DE112014006961T5

DE112014006961T5 - Steckerelement, Buchsenelement und damit ausgestatteter Platinen-Steckverbinder

Info

Publication number: DE112014006961T5
Application number: DE112014006961.2T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Takahira
Original assignee: Yamaichi Electronics Co Ltd
Current assignee: Yamaichi Electronics Co Ltd
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2014-09-17
Publication date: 2017-06-14
Also published as: CN110247215B; CN107078426A; WO2016042625A1; CN107078426B; CN110247215A; JPWO2016042625A1; JP6428781B2

Abstract

Ein Platinen-Steckverbinder umfasst: ein Steckerelement (10), das auf eine Elektronikbauteilmontagefläche einer Leiterplatte (PCB1) gelötet ist; und ein Buchsenelement (12), das auf eine Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte (PCB2) dem Steckerelement (10) zugewandt gelötet ist. Da sich ein Befestigungsbereich (22am) und ein beweglicher Teilbereich (22an) eines Stromversorgungskontaktanschlusses (22ai) im Steckerelement (10) in eine Vielzahl von Bereiche verzweigen, kann ein flacher Plattenkontaktbereich eines Kontaktteilbereichs (22ac) zusammen mit einem inneren Isolatorelement (16) im Steckerelement (10) relativ zu einem feststehenden Anschlussbereich (22af) problemlos bewegt werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steckerelement, ein Buchsenelement und einen damit ausgestatteten Platinen-Steckverbinder zum elektrischen Verbinden einer Vielzahl von Leiterplatten.
Stand der Technik
In einer elektronischen Vorrichtung ist z. B. eine Vielzahl einander zugewandt angeordneter Leiterplatten auf relativ engem Raum montiert. Eine solche Vielzahl von Leiterplatten ist z. B. durch einen in der Patentliteratur 1 beschriebenen Platinen-Steckverbinder miteinander verbunden.
Ein derartiger Platinen-Steckverbinder umfasst z. B. ein Buchsenelement, das auf einer ersten Leiterplatte angeordnet ist, und ein Steckerelement, das auf einer der ersten Leiterplatte zugewandten zweiten Leiterplatte angeordnet ist.
Wie in der Patentliteratur 1 beschrieben, ist das Buchsenelement z. B. mit einem Bewegungsmechanismus zum Absorbieren eines Positionierungsfehlers relativ zum damit zu verbindenden Steckerelement versehen. Ein derartiger Bewegungsmechanismus weist eine Konfiguration auf, bei der Stromversorgungsanschlussblöcke relativ zu einem gemeinsamen Gehäuse beweglich abgestützt sind, sodass die Stromversorgungsanschlussblöcke auf beiden Enden und das gemeinsame Gehäuse durch eine Vielzahl von Signalanschlüssen und Stromversorgungsanschlüssen überbrückt sind. Zwischen jedem Stromversorgunganschlussblock und einem Signalanschlussblock im Buchsenelement ist ein Zwischenraum vorgesehen, in den eine Trennwand im oben beschriebenen Steckerelement eingefügt ist.
Wenn hierbei das Steckerelement mit dem Buchsenelement verbunden wird, werden die Trennwände im Steckerelement in die Zwischenräume im Buchsenelement eingefügt, wodurch die Signalanschlüsse und die Stromversorgungsanschlüsse im Buchsenelement mit den Signalanschlüssen und Stromversorgungsanschlüssen im Steckerelement ohne gegenseitige Fehlausrichtung verbunden werden können. Dementsprechend ist die erste Leiterplatte mit der zweiten Leiterplatte elektrisch verbunden.
Darüber hinaus wurde bei einem Hochstrom-Verbinder zum Verbinden von flexiblen Leiterplatten und dergleichen vorgeschlagen, dass eine Anschlussbreite eines Stromversorgungsanschlusses doppelt so breit wie die eines z. B. in der Patentliteratur 2 beschriebenen Signalanschlusses festgelegt ist.
Literaturliste
Patentliteratur

PTL 1: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2006-85944
PTL 2: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2007-299701

Zusammenfassung der Erfindung
Die Konfiguration, bei der die beiden Stromversorgungsanschlussblöcke durch das gemeinsame Gehäuse im Platinen-Steckverbinder, der den wie in der Patentliteratur 1 beschriebenen Bewegungsmechanismus umfasst, verbunden sind, weist folgendes Problem auf. Insbesondere wenn eine belegte Fläche des Platinen-Steckverbinders in der Leiterplatte relativ erhöht ist, werden mit höherer Wahrscheinlichkeit Risse im Übergang der Lötanschlussbereiche im Platinen-Steckverbinder aufgrund eines unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Leiterplatte und einem Konturbereich des Platinen-Steckverbinders erzeugt. Als Gegenmaßnahme gegen ein solches Problem ist es denkbar, den Platinen-Steckverbinder durch Ausbilden des Platinen-Steckverbinders mit einem einzigen Block zu verkleinern.
Wenn jedoch der Hochstrom-Platinen-Steckverbinder mit dem Bewegungsmechanismus mit einem einzigen Block verkleinert werden soll, kann eine solche Verkleinerung schwierig sein, da die Anzahl der Stromversorgungsanschlüsse und der Signalanschlüsse nicht reduziert werden kann. In einem solchen Fall ist es denkbar, die Anzahl der Anschlüsse durch, Festlegen der Anschlussbreite der Stromversorgungsanschlüsse größer als jene der anderen Signalanschlüsse im Hochstrom-Platinen-Steckverbinder zu reduzieren. Es besteht jedoch die Gefahr, dass eine solche Vergrößerung der Anschlussbreite der Stromversorgungsanschlüsse ein problemloses Funktionieren des Bewegungsmechanismus verhindert.
Angesichts des oben beschriebenen Problems ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steckerelement, ein Buchsenelement und einen Platinen-Steckverbinder bereitzustellen, der diese umfasst. Das Steckerelement, das Buchsenelement und der Platinen-Steckverbinder ermöglichen ein problemloses Funktionieren, selbst im Falle der Verwendung mit hohem Strom, und eine Verkleinerung des Platinen-Steckverbinders.
Zum Lösen der oben beschriebenen Aufgabe umfasst ein Platinen-Steckverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung: ein Steckerelement, das auf einer ersten Platine angeordnet ist und ein Buchsenverbindungselement umfasst, das eine Buchsenverbindungsöffnung aufweist und beweglich abgestützt ist, und eine Vielzahl von Kontaktanschlüssen, die zumindest eine Stromversorgungskontaktanschluss und zumindest einen Signalkontaktanschluss umfassen, die das Buchsenverbindungselement abstützen, sodass das Buchsenverbindungselement in eine Richtung senkrecht zu einer Befestigungs- und Löserichtung beweglich ist, und mit der ersten Platine elektrisch verbunden sind; und ein Buchsenelement, das auf einer zweiten Platine angeordnet ist und einen Verbindungsendbereich zum lösbaren Verbinden mit der Buchsenverbindungsöffnung des Buchsenverbindungselements, und eine Vielzahl von Kontaktanschlüssen, die zumindest einen Stromversorgungskontaktanschluss und zumindest einen Signalkontaktanschluss umfassen, die mit der Vielzahl von Kontaktanschlüssen im Steckerelement elektrisch verbunden sind und mit der zweiten Platine elektrisch verbunden sind, wenn der Verbindungsendbereich mit der Buchsenverbindungsöffnung verbunden ist. Der Stromversorgungskontaktanschluss im Steckerelement umfasst einen beweglichen Teilbereich, der in eine Vielzahl von Bereichen verzweigt ist, die mit einem Kontaktteilbereich mit einer größeren Fläche als jene des Kontaktteilbereichs des Signalkontaktanschlusses verbunden sind.
Darüber hinaus umfasst ein Steckerelement gemäß der vorliegenden Erfindung: ein Buchsenverbindungselement, das auf einer Platine angeordnet ist, wobei das Buchsenverbindungselement eine Buchsenverbindungsöffnung aufweist und beweglich abgestützt; und eine Vielzahl von Kontaktanschlüssen, die zumindest einen Stromversorgungskontaktanschluss und zumindest einen Signalkontaktanschluss aufweisen, die das Buchsenverbindungselement abstützen, sodass das Buchsenverbindungselement in eine Richtung senkrecht zu einer Befestigungs- und Löserichtung beweglich ist, und die mit der Platine elektrisch verbunden sind. Der Stromzufuhrkontaktanschluss im Steckerelement umfasst einen beweglichen Teilbereich, der in eine Vielzahl von Bereichen verzweigt ist, die mit einem Kontaktteilbereich mit einer größeren Fläche als jene eines Kontaktteilbereichs des Signalkontaktanschlusses verbunden sind.
Weiterhin umfasst ein Buchsenelement gemäß der vorliegenden Erfindung: einen Verbindungsbereich zum lösbaren Verbinden mit einer Buchsenverbindungsöffnung eines Buchsenverbindungselements in einem Steckerelement mit einer Vielzahl von Kontaktanschlüssen, die zumindest einen Stromversorgungskontaktanschluss und zumindest einen Signalkontaktanschluss umfassen, wobei der Verbindungsendbereich auf einer Platine angeordnet ist; und eine Vielzahl von Kontaktanschlüssen, die mit der Vielzahl von Kontaktanschlüssen im Steckerelement elektrisch verbunden sind und mit der Platine elektrisch verbunden sind, wenn der Verbindungsendbereich mit der Buchsenverbindungsöffnung verbunden ist. Der Stromversorgungskontaktanschluss im Steckerelement weist einen beweglichen Teilbereich auf, der in eine Vielzahl von Bereichen verzweigt ist, die mit einem Kontaktteilbereich mit einer größeren Fläche als jene eines Kontaktteilbereichs des Signalkontaktanschlusses verbunden sind.
