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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft Verbesserungen an Verbindern, welche eine von
verschiedenen Buchsen, wie beispielsweise so genannte Stiftbuchsen oder
Einkopfbuchsen, aufweisen.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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Zwei
Arten von Verbindern, welche an gedruckten Leiterplatten hauptsächlich zum
Verbinden verschiedener Arten von elektronischen Geräten mit elektrischen
oder elektronischen Schaltungskomponenten auf der gedruckten Leiterplatte
befestigt sind, sind herkömmlicherweise
bekannt, nämlich
die Platteneinsteckart und die Oberflächenmontageart. Die erstere
Art ist so ausgelegt, dass sich die Verbinderanschlüsse in Durchgangslöcher in
der gedruckten Leiterplatte stecken lassen, während die letztere Art so ausgelegt
ist, dass der Verbinder auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte
montiert ist.
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Beide
dieser Arten von Verbindern erfordern Löten zu ihrer Befestigung an
der Platte und zur elektrischen Verbindung der Schaltungskomponenten
auf der Platte. Beim Verbinder der Platteneinsteckart ist es, da
er den Prozessen einer Flussmittelbeschichtung, einer Reflow-Behandlung,
des Tauchlötens
und des Spülens
unterzogen wird, notwendig, die Flussmittelbeständigkeit, die Reflow-Wärmebeständigkeit, die
Lötmittelwärmebeständigkeit,
die chemische Beständigkeit
und die Lötmittelbenetzbarkeit
zu berücksichtigen.
Beim Verbinder der Oberflächenmontageart
ist es andererseits, da er den Prozessen einer Reflow-Behandlung
und des Spülens
unterzogen werden muss, notwendig, die Reflow-Wärmebeständigkeit,
die chemische Beständigkeit
und die Lötmittelbenetzbarkeit
zu berücksichtigen.
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In
den letzten Jahren wurde jedoch, um solche Probleme wie die weltweite
Zerstörung
der natürlichen
Umgebung und der Erschöpfung
der natürlichen
Bodenschätze
zu vermeiden, der schnelle Übergang
von der so genannten Gebrauchs- und Wegwerfwirtschaft zur so genannten
Recyclingwirtschaft höchste
Priorität
gegeben. Es besteht eine große
Wahrscheinlichkeit, dass die Hersteller in der nahen Zukunft dazu
verpflichtet werden, Produktrecyclingvorgänge zu realisieren, wobei anzunehmen ist,
dass, nachdem verschiedene Arten von elektrischen Produkten einmal
durch die Hände
eines Verbrauchers gegangen sind, der Originalhersteller der elektrischen
Geräte
diese Produkte zurücknehmen, sie
in ihre vielen Bauteile zerlegen und diese Bauteile in wieder verwendbare
Bauteile, welche in neuen Produkten verwendet werden, und nicht
wieder verwendbare Produkte, welche entsorgt werden, aussortieren
wird.
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Beide
der zuvor beschriebenen Verbinder sind so ausgelegt, dass sie durch
Löten sicher
an einer Platte befestigt sind. Speziell im Falle des Verbinders
der Platteneinsteckart ist die Kraft, mit welcher er durch Löten gesichert
ist, in Anbetracht der Befestigungsstruktur davon vergleichsweise
groß,
weshalb es praktisch unmöglich
ist, den Verbinder und die gedruckte Leiterplatte zu trennen, ohne
sowohl den Verbinder als auch die gedruckte Leiterplatte zu beschädigen. Andererseits
ist im Falle des Verbinders der Oberflächenmontageart ist die Kraft,
mit welcher er durch Löten
gesichert ist, schwach, so dass die Struktur derart ausgeführt ist,
dass bei Gebrauch der Bereich, welcher die Befestigungspunkte beider
Elemente umgibt, verstärkt
ist, damit sich das Muster auf der gedruckten Leiterplatte nicht
ablöst,
weshalb es, wie in dem zuvor beschriebenen Fall, praktisch unmöglich ist,
den Verbinder von der gedruckten Leiterplatte zu trennen, ohne den
Verbinder und die Platte zu beschädigen.
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Beim
aktuellen Stand der Technik ist es überdies sehr schwierig, Verbinder
oder gedruckte Leiterplatten aus Materialien herzustellen, die hoch
wärmebeständig sind,
weshalb Legierungen, die einen zu hohen Schmelzpunkt aufweisen,
nicht für
das Lötmittel
verwendet werden können.
Infolgedessen gibt es keine andere Alternative, als ein Lötmittel
zu verwenden, das aus Legierungen von Zinn und Blei hergestellt
ist, die einen Schmelzpunkt aufweisen, der als vergleichsweise niedrig
gilt, wobei man sich der negativen Auswirkungen, welche Blei auf
die Umwelt hat, voll bewusst ist. Außerdem treten, so lange ein Lötmittel
verwendet wird, um den Verbinder sicher an der gedruckten Leiterplatte
zu befestigen, andere Probleme aufgrund der verschiedenen Prozesse
auf, die bei Lötvorgängen erforderlich
und für
die natürliche
Umgebung nachteilig sind, nämlich
Flussmittelbeschichtung, Reflow-Behandlung, Tauchlöten, Spülen usw.
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EP0642195 , das den Stand
der Technik darstellt, der als der nächstverwandte gilt, offenbart
einen Randverbinder für
eine gedruckte Leiterplatte, wobei der Verbinder eine Aufnahmenut,
Mittel zum Festklemmen der Leiterplatte in einer festen Position und
Kontaktanschlüsse,
welche einen elektrischen Kontakt zwischen dem Verbinder und der
Leiterplatte bereitstellen, aufweist. Der Verbinder von EP0642195
weist Fassungen zum Aufnehmen von Enden von Leiterkabeln und Sichern
von Schrauben zum Fixieren der Kabelenden in den Fassungen, wodurch
die Kabel mit der Verbinderleiste verbunden werden, auf.
