DE10039623A1

DE10039623A1 - Elektrische Steckverbindung und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE10039623A1
Application number: DE2000139623
Authority: DE
Inventors: Falko Eidner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2000-08-09
Publication date: 2002-02-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung mit einzelnen Kontaktstiften, die in einer elektrisch isolierenden Kunststoffhalterung gehalten sind. Um eine vielseitig einsetzbare und dennoch kostengünstige, verbesserte elektrische Steckverbindung bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass die Kunststoffhalterung wenigstens ein Filmscharnier aufweist. DOLLAR A Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieser Steckverbindung.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind elektrische Steckverbindungen bekannt, die gebildet sind durch einzelne Kontaktstifte, die in einer Kunststoffhalterung gehalten sind. Derartige Steckverbindung werden z. B. im Automobilbau überall dort in der Bordelektronik benötigt, wo Steckverbindungen herzustellen sind und wo beispielsweise ein gewisser Abstand zwischen beispielsweise einer Platine und einem zugehörigen Steckanschluß überbrückt werden muß. Die gattungsgemäßen Steckverbindungen sind daher entsprechend einfach aufgebaut und bestehen in der Regel lediglich aus in einer Kunststoffhalterung gehaltenen Kontaktstiften, die den genannten Abstand überbrücken.

Diese bekannten Steckverbindungen werden hergestellt, indem aus einem Blech einzelnen Kontaktstifte ausgestanzt werden, die aber noch über Verbindungsstege miteinander verbunden sind. Diese über die Verbindungsstege miteinander verbundenen und gehaltenen Kontaktstifte werden von einer Kunststoffhalterung umspritzt. Dann werden die Verbindungsstege ausgestanzt, wozu in der umspritzten Kunststoffhalterung an den entsprechenden Stellen Freiräume belassen sind.

Nachteilig an diesen bekannten Steckverbindungen ist, dass die Herstellung relativ aufwendig und entsprechend kostenungünstig ist, da beispielsweise Stanzwerkzeuge zum Ausstanzen der Verbindungsstege notwendig sind.

Durch das nachträgliche Ausstanzen der Verbindungsstege werden galvanisch nicht beschichtete Bereiche erhalten, an denen es zur Korrosion kommen kann. Desweiteren können nur flache bzw. einfach geformte Steckverbindungen hergestellt werden, indem zunächst die noch über die Verbindungsstege verbundenen Stifte in die gewünschte Form gebogen werden und dann die so erhaltenen Struktur in einer speziell auf die Endform der Steckverbindung ausgebildete Werkzeugform umspritzt wird.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte elektrische Steckverbindung bereitzustellen, die insbesondere eine kostengünstige Herstellung ermöglicht und mit der die genannten Nachteile vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Steckverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9.

Erfindungsgemäss weist die Kunststoffhalterung wenigstens ein Filmscharnier auf. Dann kann die fertige Steckverbindung nach Bedarf entlang des Filmscharniers abgewinkelt werden, ohne dass die Steckverbindung Schaden nimmt. Auf diese Weise können Steckverbindungen geschaffen werden, die bisher nur mit großem Kostenaufwand möglich waren. Wie eingangs beschrieben, waren bisher dazu für jede geometrische Form einer Steckverbindung speziell geformte Spritzwerkzeugformen notwendig. Mit der Erfindung kann mit nur einer Werkzeugform eine Steckverbindung hergestellt werden, die aufgrund des vorgesehenen Scharniers eine Vielzahl von Formen annehmen kann. Derartige Steckverbindungen sind aufgrund ihrer durch das Filmscharnier gegebenen Flexibilität vielseitiger einsetzbar. Es können damit abwinkelbare Steckverbindungen eingesetzt werden, was insbesondere im Automobilbau, bei dem die vorhandenen Bauräume immer keiner werden, von entscheidendem Vorteil sein kann. Eine derart flexible und vielseitig einsetzbare Steckverbindung erlaubt größere Designfreiheiten.

Mit Vorteil durchsetzen dabei die Kontaktstifte das Filmscharnier, so dass die Steckverbindung aufgrund der Biegesteifigkeit der Kontaktstifte in der abgewinkelten Position dauerhaft verbleibt, wozu bevorzugt auch die Materialstärke der Kunststoffhalterung im Bereich des Filmscharniers entsprechend dimensioniert ist. Insbesondere kann in einfacher Weise das Filmscharnier durch einen V-förmigen Einschnitt gebildet sein und auf der dem V-förmigen Einschnitt gegenüberliegenden Seite kann eine Materialerhöhung vorgesehen sein, damit im abgewinkelten Zustand die Kunststoffhalterung nicht zu sehr durch die lokal auftretende Dehnung geschwächt ist.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Kontaktstifte einzeln durch thermisches Reissen eines Drahtes gebildet und die einzelnen Kontaktstifte sind über wenigstens eine Kunststoffleiste gehalten. Die Kontaktstifte und die Kunststoffleiste sind gemeinsam in einer Kunststoffhalterung gehalten. Durch Verzicht auf das bisher übliche Stanzverfahren zur Erhaltung der einzelnen Kontaktstifte entfällt auch der Stanzabfall, wodurch erheblich Material und Kosten eingespart werden können. Einzelne Kontaktstifte sind leichter zu galvanisieren und die Spitzen der durch thermisches Reissen erhaltenen Kontaktstifte haben eine bessere Qualität, d. h. eine Form, die bei Gebrauch ein leichteres und sichereres Einführen in eine Steckbuchse ermöglicht.

