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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet elektrischer
Verbinder und insbesondere eine Verbinderanordnung zur Verbindung
mit Leitern einer flachen Schaltung wie etwa einer flachen flexiblen
Schaltung. Die Erfindung ist insbesondere in einem System zur Verbindung
einer Mehrzahl von diskreten elektrischen Drähten mit den Leitern einer
flachen Schaltung, bei welcher die Leiter unterschiedliche Breiten
aufweisen, anwendbar.
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Hintergrund der Erfindung
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Eine
flache flexible Schaltung umfasst herkömmlicherweise ein längliches,
flaches, flexibles, dielektrisches Substrat mit seitlich beabstandeten Streifen
von Leitern auf einer oder beiden Seiten desselben. Die Leiter können mit
einer dünnen,
flexiblen Schutzbeschichtung auf einer oder beiden Seiten der Schaltung
abgedeckt sein. Wenn Schutzschichten verwendet werden, sind in selbigen Öffnungen
ausgebildet, um die darunter liegenden Leiter an gewünschten
Kontaktstellen freizulegen, an denen die Leiter in Anlage an Leiter
einer komplementär
zu paarenden Verbindungsvorrichtung kommen sollen, welches eine
zweite flache flexible Schaltung sein kann, eine gedruckte Schaltungsplatine
oder die diskreten Anschlusskontakte eines zu paarenden Verbinders,
die an diskrete elektrische Drähte
angeschlossen sein können.
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Im
Laufe der Jahre sind in großer
Vielfalt Verbinder zum Abschließen
flacher flexibler Schaltungen oder zum Verbinden flacher flexibler
Schaltungen mit den Leitern komplementär zu
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Im
Laufe der Jahre sind in großer
Vielfalt Verbinder zum Abschließen
flacher flexibler Schaltungen oder zum Verbinden flacher flexibler
Schaltungen mit den Leitern komplementär zu paarender Verbindungsvorrichtungen
entworfen worden. Es treten jedoch immer noch Probleme bei solchen
Verbindern auf, wenn die flache Schaltung Leiterstreifen mit unterschiedlichen
Breiten zum Bereitstellen unterschiedlicher Stromstärkecharakteristiken
auf einer einzelnen flachen Schaltung aufweist. Anders ausgedrückt, weist
die flache Schaltung wie vorstehend angegeben seitlich beabstandete
Streifen von Leitern auf einem länglichen,
flachen, dielektrischen Substrat auf, aber die Leiter weisen in
vielen Anwendungen möglicherweise
keine konstanten Breiten auf. Beispielsweise kann bei einer Anwendung
im Fahrzeugbau eine einzelne flache flexible Schaltung Leiter mit unterschiedlichen
Breiten aufweisen, um unterschiedliche Stromstärkekapazitäten für verschiedene Funktionen in
dem gesamten Fahrzeug bereitzustellen. Ein schmaler Leiterstreifen
kann zum Beispiel einfach Sensorsignale oder logische Signale übertragen.
Ein breiter Leiterstreifen kann Strom für Lampen, zum Antrieb von Fenstermotoren
oder dergleichen übertragen.
Es ist klar, dass die Leiterstreifen der flachen Schaltung mit verschiedenen
oder unterschiedlichen Leitern einer komplementär zu paarenden Verbindungsvorrichtung
verbunden werden müssen,
beispielsweise mit diskreten elektrischen Drähten unterschiedlicher Größen oder
Maße. JP-A-07220826
offenbart ein System entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, diese Probleme
zu lösen
und ein extrem einfaches modulares System oder eine Verbinderanordnung
zur Verbindung mit unterschiedlich bemessenen Leitern flacher Schaltungen
bereitzustellen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine neue, verbesserte
Verbinderanordnung zur Verbindung der Leiter einer flachen Schaltung
wie etwa einer flachen flexiblen Schaltung, bei der die Leiter in
einem Muster aus unterschiedlichen Breiten vorliegen, bereitzustellen.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System zur Verbindung
einer Mehrzahl von diskreten elektrischen Drähten mit den Leitern einer flachen
Schaltung bereitzustellen, wobei die Leiter wiederum unterschiedliche
Breiten in einem Muster quer zu der flachen Schaltung aufweisen.
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Erfindungsgemäß werden
ein System gemäß Anspruch
1 und eine Anordnung gemäß Anspruch
13 bereitgestellt.
