DE10350490B3

DE10350490B3 - Steckverbinder, insbesondere zur Kontaktierung einer Leiterplatte

Info

Publication number: DE10350490B3
Application number: DE10350490A
Authority: DE
Inventors: Robert Virant
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2023-10-30

Abstract

Ein Steckverbinder zum Anschluss einer Anzahl Kabel (30), die je mit einer Kabelisolierung (33) versehen sind und deren abisolierte und gegebenenfalls verzinnte Kabelenden (32) Steckkontaktelemente bilden, an einem zu kontaktierenden Substrat, das gegengleiche Kontaktelemente aufweist, insbesondere an einer solchen Leiterplatte, weist einen Steckverbinderkörper (21) auf, in den sämtliche Kabel (30) in einer gemeinsamen vorgegebenen Eintrittsrichtung eintreten und aus dem sämtliche Kabel (30) in einer gemeinsamen Austrittsrichtung austreten, die im Wesentlichen unter einem rechten Winkel zur Eintrittsrichtung ausgerichtet ist. Um an einem solchen Steckverbinder die Länge der abisolierten und offen zugänglichen Kabelabschnitte möglichst gering zu halten, ist vorgesehen, dass dieser Steckverbinderkörper (21) ein Spritzgusskörper ist, der durch Einbringung einer schmelzflüssigen Spritzgussmasse in eine Spritzgussform und anschließende Verfestigung erzeugt worden ist, in deren Formhohlraum die im Steckverbinderkörper (21) befindlichen Kabelabschnitte (31) vorher passend eingelegt und angeordnet worden sind, so dass diese Kabelabschnitte (31) vollständig in diesem Spritzgusskörper eingebettet sind. Die innerhalb des Spritzgusskörpers befindlichen Kabelabschnitte (31) sind über ihre gesamte Länge mit der ursprünglichen Kabelisolierung (33) versehen. Weiterhin ist jedes Kabel nach seinem Austritt aus dem Spritzgusskörper noch eine gewisse Strecke lang mit einem Stück (34) der ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein Steckverbinder dieser Art ist aus dem Dokument DE 196 14 697 C1 bekannt. In diesem Dokument wird der Steckverbinderkörper als Gehäuse bezeichnet. Das bekannte Gehäuse besteht aus einem einstückigen, stufenförmigen Kunststoffkörper, der – abgesehen von einem Halteelement – aus zwei quaderförmigen Bauteilen zusammengesetzt ist. Die Stufe ist zwischen den beiden quaderförmigen Bauteilen ausgebildet und befindet sich bei bestimmungsgemäßen Gebrauch des Steckverbinders entfernt von dem zu kontaktierenden Substrat. Das bekannte Gehäuse 1 ist schematisch in 1 bis 3 dargestellt. Ersichtlich sind – entsprechend der Darstellung – im oberen Bauteil 2 trichterförmige Bohrungen 3 ausgespart. Der weite Abschnitt dieser Bohrungen 3 nimmt die mit ihrer Isolierung 11 versehenden Kabelabschnitte 10 auf. Aus dem engen Ende 5 der Bohrungen 3 treten die abisolierten Kabelenden 12 aus, die anschließend in einem rechten Winkel abgewinkelt sind und daraufhin in Einrastbuchten 8 eingelegt sind, die am zweiten Bauteil 6 ausgespart sind. Diese Einrastbuchten 8 bilden offene Nuten, die von der Längsseite 9 des Bauteils 6 ausgehend im Bauteil 6 ausgespart sind, wobei der Nutgrund dieser Nuten mit der Seitenfläche des ersten Bauteils 2 fluchtet. Die abisolierten Kabelenden 12 liegen am Nutgrund dieser Nuten an und stehen einige Millimeter weit, beispielsweise 3 mm weit über die ebene Bodenfläche 7 des zweiten Bauteils 6 vor und bilden dort diejenigen Steckkontaktelemente, die in gegengleiche Bohrungen an den Leiterbahnen der Leiterplatte eingeführt und dort angelötet werden. Am bekannten Steckverbinder sind die abisolierten, blanken Kabelenden 12 relativ lang und erstrecken sich vom Austritt 5 aus der trichterförmigen Bohrung 3 im ersten Bauteil 1 des Gehäuses 1 durch die Einrastbuchten 8 im zweiten Bauteil 6 hindurch bis zum Eintritt in die Bohrung an der Leiterplatte. Diese abisolierten Kabelenden 12 sind insbesondere in der Stufe zwischen dem ersten Bauteil 2 und dem zweiten Bauteil 6 blank, offen und ungeschützt zugänglich. Die Erzeugung des bekannten Kunststoffkörpers erfordert ein vergleichsweise aufwändiges Werkzeug, weil in einem Bauteil 2 trichterförmige Bohrungen 3 ausgebildet werden müssen und im anderen Bauteil 6 nutenförmige Einrastbuchten 8 ausgebildet werden müssen. Nach Erzeugung dieser Bohrungen 3 und dieser Einrastbuchten 8 müssen die zugehörigen Werkzeugteile zurückgezogen werden, damit der fertige Kunststoffkörper aus dem Formwerkzeug entnommen werden kann.

