DE4413947C2 - Steckerleiste mit abgewinkelten Kontaktstiften, insbesondere zum Verlöten mit Leiterplatten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckerleiste nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Stecker­ leiste ist aus der US-PS 5 080 596 bekannt.

Solche Steckerleisten finden insbesondere Anwendung als Steckverbindungen für Leiterplatten bzw. Steckkarten. Die Kontaktstifte einer solchen Steckerleiste sind in einem Grundkörper eines Steckergehäuses eingepreßt oder um­ spritzt. Auf der Rückseite des Grundkörpers werden die Kon­ taktstifte um 90° abgewinkelt. Ihre Enden sind als Ein­ steckkontaktstifte ausgebildet, die in dafür vorgesehene Löcher in der Leiterplatte eingelötet werden. Beim Bestücken von Leiterplatten mit solchen Steckerleisten, kommt es wesentlich auf die Paßgenauigkeit des Kontaktstiftrasters an. Das Kontaktstiftraster kann aufgrund mehrerer Ursachen größere Meßtoleranzen aufweisen. Diese Ungenauigkeiten ent­ stehen vornehmlich durch das in separaten Arbeitsgängen zu bewerkstelligende 90°-Abwinkeln der Kontaktstifte. Äußerst kritisch sind hierbei mehrreihige Steckverbinder kleinen Rasters und relativ dünne Stifte. Nachdem anschlußseitig die Kontaktstifte über eine relativ große Länge ungeschützt freiliegen, können auch beim Transport und bei der Handha­ bung Verbiegungen auftreten, die eine automatische Beschickung von Leiterplatten mit Steckerleisten aufgrund der nicht ausreichenden Meßgenauigkeit unmöglich machen.

Um solche Dejustierungen bei der Herstellung zu korrigieren bzw. während des Transportes zu verhindern, wurden bereits separate Führungsleisten an der Rückseite des Steckergehäu­ ses angebracht oder Führungskämme an die Steckerleisten an­ gespritzt. In den meisten Fällen haben dabei die Kontakt­ stifte Spiel in den Führungssegmenten, so daß nur ein Transportschutz gegeben ist. Eine höhere Genauigkeit der Kontaktstiftposition für automatische Bestückung erreicht man nur, wenn die Kontaktstifte mit Preßpassung in der Füh­ rungsleiste gelagert werden und die Führungsplatte selbst starr mit dem Steckverbindergehäuse verbunden wird. Dies verteuert die Herstellung der Führungsleiste, sowie durch zusätzliche Teile (Führungsleiste) und Arbeitsgänge (Montage) die Gesamtkosten des Steckverbinders. Hinzu kommt, daß insbesondere bei hochpoligen Steckverbindern kleinen Rasters und mechanisch anfälligen Stiften die Mon­ tage der Führungsleiste kritisch ist (Verbiegen der Stif­ te).

Die DE 42 14 570 A1 beschreibt eine Steckverbindung zur Kopplung einer elektronischen Schaltungseinheit mit einer Leiterplatte. Kontaktelemente sind dabei in einen massiven Kunststoffkörper eingegossen, der aufgrund des Auskühlver­ haltens von Bulkmaterial zu einer Verwerfung im Inneren des Körpers führen kann. Dies ist der Genauigkeit der Orientie­ rung der Kontaktelemente abträglich. Daher ist eine solche Steckverbindung für eine automatische Bestückung nicht ge­ eignet.

Das Gbm DE 88 11 877 U1 beschreibt einen Steckverbinder für eine beidseitig mit Bauelementen bestückte Flachbaugruppe. Dieser Steckverbinder ist relativ kompakt gebaut und läßt keine kammartige Auskernung zu, die zur Vergleichmäßigung des Auskühlvorgangs erforderlich ist.

