DE102009039087A1 - Connecting arrangement for electrical assemblies - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Verbindungsanordnung (01) für elektrische Baugruppen (06) mit mindestens einem mit seiner wenigstens einen Litze (05, 15, 25) mit einer elektrischen Baugruppe (06) verlöteten Kabel (04, 14, 24) beschrieben, umfassend eine Halterung (02), die zumindest eine Druchführungsöffnung (03, 13, 23) für das mindestens eine Kabel (04, 14, 24) aufweist, welche eine das Kabel (04, 14, 24) zumindest am Übergang zwischen Lötstelle (07, 17, 27) und Litze (05, 15, 25) mechanisch stabiliserende und eine Biegung des Kabels (04, 14, 24) erst in dessen flexiblem Bereich zulassende Führung bildet.A connection arrangement (01) for electrical assemblies (06) with at least one cable (04, 14, 24) soldered to its at least one strand (05, 15, 25) with an electrical assembly (06) is described, comprising a holder ( 02), which has at least one Druchführungsöffnung (03, 13, 23) for the at least one cable (04, 14, 24), which is a cable (04, 14, 24) at least at the transition between solder joint (07, 17, 27 ) and strand (05, 15, 25) mechanically stabilizerende and a bend of the cable (04, 14, 24) only in the flexible region permitting guide forms.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung elektrischer Baugruppen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a connection arrangement of electrical assemblies according to the preamble of claim 1.
Zur elektrischen Verbindung zweier elektrischer Baugruppen, wie etwa bestückter Leiterplatten bzw. Platinen, ist bekannt, entweder Steckverbinder oder direkt in eine oder in beide Baugruppen, typischerweise in die Leiterplatte eingelötete Kabel bzw. deren Litzen zu verwenden.For electrical connection of two electrical components, such as populated printed circuit boards or boards, it is known to use either connectors or directly into one or both assemblies, typically soldered into the circuit board cable or its strands.
Dabei sind Steckverbinder teurer als eingelötete Kabel, da sie im Vergleich zu einer Direktverbindung aus einem oder mehreren eingelöteten Kabeln sowie einer Verwendung zumindest eines zusätzlichen Bauteils, mindestens bestehend aus einem oder mehreren Kontaktstiften und einem Gehäuse sowie gegebenenfalls mindestens einem Gegenstück, bedürfen.In this case, connectors are more expensive than soldered cables because they require compared to a direct connection of one or more soldered cables and a use of at least one additional component, at least one or more contact pins and a housing and optionally at least one counterpart.
Kabel, bestehend aus einer oder mehreren jeweils mit einer eigenen und/oder einer gemeinsamen Isolierung ummantelten Litzen, welche für das direkte Einlöten in eine Leiterplatte vorgesehen sind, werden dabei im Normalfall zuvor abisoliert und die Litzen mit Lot verzinnt. Das Verzinnen führt in der Regel zu einer Versteifung der Litzen, wodurch ein Kabel mit zumindest einseitig verzinnten Litzen aus mindestens einem starren und einem flexiblen Teil entsteht.Cables, consisting of one or more each sheathed with its own and / or a common insulation strands, which are intended for direct soldering in a printed circuit board are normally stripped before and tinned the strands with solder. The tinning usually leads to a stiffening of the strands, whereby a cable is formed with at least one side tinned strands of at least one rigid and a flexible part.
Der Übergang von Lötstelle zu Litze, entsprechend dem Übergang vom starren zum flexiblen Teil des Kabels, ist mechanisch nur bedingt belastbar. Meist bricht bei mehrmaligem Biegevorgang das Kabel an dieser Stelle ab.The transition from soldering to stranded wire, corresponding to the transition from the rigid to the flexible part of the cable, is mechanically only conditionally resilient. Most breaks at repeated bending process, the cable at this point.
Als eine Aufgabe der Erfindung kann angesehen werden, eine elektrische Verbindung der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass gegenüber dem Stand der Technik eine längere Lebensdauer gegenüber einer Direktverlötung erreichbar ist und eine höhere Zuverlässigkeit als eine Direktverlötung sowie eine Steckverbindung mit verbesserter Festigkeit gewährleistet ist. Die Herstellung sollte auch kostengünstiger sein.As an object of the invention can be considered to develop an electrical connection of the type mentioned so that over the prior art, a longer life compared to a direct soldering can be achieved and a higher reliability than a direct soldering and a plug connection with improved strength is ensured. The production should also be cheaper.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die zuvor erwähnte Aufgabe wird gelöst durch eine Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The aforementioned object is achieved by a connection arrangement having the features of claim 1.
