DE102020110237B4

DE102020110237B4 - Steckverbinderanordnung und verfahren zur herstellung einer steckverbinderanordnung

Info

Publication number: DE102020110237B4
Application number: DE102020110237.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hofmann; Thomas Halbig; Daniel Bock; Hermann Kefer
Original assignee: MD Elektronik GmbH
Current assignee: MD Elektronik GmbH
Priority date: 2020-04-15
Filing date: 2020-04-15
Publication date: 2021-11-18
Anticipated expiration: 2040-04-16
Also published as: CN113540881B; CN113540881A; US20210328391A1; US11594848B2; DE102020110237A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Steckverbinderanordnung (1) zum Verbinden eines ersten elektrischen Bauteils mit einem zweiten elektrischen Bauteil, mit einer Leiterplatte (2), die elektrisch leitend mit dem ersten elektrischen Bauteil verbunden ist, einer Steckeinheit (3), die an einer Steckseite (4) mit einer Gegensteckeinheit elektrisch leitend koppelbar und an einer ersten Seite (5) der Leiterplatte (2) angeordnet ist, einer Lichtquelle (6), die auf einer der ersten Seite (5) gegenüberliegenden zweiten Seite (7) der Leiterplatte (2) angeordnet ist, und einem Lichtleiter (8), der einen Einkoppelbereich (9) und einen Auskoppelbereich (10) aufweist, wobei der Lichtleiter (8) eine Durchgangsöffnung (11) aufweist, in der die Steckseite (4) der Steckeinheit (3) zumindest teilweise angeordnet ist, der Lichtleiter (8) eine Lichteinkopplungsöffnung (12) aufweist, in der die Lichtquelle (6) zumindest teilweise angeordnet ist, der Einkoppelbereich (9) an einer Seitenwandung (13) der zweiten Lichteinkopplungsöffnung (12) angeordnet und der Auskoppelbereich (10) die Durchgangsöffnung (11) umgibt. Der Lichtleiter (8) weist zumindest einen Rasthaken (14) auf, mit dem der Lichtleiter (8) an der Leiterplatte (2) befestigt ist. Des Weiteren umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung (1).

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung zum Verbinden eines ersten elektrischen Bauteils mit einem zweiten elektrischen Bauteil gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Steckverbinderanordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 10.
Stand der Technik
Aufgrund der umfangreichen Nutzung von elektrischen und insbesondere elektronischen Geräten besteht heutzutage ein großer Bedarf an Schnittstellen, die es ermöglichen elektrische und elektronische Geräte miteinander zu Verbinden. Als Schnittstellen werden häufig Steckverbindungen verwendet, über die die jeweiligen Geräte direkt oder über ein zusätzliches Kabel gekoppelt werden können. Insbesondere im automobilen Innenraum werden jedoch hohe Anforderungen an solche Schnittstellen gestellt. So muss beispielswiese sichergestellt werden, dass der Fahrgast die Schnittstelle sowohl bei Tag als auch bei Nacht auf einfache Weise finden und nutzen kann. Die Schnittstelle muss also eine günstige Ergonomie und eine gute Sichtbarkeit aufweisen, die die Schnittstelle für den Fahrgast einfach und schnell wahrnehmbar gestaltet. Gleichzeitig weisen jedoch Innenausstattungsteile, in denen die Schnittstellen montiert sind, meist kleine Bauräume auf, so dass die Schnittstelle kompakt ausgestaltet sein muss.
Die DE 10 2018 002 124 A1 offenbart einen Steckverbinder mit einem Gehäuse, das ein lichtdurchlässiges Leuchtelement umfasst. Das Leuchtelement weist einen amorphen Kunststoff auf. Weiterhin weist der Steckverbinder eine zumindest teilweise von dem Gehäuse umgebene Aufnahme zum Aufnehmen und Kontaktieren eines komplementären Steckverbinders und mindestens ein Beleuchtungsmittel auf, das konfiguriert ist, um Licht durch das Leuchtelement zu emittieren.
Die US 8 303 333 B2 offenbart einen lichtemittierenden Stromstecker. Der lichtemittierende Stromstecker umfasst einen Steckeraufnahmeabschnitt, eine Hülse und eine lichtemittierende Diode. Der Steckeraufnahmeabschnitt umfasst eine Basis, von der sich ein lichtdurchdringender Teil und ein Zungenabschnitt weg erstrecken. Weiterhin umfasst der Steckeraufnahmeabschnitt eine Vielzahl von leitenden Anschlüsse. Die Hülse ist mit dem Steckeraufnahmeabschnitt verbunden und außerhalb des Zungenabschnitts angeordnet, um eine Buchse zwischen der Hülse und dem Zungenabschnitt auszubilden. Die LED ist an einer ersten vorbestimmten Position im Steckeraufnahmeabschnitt angeordnet, um sicherzustellen, dass sich die Hülse und der lichtdurchdringende Teil innerhalb eines Betrachtungswinkels der LED befinden.
