LU101642B1 - Steckverbinder, Steckkontaktträger, Gehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders - Google Patents

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist ein Direktsteckverbinder (1) zur elektrischen Verbindung zweier Komponenten, insbesondere zur Verbindung eines Bauteils mit einer Leiterplatte (8), umfassend ein Gehäuse und wenigstens einen Steckkontaktträger (2), wobei der Steckkontaktträger (2) wenigstens ein Steckkontaktelement (3) aufweist und wobei der Steckkontaktträger (2) im verbundenen Zustand in dem Gehäuse angeordnet ist. Die Aufgabe einen Direktsteckverbinder anzugeben, wobei die Positionierung der Steckkontaktelemente und die Aufnahme eines die Steckkontaktelemente aufweisenden Steckkontaktträgers in dem Gehäuse verbessert sind, ist dadurch gelöst, dass das Gehäuse einen Aufnahmebereich (4) aufweist, wobei der Aufnahmebereich (4) wenigstens zwei, vorzugsweise seitliche, Begrenzungen (5) aufweist, wobei die wenigstens zwei Begrenzungen (5) des Aufnahmebereichs (4) den Steckkontaktträger (2) form- und/oder kraftschlüssig fixieren.

Description

-1- LU101642 Steckverbinder, Steckkontakttriger, Gehäuse und Verfahren zur Her- stellung eines Steckverbinders Die Erfindung geht aus von einem Steckverbinder, insbesondere von einem Direktsteckverbinder, zur elektrischen Verbindung zweier Komponenten, ins- besondere zur Verbindung eines Bauteils mit einer Leiterplatte, umfassend ein Gehäuse und wenigstens einen Steckkontaktträger, wobei der Steckkon- taktträger wenigstens ein Steckkontaktelement aufweist und wobei der Steck- kontaktträger im verbundenen Zustand in dem Gehäuse angeordnet ist.

Dar- über hinaus betrifft die Erfindung einen Steckkontaktträger zur Aufnahme von wenigstens einem Steckkontaktelement zur Verwendung in einem erfin- dungsgemäßen Steckverbinder sowie ein Gehäuse zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Steckverbinder und ein Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders.

Steckverbinder zur Herstellung eines elektrischen Kontakt insbesondere zwi- schen einzelnen Bauteilen und einer Leiterplatte sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Beispielsweise offenbart die DE 20 2016 105 358 Ul einen Steckkontakt zur Anbindung eines Leiters an eine Leiterplatte, wobei der Steckkontakt in einen Steckkontaktträger einsteckbar ist und wobei der Steckkontakt über einen Montagerahmen sowie über eine Rastverbindung in dem Kontaktträger positioniert ist.

Zudem ist aus der Druckschrift DE 10 2013 111 571 B4 ein Steckverbinder mit einem Gehäuse bekannt.

Ausgehend von dem dargelegten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorlie- genden Erfindung einen Steckverbinder anzugeben, wobei die Positionierung der Steckkontaktelemente und die Aufnahme eines die Steckkontaktelemente aufweisenden Steckkontaktträgers in dem Gehäuse verbessert sind.

Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die zuvor darge- legte Aufgabe durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen des Patentan- spruchs 1 dadurch gelöst, dass das Gehäuse einen Aufnahmebereich auf- weist, wobei der Aufnahmebereich wenigstens zwei, vorzugsweise seitliche, Begrenzungen aufweist, wobei die wenigstens zwei Begrenzungen des Auf- nahmebereichs den Steckkontaktträger im verbundenen Zustand form- und/oder kraftschlüssig fixieren.

Besonders bevorzugt erstrecken sich die Be-

_2- LU101642 grenzungen in Einsteckrichtung des Steckkontaktträgers, sodass eine sich über den gesamten Aufnahmebereich erstreckende Fixierung gewährleistet werden kann. Beispielsweise sind die Begrenzungen als Begrenzungswände oder Begrenzungskanten ausgebildet. Besonders bevorzugt sind die wenigs- tens zwei Begrenzungen als einander gegenüberliegende Seitenwände ausge- | bildet. | Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die zur Verbindung vorgesehenen Steckkontaktelemente, die in dem Steckkontaktträger angeordnet sind, be- sonders vorteilhaft dadurch in dem Gehäuse positioniert werden können, dass der Steckkontaktträger in den Aufnahmebereich des Gehäuses einge- steckt wird, und dass im eingesteckten Zustand der Steckkontaktträger durch den Aufnahmebereich form- und/oder kraftschlüssig fixiert wird. Auf diese Weise wird ebenfalls eine stabile Positionierung der zur Anbindung vorgese- henen Steckkontaktelemente erreicht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Steckkontaktträger und der Aufnahmebereich des Gehäuses derart ausgestaltet, dass der Steckkontaktträ- ger in den Aufnahmebereich eingeschoben werden kann und dass während des Einschiebens zunächst eine Spielpassung vorliegt und erst im vollständig eingesteckten Zustand der Steckkontaktträger durch wenigstens eine Press- passung fixiert wird.