Das Dokument DE 37 41 943 C2 bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung einer Schutzschicht über einer Verbindung elektrischer Drähte. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei oder mehr elektrischen Drähten wird in der Weise erzeugt, dass an jedem Draht ein Abschnitt der ursprünglich vorhandenen elektrischen Isolierung entfernt wird, und die resultierenden blanken Drahtabschnitte elektrisch leitend miteinander verbunden werden, beispielsweise mit Hilfe einer aufgepressten elektrisch leitenden Muffe. Nach Erzeugung der Drahtverbindungen) können die verbleibenden blanken Drahtabschnitte wieder mit einer elektrischen Isolierung versehen werden, beispielsweise mit Isolierband umwickelt werden. Das so erhaltene Gebilde aus mehreren, elektrisch leitend miteinander verbundenen Drähten wird in eine Form eingelegt und unter Einwirkung von Strahlung mit photovernetzendem Kunstharz umspritzt. Nach den angegeben Beispielen werden zylinderförmige oder quaderförmige oder T-Stück-förmige Kunststoffkörper erhalten, aus denen mehrere Drahtabschnitte herausstehen, die noch mit ihrer ursprünglichen Isolierung versehen sein können. Diese Kunststoffkörper kommen typischerweise nicht als Steckverbinder in Betracht, weil bei einem Steckverbinder eine elektrisch leitende Verbindung zwischen verschiedenen Drähten/Leitern gerade vermieden werden muss.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen einfacher aufgebauten und einfacher herstellbaren Steckverbinder der gattungsgemäßen Art ( DE 196 14 697 C1 ) zu schaffen, an welchem die Länge an blank, offen und ungeschützt zugänglichen, abisolierten Kabelabschnitten vermindert ist und der in stabiler Anordnung an einem zu kontaktierenden Substrat, insbesondere einer Leiterplatte abgestützt werden kann.

Ausgehend von einem Steckverbinder zum Anschluss einer Anzahl Kabel, die je mit einer Kabelisolierung versehen sind, und deren abisolierte Kabelenden Steckkontaktelemente bilden, an einem zu kontaktierenden Substrat, dass gegengleiche Kontaktelemente aufweist, mit einem Steckverbinderkörper, in den sämtliche Kabel in einer gemeinsamen, vorgegebenen Eintrittsrichtung eintreten und aus dem sämtliche Kabel in einer gemeinsamen Austrittsrichtung austreten, die im wesentlichen unter einem rechten Winkel zur Eintrittsrichtung ausgerichtet ist, ist die erfindungsgemäße Lösung obiger Aufgabe dadurch gegenzeichnet dass,
dieser Steckverbinderkörper ein Spritzgusskörper ist, der durch Einbringung einer schmelzflüssigen Spritzgussmasse in eine Spritzgussform und anschließende Verfestigung erzeugt worden ist, in deren Formhohlraum die im Steckverbinderkörper befindlichen Kabelabschnitte vorher passend eingelegt und angeordnet worden sind, so dass diese Kabelabschnitte vollständig in diesen Spritzgusskörper eingebettet sind;
die innerhalb des Spritzgusskörpers befindlichen Kabelabschnitte über ihre gesamte Länge mit der ursprünglichen Kabelisolierung versehen sind;
jedes Kabel nach seinem Austritt aus dem Spritzgusskörper noch eine gewisse Strecke lang mit einem Stück der ursprünglichen Kabelisolierung versehen ist, bevor das abisolierte Kabelende beginnt; und
an der Unterseite des Steckverbinderkörpers einstückig eine Leiste angeformt ist, die eine Höhe aufweist, welche der Länge dieses Stückes der ursprünglichen Kabelisolierung entspricht.