Dem erfindungsgemäßen Steckerelement, Buchsenelement und damit versehenen Platinen-Steckverbinder entsprechend umfasst der Platinen-Steckverbinder ein Steckerelement, das auf einer ersten Platine angeordnet ist und ein Buchsenverbindungselement umfasst, das eine Buchsenverbindungsöffnung aufweist und beweglich abgestützt ist, und eine Vielzahl von Kontaktanschlüssen, die zumindest einen Stromversorgungskontaktanschluss und einen Signalkontaktanschluss umfassen, die das Buchsenverbindungselement so abstützen, dass dieses in eine Richtung senkrecht zu einer Befestigungs- und Löserichtung beweglich ist, und die mit der ersten Platine elektrisch verbunden sind. Der Stromzufuhrkontaktanschluss im Steckerelement umfasst einen beweglichen Teilbereich, der in eine Vielzahl von Bereichen verzweigt ist, die mit einem Kontaktteilbereich mit einer größeren Fläche als jene eines Kontaktteilbereichs des Signalkontaktanschlusses verbunden sind. Mit dem Stromversorgungskontaktanschluss, der einen Teil eines Bewegungsmechanismus bildet, kann der Bewegungsmechanismus somit selbst im Fall der Verwendung mit hohem Strom reibungslos funktionieren, und die Größe des Platinen-Steckverbinders kann reduziert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Explosionsansicht, die ein Steckerelement in auseinandergezogenem Zustand veranschaulicht, das in einem ersten Ausführungsbeispiel eines Platinen-Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht, die das erste Ausführungsbeispiel des Platinen-Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung zusammen mit Leiterplatten veranschaulicht;
3 zeigt eine perspektivische Ansicht, die den Platinen-Steckverbinder in einem Zustand veranschaulicht, bei dem das Steckerelement und ein Buchsenelement im in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel voneinander getrennt sind;
4 zeigt eine perspektivische Ansicht, die das Buchsenelement und das Steckerelement im in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel von unten gesehen veranschaulicht;
5 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht, die das Buchsenelement im in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel in auseinandergezogenem Zustand veranschaulicht;
6 zeigt eine Vorderansicht, die den Platine-Steckverbinder in einem Zustand veranschaulicht, bei dem das Steckerelement und das Buchsenelement im in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel miteinander verbunden sind;
7 zeigt eine Querschnittsansicht längs der Linie VII-VII in 6;
8 zeigt eine Vorderansicht, die das Buchsenelement im in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
9 zeigt eine Teilquerschnittsansicht längs der Linie IX-IX in 8;
10 zeigt eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnitts X in 9;
11 zeigt eine Draufsicht des in 2 dargestellten Steckerelements;
12 zeigt eine Querschnittsansicht längs der Linie XII-XII in 11;
13 zeigt eine Querschnittsansicht längs der Linie XIII-XIII in 11;
14A zeigt eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnitts XIVA in 13;
14B zeigt eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnitts XIVB in 13;
14C zeigt eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnitts XIVC in 12;
15 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel des Platinen-Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
16 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Variation eines Steckerelements veranschaulicht, das im zweiten Ausführungsbeispiel des Platinen-Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
17 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein drittes Ausführungsbeispiel des Platinen-Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
18 zeigt eine perspektivische Ansicht, die das Steckerelement im in 17 dargestellten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
19 zeigt eine vergrößerte Teilansicht eines Bereichs XIX in 18;
20 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein viertes Ausführungsbeispiel des Platinen-Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
21 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Buchsenelement im in 20 dargestellten Ausführungsbeispiel in auseinandergezogenem Zustand veranschaulicht;
22 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein fünftes Ausführungsbeispiel des Platinen-Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
23 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht, die das in 22 dargestellte Ausführungsbeispiel in auseinandergezogenem Zustand veranschaulicht;
24 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Variation des in 22 dargestellten Ausführungsbeispiels veranschaulicht;
25 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Deckel-Trägerelement veranschaulicht, das um ein an einer Platine befestigtes Buchsenelement vorgesehen ist; und
26 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, bei dem ein antistatischer Deckel am Deckel-Trägerelement befestigt ist.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Platinen-Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung zusammen mit einem Teil eines Paars von Leiterplatten, die einander zugewandt angeordnet sind.
In 2 sind die Leiterplatten PCB1 und PCB2 z. B. eine Mutterplatine bzw. eine Tochterplatine, die mit der Mutterplatine verbunden ist. Hierbei sei angemerkt, dass Arten, Größen und dergleichen der Leiterplatten PCB1 und PCB2 nicht auf solche Beispiele beschränkt sind, sondern jede Art von Leiterplatten (JIS Standard C 5603) verwendet werden können. Beispielsweise können eine Modulplatine und eine Trägerplatine verwendet werden. Darüber hinaus können die Leiterplatten PCB1 und PCB2 Leiterplatten ohne darauf montierte elektronische Vorrichtungen sein.
Der Platinen-Steckverbinder umfasst: ein Steckerelement 10, das auf eine Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB1 gelötet ist; und ein Buchsenelement 12, das auf eine Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 dem Steckerelement 10 zugewandt gelötet ist.
Wie in 3 bis 5 vergrößert dargestellt, ist das Buchsenelement 12 unter Verwendung eines Harzmaterials einstückig geformt und umfasst: einen sich verjüngenden Bereich 12A zum lösbaren Einfügen in eine Buchsenverbindungsöffnung in einem inneren Isolatorelement 16 in einem Steckerelement 14, das später beschrieben wird; einen feststehenden Endbereich 12F, der auf der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 befestigt ist; und einen Verbindungsbereich 12B, der den feststehenden Endbereich 12F mit dem oben beschriebenen sich verjüngenden Bereich 12A verbindet.
Der sich verjüngende Bereich 12A erstreckt sich in Längsrichtung, d. h. einer in 3 dargestellten Y-Koordinatenachse, und weist einander zugewandte Umfangsflächen parallel zur Y-Koordinatenachse auf. Innerhalb eines vorgegebenen Bereichs der Umfangsflächen sind längliche Nuten 12Si (i = 1 bis n, n ist eine positive ganze Zahl), die sich längs einer in 3 dargestellten Z-Koordinatenachse erstrecken, in vorgegebenen Abständen ausgebildet. Wie in 3 und 4 dargestellt, sind Signalkontaktanschlüsse 30ai (i = 1 bis n, n ist eine positive ganze Zahl) und später zu beschreibende Erdungskontaktanschlüsse durch Schlitze in die länglichen Nuten 12Si eingefügt. Darüber hinaus sind in 5 Stromzufuhranschlussnuten 12Ci (i = 1 bis 2) parallel neben der länglichen Nut 12Ci ganz rechts ausgebildet. Die Stromzufuhranschlussnut 12Ci weist eine größere Breite als jene der länglichen Nut 12Si auf. Wie in 3 und 4 dargestellt, sind Stromzufuhrkontaktanschlüsse 32ai (i = 1 bis 4), die später beschrieben werden, durch Schlitze in die Stromzufuhranschlussnuten 12Ci eingefügt. Ein Vorsprungbereich 12KR zum Verhindern eines fehlerhaften Einfügens ist an einer Ecke des sich verjüngenden Bereichs 12A ausgebildet, der einen Teil von Seitenwänden 12WR und 12WL des Buchsenelements 12 bildet. Der Vorsprungbereich 12KR steht mit einem inneren Eckbereich 16ER des in 1 dargestellten inneren Isolatorelements 16 im Eingriff, wenn das Buchsenelement 12 mit dem Steckerelement 14 in einer in 5 dargestellten normalen Ausrichtung verbunden ist.
Die Signalkontaktanschlüsse 30ai sind aus einem Drahtmaterial hergestellt und umfassen jeweils: einen feststehenden Anschlussbereich 30af, der auf die Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 gelötet werden soll; einen Kontaktteilbereich 30ac mit einem hakenförmigen Kontaktbereich an dessen Spitze; und einen Verbindungsteilbereich 30as, der den feststehenden Anschlussbereich 30af mit dem Kontaktteilbereich 30ac verbindet. Der Kontaktteilbereich 30ac ist in etwa senkrecht zu einem Ende der einen kurzen Seite des Verbindungsteilbereichs 30as L-förmig ausgebildet, während der feststehende Anschlussbereich 30af in etwa senkrecht zu einem Ende der anderen langen Seite des Verbindungsteilbereichs 30as ausgebildet ist.
Die Stromversorgungskontaktanschluss 32ai sind aus einem dünnen Blechmaterial hergestellt und umfassen jeweils: einen feststehenden Anschlussbereich 32af, der auf die Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 gelötet werden soll; einen Kontaktteilbereich 32ac, wobei dessen Spitze in drei hakenförmige Kontaktbereiche verzweigt ist; und einen Verbindungsteilbereich 32as, der den feststehenden Anschlussbereich 32af mit dem Kontaktteilbereich 32ac verbindet. Der Kontaktteilbereich 32ac ist in etwa senkrecht zu einem Ende der einen kurzen Seite des Verbindungsteilbereichs 32as L-förmig ausgebildet, während der feststehende Anschlussbereich 32af in etwa senkrecht zu einem Ende der anderen langen Seite des Verbindungsteilbereichs 32as ausgebildet ist. Der Kontaktteilbereich 32ac, der Verbindungsteilbereich 32as und der feststehende Anschlussbereich 32af des Stromzufuhrkontaktanschlusses 32ai weisen eine größere festgelegte Breite W als jene des Kontaktteilbereichs 30ac und des Verbindungsteilbereichs 30as des Signalkontaktanschlusses 30ai auf.
Wie in 3 und 7 dargestellt, weist der Verbindungsbereich 12B an dessen Innenseite einen konkaven Bereich 12R auf, an dessen Innenumfang die Verbindungsteilbereiche 30as der Signalkontaktanschlüsse 30ai und die Verbindungsteilbereiche 32as der Stromzufuhrkontaktanschlüsse 32ai angeordnet sind.
Wie in 9 dargestellt, sind Befestigungsklammern 34 in Nuten 12GR und 12GL eingepresst, die in beiden Enden des feststehenden Endbereichs 12F ausgebildet sind. Wie in 5 dargestellt, umfassen die Befestigungsklammern 34 jeweils: einen feststehenden Bereich 34f, der in die Nut 12GR oder 12GL eingepresst werden soll; und ein Paar von verzweigten Vorsprungbereichen 34a, die auf die Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 gelötet werden sollen. Wie in der vergrößerten Ansicht von 10 dargestellt, sind die Vorsprungbereiche 34a der Befestigungsklammern 34, die von einer Befestigungsfläche des feststehenden Endbereichs 12F durch die Nuten 12GR und 12GL nach außen vorragen, in eine Durchgangsöffnung TH2 in der Leiterplatte PCB2 eingefügt und damit verlötet. Um die Vorsprungbereiche 34a herum sind Positionierungsstifte 12P, die in Positionierungsöffnungen eingefügt werden sollen, die in der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 ausgebildet sind, einstückig mit dem feststehenden Endbereich 12F ausgebildet.
Somit ist, wie in 8 dargestellt, das Buchsenelement 12 auf der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 so befestigt, dass die Anordnung der Signalkontaktanschlüsse 30ai und der Stromzufuhrkontaktanschlüsse 32ai senkrecht zur Elektronikbauteilmontagefläche in einem Zustand ist, bei dem die Befestigungsfläche des feststehenden Endbereichs 12F des Buchsenelements 12 in Kontakt mit der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 steht.
Wie in 2 vergrößert dargestellt, umfasst das Steckerelement 10: ein äußeres Isolatorelement 14, das auf der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB1 befestigt ist und einen Rahmenbereich bildet; das innere Isolatorelement 16, das in einem Innenisolator-Gehäuseteil 14R im äußeren Isolatorelement 14 beweglich angeordnet ist; und Erdungskontaktanschlüsse 20ai, Signalkontaktanschlüsse 20bi (i = 1 bis n, n ist eine positive ganze Zahl) und Stromzufuhrkontaktanschlüsse 22ai (i = 1 bis 2), die alle auch als Elektrostatik-Beseitigungsanschlüsse dienen.
Das äußere Isolatorelement 14 ist unter Verwendung eines Harzmaterials einstückig geformt und umfasst das Innenisolator-Gehäuseteil 14R auf dessen Innenseite, welches das innere Isolatorelement 16, das später beschrieben wird, aufnimmt. Der Innenisolator-Gehäuseteil 14R ist so ausgebildet, dass dieses von Seitenwandbereichen 14WR und 14WL und Anschlussbefestigungswänden 14WF umgeben ist, welche die Seitenwandbereiche 14WR und 14WL verbinden.