Besonders bevorzugt wird die Presspassung im eingesteckten Zustand durch eine Übergangspassung oder eine Übermaßpassung realisiert.

Gemäß einer nächsten Ausgestaltung wird der Steckkontaktträger im einge- steckten Zustand durch wenigstens zwei Presspassungen positioniert und/oder fixiert, wobei vorzugsweise eine Presspassung im in Einsteckrich- tung hinteren Bereich des Steckkontaktträgers realisiert ist und wobei eine zweite Presspassung im in Einsteckrichtung vorderen Bereich des Steckkon- taktträgers realisiert ist.

Eine Presspassung kann vorzugsweise dadurch realisiert sein, dass im nicht verbundenen Zustand der Abstand der Seitenwände oder der Seitenkanten des Steckkontaktträgers zumindest bereichsweise größer ist als der Abstand der seitlichen Begrenzungen des Aufnahmebereichs.

_3- LU101642 Gemäß einer nächsten vorteilhaften Ausgestaltung sind die seitlichen Be- grenzungen des Aufnahmebereichs des Gehäuses und/oder die Seitenwände bzw. die Seitenkanten des Steckkontaktträgers zumindest bereichsweise nicht parallel zueinander ausgerichtet, sondern der Abstand der seitlichen Begren- zung des Aufnahmebereiche und/oder der Abstand der Seitenwände bzw. der Seitenkanten des Steckkontaktträgers verringert sich in Einsteckrichtung des Steckkontaktträgers. Eine Presspassung kann gemäß einer nächsten Ausgestaltung auch dadurch realisiert oder verbessert werden, dass wenigstens eine seitliche Begrenzung des Aufnahmebereichs nicht parallel zu der angrenzenden Seitenwand bzw. Seitenkante des Steckkontaktträgers ausgebildet ist. Dabei liegt der Winkel zu der jeweils angrenzenden Seitenwand oder Seitenkante vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5° und 10°, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5° und 5°, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 0,5° und 2°.

Eine Presspassung kann auch dadurch realisiert oder verbessert werden, dass wenigstens eine Seitenwand oder Seitenkante des Steckkontaktträgers nicht parallel zu der angrenzenden seitlichen Begrenzung des Aufnahmebereichs ausgebildet ist. Dabei liegt der Winkel zu der jeweils angrenzenden seitli- chen Begrenzung im Bereich zwischen 0,5° und 10°, vorzugsweise im Be- reich zwischen 0,5° und 5°, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 0,5° und 2°.

Eine Presspassung kann alternativ oder zusätzlich auch dadurch realisiert werden, dass wenigstens eine seitliche Begrenzung des Aufnahmebereichs und/oder wenigstens eine Seitenwand oder Seitenkante des Steckkontaktträ- gers wenigstens eine Stufe aufweist.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird im verbundenen Zu- stand eine Presspassung durch zwei einander gegenüberliegende Stufen der seitlichen Begrenzung des Aufnahmebereichs realisiert und eine zweite Presspassung wird durch zwei einander gegenüberliegende Stufen in den Sei- tenwänden bzw. den Seitenkanten des Steckkontaktträgers realisiert. Eine nächste Ausgestaltung des Steckverbinders zeichnet sich dadurch aus, dass der Aufnahmebereich wenigstens drei Begrenzungen aufweist, sodass die Begrenzungen den Steckkontaktträger an wenigstens drei Seiten um- schließen. Besonders bevorzugt sind die Begrenzungen derart angeordnet,

-4- LU101642 dass sie die Bewegung des Steckkontaktträgers sowohl seitlich als auch in Einsteckrichtung begrenzen und den eingesteckten Steckkontaktträger inso- fern an wenigstens drei Seiten formschlüssig positionieren.

