Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Kartenrandsteckverbinder nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 . Der Kartenrandsteckverbinder bestehend aus zumindest einem elektrischen Kontakt und einem Isolierkörper in dem der zumindest eine, elektrische Kontakt aufgenommen ist.

Derartige Steckverbinder werden benötigt um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Steckverbinder und einer Leiterkarte, einer sogenannten PCB oder gedruckten Leiterkarte herzustellen. Dabei werden die einzelnen elektrischen Kontakte des Steckverbinders mittels des Kartenrandsteckverbinders mit elektrischen Leitungen auf der Leiterkarte verbunden.

Derartige Kartenrandsteckverbinder werden seitlich, auf eine Stirnseite einer Leiterkarte gesteckt. Der Isolierkörper weist dazu vorteilhaft einen Schlitz auf, in welchen die Leiterkarte eingeführt werden kann. Im

Schlitz ist der zumindest eine, elektrische Kontakt des Kartenrandsteckverbinder so angeordnet, dass dieser die Ober- oder/und Unterseite der elektrischen Leiterkarte, die in dem Schlitz aufgenommen ist, kontaktiert.

Bereits bekannte Lösungen, die ebenfalls Kartenrandsteckverbinder betreffen sind meist für saubere Umgebungen vorgesehen. Daher müssen derartige Kartenrandsteckverbinder kein Umweltdichtes System aufweisen. Die Kontakte, welche die Leiterkarte kontaktieren sind meist frei zugänglich. Vor Staub, Dreck und Feuchtigkeit müssen diese nicht geschützt sein, da Kartenrandsteckverbinder in sauberen Umgebungen, zumeist in geschlossenen Gehäusen eingesetzt werden. Aus der US 4,795,354 ist eine Staub-Kappe für Leiterkartensteckverbinder bekannt, welche eine dreiteilige Dichtung aufweist. Die Dichtung ist dafür ausgelegt, eine eingesteckte Leiterkarte abzuwischen und gleichzeitig den Leiterkartensteckverbinder im unbestückten Zustand zu schützen.

Die DE 26 06 555 A1 offenbart einen Steckverbinder, welcher auf seiner Steckseite über eine Schutzschicht verfügt die den Steckverbinder vor dem Eindringen von Umwelteinflüssen schützt. Die Schutzschicht des Steckverbinders ist als Siegel ausgelegt und wird beim Stecken von Kontakten in den Steckverbinder durchtrennt und aufgebrochen.

Die US 2007/0212918 A1 offenbart ein Steckverbindersystem bestehend aus einem Stecker und einer Buchse. Die Buchse verfügt dabei über ein innenliegendes Verschlusselement, welches die Buchse von der Innenseite her gegen äußere Umwelteinflüsse abdichtet. Durch Einführen des Steckers in die Buchse wird das Verschlusselement weiter ins Innere gedrückt und ein Stecken möglich. Beim Trennen der Verbindung schließt das Verschlusselement, federbeaufschlagt wieder die Buchse von innen.

Aus der US 2014/0148019 A1 ist eine Steckverbinderanordnung bekannt, aus einem Kabel welches an einem Ende mit einer Leiterplatte elektrisch leitend verbunden ist. Die Verbindung zwischen Kabel und Leiterplatte ist durch eine Vergussmasse umspritzt. Die Leiterplatte ist zur Kontaktierung des Kabels mit einer Steckerbuchse vorgesehen.

Nachteilig wirkt sich bei derartigen Kartenrandsteckverbindern aus, dass beim Einsatz in feuchten oder dreckigen Umgebungen Fremdkörper, Dreck, Schmutz und Feuchtigkeit in den Steckverbinder gelangen können. Eine sichere und vollständige Kontaktierung kann nicht mehr gewährleistet werden. Zudem sind derartige Kartenrandsteckverbinder nicht zum Umgießen oder Umspritzen geeignet. Das eindringende Material würde die Kontaktierung gefährden. Auch ist ein Verbiegen der elektrischen Kontakte beim Aushärten von Gieß- oder Spritzmaterial nicht wünschenswert.