Desweiteren kann die Spritzgussform zur Herstellung der Kunststoffhalterung in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sehr viel einfacher und damit erheblich kostengünstiger ausgebildet werden, da die Kunststoffhalterung keine Freiräume aufweisen muß, die bisher aber für das nachträgliche Ausstanzen von Verbindungsstegen notwendig waren. Ausstanzwerkzeuge können entfallen. Die Werkzeugkosten für die Spritzgussform und das Stanzwerkzeug sind eine der Hauptkostenfaktoren.

Das thermische Reissen eines Drahtes, um aus dem Draht die einzelnen Kontaktstifte mit einer bestimmten Länge zu erhalten, ermöglicht es, auch bleifreies Material einzusetzen, da durch das thermische Reissen prozessbedingt bereits korrekt geformte Spitzen der einzelnen Kontaktstifte entstehen. Daher ist die erfindungsgemäße Steckverbindung und das erfindungsgemäße Herstellverfahren auch aus Umweltgesichtspunkten sehr vorteilhaft. Mit einer erfindungsgemäßen Steckverbindung bzw. mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Steckverbindung ist es erstmals möglich, Rundstifte mit ihren vorteilhaft geformten Spitzen, die bisher durch das Stanzverfahren nicht realisierbar waren, einzusetzen.

In der erfindungsgemäßen Steckverbindung können die Kontaktstifte vollständig von Kunststoff eingehüllt sein, da die vorgenannten Freiräume nicht mehr notwendig sind. Damit kann weder Feuchtigkeit noch sonstige Verunreinigungen an die Kontaktstifte gelangen. Die Gefahr der Korrosion ist damit erheblich reduziert. Die erfindungsgemäße Steckverbindung kann somit vielseitiger, z. B. auch in feuchter Umgebung eingesetzt werden.

Dazu ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kunststoffhalterung auf die Kontaktstifte und die Kunststoffleiste aufgespritzt ist, da dann die Kunststoffhalterung die umspritzten Komponenten bestmöglichst umschließt.

Alternativ könnte die Kunststoffhalterung auch um die einzelnen Kontaktstifte und um die Kunststoffleisten durch Clipsen aufgebracht sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der elektrischen Steckverbindung zeichnet sich durch wenige Verfahrensschritte aus.

Da das nachträgliche Ausstanzen von Verbindungsstegen entfällt, kann die Steckverbindung dreidimensional und nicht flach ausgebildet sein, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann, dass vor dem Aufbringen der Kunststoffhalterung die in der Kunststoffleiste gehaltenen Kontaktstifte in eine bestimmte Form gebogen werden, wobei die Kontaktstifte vorzugsweise parallel verlaufen und danach umspritzt werden.

Das Filmscharnier kann vorteilhafterweise in die Kunststoffhalterung beim Umspritzen dadurch eingebracht werden, indem das Spritzwerkzeug auswechselbare Einsätze aufweist, mit denen Filmscharniere an diesen bestimmten Stellen der Kunststoffhalterung fertigbar sind.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Steckverbindung in der Draufsicht;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht einzelner Kontaktstifte in Kunststoffleisten gehalten;

Fig. 4 eine Darstellung wie Fig. 3 eines weiteren Ausführungsbeispiels;

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Filmscharnier entlang der Linie V-V aus Fig. 1;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Filmscharniers in abgewinkelter Stellung.

Eine erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung 10 weist einzelne Kontaktstifte 12 auf, die in den dargestellten Ausführungsbeispielen parallel verlaufen. Die Kontaktstifte 12, die durch thermisches Reissen eines Drahtes erhalten sind, sind durch Kunststoffleisten 14, die von den Kontaktstiften durchsetzt sind, auf Abstand gehalten. Die Kontaktstifte 12 und die Kunststoffleisten 14 sind gemeinsam in einer Kunststoffhalterung 16 gehalten. Die Kunststoffhalterung 16 kann bevorzugt im Spritzgußverfahren aufgebracht sein oder auf die Kontaktstifte 12 und die Kunststoffleisten 14 durch Clipsen aufgebracht sein. Lediglich die Enden, über die die Kontaktstifte 12 kontaktiert werden, ragen aus der Kunststoffhalterung 16 mit ihren Spitzen heraus. Die einen Enden bilden in der Regel Steckerstifte und die anderen Enden werden beispielsweise auf einer Platine oder dergleichen verlötet.

