DE102017107470A1

DE102017107470A1 - Steckelement zur Verbindung an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen

Info

Publication number: DE102017107470A1
Application number: DE102017107470.8A
Authority: DE
Inventors: Werner Kallee; Hartmut Wurster
Original assignee: Wuerth Elektronik ICS GmbH and Co KG
Current assignee: Wuerth Elektronik ICS GmbH and Co KG
Priority date: 2017-04-06
Filing date: 2017-04-06
Publication date: 2018-10-11
Also published as: DE112018001879A5; WO2018184629A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steckelement zur Verbindung an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen. Das Steckelement weist einen ersten Steckabschnitt (101) aufweisend eine erste Reihe (121) von Kontaktelementen (106), einen zweiten Steckabschnitt aufweisend eine zweite Reihe von Kontaktelementen (106), einen dritten Steckabschnitt aufweisend eine dritte Reihe von Kontaktelementen (106) auf. Der erste Steckabschnitt (101), der zweite Steckabschnitt und der dritte Steckabschnitt erstrecken sich von einer gemeinsamen Grundebene (105) aus, wobei an entsprechenden, gegenüber der Grundebene (105) ausgebildeten Abschnittsenden des jeweiligen ersten Steckabschnitts (101), des zweiten Steckabschnitts (102) und des dritten Steckabschnitts (103) die entsprechende erste Reihe (121) von Kontaktelementen (106), zweite Reihe von Kontaktelementen (106) und dritte Reihe von Kontaktelementen (106) ausgebildet ist. Ferner weist das Steckelement einen Kopplungsabschnitt (104) auf, welcher in der Grundebene (105) ausgebildet ist, wobei zumindest der erste Steckabschnitt (101) mit dem Kopplungsabschnitt (104) eine gemeinsame erste Biegelinie (111) ausbildet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steckelement zur Verbindung an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Steckelements. Zudem wird mit der vorliegenden Erfindung ein Halbzeug, insbesondere ein Blechzuschnitt, für die Herstellung des Steckelements, und ein System zum Verbinden an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen beschrieben.
Hintergrund der Erfindung
Elektrische Steckelemente für Grundplatten oder Gehäuse für hohe elektrische Anforderungen der IPC-Klasse H01R 13/53 werden für den Gebrauch unter extremen Bedingungen, z.B. hoher Temperatur, Strahlung, Vibration, korrodierender Umgebung, Druck ausgelegt.
Zum Herstellen von elektrischen und/oder elektronischen Verbindungen zwischen verschiedenen Bauteilen, Leitungen oder dergleichen sind Steckverbindungen bekannt, die aus einem Steckelement und einem daran befestigten Leiter bzw. Stromkabel bestehen.
Wenn es sich um Steckvorgänge zwischen Leiterplatten und Steckelementen handelt, ist es üblich, auf der Leiterplatte einen Sockel beziehungsweise eine Steckbuchse anzuordnen oder sogar an einer anderen Stelle, und die Steckbuchse dann mithilfe von Leitungen mit der Leiterplatte zu verbinden.
Die Steckelemente können beispielsweise manuell in entsprechende Leiterplatten eingesteckt werden.
Um eine gute mechanische Verbindung zwischen dem Steckelement und der Leiterplatte herzustellen, ist es vorteilhaft, dass ein Steckelement eine Vielzahl von Steckkontakten aufweist, welche in entsprechende Kontaktlöcher einer Leiterplatte mechanisch befestigt werden. Aufgrund des begrenzten Platzes können nur eine begrenzte Anzahl von Steckkontakten ausgebildet werden.
Darstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steckelement mit einer guten mechanischen Befestigung des Steckelements an einer Leiterplatte bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mit einem Steckelement zur Verbindung an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen, mit einem Verfahren zur Herstellung des Steckelements mit einem Halbzeug, insbesondere einem Blechzuschnitt, für die Herstellung des Steckelements und einem System zum Verbinden an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen gemäß den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steckelement zur Verbindung an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen beschrieben. Das Steckelement weist einen ersten Steckabschnitt aufweisend eine erste Reihe von (zum Beispiel hochstromfähigen) Kontaktelementen, einen zweiten Steckabschnitt aufweisend eine zweite Reihe von (zum Beispiel hochstromfähigen) Kontaktelementen, einen dritten Steckabschnitt aufweisend eine dritte Reihe von (zum Beispiel hochstromfähigen) Kontaktelementen auf. Der erste Steckabschnitt, der zweite Steckabschnitt und der dritte Steckabschnitt erstrecken sich (insbesondere orthogonal zur der Grundebene) von einer gemeinsamen Grundebene aus, wobei an entsprechenden, gegenüber der Grundebene ausgebildeten Abschnittsenden des jeweiligen ersten Steckabschnitts, des zweiten Steckabschnitts und des dritten Steckabschnitts die entsprechende erste Reihe von Kontaktelementen, zweite Reihe von Kontaktelementen und dritte Reihe von Kontaktelementen ausgebildet ist. Ferner weist das Steckelement einen Kopplungsabschnitt auf, welcher in der Grundebene ausgebildet ist, wobei zumindest der erste Steckabschnitt mit dem Kopplungsabschnitt eine gemeinsame erste Biegelinie ausbildet.
Das Steckelement besteht insbesondere hochstromfähigen und biegbaren Material, wie z.B. aus Kupfer, Aluminium, Silber, Gold oder Legierungen wie beispielsweise Messing oder Bronze. Der ohmsche Widerstand eines solchen Steckelements bzw. eines Kontaktelements kann im Bereich zwischen 10 µΩ und 10 mΩ liegen, bevorzugt zwischen 100 µΩ und 1 mΩ.
Das Steckelement besteht insbesondere aus einem blechartigen Metallzuschnitt, welches zumindest um die erste Biegelinie verbogen ist. Das Steckelement ist dabei insbesondere in Steckabschnitte unterteilt, welche relativ zu einem, insbesondere zentralem, Kopplungsabschnitt verbogen sind. Der Kopplungsabschnitt ist dabei innerhalb der Grundebene als Referenzebene ausgebildet. Der Kopplungsabschnitt kann planar ausgebildet sein und vollständig innerhalb der Grundebene verlaufen. Alternativ kann der Kopplungsabschnitt ebenfalls gewölbt ausgebildet werden. Das Steckelement, bzw. dessen Steckabschnitte und der Kopplungsabschnitt, können eine Materialdicke von 0,05mm bis 0,5mm, insbesondere 0,1mm, aufweisen.
Zumindest einer der Steckabschnitte, beispielsweise der erste Steckabschnitt, weist mit dem Kopplungsabschnitt eine (erste) Biegelinie auf. Eine Biegelinie definiert gemäß der vorliegenden Erfindung eine Linie, entlang welcher zwei benachbarte Abschnitte, wie beispielsweise zwei benachbarte Steckabschnitte oder ein Steckabschnitt mit dem Kopplungsabschnitt, verbunden sind. Ein Steckabschnitt ist somit beispielsweise mittels eines Endes bzw. einer Kante an der Biegelinie mit dem Kopplungsabschnitt verbunden. Mit anderen Worten verläuft beispielsweise das Ende bzw. die Kante innerhalb der Grundebene. An jeder Biegelinie verlaufen die angrenzenden Abschnitte in unterschiedlichen Ebenen bzw. sind zwei angrenzende Abschnitte aus einer gemeinsamen Ebene herausbiegbar.
Beispielsweise kann der Kopplungsabschnitt innerhalb der Grundebene ausgebildet sein, wobei der erste Steckabschnitt innerhalb einer ersten Ebene verläuft, der zweite Steckabschnitt in einer zweiten Ebene verläuft und der dritte Steckabschnitt in einer dritten Ebene verläuft. Die erste Ebene, die zweite Ebene und/oder die dritte Ebene weisen dabei einen Winkel zu der Grundebene zwischen 45° und 135°, insbesondere 90°, auf. Die erste Ebene weist zu der zweiten Ebene und/oder der dritten Ebene einen Winkel zu der Grundebene zwischen 45° und 135°, insbesondere 90°, auf.
An jedem Steckabschnitt ist an einem zur Grundebene gegenüberliegenden Ende des jeweiligen Steckabschnitts eine Reihe von Kontaktelementen (z.B. Kontaktpins) ausgebildet. Die Kontaktelemente dienen einerseits zum mechanischen und insbesondere vibrationssicheren Befestigen des Steckelements an einer Leiterplatte. Entsprechend ist die erste Reihe von Kontaktelementen relativ zu der zweiten Reihe von Kontaktelementen und/oder der dritten Reihe von Kontaktelementen zwischen einem Winkel zwischen 45° und 135°, insbesondere 90°, angeordnet.
Die durchkontaktierten Bohrungen der Leiterplatte und die in sie einsteckbaren Kontaktelemente sind derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich das Steckelement insbesondere von Hand durch Einstecken seiner Kontaktelemente in die Bohrungen mit der Leiterplatte verbinden und von Hand entfernen lässt. Mittels der Kontaktelemente ist das Steckelement mit einer vibrationsrobusten mechanischen Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen des Steckelements von der Leiterplatte ausgestattet. Die Kontaktelemente können optional als federartiges Kontaktelement oder federartige Kontaktelemente mit einer reversiblen Auslenkungscharakteristik ausgestaltet sein. Die Kontaktelemente können hierzu beispielsweise aus zwei zueinander federnden bzw. elastisch verformbaren Schenkeln bestehen, welche mittels eines Spalts voneinander beabstandet sind.
Eine Länge der Kontaktelemente, durch welche der elektrische Strom hindurchfließt, kann in einem Bereich zwischen 1 mm und 100 mm liegen, bevorzugt zwischen 2 mm und 50 mm. Eine Dicke der Kontaktelemente, durch welche der elektrische Strom hindurchfließt, kann in einem Bereich zwischen 0,1 mm und 6 mm liegen, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 3 mm. Eine Querschnittsfläche der Kontaktelemente kann in einem Bereich zwischen 0,01 mm² (Quadratmillimeter) und 30 mm² liegen, bevorzugt zwischen 0,2 mm² und 25 mm².
Unter einer Einsteckbarkeit bzw. Entfernbarkeit des Steckelements „von Hand“ kann im Rahmen dieser Beschreibung insbesondere verstanden werden, dass die Einsteck- und Entfernkräfte selbst bei Vorsehen mehrerer Kontaktelemente, zum Beispiel mindestens fünf Kontaktelemente (insbesondere mindestens zehn Kontaktelemente), ausreichend gering sind, dass sie durch die Muskelkraft eines durchschnittlichen erwachsenen menschlichen Benutzers aufgebracht werden können.
Das Steck- oder Kontaktelement kann metallisches Material der durchkontaktierten Hülse bzw. Bohrung in der Leiterplatine lokal verdrängen oder einfach daran anliegen. IEC-68-2-52 beschreibt einen Salzsprühtest (Salt-Spray) für korrosionsfeste Verbindungen, der bei der Metallverdrängung erfüllt wird. Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung kann eingerichtet sein, einen Test gemäß IEC-68-2-52 zu bestehen.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Steckelement beschrieben, welches drei Reihen von Kontaktelementen entlang dreier Steckabschnitte ermöglicht. Aufgrund der Vielzahl an Reihen von Kontaktelementen können auf einer bestimmten Fläche mehr Kontaktelemente ausgebildet werden als beispielsweise bei einem Steckelement mit zwei oder weniger Reihen von Kontaktelementen. Aufgrund der Vielzahl an Reihen von Kontaktelementen und daraus resultierend der Vielzahl von Kontaktelementen kann eine gute und sichere mechanische Befestigung bzw. eine vibrationsrobuste mechanische Sicherung des Steckelements an einer Leiterplatte bereitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform bildet der zweite Steckabschnitt mit dem Kopplungsabschnitt eine gemeinsame zweite Biegelinie aus und der dritte Steckabschnitt bildet mit dem Kopplungsabschnitt eine gemeinsame dritte Biegelinie aus.
Die erste Biegelinie, die zweite Biegelinie und die dritte Biegelinie können dabei alle in der Grundebene ausgebildet sein. Ferner kann beispielsweise die zweite Biegelinie mit der dritten Biegelinie parallel zueinander verlaufen. Ferner kann die erste Biegelinie mit der zweiten Biegelinie und/oder mit der dritten Biegelinie einen Winkel zwischen 45° und 135°, insbesondere 90°, aufweisen. Der Kopplungsabschnitt kann mit anderen Worten innerhalb der Grundebene eine rechteckige Flächenform aufweisen, wobei an drei Kanten des Kopplungsabschnitts jeweils eine der Biegelinie ausgebildet werden kann.