In der Nähe beider Enden der Außenumfänge der gegenüberliegenden Anschlussbefestigungswände 14WF des äußeren Isolierelements 14 sind Krallenbereiche 14NR und 14NL einstückig ausgebildet, die mit Eingriffsöffnungen 18Wa in Anschlaghalterungen 18 im Eingriff stehen.
Wie in 4 dargestellt, sind die Anschlaghalterungen 18 an den Seitenwandbereichen 14WR bzw. 14WL des äußeren Isolatorelements 14 befestigt. Die Anschlaghalterungen 18 sind z. B. aus dünnem Blechmaterial in Torform hergestellt. Die Anschlaghalterungen 18 umfassen jeweils einen oberen Plattenbereich 18TW und Seitenplattenbereiche 18TW, die mit beiden Enden des oberen Plattenbereichs 18TW verbunden sind. Der obere Plattenbereich 18TW weist einen Kerbbereich in dessen Mitte auf. In einem Umfangsabschnitt, der den Kerbbereich bildet, sind einander zugewandte Verriegelungselemente 18ta ausgebildet, welche die Positionen eines Paars von Vorsprungbereichen des inneren Isolatorelements 16 regulieren, das später beschrieben wird. Darüber hinaus ist in der Mitte eines Endes des oberen Plattenbereichs TW ein Verriegelungselement 18B ausgebildet, das in jeweils eine von engen Nuten 14GR und 14GL in den Seitenwandbereichen 14WR und 14WL eingepresst wird. Jeder der Seitenplattenbereiche 18SW weist eine Eingriffsöffnung 18Wa zum Eingriff mit dem oben beschriebenen Krallenbereich 14NR oder 14NL auf. Jeder Seitenplattenbereich SW weist an dessen unterem Ende einen Lötbereich 18N auf. Wie in der vergrößerten Ansicht von 14C dargestellt, ist der Lötbereich 18N in eine Durchgangsöffnung TH1 in der Leiterplatte PCB1 eingefügt und damit verlötet.
Obwohl nicht dargestellt, weist der Innenumfang jeder der Anschlussbefestigungswände 14WF darin ausgebildete Nuten auf, in die Befestigungsbereiche 20am der Erdungskontaktanschlüsse 20ai, Befestigungsbereiche 20bm der Signalkontaktanschlüsse 20bi und Befestigungsbereiche der Stromzufuhrkontaktanschlüsse 22ai eingefügt sind. Die benachbarten Nuten sind durch Trennwände voneinander getrennt. Die Nuten 14G, in welche die Befestigungsbereiche 22am der beiden Stromversorgungskontaktanschlüsse 22ai eingefügt sind, sind nebeneinander an Positionen in der Nähe des Seitenwandbereichs 14WL in 4 ausgebildet. Dadurch können bei der Layoutgestaltung von Stromversorgungsleitungen in der Leiterplatte PCB1 die Stromversorgungsleitungen zusammengelegt werden.
Die Nuten 14G, in welche die Befestigungsbereiche 20am der Erdungskontaktanschlüsse 20ai eingefügt sind, sind diejenigen, die an Positionen ausgebildet sind, die dem Seitenwandbereich 14WR aus der Vielzahl von Nuten am nächsten liegen. Die Erdungskontaktanschlüsse 20ai sind den Erdungskontaktanschlüssen im Buchsenelement 12 zugewandt angeordnet.
Die Breite der Nuten 14G, in welche die Befestigungsbereiche 22am der Stromzufuhrkontaktanschlüsse 22ai eingefügt sind, ist größer als jene der Nuten festgelegt, in welche die Befestigungsbereiche 20am der anderen Erdungskontaktanschlüsse 20ai und die Befestigungsbereiche 20bm der Signalkontaktanschlüsse 20bi eingefügt sind.
Somit sind die Erdungskontaktanschlüsse 20ai, die Signalkontaktanschlüsse 20bi und die Stromzufuhrkontaktanschlüsse 22ai, die auf den Innenumfängen der Anschlussbefestigungswände 14WF abgestützt sind, über das innere Isolatorelement 16 einander zugewandt angeordnet.
Die Stromversorgungskontaktanschlüsse 22ai sind aus dünnem Blechmaterial hergestellt und umfassen jeweils: einen feststehenden Anschlussbereich 22af, der auf die Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB1 gelötet werden soll; einen Kontaktteilbereich 22ac mit einem flachen Plattenkontaktbereich an dessen Spitze; einen Befestigungsbereich 22am, der mit dem feststehenden Anschlussbereich 22af verbunden ist; und einen beweglichen Teilbereich 22an, der den Befestigungsbereich 22am mit dem Kontaktteilbereich 22ac verbindet. Der Befestigungsbereich 22am und der bewegliche Teilbereich 22an sind jeweils in eine Vielzahl von Bereichen, z. B. fünf Bereiche, verzweigt und sind schmaler als der flache Plattenkontaktbereich des Kontaktteilbereichs 22ac ausgebildet, der später beschrieben wird. Da der Befestigungsbereich 22am und der bewegliche Teilbereich 22an, wie oben beschrieben, in die Vielzahl von Bereichen verzweigt sind, kann der flache Plattenkontaktbereich des Kontaktteilbereichs 22ac relativ zum feststehenden Endbereich 22af problemlos bewegt werden. Der Befestigungsbereich 22am und der bewegliche Teilbereich 22an sind nicht auf ein solches Beispiel beschränkt, sondern können z. B. in vier oder sechs oder mehr Bereiche verzweigt sein.
Wie in 7 dargestellt, ist der flache Plattenkontaktbereich des Kontaktteilbereichs 22ac in eine Nut, die im Innenumfang des inneren Isolatorelements 16 ausgebildet ist, eingefügt und daran befestigt ist. Darüber hinaus stützt ein verbundener Abschnitt zwischen dem beweglichen Teilbereich 22an und dem Kontaktteilbereich 22ac ein unteres Ende des inneren Isolatorelements 16 ab.
Die Signalkontaktanschlüsse 20bi sind aus einem Drahtmaterial hergestellt und umfassen jeweils: einen feststehenden Anschlussbereich 20bf, der auf die Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB1 gelötet werden soll; einen Kontaktteilbereich 20bc mit einem Kontaktbereich an dessen Spitze; einen Befestigungsbereich 20bm, der mit einem feststehenden Anschlussbereich 20bf verbunden ist; und einen beweglichen Teilbereich 20bn, der den Befestigungsbereich 20bm mit dem Kontaktteilbereich 20bc verbindet. Wie in 7 dargestellt, ist der Kontaktbereich des Kontaktteilbereichs 20bc in eine Nut, die im Innenumfang des inneren Isolatorelements 16 ausgebildet ist, eingefügt und daran befestigt. Darüber hinaus stützt ein verbundener Abschnitt zwischen dem beweglichen Teilbereich 20bn und dem Kontaktteilbereich 20bc das untere Ende des inneren Isolatorelements 16 ab.
Die Erdungskontaktanschlüsse 20ai sind aus einem Drahtmaterial hergestellt und umfassen jeweils: einen feststehenden Anschlussbereich 20af, der auf die Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB1 gelötet werden soll; einen Kontaktteilbereich 20ac mit einem Kontaktbereich an dessen Spitze; einen Befestigungsbereich 20am, der mit dem feststehenden Anschlussbereich 20af verbunden ist; und einen beweglichen Teilbereich 20an, der den Befestigungsbereich 20am mit dem Kontaktteilbereich 20ac verbindet. Der Kontaktteilbereich 20ac weist eine Länge auf, die größer als jene des Kontaktteilbereichs 20bc des Signalkontaktanschlusses 20bi festgelegt ist. Wie in 7 dargestellt, ist der Kontaktbereich des Kontaktteilbereichs 20ac in eine Nut, die im Innenumfang des inneren Isolatorelements 16 ausgebildet ist, eingefügt und daran befestigt ist. Darüber hinaus stützt ein verbundener Abschnitt zwischen dem beweglichen Teilbereich 20an und dem Kontaktteilbereich 20ac das untere Ende des inneren Isolatorelements 16 ab.
Somit ist das innere Isolatorelement 16 durch die Stromzufuhrkontaktanschlüsse 22ai, die Signalkontaktanschlüsse 22bi und die Erdungskontaktanschlüsse 20ai abgestützt. Dadurch kann das innere Isolatorelement 16 über eine vorgegebene Strecke innerhalb des Innenisolator-Gehäuseteils 14R entlang den Richtungen der X-Koordinatenachse und der Y-Koordinatenachse in 3 bewegt werden. Dementsprechend ist ein Bewegungsmechanismus, der das innere Isolatorelement 16 relativ zum äußeren Isolatorelement 14 beweglich abstützt, von den Stromversorgungskontaktanschlüssen 22ai, den Signalkontaktanschlüssen 20bi und den Erdungskontaktanschlüssen 20ai gebildet. Somit können das Buchsenelement 12 und das Steckerelement 10 ungeachtet einer relativen Positionsfehlausrichtung zwischen dem Buchsenelement 12 und dem Steckerelement 10 problemlos befestigt und gelöst werden. Darüber hinaus wird eine Spannung, die Risse im Übergang zwischen den feststehenden Anschlussbereichen in den Leiterplatten PCB1 und PCB2 verursacht, reduziert.
Wie in 1 dargestellt, ist das innere Isolatorelement 16 als Buchsenverbindungselement unter Verwendung eines Harzmaterials einstückig geformt und weist an dessen Innenseite eine Buchsenverbindungsöffnung 16A auf, die den sich verjüngenden Bereich 12A des oben beschriebenen Buchsenelements 12 lösbar verbindet. Die Buchsenverbindungsöffnung 16A ist so ausgebildet, dass diese von Seitenwandbereichen 16WR und 16WL und einem Paar von Anschlussbefestigungswänden 16WF umgeben ist, welche die Seitenwandbereiche 16WR und 16WL verbinden.
Die Seitenwandbereiche 16WR und 16WL umfassen ein Paar von Vorsprungbereichen 16KR bzw. 16KL, die mit den Verriegelungselementen 18ta der oben beschriebenen Anschlaghalterungen 18 verriegelt sind.
Der Innenumfang einer jeden der Anschlussbefestigungswände 16WF weist eine Vielzahl von darin ausgebildeten Nuten 16Gai (i = 1 bis n, n ist eine positive ganze Zahl) und 16Gbi (i = 1 bis 2) auf, in welche die Kontaktteilbereiche 20ac der Erdungskontaktanschlüsse 20ai, die Kontaktteilbereiche 20bc der Signalkontaktanschlüsse 20bi und die Kontaktteilbereiche 22ac der Stromzufuhrkontaktanschlüsse 22ai eingefügt sind. Die benachbarten Nuten sind durch Trennwände voneinander getrennt. Die Nuten 16Gbi, in welche die Kontaktteilbereiche 20ac der beiden Stromversorgungskontaktanschlüsse 22ai eingefügt sind, sind nebeneinander an Positionen in der Nähe des Seitenwandbereichs 16WL in 1 und 13 angeordnet. Wie in der vergrößerten Ansicht von 14A dargestellt, ist die Position des obersten Endes des Kontaktteilbereichs 20ac oberhalb der Position des obersten Endes des durch die Trennwand daran angrenzenden Kontaktteilbereichs 20bc des Signalkontaktanschlusses 20bi angeordnet, und ist in der Nähe des Öffnungsendes des inneren Isolatorelements 16 festgelegt. Die Breite der Nuten 16Gbi, in welche die Kontaktteilbereiche 22ac der Stromzufuhrkontaktanschlüsse 22ai eingesetzt sind, ist größer als jene der Nuten festgelegt, in welche die anderen Kontaktteilbereiche 20ac der Erdungskontaktanschlüsse 20ai und die Kontaktteilbereiche 20bc der Signalkontaktanschlüsse 20bi eingefügt sind.
