DE102018124307A1

DE102018124307A1 - Stecker mit einem umspritzten, nicht drehbaren Steckeranschluss und vier Anschlüssen, insbesondere IS4-/DF4-Stecker

Info

Publication number: DE102018124307A1
Application number: DE102018124307.3A
Authority: DE
Inventors: Detmar Jadwizak; Dajana Kaiser; Carsten Fründt; Gordon Hillebrand
Original assignee: Biotronik SE and Co KG
Current assignee: Biotronik SE and Co KG
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2020-04-02
Also published as: SG10201908548TA; US20210184414A1; SG10202108719XA; US10965082B2; US20200106232A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Steckers (1) sowie einen Stecker (1). Insbesondere ist vorgesehen, dass ein Steckeranschluss (10) sowie drei Steckerkontaktringe (30, 31, 32) in eine Gussform eingelegt werden, wobei sich der Steckeranschluss (10) entlang einer Längsachse (x) erstreckt und einen Kontaktabschnitt (10a) und einen integral mit dem Kontaktabschnitt (10a) verbundenen Befestigungsabschnitt (10b) aufweist, und wobei ein Steckergehäuse (5) durch Einbringen eines Gussmaterials in die Gussform ausgebildet wird, so dass der Befestigungsabschnitt (10b) vom Gussmaterial formschlüssig umgeben ist und der Kontaktabschnitt (10a) an einem ersten Ende (5a) des Steckergehäuses (5) aus dem Steckergehäuse (5) in Richtung der Längsachse (x) heraussteht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stecker, insbesondere für ein medizinisches Implantat, insbesondere einen IS4-/DF4-Stecker, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Steckers.
Derartige Stecker werden z. B. in der US 2010/0210146 A1 und der US 2015/0165216 A1 offenbart. Bei der US 2010/0210146 A1 werden z. B. umlaufende Steckerkontaktringe mit je einem Kabel kontaktiert, das sich durch den Steckerkörper erstreckt, wobei der Steckeranschluss demgegenüber über einen helixförmigen Leiter kontaktiert wird, der sich in ein zentrales Lumen des Steckeranschlusses erstrecken kann.
Weiterhin erfolgt auch bei der US 2015/0165216 A1 eine Kontaktierung des Steckeranschlusses über einen leitfähigen Kern, der mit einem separaten Steckeranschluss verbunden wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Steckers der eingangs genannten Art sowie einen solchen Stecker zu schaffen, der einen vergleichsweise einfachen Aufbau aufweist und insbesondere eine besonders einfache elektrische Anbindung an den Stecker, z. B. bei der Nutzung einer Coradialwendel oder eines 4-Seil-Systems, erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Steckers mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Stecker mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der einzelnen Erfindungsaspekte sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben bzw. werden nachfolgend beschrieben.
Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Steckers offenbart, insbesondere eines IS4-/DF4-Steckers, wobei ein Steckeranschluss sowie drei Steckerkontaktringe in einer Gussform angeordnet werden, wobei sich der Steckeranschluss entlang einer Längsachse erstreckt und einen Kontaktabschnitt und einen integral mit dem Kontaktabschnitt verbundenen Befestigungsabschnitt aufweist, und wobei ein Steckergehäuse durch Einbringen eines Gussmaterials in die Gussform ausgebildet wird, so dass der Befestigungsabschnitt vom Gussmaterial formschlüssig umgeben ist und der Kontaktabschnitt an einem ersten Ende des Steckergehäuses aus dem Steckergehäuse in der axialen Richtung heraussteht.
Einschließlich elektrischer Anbindungen der Steckerkontaktringe sowie des Steckeranschlusses weist der Stecker somit mit Vorteil lediglich vier in der Gussform anzuordnende Komponenten auf, die insbesondere mittels des Gussmaterials eingießbar bzw. umspritzbar sind, um das Steckergehäuse auszubilden und die Komponenten aneinander festzulegen.
