信号分配器的制造方法
【专利说明】信号分配器
[0001]本发明涉及一种信号分配器，用于将信号主线与多个信号支线相连，所述信号分配器具有由塑料制成的壳体，所述壳体具有具备多个规则布置的贯穿孔的壳体盖，所述信号分配器具有电路板，所述电路板承载多个用于分别连接信号支线的插座，其中，在从壳体盖的后侧组装电路板时，所述插座穿过分别与其配属的贯穿孔，其中，每个插座的外壁和配属于该插座的贯穿孔的外壁略微相互间隔，使得在组装电路板之后利用灌注材料对容纳电路板的壳体空腔进行灌注时，没有灌注材料穿过贯穿孔溢出。
[0002]以上所述类型的信号分配器在文献EP 1 039 589 B1中被描述。已知的信号分配器具有由硬质塑料制成的壳体。壳体的任务在于，将信号主线与多个信号支线相连。为此，信号主线例如通过插接导板与由硬质塑料制成的电路板的导体电路相连。电路板承载多个规则布置的插座。壳体具有与插座数相当数量的贯穿孔，当完全配置好的电路板装入壳体空腔时，插座能够穿过贯穿孔。在此，电路板一直置入壳体空腔，直至插座和相应的物料穿过贯穿孔。电路板卡锁在最终位置中。随后利用塑料灌注材料灌注壳体空腔，灌注材料被硬化。贯穿孔的内边缘与插座的外边缘之间的间隙必须最小，因为否则在灌注时灌注材料就会穿过间隙。因为电路板和壳体由不同的制造企业制造，在制造时肯定保持了较高的公差。这使制造变得昂贵，或者说在去除公差时导致在电路板上的应力，该应力使与由电路板所承载的电子元件的电接触受到不利影响。
[0003]本发明所要解决的技术问题在于，对已知的信号分配器在制造技术上进行改进。
[0004]所述技术问题是通过由权利要求给出的本发明解决的。
[0005]首先并且主要建议，壳体盖或者包含壳体盖的壳体和电路板由硬质塑料制成。这种塑料的断裂伸长率优选最大为5%。所述塑料由此还可以纤维增强。所述开口具有由软质塑料制成的边缘，该软质塑料的断裂伸长率优选最小为100%。由此甚至可以以不足尺寸制造所述开口。该制造公差可以比在现有技术中必须实施的制造公差明显更大。开口的边缘可以在径向方向上弹性屈服。在此，当软质塑料部件具有数毫米、尤其1至2_的径向延伸量时就足够了。在本发明的一种优选的设计方式中，开口的边缘由注塑在壳体盖上的环形衬套构成。这优选通过两部件注塑法制成。软质塑料部件的邵氏硬度可以在50A至70D的范围内。各个环形衬套可以借助接条相互连接。环形衬套优选形状配合地固定在开口上或开口中。为此，硬质塑料部件的开口可以构成环形接条，注入的软质塑料部件的材料环绕所述环形接条。塑料部件此外优选由这种材料制成，从而使硬质塑料部件和软质塑料部件的表面在其交界面上相互粘附地连接。软质塑料部件此外还可以具有光导部件。软质塑料部件此外还可以具有光导区段，由电路板承载的发光二极管在所述光导区段上形成接触。该光导区段还尤其通过接条与环形衬套相连，从而使环形衬套能发光，所述光由发光二极管发射并且耦合进光导区段中。发光二极管是固定在电路板的顶侧上的部件。发光二极管借助安装在电路板上的导体电路供电。优选设有器件，电路板借助所述器件固定在壳体盖上的卡座中。为此，插座的外壁构成卡锁台。该卡锁台搭接环形衬套的台阶。环形衬套的台阶可以是环形衬套的面朝壳体盖的正面。插座的卡锁台可以由插座的外壁的环形凸肩或环形槽构成。插座的外壁可以尤其由金属制套筒件构成。该套筒件插在插座的由塑料制成的芯件中。在插座的芯件内部具有由金属制成的连接器引脚，所述连接器引脚具有固定座。该固定座用于将插座焊接固定在电路板上。为此，电路板具有开口，焊接固定引脚穿过所述开口。