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Die vorliegende Erfindung betrifft
das oberbegrifflich Beanspruchte und befasst sich somit mit elektrischen
Kontaktanordnungen und deren Herstellung.
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In Automobilen und dergleichen sind
eine Vielzahl von Stekkern, Relais, Sicherungen usw. beieinander
vorzusehen, damit ein Fahrer im Schadensfall, etwa bei durchgebrannten
Sicherungen, schnell das fehlerhafte Element identifizieren und
tauschen kann. Es sind dazu typisch Kunststoffträger für den Einschub zu kontaktierender
Elemente mit gegeneinander abgetrennten Fächern zur genauen Ausrichtung
der einzuschiebenden Stecker, Elemente usw. vorgesehen. An diesem
Kunststoffträger
sind dann Kontakt- und Leiterbereiche angeordnet, die wiederum zu
Verbrauchern, Stromquellen usw. führen oder auf einer weiteren
Platine aufgesteckt sind, wo eine Signalverarbeitung erfolgt, eine
Weiterleitung etc. Die am Kunststoffträger angeordneten Kontakt- und
Leiterbereiche sind dabei im Stand der Technik schon aus einem Blechstück herausgearbeitet,
das zu diesem Zweck gestanzt und auch partiell umgebogen wird wie
erforderlich.
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Im Rahmen der Bemühungen, fehlerhafte Teile und
Elemente in Fahrzeugen vollständig
zu eliminieren, Gewicht zu sparen, Sicherheit und Betriebsfähigkeit
auch bei negativen Einflüssen
wie Vibrationen im Betrieb und massive thermische Schwankungen zu
gewährleisten
und die Fertigung zu erleichtern, ist es wünschenswert, zumindest einigen
der aufgeführten
Punkte zumindest partiell besser genügen zu können, und zwar zu günstigen
Kosten.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht darin, Neues für
die gewerbliche Anwendung bereit zu stellen.
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Das Ziel der Erfindung wird erreicht
mit dem in unabhängiger
Form Beanspruchten. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in
den Unteransprüchen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird somit ein Verfahren beschrieben zur Herstellung einer
elektrischen Kontaktanordnung, worin eine Vielzahl getrennter Kontakt-
und Leiterbereiche aus einem Blechstück heraus gearbeitet und an
einem Kunststoffträger
für den
Einschub zu kontaktierender Elemente vorgesehen wird, bei welchem
vorgesehen ist, dass ein Stanzgitter mit Stegen und dergleichen
zwischen der Vielzahl von Kontakt- und Leiterbereichen vorgesehen
wird, das Stanzgitter umspritzt wird, nach dem Umspritzen die Trennung
der Kontakt- und Leiterbereiche erfolgt und die um spritzten getrennten
Stanzgitterteile nachfolgend mit einer Grundplatte verbunden werden.
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Eine Grunderkenntnis der vorliegenden
Erfindung besteht somit darin, dass eine wesentliche Verbesserung
der Genauigkeit der Fertigung ohne signifikante Gewichtserhöhung erreicht
werden kann, wenn ein vorgefertigtes, noch nicht vollständig aufgetrenntes
Stanzgitter zunächst
mit einer Kunststoffmasse partiell umspritzt wird, was die einzelnen
Bereiche gegeneinander eindeutig fixiert und dann erst nach dem
Umspritzen die Auftrennung der Kontakt- und Leiterbereiche erfolgt.
Da über
die Fixierung, die die umspritzende Kunststoffmasse gewährleistet,
die einzelnen Kontakt- und Leiterbereiche genau positioniert sind,
kann mit hoher Präzision
in einem einzigen Arbeitsschritt eine Verbindung zu einer Grundplatte vorgenommen
werden. Dies spart zunächst
eine Vielzahl von Arbeitsschritten, bei denen die einzelnen Kontakt-
und Leiterbereiche separat montiert werden müssen. Weil die Kontakt- und
Leiterbereiche fest ausgerichtet zueinander in genau jener Geometrie vorliegen,
die am Stanzgitter vorgegeben war, ohne dass Toleranz erhöhende Verschiebungen
und dergleichen auftreten, ist überdies
die Verbindung verbessert. Die Umspritzung des Stanzgitters mit
Kunststoff braucht dabei das Gesamtgewicht nicht zu erhöhen, wenn
eine gegebene Festigkeit gewünscht
wird und die durch die Stanzgitterumspritzung erhöhte Stabilität bei der
Grundplattenauslegung in Betracht gezogen wird. Vielmehr kann bei
geeigneter Auslegung sogar Gewicht gespart werden.
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Prinzipiell ist eine Reihe von Möglichkeiten gegeben,
die umspritzten Kontakt- und Leiterbereiche mit der Grundplatte
zu verbinden. Hier seien etwa eine Verklebung, Verrastung usw.
