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Die Erfindung betrifft ein Verbindungsbauteil zur Verbindung von Schaltungsträgern, mit einer Mehrzahl an elektrischen Verbindungseinrichtungen, welche jeweils einen ersten Kontaktierungsabschnitt zur Kontaktierung von einem ersten Schaltungsträger und einem zweiten Kontaktierungsabschnitt zur Kontaktierung von einem zweiten Schaltungsträger umfassen, wobei die ersten und zweiten Kontaktierungsabschnitte elektrisch miteinander verbunden sind, mit einem Gehäuse, das einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten Gehäuseabschnitt aufweist, wobei die ersten Kontaktierungsabschnitte in dem ersten Gehäuseabschnitt und die zweiten Kontaktierungsabschnitte in dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet sind. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Schaltungsanordnung mit dem Verbindungsbauteil.
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Kontaktierungseinrichtungen dienen zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei Leiterplatten. Bekannt sind Steckverbindungen mit einem Stecker und einer Buchse als Kontaktpartner, welche jeweils auf einer der Leiterplatten angeordnet und für eine elektrisch leitende Verbindung ineinander gesteckt werden. So offenbart die
DE 10 2009 047 558 A1 einen zweiteiligen elektrischen Steckverbinder, welcher so gestaltet ist, ein Ende einer ersten Leiterplatte mit einem Ende einer zweiten Leiterplatte zu verbinden, so dass die beiden Leiterplatten hintereinander geschaltet sind.
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Die US 2011 / 0 124 209 A1 offenbart einen elektrischen Verbinder mit ersten und zweiten Kontaktelementen. Die ersten und zweiten Kontaktelemente sind jeweils in einem Gehäuseteil fixiert, und zusammen mit den jeweiligen Gehäuseteilen relativ zueinander um eine gemeinsame Schwenkachse verschwenkbar.
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Die US 2010 / 0 112 833 A1 offenbart Verbindungselemente für Leiterplatten, wobei ein daraus bekanntes Verbindungsbauteil für zwei Schaltungsträger als eine flexible Leiterplatte ausgebildet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine fertigungstechnisch einfache und zuverlässige elektrische Verbindung für zwei Schaltungsträger zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verbindungsbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungen der Erfindungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Die Erfindung betrifft ein Verbindungsbauteil zur elektrisch leitenden Verbindung von zwei Schaltungsträgern. Die Schaltungsträger dienen vorzugsweise als ein Träger für elektronische Baukomponenten. Insbesondere handelt es sich bei den Schaltungsträgern um eine Leiterplatte, welche insbesondere fest, biege- und/oder verwindungssteif ausgebildet ist.
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Das Verbindungsbauteil weist eine Mehrzahl an elektrischen Verbindungseinrichtungen auf, welche jeweils einen ersten Kontaktierungsabschnitt zur Kontaktierung von dem ersten der Schaltungsträger und einen zweiten Kontaktierungsabschnitt zur Kontaktierung von dem zweiten der Schaltungsträger umfassen. Die ersten und zweiten Kontaktierungsabschnitte sind jeweils über einen Verbindungsabschnitt mechanisch und elektrisch miteinander verbunden, so dass einer der ersten und einer der zweiten Kontaktierungsabschnitte mit den zugehörigen Verbindungsabschnitt jeweils eine der elektrischen Verbindungseinrichtungen bilden. Die elektrischen Verbindungseinrichtungen sind vorzugsweise beabstandet zueinander angeordnet, insbesondere um eine elektrische Kontaktierung der elektrischen Verbindungseinrichtungen untereinander zu vermeiden. Beispielsweise umfasst das Verbindungsbauteil drei elektrische Verbindungseinrichtungen.
