DE69600812T2

DE69600812T2 - Elektrischer Verbinder mit Montagepfosten

Info

Publication number: DE69600812T2
Application number: DE69600812T
Authority: DE
Inventors: Michael A. Ottawa Il 61350 Bandura; Kirk B. Naperville Il 60565 Peloza
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1996-03-08
Publication date: 1999-07-29
Anticipated expiration: 2016-03-09
Also published as: TW395589U; KR960036203A; KR100204369B1; JPH08264215A; DE69600812D1; EP0732778A1; EP0732778B1; US5542860A; JP2844522B2

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft im allgemeinen das Gebiet der elektrischen Verbinder und im besonderen einen elektrischen Verbinder zum Anbringen an eine gedruckte Schaltungsplatine oder ein anderes Substrat. Im speziellen betrifft die Erfindung einen Verbindermontagepfosten, der in eine Montageöffnung in einem Substrat, z. B. in eine gedruckte Schaltungsplatine, einsetzbar ist.

Hintergrund der Erfindung

Es ist bekannt, Montagepfosten zu verwenden, die von einem dielektrischen Gehäuse eines elektrischen Verbinders hervorragen, um den Verbinder auf einer gedruckten Schaltungsplatine, einer Platte oder einem anderen Substrat, an welchem der Verbinder befestigt werden soll, zu tragen. Die Montagepfosten sind in Löcher in dem Substrat einsetzbar, um den Verbinder daran festzuhalten. Bezug genommen wird beispielsweise auf US-A-4 998 889 und auf EP- A-0 438 280. Es ist z. B. wünschenswert, den Verbinder an einer gedruckten Schaltungsplatine vor der permanenten Verbindung mit dieser, z. B. durch Verlöten der Anschlußklemmen des Verbinders mit den Leiterbahnen auf der gedruckten Schaltungsplatine, festzuhalten.
Es ist verständlich, daß Größentoleranzen zwischen den Montagepfosten und den Löchern in dem Substrat kritisch sind, und zwar hinsichtlich des Bereitstellens einer sichernden Halterung des Verbinders an dem Substrat. Enge Größentoleranzen zu erhalten ist oftmals schwierig und teuer, wenn überhaupt möglich. Extreme Unterschiede zwischen dem Lochdurchmesser in dem Substrat und dem Durchmesser des Montagepfostens können übermäßige Einsetzkräfte erforderlich machen, die nicht nur das Einsetzen des Montagenpfostens in die Öffnung schwierig machen, sondern bewirken können, daß der Pfosten bricht.
Folglich wurden mögliche oder lieferbare Montagepfosten so konstruiert, daß sie eine Preßpassung in der Montageöffnung in dem Substrat bereitstellen. Montagepfosten wurden z. B. mit zusammenquetschbaren Rippen oder Flügeln konstruiert, die sich beim Einsetzen deformieren. Solche zusammenquetschbaren Elemente neigen jedoch dazu "windschief" zu werden. Ferner sind flexible Flügel oder Rippen verwendet worden, um Toleranzunterschiede zwischen der Montageöffnung und dem Montagepfosten auszugleichen. Solche flexiblen Komponenten verursachen jedoch auch Probleme, da diese dazu neigen, sich zu überbiegen und zu brechen oder ihre Elastizität zu verlieren.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, die oben beschriebenen Probleme durch das Bereitstellen eines Montagepfostens zu lösen, der sowohl flexible Einrichtungen zum Ausgleichen der zuvor erwähnten Toleranzen als auch im wesentlichen steife Einrichtungen aufweist, um eine Überbeanspruchung der flexiblen Einrichtungen zu verhindern.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung ist es deshalb einen neuen und verbesserten elektrischen Verbinder bereitzustellen, der für die Oberflächenmontage an einem Substrat, z. B. einer gedruckten Schaltungsplatine, geeignet ist.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Substrat eine Montageöffnung mit einem gegebenen Durchmesser. Es ist verständlich, daß der Ausdruck gegebener Durchmesser der spezifizierte Durchmesser mit Toleranzen ist, um Größen zu berücksichtigen, die von standardisierten Herstellungspraktiken abweichen. Der Verbinder umfaßt ein dielektrisches Gehäuse mit einer Platinenmontagefläche. Ein länglicher Montagepfosten ragt von der Platinenmontagefläche zum Einsetzen in die Montageöffnung in dem Substrat hervor.
Die Erfindung sieht vor, daß der längliche Montagepfosten eine Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden freistehenden, im wesentlichen steifen Rippen umfaßt, die einen Kreis mit einem Durchmesser bilden, der dem gegebenen Durchmesser der Montageöffnung fast gleicht. Eine Vielzahl von flexiblen, sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen sind zwischen den im wesentlichen steifen Rippen angeordnet und bilden einen Kreis mit einem Durchmesser, der wenigstens etwas größer ist als der Durchmesser des Montagelochs. Bei der bevorzugten Ausführungsform bilden die im wesentlichen steifen Rippen einen Kreis mit einem Durchmesser, der etwas kleiner ist als der gegebene Durchmesser der Montageöffnung.
Wie hierin offenbart, ist das dielektrische Gehäuse aus Kunststoff gegossen, wobei der Montagepfosten einstückig an dieses angebunden bzw. an diesem ausgebildet ist. Die flexiblen Rippen haben äußere Randbereiche, die sich kegelförmig zur Innenseitenfläche der Montageöffnung erstrecken, um das Biegen der flexiblen Rippen beim Einsetzen in die Montageöffnung zu erleichtern. Jede der im wesentlichen steifen Rippen weist eine am Radius ausgebildete Außenkante auf. Der Montagepfosten weist ein entferntes Ende auf, welches abgeschrägt ist, um das Einführen des Montagepfostens in die Montageöffnung zu erleichtern.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale der Erfindung werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen aufgezeigt. Die Erfindung mit ihren Aufgaben und Vorteilen ist am besten verständlich unter Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren identifizieren.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit eines Teils des Bodens des elektrischen Verbinders, die einen Montagepfosten darstellt, welcher die Konzepte der Erfindung verkörpert;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Oberseite des Verbinders, welcher den Montagepfosten umfaßt;