Die Nuten 16Gai, in welche die Kontaktteilbereiche 20bc der Erdungskontaktanschlüsse 20ai eingefügt sind, sind jene, die an Positionen ausgebildet sind, die dem Seitenwandbereich 16WR aus der Vielzahl von Nuten am nächsten liegen. Wie in der vergrößerten Ansicht von 14B dargestellt, ist die Position des obersten Endes des Kontaktteilbereichs 20ac des Erdungskontaktanschlusses 20ai oberhalb der Position des obersten Endes des durch die Trennwand daran angrenzenden Kontaktteilbereichs 20bc des Signalkontaktanschlusses 20bi angeordnet, und ist in der Nähe des Öffnungsendes des inneren Isolatorelements 16 festgelegt.
Somit sind die Erdungskontaktanschlüsse 20ai, die Signalkontaktanschlüsse 20bi und die Stromversorgungskontaktanschlüsse 22ai, die an den Innenumfängen der Anschlussbefestigungswände 16WF abgestützt sind, im Innern der Buchsenverbindungsöffnung 16A einander zugewandt angeordnet.
Bei der obigen Konfiguration werden das Steckerelement 10 und das Buchsenelement 12 verbunden, nachdem das Steckerelement 10 und das Buchsenelement 12 auf die Leiterplatten PCB1 bzw. PCB2 gelötet sind. Nachdem die Buchsenverbindungsöffnung 16A des inneren Isolatorelements 16 im Steckerelement 10 und der sich verjüngende Bereich 12A des Buchsenelements 12, wie in 3 dargestellt, einander zugewandt angeordnet sind, wird in einem solchen Fall der sich verjüngende Bereich 12A des Buchsenelements 12 in die Buchsenverbindungsöffnung 16A des inneren Isolatorelements 16 gegen die elastische Kraft der Kontaktteilbereiche der Signalkontaktanschlüsse 30ai und der Stromversorgungskontaktanschlüsse 32ai, wie in 2 dargestellt, gedrückt. Wenn der sich verjüngende Bereich 12A des Buchsenelements 12 in diesem Fall in die in 4 dargestellte Ausrichtung gedrückt wird, steht der Vorsprungbereich 12KR zum Verhindern eines fehlerhaften Einfügens in Eingriff mit dem inneren Eckbereich 16ER des inneren Isolatorelements 16. Somit ist der sich verjüngende Bereich 12A des Buchsenelements 12, wie in 7 dargestellt, in die Buchsenverbindungsöffnung 16A gedrückt. Wenn andererseits der Vorsprungbereich 12KR des sich verjüngenden Bereichs 12A des Buchsenelements 12 einem inneren Aussparungsbereich 16EL zum Einpassen des inneren Isolatorelements 16 zugewandt ist, behindert der Vorsprungbereich 12KR den Aussparungsbereich 16EL, wodurch ein fehlerhaftes Einfügen des Buchsenelements 12 verhindert wird.
Wenn der sich verjüngende Bereich 12A des Buchsenelements 12 in die Buchsenverbindungsöffnung 16A, wie in 7 dargestellt, gedrückt ist, wird darüber hinaus statische Elektrizität durch die Erdungskontaktanschlüsse 20ai und die Leiterplatte PCB1 beseitigt.
Wenn das Buchsenelement 12 andererseits vom Steckerelement 10 entfernt wird, wird der sich verjüngende Bereich 12A des Buchsenelements 12 aus der Buchsenverbindungsöffnung 16A des inneren Isolatorelements 16 herausgezogen.
15 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Platinen-Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Stromversorgungskontaktanschlüsse 22ai angrenzend an eines von Enden des äußeren Isolatorelements 14 und des inneren Isolatorelements 16 im Steckerelement 10 angeordnet. Beim in 15 dargestellten Ausführungsbeispiel sind stattdessen die Erdungskontaktanschlüsse 52ai (i = 1 bis 4) an beiden Enden eines Steckerelements vorgesehen, und die Stromversorgungskontaktanschlüsse 52bi (i = 1 bis 4) sind benachbart dazu zwischen den Erdungskontaktanschlüssen 52ai und den Signalkontaktanschlüssen 20bi vorgesehen.
Hierbei sei angemerkt, dass in 15 die gleichen Bauteile wie jene beim in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind und deren Beschreibung entfällt.
Ein Platinen-Steckverbinder umfasst: ein Steckerelement 40, das auf eine Elektronikbauteilmontagefläche einer Leiterplatte PCB1 (nicht dargestellt) gelötet ist; und ein Buchsenelement 42, das auf eine Elektronikbauteilmontagefläche einer Leiterplatte PCB2 (nicht dargestellt) dem Steckerelement 40 zugewandt gelötet ist.
Das Buchsenelement 42 ist unter Verwendung eines Harzmaterials einstückig geformt und umfasst: einen sich verjüngenden Bereich 42A zum lösbaren Einfügen in eine Buchsenverbindungsöffnung in einem inneren Isolatorelement 46 im Steckerelement 40, das später beschrieben wird; einen feststehenden Endbereich 42F, der auf der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 befestigt ist; und einen Verbindungsbereich 42B, der den feststehenden Endbereich 42F mit dem oben genannten sich verjüngenden Bereich 42A verbindet.
Der sich verjüngende Bereich 42A erstreckt sich in Längsrichtung, d.h. entlang einer in 15 dargestellten Y-Koordinatenachse, und weist einander zugewandte Umfangsflächen parallel zur Y-Koordinatenachse auf. Innerhalb eines vorgegebenen Bereichs der Umfangsflächen ist eine Vielzahl von länglichen Nuten, die sich entlang einer in 15 dargestellten Z-Koordinatenachse erstrecken, in vorgegebenen Abständen ausgebildet. Die Signalkontaktanschlüsse 30ai sind durch Schlitze in die länglichen Nuten eingefügt. Darüber hinaus sind in 15 Erdungsanschlussnuten und Stromversorgungsanschlussnuten parallel neben den an beiden Enden positionierten länglichen Nuten ausgebildet. Die Erdungsanschlussnuten und Stromversorgungsanschlussnuten weisen eine größere Breite als jene der oben beschriebenen länglichen Nuten auf. Erdungskontaktanschlüsse 32´ai und Stromversorgungskontaktanschlüsse 32´bi (i = 1 bis 4) sind durch Schlitze in die Erdungsanschlussnuten und Stromversorgungsanschlussnuten eingefügt. Ein Vorsprungbereich 42KR zum Verhindern eines fehlerhaften Einfügens ist an einer Ecke des sich verjüngenden Bereich 42A ausgebildet, der einen Teil der Seitenwände 42WR und 42WL des Buchsenelements 42 bildet. Der Vorsprungbereich 42KR steht mit einem inneren Eckbereich 46ER des inneren Isolatorelements 46, das später beschrieben wird, im Eingriff, wenn das Buchsenelement 42 mit dem Steckerelement 40 in einer in 15 dargestellten normalen Ausrichtung verbunden ist.
Wie im Fall der in 5 dargestellten Stromversorgungskontaktanschlüsse 32ai sind die Erdungskontaktanschlüsse 32´ai und die Stromversorgungskontaktanschlüsse 32´bi aus dünnem Blechmaterial hergestellt und umfassen jeweils: einen feststehenden Anschlussbereich, der auf die Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 gelötet werden soll; einen Kontaktteilbereich mit einem hakenförmigen Kontaktbereich an dessen Spitze; und einen Verbindungsteilbereich, der den feststehenden Anschlussbereich mit dem Kontaktteilbereich verbindet. Der Kontaktteilbereich ist in etwa senkrecht zu einem Ende der einen kurzen Seite des Verbindungsteilbereichs L-förmig ausgebildet, während der feststehende Anschlussbereich in etwa senkrecht zu einem Ende der anderen langen Seite des Verbindungsteilbereichs ausgebildet ist. Der Kontaktteilbereich, der Verbindungsteilbereich und der feststehende Anschlussbereich des Erdungskontaktanschlusses 32´ai und des Stromversorgungskontaktanschlusses 32´bi weisen eine größere Breite als jene des Kontaktteilbereichs 30ac und des Verbindungsteilbereichs 30as des Signalkontaktanschlusses 30ai auf.
Der Verbindungsbereich 42B des Buchsenelements 42 umfasst an seiner Innenseite einen konkaven Bereich 42R, an dessen Innenumfang die Verbindungsteilbereiche 30as der Signalkontaktanschlüsse 30ai und die Verbindungsteilbereiche der Erdungskontaktanschlüsse 32´ai und der Stromversorgungskontaktanschlüsse 32´bi angeordnet sind.
Befestigungsklammern 34 sind in Nuten eingepresst, die in beiden Enden des feststehenden Endbereichs 42F des Buchsenelements ausgebildet sind. Um die Vorsprungbereiche 34a herum sind Positionierungsstifte 42P, die in Positionierungsöffnungen eingefügt werden sollen, die in der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 ausgebildet sind, einstückig mit dem feststehenden Endbereich 42F ausgebildet.
Somit ist das Buchsenelement auf der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 so befestigt, dass die Anordnung der Signalkontaktanschlüsse 30ai, der Erdungskontaktanschlüsse 32´ai und der Stromversorgungskontaktanschlüsse 32´bi senkrecht zur Elektronikbauteilmontagefläche in einem Zustand ist, bei dem die Befestigungsfläche des feststehenden Endbereichs 42F des Buchsenelements 42 in Kontakt mit der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 steht.
Das Steckerelement 40 umfasst: ein äußeres Isolatorelement 44, das auf der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB1 befestigt ist und einen Rahmenbereich bildet; das innere Isolatorelement 46, das in einem Innenisolator-Gehäuseteil 44R im äußeren Isolatorelement 44 beweglich angeordnet ist; Stromversorgungskontaktanschlüsse 52bi (i = 1 bis 4), Signalkontaktanschlüsse 20bi (i = 1 bis n, n = ist eine positive ganze Zahl) und Erdungskontaktanschlüsse 52ai (i = 1 bis 4), die alle auch als Elektrostatik-Beseitigungsanschlüsse dienen.
Das äußere Isolatorelement 44 ist unter Verwendung eines Harzmaterials einstückig geformt und umfasst das Innenisolator-Gehäuseteil 44R auf dessen Innenseite, welches das innere Isolatorelement 46, das später beschrieben wird, aufnimmt. Das Innisolator-Gehäuseteil 44R ist so ausgebildet, dass dieses von Seitenwandbereichen 44WR und 44WL und Anschlussbefestigungswänden 44WF umgeben ist, welche die Seitenwandbereiche 44WR und 44WL verbinden.