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Das Verbindungsbauteil umfasst ein einstückig ausgebildetes Gehäuse mit einem ersten und einem zweiten Gehäuseabschnitt, wobei die ersten Kontaktierungsabschnitte in dem ersten Gehäuseabschnitt und die zweiten Kontaktierungsabschnitte in dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet sind. Zur Kontaktierung der Schaltungsträger ragen die ersten und zweiten Kontaktierungsabschnitte vorzugsweise mit ihren Endbereichen aus dem jeweiligen Gehäuseabschnitt. Insbesondere sind die Gehäuseabschnitte aus einem nichtleitenden Material wie beispielsweise einem Kunststoff hergestellt, um die Kontaktierungsabschnitte oder die Verbindungseinrichtungen gegeneinander zu isolieren. Beispielsweise sind die Kontaktierungsabschnitte oder die Verbindungseinrichtungen in die Gehäuseabschnitte eingegossen.
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Erfindungsgemäß weist das Gehäuse einen Knickabschnitt auf, der den ersten und den zweiten Gehäuseabschnitt miteinander verbindet, wobei bei einer Knickung des Knickabschnitts die beiden Gehäuseabschnitte von einem Anfangszustand zu einem Endzustand zueinander verschwenkt werden.
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Da die Kontaktierungsabschnitte in den Gehäuseabschnitten angeordnet sind, werden bei einer Schwenkung der Gehäuseabschnitte die Kontaktierungsabschnitte und folglich die an den Kontaktierungsabschnitten anzuordnenden Schaltungsträger ebenfalls zueinander verschwenkt. Somit ermöglicht die Schwenkung der Gehäuseabschnitte eine variable Anordnung der an den Kontaktierungsabschnitten anzuordnenden Schaltungsträger zueinander, so dass die Schaltungsträger je nach Anordnungswunsch und/oder zur Verfügung stehenden Bauraum individuell festgelegt und elektrisch miteinander verbunden werden können. Des Weiteren ermöglicht die einfache Bauweise und geringe Anzahl an Einzelteilen eine Reduzierung der Werkzeug- und Fertigungskosten für das Verbindungsbauteil.
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Vom konstruktiven Aufbau ist bevorzugt, dass sich die Verbindungsabschnitte der elektrischen Verbindungseinrichtungen zwischen den beiden Gehäuseabschnitten erstrecken. Auf diese Weise wird der Knickabschnitt des Gehäuses durch die Verbindungsabschnitte mitgebildet. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Verbindungsabschnitte, in einer Draufsicht auf die Gehäuseabschnitte aus gesehen, übereinander oder fluchtend angeordnet sind. Vorzugsweise sind die in der Draufsicht übereinander angeordneten Verbindungsabschnitte nach einer Knickung des Knickabschnitts geknickt ausgebildet, wobei die Knickung von der Draufsicht aus gesehen fluchtend verläuft. Besonders bevorzugt sind die Verbindungsabschnitte in der Draufsicht deckungsgleich ausgebildet.
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Besonders bevorzugt sind die Verbindungsabschnitte im Knickabschnitt in einem dritten Gehäuseabschnitt des Gehäuses angeordnet. Auf diese Weise wird der Knickabschnitt gemeinsam durch die Verbindungsabschnitte und dem dritten Gehäuseabschnitt gebildet. Vorzugsweise ist der dritte Gehäuseabschnitt verjüngt oder als Schwächung zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseabschnitt ausgebildet, um eine Knickung im Knickabschnitt zu gewährleisten. Insbesondere ist die Verjüngung oder die Schwächung in der Draufsicht zu dem ersten und zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet. Die Verjüngung oder die Schwächung des dritten Gehäuseabschnitts weist in der Draufsicht vorzugsweise eine Dicke auf, die eine Knickung ohne einen hohen Kraftaufwand erlaubt.
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Der dritte Gehäuseabschnitt kann beispielsweise als einteiliger Abschnitt ausgebildet sein, in dem alle Verbindungsabschnitte angeordnet sind. Alternativ kann der dritte Gehäuseabschnitt eine Mehrzahl an Abschnitten aufweisen, welche der Anzahl der Verbindungsabschnitte entspricht. D.h., dass beispielsweise bei einem dreipoligen elektrischen Leiter drei Abschnitte vorliegen, in denen die drei Verbindungsabschnitte jeweils angeordnet sind. Der dritte Gehäuseabschnitt fungiert vorteilhafterweise zusätzlich als Isolator zwischen den Verbindungsabschnitten und ist aus einem nichtleitenden Material gebildet. Z. B. sind die Verbindungsabschnitte in den dritten Gehäuseabschnitt eingegossen.
