäße Steckverbinder eignet sich daher insbesondere in Mezzanine-Applikationen. Die vergleichsweise geringe Bauhöhe des erfindungsgemäßen Steckverbinders ermöglicht einen geringen Abstand zwischen den zwei Leiterplatten und ermöglicht somit eine geringe Bauhöhe eines elektronischen Gerätes.
Obwohl eine geringe Bauhöhe des erfindungsgemäßen Steckverbinders vorgegeben werden kann, ermöglicht der erfindungsgemäße Steckverbinder aufgrund der frei wählbaren Quererstreckung der Kontaktfeder beziehungsweise des Kontaktmessers eine zuverlässige Kontaktierung, wobei sowohl eine hohe Strombelastung als auch eine hohe Wärmebelastung eingeplant werden können.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ermöglicht der Steckverbinder einen mechanischen Toleranzausgleich in Steckverbinder-Längsrichtung, in Steckverbinder-Querrichtung und in der sowohl auf der Steckverbinder-Längsrichtung als auch der Steckverbinder-Querrichtung im Wesentlichen senkrecht stehenden Steckrichtung.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder kann mit einer Vielzahl von Kontaktelementen bereitgestellt werden, wobei die Anzahl lediglich von der vorgegebenen maximalen Breite des erfindungsgemäßen Steckverbinders in Steckverbinder-Querrichtung begrenzt ist.
Die mechanischen und elektrischen Vorteile des erfindungsgemäßen Steckverbinders werden ohne zusätzlichen Materialeinsatz gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Steckverbindern erzielt. Dadurch ergeben sich ins besondere bei der Serienfertigung des erfindungsgemäßen Steckverbinders Kostenvorteile.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Kontaktelement in einem Steckverbindergehäuse angeordnet ist, welches ein hinteres Gehäuseteil und ein vorderes Gehäuseteil aufweist, die gegeneinander in der Steckverbinder-Querrichtung gegen eine Federspannung verschiebbar sind. Mit dieser Maßnahme kann ein großer Toleranzausgleich in Steckverbinder-Querrichtung erzielt werden. Die Federspannung kann auf einfache Weise dadurch beeinflusst werden, dass das Steckverbindergehäuse einstückig hergestellt ist und dass das vordere und hintere Gehäuseteil über einen verminderten Querschnitt des Gehäusematerials miteinander verbunden sind.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das Steckverbindergehäuse auf den in Steckverbinder-Querrichtung gegenüberliegenden Seiten Klammeraufnahmen zur Aufnahme und Führung von Klammern des korrespondierenden Steckverbinders aufweisen. Dadurch ist einerseits eine zuverlässige Führung des korrespondierenden Steckverbinders während des Steckvorgangs und andererseits eine zuverlässige Fixierung des korrespondierenden Steckverbinders im gesteckten Zustand möglich.
Eine Weiterbildung dieser Ausgestaltung sieht vor, dass wenigstens eine Klammeraufnahme wenigstens eine in Bezug auf die Steckrichtung abgeschrägte Führungsfläche aufweist, welche die Führung der Klammer des korrespondierenden Steckverbinders beim Steckvorgang unterstützt. Die Führung lässt weiterhin den korrespondierenden Steckverbinder zuverlässig in die Endposition im gesteckten Zustand gleiten.
Entsprechend sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass das Steckverbindergehäuse auf den in Steckverbinder-Querrichtung gegenüberliegenden Seiten die zu den Klammeraufnahmen korrespondierenden Klammern aufweist. Durch diese Ausgestaltung entsteht ein C-förmiges Steckverbindergehäuse, welches das korrespondierende Steckverbindergehäuse im gesteckten Zustand der beiden Steckverbinder C-förmig umklammert.