Die US 2017 / 0 133 800 A1 offenbart einen Steckverbinder mit einer Steckzunge, an der ein korrespondierender Gegensteckverbinder anordbar ist. Die Steckzunge ist aus einem lichtleitenden material ausgebildet und weist eine Ausnehmung außerhalb eines Bereichs, in der die Steckzunge mit dem korrespondierenden Gegensteckverbinder verbindbar ist auf. In der Ausnehmung ist eine Lichtquelle angeordnet. Das Licht der Lichtquelle wird in die Steckzunge eingekoppelt, so dass der Bereich der Steckzunge, der mit dem korrespondierenden Gegensteckverbinder verbindbar ist, aufleuchtet, sobald die Lichtquelle eingeschaltet ist.
Beschreibung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steckverbindung bereitzustellen, die auf einfache Weise wahrnehmbar ist und gleichzeitig eine kompakte und einfache Bauweise aufweist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in dem Bereitstellen eines Verfahrens zur Herstellung einer solchen Steckverbindung.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Steckverbinderanordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Steckverbinderanordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung lassen sich den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen entnehmen.
Eine erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung ist geeignet, um ein erstes elektrisches Bauteil mit einem zweiten elektrischen Bauteil, insbesondere lösbar, zu verbinden. Bei dem elektrischen Bauteil kann es sich beispielsweise um ein Kabel oder ein elektrisches Gerät handeln. Durch die Verbindung können die elektrischen Bauteile elektrisch leitend verbunden werden, so dass ein Stromfluss, eine Signal- und/oder eine Datenkommunikation zwischen ersten und zweiten Bauteil hergestellt wird. Die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung weist eine Leiterplatte auf, die elektrisch leitend mit dem ersten Bauteil verbindbar ist. Beispielsweise kann das erste elektrische Bauteil als ein- oder mehradriges Kabel ausgeführt sein, wobei die Leiter des Kabels mit der Leiterplatte zum Beispiel verlötet sein können. Weiterhin weist die Steckverbinderanordnung eine Steckeinheit auf, die an einer Steckseite mit einer Gegensteckeinheit elektrisch leitend koppelbar ist. Die Steckeinheit ist an einer ersten Seite der Leiterplatte angeordnet. Die Steckeinheit ist bevorzugt elektrisch leitend mit Leiterbahnen der Leiterplatte verbunden. Unter Steckseite kann die Seite der Steckeinheit verstanden werden, an der die Steckeinheit mit einer Gegensteckeinheit koppelbar ist. Die Steckeinheit weist daher bevorzugt an der Steckseite einen oder mehrere Steckkontakte auf.
Eine Lichtquelle ist an einer zweiten Seite der Leiterplatte angeordnet. Die zweite Seite ist der ersten Seite der Leiterplatte gegenüberliegend angeordnet. Die zweite Seite verläuft dabei bevorzugt parallel zur ersten Seite. Bei der Lichtquelle handelt es sich bevorzugt um eine punktförmige Lichtquelle, die beispielsweise durch eine Leuchtdiode ausgebildet sein kann. Des Weiteren kann es sich um eine einfarbige oder auch um eine mehrfarbige Leuchtdiode handeln. Die Lichtquelle ist bevorzugt über die Leiterplatte ansteuerbar. Besonders bevorzugt ist die Lichtquelle gegenüberliegend zur Steckeinheit an der zweiten Seite der Leiterplatte angeordnet. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Steckanordnung einen Lichtleiter, der einen Einkoppelbereich und einen Auskoppelbereich aufweist. Unter Einkoppelbereich kann dabei ein Bereich des Lichtleiters verstanden werden, in den das Einbringen von Licht, das vorzugsweise von der Lichtquelle abgegeben wird, in den Lichtleiter beabsichtigt ist. Unter Auskoppelbereich kann in diesem Zusammenhang ein Bereich des Lichtleiters verstanden werden, in dem ein Verlassen des im Lichtleiter befindlichen Lichtes beabsichtigt ist. Der Lichtleiter besteht bevorzugt aus einem lichtleitenden Material, wie zum Beispiel Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA). Weiterhin kann der Lichtleiter Streuelemente umfassen. Der Lichtleiter weist eine Durchgangsöffnung auf, in der zumindest die Steckseite der Steckeinheit zumindest teilweise angeordnet ist. Die Durchgangsöffnung kann eine Form aufweisen, die der äußeren Form der Steckeinheit im Bereich der Steckseite entspricht, so dass der Lichtleiter möglichst dicht an der Steckeinheit angrenzt, wenn diese in der Durchgangsöffnung angeordnet ist. Der Lichtleiter weist darüber hinaus eine Lichteinkopplungsöffnung auf, in der die Lichtquelle zumindest teilweise angeordnet ist. Die Lichteinkopplungsöffnung ist bevorzugt an einer Seite des Lichtleiters angeordnet, die in einem Winkel von 60 bis 120 Grad zu einer Seite angeordnet ist, an der die Durchgangsöffnung angeordnet ist. Die Lichteinkopplungsöffnung ist bevorzugt als durchgängige Öffnung ausgebildet. Der Einkoppelbereich ist an einer Seitenwandung der Lichteinkopplungsöffnung angeordnet. Die Lichtquelle ist bevorzugt derart angeordnet, dass eine Hauptabstrahlrichtung des Lichtes der Lichtquelle auf die Seitenwand der Lichteinkopplungsöffnung gerichtet ist, die den Einkoppelbereich aufweist. Der Auskoppelbereich umgibt die Durchgangsöffnung. Der Auskoppelbereich umgibt die Durchgangsöffnung dabei bevorzugt in Form eines geschlossenen Streifens oder Bandes.
Der Lichtleiter weist zumindest einen Rasthaken auf, mit dem der Lichtleiter an der Leiterplatte befestigt ist. Der Rasthaken dient dabei bevorzugt einer Vorfixierung des Lichtleiters an der Leiterplatte, um eine spätere Weiterverarbeitung von der Leiterplatte mit daran angeordneten Lichtleiter zu erleichtern. Der Rasthaken ist bevorzugt in einem Randabschnitt des Lichtleiters angeordnet, der einem Abschnitt in dem die Durchgangsöffnung angeordnet ist, gegenüberliegend angeordnet ist, so dass der Rasthaken die Lichtausbreitung im Lichtleiter von dem Einkoppelbereich bis zum Auskoppelbereich nicht beeinträchtigt. Der Rasthaken ist bevorzugt materialeinheitlich mit dem Lichtleiter ausgebildet.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau kann eine Steckverbinderanordnung bereitgestellt werden, die nicht nur ein einfaches Verbinden eines ersten elektrischen Bauteils mit einem zweiten elektrischen Bauteil ermöglicht. Es kann darüber hinaus eine Steckverbinderanordnung bereitgestellt werden, die für den Nutzer auf einfache Weise wahrnehmbar ist. Ein kompakter und damit kostengünstiger Aufbau der Steckverbinderanordnung bleibt ebenfalls gewahrt. Durch die Anordnung des Einkoppelbereichs in eine Seitenwand der Lichteinkopplungsöffnung kann darüber hinaus eine indirekte Beleuchtung des Auskoppelbereichs sichergestellt werden, die frei von Lichtspots ist und ein besonders homogenes Lichtbild ermöglicht.
Der Auskoppelbereich kann als linienförmige Erhebung ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist der Auskoppelbereich als Wulst ausgebildet, die noch bevorzugter an die Durchgangsöffnung angrenzend, die Durchgangsöffnung umgibt. Die Erhebung umgibt dabei besonders bevorzugt die Durchgangsöffnung als in sich geschlossene Linie oder Band.
Der Lichtleiter kann in dem Auskoppelbereich eine Auskoppelstruktur und/oder im Einkoppelbereich eine Einkoppelstruktur aufweisen. Die Auskoppelstruktur und/oder die Einkoppelstruktur können beispielsweise durch eine Oberflächenstrukturierung, wie zum Beispiel eine Narbung, im Auskoppelbereich und/oder im Einkoppelbereich ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Lichtleiter im Auskoppelbereich und/oder im Einkoppelbereich geometrische Elemente, wie zum Beispiel ein oder mehrere Prismen aufweisen, die eine Einkopplung und/oder Auskopplung von Licht begünstigen.