An dem erfindungsgemäßen Steckverbinder haben die abisolierten Kabelenden nur eine solche Länge, wie das zur Kontaktierung des Substrates und zur elektrisch leitenden Verbindung an dessen Kontaktelementen erforderlich ist. Zweckmäßigerweise beträgt diese Länge nur etwa 2 bis 3 mm. Damit ist die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen benachbarten, abisolierten Kabelenden weitestgehend ausgeschlossen. Der Steckverbinder kann einerseits über die Stirnflächen dieser Stücke der ursprünglichen Kabelisolierung an den Kabeln und andererseits über die, eine entsprechende Höhe aufweisende Leiste an dem zu kontaktierenden Substrat abgestützt werden. Damit wird eine stabile Zwei-Punkt-Lagerung bzw. Abstützung erhalten. Vorzugsweise kann sich diese Leiste über die gesamte Länge des Spritzgusskörpers erstrecken.

Die abisolierten Kabelenden können in üblicher Weise verzinnt sein, um einheitliche, stabile Steckkontaktelemente zu bilden.

Bei dem zu kontaktierenden Substrat handelt es sich insbesondere und typischerweise um eine Leiterplatte.

Der erfindungsgemäße Steckverbinderkörper kann mit Hilfe eines vergleichsweise einfachen Formwerkzeugs hergestellt werden, wie das nachstehend im einzelnen beschrieben ist. Die innerhalb des Steckverbinderkörpers befindlichen Kabelabschnitte sind in den Spritzgusskörper eingebettet. Zur Herstellung ist es nicht erforderlich, einen vorgefertigten Kunststoffkörper zu erzeugen, an dem eine Anzahl trichterförmige Bohrungen und damit fluchtende Einrastbuchten ausgebildet sind. Der erfindungsgemäße Spritzgusskörper schafft hohe Stabilität für die vom Spritzgusskörper abstehenden Kabelenden und sichert damit deren vorgesehenen Anordnung, so dass die vorgesehende Positionierung gegenüber den gegengleichen Kontaktelementen am Substrat, beispielsweise an einer Leiterplatte, auch dann sicher gegeben ist, wenn flexible Kabel verwendet werden.

Der Spritzgusskörper ist aus einer, nach dem Spritzgussverfahren verarbeitbaren Spritzgussmasse erzeugt worden. Zu geeinigten Materialen gehören verschiedene thermoplastische Elastomere, wie zum Beispiel Polyamide (PA), Polyproplyen (PP), Hart-Polyvinylchlorid (PVC), Polyoxymethylen, bzw. Polyacetal (POM) das beispielsweise unter der Handelsbezeichnung HOSTAFORM^® vertrieben wird, und verschiedene ABS-Harze. Diese Massen werden typischerweise bei Temperaturen oberhalb 240 °C und bei einem Spritzdruck oberhalb 600 bar verarbeitet. Brauchbar sind auch die unter Niederdruck-Bedingungen verarbeitbaren Hotmelt-Formmassen auf Polyamid-Basis, die bereits unter einem Spritzdruck von etwa 5 bis 20 bar verarbeitbar sind; zu bekannten, handelsüblich zugänglich Produkten gehören hier etwa MACROMELT^® oder THERMELT^®.

Vorzugsweise werden hier PA, einschließlich glasfaserverstärktem PA, PP und POM eingesetzt; es werden harte, mechanisch stabile Formkörper erhalten, die auch den rauhen Bedingungen in einem Kfz standhalten.

Ein besonders gut geeignetes und bevorzugt eingesetztes Material ist das von BASF vertriebene Polyamid ULTRAMID 6.6^®, das mit 30 Vol.% Glasfasern verstärkt ist.

Vorzugsweise werden solche Spritzgussmassen ausgewählt, die einen Spritzgusskörper liefern, der eine Shore-Härte größer 70 Shore-A aufweist. Ein solcher Spritzgusskörper ist mechanisch stabil, dauerhaft und biegefest. Auch mit kleinen Abmessungen, insbesondere geringen Querschnittsabmessungen wird die gewünschte Stabilität und Sicherheit der Positionierung gewährleistet.

Vorzugsweise wird auch eine solche Spritzgussmasse ausgewählt, die mit typischen Werkstoffen für die Kabelisolierung verträglich ist. Für Kabelisolierungen aus Polyvinylchlorid (PVC), Teflon^®, (Polytetrafluorethylen) und Silikon werden beispielsweise, Spritzgussmassen aus PA, PP, POM und Hart-PVC gewählt, weil diese Werkstoffe wechselseitig unter den Spritzgussbedingungen miteinander oberflächlich verschmelzen, so dass eine sichere, untrennbare Verbindung der Kabelisolierung mit der umgebenden Spritzgussmasse innerhalb des Spritzgusskörpers gegeben ist. Es wird eine hohe Zugfestigkeit der Kabel gegenüber dem Steckverbinderkörper erhalten.