Eine Weiterbildung dieser Ausgestaltung sieht wieder vor, dass die wenigstens eine Klammer am vorderen Ende in Bezug auf die Steckrichtung wenigstens eine abgeschrägte Führungsfläche aufweist, welche ebenfalls die Führung der Klammer beim Steckvorgang unterstützt und darüber hinaus den Steckverbinder zuverlässig in die Endposition im gesteckten Zustand gleiten lässt.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Auflagefläche in der Klammeraufnahme oder das gesamte Steckverbindergehäuse und die Auflageflächen der Klammern des korrespondierenden Steckverbinders derart aufeinander abgestimmt sind, dass im gesteckten Zustand der Steckverbindung die Steckverbinder in Steckverbinder-Längsrichtung gegeneinander um ein vorgebbares Längsrichtungsspiel verschiebbar sind. Mit dieser Maßnahme kann der mechanische Toleranzausgleich in Steckverbinder-Längsrichtung gezielt beeinflusst werden.
Gemäß einer Ausgestaltung weist das Kontaktelement ein Ausgleichselement auf. Das Ausgleichselement ist im Kontaktelement des Steckverbinders zwischen dem hinteren und vorderen Gehäuseteil vorgesehen, welche gemäß einer Ausgestaltung in Steckverbinder-Querrichtung gegeneinander beweglich sind und eine Scherbewegung zulassen. Das Ausgleichselement, das beispielsweise S-förmig gebogen ist, trägt einen Teil zur Federspannung bei und unterstützt den Toleranzausgleich in Steckverbinder-Querrichtung.
Gemäß einer Weiterbildung ist am Steckverbindergehäuse zumindest ein Positionierelement vorgesehen, welches bei der Montage des Steckverbinders eine Ausnehmung in der Leiterplatte durchdringt. Das Positionierelement erleichtert die Bestückung der Leiterplatte mit dem erfindungsgemäßen Steckverbinder.
Insbesondere können unterschiedliche Ausgestaltungen der Positionierelemente vorgesehen sein, die einer Kodierung entsprechen, so dass der Steckverbinder nur in der richtigen Orientierung auf der Leiterplatte montiert werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Kontaktelement einen flachen Anschlussbereich aufweist, der als SMD-Lötanschluss (Surface Mounting Device) bezeichnet wird. Die Verlötung des erfindungsgemäßen Steckverbinders in SMD-Technik ermöglicht neben einer rationellen und damit kostengünstigen Verlötung des Steckverbinders die Realisierung der Verbindung von Leiterplatten mit guten Hochfrequenz-Eigenschaften.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Steckverbinders sieht Trennelemente vor, die zwischen benachbarten Kontaktelementen angeordnet sind. Die Trennelemente stellen zum einen die elektrische Isolation zwischen benachbarten Kontaktelementen sicher und ermöglichen zum anderen eine Führung der Kontaktelemente des korrespondierenden Steckverbinders bei der Kontaktierung.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass eine Kontaktfeder eines Kontaktelements zwei zueinander korrespondierende Federschenkel zur Aufnahme eines Kontaktmessers aufweist. Die Realisierung der Kontaktfeder mit beiden Federschenkeln ermöglicht einen geringstmöglichen Übergangswiderstand der Steckverbindung.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders ergeben sich aus weiteren Ansprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Zeichnung
1 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere der Oberseite eines erfindungsgemäßen Steckverbinders,
2 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere der Unterseite eines erfindungsgemäßen Steckverbinders,
3 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere der Oberseite eines erfindungsgemäßen korrespondierenden Steckverbinders,
4 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere der Unterseite eines erfindungsgemäßen korrespondierenden Steckverbinders,
5 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere der Oberseite des erfindungsgemäßen Steckverbinders und der Unterseite des erfindungsgemäßen korrespondierenden Steckverbinders im gesteckten Zustand,
6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß 5, geschnitten entlang einer Schnittlinie in Steckverbinder-Längsrichtung,
7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß 5, geschnitten entlang einer Schnittlinie in Steckverbinder-Querrichtung,
8 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß 7, zusätzlich geschnitten entlang einer Schnittlinie in Steckverbinder-Querrichtung,
9 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere der Unterseite des erfindungsgemäßen Steckverbinders und der Oberseite des erfindungsgemäßen korrespondierenden Steckverbinders im gesteckten Zustand und
10 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß 9, geschnitten entlang einer Schnittlinie in Steckverbinder-Längsrichtung.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere der Oberseite einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 10a. Der Steckverbinder 10a enthält wenigstens ein Kontaktelement 12a, wobei sich die Kontaktelement-Längsrichtung in Steckverbinder-Längsrichtung 14a erstreckt.
