DE102011107768A1

DE102011107768A1 - Stecker und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102011107768A1
Application number: DE102011107768A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Lappöhn Jürgen
Original assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: Erni Production & Co Kg De GmbH
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2031-07-16
Also published as: CN103843204B; DK2732509T3; US9065206B2; WO2013010525A1; EP2732509B1; WO2013010525A4; JP3207512U; EP2732509A1; DE102011107768B4; CN103843204A; KR20140044900A; JP2014523098A; US20140220810A1; ES2635723T3

Abstract

Stecker, insbesondere Sub-D-Stecker, mit einem Grundblech (100), an dem ein Steckverbinder befestigt ist, mit Positionierzapfen (165) zur Positionierung auf einer Leiterplatte und mit seitlichen Befestigungsöffnungen (220) zur Aufnahme von Befestigungsschrauben oder -bolzen sind dadurch gekennzeichnet, dass das Grundblech (100) seitliche Laschen (110) aufweist, die zweifach im Wesentlichen rechtwinklig abgebogen ein Steckverbindergehäuse (200) randseitig umschließen, wobei im zweifach abgebogenen Zustand der Laschen (110) die Befestigungsöffnungen (220) auf der Steckervorder- und -rückseite von den Laschen (110) überdeckt sind und wobei die Positionierzapfen (165) an dem einfach abgewinkelten Teil (111) der Laschen (110) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stecker, insbesondere einen sogenannten Sub-D-Stecker und ein Verfahren zu seiner Herstellung nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Derartige Stecker sind im Stand der Technik weit verbreitet und kommen beispielsweise in Computern zum Einsatz. Aus der DE 20 2006 018 042 U1 geht ein Flachsteckverbinder und eine Dichtung für einen solchen Flachsteckverbinder mit einem Grundblech hervor, an dem eine dort so bezeichnete Schürze angeordnet ist, die stiftförmige Steckkontakte umgibt. An dem Grundblech sind seitliche Befestigungsöffnungen in Form von Bohrungen angeordnet. Der Stecker wird beispielsweise in einer Gehäusewand befestigt.
Aus der EP 0 874 421 A1 ist ein Sub-D-Stecker in SMD-Technik bekannt geworden mit einer Grundplatte, die an einer Leiterplatte befestigbar ist. Die Grundplatte weist wenigstens einen Lötvorsprung auf, der so ausgebildet ist, dass er mit einer SM-Löttechnik an einem auf einer Leiterplatte vorgesehenen Lötpunkt anlötbar ist. Der Stecker weist einen recht großen Aufbau auf und nimmt daher auf der Leiterplatte einen nicht unerheblichen Bauraum ein. Sub-D-Stecker, die verschiedentlich auch als D-Sub-Stecker bezeichnet werden, im eingebauten Zustand gehen ferner beispielsweise aus der Gebrauchsmusterschrift 201 06 408 U1 sowie aus der Gebrauchsmusterschrift 203 05 734 U1 hervor.
Die DE 20 2008 016 738 U1 offenbart einen geschirmten Steckverbinder, insbesondere einen D-Sub-Steckverbinder, umfassend einen elektrisch isolierenden Grundkörper, der als Träger für elektrische Kontakte vorgesehen ist, ein metallisches Abschirmelement mit einem umlaufenden Flansch und zwei elektrisch leitende, seitliche Befestigungselemente. Der Grundkörper weist eine Montagefläche sowie zwei in diese Montagefläche mündende und durch den Grundkörper verlaufende Öffnungen auf. In jeder der beiden Öffnungen ist in der Montagefläche jeweils eine Ausnehmung angeordnet, wobei diese Ausnehmung an ihrer Innenseite einen Kragen aufweist. Die Befestigungselemente weisen jeweils ein Fenster auf, gebildet aus einem Rahmen, wobei der Rahmen dafür vorgesehen ist, formschlüssig in die jeweilige Ausnehmung eingefügt zu werden. Der Aufbau eines solchen Steckverbinders aus mehreren Einzelteilen ist aufwendig und erfordert die Handhabung der verschiedenen Einzelteile während der Montage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stecker, insbesondere einen Sub-D-Steckverbinder, dahingehend weiterzubilden, dass er einen einfachen Aufbau aufweist und insbesondere auf schnelle und einfache Weise herstellbar ist.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Stecker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Steckers mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