Die Steckverbindung kann flach oder auch dreidimensional ausgebildet sein.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Kunststoffhalterung ein Filmscharnier 18 auf, das gebildet ist durch einen V-förmigen Einschnitt 20 in die Kunststoffhalterung 16. Dadurch ist die Dicke der Kunststoffhalterung 16 an dieser Stelle reduziert, so daß die Kunststoffhalterung in Pfeilrichtung 22 nach dem Aufbringen der Kunststoffhalterung, beispielsweise kurz vor der Anwendung, nach Bedarf abgewinkelt werden kann. Vorteilhafterweise verläuft die Filmscharnierachse quer zu den Kontaktstiften 12, so daß die Kontaktstifte das Filmscharnier durchsetzen und aufgrund ihrer Biegesteifigkeit das Filmscharnier 18 in seinem abgewinkelten Zustand (Fig. 6) dauerhaft halten.

In Weiterbildung der Erfindung kann auf der dem Einschnitt 20 gegenüberliegenden Seite eine Materialerhöhung 24 vorgesehen sein, um damit die Materialdehnung beim Abwinkeln der Kunststoffhalterung 16 zu kompensieren, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.

Die erfindungsgemäße Steckverbindung wird wie folgt hergestellt:
Zunächst werden die Kontaktstifte 12 durch thermisches Reissen eines Drahtes erhalten. Dazu kann als Rohmaterial ein unbehandelter oder vorveredelter Draht dienen. Durch das thermische Reissen werden Kontaktstifte mit für Steckverbindungen günstig ausgebildeten Spitzen erhalten.

Dann werden die einzelnen Kontaktstifte 12 galvanisiert und danach in die Kunststoffleisten 14 eingebracht, bevorzugt eingeschossen. Ein solches Einschiessen von Stiften in eine Kunststoffleiste ist aus dem Stand der Technik bekannt.

Gegebenenfalls werden die durch die Kunststoffleisten 14 auf Abstand gehaltenen Kontaktstifte 12 in eine gewünschte dreidimensionale Form gebracht und dann werden die Kunststoffleisten 14 und die Kontaktstifte 12 in ein Werkzeug einer Spritzgußmaschine eingelegt und zur Erhaltung der Kunststoffhalterung 16 umspritzt. Lediglich die Spitzen der Kontaktstifte 12 bleiben frei.

Das Filmscharnier 18 kann dabei unmittelbar in der Werkzeugform eingeformt sein oder es kann ein Werkzeug eingesetzt werden, dass auswechselbare Einsätze aufweist, wobei nur diese Einsätze die Negativform für das Filmscharnier 18 enthalten. Das Filmscharnier 18 wird dann nur bei Bedarf in die Kunststoffhalterung 16 mit eingeformt. Selbstverständlich können mehrere Filmscharniere eingebracht werden.

Claims

1. Elektrische Steckverbindung mit einzelnen Kontaktstiften (12), die in einer elektrisch isolierenden Kunststoffhalterung (16) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhalterung (16) wenigstens ein Filmscharnier (18) aufweist.

2. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstifte (12) das Filmscharnier (18) durchsetzen.

3. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filmscharnier (18) gebildet ist durch einen in etwa V-förmigen Einschnitt (20).

4. Elektrische Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Filmscharniers (18) und entlang des Filmscharniers (18) die Kunststoffhalterung (16) auf ihrer einen Seite eine Materialerhöhung (24) aufweist.

5. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialstärke der Kunststoffhalterung (16) im Bereich des Filmscharniers (18) derart dimensioniert ist, dass die Kontaktstifte (12) das Filmscharnier (18) in einer gewünschten, abgewinkelten Position halten.

6. Elektrische Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Kontaktstifte (12) gebildet sind durch thermisches Reissen eines Drahtes und die einzelnen Kontaktstifte (12) über wenigstens eine Kunststoffleiste (14) gehalten sind und die Kontaktstifte (12) und die Kunststoffleiste (14) in der Kunststoffhalterung (16) gehalten sind.

7. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhalterung (16) gebildet ist durch gemeinsames Umspritzen der Kontaktstifte (12) und der Kunststoffleiste (14).

8. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhalterung (16) um die Kontaktstifte (12) und um die Kunststoffleisten (14) aufgeclipst ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritte:

- Erstellen einzelner Kontaktstifte bestimmter Länge durch thermisches Reissen eines Drahtes,
- Galvanisieren der einzelnen Kontaktstifte,
- Einbringen, insbesondere Einschießen, der einzelnen Kontaktstifte in eine Kunststoffleiste,
- Umspritzen der Kontaktstifte und Kunststoffleiste mit einer Kunststoffhalterung und gleichzeitigem Einbringen wenigstens eines Filmscharniers.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filmscharnier an einer bestimmten Stellen der Kunststoffhalterung einbringbar ist, indem das Spritzwerkzeug auswechselbare Einsätze aufweist, mit denen das Filmscharnier an dieser bestimmten Stellen der Kunststoffhalterung bei Bedarf fertigbar ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der Kunststoffhalterung diese mittels des Filmscharniers in eine bestimmte Form abgewinkelt wird.