DE3919741A1 - Flacher elektrischer verbinder - Google Patents

Flacher elektrischer verbinder

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Description

Die Erfindung betrifft allgemein einen elektrischen Verbin­ der nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einem grundsätz­ lichen Verdrahtungskonzept, wie es in US-PS 27 57 319 be­ schrieben ist. Insbesondere betrifft die Erfindung einen elektrischen Verbinder zur Verbindung eines Kabelbaums mit einer Anordnung von weit verteilten Stiftklemmen, wie den Stiftklemmen von Mehrfachelektromagnetspulen bei einem elek­ tronisch gesteuerten Kraftfahrzeug-Schaltgetriebe.
Derartige Getriebe können bis zu fünf Elektromagnetspulen und zehn elektrische Klemmen, normalerweise Stiftklemmen, zur Beaufschlagung der Spulen enthalten. In der Vergangen­ heit wurde diese weit verteilte Anordnung von Stiftklemmen elektrisch mit individuellen Leiterdrähten verbunden, die an einem Ende passende Klemmen und an dem anderen Ende zweite Klemmen besaßen, die in ein Verbindergehäuse eingelegt wur­ den. Dieses Verbindergehäuse paßte wiederum mit einem Verbin­ dergehäuse des Kraftfahrzeug-Kabelbaums zusammen.
Ein elektrischer Verbinder erfindungsgemäßer Art zeichnet sich aus durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen elektrischen Ver­ binder zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwi­ schen einer weit verteilten Anordnung von Stiftklemmen und einem Verbindergehäuse zu schaffen, der beträchtlich einfa­ cher und weniger kostspielig in Herstellung und Zusammenbau ist, als es bei dem bisherigen Verfahren der Benutzung ein­ zelner Leiterdrähte und Verbinder der Fall ist.
Eine Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß dieser elektrische Verbinder relativ starr aus Schaltplatine und Stützplatine aufgebaut ist, die leicht zu behandeln und ei­ nerseits mit der weit verteilten Anordnung aus Stiftklemmen und andererseits mit dem Kabelbaum zusammenzubauen sind.
Eine andere Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß die verschiedenen Einzelleiter durch relativ starre Sammelleiter­ anordnungen geschaffen sind, die ebenfalls leichter zu behan­ deln, zusammenzubauen und in verschiedene einzelne Sammellei­ terstreifen umzuwandeln sind, die die Leiter ergeben, welche zum Anschluß der Stiftklemmen an den Kabelbaum nötig sind.
Eine weitere Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß einzelne Sammelleiterstreifen Buchsenklemmen-Abschnitte be­ sitzen, die freier beweglich sind, um besser mit den Stift­ klemmen in Eingriff zu kommen.
Eine weitere Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß der Verbinder mit niedrigem Kraftaufwand aufzustecken ist, während er gleichzeitig großen Widerstand gegen das Abziehen setzt.
Noch eine weitere Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß die Sammelleiterstreifen biegungssteife Buchsenabschnit­ te besitzen, um senkrecht auf die Stiftklemmen einwirkende Kräfte aufrechtzuerhalten.
Eine weitere Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß der elektrische Verbinder ein integrales Verbindergehäuse zum Verbinden des elektrischen Verbinders mit einem passen­ den Verbindergehäuse eines Kabelbaums oder dergleichen be­ sitzt und Vorkehrungen zum Halten von Klemmenabschnitten der Sammelleiterstreifen in dem integralen Verbindergehäuse.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen teilweise zusammengebau­ ten erfindungsgemäßen elektrischen Verbinder,
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des linken Endabschnittes des elektrischen Verbinders aus Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung ähnlich Fig. 2 eines mit einer Magnetspule verbundenen elektrischen Ver­ binders,
Fig. 4 eine Schnittansicht im wesentlichen nach Linie 4-4 der Fig. 3, in Pfeilrichtung gesehen,
Fig. 5 eine Schnittansicht im wesentlichen nach Linie 5-5 der Fig. 3, in Pfeilrichtung gesehen,
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht des unteren rechten Ab­ schnittes des elektrischen Verbinders aus Fig. 1 nach vollständigem Zusammenbau desselben,
Fig. 7 einen Schnitt im wesentlichen nach Linie 7-7 der Fig. 6, in Pfeilrichtung gesehen, und
Fig. 8 eine Schnittansicht im wesentlichen nach Linie 8-8 der Fig. 6, in Pfeilrichtung gesehen.