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbinder bereitzustellen, der
an einer Platte mit einer angemessenen Befestigungskraft befestigt
werden kann, ohne Löten
zu erfordern, und der leicht von der Platte entfernt werden kann,
ohne Schaden zu verursachen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verbinder bereitgestellt, welcher umfasst:
einen
Mechanismus zum Bestimmen einer Befestigungsposition einer Platte,
derart dass eine elektrische Verbindung zwischen der Platte und
anderen elektrischen oder elektronischen Geräten bewirkt wird;
einen
Mechanismus zum Festklemmen der Platte, die durch den Positionierungsmechanismus
in einer vorgeschriebenen Position angeordnet ist, mit solch einer
Druckkraft, dass sich die Platte unter normalen Gebrauchsbedingungen
nicht von der vorgeschriebenen Position trennt; wobei
der Positionierungsmechanismus
ein Platteneinführteil
zum Bewirken einer elektrischen Verbindung zwischen einer eingeführten Platte
und anderen elektrischen oder elektronischen Geräten ist, und der Platteneinführteil und
der Klemmmechanismus innerhalb eines Hauptgehäuses eingesetzt sind; dadurch
gekennzeichnet, dass
die eingeführte Platte mit den anderen
elektrischen oder elektronischen Geräten durch einen elektrischen
Verbindungsmechanismus elektrisch verbunden ist, der vom Platteneinführteil zu
einer Buchse zur Einführung
von Steckern der anderen elektrischen oder elektronischen Geräte reicht;
die
Buchse eine oder mehrere Stiftbuchsen ist;
die Stiftbuchse
einen äußeren Kontakt,
welcher Fassungen zur Einführung
von Steckern der anderen elektrischen oder elektronischen Geräte aufweist
und eine äußere Form
davon bildet, und einen Isolator aufweist, der in eine innere Umfangsseite
eines Innenraums eingepasst ist, der durch den äußeren Kontakt definiert ist,
der einzusetzen ist;
der elektrische Verbindungsmechanismus
den äußeren Kontakt
und einen mittleren Kontakt aufweist, der in eine innere Umfangsseite
eines Innenraums eingepasst ist, der durch den Isolator definiert
ist, und sich von der inneren Umfangsseite des Isolators erstreckt
und bis in die Nachbarschaft einer Öffnung des Platteneinführteils
reicht;
der mittlere Kontakt ein Steckerkontaktstück, das sich
auf der inneren Umfangsseite des Isolators entfaltet, und ein Plattenkontaktstück, das
sich im Platteneinführteil
entfaltet, aufweist;
der äußere Kontakt
ein Steckerkontaktstück,
das sich auf einer äußeren Umfangsseite
des Isolators entfaltet, und ein Plattenkontaktstück, das
sich im Platteneinführteil
entfaltet, aufweist;
die Steckerkontaktstücke einen Stecker, der von
der Fassung des äußeren Kontakts
in die Stiftbuchse eingeführt
ist, mit solch einer Druckkraft festklemmen, dass sich der Stecker
unter normalen Gebrauchsbedingungen nicht von den Steckerkontaktstücken trennt;
die
Plattenkontaktstücke
eine Platte, die in den Platteneinführteil eingeführt ist,
mit solch einer Druckkraft festklemmen, dass sich die Platte unter
normalen Gebrauchsbedingungen nicht von den Plattenkontaktstücken trennt;
und
der Klemmmechanismus den mittleren Kontakt und das Plattenkontaktstück des äußeren Kontakts
aufweist.
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Gemäß der zuvor
beschriebenen Anordnung wird die Platte, die durch den Positionierungsmechanismus
an der vorgeschriebenen Position positioniert wird, mit solch einer
Druckkraft festgeklemmt, dass sich der Verbinder unter normalen
Gebrauchsbedingungen infolge des Klemmmechanismus nicht von der
vorgeschriebenen Position trennt. Mit anderen Worten, der Verbinder
kann mit einer angemessenen Befestigungskraft an der Platte befestigt
werden, ohne Löten
durchzuführen.
