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Diese
vorliegende Erfindung betrifft zungenartige elektrische Anschlüsse und
insbesondere einen elektrischen Anschluss mit umfaltbarer Zunge, welcher
abschließendes
Umfalten und integriertes mechanisches Abzugtesten ermöglicht,
wobei er eine gleichmäßige Füllkehle
ermöglicht,
wenn er mit einer Arbeitsfläche
mechanisch verbunden wird.
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Elektrische
Anschlüsse
müssen
mit bestimmten Fertigungselementen verbunden werden, um den Stromfluss
von einem Medium auf ein anderes Medium zu ermöglichen. Dies gilt insbesondere
in Fällen,
in denen die leitenden Elemente in ein nicht leitendes Material
eingebettet sind, wie beispielsweise Glas oder ein dielektrisches
Trägermedium.
Beispielsweise müssen
die elektrischen Anschlüsse
der elektrischen Verdrahtung, die in Fahrzeug-Glaspaneelen zum Zweck
des Enteisens des Fensters eingebettet ist, am Glaspaneel befestigt
werden, um eine Verbindungsstelle für den Stromein- und -ausgang
zu schaffen.
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Zungenartige
Anschlüsse
werden häufig
in Anwendungen eingesetzt, welche eine Versorgung mit elektrischem
Strom für
leitende Elemente erfordern, welche in nicht leitenden Trägermedien
eingebettet sind. Zum Beispiel wird bei der Versorgung mit elektrischem
Strom eines Enteisungsgitters auf einem Glaspaneel leitende Farbe
in einem Muster auf die innere Glasfläche aufgetragen, welche die
gewünschte
elektrische Schaltung definiert. Die Zungenanschlüsse werden
danach mit dem Heizgitter verlötet.
Eine Verbindungsleitung wird dann mit dem Zungenanschluss mittels
einem kostengünstigen, dem
Industriestandard entsprechenden, buchsenartigen Anschluss verbunden,
welcher typischerweise mit dem Ende der Verbindungsleitung gebördelt oder verlötet ist.
Sobald der Buchsenanschluss über
den Zungenanschluss gesteckt ist, ist die elektrische Verbindung
fertig gestellt. Ein Nachteil eines solchen buchsenartigen Anschlusses
ist, dass er versehentlich vom Zungenanschluss getrennt werden kann.
Es wurden Versuche durchgeführt,
Buchsenanschlüsse mit
Kunststoffgehäusen
abzudecken, welche einen Riegel zum Einklinken in den Zungenanschluss
aufweisen, im Bemühen,
ein versehentliches Lösen
der Zungenanschlüsse
von den Buchsenanschlüssen
zu verhindern.
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Der
Gebrauch von solchen Kunststoffgehäusen erhöht jedoch die absolute Höhe der montierten Anschlussverbindung
in einer Weise, wie es für
viele industrielle Anwendungen nicht akzeptabel ist.
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Die
Zungenform von Anschlüssen
wurde in mehreren Gestaltungsalternativen entwickelt, um spezifische
Montagemöglichkeiten
zu ermöglichen. Eine
solche Gestaltungsalternative verwendet eine u-förmige Grundfläche, wie
beispielsweise in 1 gezeigt ist. Solche Anschlüsse weisen
eine Basis auf welche ein Paar längliche,
symmetrische Füße aufweist,
welche sich in paralleler Weise von einem zentralen Abschnitt aus
nach außen
erstrecken, um eine U-Form auszubilden. Die Zunge erstreckt sich
typischerweise vom zentralen Abschnitt aus um einen gewünschten
Winkel relativ zur Basis nach oben. Diese Gestaltung wird ferner
durch den Gebrauch einer optionalen „Verstärkungsrippe" abgeändert, welche im Zentrum der
Anschlusszunge ausgebildet ist und sich entlang dem unteren Abschnitt
der Zunge nach oben erstreckt. Die Rippe dient zur Vereinfachung
von mechanischen Abzugstests an der Verbindung des Anschlusses mit
der Arbeitsfläche
ohne Änderung
des Zungenwinkels. Der Nachteil beim Einsatz des Rippenmerkmals
ist, dass die Anschlusszunge nach dem Löten nicht mehr gefaltet werden kann
und Abziehtestschritte zur Endmontage ohne Brechen der Lötverbindung
nicht mehr möglich
sind. Ohne das verstärkende
Rippendetail kann die Anschlusszunge in einen zur Endmontage geeigneten Winkel
nach unten gedrückt
werden. Jedoch kann der Anschluss ohne das Rippendetail keinem Abziehtest
unterzogen werden, um die Festigkeit der Lötverbindung zu überprüfen, ohne
Ablenken der Anschlusszunge und ohne die Lötverbindung zum Brechen zu
bringen.
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Eine
andere Variation des Zungenanschlusses weist eine schmale gleichgerichtete
(inline) Grundfläche
auf, wie beispielsweise in 2 gezeigt ist,
welche durch zwei verschiedene Lötstellen
an den gegenüberliegenden
Enden des Anschlusses ausgebildet sind und die miteinander durch
einen erhöhten
Brückenbereich
verbunden sind. Die erhöhte Brücke und
die verschiedenen Lötstellen
ermöglichen
die unterschiedliche Wärmeausdehnung
zwischen dem Basismaterial und dem Anschluss, welcher die Lötverbindung
typischerweise schwächen würde. Jedoch
kann der Inline-Anschluss keinem Abziehtest zum Prüfen der
Festigkeit der Lötverbindung unterzogen
werden, ohne den Brückenbereich
zu verbiegen und ohne die Lötverbindung
zum Brechen zu bringen.