Gemäß einer nächsten Ausgestaltung weist der Aufnahmebereich wenigstens vier Begrenzungen zur Positionierung und Fixierung des Steckkontaktträgers auf, die derart angeordnet sind, dass sie den Steckkontaktträger sowohl seit- lich als auch in Einsteckrichtung als auch der Anbindung zur Leiterplatte gegenüberliegend positionieren und/oder fixieren. Besonders bevorzugt ist eine Begrenzung als Boden der aufzusteckenden Leiterplatte gegenüberliegend angeordnet. Die beim Aufstecken der Leiter- platte wirkenden Kräfte können durch den Boden aufgenommen werden, wo- durch die Steckkontaktelemente entlastet werden. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Gehäuse im Aufnahmebereich eine seit- liche Öffnung aufweist, wobei die seitliche Öffnung im Wesentlichen senk- recht in Bezug auf die Steckrichtung der anzubindenden Leiterplatte ausge- richtet ist. Zur Verbesserung der Fixierung des Steckkontaktträgers in dem Gehäuse ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Steckkontaktträger, vorzugsweise im Be- reich der Seitenwände bzw. der Seitenkanten, wenigstens ein Rastelement, beispielsweise in Form einer Rastnase oder eines Rasthakens aufweist, wobei das wenigstens eine Rastelement im eingesteckten Zustand in einem Rast- gegenelement, beispielsweise in Form einer Ausnehmung, einrastet, wobei das Rastgegenelement vorzugsweise im Bereich einer seitlichen Begrenzung des Aufnahmebereichs des Gehäuses angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist das wenigstens eine Rastelement derart angeordnet und ausgebildet, dass es als Vorsprung über die Seitenwand bzw. Seitenkante des Steckkontaktträgers hinausragt. Besonders bevorzugt wird das Rastelement während des Ein- steckvorgangs rückstellelastisch ausgelenkt und/oder verformt, wobei das Rastelement im eingesteckten Zustand in seiner ursprünglichen Form und/oder Lage in das Rastgegenelement einrastet. Beispielsweise kann das Rastgegenelement als Ausnehmung in der seitlichen Begrenzung des Aufnahmebereichs ausgestaltet sein, wobei das Rastelement im eingesteckten Zustand in die Ausnehmung einrastet. Alternativ kann die

_5. LU101642 seitliche Begrenzung des Aufnahmebereichs auch eine sprunghafte oder kon- tinuierliche Anderung des Abstandes der Begrenzungen aufweisen.

Das System aus Steckkontaktträger und dem wenigstens einen Steckkontakt- element kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung alternativ oder zusätz- lich auch gemäß einer oder mehrerer der nachfolgenden Ausgestaltungen ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das wenigstens eine Steckkontaktelement wenigstens ein Buchsenelement und/oder wenigstens ein Stiftelement und/oder wenigstens ein Steckerelement zur Direktkontak- tierung einer Leiterplatte und einen Verbindungsbereich auf, wobei der Ver- bindungsbereich die Kontaktierungsbereiche miteinander verbindet. In vor- teilhafter Weise ist das wenigstens eine Steckkontaktelement in dem Steck- kontaktträger durch eine Rastverbindung fixiert, wobei die Rastverbindung im Verbindungsbereich des Steckkontaktelementes angeordnet ist.

Gemäß dieser Ausgestaltung kann das wenigstens eine Steckkontaktelement in den Steckkontaktträger eingesetzt, im Detail eingesteckt, werden, wobei der Steckkontaktträger und das wenigstens eine Steckkontaktelement derart ausgestaltet sind, dass das wenigstens eine Steckkontaktelement nach dem Einstecken unmittelbar durch die Rastverbindung fixiert ist. Dadurch, dass die Rastverbindung im Verbindungsbereich des Steckkontaktelementes und damit nicht in den Kontaktierungsbereichen des Steckkontaktelementes ange- ordnet ist, hat die Rastverbindung keine Auswirkung auf die Kontaktierungs- bereiche und insbesondere nicht auf die Qualität der Kontaktierungen. Selbst eine unvollständige Verrastung führt nicht unbedingt zu einer schlechteren Kontaktqualität.

Im Ergebnis gewährleistet dieses System damit einerseits eine besonders ein- fache Verbindung des wenigstens einen Steckkontaktelementes mit dem Steckkontaktträger und andererseits eine verbesserte Kontaktierung mit wei- teren Bauelementen.

Beispielsweise ist die Rastverbindung als Hinterrastung ausgebildet. Dabei ist mit Hinterrastung gemeint, dass die Verrastung in Einsteckrichtung hinter einem an dem Steckkontaktträger angeordneten Rastelement bzw. Rastgegen- element erfolgt.

-6- LU101642 Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das wenigstens eine Steck- kontaktelement ein Rastelement, insbesondere in Form einer Rastnase oder eines Rasthakens, auf, und der Steckkontaktträger weist ein Rastgegenele- | ment, insbesondere in Form einer Ausnehmung auf, wobei das Rastelement im eingesteckten Zustand des Steckkontaktelementes mit dem Rastgegenele- ment eine Rastverbindung bildet und wobei das Rastelement im Verbin- dungsbereich des wenigstens einen Steckkontaktelementes angeordnet ist.

Denkbar ist ebenfalls, dass der Steckkontaktträger ein Rastelement, insbeson- dere in Form einer Rastnase oder eines Rasthakens, aufweist, das im einge- steckten Zustand in ein an dem wenigstens einen Steckkontaktelement ange- ordneten Rastgegenelement, insbesondere in Form einer Ausnehmung, ein- rastet.

Besonders bevorzugt sind das Rastelement und das Rastgegenelement derart ausgebildet, dass das Rastelement während des Einsteckens, vorzugsweise durch das Rastgegenelement, rückstellelastisch verformt und/oder ausgelenkt wird.