Die Lichtquelle kann eine Hauptabstrahlungsrichtung aufweisen, die sich von einer Steckrichtung der Steckeinheit unterscheidet. Die Hauptabstrahlrichtung kann beispielsweise im rechten oder im stumpfen Winkel zur Steckrichtung angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist die Hauptabstrahlrichtung entgegengesetzt zu der Steckrichtung angeordnet. Unter Hauptabstrahlrichtung kann in diesem Zusammenhang die Richtung der Lichtabstrahlung der Lichtquelle verstanden werden, in der die Lichtquelle den größten Teil ihres Lichtes aussendet. Unter Steckrichtung kann in diesem Zusammenhang die Richtung verstanden werden, in der die Steckeinheit bewegt werden müsste, um diese mit einer Gegensteckeinheit zu verbinden.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Steckrichtung der Steckeinheit parallel zur Leiterplatte angeordnet ist. Dies kann beispielsweise realisiert sein, indem die Steckeinheit als Winkelstecker ausgeführt ist. Die Steckrichtung verläuft bevorzugt waagerecht zu einer Hauptebene, die durch die größte Fläche der Leiterplatte ausgebildet wird. Besonders bevorzugt verläuft die Steckrichtung parallel zur Hauptebene der Leiterplatte. Weiterhin ist bevorzugt, dass die Hauptebene durch die erste und/oder zweite Seite der Leiterplatte ausgebildet wird.
Zumindest der Lichtleiter kann von einem ersten Gehäuseabschnitt und zumindest die Leiterplatte kann von einem zweiten Gehäuseabschnitt umschlossen sein. Es ist dabei bevorzugt, dass zumindest der erste und der zweite Gehäuseabschnitt ein gemeinsames Gehäuse ausbilden. Der erste Gehäuseabschnitt ist bevorzugt mehrteilig ausgebildet und besteht bevorzugt aus zwei Gehäuseabschnittselementen, die miteinander verbunden sind. Die Verbindung der Gehäuseabschnittselemente erfolgt dabei bevorzugt durch ein Verrasten und/oder verkleben. Die Gehäuseabschnittselemente weisen bevorzugt eine erste Verbindungsebene auf, die parallel zur Hauptebene der Leiterplatte verläuft. Der zweite Gehäuseabschnitt kann hingegen einteilig ausgeführt sein. Der erste Gehäuseabschnitt kann mit dem zweiten Gehäuseabschnitt verbunden sein. Der erste und zweite Gehäuseabschnitt können an einer zweiten Verbindungsebene miteinander verbunden sein, die senkrecht zur Hauptebene der Leiterplatte verläuft. Der Zweite Gehäuseabschnitt kann an den ersten Gehäuseabschnitt angespritzt sein, wobei die Leiterplatte zumindest teilweise vom zweiten Gehäuseabschnitt umspritzt sein kann.
Der erste Gehäuseabschnitt kann zumindest ein Positionierelement aufweisen, dass den Lichtleiter fixiert und/oder auf Position hält. Das Positionierelement kann beispielsweise als Stift, als Fläche oder als Steg ausgeführt sein, das auf einer dem Lichtleiter zugewandten Seite des ersten Gehäuseabschnitts angeordnet ist. Das Positionierelement kann den Lichtleiter zum Beispiel durch einen Kraftschluss fixieren und auf Position halten.
Die Leiterplatte und/oder die Steckeinheit können zumindest teilweise innerhalb einer Schirmung angeordnet sein. Die Schirmung besteht bevorzugt aus einem elektrisch leitenden Material, wie zum Beispiel Metall. Die Schirmung kann eine Öffnung aufweisen, durch die das erste elektrische Bauteil zur Leiterplatte geführt sein kann. Die Schirmung ist bevorzugt zwischen Steckeinheit und/oder Leiterplatte und den beiden Gehäuseabschnitten angeordnet. Sofern der erste und/oder der zweite Gehäuseabschnitt durch umspritzen der Leiterplatte erzeugt sind, kann ein Teil der Spritzgussmasse, die den jeweiligen Gehäuseabschnitt ausbildet, zwischen Leiterplatte und Schirmung angeordnet sein, so dass die Schirmung in die Spritzgussmasse des Gehäuseabschnitts zumindest teilweise eingebettet ist.