Grundidee der Erfindung ist es, das Grundblech des Steckers mit seitlichen Laschen auszubilden, die zweifach im Wesentlichen rechtwinklig abgebogen ein Steckverbindergehäuse randseitig umschließen. Im umschlossenen Zustand des Steckverbindergehäuses sind dabei die Befestigungsöffnungen auf der Steckervorder- und -rückseite von den Laschen überdeckt. Gleichzeitig ist an den Laschen ein Positionierzapfen angeordnet und zwar an dem einfach abgewinkelten Teil der Laschen. Durch die Umbiegung des Grundblechs um den Rand des Steckergehäuses werden eine sichere und auf einfache Weise herstellbare Befestigung des Steckergehäuses an dem Grundblech und gleichzeitig eine Abschirmung vermittelt. Darüber hinaus erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass die Positionierzapfen an der einfach abgewinkelten Seite der Laschen angeordnet sind. Die Positionierzapfen sind einstückig mit dem Grundblech ausgebildet und insoweit an einer Verlängerung des Blechs angeordnet. Durch die Anordnung an der einfach abgewinkelten Seite ist dieses Blech, an dem die Positionierzapfen angeordnet sind, im montierten Zustand parallel zur Steckrichtung und nicht senkrecht zur Steckrichtung ausgerichtet. Dies hat insbesondere im Hinblick auf eine Verbiegung große Vorteile, eine Anordnung der Positionierzapfen an einem Blech senkrecht zur Steckrichtung kann wesentlich einfacher verbogen werden als eine Anordnung der Positionierzapfen an einem Blech, das parallel zur Steckrichtung angeordnet ist. Hier sind die Biegekräfte um ein Vielfaches größer, sodass mit einer Verbiegung der für die präzise Positionierung des Steckverbinders notwendigen Positionierzapfen nicht zu rechnen ist.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Steckverbinders möglich. So sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass die seitlichen Laschen jeweils zwei im Bereich der rechtwinkligen Abbiegung angeordnete und der definierten Abbiegung dienende Sicken aufweisen. Durch diese Sicken ist ein definiertes und präzises Abbiegen sehr vorteilhaft möglich.
Das Steckverbindergehäuse weist einen Kunststoffkörper auf, in dem Steckkontakte und Anschlusskontakte für eine Leiterplatte angeordnet sind. Dieser Kunststoffkörper wird an dem Grundblech befestigt, beispielsweise angespritzt. Die Steckkontakte sind beispielsweise Messerkontakte oder Federkontakte. Die Anschlusskontakte für die Leiterplatte sind bevorzugt SM-Kontakte, also Kontakte, die in Oberflächenlöttechnik auf der Leiterplatte befestigt werden („Surface Mount Technology”).
Ein solcher Stecker wird insbesondere am Rand einer Leiterplatte positioniert. Er soll möglichst wenig Bauraum einnehmen.
Um zu verhindern, dass elektrische Fehlkontaktierungen entstehen, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Steckerverbindergehäuse eine Kunststofflasche zur steckerrückseitigen Isolation der Kontaktelemente in dem Steckverbinder aufweist. Diese Kunststofflasche überdeckt die Steckkontaktelemente und/oder die Anschlusskontakte der Leiterplatte und/oder die Verbindungsleitungen zwischen den Steckkontakten und den Anschlusskontakten. Besonders vorteilhaft kann dieser Kunststofflasche klappbar an dem Steckergehäuse angelenkt sein. In diesem Falle kann nach Vornahme der Kontaktierung durch einfaches Herunterklappen und Verrasten der Kunststoffasche an dem Steckverbindergehäuse eine sichere Isolierung erzielt werden. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform, die insbesondere auf einfache Weise herzustellen ist, sieht vor, dass die klappbare Lasche an dem Steckverbindergehäuse angespritzt ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Steckers zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus:
Befestigen des Steckverbinders an dem Grundblech, beispielsweise durch Anspritzen oder Ankleben oder dergleichen, Umbiegen der seitlichen Laschen des Grundblechs derart, dass das Steckverbinder-Isolationsgehäuse seitlich umschlossen wird und dass Befestigungsöffnungen des Steckverbinders im abgewinkelten Zustand der seitlichen Laschen des Grundblechs sowohl an der Steckervorder- als auch an der Steckerrückseite von den Laschen des Grundblechs umschlossen sind. Mit dieser Umbiegung sind auch gleichzeitig die Positionierzapfen an der gewünschten Position platziert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 bis 4 jeweils in isometrischer Darstellung einen von der Erfindung Gebrauch machenden Stecker während verschiedener Herstellungsschritte und