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Das
US-Patent Nr. 2,709,211 offenbart einen elektrischen Verbinder für Widerstandselemente, welche
an Glasplatten befestigt sind. Der Verbinder umfasst eine Metallbasis,
welche eine innere Fläche aufweist,
die so gestaltet ist, dass sie an ein elektrisches Widerstandselement
angelötet
werden kann, wobei eine Zunge aus dem Zentrum der Metallbasis ausgeschnitten
ist und nach außen
ragt, um einen Hülsenverbinder
zu halten. Ein inneres Ende der Zunge ist mit der Basis verbunden,
während
die Querschnittsfläche
der Zunge im Abstand von der Basis reduziert ist, um die Zunge zum
Falten zu schwächen.
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Das
US-Patent Nr. 6,331,742 offenbart einen Anschluss, welcher eine
Verbindungsplatte mit erhöhten
Flächen
aufweist, um den Anschluss mit verstärkter Dicke für die Verbindung
zu versehen. Der Anschluss umfasst eine längliche Aussparung, welche
sich von der Vorderkante der Verbindungsplatte aus erstreckt, um
das Darüberstecken
eines verschlussartigen Verbinders zu erleichtern. Ein Verstärkungselement
ist am gegenüberliegenden
Ende der Verbindungsplatte in einer 90°-Faltung vorgesehen, um zusätzliche
Festigkeit und Biegesteifigkeit zu geben.
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Ein
weiterer Nachteil mit entweder den u-förmigen oder den inline Gestaltungen
ist, dass das plattierte Lot auf ihren Unterseiten verfließt, wenn
der Anschluss gelötet
wird. Das Lot kühlt
sich dann typischerweise ab, nachdem es eine unregelmäßige Füllkehle
zwischen der Anschlussbasis und der oberen Vorsprungsstruktur, wie
der Anschlusszunge oder dem Brückenbereich,
gebildet hat. Die unregelmäßige Füllkehle
führt zu
Stellen mit erhöhter
Spannungskonzentration auf der Arbeitsfläche, was für die Industrie nicht akzeptabel
ist.
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Demgemäß wird ein
Zungenanschluss benötigt,
welcher ein abschließendes
Endmontagebiegen und die integrierte Durchführung eines mechanischen Abziehtests
erleichtert, während
er eine gleichmäßige Füllkehle
um die Basis des Anschlusses aufweist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein elektrischer Anschluss mit umfaltbarer Zunge
gemäß Anspruch
1 zur Verfügung
gestellt. Der elektrische Anschluss mit umfaltbarer Zunge ist mit
einer einheitlichen ebenen Basis ausgestattet, welche beim Anlöten an einer
Arbeitsfläche
eine gleichmäßige Füllkehle
um den Umfang der Basis schafft. Eine Anschlusszunge ist funktionell
mit einem Ende der Basis durch ein nach oben gerichtetes Vorsprungsfaltmerkmal und
ein Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal verbunden. Diese Merkmale
erlauben zum abschließenden
Montagebiegen des Anschlusses ein variables Positionieren des Zungenwinkels
zur Montage und eine Endmontage-Winkeleinstellung,
sobald der Anschluss an die Arbeitsfläche gelötet ist. Die Anschlusszunge
ist so ausgebildet, dass sie einen buchsenartigen Anschluss gemäß dem Industriestandard
aufnimmt, um eine elektrische Verbindung auszuführen.
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In
einer Ausführungsform
ist der elektrische Anschluss mit umfaltbarer Zunge ferner mit einer
Verriegelung ausgestattet, welche sich von der Basis aus nach oben
zum gegenüberliegenden
Ende der Anschlusszunge erstreckt. Sobald der Buchsenanschluss an
der Anschlusszunge gesichert ist und die Anschlusszunge angrenzend
zur Basis gefaltet wurde, hindert die Verriegelung den Buchsenanschluss an
einem versehentlichen Abgleiten von der Anschlusszunge. Andere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung umfassen wahlweise eine zweite Anschlusszunge
und Ausführungsformen
mit verschiedenen Profilhöhen.
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Es
ist daher ein grundsätzliches
Ziel der Erfindung, einen Zungenanschluss zur Verfügung zu stellen,
welcher ein Endmontagebiegen und einen integrierten mechanischen
Abziehtest erleichtert, während
eine gleichmäßige Füllkehle
um die Grundfläche
des Anschlusses geschaffen wird.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Zungenanschluss zur Verfügung zu
stellen, welcher variierbare Zungenwinkel für die Montage ermöglicht.
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Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Zungenanschluss
zur Verfügung zu
stellen, welcher zur Endmontage eine Winkeleinstellung nach dem
Löten ermöglicht.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Anschluss
mit umfaltbarer Zunge zur Verfügung
zu stellen, welcher eine Verriegelung zum Verhindern des versehentlichen
Entfernens eines Buchsenanschlusses aufweist, welcher an der Anschlusszunge
gesichert ist.