Fig. 3 eine Einzelheit einer Unteransicht des Abschnitts des Verbinders, welcher den Montagepfosten aufweist; und
Fig. 4 eine Unteransicht des Montagepfostens, wenn dieser in eine Montageöffnung in einem Substrat eingesetzt ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Bezugnehmend auf die Zeichnungen im einzelnen und zuerst zu den Fig. 1 und 2, wird die Erfindung in einem allgemein mit 10 bezeichneten elektrischen Verbinder ausgeführt, der an einem Substrat 12 (Fig. 4) mit einer Montageöffnung 14 mit einem gegebenen Durchmesser befestigt werden kann. Das Substrat kann eine Platte, eine gedruckte Schaltungsplatine oder dergleichen sein.
Der Verbinder 10 umfaßt ein aus Kunststoff gespritztes dielektrisches Gehäuse 16. Das Gehäuse weist eine Vielzahl von Kammern 18 (Fig. 2) zum Aufnehmen der Anschlußklemmen oder Anschlußklemmentrageteile eines komplementären Steckverbinders (nicht gezeigt) auf. Eine Rippe 20 ist einstückig an das Äußere einer Seite des Gehäuses 16 angespritzt und endet in einer Rasteinrichtung 22 zum Ineinandergreifen mit einer zusammenwirkenden Rasteinrichtung an dem komplementären Steckverbinder. Das Verbindergehäuse weist eine Platinenbefestigungsfläche 24 auf, von welcher ein allgemein mit 26 bezeichneter Montagepfosten hervorragt. Tatsächlich ragt der Montagepfosten von der Platinenbefestigungsfläche an der Unterseite der Rippe 20 hervor. Der Montagepfosten kann, wie im einzelnen nachfolgend beschrieben, in die Montageöffnung 14 in dem Substrat 12 eingesetzt werden.
Im speziellen und unter Bezugnahme auf Fig. 3 in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 ist der Montagepfosten 26 länglich und umfaßt eine Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden, freistehenden und im wesentlichen steifen Rippen 30. Die Außenkante von jeder im wesentlichen steifen Rippe 30 wird an einem Radius gebildet, wobei die kombinierten Außenkanten der im wesentlichen steifen Rippen einen Kreis bilden (als Phantomzeichnung bei 31 gezeigt) mit einem Durchmesser nach Art des gegebenen Durchmessers der Montageöffnung in dem Substrat 12. Vorzugsweise bilden die im wesentlichen steifen Rippen einen Kreis mit einem Durchmesser, der etwas kleiner ist als der gegebene Durchmesser des Montagelochs. Deshalb kann der Montagepfosten mit Leichtigkeit in die Öffnung eingesetzt werden. Das äußere Ende des Montagepfostens 26 ist angeschrägt, wie bei 32 in Fig. 1, um das Einführen des Montagepfostens in die Montageöffnung zu vereinfachen.
Die Erfindung sieht ferner vor, daß der Montagepfosten 26 eine Vielzahl von flexiblen, sich in Längsrichtung erstreckende Rippen 34 umfaßt, die abwechselnd zwischen den im wesentlichen steifen Rippen 30 angeordnet sind. Die äußeren Extremitäten der flexiblen Rippen 34 bilden einen Kreis mit einem Durchmesser, der wenigstens etwas größer ist als der gegebene Durchmesser der Montageöffnung 14 in dem Substrat 12. Wie am besten in Fig. 3 zu sehen, haben die flexiblen Rippen 34 äußere Randbereiche, die sich kegelartig zur Achse des Montagepfostens erstrecken. Dies ermöglicht den flexiblen Rippen beim Einsetzen in die Montageöffnung 14 radial nach innen elastisch zu kollabieren.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird ein Montagepfosten 26 gezeigt, der in die Montageöffnung 14 in dem Substrat 12 eingesetzt worden ist. Es ist ersichtlich, daß die Kanten des äußeren Radius der im wesentlichen steifen Rippen 30 gerade noch an der Innenseite der Montageöffnung anliegen, um den Montagepfosten präzise in der Öffnung zu halten. Außerdem ist ersichtlich, daß die flexiblen Rippen 34 nach innen in Richtung der Pfeile "A" zusammengedrückt worden sind. Es ist verständlich, wie das Biegen der Rippen 34 nach innen durch Ausrichten der Rippen kegelartig zur Achse des Montagepfostens vereinfacht wird, welcher wiederum die Rippen in kegelartige Zustände beim Einsetzen in die Montageöffnung zusammendrückt, wie in Figur. 4 gezeigt. Während die im wesentlichen steifen Rippen 30 den Montagepfosten in dem Loch halten, bilden die flexiblen Rippen 34 eine Preßpassung in dem Loch, um den Verbinder an dem Substrat zu halten. Außerdem verrichten die im wesentlichen steifen Rippen 30 eine doppelte Funktion beim Bereitstellen einer Einrichtung gegen Überbeanspruchung, um zu verhindern, daß die flexiblen Rippen in radialer Richtung nach innen überbeansprucht werden. Deshalb bilden die flexiblen Rippen keine "Neigung" und die Rippen werden vor einem Brechen aufgrund übermäßiger Biegung oder einer nach unten gerichteten Kraft geschützt.
Letztlich ist es verständlich, daß die Bezeichnung der länglichen Rippen 30 als "im wesentlichen steif" in einem relativen Kontext in Bezug auf die flexiblen Rippen 34 gemeint ist. An dem Verbindergehäuse, welches die einstückig aus Kunststoff angespritzten Montagepfosten 26 umfaßt, sind selbst die Rippen 30 in einem gewissen Grade aufgrund des Kunststoffmaterials, aus dem sie hergestellt werden, biegbar. Andererseits können sie als steifer oder abgestumpfter, in Bezug auf die dünneren kegelartigen flexiblen Rippen 34, betrachtet werden, da die Rippen 30 eine äußere Kante an einem Radius ausgebildet haben.
Es ist verständlich, daß die Erfindung durch andere spezielle Formen ausgeführt werden kann, ohne vom Schutzumfang oder dessen zentralen Merkmalen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert werden, abzuweichen. Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind deshalb in jeder Hinsicht als darstellend und nicht einschränkend zu betrachten, und die Erfindung ist nicht auf die hierin gegebenen Details begrenzt.