5 eine isometrische Darstellung des Steckers von schräg vorne.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Ein Sub-D-Stecker oder auch D-Sub-Stecker, in den 1 bis 4 in isometrischer Darstellung während verschiedener Herstellungsschritte und in 5 von schräg vorne gezeigt, weist ein Grundblech 100 auf, an dem ein Steckverbindergehäuse 200 befestigt, beispielsweise verklebt oder angespritzt, ist. An seiner Vorderseite ist eine einstückig mit dem Grundblech 100 verbundene, an sich bekannte Schürze 120 angeordnet, die eine Öffnung 122 umschließt, in der die Steckkontakte, beispielsweise Federkontaktelemente oder auch Messerkontaktelemente 400, angeordnet sind. Das aus Kunststoff bestehende Steckverbindergehäuse 200 weist jeweils zwei seitliche Öffnungen 220 auf, die der Aufnahme von beispielsweise Schrauben, Bolzen oder dergleichen zur Befestigung des Steckers beispielsweise an einer Gehäusewand dienen. In entsprechender Weise weist auch das Grundblech 100 Öffnungen 114 auf, von denen in den 1 bis 4 jeweils nur eine sichtbar ist. Die andere Öffnung 115 ist an der Steckervorderseite angeordnet und fluchtet mit der Öffnung 220 des Steckverbindergehäuses (5). Die seitlichen Laschen 110 des Grundblechs 100 sind in zwei Teile, einen ersten Teil 111 und einen zweiten Teil 112, untergliedert. Zwischen diesen Teilen 111, 112 ist eine Sicke 117 angeordnet, die der im folgenden noch näher zu beschreibenden definierten Abbiegung der Teile 111, 112 der seitlichen Laschen 110 des Grundblechs 100 dienen. An dem Teil 111 ist an seinem unteren, einer (nicht dargestellten) Leiterplatte zugewandten Rand über einen Verbindungssteg 160 ein Positionierzapfen 165 angeordnet, der der Positionierung des Steckers auf der Leiterplatte auf an sich bekannte Weise dient. In entsprechender Weise weist auch das Steckverbinder-Kunststoffgehäuse Positionierzapfen 265 auf.
1 zeigt nun den Beginn des Herstellungsverfahrens eines solchen Steckverbinders, bei dem das Steckverbindergehäuse 200 bereits an dem Grundblech 100 befestigt ist. Die beiden Laschen 100, stehen zunächst im nicht umgebogenen Zustand seitlich über das Steckverbindergehäuse 200 über. In einem ersten Herstellungsschritt, dargestellt in 2, werden nun die beiden Laschen 100 zunächst um 90° gebogen, sodass das Teil 111 an dem Steckverbindergehäuse 200 anliegt. Wie den Figuren zu entnehmen ist, können hierfür in dem Teil 111 Sicken 131 vorgesehen sein, die in entsprechende Ausnehmungen 231 des Steckverbindergehäuses eingreifen und insoweit eine Stabilisierung und/oder Befestigung des Teils 111 an dem Steckverbindergehäuse 200 vermitteln. Beim Umbiegen des Teils 111 wird gleichzeitig auch der Positionierzapfen 165 in Position gebracht, wobei der Verbindungssteg 160, an dem der Positionierzapfen 165 einstückig mit dem Grundblech 100 verbunden ist, parallel zur Steckrichtung, angedeutet durch einen Pfeil R in 1, positioniert ist. Diese Ausbildung hat den großen Vorteil, dass eine Verbiegung des Positionierzapfens 165 in Steckrichtung praktisch ausgeschlossen ist. Insbesondere ist die Stabilität wesentlich höher als wenn der Verbindungssteg 160, an dem der Positionierzapfen 165 befestigt ist, in Steckrichtung verlaufen würde, beispielsweise wie in 1 dargestellt, wie dies bei Steckverbindern aus dem Stand der Technik der Fall ist. Nachdem dieser Biegevorgang abgeschlossen ist, erfolgt ein weiterer Biegevorgang, an dem die zweiten Teile 112 der seitlichen Laschen 100 entlang der Sicke 117 umgebogen werden, sodass die zweiten Teile 112 an der Rückseite des Steckverbinders 200 in einer dafür vorgesehen Ausnehmung 221 zu liegen kommen. Dabei fluchtet die Öffnung 114 mit der Öffnung 220 in dem Steckverbindergehäuse 200. Die Befestigung der beiden Teile 111, 112 an dem Steckverbindergehäuse 200 erfolgt durch Verpressen, Verkleben oder dergleichen.
