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Title:
INTERFACE CONNECTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/004412
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an interface connector (1) for electrically connecting a plug (50) to a printed circuit board, comprising an interface housing (2) having a planar bearing surface (3) for placement on the printed circuit board, and provided with a plug connection (4) located on the rear of the bearing surface (3) for receiving the plug (50). The interface connector further comprises a functional space (5) surrounded by the bearing surface (3) for the feedthrough of at least one contact member (6, 6'), at least one first locking element (7) extending from the bearing surface (3), and at least one additional locking element (8, 8') extending from the functional space (5).

Inventors:
FILIPON SVEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/057061
Publication Date:
January 10, 2013
Filing Date:
April 18, 2012
Export Citation:
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Assignee:
AMPHENOL TUCHEL ELECT (DE)
FILIPON SVEN (DE)
International Classes:
H01R13/52; H01R12/70
Foreign References:
US20060234562A12006-10-19
US4950170A1990-08-21
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SCHWEIGER, Johannes et al. (DE)
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Claims:
Schnitt stellenstecker

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Schnittstellenstecker (1) zum elektrischen Anschluss eines Steckers (50) an eine Leiterplatte mit:

- einem Schnittstellengehäuse (2) mit einer planen Auflagefläche (3) zur Auflage auf der Leiterplatte und eine rückseitig zur

Auflagefläche (3) vorgesehenen Steckeranschluss (4) zur Aufnahme des Steckers (50),

- einem von der Auflagefläche (3) umgebenen Funktionsraum (5) zur Durchführung mindestens eines Kontakts (6, 6'),

- mindestens einem sich von der Auflagefläche (3) erstreckenden ersten Rastmittel (7) und

- mindestens einem sich aus dem Funktionsraum (5) erstreckenden weiteren Rastmittel (8, 8'). Schnittstellenstecker nach Anspruch 1, bei dem das weitere Rastmittel (8, 8') von einer, insbesondere den Funktionsraum (5) nahezu

ausfüllenden, Dichtung (9) mit einer insbesondere parallel zur

Auflagefläche (3) verlaufenden, Dichtfläche (10) umgeben,

insbesondere umschlossen, ist.

Schnittstellenstecker nach Anspruch 2, bei dem die Dichtung (9) eine Durchgangsöffnung (11) zur Aufnahme des/der Kontakte (6, 6') aufweist.

Schnittstellenstecker nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei dem ein die Dichtung (9) umgebender Kompressionsspalt (12) zur Aufnahme der Dichtung (9) bei durch Anschluss des Schnittstellensteckers (1) an die Leiterplatte vorgesehene Kompression vorgesehen ist.

Schnittstellenstecker nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Dichtfläche (10) in nicht angeschlossenem Zustand in Richtung

Leiterplatte vorsteht.

Schnittstellenstecker nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die Dichtung (9) zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, aus einem, insbesondere bei Temperaturen von -40° Celsius bis 120° Celsius, temperaturbeständigem Dichtungsmaterial, insbesondere Zellkautschuk, besteht.

Schnittstellenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Stecker (50) dichtend im Steckeranschluss (4) aufnehmbar ist, insbesondere durch eine den/die Kontakt(e) (6, 6') radial umgebende Umfangswand (13) zur Anlage mindestens einer, insbesondere radial verlaufenden, Dichtlippe (51, 51') des Steckers (50), insbesondere am außenliegenden Umfang der Umfangswand (13).

8. System aus Stecker (50) und Schnittstellenstecker (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Schnittstel lenstecker

B e s c h r e i b u n g

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schnittstellenstecker zum elektrischen Anschluss eines Steckers an eine Leiterpl atte gemäß

Patentanspruch 1 sowie ein System aus dem Stecker und dem

Schnittstell enstecker gemäß Patentanspruch 8.