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Die drei Gehäuseabschnitte sind als ein gemeinsames Einzelteil auszubilden, so dass das Gehäuse einstückig ausgebildet ist. Aufgrund der Verjüngung oder Schwächung des dritten Gehäuseabschnitts in dem Gehäuse ist eine Knickung im dritten Gehäuseabschnitt bei einer angreifenden Belastung sichergestellt. Ein Vorteil der einstückigen Ausbildung des Gehäuses ist die Reduzierung der Einzelteile, so dass die Prozesskette bei der Herstellung des Verbindungsbauteils verkürzt und die Fertigungskosten gesenkt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform definiert der Knickabschnitt eine Knickachse, um die der erste und der zweite Gehäuseabschnitt geschwenkt werden. Die Knickachse verläuft vorzugsweise von der Draufsicht aus gesehen fluchtend entlang der übereinander angeordneten Verbindungsabschnitte der elektrischen Verbindungseinrichtungen. Die Knickachse bildet eine definierte Knickung im Knickabschnitt.
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Beispielsweise kann in den Verbindungsabschnitten entlang der Knickachse jeweils eine Schwächung als eine Sollknickstelle eingebracht sein, um eine gezielte Knickung zu erhalten. Die Schwächung ist dabei derart ausgebildet, dass auch in einem Endzustand die Verbindungsabschnitte elektrisch leitend bleiben. Beispielsweise ist die Schwächung als eine Kerbe, Krümmung, Wölbung o. ä. im Verlauf der Verbindungsabschnitte ausgebildet. Die Schwächung ist insbesondere dann von Vorteil, sollten die Verbindungsabschnitte in dem dritten Gehäuseabschnitt des einstückigen Gehäuses eingebracht sein. Auf diese Weise erzielt die Schwächung eine definierte Knickung entlang der Knickachse in dem dritten Gehäuseabschnitt. Vorzugsweise sind die Schwächungen in den Verbindungsabschnitten in der Draufsicht deckungsgleich ausgebildet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform definieren die ersten und die zweiten Kontaktierungsabschnitte jeweils eine Kontaktierungsfläche, wobei die zwei Kontaktierungsflächen in einer gemeinsamen Ebene oder in parallelen Ebenen angeordnet sind.
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Bei den Kontaktierungsflächen handelt es sich um den Kontaktierungsbereich der elektrischen Verbindungseinrichtungen mit den Schaltungsträgern. Die Kontaktierungsflächen ermöglichen eine montagefreundliche Anordnung der Kontaktierungsabschnitte auf die Schaltungsträger.
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Bei einer vorteilhaften konstruktiven Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei der Knickung des Knickabschnitts die Kontaktierungsflächen in der gemeinsamen Ebene bzw. in den parallelen Ebenen zueinander geschwenkt werden. Insbesondere ist die Knickachse senkrecht zur gemeinsamen Ebene bzw. zu den parallelen Ebenen der Kontaktierungsflächen angeordnet. Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Kontaktierungsabschnitte in dem Anfangszustand, von der Draufsicht auf die Gehäuseabschnitte und auf die fluchtende Knickachse aus gesehen, in einer gemeinsamen Reihe angeordnet. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine Schwenkung der zwei Schaltungsträger um die Knickachse, wobei die Schaltungsträger in der gleichen Ebene oder in parallelen Ebenen verschwenkt werden.