Neben der erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest den Schritt des Anordnens der Steckeinheit auf einer ersten Seite der Leiterplatte. Bevorzugt wird die Steckeinheit elektrisch leitend mit Leiterbahnen der Leiterplatte verbunden. Die Verbindung erfolgt dabei bevorzugt unlösbar. Das Verfahren umfasst weiterhin den Schritt des Anordnens einer Lichtquelle auf einer zweiten Seite der Leiterplatte, die der ersten Seite gegenüberliegt. Es ist an dieser Stelle bevorzugt, dass die erste Seite und die zweite Seite parallel zueinander angeordnet sind und die erste und die zweite Seite noch bevorzugter die größten Seiten der Leiterplatte ausbilden. Die Lichtquelle wird bevorzugt ebenfalls elektrisch leitend mit Leiterbahnen der Leiterplatte verbunden so dass die Lichtquelle bevorzugt über die Leiterplatte ansteuerbar ist. Nach dem Anordnen von Steckeinheit und Lichtquelle auf der Leiterplatte schließt sich ein Schritt des Aufsteckens eines Lichtleiters auf die Steckseite der Steckeinheit an, wobei der Lichtleiter eine Durchgangsöffnung aufweist, in die die Steckeinheit zumindest mit der Steckseite zumindest teilweise eingebracht wird. Das Aufstecken erfolgt dabei bevorzugt parallel zur Steckrichtung der Steckeinheit. Der Lichtleiter wird dabei derart auf die Steckeinheit aufgesteckt, dass diese zumindest teilweise in die Durchgangsöffnung hineinragt. Weiterhin umfasst das Verfahren ein Anordnen des Lichtleiters um die Lichtquelle, wobei der Lichtleiter eine Lichteinkopplungsöffnung aufweist, in die die Lichtquelle zumindest teilweise eingebracht wird. Das Anordnen des Lichtleiters um die Lichtquelle erfolgt bevorzugt nach dem Schritt des Aufsteckens des Lichtleiters auf die Steckeinheit. Das Anordnen des Lichtleiters um die Lichtquelle erfolgt dabei bevorzugt durch Verschwenken des Lichtleiters.
Der Lichtleiter wird nach dem Schritt des Anordnens des Lichtleiters um die Lichtquelle an der Leiterplatte lösbar befestigt. Der Lichtleiter kann hierzu zumindest einen Rasthaken aufweisen. Die Leiterplatte kann zumindest eine Ausnehmung aufweisen, so dass der Rasthaken an der Ausnehmung an der Leiterplatte verrasten kann.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn das Aufstecken des Lichtleiters an der Steckeinheit vor dem Anordnen des Lichtleiters um die Lichtquelle erfolgt. Durch das Aufstecken wird der Lichtleiter bereits in zwei Dimensionen durch den Stecker gehalten. Eine Ausrichtung gegenüber dem Lichtleiter ist somit einfacher realisierbar. Es ist hierbei von besonderem Vorteil, wenn der Lichtleiter nach dem Anordnen des Lichtleiters um die Lichtquelle an der Leiterplatte, zum Beispiel mit Hilfe des Rasthakens, befestigt wird.
Nach dem Aufstecken des Lichtleiters auf die Steckeinheit und des Anordnens des Lichtleiters um die Lichtquelle kann ein erster Gehäuseabschnitt zumindest teilweise um den Lichtleiter angeordnet werden, der den Lichtleiter an der Leiterplatte fixiert. Der erste Gehäuseabschnitt kann aus zwei Gehäuseabschnittselementen bestehen, die miteinander verbunden werden, während zwischen den Gehäuseabschnittselementen der Lichtleiter angeordnet ist. Die Verbindung zwischen den Gehäuseabschnittselementen erfolgt dabei bevorzugt durch eine Schnappverbindung.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn nach dem Anordnen des ersten Gehäuseabschnitts ein zweiter Gehäuseabschnitt zumindest um die Leiterplatte angeordnet wird. Der zweite Gehäuseabschnitt wird dabei besonders bevorzugt durch umspritzen erzeugt. Hierbei kann der zweite Gehäuseabschnitt an den ersten Gehäuseabschnitt angespritzt werden.
Die Erfindung wurde anhand einer Steckverbinderanordnung sowie anhand eines Verfahrens zur Herstellung einer solchen Steckverbinderanordnung beschrieben. Sofern sich die Ausführungen nicht widersprechen, gelten die zur Steckverbindunganordnung gemachten Ausführungen ebenso für das Verfahren und für das Verfahren gemachte Ausführen gelten ebenso für die Steckverbinderanordnung.
Darüber hinaus sind weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ersichtlich. Die dort und oben beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen erfolgt dabei unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen. Dabei zeigen:

1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung in einer dreidimensionalen Explosivdarstellung;
2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung in einer dreidimensionalen Darstellung;
3 eine Ausführungsform eines Lichtleiters einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung; und
4 bis 6 eine Ausführungsform eines Anordnens eines Lichtleiters an einer Leiterplatte der erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung.

1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung 1 in einer dreidimensionalen Explosivdarstellung. Die Steckverbinderanordnung 1 besitzt eine Leiterplatte 2, auf der eine Steckeinheit 3 angeordnet ist. Bei der Steckeinheit 3 handelt es sich um einen Winkelstecker, der mit der Leiterplatte 3 kontaktiert ist. Die Steckeinheit 3 ist an einem Randabschnitt der Leiterplatte 2 angeordnet, so dass eine Steckseite 4 der Steckeinheit 3 über die Leiterplatte 2 übersteht.