Nach der Zeichnung enthält der elektrische Verbinder 10 er­ findungsgemäßer Art eine Schaltplatine 12 aus relativ star­ rem thermoplastischen Material wie Nylon (Polyamid), eine Stützplatte 14 aus dem gleichen Material und eine Vielzahl von Metall-Sammelleiterstreifen 16. Jeder dieser Sammellei­ terstreifen 16 besitzt einen Buchsenklemmenabschnitt 18 an einem Ende und einen aufgebogenen Stiftklemmenabschnitt 20 am anderen Ende. Die Sammelleiterstreifen 16 bestehen vor­ zugsweise aus angelassenem zinnplatierten Messing und sind durch verschiedene Brücken 22 verbunden, um eine oder mehre­ re Sammelleiter-Unteranordnungen zu bilden und dadurch den Umgang mit ihnen während der Herstellung zu erleichtern.
Bei der besonderen beschriebenen Ausführung sind zehn Sammel­ leiterstreifen 16 durch Brückenabschnitte 22 so miteinander verbunden, daß zwei relativ steife gestanzte Unteranordnun­ gen gebildet werden aus jeweils fünf Sammelleiterstreifen 16, die durch verschiedene Brücken 22 miteinander verbunden sind.
Die Schaltplatine 12 besitzt zwei Profilgang-Netze 24 zur Aufnahme der beiden Untereinheiten. Diese Profilgang-Netze 24 enthalten Hauptprofilgänge 26, welche die Sammelleiter­ streifen 16 aufnehmen, und die Hauptprofilgänge 26 miteinan­ der verbindende Brückenprofilgänge 28 zur Aufnahme der Brüc­ ken 22 der gestanzten Sammelleiter-Untereinheiten.
Die Hauptprofilgänge 26 enthalten zwei koplanare Buchsenklem­ men-Hohlräume 30 zur Aufnahme der Buchsenklemmenabschnitte 18. Jeder Buchsenklemmenhohlraum 30 steht mit einer recht­ winkligen Öffnung 32 in Verbindung und mit zwei Seitenschlit­ zen 34 der Schaltplatine 12, wie in Fig. 2, 3, 4 und 5 ge­ zeigt. Die Schaltplatine 12 besitzt auch Stanzlöcher 36, die mit den Brückenprofilgängen 28 in Verbindung stehen, siehe Fig. 1, 2, 3, 6 und 7. Die Schaltplatine 12 enthält auch Lei­ sten 29, die bei der Einführung der Sammelleiterstreifen 16 in die Hauptprofilgänge 26 helfen und sie in diesen halten, bis die Stützplatte 14 aufgesetzt ist. Die Stützplatte 14 be­ sitzt einen (nicht dargestellten) Schlitz, der die oberen Enden der Leisten 29 beim Anbringen der Stützplatte 14 an der Schaltplatine 12 aufnimmt.
Die Schaltplatine 12 enthält weiter ein integrales Verbinder­ gehäuse 38, das durch einen wie in Fig. 1, 6, 7 und 8 ge­ zeigt, grubenartig ausgebildeten, tiefen inneren Profilzug 39, isoliert ist. Die andere Seite der Grube dient als Rand­ leiste zur Aufnahme einer Profildichtung 41. Das Verbinderge­ häuse 38 besitzt zwei Reihen von Stiftklemmen-Hohlräumen 40 in Zuordnung zu den jeweiligen Profilgang-Netzen 24. Die Stiftklemmen-Hohlräume 40 stehen mit den jeweiligen Hauptpro­ filgängen 26 zur Aufnahme der senkrecht angeordneten Stift­ klemmenabschnitte 20 der Sammelleiterstreifen 16 in Verbin­ dung.
Das Verbindergehäuse besitzt eine äußere Abdeckung 42 zur Aufnahme eines angepaßten (nicht dargestellten) Verbinderge­ häuses, das an dem Ende eines (nicht dargestellten) Kraft­ fahrzeug-Kabelbaums angebracht ist. Die Stiftklemmenabschnit­ te 20 stehen bei 40 in den Innenraum der Abdeckung 42 hinein vor, wie in Fig. 7 und 8 zu sehen ist. Die Stiftklemmenab­ schnitte 20 sind in Längsrichtung gerippt, um ihre effektive Stärke zu erhöhen und sie zu versteifen.