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Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Anschluss
mit umfaltbarer Zunge zur Verfügung
zu stellen, welcher mit einer variablen Profilhöhe ausgebildet werden kann.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Anschluss
mit umfaltbarer Zunge zu Verfügung
zu stellen, welcher geformt ist, um ein Verriegelungsabdeckungsteil
mit geringer Profilhöhe
aufzunehmen, um das versehentliche Lösen einer Verbindungsleitung
von der Verriegelung zu verhindern.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Zungenanschlusses gemäß dem Stand
der Technik, welcher eine u-förmige
Grundfläche
aufweist, nachdem er an der Arbeitsfläche angelötet wurde;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines gleichgerichteten Zungenanschlusses
gemäß dem Stand
der Technik, nachdem selbiger an der Arbeitsfläche angelötet wurde;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht des Anschlusses mit umfaltbarer Zunge
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform des Anschlusses
mit umfaltbarer Zunge, die eine Möglichkeit zeigt, wie die Zunge
des Anschlusses einen Buchsenanschlusses gemäß dem Stand der Technik aufnimmt;
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5 ist
eine Seitenansicht der Ausführungsform
des Anschlusses mit umfaltbarer Zunge in Endmontagewinkelstellung,
verbunden mit einem Buchsenanschluss gemäß dem Stand der Technik;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
des Anschlusses mit umfaltbarer Zunge gemäß der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine Seitenansicht des Anschlusses mit umfaltbarer Zunge aus 6,
verbunden mit einem Buchsenanschluss gemäß dem Stand der Technik dargestellt;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
des Anschlusses mit umfaltbarer Zunge aus 3;
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9 ist
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
des Anschlusses mit umfaltbarer Zunge aus 6, welcher
einen großen Biegeradius
und eine vergrößerte Profilhöhe aufweist;
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10 ist
eine Seitenansicht des Anschlusses mit umfaltbarer Zunge aus 9 in
Endmontagewinkelstellung;
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11 ist
eine perspektivische Sicht von unten des Anschlusses mit umfaltbarer
Zunge aus 6; und
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12 ist
eine perspektivische Sicht von vorne einer alternativen Ausführungsform
des Anschlusses mit umfaltbarer Zunge der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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1 veranschaulicht
einen u-förmigen Zungenanschluss 500 gemäß dem Stand
der Technik, welcher eine Basis 502 umfasst, mit einem
zentralen Abschnitt 504 und einem Paar länglicher
Füße 506 und 508,
welche sich vom äußeren zentralen
Abschnitt 504 aus nach außen erstrecken. Eine plattierte
Lotschicht (nicht gezeigt) wird auf die Unterseite der Basis 502 vor
dem Biegen des u-förmigen
Zungenanschlusses 500 aufgebracht. Die Anschlusszunge 510 wird
durch eine Verlagerung des Werkstoffs zwischen den symmetrischen
Füßen 506 und 508 ausgebildet.
Demgemäß weist
die Anschlusszunge 510 einen Teil mit einer plattierten
Lotschicht auf, welche auf die Basis 502 aufgebracht wurde
und entlang eines Teils ihrer Unterseite angeordnet ist. In verschiedenen
Ausführungsformen
können
u-förmige Anschlüsse 500 gemäß dem Stand
der Technik verstärkende
Rippendetails (nicht gezeigt) angrenzend an den äußeren zentralen Abschnitt 504 und
an den unteren Bereich der Oberseite der Anschlusszunge 510 aufweisen,
um ein Ablenken der Anschlusszunge 510 zu verhindern.
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Während eines
Lötvorgangs
fließt
die plattierte Lotschicht an der Unterseite der Basis 502 und der
Anschlusszunge 510 zur Arbeitsfläche, an welcher der Anschluss
angebunden wird. Dies bildet einen Füllkehle 512 angrenzend
an den zentralen inneren Abschnitt 504 zwischen der Anschlusszunge 510 und
den symmetrischen Füßen 506 und 508. 1 zeigt,
dass die Füllkehle 512 typischerweise
viel größer sein
wird als die Füllkehle 514,
welche angrenzend an den Umfang der verbleibenden Bereiche der Basis 502 ausgebildet
wird. Der Mangel an Einheitlichkeit zwischen den Füllkehlen
schafft einen nicht akzeptablen Bereich mit erhöhter Spannungskonzentration
auf der Arbeitsfläche,
welcher die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs in der Arbeitsfläche neben
der Verbindungsstelle erhöht.
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Falls
die Anschlusszunge 510 nach dem Löten und während eines Abziehtests oder
einer abschließenden
Endmontagepositionierung eines Buchsenanschlusses abgelenkt wird,
wird die höhere Füllkehle 512 dort
brechen, wo sie an die Arbeitsfläche
angelötet
ist. Dieser Bruch wird von der Außenseite einer Glasarbeitsfläche zu sehen
sein, was für die
Industrie nicht akzeptabel ist.
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2 veranschaulicht
einen Inline-Zungenanschluss 600 aus dem Stand der Technik,
welcher zwei Basisfüße 602 und 604 aufweist,
die an gegenüberliegenden
Enden eines erhöhten
Brückenbereichs 606 angeordnet
sind. Eine plattierte Lotschicht (nicht gezeigt) ist vor dem Umformen
des Anschlusses an der Bodenfläche
der Basisfüße 602 und 604 und
quer über
die Grundfläche
des erhöhten
Brückenbereichs 606 aufgebracht.
Die Anschlusszunge 608 wird durch Verlagern des Werkstoffs
angrenzend zu den Lötfüßen 602 und 604 und
zum erhöhten
Brückenbereich 606 in
nach oben gerichteter Weise geformt. Die Anschlusszunge 608 ist
durch das Scharniermerkmal 610 scharnierartig mit dem erhöhten Brückenbereich 606 verbunden.