Aufgabenstellung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Kartenrandsteckverbin- der so auszubilden, dass dieser sicher gegen das Eindringen von Fremdstoffen wie Schmutz, Dreck oder Feuchtigkeit, insbesondere Spritz- und Gießmaterial ist.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsbeispiele der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.

Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem besteht darin, dass bekannte Kartenrandsteckverbinder sich nicht vergießen lassen. Aus diesem Grund vermeidet man es solche Steckverbinder zu vergießen. Als Alternative werden solche Steckverbinder meist als aufwendige und teure Lötvarianten realisiert.

Durch das Einsetzen einer Blende im Kontaktbereich des Steckverbinders können die Kontakte vor der Vergussmasse geschützt werden. Die Blende garantiert einen geschützten Innenraum des Steckverbinders. Ein Vergießen und Umspritzen des Steckverbinders wird so möglich.

Durch den Schutz der Kontakte vor der Vergussmasse können erstmals Federkontakte eingesetzt werden. Dies war vorher bei Kartenrand- steckverbindern nicht möglich. Durch den Einsatz von Federkontakten entfällt der Kosten- und Zeitintensive Einsatz von Lötkontakten. Der Steckverbinder wird einfach auf die Leiterkarte gesteckt und kann vergossen werden„Plug & Play".

Der Einsatz von Federkontakten für solche Applikationen wurde bisher nicht betrachtet. Ein Einsatz der Idee wäre nicht nur für Neuentwicklungen denkbar, sondern auch als Ersatz für vorhandene Lösungen.

Beim der Erfindung handelt es sich um einen Kartenrandsteckverbinder zur Kontaktierung von elektrischen Leitungen mit einer Leiterkarte, speziell mit dem Randbereich einer Leiterkarte.

Die Erfindung beschreibt einen Kartenrandsteckverbinder zur elektrischen Kontaktierung einer Leiterkarte 4 an dessen Randbereich. Der erfindungsgemäße Kartenrandsteckverbinder weist spezielle Eigenschaften zum sicheren Verguss oder zum Umspritzen auf.

Dazu ist der Kartenrandsteckverbinder aus einem Isolierkörper 1 mit darin angeordneten elektrischen Kontakten 2 gebildet. Eine Kontaktseite 12 des Isolierkörpers 1 weist einen Schlitz 13 zur Aufnahme der Leiterkarte 4 auf und ist mit einer Blende 3 versehen.

Die Blende 3 dient zur Abdichtung des Übergangs zwischen Kartenrandsteckverbinder und Leiterkarte 4. Durch die Abdichtung der Leiterkarte 4 ist beim Verguss oder beim Umspritzen des Kartenrandsteck- verbinders das Eindringen von Material nicht möglich.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Kartenrandsteckverbinder in Explosionsansicht;

Fig. 2 einen Kartenrandsteckverbinder mit nicht kontaktierter Leiterkarte; Fig. 3 einen Kartenrandsteckverbinder mit kontaktierter Leiterkarte;

Fig. 4 einen Kartenrandsteckverbinder mit kontaktierter Leiterkarte im

Querschnitt;

Fig. 5 einen Kartenrandsteckverbinder mit Blick auf eine Kontaktseite; Fig. 6 einen Kartenrandsteckverbinder im Querschnitt;

Fig. 7 ein vereinzelter elektrischer Kontakt;

Fig. 8 einen umgossenen Kartenrandsteckverbinder mit kontaktierter Leiterkarte; und

Fig. 9 einen umgossenen und umspritzten Kartenrandsteckverbinder mit kontaktierter Leiterkarte.

Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.

Die Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kartenrandsteckverbinder, bestehend aus einem Isolierkörper 1 , vier elektrischen Kontakten 2, sowie einer Blende 3. Der Isolierkörper 1 weißt hier rechts dargestellt eine Kontaktseite 12 auf, welche Zugang zu vier Kontaktaufnahmen ermöglicht. Die Kontaktaufnahmen sind zur Aufnahme der vier elektrischen Kontakt 2 vorgesehen.

