DE3113879C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsvorrichtung mit einem mehrere Leiter aufweisenden Flachkabel mit ersten und zweiten Endabschnitten, mit einem in Längsrichtung zwischen den Endabschnitten verlaufenden und einen abweichenden Quer­ schnitt aufweisenden flexiblen Mittelabschnitt und mit einem die Leiter bis auf deren Endabschnitte umschließenden Mantel.

Auf vielen Gebieten der Elektrotechnik besteht die Aufgabe, Bauteile, Baugruppen usw. elektrisch miteinander zu verbinden. Dabei können diese Bauteile, Baugruppen usw. unter verschiede­ nen Winkeln zueinander liegen. Auch können sie sich gegeneinan­ derbewegen oder sollen gegeneinanderbeweglich sein. Eine diese Bauteile, Baugruppen usw. elektrisch verbindende Verbindungs­ vorrichtung soll daher flexibel sein, ohne daß die Festigkeit der Verbindung dadurch leidet. Die Erfindung betrifft eine solche elektrische Verbindungsvorrichtung. Sie wird am Bei­ spiel der Verbindung von zwei Leiterplatten erläutert. Hierauf ist sie jedoch nicht beschränkt.

Bekannt ist eine elektrische Verbindungsvorrichtung (US-PS 36 01 755) aus mehreren unter gegenseitigem Abstand seitlich nebeneinanderliegenden Runddrähten. In einem mittleren Bereich sind diese Runddrähte flachgedrückt. Die flachen Mittelab­ schnitte liegen zwischen zwei Kunststoffplatten. Diese sind fest miteinander verbunden. Diese Verbindungsvorrichtung ist steif. Sie kann nur Bauteile miteinander verbinden, die zuein­ ander eine feste und unveränderbare Lage einnehmen. Bekannt ist weiter ein elektrischer Verbinder zum Anschließen an ein Flachkabel (US-PS 41 88 086). Dieser Verbinder enthält ein Auf­ nahme- und ein Einsteckteil. Die abisolierten Enden der Leiter des Flachkabels werden um das Einsteckteil gelegt und mit die­ sem in das Aufnahmeteil eingeschoben. Nach dem Zusammenführen des Einsteck- und des Aufnahmeteiles ist der Verbinder ein starres Element. Bekannt ist weiter ein Verbinder (US-PS 39 89 336) zum Anschließen eines Flachkabels an eine Leiter­ platte. Der Verbinder enthält ein auf die Leiterplatte aufzu­ setzendes Gehäuse. In diesem liegen die Leiter des Flachkabels mit Kontakten in Anlage. Im zusammengebauten Zustand liegen diese in Löchern der Leiterplatte und machen dort elektrischen Kontakt. Auch dieser Verbinder ergibt eine starre Verbindung. Bekannt ist schließlich noch ein weiterer Steckverbinder (DE- GM 77 39 420) zum Anschließen eines Mehrleiterflachkabels an eine Leiterplatte. Das Flachkabel wird mit den abisolierten Enden seiner Leiter in die eine Stirnseite dieses Gehäuses ein­ geschoben. Mit seiner anderen Stirnseite steht es auf der Lei­ terplatte auf und wird auf dieser befestigt. Dadurch ergibt sich die gewünschte starre Verbindung zwischen dem Kabel und der Leiterplatte. Die gleiche starre Verbindung ergibt sich mit einem anderen bekannten elektrischen Verbinder (US-PS 38 55 567). Auch dieser Verbinder enthält ein Gehäuse. Das Flachkabel wird mit den abisolierten Enden seiner Leiter in eine Stirnseite dieses Gehäuses eingeschoben. Mit einer anderen Stirnseite liegt das Gehäuse an der Leiterplatte an. Im Gehäu­ se werden die Leiter um 90° umgelenkt. Diesen sämtlichen be­ kannten Verbindungsvorrichtungen ist gemeinsam, daß die elek­ trischen Leiter bzw. das Flachbandkabel auf einem Teil seiner Länge fest umschlossen wird. Dadurch ergibt sich eine starre Verbindung. Für den Anschluß eines Flachbandkabels an eine Lei­ terplatte ist dies gewollt.

