DE68912389T2

DE68912389T2 - Biegsame Schaltung und Verbinder.

Info

Publication number: DE68912389T2
Application number: DE68912389T
Authority: DE
Inventors: Bob Mouissie
Original assignee: Connector Systems Technology NV
Current assignee: Berg Electronics Manufacturing BV
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2009-03-31
Also published as: HK1000402A1; JPH0260078A; NL8800839A; EP0339701A1; US4908336A; BR8901509A; ATE100635T1; KR890015459A; AU610710B2; CA1302536C; EP0339701B1; DE68912389D1; AU3222689A; JPH054791B2

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer biegsamen Schaltung, welche wenigstens mit einem Verbinder zum Anschließen einer elektrischen Komponente an den zugeordneten Leitern der biegsamen Schaltung versehen ist. Der Einsatz von biegsamen Schaltungen und entsprechenden Verbindern ist aus dem britischen Dokument GB-A-1 200 801 bekannt.
Der Einsatz der Elektronik auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik ist nicht nur auf die Zündsteuerung oder die Brennstoffeinstellung und die Aktivierung der Bremsen beschränkt sondern es ist auch der Einsatz im Zusammenhang mit dem elektrischen Schalten des Getriebes als zweckmäßig erachtet worden.
Es hat sich gezeigt, daß die Auslegung sich hierdurch kompakter machen läßt und sich mehr Schaltfunktionen ausführen lassen. Für diesen Zweck ist es jedoch wichtig, daß die elektrische Steuerung in einer kompakten Konstruktion vorgesehen werden kann und gegenüber großen Temperaturdifferenzen widerstandsfähig ist. Auch sollten die Anschlußtechniken gegenüber diesen Temperaturänderungen widerstandsfähig sein sowie auch gegenüber in diesem Zusammenhang eingesetzten Fluiden widerstandsfähig sein.
Um eine kompakte Konstruktion zu erzielen, wird eine biegsame Schaltung eingesetzt, welche aus einem Basismaterial hergestellt ist, welches diesen Temperaturen und Fluiden standhalten kann. Gegebenenfalls kann die biegsame Schaltung doppelseitig ausgelegt werden.
Auf dem Basismaterial oder in dieses eingebettet sind Leiter vorgesehen, welche mittels an sich bekannten Ätztechniken erhalten werden und welche eine Auslegung in Übereinstimmung mit der hierfür bestimmten Steuerschaltung haben.
Um jedoch beispielsweise eine Verbindung mit einer elektrischen Komponente, beispielsweise einem Steuerrelais, zu erhalten, werden elektrische Leiter und Quetschverbindungen eingesetzt, welche häufig zu Störungen und großen Kontaktwiderständen, insbesondere bei einem langfristigen Einsatz, führen.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine biegsame Schaltung der vorstehend in der Einleitung genannten Art bereitzustellen, bei der die vorstehend angegebenen Schwierigkeiten überwunden sind.
Um dies zu erzielen zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß der Verbinder von zwei streifenförmigen Kontaktstücken gebildet wird, welche aus isolierendem, biegsamem Material hergestellt sind, und die an der biegsamen Schaltung angebracht sind und die im wesentlichen parallel zueinander und senkrecht zu der biegsamen Schaltung im montierten Zustand verlaufen, sowie auf den einander zugewandten Flächen Kontaktflächen haben, welche elektrisch mit zugeordneten Leitern der biegsamen Schaltung verbunden sind, sowie von einem Positionierblock gebildet wird, welcher aus isolierendem Material hergestellt ist und mit Öffnungen versehen ist, in welche die Verbindungsstifte der elektrischen Komponenten eingesetzt werden können, daß Ausnehmungen, in welchen die streifenförmigen Kontaktstücke liegen, in den Seitenflächen in der Nähe der Öffnungen des Positionierblockes vorgesehen sind, wobei die Ausnehmungen eine Tiefe haben, welche größer als der minimale Abstand zwischen der Wand einer Öffnung und der benachbarten Seitenfläche des Positionierblocks ist, und daß eine Klemmfeder vorgesehen ist, welche die streifenförmigen Kontaktstücke in Richtung aufeinander drückt.