Beispielsweise kann der Kopplungsabschnitt eine Kantenlänge von 10mm bis 20mm aufweisen.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind der zweite Steckabschnitt und der dritte Steckabschnitt jeweils mit dem Kopplungsabschnitt integral verbunden. Zwischen dem ersten Steckabschnitt, dem zweiten Steckabschnitt und dem dritten Steckabschnitt ist jeweils ein Spalt beispielsweise zwischen 0,05 mm und 0,8mm, insbesondere 0,1 mm vorgesehen.
Diese beschriebene Ausführungsform hat den Vorteil, dass alle Steckabschnitte aus der gemeinsamen Grundebene heraus um die entsprechenden Biegelinien gebogen werden können, um das Steckelement herzustellen. Weitere Bewegungen der Steckabschnitte außerhalb der Grundebene sind dabei nicht notwendig, sodass ein effizientes und robustes Herstellerverfahren bereitgestellt werden kann.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform bilden der erste Steckabschnitt und der zweite Steckabschnitt eine gemeinsame vierte Biegelinie aus, um welche vierte Biegelinie der erste Steckabschnitt und der zweite Steckabschnitt zueinander gebogen sind. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der erste Steckabschnitt mit dem zweiten Steckabschnitt integral ausgebildet und um eine gemeinsame vierte Biegelinie zueinander verbogen. Die vierte Biegelinie verläuft beispielsweise parallel zu einer Normalen der Grundebene. Beispielsweise kann die vierte Biegelinie einen Winkel zu der Normalen der zwischen ±45° aufweisen. Der zweite Steckabschnitt ist in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise von dem Kopplungsabschnitt getrennt bzw. beabstandet.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform bilden der erste Steckabschnitt und der dritte Steckabschnitt eine gemeinsame fünfte Biegelinie aus, um welche fünfte Biegelinie der erste Steckabschnitt und der dritte Steckabschnitt zueinander gebogen sind. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der erste Steckabschnitt mit dem dritten Steckabschnitt integral ausgebildet und um eine gemeinsame fünfte Biegelinie zueinander verbogen. Die fünfte Biegelinie verläuft beispielsweise parallel zu einer Normalen der Grundebene. Beispielsweise kann die fünfte Biegelinie einen Winkel zu der Normalen der Grundebene zwischen ±45° aufweisen. Der dritte Steckabschnitt ist in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise von dem Kopplungsabschnitt getrennt bzw. beabstandet.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind der zweite Steckabschnitt und der dritte Steckabschnitt derart ausgebildet, dass die zweite Reihe von Kontaktelementen und die dritte Reihe von Kontaktelementen parallel zueinander verlaufen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der erste Steckabschnitt derart ausgebildet, dass die erste Reihe von Kontaktelementen rechtwinklig zu der zweiten Reihe von Kontaktelementen und/oder zu der dritten Reihe von Kontaktelementen verläuft.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Steckelement einen vierten Steckabschnitt aufweisend eine vierte Reihe von Kontaktelementen auf. Der vierte Steckabschnitt erstreckt sich von der gemeinsamen Grundebene aus. An einem, gegenüber der Grundebene ausgebildetem Abschnittsende des vierten Steckabschnitts ist die entsprechende vierte Reihe von Kontaktelementen ausgebildet. Der vierte Steckabschnitt mit dem Kopplungsabschnitt bildet eine gemeinsame sechste Biegelinie ausbildet. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Kopplungsabschnitt mit dem vierten Steckabschnitt integral ausgebildet und um eine gemeinsame sechste Biegelinie zueinander verbogen. Die sechste Biegelinie verläuft beispielsweise innerhalb der Grundebene und parallel zu der ersten Biegelinie. Beispielsweise kann die sechste Biegelinie auch einen Winkel zu der ersten Biegelinie von±45° aufweisen.
Insbesondere ist in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform die sechste Biegelinie an einem Rand des Kopplungsabschnitts ausgebildet, welcher einen Rand des Kopplungsabschnitts, an welchem die erste Biegelinie ausgebildet ist, gegenüberliegt. In diesem Ausführungsbeispiel können sich der erste Steckabschnitt und der vierte Steckabschnitt gegenüberliegen. Der erste Steckabschnitt liegt beispielsweise in der ersten Ebene und der vierte Steckabschnitt in einer vierten Ebene, wobei die erste Ebene und die vierte Ebene parallel zueinander und beabstandet voneinander ausgebildet sind.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die erste Biegelinie länger ausgebildet ist als die sechste Biegelinie, wobei die erste Biegelinie insbesondere parallel zu der sechsten Biegelinie ausgebildet ist. Verlaufen die erste Biegelinie und die sechsten Biegelinie parallel, überragt die erste Biegelinie die Enden der sechsten Biegelinie. Ferner ist die Erstreckung des ersten Steckabschnitts entlang der ersten Biegelinie länger als die Erstreckung bzw. Breite des vierten Steckabschnitts entlang der sechsten Biegelinie. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass beispielsweise an dem ersten Steckabschnitt angeordnete und um die entsprechenden zweiten und dritten Biegelinien gebogenen zweiten und dritten Steckabschnitte den vierten Steckabschnitt einhüllen können.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Steckelement einen fünften Steckabschnitt aufweisend eine fünfte Reihe von Kontaktelementen auf. Der fünfte Steckabschnitt erstreckt sich von der gemeinsamen Grundebene. An einem, gegenüber der Grundebene ausgebildetem Abschnittsende des fünften Steckabschnitts ist die entsprechende fünfte Reihe von Kontaktelementen ausgebildet. Der fünfte Steckabschnitt bildet mit dem vierten Steckabschnitt eine gemeinsame siebte Biegelinie aus. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der vierte Steckabschnitt mit dem fünften Steckabschnitt integral ausgebildet und um eine gemeinsame siebte Biegelinie zueinander verbogen. Die siebte Biegelinie verläuft beispielsweise parallel zu einer Normalen der Grundebene. Beispielsweise kann die siebte Biegelinie einen Winkel zu der Normalen der zwischen ±45° aufweisen. Der fünfte Steckabschnitt ist in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise von dem Kopplungsabschnitt getrennt bzw. beabstandet.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Steckelement einen sechsten Steckabschnitt aufweisend eine sechste Reihe von Kontaktelementen auf. Der sechste Steckabschnitt erstreckt sich von der gemeinsamen Grundebene, wobei an einem, gegenüber der Grundebene ausgebildetem Abschnittsende des sechsten Steckabschnitts die entsprechende sechste Reihe von Kontaktelementen ausgebildet ist. Der sechste Steckabschnitt bildet mit dem vierten Steckabschnitt oder mit dem fünften Steckabschnitt eine gemeinsame achte Biegelinie aus. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist beispielsweise der vierte Steckabschnitt mit dem sechsten Steckabschnitt integral ausgebildet und um eine gemeinsame achte Biegelinie zueinander verbogen. Die achte Biegelinie verläuft beispielsweise parallel zu einer Normalen der Grundebene. Beispielsweise kann die achte Biegelinie einen Winkel zu der Normalen der zwischen ±45° aufweisen. Der sechste Steckabschnitt ist in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise von dem Kopplungsabschnitt getrennt bzw. beabstandet.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind der erste Steckabschnitt, der zweite Steckabschnitt und der dritte Steckabschnitt derart ausgebildet, dass diese den vierten Steckabschnitt zumindest teilweise umhüllen. Insbesondere können der erste Steckabschnitt, der zweite Steckabschnitt und der dritte Steckabschnitt ebenfalls den fünften Steckabschnitt und den sechsten Steckabschnitt zunächst teilweise umhüllen. In anderen Worten liegen der vierte Steckabschnitt, der fünfte Steckabschnitt und der sechste Steckabschnitt innerhalb eines Raumes, welcher zunächst teilweise von den ersten Steckabschnitt, den zweiten Steckabschnitt und den dritten Steckabschnitt begrenzt und umgeben wird.
Mit dieser beispielhaften Ausführungsform können auf engsten Raum eine Vielzahl von Reihen mit entsprechenden Kontaktelementen in einfacher Art und Weise bereitgestellt werden. Mittels einfachen Verbiegens von Abschnitten eines ebenen Metallblechs bzw. eines Blechabschnitts können somit eine Vielzahl verschachtelter Reihen von Kontaktelementen bereitgestellt werden. Insbesondere können beispielsweise die Reihen von Kontaktelementen der einzelnen Abschnitte nicht parallele Reihen ausbilden sondern in einer Art Matrix Zeilen und Spalten ausbilden. Somit wird eine hohe Anzahl von Kontaktelementen auf engstem Raum geschaffen, sodass die mechanische Verbindung an einer Leiterplatte verbessert wird und zugleich eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen und der Leiterplatte mit geringeren Verlust bereitgestellt werden kann.
Ferner kann in weiteren beispielhaften Ausführungsformen beispielsweise ein weiterer Steckabschnitt mittels einer weiteren Biegelinie an einem der ersten, der zweiten und der dritten Steckabschnitte angeordnet werden. Zudem kann in weiteren beispielhaften Ausführungsformen beispielsweise ein weiterer Steckabschnitt mittels einer weiteren Biegelinie an einen der vierten, der fünften und der sechsten Steckabschnitte angeordnet werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Steckelement einen siebten Steckabschnitt auf mit einer siebten Reihe von Kontaktelementen, wobei sich der siebte Steckabschnitt von der gemeinsamen Grundebene erstreckt und wobei an einem, gegenüber der Grundebene ausgebildetem Abschnittsende des siebten Steckabschnitts die entsprechende siebte Reihe von Kontaktelementen ausgebildet ist. Der siebte Steckabschnitt bildet mit dem zweiten Steckabschnitt eine gemeinsame neunte Biegelinie aus.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Steckelement einen achten Steckabschnitt aufweisend eine achte Reihe von Kontaktelementen auf, wobei sich der achte Steckabschnitt von der gemeinsamen Grundebene erstreckt und wobei an einem, gegenüber der Grundebene ausgebildetem Abschnittsende des achten Steckabschnitts die entsprechende achte Reihe von Kontaktelementen ausgebildet ist. Der achte Steckabschnitt bildet mit dem dritten Steckabschnitt eine gemeinsame zehnte Biegelinie aus.
Wie bereits erläutert kann in einer beispielhaften Ausführungsform das Steckelement aus einem monolithisch ausgebildeten Metallblech besteht. Gemäß einem Ausführungsbeispiel können alle Abschnitte und deren Kontaktelemente eines Steckelements einstückig aus einem Stück Blech durch Stanzen und Biegen hergestellt sein. Eine solche integrale Ausführung des Steckelements aus einem Blechstück führt zu besonders geringen Kosten.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Kopplungsabschnitt einen Befestigungsbereich zur leitenden Befestigung eines Leiters auf. Der Leiter ist beispielsweise ein stromführendes Kabel oder ein Kontakt einer weiteren Leiterplatte oder eines anderen elektrischen Geräts. Der Leiter ist beispielsweise mittels einer lötet Verbindung oder mittels einer Crimpverbindung (bzw. Klemmverbindung) an den Befestigungsbereich fixiert. Der Leiter ist derart an dem Befestigungsbereich fixiert, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Leiter und dem Steckelement bereitgestellt wird.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Kopplungsabschnitt eine Aufnahmebohrung zur Befestigung eines Sicherungselements zum Sichern des Steckelements an der Leiterplatte auf. Das Sicherungselement besteht beispielsweise aus einem Schraubenelement, einer Schraubenmutter oder einem Sicherungspin. Der Sicherungspin besteht beispielsweise aus einem Stift, welcher mittels einer Klemmverbindung oder mittels einer formschlüssigen Verbindung in einer Fixierungsöffnung der Leiterplatte befestigt werden kann, um eine Fixierung zwischen dem Steckelement und der Leiterplatte herzustellen. Die Aufnahmebohrung kann beispielsweise einen Durchmesser von 1mm bis 5mm, insbesondere 3mm, aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Halbzeug, insbesondere ein Blechzuschnitt, für die Herstellung eines oben beschriebenen Steckelements bereitgestellt. Das Halbzeug weist den ersten Steckabschnitt aufweisend die erste Reihe von Kontaktelementen, den zweiten Steckabschnitt aufweisend die zweite Reihe von Kontaktelementen und den dritten Steckabschnitt aufweisend die dritte Reihe von Kontaktelementen auf, wobei der erste Steckabschnitt, der zweite Steckabschnitt und der dritte Steckabschnitt in der gemeinsamen Grundebene ausgebildet sind. Ferner weist das Halbzeug den Kopplungsabschnitt auf, welcher in der Grundebene ausgebildet ist, wobei zumindest der erste Steckabschnitt mit dem Kopplungsabschnitt die gemeinsame erste Biegelinie ausbildet. Entsprechend kann das Halbzeug zusätzlich den oben beschriebenen vierten Steckabschnitt, den fünften Steckabschnitt und den sechsten Steckabschnitt aufweisen, welche ebenfalls innerhalb der gemeinsamen Grundebene ausgebildet sind.
