HERTEL, Udo (Langer Weg 53, Regensburg, 93055, DE)
RIEPL, Thomas (Thomas-Mann-Str. 22, Bad Abbach, 93077, DE)
KERN, Tobias (Birkenweg 14, Pfatter, 93102, DE)
HERTEL, Udo (Langer Weg 53, Regensburg, 93055, DE)
RIEPL, Thomas (Thomas-Mann-Str. 22, Bad Abbach, 93077, DE)
| Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Steckerleisten mit präzise ausgerichteten Anschlusspins, bei dem eine Mehrzahl von Anschlusspins (1) in einer Steckerleiste
(2) angeordnet wird, die Anschlusspins (1) mit einem Ausrichter (4) in Kontakt gebracht werden, der die Enden (3) der Anschlusspins (1) in zueinander ausgerichteten Positionen hält, und eine aushärtbare oder von selbst aushärtende Vergussmasse (5) zwischen die Anschlusspins (1) gebracht wird, die nach dem Aushärten die Positionen der Enden (3) der Anschlusspins (1) zueinander fixiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Steckerleiste (2) mit einem Steckerleistenkörper (6) oder Gehäuse versehen wird und die Vergussmasse (5) innerhalb des Steckerleistenkörpers (6) oder Gehäuses angeordnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Enden (3) der Anschlusspins (1) durch eine Zentrierplatte (7) geführt werden und die Vergussmasse (5) mit der Zentrierplatte (7) verbunden wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Ausrichter (4) nach dem Fixieren der Positionen der Enden
(3) der Anschlusspins (1) durch die ausgehärtete Vergussmasse (5) entfernt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Anschlusspins (1) an den Enden (3) mit in einer Richtung abgewinkelten Anteilen (10) ausgebildet werden und die Enden (3) der Anschlusspins (1) mit einer ebenen Oberflä ¬ che (8) des Ausrichters (4) in Kontakt gebracht werden, mit der die Enden (3) der Anschlusspins (1) in einer Ebene gehal ¬ ten werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Enden (3) der Anschlusspins (1) in einer Mehrzahl paral ¬ leler Reihen angeordnet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Anschlusspins (1) jeweils mit einem Abschnitt (9) erhöh ¬ ter Flexibilität versehen werden, der eine lokale Verbiegung der Anschlusspins (1) durch den Ausrichter (4) ermöglicht.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Abschnitte (9) erhöhter Flexibilität durch eine Verjün ¬ gung der Anschlusspins (1) gebildet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, jeweils rückbezogen auf Anspruch 5, bei dem die Abschnitte (9) erhöhter Flexibilität außerhalb der abge ¬ winkelten Anteile (10) vorgesehen werden.
10. Steckerleiste mit einer Mehrzahl von Anschlusspins (1), die in einem Stecker ¬ leistenkörper (6) oder Gehäuse angeordnet sind, und einer die Anschlusspins (1) bereichsweise umschließenden Vergussmasse (5) .
11. Steckerleiste nach Anspruch 10, bei der die Vergussmasse (5) ein von dem Steckerleistenkörper (6) oder Gehäuse verschiedenes Material ist.
12. Steckerleiste nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Vergussmasse (5) im Inneren des Steckerleistenkörpers (6) oder Gehäuses angeordnet ist.
13. Steckerleiste nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der auf einer Seite des Steckerleistenkörpers (6) oder Gehäuses die Anschlusspins (1) in einer Richtung abgewinkelte Anteile
(10) aufweisen.
14. Steckerleiste nach Anspruch 13, bei der die Vergussmasse (5) die abgewinkelten Anteile (10) der Anschlusspins (1) bereichsweise umgibt.
15. Steckerleiste nach Anspruch 13, bei der die abgewinkelten Anteile (10) der Anschlusspins (1) von der Vergussmasse frei sind.
16. Steckerleiste nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei der die Anschlusspins (1) mit Abschnitten (9) erhöhter Flexibili ¬ tät versehen sind und die Vergussmasse (5) die Abschnitte (9) erhöhter Flexibilität umgibt .
17. Steckerleiste nach Anspruch 16, bei der die Abschnitte (9) erhöhter Flexibilität jeweils durch eine abschnittsweise Verjüngung der Anschlusspins (1) gebildet sind. |
Beschreibung
Verfahren zur Herstellung von Steckerleisten mit präzise ausgerichteten Anschlusspins und Steckerleiste
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für Steckerleisten zur Reduzierung der Längentoleranzen bei den Anschlusspins, insbesondere bei Steckerleisten mit abge ¬ winkelten Anschlusspins.