An der Steckseite 4 kann die Steckeinheit 3 mit einer nicht gezeigten Gegensteckeinheit gekoppelt werden. Die Steckeinheit 3 besitzt hierzu an der Steckseite 4 Steckkontakte 22, die mit Steckkontakten der Gegensteckeinheit elektrisch leitend verbunden werden können. Die Steckverbinderanordnung 1 besitzt des Weiteren einen Lichtleiter 8, der an der Leiterplatte 2 befestigbar ist. Der Lichtleiter 8 umfasst eine Durchgangsöffnung 11 in die die Steckeinheit 3 mit ihrer Steckseite 4 einbringbar ist, so dass die Steckeinheit 3 mit der Steckseite 4 zumindest teilweise in der Durchgangsöffnung 11 anordbar ist.
Die Leiterplatte 2 und die Steckeinheit 3 werden in der vorliegenden Ausführungsform von einer zweiteiligen Schirmung 21 umschlossen. Die Schirmung 21 besteht in der vorliegenden Ausführungsform aus Metall und schirmt sowohl die Leiterplatte 2 als auch die Steckeinheit 3 gegen elektromagnetische Einflüsse von außen ab. Um die Steckverbinderanordnung 1 gegen äußere mechanische Einflüsse zu schützen, besitzt diese einen ersten Gehäuseabschnitt 18 und einen zweiten Gehäuseabschnitt 19. Der erste Gehäuseabschnitt 18 setzt sich in der vorliegenden Ausführungsform aus einem ersten Gehäuseabschnittselement 18 und einem zweiten Gehäuseabschnittselement 18 zusammen. Die beiden Gehäuseabschnittselemente 18, 18.2 werden über eine Schnappverbindung formschlüssig miteinander verbunden. Der erste Gehäuseabschnitt 18 umschließt dabei den Lichtleiter 8, die Steckeinheit 3 und die Leiterplatte 2. Das erste Gehäuseabschnittselement 18 besitzt an einer dem Lichtleiter 8 zugewandten Seite ein Positionierelement 20, mit dem der Lichtleiter 8 an der Leiterplatte 2 fixiert wird. Der zweite Gehäuseabschnitt 19 grenzt an den ersten Gehäuseabschnitt 18 an und umschließt den verbleibenden Teil der Leiterplatte 2, der Steckeinheit 3 und des Lichterleiters 8. Der zweite Gehäuseabschnitt 19 ist in der vorliegenden Ausführungsform einteilig ausgeführt und in einem Spritzgussprozess hergestellt. Um die Steckverbinderanordnung 1 in einem nicht gezeigten Innenausstattungsteil eines Fahrzeuges befestigen zu können, besitzt der zweite Gehäuseabschnitt 19 einen Verbindungshaken 24.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung 1 in einer dreidimensionalen Darstellung. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist der erste Gehäuseabschnitt 18 und der zweite Gehäuseabschnitt 19 einteilig ausgeführt, wobei der zweite Gehäuseabschnitt 19 ebenfalls einen Verbindungshaken 24 aufweist. Der Lichtleiter 8 liegt dabei an einer Stirnseite des ersten Gehäuseabschnitts 18 frei, so dass die Steckeinheit 3 an der Steckseite 4 weiterhin mit einer nicht gezeigten Gegensteckeinheit koppelbar ist. Der Lichtleiter 8 besitzt an die Durchgangsöffnung 11 angrenzend eine die Durchgangsöffnung 11 umlaufende Erhebung 15. Die Erhebung 15 ist in der vorliegenden Ausführungsform als in sich geschlossene Linie ausgebildet. Die Erhebung 15 erzeugt einen Auskoppelbereich 10, so dass in den Lichtleiter 8 eingekoppeltes Licht um die Durchgangsöffnung 11 ausgekoppelt wird. Durch die Erhebung ist die Durchgangsöffnung 11 weiterhin haptisch besser wahrnehmbar.
3 zeigt eine Ausführungsform eines Lichtleiters 8 einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung 1. Der Lichtleiter 8 besteht aus Polymethylmethacrylat und besitzt neben der Durchgangsöffnung 11 eine Lichteinkopplungsöffnung 12. Die Lichteinkopplungsöffnung 12 weist eine Erstreckungsrichtung auf, die in etwa senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Durchgangsöffnung 11 verläuft. Der Lichtleiter 8 besitzt an einer Seitenwandung 13 der Lichteinkopplungsöffnung 12 einen Einkoppelbereich 9. Der Einkoppelbereich 9 dient dabei im Wesentlichen dazu Licht einer Lichtquelle in den Lichtleiter 8 einzuspeisen. Die Seitenwand 13 besitzt daher im Einkoppelbereich 9 eine prismatische Formgebung. Der Einkoppelbereich 9 ist auf einer Seitenwand 13 der Lichteinkopplungsöffnung 12 angeordnet, die der Durchgangsöffnung 11 abgewandt ist. Das in den Lichtleiter 8 eingekoppelte Licht wird durch die Formgebung des Lichtleiters 8 zum Auskoppelbereich 10 geleitet, der in Form der Erhebung 15 um die Durchgangsöffnung 11 ausgebildet ist.