Die Verarbeitung der vorstehend zuerst genannten Spritzgussmassen (PA, PP, POM, Hart-PVC) unter Spritzgussbedingungen zu einem Spritzgusskörper erfordert drastische Bedingungen. Typischerweise wird die Spritzgussmasse mit einer Temperatur von etwa 240 bis 280 °C unter einem Spritzdruck von etwa 600 bis 700 bar in das Formwerkzeug eingebracht. Die Spritzgussform muss auch unter diesem hohen Spritzdruck das Austreten von flüssiger Spritzgussmasse an den Kabeleintrittsstellen in das Werkzeug sowie an die Kabelaustrittsstellen aus dem Werkzeug sicher verhindern. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die an jedem Kabel vorhandene Kabelisolierung sowohl an der Eintrittseite in die Spritzgussform wie an der Austrittseite aus Spritzgussform als Dichtmittel wirkt und dort das Austreten von Spritzgussmasse unter den Spritzgussbedingungen verhindert. An der Kabeleintrittsseite steht hier ohne weiteres eine ausreichende Länge der Kabelisolierung zur Verfügung. Das erfindungsgemäß vorgesehende, eine gewisse Länge aufweisende Stück der ursprünglichen Kabelisolierung an jedem Kabel nach seinem Austritt aus dem Steckverbinderkörper dient auch als Dichtmittel an der Kabelaustrittsseite.

Erfindungsgemäß ist vorzugsweise vorgesehen, dass die gewisse Länge des Stückes der ursprünglichen Kabelisolierung zwischen Spritzgusskörper und dem Beginn des abisolierten Kabelendes eine Länge von wenigstens 0,5 mm hat, vorzugsweise ist eine solche Länge von wenigstens 0,8 mm vorgesehen. Es hat sich gezeigt, dass – bei sorgfältiger, angepasster Konstruktion der Spritzgussform – eine solche Länge der ursprünglichen Kabelisolierung ausreichend ist, um ein Dichtmittel zu schaffen, mit welchem das Austreten von Spritzgussmasse unter den Spritzgussbedingungen verhindert, werden kann.

An den, dem Steckverbinder zugeordneten Kabelenden wird eine Vorkonfektionierung durchgeführt. Zu dieser Vorkonfektionierung gehört die Entfernung eines endständigen Abschnittes der Kabelisolierung und gegebenenfalls eine Verzinnung, wenn es sich bei dem Leiter um eine Litze aus einer Anzahl feiner Metallfäden handelt. Diese Vorkonfektionierung wird typischerweise mit Hilfe eines Automaten durchgeführt. Es wird darauf geachtet, dass sämtliche abisolierten Kabelenden eine übereinstimmende Länge haben. Ohne weitere zusätzliche Bearbeitung sollen die aus dem Spritzgusskörper austretenden Kabelstücke eine gleiche übereinstimmende Länge aufweisen, und an diesen Kabelstücken soll der Abschnitt der ursprünglichen Kabelisolierung ebenfalls eine gleiche, übereinstimmende Länge aufweisen. Die Länge dieses Kabelisolierungsabschnittes soll mit einer Genauigkeit von etwa 1/10 bis 2/10 mm eingehalten werden, um ein sauberes Aussehen des Endproduktes zu gewährleisten.

Vorzugsweise wird im Verlauf der Vorkonfektionierung der Kabelenden die Isolierung in demjenigen Bereich eingeschnitten, der nachfolgend abgebogen wird. Dieser Einschnitt umfasst einen Bogen mit einer Länge von etwa 1/3 bis 1/2 des Kabelumfanges. Der so erzeugte Schnitt gewährleistet, dass sich mechanische Spannungen nicht längs des Kabels fortsetzen und dort ein Verziehen der Kabelisolierung verursachen. Auch nach dem die im Spritzgusskörper befindlichen Kabelabschnitte den drastischen Spritzgussbedingungen ausgesetzt worden sind, weisen am fertigen Steckverbinder die an der Austrittseite über den Spritzgusskörper vorstehenden ursprünglichen Kabelisolierungsabschnitte eine gleiche übereinstimmende Länge auf. Es wird ohne zusätzliche Beschneidung und/oder Feinbearbeitung ein akkurat und sauber aussehendes Endprodukt erhalten.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann am Spritzgusskörper einstückig ein Niederhalter, vorzugsweise ein brückenförmiger Niederhalter angeformt sein. Nachdem der erfindungsgemäße Steckverbinder an dem vorgesehen Substrat angebracht worden ist, dient dieser Niederhalter dazu, andere, mit dem Steckverbinder nicht verbundene Kabel in einer vorgesehenen Anordnung parallel zur Substratoberfläche zu halten. Die Auswahl der eingangs genannten Werkstoffe gewährleistet für diesen Niederhalter auch bei geringen Querschnittsabmessungen eine mechanisch stabile, bruchfeste und biegefeste Ausbildung und Anordnung.