插座的芯件此外还可以构成支撑凸起，所述支撑凸起支撑在电路板上。贯穿孔或插座具有规则的布置。贯穿孔或插座可以成排或成列地布置在壳体盖的顶侧上。对于该布置优选的是，贯穿孔的中心位于矩形的顶点上。则所有的贯穿孔或插座位于垂直交叉的直线的相互等距间隔的顶点上，从而得到多个相邻的设计相同的矩形，所述矩形的顶点分别具有开口或插座。然而矩形边的长度则受公差所限而有所不同。通过软质塑料部件还可以构成固定套筒，所述固定套筒在组装状态下贯穿电路板的开口。支线具有与插座相适配的对应插头，所述对应插头能够插入或旋拧在插座中，从而使构成信号支线的电缆的缆芯与插座的电触头形成导电连接。信号主线可以通过插塞接点与电路板的导体电路相连。然而还可以规定，信号主线由电缆构成，所述电缆装入、尤其喷注到壳体的开口中。插座优选具有圆形的横截面。插座的外径大于环形衬套的内径。由此当插座移动穿过所述环形衬套时，环形衬套略微扩张。在此，环形衬套可以在不同的周向位置上不同程度地变形，从而使环形衬套不仅具有公差补偿的作用，而且还具有密封作用。1_至2_厚度的环形衬套可以同样消除较高的公差。该环形衬套避免了，在将电路板装入壳体空腔中之后，射入壳体空腔中的尤其透明的灌注材料经过插座外壁触及到壳体盖的正面。
[0006]以下结合附图对本发明的实施例进行阐述。在附图中:
[0007]图1示出根据本发明的信号分配器的立体图，其中，为简明起见仅在壳体盖2的两个贯穿孔5中未不出插座11 ；
[0008]图2不出根据图1的视图，然而其不出了所有贯穿孔中的插座；
[0009]图3示出根据图2的剖切线II1-1II的剖面图；
[0010]图4示出根据图3的剖切线IV-1V的放大剖面图；
[0011]图5不出根据图4的剖切线V-V的放大剖面图；
[0012]图6示出根据图2的剖切线V1-VI的剖面图；
[0013]图7示出大致根据图6的剖切线VI1-VII的剖面图；
[0014]图8为阐释信号分配器的不同部件的设计而示出拆解图；
[0015]图9示出根据图7的视图，然而其带有改良的软质塑料部件20 ;
[0016]图10示出根据图8的拆解图，然而其带有图9所示的软质塑料部件；
[0017]图11示出根据图5的视图，然而其带有台阶16。
[0018]在附图中示出壳体1，所述壳体由纤维增强的硬质塑料制成。壳体1构成了壳体盖2和壳体壁3。壳体盖2的后侧和壳体壁3包绕出壳体空腔4。壳体盖2具有总共八个规则布置的贯穿孔5，所述贯穿孔具有圆形的横截面。此外，壳体盖2还具有多个开口 6，所述开口用于光显示。在开口 7中插入信号主线的电缆。壳体1的材料是脆性的、尤其纤维增强的塑料，其具有较小的断裂拉伸。所述断裂拉伸为小于5%。当材料拉伸超过5%时，该材料断裂。
[0019]贯穿孔5的由硬质塑料壳体盖2构成的边缘具有沿径向向内指向的环形接条8。所述环形接条8的指向壳体2的正面的侧壁与壳体盖2的正面略微相互间隔。
[0020]附图还示出了电路板10，所述电路板同样由纤维增强的硬质塑料制成。该电路板具有未示出的导体电路和利用表面接触与导体电路相连的电子元件。电路板10尤其承载一个或多个发光二极管17。此外，所述电路板还在与贯穿孔5的位置相对应的八个位置点上具有固定开口 15，连接器引脚13的焊接固定引脚14嵌入并焊接在所述固定开口中。电路板10由尤其纤维增强塑料制成，所述纤维增强塑料同壳体1的塑料一样也具有较高的脆性和硬度，并且具有小于5%的断裂伸长率。
[0021]连接器引脚13插入插座11的由塑料制成的芯件25的接触开口中。总共设有八个插座11。