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erwähnt. Auch wäre es möglich, die Grundplatte auf
die umspritzten Stanzgitterteile, die getrennt wurden, aufzuspritzen.
Bevorzugt ist es jedoch, wenn eine vorgefertigte Grundplatte thermisch mit
den umspritzten Stanzgitterteilen verschweißt wird.
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Bei der Grundplatte kann es sich
um den Kunststoffträger
handeln, der für
den Einschub der zu kontaktierenden Elemente, etwa Relais, Stecker,
Sicherungen usw. ausgebildet sein kann. Die Ausbildung kann durch
Kunststoffwände
gegeneinander abgegrenzte Bereiche, Rastösen und dergleichen umfassen.
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Schutz wird auch beansprucht für eine elektrische
Kontaktanordnung mit einem Kunststoffträger für den Einschub zu kontaktierender
Elemente und einer Vielzahl aus einem Blechstück herausgetrennter Kontakt-
und Leiterbereiche für
die Kontaktierung der Elemente, wobei ein Fixiermittel für die Kontaktund
Leiterbereiche vorgesehen ist und das Fixiermittel mit dem Kunststoffträger fest
verbunden ist.
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Wesentlich ist hierbei, dass einerseits
ein Fixiermittel und andererseits ein von diesem unterscheidbarer
Kunststoffträger
vorgesehen wird.
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Die Anordnung kann für den Einschub
in ein Basiselement vorgesehen sein, wie eine Leiterplatte mit Signal
verarbeitenden Elementen etc., wobei dann die Kontakt- und Leiterelementbereiche
randseitig überstehen
können,
um in Gegenkontakte einzudringen. Ist dies der Fall, ist es besonders
bevorzugt, wenn das Fixiermittel, das die einzelnen Kontakt- und
Leiterbereiche, die aus dem Stanzgitter herausgetrennt sind, durch
Umspritzen umfasst hält, selbst
mit voreilenden Justiermit teln wie Raststiften oder dergleichen
vorgesehen ist. Auf diese Weise wird eine Ausrichtung der Gesamtanordnung
durch das Fixiermittel erreicht und es ergibt sich eine Justage
mit sehr geringer Toleranz aller Teile. Die voreilende Führung in
ein Basiselement ermöglicht
dabei nämlich
die Fertigung mit der Präzision
eines Kunststoffspritzteiles, die wesentlich höher ist als die Fertigung durch
Fixierung einzeln ausgerichteter Kontakt- und Leiterelementbereiche.
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Ferner sind weiter bevorzugt am Fixiermittel selbst
Rastelemente zum Verrasten der Anordnung an einem Basiselement öder dergleichen
vorgesehen. Beispielsweise können
Nut-Feder-Konstruktionen
mit zusätzlichen
Raststrukturen vorgesehen sein. Auch hier ist durch die Fixierung
des Fixiermittels selbst eine exakte Positionierung gegeben.
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Das Fixiermittel hält typisch
die Kontakt- und Leiterbereiche partiell umspritzt, so dass diese
exakt ausgerichtet sind.
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Die Erfindung wird im Folgenden nur
beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt:
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1 ein
umspritztes Stanzgitter vor der Trennung, wobei einzelne Bereiche
transparent gezeichnet sind;
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2a,2b Ansichten des umspritzten
Stanzgitterbereiches von vorne und hinten mit aufgesetztem Kunststoffträger;
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2c die
Anordnung von 2a,b mit aufgesetzter rückseitiger Deckplatte;
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3 Ansicht
des Teilsystems, wie es an einem Basisträger befestigt ist;
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3b eine
Detailansicht hierzu.
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Nach 2a umfasst
eine allgemein mit 1 bezeichnete elektrische Kontaktanordnung einen Kunststoffträger 2 für den Einschub
zu kontaktierender Elemente und eine Vielzahl aus einem Blechstück heraus
getrennter Kontakt- und/oder Leiterbereiche 3 für die Kontaktierung
der Elemente, wobei ein Fixiermittel 4 über den Kontakt- und Leiterbereichen
vorgesehen ist.
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Die elektrische Kontaktanordnung 1 dient
im vorliegenden Beispiel der Kontaktierung einer Vielzahl von Steckern,
deren Einzelkontakte wie in 1 ersichtlich
relativ zueinander positioniert sind.
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Am Kunststoffträger 2 sind für jeden
einzelnen der Vielzahl von Steckern Kunststoffwände vorgesehen, deren Form
so gewählt
ist, dass die Lage eines jeden der Vielzahl anzuschließender Kunststoffstecker
eindeutig bestimmt ist und wobei Rastmittel für das Fixieren der Kunststoffstecker
im Kunststoffträger 2 vorgesehen
sind. Der Kunststoffträger 2 ist
unten zu den Kontakt- und Leiterbereichen hin so offen, dass an
den Steckern vorgesehene Messerschneiden in entsprechende Kontaktaugen 3a eindringen
können.