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In einer alternativen Ausgestaltung ist es möglich, dass sich die ersten und zweiten Kontaktierungsabschnitte in die entgegengesetzte Richtung erstrecken und die Kontaktierungsflächen im Anfangszustand in einer gemeinsamen Ebene oder zumindest in parallelen Ebenen angeordnet sind. Insbesondere sind die elektrischen Verbindungseinrichtungen im Anfangszustand geradlinig erstreckend ausgebildet. In dieser Ausgestaltung ist die Knickachse parallel zu den Ebenen und/oder zu den Kontaktierungsflächen ausgerichtet. Nach oder während dem Knickvorgang sind die Kontaktierungsflächen gewinkelt zueinander ausgerichtet, so dass zumindest eine Kontaktierungsfläche die gemeinsame Ebene oder die parallelen Ebenen verlassen hat. Bei einer 180° Knickung sind die Kontaktierungsflächen nach dem Knickvorgang parallel zueinander ausgerichtet. Diese alternative Ausgestaltung ermöglicht eine Schwenkung der Schaltungsträger derart um die Knickachse, dass im Endzustand die Flächenerstreckungen der Schaltungsträger gewinkelt zueinander angeordnet sind oder die Schaltungsträger sandwichartig aufeinanderliegen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der erste und der zweite Gehäuseabschnitt zwischen dem Anfangs- und Endzustand in einem Winkel von mindestens 45°, vorzugsweise mindestens 90°, im Speziellen mindestens 150° zueinander verschwenkbar. Insbesondere sind der erste und der zweite Gehäuseabschnitt bei dem Anfangszustand mit einem Rückenbereich in einem Winkel von 0° zueinander angeordnet. Insbesondere sind die Rückenbereiche der Gehäuseabschnitte z.B. in einer gemeinsamen Ebene in einer Reihe zueinander angeordnet. Bei dem Endzustand hat zumindest ein Rückenabschnitt der Gehäuseabschnitte die gemeinsame Ebene verlassen, so dass die Rückenbereiche der Gehäuseabschnitte gewinkelt zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise werden die Gehäuseabschnitte von dem Winkel 0° bis zu einem Winkel von 180° zueinander geschwenkt, so dass die Rückenbereiche des ersten und zweiten Gehäuseabschnitts im Endzustand parallel zueinander in der gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Knickabschnitt im Anfangszustand biegesteif. Das kann beispielsweise dadurch erzielt werden, zumindest den dritten Gehäuseabschnitt aus einem Material auszubilden, welches eine Eigenstabilität aufweist, so dass eine ungewollte Schwenkung des ersten und zweiten Gehäuseabschnitts zueinander vermieden wird. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass ein Knickvorgang erst bei einer auftretenden Belastung auf den ersten und zweiten Gehäuseabschnitt erfolgt.
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Alternativ oder optional ergänzend wird die Biegesteifigkeit dadurch erreicht, dass die elektrischen Verbindungseinrichtungen aus einem duktilen Material hergestellt sind. Bei dem duktilen Material kann es sich beispielsweise um Kupfer handeln. Vorteilhafterweise weist das duktile Material eine mechanische Festigkeit auf, dass eine eigenstabile Anordnung der elektrischen Verbindungseinrichtungen in dem Anfangszustand erzielt. Zugleich ermöglicht das duktile Material bei einer auf das Verbindungsbauteil angreifenden Belastung die elektrischen Verbindungseinrichtungen von dem Anfangs- in den Endzustand umzuformen. Des Weiteren sind die elektrischen Verbindungseinrichtungen durch das duktile Material auch im Endzustand biegesteif, da die Verbindungseinrichtungen im Endzustand plastisch verformt und somit in ihrer Form bleibend geändert sind. Die biegesteifen elektrischen Verbindungseinrichtungen erlauben zudem eine präzise Anordnung der Kontaktierungsflächen auf den Schaltungsträgern. Insbesondere ermöglicht die biegesteife Ausbildung, dass das Verbindungsbauteil zur Bestückung der Schaltungsträger automatisiert auf die Schaltungsträger aufgebracht werden kann. Optional ergänzend kann das Verbindungsbauteil eine oder mehrere Positionierorgane, insbesondere Positioniernasen aufweisen, welche für ein Eingreifen in dazu passende Positionierhilfen in den Schaltungsträgern ausgebildet sind und Bestückhilfen bei der automatischen Bestückung bilden.