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Die
Erfindung wird vorliegend offenbart als insbesondere anwendbar zur
Verbindung einer Mehrzahl diskreter elektrischer Drähte mit
den unterschiedlich breiten Leitern der flachen Schaltung. Dafür sind Anschlussmittel
an den Anschlussblöcken zum
Anschließen
einer Mehrzahl von elektrischen Drähten an diesen vorgesehen.
Die Anschlussmittel sind durch Löcher
in den Anschlussblöcken
zum Einfügen
der elektrischen Drähte
in diese gegeben. Die Löcher
in den Anschlussblöcken
sind in direkter Proportion zu den unterschiedlichen Größen der
Anschlussblöcke
unterschiedlich bemessen. Die Anschlussblöcke sind mit allgemein rechteckigem
Querschnitt gezeigt und sind aus Metallmaterial hergestellt. Die
Anschlussblöcke
können
verformt werden, um die Drähte
in den Löchern
der Blöcke
zu verklemmen. Rückhaltemittel
sind an dem Verbindergehäuse vorgesehen,
um die Anschlussblöcke
in der Buchse des Gehäuses
zu halten.
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Die
Erfindung schlägt
vor, dass die Anschlussblöcke
in der Buchse des Gehäuses
in einer Anordnung dicht seitlich nebeneinander befestigt werden
können.
Daher ist zwischen jedem benachbarten Paar von Anschlussblöcken in
der Buchse ein dielektrisches Trennelement vorgesehen.
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Entsprechend
einem Aspekt oder einer Ausführungsform
der Erfindung ist das dielektrische Trennelement an mindestens einem
der Anschlussblöcke
jedes benachbarten Paares derselben befestigt. Das dielektrische
Trennelement kann durch ein flaches Plättchen gebildet werden, das
an einer ebenen seitlichen Oberfläche des mindestens einen Anschlussblocks
befestigt ist.
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Entsprechend
einem anderen Aspekt oder einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist
das dielektrische Trennelement an dem dielektrischen Verbindergehäuse vorgesehen.
Vorzugsweise umfasst das Trennelement eine Wandung, die integral mit
dem Verbindergehäuse
geformt ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist eine Mehrzahl
der Trennwandungen in regelmäßigen Intervallen
entlang der Buchse angeordnet. Die Wandungen können von dem Gehäuse abgetrennt
werden, um Anschlussblöcke
unterschiedlicher Größen in variierenden
Anordnungen zwischen den Wandungen unterzubringen.
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der
folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, die in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung, die als neuartig erachtet werden,
sind eingehend in den anhängenden
Ansprüchen
ausgeführt.
Die Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am
besten unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung verstanden
werden, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gegeben wird,
in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren
bezeichnen und in welchen:
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1 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Verbinderanordnung
von oben ist, welche eine Ausführungsform
der Erfindung verkörpert;
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2 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Anordnung aus 1 von
unten ist;
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3 eine
perspektivische Ansicht des dielektrischen Verbindergehäuses zur
Aufnahme der Anschlussblöcke
in der Ausführungsform
der 1 und 2 ist;
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4 eine
perspektivische Ansicht des Gehäuses
aus 3 mit den darin befestigten Anschlussblöcken ist;
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5 eine
perspektivische Ansicht des Gehäuses
aus 3 ist, und zwar vor dem Ausbrechen der Trennwandungen
zur Aufnahme der Anschlussblöcke
unterschiedlicher Größen, die
in 4 gezeigt sind; und
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6 eine
perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Verbindergehäuses und
von Anschlussblöcken
entsprechend der Erfindung ist.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Nehmen
wir detaillierter auf die Zeichnungen und zunächst auf die 1 und 2 Bezug,
so ist die Erfindung in einem generell mit 10 bezeichneten System
zur Verbindung einer Mehrzahl diskreter elektrischer Drähte, die
in 1 schemenhaft bei 12a–12d gezeigt sind,
mit den Leitern 14a–14d (2)
einer flachen Schaltung wie etwa einer generell mit 16 bezeichneten
flachen flexiblen Schaltung verkörpert.