Die Augen können
aufgeworfene Kontaktzungen haben, die trichterförmig erweitert zu den Steckern
hin umgebogen sind, wie dies in einer zeitgleich eingereichten Anmeldung
des vorliegenden Anmelders beschrieben ist. Die Kontakt- und Leiterbereiche 3 sind
aus einem Blechstück
ausgestanzt, wobei eine Vielzahl von nur partiell mit Bezugszeichen
versehenen Kontaktbereichen 3a1, 3a2 und Leiterbereichen 3b1, 3b2 vorgesehen
ist. Es sind wie erforderlich zwischen einzelnen Kontaktelementbereichen
Leiterbereiche geführt
und ein Teil der Leiterbereiche führt an den Rand, wo zum Einstecken
in Kontaktöffnungen überstehende
Kontaktstiftelemente 3c gebildet sind. In 1 ist erkennbar, dass zwischen den einzelnen
Kontakt- und Leiterbereichen 3a, 3b, 3c,
die per se elektrisch zumindest zum Teil getrennt sein sollen, noch
Stege vorhanden sind, wie bei 3d angedeutet. Dies zeigt
an, dass die Kontakt- und Leiterbereiche einstöckig aus dem Blechstück herausgestanzt
sind.
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Das Fixiermittel 4 ist aus
isolierendem, gespritztem Kunststoff gebildet und umschließt bereichsweise
die Kontakt- und Leiterbahnabschnitte, wie bei 4a, 4b oder 4c gezeigt.
Wie aus 1 ersichtlich,
ist das Fixiermittel 4 nicht durchgängig, sondern aus einer filigranen
Struktur gebildet, die so dimensioniert ist, dass eine Handhabung
auch der voneinander nach Entfernen der Stege 3d getrennten Kontakt-
und Leiterbereiche ohne Verschiebung oder relative Bewegung problemfrei
möglich
ist, aber dennoch ein nur geringes Gewicht gegeben ist.
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Am Fixiermittel 4 sind Befestigungsmittel 4d1, 4d2 zum
Eingriff mit Raststrukturen an einem Basiselement vorgesehen und
es sind auf der Seite der Elemente 3c diesen voreilende
Justiernocken 4e vorgesehen, wobei mehrere solcher Justiernokken, vorliegend
2 Justiernocken 4e1, 4e2 vorgesehen sind. Die
Verwendbarkeit anderer Justiermittel außer Justiernocken sei erwähnt.
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Das Fixiermittel 4 ist nun
an den Kunststoffträger 2,
in 2a bei 5 angedeutet,
thermisch angeschweißt.
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Die Anordnung kann auf einem Basiselement 6 (3), das Rast- und Befestigungsmittel 7 (3b) aufweist, montiert werden,
indem die den Elementen 3c voreilenden, also sich weiter
vom Rand weg erstreckenden Justiernocken 4e1, 4e2 in entsprechende
Justieröffnungen
eindringen und erst dann eine Kontaktierung an den Elementen 3c erfolgt.
Die Rastelemente 7 sind dabei so dimensioniert, dass eine
stabile Lage im Betrieb erhalten wird.
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Die Anordnung wird hergestellt wie
folgt:
Zunächst
wird ein Blechträger
einstückig
durch Ausstanzen hergestellt. Dann wird das noch einstückige, vorgestanzte
Stanzgitter umspritzt mit Kunststoff, worauf sich die Anordnung
von 1 ergibt. Nachfolgend
werden die Stege 3d entfernt und es liegen nun die von
einander wie erforderlich elektrisch getrennten Kontakt- und/oder
Leiterbereiche fixiert in einem Kunststoffgitter vor, das gleichzeitig
Elemente für
die Einführung
in eine Basisplatte und die Verrastung daran umfasst. Im Trennschnitt,
bei welchem die Stege entfernt werden, oder zuvor, kann eine erforderliche Biegung,
Prägung
usw. der Kontakt- und/oder Leiterbereiche erfolgen. Dieses Kunststoffgitter 4 wird
nun thermisch verschweißt
mit einem Kunststoffträger 2 und
mit einer die Kontakt- und Leiterbereiche schützenden Kunststoffrückseite
versehen, vgl. 2c. Anschließend wird
die so erhaltene elektrische Kontaktanordnung an einem Basiselement
wie einer Leiterplatte angebracht, wobei die voreilenden Justiernocken 4e für eine korrekte
Ausrichtung der überstehenden
Kontakte 3c in ent sprechende Kontaktausnehmungen an der
Leiterplatte sorgen. Die Anordnung ist leicht, von hoher Präzision und
preiswert.