Der Steckverbinder 10a weist ein Steckverbindergehäuse 16 auf, das aus einem hinteren und einem vorderen Gehäuseteil 18, 20 zusammengesetzt ist. Das hintere und vorderes Gehäuseteil 18, 20 sind über eine Verjüngung 22 des Querschnitts des Steckverbinder-Gehäusematerials 16 miteinander verbunden, wobei durch die Verjüngung 22 ein erster Teil einer Federspannung zwischen dem hinteren und vorderen Gehäuseteil 18, 20 herausgebildet ist, so dass beide Gehäuseteile 18, 20 in Steckverbinder-Querrichtung 24a gegeneinander um ein gewisses Maß beweglich sind und eine Scherbewegung in Steckverbinder-Querrichtung 24a ermöglichen.
Das Kontaktelement 12a ist sowohl am hinteren als auch am vorderen Gehäuseteil 18, 20 fixiert. Am hinteren Gehäuseteil 18 ist der in 1 nicht sichtbare Anschlussbereich des Kontaktelements 12a ausgebildet. Im vorderen Gehäuseteil 20 befindet sich der Befestigungsbereich des Kontaktelements 12a. Das Kontaktelement 12a weist ein zwischen dem hinteren und vorderen Gehäuseteil 18, 20 vorgesehenes Ausgleichselement 26 auf, das durch eine S-förmige Biegung des Kontaktelements 12a bezogen auf die Steckverbinder-Längsrichtung 14a aus dem Kontaktelement 12a herausgebildet ist. Das Ausgleichselement 26 unterstützt die Scherbewegung zwischen dem hinteren und vorderen Gehäuseteil 18, 20. Das Ausgleichselement 26 bestimmt zusammen mit der Verjüngung 22 zwischen dem hinteren und vorderen Gehäuseteil 18, 20 die Federspannung, die bei der Scherbewegung auftritt, die somit insgesamt gezielt festlegbar ist.
Die Möglichkeit einer Scherbewegung des vorderen Gehäuseteils 20 in Bezug auf das hintere Gehäuseteil 18 des Steckverbinders 10a ermöglicht einen Toleranzausgleich sowohl während des Steckvorgangs mit einem in 1 nicht gezeigten korrespondierenden Steckverbinder als auch im gesteckten Zustand mit dem korrespondierenden Steckverbinder.
In Steckverbinder-Längsrichtung 14a weist das Kontaktelement 12a am vorderen Ende bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Kontaktfeder 28a auf. Die Kontaktfeder 28a, die lediglich einen Federschenkel 30 enthalten kann, weist eine vorgegebene Quererstreckung 32a in Steckverbinder-Längsrichtung 14a auf, wobei sich die Quererstreckung 32a der Kontaktfeder 28a in Steckverbinder-Längsrichtung 14a erstreckt. Wesentlich ist, dass entgegen bekannter Anordnungen von Steckverbindern die Kontaktfeder 28a nicht in Steckverbinder-Längsrichtung 14a, sondern senkrecht zur Steckverbinder-Längsrichtung 14a mit einem in 1 nicht gezeigten korrespondierenden Kontaktmesser kontaktiert wird. Das Kontaktmesser kämmt die Kontaktfeder 28a also seitlich bezogen auf die Steckverbinder-Längsrichtung 14a. Die Quererstreckung 32a, die in Steckverbinder-Längsrichtung 14a ausgerichtet ist, erstreckt sich somit quer zur Steckrichtung 34a des Steckverbinders 10a.