Aus diesem Grund kann der Verbinder leicht von der Platte entfernt
werden, ohne den Verbinder oder die Platte zu beschädigen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Schrägansicht,
wie von der Vorderseite gesehen, einer Stiftbuchsensteckers der Platteneinführart in
einem ersten Ausführungsaspekt eines
Verbinders in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Vorderseitenansicht des Stiftbuchsenverbinders, der in 1 dargestellt
ist;
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3 ist
eine Schrägansicht
des in 1 dargestellten Stiftbuchsenverbinders, wie von
der Rückseite
gesehen;
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4 ist
eine Unteransicht des Stiftbuchsenverbinders, der in 1 dargestellt
ist;
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5 ist
eine Ansicht der rechten Seite des Stiftbuchsenverbinders, der in 1 dargestellt
ist;
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6 ist
eine Darstellung zum Beschreiben der Wirkung eines Platteneinführteils,
welchen der Stiftbuchsenverbinder umfasst, der in 1 dargestellt
ist;
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7 ist
eine Querschnittdarstellung bei der Linie A-A' des Stiftbuchsenverbinders, der in 2 dargestellt
ist;
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8 ist
eine Schrägansicht,
welche einen Montagevorgang für
den Stiftbuchsenverbinder veranschaulicht, der in 1 dargestellt
ist;
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9 ist
eine Schrägansicht,
welche einen Montagevorgang für
den Stiftbuchsenverbinder veranschaulicht, der in 1 dargestellt
ist;
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10 ist
eine Schrägansicht,
welche einen Montagevorgang für
den Stiftbuchsenverbinder veranschaulicht, der in 1 dargestellt
ist;
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11 ist
eine Schrägansicht,
welche einen Montagevorgang für
den Stiftbuchsenverbinder veranschaulicht, der in 1 dargestellt
ist;
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12 ist
eine Schrägansicht,
wie von der Richtung der Vorderseite gesehen, des in 1 dargestellten
Stiftbuchsenverbinders, wenn sicher an der gedruckten Leiterplatte
und einem Montageplatte befestigt;
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13 ist
eine Schrägansicht
des Stiftbuchsenverbinders in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsaspekt,
der an einer gedruckten Leiterplatte sicher befestigt ist, wobei
ein Querschnitt in der vertikalen Richtung, wie von der Richtung
der Rückseite
gesehen, weggeschnitten ist;
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14 ist
eine Schrägansicht
der Struktur, mit welcher der Stiftbuchsenverbinder in Zusammenhang
mit dem ersten Ausführungsaspekt
an einer gedruckten Leiterplatte befestigt ist, wobei ein Querschnitt
in der vertikalen Richtung, wie von der Richtung der Rückseite
gesehen, weggeschnitten ist und wobei es eine Schrägansicht
ist, welche die Hauptteile klar darstellt;
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15 ist
eine Darstellung der Struktur, mit welcher der Stiftbuchsenverbinder
in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsaspekt an einer gedruckten
Leiterplatte befestigt ist, wie von der Richtung der Vorderseite
gesehen;
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16 ist
eine Darstellung der Struktur, mit welcher der Stiftbuchsenverbinder
in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsaspekt an einer gedruckten
Leiterplatte befestigt ist, wie von der Richtung der Rückseite
gesehen;
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17 ist
eine Darstellung der Struktur, mit welcher der Stiftbuchsenverbinder
an einer gedruckten Leiterplatte befestigt ist, wie von der Richtung
der Vorderseite gesehen;
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18 ist
eine Ansicht der rechten Seite eines Stiftbuchsenverbinders der
Platteneinführart
in einem zweiten Ausführungsaspekt
eines Verbinders in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung;
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19 ist
eine Darstellung eines Platteneinführteils, welchen der in 18 dargestellte
Stiftbuchsenverbinder umfasst, wie von der Richtung der Rücksite gesehen;
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20 ist
eine Schrägansicht
des Stiftbuchsenverbinders in Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsaspekt,
wenn sicher an einer gedruckten Leiterplatte befestigt, wobei ein
Querschnitt in der vertikalen Richtung, wie von der Rückseite
gesehen, weggeschnitten ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsaspekte
der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
ausführlich
beschrieben.
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1 ist
eine Schrägansicht,
wie von der Vorderseite gesehen, eines Stiftbuchsenverbinders der
Platteneinführart
in einem ersten Ausführungsaspekt
eines Verbinders in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung. 2 ist
eine Vorderseitenansicht des Stiftbuchsenverbinders, der in 1 dargestellt
ist. 3 ist eine Schrägansicht des in 1 dargestellten
Stiftbuchsenverbinders, wie von der Rückseite gesehen. 4 ist
eine Unteransicht des Stiftbuchsenverbinders, der in 1 dargestellt
ist. 5 ist eine Ansicht der rechten Seite des Stiftbuchsenverbinders,
der in 1 dargestellt ist. Und 6 ist eine
Darstellung zum Beschreiben der Wirkung einer Platteneinführeinheit,
welche der Stiftbuchsenverbinder umfasst, in 1 dargestellt
ist.
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Der
zuvor beschriebene Verbinder umfasst einen Hauptkörper 1,
der so ausgelegt ist, dass er ein annähernd L-förmiges Aussehen zeigt, wie
von der Seite gesehen, eine oder mehrere (sechs in der Zeichnung)
zylindrische Stiftbuchsen 31 (bis 3n (bis 36 in
der Zeichnung), die auf der Vorderseite des Hauptkörpers 1 vorgesehen
sind, und einen Platteneinführteil 5 im
Basisteil 1a des Hauptkörpers 1 mit
einem Spalt, der in einer Schlitzform in der seitlichen Richtung
ausgebildet ist. Der zuvor beschriebene Verbinder ist auch mit mehreren
(vier in der Zeichnung) Rippen 71 (bis 7n (74 in
der Zeichnung) versehen, die auf der Rückseite vom Basisteil 1a zum
aufrechten Teil 1b zum Verstärken des aufrechten Teils 1b des Hauptkörpers 1 in
einem vorgeschriebenen Abstand parallel eingesetzt sind. Der zuvor
beschriebene Verbinder ist auch mit mehreren (zwei in der Zeichnung) Arretierungen 91 (bis 9n ,
bis 92 in der Zeichnung), die auf
der oberen Fläche
des aufrechten Teils 1b eingesetzt sind, und mit mehreren
(zwei in der Zeichnung) Arretierungen 111 (bis 11n , bis 112 in
der Zeichnung), die auf der unteren Fläche des aufrechten Teils 1b eingesetzt
sind, versehen. Zusätzlich
zu den Bauteilen, die zuvor beschrieben wurde, ist der zuvor beschriebene
Verbinder ferner mit zwei schlitzförmigen Durchgangslöchern 13a und 13b,
welche von der Vorderseite des aufrechten Teils 1b zur
Rückseite
davon verlaufen, und mit zylindrischen Schraubenverbindungsdurchgangslöchern 15a und 15b,
welche von der Vorderseite des aufrechten Teils 1b zur Rückseite
davon verlaufen, versehen. Die Zeichen 21c und 21d in 4 bezeichnen überdies
Löcher, welche
in äußeren Kontakten
ausgebildet sind, die anschließend
beschrieben werden.
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Alle
Teile der zuvor beschriebenen Anordnung werden nun im Einzelnen
beschrieben.