Vorzugsweise sind die vom Steckverbinderkörper abstehenden Kabelenden längs einer Geraden angeordnet, und der brückenförmige Niederhalter erstreckt sich in einer Richtung parallel und im Abstand zu dieser Geraden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist am Steckverbinderkörper und/oder am Niederhalter einstückig wenigstens ein Positionierhilfsmittel angeformt, dass am Substrat festlegbar ist. Vorzugsweise ist dieses Positionierhilfsmittel als säulenförmiger Vorsprung ausgebildet, der einen dreieckigen Querschnitt hat. Dieser säulenförmige Vorsprung erstreckt sich in Richtung der vom Steckverbinderkörper abstehenden Kabelenden. Ein dreieckiger Säulenquerschnitt gewährleistet eine genaue und schnelle Positionierung des Steckverbinders am Substrat, weil die dreieckige Säule nur an den Ecken in der entsprechenden, dreieckigen Aussparung am Substrat angreift. Vorzugsweise sind wenigstens zwei im Abstand zueinander angeordnete Positionierhilfsmittel dieser Art am Spritzgusskörper angeformt. Ist zusätzlich auch ein Niederhalter vorhanden, so kann dass zum Spritzgusskörper entfernte Ende des Niederhalters in Form eines solchen säulenförmigen Vorsprungs ausgebildet sein. Es wird damit eine sichere Positionierung über einen vergleichsweise weiten Abstand gewährleistet.