Kartenrandsteckverbinder mit einer anderen Anzahl von elektrischen Kontakten 2 ist hier auch denkbar. Vier elektrische Kontakte 2 sind lediglich beispielhaft und nicht die Erfindung beschränkend dargestellt.

Im rechten Bereich der Figur 1 ist die Blende 3 dargestellt. Diese ist zum umweltdichten Verschluss des Kartenrandsteckverbinders, speziell der Kontaktseite 12 des Kartenrandsteckverbinders vorgesehen. Die Blende 3 wird nach Aufnahme und Montage der elektrischen Kontakte 2 in den Kontaktaufnahmen vor die elektrischen Kontakte 2 gesetzt und verschließt so die Kontaktseite 12.

In der dargestellten Ausführungsform weist die Blende 3 eine umlaufende Erhebung 34 auf, welche in eine umlaufende Nut 14 des Isolierkörpers 1 eingreift. So kann ein umweltdichter Sitz und Abdichtung der Blende 3 im Isolierkörper 1 sichergestellt werden. Dadurch ist kein weiterer Arbeitsschritt wie zum Beispiel das Verkleben der Blende 3 in den Isolierkörper 1 nötig.

Der genaue Sitz der Blende 3 im Isolierkörper 1 wird in Figur 6 noch einmal genauer im Detail dargestellt.

In der Figur 2 ist ein erfindungsgemäßer Kartenrandsteckverbinder mit einer zur Kontaktierung vorgesehenen Leiterkarte 4 dargestellt. Durch einen Schlitz 33 in der Blende 3 sind die elektrischen Kontakte 2 teilweise erkennbar, die zur elektrischen Kontaktierung der Leiterkarte 4 vorgesehen sind.

Durch den Schlitz 33 kann die Leiterkarte 4 in den Kartenrandsteckverbinder eingeschoben werden. Zweckmäßig befinden sich auf der Leiterkarte 4 im Bereich der in den Kartenrandsteckverbinder eingesteckt wird Kon- taktpads die von den elektrischen Kontakten 2 kontaktiert werden.

Auf der Rückseite des Isoliergehäuse 1 , der Kontaktseite 1 1 , sind die elektrischen Kontakte 2 erkennbar. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die hinteren Bereiche 21 der elektrischen Kontakte 2 als Stiftkontakte ausgebildet und reichen aus dem Isolierkörper 1 heraus. Diese bilden mit der Kontaktseite 1 1 des Isolierkörpers einen Stecker zum Anschluss eines Gegensteckers. Je nach Ausführungsform können die hinteren Bereiche 21 der elektrischen Kontakte 2 auch als Buchsenkontakt ausgebildet sein. Denkbar sind ebenfalls andere Kontaktierungsmöglichkeiten wie Schneidklemmen, Lötanschlüsse oder Käfigzugfedern.

Eine im Kartenrandsteckverbinder kontaktierte Leiterplatte 4 ist in Figur 3 dargestellt. Der Bereich der Leiterkarte 4 mit Kontaktpads ist vollständig in den Kartenrandsteckverbinder eingeschoben. Der Kartenrandsteckverbinder ist somit auf den Kartenrand der Leiterkarte 4 aufgesteckt.

Die Leiterkarte 4 ist durch den Schlitz 33 der Blende 3 geführt. Der Schlitz 33 ist dabei um geringfügig kleiner ausgeführt als die Leiterkarte 4 in dem Bereich der im Schlitz 33 sitzt. Dadurch wird ein pressender Sitz der Leiterkarte 4 im Schlitz 33 erzeugt. Der Übergang von Leiterkarte 4 zur Blende 3 wird so gegen das Eindringen von Umwelteinflüssen geschützt.