[0022]所述芯件25被金属套筒12围绕。金属套筒12与芯件25固定地、尤其形状配合地相连。金属套筒12具圆形的横截面，并且在其外壁上分别承载沿径向向外突出的环形凸肩16。
[0023]芯件25构造有底座18，芯件25利用所述底座支撑在电路板10的顶侧上。
[0024]附图还示出软质塑料部件20，所述软质塑料部件注塑在壳体1或壳体盖2上。这是通过双部件注塑法实现的。软质塑料部件可以是透明的。如果软质塑料部件20是透明的，则由发光二极管17发出的光耦合进光导区段23中，所述光可以在整个软质塑料部件20中传导。软质塑料部件与硬质塑料部件相比具有明显更高的断裂伸长率，壳体1或电路板10由硬质塑料部件制成。软质塑料部件可以是弹性塑料。在该实施例中，断裂伸长率、也即塑料可变形的最大伸长量至少为100%。
[0025]利用软质塑料部件构成环形衬套21，所述环形衬套使贯穿孔5的有效内径降低了一定程度，从而使有效内径略微小于套筒12的外径。鉴于软质塑料部件的弹性性质，环形衬套21可以发生变形。环形衬套的壁厚由此可以局部地最多降低50%。图1示出信号分配器，其中，壳体盖2的总共八个贯穿孔5中仅六个配备了插座11。在两个绘制在下方的贯穿孔5中未示出插座11，以便能识别环形衬套21。在图2中完整地示出信号分配器。根据图3的剖面图示出位于壳体空腔4内的电路板10。在壳体盖2的后侧与电路板10的朝向壳体盖2的表面之间具有间隙19，所述间隙通过灌注材料灌注。灌注材料还在电路板的后侧上延伸，从而使电路板10被完全浇注。
[0026]由图5可知，由软质塑料部件20构成的环形衬套21略微沿径向变形。环形衬套21的内壁以一定的应力贴靠在套筒件12的外罩壁上。
[0027]图11示出改进方式。在此，插座11的套筒件12的外罩壁构成环形槽。环形槽的边棱构成卡锁台16，环形衬套21的朝向壳体外侧的边棱贴靠在所述卡锁台上。
[0028]各个环形衬套21通过接条22、22'相互连接。图8和图10尤其示出环形衬套的连接方式。此外，软质塑料部件20还构成以上提到过的光导区段23，所述光导区段具有能够通过壳体盖2的开口 6穿出的区段。此外，软质塑料部件20还具有一个或多个固定套筒24，所述固定套筒从壳体盖2的后侧突出并且通过电路板10的开口嵌入。
[0029]环形接条8的中心、也即由壳体盖2构成的贯穿孔5的中心和安装在电路板10上且与电路板固定相连的插座11的中心由于公差所限而不能相互重合。如果配备了插座11的电路板10插在壳体空腔4中，以至于从电路板10突出的插座11穿过贯穿孔5，则环形衬套21发生变形。然而在此，以不足尺寸制造的环形衬套21在套筒件21上的密封状态保持不变。电路板10 —直向开口内移动，直至电路板10或位于电路板10上的发光二极管17与光导区段23的底侧23'相碰触。由于光导区段23的弹性，电路板10还可以沿壳体盖2的后侧的方向略微继续移动，其中，光导区段23略微变形，从而确保所述底侧23'在发光二极管17的顶侧上的面状贴靠。
[0030]如果套筒件12的外壁具有图11所示的台阶16，那么环形衬套21的朝向壳体盖2正面的边缘区段这样支撑在所述台阶上。由此在将插座11插入贯穿孔5中时进行卡锁。
[0031]软质塑料部件可以由不透光的材料制成。然而软质塑料部件也可以由透光的材料制成。在后者的情况下，由发光二级管17发射出的光通过光导区段23向外传导。然而由发光二极管17发射的光也可以尤其通过接条22、22'向环形衬套21传导，从而使环形衬套21能发