Das Verbindergehäuse 38 enthält auch eine zentrale Befesti­ gungsglocke 44, die eine mit Gewinde versehene Messinghülse 46 trägt. An dem passenden Verbindergehäuse ist (nicht darge­ stellt) eine Schraube angebracht, um die Verbindergehäuse an­ einander zu befestigen.
Die Stützplatte 14, die in einen Außenrand 48 der Schaltpla­ tine 12 einfügbar ist, besitzt eine Anordnung von Stiftöff­ nungen 50 und eine Anordnung vergrößerter Stanzöffnungen 52. Die Stiftöffnungen 50 stehen mit den jeweiligen Buchsenklem­ men-Hohlräumen 30 in Verbindung, die wiederum mit den recht­ winkligen Öffnungen 32 der Schaltplatine 12 verbunden sind, wie am besten in Fig. 3, 4, 5 und 7 zu sehen ist. Die vergrö­ ßerten Stanzöffnungen 52 sind andererseits mit den Brücken­ profilgängen 28 und den Stanzlöchern 36 der Schaltplatine 12 in Verbindung, wie am besten in Fig. 1, 3 und 7 zu sehen.
Der elektrische Verbinder 10 wird dadurch zusammengebaut, daß die gestanzten Sammelleiteranordnungen aus den Sammellei­ terstreifen 16 und den Brücken 22 in die Profilgang-Netze 24 der Schaltplatine 12 eingesetzt werden, wie in Fig. 1 ge­ zeigt. Die gestanzten Sammelleiteranordnungen sind relativ steif und infolge der verschiedenen Brücken 22 leicht zu handhaben. Es ist zu sehen, daß die Profile 26 und 28 des Profilgang-Netzes 24 breiter sind als die entsprechenden Ab­ schnitte der Sammelleiteranordnungen, so daß die einzelnen Sammelleiterstreifen 16 in den Hauptprofilgängen 26 in Sei­ tenrichtung bewegbar sind, nachdem die Brücken 22, wie in Fig. 3 und 7 zu sehen, aufgetrennt wurden.
Die Buchsenklemmen-Hohlräume 30 sind ebenfalls breiter als die schaufelförmigen Buchsenklemmen-Abschnitte 18, und zwar um ebenfalls seitliches Ausweichen zu ermöglichen. Die Buch­ senklemmenabschnitte 18 enthalten jeweils zwei vorkragende Kontaktfinger 54 und Seitenflansche 56. Die vorkragenden Kon­ taktfinger 54 sind über den rechtwinkligen Öffnungen 32 der Schaltplatine 12 angeordnet, wie am besten in Fig. 2 und 5 gezeigt. Die Kontaktfinger 54 haben senkrecht abgebogene Enden 58 mit kreisförmigem Querschnitt. Diese senkrechten Enden 58 sind mit den Stiftlöchern 50 der Stütztafel 14 aus­ gerichtet und erstrecken sich in rechtwinkligen Schlitze 32 der Schaltplatine 12, siehe Fig. 4, 5 und 7.
Demzufolge kann eine Stiftklemme, wie die Stiftklemme 57 einer Elektromagnetspule 59, leicht in den Buchsenklemmenab­ schnitt 18 über die Stiftöffnung 50 eingesetzt werden, da die Kontaktfinger 54 während des Einsetzens des Stiftes in den rechtwinkligen Öffnungsschlitz 32 ausweichen. Anderer­ seits widerstehen sie mit beträchtlicher Kraft einem Heraus­ ziehen, da die Kontaktfinger 54 durch die Stützplatte 14 neben der Stiftöffnung 50 abgestützt werden und beim Heraus­ ziehen der Stiftklemme 57 über die Stiftöffnung 50 nicht nen­ nenswert ausweichen.
Die Seitenflansche 56 widerstehen einer Verbiegung des Buch­ senklemmenabschnittes 18 und halten so die senkrecht auf die Stiftklemme 57 wirkenden Kräfte der Kontaktfinger 54 auf­ recht. Diese Seitenflansche 56 sind in den Seitenschlitzen 34 angeordnet, die, wie in Fig. 2, 4 und 7 zu sehen, für die Seitenflansche 56 Übergröße haben, so daß die Seitenflansche 56 auch dabei helfen, die Buchsenklemmenabschnitte 18 zu lo­ kalisieren unter Zulassung von ausreichendem seitlichen Aus­ weichen der Buchsenklemmen-Abschnitte 128 in den Klemmenhohl­ räumen 30, um Toleranzunterschiede der Orte der Stiftklemmen 57 aufzunehmen.
