DE19918396C2 - Verbinderanordnung für eine Leiterplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbinderanordnung für eine Leiterplatte, insbesondere eine Verbinderanordnung, bei der in einer Verbinderaufnahme Leiterplatten vorgesehen sind.

Aus Fig. 8 ist ein herkömmlicher Verbinder 1 für eine flexible Leiterplatte 6 ersichtlich. Der Verbinder 1 hat ein rechtwinklig ausgebildetes Verbindergehäuse 2 mit einer Mehrzahl von Anschlußklemmenkammern 3 (lediglich eine Kammer ist in Fig. 8 gezeigt), von denen jeweils eine elektrische Anschlußklemme 5 mit einem elastischen Kontaktteil 4 aufgenommen ist. Der Verbinder 1 ist von einer mit der flexiblen Leiterplatte 6 versehenen Verbinderaufnahme 7 eines Gegenverbinders aufnehmbar.

Eine Ausnehmung 8 ist in dem die Anschlußklemmenkammer 3 bildenden Teil in der Wand ausgebildet, die bei Einstecken in des Verbinders in die Verbinderaufnahme 7 des Gegenverbinders an der Seite der Wand der Verbinderaufnahme 7 angeordnet ist, die mit der flexiblen Leiterplatte 6 versehen ist, und der elastische Kontaktteil 4 steht die Ausnehmung 8 durchtretend von der Wand um eine vorbestimmte Srecke vor.

Eine Öffnung 9 ist an dem hinteren Ende der Anschlußklemmenkammer 3 ausgebildet, und die elektrische Anschlußklemme 5 ist in der Anschlußklemmenkammer 3 aufgenommen.

Die elektrische Anschlußklemme 5 ist aus einem leitenden Metall gefertigt und weist eine elektrische Kontaktvorrichtung 10 mit dem elastischen Kontaktteil 4 und einem Drahtanschlußteil 12 auf, an den ein elektrischer Draht 11 anschließbar ist. Ein Kontaktierungsabschnitt 13, der die Ausnehmung 8 durchtretend vorsteht, ist in dem elastischen Kontakteil 4 in der Mitte eines Bereichs ausgebildet, der von dem Ende des elastischen Kontaktteils 4 zu dem Drahtanschlußteil 12 hin in einem Bogen verläuft.

Die Verbinderaufnahme 7 ist ausgebildet, indem ein Ausrüstungsteilgehäuse 14 derart mit einer Ausnehmung versehen ist, daß das Verbindergehäuse 2 aufnehmbar ist. Auf der in der Verbinderaufnahme 7 angebrachten flexiblen Leiterplatte 6 ist eine Mehrzahl von Leiterbahnen (nicht gezeigt) vorgesehen, die mit den Kontaktierungsabschnitten 13 der jeweiligen elektrischen Anschlußklemmen 5 kontaktierbar sind.

Auf Einsetzen des Verbinders 1 in die Verbinderaufnahme 7 verbiegt sich der elastische Kontaktteil 4, wobei er mit der Leiterbahn (nicht gezeigt) in Kontakt steht, und drückt gegen die Leiterbahn mit einer erforderlichen Elastizitätskraft, wodurch die elektrische Verbindung hergestellt wird.

Aus Fig. 9 ist andererseits ein Chipkarten-Kanten-Verbinder 15 für feste Leiterplatten 20 ersichtlich. Der Chipkarten-Kanten- Verbinder 15 weist ein rechtwinklig ausgebildetes Verbindergehäuse 16 mit einer Mehrzahl von Anschlußklemmenkammern 17, 17' (jeweils eine Kammer ist aus Fig. 9 ersichtlich), die in zwei Schichten aufgeteilt sind, und elektrische Anschlußklemmen 19 auf, die jeweils einen elastischen Kontaktteil 18 aufweisen und in die jeweiligen Anschlußklemmenkammern 17, 17' eingesetzt sind. Der Chipkarten- Kanten-Verbinder 15 ist von einer in deren Zentrum mit einer festen Leiterplatte 20 versehenen Verbinderaufnahme 21 eines Gegenverbinders aufnehmbar.