Die Biegelinien sind in dem Halbzeug in einer beispielhaften Ausführungsform markiert, sodass ein vorbestimmtes Muster an Biegelinien auf dem Halbzeug aufgetragen ist. Das Muster der Biegelinie gibt die Biegung der Abschnitte vor, um das Steckelement zu erhalten. Die Biegelinien können ferner beispielsweise mittels Perforation, d. h. mittels kleiner Löcher innerhalb des Halbzeugs vorgegeben werden. Somit wird ebenfalls eine Biegung kraftsparender. Die Formen und Dimensionen der einzelnen Abschnitte können beispielsweise mittels Stanzens des Halbzeugs vorgegeben werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Verbindung an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen beschrieben. Das System weist das oben beschriebenes Steckelement auf, in welchem eine Aufnahmebohrung in dem Kopplungsabschnitt ausgebildet ist, und das Sicherungselement zum Sichern des Steckelements an der Leiterplatte auf.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform stellt das Sicherungselement ein Schraubenelement dar und der Fixierungsabschnitt des Schraubenelements weist einen Gewindebereich auf. Das Schraubenelement kann beispielsweise eine Stiftschraube ausbilden, wobei ein Schraubenkopf auf einer Oberfläche des Kopplungsabschnitts aufliegen kann und von dieser Oberfläche der Fixierungsabschnitt durch die Aufnahmeöffnung hindurch in Richtung zum Beispiel einer Leiterplatte ragen kann, um das Steckelement an dieser zu befestigen. Das Schraubenelement dient zum Eingreifen in eine korrespondierend ausgebildete Gewindebuchse als Fixieröffnung der Leiterplatte eingerichtet. Die Gewindebuchsen können mit der Platine verschraubt werden. Dickentoleranzen der Platinen können über die Einschraubtiefe ausgeglichen werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform stellt das Sicherungselement einen Sicherungspin dar, welcher durch die Aufnahmebohrung des Kopplungsabschnitts durchführbar ist, wobei der Sicherungspin mittels eines Fixierungsabschnitts des Sicherungspins in einer Fixierungsöffnung der Leiterplatte lösbar befestigbar ist, um das Steckelement an der Leiterplatte zu fixieren.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Fixierungsabschnitt einen Endbereich auf, welcher von einer ersten Oberfläche der Leiterplatte, an welcher das Steckelement angeordnet ist, durch die Fixierungsöffnung hindurchsteckbar ist. Der Sicherungspin ist zwischen einer Montagestellung und einer Fixierstellung verdrehbar. Der Endbereich weist einen Vorsprung auf, welcher derart ausgebildet ist, dass der Vorsprung in der Montagestellung des Sicherungspins durch die Fixierungsöffnung hindurchführbar ist und in der Fixierstellung der Vorsprung ein Herausziehen des Sicherungspins aus der Fixierungsöffnung verhindert. Der Sicherungspin bildet somit beispielsweise einen Befestigungshebel bzw. ein männliches Verschlussteil mit Widerhaken.
Die Fixierungsöffnung kann beispielsweise als Langloch ausgebildet sein. Der Endbereich des Sicherungspins kann beispielsweise aus einem zylindrischen Abschnitt, welcher sich entlang einer Zylinderachse erstreckt, bestehen. An dessen freiem Ende weist der Endbereich ein Vorsprung auf, welcher sich in Radialrichtung erstreckt. Mit anderen Worten bildet das freie Ende mit dem Vorsprung einen elliptischen oder rechteckigen Querschnitt auf. Der Sicherungspin kann somit in der Montagestellung durch das Langloch der Leiterplatte hindurch gesteckt werden. Nach Drehung des Sicherungspins in die Fixierstellung, beispielsweise bei einer Drehung des Sicherungspins um 90° zwischen der Fixierstellung und der Montagestellung, verkeilt der Vorsprung mit der Leiterplatte, sodass ein Herausziehen des Sicherungspins verhindert ist.
Das Sicherungselement kann beispielsweise aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen, wie beispielsweise einem Kunststoff. Ferner kann das Sicherungselement zusätzlich als elektrisch leitendes Element, beispielsweise aus einem Metallwerkstoff, hergestellt sein, um zusätzlich die elektrische Verbindung zwischen dem Steckelement und der Leiterplatte zu unterstützen.
An einem gegenüberliegenden Ende des Sicherungspins, welches Ende gegenüber dem Ende mit dem Vorsprung liegt, kann der Sicherungspin eine Aufbereitung bzw. einen Kopf aufweisen, welcher einen größeren Durchmesser bzw. größer dimensioniert als die Aufnahmeöffnung des Steckelements ist.
Gleichzeitig ist die Aufnahmeöffnung größer ausgebildet als das Ende des Sicherungspins, an welchen der Vorsprung ausgebildet ist. Somit kann der Sicherungspin mit dem Ende aufweisend den Vorsprung durch die Aufnahmeöffnung und weiter durch die Fixieröffnung der Leiterplatte gesteckt werden, bis die Aufbereitung bzw. der Kopf des Sicherungspins an dem Kopplungsabschnitt anliegt. Der Sicherungspin ist derart in seiner Länge dimensioniert, dass in dieser Position das Ende mit dem Vorsprung durch die Leiterplatte hindurch gesteckt ist. Anschließend kann der Sicherungspin beispielsweise um 90° um die Zylinderachse gedreht werden, sodass sich der Vorsprung mit der Leiterplatte verkeilt und das Steckelement zusätzlich an der Leiterplatte gesichert ist.
Alternativ oder ergänzend kann die vibrationsrobuste mechanische Sicherung als eine Spreizniet als Sicherungselement ausgebildet sein, die zum Eingreifen in eine korrespondierend ausgebildete Nietaufnahmeöffnung als Fixieröffnung der Leiterplatte eingerichtet ist. Hierbei kann ein Nietbolzen eingedrückt und variabel verspreizt werden. Toleranzen der Platinendicke können ausgeglichen werden. Es können eine aktive und eine inaktive Spreizniet vorgesehen sein, um die Handhabbarkeit zu verbessern.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform stellt das Sicherungselement eine Schraubenmutter mit einer Gewindebohrung dar, wobei die Schraubenmutter an dem Kopplungsabschnitt, insbesondere mittels einer Klebeverbindung und/oder einer Schweißverbindung, derart befestigt ist, dass die Gewindebohrung konzentrisch mit der Aufnahmebohrung zum Durchführen eines Schraubenelements vorliegt. Das Schraubenelement kann beispielsweise durch eine Fixieröffnung der Leiterplatte und durch die Aufnahmebohrung hindurchgesteckt werden und anschließend in die Gewindebohrung verschraubt werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung eines Steckelements zur Verbindung an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen. Gemäß dem Verfahren wird ein Halbzeug, wie beispielsweise oben beschrieben, bereitgestellt, welches einen ersten Steckabschnitt aufweisend eine erste Reihe von Kontaktelementen, einen zweiten Steckabschnitt aufweisend eine zweite Reihe von Kontaktelementen, einen dritten Steckabschnitt aufweisend eine dritte Reihe von Kontaktelementen und einen Kopplungsabschnitt aufweist. Der erste Steckabschnitt, der zweite Steckabschnitt, der dritte Steckabschnitt und der Kopplungsabschnitt sind in einer gemeinsamen Grundebene ausgebildet.
Gemäß dem Verfahren wird der zumindest eine erste Steckabschnitts um eine erste Biegelinie gebogen, entlang welcher der erste Steckabschnitt mit dem Kopplungsabschnitt verbunden ist,
sodass sich der erste Steckabschnitt, der zweite Steckabschnitt und der dritte Steckabschnitt von der gemeinsamen Grundebene aus erstrecken (insbesondere orthogonal zur der Grundebene) und
sodass an entsprechenden, gegenüber der Grundebene ausgebildeten Abschnittsenden des jeweiligen ersten Steckabschnitts, des zweiten Steckabschnitts und des dritten Steckabschnitts die entsprechende erste Reihe von Kontaktelementen, zweite Reihe von Kontaktelementen und dritte Reihe von Kontaktelementen ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Schritt des Biegens eine Aufnahmebohrung in dem Koppelabschnitt gebildet. Ferner wird vor dem Biegen ein Sicherungselement, insbesondere eine Schraubenmutter, zum Sichern des Steckelements an der Leiterplatte, befestigt.
Das Steckelement gemäß der vorliegenden Erfindung ist zum Übertragen eines elektrischen Stroms von mindestens ungefähr 5 Ampere, insbesondere von mindestens ungefähr 10 Ampere, weiter insbesondere von mindestens ungefähr 20 Ampere, zwischen einem Kontaktelement (insbesondere zwischen jedem einzelnen der Kontaktelemente) des Steckelements und der daran befestigten Leiterplatte verwendet. Entsprechende Kontaktelemente können auch als hochstromfähige Kontaktelemente bezeichnet werden.
Der Begriff „hochstromfähige Kontaktelemente“ kann insbesondere die Bedeutung haben, dass die Kontaktelemente hinsichtlich Dimension, Material, gegenseitiger Beabstandung, etc. derart ausgelegt sind, dass sie zum Tragen eines hohen elektrischen Stroms geeignet sind. Anders ausgedrückt kann bei Verwendung hochstromfähiger Kontaktelemente ein elektrischer Strom im Ampere-Bereich von den Kontaktelementen auf die Leiterbahnen übertragen werden. Von einem hohen Strom kann insbesondere gesprochen werden, wenn die Kontaktelemente speziell ausgelegt sind, um mindestens 5 Ampere pro Kontaktelement, insbesondere mindestens 10 Ampere pro Kontaktelement transportieren zu können, ohne die bestimmungsgemäße Verwendung der Verbindungsanordnung zu gefährden. Anders ausgedrückt sollen die Kontaktelemente in einer Hochstromkonfiguration so ausgelegt sein, dass eine unerwünschte Erwärmung der Verbindungsanordnung vermieden wird oder eine sonstige technische Funktion der Verbindungsanordnung Schaden erleidet, wenn solch hohe Ströme mittels der Kontaktelemente geleitet werden. Insbesondere kann die hochstromfeste Ausgestaltung der Kontaktelemente so ausgeführt sein, dass die Kontaktelemente gemeinsam kumulative Ströme von mindestens 50 Ampere, insbesondere von mindestens 100 Ampere tragen können. Die Hochstromfähigkeit der Kontaktelemente kann als gegeben angesehen werden, wenn die Kontaktelemente an eine Fahrzeugbatterie anschließbar sind und störungsfrei Strom von der Fahrzeugbatterie an die angeschlossene Leiterplatte liefern kann. Insbesondere kann die Hochstromfähigkeit als gegeben angesehen werden, wenn Übergangswiderstände nach der Einpressnorm die Erfordernisse von IEC 60512-2 erfüllen.
Der Begriff „vibrationsrobuste mechanische Sicherung“ kann insbesondere die Bedeutung haben, dass selbst bei Vorhandensein von Vibrationen, die auf ein die Verbindungsanordnung zwischen dem Steckelement und der Leiterplatte aufweisendes technisches System einwirken, ein unbeabsichtigtes Ablösen des Steckelements von der Leiterplatte vermieden ist. Insbesondere Vibrationen, wie sie bei einem motorbetriebenen, insbesondere verbrennungsmotorbetriebenen Gerät (insbesondere Fahrzeug) auftreten, führen bei einer vibrationsrobust ausgestalteten mechanischen Sicherung zu keiner negativen Beeinflussung der Systemfunktion. Insbesondere sollen bei Installation der Verbindungsanordnung zwischen dem Steckelement und der Leiterplatte im Motorraum eines Geländefahrzeugs die dort üblicherweise auftretenden Vibrationen nicht zu einem unerwünschten Verlust des elektrischen Kontakts zwischen den Kontaktelementen und dem Gegenkontakt in der jeweils zugeordneten Bohrung der Leiterplatte führen. Somit kann zum Erreichen der Vibrationsrobustheit die mechanische Sicherung hinsichtlich Material, Dimensionen, Befestigungskräften, etc. so ausgelegt werden, dass die entsprechenden Vibrationen zu keinem unerwünschten Ablösen des Steckelements von der Leiterplatte führen. Die Verbindungsanordnung kann zum Realisieren der Vibrationsrobustheit in Übereinstimmung mit der Industrienorm ISO TS 16750, insbesondere ISO TS 16750-3, ausgestaltet sein. ISO 16750 definiert eine Norm für mechanische Belastungsanforderungen für Geländefahrzeuge. Zum Erreichen der Vibrationsrobustheit kann die Verbindungsanordnung ferner ausgelegt sein, die Norm IEC 60512-4 zu erfüllen, insbesondere zumindest eine der Untererfordernisse nach IEC 68.2.6 (vibration sinusoidal), IEC 68-2-27 und IEC 68-2-29 (multiple shocking), IEC 68-2-64 (broad band noise), IEC-68-2-64 (vibration in cold atmosphere) und IEC-68-2-50 und IEC-68-2-51 (vibration in warm atmosphere) zu erfüllen.