Nachdem die gestanzten Sammelleiteranordnungen in das Profil­ gang-Netzwerk 24 eingesetzt sind, wird die Stützplatte 14 in der in der Zeichnung gezeigten Weise in die Randabschnitte der Schaltplatine 12 eingesetzt. Die Stützplatte 14 wird dann durch Ultraschallschweißen oder auf andere geeignete Weise mit der Schaltplatine 12 verbunden. Die verschiedenen Brücken 22 der gestanzten Sammelleiteranordnungen werden dann durch Meißel aufgetrennt, die durch die Stanzlöcher 36 und 52 eingesetzt werden können. Wenn die Brücken 22 aufge­ trennt sind, können die einzelnen Sammelleiterstreifen 16 in den Hauptprofilgängen 26 seitlich ausweichen, wodurch die Buchsenkontaktabschnitte 18 ebenfalls ausweichen und sich in den Übermaß-Buchsenklemmenhohlräumen 30 so einstellen kön­ nen, daß sie mit den Stiftklemmen besser in Eingriff kommen, wenn diese in die Stiftöffnungen 50 eingesetzt werden.
Die Stützplatte 14 besitzt kammartige Verstärkungen 60, wel­ che mit den Sammelleiterstreifen 16 in der Nähe der senk­ recht abgebogenen Stiftklemmenabschnitte 20 in Eingriff stehen, wie in Fig. 7 und 8 zu sehen. Diese Verstärkungen stützen die Stiftklemmenabschnitte 20 in ihrer richtigen Lage im integralen Verbindergehäuse 38 ab. Die Stützplatte 14 besitzt auch eine integrale Schutzwand 62 zum Schutze eines vorstehenden Abschnittes der Befestigungsglocke 44 der Schaltplatine 12.

Claims (10)

1. Elektrischer Verbinder mit einer Schaltplatine (12) aus relativ starrem thermoplastischen Material, an der eine Vielzahl von Metall-Sammelleiterstreifen (16) getragen ist, deren jeweilige freie Enden mit Öffnungen in der Schaltplatine (12) ausgerichtet sind, durch welche je­ weils Stiftklemmen diskreter elektrischer Bauteile hin­ durchtreten können, um elektrische Verbindung mit den je­ weiligen freien Enden der Sammelleiterstreifen (16) her­ zustellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder eine Stützplatte (14) aus thermoplastischem Material enthält; daß die Sammelleiterstreifen (16) in Profilgängen (26, 28) der Schaltplatine untergebracht sind, die durch die Stützplatte (14) abgedeckt sind; daß jeder Sammelleiter­ streifen (16) einen Buchsenklemmenabschnitt (18) besitzt, der in einem Klemmenhohlraum (30) seines zugeordneten Pro­ filzuges untergebracht ist, und einen Stiftklemmenab­ schnitt (20); daß die Schaltplatine (12) jeweils mit jedem Klemmenhohlraum (30) in Verbindung stehende recht­ winklige Öffnungen (32) besitzt; daß die Stützplatte (14) eine Anordnung von Stiftöffnungen (50) besitzt, die mit den jeweiligen Klemmenhohlräumen (30) und den rechtwinkli­ gen Öffnungen (32) der Schaltplatine (12) in Verbindung stehen; und daß die Buchsenklemmenabschnitte (18) vorkra­ gende Kontaktfinger (54) enthalten, die über den rechtwin­ kligen Öffnungen (32) der Schaltplatine (12) so ange­ ordnet sind, daß die Kontaktfinger (54) in die rechtwin­ kligen Öffnungen (32) hinein abbiegen, wodurch Stiftklem­ men einfach in die Buchsenklemmenabschnitte (16) der Sam­ melleiterstreifen (16) einsetzbar sind, wobei die vorkra­ genden Kontaktfinger (54) winklig angeordnete Enden (58) besitzen, die mit den Stiftöffnungen (50) der Stützplatte (14) ausgerichtet sind und sich in die rechtwinkligen Öff­ nungen (32) der Schaltplatine (12) hineinerstrecken, um mit in die Stiftöffnungen (50) der Stützplatte (14) einge­ setzten Stiftklemmen in Eingriff zu treten.