Steckerleisten werden für eine gleichzeitige elektrische Verbindung einer großen Anzahl von Anschlüssen verwendet. Eine Steckerleiste umfasst einen Steckerleistenkörper oder ein Gehäuse, das üblicherweise mittels eines Spritzgießver ¬ fahrens aus Kunststoff hergestellt wird. Darin ist eine Vielzahl von elektrischen Leitern angebracht, die voneinander getrennt sind und deren Enden jeweils beidseitig als An ¬ schlusspins oder Kontaktstifte ausgebildet sind. Das ermög ¬ licht auch eine Anordnung der Anschlusspins in mehreren Reihen. Die Leiter sind Drähte oder dünne Stifte aus Metall, die nach Bedarf geformt oder gebogen werden können. Auf diese Weise können auch abgewinkelte, zum Beispiel rechtwinklige, Steckerleisten hergestellt werden, mit denen Anschlüsse verbunden werden können, die nicht auf einer geraden Linie einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Die bei der Herstellung einer Steckerleiste angewendeten Fertigungsprozesse sind unvermeidbar mit gewissen Toleranzen behaftet, die zu Abweichungen in der Fertigungsqualität führen. Ursachen für solche Fertigungstoleranzen sind zum Beispiel eine mögliche Verwindung des Steckerleistenkörpers direkt nach dem Spritzgießprozess, eine unregelmäßige Be ¬ stücktiefe der Pins, ein unterschiedliches Materialverhalten
der Pins beim Biegen oder ähnliches. Der gesamte Toleranzbe ¬ reich der Pins wird umso größer, je länger die Pins sind und je mehr Pinreihen eine Steckerleiste hat. Größer werdende Toleranzbereiche bei den Pinlängen können teilweise dadurch kompensiert werden, dass der Herstellungsprozess zur Anbin ¬ dung der Steckerleiste an den elektrischen Schaltungsträger geeignet modifiziert wird. Die stark anwachsende Anzahl der gleichzeitig zu verbindenden elektrischen Anschlüsse sowie die steigenden Qualitätsanforderungen machen jedoch eine Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Pinlängen erforderlich. Es wird daher nach Möglichkeiten gesucht, wie Steckerleisten mit einer großen Anzahl von Anschlusspins ohne wesentlichen zusätzlichen Herstellungsaufwand mit möglichst geringen Toleranzen bei den Pinlängen hergestellt werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Steckerleisten anzugeben, mit dem bei möglichst geringem Herstellungsaufwand präzise ausgerichtete Anschlusspins mit geringen Pinlängentoleranzen hergestellt werden können. Außerdem soll eine entsprechende Steckerleiste angegeben werden.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise mit der Steckerleiste mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Beim Verfahren werden die Anschlusspins durch eine Vorrichtung, nachfolgend Ausrichter genannt, ausgerichtet und dann in ihren Positionen durch eine aushärtbare oder von selbst aushärtende Vergussmasse fixiert. Die auf einer Seite der Steckerleiste vorhandenen Enden der Anschlusspins werden hierbei vorzugsweise in einer Ebene ausgerichtet. Der Aus-
richter kann hierzu insbesondere mit einer ebenen Oberfläche versehen sein, die gegen die Enden der Anschlusspins gedrückt wird und die die zunächst unterschiedlich langen Anschluss ¬ pins derart verbiegt, dass die Enden alle in einer Ebene liegen. Damit werden die Pinlängentoleranzen ausgeglichen. Der Ausrichter kann für eine bessere seitliche Führung der Enden der Anschlusspins mit Aussparungen oder Mulden versehen sein, die sich gegebenenfalls nach innen verjüngen können und in die die Enden der Anschlusspins eingreifen, so dass die Enden der Anschlusspins beim Ausrichten in einem vorgesehenen seitlichen Abstand gehalten werden. Nach diesem Ausnivellieren wird der Bereich um die Pins mit einer Vergussmasse aufgefüllt. Nach dem Aushärten der Vergussmasse kann der Ausrichter wieder abgenommen werden, während die Anschlusspins durch die ausgehärtete Vergussmasse in der präzise ausgerichteten Position gehalten werden. Durch dieses Verfahren werden die bei der Fertigung der Steckerleisten zwangsläufig auftretenden Toleranzen erheblich reduziert. Dadurch erhöht sich auch die Prozessqualität bei der Anbindung der Steckerleiste an den elektrischen Schaltungsträger. überdies können mit diesem Verfahren Steckerleisten mit mehreren Pinreihen in einem Toleranzbereich gefertigt werden, der mit den herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht realisierbar ist.