In dem Zentrum des Verbindergehäuses 16 und zwischen den Anschlußklemmenkammern 17, 17' ist ein Zwischenraum 22 zum Aufnehmen der festen Leiterplatte 20 vorgesehen. Die Anschlußklemmenkammern 17, 17' sind in ihren Wänden jeweils mit Ausnehmungen 23, 23' versehen, so daß sie mit dem Zwischenraum 22 in Verbindung stehen.

Die elektrische Anschlußklemme 19 ist aus einem leitenden Metall gefertigt und weist eine elektrische Kontaktvorrichtung 24 mit dem elastischen Kontaktteil 18 und einem Drahtanschlußteil 26 auf, an das ein elektrischer Draht 25 anschließbar ist. Ein Kontaktierungsabschnitt 27 zum Vorstehen unter durchtreten der jeweiligen Ausnehmung 23, 23' ist an dem elastischen Kontaktteil 18 in der Mitte eines Bereichs ausgebildet, der sich bogenförmig von dem Ende des elastischen Kontaktteils 18 zu dem Drahtanschlußteil 26 hin erstreckt.

Die Verbinderaufnahme 21 ist ausgebildet, indem ein Ausrüstungsteil-Gehäuse 28 mit einer derartigen Ausnehmung versehen ist, daß das Verbindergehäuse 16 aufnehmbar ist. Eine Mehrzahl von Leiterbahnen (nicht gezeigt), die zwischen die elastischen Kontaktteile einsetzbar und mit den Kontaktierungsabschnitten 27 in Kontakt bringbar sind, sind an der Vorder- und an der Rückseite der festen Leiterplatte 20 vorgesehen.

Auf Einsetzen des Chipkarten-Kanten-Verbinders 15 in die Verbinderaufnahme 21 biegt sich der elastische Kontakteil 18, während er mit der Leiterbahn (nicht gezeigt) der festen Leiterplatte 20 in Kontakt steht, und drückt gegen die Leiterbahn mit der erforderlichen Elastizitätskraft, so daß eine elektrische Verbindung hergestellt ist.

Unter Berücksichtigung der oben beschriebenen herkömmlichen Strukturen werden sowohl der Verbinder 1 gemäß Fig. 8 als auch der Chipkarten-Kanten-Verbinder gemäß Fig. 9 jeweils für ausschließlich eine Anwendung verwendet.

Bei der Fertigung führt jedoch die ansteigende Zahl solcher für ausschließliche eine Verwendung brauchbaren Verbinder die zu einem hohen Aufwand für Bauteile, Gießform und andere Dinge.

Auf der festen Leiterplatte 20 sind außerdem häufig außer den Leitungen elektronische Teile (nicht gezeigt) montiert. Falls z. B. lediglich zum Zwecke der Verdrahtung untereinander eine feste Leiterplatte 20 mit einer flexiblen Leiterplatte 6 verbunden werden soll, muß über den elektrischen Draht 25, der an den Chipkarten-Kanten-Verbinder 15 angeschlossen ist und den elektrische Draht 11, der an den Verbinder 1 angeschlossen ist, eine direkte Verbindung zwischen dem Chipkarten-Kanten- Verbinder 15 und dem Verbinder 1 hergestellt werden. Diese Verbindung erfordert eine Menge Bauteile und stellt daher einen der Faktoren dar, die die Produktionskosten erhöhen.

Die DE 43 12 091 C2 offenbart eine Verbinderanordnung für eine Leiterplatte, mit einem Verbinder und einem Gegenverbinder, wobei der Verbinder mit zwei elektrischen Anschlußklemmen mit einander zugewandten elastischen Kontaktteilen versehen ist, und wobei der Gegenverbinder eine feste Leiterplatte aufweist, welche zwischen den beiden elastischen Kontaktteilen der elektrischen Anschlußklemmen mit diesen in Kontakt tritt.