In einer weiteren Ausführungsform wäre ebenfalls denkbar den Schlitz 33 geringfügig größer auszuführen als die Leiterkarte 4, wenn der Bereich beispielsweise nur umgössen wird. Da hier keine großen Drücke auftreten ist auch so ein Eindringen von Umwelteinflüssen oder Vergussmasse gewährleistet.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Kontaktbereich der Blende 3 um den Schlitz 33 aus einem elastischen Material, das sich an die Leiterkarte 4 anlegt. Ein solcher flexibler Rand des Schlitzes 33 kann beispielsweise durch ein 2k-Spritzgussverfahren erzeugt werden. Dabei wird der Blende 3, die aus einem Kunststoff mit geringer Flexibilität besteht, ein zweiter Kunststoff im Bereich des Schlitzes 33 angespritzt. Dieser kann eine deutlich höhere Flexibilität aufweisen, als der Grundkörper der Blende. Ein Umweltdichter Übergang zwischen Blende 3 und Leiterkarte 4 kann so gewährleistet werden. Ein Kartenrandsteckverbinder mit kontaktierter Leiterkarte 4 ist in Figur 4 im Querschnitt gezeigt. Der Isolierkörper 1 ist von der ersten Kontaktseite 1 1 zur zweiten Kontaktseite 12 geschnitten dargestellt. An der zweiten Kontaktseite 12 ist die Blende 3 in den Isolierkörper 1 eingesetzt. Die Leiterkarte 4 ragt durch den Schlitz 33 der Blende 3 in den Schlitz 13 des Isolierkörpers 1 .

Im Isolierkörper 1 ist ein elektrischer Kontakt 2 sichtbar. Dieser reicht auf der ersten Kontaktseite 12 aus dem Isolierkörper 1 heraus und bildet im freiliegenden, hinteren Bereich 21 einen Stiftkontakt. Im vorderen Bereich bildet der elektrische Kontakt 2 zwei Kontaktarme 22 aus.

Die Kontaktarme 22 sind so angeordnet, dass sich mit ihren freien, federnden Enden in den Schlitz 13 des Isolierkörpers 1 ragen. Da sich in der Figur 4 die Leiterkarte 4 im Schlitz 13 befindet, kontaktieren die Kontaktarme 22 des elektrischen Kontakts 2 die Leiterkarte 4. Durch die beidseitige Kontaktierung wird sichergestellt, dass die elektrische Verbindung nicht unterbrochen wird.

Ein Kartenrandsteckverbinder ohne Blende 3 mit Blick auf die zweite Kontaktseite 12 ist in Figur 5 dargestellt. Ober und unterhalb der Schlitzes 13, der zur Aufnahme der Leiterkarte 4 vorgesehen ist, sind Kontaktarme 22 der elektrischen Kontakte 2 angeordnet. Die Kontaktarme 22 ragen jeweils leicht in den Schlitz 13 um eine eingeführte Leiterkarte 4 zu kontaktieren.

Im vorderen Bereich der Kontaktseite 12 ist ein Kragen vorgesehen, der an seiner Innenseite die umlaufende Nut 14 aufweist. Die Nut 14 ist zur Verrastung der Blende 3 vorgesehen. Die umlaufende Erhebung 34 der Blende 3 kann in die Nut 14 eingreifen und so die Blende 4 in der zweiten Kontaktseite 12 des Isolierkörpers 1 halten. Die Figur 6 zeigt einen Kartenrandsteckverbinder in einem weiteren Schnitt. Der Schnitt verläuft hier in der Ebene des Schlitzes 13 und des Schlitzes 33. Erkennbar sind vier elektrische Kontakte 2. Der rechts abgebildete, als Stiftkontakt ausgebildete hintere Bereich 21 der elektrischen Kontakte 2 befindet sich außerhalb des Isolierkörpers 1 und bildet einen Stecker. Im rechts abgebildete, vordere Bereich der elektrischen Kontakte 2 ist jeweils ein Kontaktarm 22 erkennbar, welche im Isolierkörper 1 gebettet sind.