Die Kontaktfeder 28a weist weiterhin eine sich in Steckrichtung 34a erstreckende, zur Steckverbinder-Längsrichtung 14a senkrecht stehende Längserstreckung 36a auf, welche den möglichen Kontaktbereich der Kontaktfeder 28a in Steckrichtung 34a festlegt. Bezogen auf die Quererstreckung 32a kann der Betrag der Längserstreckung 36a quer zur Steckrichtung 34a variieren. Insbesondere kann eine Verjüngung der Längserstreckung 36a in Steckverbinder-Längsrichtung 14a zum vorderen Ende des Steckverbinders 10a hin vorgesehen sein.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder 10a ist im montierten Zustand auf einer ersten Leiterplatte 38a angeordnet, wobei die Steckverbinder-Längsrichtung 14a wenigstens näherungsweise parallel zur Ebene 40a der ersten Leiterplatte 38a ausgerichtet ist. Aufgrund der speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10a, bei welchem die Steckrichtung 34a im Wesentlichen senkrecht zur Steckverbinder-Längsrichtung 14a beziehungsweise senkrecht zur Ebene 40a der ersten Leiterplatte 38a ausgerichtet ist, eignet sich der erfindungsgemäße Steckverbinder 10a insbesondere zur Herstellung von Verbindungen zwischen Leiterplatten 38a, 38b. Ganz besonders ist der erfindungsgemäße Steckverbinder 10a geeignet zur Herstellung von Verbindungen zwischen zwei Leiterplatten 38a, 38b geeignet, deren Ebenen 40a, 40b im Wesentlichen parallel zueinander liegen.
Hierbei können sich die Leiterplatten 40a, 40b entweder nur teilweise oder vollständig überlappen. Der erfindungsgemäße Steckverbinder 10a kann daher insbesondere in sogenannten Mezzanine-Applikationen eingesetzt werden.
Die Bauhöhe des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10a kann vergleichsweise gering gehalten werden. Die sich in Steckrichtung 34a im Wesentlichen senkrecht zur Ebene 40a der ersten Leiterplatte 38a erstreckende Bauhöhe des Steckverbinders 10a kann insbesondere durch die Vorgabe der Längserstreckung 36a des wenigstens einen Federschenkels 30 der Kontaktfeder 28a festgelegt werden. Die Längserstreckung 36a ermöglicht einen Toleranzausgleich zwischen zwei Steckverbindern in Steckrichtung 34a dadurch, dass ein korrespondierendes Kontaktmesser mehr oder weniger weit entgegen der Steckrichtung 34a in die Kontaktfeder 28a eindringt.
Aufgrund der Quererstreckung 32a des wenigstens einen Federschenkels 30 der Kontaktfeder 28a ermöglicht der erfindungsgemäße Steckverbinder 10a einen Toleranzausgleich zwischen dem 10a und dem in 1 nicht gezeigten korrespondierenden Steckverbinder weiterhin in Steckverbinder-Längsrichtung 14a.
Insgesamt ermöglicht der erfindungsgemäße Steckverbinder 10a somit einen Toleranzausgleich in Bezug auf einen korrespondierenden Steckverbinder in sämtlichen Raumrichtungen, also in Steckverbinder-Längsrichtung 14a, in Steckverbinder-Querrichtung 24a und in Steckrichtung 34a.
Das vordere Gehäuseteil 20 des Steckverbinders 10a weist eine Klammeraufnahme 42, 42' zur Aufnahme wenigstens einer Klammer eines in 1 nicht gezeigten korrespondierenden Steckverbinders auf. Zur Erleichterung des Einschiebens der Klammer in die Klammeraufnahme 42, 42' sind am oberen Ende des vorderen Gehäuseteils 20 eine erste Führungsfläche 44a sowie eine zweite Führungsfläche 46a vorgesehen. Die erste Führungsfläche 44a erstreckt sich hauptsächlich in Steckverbinder-Längsrichtung 14a und die zweite Führungsfläche 46a in Steckverbinder-Querrichtung 24a.