In der Nähe beider Enden der Außenumfänge der gegenüberliegenden Anschlussbefestigungswände 44WF des äußeren Isolatorelements 44 sind Krallenbereiche 44NR und 44NL einstückig ausgebildet, die mit Eingriffsöffnungen 18Wa in Anschlaghalterungen 18 im Eingriff stehen.
Obwohl nicht dargestellt, weist der Innenumfang einer jeden der Anschlussbefestigungswände 44WF darin ausgebildete Nuten auf, in die Befestigungsbereiche der Stromversorgungskontaktanschlüsse 52bi, Befestigungsbereiche 20bm der Signalkontaktbereiche 20bi und Befestigungsbereiche der Erdungskontaktanschlüsse 52ai eingefügt sind. Die benachbarten Nuten sind durch Trennwände voneinander getrennt. Die Nuten, in welche die Befestigungsbereiche der Erdungskontaktanschlüsse 52ai eingefügt sind, sind nebeneinander an Positionen in der Nähe der Seitenwandbereiche 44WR und 44WL in 15 ausgebildet.
Nuten, in welche die Befestigungsbereiche der Stromversorgungskontaktanschlüsse 52bi eingefügt sind, sind nebeneinander zwischen den Nuten, in welche die Befestigungsbereiche der Erdungskontaktanschlüsse 52ai eingefügt sind, und den Nuten ausgebildet, in welche die Befestigungsbereiche der Signalkontaktanschlüsse 20bi eingefügt sind.
Die Breite der Nuten, in welche die Befestigungsbereiche der Erdungskontaktanschlüsse 52ai und die Stromversorgungskontaktanschlüsse 52bi eingefügt sind, ist größer als jene der Nuten festgelegt, in welche die anderen Befestigungsbereiche 20bm der Signalkontaktanschlüsse 20bi eingefügt sind.
Somit sind die Stromversorgungskontaktanschlüsse 52bi, die Signalkontaktanschlüsse 20bi und die Erdungskontaktanschlüsse 52ai, die an den Innenumfängen der Anschlussbefestigungswände 44WF abgestützt sind, über das innere Isolatorelement 46 einander zugewandt angeordnet.
Die Erdungskontaktanschlüsse 52ai sind aus dünnem Blechmaterial hergestellt und umfassen jeweils, einen feststehenden Anschlussbereich, der auf die Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB1 gelötet werden soll; einen Kontaktteilbereich mit einem flachen Plattenkontaktbereich an dessen Spitze; einen Befestigungsbereich, der mit dem feststehenden Anschlussbereich verbunden ist; und einen beweglichen Teilbereich, der den Befestigungsbereich mit dem Kontaktteilbereich verbindet. Der flache Plattenkontaktbereich des Kontaktteilbereichs ist in eine Nut, die im Innenumfang des inneren Isolatorelements 46 ausgebildet ist, eingefügt und daran befestigt. Darüber hinaus stützt ein verbundener Abschnitt zwischen dem beweglichen Teilbereich und dem Kontaktteilbereich das untere Ende des inneren Isolatorelements 46 ab.
Die Stromzufuhrkontaktanschlüsse 52bi sind aus dünnem Blechmaterial hergestellt und umfassen jeweils: einen feststehenden Anschlussbereich, der auf die Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB1 gelötet werden soll, einen Kontaktteilbereich mit einem Kontaktbereich an dessen Spitze; einen Befestigungsbereich, der mit dem feststehenden Anschlussbereich verbunden ist; und einen beweglichen Teilbereich, der den Befestigungsbereich mit dem Kontaktteilbereich verbindet. Der Kontaktteilbereich weist eine Länge auf, die etwas größer als jene des Kontaktteilbereichs 20bc des Signalkontaktanschlusses 20bi und kleiner als jene des Kontaktteilbereichs des Erdungskontaktanschlusses 52ai festgelegt ist. Der Kontaktbereich des Kontaktteilbereichs ist in eine Nut, die im Innenumfang des inneren Isolatorelements 46 ausgebildet ist, eingefügt und daran befestigt. Darüber hinaus stützt ein verbundener Abschnitt zwischen dem beweglichen Teilbereich und dem Kontaktteilbereich das untere Ende des inneren Isolatorelements 46 ab.
Somit ist das innere Isolatorelement 46 durch die Erdungskontaktanschlüsse 52ai, die Signalkontaktanschlüsse 20bi und die Stromversorgungskontaktanschlüsse 52bi abgestützt. Daher kann das innere Isolatorelement 46 über eine vorgegebene Strecke innerhalb des Innenisolator-Gehäuseteils 44R entlang den Richtungen der X-Koordinatenachse und der Y-Koordinatenachse in 15 bewegt werden. Dementsprechend ist ein Bewegungsmechanismus, der das innere Isolatorelement 46 relativ zum äußeren Isolatorelement 44 abstützt, durch die Erdungskontaktanschlüsse 52ai, die Signalkontaktanschlüsse 20bi und die Stromversorgungskontaktanschlüsse 52bi gebildet.
Das innere Isolatorelement 56 ist unter Verwendung eines Harzmaterials einstückig geformt und weist eine Buchsenverbindungsöffnung 46A auf dessen Innenseite auf, die den sich verjüngenden Bereich 42A des zuvor beschriebenen Buchsenelements 42 lösbar verbindet. Die Buchsenverbindungsöffnung 46A ist so ausgebildet, dass diese von den Seitenwandbereichen 46WR und 46WL und einem Paar von Anschlussbefestigungswänden 46WF umgeben ist, welche die Seitenwandbereiche 46WR und 46WL verbinden.
Die Seitenwandbereiche 46WR und 46WL umfassen jeweils ein Paar von Vorsprungbereichen (nicht dargestellt), die mit den Verriegelungselementen 18ta der oben beschriebenen Anschlaghalterungen 18 verriegelt sind.
Der Innenumfang einer jeden der Anschlussbefestigungswände 46WF weist eine Mehrzahl von darin ausgebildete Nuten auf, in welche die Kontaktteilbereiche der Stromversorgungskontaktanschlüsse 52bi, die Kontaktteilbereiche 20bc der Signalkontaktanschlüsse 20bi und die Kontaktteilbereiche der Erdungskontaktanschlüsse 52ai eingefügt sind. Die benachbarten Nuten sind durch Trennwände voneinander getrennt. Nuten, in welche die Kontaktteilbereiche der Erdungskontaktanschlüsse 52ai eingefügt sind, sind nebeneinander an Positionen in der Nähe der Seitenwandbereiche von 46WR und 46WL ausgebildet. Die Position des obersten Endes des Kontaktteilbereichs ist oberhalb der Position des obersten Endes des durch die Trennwand daran angrenzenden Kontaktteilbereichs des Stromzufuhrkontaktanschlusses 52bi angeordnet, und ist in der Nähe des Öffnungsendes des inneren Isolatorelements 46 festgelegt. Die Breite der Nuten, in welche die Kontaktteilbereiche der Erdungskontaktanschlüsse 52ai und die Stromzufuhrkontaktanschlüsse 52bi eingefügt sind, sind größer als jene der Nuten festgelegt, in welche die anderen Kontaktteilbereiche 20bc der Signalkontaktanschlüsse 20bi eingefügt sind.
Somit sind die Stromversorgungskontaktanschlüsse 52bi, die Signalkontaktanschlüsse 20bi und die Erdungskontaktanschlüsse 52ai, die an den Innenumfängen der Anschlussbefestigungswände 46WF abgestützt sind, im Innern der Buchsenverbindungsöffnung 46A einander zugewandt angeordnet.
Wenn in diesem Ausführungsbeispiel der sich verjüngende Bereich 42A des Buchsenelements 52 in die in 15 dargestellte Ausrichtung gedrückt wird, wird der Vorsprungbereich 42KR zum Verhindern eines fehlerhaften Einfügens wiederum mit dem inneren Eckbereich 46ER des inneren Isolatorelements 46 in Eingriff gebracht. Somit ist der sich verjüngende Bereich 42A des Buchsenelements 42 in die Buchsenverbindungsöffnung 46A gedrückt. Wenn andererseits der Vorsprungbereich 42KR des sich verjüngenden Bereichs 42A des Buchsenelements 42 einem inneren Aussparungsbereich 46EL zum Einpassen in das innere Isolatorelement 56 zugewandt ist, behindert der Vorsprungbereich 42KR den Aussparungsbereich 46EL, wodurch ein fehlerhaftes Einfügen des Buchsenelements 42 verhindert wird.
Wenn der sich verjüngende Bereich 42A des Buchsenelements 42 in die Buchsenverbindungsöffnung 46A gedrückt wird, wird darüber hinaus statische Elektrizität durch die Erdungskontaktanschlüsse 52ai und die Leiterplatte PCB1 beseitigt.
Hierbei sei angemerkt, dass in diesem Ausführungsbeispiel die Länge des Kontaktteilbereichs des Stromversorgungskontaktanschlusses 52bi etwas größer als jene des Kontaktteilbereichs 20bc des Signalkontaktanschlusses 20bi und kleiner als jene des Kontaktteilbereichs des angrenzenden Erdungskontaktanschlusses 52ai festgelegt ist. Die Länge des Kontaktteilbereichs des Stromversorgungskontaktbereichs 52bi muss jedoch nicht immer wie oben beschrieben festgelegt sein. Wie z. B. in 16 dargestellt, können die Stromversorgungskontaktanschlüsse 52bi mit Kontaktteilbereichen mit der gleichen Länge an beiden Enden auf der Innenseite des inneren Isolatorelements 46 vorgesehen sein, und die Erdungskontaktanschlüsse können angrenzend an die Stromversorgungskontaktanschlüsse 52bi vorgesehen sein. Die Länge des Kontaktteilbereichs des Erdungskontaktanschlusses ist größer als jene des Kontaktteilbereichs des angrenzenden Signalkontaktbereichs festgelegt.
17 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Platinen-Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Stromversorgungskontaktanschlüsse 22ai an einem Ende des inneren Isolatorelements 16 im Steckerelement vorgesehen, und die Erdungskontaktanschlüsse 20ai sind in der Nähe des anderen Endes des inneren Isolatorelements 16 vorgesehen. Beim in 17 dargestellten Ausführungsbeispiel sind stattdessen die Erdungskontaktanschlüsse 20ai an beiden Enden eines inneren Isolatorelements 56 in einem Steckerelement 53 vorgesehen, und die Stromversorgungskontaktanschlüsse 20ci (i = 1 bis 4) und die Signalkontaktanschlüsse 20bi sind angrenzend an die Erdungskontaktanschlüsse 20ai vorgesehen.
Hierbei sei angemerkt, dass in 17 die gleichen Bauteile wie jene, die in 1 und 5 dargestellt sind, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind und deren wiederholte Beschreibung entfällt.
Ein Platinen-Steckverbinder umfasst: das Steckerelement 53, das auf die Elektronikbauteilmontagefläche einer Leiterplatte PCB1 (nicht dargestellt) gelötet ist; und ein Buchsenelement 51, das auf eine Elektronikbauteilmontagefläche einer Leiterplatte PCB2 (nicht dargestellt) dem Steckerelement 53 zugewandt gelötet ist.