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Jede
der Stiftbuchsen 31 bis 36 weist einen äußeren Kontakt, einen Isolator
und einen mittleren Kontakt auf, und die Isolatoren weisen zylindrische Steckereinführteile
auf. In diesem Ausführungsaspekt
werden, wie anschließend
beschrieben wird, zwei äußere Kontakte,
sechs Isolatoren und sechs mittlere Kontakte verwendet. Im Platteneinführteil 5 erstrecken
sich Stücke,
die mit Verdrahtungsumläufen
(eine Art von Verdrahtungsmuster, das auf gedruckten Leiterplatten
eingesetzt wird und elektrische und elektronische Schaltungskomponenten
auf der gedruckten Leiterplatte elektrisch verbindet; wird anschließend beschrieben)
einen Kontakt herstellen und die zu den zuvor beschriebenen mittleren
Kontakten gehören,
vom aufrechten Teil 1b in gleichen Abständen. Ausführliche Beschreibungen der
Anordnungen der Stiftbuchsen 31 bis 36 und des Platteneinführteils 5 erfolgen
im Anschluss. Im Platteneinführteil 5 erstrecken
sich außerdem
Stücke,
die mit den Verdrahtungsumläufen
einen Kontakt herstellen und zu den zuvor beschriebenen äußeren Kontakten
gehören,
vom aufrechten Teil 1b in gleichen Abständen.
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Die
Schraubenverbindungsdurchgangslöcher 15a und 15b weisen
jeweils Innengewinde auf. In diese Innengewinde werden jeweils Schrauben geschraubt,
um die Kraft der Befestigung an einer Montageplatte des Hauptkörpers 1 zu
verbessern, der sicher an einer gedruckten Leiterplatte befestigt wird,
die an der Montageplatte gesichert ist. Diese Schrauben sichern
den Hauptkörper 1 an
der Montageplatte durch Festklemmen der Montageplatte mit dem aufrechten
Teil 1b. Die Arretierungen 91 , 92 , 111 und 112 sind zur Verwendung bei der sicheren
Befestigung des äußeren Kontakts
am Hauptkörper 1.
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Der
Platteneinführteil 5,
wie in 1, 3 und 5 dargestellt,
ist in insgesamt drei Richtungen offen, nämlich an der Randfläche des
Basisteils 1a gegenüber
der Rückseite
des aufrechten Teils 1b und auf der linken und der rechten
Seite, wie von der Rückseite
des aufrechten Teils 1b gesehen. In dieser Öffnung,
auf der oberen Fläche
und der unteren Fläche
des Teils näher
zur Randfläche
des Basisteils 1a, sind mehrere Vorsprünge (wobei nur jene beschrieben
werden, die in der Zeichnung mit den Zeichen 17a und 17b angezeigt
sind) vorgesehen. Die mehreren Vorsprünge, die auf der oberen Fläche vorgesehen
sind und mit dem Vorsprung 17a beginnen, und die mehreren
Vorsprünge,
die auf der unteren Fläche vorgesehen
sind und mit dem Vorsprung 17b beginnen, sind in jeweils
gegenüberliegenden
Positionen vorgesehen. Der Platteneinführteil 5 ist so ausgelegt, dass
die Öffnung
darin in den Richtungen der Pfeile (das heißt in der Auf- und Abwärtsrichtung)
dehnbar ist, wie in 6 dargestellt.
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7 ist
eine Darstellung der inneren Struktur des wie zuvor ausgelegten
Stiftbuchsenverbinders als ein Querschnitt von Linie A-A' in 1.
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Wie
in 7 dargestellt, sind die Rückseite des aufrechten Teils 1b und
der Basisteil 1a, der seitlich vom unteren Teil dieser
Rückseite
so vorsteht, dass er eine annähernde
L-Form mit dem aufrechten Teil 1b bildet, und der den äußeren Rahmen
bildet, welcher den Platteneinführteil 5 bildet,
durch ein Element (Basis) 19, das Basis genannt wird, einstückig ausgelegt.
Abschnitte der Basis 19 bilden die früher beschriebenen mehreren
Arretierungen 92 (91 ) und 112 (111 ), die auf der oberen Fläche beziehungsweise der
unteren Fläche
des aufrechten Teils 1b sind. Indessen sind die Vorderseite
des oberen Teils 1b und die äußeren Rahmen der Stiftbuchsen
(wobei in den Zeichnungen nur jene angezeigt sind, die durch die Zeichen 34 , 35 und 36 gekennzeichnet
sind), welche eine zylindrische Form bilden, wie früher beschrieben,
durch Elemente (äußere Kontakte) 21,
die äußere Kontakte
genannt werden, einstückig
ausgelegt. Das heißt,
durch Befestigen der äußeren Kontakte
an der früher
beschriebenen Basis 19 werden der äußere Rahmen des Hauptkörpers 1 und
der äußere Rahmen
der Stiftbuchsen 34 bis 36 (31 bis 33 )
gebildet.
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Auf
den inneren Umfangsseiten im Abschnitt, der den äußeren Rahmen der Stiftbuchsen 34 bis 36 (31 bis 33 )
bildet, sind in den äußeren Kontakten 21 mehrere
Isolatoren (wobei in den Zeichnungen nur jene angezeigt sind, die
durch die Zeichen 234 bis 236 gekennzeichnet sind) mit Steckereinführteilen ausgebildet,
welche zylindrische Formen bilden. Auf den äußeren Umfängen (je)des Steckereinführteils sind
mehrere Rippen (in 8 dargestellt) ausgebildet,
die in der langen Achsrichtung davon ausgerichtet sind. Die Teile
der Rippen, die näher
am Basisende sind, stehen in der Richtung der Achse der Steckereinführteile
entweder ganz oder teilweise vor und bilden Fixierteile mit den äußeren Kontakten 21 (siehe 8).