In dem Steckverbindergehäuse 200 sind Kontaktelemente 300 angeordnet, die auf ihrer Steckervorderseite beispielsweise als Messerkontaktelemente oder als Federkontaktelemente auf an sich bekannte Weise ausgebildet sind. Auf der Steckerrückseite sind diese Kontaktelemente 300 als SM-Kontaktelemente ausgebildet, also Kontaktelemente, die in Oberflächenmontagetechnik (surface mounted) auf einer Leiterplatte befestigbar sind.
Der gesamte Stecker weist einen sehr kompakten, insbesondere schmalen, Aufbau auf, sodass er am Rand einer Leiterplatte befestigt werden kann. In 4 sind die Kontaktelemente 300 des Steckers sichtbar. Die Kontaktelemente 300 sind über entsprechende Verbindungen 301, 302 mit jeweils in zwei Reihen übereinander angeordneten Messerkontakt- bzw. Federkontaktelementen des Sub-D-Steckers verbunden. Dabei liegen in der oberen Reihe beispielsweise fünf Kontaktelemente und in der unteren Reihe vier Kontaktelemente. Um nun bei einer Positionierung des Steckverbinders am Leiterplattenrand eine versehentliche Kontaktstörung durch Berührung beispielsweise eines metallischen Bauelements oder dergleichen zu verhindern, ist an der Steckerrückseite eine Kunststofflasche 290 vorgesehen, die beispielsweise an dem Steckergehäuse 200 angespritzt ist. Durch Heraufklappen der Lasche 290 liegen die Kontaktelemente frei, durch Herunterklappen der Kunststofflasche 290 sind die Kontaktelemente gegenüber äußeren Einflüssen nicht nur geschützt, sondern auch isoliert.
Der vorbeschriebene Stecker zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau und besonders durch eine einfache Herstellung aus.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202006018042 U1 [0002]
EP 0874421 A1 [0003]
DE 202008016738 U1 [0004]

Claims

Stecker, insbesondere Sub-D-Stecker, mit einem Grundblech (100), an dem ein Steckverbinder befestigt ist, mit Positionierzapfen (165) zur Positionierung auf einer Leiterplatte und mit seitlichen Befestigungsöffnungen (220) zur Aufnahme von Befestigungsschrauben oder -bolzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundblech (100) seitliche Laschen (110) aufweist, die zweifach im Wesentlichen rechtwinklig abgebogen ein Steckverbindergehäuse (200) randseitig umschließen, wobei im zweifach abgebogenen Zustand der Laschen (110) die Befestigungsöffnungen (220) auf der Steckervorder- und -rückseite von den Laschen (110) überdeckt sind und wobei die Positionierzapfen (165) an dem einfach abgewinkelten Teil (111) der Laschen (110) angeordnet sind.
Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierzapfen (165) mittels eines Verbindungsstegs (160) einstückig mit dem einfach abgewinkelten Teil (111) der Laschen (110) verbunden sind.
Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Laschen (110) jeweils im Bereich der rechtwinkligen Abwicklungen angeordnete der definierten Abbiegung dienende Sicken (117) aufweisen.
Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (200) einen Kunststoffkörper aufweist, in dem Steckkontakte (400) und Anschlusskontakte (300) für die Leiterplatte angeordnet sind.
Stecker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskontakte (300) für die Leiterplatte SM-Kontakte sind.
Stecker nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (200) eine Kunststofflasche (290) zur steckerrückseitigen Isolation der Kontaktelemente (300) in dem Steckverbinder aufweist.
Stecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofflasche (290) klappbar an dem Steckverbindergehäuse (200) angeordnet ist.
Stecker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die klappbare Kunststofflasche (290) an dem Steckverbindergehäuse (200) angespritzt ist.
Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundblech (100) ein Stanzteil ist.
Verfahren zur Herstellung eines Steckers, insbesondere eines Sub-D-Steckers mit einem Grundblech (100), an dem ein Steckverbinder befestigt ist, mit Positionierzapfen (165) zur Positionierung auf einer Leiterplatte und mit seitlichen Befestigungsöffnungen (200) zur Aufnahme von Befestigungsschrauben oder -bolzen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Befestigen eines Steckverbindergehäuses (200) an dem Grundblech (100), Umbiegen von seitlichen Laschen (110) des Grundblechs (100) derart, dass das Steckverbindergehäuse (200) seitlich umschlossen wird und dass die Befestigungsöffnungen (220) im zweifach abgewinkelten Zustand der seitlichen Laschen (110) des Grundblechs (100) an ihre Steckervorder- und -rückseite von den Laschen (110) umschlossen sind.