4 bis 6 zeigen eine Ausführungsform eines Anordnens des Lichtleiters 8 an der Leiterplatte 2. Die Steckeinheit 3 ist in der gezeigten Ausführungsform an einer ersten Seite 5 der Leiterplatte 2 angeordnet. Weiterhin ist auf der Leiterplatte 2 auf einer der ersten Seite 5 gegenüberliegenden und zur ersten Seite 5 parallel verlaufenden zweiten Seite 7 eine Lichtquelle 6 angeordnet. Die Lichtquelle 6 ist in der vorliegenden Ausführungsform als RGB-LED ausgebildet. Der Lichtleiter 8 besitzt zur Befestigung an der Leiterplatte 2 zwei Rasthaken 14, die in Ausnehmungen 23 an der Leiterplatte 2 eingreifen können. Um den Lichtleiter 8 an der Leiterplatte 2 zu befestigen, wird zuerst der Lichtleiter 8 auf die Steckeinheit 3 aufgesteckt, so dass die Steckseite 4 der Steckeinheit 3 innerhalb der Durchgangsöffnung 11 angeordnet ist. Die Durchgangsöffnung 11 ist dabei in ihrer Formgebung derart gewählt, dass sich der Lichtleiter 8 noch ausreichend verschwenken lässt, sodass die Rasthaken 14 an der Leiterplatte 2 vorbeigeführt und innerhalb der Ausnehmungen 23 verrastet werden können. Im Zuge des Verrastens wird dabei der Lichtleiter 8 derart verschwenkt, dass die Lichtquelle 6 innerhalb der Lichteinkopplungsöffnung 12 angeordnet wird, so dass die Lichteinkopplungsöffnung 12 die Lichtquelle umgibt.
In der gezeigten Ausführungsform besitzt die Lichtquelle 6 eine Hauptabstrahlungsrichtung 16, die einer Steckrichtung 17 der Steckeinheit 3 entgegengesetzt ist. Der Einkoppelbereich 9 ist daher an einer Seitenwand 13 der Lichteinkopplungsöffnung 12 angeordnet, die der Durchgangsöffnung 11 abgewandt ist. Das von der Lichtquelle 6 abgegebene Licht strahlt entlang der Haupterstreckungsrichtung 16 auf den Einkoppelbereich 9 und gelangt in den Lichtleiter 8. Innerhalb des Lichtleiters 8 wird das Licht zum Auskoppelbereich 10 geleitet, der in der vorliegenden Ausführungsform durch eine die Durchgangsöffnung 11 umlaufende Erhebung 15 ausgebildet ist. Im Auskoppelbereich wird das im Lichtleiter 8 enthaltende Licht definiert und homogen ausgekoppelt. Die Erhebung 15 besitzt eine Narbung, um die Lichtauskopplung zu begünstigen. Die Lichtleitung innerhalb des Lichtleiters 8 erfolgt dabei über eine gezielte Formgebung des Lichtleiters 8, die eine gezielte Totalreflexion des Lichtes an der Phasengrenze des Lichtleiters 8 zur Umgebungsluft bewirkt und somit das Licht zum Auskoppelbereich 10 verlustarm leitet.
Die mit Bezug auf die Figuren gemachten Erläuterungen sind rein beispielhaft und nicht beschränkend zu verstehen.