Die Anzahl der Kontaktelemente 12a des Steckverbinders 10a kann in weiten Grenzen variieren. Die Anzahl der in Steckverbinder-Querrichtung 24a anzuordnenden Kontaktelemente 12a bestimmt die Breite des Steckverbinders 10a. Zur elektrischen Isolation zwischen den einzelnen Kontaktelementen 12a sind zumindest im Bereich der Kontaktfedern 28a vorzugsweise Trennelemente 48 vorgesehen. Die Trennelemente 48 können auf ihrer Oberseite nicht näher bezeichnete Abschrägungen aufweisen, die insbesondere die Führung der in 1 nicht gezeigten Kontaktmesser des korrespondierenden Steckverbinders unterstützen.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere der Unterseite des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10a. Diejenigen in 2 gezeigten Teile, die mit den in 1 gezeigten Teilen übereinstimmen, tragen jeweils dieselben Bezugszeichen. Diese Vereinbarung gilt für sämtliche folgenden Figuren.
2 gibt einen Blick auf die Anschlussfläche 50 des Kontaktelements 12a frei. Die Anschlussfläche 50 ist im Wesentlichen parallel zur Ebene 40a der ersten Leiterplatte 38a ausgerichtet. Die Anschlussfläche 50 ist insbesondere als SMD-Anschlussfläche (Surface Mounting Devices) realisiert. 2 verdeutlicht, dass die Längserstreckung 36a der Kontaktfeder 28a in Steckrichtung 34a bezogen auf die Steckverbinder-Längsrichtung 14a variieren kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Verringerung der Längserstreckung 36a in Richtung auf das vordere Ende des Steckverbinders 10a vorgesehen.
2 gibt weiterhin einen Blick frei auf ein erstes und zweites Positionierelement 52, 54. Die beiden Positionierelemente 52, 54 sind beispielsweise als Zapfen mit kreisförmigem Querschnitt realisiert, wobei die Zapfen 52, 54 einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen können. Beide Positionierelemente 52, 54 sind am hinteren Gehäuseteil 18 des Steckverbinders 10a zur Fixierung des Steckverbinders 10a auf der ersten Leiterplatte 38a vor dem Verlöten der wenigstens einen Anschlussfläche 50 mit einer Leiterstruktur der ersten Leiterplatte 38a angeordnet. Die gegebenenfalls unterschiedlichen Durchmesser bilden eine Kodierung, die eine richtige Positionierung des Steckverbinders 10a bei der Montage auf der Leiterplatte 38a sicherstellen.
In 2 ist eine Ausgestaltung der Kontaktfeder 28a gezeigt, bei welcher die Kontaktfeder 28a neben dem ersten Federschenkel 30 einen zweiten Federschenkel 30' aufweist.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere der Oberseite eines zum Steckverbinder 10a korrespondierenden Steckverbinders 10b. Der korrespondierende Steckverbinder 10b ist zur Herstellung von Verbindungen zwischen der ersten Leiterplatte 38a zu einer zweiten Leiterplatte 38b vorgesehen, wobei die zweite Leiterplatte 38b insbesondere in einem geringen Abstand zur ersten Leiterplatte 38a und insbesondere wenigstens näherungsweise parallel zur ersten Leiterplatte 38a im gesteckten Zustand der beiden Steckverbinder 10a, 10b angeordnet sein kann.
Die Steckverbinder-Längsrichtung 14b des korrespondierenden Steckverbinders 10b ist wenigstens näherungsweise ebenfalls parallel zur Ebene 40b der zweiten Leiterplatte 38b angeordnet. Die Steckrichtung 34b des korrespondierenden Steckverbinders 10b steht wieder wenigstens näherungsweise senkrecht auf der Ebene 40b der zweiten Leiterplatte 38b.
Der korrespondierende Steckverbinder 10b enthält das zum wenigstens einen Kontaktelement 12a des Steckverbinders 10a korrespondierende Kontaktelement 12b. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Kontaktelement 12b des korrespondierenden Steckverbinders 10b als Kontaktmesser 28b realisiert, das zur Kontaktfeder 28a des Steckverbinders 10a korrespondiert. Das Kontaktmesser 28b weist ebenfalls eine vorgegebene Quererstreckung 32b in Steckverbinder-Längsrichtung 14b sowie eine vorgegebene Längserstreckung 36b in Steckrichtung 34b des korrespondierenden Steckverbinders 10b auf. Die Quererstreckung 32b und die Längserstreckung 36b des Kontaktmessers 28b ermöglichen in Verbindung mit der Quererstreckung 32a und der Längserstreckung 36a der Kontaktfeder 28a des Steckverbinders 10a einen Toleranzausgleich zwischen den beiden Steckver bindern 10a, 10b im gesteckten Zustand sowohl in Steckverbinder-Längsrichtung 14a, 14b als auch in Steckrichtung 34a, 34b.