Hierdurch wird eine einfache Verbindung erzielt, welche wenig Raum in Anspruch nimmt. Insbesondere führt diese Verbindung zu weniger Störungen, und zugleich wird ein niedrigerer Kontaktwiderstand selbst bei einem langzeitigen Einsatz sichergestellt. Ferner sind die Herstellung der diversen Komponenten des Verbinders und auch das Vorsehen derselben an der biegsamen Schaltung weniger arbeitsintensiv und daher billiger als bisher hierfür eingesetzte Verbindungen.
Die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktflächen der Kontaktstreifen und den zugeordneten Leitern und die mechanische Verbindung zwischen den Kontaktstreifen und der biegsamen Schaltung wird vorzugsweise dadurch erzielt, daß die Kontaktstreifen parallel zu und in einem Abstand von einem Rand der biegsamen Schaltung verlaufen und mit diesem mittels eines Verbindungsstreifens verbunden sind, und an dem Verbindungsleiter vorgesehen sind, welche elektrisch einerseits an die Kontaktflächen der Kontaktstreifen und andererseits an die zugeordneten Leiter der biegsamen Schaltung angeschlossen sind.
Die Klemmfeder umfaßt vorzugsweise einen Streifen, welcher in Kontakt mit dem Verbindungsstreifen der flexiblen Schaltung ist und in die gleiche Richtung wie derselbe verläuft, sowie zwei federnd nachgiebige Schenkel, welche auf jeder Seite des Streifens ausgebildet sind und die quer zur Ebene des Streifens und in Richtung von Ausnehmungen des Positionierblocks verlaufen. Als Folge hiervon ist die Klemmfeder fest in Kontakt mit dem Positionierblock gehalten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Streifen der Klemmfeder am Ende, welches von der biegsamen Schaltung am weitesten entfernt liegt, mit einem hakenförmigen Element versehen, welches in einer Ausnehmung in der Fläche des Positionierblocks in Eingriff ist, welche von der biegsamen Schaltung wegweist. Die Klemmfeder ist am positionierblock mit Hilfe von Reibschluß festgelegt.
Die Fixierung wird weiter dadurch verbessert, daß der Streifen der Klemmfeder an dem Ende, welches der biegsamen Schaltung am nächsten liegt, mit einer Öffnung zur Aufnahme eines vorspringenden Teils des Positionierblocks versehen ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand der Schenkel der Klemmfeder am freien Ende im Außereingriffszustand kleiner als der Abstand zwischen den .Bodenteilen der Ausnehmungen des Positionierblocks.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand der Schenkel der Klemmfeder in der Nähe des Streifens größer als der Abstand zwischen den Bodenteilen der Ausnehmungen des Positionierblocks.
Die spezielle Gestaltgebung der Schenkel der Klemmfeder stellt einen guten Kontaktdruck sicher, während die Klemmfeder sich zugleich leicht einsetzen läßt.
Vorzugsweise sind die Kontaktstreifen an den freien Enden mit in Querrichtung verlaufenden, vorspringenden Teilen versehen, welche in zugeordneten Ausnehmungen im Positionierblock aufgenommen sind. Eine gute Fixierung der Kontaktstreifen wird durch den Formschluß zwischen den vorspringenden Teilen und den Ausnehmungen erzielt.
Die Kontaktstifte einer Komponente werden besser an Ort und Stelle dadurch gehalten, daß die Abmessungen des Positionierblocks größer in der Richtung der Ausnehmung als in Längserstreckung der Ausnehmung sind.
Die Erfindung wird nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer biegsamen Schaltung nach der Erfindung;