Wie oben angedeutet wurde, gibt es Anwendungen, bei denen eine biegsame Verbindung gewünscht wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Mehrleiterflachkabel lösbar mit einer Leiter­ platte verbunden werden soll. Das Einschieben und Herausziehen von Kontaktstiften in Buchsen und dergleichen erfordert eine gewisse Beweglichkeit. Hiervon ausgehend stellt sich für die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine elektrische Verbin­ dungsvorrichtung so auszubilden, daß mit ihr Bauteile oder Bau­ gruppen trennbar und flexibel verbunden werden können. Die Lö­ sung für diese Aufgabe ergibt sich bei einer Verbindungsvor­ richtung der eingangs genannten Gattung nach der Erfindung durch eine Ausbildung, die gekennzeichnet ist durch ein mit dem Mantel des Flachkabels integral verbundenes, elektrisch isolierendes Gehäuse, das in einer Richtung verläuft, in der die freiliegenden ersten Endabschnitte der Leiter angeordnet sind, wobei das Gehäuse weiter von den freiliegenden ersten Endabschnitten der Leiter in Richtung auf und über dem Mantel der zweiten Endabschnitte, aber nicht über den Mittelabschnit­ ten verläuft und das Gehäuse die freiliegenden zweiten Endab­ schnitte der Leiter teilweise umschließt. Wie beim Stand der Technik wird somit ein Abschnitt eines Mehrleiter-Flachkabels zur Verbindung verwendet. Dessen Mantel ist jedoch integral und damit sehr fest mit einem Gehäuse verbunden. Dadurch er­ hält das Flachkabel auf einem mittleren Bereich eine sehr gro­ ße mechanische Festigkeit und Starrheit. Die Endabschnitte des Mehrleiter-Flachkabels werden jedoch nicht starr im Gehäuse ge­ führt, sondern bleiben frei beweglich. Dadurch ergibt sich die gewünschte Biegsamkeit. Das Einschieben und Herausziehen der freiliegenden Endabschnitte, das heißt der abisolierten Lei­ terenden, in eine Buchse oder aus einer Buchse oder anderen Kontaktöffnungen wird erleichtert.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfinderischen Grundgedankens bilden den Gegenstand von Unteransprüchen.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung weiter erläutert. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der einzelnen Bauteile der Verbindungsvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Mehrleiter-Flachka­ bels von Fig. 1,

Fig. 3 ein Schnitt längs der Ebene III-III in Fig. 2,

Fig. 4 ein Schnitt längs der Ebene IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 ein Schnitt durch das Kupplungsstück gemäß Fig. 1,

Fig. 6 ein Schnitt durch den Anschlußkörper und das Gehäuse ge­ mäß Fig. 1 und

Fig. 7 ein Teilschnitt durch Kupplungsstück, Anschlußkörper und Gehäuse.

Fig. 1 zeigt eine trennbare elektrische Verbindung zwischen Leiterplatten 10 und 12. Diese Verbindung wird durch die Ver­ bindungsleitung 14 und das Kupplungsstück 16 gebildet. Die Ver­ bindungsleitung 14 enthält das Flachkabel 19 mit den Leitern 18 und einem Gehäuse 20. Diese Teile sind untrennbar miteinan­ der verbunden.

Die Gestaltung des Flachkabels 19 ist aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich. Endabschnitte 18 a und 18 b sind über einen flexib­ len Mittelabschnitt 18 c verbunden. Die Endabschnitte 18 a und 18 b weisen einen ersten, im wesentlichen kreisförmigen (Fig. 3) und der Mittelabschnitt weist einen zweiten, anderen rechteck­ förmigen Querschnitt auf. Zum Erhöhen der Biegsamkeit sind des­ sen Kanten verschieden lang. Die Übergangszone vom flachen zum kreisförmigen Querschnitt sei Verbindungsabschnitt 18 d, die Endabschnitte innerhalb des Mantels 22 seien Abschnitte 18 b-1, die Endabschnitte außerhalb des Mantels 22 seien Abschnitte 18 b-2 und deren Anschlußteile seien Abschnitte 18 b-3 genannt. Diese Abschnitte 18 b-3 liegen in Fig. 1 außerhalb des Gehäuses 20 und sind in gegenseitigem Abstand in einer Reihe unter einem Winkel von 90° zu den Leitern 18 gehalten. Das Kupplungsstück 16 umschließt kreisförmige Öffnungen 24 in gegenseitigem Ab­ stand entsprechend dem Abstand der Abschnitte 18 b-3. Kontakte innerhalb des Kupplungsstückes 16, welche nachstehend beschrie­ ben werden, weisen herabhängende Stifte 26 a auf, welche an die Leiterplatte 10 angelötet sind. Die Endabschnitte 18 a der Ver­ bindungsleitung 14 sind ähnlich an die Augen 28 der Leiterplat­ te 12 angelötet.