Das Buchsenelement 51 ist unter Verwendung eines Harzmaterials einstückig geformt und umfasst: einen sich verjüngenden Bereich zum lösbaren Einfügen in eine Buchsenverbindungsöffnung in einem inneren Isolatorelement 56 im Steckerelement 53, das später beschrieben wird; einen feststehenden Endbereich, der auf der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 befestigt ist; und einen Verbindungsbereich, der den feststehenden Endbereich mit dem oben beschriebenen, sich verjüngenden Bereich verbindet.
Der sich verjüngende Bereich erstreckt sich in Längsrichtung, d. h entlang einer in 17 dargestellten Y-Koordinatenachse, und weist einander zugewandte Umfangsflächen parallel zur Y-Koordinatenachse auf. Innerhalb eines vorgegebenen Bereichs der Umfangsflächen ist eine Vielzahl von länglichen Nuten, die sich entlang einer in 17 dargestellten Z-Koordinatenachse erstrecken, in vorgegebenen Abständen ausgebildet. Erdungskontaktanschlüsse 30bi, Stromversorgungskontaktanschlüsse 30ci und Signalkontaktanschlüsse 30ai sind durch Schlitze in die länglichen Nuten eingefügt.
Ein Vorsprungbereich (nicht dargestellt) zum Verhindern eines fehlerhaften Einfügens ist an einer Ecke des sich verjüngenden Bereichs ausgebildet, der einen Teil von Seitenwänden des Buchsenelements 51 bildet. Der Vorsprungbereich steht mit einem inneren Eckbereich (nicht dargestellt) des inneren Isolatorelements 56 im Eingriff, das später beschrieben wird, wenn das Buchsenelement 51 mit dem Steckerelement 53 in einer in 17 dargestellten normalen Ausrichtung verbunden ist.
Wie im Fall der Signalkontaktanschlüsse 30ai sind die Erdungskontaktanschlüsse 30bi und die Stromversorgungskontaktanschlüsse 30ci aus einem Drahtmaterial hergestellt und umfassen jeweils: einen feststehenden Anschlussbereich, der auf die Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 gelötet werden soll; einen Kontaktteilbereich mit einem hakenförmigen Kontaktbereich an dessen Spitze; und einen Verbindungsteilbereich, der den feststehenden Anschlussbereich mit dem Kontaktteilbereich verbindet.
Der Verbindungsbereich des Buchsenelements 51 umfasst einen konkaven Bereich 51R auf dessen Innenseite, an dessen Innenumfang die Verbindungsteilbereiche der Signalkontaktanschlüsse 30ai und die Verbindungsteilbereiche der Erdungskontaktanschlüsse 30bi und die Stromversorgungskontaktanschlüsse 30ci angeordnet sind.
Befestigungsklammern 33 sind in Nuten eingepresst, die an beiden Enden des feststehenden Endbereichs des Buchsenelements 51 ausgebildet sind. Um die Befestigungsklammern 33 herum sind Positionierungsstifte 51P, die in Positionierungsöffnungen eingefügt werden sollen, die in der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 ausgebildet sind, einstückig mit dem feststehenden Endbereich ausgebildet.
Somit ist das Buchsenelement 51 an der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 so befestigt, dass die Anordnung der Signalkontaktanschlüsse 30ai, der Erdungskontaktanschlüsse 30bi und der Stromversorgungskontaktanschlüsse 30ci senkrecht zur Elektronikbauteilmontagefläche in einem Zustand liegt, bei dem die Befestigungsfläche des feststehenden Endbereichs des Buchsenelements 51 in Kontakt mit der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 steht.
Wie in 18 vergrößert dargestellt, umfasst das Steckerelement 53: ein äußeres Isolatorelement 54, das auf der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB1 befestigt ist und einen Rahmenbereich bildet; das innere Isolatorelement 56, das in einem Innenisolator-Gehäuseteil 54R im äußeren Isolatorelement 54 beweglich angeordnet ist; die Erdungskontaktanschlüsse 20ai (i = 1 bis 2), Signalkontaktanschlüsse 20bi (i = 1 bis n, n ist eine positive ganze Zahl) und Stromversorgungskontaktanschlüsse 20ci (i = 1 bis 4), die alle auch als Elektrostatik-Beseitigungsanschlüsse dienen.
Das äußere Isolatorelement 54 ist unter Verwendung eines Harzmaterials einstückig geformt und umfasst das Innenisolator-Gehäuseteil 54R an dessen Innenseite, welches das innere Isolatorelement 54, das später beschrieben wird, aufnimmt. Das Innenisolator-Gehäuseteil 54R ist so ausgebildet, dass dieses durch gegenüberliegendes Seitenwandbereiche und Anschlussbefestigungswände umgeben ist, welche die Seitenbereiche verbinden.
In der Nähe beider Enden der Außenumfänge der gegenüberliegenden Anschlussbefestigungswände des äußeren Isolatorelements 54 sind Krallenbereiche einstückig ausgebildet, die mit Eingriffsöffnungen 18Wa in Anschlaghalterungen 18 in Eingriff stehen.
Obwohl nicht dargestellt, weist der Innenumfang einer jeden der Anschlussbefestigungswände darin ausgebildete Nuten auf, in welche die Befestigungsbereiche 20am der Erdungskontaktanschlüsse 20ai, Befestigungsbereiche der Signalkontaktanschlüsse 20bi und Befestigungsbereiche der Stromversorgungskontaktanschlüsse 22ci eingefügt sind. Die benachbarten Nuten sind durch Trennwände voneinander getrennt.
Die Nuten, in welche die Befestigungsbereiche 20am der Erdungskontaktanschlüsse 20ai eingefügt sind, sind jene, die an Positionen ausgebildet sind, die einem der Seitenwandbereiche aus der Vielzahl der Nuten in 19 am nächsten liegen.
Somit sind die Erdungskontaktanschlüsse 20ai, die Signalkontaktanschlüsse 20bi und die Stromversorgungskontaktanschlüsse 20ci, die von den Innenumfängen der Anschlussbefestigungswände abgestützt werden, über das innere Isolatorelement 56 einander zugewandt angeordnet.
Die Stromversorgungskontaktanschlüsse 20ci sind aus einem Drahtmaterial hergestellt und umfassen jeweils: einen feststehenden Anschlussbereich, der auf die Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB1 gelötet werden soll; einen Kontaktteilbereich, mit einem Kontaktbereich an dessen Spitze; einen Befestigungsbereich, der mit dem feststehenden Anschlussbereich verbunden ist; und einen beweglichen Teilbereich, der den Befestigungsbereich mit dem Kontaktteilbereich verbindet. Der Kontaktbereich des Kontaktteilbereichs ist in eine Nut, die im Innenumfang des inneren Isolatorelements 56 ausgebildet ist, eingefügt und daran befestigt. Darüber hinaus stützt ein verbundener Abschnitt zwischen dem beweglichen Teilbereich und dem Kontaktteilbereich ein unteres Ende des inneren Isolatorelements 56 ab.
Somit ist das innere Isolatorelement 56 von den Stromversorgungskontaktanschlüssen 20ci, den Signalkontaktanschlüssen 20bi und den Erdungskontaktanschlüssen 20ai abgestützt. Daher kann das innere Isolatorelement 56 über eine vorgegebene Strecke innerhalb des Innenisolator-Gehäuseteils 54R entlang den Richtungen der X-Koordinatenachse und der Y-Koordinatenachse in 17 bewegt werden. Dementsprechend ist ein Bewegungsmechanismus, der das innere Isolatorelement 56 relativ zum äußeren Isolatorelement 54 beweglich abstützt, durch die Stromversorgungskontaktanschlüsse 20ci, die Signalkontaktanschlüsse 20bi und die Erdungskontaktanschlüsse 20ai gebildet. Demzufolge können das Buchsenelement 51 und das Steckerelement 53 ungeachtet einer relativen Positionsfehlausrichtung zwischen dem Buchsenelement 54 und dem Steckerelement 53 problemlos befestigt und gelöst werden. Darüber hinaus wird eine Spannung, die Risse im Übergang zwischen den feststehenden Anschlussbereichen in den Leiterplatten PCB1 und PCB2 verursacht, reduziert.
Das innere Isolatorelement 56 ist unter Verwendung eines Harzmaterials einstückig geformt und weist eine Buchsenverbindungsöffnung 56A an dessen Innenseite auf, die den oben beschriebenen sich verjüngenden Bereich des Buchsenelements 51 lösbar verbindet. Die Buchsenverbindungsöffnung 56A ist so ausgebildet, dass diese von Seitenwandbereichen 56WR und 56WL und einem Paar von Anschlussbefestigungswänden umgeben ist, welche die beiden Seitenwandbereiche 56WR und 56WL verbinden.
Die Seitenwandbereiche 56WR und 56WL umfassen jeweils ein Paar von Vorsprungbereichen (nicht dargestellt), die mit den Verriegelungselementen 18ta der oben beschriebenen Anschlaghalterungen 18 verriegelt sind.
Der Innenumfang einer jeden der Anschlussbefestigungswände weist eine Vielzahl von darin ausgebildeten Nuten auf, in welche die Kontaktteilbereiche 20ac der Erdungskontaktanschlüsse 20ai, die Kontaktteilbereiche 20bc der Signalkontaktanschlüsse 20bi und die oben beschriebenen Kontaktteilbereiche der Stromversorgungskontaktanschlüsse 22ci eingefügt sind. Die benachbarten Nuten sind durch Trennwände voneinander getrennt. Wie in der vergrößerten Darstellung von 19 veranschaulicht, ist die Position des obersten Endes des Kontaktteilbereichs 20ac des Erdungskontaktanschlusses 20ai oberhalb der Position des obersten Endes des durch die Trennwand daran angrenzenden Kontaktteilbereichs des Stromversorgungskontaktanschlusses 20ai angeordnet, und ist in der Nähe des Öffnungsendes des inneren Isolatorelements 56 festgelegt.
Die Nuten, in welche die Kontaktteilbereiche 20bc der Erdungskontaktanschlüsse 20ai eingefügt sind, sind diejenigen, die an Positionen ausgebildet sind, die den Seitenwandbereichen 56WL aus der Vielzahl der Nuten am nächsten liegen.
Somit sind die Erdungskontaktanschlüsse 20ai, die Signalkontaktanschlüsse 20bi und die Stromversorgungskontaktanschlüsse 22ci, die von den Innenumfängen der Anschlussbefestigungswände abgestützt sind, im Innern der Buchsenverbindungsöffnung 56A einander zugewandt angeordnet.
Bei der obigen Konfiguration werden das Steckerelement 53 und das Buchsenelement 51 verbunden, nachdem das Steckerelement und das Buchsenelement mit den Leiterplatten PCB1 bzw. PCB2 verlötet sind. In einem solchen Fall wird, nachdem die Buchsenverbindungsöffnung 56A des inneren Isolatorelements 56 im Steckerelement 53 und der sich verjüngende Bereich des Buchsenelements 51 einander zugewandt angeordnet sind, der sich verjüngende Bereich des Buchsenelements 51 in die Buchsenverbindungsöffnung 56A des inneren Isolatorelements 56 gegen die elastische Kraft der Kontaktteilbereiche der Erdungskontaktanschlüsse 30bi, der Signalkontaktanschlüsse 30ai und der Stromversorgungskontaktanschlüsse 30ci gedrückt. Wenn der sich verjüngende Bereich des Buchsenelements 51 in die Buchsenverbindungsöffnung 56A, wie in 17 dargestellt, gedrückt ist, wird darüber hinaus statische Elektrizität durch die Erdungskontaktanschlüsse 20ai und die Leiterplatte PCB1 beseitigt.