Nachstehend wird die Erfindung mehr im einzelnen an Hand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen erläutert.
Hierbei ist zu beachten, dass es sich bei den hier vorgesehenen Steckverbindern um vergleichsweise kleine Bauteile handelt; ein erfindungsgemäßer Steckverbinder mit beispielsweise 6 Kabelenden, die parallel zueinander längs einer Geraden angeordnet sind, hat beispielsweise in Richtung dieser Geraden nur eine Länge von 15 mm. In den Zeichnungen sind diese Steckverbinder und die zugehörigen Kabel daher vergrößert dargestellt.
In den Zeichnungen zeigen:
1 entspricht der 3 aus dem Dokument DE 196 14 697 C1 ;
2 entspricht der 4 aus dem Dokument DE 196 14 697 C1 ,
3 in einer schematischen perspektivischen, teilweise geschnittenen Darstellung den aus dem Dokument 196 14 697 C1 bekannten Steckverbinder;
4 in schematischer perspektivischer Darstellung einen Blick von oben auf einen erfindungsgemäßen Steckverbinder;
5 eine teilweise geschnittene Darstellung des Steckverbinders nach 4;
6 in schematischer perspektivischer Darstellung einen Blick auf die Unterseite des Steckverbinders nach 4;
7 in schematischer perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Steckverbinder, der zusätzlich mit einem einstückig angeformten Niederhalter versehen ist; und
8 in schematischer perspektivischer Darstellung einen Blick auf die Unterseite des Steckverbinders nach 7.
Die 1 bis 3 beziehen sich auf den aus dem Stand der Technik bekannten Steckverbinder. 1 zeigt schematisch den Steckverbinderkörper 1 beziehungsweise das Gehäuse 1 ohne eingelegte Kabel. Dieses Gehäuse 1 besteht im wesentlichen aus zwei, einstückig miteinander verbundenen, quaderförmigen Bauteilen 2 und 6. Im ersten Bauteil 2 sind trichterförmige Bohrungen 3 ausgespart, die je eine weite Eintrittsöffnung 4 und eine enge Austrittsöffnung 5 haben. Am zweiten Bauteil 6 ist einstückig ein Positionierhilfsmittel bzw. ein Halteelement 15 angeformt, dass in eine Bohrung 17 in einer Leiterplatte 18 eingeführt ist.
Nach 2 ist in dieses bekannte Gehäuse 1 zusätzlich ein Kabel 10 eingelegt, das mit einer Kabelisolierung 11 versehen ist. Wie dargestellt, endet diese Kabelisolierung 11 vor dem engen Ende 5 der trichterförmigen Bohrung 3, so dass aus diesem engen Ende 5 nur der blanke Leiter 12 austritt. Dieser blanke Leiter 12 ist anschließend scharf rechtwinklig abgebogen und daraufhin in eine nutenförmige Einrastbucht 8 eingelegt. Diese Einrastbuchten 8 bilden Nuten, die zur Längsseite 9 des zweiten Bauteils 6 hin offen sind, und deren Nutgrund mit der Längsseitefläche des ersten Bauteils 2 fluchtet.
Die 3 zeigt den bekannten, mit vier Kabeln 10 versehenden Steckverbinder in perspektivischer Darstellung. Zur Erzeugung dieses Steckverbinders werden die abisolierten Kabelenden 10 in die trichterförmigen Bohrungen 3 am vorgefertigten Gehäuse 1 eingelegt, bis die Kabelisolierung 11 am engen Bohrungsende 5 anstößt. Anschließend werden die blanken Kabelenden 12 rechtwinklig abgebogen, in die Einrastbuchten 8 eingelegt und abschließend auf gemeinsame Länge zugeschnitten.
Die 4, 5 und 6 zeigen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders. Dessen Steckverbinderkörper 21 bildet einen Spritzgusskörper, der durch Einbringung einer schmelzflüssigen Spritzgussmasse in eine Spritzgussform und anschließende Verfestigung erzeugt worden ist, in deren Formhohlraum die im Steckverbinderkörper 21 befindlichen Kabelabschnitte 31 vorher passend eingelegt und angeordnet worden sind, so dass diese Kabelabschnitte 31 vollständig in diesen Spritzgusskörper eingebettet sind. Dieser Spritzgusskörper hat im wesentlichen die Gestalt eines plattenförmigen Quaders, der von einer Oberseite 22, einer Unterseite 23 und umlaufenden Seitenflächen begrenzt ist. Sämtliche Kabel 30, im vorliegenden Falle sechs Kabel 30 sind parallel zueinander ausgerichtet und treten in einer gemeinsamen, vorgegebenen Eintrittsrichtung an der Seitenfläche 25 in den Steckverbinderkörper 21 ein. An der Unterseite 23 treten sämtlich Kabel in einer gemeinsamen Austrittsrichtung wieder aus, die im wesentlichen unter einem rechten Winkel zur Eintrittsrichtung ausgerichtet ist. "Im wesentlichen" meint hier, das die Austrittsrichtung etwa in einem Winkel von 85° bis 95° zur Eintrittsrichtung verläuft. Sowohl an der Eintrittsseite wie an der Austrittsseite sind sämtliche Kabel 30 längs einer Geraden angeordnet, was die Ausbildung und Abdichtung des Formwerkzeugs erleichtert. Die zur Eintrittsseite 25 gegenüberliegende Seitenfläche geht in einer Abrundung 26 in die Oberseite 22 über, was dem Steckverbinder ein gefälliges Aussehen verleiht. Jedes Kabel 30 ist mit einer Kabelisolierung 33 versehen die sich auch über die gesamte Länge der im Steckverbinderkörper 21 befindlichen Kabelabschnitte 31 erstreckt. Auch nach seinem Austritt aus dem Steckverbinderkörper 21 ist jedes Kabel 30 noch eine gewisse Strecke lang mit einem Stück 34 der ursprünglichen Kabelisolierung 33 versehen, bevor das abisolierte Kabelende 32 beginnt. Bei einer praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders hat dieses Stück 34 der ursprünglichen Kabelisolierung 33 eine Länge von 1,0 mm, und das sich anschließende, abisolierte Kabelende 32 hat eine Länge von 3,0 mm.
An der Unterseite 23 des Steckverbinderkörpers 21 ist einstückig eine Leiste 24 angeformt, die eine Höhe aufweist, welche der Länge dieses Stückes 34 der ursprünglichen Kabelisolierung 33 entspricht.
An der Unterseite 23 ist über diese vorspringende Leiste 24, etwa in deren Mitte, einstückig ein säulenförmiger Vorsprung 27 angeformt, der einen dreieckigen Querschnitt hat. Die Längsrichtung dieses Vorsprungs 27 erstreckt sich parallel zu den abisolierten Kabelenden 32. Dieser Vorsprung bildet ein Positionierhilfsmittel 27 und dient zur Festlegung des Steckverbinders an einem – nicht dargestellten – Substrat, wozu an diesem Substrat eine passende, dreieckige Aussparung ausgebildet ist.