Das Steckverbindergehäuse 60 des korrespondierenden Steckverbinders 10b ist C-förmig ausgestaltet. Am vorderen Ende des korrespondierenden Steckverbinders 10b sind jeweils Klammern 62, 62' vorgesehen, die in die Klammeraufnahmen 42, 42' des Steckverbinders 10a während des Steckvorgangs eingreifen und im gesteckten Zustand der Steckverbinder 10a, 10b die beiden Steckverbinder 10a, 10b in Steckverbinder-Längsrichtung 14a, 14b gegeneinander verriegeln. Vorzugsweise weisen die Klammern 62, 62' am vorderen Ende wenigstens eine Führungsfläche 44b, 46b auf, die zur Führungsfläche 44a, 46a des Steckverbinders 10a korrespondiert.
Die Anzahl der Kontaktelemente 12b des korrespondierenden Steckverbinders 10b entspricht der Anzahl der Kontaktelemente 12a des Steckverbinders 10a. Die Anzahl der Kontaktelemente 12b legt die sich in Steckverbinder-Querrichtung 24b erstreckende Breite des korrespondierenden Steckverbinders 10b fest.
Vorzugsweise sind an den Kontaktmessern 28b des korrespondierenden Steckverbinders 10b nicht näher bezeichnete Abschrägungen vorgesehen, welche das Eindringen der Kontaktmesser 28b in die korrespondierenden Kontaktfedern 28a während des Steckvorgangs unterstützen.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere der Unterseite des korrespondierenden Steckverbinders 10b. 4 gibt einen Blick auf die Anschlussfläche 64 des Kontaktelements 12b des korrespondierenden Steckverbinders 10b frei, die vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Ebene 40b der zweiten Leiterplatte 38b im montierten Zustand des korrespondierenden Steckverbinders 10b ausgerichtet ist. Die Anschlussfläche 64 ist wieder vorzugsweise als SMD-Anschlussfläche 64 realisiert.
4 gibt weiterhin einen Blick frei auf ein erstes und zweites Positionierelement 66, 68 des korrespondierenden Steckverbinders 10b. Die beiden Positionier elemente 66, 68 weisen wieder vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei die Durchmesser der beiden Positionierelemente 66, 68 ebenfalls wieder unterschiedlich sein können. Die Positionierelemente 66, 68 greifen während der Montage des korrespondierenden Steckverbinders 10b in korrespondierende Ausnehmungen der zweiten Leiterplatte 38b ein und fixieren den korrespondierenden Steckverbinder 10b vor dem Verlöten mit der Leiterbahnstruktur der zweiten Leiterplatte 38b.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere der Oberseite des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10a und der Unterseite des erfindungsgemäßen korrespondierenden Steckverbinders 10b im gesteckten Zustand. In 5 ist ein Längsrichtungsspiel 70 eingetragen, um das der korrespondierende Steckverbinder 10b in Bezug auf den Steckverbinder 10a in Steckverbinder-Längsrichtung 14a, 14b einen Toleranzausgleich durchführen kann. Hierzu sind die nicht näher bezeichneten Anschlagflächen der Klammeraufnahmen 42, 42' des Steckverbinders 10a sowie die Anschlagflächen der Klammern 62, 62' des korrespondierenden Steckverbinders 10b derart aufeinander abzustimmen, dass sich ein vorgegebenes Längsrichtungsspiel 70 im gesteckten Zustand der Steckverbinder 10a, 10b einstellen kann.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß 5, geschnitten entlang der Schnittlinie A'-A'', die sich in Steckverbinder-Längsrichtung 14a, 14b erstreckt. Der Querschnitt betrifft lediglich einen Schnitt durch das Steckverbindergehäuse 16 des Steckverbinders 10a und des Steckverbindergehäuses 60 des korrespondierenden Steckverbinders 10b. Der Schnitt gibt einen Blick auf die Kontaktelemente 12a, 12b frei, die nicht geschnitten sind.