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Hinsichtlich der Fertigung ist bevorzugt, die elektrischen Verbindungseinrichtungen als ein Stanzgitter zu fertigen. Das Stanzgitter kann beispielsweise als ein zweidimensionales oder dreidimensionales Stanzgitter ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Stanzgitter aus einem Metallstreifen gestanzt. Ein Vorteil des Stanzgitters ist die Herstellung der elektrischen Verbindungseinrichtungen in einem Fertigungsschritt. Alternativ kann vorgesehen sein, die elektrischen Verbindungseinrichtungen als Bonddrähte und/oder aus einer Kombination aus Bonddrähten und Leadframes bzw. Stanzgitter auszubilden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste und der zweite Gehäuseabschnitt im Endzustand über eine Rastverbindung formschlüssig fixiert. Beispielsweise umfasst die Rastverbindung einen Rasthaken und eine Rastaufnahme, wobei die Rastaufnahme an dem einen Gehäuseabschnitt und der Rasthaken an dem anderen Gehäuseabschnitt angeordnet sein können. Bei einer Knickung des Knickabschnitts werden der Rasthaken und die Rastaufnahme zueinander geschwenkt, wobei im Endzustand der Rasthaken in die Rastaufnahme einrastet. Somit liegt eine definierte Endlage der Gehäuseabschnitte zueinander vor, welche insbesondere bei dem Erfordernis einer präzisen Winkelanordnung zwischen den beiden Gehäuseabschnitten sich als vorteilhaft erweist.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit dem mindestens einen Verbindungsbauteil wie dieses zuvor beschrieben wurde. Die Schaltungsanordnung umfasst den ersten und den zweiten Schaltungsträger, wobei der erste Kontaktierungsabschnitt mit dem ersten Schaltungsträger und der zweite Kontaktierungsabschnitt mit dem zweiten Schaltungsträger mechanisch und elektrisch verbunden sind. Die Kontaktierungsabschnitte werden mit den Schaltungsträgern vorzugsweise stoffschlüssig, beispielsweise über ein Lötverfahren, miteinander verbunden. Auf diese Weise sind die Kontaktierungsabschnitte und folglich das Verbindungsbauteil mit den Schaltungsträgern mechanisch fest verbunden. Zudem sind die Schaltungsträger durch die stoffschlüssige Verbindung über die elektrischen Verbindungseinrichtungen elektrisch leitend miteinander verbunden. Insbesondere fungiert das Verbindungsbauteil als Adapter für die zwei elektrisch zu verbindenden Schaltungsträger.
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Die Schaltungsanordnung ermöglicht eine elektrische Verbindung von mindestens zwei Schaltungsträgern. Durch die Verkettung der Schaltungsträger kann die Schaltungsanordnung z. B. als eine LED-Leuchte, eine LED-Leuchtkette, ein LED-Leuchtband in einer Polygonform oder sonstiger Form ausgebildet sein. Insbesondere ermöglicht die Schaltungsanordnung bei einer Mehrzahl an Verbindungsbauteilen eine Mehrzahl an Schaltungsträgern elektrisch miteinander zu verketten.
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Zur Herstellung der elektrischen Verbindung können zunächst die Schaltungsträger und das Verbindungsbauteil bereitgestellt werden. In einem nächsten Schritt können die ersten Kontaktierungsabschnitte mit dem ersten Schaltungsträger und die zweiten Kontaktierungsabschnitte mit dem zweiten Schaltungsträger elektrisch verbunden werden. Hierfür wird vorzugsweise das Verbindungsbauteil mit den Kontaktierungsflächen der Kontaktierungsabschnitte auf die Schaltungsträger aufgebracht. Die elektrische Verbindung kann beispielsweise über eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt werden. Beispielsweise sind die Schaltungsträger oberflächenbeschichtet, um eine zuverlässige stoffschlüssige Verbindung zu unterstützen. Bei der Oberflächenbeschichtung handelt es sich beispielsweise um Sn oder Ag. In einem letzten Schritt kann der Knickabschnitt des Gehäuses von dem Verbindungsbauteil von dem Anfangszustand in den Endzustand geknickt werden. Auf diese Weise werden die Schaltungsträger zueinander ausgerichtet.