Mit den 7 und 8 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders dargestellt. Der ansonsten, im wesentlichen mit dem Steckverbinder nach den 4, 5 und 6 baugleiche Steckverbinder ist hier zusätzlich mit einem brückenförmigen Niederhalter 28 versehen, der in einem Sockel 29 endet. Eine Seitenfläche dieses Niederhalters 28 fluchtet mit der Seitenfläche 25 des Steckverbinderkörper 21; weiterhin fluchtet die Stirnfläche des Sockels 29 mit der Unterseite der Leiste 24 und bildet eine Auflagefläche auf dem – nicht dargestellten – Substrat. Dieser Niederhalter 28 hat eine ausreichende Länge, um mehrere andere, mit dem Steckverbinder nicht verbundene Kabel in vorgegebener Ausrichtung parallel zur Substratoberfläche anzuordnen und zuhalten; hierzu ist der Niederhalter 28 an seiner Unterseite mit bogenförmigen "Brückenbögen" versehen. Die Stirnfläche des Sockels 29 fluchtet mit der Unterseite der Leiste 24 und bildet eine Auflagefläche auf dem Substrat. Dieser Steckverbinder ist mit insgesamt drei Positionierhilfsmitteln versehen, die je einen säulenförmigen Vorsprung 27 mit dreieckigen Querschnitt bilden, wobei die Vorsprünge 27' und 27'' von der Leiste 24 abstehen und ein weiterer Vorsprung 27''' von dem Sockel 29 absteht.
Wie bereits eingangs festgestellt, bildet der erfindungsgemäße vorgesehende Steckverbinderkörper 21 und der gegebenenfalls einstückig daran angeformte Niederhalter 28 einen Spritzgusskörper der im Spritzgussverfahren erzeugt worden ist. Die Herstellung kann mit Hilfe eines dreiteiligen Formwerkzeugs erfolgen, dass im wesentlichen besteht aus einem trogförmigen Untergestell, einem plattenförmigen Einsatz, der in das Untergestell einschiebbar ist und einem haubenförmigen Deckel, der auf den Einsatz und einen umlaufenden Rand des Untergestells aufsetzbar ist. An der Oberseite des Einsatzes sind mehrere Formnester ausgebildet, so dass je ein Formhohlraum geschaffen wird, der an die Gestalt des herzustellenden Steckverbinderkörpers angepasst ist und der sich je zwischen der Oberseite des Einsatzes und der Innenfläche des Deckels erstreckt. In der Wand des Deckels sind miteinander verbundene, zu den einzelnen Formnestern führende Angusskanäle ausgespart um schmelzflüssige Spritzgussmasse aus einer Spritzgussmassen-Quelle in jeden Formhohlraum einzuspritzen.
Die an jedem Steckverbinder anzubringenden Kabel werden bereitgestellt und vorkonfektioniert; hierzu wird die Kabelisolierung an den Kabelenden in einer vorgegebenen Länge entfernt, und anschließend das blanke Leiterende verzinnt. In dem an das abisolierte Kabelende anschließenden Abschnitt der Kabelisolierung wird je ein Schnitt erzeugt, der sich etwa um den halben Kabelumfang herum erstreckt. Die so vorbereiteten Kabelenden werden in je eine durchgehende Bohrung am Einsatz eingeführt, der zu diesem Zweck vom Untergestell entfernt ist. Je eine Anzahl der Bohrungen ist längs einer Geraden angeordnet, die sich im Bereich jedes Formnestes erstreckt. Diesen Bohrungen ist je eine Dichtleiste zugeordnet, die in je eine Aussparung am Rand des Einsatzes eingesetzt ist. An jeder Dichtleiste sind halbkreisförmige Nuten ausgespart, die an den Durchmesser der Kabelisolierung angepasst sind. Jede Bohrung hat einen sanften Übergang zu einer angrenzenden ebenen Fläche, die senkrecht zur Bohrungsrichtung ausgerichtet ist. Die Kabel werden umgebogen, an dieser Fläche angelegt und mit Hilfe eines verstellbaren Schiebers in dieser Anordnung gehalten. Der so bestückigte Einsatz wird in das Untergestell eingesetzt und daran arretiert. Angrenzend an jedes Formnest und gegenüber zur Dichtleiste am Einsatz befindet sich in der Kante des Untergestells je eine Aussparung, in welche je eine Dichtleiste eingesetzt, in der sich halbkreisförmige, an den Kabeldurchmesser angepasste Aussparungen befinden. Beim Einschieben des Einsatzes in das Untergestell und nach anschließender Verriegelung liegt jeder Kabelmantel an so einer Aussparung an, und jede Dichtleiste bewirkt – zusammen mit dem passenden Gegenstück am Formnest – eine dem Spritzdruck standhaltende Abdichtung.
Anschließend wird der Deckel am Untergestell und am Einsatz aufgesetzt, wozu Zapfen am Deckel in Zentrierbohrungen am Untergestell eintreten. Nach wechselseitiger Verriegelung wird die schmelzflüssige Spritzgussmasse über die Angusskanäle in jeden Formhohlraum eingespritzt und umschließt dabei die in jedem Formhohlraum eingelegten Kabelabschnitte, so dass diese Kabelabschnitte in die Spritzgussmasse eingebettet werden. Nach Abkühlung und Verfestigung der Spritzgussmasse wird das Formwerkzeug geöffnet, der Schieber am Einsatz zurückgeführt und das gesamte Gussstück heraus genommen. Nach Entfernung der Angussstücke werden erfindungsgemäße Steckverbinder erhalten, deren Steckverbinderkörper aus einem Spritzgusskörper besteht, in welchen die im Steckverbinderkörper verlaufenden Kabelabschnitte eingebettet sind.
Bei der mit den 7 und 8 dargestellten, beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders hat der sechs Kabelenden aufnehmende Steckverbinderkörper eine Länge – in Richtung der Geraden, längs der die Kabelenden aus dem Körper austreten – von 15 mm, und der an einer Seitenfläche angeformte Niederhalter hat eine Länge von 18 mm. Der gesamte Steckverbinderkörper einschließlich der Leiste an seiner Unterseite hat eine Höhe von etwa 5 mm. Der gesamte Steckverbinderkörper einschließlich des einstückig angeformten Niederhalters besteht beispielsweise aus dem Polyamid ULTRAMID 6.6^® das mit 30 Vol. Glasfasern verstärkt ist und bildet einen starren, biegesteifen Körper, auch im Bereich des nur einen geringen Querschnitt aufweisenden Niederhalters.