Die Teile der Isolatoren 234 bis 236 (231 bis 233 ) auf dem Spitzenende weisen Außendurchmesser
auf, die etwas kleiner als die Innendurchmesser der Teile der zuvor
beschriebenen äußeren Kontakte 21 sind.
Die Isolatoren 234 bis 236 (231 bis 233 ) werden innerhalb der äußeren Kontakte 21 entweder
in einem Zustand, in dem bewirkt wird, dass jeder der Teile auf
dem Spitzenende an den inneren Umfangsflächen der Teile der zuvor beschriebenen äußeren Kontakte 21 haftet,
oder in einem Zustand eingefügt, in
dem jeder Fixierteil im äußeren Rahmen
auf der Vorderseite des aufrechten Teils 1b fixiert ist,
der durch die äußeren Kontakte 21 gebildet
wird.
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In
einem der Paare von Rippen, die in Gegenüberstellung sind, der früher beschriebenen
mehreren Rippen sind Räume für die jeweilige
Einfügung von
mehreren mittleren Kontakten 254 bis 256 (251 bis 253 ), die im Folgenden beschrieben werden,
in die Isolatoren 234 bis 236 (231 bis 233 ) ausgebildet. In jedem dieser Teile
dieser Räume,
die näher
zum Spitzenende sind, ist ein Loch ausgebildet, das mit dem früher beschriebenen
Steckereinführteil
in Verbindung steht.
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Es
gibt drei Arten von mittleren Kontakten bei den mittleren Kontakten 251 bis 256 ,
nämlich
eine Art (Zeichen 256 und 251 ), welche der obersten Ebene von Stiftbuchsen 36 (31 )
entspricht, eine Art (Zeichen 255 und 252 ), welche der mittleren Ebene von Stiftbuchsen 35 (32 )
entspricht, und eine Art (Zeichen 254 und 253 ) , welche der untersten Ebene von
Stiftbuchsen 34 (33 )
entspricht. All diese sind in einer allgemein flachen Plattenform
mit dünnen
Wänden
ausgebildet, und jeder umfasst einen steckerseitigen Kontaktteil
P, der mit einem Stecker einen Kontakt herstellt, und einen verdrahtungsumlaufseitigen
Kontaktteil W, der mit einem Verdrahtungsumlauf/Verdrahtungsumläufen (anschließend beschrieben)
auf der Leiterplatte einen Kontakt herstellt. Der steckerseitige
Kontaktteil P weist ein Paar von Kontaktpunkten nahe dem Spitzenende
auf, welche eine vergleichsweise große Form bilden. Der verdrahtungsumlaufseitige
Kontaktteil W andererseits weist ebenfalls nahe dem Spitzenende
ein Paar von Kontaktpunkten auf, die aber im Gegensatz zu den steckerseitigen
Kontaktteilen P eine vergleichsweise kleine Form bilden.
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Der
steckerseitige Kontaktteil P und der verdrahtungsumlaufseitige Kontaktteil
W sind so ausgelegt, dass sie Federkräfte aufweisen, welche in Richtungen
wirken, die einen eingeführten
Stecker beziehungsweise die Teile einer eingeführten gedruckten Leiterplatte
befestigen, wo Verdrahtungsumläufe
eingesetzt sind. Aufgrund dieser Federkräfte klemmt der steckerseitige
Kontaktteil P den Stecker mit einer Kraft von solcher Stärke fest,
dass sich der Stecker nicht vom steckerseitigen Kontaktteil P trennt,
es sei denn, ein eingeführter
Stecker wird mit größter Kraft herausgezogen. Ähnlich klemmt
infolge der zuvor erwähnten
Federkräfte
der verdrahtungsumlaufseitige Kontaktteil W die gedruckte Leiterplatte
mit solch einer Kraft fest, dass die gedruckte Leiterplatte sich nicht
vom verdrahtungsumlaufseitigen Kontaktteil W trennt, es sei denn,
eine eingeführte
gedruckte Leiterplatte wird mit größter Kraft herausgezogen. Die Klemmstruktur
der gedruckten Leiterplatte, welche durch den verdrahtungsumlaufseitigen
Kontaktteil W bewerkstelligt wird, wird nun unter Bezugnahme auf 14 ausführlicher
beschrieben.
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Im
mittleren Kontakt 256 (251 ), welcher der Stiftbuchse 36 (31 )
der obersten Ebene entspricht, wird eine Verbindung zwischen den
beiden zuvor erwähnten
Kontaktteilen P und W durch einen vergleichsweise langen Kontaktteil
hergestellt. Im mittleren Kontakt 255 (252 ), welcher der Stiftbuchse 35 (32 ) der
mittleren Ebene entspricht, wird eine Verbindung zwischen den beiden
zuvor erwähnten
Kontaktteilen P und W durch einen vergleichsweise kurzen Kontaktteil
hergestellt. Im mittleren Kontakt 254 (253 ), welcher der Stiftbuchse 34 (33 )
der untersten Ebene entspricht, werden die beiden Kontaktteile P
und W direkt verbunden.
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Die
Einzelheiten der Anordnung des äußeren Kontakts 21,
der Isolatoren 234 bis 236 (231 bis 233 ) und der mittleren Kontakte 254 bis 256 (251 bis 253 )
sind in 8, 9 und 10 dargestellt,
welche im Folgenden erklärt
werden. Die Zeichen für
die Steckereinführteile
der Isolatoren 231 bis 236 , der Rippen davon und der Fixierungen
werden weggelassen, und es erfolgt hier keine detaillierte Beschreibung
derselben.
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8 bis 11 sind
Schrägansichten,
welche den Montagevorgang für
einen Stiftbuchsenverbinder mit der zuvor beschriebenen Anordnung
darstellen.