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Die Schaltungsträger können standardmäßig hergestellt werden, so dass Sonderprozesse oder Spezialhersteller nicht erforderlich sind. Insbesondere kann die Bestückung des Verbindungsbauteils auf den Schaltungsträger in einem Standardautomat erfolgen, so dass Spezialautomaten oder Handarbeitsgänge nicht erforderlich sind. Vorzugsweise erfolgt eine Versiegelung der Schaltungsträger mit einer Lackierung, eine nachträgliche Versiegelung ist somit nicht notwendig.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1 in dreidimensionaler Darstellung ein Verbindungsbauteil als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 in dreidimensionaler Darstellung elektrische Verbindungseinrichtungen ausgebildet für das Verbindungsbauteil aus 1;
- 3a in einer Draufsicht eine Schaltungsanordnung mit zwei Verbindungsbauteilen aus der 1 in einem Anfangszustand;
- 3b in der Draufsicht die Schaltungsanordnung mit den zwei Verbindungsbauteilen aus der 1 in einem Schwenkvorgang;
- 3c in der Draufsicht die Schaltungsanordnung mit den zwei Verbindungsbauteilen aus der 1 in einem Endzustand;
- 4a in einer dreidimensionalen Darstellung das Verbindungsbauteil als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 4b das Verbindungsbauteil aus 4a in dem Endzustand.
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Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in dreidimensionaler Darstellung ein Verbindungsbauteil 1 zur elektrisch leitenden Verbindung von zwei Schaltungsträgern 2, 3. Bei den Schaltungsträgern 2, 3 handelt es sich um Leiterplatten, welche biege- und verwindungssteif ausgebildet sind. Das Verbindungsbauteil 1 weist drei elektrische Verbindungseinrichtungen 4 auf, welche die elektrische Verbindung zwischen den zwei Schaltungsträgern 2, 3 herstellen. Wie in 2 gut erkennbar, umfassen die drei elektrische Verbindungseinrichtungen 4 jeweils einen ersten Kontaktierungsabschnitt 5, einen zweiten Kontaktierungsabschnitt 6 und einen Verbindungsabschnitt 7, wobei die Verbindungsabschnitte 7 jeweils eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den ersten und zweiten Kontaktierungsabschnitten 5, 6 bilden. Die ersten und zweiten Kontaktierungsabschnitte 5, 6 definieren jeweils eine Kontaktierungsfläche K, welche in einer gemeinsamen Ebene E angeordnet sind. Die Kontaktierungsfläche K des ersten Kontaktierungsabschnitts 5 kontaktiert den ersten Schaltungsträger 2 und die Kontaktierungsfläche K des zweiten Kontaktierungsabschnitts 6 den zweiten Schaltungsträger 3. Auf diese Weise sind die Schaltungsträger 2, 3 über die elektrischen Verbindungseinrichtungen 4 elektrisch miteinander verbunden. Die Verbindungsabschnitte 7 sind in einem 90° Winkel zu den Kontaktierungsabschnitten 5, 6 angeordnet. In einer Draufsicht auf die Schaltungsträger 2, 3 sind die ersten und zweiten Kontaktierungsabschnitte 5, 6 jeweils nebeneinander in einer Reihe angeordnet und die Verbindungsabschnitte 7 deckungsgleich ausgebildet.
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Wie in 1 ersichtlich, umfasst das Verbindungsbauteil 1 einen ersten und einen zweiten Gehäuseabschnitt 10, 11. Die ersten und zweiten Kontaktierungsabschnitte 5, 6 sind in dem ersten und einem zweiten Gehäuseabschnitt 10, 11 angeordnet und ragen zur Kontaktierung der Schaltungsträger 2, 3 aus einer Stirnseite der Gehäuseabschnitte 10, 11. Die Verbindungsabschnitte 7 sind in dem ersten, dem zweiten Gehäuseabschnitt 10, 11 sowie in einem dritten Gehäuseabschnitt 12 angeordnet, wobei der dritte Gehäuseabschnitt 12 zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseabschnitt 10, 11 angeordnet ist. Die Gehäuseabschnitte 10, 11, 12 sind einstückig als ein Gehäuse ausgebildet. Das Gehäuse ist aus einem festen, isolierenden Material gefertigt.