Demnach ist eine Verbindungsanordnung elektrischer Baugruppen erfindungsgemäß durch eine Halterung gekennzeichnet, wobei diese Halterung mindestens eine Durchführungsöffnung für zumindest ein Kabel aufweist. Die Halterung bildet mit der mindestens einen Durchführungsöffnung eine Führung für das zumindest eine Kabel, wobei das zumindest eine Kabel an einem aus der Halterung ragenden Ende mit seiner wenigstens einen, beispielsweise durch Abisolieren vorzugsweise blank gelegten und/oder vorverzinnten Litze mit einer elektrischen Baugruppe verlötet ist. Die Führung weist dabei zumindest einen Abschnitt auf, innerhalb dem eine Biegung des Kabels verhindert wird.Accordingly, a connection arrangement of electrical assemblies according to the invention is characterized by a holder, said holder has at least one passage opening for at least one cable. The holder forms with the at least one feedthrough opening a guide for the at least one cable, wherein the at least one cable is soldered to an end protruding from the holder with its at least one, for example by stripping preferably blank and / or pre-tinned strand with an electrical assembly , The guide has at least one portion within which a bending of the cable is prevented.
Die Erfindung sieht somit vor, den Übergang Lötstelle zu Litze durch eine Führung mechanisch zu stabilisieren und für das Kabel eine Biegung erst in dessen von der Lötstelle beabstandeten flexiblen Bereich zuzulassen.The invention thus provides for mechanically stabilizing the transition between the soldering point and the stranded wire by means of a guide and allowing the cable to bend only in its flexible region spaced from the soldering point.
Sich hieraus ergebende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind, dass die Halterung, die frei von Kontaktstiften ist bzw. ohne Kontaktstifte ausgeführt ist. Ferner ist die vorgeschlagene Anordnung preiswerter als ein Steckverbinder mit Kontaktstiften nach dem Stand der Technik, wobei die erfindungsgemäße Verbindung durch die Führung jedoch zumindest in Bezug auf Biegebe- bzw. -wechselbelastung des Kabels dieselbe mechanische Stabilität erreicht, wie eine Steckverbindung nach dem Stand der Technik.As a result, advantages over the prior art are that the holder is free of contact pins or is designed without contact pins. Furthermore, the proposed arrangement is cheaper than a connector with pins according to the prior art, wherein the connection according to the invention by the guide, however, at least with respect to Biegebe- or -wechselbelastung the cable reaches the same mechanical stability, as a connector according to the prior art ,
Die Halterung kann besonders bevorzugt zwei unterschiedliche, durch unterschiedliche Querschnittsabmessungen der Führung gebildete Bereiche der Kabelführung aufweisen. Einen Entlastungsbereich, in dem eine Biegung des Kabels unmöglich bzw. unterbunden ist, und einen Biegebereich, in dem bereits innerhalb der Halterung eine Biegung des Kabels mit vorgegebenem maximalem Krümmungsradius möglich ist. Der maximale Krümmungsradius ist dabei vorzugsweise durch sich vom Biegebereich zum Entlastungsbereich verjüngende Querschnittsabmessungen der Durchführungsöffnung gebildet, durch die das Kabel hindurchführt. Dabei kann für jedes Kabel gesondert eine eigene sich verjüngende Durchführungsöffnung vorgesehen sein. Die Durchführungsöffnung verjüngt sich vom Biegebereich zum Entlastungsbereich vorzugsweise zumindest bis zu einem dem Durchmesser bzw. den Querschnittsabmessungen des Kabels entsprechenden Querschnitt. Besonders bevorzugt gehen die Querschnittsabmessungen der Durchführungsöffnung im Biegebereich nahtlos in die Querschnittsabmessungen der Durchführungsöffnung im Entlastungsbereich über, welche Querschnittsabmessungen des Entlastungsbereichs sich bevorzugt durch einen das Kabel fixierenden bzw. gegen ein Herausrutschen festhaltenden, kleineren Querschnitt als der Durchmesser bzw. die Querschnittsabmessungen des Kabels auszeichnet.The holder may particularly preferably have two different regions of the cable guide formed by different cross-sectional dimensions of the guide. A relief area in which a bend of the cable is impossible or prevented, and a bending area in which a bending of the cable with a predetermined maximum radius of curvature is already possible within the holder. The maximum radius of curvature is preferably formed by the cross-sectional dimensions of the lead-through opening tapering from the bending region to the relief region, through which the cable passes. It can be provided separately for each cable separately own tapered passage opening. The lead-through opening tapers from the bending region to the relief region, preferably at least up to a cross-section corresponding to the diameter or the cross-sectional dimensions of the cable. Particularly preferably, the cross-sectional dimensions of the lead-through opening in the bending region merges seamlessly into the cross-sectional dimensions of the lead-through opening in the relief region, which cross-sectional dimensions of the relief region are preferably characterized by a smaller cross section than the diameter or cross-sectional dimensions of the cable that fixes the cable or holds it against slipping out.