Die Ausgestaltung von erfindungsgemäßen Vorrichtungen kann in Übereinstimmung mit der ISO 16750 erfolgen, insbesondere in den Fassungen ISO 16750-1:2006, ISO 16750-2:2006, ISO 16750-3:2007, ISO 16750-4:2006 und ISO 16750-5:2003. Zum Beispiel kann die mechanische Sicherung das Steckelement und die Leiterplatte mit einer mechanischen Befestigungskraft von mindestens ungefähr 100 Newton, insbesondere von mindestens ungefähr 200 Newton, weiter insbesondere von mindestens ungefähr 300 Newton verbinden. Solche Befestigungskräfte können ausreichend sein, um eine ausreichende Vibrationsfestigkeit zu ermöglichen.
Die Bohrungen und die in sie einsteckbaren Kontaktelemente können eine elektrische Belastungsfähigkeit gemäß ISO 16750-2 (in der am Einreichungstag der Europäischen Patentanmeldung EP 09163009.5 , das heißt am 17.06.2009, gültigen Fassung) bereitstellen. Die Bohrungen und die in sie einsteckbaren Kontaktelemente können insbesondere eine elektrische Belastungsfähigkeit gemäß ISO 16750-2 in der Fassung ISO 16750-2:2006 haben. Anders ausgedrückt können die Kontaktelemente mechanisch und elektrotechnisch so ausgestaltet werden, dass die elektrischen Belastungstests gemäß der genannten Industrienorm erfolgreich absolviert werden.
Insbesondere kann jedes der einsteckbaren Kontaktelemente für eine elektrische Belastungsfähigkeit von mindestens ungefähr 5 Ampere, insbesondere von mindestens ungefähr 10 Ampere, weiter insbesondere von mindestens ungefähr 20 Ampere ausgelegt sein. Bei Vorsehen mehrerer Pins bzw. Steckelemente (die elektrisch voneinander getrennt betreibbar sein können) kann somit insgesamt eine Stromtragfähigkeit von zum Beispiel 70 Ampere und mehr erreicht werden.
Jedes der einsteckbaren Kontaktelemente kann mit einer Steckkraft von höchstens ungefähr 10 Newton zum Einstecken in eine der Bohrungen ausgelegt sein. Somit kann zum Beispiel beim Vorsehen von fünf Kontaktelementen, die von einem Benutzer simultan in eine Leiterplatte einzustecken sind, eine Steckkraft von 50 Newton erforderlich sein, die ein Benutzer noch problemlos aufbringen kann.
Die Kontaktelemente bzw. Pins können elastisch und reversibel steckbar vorgesehen werden und zum Beispiel mit Kräften von höchstens 10 Newton steckbar sein. Damit kann eine zuverlässige Kontaktierung mit der bohrlochseitig vorgesehenen Gegenkontaktierung erreicht werden und eine gute Handhabbarkeit realisiert werden. Zum Beispiel eignet sich das erfindungsgemäße Steckelement für Automobilanwendungen, zum Beispiel bei Traktoren oder Bussen, wobei erfindungsgemäß eine mechanische Befestigung des Steckers und der Platine durch die mechanische Sicherung getrennt von der elektrischen Übertragung an die Platine erfordern kann. Derartige Verbindungen können starke Ströme übertragen und hohe mechanische Belastungen aushalten. Gleichzeitig sind sie von Hand mehrfach steckbar. Somit können hohe Befestigungskräfte bei geringen Einbring- und Auszugskräften erreicht werden, zum Beispiel wenn ein Traktor auf dem Feld von einem Benutzer repariert werden soll. Wenn die Kontaktelemente zueinander einen definierten Abstand aufweisen, kann das erfindungsgemäße Steckelement normiert werden und dadurch für viele Anwendungen nutzbar gemacht werden.
Die Kontaktelemente können mindestens in den innerhalb der durchkontaktierten Bohrung anzuordnenden Bereichen in einer Richtung quer zur Steckrichtung nachgiebig ausgebildet sein. Anders ausgedrückt kann beim Einführen der Kontaktelemente in die zugehörigen Bohrlöcher der Leiterplatte eine Kraft auf die Kontaktelemente einwirken, welche diese in die Kontaktlöcher hinein zwingt. Somit können die Kontaktelemente unter einer leichten Vorspannung stehen, wenn diese in das Kontaktloch eintauchen. Durch diese Vorspannung kann eine sichere elektrische Kontaktierung mit den Gegenkontakten im Bohrlochinneren ermöglicht werden. Gleichzeitig sollen solche Kontaktkräfte, welche beim Einführen benutzerseitig zunächst zu überwinden sind, klein genug sein, um auch beim gleichzeitigen Einstecken mehrerer solcher Kontakte durch einen Benutzer eine mechanische Handhabbarkeit nicht zu gefährden, das heißt die Einsteckkräfte nicht zu groß werden zu lassen. Ferner kann die Auslenkungscharakteristik der zum Beispiel federartig ausgestalteten Kontaktelemente reversibel ausgeführt sein, das heißt beim Entfernen des Steckelements aus der Leiterplatte zu einem elastischen Rückfedern führen. Dadurch kann das Steckelement mehrfach verwendet werden und wird nicht durch einmalige Benutzung zerstört. Eine plastische Deformation kann durch die nachgiebige Ausbildung der Kontaktelemente und durch das Vorsehen der Kontaktelemente als zwei gekrümmte Federelemente mit einem Abstand voneinander vermieden werden.
Demzufolge ist es bevorzugt, wenn die Kontaktelemente zwei zwischen sich einen Zwischenraum freilassende Schenkel aufweisen. Deren voneinander abgewandte Außenseiten können optional zum Beispiel konvex gekrümmt ausgebildet sein. Durch eine solche Krümmung kann ein unerwünschtes Spreizen der Schenkel bei Kontakt mit einer planen Fläche vermieden werden. Bei Verwendung von Gabelkontakten kann eine elastische Steckbarkeit erreicht werden.
Im eingesteckten Zustand der Kontaktelemente können die beiden Schenkel vor der Leiterplatte beginnen. Es kann ein Teilbereich der Schenkel außerhalb des Bohrlochs verbleiben, selbst wenn das Steckelement und die Leiterplatte miteinander versteckt sind.
Das Steckelement kann ein an dem Ende eines oder mehrerer Kabel angeordneter Stecker sein, insbesondere ein Steckverbinder eines Kabelbaums. Als Kabelbaum kann eine Bündelung von einzelnen Leitungen verstanden werden, die Signale und/oder Arbeitsströme übertragen. Erfindungsgemäß ist es möglich, solche Kabelbäume als Teil von Automotive-Systemen, das heißt in der Fahrzeugtechnik, oder im Maschinenbau, ei nzusetzen.
Das Steckelement kann an einem ein elektronisches Bauteil enthaltendes Gehäuse angeordnet sein, beispielsweise ein Relais oder einer Sicherung. Alternativ ist aber auch eine gehäusefreie Konfiguration des Steckelements möglich, bei dem dieses lediglich als Blechelement vorgesehen ist (das zum Beispiel mit einem Lack elektrisch isoliert werden kann, um einen Benutzer vor hohen Strömen zu schützen).
Das Steckelement kann ein Teil einer Halterung für ein elektronisches Bauteil bilden, beispielsweise ein Relais oder eine Sicherung. Somit kann ein solches elektrisches Bauteil an dem Steckelement, ausgebildet als Halterung, befestigt werden.
Um die Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung insbesondere für vibrationsanfällige und hochstromerfordernde Automotive-Applikationen und dergleichen nutzbar zu machen, kann zusätzlich oder alternativ zu der Erfüllung der oben genannten Industrienormen die Verbindungsanordnung auch so ausgestaltet sein, dass diese mit der IEC-60512-6 (schnelle Temperaturzyklen nach Einpressnorm) verträglich ist, insbesondere auch gemäß IEC-68-2-14 (dry heat) verträglich ist. Es ist auch möglich, dass die Verbindungsanordnung in Einklang mit Tests mit unterschiedlichen klimatischen Bedingungen nach der Einpressnorm IEC-60512-6 und IEC-60512-11-1 ausgestaltet ist (vgl. hierzu insbesondere IEC 68-2-1 (coldness), IEC 68-2-2 (dry heat) und IEC 68-2-30 (damp heat, cyclic)). Die Verbindungsanordnung kann auch in Einklang mit einem Industrieklimatest gemäß IEC 60512-11-7 (IEC 68-2-52 (salt spray, cyclic) bzw. IEC 68-2-60 (corrosive gas (H2S, NO2, SO2) ausgestaltet sein.
Der Befestigungsabschnitt des Steckelements kann mit einem Leiter eine herstellen. Mit einer Krimpverbindung ist ein stabiles, flexibles und mit vertretbarem Aufwand realisierbares Verbinden mit einem Draht oder Kabel ermöglicht. Unter Krimpen oder Bördeln versteht man ein Fügeverfahren, bei dem zwei Komponenten durch plastische Verformung miteinander verbunden werden.
Bei dem Steckelement können die Kontaktelemente (insbesondere in Kombination mit der Leiterplatte) ausgestaltet sein, dass beim Stecken der Kontaktelemente von Hand in die Bohrungen die Kontaktelemente nur (bzw. ausschließlich) im elastischen Bereich deformiert werden. Somit kann beim Stecken des Kontakts von Hand die Kontaktfeder auch tatsächlich nur im elastischen Bereich deformiert werden. Als elastischer Bereich kann der Bereich angesehen werden, in dem Auslenkung und Rückstellkraft zueinander direkt proportional sind. Als elastischer Bereich kann der Bereich angesehen werden, in dem keine plastische Deformation auftritt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
Figurenliste
Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Steckelements mit drei Steckabschnitten und einen Kopplungsabschnitt gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 eine schematische Darstellung des Steckelements aus 1 in einer Seitenansicht gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 eine schematische Darstellung eines Halbzeugs zum Herstellen des Steckelements aus 1 und 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4 eine schematische Darstellung eines Steckelements mit drei äußeren Steckabschnitten, in welchen drei innere Steckabschnitte verschachtelt angeordnet sind,
5 eine schematische Darstellung eines Halbzeugs zum Herstellen des Steckelements aus 4 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
6 und 7 schematische Darstellungen eines Sicherungspins als Sicherungselement gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
8 eine schematische Schnittdarstellung A-A eines Steckelements mit mehreren Steckabschnitten gemäß 9, und
9 eine perspektivische Darstellung eines Steckelements mit mehreren Steckabschnitten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
10 eine schematische Darstellung eines Steckelements mit mehreren Steckabschnitten gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 9, wobei ferner eine Aufnahmebohrung eingefügt ist.
11 und 12 schematische Darstellungen eines Steckelements mit mehreren Steckabschnitten gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 10, wobei ferner eine Schraubenmutter als Sicherungselement eingesetzt ist, und
13 bis 15 schematische Darstellungen eines Steckelements mit mehreren Steckabschnitten gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 10, wobei ferner ein Schraubenelement als Sicherungselement eingesetzt ist.

Detaillierte Beschreibung von exemplarischen Ausführungsformen
Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch.