Im eingesteckten Zustand nimmt das Rastelement die ursprüngliche Form bzw.

Position ein, wodurch die Rastverbindung realisiert wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das wenigstens eine Steckkontaktelement in dem Steckkontaktträger durch genau eine Rastver- bindung fixiert.

Gemäß dieser Ausgestaltung sind neben der Rastverbindung optional weitere definierte Kontaktbereiche, insbesondere in Form von An- schlägen und/oder Auflageflächen und/oder Führungsflächen, zwischen dem wenigstens einen Steckkontaktelement und dem Steckkontaktträger vorhan- den, wobei die definierten Kontaktbereiche die Position des Steckkontaktele- mentes in dem Steckkontaktträger stabilisieren.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das wenigstens eine Steckkontaktelement derart ausgestaltet ist, dass im einge- steckten Zustand sowohl definierte Kontaktbereiche, insbesondere in Form von Anschlägen und/oder Auflageflächen und/oder Führungsflächen, mit dem Steckkontaktträger vorhanden sind, als auch Bereiche, in denen ein Zwi- schenraum zwischen den Komponenten vorhanden ist.

Ein solcher Zwischen- raum kann beispielsweise durch eine zumindest bereichsweise Ausmagerung des Steckkontaktelementes erfolgen.

In wesentlichen Bereichen, wie bei- spielsweise im Bereich des Buchsenelementes und/oder des Stiftelementes, liegt damit das wenigstens eine Steckkontaktelement nicht auf dem Steck-

-7- LU101642 kontaktträger auf. Besonders bevorzugt sind die definierten Kontaktbereiche mit dem Steckkontaktträger im Verbindungsbereich des Steckkontaktelemen- tes angeordnet.

Fine solche Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass fertigungsbedingte To- leranzen in der Ebenheit des Steckkontaktelementes und/oder des Steckkon- taktträgers im Wesentlichen keine Auswirkungen auf die Position des Steck- kontaktelementes im Steckkontaktträger haben. Gemäf einer nächsten Ausgestaltung weist das Steckkontaktelement wenigs- tens zwei Auflageflächen, vorzugsweise im Verbindungsbereich, auf, mit denen das Steckkontaktelement auf dem Steckkontaktträger aufliegt. Vor- zugsweise beträgt die Summe des Auflageflächen insgesamt weniger als 50% oder weniger als 40% oder weniger als 30% der môglichen Auflageflä- che. Besonders bevorzugt weist das Steckkontaktelement genau zwei Auflageflä- chen auf, mit denen das Steckkontaktelement auf dem Steckkontaktträger aufliegt. Diese Ausgestaltung ist ein optimaler Kompromiss zwischen einer- seits der Gewährleistung einer stabilen Position des Steckkontaktelementes in dem Steckkontaktträger und andererseits der Gewährleistung von ausrei- chend Freiraum zwischen den Komponenten, um die Auswirkung von ferti- gungsbedingten Toleranzen zu minimieren. Besonders bevorzugt weist der Steckkontaktträger wenigstens eine Anschlag- fläche zur Positionierung des wenigstens einen Steckkontaktelements in Ein- steckrichtung auf, wobei das Steckkontaktelement wenigstens eine Gegenan- schlagfläche aufweist und wobei jede Gegenanschlagfläche im eingesteckten Zustand an einer Anschlagfläche des Steckkontaktträgers anliegt. Durch eine definierte Anzahl an Anschlagflichen kann gewährleistet werden, dass das Steckkontaktelement im eingesteckten Zustand definiert positioniert ist, wo- bei die Anschlagflächen insbesondere die Bewegung des Steckkontaktele- mentes in Einsteckrichtung begrenzen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist der Steckkontaktträger wenigstens zwei Anschlagflä- chen auf, wobei das Steckkontaktelement im eingesteckten Zustand mit zwei Gegenanschlagflächen an den beiden Anschlagflächen anliegt. Auf diese Weise kann eine besonders präzise Positionierung des Steckkontaktelements in dem Steckkontaktträger gewährleistet werden.

-8- LU101642 Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das wenigstens eine Steckkontaktelement mittels Stanzen aus einem metallischen Flachmaterial hergestellt. Ein auf diese Weise hergestelltes Steckkontaktelement unterschei- det sich in vorteilhafter Weise von den aus dem Stand der Technik bekannten Stanz-Biege-Kontakten durch einen besonders einfachen Herstellungspro- zess. Ist an dem Steckkontaktelement ein Rastelement angeordnet, so kann dieses Rastelement unmittelbar beim Stanzen geformt werden. Der Steckkontaktträger besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Steckkontaktträger wenigstens drei Füh- rungselemente, insbesondere in Form von Führungsflächen, aufweist, wobei die Führungselemente das wenigstens eine Steckkontaktelement während des Einsteckens und/oder im eingesteckten Zustand in drei Raumrichtungen füh- ren und/oder stabilisieren.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist der Steckkontakt- träger wenigstens ein Führungselement, vorzugsweise in Form einer Füh- rungsschiene auf, wobei sich das Führungselement in Einsteckrichtung er- streckt und wobei zur Verbindung der Komponenten das Steckkontaktele- ment entlang des Führungselementes in den Steckkontaktträger eingesteckt wird.