In der zweiten Kontaktseite 12 des Isolierkörpers 1 ist zudem die Blende 3 in den Isolierkörper 1 eingesetzt. Erkennbar ist die umlaufende Erhebung 34, die in die ebenfalls umlaufende Nut 14 des Isolierkörpers 1 eingreift. Ein Herausfallen der Blende 3 aus dem Isolierkörper 1 wird so verhindert.

In den äußeren Bereichen des Schlitzes 13 sind zudem Rastarme 31 der Blende 3 dargestellt, die in den Isolierkörper 1 ragen. Die Rastarme 31 befinden sich im Wesentlichen außerhalb des Schlitzes 13. Jeweils eine halbrunde Anformung ragt in den Schlitz 13. Mittels dieser Anformung kann eine Leiterkarte 4 die in den Schlitz 13 gesteckt wird, verrastet werden.

Die halbrunden Anformungen können dabei in Ausnehmungen der Leiterkarte 4 greifen und ein Herausrutschen der Leiterkarte 4 aus dem Schlitz 13 des Isolierkörpers 1 verhindern. Auch anders gestaltete Anformungen, z.B. keilförmig oder eckig wären denkbar. Dabei besteht je nach Formgebung die Möglichkeit die Leiterplatte 4 noch aus dem Schlitz 13 zu ziehen, oder nicht.

Ein vereinzelter elektrischer Kontakt 2 ist in der Figur 7 in räumlicher Ansicht dargestellt. Der links dargestellte, vordere Bereich des elektri- sehen Kontakts 2 bildet zwei Kontaktarme 22. Diese sind zur beidseitigen Kontaktierung einer Leiterkarte 4 vorgesehen.

Der rechts dargestellte, hintere Bereich 21 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Stiftkontakt ausgebildet. Jedoch sind auch andere Ausbildung wie zum Beispiel als Buchsenkontakt, Schneidklemmkontakt, Lötkontakt oder Klemmkontakt denkbar.

Die Verbindung zwischen hinterem Bereich 21 und vorderem Bereich des elektrischen Kontakts 2 im mittleren Bereich erfolgt leicht seitlich. Dadurch ist es möglich, durch Drehung jedes zweiten Kontakts 2 im Isolierkörper 1 nur eine Art von elektrischen Kontakten 2 zu benötigen.

Die Figuren 8 und 9 zeigen jeweils einen umgossenen Kartenrandsteckverbinder mit kontaktierter Leiterkarte 4. Dabei ist der Kartenrandsteckverbinder im Bereich der zweiten Kontaktseite 12, sowie ein Teil der kontaktierten Leiterkarte 4 mit einer Vergussmasse 5 umgössen. Die Formgebung der Vergussmasse 5 kann je nach Anwendung und Gussform variieren.

Durch die Blende 3, die an der zweiten Kontaktseite 12 des Isolierkörpers angebracht ist, wird verhindert, dass beim Gießvorgang Vergussmasse 5 in den Kartenrandsteckverbinder eindringt. Diese könnte sonst die sichere Kontaktierung der elektrischen Kontakte 2 zur Leiterkarte 4 beeinträchtigen.

In einer weiterführenden Ausführungsform ist der Kartenrandsteckverbinder, sowie einzelne Bereiche des Vergussmasse 5 weiterhin mit einem Gehäuse 6 umspritzt. Dabei dient das Gehäuse 6 als Schutz des Isolierkörper 1 , der Leiterkarte 4 und der Vergussmasse 5 vor Verschmutzung und mechanischen Einwirkungen. An der vorne dargestellten, ersten Kontaktseite 1 1 des Isolierköpersl bildet das Gehäuse 6 eine Hülse mit Gewinde. Diese vervollständigt den Stecker, welcher an der ersten Kontaktseite 1 1 von den hinteren Bereichen 21 der elektrischen Kontakte 2 gebildet wird. Eine Kontaktie- rung und Verschraubung des Steckers durch einen Gegenstecker wird so möglich.

Natürlich sind auch weitere Ausgestaltungen und Formen zum Umgießen oder/und Umspritzen des Kartenrandsteckverbinders denkbar. Die dargestellte Formgebung stellt lediglich ein Beispiel dar.