1 zeigt ein Steckelement zur Verbindung an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen. Das Steckelement weist einen ersten Steckabschnitt 101 aufweisend eine erste Reihe 121 von Kontaktelementen 106, einen zweiten Steckabschnitt aufweisend eine zweite Reihe von Kontaktelementen 106, einen dritten Steckabschnitt aufweisend eine dritte Reihe von Kontaktelementen 106 auf. Der erste Steckabschnitt 101, der zweite Steckabschnitt und der dritte Steckabschnitt erstrecken sich von einer gemeinsamen Grundebene 105 aus, wobei an entsprechenden, gegenüber der Grundebene 105 ausgebildeten Abschnittsenden des jeweiligen ersten Steckabschnitts 101, des zweiten Steckabschnitts 102 und des dritten Steckabschnitts 103 die entsprechende erste Reihe 121 von Kontaktelementen 106, zweite Reihe von Kontaktelementen 106 und dritte Reihe von Kontaktelementen 106 ausgebildet ist. Ferner weist das Steckelement einen Kopplungsabschnitt 104 auf, welcher in der Grundebene 105 ausgebildet ist, wobei zumindest der erste Steckabschnitt 101 mit dem Kopplungsabschnitt 104 eine gemeinsame erste Biegelinie 111 ausbildet.
Das Steckelement besteht aus insbesondere hochstromfähigen und biegbaren Material, wie z.B. aus Kupfer, Aluminium, Silber, Gold oder Legierungen wie beispielsweise Messing oder Bronze. Der ohmsche Widerstand eines solchen Steckelements bzw. eines Kontaktelements kann im Bereich zwischen 10 µΩ und 10 mΩ liegen, bevorzugt zwischen 100 µΩ und 1 mΩ.
Das Steckelement besteht insbesondere aus einem blechartigen Metallzuschnitt, welches zumindest um die erste Biegelinie 111 verbogen ist. Das Steckelement ist dabei insbesondere in Steckabschnitte 101, 102, 103 unterteilt, welche relativ zu dem, insbesondere zentralen, Kopplungsabschnitt 104 verbogen sind. Der Kopplungsabschnitt 104 ist dabei innerhalb der Grundebene 105 als Referenzebene ausgebildet. Der Kopplungsabschnitt 104 ist planar ausgebildet und verläuft vollständig innerhalb der Grundebene 105.
Der erste Steckabschnitt 101 weist mit dem Kopplungsabschnitt 105 eine (erste) Biegelinie 111 auf. Eine Biegelinie 111, 112, 113 definiert gemäß der vorliegenden Erfindung eine Linie, entlang welcher zwei benachbarte Abschnitte, wie beispielsweise der erste Steckabschnitt 101 mit dem Kopplungsabschnitt 104 verbunden sind. Ein Steckabschnitt 101 ist somit beispielsweise mittels eines Endes bzw. einer Kante an der Biegelinie 111 mit dem Kopplungsabschnitt 104 verbunden. Mit anderen Worten verläuft beispielsweise das Ende bzw. die Kante des ersten Steckabschnitts 101 innerhalb der Grundebene 105. An jeder Biegelinie verlaufen in einem fertig hergestellten Steckelement die angrenzenden Abschnitte in unterschiedlichen Ebenen bzw. sind zwei angrenzende Abschnitte aus einer gemeinsamen Ebene herausbiegbar. Der Kopplungsabschnitt 104 verläuft innerhalb der Grundebene 105, wobei der erste Steckabschnitt 101 innerhalb einer ersten Ebene verläuft, der zweite Steckabschnitt 102 in einer zweiten Ebene verläuft und der dritte Steckabschnitt 103 in einer dritten Ebene verläuft. Die erste Ebene, die zweite Ebene und/oder die dritte Ebene weisen dabei einen Winkel zu der Grundebene 105 von insbesondere 90° auf. Die erste Ebene weist zu der zweiten Ebene und der dritten Ebene einen Winkel von 90° auf.
An jedem Steckabschnitt 101, 102, 103 ist an einem zur Grundebene gegenüberliegenden Ende des jeweiligen Steckabschnitts 101, 102, 103 eine Reihe von Kontaktelementen (z.B. Kontaktpins) 106 ausgebildet. Zur besseren Übersicht sind nicht alle dargestellten Kontaktelemente 106 in den Figuren mit dem zugehörigen Bezugszeichen 106 dargestellt. Die Kontaktelemente 106 dienen einerseits zum mechanischen und insbesondere vibrationssicheren Befestigen des Steckelements an einer Leiterplatte. Entsprechend ist die erste Reihe 121 von Kontaktelementen 106 relativ zu der zweiten Reihe 122 von Kontaktelementen 106 und/oder der dritten Reihe 123 von Kontaktelementen 106 mit einem Winkel von 90° jeweils zueinander angeordnet.
Die durchkontaktierten Bohrungen der Leiterplatte und die in sie einsteckbaren Kontaktelemente 106 sind derart aufeinander abgestimmt, dass sich das Steckelement insbesondere von Hand durch Einstecken seiner Kontaktelemente 106 in die Bohrungen mit der Leiterplatte verbinden und von Hand entfernen lässt. Mittels der Kontaktelemente 106 ist das Steckelement mit einer vibrationsrobusten mechanischen Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen des Steckelements von der Leiterplatte ausgestattet.
In der beispielhaften Ausführungsform aus 1 bildet der zweite Steckabschnitt 102 mit dem Kopplungsabschnitt 104 eine gemeinsame zweite Biegelinie 112 aus und der dritte Steckabschnitt 103 bildet mit dem Kopplungsabschnitt 104 eine gemeinsame dritte Biegelinie 113 aus.
Die erste Biegelinie 111, die zweite Biegelinie 112 und die dritte Biegelinie 113 sind dabei alle in der Grundebene 105 ausgebildet. Die zweite Biegelinie 112 verläuft mit der dritten Biegelinie 113 parallel. Die erste Biegelinie 111 weist mit der zweiten Biegelinie 112 und mit der dritten Biegelinie 113 einen Winkel von 90° auf. Der Kopplungsabschnitt 104 bildet innerhalb der Grundebene 105 eine rechteckige Flächenform auf, wobei an drei Kanten des Kopplungsabschnitts 104 jeweils eine der Biegelinie 111, 112, 113 ausgebildet werden kann.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der zweite Steckabschnitt 102 und der dritte Steckabschnitt 103 jeweils mit dem Kopplungsabschnitt 104 integral verbunden. Zwischen dem ersten Steckabschnitt 101, dem zweiten Steckabschnitt 102 und dem dritten Steckabschnitt 103 ist jeweils ein Spalt vorgesehen.
Der Kopplungsabschnitt einen Verbindungsbereich 108 auf, an welchem ein Befestigungsbereich 107 zur leitenden Befestigung eines Leiters ausgebildet ist. Der Leiter ist beispielsweise ein stromführendes Kabel oder ein Kontakt einer weiteren Leiterplatte oder eines anderen elektrischen Geräts. Der Leiter ist beispielsweise mittels einer lötet Verbindung oder mittels einer Crimpverbindung (bzw. Klemmverbindung) an den Befestigungsbereich 107 fixiert. Der Leiter ist derart an dem Befestigungsbereich 107 fixiert, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Leiter und dem Steckelement bereitgestellt wird.
Ferner weist der Koppelabschnitt 104 eine Aufnahmebohrung 109 zur Befestigung eines Sicherungspins 601 (siehe 6 und 7) zum Sichern des Steckelements an der Leiterplatte auf.
2 zeigt das Steckelement aus 1 in einer Seitenansicht, in welcher insbesondere die Kontaktelemente 106 dargestellt sind. Die Kontaktelemente 106 sind federartige Kontaktelemente 106 mit einer reversiblen Auslenkungscharakteristik. Die Kontaktelemente 106 können hierzu beispielsweise aus zwei zueinander federnden bzw. elastisch verformbaren Schenkeln 201, 202 bestehen, welche mittels eines Spalts voneinander beabstandet sind. Dabei kann der erste Schenkel 201 länger ausgebildet sein als der zweite Schenkel 202. Ferner überragt ein freies Ende des ersten Schenkels 201 den Spalt zwischen den beiden Schenkeln 201, 202, sodass der Spalt zu dem freien Ende des zweiten Schenkels 202 mittels des ersten Schenkels 201 geschlossen wird.
Ferner wird in 2 der Befestigungsbereich 107 in einer gebogenen Form dargestellt. Der Befestigungsbereich 107 kann beispielsweise einen Leiter umschließen, um diesen mittels einer Crimpbefestigung an das Steckelement zu befestigen. Der Bereich zum Crimpen wird beispielsweise aus der gemeinsamen Grundebene 105 heraus gebogen, insbesondere entgegengesetzt zu den Steckabschnitten 101, 102, 103.
3 zeigt ein Halbzeug, aus welchen das Steckelement aus 1 und 2 hergestellt werden kann. Das Halbzeug besteht beispielsweise aus einem ebenen Blechzuschnitt, welcher innerhalb der Grundebene 105 ausgebildet ist. Beispielsweise kann mittels Stanzens aus dem Blechzuschnitt der erste Steckabschnitt 101 aufweisend die erste Reihe 121 von Kontaktelementen 106, den zweiten Steckabschnitt 102 aufweisend die zweite Reihe 122 von Kontaktelementen 106 und den dritten Steckabschnitt 103 aufweisend die dritte Reihe 123 von Kontaktelementen 106 ausgebildet werden. Ferner weist das Halbzeug den Kopplungsabschnitt 104 auf, welcher in der Grundebene 105 ausgebildet ist, wobei zumindest der erste Steckabschnitt 101, der zweite Steckabschnitt 102 und der dritte Steckabschnitt 103 mit dem Kopplungsabschnitt 104 die entsprechenden Biegelinien 111, 112, 113 ausbildet. Mit anderen Worten werden an dem Kopplungsabschnitt 104 an drei Seiten Steckabschnitte 101, 102, 103 mittels drei unterschiedlichen Biegelinien 111, 112, 113 angeordnet.
Ferner sind Aussparungen 301 dargestellt, welche an den Eckbereichen des Kopplungsabschnitts 104 ausgebildet sind, an welchen Eckbereichen zwei Steckabschnitte 101, 102, 103 angrenzen. Die Aussparungen sind beispielsweise von den entsprechenden Außenkanten des Kopplungsabschnitts 104 um ca. 1,5 mm bis 2 mm ins Innere des Kopplungsabschnitts 104 ausgebildet. Dies erleichtert die Herstellung der entsprechenden Steckabschnitt 101, 102, 103 während des gegenseitigen verbiegen, da eine Verkeilung der zueinander benachbarten Steckabschnitten 101, 102, 103 gerichteten Seitenkanten insbesondere im Bereich des Kopplungsabschnitts 104 vermieden werden kann.
4 zeigt ein Steckelement mit drei äußeren Steckabschnitten 101, 102, 103, in welchen drei innere Steckabschnitte 104, 105, 106 verschachtelt angeordnet sind.
Der erste Steckabschnitt 101 bildet mit dem Kopplungsabschnitt 104 eine erste Biegelinie aus, welche in der Grundebene 105 verläuft. Der erste Steckabschnitt 101 und der zweite Steckabschnitt 102 bilden ferner eine gemeinsame vierte Biegelinie 414 aus, um welche vierte Biegelinie 414 der erste Steckabschnitt 101 und der zweite Steckabschnitt 102 zueinander gebogen sind. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der erste Steckabschnitt 101 mit dem zweiten Steckabschnitt 102 integral ausgebildet und um eine gemeinsame vierte Biegelinie 414 zueinander verbogen. Die vierte Biegelinie 414 verläuft beispielsweise parallel zu einer Normalen der Grundebene 105. Der zweite Steckabschnitt 102 ist in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise von dem Kopplungsabschnitt 104 getrennt bzw. beabstandet.
Ferner bilden der erste Steckabschnitt 101 und der dritte Steckabschnitt 103 eine gemeinsame fünfte Biegelinie 415 aus, um welche fünfte Biegelinie 415 der erste Steckabschnitt 101 und der dritte Steckabschnitt 103 zueinander gebogen sind. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der erste Steckabschnitt 101 mit dem dritten Steckabschnitt 103 integral ausgebildet und um eine gemeinsame fünfte Biegelinie 415 zueinander verbogen. Die fünfte Biegelinie 415 verläuft beispielsweise parallel zu einer Normalen der Grundebene 105. Der dritte Steckabschnitt 103 ist in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise von dem Kopplungsabschnitt 104 getrennt bzw. beabstandet. Die zweite Reihe 122 von Kontaktelementen 106 und die dritte Reihe 123 von Kontaktelementen 106 verlaufen parallel zueinander. Die erste Reihe 121 von Kontaktelementen 106 verläuft rechtwinklig zu der zweiten Reihe 122 von Kontaktelementen 106 und zu der dritten Reihe 123 von Kontaktelementen 106.