In einer Ausführungsform wird die Vergussmasse innerhalb des Steckerleistenkörpers oder Gehäuses angeordnet. Das hat den Vorteil besonders einfacher Herstellbarkeit.
In einer alternativen Ausführungsform wird eine mit öffnungen versehene Zentrierplatte verwendet, um die Anschlusspins seitlich zueinander auszurichten. Die Vergussmasse kann in diesem Fall mit der Zentrierplatte verbunden werden. Diese Anordnung besitzt eine besonders hohe mechanische Stabilität.
Vorzugsweise wird der Ausrichter nach dem Aushärten der Vergussmasse entfernt, so dass die Enden der Anschlusspins für den elektrischen Anschluss wieder frei zugänglich sind.
Bei einer Steckerleiste mit abgewinkelten Anschlusspins, insbesondere, wenn die Enden der Anschlusspins in einer Mehrzahl paralleler Reihen angeordnet werden, gestaltet sich die Ausrichtung der Enden der Anschlusspins mit einem Ausrichter mit ebener Oberfläche, die gegebenenfalls mit Mulden zur Aufnahme der Enden der Anschlusspins versehen ist, besonders einfach.
Die Anschlusspins jeweils mit einem Abschnitt erhöhter Flexi ¬ bilität zu versehen, hat den Vorteil, dass eine lokalisierte Verbiegung der Anschlusspins durch den Ausrichter ermöglicht wird und damit einerseits sichergestellt ist, dass keine Kurzschlüsse zwischen den Anschlusspins auftreten, und ande ¬ rerseits eine ausreichende Fixierung der Anschlusspins mit einer nur bereichsweise vorhandenen Vergussmasse möglich ist. Außerhalb der Abschnitte erhöhter Flexibilität können die Anschlusspins in der gewünschten mechanischen Stabilität ausgebildet werden.
Die Abschnitte erhöhter Flexibilität lassen sich besonders einfach durch eine Verjüngung der Anschlusspins bilden. Wenn die Anschlusspins alle in derselben Richtung abgewinkelt sind, werden sie beim Kontakt mit dem Ausrichter vorzugsweise in den geraden Anteilen gebogen, die vor den abgewinkelten Anteilen, die die Enden der Anschlusspins aufweisen, vorhanden sind. Die Abschnitte erhöhter Flexibilität werden daher vorzugsweise in den geraden Anteilen der Anschlusspins, in entsprechendem Abstand von den Enden, angeordnet.
Es folgt eine genauere Beschreibung von Beispielen des Verfahrens und der Steckerleiste anhand der beigefügten Figuren.
Die Figur 1 zeigt ein Schema einer Steckerleiste im Quer ¬ schnitt .
Die Figur 2 zeigt einen Querschnitt einer Steckerleiste mit einem angesetzten Ausrichter.
Die Figur 3 zeigt einen einzelnen Anschlusspin mit einer vorgesehenen Zone erhöhter Flexibilität.
Die Figur 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer nach dem Verfahren hergestellten Steckerleiste.
Die Figur 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer nach dem Verfahren hergestellten Steckerleiste.
Dieses Verfahren ist vorrangig geeignet für Steckerleisten, deren Anschlusspins auf einer Anschlussseite abgewinkelt sind. In der Figur 1 ist eine solche Steckerleiste 2 schema ¬ tisch im Querschnitt dargestellt. Die Anschlusspins 1 sind in einem Steckerleistenkörper 6 oder Gehäuse angebracht und auf einer Seite des Steckerleistenkörpers in eine Richtung abge ¬ winkelt. Die abgewinkelten Anteile 10 der Anschlusspins 1 weisen die Enden 3 auf, die infolge der unvermeidlichen Fertigungstoleranzen nicht in einer Ebene liegen. Diese Pinlängentoleranzen sind in der Figur 1 mit den seitlich eingezeichneten Pfeilen angedeutet. Typischerweise sind bei einer derartigen Steckerleiste die Enden 3 in mehreren Reihen, in dem in Figur 1 dargestellten Beispiel in vier Reihen,
angeordnet, wobei die Reihen vor bzw. hinter der Zeichenebene fortgesetzt zu denken sind.