6 zeigt die Anordnung des Kontaktmessers 28b in der Kontaktfeder 28a im gesteckten Zustand der Steckverbindung. 6 verdeutlicht den möglichen Toleranzausgleich zwischen den Steckverbindern 10a, 10b sowohl in Steckverbinder-Längsrichtung 14a, 14b aufgrund der Quererstreckung 32a der Kontaktfeder 28a sowie der nicht eingetragenen Quererstreckung 32b des Kontaktmessers 28b als auch in Steckrichtung 34a, 34b aufgrund der nicht eingetragenen Längs erstreckung 36a der Kontaktfeder 28a und der nicht eingetragenen Längserstreckung 36b des Kontaktmessers 28b.
Der Toleranzausgleich in Steckverbinder-Längsrichtung 14a, 14b wird ermöglicht durch das vorgebbare Längsrichtungsspiel 70. Der Toleranzausgleich in Steckrichtung 34a, 34b wird ermöglicht durch ein mehr oder weniger tiefes Eindringen des Kontaktmessers 28b in die korrespondierende Kontaktfeder 28a in Steckrichtung 34a, 34b. Der Toleranzausgleich zwischen den beiden Leiterplatten 38a, 38b ist durch die ermöglichte Scherbewegung zwischen dem hinteren und vorderen Gehäuseteil 18, 20 des Steckverbinders 10a und somit zwischen beiden Steckverbindern 10a, 10b im gesteckten Zustand gewährleistet.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß 5, geschnitten entlang der Schnittlinie B'-B''. 7 zeigt die Fixierung des Kontaktelements 12a sowohl im hinteren Gehäuseteil 18 als auch im vorderen Gehäuseteil 20 des Steckverbinders 10a, wobei zwischen den Fixierungen das Ausgleichselement 26 angeordnet ist. 7 zeigt weiterhin eine zweckmäßige Ausgestaltung der Kontaktfeder 28a und/oder des Kontaktmessers 28b. Der wenigstens eine Federschenkel 30, 30' der Kontaktfeder 28a ist in Steckverbinder-Längsrichtung 14a, 14b gegen das vordere Ende des Steckverbinders 10a hin derart in Steckverbinder-Querrichtung 24a, 24b gebogen, dass für das Kontaktmesser 28b in Abhängigkeit von der Überlappung mit dem Kontaktmesser 28b in Quererstreckung 36a, 36b eine ortsabhängige Anpresskraft bereitgestellt wird. Das Kontaktmesser 28b kann entsprechend derart ausgestaltet sein, dass die Erstreckung in Steckverbinder-Querrichtung 24a, 24b bezogen auf die Steckverbinder-Längsrichtung 14b des korrespondierenden Steckverbinders 10b hin variiert, wobei sie im gezeigten Ausführungsbeispiel zunimmt.
8 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß 7, zusätzlich geschnitten entlang einer Schnittlinie C'-C'' in Steckverbinder-Querrichtung 24a, 24b. Bei diesem Schnitt sind nicht nur die Steckverbindergehäuse 16, 60 sondern sowohl das Kontaktelement 12a des Steckverbinders 10a als auch das Kontaktelement 12b des korrespondierenden Steckverbinders 10b geschnitten.
8 verdeutlicht zusätzlich die Anordnung des Kontaktmessers 28b in Bezug auf den einen Federschenkel 30.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht insbesondere der Unterseite des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10a und der Oberseite des erfindungsgemäßen korrespondierenden Steckverbinders 10b im gesteckten Zustand und 10 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß 9, geschnitten entlang einer Schnittlinie D'-D'' in Steckverbinder-Längsrichtung 14a, 14b, wobei die Kontaktelemente 12a, 12b jedoch nicht geschnitten sind. Die 9 und 10 verdeutlichen weiterhin die Anordnung und die Positionen der beiden Steckverbinder 10a, 10b sowie deren Komponenten im gesteckten Zustand.