Weist der Steckkontaktträger eine Mehrzahl an Steckkontaktelementen auf, so ist an dem Steckkontaktträger vorzugsweise für jedes Steckkontaktele- ment ein Führungselement, vorzugsweise in Form einer Führungsschiene, angeordnet. Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn sich das Führungselement an zwei Seiten des Steckkontaktelementes in Einsteckrichtung erstreckt, sodass ein gerades Einführen des Steckkontaktelements in den Steckkontaktträger gewährleistet werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Führungselement als Führungs- gehäuse ausgebildet, wobei sich das Führungsgehäuse an drei Seiten des Steckkontaktelements in Einsteckrichtung erstreckt. Diese Ausgestaltung ge- währleistet bereits beim Einstecken eine besonders genaue Positionierung des Steckkontaktelementes.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist das Führungsge- häuse eine Aussparung auf, in die das Rastelement des Steckkontaktelements

-9- LU101642 im eingesteckten Zustand einrastet. In dieser Ausgestaltung wirkt die Aus- sparung des Führungsgehäuses als Rastgegenelement.

Neben den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen kann das wenigstens eine Steckkontaktelement auch ein oder mehrere der nachfolgenden Merkmale aufweisen.

Gemäß einer Ausgestaltung ist das Steckkontaktelement durch Stanzen her- gestellt und in wenigstens einem Kontaktierungsbereich durch Prägen nach- bearbeitet. Durch die plastische Verformung wird eine Verbesserung der Oberflächenqualität sowie der durch den Stanzprozess entstandenen Schnitt- kanten erreicht. Besonders bevorzugt ist das Steckkontaktelement sowohl im Bereich des Buchsenelementes als auch im Bereich des Stiftelements ge- prägt, sodass im Ergebnis die elektrische Anbindung an das Steckkontaktele- ment verbessert werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Buchsenelement zumindest bereichsweise verjüngt. Dies hat den Vorteil, dass im Bereich der Verjüngung nach dem Stanzen eine einfache und präzise Kalibrierung des Kontaktôff- nungsmaBes möglich ist.

Fine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Steckkontaktelementes zeichnet sich dadurch aus, dass das Stiftelement derart verbreitert ist, dass das Stiftele- ment breiter ist als die Materialdicke des übrigen Teils des Steckkontaktele- mentes. Dies hat den Vorteil, dass bei der Anbindung des Stiftelements der Kontakt aufgrund der VorgroBerung der Überlagerungsfläche leichter zustan- de kommt. Beispielsweise kann das Stiftelement durch plastisches Verfor- men nach dem Stanzen verbreitert sein.

Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die eingangs dargelegte Aufgabe durch einen eingangs beschriebenen Steckkontaktträger mit wenigstens einem Steckkontakt zur Verwendung in einem Direktsteck- verbinder dadurch gelöst, dass der Träger die Merkmale gemäß einer der zu- vor beschriebenen Ausgestaltungen des Steckverbinders aufweist.

Gemäße einer dritten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die eingangs dargelegte Aufgabe durch ein eingangs beschriebenes Gehäuse zur Verwen- dung in einem Direktsteckverbinder dadurch gelöst, dass das Gehäuse die

-10- LU101642 Merkmale gemäB einem der zuvor beschriebenen Direktsteckverbinder auf- weist.

Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Direkt- steckverbinders mit einem Gehäuse und einem Steckkontaktträger, wobei das Gehäuse einen Aufnahmebereich für den Steckkontaktträger aufweist, um- fassend die folgenden Verfahrensschritte: - Einstecken von wenigstens einem Steckkontaktelement in den Steckkon- taktträger, wobei vorzugsweise das wenigstens eine Steckkontaktelement un- mittelbar nach dem Einstecken durch eine Rastverbindung in seiner Position form- und/oder kraftschlüssig fixiert ist, - Einstecken des das wenigstens eine Steckkontaktelement aufweisenden Steckkontaktträgers in den Aufnahmebereich des Gehäuses, wobei der Steck- kontaktträger unmittelbar nach dem Einstecken in seiner Position form- und/oder kraftschlüssig fixiert ist.

Vorzugsweise eignet sich das Verfahren zur Herstellung der zuvor beschrie- benen Direktsteckverbinder.

Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeit den erfindungsge- mäßen Direktsteckverbinder, den erfindungsgemäßen Steckkontaktträger und das erfindungsgemäße Gehäuse sowie das erfindungsgemäße Verfahren aus- zugestalten und weiterzubilden.