Leiterplatten-Steckverbindungslösungen der gattungsgemäßen Art, insbesondere für Ströme bis 1 0 Ampere für alle möglichen

Elektronikanwendungen, insbesondere mit Temperaturen bis 1 80° Celsius, gelten die nachfolgend aufgeführten technischen Probleme.

Die Schnittstelle soll insgesamt eine kompakte Bauform, gleichzeitig aber sichere Verrastung und eine Dichtigkeit zumindest der stromführenden Bauteile gewährleisten.

Desweiteren ist eine einfache mechanische und stabile Verrastung mit der Leiterplatte wünschenswert, so dass bei der Montage keine auf der Leiterplatte vorhandenen Strukturen beschädi gt werden. Darüber hinaus ist eine Temperaturstabilität der Schnittstel le wünschenswert.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfach und sicher montierbaren Schnittstellenstecker zum elektrischen Anschluss eines Steckers an eine Leiterplatte vorzusehen, der d arüber hinaus eine mö gl ichst kompakte Bauform aufwei sen soll .

Die vorliegende Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den

Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Zeichnungen angegebenen Merkmalen. Bei angegebenen Wertebereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen l iegende Werte als Grenzwerte offenbart gelten und in beliebiger

Kombination beanspruchbar sein.

Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, eine im Inneren (al so mit Abstand zum Seitenrand des Schnittstellensteckers zu einer Steckrichtung S) des Schnittstellensteckers liegende Verrastung mit einer an der Auflagefläche vorgesehenen Verrastung zu kombinieren. Die innenliegende Verrastung fügt sich optimal in den Schnittstellenstecker ein, so dass eine kompakte Bauform gewährleistet ist und in Kombination mit der äußeren Verrastung ergibt sich eine stabile Verbindung zwischen dem S chnittstel l enstecker und der

Leiterplatte trotz der kompakten Bauform.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das weitere Rastmittel von einer, insbesondere den Funktionsraum nahezu ausfüll enden, Dichtung mit einer, insbesondere parallel zur

Auflagefläche verlaufenden, Dichtfl äche umgeben, insbesondere

umschlossen, ist. Somit lässt sich trotz der Kompakten Bauform des erfindungsgemäßen Schnittstellensteckers eine nicht nur mechanisch stabile Verrastung, sondern eine zur Leiterplatte dichte Verbindung schaffen. Durch die paral l el zur Auflagefläche verlaufende Dichtfläche wird eine besonders gleichmäßi ge und wirksame Abdi chtung erreicht. Weiterhin ergibt sich aus der Bauweise und der dabei verwendbaren M ateri alien ei ne hohe

Temperatur Stabilität.

Soweit die Dichtung eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme des/der Kontakte aufweist, i st die Abdichtung praktisch flächendeckend entlang quasi der gesamten Auflagefläche des Schnittstellensteckers möglich.

Indem ein die Dichtung umgebender Konipressionsspalt zur Aufnahme der Dichtung bei durch Anschluss des Schnittstellensteckers an die Leiterplatte vorgesehener Kompression vorgesehen ist, fügt sich die Dichtung beim

Anschluss des S chnittstel l ensteckers an die Leiterplatte, insbesondere nahtlos, an, so dass die Auflagefläche des Schnittstellengehäuses und die Dichtfläche eine bünd ige und ebene gemeinsame Auflagefl äche im

angeschlossenen Zustand bilden.

Es ist weiterhin von Vorteil , die Dichtfläche im nicht angeschlossenen Zustand in Richtung der Leiterplatte vorstehen zu lassen, damit durch die Kompression der Dichtfläche im angeschlossenen Zustand eine wirkungsvolle Abdichtung erreicht wird. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Dichtfläche mindestens um die maximale oder überwiegend konstante Ringbreite des Kompressi onsspalts im ni cht angeschlossenen Zustand gegenüber der

Aufl agefläche vorsteht.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Di chtung zumindest überwiegend, i nsbesondere voll ständig aus einem, insbesondere bei Temperaturen von -40° Cel si us bi s 1 20° Celsius, temperaturbeständigen Dichtungsmaterial, insbesondere Zellkautschuk, besteht. Die Temperaturbeständigkeit gilt nicht nur für das Dichtungsmaterial, sondern auch für die weiteren Materi alien, so dass der gesamte Schnittstellenstecker für Elektronikanwendungen mit gro ßen

Temperaturschwankungen, insbesondere in der Automobiltechnologie, verwendbar ist.