Die Konstruktions-Einzelheiten des Kupplungsstückes 16 und des Gehäuses 20 sind in den Fig. 5 und 6 gezeigt, wo sie ge­ trennt dargestellt sind, und in Fig. 7, wo sie zusammengesetzt gezeigt sind.

Das Gehäuse 20 (Fig. 6) weist einen Anschlußkörper 30, eine Verriegelungs/Zuglasche 32 und eine flexible Verbindung 34 auf. Der Anschlußkörper 30 ist auf die Endabschnitte 18 b aufgeformt. Dabei sind Zwischenflächen 30 a und 30 b entstanden, welche an die Abschnitte 18 b-1 und 18 b-2 mit Ausnahme der Abschnitte 18 b- 3 angrenzen. Mit diesen Zwischenflächen umschließt der Anschluß­ körper 30 den Mantel 22 der Leiter 18, ohne deren Biegsamkeit zu beeinträchtigen, indem der Mantel 22 an Stellen in einem Ab­ stand von den Mittelabschnitten 18 c erfaßt und der Verbindungs­ abschnitt 18 d freigelassen und ein Stützweg für die Endab­ schnitte 18 b gebildet wird, beispielsweise für diejenigen Ab­ schnitte der Verbindungsleitung, welche frei vom Mantel 22 ver­ laufen, sowie für die freiliegenden Abschnitte 18 b-3. Der An­ schlußkörper 30 weist auch eine abgekantete oder kegelstumpf­ förmige Oberfläche 30 c neben und vor dem Abschnitt 18 b-3 auf. Die abgekantete Oberfläche 30 c umschließt den Abschnitt 18 b-2.

Die Verbindung 34 besitzt eine Breite W (Fig. 6), welche weit unter der Breite des Anschlußkörpers 30 liegt und zwischen dem Anschlußkörper 30 und der Verriegelungs/Zuglasche 32 ein Ge­ lenk bildet. Wie die Zusammenstellung in Fig. 7 zeigt, gestat­ tet die Verbindung 34 eine einfache Anordnung der Verriege­ lungs/Zuglasche 32 in horizontaler Lage, im Gegensatz zu der vertikalen Lage (Fig. 6). Die Verriegelungs/Zuglasche 32 ver­ läuft längs mit dem Anschlußkörper 30 und quer zur Richtung der Abschnitte 18 b-3. Öffnungen 36 sind längs dieser Strecke für nachstehend zu erörternde Zwecke vorgesehen.

Das Kupplungsstück 16 weist ein Gehäuse 38 (Fig. 5) mit den Öffnungen 24 mit einer kegelstumpfförmigen Oberfläche 38 a auf, welche komplementär zu der Oberfläche 30 c des Körpers 30 abge­ kantet ist und mit diesem zusammenpaßt. An ihrem Innenende liegt die Oberfläche 38 a neben einem halbzylindrischen Kanal 40, welcher durch die Gehäuseoberfläche 38 b begrenzt wird. Kontakte 26 werden im Gehäuse 38 durch die Lage der Rastnase 26 b an der Gehäuseoberfläche 38 c und die federnde Anlage der Kontaktfeder 26 c an der Gehäuseoberfläche 38 b gehalten. Wie oben bemerkt, ragen die Stifte 26 a vom Gehäuse 38 nach außen und dienen zum Einsetzen in die Leiterplatte 10 (Fig. 1).

Gemäß Fig. 7 ist das Gehäuse 20 in das Kupplungsstück 16 ein­ gesetzt und lösbar darin verriegelt. Hierzu sind die zusammen­ passenden Oberflächen 30 c und 38 a und die Rastflächen 32 a und 38 d aneinander angepaßt. Der Abschnitt 18 b-3 des Leiters 18 steht dem nach abwärts gekehrten Ende der Kontaktfeder 26 c ge­ genüber und liegt auf der Kontaktfeder 26 c auf, wobei er durch diese und den Kanal 40 in die gezeigte Stellung des Abschnittes 18 b-3 gezwungen wird. Eine elektrische Leitung ist damit zwi­ schen den nicht gezeigten Bauteilen auf den Leiterplatten 10 und 12 hergestellt, bzw. es besteht eine Verbindung zwischen den Stiften 26 a und den abgelegenen Endabschnitten 18 a (Fig. 1) der Leiter 18.