Dazu wird verwiesen sowohl auf die den un- abhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Steckkontaktträgers mit drei Steckkontakten, Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des Steckkontakt- trägers im zusammengesteckten Zustand zusammen mit dem Aufnahmebereich eines Gehäuses, Fig. 3 das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel im eingesteckten Zustand zusammen mit einer Leiterplatte,

-11- LU101642 Fig. 4 das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel im eingesteckten Zustand in Draufsicht, Fig. 5a einen vergrößerten Ausschnitt A aus Fig. 4, Fig. 5b einen vergrößerten Ausschnitt B aus Fig. 4 und Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Direktsteckverbinders. In Fig. 1 ist dargestellt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Steckkontaktträ- gers 2 mit drei Steckkontaktelementen 3 in nicht verbundenem Zustand. Die Steckkontaktelemente 3 und der Steckkontaktträger 2 sind derart ausgestal- tet, dass die Steckkontaktelemente 3 zur Verbindung und zur Positionierung in den Steckkontaktträger 2 eingesteckt werden können und dass die Steck- kontaktelemente 3 in dem Steckkontaktträger 2 durch eine Rastverbindung positioniert und fixiert werden. Hierzu weist jedes Steckkontaktelement 3 ein Rastelement 10 auf, das im verbundenen Zustand in ein am Steckkontaktträ- ger 2 angeordnetes Rastgegenelement 11 einrastet. Somit können aufwendige Verfahren zur Vorpositionierung sowie zur Verbindung der Steckkontaktele- mente 3 mit dem Steckkontaktträger 2 vermieden werden.

Der Steckkontaktträger 2 ist zudem derart ausgestaltet, dass er in einen Auf- nahmebereich 4 eines Gehäuses 17 einsetzbar ist.

Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 dargestellten Steckkontaktträger 2 sowie die Steck- kontaktelemente 3 im eingesteckten Zustand. Zudem ist der Aufnahmebe- reich 4 des Gehäuses 17 des Direktsteckverbinders 1 dargestellt. Der Aufnah- mebereich 4 weist sich in Einsteckrichtung erstreckende seitliche Begrenzun- gen 5 in Form von Seitenwänden auf, die den Steckkontaktträger 2 positio- nieren und die Einsteckbewegung führen bzw. begrenzen. Zudem sind der Steckkontaktträger 2 und der Aufnahmebereich 4 derart ausgebildet, dass der Steckkontaktträger 2 erst im vollständig eingesteckten Zustand form- und/oder kraftschlüssig fixiert wird. Während des Finsteckvorgangs ist dem- nach eine Spielpassung vorhanden, sodass der Steckkontaktträger 2 in Ein- steckrichtung bewegt werden kann.

Weiterhin weisen die Seitenwände bzw. die Seitenkanten 6 des Steckkontakt- trägers 2 jeweils ein Rastelement 7 auf, das im eingesteckten Zustand in ein Rastgegenelement, hier in Form einer Ausnehmung 9, in die seitliche Be-

-12- LU101642 grenzung 5 des Aufnahmebereichs 4 einrastet. Durch die so gebildete Rast- verbindung wird der Steckkontaktträger 2 in seiner Position fixiert, insbeson- dere wird verhindert, dass der Steckkontaktträger 2 aus dem Gehäuse 17 her- ausrutscht.

Fig. 3 zeigt das in Fig. 2 dargestellte System aus einem Steckkontaktträger 2 und dem Aufnahmebereich 4 des Gehäuses im eingesteckten Zustand. Durch die Fixierung des Steckkontaktträgers 2 im Aufnahmebereich 4 sind eben- falls die Steckkontaktelemente 3 in ihrer Position fixiert, sodass eine beson- ders vorteilhafte Anbindung an eine Leiterplatte 8 erfolgen kann. Zur Kon- taktierung der Leiterplatte 8 weisen die Steckkontaktelemente 3 Steckerele- mente auf, die derart ausgebildet sind, dass sie eine Verbindung durch Einste- cken in entsprechende Kontaktbohrungen in der Leiterplatte 8 gewährleisten. Zudem weist der Aufnahmebereich 4 des Gehäuses 17 einen Boden 14 auf, der bei der Verbindung des Direktsteckverbinders mit einer Leiterplatte 8 die auf die Steckkontaktelemente 3 wirkende Kraft aufnimmt und so die Steck- kontaktelemente 3 entlastet.

In Fig. 4 ist der in das Gehäuse 17 eingesteckte Steckkontaktträger 2 sowie der Aufnahmebereich 4 des Gehäuses 17 in Schnittdarstellung dargestellt. Zur Fixierung in dem Aufnahmebereich 4 weist der Steckkontaktträger 2 ein Rastelement 7 auf, das im dargestellten eingesteckten Zustand in eine Aus- nehmung 9 der seitlichen Begrenzung 5 des Aufnahmebereichs 4 eingerastet ist.