Fig. 2a, b und c zeigen Komponenten des Verbinders der biegsamen Schaltung;
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den montierten Verbinder;
Fig. 4 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verbinders mit der Zerlegung in die Komponenten;
Fig. 5 und 6 zeigen Schnittansichten durch die bevorzugte Ausführungsform nach Fig. 4;
Fig. 7 zeigt eine an einem Getriebekasten bzw. Getriebegehäuse angebrachte biegsame Schaltung.
Die biegsame Schaltung weist ein biegsames bzw. flexibles flächenähnliches Basiselement 1 auf, welches aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist. Das Material dieses Basiselements ist gegenüber den Betriebstemperaturen und den eingesetzten Fluiden beständig. Leiter 2 und 3 sind auf dem Basismaterial vorgesehen oder in dieses eingebettet mit Hilfe von an sich bekannten Ätztechniken. Vorzugsweise hat die biegsame Schaltung eine doppelseitige Konstruktion. Das Anordnungsmuster der weiteren Leiter der biegsamen Schaltung, welche nicht gezeigt sind, sind an die erforderlichen Zwischenverbindungen der Komponenten der Schaltung, beispielsweise einer Steuerschaltung für ein Getriebe, angepaßt.
Die biegsame Schaltung ist am Rand mit wenigstens einem Verbinder zum Anschließen einer elektrischen Komponente, beispielsweis eines Steuerrelais, versehen. Der Verbinder weist zwei Kontaktstreifen 5 auf, welche Kontaktflächen 6 und 7 jeweils haben, die elektrisch mit den zugeordneten Leitern 2 und 3 verbunden sind. Für diese Verbindungen und die mechanische Verbindung der biegsamen Schaltung und der Kontaktstreifen ist der Verbinder vorzugsweise mit einem Verbindungsstreifen 4 versehen, welcher sich von dem Rand der biegsamen Schaltung 1 virtuell senkrecht hierzu erstreckt. Dieser Streifen ist vorzugsweise aus dem gleichen isolierenden Basismaterial wie die biegsame Schaltung hergestellt. Zwei biegsame Kontaktstreifen 5, welche aus einem biegsamen und elektrisch isolierenden Material hergestellt sind, sind an dem freien Ende des Verbindungsstreifens 4 ausgebildet. Die Kontaktstreifen 5 verlaufen virtuell senkrecht zu dem Verbindungsstreifen 4 und parallel zu dem Rand der biegsamen Schaltung 1. Die Kontaktstreifen 5, welche sich auf jeder Seite des Verbindungsstreifens 4 erstrecken, sind auf ein und derselben Seite mit Kontaktflächen 6 und 7 versehen, welche voneinander getrennt, aber mit den Leitern 2 und 3 der biegsamen Schaltung jeweils verbunden sind. Die Verbindung 8 zwischen der Kontaktfläche 6 und dem Leiter 3 liegt auf derselben Seite wie die Kontaktfläche 6 und der Leiter 3. Die Verbindung zwischen dem Leiter 2 und der Kontaktfläche 7 weist zwei Teile 9 und 10 auf, wobei der Teil 9 auf derselben Seite wie der Leiter 2 liegt, während das Teil 10 auf derselben Seite wie die Kontaktfläche 7 liegt. Die Verbindung zwischen den beiden Teilen 9 und 10 wird mittels einer Durchgangsöffnung 20 erzielt. Vorspringende Teile 13 und 14 sind einteilig an dem freien Ende des jeweiligen Kontaktstreifens 5 ausgebildet. Die freien Enden der Kontaktstreifen 5 sind über einen Positionierblock 15 gebogen, bis sie in den Ausnehmungen 16 und 17 liegen. Der Positionierblock ist mit Öffnungen 18 und 19 versehen, in welche die Verbindungsstifte 21 und 22 eingesetzt werden können. Die Ausnehmungen haben eine Tiefe, welche größer als der minimale Abstand zwischen der Seitenfläche des Positionierblocks und der Wand einer Öffnung ist. Als Folge hiervon wird ein eingesetzter Verbindungsstift 21, 22 derart angeordnet, daß er an der Stelle der zugeordneten Ausnehmung 16 oder 17 jeweils