Während
eines Lötvorgangs
fließt
die plattierte Lotschicht auf der Bodenfläche des erhöhten Brückenbereichs 606 vom Anschluss
zur Arbeitsfläche.
Eine Füllkehle 612 ist angrenzend
zum Brückenbereich 606 und
zu den zwei Lötfüßen 602 und 604 ausgebildet.
Der Füllkehle 612 ist
viel größer als
die Füllkehlen 614,
welche sich entlang dem Verbleibenden des Außenumfangs der zwei Basisfüße 602 und 604 erstrecken,
wie in 2 gezeigt ist. Der Mangel an Einheitlichkeit zwischen
den Füllkehlen
schafft einen nicht akzeptablen Bereich mit erhöhter Spannungskonzentration
auf der Arbeitsfläche,
welcher die Wahrscheinlichkeit von Brüchen in der Lötverbindung
und der Arbeitsfläche erhöht.
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Die
Anschlusszunge 608 kann aufgrund der flexiblen Beschaffenheit
des Scharniermerkmals 610 nicht für Zugfestigkeitstests eingesetzt
werden. Vielmehr muss für
einen solchen Test der erhöhte
Brückenbereich 606 genutzt
werden. Der Nachteil bei der Verwendung des erhöhten Brückenbereichs 606 ist,
dass er als Hebel wirkt, wenn er für einen Abziehtest zwischen
den beiden Lötfüßen 602 und 604 genutzt
wird, dies verursacht einen Bruch, wo die Lötfüße 602 und 604 an
der Arbeitsfläche
angelötet
sind. Dieser Bruch ist von der Außenseite einer Glasarbeitsfläche zu sehen
und ist für
die Industrie nicht akzeptabel.
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Die 3 bis 5 veranschaulichen
den Anschluss mit umfaltbarer Zunge 100 einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Anschluss 100 umfasst eine
ebene Basis 102, welche eine Bodenfläche 104 mit einer
Vielzahl von Vorsprüngen 106 aufweist,
welche sich um einen vorbestimmten Abstand von der Bodenfläche 104 aus
nach unten erstrecken. Die Vorsprünge 106 definieren eine
Mindestdicke, welche die Lötverbindung
während
des Lötprozesses
erreichen wird, in ähnlicher Weise
wie im US-Patent
Nr. 4,246,467 gelehrt wird. Eine plattierte Lotschicht 107 ist
auf der Bodenfläche 104 aufgebracht.
Jedoch kann der Anschluss 100 auch mittels eines Drahtzufuhrsystems
oder mit anderen Materialien als Lötmetallen an Arbeitsflächen gesichert
werden, solchen wie verschiedenen Arten von leitenden Klebstoffen.
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3 veranschaulicht
die Basis 102 des Anschlusses 100 als mit allgemein
quadratischer oder rechteckiger Form. In einer alternativen Ausführungsform,
welche in 12 gezeigt ist, ist die Anschlusszunge 400 mit
einer Basis 402 gezeigt, welche eine kreisförmige oder
allgemein runde Gestalt aufweist. Falls es erforderlich ist, kann
eine Basis mit einer runden Form dafür eingesetzt werden, den Betrag
des elektrischen Stroms, welcher vom Anschluss abgeleitet wird,
zu erhöhen.
Während
die u-förmige
Grundfläche
des Anschlusses 500 einen langen Umfangsrand aufweist,
welcher einen großen Betrag
elektrischen Stroms ableiten wird, wird die runde Basis 402 einen
großen
Betrag elektrischen Stroms ableiten, ohne einen Wärmestau
neben der Basis 402 zu verursachen. Die U-Form der Basis 502 wird
einen Wärmestau
zwischen den länglichen
Füßen 506 und 508 ausbilden,
was unerwünscht
ist.
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Die
Basis 402 wurde ferner mit einer wahlweisen Öffnung 403,
welche hindurchgehend ausgebildet ist, modifiziert. Die Öffnung 403 erlaubt
es der Basis 402 weniger Spannung während der Wärmeausdehnung auf die Arbeitsfläche, mit
der sie verbunden ist, zu übertragen,
wobei eine Arbeitsfläche
wie Glas einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
wie die Basis 402 aufweisen wird. Die Öffnung 403 erlaubt
eine Wärmeausdehnung
der Basis 402 unabhängig
von der Differenz zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten
der Basis 402 und der Arbeitsfläche. Da sich die Basis 402 frei
ausdehnen und zusammenziehen kann, wirkt weniger Spannung auf die
Verbindung und auf die Arbeitsfläche. Zusätzlich schafft
die Öffnung 403 zwei
identische parallele elektrische Ströme zum elektrischen Widerstandslöten des
Anschlusses 400. Die parallelen Stromkreise werden dadurch
geschaffen, dass ein Paar Lötelektroden
die Oberseite 405 der Basis 402 um 180° bezüglich der
Mittellinie der Öffnung 403 voneinander
versetzt berühren.
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In
den 3 bis 5 ist das hintere Ende der Basis 102 mit
einer Anschlusszunge 108 versehen, welche ein Paar symmetrische
Einkerbungen 110 und 112 aufweist, welche ein
nach oben gerichtetes Vorsprungsfaltmerkmal 114 und ein
Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 116 ausbilden. Zum
Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 116 gehört eine Öffnung 117,
welche zwischen den Einkerbungen 110 und 112 in
der Anschlusszunge 108 angeordnet ist. Durch Reduzierung
der Werkstoffmasse zwischen den Einkerbungen 110 und 112 an
einer längs
der Anschlusszunge 108 bestimmten Stelle kann die Anschlusszungenwinkel-Faltstelle präziser positioniert
werden, um eine gewünschte Anschlussprofilhöhle zu schaffen.