Wie zuvor im "Hintergrund" angegeben, umfasst
die flache flexible Schaltung 16 ein flaches, flexibles,
dielektrisches Substrat 18 (1), auf
welchem flache, flexible Streifen von Leitern 14a–14d angeordnet
sind. Die flache flexible Schaltung 16 ist an einem generell
mit 20 bezeichneten, komplementär zu paarenden Verbinder abgeschlossen,
welcher eine breite Vielfalt von Konfigurationen oder Gestaltungen
aufweisen kann. Es genügt zu
sagen, dass die Leiter 14a–14d an einem generell
mit 22 bezeichneten konvexen Kontaktbereich freiliegen,
wie deutlich in 2 zu sehen ist.
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Der
komplementär
zu paarende Verbinder 20 wird in Richtung des Pfeils "A" (1) in eine
obere, rückseitige
Buchse 24 eines generell mit 26 bezeichneten Adapters
eingefügt.
Wie der Verbinder 20 kann der Adapter 26 eine
breite Vielfalt von Konfigurationen annehmen. Bei der dargestellten
Konfiguration ist der Adapter zur Anordnung in einem Loch in einer
Stützplatte
gestaltet, und zwei Befestigungsösen 28 ragen
von entgegengesetzten Seiten des Adapters nach außen, um
den Adapter an der Platte zu befestigen. Die Erfindung ist hauptsächlich in
einer generell mit 30 bezeichneten Verbinderanordnung verkörpert, welche
in eine untere vordere Aufnahme oder Buchse 32 des Adapters
eingefügt
werden kann. Um es zu wiederholen, der Adapter 26 und der Gegenverbinder 20 stellen
lediglich eine veranschaulichende Ausführungsform einer Anwendung
oder Nutzung der neuartigen Verbinderanordnungen dar, welche die
vorliegende Erfindung verkörpern.
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Spezieller
auf die 3 und 4 in Verbindung
mit den 1 und 2 Bezug
nehmend, umfasst die Verbinderanordnung 30 ein generell
mit 34 bezeichnetes und einzeln in 3 gezeigtes
dielektrisches Verbindergehäuse.
Das Gehäuse
weist eine Buchse 36 auf (3), die
offen ist, wie bei 38 (4), um eine
Verbindung zwischen der Buchse und der Außenseite des Gehäuses herzustellen.
In dem Gehäuse
ist eine Mehrzahl von Anschlussblöcken 40a–40d befestigt.
Das Gehäuse 34 stellt
eine einstückige
Struktur dar, die einheitlich aus dielektrischem Material wie etwa
Kunststoff oder dergleichen geformt ist. Das Gehäuse weist dielektrische Trennwandungen 42 auf,
die benachbarte Anschlussblöcke 40a–40d elektrisch
voreinander trennen oder isolieren. Die Anschlussblöcke werden
in der Buchse 36 verrastet, und zwar an schrägen Rückhaltevorsprüngen 44 vorbei,
die entlang des unteren vorderen Randes der Buchse vorgesehen sind,
und die Anschlussblöcke
werden durch obere Rückhalteflansche 46, die
integral mit den Trennwandungen 44 und an jedem gegenüberliegenden
Ende der Buchse ausgebildet sind, in der Buchse gehalten.
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Jeder
Anschlussblock 40a–40d weist
einen allgemein rechteckigen Querschnitt auf und ist aus massivem
Metallmaterial hergestellt. Beispielsweise können die Anschlussblöcke aus
massivem Messing, plattiert mit Zinn, hergestellt sein. Die Blöcke weisen Löcher 48 zum
Einfügen
von elektrischen Drähten 12a–12b in
diese auf (1). Die Metallblöcke können verformt
werden, um die Drähte
einzuklemmen. Die Drähte
weisen unterschiedliche Größen oder Maße auf,
vorzugsweise direkt proportional zu den Größen der Anschlussblöcke. Wenn
die Anschlussblöcke
in dem Gehäuse 34 montiert
sind, liegen flache oder ebene Oberflächen 50 der Anschlussblöcke durch
die Öffnung 38 (4)
der Buchse 36 (3) hindurch frei. Anders ausgedrückt liegen
die flachen oder ebenen Oberflächen 50 der
Anschlussblöcke, wie
in 4 zu sehen, rückwärtig der
Rückhalteflansche 46 an
der Öffnung 38 der
Gehäusebuchse
frei.