Die Seitenwände bzw. die Seitenkanten 6 des Steckkontaktträgers 2 und die seitlichen Begrenzungen 5 des Aufnahmebereichs 4 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet, dass zu Beginn des Einsteckvor- gangs eine Spielpassung vorliegt, die das Einstecken des Steckkontaktträgers 2 ermöglicht und dass erst im letzten Moment des Finsteckens der Steckkon- taktträger 2 durch eine Presspassung fixiert wird. Hierzu ist sowohl im in Einsteckrichtung vorderen Bereich als auch im in Einsteckrichtung hinteren Bereich eine UbermaBpassung vorhanden, die in den Fig. 5a und 5b in ver- größerter Ansicht dargestellt ist.

Fig. 5a zeigt die Übermaßpassung 13 im in Einsteckrichtung vorderen Teil A des Steckkontaktträgers 2. Zur Realisierung der Übermaßpassung 13 weist die seitliche Begrenzung 5 des Aufnahmebereichs 4 eine Stufe 12 auf, sodass der Abstand der seitlichen Begrenzung 5 des Aufnahmebereichs 4 im Be-

-13- LU101642 reich der ÜbermaBpassung 13 geringer ist als der Abstand der Seitenwände bzw. der Seitenkanten 6 des Steckkontaktträgers 2.

Fig. 5b zeigt die Ubermafpassung 13 im in Einsteckrichtung hinteren Teil B des Steckkontaktträgers 2. In diesem Bereich weist die Seitenwand 6 des Steckkontaktträgers 2 zur Realisierung der ÜbermaBpassung 13 eine Stufe 12 auf, womit im Bereich der UbermaBpassung 13 der Abstand der Seiten- wände 6 des Steckkontaktträgers 2 größer ist als der Abstand der seitlichen Begrenzungen 5 des Aufnahmebereichs 4. Zudem weist die Seitenwand 6 des Steckkontaktträgers 2 einen Winkel zu der seitlichen Begrenzung 5 des Aufnahmebereichs 4 auf, wodurch sich in Einsteckrichtung eine Einlauf- schräge ergibt, die das Finstecken des Steckkontaktträgers 2 erleichtert.

In Fig. 6 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Direktsteckverbinders darge- stellt, wobei der Direktsteckverbinder 1 wie Fig. 3 dargestellt, ausgebildet ist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: - Einstecken 15 von wenigstens einem Steckkontaktelement 3 in den Steck- kontaktträger 2, wobei das wenigstens eine Steckkontaktelement 3 unmittel- bar nach dem Einstecken durch eine Rastverbindung in seiner Position form- und/oder kraftschlüssig fixiert ist und - Einstecken 16 des das wenigstens eine Steckkontaktelement 3 aufweisen- den Steckkontaktträgers 2 in den Aufnahmebereich 4 des Gehäuses, wobei der Steckkontaktträger 2 unmittelbar nach dem Einstecken in seiner Position form- und/oder kraftschlüssig fixiert ist.

-14- LU101642 Bezugszeichen 1 Direktsteckverbinder 2 Steckkontakttriger 3 Steckkontakt 4 Aufnahmebereich |

5 Seitenwand des Aufnahmebereichs 6 Seitenwand des Steckkontaktträgers 7 Rastelement 8 Leiterplatte

9 Ausnehmung 10 Rastelement 11 Rastgegenelement 12 Stufe 13 Übermaßpassung

14 Boden 15 Einstecken von wenigstens einem Kontaktelement 16 Einstecken des Steckkontaktträgers 17 Gehäuse

Claims (16)

-15- LU101642 Patentanspriiche

1. Direktsteckverbinder (1) zur elektrischen Verbindung zweier Kompo- nenten, insbesondere zur Verbindung eines Bauteils mit einer Leiterplatte (8), umfassend ein Gehäuse (17) und wenigstens einen Steckkontaktträger (2), wobei der Steckkontaktträger (2) wenigstens ein Steckkontaktelement (3) aufweist und wobei der Steckkontaktträger (2) im verbundenen Zustand in dem Gehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (17) einen Aufnahmebereich (4) aufweist, wobei der Auf- nahmebereich (4) wenigstens zwei, vorzugsweise seitliche, Begrenzungen (5) aufweist, wobei die wenigstens zwei Begrenzungen (5) des Aufnahmebe- reichs (4) den Steckkontaktträger (2) form- und/oder kraftschlüssig fixieren.

2. Direktsteckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckkontaktträger und der Aufnahmebereich (4) des Gehäuses (17) derart ausgestaltet sind, dass der Steckkontaktträger (2) in den Aufnahmebe- reich (4) eingeschoben werden kann und dass während des Einschiebens zu- nächst eine Spielpassung vorliegt und erst im vollständig eingesteckten Zu- stand der Steckkontaktträger (2) durch wenigstens eine Presspassung fixiert wird.