Die US 56 47 778 A offenbart eine Verbinderanordnung für eine Leiterplatte, mit einem Verbinder und einem Gegenverbinder, wobei der Verbinder mit einer elektrischen Anschlußklemme mit elastischem Kontaktteil versehen ist, und wobei der Gegenverbinder ein Gehäuse aufweist, an dem eine flexible Leiterplatte angebracht ist, welche mit dem elektrischen Kontaktteil der elektrischen Anschlußklemme in Kontakt tritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbinderanordnung für eine Leiterplatte zu schaffen, bei der ein Verbinder einen Anschluß sowohl an eine flexible Leiterplatte als auch an eine feste Leiterplatte herstellen kann, die jeweils in einer Verbinderaufnahme vorgesehen sind, und dadurch die Anzahl von Bauteilen, Gußformen und ähnlichem sowie das Bauteilmanagement zu erleichtern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst mit einer Verbinderanordnung für eine Leiterplatte, aufweisend einen Gegenverbinder, der mit einer Leiterplatte mit einer Leiterbahn versehen ist; einen Verbinder, der von dem Gegenverbinder aufnehmbar ist, und ein Verbindergehäuse und eine Mehrzahl von Anschlußklemmenkammern aufweist, die symmetrisch zueinander beidseitig eines Zwischenraumes mit einer vorbestimmten Weite angeordnet sind, wobei an einer dem Zwischenraum zugewandten Isolierwand und an einer dieser entgegengesetzten Isolierwand jeder der Anschlußklemmenkammern jeweils eine Ausnehmung vorgesehen ist, so daß jede der Anschlußklemmenkammern an die Umgebung angeschlossen ist; und je Anschlußklemmenkammer eine in dieser angeordnete elektrische Anschlußklemme mit einem elastischen Kontaktteil, der mit zwei Kontaktierungsabschnitten versehen ist, die geeignet sind, mit den Leiterbahnen der Leiterplatte durch die Ausnehmungen hindurch in Kontakt zu treten.

Bevorzugt ist die Leiterplatte, mit dem der Gegenverbinder versehen ist, von einer flexiblen Leiterplatte, einer festen Leiterplatte oder einer Kombination von diesen gebildet.

Da der Verbinder sowohl für eine flexible Leiterplatte und als auch für eine feste Leiterplatte, die jeweils an dem Gegenverbinder vorgesehen sind, verwendbar ist, d. h. eine vielseitige Anwendbarkeit des Verbinders verwirklicht wird, wird erfindungsgemäß eine Reduzierung der Teileanzahl und der Gießformen und ähnlichem sowie eine Vereinfachung des Bauteilmanagements erreicht.

Ausführungsformen der Erfindung werden in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung für eine Leiterplatte;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines aus Fig. 1 ersichtlichen Verbinders;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer aus Fig. 1 ersichtlichen elektrischen Anschlußklemme;

Fig. 4 eine perspektivische Schnittdarstellung der elektrischen Anschlußklemme aus Fig. 3;

Fig. 5 eine Längs-Schnittdarstellung, aus der der Verbinder beim Einsteckvorgang in eine aus Fig. 1 ersichtliche Verbinderaufnahme ersichtlich ist;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung, aus der eine andere Ausführungsform der Verbinderaufnahme aus Fig. 1 ersichtlich ist;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung, aus der noch eine andere Ausführungsform der Verbinderaufnahme aus Fig. 1 ersichtlich ist;

Fig. 8 eine Schnittdarstellung einer herkömmlichen Anordnung, die einen Verbinder und eine mit einer flexiblen Leiterplatte versehene Verbinderaufnahme aufweist; und

Fig. 9 eine Schnittdarstellung einer herkömmlichen Anordnung, aufweisend einen Chipkarten-Kanten-Verbinder und eine mit einer festen Leiterplatte versehene Verbinderaufnahme.

Unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung wird eine Ausführungsform der Erfindung im Detail beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung, aus der eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung für eine Leiterplatte ersichtlich ist. Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung eines Verbinders aus Fig. 1.

In Fig. 1 und Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 31 einen Verbinder für Leiterplatten, wie etwa eine mit gedruckter Schaltung versehene flexible Leiterplatte oder eine mit gedruckter Schaltung versehene feste Leiterplatte.