Claims

Steckverbinder mit wenigstens einem Kontaktelement (12a, 12b), das sich in eine Steckverbinder-Längsrichtung (14a, 14b) erstreckt, welche im montierten Zustand des Steckverbinders (10a, 10b) auf einer Leiterplatte (38a, 38b) wenigstens näherungsweise parallel zur Ebene (40a, 40b) der Leiterplatte (38a, 38b) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder/das Kontaktmesser (28a, 28b) des Kontaktelements (12a, 12b) eine vorgegebene Quererstreckung (32a, 32b) wenigstens näherungsweise in Steckverbinder-Längsrichtung (14a, 14b) aufweist und dass die Steckrichtung (34a, 34b) der Kontaktfeder/des Kontaktmessers (28a, 28b) wenigstens näherungsweise senkrecht in Bezug auf die Ebene (40a, 40b) der Leiterplatte (38a, 38b) ausgerichtet ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (12a) des Steckverbinders (10a) in einem Steckverbindergehäuse (16) angeordnet ist, welches ein hinteres Gehäuseteil (18) und ein vorderes Gehäuseteil (20) aufweist, die gegeneinander in Steckverbinder-Querrichtung (24a) gegen eine Federspannung verschiebbar sind.
Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (16) einstückig hergestellt ist und dass die Federspannung durch eine Querschnittsverjüngung (22) des Steckverbinder-Gehäusematerials zwischen dem vorderen und hinteren Gehäuseteil (18, 20) beeinflusst ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (16) auf den in Steckverbinder-Querrichtung (24a) gegenüberliegenden Seiten Klammeraufnahmen (42, 42') zur Aufnahme und Führung von Klammern (62, 62') eines zum Steckverbinder (10a) korrespondierenden Steckverbinders (10b) aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Klammeraufnahme (42, 42') wenigstens eine in Bezug auf die Steckrichtung (34a) des Steckverbinders (10a) abgeschrägte Führungsfläche (44a, 46a) aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (60) des korrespondierenden Steckverbinders (10b) auf den in Steckverbinder-Querrichtung (24b) gegenüberliegenden Seiten die zu den Klammeraufnahmen (42, 42') des Steckverbindergehäuses (16) korrespondierenden Klammern (62, 62') zur C-förmigen Umklammerung des Steckverbinders (10a) aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Klammer (62, 62') am vorderen Ende in Bezug auf die Steckrichtung (34b) wenigstens eine abgeschrägte korrespondierende Führungsfläche (44b, 46b) aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammeraufnahme (42, 42') und die Klammern (62, 62') des korrespondierenden Steckverbinders (10b) derart aufeinander abgestimmt sind, dass im gesteckten Zustand der Steckverbinder (10a, 10b) beide Steckverbinder (10a, 10b) in Steckverbinder-Längsrichtung (14a, 14b) gegeneinander um ein Längsrichtungsspiel (70) verschiebbar sind.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (12a) des Steckverbinders (10a) ein Ausgleichselement (26) aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (26) bezogen auf die Steckverbinder-Längsrichtung (14a) S-förmig gebogen ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Positionierelement (52, 54, 66, 68) vorgesehen ist, welches im montierten Zustand des Steckverbinders (10a, 10b) in einer korrespondierenden Ausnehmung der Leiterplatte (38a, 38b) positioniert ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (12a, 12b) eine zur Ebene (40a, 40b) der Leiterplatte (38a, 38b) im Wesentlichen parallel ausgerichtete Anschlussfläche (50, 64) aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Kontaktfedern/Kontaktmessern (28a, 28b) Trennelemente (48) angeordnet sind.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (12a) zwei zueinander korrespondierende Federschenkel (30, 30') zur Aufnahme eines Kontaktmessers (28b) aufweist.