Während
der Werkstoff zwischen den Einkerbungen 110 und 112 durch
Vergrößern der
Einkerbungen 110 und 112 oder durch Vorsehen der Öffnung 117 reduziert
werden kann, kann auch vorgesehen sein, die Dicke des Werkstoffs
an dieser Stelle zu reduzieren. Beispielsweise wird durch Bördeln, Verdichten
oder durch Wegnehmen von Bereichen des Werkstoffs entlang einer
oder beider Oberflächen
der Zunge 108 eine verminderte Dicke geschaffen. Diese
verminderte Dicke wird ein nach oben gerichtetes Vorsprungsfaltmerkmal 114 ausbilden.
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Das
Rippendetail 128 kann wahlweise im Anschluss 100,
entlang des Vorsprungsfaltmerkmals 114 ausgebildet sein
und sich dort von der Basis 102 aus zur Anschlusszunge 108 erstrecken.
Das Rippendetail kann so ausgebildet sein, dass es in Verbindung
mit dem Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 116 und
der Öffnung 117 zusammenwirkt,
um die Anschlusszungenwinkel-Faltstelle zu positionieren und einen
größeren Biegeradius
und eine größere Profilhöhe auszubilden.
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Beim
Aufgingen einer plattierten Lotschicht auf die Bodenfläche 104 ist
es bevorzugt, dass die Anschlusszunge 108 frei von Lötmetall
gehalten wird, um die Ausbildung unebener Füllkehlen vermeiden zu helfen.
Die Anschlusszunge 108 ist so gestaltet, dass sie in ihrem äußeren Rand
ausgebildete Abschrägungsmerkmale 118 aufweist,
welche ihr Einschieben in einen Buchsenanschluss 700 erleichtern. Angrenzend
zu den symmetrischen Einkerbungen 110 und 112 ist
ein Paar symmetrischer Vorsprungsansätze 120 und 122 angeordnet,
welche sich vom Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 116 aus nach
außen
erstrecken, und einen Anschlag für
den Buchsenanschluss 700 schaffen, wie in 4 gezeigt
ist. Eine Öffnung 124 im
Zentrum der Anschlusszunge 108 greift in einen Vorsprung 702 auf dem
Buchsenanschluss 700 ein, um ihn dort zu sichern, nachdem
er auf die Anschlusszunge 108 aufgeschoben wurde.
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Wenn
der Anschluss 100 mit der Arbeitsfläche verlötet wird, wird das Lötmetall
zwischen die Bodenfläche 104 der
Basis 102 und die Arbeitsfläche fließen. Eine einheitliche Füllkehle 126 wird
sich entlang des Umfangs der Basis 102 ausbilden. Es werden
sich keine unregelmäßigen Füllradien
entlang der Struktur der Basis 102 ausbilden und so die
Möglichkeit
für Spannungsstellen
entlang der Verbindungsstelle ausschließen. Nach der Lötphase kann die
Festigkeit der Lötverbindung
einem Abziehtest unterworfen werden, welcher durch symmetrisches Greifen
der Ansätze 120 und 122 der
Anschlusszunge 108 und durch Aufbringen eines geeigneten
Betrags einer aufwärts
gerichteten Zugkraft durchgeführt
werden kann. Danach kann die Anschlusszunge 108 entlang
dem Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 116 gebogen
werden, um ihr Einschieben in einen Buchsenanschluss 700 zu
erleichtern. Schließlich
wird die Anschlusszunge 108 in ihre abschließende Montage
in Position angrenzend zur Basis 102 gefaltet, wie in 5 gezeigt
ist.
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In
einer alternativen Ausführungsform,
die in den 6,7 und 9 bis 11 gezeigt
ist, weist ein elektrischer Anschluss mit umfaltbarer Zunge eine
ebene Basis 202 auf, welche eine Bodenfläche 204 mit
einer Vielzahl von Vorsprüngen 206 aufweist,
welche sich von dort aus nach unten erstrecken. Wie vorher zu den
Vorsprüngen 106 erläutert, legen
die Vorsprünge 206 eine
Mindestdicke fest, welche die Lötverbindung
während
des Lötprozesses erreichen
wird, in einer ähnlichen
Weise wie das US-Patent Nr. 4,246,467 lehrt. Eine plattierte Lotschicht 207 ist
auf der Bodenfläche 204 aufgebracht. Jedoch
kann der Anschluss 200 auch mittels eines Drahtzufuhrsystems
oder mit anderen Materialien als Lötmetallen an Arbeitsflächen gesichert
werden, solchen wie verschiedenen Arten von leitenden Klebstoffen.
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Das
hintere Ende der Basis 202 ist mit einer Anschlusszunge 208 versehen,
welche in Gestalt und Funktion ähnlich
zur Anschlusszunge 108 ist. Die Anschlusszunge 208 ist
mit einem Paar Einkerbungen 210 und 212 versehen,
welche ein nach oben gerichtetes Vorsprungsfaltmerkmal 214 und
ein Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 216 ausbilden.
Das Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 216 ist mit
einer Öffnung 217 versehen,
um einfacher und präziser
die Anschlusszungenwinkel-Faltstelle in der Anschlusszunge 208 festzulegen.