freiliegt, und die Kontaktflächen 6 und 7 an dem Ende des Kontaktstreifens 5 können in Kontakt mit den Verbindungsstiften 21 oder 22 jeweils kommen, welche diesen zugeordnet sind und die zu dem Steuerrelais 25 gehören. Gleiches gilt im wesentlichen für das andere Ende des Streifens 5 und den Verbindungsstift 22. Auf diese Weise erhält man somit eine Verbindung zwischen den Verbindungsstiften 21 und 22 und den Leitern 3 und 2 der biegsamen Schaltung 1 jeweils. Die Ausnehmungen 16 und 17 verlaufen vorzugsweise nicht zu der Fläche 23 des Positionierblocks 15, woraus sich ergibt, daß die Verbindungsstifte in zufriedenstellender Weise festgehalten und an dem Beginn der Öffnungen fixiert sind. Die vorspringenden Teile 11 bis 14 einschließlich werden nach dem Umbiegen in die zugeordneten Ausnehmungen gepreßt, von denen die Ausnehmung 24 in Fig. 2c zu ersehen ist. Eine Klemmfeder, welche die Streifen 5 an Ort und Stelle in den Ausnehmungen hält und einen guten Kontaktdruck der Kontaktflächen 6 und 7 der Streifen 5 gegen die Kontaktstifte 21 und 22, welche diesen jeweils zugeordnet sind, sicherstellt, wird auf die Kontaktstreifen 5 gedrückt, welche über den Positionierblock 5 gebogen sind. Ferner wird das freie Ende der Streifen 5 an Ort und Stelle durch das Zusammenarbeiten der vorspringenden Teile 11 bis 14 einschließlich in den Ausnehmungen 24 unterstützt welche diesen zugeordnet sind.
Der Positionierblock 15 ist mit einem kurzen, zylindrischen Stift 28 versehen, welcher in die Öffnung 29 im Verbindungsstreifen 4 paßt. Als Folge hiervon sind die biegsame Schaltung und der Positionierblock zusätzlich zueinander fixiert.
Der Positionierblock 15 ist ferner mit vorspringenden Teilen 30 bis 33 einschließlich versehen, zwischen denen zwei Ausnehmungen zur Fixierung der Ausnehmungen und zur möglichen Fixierung des Positionierblocks auf einem Führungshalter für die biegsame Folie ausgebildet sind.
Die Kontaktstreifen 5 werden aufeinander mit Hilfe einer Klemmfeder 34 in den Ausnehmungen 16 und 17 des Positionierblocks gedrückt. Die Klemmfeder umfaßt zwei federnd nachgiebige Schenkel 35 und 36, welche die Kontaktstreifen 5 an Ort und Stelle halten und die Kontaktflächen gegen die eingesetzten Verbindungsstifte 21 und 22 des Steuerrelais drücken. Die Schenkel sind auf eine derartige Weise gebogen, daß der Abstand der freien Enden der Schenkel 35 und 36 im Außereingriffszustand kleiner als der Abstand zwischen den Bodenteilen der Ausnehmungen 16 und 17 ist, während der Abstand zwischen den Schenkeln, ausgehend von den freien Enden, größer wird. Als Folge hiervon läßt sich die Federklemme bzw. Klemmfeder leicht einsetzen, und zugleich wird ein guter Kontaktdruck sichergestellt.
Die Federklemme ist mit einem Streifen 37 versehen, in welcher eine Öffnung 38 zur Aufnahme des Stifts 28 des Positionierblocks 15 vorgesehen ist. Die Federklemme 34 ist mit einem hakenförmigen Element 39 versehen, welches in eine Ausnehmung 40 des Positionierblocks 15 eingreift. Es ist zu ersehen, daß infolge der Wechselwirkung zwischen dem Stift 28 und der Öffnung 38 und dem Schnappeingriff von dem Haken 39 in dem Rand der Ausnehmung 40 eine optimale Fixierung der Klemmglieder erzielt wird, woraus sich ergibt, daß man in optimaler Weise die Kontaktstreifen 5 und den Verbindungsstreifen 4 bezüglich des Positionierblocks an Ort und Stelle halten kann.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 ist der Stift 28 mit Hilfe einer Abdeckung 44 zentriert, welche über den Positionierblock 5 geschoben wird. Diese Abdeckung hat vorspringende Teile 40 bis 43 zur Befestigung an dem Führungshalter.