In der Figur 2 ist ein erster Verfahrensschritt des Verfahrens dargestellt. Die Enden 3 der Anschlusspins 1 werden mit einem Ausrichter 4 in Kontakt gebracht, der die Enden 3 der Anschlusspins 1 in zueinander ausgerichteten Positionen hält. Der Ausrichter 4 hat vorzugsweise eine ebene Oberfläche 8. Damit werden die in der Figur 1 angedeuteten Pinlängentoleranzen ausgeglichen, da die Anschlusspins 1 flexibel sind und durch den Ausrichter 4 relativ einfach in die gewünschte Position verbogen werden können. Dieses Verbiegen geschieht vorzugsweise im Bereich zwischen dem Steckerleistenkörper 6 der Steckerleiste 2 und den abgewinkelten Anteilen 10. Beim Beispiel der Figur 2 sind die abgewinkelten Anteile 10 noch durch eine Zentrierplatte 7 geführt, die mit öffnungen verse ¬ hen ist und sicherstellt, dass der vorgesehene seitliche Abstand zwischen den Enden 3 der Anschlusspins 1 eingehalten wird. Der Ausrichter 4 bewegt die Enden 3 der Anschlusspins 1 daher in der Längsrichtung der abgewinkelten Anteile 10, während die Zentrierplatte 7 dafür sorgt, dass der seitliche Abstand der Enden 3 konstant bleibt. Die Zentrierplatte 7 kann jedoch auch weggelassen werden. Die seitlichen Abstände der Enden der Anschlusspins voneinander werden in diesem Fall durch die Vergussmasse fixiert.
Die Figur 3 zeigt einen einzelnen Anschlusspin 1 mit einem geraden Anteil und einem abgewinkelten Anteil 10 auf der rechten Seite. Im geraden Anteil zwischen dem Steckerleistenkörper 6 und dem abgewinkelten Anteil 10 ist ein Abschnitt 9 erhöhter Flexibilität ausgebildet, der dafür sorgt, dass beim Aufsetzen des Ausrichters 4 eine Verformung der Anschlusspins praktisch nur oder jedenfalls hauptsächlich in diesem Ab-
schnitt 9 erhöhter Flexibilität eintritt. Die Anschlusspins 1 können daher mit einer für die Herstellung der Steckverbindung ausreichenden Stabilität hergestellt werden, während durch die Abschnitte 9 erhöhter Flexibilität dennoch erreicht wird, dass die Positionen der Enden 3 durch den Ausrichter 4 ohne allzu großen Kraftaufwand und ohne unerwünschte Verfor ¬ mungen der Steckerleiste 2 verändert werden können. Der Abschnitt 9 erhöhter Flexibilität kann zum Beispiel wie in der Figur 3 gezeigt durch eine Verjüngung des Anschlusspins 1 gebildet werden. Die Verjüngung ist in der Längsrichtung des Anschlusspins 1 auf einen kurzen Abschnitt des Anschlusspins 1 begrenzt, so dass eine Verbiegung nur lokal, in einem eingegrenzten Bereich, begünstigt wird.
Die mit dem Ausrichter 4 eingestellte Position der Enden 3 der Anschlusspins 1 wird dann mittels einer Vergussmasse fixiert. Für die Vergussmasse kann im Prinzip jedes Material verwendet werden, das in einer flüssigen oder viskosen Form in die Bereiche zwischen die Anschlusspins 1 eingebracht und anschließend ausgehärtet werden kann oder von selbst aushär ¬ tet, wie zum Beispiel ein Epoxidharz. Wenn die Vergussmasse 5 ausgehärtet ist, wird bei den bevorzugten Ausführungsformen der Ausrichter 4 weggenommen.