Das Rippendetail 228 kann wahlweise im Anschluss 200 entlang
des Vorsprungsfaltmerkmals 214 ausgebildet sein, sich von
der Basis 202 zur Anschlusszunge 208 hin erstreckend.
Das Rippendetail 228 kann so ausgebildet sein, dass es
in Verbindung mit dem Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 216 und der Öffnung 217 wirkt,
um die Anschlusszungenwinkel-Faltstelle zu lokalisieren und einen
gößeren Biegeradius
und eine größere Profilhöhe auszubilden.
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Beim
Ausbringen einer plattierten Lotschicht auf die Bodenfläche 204 ist
es bevorzugt, die Anschlusszunge 208 frei von Lötmetall
zu halten, um zu helfen, die Bildung unebener Füllkehlen zu vermeiden. Abschrägungsmerkmale 218 sind
an der Vorderkante der Anschlusszunge 208 ausgebildet.
Die vorstehenden Ansätze 220 und 222 erstrecken
sich vom Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 216 aus
nach außen,
um einen Anschlag für
den Buchsenanschluss 700 zu bilden. Eine Öffnung 224, welche
im Zentrum der Anschlusszunge 108 ausgebildet ist, greift
in den Vorsprung 702 auf dem Buchsenanschluss 700 ein,
um ihn dort zu sichern.
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Das
vordere Ende der Basis 202 ist mit einer Verriegelung 230 ausgestattet,
welche sich von dort aus nach oben erstreckt. Die Verriegelung 230 ist
mit einem Paar symmetrischer Einkerbungen 232 und 234 versehen,
welche ein nach oben gerichtetes Vorsprungsfaltmerkmal 236 und
Ansätze 238 und 240 ausbilden.
Eine Aussparung 242 in der Verriegelung 230 schafft
Raum für
den Buchsenanschluss 700 nachdem die Anschlusszunge 208 in
ihrer Endmontagewinkelstellung gesichert ist. In dieser Stellung greifen
die Ansätze 238 und 240 in
das untere Ende des Buchsenanschlusses 700 ein und verhindern, dass
er von der Anschlusszunge 208 abgezogen wird. Die sich
gegenüberliegenden
inneren Ansatzbereiche 244 und 246 der Aussparung 242 sind
so ausgebildet, dass sie das runde Bördelmerkmal 704 umfassen,
welches die Verbindungsleitung 706 am Buchsenanschluss 700 sichert.
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Wenn
der Anschluss 200 mit der Arbeitsfläche verlötet wird, wird das Lötmetall
zwischen die Unterseite 204 der Basis 202 und
die Arbeitsfläche
fließen,
in einer Weise ähnlich
zu der mit Anschluss 100 gezeigten. Wenn sich das Lötmetall
abkühlt,
wird sich eine einheitliche Füllkehle 226 entlang
dem Umfang der Basis 202 ausbilden. Wie beim Anschluss 100 ist angrenzend
zum Umfang der Basis 202 kein Element vorgesehen, entlang
welchem das Lötmetall
fließen und
einen Füllkehle
ausbilden würde,
die größer ist als
die Füllkehle 226.
Demgemäß ist die
Möglichkeit für eine Bildung
einer Stelle mit erhöhter
Spannungskonzentration an der Lötverbindung
aufgrund eines Mangels an unregelmäßigen Füllkehlen ausgeschlossen.
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Sobald
der Anschluss 200 an der Arbeitsfläche angelötet ist, kann die Festigkeit
der Lötverbindung
geprüft
werden. Ein Zugfestigkeitstest wird am Anschluss 200 durch
geführt
durch gleichmäßiges und
symmetrisches Greifen der Ansätze 238 und 240 der
Verriegelung 230 und der Ansätze 220 und 222 auf
der Anschlusszunge 208 und durch Aufbringen eines geeigneten
Betrags einer aufwärts
gerichteten Kraft. Die Möglichkeit,
durch die Ansätze 238, 240, 220 und 222 am
Anschluss 200 einheitlich und symmetrisch angreifen zu
können,
minimiert die mögliche Ablenkung
der Basis 202 und ein Brechen der Lötverbindung.
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Nach
den Löt-
und Abziehtestphasen kann die Anschlusszunge 208 nach unten
zur Basis 202 hin gebogen werden mittels des Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmals 216,
um das Einschieben der Anschlusszunge 208 in den Buchsenanschluss 700 zu
erleichtern. Die Anschlusszunge 208 und der Buchsenanschluss 700 werden
dann in ihre abschließende
Montageposition angrenzend zur Basis 202 gebogen, wobei
der Buchsenanschluss 700 durch die Verriegelungsansatzmerkmale 238 und 240 gehalten
wird. Die sich gegenüberliegenden
inneren Ansätze 244 und 246 der
Aussparung 242 umgreifen das Bördelmerkmal 704 des
Buchsenanschlusses 700, was, in Kombination mit den vorgenannten
Gestaltungsmerkmalen, die Anschlusszunge 208 davon abhält, sich
nach oben zu erheben und ferner den Buchsenanschluss 700 davon
abhält,
von der Anschlusszunge 208 zu gleiten.
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Die 6 und 7 zeigen
eine isolierende Abdeckung 800, welche um den Anschluss 200 und um
den Buchsenanschluss 700 in ihrer Endmontagestellung gesichert
ist. Die isolierende Abdeckung 800 wird von den Ansätzen 238 und 240 und
von einem sich gegenüberliegenden
Satz innerer Greifdetails 802 und 804 auf der
Verriegelung 230 gehalten. Die Merkmale 806 und 808 greifen
in die Zungengreifmerkmale 708 und 710 am Buchsenanschluss 700 ein.