Wenn das Buchsenelement 51 andererseits vom Steckerelement 53 entfernt wird, wird der sich verjüngende Bereich des Buchsenelements 51 aus der Buchsenverbindungsöffnung 56A des inneren Isolatorelements 56 herausgezogen.
20 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Platinen-Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung.
Beim in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird statische Elektrizität aus der Leiterplatte PCB2 durch die Erdungskontaktanschlüsse im Buchsenelement 12 beseitigt. In 20 beseitigt stattdessen das Buchsenelement 12´, das den Erdungsbügel 13 als Elektrostatik-Beseitigungselement umfasst, statische Elektrizität durch den Erdungsbügel 13 aus der Leiterplatte PCB2. Wenn ein aufgeladener Bediener das Buchsenelement 12´ berührt, wird somit statische Elektrizität vom Bediener durch den Erdungsbügel 13 und die Leiterplatte PCB2 beseitigt.
Hierbei sei angemerkt, dass in 20 die gleichen Bauteile wie jene im in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind und deren Beschreibung entfällt.
Ein Platinen-Steckverbinder umfasst: ein Steckerelement, das auf eine Elektronikbauteilmontagefläche einer Leiterplatte PCB1, wie oben beschrieben, gelötet ist; und ein Buchsenelement 12´, das auf eine Elektronikbauteilmontagefläche einer Leiterplatte PCB2 dem Steckerelement zugewandt gelötet ist.
Das Steckerelement weist die gleiche Konfiguration wie jene auf, die in 1 dargestellt ist.
Das Buchsenelement 12´ ist unter Verwendung eines Harzmaterials einstückig geformt und umfasst: einen sich verjüngenden Bereich 12´A zum lösbaren Einfügen in eine Verbindungsöffnung in einem inneren Isolatorelement im Steckerelement; einen feststehenden Endbereich 12´F, der auf der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 befestigt ist; und einen Verbindungsbereich 12´B, der den feststehenden Endbereich 12´F mit dem vorgenannten sich verjüngenden Bereich 12´A verbindet.
Der sich verjüngende Bereich 12´A erstreckt sich in Längsrichtung, d. h. entlang einer in 20 dargestellten Y-Koordinatenachse und weist einander gegenüberliegende Umfangsflächen parallel zur Y-Koordinatenachse auf. Innerhalb eines vorgegebenen Bereichs der Umfangsflächen sind längliche Nuten, die sich entlang einer in 20 dargestellten Z-Koordinatenachse erstrecken, in vorgegebenen Abständen ausgebildet. Signalkontaktanschlüsse 30ai (i = 1 bis n, n ist eine positive ganze Zahl) sind durch Schlitze in die länglichen Nuten eingefügt. Darüber hinaus sind in 20 Stromversorgungsanschlussnuten parallel neben der länglichen Nut ganz rechts ausgebildet. Die Stromversorgungsanschlussnut weist eine größere Breite als jene der länglichen Nut auf. Stromversorgungskontaktanschlüsse 32ai (i = 1 bis n, n ist eine positive ganze Zahl) sind durch Schlitze in die Stromversorgungsanschlussnuten eingefügt. Ein Vorsprungbereich zum Verhindern eines fehlerhaften Einsetzens ist an einer Ecke des sich verjüngenden Teils 12´A ausgebildet, der einen Teil von Seitenwänden 12´WR und 12´WL des Buchsenelements 12´ bildet. Der Vorsprungbereich steht mit einem inneren Eckbereich des inneren Isolatorelements im Eingriff, wenn das Buchsenelement 12´ mit dem Steckerelement in normaler Ausrichtung verbunden ist.
Der Verbindungsbereich 12´B umfasst auf dessen Innenseite einen konkaven Bereich, an dessen Innenumfang die Verbindungsteilbereiche 30as der Signalkontaktanschlüsse 30ai und die Verbindungsteilbereiche 32as der Stromversorgungskontaktanschlüsse 32ai angeordnet sind.
Ein Erdungsbügel 13 ist als Elektrostatik-Beseitigungselement an den Seitenwänden 12´WR und 12´WL des Buchsenelements 12´ und einer Spitzenfläche des sich verjüngenden Bereichs 12´A angeordnet. Der Erdungsbügel 13 ist in Torform unter Verwendung eines streifenförmigen dünnen Blechmaterials ausgebildet. Der Erdungsbügel 13 umfasst: einen linearen Bereich 13a, der mit der Spitzenfläche des sich verjüngenden Bereichs 12´A in Kontakt kommt; und Schenkelbereiche 13b und 13c, die mit den Seitenwandbereichen 12´WR bzw. 12´WL in Kontakt kommen. Die Schenkelbereiche 13b und 13c weisen Spitzen auf, die auf eine Erdungsleitung eines Leitermusters auf der Leiterplatte PCB2 durch die feststehenden Endbereiche 12´F gelötet sind. Somit wird statische Elektrizität in dem noch mit dem Steckerelement zu verbindenden aufgeladenen Buchsenelement 12´ durch den Erdungsbügel 13 und die Erdungsleitung des Leitermusters auf der Leiterplatte PCB2 beseitigt.
Befestigungsklammern (nicht dargestellt) sind in Nuten (nicht dargestellt) eingepresst, die an beiden Enden der feststehenden Endbereiche 12´F ausgebildet sind. Vorsprungbereiche der Befestigungsklammern, die aus einer Befestigungsfläche des feststehenden Endbereichs 12´F durch die Nuten nach außen vorragen, sind in eine Durchgangsöffnung in der Leiterplatte PCB2 eingefügt und damit verlötet. Um die Vorsprungbereiche sind Positionierungsstifte 12´P, die in Positionierungsöffnungen, die in der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 ausgebildet ist, eingefügt werden sollen, einstückig mit den feststehenden Endbereichen 12´F ausgebildet.
Somit ist das Buchsenelement 12´ auf der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 so befestigt, dass die Anordnung der Signalkontaktanschlüsse 30ai und der Stromversorgungskontaktanschlüsse 32ai senkrecht zur Elektronikbauteilmontagefläche in einem Zustand angeordnet ist, bei dem die Befestigungsfläche des feststehenden Endbereichs 12´F des Buchsenelements 12´ in Kontakt mit der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 in Kontakt steht.
22 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des Platinen-Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei dem in 20 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die statische Elektrizität aus der Leiterplatte PCB2 durch den Erdungsbügel 13 im Buchsenelement 12´ beseitigt. Bei dem in 22 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst stattdessen ein Buchsenelement 62 sechs Erdungsplatten 60 als Elektrostatik-Beseitigungselemente. Die sechs Erdungsplatten 60 sind in vorgegebenen Abständen auf gerader Linie im Buchsenelement 62 angeordnet.
Ein Platinen-Steckverbinder umfasst: ein Steckerelement, das auf eine Elektronikbauteilmontagefläche einer Leiterplatte PCB1, wie oben beschrieben, gelötet ist; und ein Buchsenelement 62, das auf eine Elektronikbauteilmontagefläche einer Leiterplatte PCB2 dem Steckerelement zugewandt gelötet ist.
Das Steckerelement weist die gleiche Konfiguration wie jenes auf, das in 1 dargestellt ist.
Das Buchsenelement 62 ist unter Verwendung eines Harzmaterials einstückig geformt und umfasst: einen sich verjüngenden Bereich 62A zum lösbaren Einfügen in eine Verbindungsöffnung in einem inneren Isolatorelement im Steckerelement; einen feststehenden Endbereich 62F, der auf der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 befestigt ist; und einen Verbindungsbereich 62B, der den feststehenden Endbereich 62F mit dem vorgenannten sich verjüngenden Bereich 62A verbindet.
Der sich verjüngende Bereich 62A erstreckt sich in Längsrichtung, d. h. entlang einer in 22 dargestellten Y-Koordinatenachse, und weist einander zugewandte Umfangsflächen parallel zur Y-Koordinatenachse auf. Innerhalb eines vorgegebenen Bereichs der Umfangsflächen sind längliche Nuten, die sich entlang einer in 22 dargestellten Z-Koordinatenachse erstrecken, in vorgegebenen Abständen ausgebildet. Signalkontaktanschlüsse 30ai (i = 1 bis n, n ist eine positive ganze Zahl) sind durch Schlitze in die länglichen Nuten eingefügt. Darüber hinaus sind in 22 Stromversorgungsanschlussnuten parallel neben der länglichen Nut ganz links ausgebildet. Die Stromversorgungskontaktnut weist eine größere Breite als jene der länglichen Nut auf. Stromversorgungskontaktanschlüsse 32ai (i = 1 bis 4) sind durch Schlitze in die Stromanschlussanschlussnuten eingefügt. Ein Vorsprungbereich zum Verhindern eines fehlerhaften Einfügens ist an einer Ecke des sich verjüngenden Bereich 62A ausgebildet, der einen Teil der Seitenwände 62WR und 62WL des Buchsenelements 62 bildet. Der Vorsprungbereich steht mit einem inneren Eckbereich des inneren Isolatorelements im Steckerelement im Eingriff, wenn das Buchsenelement 62 mit dem Steckerelement in normaler Ausrichtung verbunden ist. In der Mitte einer Spitze des sich verjüngenden Bereichs 62A sind Schlitze 62Di (i = 1 bis 6) in vorgegebenen Abständen, wie in 23 dargestellt, ausgebildet, in welche die Erdungsplatten 60 eingefügt sind. Die Schlitze 62Di stehen mit einem konkaven Bereich des Verbindungsbereichs 62B in Verbindung, der später beschrieben wird. Die Erdungsplatten 60 weisen jeweils einen Schulterbereich an deren einem Ende und einen Lötanschlussbereich 60a an deren anderem Ende auf. Der Lötanschlussbereich 60a ist mit einer Erdungsleitung eines Leitermusters auf der Leiterplatte PCB2 verlötet.
Somit sind die Erdungsplatten 60 in vorgegebenen Abständen zwischen den Stromversorgungskontaktanschlüssen 32ai und zwischen den Signalkontaktanschlüssen 30ai angeordnet. Die Lötanschlussbereiche 60a sind mit der Erdungsleitung des Leitermusters auf der Leiterplatte PCB2 verlötet. Somit wird statische Elektrizität im noch mit dem Steckerelement zu verbindenden aufgeladenen Buchsenelement 62 durch die Erdungsplatten 60 und die Erdungsleitung des Leitermusters auf der Leiterplatte PCB2 beseitigt. Darüber hinaus wird, wenn ein aufgeladener Bediener das Buchsenelement 62 berührt, statische Elektrizität vom Bediener durch die Erdungsplatten 60 und die Leiterplatte PCB2 beseitigt.