Mit Vorteil ist weiterhin vorgesehen, dass der Stecker dichtend im

Steckeranschluss aufnehmbar ist, insbesondere durch eine den/die Kontakt(e) radial umgebende Umfangswand zur Anlage mi ndestens einer, insbesondere radial verlaufenden, Dichtlippe des Steckers. Somit wird durch den

erfindungsgemäßen Schnittstellenstecker eine Dichtigkeit sowohl zur

Leiterplatte als auch zum Interface gewährleistet.

Zum S chnittstellenstecker offenbarte Merkmale gelten auch für das

erfindungsgemäß beanspruchte System aus Stecker und dem

Schni tt Ste l l en steck er .

Weitere Vorteile, Merkmale und Ausführungsformen der vorliegenden

Erfindung ergeben si ch aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung, den Patentansprüchen und den Figuren. Diese zeigen in:

Figur l a eine perspektivi sche Ansicht auf eine Ausführungsform einer

Auflagefläche eines erfindungsgemäßen Schnittstellensteckers,

Figur l b eine perspektivische Ansicht auf den Schnittstellenstecker gemäß

Figur l a von der gegenüberliegenden S eite,

Fi gur l c eine geschnittene Ansicht des Schnittstellensteckers gemäß Figur l a,

Figur l d eine Seitenansicht des Schnittstellensteckers gemäß Figur l a, Fi gur l e eine Aufsi cht auf die Auflagefläche des Schnittstellensteckers gemäß Figur l a,

Figur 2a eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Stecker eines

Systems aus dem Schnittstellenstecker gemäß F i gur l a und dem Stecker,

Figur 2b eine Seitenansicht des Steckers gemäß Figur 2a und Figur 2c eine Vergrößerung eines Details AD aus Figur 2b .

In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit den gleichen Bezugs zeichen gekennzeichnet.

Die iguren 1 a bis 1 e zei gen einen S chnittstel lenstecker 1 , der überwiegend aus einem S chnittstellengehäuse 2 mit korrespondierenden Anbauteilen oder Einbauteilen besteht, die zum Teil integral mit dem S chnittstellengehäuse 2 ausgebildet sind.

Die in der Figur l a oben liegende Seite des S chnittstellensteckers 1 dient zum Anschluss an eine Leiterplatte, wobei eine Auflagefläche 3 des

Schnittstellengehäuses 2 in einer montierten Position plan eben auf der Leiterplatte aufliegen soll.

Auf der gegenüberliegenden S eite des Schnittstellensteckers 1 ist gemäß Figur l b ein Steckeranschluss 4 an dem Schnittstellengehäuse 2 integral ausgebildet, in welchem ein Stecker 50 gemäß Figuren 2a bis 2c zum elektrischen Anschluss des Steckers 50 an die Leiterplatte aufnehmbar ist. Zur elektrischen Kontaktierung von elektrischen Anschlüssen der Leiterplatte mit dem Stecker 50 sind zwei sich durch den Schnittstellenstecker 1

erstreckende, insbesondere gerade verlaufende, Kontakte 6, 6' vorgesehen. Die Kontakte 6, 6' verlaufen in einer Steckrichtung S und überragen

leiterplattenseitig eine durch die Auflagefläche 3 gebildete Auflageebene. Steckeranschlussseitig enden die Kontakte 6, 6' dagegen innerhalb eines Aufnahmeraums 14 des Steckeranschlusses 4. Die Kontakte 6, 6' werden durch in Figur le im Querschnitt gezeigte, in Steckrichtung S verlaufende, Durchtrittsöffnungen 15, 15' klemmend in dem Schnittstellengehäuse 2 gehalten.