Claims

1. Biegsame Schaltung, welche mit wenigstens einem Verbinder zum Anschließen einer elektrischen Komponente an zugeordneten Leitern der biegsamen Schaltung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder von zwei streifenförmigen Kontaktstücken (5) gebildet wird, welche aus isolierendem, biegsamem Material hergestellt sind, und die an der biegsamen Schaltung angebracht sind und die im wesentlichen parallel zueinander und senkrecht zu der biegsamen Schaltung im montierten Zustand verlaufen, sowie auf den einander zugewandten Flächen Kontaktflächen (6, 7) haben, welche elektrisch mit zugeordneten Leitern (2, 3) der biegsamen Schaltung verbunden sind, sowie von einem Positionierblock (15) gebildet wird, welcher aus isolierendem Material hergestellt ist und mit Öffnungen (18, 19) versehen ist, in welche die Verbindungsstifte (21, 22) der elektrischen Komponenten eingesetzt werden können, daß Ausnehmungen (16, 17), in welchen die streifenförmigen Kontaktstücke (5) liegen, in den Seitenflächen in der Nähe der Öffnungen (18, 19) des Positionierblockes (15) vorgesehen sind, wobei die Ausnehmungen (16, 17) eine Tiefe haben, welche größer als der minimale Abstand zwischen der Wand einer Öffnung (18, 19) und der benachbarten Seitenfläche des Positionierblocks (15) ist, und daß eine Klemmfeder (34) vorgesehen ist, welche die streifenförmigen Kontaktstücke (5) in Richtung aufeinander drückt.

2. Biegsame Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstreifen (5) parallel zu und in einem Abstand von einem Rand der biegsamen Schaltung verlaufen und hiermit mittels eines Verbindungsstreifens (4) verbunden sind, auf dem Verbindungsleiter (8, 9, 10) vorgesehen sind, welche elektrisch einerseits an den Kontaktflächen (6, 7) der Kontaktstreifen (5) angeschlossen sind und andererseits an den zugeordneten Leitern (2, 3) der biegsamen Schaltung angeschlossen sind.

3. Biegsame Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfeder (34) von einem Streifen (37) gebildet wird, welcher in Kontakt mit dem Verbindungsstreifen (4) der biegsamen Schaltung ist und in die gleiche Richtung wie derselbe verläuft, sowie von zwei federnd nachgiebigen Schenkeln (35, 36) gebildet wird, die auf der jeweiligen Seite des Streifens (37) vorgesehen sind, und die quer zur Ebene des Streifens (37) und in die Richtung der Ausnehmungen (16, 17) des Positionierblockes (15) verlaufen.

4. Biegsame Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (37) der Klemmfeder (34) an dem Ende, welches am weitesten von der biegsamen Schaltung entfernt ist, mit einem hakenförmigen Element (39) versehen ist, welches in einer Ausnehmung der Fläche des Positionierblockes (15) in Eingriff ist, welche von der biegsamen Schaltung wegweist.

5. Biegsame Schaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (37) der Klemmfeder (34) an dem Ende, welches der biegsamen Schaltung am nächsten liegt, mit einer Öffnung (38) zur Aufnahme eines vorspringenden Teils (28) des Positionierblocks (15) versehen ist.

6. Biegsame Schaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schenkel (35, 36) der Klemmfeder (34) am freien Ende im Außereingriffszustand kleiner als der Abstand zwischen den Bodenteilen der Ausnehmungen (16, 17) des Positionierblocks (15) ist.

7. Biegsame Schaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schenkel (35, 36) der Klemmfeder (34) in der Nähe des Streifens größer als der Abstand zwischen den Bodenteilen der Ausnehmungen (16, 17) des Positionierblocks (15) ist.

8. Biegsame Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstreifen (5) an den freien Enden mit in Querrichtung verlaufenden, vorspringenden Teilen (11, 12, 13, 14) versehen sind, welche in zugeordneten Ausnehmungen im Positionierblock (15) aufgenommen sind.

9. Biegsame Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Positionierblocks (15) größer in der Richtung der Ausnehmung (16) als in der Längserstreckung der Ausnehmung (16) sind.

10. Verbinder für eine biegsame Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Verbinder wie in einem der vorangehenden Ansprüche angegeben ausgebildet ist und den Positionierblock (15) und die Klemmfeder (34) nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.