Der Verbinder 31 weist ein Verbindergehäuse 32 und eine Mehrzahl von elektrischen Anschlußklemmen 33 auf. In einer Verbinderaufnahme 36 ist entweder eine flexible Leiterplatte 34, eine feste Leiterplatte 35 oder eine Kombination einer flexiblen Leiterplatte 34 und einer festen Leiterplatte 35 angeordnet. Der Verbinder 31 ist in der Verbinderaufnahme 36 aufnehmbar.

Mit der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel dafür beschrieben, daß sowohl eine flexible Leiterplatte 34 und eine feste Leiterplatte 35 vorhanden sind.

Das Verbindergehäuse 32 ist aus Kunststoff hergestellt. Zwei rechtwinklige Anschlußklemmengehäuse 38, 38' stehen symetrisch zueinander von einem Basisteil 37 vor. Zwischen den beiden Anschlußklemmengehäusen 38, 38' ist ein Zwischenraum 39 zum Aufnehmen der festen Leiterplatte 35 ausgebildet.

Innerhalb der Anschlußklemmengehäuse 38, 38' sind jeweils Anschlußklemmenkammern 40, 40' für die elektrischen Anschlußklemmen 33 vorgesehen. An Isolierwänden 40a, 40b und 40'a und 40'b der Anschlußklemmenkammern 40, 40' sind rechteckige Ausnehmungen 41, 42 bzw. 41', 42' ausgebildet.

Bei der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich die Ausnehmungen 41, 41' über beinahe die gesamte Oberfläche der Isolierwände 40a, 40'a der Anschlußklemmenkammern 40, 40'. Die Ausnehmungen 42, 42' sind in dem Mittelteil der Isolierwände 40b, 40'b der jeweiligen Anschlußklemmenkammer 40, 40' angeordnet, so daß sie an den Zwischenraum 39 angeschlossen sind.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind Ausnehmungen 43, 43' zum Druckschweißen von elektrischen Drähten auf die elektrischen Anschlußklemmen 33 in dem Basisteil 37 ausgebildet und Abdeckungen 44, 44' sind an den Ausnehmungen 43, 43' vorgesehen.

Wie aus Fig. 3 und Fig. 4 ersichtlich ist, ist die elektrische Anschlußklemme 33 ausgebildet, indem eine leitfähige Metallplatte (Kupfer, Beryllium-Kupfer oder ähnlich) gepreßt wird und die gepreßte Platte gebogen wird. Die elektrische Anschlußklemme 33 weist eine elektrische Kontaktvorrichtung 45 und einen Drahtanschlußteil 46 auf, der einstückig mit der elektrischen Kontaktvorrichtung 45 ausgebildet ist.

An dem Ende der elektrischen Kontaktvorrichtung 45 ist durch Biegen ein rechtwinkliger elastischer Kontakteil 47 ausgebildet. Befestigungsteile 48 sind an dem Drahtanschlußteil 46 vorgesehen.

Der elastische Kontaktteil 47 ist in dem Mittelteil S-förmig mit einer Ausbuchtung und einer Einbuchtung ausgebildet und die beiden Scheitelbereiche bilden jeweils einen Kontaktierungsabschnitt 49 bzw. 50. Die Kontaktierungsabschnitte 49 sind jeweils derart hoch ausgebuchtet, daß sie jeweils die zugeordnete Ausnehmung 41, 41' durchtretend von der Außenseite des Verbindergehäuses 32 um eine vorbestimmte Strecke vorstehen, und die Kontaktierungsabschnitte 50 sind jeweils um eine derartige Höhe eingebuchtet ausgebildet, daß sie die Ausnehmungen 42, 42' durchtretend zu dem Zwischenraum 39 hin vorstehen.