Die isolierende Abdeckung 800 hält die Anschlusszunge 208 in
ihrer Montageposition und vermindert ferner die Spannung, welche
auf die Verbindungsleitung 706 aufgebracht wird.
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In
einer anderen Ausführungsform,
welche in 8 gezeigt ist, ist ein Anschluss
mit doppelter umfaltbarer Zunge 300 mit einer ebenen Basis 302 versehen,
welche eine Bodenfläche 304 mit
einer Vielzahl von Vorsprüngen 306 aufweist,
welche sich um einen bestimmten Abstand von der Bodenfläche 304 aus
nach unten erstrecken, um eine Mindestdicke festzulegen, welche
die Lötverbindung
im Lötprozesses
erreichen wird, in ähnlicher
Weise, wie im US-Patent Nr. 4, 246,467 gelehrt wird. Eine plattierte
Lotschicht 307 ist auf der Bodenfläche 304 aufgebracht. Jedoch
kann der Anschluss 300 auch mittels eines Drahtzufuhrlötsystems
oder mittels anderer Materialien als Lötmetall an Arbeitsflächen befestigt
werden, solcher wie verschiedenen Arten leitenden Klebstoffe. Das
hintere Ende der Basis 302 ist mit einer Anschlusszunge 308 versehen,
welche in Gestalt und Funktion ähnlich
den Anschlusszungen 108 und 208 ist. Die Anschlusszunge 308 umfasst
ein Paar symmetrischer Einkerbungen 310 und 312,
welche ein nach oben gerichtetes Vorsprungsfaltmerkmal 314 und
ein Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 316 aufweist.
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Zum
Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 316 gehörig ist
eine Öffnung 317,
um die Anschlusszungenwinkel-Faltstelle einfacher und präziser auf
der Anschlusszunge 308 festzulegen. Wie bei den Anschlüssen 100 und 200 kann
der Anschluss 300 wahlweise mit einem verstärkenden
Rippendetail 328 versehen werden, welches sich von der
Basis 302 aus nach oben erstreckt, entlang dem Vorsprungsfaltmerkmal 314 und
mit dem unteren Bereich der Anschlusszunge 308 eine Verbindung
herstellt. Das Rippendetail 328 ist im Anschluss 300 ausgebildet,
um alleine oder mit dem Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 316 und
der Öffnung 317 zusammen
zu wirken, um die Anschlusszungenwinkel-Faltstelle zu positionieren
und einen größeren Biegeradius
und Profilhöhe
auszubilden.
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Abschrägungsmerkmale 318 sind
an der Vorderkante der Anschlusszunge 308 ausgebildet, um
ihr Einschieben in den Buchsenanschluss 700 zu erleichtern.
Ein Paar symmetrischer Vorsprungsansätze 320 und 322 erstrecken
sich vom Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 316 aus
nach außen,
und dienen als Anschlag für
den Buchsenanschluss 700. Eine Öffnung 324 ist im
Zentrum der Anschlusszunge 308 ausgebildet, um in den Vorsprung 702 auf
dem Buchsenanschluss 700 einzurasten, um ihn dort zu sichern.
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Das
vordere Ende der Basis 302 weist eine Anschlusszunge 308' auf, welche
in Gestalt und Funktion ähnlich
zur Anschlusszunge 308 ist. Die Anschlusszunge 308' ist in 8 gezeigt,
mit einem Paar symmetrischer Einkerbungen 310' und 312', welche ein
nach oben gerichtetes Vorsprungsfaltmerkmal 314' und ein Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal 116' ausbilden.
Die Öffnung 317' ist wahlweise
vorgesehen, um die Anschlusszungenwinkel-Faltstelle in der Anschlusszunge 308' präziser und
einfacher festzulegen. Das obere Ende der Anschlusszunge 308' ist mit Abschrägungsmerkmalen 318' ausgestattet,
um einen zweiten Buchsenanschluss 700' aufzunehmen. Die symmetrischen
Vorsprungsansätze 320' und 322' dienen als
Anschlag für
den zweiten Buchsenanschluss 700' und die Öffnung 324' ist vorgesehen,
um einen Vorsprung 702' auf
dem zweiten Buchsenanschluss 700' aufzunehmen.
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Beim
Auftragen einer plattierten Lotschicht auf der Bodenfläche 304 ist
es bevorzugt, dass die Anschlusszungen 308 und 308' frei von Lotmetall
gehalten werden, um zu helfen, die Ausbildung unebener Füllradien
zu vermeiden. Wenn die Anschlusszunge 300 an einer Arbeitsfläche angelötet ist,
wird die vorher beschriebene Struktur ähnlich wie diejenige funktionieren,
die in den Anschlüssen 100 und 200 zu
finden sind, indem das Lotmetall zwischen die Unterseite 304 der
Basis 302 und die Arbeitsfläche fließen, und eine einheitliche
Füllkehle
um den Umfang der Basis 302 auszubilden wird. Die einheitliche
Füllkehle
schließt
das Risiko von Stellen mit erhöhter Spannungskonzentration
aus, welche durch unregelmäßige Füllkehlen
verursacht werden, wie im Stand der Technik zu finden ist. Nach
der Lötphase
kann die Festigkeit der neu untersuchten Lötverbindung einem Abziehtest
unterzogen werden durch einheitliches und symmetrisches Greifen
der Ansatzmerkmale 320 und 322 auf der Anschlusszunge 308 und
der Ansätze 320' und 322' auf der Anschlusszunge 308' und durch Ausbringen
einer nach oben gerichteten Zugkraft. Die einheitliche Weise, in
welcher Kräfte
auf die Lötverbindung
aufgebracht werden, minimiert eine Ablenkung der Basis 802,
wodurch das Risiko von Lötverbindungsbrüchen reduziert
wird.