2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktfinger (54) durch die Stützplat­ te (14) benachbart zu den Stiftöffnungen (50) abgestützt sind, um einem Herausziehen von Klemmenstiften aus den Buchsenklemmenabschnitten (18) der Sammelleiterstreifen (16) zu widerstehen.
3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schaltplatine (12) zwei mit jedem Klemmenhohlraum (30) in Verbindung stehende Seitenschlit­ ze (34) besitzt, und daß die Buchsenklemmenabschnitte (18) in den Seitenschlitzen (34) angeordnete Seitenflan­ sche (56) besitzen, um einem Abbiegen der Buchsenklemmen­ abschnitte (18) zu widerstehen und das Lokalisieren der Buchsenklemmenabschnitte (18) bezüglich der Schaltplatine (12) zu unterstützen.
4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Seitenflansche (56) in Seitenschlitzen (34) angeordnet sind, die bezüglich der Seitenflansche (56) Übergröße aufweisen, und daß die Buchsenklemmenab­ schnitte (18) in den Klemmenhohlräumen (30) so seitlich ausweichen können, daß die Kontaktfinger (54) besser mit in die Stiftöffnungen (50) der Stützplatte (14) eingesetz­ ten Klemmenstiften in Eingriff kommen.
5. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltplatine (12) weiter ein integrales Verbindergehäuse (38) enthält mit Klemmen­ hohlräumen (40), die mit den jeweiligen Profilgängen (26) zur Aufnahme der Stiftklemmenabschnitte (20) der Sammel­ leiterstreifen (16) in Verbindung stehen.
6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stützplatte (14) Verstärkungen (60) be­ sitzt, die an den Sammelleiterstreifen (16) in der Nähe der Stiftklemmenabschnitte (20) anliegen, um die Stift­ klemmenabschnitte (20) in dem integralen Verbindergehäuse (38) der thermoplastischen Schaltplatine (12) zu stützen; daß das Verbindergehäuse (38) eine äußere Abdeckung (42) besitzt, um ein Gegen-Verbindergehäuse darin aufzunehmen, und daß die Stiftklemmenabschnitte (20) in die Abdeckung (42) hinein vorstehen.
7. Elektrischer Verbinder nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Buchsenklemmen­ abschnitt (18) in einem koplanaren Buchsenklemmenhohlraum (30) seines zugeordneten Profilzuges (26, 28) angeordnet ist und daß jeder Stiftklemmenabschnitt (20) ein sen­ krecht abgebogener Stiftklemmenabschnitt ist, der in einem Stiftklemmenhohlraum (40) eines integralen Verbin­ dergehäuses (38) der Schaltplatine (12) sitzt.
8. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltplatine (12) zwei mit jedem Klem­ menhohlraum (30) in Verbindung stehende Seitenschlitze (38) besitzt und daß die Buchsenklemmenabschnitte (18) in den Seitenschlitzen (34) angeordnete Seitenflansche (56) besitzen, um einem Abbiegen der Buchsenklemmenabschnitte (18) zu widerstehen und die Lokalisierung der Buchsenklem­ men-Abschnitte (18) bezüglich der Schaltplatine (12) zu unterstützen.
9. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Seitenflan­ sche (56) in Seitenschlitzen (34) angeordnet sind, die be­ züglich der Seitenflansche (56) Übergröße aufweisen, und daß die Buchsenklemmenabschnitte (18) in den Klemmenhohl­ räumen (30) so seitlich ausweichen, daß die Kontaktfinger (54) besser mit in die Stiftöffnungen (50) der Stützplat­ te (14) eingesetzten Klemmenstiften in Eingriff kommen.
10. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stützplatte (14) Verstärkungen (60) be­ sitzt, die an dem Sammelleiterstreifen (16) in der Nähe der Stiftklemmenabschnitte (20) anliegen, um die Stift­ klemmenabschnitte (20) in dem integralen Verbindergehäu­ se (38) der thermoplastischen Schaltplatine (12) zu stüt­ zen; daß das Verbindergehäuse (38) eine äußere Abdeckung (42) besitzt, um ein Gegen-Verbindergehäuse darin aufzu­ nehmen, und daß die Stiftklemmenabschnitte (20) in die Abdeckung (42) hinein vorstehen.
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