Claims

1. Ein elektrischer Verbinder (10), der an der Oberfläche eines Substrates (12), zum Beispiel an einer gedruckten Schaltungsplatine, mit einer Montageöffnung (14) mit einem vorgegebenen Durchmesser angebracht werden kann, der Verbinder umfaßt

ein dielektrisches Gehäuse (16) mit einer Platinenbefestigungsfläche (24), und

einem länglichen Montagepfosten (26), der von der Platinenbefestigungsfläche (24) für das Einsetzen in die Montageöffnung (14) in dem Substrat (12) hervorragt,

dadurch gekennzeichnet, daß

der längliche Montagepfosten (26) mehrere sich in Längsrichtung erstreckende, kreisförmig angeordnete und beabstandete, im wesentlichen starre Rippen (30) aufweist, die einen Kreis (31) beschreiben, der einen Durchmesser aufweist, der annähernd gleich dem vorgegebenen Durchmesser der Montageöffnung (14) ist; und

daß eine Vielzahl von flexiblen, sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen (34) abwechselnd zwischen den im wesentlichen starren Rippen (30) angeordnet sind und einen Kreis beschreiben, dessen Durchmesser wenigstens etwas größer ist als der vorgegebene Durchmesser der Montageöffnung (14).

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, bei welchem die im wesentlichen starren Rippen (30) einen Kreis (31) beschreiben, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der vorgegebene Durchmesser der Montageöffnung (14).

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, bei welchem das aus Kunststoff gespritzte dielektrische Gehäuse (16) einen einstückig damit verbundenen Montagepfosten (26) umfaßt.

4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, bei welchem die flexiblen Rippen (34) äußere Randbereiche aufweisen, die sich schräg zur Innenseitenfläche der Montageöffnung (14) erstrecken, um ein Falten der flexiblen Rippen beim Einsetzen in die Montageöffnung zu vereinfachen.

5. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, bei welchem die im wesentlichen starren Rippen (30) einen mit einem Radius versehenen äußeren Rand aufweisen.

6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, bei welchem der Montagepfosten (26) ein entferntes abgeschrägtes Ende (32) aufweist, um das Einführen des Montagepfostens in die Montageöffnung (14) zu vereinfachen.

7. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, bei welchem die flexiblen Rippen (34) dünner sind als die im wesentlichen starren Rippen (30).