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Zuerst
wird, wie in 8 dargestellt, ein mittlerer
Kontakt 256 (251 )
mit einem vergleichsweise langen Verbindungsteil in den Isolator 236 (231 )
eingeführt,
um die Stiftbuchse 36 (31 ) der obersten Ebene zu bilden. Dann
wird ein mittlerer Kontakt 255 (252 ) mit einem vergleichsweise kurzen
Verbindungsteil in den Isolator 235 (232 ) eingeführt, um die Stiftbuchse 35 (32 )
der mittleren Ebene zu bilden. Und schließlich wird ein mittlerer Kontakt 254 (253 ),
bei welchem die beiden Verbindungsteile P und W direkt miteinander verbunden
sind, in den Isolator 234 (233 ) eingeführt, um die Stiftbuchse 34 (33 )
der untersten Ebene zu bilden. Mit diesen Einführungsvorgängen, wie in 9 dargestellt,
sind die Einheit 276 (271 ) des Isolators 236 (231 ) und des mittleren Kontakts 256 (251 )
beziehungsweise die Einheit 275 (272 ) des Isolators 235 (232 ) und des mittleren Kontakts 255 (252 )
fertig gestellt.
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Ähnlich ist
auch die Einheit 274 (273 ) des Isolators 234 (233 ) und des mittleren Kontakts 254 (253 ) fertig
gestellt.
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Als
Nächstes
wird, wie in 10 dargestellt, die zuvor beschriebene
Einheit 276 (271 )
an einer Stelle eingebaut, die der früher beschriebenen Stiftbuchse 36 (31 )
der obersten Ebene im Hauptkörper 1 entspricht,
die zuvor beschriebene Einheit 275 (272 ) wird an einer Stelle eingebaut, die
der Stiftbuchse 35 (32 ) der mittleren Ebene entspricht, und
die zuvor beschriebene Einheit 274 (273 ) wird an einer Stelle eingebaut, die
der Stiftbuchse 34 (33 ) der untersten Ebene entspricht. Dann
wird schließlich
die früher
beschriebene Arretierung 91 in
einem Loch 21a fixiert, das im äußeren Kontakt 21 vorgesehen
ist (dargestellt in 10), und die früher beschriebene
Arretierung 11 wird in einem Loch 21c fixiert
(dargestellt in 4). Demnach wird der äußere Kontakt 21,
wobei der steckerseitige Kontaktteil P und der verdrahtungsumlaufseitige
Kontaktteil W einstückig
ausgelegt sind, auf dieselbe Weise wie die mittleren Kontakte (251 bis 256 )
am Hauptkörper 1 sicher
befestigt. Auf diese Weise sind, wie in 11 dargestellt,
die Stiftbuchsen 36 , 35 und 34 ,
die in der linken Hälfte
des zuvor beschriebenen Stiftbuchsenverbinders, wie von der Vorderseite
davon gesehen, positioniert sind, fertig gestellt. Die Stiftbuchsen
(31 , 32 und 33 ) , die in der rechten Hälfte des
Stiftbuchsenverbinders, wie von der Vorderseite gesehen, positioniert
sind, werden durch dieselben Vorgänge wie jene, zuvor beschrieben
wurden, fertig gestellt.
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12 ist
eine Schrägansicht,
wie von der Vorderseite gesehen, des Stiftbuchsenverbinders mit der
zuvor beschriebenen Anordnung, wenn an einer gedruckten Leiterplatte
und einer Montageplatte sicher befestigt.
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In 12 ist
der Stiftbuchsenverbinder derart befestigt, dass er durch eine Montageplatte 29 und
eine gedruckte Leiterplatte 31, die an der Montageplatte
gesichert ist, festgeklemmt ist. Schrauben (nicht dargestellt) sind
in die Schraubenverbindungsdurchgangslöcher 15a und 15b geschraubt,
die jeweils in 2, 3 und 11 dargestellt
sind, und die Montageplatte 29 wird durch diese Schrauben
festgeklemmt, was zu einer Struktur führt, bei welcher die Kraft,
mit welcher der Verbinder an der Montageplatte 29 und der
gedruckten Leiterplatte 31 befestigt ist, verstärkt ist.
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Es
ist auch möglich,
eine Struktur zu bewerkstelligen, bei welcher die Kraft, mit welcher
der Verbinder an der Montageplatte 29 und der gedruckten Leiterplatte 31 befestigt
wird, durch Bereitstellen in der Rückfläche der Montageplatte 29 von
Arretierungen (nicht dargestellt) verstärkt wird, welche die Rückseite
des Verbinders fixieren.
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13 ist
eine Schrägansicht
des Stiftbuchsenverbinders in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsaspekt,
der an einer gedruckten Leiterplatte sicher befestigt ist, wobei ein
Querschnitt in der vertikalen Richtung, wie von der Rückseite
gesehen, weggeschnitten ist.
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In 13 weist
die gedruckte Leiterplatte 31 einen annähernd U-förmigen Teilausschnitt in dem Teil
auf, der in den Stiftbuchsenverbinder eingeführt wird, wie dargestellt,
und L-förmige
Ausschnitte 33a und 35a sind an den inneren Rändern auf
den Spitzenenden eines Paares von Vorsprüngen 33 und 35 ausgebildet,
welche durch dieses Ausschneiden ausgebildet sind. Auf der oberen
Fläche
der gedruckten Leiterplatte 31 sind, wie dargestellt, außerdem mehrere
Verdrahtungsumläufe 37 eingesetzt,
während auf
der unteren Fläche
davon ebenfalls Verdrahtungsumläufe
(nicht dargestellt) ähnlich
den Verdrahtungsumläufen 37 eingesetzt
sind.
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Im
Platteneinführteil 5 ist
indessen in Paar von Ausschnitten 19a und 19b in
den beiden Seitenenden in der linken und der rechten Richtung in
der Basis 19 ausgeführt,
wie von der Rückseite
gesehen, und Vorsprünge 19d (19c)
sind an den innersten Teilen der Ausschnitte 19a du 19b ausgebildet.