Der Stecker 50 weist ein zum Steckeranschluss 4 korrespondierend

konturiertes Steckgesicht 52 mit zwei Steckkontakten 53, 53' zur

elektrischen Kontaktierung der Kontakte 6, 6' auf. Die Steckkontakte 53, 53' sind als Kontaktfedern ausgebildet. Weiterhin weist der Stecker 50

gegenüberliegend angeordnete Rastarme 54, 54' zur Verrastung mit

korrespondierenden Rastarmen 16, 16' des Schnittstellensteckers 1 auf. Die Rastarme 54, 54' sind im Aufnahmeraum 14 angeordnet.

Zur Abdichtung des Schnittstellensteckers 1, insbesondere des

Steckeranschlusses 4, ist am Stecker 50, insbesondere am Steckgesicht 52, ein Dichtlippen 51, 51' aufweisender Dichtring 55 vorgesehen, wobei die Dichtlippen 51, 51' am Innenumfang des Dichtrings in Umfangsrichtung parallel zueinander verlaufend angeordnet sind, und zwar quer zur

Steckrichtung S. Die Dichtlippen 51, 51' liegen in montiertem Zustand des Steckers 50 am Schnittstellenstecker 1 an einem außenliegenden Umfang 13a einer Umfangswand 13 des Steckeranschlusses 4 an. Auch eine umgekehrte Anordnung, also an dem außenliegenden Umfang 13a der Umfangswand 13 angeordnete Dichtlippen, sind erfindungsgemäß denkbar. Zur Verrastung und zum elektrischen Anschluss des Schnittstellensteckers 1 an die Leiterplatte sind Rastmittel 7, 8, 8' in Form von Rastarmen an der zum Steckeranschluss 4 gegenüberliegenden Seite angeordnet, wobei die Rastarme in Steckrichtung S verlaufen. Das Rastmittel 7 erstreckt sich von einem Seitenrand 17 des Schnittstellengehäuses 2 von der Auflagefläche 3 in

Steckrichtung S. Das Rastmittel 7 ist integral mit dem Schnittstellengehäuse 2 ausgebildet. Das Rastmittel 7 weist eine nach außen, also quer zur

Steckrichtung S vom Seitenrand 17 nach außen abstehende Rastnase 7r auf, die zur Verrastung mit einer korrespondierenden Rastausnehmung der

Leiterplatte dient. Die Rastnase 7r weist demnach von den Kontakten 6, 6' weg.

Auf der gegenüberliegenden Seite der Kontakte 6, 6' zum Rastmittel 7 sind die Rastmittel 8, 8' in Form zweier Rastarme angeordnet, die beide in

Steckrichtung S verlaufen. Die Rastmittel 8, 8' weisen jeweils Rastnasen 8r, 8r' auf, die in etwa zu einem Zentrum beziehungsweise einer in

Steckrichtung S verlaufenden Längsmittelachse des Schnittstellengehäuses 2 weisen. Somit weisen die Rastnasen 7r, 8r, 8r' alle in unterschiedliche Richtungen, insbesondere aber zu einer Seite des Schnittstellensteckers 1, und stellen somit eine sichere Verrastung her.

Die Rastmittel 8, 8' sind in einem von der Auflagefläche 3 umgebenen Funktionsraum 5 angeordnet, während - wie oben beschrieben - das

Rastmittel 7 von der Auflagefläche 3 am Seitenrand 17 absteht.

Der Funktionsraum 5 wird seitlich durch einen umlaufenden Absatz 18 begrenzt, der gleichzeitig die Auflagefläche 3 gegenüber dem Funktionsraum 5 abgrenzt.