Durch Schaffen einer starren Abstützung für ausgewählte Längen der Leiterenden gestattet das Gehäuse 20 trotz ihrer metalli­ schen Weichheit einen wirksamen Gebrauch der Abschnitte 18 b-3 der Leiter 18 als trennbare Kontakte. Außerdem bildet das Ge­ häuse 20 ein starres Gehäuse für das Flachkabel 19 durch selek­ tive Berührung mit diesem. Dessen Biegsamkeit wird dabei nicht beeinträchtigt.

In dem Kupplungsstück 16 weisen die Kontakte 26 eine zum Errei­ chen eines recht niedrigen Kontaktwiderstandes ausreichende Vorspannung auf. Demgemäß ergeben sich größere Einschub- und Lösekräfte. Diese werden von der starren Kunststoffstruktur sowohl des Gehäuses als auch des Kupplungsstückes und von den Kanälen 40 und auch von dem abgekanteten Ausgang des Gehäuses aufgenommen. Was das Lösen, das heißt die Trennung von Gehäuse und Kupplungsstück, betrifft, wird die Verriegelungs/Zuglasche 32 aus ihrer in Fig. 7 gezeigten Stellung in die von Fig. 6 verschoben. Dabei erleichtern die Öffnungen ein Anheben der Lasche. Die Lasche kann nun zentral nach rechts in Fig. 7 ge­ zogen werden, um die Teile voneinander zu trennen. Dies führt ohne Reißen oder Verbiegen zu einem leichten Herausnehmen der Abschnitte 18 b-3 aus dem Kupplungsstück.

Claims (7)

1. Elektrische Verbindungsvorrichtung mit einem mehrere Leiter aufweisenden Flachkabel mit ersten und zweiten Endabschnit­ ten, mit einem in Längsrichtung zwischen den Endabschnitten verlaufenden und einen abweichenden Querschnitt aufweisen­ den flexiblen Mittelabschnitt und mit einem die Leiter bis auf deren Endabschnitte umschließenden Mantel, gekennzeich­ net durch ein mit dem Mantel (22) integral verbundenes, elektrisch isolierendes Gehäuse (20), das in einer Rich­ tung verläuft, in der die freiliegenden ersten Endabschnit­ te (18 a) der Leiter (18) angeordnet sind, das Gehäuse (20) weiter von den freiliegenden ersten Endabschnitten (18 a) der Leiter (18) in Richtung auf und über dem Mantel (22) der zweiten Endabschnitte (18 b), aber nicht über den Mittel­ abschnitten (18 c) verläuft und das Gehäuse (20) die frei­ liegenden zweiten Endabschnitte (18 b) der Leiter (18) teil­ weise umschließt.

2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der erste Querschnitt eines Leiters (18) im allge­ meinen kreisförmig und dessen zweiter Querschnitt im allge­ meinen rechteckig ist.

3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuse (20) einen abgekanteten Aufbau besitzt, welcher die Leiter-Endabschnitte an ihren Anschlußteilen um­ schließt.

4. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuse (20) den zweiten Endabschnitten (18 b) der Leiter (18) während deren Durchtritt durch das Gehäuse einen gemeinsamen Richtungswechsel aufzwingt.

5. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Richtungswechsel im allgemeinen 90° beträgt.

6. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Mittelabschnitt (18 c) biegsam und eine elek­ trisch isolierende Abdeckung vorgesehen ist, welche die End­ abschnitte freiliegend läßt.

7. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein mit dem Gehäuse (20) lösbar verbindbares Kupp­ lungsstück (16), welches Öffnungen (24) zur Aufnahme der Endabschnitte der Leiter (18) aufweist, und Kontakte (26) im Eingriffsweg in den Öffnungen (24) zum Erfassen der End­ abschnitte bei Anlage von Kupplungsstück (16) und Gehäuse (20) vorgesehen sind.