Dabei ist die elektrische Anschlußklemme 33 nicht auf die aus den Fig. 3 und 4 ersichtliche Gestalt beschränkt, es kommt lediglich darauf an, daß ein elastischer Kontaktteil mit mindestens zwei Kontaktierungsabschnitten vorgesehen ist, die derartige Ausnehmungen 41, 42 durchtretend vorstehen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Verbinderaufnahme 36 zum Aufnehmen des Verbindergehäuses 32 ausgebildet, indem ein zur Befestigung an einem Fahrzeug (nicht gezeigt) oder ähnlichem vorgesehenes Ausrüstungsteilgehäuse 51 mit einer geeigneten Ausnehmung versehen ist. An der Innenseite der Verbinderaufnahme 36 ist sowohl die flexible Leiterplatte 34 als auch die feste Leiterplatte 35 vorgesehen.

Im einzelnen erstreckt sich die flexible Leiterplatte 34 zwischen den beiden Seitenwänden 36a der Verbinderaufnahme 36 (vergleiche Fig. 5) entlang dem Ausrüstungsteilgehäuse 51 und ist mittels eines bekannten Befestigungsmittels, wie etwa eines Klebers, angebracht. Die innerhalb des Ausrüstungsteilgehäuses 51 vorgesehene feste Leiterplatte 35 durchtritt die Bodenwand 36b (vergleiche Fig. 5) der Verbinderaufnahme 36 und ist zwischen den Seitenwänden 36a angeordnet.

Eine Mehrzahl von Leiterbahnen 52 ist an der flexiblen Leiterplatte 34 ausgebildet, und an der Frontseite und der Hinterseite der festen Leiterplatte 35 ist ebenfalls eine Mehrzahl von Leiterbahnen 53 ausgebildet. Die Leiterbahnen 52, 53 haben eine den jeweiligen Kontaktierungsabschnitten 49, 50 der elektrischen Anschlußklemme 33 entsprechenden Breite und sind an einen Verbraucher (nicht gezeigt) oder ähnliches angeschlossen.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 der Zustand einer elektrischen Verbindung zwischen dem elastischen Kontaktteil 47 und den Leiterbahnen 52, 52 erläutert, wenn der Verbinder 31 in die Verinderaufnahme 36 eingesetzt ist.

Zunächst wird der Aufbau des Verbinders 31 erläutert. Der Verbinder 31 wird gebildet, indem die elektrischen Anschlußklemmen 33 in die Anschlußklemmenkammern 40, 40' des Verbindergehäuses 32 eingesetzt werden und die Abdeckungen 44, 44' an dem Basisteil 37 befestigt werden.

Als nächstes wird der auf diese Weise gebildete Verbinder 31 in die Verbinderaufnahme 36 in Richtung des mit P bezeichneten Pfeils eingesetzt, während die feste Leiterplatte 35 in den Zwischenraum 39 eingesetzt wird. Die elastischen Kontaktteile 47 werden einwärts gebogen, wenn die die Ausnehmungen 41, 41' durchtretend vorstehenden Kontaktierungsabschnitte 49 an den Leiterbahnen 52 der festen Leiterplatte 34 entlanggleiten. Darauf verlagert sich das scharfkantige Ende des elastischen Kontaktteils 47 zu dem Drahtanschlußteil 46 hin, wenn der Kontaktierungsabschnitt 50 des elastischen Kontaktteils 47 gegen das Ende der festen Leiterplatte 35 stößt. Gleichzeitig wird der Kontaktierungsabschnitt 50 nach auswärts gebogen und kommt mit der Leiterbahn 53 in Kontakt. Da die elastischen Kontaktteile 47 sich auf das Zusammendrücken hin verformen, wird infolge der daraufhin in den elastischen Kontaktteilen 47 erzeugten Elastizitätskräfte der Kontaktdruck der Kontaktierungsabschnitte 49, 50 gegen die jeweiligen Leiterbahnen 52, 53 verstärkt.

