DE8110431U1 - Elektrische Verbindungsvorrichtung - Google Patents

Description

Elektrische Verbindungsvorrichtung

Die Erfindung "bezieht sich allgemein auf elektrische Verbindungseinrichtungen, insbesondere auf elektrische Verbindungsvorrichtungen mit einem flexiblen Mehrleiter-Flachkabel.

Die USA-Patentschrift 3 601 755 beschreibt eine elektrische Verbindungsleitung, welche gegenwärtig weit verbreitet Anwendung findet und mehrere elektrische Leiter aufweist, welche in eine isolierende Abdeckung eingehüllt sind, wobei die Enden der Leiter zur elektrischen Verbindung freiliegen. Die Leiterendabschnitte besitzen allgemein kreisförmigen Querschnitt und ein Überbrückungsabschnitt erstreckt sich zwischen den Endabschnitten und ist wesentlich flexibler als die Endabschnitte, was einen hohen Grad an Kabelbiegung zur Anpassung an zahlreiche Verbindungsanwendungen ermöglicht, insbesondere zwischen bzw. innerhalb der Ränder von gedruckten Leiterplatten. Bei der Herstellung der Verbindungsleitung der USA-Patentschrift 3 601 755 besitzen die Leiter des Kabels anfangs über ihre gesamte Länge einen konstant runden Querschnitt und werden einem Walzdruck unterworfen, wodurch der Querschnitt des Überbrückungsabschnittes von der anfänglichen runden Gestalt zu einer im allgemeinen rechteckigen Gestalt sehr kleiner Höhe und stark ausgedehnter Breite modifiziert wird.

Da die Leiter der in Rede stehenden Verbindungsleitung eine

Zusammensetzung besitzen, auf welche der Walzdruck verformend wirkt, bestehen sie im allgemeinen aus weichem Metall und die Leiterendabschnitte sind grundsätzlich für wellenartiges Löten ausgebildet, um sich der elektrischen Verbindung anzupassen. Typisch ist eine gedruckte Leiterplatte mit leitfähigen Verlängerungen vorgebildet, welche Öffnungen zur Aufnahme der Endabschnitte der Verbindungsleitung definieren und die Endabschnitte werden in solche Öffnungen eingesetzt und in ihrer Stellung wellenartig verlötet. Bei nicht vorhandener Löthalterung werden die Endabschnitte der Yerbindungsleitung leicht aus ihrer beabsichtigten Ausrichtung verdrängt und sind bisher nicht als geeignete Kontakte für trennbare Verbindungen angesehen worden. Solche Verbindungsleitungen haben demgemäß keine Anwendung auf dem Gebiet der trennbaren flexiblen Verbindungen bei gedruckten Leiterplatten und ähnlichen Anwendungsgebieten gefunden.

Erfindungsgemäß sollen grundsätzlich verbesserte, flexible Verbindungseinrichtungen für trennbare elektrische Verbindungen geschaffen werden. