DE102017119064A1

DE102017119064A1 - Elektrischer Steckverbinder und Verfahren zu dessen Herstellung und eine Leiterplatte mit einem solchen Steckverbinder

Info

Publication number: DE102017119064A1
Application number: DE102017119064.3A
Authority: DE
Inventors: Christian Funke
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2019-02-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren wie auch einen elektrischen Steckverbinder (2), der durch das Verfahren hergestellt wird, wie auch eine Leiterplatte mit einem solchen Steckverbinder. Ein solcher hat einen Gehäusekörper (4) zur Aufnahme von elektrischen Verbinderelementen (6), die jeweils eine elektrische Leitung zwischen einer an dem Gehäusekörper (4) gebildeten Steckanschlussseite (8) für einen ersten Kontaktträger und einer an dem Gehäusekörper (4) gebildeten Anschlussseite (9) für einen zweiten Kontaktträger bereitstellen. Dabei ist an der Steckanschlussseite (8) ein Kodierelement (10) in einer Aufnahmestellung mittels einer Aufnahmeeinrichtung (12) am Gehäusekörpers (4) gehalten. Das Kodierelement (10) ist derart eingerichtet und ausgebildet, dass eine thermische Behandlung des Gehäusekörpers (4) mit daran angeordnetem Kodierelement (10) einen Stoffschluss zwischen Kodierelement (10) und Aufnahmeeinrichtung (12) bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie auch eine Leiterplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11 mit einem daran angeordneten vorgenannten elektrischen Steckverbinder sowie ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13 und eine Verwendung eines elektrischen Steckverbinders gemäß Anspruch 18. Elektrische Steckverbinder der betreffenden Art dienen dem elektrischen bzw. signaltechnischen Verbinden von Kontakten eines ersten Kontaktträgers mit denen eines weiteren Kontaktträgers. Dazu ist ein elektrischer Steckverbinder der betreffenden Art versehen mit einem Gehäusekörper zur Aufnahme von elektrischen Verbinderelementen, mit einem Gehäusekörper zur Aufnahme von elektrischen Verbinderelementen versehen.
Die elektrischen Verbinderelemente dienen zur elektrischen Leitung zwischen einer an dem Gehäusekörper gebildeten Steckanschlussseite für einen ersten Kontaktträger und einer an dem Gehäusekörper gebildeten Anschlussseite für einen zweiten Kontaktträger. Dadurch werden die Kontakte des ersten Kontaktträgers mit korrespondierenden Kontakten des zweiten Kontaktträgers mittels der Verbinderelemente elektrisch bzw. signaltechnisch verbunden.
Für ein elektrisches/signaltechnisches Verbinden ist der erste Kontaktträger zu dessen elektrischen Verbindung an ein einer Steckanschlussseite am Gehäusekörper angeordnet bzw. eingesteckt und dabei mit seinen Kontakten mit den elektrischen Verbinderelementen des Steckverbinders elektrisch leitend verbunden. Dementsprechend ist der zweite Kontaktträger zu dessen elektrischen Verbindung an ein einer Anschlussseite am Gehäusekörper angeordnet bzw. eingesteckt und dabei mit seinen Kontakten mit den elektrischen Verbinderelementen des Steckverbinders elektrisch leitend verbunden.
Dadurch sind die Kontakte des an der Steckanschlussseite angeordneten ersten Kontaktträgers mit korrespondierenden Kontakten des an der Anschlussseite angeordneten zweiten Kontaktträgers über die entsprechenden elektrischen Verbinderelemente elektrisch/signaltechnisch verbunden.
Die vorgenannten Kontaktträger können beispielsweise durch Stecker, Kupplungen, Buchsen und dergleichen gebildet sein, die einen elektrischen Kontakt bzw. eine Mehrzahl elektrischer Kontakte aufweisen können. Gleichfalls kann ein Steckverbinder ein wie auch eine Mehrzahl von elektrischen Verbinderelementen aufweisen.
Elektrische Steckverbinder der betreffenden Art sind beispielsweise bekannt aus DE 20 2006 016424 U1 und sind ausgestattet mit einem elektrischen Verbinderelement oder einer Mehrzahl elektrischer Verbinderelemente, über die eine elektrische Verbindung von einander zugeordneten Kontakte der Kontaktträger erfolgt.
Aus EP 2793317 A1 sind elektrische Steckverbinder der betreffenden Art mit einem Kodierelemente bekannt. Das Kodierelement dient dazu, dass Kontaktträger in zulässiger Weise über den elektrischen Steckverbinder miteinander verbunden werden. Kodierelemente stellen durch ihre Gestaltung und Anordnung am Gehäusekörper eines elektrischen Steckverbinders neben der Zulässigkeit auch die richtige Ausrichtung eines Kontaktträgers am elektrischen Steckverbinder sicher. Dazu wirken sie mit einem Gegenkodierelement des Gegensteckers zusammen, der korrespondierend zum Kodierelement gestaltet und an dem Gegenstecker angeordnet ist. Über den Gegenstecker erfolgt dann die elektrische bzw. signaltechnische Verbindung mit den zum Gegenstecker zugehörigen Kontakten.
Insofern sind elektrische Steckverbinder der betreffenden Art bekannt, die zur Gewährleistung einer zulässigen Anordnung des ersten Kontaktträgers an der Steckanschlussseite wenigstens ein Kodierelement aufweisen, das in einem Aufnahmezustand an der Steckanschlussseite angeordnet und mittels einer Aufnahmeeinrichtung am Gehäusekörpers gehalten ist, insbesondere durch eine kraftschlüssig erzeugt Haltekraft. Dabei wirkt dieses Kodierelement für ein zulässiges Steckverbinden von Gehäusekörper und erstem Kontaktträger mit einem Gegenkodierelement des ersten Kontaktträgers, das korrespondierend zum Kodierelement gebildet und am ersten Kontaktträger angeordnet ist, zusammen.
Damit ist auch die vorgesehene Zuordnung der Kontakte eines ersten Kontaktträgers mit denen eines zweiten Kontaktträgers erreicht, so dass eine fehlerhafte Anwendung eines elektrischen Steckverbinders der betreffenden Art vermieden ist.
Zur Herstellung eines solchen Steckverbinders sind Verfahren der betreffenden Art bekannt, bei denen in einem ersten Schritt ein Gehäusekörper zur Aufnahme von elektrischen Verbinderelementen bereitgestellt wird und in einem zweiten Schritt ein Kodierelement an einer an einer Steckanschlussseite des Gehäusekörpers mittels einer Aufnahmeeinrichtung für das Kodierelement angeordnet wird, wodurch dieses kraftschlüssig mit einer Haltekraft an der Aufnahmeeinrichtung gehalten wird bzw. ist.
Eine kraftschlüssige Verbindung des Kodierelements am Gehäusekörper bietet jedoch den Nachteil, dass sich dieses aus der Aufnahmeeinrichtung lösen kann und damit verlierbar ist. Durch ein ungewünschtes Entfernen des Kodierelements vom Gehäusekörper wird auch die Funktion der Sicherung einer zulässigen Anordnung des ersten Kontaktträgers am Gehäusekörper aufgehoben.
Der Erfindung ist daher die Aufgabe gestellt, einen elektrischen Steckverbinder wie auch ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, um im Aufnahmezustand ein sicheres Halten des Kodierelements am Gehäusekörper zu gewährleisten, um damit fehlerhafte Anordnungen des ersten Kontaktträgers am Gehäusekörper des elektrischen Steckverbinder wirksam zu vermeiden. Dazu entfernt sich die Erfindung von dem Ansatz, eine Lösung der Aufgabe durch ein formschlüssiges Verbinden von Kodierelement und Gehäusekörper zu erreichen. Des Weiteren wendet sich die Erfindung von dem Gedanken ab, Zusatzstoffe, wie zum Beispiel Klebstoff, für ein Verbinden von Kodierelement und Gehäusekörper zu verwenden.
Die Erfindung löst die ihr gestellte Aufgabe auf überraschend einfache Art und Weise dadurch, dass das Kodierelement derart eingerichtet und ausgebildet ist, dass es durch eine thermische Behandlung des Gehäusekörpers mit daran angeordnetem Kodierelement mit einer gegenüber dem Aufnahmezustand gesteigerten Haltekraft gehalten ist. Dies ermöglicht die Erfindung, indem die thermische Behandlung einen Stoffschluss zwischen Kodierelement und Aufnahmeeinrichtung bewirkt. Dabei wird beispielsweise und insbesondere das Kodierelement angeschmolzen und verbindet sich mit dem Gehäusekörper bzw. mit dessen Aufnahmeeinrichtung.
Eine ursprüngliche mechanische Spannung, die beispielsweise und insbesondere durch ein kraftschlüssige Fügen des Kodierelements in die Aufnahmeeinrichtung entstehen, werden durch die thermische Behandlung abgebaut Die mechanischen Spannungen tragen zu ungewünschten Verformung bei, die mittels der Erfindung abgebaut werden.
Im Rahmen der Erfindung sieht die thermische Behandlung vor, dass der Gehäusekörper mit daran angeordnetem Kodierelement im einfachsten Fall zunächst erwärmt, beispielsweise und insbesondere von einer Umgebungstemperatur auf eine demgegenüber erhöhte Temperatur, und daraufhin wieder abgekühlt wird, beispielsweise und insbesondere auf Umgebungstemperatur. Dadurch erfolgt nach einem Erwärmen ein Erkalten des Gehäusekörpers mit daran angeordnetem Kodierelement, wodurch die Haltekraft wie zuvor beschrieben gesteigert ist und ein sicheres Halten des Kodierelements am Gehäusekörper gewährleistet.
Erfindungsgemäß ist unter einer elektrischen Verbindung auch eine signaltechnische Verbindung zu verstehen.
Ein erfindungsgemäß gebildeter elektrischer Steckverbinder weist dabei den Vorteil auf, dass die Haltekraft, mit der das Kodierelement an der Aufnahmeeinrichtung gehalten ist, auf einfache Art und Weise infolge des Stoffschlusses durch zeitweises Erwärmen mit einem daran anschließendem Erkalten erreicht ist. Dies bewirkt, dass das Kodierelement sicherer an dem Gehäusekörper gehalten ist.
Damit ergibt sich ebenfalls der Vorteil, dass die Steigerung der Haltekraft nicht von Zusatzstoffen oder speziellen Gestaltungsmaßnahmen abhängig ist. Damit ergibt sich ebenfalls die Möglichkeit, den Raumbedarf für ein Kodierelement mittels eines erfindungsgemäß gebildeten elektrischen Steckverbinders gering halten zu können.
Diese Vorteile zeigen sich auch bezüglich eines erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass die Vorteile und Merkmale auch wechselseitig gelten.
Des Weiteren ermöglicht es die Erfindung, dass auf einfache Art und Weise das Kodierelement durch die thermische Behandlung unverlierbar an der Aufnahmeeinrichtung gehalten ist, so dass sich als Folge der thermischen Behandlung ein festes und damit sicheres Halten des Kodierelement am Gehäusekörper einstellt. Dies ist in einer entsprechenden vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung betreffend einen erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder berücksichtigt. Analog dazu ergeben sich die gleichen Vorteile bei einem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem die die thermische Behandlung bewirkt, dass das Kodierelement unverlierbar an der Aufnahmeeinrichtung gehalten ist.
Die thermische Behandlung vermag große Haltekräfte zu bewirken, die im Rahmen der Erfindung auch mittels einer Kombination aus Kraft und Formschluss erzielbar sind. Durch die Erfindung ist es ermöglicht, dass das Kodierelement untrennbar bzw. nicht mehr zerstörungsfrei trennbar mit dem Gehäusekörper zu verbinden. Analog dazu ist in einer vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der Gehäusekörper mit dem daran angeordneten Kodierelement derart erwärmt wird, dass Kodierelement mit dem Gehäusekörper stoffschlüssig verbunden wird.
Die thermische Behandlung bewirkt erfindungsgemäß zumindest eine zeitweise Erwärmung des Gehäusekörpers und des Kodierelements. Um neben einem sicheren Halten des Kodierelements am Gehäusekörper auch eine ausreichende Formhaltigkeit für die gewünschte Funktionserfüllung eines elektrischen Steckverbinders zu gewähren.
Dazu in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung betreffend einen erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder, dass das Material des Gehäusekörpers und das Material des Kodierelements zueinander unterschiedliche Schmelzpunkte aufweisen. Vorzugsweise weist das Material des Gehäusekörpers einen höheren Schmelzpunkt gegenüber dem Material des Kodierelements auf, um mögliche Verformungen und stoffliche Veränderungen gering halten zu können. Dadurch profitiert auch ein erfindungsgemäßes Verfahren in analoger Weise von diesen Merkmalen und Vorteilen.
Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten für das Kodierelement möglich. Vorteilhafterweise kann dieses mit einer einfachen Formgebung versehen sein, die ein einfaches und kostengünstiges Herstellen und handhaben eines solchen erfindungsgemäßen Kodierelements ermöglicht. In diesem Zusammenhang berücksichtigt eine weitere vorteilhafte Weiterbildung eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders, dass das Kodierelement stabförmig, insbesondere zylindrisch oder balkenförmig, geformt ist und in einem Haltezustand insbesondere derart längserstreckt an dem Gehäusekörper angeordnet ist, dass ein freies Ende des Kodierelements der Steckanschlussseite zugewandt und ein weiteres freies Ende der Steckanschlussseite abgewandt ist. Diese Merkmale und Eigenschaften sind entsprechend auch analog für ein erfindungsgemäßes Verfahren gültig.
Dazu ist im Rahmen der Erfindung unter dem Begriff längserstreckt eine Erstreckung eines Kodierelements in Richtung seiner größten Abmessung/Länge zu verstehen.
In diesem Zusammenhang ist im Rahmen der Erfindung beispielsweise vorgesehen, dass das die Aufnahmeeinrichtung eine schlitz- oder buchsenförmige Aufnahme für das Kodierelement aufweist, in die das Kodierelement im Aufnahmezustand wenigstens abschnittsweise eingefügt ist. Dabei sind das Kodierelement und die Aufnahme insbesondere derart aufeinander abgestimmt, dass im Aufnahmezustand zwischen Kodierelement und Aufnahme eine Klemmenwirkung zum Halten des Kodierelements bewirkt ist. Dabei profitiert die Gestaltung der Aufnahme ebenfalls von einer einfachen Gestaltung des Kodierelements, wie diese zuvor genannt ist.
Zur weiteren Begünstigung der Handhabung und Herstellung sieht eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass der Gehäusekörper und/oder das Kodierelement jeweils einstückig gebildet ist/sind. Dadurch ergeben sich auch Vorteile in der Logistik und Lagerhaltung wie auch Kostenvorteile.
Vor diesem Hintergrund ergeben sich ähnliche Vorteile dadurch, dass die Aufnahmeeinrichtung für das Kodierelement an den Gehäusekörper angeformt ist. Dabei ist es erfindungsgemäß möglich, dass das Kodierelement Bestandteil einer Wandung ist, die beispielsweise eine Ausnehmung wie beispielsweise und insbesondere ein Sackloch bzw. einen Schlitz für das Kodierelement aufweist, in den dieses wenigstens abschnittsweise einsteckbar ist und im Kodierzustand, in dem das Kodierelement die Kodierung für eine Steckverbindung mit einem Gegenstecker am Gehäusekörper festlegt, auch eingesteckt ist. Dabei ist es erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass das Kodierelement am Steckgesicht zwischen zwei Verbinderelementen bzw. deren Kontaktabschnitten, angeordnet ist, um dadurch den raumbedarf für die Aufnahmeeinrichtung gering zu halten. Zur Erreichung einer guten bzw. ausreichenden isolierenden Wirkung und eines geringen Gewichts sind erfindungsgemäß verschiedene Materialien bzw. Isolierstoffe zur Bildung eines Kodierelements bzw. Gehäusekörpers verwendbar. In diesem Zusammenhang im Rahmen der Erfindung ist in einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass ein Kunststoff verwendet wird, wobei das Kodierelement und/oder der Gehäusekörper aus einem Kunstsoff, insbesondere einem elektrisch isolierenden Kunststoff, wenigstens abschnittsweise besteht/bestehen oder einen Kunststoff, insbesondere einen elektrisch isolierenden Kunststoff, wenigstens abschnittsweise aufweist/aufweisen.
Neben einer guten/ausreichenden elektrischen Isolierung sind als weitere Vorteile bei der vorgenannten Verwendung eines Kunststoffs auch Gewichts- und Kostenvorteile zu nennen, die einen elektrischen Steckverbinder begünstigen. So ist beispielsweise Polyamid im Rahmen der Erfindung verwendbar.
Des Weiteren ist im Rahmen der Erfindung durch eine erfindungsgemäße Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass wenigstens das Kodierelement aus einem thermoplastischen Kunststoff wenigstens abschnittsweise gebildet ist oder einen solchen Kunststoff wenigstens abschnittsweise aufweist.
Ein thermoplastischer Kunststoff besitzt die vorteilhafte Eigenschaft, dass sich dieser in einem für den jeweiligen Kunststoff spezifischen Temperaturbereich formen bzw. verformen lässt und nach seiner Abkühlung diese Form im Wesentlichen behält. Dabei ist ein thermoplastischer Kunststoff auch bis in den schmelzflüssigen Zustand beliebig oft erwärmbar ist, ohne dass eine thermische Zersetzung des Materials erfolgt. Daher sind u. a. neben thermoplastischen Elastomeren auch Polymere verwendbar, so dass beispielsweise und insbesondere Polyethylen im Rahmen der Erfindung als Kunstsoff verwendbar ist.
Die thermische Behandlung, durch die die Haltekraft gesteigert wird, kann auf verschiedene Art erzeugt und durchgeführt werden. Dazu sieht eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass wenigstens an der Anschlussseite ein stoffschlüssiges Verbinden des wenigstens einen elektrischen Verbinderelements mit einem Kontakt des zweiten Kontaktträgers mittels Schweißen oder Löten, insbesondere Wellenlöten oder Reflow-Löten, die thermische Behandlung bewirkt. Damit führt die Erfindung zunächst zu dem Vorteil, dass keine zusätzlichen Maßnahmen für die thermische Behandlung des Gehäuses mit daran angeordneten elektrischen Verbinderelement(en) notwendig sind.
Dies führt darüber hinaus neben energetischen Vorteilen auch zu Kostenvorteilen bei der Herstellung bzw. Verbindung eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders mit dem zweiten Verbinderelement. Für vorgenanntes stoffschlüssiges Verbinden befindet sich ein erfindungsgemäß gebildeter Steckverbinder in einer Verbindungsposition, in der dieser an der Leiterplatte für vorgenanntes stoffschlüssiges Verbinden angeordnet ist.
Die Erfindung ermöglicht ferner den Vorteil, dass ein Kodierelement nach dessen Montage an dem zweiten Kontaktträger sicher an dem Gehäusekörper gehalten ist und damit vermieden ist, dass die Erwärmung während des Lötprozesses eine Verringerung der Haltekraft bewirkt, mit der das Kodierelement am Gehäusekörper gehalten ist. Eine solche Verringerung der Haltekraft begünstigt ein unerwünschtes Lösen des Kodierelements vom Gehäusekörper, das mittels der Erfindung wirksam vermieden ist.
Ein stoffschlüssiges Verbinden erfolgt dabei bevorzugt mittels Löten. Dabei kommen insbesondere Wellenlöten bzw. Reflow-Löten zur Verwendung. Dazu ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass ein erfindungsgemäßer elektrische Steckverbinder für eine mit dem Begriff Durchsteckmontage (auch als Through-Hole Technology (Akronym THT) bzw. Pin-In-Hole Technology, (Akronym PIH) bekannt) bezeichnete Montage an dem zweiten Kontaktträger eingerichtet und ausgebildet ist.
Des Weiteren berücksichtigt die Erfindung, dass ein erfindungsgemäßer elektrische Steckverbinder auch für eine Oberflächenmontage (engl.: surface-mounting technology, SMT) eingerichtet und ausgebildet ist und als ein SMD-Bauteil (engl.: surface-mount device, SMD) ausgebildet ist. Vorgenannte Montagearten bzw. Bauteile sind dem Fachmann bekannt und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung.
Die Erfindung entfaltet darüber hinaus weitere Vorteile, indem der elektrische Steckverbinder für eine Montage an einer Leiterplatte eingerichtet und ausgebildet ist, die den zweiten Kontaktträger bildet, wie dies in einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen ist.
In diesem Zusammenhang umfasst die Erfindung auch eine Leiterplatte mit einem daran angeordneten erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder, wie dieser zuvor beschrieben wurde, so dass die vorgenannten Merkmale, Eigenschaften und Vorteile auf eine erfindungsgemäße Leiterplatte übertragbar sind und dafür ebenfalls gelten.
Daneben umfasst die Erfindung auch eine vorgenannte Leiterplatte mit einem daran angeordneten elektrischen Steckverbinder wie dieser zuvor beschrieben wurde und der insbesondere mittels eines zuvor genannten Lötens an der leiterplatte montiert ist. Die dies berücksichtigende vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung führt insbesondere zu dem Vorteil, dass die Montage bzw. Anbringung mit den vorgenannten Vorteilen durchführbar ist, wodurch sich Kostenvorteile für eine erfindungsgemäße Leiterplatte erschließen und gleichsam ein sicheres Halten des Kodierelements am Gehäusekörper realisiert ist.
Die vorgenannten Merkmale mit ihren Eigenschaften und Vorteile gelten entsprechend gleichsam für eine erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung, eine erfindungsgemäße Leiterplatte wie auch für ein ebenfalls von der Erfindung umfasstes erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße Verwendung eines vorgenannten elektrischen Steckverbinders, so dass sie daher entsprechend übergreifend gültig sind, auch wenn sie nicht explizit zu jeder erfindungsgemäßen Bestandteil genannt sind. Daher sind die Merkmale mit ihren Vorteilen übergreifend zwischen einem erfindungsgemäßen Verfahren, einer erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung wie auch eine erfindungsgemäße Leiterplatte beliebig übertragbar.
Die beschriebenen Merkmale gelten auch übergreifend für die Erfindungsbestandteile eines Steckverbinders, eines Verfahrens, einer Leiterplatte wie auch eine Verwendung, so dass diese isoliert voneinander bzw. getrennt von einer konkret beschrieben Konstellation und Abhängigkeit von anderen Elementen, Bestandteilen, Merkmalen oder sonstigen Voraussetzungen zwischen den Erfindungsbestandteilen austausch-/übertragbar sind.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders sieht vor, dass in einem ersten Schritt ein Gehäusekörper zur Aufnahme von elektrischen Verbinderelementen bereitgestellt wird und in einem zweiten Schritt ein Kodierelement an einer Steckanschlussseite des Gehäusekörpers mittels einer Aufnahmeeinrichtung für das Kodierelement angeordnet wird, wodurch dieses kraftschlüssig mit einer Haltekraft an der Aufnahmeeinrichtung gehalten wird. Dabei zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch aus, dass in einem dritten Schritt der Gehäusekörper mit dem daran angeordneten Kodierelement durch Erwärmen und darauffolgendem Erkalten derart thermisch behandelt wird, dass danach die Haltekraft gesteigert ist.
Dazu ist in einer vorteilhaften Weiterbildung zu einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass der Gehäusekörper mit dem daran angeordneten Kodierelement derart erwärmt wird, dass das Kodierelement mit dem Gehäusekörper stoffschlüssig verbunden wird.
Des Weiteren sieht eine vorteilhafte Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass in dem Gehäusekörper wenigstens ein elektrisches Verbinderelement, insbesondere eine Mehrzahl von elektrischen Verbinderelementen, für eine elektrische Kontaktierung mit Kontakten des Gegensteckers eingefügt wird/werden oder ist/sind.
Ferner ist durch eine weitere vorteilhafte Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt, dass der elektrische Steckverbinder an einem Kontaktträger, insbesondere an einer Leiterplatte, angerordnet wird und der Gehäusekörper mit dem daran angeordneten Kodierelement thermisch behandelt wird, indem das wenigstens eine Verbinderelement mit einem Kontakt des Kontaktträgers stoffschlüssig mittels Schweißen oder Löten, insbesondere Reflow-Löten, verbunden wird. Zum Löten sind zuvor bereits Ausführungen gemacht worden, die analog auch hierzu gelten, so dass an dieser Stelle auf die entsprechenden vorherigen Ausführungen verwiesen wird.
Ein entsprechendes erfindungsgemäßes Verfahren ist daher zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders, wie dieser zuvor beschrieben wurde, so dass die entsprechenden vorherigen Ausführungen an dieser Stelle in Bezug genommen werden.
Vor dem Hintergrund der obigen Ausführungen umfasst die Erfindung ebenfalls eine Verwendung eines Steckverbinders, wie dieser zuvor beschrieben wurde, zur Bildung eines Leiterplattensteckanschlusses an einer Leiterplatte mit den entsprechenden Merkmalen, Eigenschaften und Vorteilen, wie sie zuvor beschrieben wurden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in der stellvertretend für eine Vielzahl erfindungsgemäßer elektrischer Steckverbinder ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders gezeigt ist, an dem auch ein erfindungsgemäßes Verfahren bzw. eine erfindungsgemäße Verwendung erläutert wird.
Dabei bilden alle beanspruchten, beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Merkmale für sich genommen sowie in beliebiger Kombination miteinander den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen und deren Rückbezügen sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung.
Die Figuren der Zeichnung zeigen eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders in jeweils einer schematischen Darstellung.
Die Darstellungen in den Figuren sind daher insbesondere nicht maßstabsgetreu, so dass die in den Figuren jeweils gewählten Maßstab zueinander unterschiedlich sein. Zur besseren Übersicht sind die Darstellungen auf die das Verständnis unterstützenden Elemente/Bauteile/Bestandteile reduziert.
In den Figuren sind gleiche oder sich entsprechende Bauteile/Bestandteile bzw. Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei zur besseren Übersicht nicht stets alle Elemente/Bauteile/Bestandteile mit Bezugsweisen versehen sind. Dabei ergibt sich die Zuordnung durch die gleiche Darstellung bzw. eine der Ansicht angepasste Darstellung.
Es zeigen

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders in einer perspektivischen Ansicht in schematischer Darstellungsweise, dessen Herstellung auf einem erfindungsgemäßen Verfahren beruht.
2 das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders aus 1 in einer in 1 durch A gekennzeichneten Ansicht in schematischer Darstellungsweise und in einem anderen Größenverhältnis zur Darstellung in 1,
3 das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders aus 1 in einer weiteren schematischen Darstellung mit einem zur 1 bzw. 2 abweichenden Größenverhältnis, die konzentriert ist auf das Kodierelement wie auch die am Gehäusekörper befindliche Aufnahmeeinrichtung für das Kodierelement, wobei
- 3 a) das Kodierelement mit abschnittsweise dargestelltem Gehäusekörper in einer in 2 durch B gekennzeichneten Ansicht,
- 3 b) das Kodierelement mit abschnittsweise dargestelltem Gehäusekörper in einer in 3 a) durch C gekennzeichneten Ansicht,
- 3 c) das Kodierelement mit abschnittsweise dargestelltem Gehäusekörper in einer in 3 b) durch A gekennzeichneten Ansicht veranschaulichen.

Im Weiteren wird bei gleichem oder ähnlichem Aufbau zur besseren Übersicht die Beschreibung auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen bzw. Figuren reduziert.
Die anhand des in den Figuren gezeigten erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders gelten - wie bereits zuvor genannt - entsprechend auch für ein erfindungsgemäßes Verfahren wie auch eine erfindungsgemäße Leiterplatte und eine erfindungsgemäße Verwendung eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder, so dass die Figuren auch diese mit ihren Merkmalen, Eigenschaften und Vorteilen verdeutlichen. Dabei sind die Merkmale mit ihren Eigenschaften auch isoliert von der nachfolgend beschriebenen Konstellation übertragbar auf die weiteren Erfindungsbestandteile.
Die Erfindung ist ferner nicht auf das beschriebene und gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, an dem diese verdeutlicht wird.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders 2 in einer perspektivischen Ansicht in schematischer Darstellungsweise.
Im Weiteren wird das Ausführungsbeispiel eines elektrischen Steckverbinders 2 auch verkürzt als Steckverbinder 2 bezeichnet.
Der Steckverbinder 2 ist ausgestattet mit einem einstückigen Gehäusekörper 4 zur Aufnahme von elektrischen Verbinderelementen 6, die jeweils eine elektrische Leitung zwischen einer an dem Gehäusekörper 4 gebildeten Steckanschlussseite 8 für einen ersten Kontaktträger (nicht gezeigt) und einer an dem Gehäusekörper 4 gebildeten Anschlussseite 9 für einen zweiten Kontaktträger (nicht gezeigt) bereitstellen.
Dabei ist an der Steckanschlussseite 8 ein Kodierelement 10 im Aufnahmezustand mittels einer Aufnahmeeinrichtung 12 kraftschlüssig am Gehäusekörpers 4 durch eine Haltekraft gehalten ist und für ein Steckverbinden von Gehäusekörper 4 und erstem Kontaktträger mit einem Gegenkodierelement des ersten Kontaktträgers zusammenwirkt. Dabei ist die Aufnahmeeinrichtung 12 für das Kodierelement 10 an den Gehäusekörper 4 angeformt, um die Anzahl an notwendigen Einzelteilen zur Bildung des Steckverbinders gering halten zu können.
Das Kodierelement 10 ist dafür derart eingerichtet und ausgebildet, dass es durch eine thermische Behandlung des Gehäusekörpers 4 mit daran angeordnetem Kodierelement 10 mit einer gegenüber dem Aufnahmezustand gesteigerten Haltekraft gehalten ist, so dass dieses unverlierbar an der Aufnahmeeinrichtung 12 gehalten ist.
Bei dem gezeigten Steckverbinder wir die Haltekraft dadurch gesteigert, indem die die Haltekraft mittels einer Presspassung zwischen Gehäusekörper 4 bzw. Aufnahmeeinrichtung 12 und Kodierelement 10 erzeugt wird, die mittels der thermischen Behandlung. Dazu ist das Kodierelement wenigstens abschnittsweise in einer Ausnehmung 13 für das Kodierelement 10, die durch eine Nut 13' am Gehäusekörper 4 gebildet ist, eingefügt.
Die Ausnehmung 13 bzw. Nut 13' ist zur besseren Übersicht in 1 lediglich einmal mit den betreffenden Bezugszeichen gekennzeichnet.
Durch die thermische Behandlung wird die Pressung zwischen Kodierelement 10 und Gehäusekörper 4 erhöht, wodurch eine Steigerung der Haltekraft bewirkt ist. Dabei weist das Material des Gehäusekörpers 4 einen höheren Schmelzpunkt gegenüber dem Material des Kodierelements 10 auf.
2 zeigt den Steckverbinder zur weiteren Verdeutlichung in einer weiteren Ansicht.
3 zeigt, dass das Kodierelement 10 stabförmig und in diesem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 2 balkenförmig geformt ist. Dabei ist es m Haltezustand derart längserstreckt an dem Gehäusekörper 4 angeordnet, dass ein freies Ende 11 des Kodierelements 10 der Steckanschlussseite 8 zugewandt und ein weiteres freies Ende 16 der Steckanschlussseite 8 abgewandt ist.
Ferner ist ersichtlich das Kodierelement 10 einstückig gebildet ist.
Des Weiteren sind das Kodierelement 10 wie auch der Gehäusekörper 4 aus einem thermoplastischen Kunstsoff, der elektrisch isolierenden ist. Gebildet. Dazu wurde ein Elastomer verwendet, dessen Materialeigenschaften günstig zur Bildung eines Steckverbinders sind.
Die thermische Behandlung erfolgt in Folge eines stoffschlüssigen Verbindens der elektrischen Verbinderelemente 6 mit dem korrespondierenden Kontaktes des zweiten Kontaktträgers, das mittels Reflow-Löten erfolgt.
Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der elektrische Steckverbinder zur Verbindung mir wenigstens einer Leiterplatte (nicht gezeigt) eingerichtet und ausgebildet ist, so dass die Leiterbahnen der leiterplatte mit den elektrischen Verbindelementen 6 elektrisch leitend mittels des Reflow-Löten verbunden werden.
Anhand der Figuren wird ebenfalls ein erfindungsgemäßes Verfahren, eine erfindungsgemäße Leiterplatte wie auch die Verwendung des Steckverbinders mit einer Leiterplatte deutlich.
Bezugszeichenliste

Elektrischer Steckverbinder	2
Gehäusekörper	4
elektrische Verbinderelemente	6
Steckanschlussseite	8
Anschlussseite [für einen zweiten Kontaktträger]	9
Kodierelement	10
Freies Ende [des Kodierelements 10]	11
Aufnahmeeinrichtung	12
Ausnehmung	13
Nut	13'
Weiteres freies Ende [des Kodierelements 10]	16

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202006016424 U1 [0006]
EP 2793317 A1 [0007]

Claims

Elektrischer Steckverbinder (2) mit einem Gehäusekörper (4) zur Aufnahme von elektrischen Verbinderelementen (6), die jeweils eine elektrische Leitung zwischen einer an dem Gehäusekörper (4) gebildeten Steckanschlussseite (8) für einen ersten Kontaktträger und einer an dem Gehäusekörper (4) gebildeten Anschlussseite (9) für einen zweiten Kontaktträger bereitstellen, wobei an der Steckanschlussseite (8) ein Kodierelement (10) in einem Aufnahmezustand mittels einer Aufnahmeeinrichtung (12) am Gehäusekörpers (4) gehalten ist und für ein Steckverbinden von Gehäusekörper (4) und erstem Kontaktträger mit einem Gegenkodierelement des ersten Kontaktträgers zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodierelement (10) derart eingerichtet und ausgebildet ist, dass eine thermische Behandlung des Gehäusekörpers (4) mit daran angeordnetem Kodierelement (10) einen Stoffschluss zwischen Kodierelement (10) und Aufnahmeeinrichtung (12) bewirkt.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kodierelement (10) durch die thermische Behandlung unverlierbar an der Aufnahmeeinrichtung (12) gehalten ist.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Gehäusekörpers (4) und das Material des Kodierelements (10) zueinander unterschiedliche Schmelzpunkte aufweisen.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodierelement (10) stabförmig, insbesondere zylindrisch oder balkenförmig, geformt ist und in einem Haltezustand insbesondere derart längserstreckt an dem Gehäusekörper (4) angeordnet ist, dass ein freies Ende (11) des Kodierelements (10) der Steckanschlussseite (8) zugewandt und ein weiteres freies Ende (16) der Steckanschlussseite (8) abgewandt ist.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper (4) und/oder das Kodierelement (10) einstückig gebildet ist/sind.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (12) für das Kodierelement (10) an den Gehäusekörper (4) angeformt ist.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodierelement (10) und/oder der Gehäusekörper (4) aus einem Kunstsoff, insbesondere einem elektrisch isolierenden Kunststoff, wenigstens abschnittsweise besteht/bestehen oder einen Kunststoff, insbesondere einen elektrisch isolierenden Kunststoff, wenigstens abschnittsweise aufweist/aufweisen.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Kodierelement (10) aus einem thermoplastischen Kunststoff wenigstens abschnittsweise gebildet ist oder einen thermoplastischen Kunststoff wenigstens abschnittsweise aufweist.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, wenigstens an der Anschlussseite (9) ein stoffschlüssiges Verbinden des wenigstens einen elektrischen Verbinderelements (6) mit einem Kontakt des zweiten Kontaktträgers mittels Schweißen oder Löten, insbesondere Reflow-Löten, die thermische Behandlung bewirkt.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kontaktträger eine Leiterplatte ist.
Leiterplatte mit einem daran angeordneten elektrischen Steckverbinder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Leiterplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrischer Steckverbinder (2) mit wenigstens einem elektrischen Verbinderelement (6) stoffschlüssig mit der Leiterplatte verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders (2), bei dem in einem ersten Schritt ein Gehäusekörper (4) zur Aufnahme von elektrischen Verbinderelementen (6) bereitgestellt wird und in einem zweiten Schritt ein Kodierelement (10) an einer Steckanschlussseite (8) des Gehäusekörpers (4) mittels einer Aufnahmeeinrichtung (12) für das Kodierelement (10) angeordnet wird, wodurch dieses kraftschlüssig mit einer Haltekraft an der Aufnahmeeinrichtung (12) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Schritt der Gehäusekörper (4) mit dem daran angeordneten Kodierelement (10) durch Erwärmen und darauffolgendem Erkalten derart thermisch behandelt wird, dass danach die Haltekraft gesteigert ist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper (4) mit dem daran angeordneten Kodierelement (10) derart erwärmt wird, dass Kodierelement (10) mit dem Gehäusekörper (4) stoffschlüssig verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 13 oder14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäusekörper (4) wenigstens ein elektrisches Verbinderelement (6), insbesondere eine Mehrzahl von elektrischen Verbinderelementen (6), für eine elektrische Kontaktierung mit Kontakten des Gegensteckers eingefügt wird/werden oder ist/sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Steckverbinder (2) an einem Kontaktträger, insbesondere an einer Leiterplatte, angerordnet wird und der Gehäusekörper (4) mit dem daran angeordneten Kodierelement (10) thermisch behandelt wird, indem das wenigstens eine Verbinderelement (6) mit einem Kontakt des Kontaktträgers stoffschlüssig mittels Schweißen oder Löten, insbesondere Reflow-Löten, verbunden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16 zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
Verwendung eines elektrischen Steckverbinders (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Bildung eines Leiterplattensteckanschlusses an einer Leiterplatte.