Die Durchführungsöffnung im Biegebereich ist vorzugsweise vom Entlastungsbereich her kommend divergierend ausgeführt. Besonders bevorzugt ist eine linear divergierende Ausführung mit von der jüngsten Stelle am Übergang zum Entlastungsbereich linear zunehmenden Querschnittsabmessungen. Ebenso sind parabolische, hyperbolische oder gestufte Querschnittszunahmen denkbar. Mit anderen Worten kann jede erdenkliche geeignete mathematische Funktion für die Beschreibung der Querschnittszunahme herangezogen werden. The lead-through opening in the bending region is preferably made diverging coming from the discharge area forth. Particularly preferred is a linearly divergent design with linear from the youngest point at the transition to the discharge area increasing cross-sectional dimensions. Likewise, parabolic, hyperbolic or stepped cross-sectional increases are conceivable. In other words, any suitable mathematical function can be used to describe the increase in cross-section.
Zumindest ein Teil der Führung ist vorzugsweise als eine ein Herausrutschen des Kabels verhindernde Klemmfixierung ausgebildet.At least a part of the guide is preferably formed as a slipping out of the cable preventing clamping fixation.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine ein- oder mehrteilige Halterung vor, die vorzugsweise zusammenclipbar das Kabel in einer fixierten Position klemmt und somit ein Herausrutschen des Kabels verhindert. Dadurch entsteht ein Verbinder ähnlich einem klassischen Steckverbinder, der sich ebenso verarbeiten lässt.An advantageous embodiment of the invention provides a one- or multi-part holder, which preferably zusammenclipbar the cable clamps in a fixed position and thus prevents slipping out of the cable. This creates a connector similar to a classic connector that can be processed as well.
Die Litze kann dabei abisoliert und/oder vorverzinnt sein.The strand can be stripped and / or pre-tinned.
Die Halterung ist vorzugsweise als ein Kunststoffteil ausgebildet. Beispielsweise kann das Kunststoffteil durch Spritzgießen hergestellt sein. Kunststoffteile, insbesondere Spritzgussteile sind preiswert herstellbar, wodurch ein zusätzlicher Kostenvorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik erreicht wird.The holder is preferably formed as a plastic part. For example, the plastic part may be made by injection molding. Plastic parts, in particular injection molded parts are inexpensive to produce, whereby an additional cost advantage of the invention over the prior art is achieved.
Die Lötstellen umfassen besonders bevorzugt beispielsweise durch eine Leiterplatte hindurchgehende Aufnahmelöcher. Dadurch können die aus der Halterung herausstehenden bzw. überstehenden Litzen besonders einfach, z. B. auf der der Verbindung abgewandten Seite z. B. einer Leiterplatte, mit der elektrischen Baugruppe verlötet werden.The solder joints particularly preferably include, for example, receiving holes passing through a printed circuit board. As a result, the protruding from the bracket or protruding strands can be particularly simple, z. B. on the side facing away from the connection z. B. a circuit board, are soldered to the electrical assembly.
Alternativ oder zusätzlich kann die Halterung mit einer Verrastung versehen sein, mittels der die Halterung der Verbindung an einer elektrischen Baugruppe festlegbar ist. Beispielsweise kann die elektrische Baugruppe mit einer oder mehreren korrespondierenden Ausnehmungen bzw. im Falle einer Leiterplatte mit einem oder mehreren Durchbrüchen versehen sein, in die bzw. durch die hindurch die Verrastung greift und beispielsweise mittels einer Hintergreifung einrastet. Die Hintergreifung kann beispielsweise durch mit Rastnasen versehene, beispielsweise federelastische Schwingen hergestellt sein. In diesem Fall genügt es z. B. in einer Leiterplatte einen oder mehrere Durchbrüche anzuordnen, durch die die Rastnasen zwar hindurchpassen, die jedoch derart versetzt angeordnet oder eng ausgeführt sind, dass die Rastnasen nur unter elastischer Verformung der Schwingen durch den mindestens einen Durchbruch hindurchgeführt werden können. Gelangen die Rastnasen bis zur anderen Seite der Leiterplatte federn die Schwingen wieder in Richtung ihrer Ausgangsstellung zurück und die Verbindung ist auf der Leiterplatte mechanisch fixiert.Alternatively or additionally, the holder may be provided with a latch, by means of which the holder of the connection to an electrical assembly can be fixed. For example, the electrical assembly may be provided with one or more corresponding recesses or, in the case of a printed circuit board, with one or more apertures into and through which the latch engages and engages, for example, by means of a rear engagement. The Hintergreifung can be made for example by locking lugs provided, for example, resilient swing. In this case, it is sufficient z. B. in a printed circuit board to arrange one or more openings through which the locking lugs fit though, but arranged offset or made narrow, that the locking lugs can be passed through the at least one breakthrough only under elastic deformation of the wings. Get the locking lugs to the other side of the circuit board springs back the rocker in the direction of its initial position and the connection is mechanically fixed on the circuit board.