In der Basis 19 sind außerdem zusätzlich zu den zuvor beschriebenen
mehrere Schlitze 39 an Positionen, welche den früher erwähnten Verdrahtungsumläufen 37 entsprechen,
ausgebildet, die von der Richtung der Rückseite des Verbinderhauptkörpers 1 zur
Richtung der Vorderseite ausgerichtet sind und von der obere Fläche zur
unteren Fläche
verlaufen.
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Die
früher
beschrieben verdrahtungsumlaufseitigen Kontaktteile W der mittleren
Kontakte (251 bis 256 ) und die verdrahtungsumlaufseitigen Kontaktteile
W21 des äußeren Kontakts 21 sind
so ausgeführt,
dass sie den Schlitzen 39 gegenüberliegen. Die verdrahtungsumlaufseitigen
Kontaktteile W21 werden, wie im Folgenden
beschrieben wird, wenn die gedruckte Leiterplatte 31 bis
zu einer vorgeschriebenen Position in den Platteneinführteil eingeführt wurde,
inner halb der Schlitze 39 in einem Zustand eingesetzt,
in dem die früher
beschriebenen Verdrahtungsumläufe 37 von
oben und unten festgeklemmt werden, derart dass die elektrische
Verbindung mit den Verdrahtungsumläufen 37 möglicht gemacht
wird.
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In
der zuvor beschriebenen Anordnung wird, wenn die gedruckte Leiterplatte 31 in
einem Zustand, in dem bewirkt wird, dass die inneren Randseiten
der Vorsprünge 33 und 35 den
Positionierausschnitten 19a und 19b folgen, in
den Platteneinführteil 5 eingeführt wird,
wird die Einführungsposition
der gedruckten Leiterplatte 31 durch die L-förmigen Ausschnitte 33a und 35a fixiert,
die gegen die jeweiligen Vorsprünge 19d (19c)
stoßen.
In diesem Zustand werden die Stellen, an welchen die Verdrahtungsumläufe 37 auf
der gedruckten Leiterplatte 31 eingesetzt sind, jeweils
durch die verdrahtungsumlaufseitigen Kontaktteile W der mittleren
Kontakte (251 bis 256 ) und die verdrahtungsumlaufseitigen
Kontaktteile W21 des äußeren Kontakts 21 von
oben und unten festgeklemmt, wodurch der zuvor beschriebene Vorgang des
sicheren Befestigens des Verbinders an der gedruckten Leiterplatte 31 mehr
oder weniger abschlossen ist.
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14 ist
eine Schrägansicht
der Struktur, mit welcher der Stiftbuchsenverbinder in Zusammenhang
mit dem ersten Ausführungsaspekt
an einer gedruckten Leiterplatte befestigt ist, wobei ein Querschnitt
in der vertikalen Richtung, wie gesehen von der Richtung der Rückseite,
weggeschnitten ist und wobei es eine Schrägansicht ist, welche die Hauptteile
klar darstellt.
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In 14 ist
ein Zustand dargestellt, in dem die Verdrahtungsumläufe 37,
die auf der oberen Fläche
beziehungsweise der unteren Fläche
an einer Stelle eingesetzt sind, die am äußersten diagonalen unteren
rechten Punkt auf der gedruckten Leiterplatte 31 positioniert
ist, durch den oberen Abschnitt des verdrahtungsumlaufseitigen Kontaktteils
W des mittleren Kontakts 254 , der
durch eine durchgehende Linie angezeigt ist und dem Schlitz (39)
gegenüberliegt,
der am äußersten
diagonalen unteren rechten Punkt auf der Basis 19 positioniert
ist, und durch den unteren Abschnitt des verdrahtungsumlaufseitigen Kontaktteils
W, der durch die gestrichelte Linie angezeigt ist, von oben und
unten festgeklemmt werden.
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Wie
zuvor beschrieben, werden die Stellen auf der gedruckten Leiterplatte 31,
an welchen die Verdrahtungsumläufe 7 auf
der oberen Fläche
und der unteren Fläche
eingesetzt sind, durch die früher beschriebenen
verdrahtungsumlaufseitigen Kontaktteile W durch Federkräfte festgeklemmt,
welche sich in den oberen Abschnitten und unteren Abschnitten der
verdrahtungsumlaufseitigen Kontaktteile W des mittleren Kontakts 25 entwickeln
und in Richtungen wirken, um diese Stellen zu befestigen. Andere
Stellen (auf der oberen und der unteren Fläche) auf der gedruckten Leiterplatte 31,
an welchen Verdrahtungsumläufe 37 eingesetzt
sind, werden durch solche Federkräfte in den oberen Abschnitten
(durch die durchgehenden Linien angezeigt) und in den unteren Abschnitten
davon (nicht dargestellt) der verdrahtungsumlaufseitigen Kontaktteile
W der jeweils entsprechenden mittleren Kontakte festgeklemmt.
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Demgemäß ist, so
lange die gedruckte Leiterplatte 31 nicht mit größter Kraft
aus dem Platteneinführteil 5 entfernt
wird, nicht nur eine angemessene elektrische Verbindung zwischen
dem Verbinder und Schaltungskomponenten auf der gedruckten Leiterplatte 31 gesichert,
sondern wird die gedruckte Leiterplatte 31 durch die zuvor
beschriebenen verdrahtungsumlaufseitigen Kontaktteile W auch mit
einer ausreichenden Befestigungskraft festgeklemmt (das heißt mit solch
einer Befestigungskraft, dass der Verbinder unter normalen Gebrauchsbedingungen nicht
von der gedruckten Leiterplatte 31 herausfällt).