Die Auflagefläche 3 erstreckt sich von dem Absatz 18 bis zu einer

Außenkante 3a der Auflagefläche 3. Im Funktionsraum 5 ist weiterhin eine Dichtung 9 vorgesehen, die zwei Ausnehmungen 19, 19' für die Rastmittel 8, 8' aufweist. Weiterhin weist die Dichtung 9 eine Durchgangsöffnung 11 für die Durchführung der Kontakte 6, 6' auf.

Die Dichtung 9 weist weiterhin eine parallel zur Auflagefläche 3 angeordnete Dichtfläche 10 auf, die gegenüber der Auflagefläche 3 in Steckrichtung S in nicht montiertem Zustand hervorsteht.

Beim Montieren wird die Dichtung 9 komprimiert, bis die Rastmittel 7, 8, 8' in korrespondierende Rastaufnahmen der Leiterplatte einrasten und die Dichtfläche 10 mit der Auflagefläche 3 fluchtet.

Während der Komprimierung der Dichtung 9 wird ein im nicht montierten Zustand zwischen dem Absatz 18 und der Dichtung 9 vorgesehener, umlaufender Kompressionsspalt 12 von der Dichtung ausgefüllt, wobei das Volumen der Dichtung 9 so bemessen ist, dass die Dichtung 9 im montierten Zustand des Schnittstellensteckers 1 den Kompressionsspalt 12 möglichst vollständig ausfüllt. Gleichzeitig werden bei der Komprimierung der

Dichtung 9 bei der Montage auch die Durchgangsöffnung 11 und die

Ausnehmungen 19, 19' kleiner.

Es lässt sich sehr gut erkennen, dass die im Verhältnis zur Größe des Schnittstellensteckers 1 sehr große, wirksame Dichtfläche, die nicht nur aus der Dichtfläche 10 bestehen muss, sondern auch aus der gegenüberliegenden Fläche der Dichtung 9 und dem Seitenumfang der Dichtung 9, falls diese an dem Absatz 18 anliegt, eine effektive und sichere Dichtwirkung

gewährleistet. Die Dichtung 9 hat die zusätzliche Funktion des Schutzes der Rastmittel 8, 8' sowie der Kontakte 6, 6' und dient außerdem der Dämpfung von Vibrationen. Es wird eine sehr hohe Dichtigkeit nicht nur zwischen dem Stecker und dem Schnittstellenstecker 1, sondern auch zwischen dem Schnittstellenstecker 1 und der Leiterplatte erreicht.

Durch die gerade Steckgeometrie kann der Stecker 50 gleichzeitig mit dem Schnittstellenstecker 1 und der Leiterplatte in einer kontinuierlichen Bewegung in Steckrichtung S montiert werden, so dass die Montage des Steckers 50 mit dem Schnittstellenstecker 1 und der Leiterplatte denkbar einfach ist. An der Außenkante 3a und deren planer Auflage auf der Leiterplatte ist außerdem sofort erkennbar, ob der Schnittstellenstecker 1 richtig montiert worden ist.

Schnittstellenstecker

B e z u g s z e i c h e n l i s t e

Schnittstellenstecker

Schnittstellengehäuse

Auflagefläche

a Außenkante

Steckeranschluss

Funktionsraum

, 6' Kontakte

Rastmittel

r Rastnase

, 8' Rastmittel

r, 8r' Rastnase

Dichtung

0 Dichtfläche

1 Durchgangsöffnung

2 Kompressionsspalt

3 Umfangswand

3a außenliegender Umfang

4 Aufnahmeraum

5, 15' Durchtrittsöffnungen

6, 16' Rastarme

7 Seitenrand

8 Absatz

19, 19' Ausnehmungen Stecker, 5Γ Dichtlippe

Steckgesicht, 53' Steckkontakt, 54' Rastarme

Dichtring Steckrichtung