Die Vergussmasse kann innerhalb des Steckerleistenkörpers 6 angeordnet werden, wie das in der Figur 4 im Querschnitt für ein erstes Ausführungsbeispiel der Steckerleiste 2 darge ¬ stellt ist. Die Vergussmasse 5 wird bei der Herstellung dieses Ausführungsbeispieles in den Steckerleistenkörper 6 eingefüllt, und zwar auf derjenigen Seite, auf der die ausge ¬ richteten Enden 3 der Anschlusspins 1 vorhanden sind. Die Vergussmasse 5 kann bei diesem Ausführungsbeispiel ganz im Inneren des Steckerleistenkörpers 6 angeordnet sein, was die
Herstellung vereinfacht. Vorzugsweise besitzen die Anschluss ¬ pins 1 Abschnitte 9 erhöhter Flexibilität, wie sie anhand der Figur 3 oben beschrieben wurden. Die Vergussmasse 5 umschließt in diesem Fall vorzugsweise diese Abschnitte 9 erhöhter Flexibilität, fixiert die Anschlusspins 1 dort in der gebogenen Form und hält auf diese Weise die Enden 3 der Anschlusspins 1 in den mit dem Ausrichter 4 justierten Positionen. Eine Zentrierplatte 7 ist zusätzlich vorteilhaft, kann aber auch weggelassen sein.
Die Figur 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem die Vergussmasse 5 an der Zentrierplatte 7 angeordnet ist und so unmittelbar die abgewinkelten Anteile 10 fixiert sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können die Abschnitte 9 erhöhter Flexibilität in den Anschlusspins 1 vorgesehen werden. Es ist nicht notwendig, die Abschnitte 9 erhöhter Flexibilität mit der Vergussmasse 5 einzuschließen.
Wie den angegebenen Beispielen zu entnehmen ist, ist es nicht erforderlich, die Anschlusspins 1 vollständig mit der Ver ¬ gussmasse 5 zu umgeben und nur die für den Anschluss vorgese ¬ henen Spitzen der Anschlusspins frei zu lassen. Es genügt vielmehr, wenn mit der Vergussmasse 5 eine ausreichende Fixierung der Anschlusspins 1 in den mit dem Ausrichter 4 eingestellten Positionen bewirkt ist. Die Vergussmasse 5 wird vorzugsweise dort angeordnet, wo eine möglichst effiziente und mechanisch stabile Fixierung der Anschlusspins 1 möglich ist. Die Vergussmasse 5 kann auch in zwei oder mehr zusammenhängenden Anteilen vorhanden sein. Die Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 4 und 5 können so insbesondere miteinander kombiniert werden.
Obwohl dieses Verfahren vorzugsweise bei Steckerleisten mit in der beschriebenen Weise in derselben Richtung abgewinkelten Anteilen der Anschlusspins eingesetzt wird, kann die Fixierung der mit einem Ausrichter justierten Positionen der Anschlusspins mittels einer ausgehärteten Vergussmasse grund ¬ sätzlich auch bei geraden Steckerleisten vorgenommen werden. Wenn der Ausrichter mit einer geeignet angepassten Form ausgestaltet wird, können mit dem Ausrichter die Positionen der Enden der Anschlusspins insbesondere auch seitlich zueinander justiert werden, so dass die eingebrachte Vergussmasse auch den lateralen Abstand der Enden der Anschlusspins zueinander fixiert. Der Ausrichter kann zu diesem Zweck mit öffnungen oder Aussparungen versehen sein, in die die Enden der Anschlusspins eingreifen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Ausrichter ähn ¬ lich wie die Zentrierplatte mit durchgehenden öffnungen zu versehen und nach dem Ausrichten der Enden der Anschlusspins auf den Anschlusspins zu belassen. Die Enden der Anschluss ¬ pins müssen in diesem Fall ausreichend weit aus dem Ausrich ¬ ter ragen, so dass ein elektrischer Anschluss der Pins an einen Schaltungsträger möglich ist. Die Vergussmasse kann in diesem Fall mit dem Ausrichter verbunden werden. Eine einheitliche Längenausrichtung der Anschlusspins ist zum Bei ¬ spiel dadurch erreichbar, das die Anschlusspins in gleichmä ¬ ßigen Abständen von ihren Enden mit Schultern oder Verdickungen versehen werden, die an den Rändern der öffnungen des Ausrichters anliegen, so dass die auf der anderen Seite aus dem Ausrichter ragenden Anteile der Anschlusspins gleich lang sind. Die Vergussmasse kann auch hierbei für eine dauerhafte Fixierung der justierten Positionen vorgesehen werden.