Die US-PS 5 080 596 zeigt eine Steckerleiste mit Lötstiften als Kontakte auf der Anschlußseite. Eine lose kammartige Leiste dient zur Ausrichtung der Lötstifte. Da diese Leiste jedoch auch fehlorientiert sein kann, kann die gesamte Kon­ taktstiftanordnung in Mitleidenschaft gezogen werden.

Das Gbm DE 88 00 355 U1 beschreibt eine Steckverbinderlei­ ste, bei der bereits Auskernungen vorhanden sind, jedoch dienen diese eher zur Einsparung von Material bei gleich­ zeitiger Abstützung von Stiften, die offenbar quer zur Steckrichtung belastet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Steckerleiste so zu verbessern, daß eine ex­ akte Ausrichtung der Einsteckstifte bei vereinfachter Her­ stellung gewährleistet wird, so daß eine automatische Be­ stückung von Leiterplatten erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Steckerleiste hat den großen Vorteil, daß eine bislang nicht erreichbare Paßgenauigkeit bei gleichzeitig vereinfachter Handhabung erzielt wird. Da­ durch, daß das Steckergehäuse und das Führungsplattenseg­ ment einstückig ausgeführt sind, vermindert sich die Anzahl der Teile, die zusammengefügt werden müssen.

Unerwünschte Masseanhäufungen von Spritzgußmaterial können durch entsprechende Auskernungen in den Zwischenräumen der abgewinkelten Kontaktstifte vermieden werden. Die durch das Auskernen stehengelassenen Stege dienen ebenfalls zur Lage­ fixierung der abgewinkelten Stifte.

Von weiterem Vorteil ist die Ausbildung der erfindungsgemä­ ßen Lösung für die Einpreßtechnik (Stift mit Einpreßzone). Die umfassende, exakte Lagerung der Stifte schließt eine Deformation des Stiftes während des Einpreßvorgangs aus. Der Stift selbst kann durch den Wegfall von Anschlagschul­ tern vereinfacht werden. Das Einpreßwerkzeug wird verein­ facht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung be­ vorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckerleiste mit einer Auskernung von der An­ schluß- bzw. Bestückungsseite;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit einer Auskernung von der Steckseite aus;

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform alternativ ausgekernt von der Leiterplattenseite her;

Fig. 4 eine weitere miniaturisierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckerleiste;

Fig. 5 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stecker­ leiste für die Einpreßtechnik und

Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform ähnlich der in Fig. 5 gezeigten.

Die in Fig. 1 gezeigte Steckerleiste 1 weist einen Grund­ körper 2 auf, in dem die Kontaktstifte 4 durch Umspritzen in z. B. zwei zueinander parallelen Reihen befestigt sind. Zur Steckseite hin sind die Kontaktstifte durch einen Kon­ taktstiftschutzkragen 9 geschützt. An der Rückseite des Grundkörpers 2 ist einstückig mit dem übrigen Steckergehäu­ se ein Führungsplattensegment 8 angeordnet. Dieses Füh­ rungsplattensegment 8 mit seinen Zentrierkegeln 17 um­ schließt die abgewinkelten Stifte 5 auf einer Höhe, bis zu der etwa diese in eine Leiterplatte 6 eingesteckt und an­ schließend verlötet werden. Damit ist die größtmögliche Paßgenauigkeit des Kontaktstiftrasters gewährleistet. Die Zentrierkegel 17 entstehen durch Fangphasen am, die freien Enden der Kontaktstifte umgreifenden, Seitenschieber des Werkzeugs. Um Spritzgußmassenanhäufungen zu vermeiden, ist das Steckergehäuse 3 im Bereich des Führungsplattensegments 8 von der Anschlußseite her kammartig ausgekernt, wobei ebenfalls aus dieser Richtung gesehen hinter und unter den abgewinkelten Kontaktstiften Gußstege 10 stehenbleiben.