Der Verbindungsbereich 62B umfasst auf dessen Innenseite einen konkaven Bereich, an dessen Innenumfang die Verbindungsteilbereiche 30as der Signalkontaktanschlüsse 30ai und die Verbindungsteilbereiche 32as der Stromversorgungskontaktanschlüsse 32ai angeordnet sind.
Die Anzahl der Erdungsplatten 60 ist nicht auf das obige Beispiel beschränkt, sondern kann z. B. sieben oder mehr oder fünf oder weniger betragen. Wie in 24 dargestellt, kann das Buchsenelement 64 vier Erdungsplatten 60 gemäß der Anzahl der Signalkontaktanschlüsse und der Längserstreckung des Buchsenelements umfassen. Selbst wenn das Buchsenelement z. B. durch Verändern der Anzahl der Signalkontaktanschlüsse und der Längserstreckung des Buchsenelements verkleinert wird, können daher die gleichen Erdungsplatten 60 ohne wesentliche Änderung der Konstruktion angeordnet werden.
Das Buchsenelement 64 ist unter Verwendung eines Harzmaterials einstückig geformt und umfasst: einen sich verjüngenden Bereich 64A zum lösbaren Einfügen in eine Verbindungsöffnung in einem inneren Isolatorelement im Steckerelement; einen feststehenden Endbereich 64F der auf der Elektronikbauteilmontagefläche der Leiterplatte PCB2 befestigt ist; und einen Verbindungsbereich 64B, der den feststehenden Endbereich 64F mit dem oben beschriebenen sich verjüngenden Bereich 64A verbindet.
Der sich verjüngende Bereich 64A erstreckt sich in Längsrichtung, d. h. entlang einer in 24 dargestellten Y-Koordinatenachse und weist einander zugewandte Umfangsflächen parallel zur Y-Koordinatenachse auf. Innerhalb eines vorgegebenen Bereichs der Umfangsflächen sind längliche Nuten, die sich entlang einer in 24 dargestellten Z-Koordinatenachse erstrecken, in vorgegebenen Abständen ausgebildet. Signalkontaktanschlüsse 30ai (i = 1 bis n, n ist eine positive ganze Zahl) sind durch Schlitze in die länglichen Nuten eingefügt. Darüber hinaus sind in 24 Stromversorgungsanschlussnuten parallel neben der länglichen Nut ganz links ausgebildet. Die Stromversorgungsanschlussnut weist eine größere Breite als jene der länglichen Nut auf. Stromversorgungskontaktanschlüsse 32ai (i = 1 bis 4) sind durch Schlitze in die Stromversorgungsanschlussnuten eingefügt. Ein Vorsprungbereich zum Verhindern eines fehlerhaften Einfügens ist an einer Ecke des sich verjüngenden Bereichs 64A ausgebildet, die einen Teil von Seitenwandbereichen 64WR und 64WL des Buchsenelements 64 bildet. Der Vorsprungbereich steht mit einem inneren Eckbereich des inneren Isolatorelements im Steckerelement im Eingriff, wenn das Buchsenelement 64 mit dem Steckerelement in normaler Ausrichtung verbunden ist. In der Mitte einer Spitze des sich verjüngenden Bereichs 64A sind Schlitze 64Di (i = 1 bis 4) in vorgegebenen Abständen, wie in 24 dargestellt, ausgebildet, in welche die Erdungsplatten 60 eingefügt sind. Die Schlitze 64Di stehen mit einem konkaven Bereich des Verbindungsbereichs 64B, der später beschrieben wird, in Verbindung.
Somit wird statische Elektrizität im noch mit dem Steckerelement zu verbindenden aufgeladenen Buchsenelement 64 durch die Erdungsplatten 60 und die Erdungsleitung des Leitermusters auf der Leiterplatte PCB2 beseitigt.
Hierbei sei angemerkt, dass, wenn das oben beschriebene Buchsenelement 12 keine Kontaktanschlüsse, Erdungsbügel und dergleichen als Elektrostatik-Beseitigungselement der umfasst, die nachfolgende Konfiguration angewendet werden kann. Wie in der vergrößerten Ansicht von 25 dargestellt, ist insbesondere ein Deckel-Trägerelement 11 rund um das Buchsenelement 12 auf der Leiterplatte PCB2 vorgesehen. Außerdem ist, wie in der vergrößerten Ansicht von 26 dargestellt, ein antistatischer Deckel 15, der das Buchsenelement 12 abdeckt, am Deckel-Trägerelement 11 befestigt. Somit wird die Aufladung des noch mit dem Steckerelement zu verbindenden Buchsenelements 12 durch den antistatischen Deckel 15 verhindert. Darüber hinaus kann das noch mit dem Buchsenelement zu verbindende Steckerelement 10 auch so konfiguriert sein, dass ein Elektrostatik-Beseitigungselement SH zum elektrischen Verbinden mit den Anschlaghalterungen 18 im Außenumfang des inneren Isolatorelements 16, wie durch die Ketten-Doppelstrichlinie in 3 gekennzeichnet, vorgesehen ist. Dadurch wird, wenn ein aufgeladener Bediener das innere Isolatorelement 16 im Steckerelement 10 berührt, statische Elektrizität vom Bediener durch das Elektrostatik-Beseitigungselement SH und die Leiterplatte PCB1 beseitigt.
Bezugszeichenliste

10, 40, 53: Steckerelement
12, 12´, 42, 51, 62, 64: Buchsenelement
13: Erdungsbügel
16, 46, 56,: inneres Isolatorelement
20ai, 52ai: Erdungskontaktanschluss
20bi: Signalkontaktanschluss
22ai: Stromversorgungskontaktanschluss
60: Erdungsplatte

Claims

Platinen-Steckverbinder, umfassend: ein Steckerelement, das auf einer ersten Platine angeordnet ist und umfasst ein Buchsenverbindungselement, das eine Buchsenverbindungsöffnung aufweist und beweglich abgestützt ist, und eine Vielzahl von Kontaktanschlüssen, die zumindest einen Stromversorgungskontaktanschluss und zumindest einen Signalkontaktanschluss umfassen, die das Buchsenverbindungselement abstützen, sodass das Buchsenverbindungselement in eine Richtung senkrecht zu einer Befestigungs- und Löserichtung beweglich ist, und die mit der ersten Platine elektrisch verbunden sind; und ein Buchsenelement, das auf einer zweiten Platine angeordnet ist und umfasst einen Verbindungsendbereich zum lösbaren Verbinden mit der Buchsenverbindungsöffnung des Buchsenverbindungselements, und eine Vielzahl von Kontaktanschlüssen, die zumindest einen Stromversorgungskontaktanschluss und zumindest einen Signalkontaktanschluss umfassen, die mit der Vielzahl der Kontaktanschlüsse im Steckerelement elektrisch verbunden sind und mit der zweiten Platine elektrisch verbunden sind, wenn der Verbindungsendbereich mit der Buchsenverbindungsöffnung verbunden ist, wobei der Stromversorgungskontaktanschluss im Steckerelement einen beweglichen Teilbereich umfasst, der in eine Vielzahl von Bereichen verzweigt ist, die mit einem Kontaktteilbereich mit einer größeren Fläche als jene eines Kontaktteilbereichs des Signalkontaktanschlusses verbunden sind.
Platinen-Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei das Steckerelement und das Buchsenelement ferner Elektrostatik-Beseitigungselemente umfassen, die ein Entweichen von statischer Elektrizität jeweils aus der ersten Platine und der zweiten Platine ermöglichen, und jedes der Elektrostatik-Beseitigungselemente ein Erdungskontaktanschluss ist, der benachbart zur entsprechenden Vielzahl von Kontaktanschlüssen angeordnet ist.
Platinen-Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei das Steckelement und das Buchsenelement ferner Elektrostatik-Beseitigungselemente umfassen, die ein Entweichen von elektrostatischer Elektrizität jeweils aus der ersten Platine und der zweiten Platine ermöglichen, und das Elektrostatik-Beseitigungselement, das im Buchsenelement vorgesehen ist, zumindest eine Erdungsplatte ist, die mit vorgegebenem Abstand zwischen gegenüberliegenden Kontaktanschlüssen angeordnet ist.
Platinen-Steckverbinder nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Mechanismus zum Verhindern eines fehlerhaften Einfügens, der ein fehlerhaftes Einfügen des Verbindungsendbereichs des Buchsenelements verhindert, wenn der Verbindungsendbereich des Buchsenelements mit der Buchsenverbindungsöffnung des Buchsenverbindungselements verbunden ist.
Steckerelement, umfassend: ein Buchsenverbindungselement, das auf einer Platine angeordnet ist, wobei das Buchsenverbindungselement eine Buchsenverbindungsöffnung aufweist und beweglich abgestützt ist; und eine Vielzahl von Kontaktanschlüssen, die zumindest einen Stromversorgungskontaktanschluss und zumindest einen Signalkontaktanschluss aufweisen, die das Buchsenverbindungselement abstützen, sodass das Buchsenverbindungselement in eine Richtung senkrecht zu einer Befestigungs- und Löserichtung beweglich ist, und die mit der Platine elektrisch verbunden sind, wobei der Stromzufuhrkontaktanschluss im Steckerelement einen beweglichen Teilbereich umfasst, der in eine Vielzahl von Bereichen verzweigt ist, die mit einem Kontaktteilbereich mit einer größeren Fläche als jene eines Kontaktteilbereichs des Signalkontaktanschlusses verbunden sind.
Steckerelement nach Anspruch 5, ferner umfassend: ein Elektrostatik-Beseitigungselement, welches das Entweichen von elektrostatischer Elektrizität aus der Platine ermöglicht, wobei das Elektrostatik-Beseitigungselement ein Erdungskontaktanschluss ist, der benachbart zur Vielzahl von Kontaktanschlüssen angeordnet ist.
Buchsenelement, umfassend: einen Verbindungsendbereich zum lösbaren Verbinden mit einer Buchsenverbindungsöffnung eines Buchsenverbindungselements in einem Steckerelement mit einer Vielzahl von Kontaktanschlüssen, die zumindest einen Stromversorgungskontaktanschluss und zumindest einen Signalkontaktanschluss umfassen, wobei der Verbindungsendbereich auf einer Platine angeordnet ist; und eine Vielzahl von Kontaktanschlüssen, die mit der Vielzahl von Kontaktanschlüssen im Steckerelement elektrisch verbunden sind und mit der Platine elektrisch verbunden sind, wenn der Verbindungsendbereich mit der Buchsenverbindungsöffnung verbunden ist, wobei der Stromversorgungskontaktanschluss im Steckerelement einen beweglichen Teilbereich aufweist, der in eine Vielzahl von Bereichen verzweigt ist, die mit einem Kontaktteilbereich mit einer größeren Fläche als jener eines Kontaktteilbereichs des Signalkontaktanschlusses verbunden ist.
Buchsenelement nach Anspruch 7, ferner umfassend: ein Elektrostatik-Beseitigungselement, das ein Entweichen von elektrostatischer Elektrizität aus der Platine ermöglicht, wobei das Elektrostatik-Beseitigungselement ein Erdungskontaktanschluss ist, der benachbart zur Vielzahl von Kontaktanschlüssen angeordnet ist.