Bezugszeichenliste

1: Steckverbinderanordnung
2: Leiterplatte
3: Steckeinheit
4: Steckseite
5: Erste Seite
6: Lichtquelle
7: Zweite Seite
8: Lichtleiter
9: Einkoppelbereich
10: Auskoppelbereich
11: Durchgangsöffnung
12: Lichteinkopplungsöffnung
13: Seitenwandung
14: Rasthaken
15: Erhebung
16: Hauptabstrahlungsrichtung
17: Steckrichtung
18: Erster Gehäuseabschnitt
19: Zweiter Gehäuseabschnitt
20: Positionierelement
21: Schirmung
22: Steckkontakte
23: Ausnehmung
24: Verbindungshaken

Claims

Steckverbinderanordnung (1) zum Verbinden eines ersten elektrischen Bauteils mit einem zweiten elektrischen Bauteil, mit: - einer Leiterplatte (2), die elektrisch leitend mit dem ersten elektrischen Bauteil verbindbar ist, - einer Steckeinheit (3), die an einer Steckseite (4) mit einer Gegensteckeinheit elektrisch leitend koppelbar und an einer ersten Seite (5) der Leiterplatte (2) angeordnet ist, - einer Lichtquelle (6), die auf einer der ersten Seite (5) gegenüberliegenden zweiten Seite (7) der Leiterplatte (2) angeordnet ist, und - einem Lichtleiter (8), der einen Einkoppelbereich (9) und einen Auskoppelbereich (10) aufweist, wobei der Lichtleiter (8) eine Durchgangsöffnung (11) aufweist, in der die Steckseite (4) der Steckeinheit (3) zumindest teilweise angeordnet ist, der Lichtleiter (8) eine Lichteinkopplungsöffnung (12) aufweist, in der die Lichtquelle (6) zumindest teilweise angeordnet ist, der Einkoppelbereich (9) an einer Seitenwandung (13) der Lichteinkopplungsöffnung (12) angeordnet und der Auskoppelbereich (10) die Durchgangsöffnung (11) umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (8) zumindest einen Rasthaken (14) aufweist, mit dem der Lichtleiter (8) an der Leiterplatte (2) befestigt ist.
Steckverbinderanordnung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch wobei der Auskoppelbereich (10) als linienförmige Erhebung (15), insbesondere als Wulst, ausgebildet ist.
Steckverbinderanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lichtleiter (8) in dem Auskoppelbereich (10) eine Auskoppelstruktur und/oder im Einkoppelbereich (9) eine Einkoppelstruktur aufweist.
Steckverbinderanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtquelle (6) eine Hauptabstrahlungsrichtung (16) aufweist, die sich zu einer Steckrichtung (17) der Steckeinheit (3) unterscheidet.
Steckverbinderanordnung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Steckrichtung (17) waagerecht zur Leiterplatte (2) angeordnet ist.
Steckverbinderanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest der Lichtleiter (8) von einem ersten Gehäuseabschnitt (18) und die Leiterplatte (2) von einem zweiten Gehäuseabschnitt (19) umschlossen wird.
Steckverbinderanordnung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste Gehäuseabschnitt (18) mehrteilig und/oder der zweite Gehäuseabschnitt (19) einteilig ausgebildet ist.
Steckverbinderanordnung (1) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei der erste Gehäuseabschnitt (18) zumindest ein Positionierelement (20) aufweist, das den Lichtleiter (8) fixiert und/oder auf Position hält.
Steckverbinderanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterplatte (2) und/oder die Steckeinheit (3) zumindest teilweise innerhalb einer Schirmung (21) angeordnet sind.
Verfahren zur Herstellung einer Steckverbinderanordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Verbinden eines ersten elektrischen Bauteils mit einem zweiten elektrischen Bauteil, mit den folgenden Schritten: - Anordnen einer Steckeinheit (3) auf einer ersten Seite (5) einer Leiterplatte (2); - Anordnen einer Lichtquelle (6) auf einer zweiten Seite (7) der Leiterplatte (2), die der ersten Seite (5) gegenüberliegt; - Aufstecken eines Lichtleiters (8) auf die Steckeinheit (3), wobei der Lichtleiter (8) eine Durchgangsöffnung (11) aufweist, in die die Steckeinheit (3) zumindest mit einer Steckseite (4) zumindest teilweise eingebracht wird; - Anordnen des Lichtleiters (8) um die Lichtquelle (6), wobei der Lichtleiter (8) eine Lichteinkopplungsöffnung (12) aufweist, in die die Lichtquelle (6) zumindest teilweise eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (8) nach dem Anordnen um die Lichtquelle (6) an der Leiterplatte (2) lösbar befestigt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Aufstecken des Lichtleiters (8) an der Steckeinheit (3) vor dem Anordnen des Lichtleiters (8) um die Lichtquelle (6) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei nach dem Aufstecken des Lichtleiters (8) auf die Steckeinheit (3) und des Anordnens des Lichtleiters (8) um die Lichtquelle (6) ein erster Gehäuseabschnitt (18) zumindest teilweise um den Lichtleiter (8) angeordnet wird, der den Lichtleiter (8) an der Leiterplatte (2) fixiert und/oder positioniert.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei nach dem Anordnen des ersten Gehäuseabschnitts (18) ein zweiter Gehäuseabschnitt (19), insbesondere durch umspritzen, zumindest teilweise um die Leiterplatte (2) angeordnet wird.