Wie oben beschrieben, wird der Verbinder 31 sowohl mit der flexiblen Leiterplatte 34 als auch mit der festen Leiterplatte 35 in Kontakt gebracht und verbindet diese auch direkt miteinander. Das bedeutet, der Verbinder 31 wirkt als eine Verbindungsleitung und erfüllt auf diese Weise die Funktion von zwei erforderlichen herkömmlichen Verbindern.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird eine andere Ausführungsform der Verbinderaufnahme beschrieben. In einer aus Fig. 6 ersichtlichen Verbinderaufnahme 54 sind die flexiblen Leiterplatten 34 genauso angeordnet wie im Fall der Verbinderaufnahme 36. Zwischen den flexiblen Leiterplatten 34 steht von der Bodenwand (nicht gezeigt) der Verbinderaufnahme 54 anstelle der oben beschriebenen festen Leiterplatte 35 eine Isolierwand 55 vor.

Der Kontaktierungsabschnitt 49 der elektrischen Anschlußklemme 33 wird an die flexible Leiterplatte 34 elektrisch angeschlossen, wenn der Verbinder 31 in die Verbinderaufnahme 54 eingesetzt wird. (Die Einsetzbewegung des Verbinders 31 ist ähnlich der oben beschriebenen und wird daher hier weggelassen.)

Ein an einen Verbraucher (nicht gezeigt) anzuschließender elektrischer Draht ist an den Drahtanschlußteil 46 druckgeschweißt. (Im übrigen ist der Aufbau ähnlich)

Auf der anderen Seite kann auch eine Verbinderaufnahme 56, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, ausgebildet werden und die oben beschriebene Verbinderaufnahme 36 ersetzten, und der oben beschriebene Verbinder 31 kann darin eingesetzt werden.

Eine feste Leiterplatte 35 ist im Zentrum der aus Fig. 7 ersichtlichen Verbinderaufnahme 56 vorgesehen, und die Kontaktierungsabschnitte 50 der elektrischen Anschlußklemme 33 und die Leiterbahn 53 der festen Leiterplatte 35 werden verbunden, indem der oben beschriebene Verbinder 31 in die Verbinderaufnahme 56 eingesetzt wird. (Die Einsatzbewegung des Verbinders 31 ist ähnlich der oben beschriebenen und wird daher hier weggelassen).

Dementsprechend ist der Verbinder 31 sowohl mit einer flexiblen Leiterplatte 34 und einer festen Leiterplatte 35 verwendbar, die jeweils an der Verbinderaufnahme 36 oder einer dieser ähnlichen Verbinderaufnahme vorgesehen sind, und daher können der vielseitige Einsatz eines Verbinders, eine Reduzierung der Anzahl von Teilen, Gießformenß und ähnlichem, sowie eine Erleichterung des Bauteilmanagements gleichzeitig erreicht werden.

Claims (2)

1. Verbinderanordnung für eine Leiterplatte, aufweisend:
einen Gegenverbinder, der mit einer Leiterplatte mit einer Leiterbahn (52, 53) versehen ist;
einen Verbinder (31), der von dem Gegenverbinder aufnehmbar ist, und ein Verbindergehäuse (32) und eine Mehrzahl von Anschlußklemmenkammern (40, 40') aufweist, die symetrisch zueinander beidseitig eines Zwischenraumes (39) mit einer vorbestimmten Weite angeordnet sind, wobei an einer dem Zwischenraum (39) zugewandten Isolierwand (40b, 40b') und an einer dieser entgegengesetzten Isolierwand (40a, 40'a) jeder der Anschlußklemmenkammern (40, 40') jeweils eine Ausnehmung (41, 41', 42, 42') vorgesehen ist, so daß jede der Anschlußklemmenkammern (40, 40') an die Umgebung angeschlossen ist; und
je Anschlußklemmenkammer (40, 40') eine in dieser angeordnete elektrische Anschlußklemme (33) mit einem elastischen Kontaktteil (47), der mit zwei Kontaktierungsabschnitten (49, 50) versehen ist, die geeignet sind, mit den Leiterbahnen (52, 53) der Leiterplatte durch die Ausnehmungen (41, 41', 42, 42') hindurch in Kontakt zu treten.

2. Verbinderanordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Leiterplatte, mit dem der Gegenverbinder versehen ist, von einer flexiblen Leiterplatte (34), einer festen Leiterplatte (35) oder einer Kombination von diesen gebildet ist.