Zudem weist das Steckelement einen vierten Steckabschnitt 404 aufweisend eine vierte Reihe von Kontaktelementen 106 auf. Der vierte Steckabschnitt 404 erstreckt sich von der gemeinsamen Grundebene 105 aus. An einem, gegenüber der Grundebene 105 ausgebildeten Abschnittsende des vierten Steckabschnitts 404 ist die entsprechende vierte Reihe von Kontaktelementen 106 ausgebildet. Der vierte Steckabschnitt 404 bildet mit dem Kopplungsabschnitt 104 eine gemeinsame sechste Biegelinie 416 aus. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Kopplungsabschnitt 105 mit dem vierten Steckabschnitt 404 integral ausgebildet und um eine gemeinsame sechste Biegelinie 416 zueinander verbogen. Die sechste Biegelinie 416 verläuft beispielsweise innerhalb der Grundebene 105 und parallel zu der ersten Biegelinie 111.
Insbesondere ist die sechste Biegelinie 416 an einem Rand des Kopplungsabschnitts 104 ausgebildet, welcher einem anderen Rand des Kopplungsabschnitts 104, an welchem die erste Biegelinie 111 ausgebildet ist, gegenüberliegt. Der erste Steckabschnitt 101 und der vierte Steckabschnitt 404 liegen sich somit gegenüber. Der erste Steckabschnitt 101 liegt beispielsweise in der ersten Ebene und der vierte Steckabschnitt 404 in einer vierten Ebene, wobei die erste Ebene und die vierte Ebene parallel zueinander und beabstandet voneinander ausgebildet sind.
Die erste Biegelinie 111 ist dabei länger ausgebildet ist als die sechste Biegelinie 416, wobei die erste Biegelinie 111 insbesondere parallel zu der sechsten Biegelinie 416 ausgebildet ist. Verlaufen die erste Biegelinie 111 und die sechsten Biegelinie 416 parallel, überragt die erste Biegelinie 111 die Enden der sechsten Biegelinie 416. Ferner ist die Erstreckung des ersten Steckabschnitts 101 entlang der ersten Biegelinie 111 länger als die Erstreckung bzw. Breite des vierten Steckabschnitts 404 entlang der sechsten Biegelinie 416. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass beispielsweise an dem ersten Steckabschnitt 101 angeordnete und um die entsprechenden zweiten und dritten Biegelinien 112, 113 gebogenen zweiten und dritten Steckabschnitte 102, 103 den vierten Steckabschnitt 404 einhüllen können.
Das Steckelement eines fünften Steckabschnitt 405 aufweisend eine fünfte Reihe von Kontaktelementen 106. Der fünfte Steckabschnitt 405 erstreckt sich von der gemeinsamen Grundebene 105. An einem, gegenüber der Grundebene 105 ausgebildetem Abschnittsende des fünften Steckabschnitts 405 ist die entsprechende fünfte Reihe von Kontaktelementen 106 ausgebildet. Der fünfte Steckabschnitt 405 bildet mit dem vierten Steckabschnitt 404 eine gemeinsame siebte Biegelinie 417 aus. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der vierte Steckabschnitt 404 mit dem fünften Steckabschnitt 405 integral ausgebildet und um eine gemeinsame siebte Biegelinie 417 zueinander verbogen. Die siebte Biegelinie 417 verläuft beispielsweise parallel zu einer Normalen der Grundebene 105.
Entsprechend ist ein sechster Steckabschnitt 406 aufweisend eine sechste Reihe von Kontaktelementen 106 an dem vierten Steckabschnitt 404 angeordnet und gegenüber diesen um eine achte Biegelinie 418 verbiegbar.
Der erste Steckabschnitt 101, der zweite Steckabschnitt 102 und der dritte Steckabschnitt 103 sind derart ausgebildet, dass diese den vierten Steckabschnitt 404, den fünften Steckabschnitt 405 und den sechsten Steckabschnitt 406 zumindest teilweise umhüllen. Mit anderen Worten liegen der vierte Steckabschnitt 404, der fünfte Steckabschnitt 405 und der sechste Steckabschnitt 406 innerhalb eines Raumes, welcher zunächst teilweise von den ersten Steckabschnitt 101, den zweiten Steckabschnitt 102 und den dritten Steckabschnitt 103 begrenzt und umgeben wird.
Mit dieser Ausführungsform bilden die Reihen der Kontaktelemente 106 in einer Art Matrix Zeilen und Spalten aus. Somit wird eine hohe Anzahl von Kontaktelementen 106 auf engstem Raum geschaffen, sodass die mechanische Verbindung an einer Leiterplatte verbessert wird und zugleich eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen 106 und der Leiterplatte mit geringeren Verlust bereitgestellt werden kann. Ferner kann auf kleinem Raum eine größere Anzahl von Kontaktelemente 106 angeordnet werden, die in Ihrer Gesamtheit eine hohe Hochstromtragfähigkeit bilden.
Das Steckelement in 4 kann aus einem Blechzuschnitt geformt bzw. gebogen werden. Beispielsweise kann unterhalb des Befestigungsabschnitts 108 ein Materialabschnitt 401 vorgesehen werden, welcher zur einfacheren Handhabung mittels einer Handhabungs- bzw. Umformmaschine ausgebildet ist. Nach Fertigstellung des Steckelements kann der Materialabschnitt 401 beispielsweise entfernt werden.
5 zeigt ein Halbzeug bzw. einem Blechzuschnitt, aus welchem das Steckelement in 4 gefertigt werden kann. Im Ausgangszustand befinden sich die jeweiligen Abschnitte 101, 102, 103, 104, 404, 405, 406 innerhalb der Grundebene 105. Die vierte, fünfte, siebte und achte Biegelinien 414, 415, 417, 418 sind in der beispielhaften Ausführungsform in 5 insbesondere rechtwinklig zu der ersten und sechsten Biegelinie 111, 416 ausgebildet. Die erste Biegelinie 111 und sechste Biegelinie 416 sind insbesondere parallel zueinander ausgebildet.
Die Breite des vierten Steckabschnitts 404 entlang der sechsten Biegelinie 416 ist dabei kürzer als die Breite des ersten Steckabschnitts 101 entlang der ersten Biegelinie 111. In einem Biegeverfahren wird beispielsweise zunächst der vierte Steckabschnitt 404 um die sechste Biegelinie 416 gebogen. Anschließend wird der fünfte Steckabschnitt 405 um die siebte Biegelinie 417 gebogen und der sechste Steckabschnitt 406 um die achte Biegelinie 418 gebogen. Anschließend wird der erste Steckabschnitt 101 um die erste Biegelinie 111 gebogen und entsprechend die zweiten und dritten Steckabschnitte 102, 103 um die jeweilige vierte und fünfte Biegelinien 414, 415 gebogen. Nach Abschluss des Biegeverfahrens umgeben die ersten, zweiten und dritten Steckabschnitte 101, 102, 103 die innenliegenden Steckabschnitte 404, 405, 406. Mit anderen Worten werden an dem Kopplungsabschnitt 104 an zwei gegenüberliegenden Seiten Steckabschnitte 101, 404 mittels zwei unterschiedlichen Biegelinien 111, 416 angeordnet bzw. ausgebildet.
6 und 7 zeigen einen Sicherungspin 601 als Sicherungselement gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Sicherungspin 601 ist ausgebildet, um durch die Aufnahmebohrung 109 des Steckelements und durch eine Fixierungsöffnung in einer Leiterplatte in durchgeführt zu werden und mit der Leiterplatte lösbar befestigt zu werden, um das Steckelement an der Leiterplatte zu fixieren.
Der Sicherungspin 601 weist an einem Fixierungsabschnitt, an welchem der Sicherungspin mit der Leiterplatte befestigt wird, einen Endbereich 602 auf, welcher aus der Fixierungsöffnung der Leiterplatte hervorstehen kann. Der Sicherungspin 601 ist zwischen einer Montagestellung und einer Fixierstellung verdrehbar. Der Endbereich 602 weist einen Vorsprung 603 auf, welcher derart ausgebildet ist, dass der Vorsprung 603 in der Montagestellung des Sicherungspins durch die Fixierungsöffnung hindurchführbar ist und in der Fixierstellung der Vorsprung 603 ein Herausziehen des Sicherungspins 601 aus der Fixierungsöffnung verhindert. Der Sicherungspin 601 bildet somit beispielsweise einen Befestigungshebel bzw. ein männliches Verschlussteil mit Widerhaken.
Die Fixierungsöffnung der Leiterplatte kann beispielsweise als Langloch ausgebildet sein. Der Endbereich 602 des Sicherungspins 601 kann beispielsweise aus einem zylindrischen Abschnitt, welcher sich entlang einer Zylinderachse erstreckt, bestehen. An dessen freiem Ende weist der Endbereich 602 den Vorsprung 603 auf, welcher sich in Radialrichtung bzgl. der Zylinderachse erstreckt. Mit anderen Worten bildet das freie Ende mit dem Vorsprung 603 einen elliptischen oder rechteckigen Querschnitt auf. Der Sicherungspin 601 kann somit in der Montagestellung durch das Langloch der Leiterplatte hindurch gesteckt werden. Nach Drehung des Sicherungspins 601 in die Fixierstellung, beispielsweise bei einer Drehung des Sicherungspins 601 um 90° zwischen der Fixierstellung und der Montagestellung, verkeilt der Vorsprung 603 mit der Leiterplatte, sodass ein Herausziehen des Sicherungspins 601 verhindert ist.
An einem gegenüberliegenden Ende des Sicherungspins 601, welches Ende gegenüber dem Ende mit dem Vorsprung liegt, kann der Sicherungspin eine Aufbereitung 604 bzw. einen Kopf aufweisen, welcher einen größeren Durchmesser bzw. größer dimensioniert als die Aufnahmeöffnung 109 des Steckelements ist. Gleichzeitig ist die Aufnahmeöffnung 109 größer ausgebildet als der Endbereich 602 des Sicherungspins, an welchem Ende der Vorsprung 603 ausgebildet ist. Somit kann der Sicherungspin 601 mit dem Ende aufweisend den Vorsprung 603 durch die Aufnahmeöffnung 109 und weiter durch die Fixieröffnung der Leiterplatte gesteckt werden, bis die Aufbereitung 604 bzw. der Kopf des Sicherungspins 601 an dem Kopplungsabschnitt 104 anliegt. Der Sicherungspin 601 ist derart in seiner Länge dimensioniert, dass in dieser Position das Ende mit dem Vorsprung 603 durch die Leiterplatte hindurch gesteckt ist und aus der Fixieröffnung hervorragt. Anschließend kann der Sicherungspin 601 beispielsweise um 90° um die Zylinderachse gedreht werden, sodass sich der Vorsprung 601 mit der Leiterplatte verkeilt und das Steckelement zusätzlich an der Leiterplatte gesichert ist.
In 8 ist eine Schnittdarstellung A-A des Steckers aus 9 dargestellt. 8 und 9 zeigen ein Steckelement mit drei äußeren Steckabschnitten 101, 102, 103, wobei an dem freien Ende des zweiten Steckabschnitts 102 ein weiterer siebter Steckabschnitt 801 und an dem freien Ende des dritten Steckabschnitts 103 ein weiterer achter Steckabschnitt 802 angeordnet ist.
Der erste Steckabschnitt 101 bildet mit dem Kopplungsabschnitt 104 eine erste Biegelinie aus, welche in der Grundebene 105 verläuft. Der erste Steckabschnitt 101 und der zweite Steckabschnitt 102 bilden ferner eine gemeinsame vierte Biegelinie 414 aus, um welche vierte Biegelinie 414 der erste Steckabschnitt 101 und der zweite Steckabschnitt 102 zueinander gebogen sind. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der erste Steckabschnitt 101 mit dem zweiten Steckabschnitt 102 integral ausgebildet und um eine gemeinsame vierte Biegelinie 414 zueinander verbogen. Die vierte Biegelinie 414 verläuft beispielsweise parallel zu einer Normalen der Grundebene 105. Der zweite Steckabschnitt 102 ist in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise von dem Kopplungsabschnitt 104 getrennt bzw. beabstandet.
Ferner bilden der erste Steckabschnitt 101 und der dritte Steckabschnitt 103 eine gemeinsame fünfte Biegelinie 415 aus, um welche fünfte Biegelinie 415 der erste Steckabschnitt 101 und der dritte Steckabschnitt 103 zueinander gebogen sind. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der erste Steckabschnitt 101 mit dem dritten Steckabschnitt 103 integral ausgebildet und um eine gemeinsame fünfte Biegelinie 415 zueinander verbogen. Die fünfte Biegelinie 415 verläuft beispielsweise parallel zu einer Normalen der Grundebene 105. Der dritte Steckabschnitt 103 ist in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise von dem Kopplungsabschnitt 104 getrennt bzw. beabstandet. Die zweite Reihe 122 von Kontaktelementen 106 und die dritte Reihe 123 von Kontaktelementen 106 verlaufen parallel zueinander. Die erste Reihe 121 von Kontaktelementen 106 verläuft rechtwinklig zu der zweiten Reihe 122 von Kontaktelementen 106 und zu der dritten Reihe 123 von Kontaktelementen 106.
Zudem weist das Steckelement einen vierten Steckabschnitt 404 aufweisend eine vierte Reihe von Kontaktelementen 106 auf. Der vierte Steckabschnitt 404 erstreckt sich von der gemeinsamen Grundebene 105 aus. An einem, gegenüber der Grundebene 105 ausgebildeten Abschnittsende des vierten Steckabschnitts 404 ist die entsprechende vierte Reihe von Kontaktelementen 106 ausgebildet. Der vierte Steckabschnitt 404 bildet mit dem Kopplungsabschnitt 104 eine gemeinsame sechste Biegelinie 416 aus. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Kopplungsabschnitt 105 mit dem vierten Steckabschnitt 404 integral ausgebildet und um eine gemeinsame sechste Biegelinie 416 zueinander verbogen. Die sechste Biegelinie 416 verläuft beispielsweise innerhalb der Grundebene 105 und parallel zu der ersten Biegelinie 111.
Insbesondere ist die sechste Biegelinie 416 an einem Rand des Kopplungsabschnitts 104 ausgebildet, welcher einem anderen Rand des Kopplungsabschnitts 104, an welchem die erste Biegelinie 111 ausgebildet ist, gegenüberliegt. Der erste Steckabschnitt 101 und der vierte Steckabschnitt 404 liegen sich somit gegenüber.
Die erste Biegelinie 111 ist beispielsweise gleich lang wie die sechste Biegelinie 416 ausgebildet, wobei die erste Biegelinie 111 insbesondere parallel zu der sechsten Biegelinie 416 ausgebildet ist.
Das Steckelement eines fünften Steckabschnitt 405 aufweisend eine fünfte Reihe von Kontaktelementen 106. Der fünfte Steckabschnitt 405 erstreckt sich von der gemeinsamen Grundebene 105. An einem, gegenüber der Grundebene 105 ausgebildetem Abschnittsende des fünften Steckabschnitts 405 ist die entsprechende fünfte Reihe von Kontaktelementen 106 ausgebildet. Der fünfte Steckabschnitt 405 bildet mit dem vierten Steckabschnitt 404 eine gemeinsame siebte Biegelinie 417 aus. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der vierte Steckabschnitt 404 mit dem fünften Steckabschnitt 405 integral ausgebildet und um eine gemeinsame siebte Biegelinie 417 zueinander verbogen. Die siebte Biegelinie 417 verläuft beispielsweise parallel zu einer Normalen der Grundebene 105.
Entsprechend ist ein sechster Steckabschnitt 406 aufweisend eine sechste Reihe von Kontaktelementen 106 an dem vierten Steckabschnitt 404 angeordnet und gegenüber diesen um eine achte Biegelinie 418 verbiegbar.
Der fünfte Steckabschnitt 405 und der sechste Steckabschnitt 406 sind beispielsweise um 90° um die entsprechende siebte Biegelinie 417 und achte Biegelinie 418 gebogen. Die Länge des fünften Steckabschnitts 405 und des sechsten Steckabschnitts 406 sind dabei derart ausgebildet, dass ein Abstand zwischen dem zweiten Steckabschnitt 102 und dem dritten Steckabschnitt 103 vorliegt.
Der siebte Steckabschnitt 801 ist dabei relativ zu dem zweiten Steckabschnitt 102 um eine neunte Biegelinie 803 gebogen. Der achte Steckabschnitt 802 ist relativ zu dem dritten Steckabschnitt 103 um eine zehnte Biegelinie 804 gebogen. Der siebte Steckabschnitt 801 und der achte Steckabschnitt 802 erstrecken sich von den entsprechenden zweiten und dritten Steckabschnitten 102, 103 parallel zu dem ersten Steckabschnitt 101 und dem vierten Steckabschnitt 404. Zwischen einem freien Ende des siebten Steckabschnitts 801 und einem freien Ende des achten Steckabschnitts 802 ist ein Spalt vorgesehen. In einem alternativen Ausführungsbeispiel können sich die freien Enden des siebten Steckabschnitts 801 und des achten Steckabschnitt 802 berühren und beispielsweise mittels einer Verbindung (beispielsweise einer Lötverbindung) miteinander befestigt werden. Die neunte Biegelinie 803 und die zehnte Biegelinie 804 laufen dabei beispielsweise parallel zu einer Normalen der Grundebene 105.
Der erste Steckabschnitt 101 liegt beispielsweise in der ersten Ebene, der vierte Steckabschnitt 404 in einer vierten Ebene und der siebte Steckabschnitt 801 und der achte Steckabschnitt in einer siebten Ebene, wobei die erste Ebene, die vierte Ebene und die siebte Ebene parallel zueinander und beabstandet voneinander ausgebildet sind.
Wie aus 9 ersichtlich, verläuft entlang des siebten Steckabschnitts 801 an einem, gegenüber der Grundebene 105 verlaufendem Endabschnitt eine entsprechende Reihe von Steckelementen 106 und entlang des achten Steckabschnitts 802 an einem, gegenüber der Grundebene 105 verlaufendem Endabschnitt eine entsprechende weitere Reihe von Steckelementen 106.
Mit dieser Ausführungsform wird insbesondere aus 9 ersichtlich, dass eine hohe Anzahl von Kontaktelementen 106 auf engstem Raum geschaffen werden kann, sodass die mechanische Verbindung an einer Leiterplatte verbessert wird und zugleich eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen 106 und der Leiterplatte mit geringeren Verlust bereitgestellt werden kann. In dem Ausführungsbeispiele aus 9 sind beispielsweise zehn Kontaktelemente 106 bestehend aus Kontakstiftpaaren vorhanden.
Ferner wird aus 9 deutlich, dass auch in dieser Konfiguration der Kontaktelemente 106 der Koppelabschnitt 104 über einen Befestigungsbereich 107 mit einem Verbindungsbereich 108 ausgestattet werden kann.
10 zeigt eine schematische Darstellung eines Steckelements mit mehreren Steckabschnitten 101, 102, 103, 404, 405, 406, 801, 802 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 9, wobei ferner eine Aufnahmebohrung 109 in dem Kopplungsabschnitt 104 eingefügt ist. Eingefügt ist.
11 und 12 zeigen schematische Darstellungen eines Steckelements mit mehreren Steckabschnitten 101, 102, 103, 404, 405, 406, 801, 802 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 10, wobei ferner eine Schraubenmutter 1101 als Sicherungselement eingesetzt ist.
Die Schraubenmutter 1101 weist eine Gewindebohrung auf. Die Schraubenmutter 1101 ist an dem Kopplungsabschnitt 104, insbesondere mittels einer Klebeverbindung und/oder einer Schweißverbindung, derart befestigt ist, dass die Gewindebohrung konzentrisch mit der Aufnahmebohrung 109 zum Durchführen eines Schraubenelements vorliegt. Das Schraubenelement kann beispielsweise durch eine Fixieröffnung der Leiterplatte und durch die Aufnahmebohrung 109 hindurchgesteckt werden und anschließend in die Gewindebohrung der Schraubenmutter 1101 verschraubt werden.
Ferner kann in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens zunächst die Schraubenmutter 1101 vor dem Biegen der Steckabschnitte 101, 102, 103, 404, 405, 406, 801, 802 auf den Kopplungsabschnitt 104, beispielsweise mittels Klebens, befestigt werden. Anschließend werden die einzelnen Steckabschnitte 101, 102, 103, 404, 405, 406, 801, 802 von der Grundebene 105 und um die entsprechenden Drehachsen bzw. Biegelinie 414 bis 418, 803, 804 verbogen.
In 11 und 12 wird ersichtlich, dass die Schraubenmutter 1101 zumindest teilweise von dem ersten Steckabschnitt 101 und dem vierten Steckabschnitt 404, welche sich relativ zu dem Kopplungsabschnitt 104 verbiegen, umgeben ist. Die weiteren Steckabschnitte 102, 103, 405, 406, 801, 802 sind dabei beabstandet von dem Kopplungsabschnitt 104 angeordnet. Entsprechend entstehen Abstandsfenster 1201, durch welche beispielsweise ein Verbreiterungsbereich des Sicherungselements, wie beispielsweise die Schraubenmutter 1101 oder ein Schraubenkopf eines Schraubenelements 1301 als Sicherungselement, hindurchragen kann. Somit wird sozusagen zwischen den weiteren Steckabschnitten 102, 103, 405, 406, 801, 802 ein zusätzlicher Einbauraum für das Sicherungselement geschaffen.
13 bis 15 schematische Darstellungen eines Steckelements mit mehreren Steckabschnitten 101, 102, 103, 404, 405, 406, 801, 802 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 10, wobei ferner ein Schraubenelement 1301 als Sicherungselement eingesetzt ist. Das Schraubenelement 1301 weist einen Gewindebereich als Fixierungsabschnitt auf. Das Schraubenelement 1301 kann beispielsweise eine Stiftschraube ausbilden, wobei ein Schraubenkopf auf einer Oberfläche des Kopplungsabschnitts 104 aufliegen kann und von dieser Oberfläche der Fixierungsabschnitt durch die Aufnahmeöffnung 109 hindurch in Richtung zum Beispiel einer Leiterplatte ragen kann, um das Steckelement an dieser zu befestigen. Das Schraubenelement 1301 dient zum Eingreifen in eine korrespondierend ausgebildete Gewindebuchse als Fixieröffnung der Leiterplatte. Die Gewindebuchsen können mit der Platine verschraubt werden. Dickentoleranzen der Platinen können über die Einschraubtiefe ausgeglichen werden.
Ferner kann das Schraubenelement 1301 eine Montageöffnung, beispielsweise wie dargestellt ein Innensechskantprofil aufweisen, um das Steckelement an zum Beispiel einer Leiterplatte mittels des Schraubenelements 1301 zu befestigen. Während der Montage können beispielsweise die Steckabschnitte 801, 802 mittels eines Werkzeugs weggedrückt werden, sodass sich diese elastisch verformen. Nach dem Befestigen oder Lösen des Schraubenelements 1301 wird das Werkzeug entfernt und die elastisch verformten Steckabschnitte 801, 802 verformen sich zurück in ihre Ausgangsstellung.