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Um die Schaltungsträger 2, 3 zueinander auszurichten, sind der erste und der zweite Gehäuseabschnitt 10, 11 von einem Anfangszustand zu einem Endzustand zueinander schwenkbar, wobei 1 die Gehäuseabschnitte 10, 11 in dem Anfangszustand darstellt. Bei dem Anfangszustand sind der erste und der zweite Gehäuseabschnitt 10, 11 mit einem Rückenbereich 13 in einem Winkel von 0° zueinander angeordnet, so dass die Rückenbereiche 13 der Gehäuseabschnitte 10, 11 in einer gemeinsamen Ebene F in einer Reihe zueinander angeordnet sind. Jedoch kann alternativ vorgesehen sein, dass die Rückenbereiche 13 des ersten und zweiten Gehäuseabschnitt 10, 11 im Anfangszustand gewinkelt zueinander angeordnet sind. Die elektrischen Verbindungseinrichtungen 4 sind aus einem duktilen Material, beispielsweise aus Cu-ETP, hergestellt, so dass diese im Anfangs- und im Endzustand biegesteif und somit selbsthaltend ausgebildet sind.
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Für die Schwenkung bilden der dritte Gehäuseabschnitt 12 und die Verbindungsabschnitte 7 einen Knickabschnitt 8, welcher zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseabschnitt 10, 11 angeordnet ist. Für einen definierten Knickvorgang weisen die Verbindungsabschnitte 7 jeweils eine Schwächung auf, welche in dem dritten Gehäuseabschnitt 12 angeordnet und als eine Krümmung der Verbindungsabschnitte 6 ausgebildet sind. Die Schwenkung des ersten und zweiten Gehäuseabschnitts 10, 11 erfolgt um eine Knickachse A, welche sich entlang der Schwächungen und des dritten Gehäuseabschnitts 12 und senkrecht zu den Kontaktierungsflächen K erstreckt. Der dritte Gehäuseabschnitt 12 ist, von einer Draufsicht auf die Gehäuseabschnitte 10, 11, 12 und die Kontaktierungsfläche K aus gesehen, verjüngt zu dem ersten und dem zweiten Gehäuseabschnitt 10, 11 ausgebildet, so dass der Knickvorgang um die Knickachse A ohne einen hohen Kraftaufwand durchgeführt werden kann. In diesem Beispiel ist der dritte Gehäuseabschnitt 12 auf einen Randbereich begrenzt, der weniger als 20% der Breite des ersten und/oder des zweiten Gehäuseabschnitts 10, 11 ausmacht. Der dritte Gehäuseabschnitt 12 und die Schwächungen sind im Rückenbereich 13 des ersten und zweiten Gehäuseabschnitts 10, 11 angeordnet, um einen hohen Schwenkbereich bis zu 180° als Endzustand zu ermöglichen. Um den Knickvorgang durchzuführen, wirken vorzugsweise Kräfte auf die Stirnseite des ersten und des zweiten Gehäuseabschnitts 10, 11 ein.
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Während der Schwenkung ist der zweite Gehäuseabschnitt 11 beispielsweise gehaltert, so dass dieser seine Position beibehält und der erste Gehäuseabschnitt 10 um die Knickachse A geschwenkt wird. Optional liegt am zweiten Gehäuseabschnitt 11 ein Rasthaken 14 vor, welcher im Endzustand in eine Rastaufnahme 15 des ersten Gehäuseabschnitts 10 eingreift und auf diese Weise den ersten Gehäuseabschnitt 10 formschlüssig fixiert.
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Bei dem Endzustand sind der erste und der zweite Gehäuseabschnitt 10, 11 zueinander verschwenkt und somit gewinkelt zueinander angeordnet. Folglich sind auch die Kontaktierungsabschnitte 5, 6 zueinander verschwenkt, so dass die mit den Kontaktierungsabschnitten 5, 6 angeordneten Schaltungsträger 2, 3 gewinkelt zueinander angeordnet sind. Die Schwenkung des ersten und zweiten Gehäuseabschnitts 10, 11 ermöglicht somit die Ausrichtung der Schaltungsträger 2, 3 in einem bestimmten Winkel.
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Die folgenden 3a bis 3c zeigen in Draufsicht eine Schaltungsanordnung mit zwei Verbindungsbauteilen 1 aus der 1 mit dem zuvor beschriebenen Schwenkverlauf.