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Nach
dem Verlöten
und den Abziehtestphasen können
die Anschlusszungen 308 und 308' mittels den Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmalen 316 und 316' nach unten
gebogen werden, um ihr Einschieben in Buchsenanschlüsse zu erleichtern. Die
Anschlusszungen 316 und 316' werden dann in ihre Endmontageposition
gefaltet. Abhängig
vom Verwendungszweck wird betrachtet, dass die Anschlusszungen 308 und 308' weg von der
Basis 302 gebogen werden können, beide würden sich
dann senkrecht von der Basis 302 aus nach links erstrecken,
oder eine würde
angrenzend zur Basis 304 und die andere entweder senkrecht
weg oder hin zur Basis 302 positioniert sein.
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Die
isolierende Abdeckung 800, die in den 6 und 7 gezeigt
ist, kann in einer Endmontageposition einfach um den Anschluss 300 und
den Buchsenanschluss 700 gesichert werden. Die Merkmale 806 und 808 umfassen
die Zungengreifmerkmale 708 und 710 auf dem Buchsenanschluss 700. Demgemäß kann die
isolierende Abdeckung 800 dazu eingesetzt werden, entweder
die Anschlusszunge 308 oder die Anschlusszunge 308' abzudecken.
Eine zweite isolierende Abdeckung 800 kann eingesetzt werden,
wenn eine Anwendung eine separate Abdeckung der beiden Anschlusszungen
erfordert. Die isolierende Abdeckung 800 kann auch vergrößert sein,
um gleichzeitig beide Anschlusszungen abzudecken.
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Jeder
der Anschlüsse
mit umfaltbarer Zunge 100, 200, 300 und 400 wird
eine spezifische Profilhöhe
aufweisen, gemessen von der Arbeitsfläche zum höchsten Punkt der Anschlusszunge,
wenn sie in ihre Endmontagewinkelposition gebracht ist. Die Profilhöhe, welche
von dem jeweiligen Anschluss erreicht wird, wird teilweise festgelegt
durch die Positionierung der Anschlusszungenwinkel-Faltstellenöffnung 117, 217, 317 und 417 entlang
ihrer entsprechenden Anschlusszungen, die einen bestimmten Abstand von
den entsprechenden, nach oben gerichteten Vorsprungsfaltmerkmalen 114, 214, 314 bzw. 414 entfernt
sind. Zum Beispiel zeigt 3 einen Anschluss mit umfaltbarer
Zunge 100, welcher eine Anschlusszungenwinkel-Faltstellenöffnung 117 aufweist,
welche um einen kurzen Abstand "X1" vom
nach oben gerichteten Vorsprungsfaltmerkmal 114 entfernt
angeordnet ist. Diese Position ermöglicht einen kleinen Biegeradius
und eine verkleinerte Profilhöhe "A", wie in 5 gezeigt
ist. Alternativ dazu zeigt 9 einen Anschluss
mit umfaltbarer Zunge 200, welcher eine Anschlusszungenwinkel-Öffnung 217 aufweist, welche
in der Anschlusszunge 208 in einem Abstand "X2" vom nach oben gerichteten
Vorsprungsfaltmerkmal 214 ausgebildet ist, der größer ist
als der Abstand "X1",
bei einem frei gewählten
Abstand ΔX.
Diese Änderung
des Abstands zwischen dem nach oben gerichteten Vorsprungsfaltmerkmal
und dem Anschlusszungenwinkel-Faltstellenmerkmal führt zu einer
vergrößerten Profilhöhe "B", wie in 10 gezeigt
ist, die größer ist
als die Profilhöhe "A" bei einem Abstand von ΔX.
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Wo
eine gesteigerte Profilhöhe
gewünscht ist,
kann ein Rippendetail 228 wahlweise so ausgebildet sein,
dass es sich von der Basis 202 ausgehend entlang dem nach
oben gerichteten Vorsprungsfaltmerkmal 214 zur Anschlusszunge 208 hin
erstreckt, wie in 9 gezeigt ist. Das Rippendetail 228 wird
einer Ablenkung der Anschlusszunge 208 unterhalb der Stelle
widerstehen, wo es mit der Anschlusszunge 208 verbunden
ist. Demgemäß sollte,
je größer die
gewünschte
Profilhöhe
ist, ein desto höheres
Rippendetail 228 mit der Anschlusszunge 208 verbunden
werden. Das Rippendetail kann, abhängig von der gewünschten
Anwendung, in Verbindung mit der Anschlusszungenwinkel-Faltstellenöffnung 217 eingesetzt
werden.
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In
den Zeichnungen und in der Beschreibung werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung dargelegt; und obwohl näher bestimmte Merkmale verwendet
werden, sind diese nur in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn
gebraucht und nicht aus Gründen
der Beschränkung.
Abweichungen in der Form und den Proportionen von Elementen, ebenso
wie ein Ersatz durch Äquivalente,
können
als unter bestimmten Umständen
vorteilhaft betrachtet werden, ohne vom Umfang der Erfindung, wie
sie in den folgenden Ansprüchen
definiert ist, abzuweichen.