Ebenfalls ist eine Auskernung von der Bestückungsseite her, d. h. in Fig. 1 von oben nach unten, möglich. Es bilden sich die gleichen Gußstege 10 aus, so daß sich an der Form des Steckers durch die verschiedene Ausgangsrichtung nichts än­ dert.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Steckerleiste 1, die im wesentlichen der in Fig. 1 gezeigten Steckerleiste entspricht, mit dem Unterschied, daß die Auskernungen von der Steckseite aus vorgenommen sind. Bei der untersten Auskernung erkennt man, daß diese über den kurzen Stift 5 hinaus in das Führungsplattenseg­ ment 8 hineingreift, dabei bleibt hinter dem Stift ein Guß­ steg 10 stehen.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Aus­ kernung von der Leiterplattenseite aus erfolgt. Durch das Auskernen entstehen Gußstege 10 hinter der unteren Stift­ reihe, zur Stabilisierung der umspritzten Kontaktstiftrei­ hen sind Verbindungsstege 16 angebracht.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform für miniaturisierte Stec­ kerleisten, bei der der gesamte Bereich hinter dem Grund­ körper 2, in dem sich die Abwinkelungen der Kontaktstifte befinden, vollständig ausgegossen ist. Bei dieser Ausfüh­ rungsform können die Abwinkelungen bereits dicht unter der vorderen Oberfläche des Grundelements 2 erfolgen, so daß eine Steckerleiste geringer Bauhöhe entsteht.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform für die Einpreßtechnik, bei der der Grundkörper 2 von der Anschlußseite, also in der Zeichnung von rechts nach links, ausgekernt wurde, wo­ bei die Gußstege 10 bis zur Verlängerung 14 reichen, wo­ durch erzielt wird, daß ein Einpreßwerkzeug 15 zum Einpres­ sen der Stifte in entsprechende Löcher einer Leiterplatte eine optimale Andruckfläche findet, von der aus der Ein­ preßdruck auf die Kontaktstifte weitergegeben werden kann, ohne daß es zu unerwünschten Verbiegungen im Winkelbereich kommt.

In Fig. 6 sind in weiterer Ausführung für die Einpreßtech­ nik die Gußstege 10 sowie die am äußeren Ende des Führungs­ plattensegments 8 befestigte Stützwand 18 soweit hochgezo­ gen, daß sie mit der oberen Seite des Schutzkragens fluch­ ten. Auf diese Weise erhält das Einpreßwerkzeug 15 eben­ falls eine geeignete Auflagefläche, um den Einpreßdruck über den am Kontaktstift 5 befindlichen Bund 13 auf die Stifte 5 zu übertragen.

Die obenstehend erläuterten Ausführungsbeispiele zeigen, daß die einstückige Ausführung des Führungsplattensegments mit dem übrigen Steckergehäuse eine vereinfachte Herstel­ lung, d. h. die Steckerleiste fällt komplett gefertigt aus der Spritzform, mit einer verbesserten Paßgenauigkeit der Kontaktstifte verbindet und somit gleichzeitig Probleme bei der Herstellung, der Lagerung, des Transportes und des Be­ stückens von Leiterplatten mit Steckerleisten löst.

Von weiterem Vorteil ist, daß bei Anwendung der erfindungs­ gemäßen Form für miniaturisierte Zwecke die Kontaktstifte 5 keine Hinterschnitte zur Verankerung im Steckergehäuse 3 aufweisen müssen - diese Funktion übernimmt die 90°-Abwin­ kelung.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung für die Einpreß­ technik ergeben sich besonders einfache robuste Gestaltun­ gen für die Stifte wie auch des Einpreßwerkzeugs.

Claims (9)

1. Steckerleiste (1) mit im Grundkörper (2) eines Stecker­ gehäuses (3) umspritzten, lagefixierten Kontaktstiften (4), deren abgewinkelte Stifte (5) in definierter Rela­ tivlage zueinander für das Einfügen in Leiterplatten (6) oder dergleichen justiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die abgewinkelten Stifte (5) in einem Führungsplatten­ segment (8) durch Umspritzen allseitig fest lagefixiert sind und das Führungsplattensegment (8) einstückig mit dem Steckergehäuse (3) ausgebildet ist, wobei die Kon­ taktstifte (4) nur durch Wände bzw. Gußstege (10) mit­ einander verbunden sind.

2. Steckerleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsplattensegment (8) auf der Leiterplatten­ seite Zentrierkegel (17) aufweist, in denen die Stifte (5) geführt sind und daß die Stifte (5) bis kurz unter­ halb der Zentrierkegel in eine Leiterplatte (6) ein­ steckbar sind.

3. Steckerleiste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgewinkelten Stifte (5) in dem Abschnitt zwischen ihrem Austritt aus der Rückseite des Grundkörpers (2) und dem Eintritt in das Führungsplattensegment (8) auf Gußstegen bzw. Wänden (10) ruhen, die in der Ebene der abgewinkelten Stifte (5) liegen, größenordnungsmäßig die gleiche Dicke wie diese haben und den Grundkörper (2) mit dem Führungsplattensegment (8) verbinden.

4. Steckerleiste nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußstege bzw. Wände (10) durch Auskernung von der Anschlußseite (11) oder von der Bestückungsseite (12) erstellt sind.

5. Steckerleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskernung von der Steckseite erfolgt, wodurch sich Gußstege (10) hinter der kurz abgewinkelten Reihe der Stifte (5) bilden, und daß die Auskernungen durch Ver­ bindungsstege (16) unterbrochen sind.

6. Steckerleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskernung von der Leiterplattenseite erfolgt, wo­ durch sich Gußstege (10) oberhalb der kurz abgewinkel­ ten Reihe der Stifte (5) bilden und daß die umspritzten Reihen der Stifte (5) mit Verbindungsstegen (16) ver­ bunden sind.

7. Steckerleiste nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für miniaturisierte Ausführung der Steckerleiste (1) für Löt- oder Einpreßtechnik die Kontaktstifte (4) vor­ zugsweise ohne Hinterschnitte für die Befestigung im Steckergehäuse (3) ausgebildet sind und daß die Stifte (5) bereits im Grundkörper (2) abgewinkelt vorliegen und daß Auskernungen von der Steck- bzw. Anschlußseite nur geringfügig sind, wodurch auch nur dementsprechende kleine Gußstege hinter den jeweiligen Stiftreihen ent­ stehen.

8. Steckerleiste nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Ausführung der Steckerleiste (1) für die Einpreß­ technik sich oberhalb der Kontaktreihen der Steckerlei­ ste (1) im Anschlußbereich eine, vorzugsweise mit der oberen Wand des Schutzkragens (9) fluchtende, Anschlag­ schulter (14) angeordnet ist, die über die Kontaktstif­ te (4) sowie den Gußstegen bzw. Wänden (10) mit dem Führungsplattensegment (8) in Verbindung steht, so daß eine Kraftwirkung durch ein Preßwerkzeug (15) auf die Anschlagschulter (14) in die Stifte (5) weitergeleitet wird und daß das Gehäuse von der Anschlußseite ausge­ kernt ist.

9. Steckerleiste nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in weiterer Ausführung der Steckerleiste (1) für die Einpreßtechnik eine Stützwand (19) ausgehend vom äuße­ ren Ende des Führungsplattensegments (8) bis vorzugs­ weise in Höhe der oberen Wand des Schutzkragens (9) sich erstreckend angeordnet wurde, wobei dieselbe mit­ tels der Gußstege bzw. Wände (10) mit dem Grundkörper (2) verbunden ist und daß die Kraftwirkung auf die Stifte (5) über die Stützwand (18), dem Führungsplat­ tensegment (8) und dem am Stift (5) befindlichen Bund (13) übertragen wird und daß das Gehäuse von der Be­ stückungsseite ausgekernt ist.