3. Direktsteckverbinder (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass im eingesteckten Zustand die Presspassung durch eine Uber- gangspassung oder eine ÜbermaBpassung realisiert ist.

4. Direktsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckkontaktträger (2) im eingesteckten Zustand durch wenigstens zwei Presspassungen positioniert und/oder fixiert wird, wobei vorzugsweise eine Presspassung im in Einsteckrichtung hinteren Be- reich des Steckkontaktträgers (2) realisiert ist und wobei eine zweite Press- passung im in Einsteckrichtung vorderen Bereich realisiert ist.

5. Direktsteckverbinder (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass im nicht verbundenen Zustand der Abstand der Seitenwände oder der Seitenkanten (6) des Steckkontaktträgers (2) zumindest bereichswei-

-16- LU101642 se größer ist als der Abstand der, vorzugsweise seitlichen Begrenzungen (5) des Aufnahmebereichs (4).

6. Direktsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die, vorzugsweise seitlichen, Begrenzungen (5) des Aufnahmebereichs (4) des Gehäuses (17) und/oder die Seitenwände bzw. die Seitenkanten (6) des Steckkontaktträgers (2) zumindest bereichsweise nicht parallel zueinander ausgerichtet sind, sondern dass sich der Abstand der Be- grenzungen (5) in Einsteckrichtung des Steckkontaktträgers (2) verringert.

7. Direktsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine, vorzugsweise seitliche, Begrenzung (5) des Aufnahmebereichs (4) nicht parallel zu der angrenzenden Seitenwand bzw. Seitenkante (6) des Steckkontaktträgers (2) ausgebildet ist. ;

8. Direktsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Seitenwand bzw. Seitenkante (6) des Steckkontaktträgers (2) nicht parallel zu der angrenzenden, vorzugsweise seitlichen, Begrenzung (5) des Aufnahmebereichs (4) ausgebildet ist.

9. Direktsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine, vorzugsweise seitliche, Begrenzung (5) des Aufnahmebereichs (4) und/oder wenigstens eine Seitenwand oder eine Seitenkante (6) des Steckkontaktträgers (2) wenigstens eine Stufe auf- weist,

10. Direktsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (4) wenigstens drei Begrenzun- gen (5) aufweist, sodass die Begrenzungen (5) den Steckkontaktträger (2) im verbundenen Zustand an wenigstens drei Seiten umschließen.

11. Direktsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (4) des Gehäuses (17) einen Bo- | den (14) aufweist, wobei der Boden (14) der aufzusteckenden Leiterplatte (8) gegenüberliegend angeordnet ist.

12. Direktsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (17) im Aufnahmebereich (4) eine seitli- | che Öffnung aufweist, wobei die seitliche Öffnung im Wesentlichen senk- | |

-17- LU101642 recht in Bezug auf die Steckrichtung der anzubindenden Leiterplatte (8) aus- gerichtet ist.

13. Direktsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckkontaktträger (2), vorzugsweise im Bereich der Seitenwände oder der Seitenkanten (6) wenigstens ein Rastelement (7), beispielsweise in Form einer Rastnase oder eines Rasthakens aufweist, wobei das wenigstens eine Rastelement (7) im eingesteckten Zustand in einem Rastgegenelement, beispielsweise in Form einer Ausnehmung (9), das vor- zugsweise im Bereich einer Begrenzung (5) des Aufnahmebereichs (4) des Gehäuses (17) angeordnet ist, einrastet.

14. Steckkontaktträger (2) mit wenigstens einem Steckkontaktelement (3) zur Verwendung in einem Direktsteckverbinder (1) gemäß einem der An- sprüche 1 bis 13, wobei der Steckkontaktträger (2) die Merkmale gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 aufweist.

15. Gehäuse (17) mit einem Aufnahmebereich (4) zur Verwendung in einem Direktsteckverbinder (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Gehäuse (17) die Merkmale gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 auf- weist.

16. Verfahren (18) zur Herstellung eines Direktsteckverbinders (1) mit einem Gehäuse und einem Steckkontaktträger (2), wobei das Gehäuse einen Aufnahmebereich (4) für den Steckkontaktträger (2) aufweist, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: - Einstecken (15) von wenigstens einem Steckkontaktelement (3) in den Steckkontaktträger (2), wobei vorzugsweise das wenigstens eine Steckkon- taktelement (3) unmittelbar nach dem Einstecken durch eine Rastverbindung in seiner Position form- und/oder kraftschlüssig fixiert ist, - Einstecken (16) des das wenigstens eine Steckkontaktelement (3) aufwei- senden Steckkontaktträgers (2) in den Aufnahmebereich (4) des Gehäuses, wobei der Steckkontaktträger (2) unmittelbar nach dem Einstecken in seiner Position form- und/oder kraftschlüssig fixiert ist.