In 15 wird ersichtlich, dass die Schraubenmutter 1101 zumindest teilweise von dem ersten Steckabschnitt 101 und dem vierten Steckabschnitt 404, welche sich relativ zu dem Kopplungsabschnitt 104 verbiegen, umgeben ist. Die weiteren Steckabschnitte 102, 103, 405, 406, 801, 802 sind dabei beabstandet von dem Kopplungsabschnitt 104 angeordnet. Entsprechend entstehen Abstandsfenster 1201, durch welche beispielsweise ein Verbreiterungsbereich des Sicherungselements, wie beispielsweise die Schraubenmutter 1101 oder ein Schraubenkopf eines Schraubenelements 1301 als Sicherungselement, hindurchragen kann. Somit wird sozusagen zwischen den weiteren Steckabschnitten 102, 103, 405, 406, 801, 802 ein zusätzlicher Einbauraum für das Sicherungselement geschaffen.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Bezugszeichenliste

101: erster Steckabschnitt
102: zweiter Steckabschnitt
103: dritter Steckabschnitt
104: Kopplungsabschnitt
105: Grundebene
106: Kontaktelement
107: Befestigungsbereich
108: Verbindungsbereich
109: Aufnahmebohrung
111: erste Biegelinie
112: zweite Biegelinie
113: dritte Biegelinie
121: erste Reihe von Kontaktelementen
122: zweite Reihe von Kontaktelementen
123: dritte Reihe von Kontaktelementen
201: erste Kontaktschenkel
202: zweiter Kontaktschenkel
301: Aussparung
401: Materialabschnitt
404: vierter Steckabschnitt
405: fünfter Steckabschnitt
406: sechster Steckabschnitt
414: vierte Biegelinie
415: fünfte Biegelinie
416: sechste Biegelinie
417: siebte Biegelinie
418: achte Biegelinie
601: Sicherungspin
602: Endbereich
603: Vorsprung
604: Aufweitung
801: siebter Steckabschnitt
802: achter Steckabschnitt
803: neunte Biegelinie
804: zehnte Biegelinie
1101: Schraubenmutter
1201: Abstandsfenster
1301: Schraubenelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 09163009 [0061]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO TS 16750 [0059]
ISO TS 16750-3 [0059]
ISO 16750 [0059]
Norm IEC 60512-4 [0059]
ISO 16750-1:2006 [0060]
ISO 16750-2:2006 [0060, 0061]
ISO 16750-3:2007 [0060]
ISO 16750-4:2006 [0060]
ISO 16750-5:2003 [0060]
ISO 16750-2 [0061]

Claims

Steckelement zur Verbindung an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen, das Steckelement aufweisend, einen ersten Steckabschnitt (101) aufweisend eine erste Reihe (121) von Kontaktelementen (106), einen zweiten Steckabschnitt (102) aufweisend eine zweite Reihe von Kontaktelementen (106), einen dritten Steckabschnitt (103) aufweisend eine dritte Reihe von Kontaktelementen (106), wobei sich der erste Steckabschnitt (101), der zweite Steckabschnitt (102) und der dritte Steckabschnitt (103) von einer gemeinsamen Grundebene (105) aus erstrecken, wobei an entsprechenden, gegenüber der Grundebene (105) ausgebildeten Abschnittsenden des jeweiligen ersten Steckabschnitts (101), des zweiten Steckabschnitts (102) und des dritten Steckabschnitts (103) die entsprechende erste Reihe (121) von Kontaktelementen (106), zweite Reihe (122) von Kontaktelementen (106) und dritte Reihe (123) von Kontaktelementen (106) ausgebildet ist, und einen Kopplungsabschnitt (104), welcher in der Grundebene (105) ausgebildet ist, wobei zumindest der erste Steckabschnitt (101) mit dem Kopplungsabschnitt (104) eine gemeinsame erste Biegelinie (111) ausbildet.
Steckelement gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Steckabschnitt (102) mit dem Kopplungsabschnitt (104) eine gemeinsame zweite Biegelinie (112) ausbildet und der dritte Steckabschnitt (103) mit dem Kopplungsabschnitt (104) eine gemeinsame dritte Biegelinie (113) ausbildet.
Steckelement gemäß Anspruch 1, wobei der erste Steckabschnitt (101) und der zweite Steckabschnitt (102) eine gemeinsame vierte Biegelinie (414) ausbilden, um welche vierte Biegelinie (414) der erste Steckabschnitt (101) und der zweite Steckabschnitt (102) zueinander gebogen sind.
Steckelement gemäß Anspruch 1 oder 3, wobei der erste Steckabschnitt (101) und der dritte Steckabschnitt (103) eine gemeinsame fünfte Biegelinie ausbilden, um welche fünfte Biegelinie der erste Steckabschnitt (101) und der dritte Steckabschnitt (103) zueinander gebogen sind.
Steckelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Steckabschnitt (102) und der dritte Steckabschnitt (103) derart ausgebildet sind, dass die zweite Reihe von Kontaktelementen (106) und die dritte Reihe von Kontaktelementen (106) parallel zueinander verla ufen.
Steckelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Steckabschnitt (101) derart ausgebildet ist, dass die erste Reihe (121) von Kontaktelementen (106) rechtwinklig zu der zweiten Reihe (122) von Kontaktelementen (106) und/oder zu der dritten Reihe (123) von Kontaktelementen (106) verläuft.
Steckelement gemäß Anspruch 3 oder 4, ferner aufweisend einen vierten Steckabschnitt (404) aufweisend eine vierte Reihe von Kontaktelementen (106), wobei sich der vierte Steckabschnitt (404) von der gemeinsamen Grundebene (105) aus erstreckt, wobei an einem, gegenüber der Grundebene (105) ausgebildetem Abschnittsende des vierten Steckabschnitts (404) die entsprechende vierte Reihe von Kontaktelementen (106) ausgebildet ist, wobei der vierte Steckabschnitt (404) mit dem Kopplungsabschnitt (104) eine gemeinsame sechste Biegelinie (416) ausbildet.
Steckelement gemäß Anspruch 7, wobei die sechste Biegelinie an einem Rand des Kopplungsabschnitts (104) ausgebildet ist, welcher einem Rand des Kopplungsabschnitts (104), an welchem die erste Biegelinie (111) ausgebildet ist, gegenüberliegt.
Steckelement gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei insbesondere die erste Biegelinie (111) länger ausgebildet ist als die sechste Biegelinie (416), wobei die erste Biegelinie (111) insbesondere parallel zu der sechsten Biegelinie (416) ausgebildet ist.
Steckelement gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, ferner aufweisend einen fünften Steckabschnitt (405) aufweisend eine fünfte Reihe von Kontaktelementen (106), wobei sich der fünfte Steckabschnitt (405) von der gemeinsamen Grundebene (105) erstreckt, wobei an einem, gegenüber der Grundebene (105) ausgebildetem Abschnittsende des fünften Steckabschnitts (405) die entsprechende fünfte Reihe von Kontaktelementen (106) ausgebildet ist, wobei der fünfte Steckabschnitt (405) mit dem vierten Steckabschnitt (404) eine gemeinsame siebte Biegelinie (417) ausbildet.
Steckelement gemäß Anspruch 10, ferner aufweisend einen sechsten Steckabschnitt (406) aufweisend eine sechste Reihe von Kontaktelementen (106), wobei sich der sechste Steckabschnitt (406) von der gemeinsamen Grundebene (105) erstreckt, wobei an einem, gegenüber der Grundebene (105) ausgebildetem Abschnittsende des sechsten Steckabschnitts (406) die entsprechende sechste Reihe von Kontaktelementen (106) ausgebildet ist, wobei der sechste Steckabschnitt (406) mit dem vierten Steckabschnitt (404) eine gemeinsame achte Biegelinie (418) ausbildet.
Steckelement gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der erste Steckabschnitt (101), der zweite Steckabschnitt (102) und der dritte Steckabschnitt (103) derart ausgebildet sind, dass diese den vierten Steckabschnitt (404) zumindest teilweise umgeben.
Steckelement gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, ferner aufweisend einen siebten Steckabschnitt (801) aufweisend eine siebte Reihe von Kontaktelementen (106), wobei sich der siebte Steckabschnitt (801) von der gemeinsamen Grundebene (105) erstreckt, wobei an einem, gegenüber der Grundebene (105) ausgebildetem Abschnittsende des siebten Steckabschnitts (801) die entsprechende siebte Reihe von Kontaktelementen (106) ausgebildet ist, wobei der siebte Steckabschnitt (801) mit dem zweiten Steckabschnitt (102) eine gemeinsame neunte Biegelinie (803) ausbildet.
Steckelement gemäß Anspruch 13, ferner aufweisend einen achten Steckabschnitt (802) aufweisend eine achte Reihe von Kontaktelementen (106), wobei sich der achte Steckabschnitt (802) von der gemeinsamen Grundebene (105) erstreckt, wobei an einem, gegenüber der Grundebene (105) ausgebildetem Abschnittsende des achten Steckabschnitts (802) die entsprechende achte Reihe von Kontaktelementen (106) ausgebildet ist, wobei der achte Steckabschnitt (802) mit dem dritten Steckabschnitt (103) eine gemeinsame zehnte Biegelinie (804) ausbildet.
Steckelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Steckelement aus einem monolithisch ausgebildeten Metallblech besteht.
Steckelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Kopplungsabschnitt (104) einen Befestigungsbereich (107) zur leitenden Befestigung eines Leiters aufweist.
Steckelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der Kopplungsabschnitt (104) eine Aufnahmebohrung (109) zur Befestigung eines Sicherungselements (601, 1101, 1301) zum Sichern des Steckelements an der Leiterplatte aufweist.
Halbzeug, insbesondere ein Blechzuschnitt, für die Herstellung eines Steckelements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, das Halbzeug aufweisend den ersten Steckabschnitt (101) aufweisend die erste Reihe (121) von Kontaktelementen (106), den zweiten Steckabschnitt (102) aufweisend die zweite Reihe (122) von Kontaktelementen (106), den dritten Steckabschnitt (103) aufweisend die dritte Reihe (123) von Kontaktelementen (106), wobei der erste Steckabschnitt (101), der zweite Steckabschnitt (102) und der dritte Steckabschnitt (103) in der gemeinsamen Grundebene (105) ausgebildet sind, und den Kopplungsabschnitt (104), welcher in der Grundebene (105) ausgebildet ist, wobei zumindest der erste Steckabschnitt (101) mit dem Kopplungsabschnitt (104) die gemeinsame erste Biegelinie (111) ausbildet.
System zum Verbinden an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen, das System aufweisend ein Steckelement gemäß Anspruch 17, und das Sicherungselement (601, 1101, 1301) zum Sichern des Steckelements an der Leiterplatte.
System gemäß Anspruch 19, wobei das Sicherungselement (601, 1301) durch die Aufnahmebohrung (109) des Kopplungsabschnitts (104) durchführbar ist, wobei das Sicherungselement (601, 1301) mittels eines Fixierungsabschnitts in einer Fixierungsöffnung der Leiterplatte lösbar befestigbar ist, um das Steckelement an der Leiterplatte zu fixieren.
System gemäß Anspruch 20, wobei das Sicherungselement (1301) ein Schraubenelement darstellt und der Fixierungsabschnitt einen Gewindebereich aufweist.
System gemäß Anspruch 19 oder 20, wobei das Sicherungselement (601) einen Sicherungspin darstellt, wobei der Fixierungsabschnitt einen Endbereich (602) aufweist, welcher durch die Fixierungsöffnung hindurchsteckbar ist, wobei der Sicherungspin (601) zwischen einer Montagestellung und einer Fixierstellung verdrehbar ist, wobei der Endbereich einen Vorsprung (603) aufweist, welcher derart ausgebildet ist, dass der Vorsprung (603) in der Montagestellung des Sicherungspins durch die Fixierungsöffnung hindurchführbar ist und in der Fixierstellung der Vorsprung (603) ein Herausziehen des Sicherungspins (601) aus der Fixierungsöffnung verhindert.
System gemäß Anspruch 19, wobei das Sicherungselement (1101) eine Schraubenmutter mit einer Gewindebohrung darstellt, wobei die Schraubenmutter (1101) an dem Kopplungsabschnitt (104), insbesondere mittels einer Klebeverbindung und/oder einer Schweißverbindung, derart befestigt ist, dass die Gewindebohrung konzentrisch mit der Aufnahmebohrung (109) zum Durchführen eines Schraubenelements vorliegt.
Verfahren zur Herstellung eines Steckelements zur Verbindung an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen, das Verfahren aufweisend, Bereitstellen eines Halbzeugs, insbesondere eines Blechzuschnitts, mit einem ersten Steckabschnitt (101) aufweisend eine erste Reihe (121) von Kontaktelementen (106), einem zweiten Steckabschnitt (102) aufweisend eine zweite Reihe (122) von Kontaktelementen (106), einem dritten Steckabschnitt (103) aufweisend eine dritte Reihe (123) von Kontaktelementen (106) und mit einem Kopplungsabschnitt (104), wobei der erste Steckabschnitt (101), der zweite Steckabschnitt (102), der dritte Steckabschnitt (103) und der Kopplungsabschnitt (104) in einer gemeinsamen Grundebene (105) ausgebildet sind, Biegen des zumindest ersten Steckabschnitts (101) um eine erste Biegelinie (111), an welcher der erste Steckabschnitt (101) mit dem Kopplungsabschnitt (104) verbunden ist, sodass sich der erste Steckabschnitt (101), der zweite Steckabschnitt (102) und der dritte Steckabschnitt (103) von der gemeinsamen Grundebene (105) aus erstrecken und sodass an entsprechenden, gegenüber der Grundebene (105) ausgebildeten Abschnittsenden des jeweiligen ersten Steckabschnitts (101), des zweiten Steckabschnitts (102) und des dritten Steckabschnitts 103) die entsprechende erste Reihe (121) von Kontaktelementen (106), zweite Reihe (122) von Kontaktelementen (106) und dritte Reihe (123) von Kontaktelementen (106) ausgebildet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei vor dem Schritt des Biegens das Verfahren ferner aufweist Bilden einer Aufnahmebohrung (109) in dem Koppelabschnitt (104), Befestigen eines Sicherungselements (601, 1101, 1301), insbesondere einer Schraubenmutter (1101), zum Sichern des Steckelements an der Leiterplatte.