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3a zeigt die Schaltungsanordnung mit den zwei Verbindungsbauteilen 1 in dem Anfangszustand, welche drei Schaltungsträger 2, 3 elektrisch leitend miteinander verbinden. Im Anfangszustand sind die Schaltungsträger 2, 3 mit einer Längsseite parallel zueinander angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, die Schaltungsträger 2, 3 mit der Längsseite in einer Reihe anzuordnen. Auf diese Weise sind die Schaltungsträger 2, 3 aneinandergereiht und können somit beispielsweise für eine LED-Leuchtkette eingesetzt werden. Wie in 3b gezeigt, werden der erste und der zweite Gehäuseabschnitt 10, 11 um die Knickachse A geschwenkt, so dass die Gehäuseabschnitte 10, 11 und folglich die Schaltungsträger 2, 3 gewinkelt zueinander angeordnet sind. Der Knickvorgang erfolgt bis zu dem Endzustand, bei dem, wie in 3c gezeigt, sich jeweils zwei Schaltungsträger 2, 3 mit einer Schmalseite kontaktieren und somit zusammengefügt sind. Bei dem Endzustand sind die Rückenbereiche 13 des ersten und zweiten Gehäuseabschnitts 10, 11 gewinkelt in einem Winkel von 180° zueinander angeordnet, so dass die Rückenbereiche 13 in der gemeinsamen Ebene F parallel zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise bilden die Schaltungsträger 2, 3 eine Verkettung.
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4a zeigt in einer dreidimensionalen Darstellung das Verbindungsbauteil 1 als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Verbindungsbauteil 1 drei elektrische Verbindungseinrichtungen 4, welche jeweils einen ersten und zweiten Kontaktierungsabschnitt 5, 6 und einen Verbindungsabschnitt 7 aufweisen sowie die drei Gehäuseabschnitte 10, 11, 12, die ein einstückiges Gehäuse bilden und in denen die elektrischen Verbindungseinrichtungen 4 angeordnet sind. Der dritte Gehäuseabschnitt 12 ist in einer Draufsicht verjüngt zu dem ersten und zweiten Gehäuseabschnitt 10, 11 ausgebildet, um bei einer angreifenden Belastung eine gezielte Knickung um die Knickachse A zu ermöglichen. Die 4a zeigt den ersten und den zweiten Gehäuseabschnitt 10, 11 im Anfangszustand, bei dem die elektrischen Verbindungseinrichtungen 4 geradlinig ausgebildet sind, so dass sich die ersten und zweiten Kontaktierungsabschnitte 5, 6 in die entgegengesetzte Richtung erstrecken. Die Kontaktierungsflächen K der Kontaktierungsabschnitte 5, 6 sind somit im Anfangszustand in der gemeinsamen Ebene E angeordnet. Die Schaltungsträger 2, 3 in der 4a nicht dargestellt, erstrecken sich somit ebenfalls in die entgegengesetzte Richtung. In der Draufsicht auf die Gehäuseabschnitte 10, 11, 12 und die fluchtende Knickachse A sind die elektrischen Verbindungseinrichtungen 4 deckungsgleich ausgebildet.
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In 4b sind der erste und der zweite Gehäuseabschnitt 10, 11 im dem Endzustand in einem Winkel von insgesamt 180° zueinander verschwenkt, so dass die Kontaktierungsabschnitte 5, 6 und die Schaltungsträger 2, 3 parallel zueinander angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbindungsbauteil
- 2
- Erster Schaltungsträger
- 3
- Zweiter Schaltungsträger
- 4
- Elektrische Verbindungseinrichtung
- 5
- Erster Kontaktierungsabschnitt
- 6
- Zweiter Kontaktierungsabschnitt
- 7
- Verbindungsabschnitt
- 8
- Knickabschnitt
- 10
- Erster Gehäuseabschnitt
- 11
- Zweiter Gehäuseabschnitt
- 12
- Dritter Gehäuseabschnitt
- 13
- Rückenbereich
- 14
- Rasthaken
- 15
- Rastaufnahme
- A
- Knickachse
- E
- Gemeinsame Ebene der Kontaktierungsflächen K
- F
- Gemeinsame Ebene der Rückenbereiche 13
- K
- Kontaktierungsfläche