Der Befestigungsabschnitt des Steckeranschlusses ist dabei vorzugsweise integral mit dem Kontaktabschnitt verbunden. Das bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere, dass der Steckeranschluss einen den Kontaktabschnitt und den Befestigungsabschnitt aufweisenden monolithischen Körper bildet, der als zusammenhängende Einheit gegossen, stranggepresst, aus dem Vollen gefräst oder in sonstiger Weise als monolithischer Körper geformt ist. Insbesondere weist der Kontaktabschnitt gemäß einer Ausführungsform ein homogenes Gefüge auf. Insbesondere ist der Steckeranschluss nicht - wie im Stand der Technik - durch stoffschlüssiges Verbinden zweier oder mehrere separater Körper gebildet (z. B. durch Fügen, insbesondere Verschweißen, eines separaten Kontaktabschnitts mit einem separaten Befestigungsabschnitt), sondern wird vorzugsweise von vorneherein als einzelner, zusammenhängender Körper bereitgestellt bzw. gebildet.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitt und die drei Steckerkontaktringe vor dem Einbringen des Gussmaterials (und insbesondere vor dem Einlegen des Steckeranschlusses) in die Gussform jeweils mit einem ersten Endabschnitt eines elektrischen Leiters elektrisch leitend verbunden werden (insbesondere jeweils über eine Schweiß- oder eine Lötverbindung), wobei der jeweilige Leiter einen zweiten Endabschnitt aufweist, der einen Kontakt des Steckers zum elektrischen Kontaktieren des jeweiligen Leiters bildet.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass die vier Leiter durch das Einleiten des Gussmaterials in die Gussform in dem Steckergehäuse eingeschlossen werden, so dass die zweiten Endabschnitte bzw. Kontakte der Leiter an einem zweiten Ende des Steckergehäuses aus dem Steckergehäuse herausstehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass sich der zweite Endabschnitt des jeweiligen Leiters entlang der Längsachse erstreckt, wobei die zweiten Endabschnitte vorzugsweise jeweils in einer senkrecht zur Längsachse verlaufenden radialen Richtung den gleichen Abstand zur Längsachse des Steckeranschlusses aufweisen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit mit Vorteil, dass alle vier Leiter bzw. deren Kontakte auf demselben Radius liegen und daher identisch kontaktiert werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Steckerkontaktringe jeweils eine Außenseite aufweisen, wobei das Steckergehäuse durch Einbringen des Gussmaterials in die Gussform so ausgebildet wird, dass die Außenseiten der Steckerkontaktringe jeweils an einer Außenseite des Steckergehäuses freiliegend angeordnet werden. Hierbei können die Außenseiten der Steckerkontaktringe bündig mit einer Außenseite des Steckergehäuses ausgebildet sein.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass der jeweilige mit einem Steckerkontaktring elektrisch leitend verbundene Leiter über den ersten Endabschnitt mit einer Innenseite des Steckerkontaktrings elektrisch leitend verbunden ist.
Insbesondere werden die Steckerkontaktringe sowie der Steckeranschluss durch das Steckergehäuse voneinander elektrisch isoliert.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass zur Ausbildung eines entlang der Längsachse erstreckten Vorsprungs des Steckergehäuses am zweiten Ende des Steckergehäuses und/oder zur Ausbildung eines entlang der Längsachse erstreckten Innenlumens des Steckergehäuses vor dem Einbringen des Gussmaterials in die Gussform ein entsprechender Kern in der Gussform angeordnet wird.
Der solchermaßen erzeugte Vorsprung, der insbesondere einen Endabschnitt des Innenlumens umgibt, wird auch als Absatz bezeichnet, und ist dazu ausgebildet, die an den Endabschnitten vorgesehenen Kontakte der Leiter gegen Flüssigkeit im Innenlumen des Steckers bzw. Steckergehäuses abzuschirmen. Nach dem Aushärten des Gussmaterials kann der Kern zum Freilegen des Innenlumens gezogen werden.
Der besagte Vorsprung kann einen zylindrischen ersten Abschnitt sowie einen mit dem ersten Abschnitt verbundenen zweiten Abschnitt aufweisen, wobei der zweite Abschnitt vier Seitenwände aufweist, wobei jeder Seitenwand ein zweiter Endabschnitt bzw. Kontakt eines Leiters gegenüberliegt. Die besagten Seitenwände des zweiten Abschnitts können gerade, konkav oder konvex ausgebildet sein.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass der Steckeranschluss ebenfalls ein Lumen umgibt, das nach dem Ausbilden des Steckergehäuses mit dem Innenlumen des Steckergehäuses in Strömungsverbindung steht und insbesondere mit diesem fluchtet. Der Stecker weist damit ein durchgehendes Lumen zur Aufnahme eines Führungsdrahts oder eines Mandrins auf.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass das Steckergehäuse so aus dem Gussmaterial gegossen wird, dass das Steckergehäuse eine Kodierung zur Unterscheidung der Leiter bzw. der Kontakte der Leiter aufweist. Die Kodierung kann dabei an einem umlaufenden Rand einer Stirnseite des Steckergehäuses ausgebildet werden, wobei von der Stirnseite der besagte Vorsprung des Steckergehäuses absteht. Vorzugsweise wird die Kodierung durch eine Abflachung des Steckergehäuses an dem besagten Rand gebildet, die durch die Gussform vorgegeben sein kann. Alternativ kann die Kodierung auch durch eine Nut oder eine Erhöhung, wie z. B. in Form eines Punktes, ausgebildet sein.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass das Gussmaterial eines der folgenden Materialien ist: PEEK oder ein anderer Kunststoff, wobei die Härte des jeweiligen Kunststoffmaterials größer ist als 75 Shore D und wobei das jeweilige Kunststoffmaterial eine mittlere Rauheit (R_a) aufweist, die kleiner ist als 0,8 µm.