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An
dieser Stelle nehmen wir erneut Bezug auf 2, in welcher
zu sehen ist, dass die Streifen von Leitern 14a–14d auf
der flachen flexiblen Schaltung 16 unterschiedliche Breiten
in einem Muster quer zu der flachen Schaltung aufweisen. Dieses Muster
von Leitern unterschiedlicher Breiten kann beträchtlich variieren, und zwar
in Abhängigkeit
von der Leistungsspezifikation einer gegebenen Schaltung. Wie zuvor
bei der Anwendung aus dem Fahrzeugbau im "Hintergrund" ausgeführt, können beispielsweise schmale
Streifen von Leitern 14a und 14c einfach Sensorsignale
oder logische Signale zu verschiedenen Komponenten eines Fahrzeuges übertragen.
Breitere Leiter 14b und 14d können Strom zu solchen Komponenten
wie Lampen, zum Antrieb von Fenstermotoren oder dergleichen übertragen.
Bei diesem in 2 gezeigten Muster aus verschieden
breiten Leitern ist außerdem
in 2 zu sehen, dass die Anschlussblöcke 40a–40d zum
Einfügen
in die Buchse 36 des Gehäuses 34 des Verbinders 30 in
Richtung der Pfeile "B" angeordnet sind, und
zwar in einer Anordnung von Größen, die
den Breiten der Leiter 14a–14d der Schaltung
entsprechen. Anders ausgedrückt
ist der kleinere Anschlussblock 40a zur Übereinstimmung
mit dem schmalen Leiter 14a der Schaltung bemessen, der
größere Anschlussblock 40b ist
zur Übereinstimmung
mit dem breiteren Leiter 14b der Schaltung bemessen, der kleinere
Anschlussblock 40c ist zur Übereinstimmung mit dem schmalen
Leiter 14c der Schaltung bemessen und der größte Anschlussblock 40d ist
zur Übereinstimmung
mit dem breitesten Leiter 14d der Schaltung bemessen.
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Das
obige Verständnis
der Abgleichung der Größen und
der Anordnung von Anschlussblöcken 40a–40d mit
den Größen und
der Anordnung der Schaltungsleiter 14a–14d vorausgesetzt,
nehmen wir nun Bezug auf 4, in der zu sehen ist, dass
die ebenen Oberflächen 50 wieder
an der Öffnung 38 an der
Rückseite
des Gehäuses 34 freiliegen.
Grundsätzlich
sind die Anschlussblöcke 40a–40d in
der Buchse des Gehäuses 34 in
solcher Weise angeordnet, dass sie ein Muster aus unterschiedlich
bemessenen ebenen Oberflächen 50 darbieten,
welches mit dem Muster aus unterschiedlich breiten Leitern 14a–14d wie
zuvor beschrieben übereinstimmt. Wenn
die Verbinderanordnung 30 in die untere vordere Buchse 32 (1)
des Adapters 26 eingefügt
ist und der zu paarende Verbinder 20 in die obere rückseitige
Buchse 24 des Adapters eingefügt ist, werden die Leiter 14a–14d,
die an dem konvexen Kontaktbereich 22 (2)
freiliegen, an den ebenen Oberflächen 50 (4)
der Anschlussblöcke
einwärts
der Rückhalteflansche 46 anliegen.
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5 zeigt
einen einzigartigen Aufbau des Gehäuses 34, wodurch ein
allgemeines oder universelles Gehäuse geformt werden kann und
danach kundenspezifisch angepasst werden kann, um Anschlussblöcke unterschiedlicher
Größen in variierenden
Anordnungen zwischen dielektrischen Trennwandungen 42 unterzubringen.
Speziell ist das Gehäuse 34,
wie zuvor angemerkt, aus dielektrischem Material wie etwa Kunststoff
oder dergleichen geformt, und die Trennwandungen 42 sind
integral mit diesem geformt. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass
in 5 die Trennwandungen an den vorderen unteren Ecken
der Wandungen mit dem Rest des Gehäuses durch schmale zerbrechliche
Stege 50 verbunden sind. Außerdem sind die rückwärtigen Ränder und
Teile der unteren Ränder
der Wandungen durch dünne
oder schmale zerbrechliche Abschnitte 52 mit dem Gehäuse verbunden.
In 5 ist zu sehen, dass Trennwandungen 42 in
regelmäßigen Intervallen
entlang der Buchse 36 des Gehäuses 34 angeordnet
sind. Vergleicht man jedoch 5 mit 3,
so ist zu sehen, dass ziemlich viele der Trennwandungen entfernt
worden sind, um unterschiedliche Zwischenräume zwischen diesen bereitzustellen,
um die Anordnung von unterschiedlich bemessenen Anschlussmodulen 40a–40d,
die in 4 gezeigt sind, unterzubringen. Diese kundenspezifische Anpassung
des Gehäuses 34 wird
in einfacher Weise durch Abbrechen der Trennwandungen 42 von
dem Rest des Gehäuses
erreicht, und dies wird durch zerbrechliche Stege 50 und
zerbrechliche Abschnitte 52 einfach ermöglicht. Die Trennwandungen
werden einfach an den zerbrechlichen Stegen 50 und den zerbrechlichen
Abschnitten 52 mittels eines geeigneten Werkzeuges wie
etwa einer üblichen
Zange oder dergleichen abgebrochen, und das Gehäuse 34 kann kundenspezifisch
angepasst werden, um Anschlussblöcke
unterschiedlicher Größen in beträchtlich
variierenden Anordnungen zwischen den Trennwandungen, welche selektiv
an ihrem Platz verbleiben, unterzubringen.
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6 zeigt
eine alternative Ausführungsform
einer Verbinderanordnung 30, die ein dielektrisches Verbindergehäuse 34 umfasst,
in welchem eine Mehrzahl von Anschlussblöcken 40a–40d in
einer gegebenen Anordnung aus unterschiedlich bemessenen Anschlussblöcken montiert
ist. Um die Erfindung hierbei bestmöglich zu verstehen, wurden
in 6 gleiche Bezugszeichen entsprechend für gleiche
Bestandteile, die zuvor in der Ausführungsform der 1–5 beschrieben
worden sind, angewandt, obgleich die verschiedenen Größen der
Anschlussblöcke 40a–40d in 6 leicht
von jenen in den 1 bis 5 abweichen
können.
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Unter
dieser Voraussetzung umfasst das Gehäuse 34 wiederum eine
Buchse 36 zur Aufnahme von Anschlussblöcken 40a–40d,
wobei die Buchse eine Öffnung 38 aufweist,
durch welche ebene Oberflächen 50 der
Anschlussblöcke
zur Anlage an den Leitern der flachen flexiblen Schaltung freiliegen.
Die Anschlussblöcke
werden durch eine vordere Öffnung 60 des
Gehäuses
in die Buchse 36 eingefügt,
und ein länglicher,
schräger
Verrastungsflansch 62 hält
die Anschlussblöcke
in der Buchse, wie in 6 zu sehen ist. Wiederum weisen
die Anschlussblöcke
Löcher 48 zur
Aufnahme der diskreten elektrischen Drähte 12a–12d unterschiedlicher
Maße auf,
wobei die Blöcke
auf die Drähte
geklemmt werden.
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Bei
der Ausführungsform
aus 6 sind dielektrische Trennelemente 64 an
mindestens einem der Anschlussblöcke
jedes benachbarten Paares derselben befestigt. In der dargestellten
Ausführungsform
umfassen die dielektrischen Trennelemente flache, elektrisch isolierende
Plättchen 64,
die an einer ebenen seitlichen Oberfläche mindestens eines Anschlussblocks
jedes benachbarten Paares befestigt sind. Diese dielektrischen Plättchen isolieren oder
trennen die Anschlussblöcke
elektrisch voneinander.
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Dadurch,
dass die dielektrischen Trennelemente 64 integral mit den
Anschlussblöcken 40a–40d vorgesehen
sind, und dadurch, dass die Buchse 36 in dem Gehäuse 34 einen
durchgehenden Hohlraum ohne irgendwelche Wandungen darstellt, ist
zu verstehen, dass praktisch eine unendliche Vielfalt von unterschiedlichen
Anordnungen aus unterschiedlich bemessenen Anschlussblöcken in
dem Gehäuse 34 angeordnet
werden kann, um mit jedem beliebigen gegebenen Muster seitlich beabstandeter Leiterstreifen
auf einer flachen Schaltung übereinzustimmen.
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Man
wird verstehen, dass die Erfindung in anderen speziellen Formen
verkörpert
sein kann, ohne dass von dem Schutzumfang der Ansprüche abgewichen
wird. Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind daher in
jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu
betrachten und die Erfindung ist nicht auf die vorliegend angegebenen
Details begrenzt.