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15 ist
eine Darstellung der Struktur, mit welcher der Stiftbuchsenverbinder
in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsaspekt an einer gedruckten
Leiterplatte befestigt ist, wie von der Vorderseite gesehen. 16 ist
eine Darstellung dieser Befestigungsstruktur von der Rückseite
gesehen. Und 17 ist eine Darstellung einer
Struktur, mit welcher ein herkömmlicher
Stiftbuchsenverbinder an einer gedruckten Leiterplatte befestigt
ist.
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Wie
bei einem Vergleich von 15 und 16 mit 17 zu
erkennen ist, gibt es bei der Befestigungsstruktur in Zusammenhang
mit diesem Ausführungsaspekt
im Gegensatz zu der herkömmlichen
Befestigungsstruktur, die in 17 dargestellt ist,
keine Lötsenken 32 und
keine Sicherungsverschlüsse 34,
die auf der unteren Fläche
der gedruckte Leiterplatte 31 ausgebildet sind wie jene,
die in 17 dargestellt sind. Demgemäß ist das
Entfernen des Verbinders von der gedruckten Leiterplatte 31 bei
der Befestigungsstruktur in Zusammenhang mit diesem Ausführungsaspekt
leichter als bei der herkömmlichen
Befestigungsstruktur, und es besteht außerdem weder eine Gefahr des
Beschädigens
der gedruckten Leiterplatte 31 noch des Verbinders bei der
Durchführung
solch einer Entfernung. Es ist auch zu erkennen, dass die Befestigungsstruktur
in Zusammenhang mit diesem Ausführungsaspekt
für die natürliche Umgebung
besser ist, da sie keine Lötsenken 32 oder
Sicherungsverschlüsse 34 benötigt.
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Außerdem ist
der Stiftbuchsenverbinder in Zusammenhang mit diesem Ausführungsaspekt
so aufgebaut, dass er durch Arretierungen 91 bis 112 im Hauptkörper 1 in Löchern 21a bis 21d in
den äußeren Kontakten 21,
den Isolatoren 231 bis 236 und den mittleren Kontakten 251 bis 256 fixiert
ist, welche innerhalb der äußeren Kontakte 21 so
eingefügt
sind, dass sie festgeklemmt werden, derart dass alle Bauteile durch
Freigeben der zuvor erwähnten
Fixierungen vollständig
getrennt werden können.
Demgemäß ist es
leicht, Teile in Metallteile und Kunststoffteile auszusortieren,
wodurch es leicht ist, ein Produktrecycling durchzuführen.
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18 ist
eine Ansicht der rechten Seite eines Stiftbuchsenverbinders der
Platteneinführart
in einem zweiten Ausführungsaspekt
eines Verbinders in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung. 19 ist
eine Darstellung eines Platteneinführteils, welchen der in 18 dargestellte
Stiftbuchsenverbinder umfasst, wie von der Richtung der Rückseite gesehen.
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Dieser
Ausführungsaspekt,
wie in 18 und 19 dargestellt,
unterscheidet sich vom ersten Ausführungsaspekt, der zuvor beschrieben
wurde, darin, dass Verstärkungsstreben 41 und 43 auf dem
linken und dem rechten Ende der Öffnung
im Platteneinführteil 5,
wie von der Rückseite
des aufrechten Teils 1b gesehen, ausgebildet sind. Durch Bereitstellen
der Verstärkungsstreben 41 und 43 wird verhindert,
dass sich die Öffnung
im Platteneinführteil 5 in
der Auf- und Abwärtsrichtung
in 19 ausdehnt.
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Aus
diesem Grund ist es möglich,
zu regulieren, wie die Öffnung
infolge von externen Lasten oder einer Verbiegung, die in der gedruckten
Leiterplatte 31 eintritt, verformt wird (wobei sie sich
hauptsächlich in
der Auf- und Abwärtsrichtung
ausdehnt). Folglich wird das Festklemmen der Stellen, an welchen
die Verdrahtungsumläufe 37 auf
der oberen und der unteren Fläche
der gedruckten Leiterplatte 31 eingesetzt sind, durch die
verdrahtungsumlaufseitigen Kontaktteile W der äußeren Kontakte 21 und
der mittleren Kotakte (251 bis 256 ) niemals unsicher. Demgemäß sind die
elektrischen Kontakte zwischen den mittleren Kontakten (251 bis 256 ),
den äußeren Kontakten 21 und
den Verdrahtungsumläufen 37 gänzlich gesichert.
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20 ist
eine Schrägansicht
des Stiftbuchsenverbinders in Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsaspekt,
wenn sicher an der gedruckten Leiterplatte befestigt, wobei ein
Querschnitt in der vertikalen Richtung, wie von der Rückseite
gesehen, weggeschnitten ist.
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Dieser
Ausführungsaspekt,
wie in 20 dargestellt, unterscheidet
sich vom ersten Ausführungsaspekt
darin, dass es rechteckige Ausschnitte 47 und 49 gibt,
die in der gedruckten Leiterplatte 45 ausgeführt sind,
um den Durchgang der zuvor beschriebenen Verstärkungsstreben 41 und 43 an
der Stelle (ausgeschnitten in U-Form wie im ersten Ausführungsaspekt)
der Einführung
in den Verbinder zu erlauben, und somit eine sichere Befestigung
des Verbinders zu ermöglichen.
In anderer Hinsicht ist die Anordnung dieselbe wie in der gedruckten
Leiterplatte 31 in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsaspekt
und wird hier daher nicht näher
beschrieben.
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Die
Einzelheiten, die zuvor beschrieben wurden, zeigen nur Ausführungsaspekte
der vorliegenden Erfindung zusammen mit Anwendungsbeispielen davon
an, und setzen natürlich
nicht voraus, dass die vorliegende Erfindung auf oder durch die
Einzelheiten beschränkt
ist.