Vorzugsweise beidseitig der mindestens einen Durchführungsöffnung für das mindestens eine Kabel kann die Halterung bevorzugt auf ihrer der Lötstelle bzw. der elektrischen Baugruppe abgewandten Seite zumindest eine Freifläche aufweisen. Die Freifläche dient beispielsweise der Verwendung der Verbindung bzw. eines vorkonfigurierten, aus Halterung und darin z. B. klemmfixierten Kabeln bestehenden Verbinders mit einem beispielsweise automatischen oder automatisierbaren Setzwerkzeug, beispielsweise zur automatischen Bestückung und Verbindung elektrischer Baugruppen.Preferably, on both sides of the at least one passage opening for the at least one cable, the holder may preferably have at least one free surface on its side facing away from the solder joint or the electrical assembly. The open space is used, for example, the use of the compound or a preconfigured, from holder and z. B. clamp-fixed cables existing connector with a, for example, automatic or automatable setting tool, for example, for automatic assembly and connection of electrical components.
Zur Herstellung der Verbindung kann bevorzugt zunächst ein Verbinder bestehend aus Halterung und in deren Führung gehaltenem mindestens einen Kabel hergestellt werden, der dann auf eine elektrische Baugruppe aufgesetzt und anschließend die mindestens eine Litze des zumindest einen Kabels mit der elektrischen Baugruppe verlötet wird. Gemäß dieser vorteilhaften Ausgestaltung kann die Führung wie ein Steckverbinder mit bereits angeschlossenen Kabeln verwendet werden, wobei die Litzen der Kabel erst nach dem Aufsetzen auf eine elektrische Baugruppe mit dieser verlötet werden. Die Verbindung kann so zunächst in Form eines Verbinders bestehend aus der die Führung bildenden Halterung mit darin eingebrachten bzw. gehaltenen, vorzugsweise vorverzinnten Kabeln vorkonfiguriert werden. Damit kann der Verbinder mit vorverzinnten Kabeln quasi selbst hergestellt werden.To produce the connection, preferably a connector consisting of a holder and held in the guide at least one cable can be produced, which is then placed on an electrical assembly and then the at least one strand of the at least one cable is soldered to the electrical assembly. According to this advantageous embodiment, the guide can be used as a connector with cables already connected, wherein the strands of the cable are soldered after placing on an electrical assembly with this. The connection can thus be preconfigured initially in the form of a connector consisting of the guide which forms the guide with cables which are introduced or held therein, preferably pre-tinned cables. Thus, the connector with pre-tinned cables quasi self-manufactured.
Vorzugsweise wird der Verbinder mit über die Halterung herausstehenden Litzenenden ausgeführt, welche an entsprechenden Lötstellen mit einer elektrischen Baugruppe verlötet werden können.Preferably, the connector is designed with lug ends projecting beyond the holder, which can be soldered at corresponding solder joints to an electrical assembly.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleich wirkende Elemente. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the figures of the drawing. Therein, like reference characters designate like or equivalent elements. Show it:
Weg zur Ausführung der ErfindungWay to carry out the invention
Eine in den
Durch die Erfindung wird der Übergang von Lötstelle
Die Halterung
Indem die Querschnittsabmessungen des Entlastungsbereichs
Die Halterung
Die Durchbrüche der Leiterplatte
Die Halterung kann auf ihrer der Lötstelle
Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Verbindungen elektrischer Baugruppen, wie etwa von Leiterplatten in Steuergeräten, gewerblich anwendbar.The invention is particularly applicable in the field of the production of connections of electrical assemblies, such as printed circuit boards in control units, industrially applicable.
Claims (12)
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