Der Steckeranschluss und/oder die Steckerkontaktringe sind vorzugsweise aus einem der folgenden Materialien gebildet oder weisen eines der folgenden Materialien auf:Edelstahl, MP35N (Zusammensetzung festgelegt in ASTM F562) Platin, Platin/Iridium mit einer Zusammensetzung aus 70 bis 95 % Platin und 5 bis 30 % Iridium, Gold, Goldlegierungen.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Gussmaterial mittels Spritzgießen in die Gussform eingebracht, wobei das Gussmaterial in einem verflüssigten Zustand in die Gussform unter Druck eingespritzt wird und das Gussmaterial durch Abkühlung in den festen Zustand übergeht und sodann aus der Gussform entnommen wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Stecker, der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden ist.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung einen Stecker, mit:

- einem Steckergehäuse, das sich entlang einer Längsachse erstreckt,
- einem entlang der Längsachse erstreckten Steckeranschluss, der einen Kontaktabschnitt und einen integral mit dem Kontaktabschnitt verbundenen Befestigungsabschnitt aufweist, wobei der Befestigungsabschnitt formschlüssig in das Steckergehäuse eingegossen ist, so dass der Kontaktabschnitt in Richtung der Längsachse an einem ersten Ende des Steckergehäuses aus dem Steckergehäuse heraussteht,
- drei koaxial bezüglich der Längsachse angeordneten Steckerkontaktringen, wobei der jeweilige Steckerkontaktring eine Außenseite aufweist, und wobei die Steckerkontaktringe in das Steckergehäuse eingegossen (eingebettet) sind, so dass die Außenseiten der Steckerkontaktringe jeweils an einer Außenseite des Steckergehäuses freiliegend angeordnet und elektrisch kontaktierbar sind,
- wobei der Befestigungsabschnitt des Steckeranschlusses und die Steckerkontaktringe mit je einem ersten Endabschnitt eines elektrischen Leiters elektrisch leitend verbunden sind, wobei der jeweilige Leiter in das Steckergehäuse eingegossen ist und mit einem zweiten Endabschnitt an einem zweiten Ende des Steckergehäuses aus dem Steckergehäuse heraussteht, wobei der zweite Endabschnitt des jeweiligen Leiters einen Kontakt zum elektrischen Kontaktieren des jeweiligen Leiters bildet, und wobei insbesondere der mit dem Befestigungsabschnitt des Steckeranschlusses verbundene elektrische Leiter zusammen mit dem Befestigungsabschnitt formschlüssig so in das Steckergehäuse eingegossen ist, dass der Steckeranschluss drehfest bezüglich einer Drehung um die Längsachse im Steckergehäuse festgelegt ist.

Hinsichtlich des Begriffs „integral verbunden“ wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Befestigungsabschnitt eine umlaufende Ausnehmung aufweisen, so dass das Steckergehäuse in jene Ausnehmung eingreifen kann. Hierdurch kann der Steckeranschluss nicht in Richtung der Längsachse aus dem Steckergehäuse herausgezogen werden.
Gemäß einer Ausführungsform des Steckers ist vorgesehen, dass sich der zweite Endabschnitt des jeweiligen Leiters in Richtung der Längsachse erstreckt, wobei die Endabschnitte jeweils in einer senkrecht zur axialen Richtung verlaufenden radialen Richtung den gleichen Abstand zur Längsachse des Steckeranschlusses aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform des Steckers ist weiterhin vorgesehen, dass der jeweilige mit einem Steckerkontaktring elektrisch leitend verbundene Leiter über den ersten Endabschnitt mit einer Innenseite des betreffenden Steckerkontaktrings elektrisch leitend verbunden ist.
Der jeweilige Leiter weist weiterhin vorzugsweise einen mittleren Abschnitt auf, über den der erste und der zweite Endabschnitt des jeweiligen Leiters miteinander verbunden sind. Der erste Endabschnitt des jeweiligen Leiters kann abgewinkelt oder gekrümmt ausgebildet sein, um eine Verbindung mit der Innenseite des zugeordneten Steckerkontaktrings zu erleichtern bzw. um eine Verbindung mit einer umlaufenden Außenseite des Befestigungsabschnitts des Steckeranschlusses zu erleichtern.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der mittlere Abschnitt sowie der damit verbundene zweite Endabschnitt des jeweiligen Leiters sich entlang der Längsachse erstrecken, wobei insbesondere die mittleren Abschnitte der Leiter parallel zueinander verlaufen, und wobei insbesondere die zweiten Endabschnitte der Leiter parallel zueinander verlaufen.
Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Leiter in radialer Richtung weiter innen angeordnet sind, als die Steckerkontaktringe (hierdurch wird eine elektrisch leitende Verbindung mit den Innenseiten der Steckerkontaktringe erleichtert). Die Steckerkontaktringe sind entlang der Längsachse nebeneinander angeordnet, wobei sich insbesondere ein erster Steckerkontaktring in Umfangsrichtung des Steckeranschlusses um den Befestigungsabschnitt des Steckeranschlusses sowie um denjenigen Leiter herum erstreckt, der elektrisch leitend über seinen ersten Endabschnitt mit der Innenseite des ersten Steckerkontaktrings verbunden ist.
Weiterhin ist insbesondere vorgesehen, dass ein zweiter Steckerkontaktring, der entlang der Längsachse zwischen dem ersten Steckerkontaktring und einem dritten Steckerkontaktring angeordnet ist, sich um diejenigen Leiter herumerstreckt, die mit dem Befestigungsabschnitt des Steckeranschlusses, dem ersten Steckerkontaktring oder dem zweiten Steckerkontaktring elektrisch leitend verbunden sind.
Weiterhin ist insbesondere vorgesehen, dass der dritte Steckerkontaktring, sich um alle vier Leiter herumerstreckt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Steckers steht der Steckeranschluss mit seinem Befestigungsabschnitt in den ersten Steckerkontaktring hinein und endet dabei in Richtung der Längsachse zwischen dem ersten Steckerkontaktring und dem zweiten Steckerkontaktring. Mit anderen Worten steht der Steckeranschluss nicht in den zweiten und den dritten Steckerkontaktring hinein. Diese mit Vorteil in Richtung der Längsachse vergleichsweise kurze Ausbildung des Steckeranschlusses wird durch das Kontaktieren des Steckeranschlusses mittels des zugeordneten Leiters möglich, der gleichzeitig eine Drehsicherung des Steckeranschlusses gegen eine Drehung um die Längsachse bezüglich des Steckergehäuses bewirkt (siehe oben).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Steckers ist vorgesehen, dass das Steckergehäuse ein Innenlumen umgibt (z. B. zur Aufnahme eines Führungsdrahts oder eines Mandrins), wobei das Innenlumen mit einem Lumen des Steckeranschlusses in Strömungsverbindung steht, wobei insbesondere das Lumen des Steckeranschlusses mit dem Innenlumen fluchtet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Steckers ist vorgesehen, dass das Steckergehäuse einen am zweiten Ende des Steckergehäuses ausgebildeten Vorsprung aufweist, der einen Endabschnitt des Innenlumens umgibt. Der Vorsprung ist insbesondere dazu ausgebildet, die an den Endabschnitten vorgesehenen Kontakte der Leiter gegen eine Flüssigkeit im Lumen des Steckers bzw. Steckergehäuses abzuschirmen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Steckers ist vorgesehen, dass der Vorsprung einen zylindrischen ersten Abschnitt aufweist, der stirnseitig eine Öffnung aufweist, über das das Innenlumen zugänglich ist. Weiterhin kann der Vorsprung einen mit dem ersten Abschnitt verbundenen zweiten Abschnitt aufweisen, wobei der zweite Abschnitt vier Seitenwände aufweist, wobei jeder Seitenwand ein Endabschnitt bzw. Kontakt eines Leiters gegenüberliegt. Die besagten Seitenwände des zweiten Abschnitts können gerade, konkav oder konvex ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Steckers ist vorgesehen, dass das Steckergehäuse eine Kodierung zur Unterscheidung der Leiter aufweist. Die Kodierung kann an einem umlaufenden Rand einer Stirnseite des Steckergehäuses ausgebildet sein, wobei von der Stirnseite der besagte Vorsprung des Steckers absteht. Vorzugsweise wird die Kodierung durch eine Abflachung des Steckergehäuses an dem besagten Rand gebildet. Alternativ kann die Kodierung auch durch eine Nut oder eine Erhöhung, wie z. B. in Form eines Punktes, ausgebildet sein.
Schließlich betrifft ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ein medizinisches Implantat, wie beispielsweise eine implantierbare Elektrodenleitung, das einen erfindungsgemäßen Stecker aufweist. Mit dem Stecker kann die implantierbare Elektrodenleitung an ein aktives Implantat wie z. B. an einen implantierbaren Herzschrittmacher, einen implantierbaren Kardioverter/Defibrillator (ICD) oder an einen implantierbaren Neuro-Stimulator angeschlossen werden.
Im Folgenden sollen weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren erläutert werden. Es zeigen

1 eine seitliche Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckers;
2a eine Schnittansicht des in der 1 gezeigten Steckers;
2b eine alternative Gestaltung des Kontaktabschnitts des Steckeranschlusses;
3 eine perspektivische Ansicht des in den 1 und 2 gezeigten Steckers;
4 eine Draufsicht auf das zweite Ende bzw. eine Stirnseite des Steckergehäuses des in den 1 bis 3 gezeigten Steckers; und
5 eine perspektivische Ansicht des Steckeranschlusses, der Steckerkontaktringe sowie der Leiter des in den 1 bis 4 gezeigten Steckers ohne das umgebende Steckergehäuse.

1 zeigt im Zusammenhang mit den 2 bis 5 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckers 1. Der Stecker 1 weist ein Steckergehäuse 5 auf, das sich entlang einer Längsachse x erstreckt, sowie einen entlang der Längsachse x erstreckten monolithischen Steckeranschluss 10, der einen Kontaktabschnitt 10a und einen integral mit dem Kontaktabschnitt 10a verbundenen Befestigungsabschnitt 10b aufweist. Der Kontaktabschnitt dient zum elektrischen Kontaktieren des Steckeranschlusses 10. Hierzu kann der Kontaktabschnitt 10a in eine entsprechend geformte (nicht gezeigte) Buchse eingesteckt werden. Der Befestigungsabschnitt 10b ist hingegen formschlüssig in das Steckergehäuse 5 eingegossen, so dass der Kontaktabschnitt 10a in Richtung der Längsachse x an einem ersten Ende 5a des Steckergehäuses 5 aus dem Steckergehäuse 5 heraussteht.
Der Stecker 1 weist weiterhin drei koaxial bezüglich der Längsachse x angeordnete Steckerkontaktringe 30, 31, 32 auf, die ebenfalls zum elektrischen Kontaktieren des Steckers 1 dienen, wobei der jeweilige Steckerkontaktring 30, 31, 32 eine Außenseite 30b, 31b, 32b aufweist. Die Steckerkontaktringe 30, 31, 32 sind dabei so in das Steckergehäuse 5 eingebettet bzw. eingegossen, dass die Außenseiten 30b, 31b, 32b der Steckerkontaktringe 30, 31, 32 jeweils an einer Außenseite 50 des Steckergehäuses 5 freiliegend angeordnet und elektrisch kontaktierbar sind. Hierbei können die Außenseiten 30b, 31b, 32b bündig mit einer Außenseite 50 des Steckergehäuses 5 ausgebildet sein.
Der Befestigungsabschnitt 10b des Steckeranschlusses 10 und die Steckerkontaktringe 30, 31, 32 sind mit je einem ersten Endabschnitt 40a eines zugeordneten elektrischen Leiters 40 elektrisch leitend verbunden, z. B. jeweils über eine Schweißverbindung, die z. B. mittels eines Laser erzeugt wird, wobei der jeweilige Leiter 40 in das Steckergehäuse 5 eingegossen ist und mit einem zweiten Endabschnitt 40c an einem zweiten Ende 5a bzw. eine Stirnseite 5c des Steckergehäuses 5 aus dem Steckergehäuse heraussteht. Die zweiten Endabschnitte 40c der Leiter 40, die jeweils über einen mittleren Abschnitt 40b mit dem jeweiligen ersten Endabschnitt 40a verbunden sind, bilden jeweils einen Kontakt zum elektrischen Kontaktieren des jeweiligen Leiters 40 und somit des Steckeranschlusses 10 und der Steckerkontaktringe 30, 31, 32.
Die Verbindung zwischen dem Befestigungsabschnitt 10b des Steckeranschlusses 10 und dem entsprechenden Leiter 40 sorgt nach dem Eingießen des Steckeranschlusses 10 sowie der Steckeranschlüsse 30, 31, 32 und Leiter 40 in das Steckergehäuse 5 für eine drehfeste Verbindung zwischen dem Befestigungsabschnitt 10b und dem Steckergehäuse 5.
Weiterhin kann der Befestigungsabschnitt 10b eine umlaufende Ausnehmung 10d aufweisen (vgl. 2a), so dass das Steckergehäuse 5 in jene Ausnehmung 10d eingreifen kann. Hierdurch wird der Steckeranschluss 10 in Richtung der Längsachse x besser in dem Steckergehäuse 5 gehalten.
Die 2a und 2b zeigen zwei alternative Gestalten für den Kontaktabschnitt 10a, wobei die 2a die Gestalt eines Kontaktabschnittes 10a eines IS4-Steckers 1 und die 2b den Kontaktabschnitt 10a eines DF4-Steckers 1 darstellt.
Wie insbesondere aus 5 ersichtlich ist, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Leiter 40 jeweils in einer senkrecht zur Längsachse x verlaufenden radialen Richtung R weiter innen angeordnet sind, als die Steckerkontaktringe 30, 31, 32. Hierbei ist der erste Endabschnitt 40a des jeweiligen Leiters 40 mit einer Innenseite 30a, 31a, 32a des zugeordneten Steckerkontaktrings 30, 31, 32 bzw. mit einer Außenseite 10c des Anschlussabschnitts 10 elektrisch leitend verbunden. Die ersten Endabschnitte 40a der Leiter 40 können hierzu abgewinkelt oder gekrümmt ausgebildet sein, um eine Verbindung mit der Innenseite 30a, 31a, 32a des zugeordneten Steckerkontaktrings 30, 31, 32 bzw. mit der umlaufenden Außenseite 10c des Befestigungsabschnitts 10b des Steckeranschlusses 10 zu erleichtern.
Die mittleren und zweiten Endabschnitte 40b, 40c der elektrischen Leiter 40, erstrecken sich vorzugsweise parallel zur Längsachse x, wobei die mittleren Abschnitte 40b sowie die Endabschnitte 40c der Leiter 40 jeweils in einer radialen Richtung R den gleichen Abstand zur Längsachse x aufweisen, d.h., auf dem gleichen Radialkreis liegen. Dies ermöglicht eine einfache Kontaktierung aller Leiter 40 bzw. des Steckeranschlusses und der Steckerkontaktringe 30, 31, 32 am zweiten Ende 5b des Steckergehäuses 5.
Die Steckerkontaktringe 30, 31, 32 sind entlang der Längsachse x nebeneinander angeordnet, wobei sich insbesondere ein erster Steckerkontaktring 30 in Umfangsrichtung des Steckeranschlusses 10 um den Befestigungsabschnitt 10b des Steckeranschlusses 10 sowie um denjenigen Leiter 40 herum erstreckt, der elektrisch leitend über seinen ersten Endabschnitt 40a mit der Innenseite 30a des ersten Steckerkontaktrings 30 verbunden ist. Weiterhin ist insbesondere vorgesehen, dass der zweite Steckerkontaktring 31, der entlang der Längsachse x zwischen dem ersten Steckerkontaktring 30 und dem dritten Steckerkontaktring 32 angeordnet ist, sich um diejenigen Leiter 40 herumerstreckt, die mit dem Befestigungsabschnitt 10b des Steckeranschlusses 10, dem ersten Steckerkontaktring 30 oder dem zweiten Steckerkontaktring 31 elektrisch leitend verbunden sind. Weiterhin ist insbesondere vorgesehen, dass der dritte Steckerkontaktring 32 sich um alle vier Leiter 40 herum erstreckt.
Weiterhin ist aus 5 ersichtlich, dass der Steckeranschluss 10 mit seinem Befestigungsabschnitt 10b vorzugsweise in den ersten Steckerkontaktring 30 hineinsteht, d.h. in eine vom ersten Steckerkontaktring 30 definierte bzw. umgebene Öffnung, wobei der Steckeranschluss dabei in Richtung der Längsachse x zwischen dem ersten Steckerkontaktring 30 und dem zweiten Steckerkontaktring 31 endet. Diese mit Vorteil in Richtung der Längsachse x vergleichsweise kurze Ausbildung des Steckeranschlusses 10 wird durch das Kontaktieren des Steckeranschlusses 10 mittels des zugeordneten Leiters 40 ermöglicht.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen (vgl. 2a), dass das Steckergehäuse 5 ein Innenlumen 70 umgibt, wobei das Innenlumen 70 mit einem Lumen 71 des Steckeranschlusses 10 in Strömungsverbindung steht. Auf diese Weise weist der Stecker 1 ein durchgehendes Lumen 70, 71 auf, das z. B. zur Aufnahme eines Führungsdrahtes oder eines Mandrins dient.
Weiterhin kann das Steckergehäuse 5 des Steckers 1, wie insbesondere aus den 3 und 4 hervorgeht, einen am zweiten Ende 5b des Steckergehäuses 5 ausgebildeten Vorsprung 60 aufweisen, der einen Endabschnitt 70a des Innenlumens 70 umgibt. Der Vorsprung 60 kann dabei von einer Stirnseite 5c des Steckergehäuses 5 abstehen, die dem Steckeranschluss 10 abgewandt ist. Der Vorsprung 60 ist insbesondere dazu ausgebildet, die an den Endabschnitten 40c vorgesehenen Kontakte der Leiter 40 gegen eine Flüssigkeit im Lumen 70 des Steckers 1 bzw. Steckergehäuses 5 zu schützen.
Der Vorsprung 60 kann dabei einen zylindrischen ersten Abschnitt 61 aufweisen, der stirnseitig eine Öffnung 61a aufweist, über das das Innenlumen 70 zugänglich ist. Weiterhin weist der Vorsprung 60 vorzugsweise einen mit dem ersten Abschnitt 61 verbundenen zweiten Abschnitt 62 auf, wobei der zweite Abschnitt 62 vier konkave Seitenwände 62a aufweist, wobei jeder konkaven Seitenwand 62a ein Endabschnitt 40c bzw. Kontakt eines Leiters 40 gegenüberliegt. Die besagten Seitenwände 62a des zweiten Abschnitts 62 können alternativ auch gerade oder konvex ausgebildet sein.
Schließlich kann der Stecker 1 eine Kodierung 51 aufweisen, die zur Unterscheidung der Leiter 40 dient, so dass deren Kontakte 40c korrekt kontaktiert werden können. Die Kodierung 51 kann dabei an einem umlaufenden Rand 5d der Stirnseite 5c des Steckergehäuses 5 ausgebildet sein, von der der besagte Vorsprung 60 des Steckers 1 absteht. Vorzugsweise wird die Kodierung 51 durch eine Abflachung des Steckergehäuses 5 an dem besagten Rand 5d gebildet. Alternativ kann die Kodierung 51 des Steckers 1 auch durch eine Nut oder durch eine Erhöhung, wie z. B. in Form eines Punktes, an dem besagten Rand 5d ausgebildet sein.
Zur Herstellung des Steckers 1 kann nach einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass der Steckeranschluss 10 sowie die drei Steckerkontaktringe 30, 31, 32 in einer Gussform angeordnet werden, wobei das Steckergehäuse 5 durch Einbringen eines Gussmaterials in die Gussform ausgebildet wird, so dass der Befestigungsabschnitt 10b des Steckeranschlusses 10 vom Gussmaterial formschlüssig umgeben ist und der Kontaktabschnitt 10a an einem ersten Ende 5a des Steckergehäuses 5 aus dem Steckergehäuse 5 in Richtung der Längsachse x heraussteht.
Die Positionierung des Steckeranschlusses 10 bezüglich der Steckerkontaktringe 30, 31, 32 beim Gießen, insbesondere Spritzgießen, des Steckergehäuses 5 ist aus der 5 ersichtlich. 5 zeigt weiterhin die Lage der mit dem Steckeranschluss 10 bzw. den Steckerkontaktringen 30, 31, 32 verbundenen Leiter 40, die zusammen mit dem Steckeranschluss 10 und den Steckerkontaktringen in das Steckergehäuse 5 eingegossen werden.
Das Lumen 70 des Steckergehäuses 5 kann durch Einlegen eines entsprechenden Kerns in die Gussform gebildet werden, der nach dem Ausbilden des Steckergehäuses 5 gezogen werden kann.
Bei dem Gussmaterial kann es sich z. B. um PEEK oder um einen anderen Kunststoff handeln, wobei die Härte des jeweiligen Kunststoffmaterials größer ist als 75 Shore D und wobei das jeweilige Kunststoffmaterial eine mittlere Rauheit (R_a) aufweist, die kleiner ist als 0,8 µm.
Die Erfindung ermöglicht mit Vorteil die Herstellung eines einfachen und kostengünstigen Steckergehäuses, wobei insbesondere eine einfache elektrische Anbindung an den Stecker möglich ist, da alle elektrischen Kontakte der Leiter identisch kontaktierbar sind (aufgrund der Lage auf dem gleichen Radialkreis. Dies erweist sich als fertigungsfreundlich und kostenreduzierend. Weiterhin ist keine zusätzliche Verdrehsicherung des Steckeranschlusses notwendig und ein Spiel des Steckeranschlusses (Pinspiel) wird weitgehend vermieden, da der Steckeranschluss fest im Steckergehäuse eingebettet ist. Des Weiteren liegt kein Achsversatz zwischen dem Steckeranschluss und dem Steckergehäuse vor, da die Teile fest miteinander verbunden sind und keine separate Montage notwendig ist. Schließlich sind keine zusätzlichen Bauteile zur Abdichtung des Innenlumen notwendig.
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

US 2010/0210146 A1 [0002]
US 2015/0165216 A1 [0002, 0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Steckers (1), wobei ein Steckeranschluss (10) sowie drei Steckerkontaktringe (30, 31, 32) in eine Gussform eingelegt werden, wobei sich der Steckeranschluss (10) entlang einer Längsachse (x) erstreckt und einen Kontaktabschnitt (10a) und einen integral mit dem Kontaktabschnitt (10a) verbundenen Befestigungsabschnitt (10b) aufweist, und wobei ein Steckergehäuse (5) durch Einbringen eines Gussmaterials in die Gussform ausgebildet wird, so dass der Befestigungsabschnitt (10b) vom Gussmaterial formschlüssig umgeben ist und der Kontaktabschnitt (10a) an einem ersten Ende (5a) des Steckergehäuses (5) aus dem Steckergehäuse (5) in Richtung der Längsachse (x) heraussteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Befestigungsabschnitt (10b) und die drei Steckerkontaktringe (30, 31, 32) vor dem Einbringen des Gussmaterials in die Gussform jeweils mit einem ersten Endabschnitt (40a) eines elektrischen Leiters (40) elektrisch leitend verbunden werden, wobei der jeweilige Leiter (40) einen zweiten Endabschnitt (40c) aufweist, der einen Kontakt des Steckers (1) zum elektrischen Kontaktieren des jeweiligen Leiters (40) bildet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die vier Leiter (40) durch das Einbringen des Gussmaterials in die Gussform in dem Steckergehäuse (5) eingeschlossen werden, so dass die zweiten Endabschnitte (40c) der Leiter (40) an einem zweiten Ende (5b) des Steckergehäuses (5) aus dem Steckergehäuse (5) herausstehen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei sich der zweite Endabschnitt (40c) des jeweiligen Leiters (40) entlang der Längsachse (x) erstreckt, und wobei die zweiten Endabschnitte (40c) jeweils in einer senkrecht zur Längsachse (x) verlaufenden radialen Richtung (R) den gleichen Abstand zur Längsachse (x) aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steckerkontaktringe (30, 31, 32) jeweils eine Außenseite (30b, 31b, 32b) aufweisen, wobei das Steckergehäuse (5) durch Einbringen des Gussmaterials in die Gussform so ausgebildet wird, dass die Außenseiten (30b, 31b, 32b) der Steckerkontaktringe (30, 31, 32) jeweils an einer Außenseite (50) des Steckergehäuses (5) freiliegend angeordnet werden, so dass die Außenseiten (30b) der Steckerkontaktringe (30, 31, 32) elektrisch kontaktierbar sind.
Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 5 soweit rückbezogen auf Anspruch 2, wobei der jeweilige mit einem Steckerkontaktring (30, 31, 32) elektrisch leitend verbundenen Leiter (40) über den ersten Endabschnitt (40a) mit einer Innenseite (30a, 31a, 32a) des Steckerkontaktrings (30, 31, 32) elektrisch leitend verbunden ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Ausbildung eines entlang der Längsachse (x) erstreckten Vorsprungs (60) des Steckergehäuses (5) am zweiten Ende (5b) des Steckergehäuses (5) und/oder zur Ausbildung eines entlang der Längsachse (x) erstreckten Innenlumens (70) des Steckergehäuses (5) vor dem Einbringen des Gussmaterials in die Gussform ein Kern in der Gussform angeordnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steckergehäuse (5) so aus dem Gussmaterial gegossen wird, dass das Steckergehäuse (5) eine Kodierung (51) zur Unterscheidung der Leiter (40) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gussmaterial eines der folgenden Materialien ist: PEEK oder ein anderer Kunststoff, wobei das jeweilige Kunststoffmaterial jeweils eine Härte aufweist, die größer ist als 75 Shore D und wobei das jeweilige Kunststoffmaterial eine mittlere Rauheit (R_a) aufweist, die kleiner ist als 0,8 µm.
Stecker (1), hergestellt durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Stecker (1), mit: - einem Steckergehäuse (5), das sich entlang einer Längsachse (x) erstreckt, - einem entlang der Längsachse (x) erstreckten Steckeranschluss (10), der einen Kontaktabschnitt (10a) und einen integral mit dem Kontaktabschnitt (10a) verbundenen Befestigungsabschnitt (10b) aufweist, wobei der Befestigungsabschnitt (10b) formschlüssig in das Steckergehäuse (5) eingegossen ist, so dass der Kontaktabschnitt (10a) in Richtung der Längsachse (x) an einem ersten Ende (5a) des Steckergehäuses (5) aus dem Steckergehäuse (5) heraussteht, - drei koaxial bezüglich der Längsachse (x) angeordneten Steckerkontaktringen (30, 31, 32), wobei der jeweilige Steckerkontaktring (30, 31, 32) eine Außenseite (30b, 31b, 32b) aufweist, und wobei die Steckerkontaktringe (30, 31, 32) in das Steckergehäuse (5) eingegossen sind, so dass die Außenseiten (30b, 31b, 32b) der Steckerkontaktringe (30, 31, 32) jeweils an einer Außenseite (50) des Steckergehäuses (5) freiliegend angeordnet und elektrisch kontaktierbar sind, - wobei der Befestigungsabschnitt (10b) des Steckeranschlusses (10) und die Steckerkontaktringe (30, 31, 32) mit je einem ersten Endabschnitt (40a) eines elektrischen Leiters (40) elektrisch leitend verbunden sind, wobei der jeweilige Leiter (40) in das Steckergehäuse (5) eingegossen ist und mit einem zweiten Endabschnitt (40c) an einem zweiten Ende (5a) des Steckergehäuses (5) aus dem Steckergehäuse (5) heraussteht, wobei der zweite Endabschnitt (40c) des jeweiligen Leiters (40) einen Kontakt zum elektrischen Kontaktieren des jeweiligen Leiters (40) bildet, und wobei der mit dem Befestigungsabschnitt (10b) des Steckeranschlusses (10) verbundene elektrische Leiter (40) zusammen mit dem Befestigungsabschnitt (10a) formschlüssig so in das Steckergehäuse (5) eingegossen ist, dass der Steckeranschluss (10) drehfest bezüglich einer Drehung um die Längsachse (x) im Steckergehäuse (5) festgelegt ist.
Stecker nach Anspruch 11, wobei sich der Endabschnitt (40c) des jeweiligen Leiters (40) in Richtung der Längsachse (x) erstreckt, und wobei die zweiten Endabschnitte (40c) jeweils in einer senkrecht zur axialen Richtung (x) verlaufenden radialen Richtung (R) den gleichen Abstand zur Längsachse (x) aufweisen.
Stecker nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei das Steckergehäuse (5) ein Innenlumen (70) umgibt, wobei das Innenlumen (70) mit einem Lumen (71) des Steckeranschlusses (10) in Strömungsverbindung steht, wobei insbesondere das Lumen (71) des Steckeranschlusses (10) mit dem Innenlumen (70) fluchtet.
Stecker nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Steckergehäuse (5) einen am zweiten Ende (5b) des Steckergehäuses (5) ausgebildeten Vorsprung (60) aufweist, der einen Endabschnitt (70a) des Innenlumens (70) umgibt.
Stecker nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das Steckergehäuse (5) eine Kodierung (51) zur Unterscheidung der Leiter (40) aufweist.