Claims

Steckverbinder zum Anschluss einer Anzahl Kabel (30), die je mit einer Kabelisolierung (33) versehen sind, und deren abisolierte Kabelenden (32) Steckkontaktelemente bilden, an einem zu kontaktieren den Substrat, das gegengleiche Kontaktelemente aufweist, mit einem Steckverbinderkörper (21), in den sämtliche Kabel (30) in einer gemeinsamen vorgegebenen Eintrittsrichtung eintreten und aus dem sämtliche Kabel (30) in einer gemeinsamen Austrittsrichtung austreten, die im wesentlichen unter einem rechten Winkel zur Eintrittsrichtung ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Steckverbinderkörper (21) ein Spritzgusskörper ist, der durch Einbringung einer schmelzflüssigen Spritzgussmasse in eine Spritzgussform und anschließende Verfestigung erzeugt worden ist, in deren Formhohlraum die im Steckverbinderkörper (21) befindlichen Kabelabschnitte (31) vorher passend eingelegt und angeordnet worden sind, so dass diese Kabelabschnitte (31) vollständig in diesem Spritzgusskörper eingebettet sind; die innerhalb des Spritzgusskörpers befindlichen Kabelabschnitte (31) über ihre gesamte Länge mit der ursprünglichen Kabelisolierung (33) versehen sind; jedes Kabel nach seinen Austritt aus dem Spritzgusskörper noch eine gewisse Strecke lang mit einem Stück (34) der ursprünglichen Kabelisolierung versehen ist, bevor das abisolierte Kabelende (32) beginnt; und an der Unterseite (23) des Steckverbinderkörpers (21) einstückig eine Leiste (24) angeformt ist, die eine Höhe aufweist, welche der Länge dieses Stückes (34) der ursprünglichen Kabelisolierung (33) entspricht.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu kontaktierende Substrat eine Leiterplatte ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzgusskörper aus Polyamid einschließlich glasfaserverstärktem Polyamid (PA), Polypropylen (PP), Polyacetal (POM), Hart-Polyvinylchlorid (PVC) oder aus einem ABS-Harz besteht.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verfestigte Masse des Spritzgusskörpers eine Shore-Härte größer 70 Shore-A aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an jedem Kabel (30) vorhandene Kabelisolierung (33) sowohl an der Eintrittsseite in die Spritzgussform, wie an der Austrittsseite aus der Spritzgussform als Dichtmittel wirkt und dort das Austreten von Spritzgussmasse unter den Spitzgussbedingungen verhindert.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stück (34) der ursprünglichen Kabelisolierung (33) zwischen Spritzgusskörper und Beginn des abisolierten Kabelendes (32) eine Länge von wenigstens 0,5 mm, vorzugsweise eine Länge von wenigstens 0,8 mm hat.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Steckverbinderkörper (21) einstückig ein brückenförmiger Niederhalter (28) angeformt ist.
Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Steckverbinderkörper (21) abstehenden Kabelenden (32) längs einer Geraden angeordnet sind; und dieser brückenförmiger Niederhalter (28) sich in einer Richtung parallel und im Abstand zu dieser Geraden erstreckt.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Steckverbinderkörper (21) und/oder am Niederhalter (28) einstückig wenigstens ein Positionierhilfsmittel (27) angeformt ist, dass am Substrat festlegbar ist.
Steckverbinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Positionierhilfsmittel (27) ein säulenförmiger Vorsprung ist, der einen dreieckigen Querschnitt hat.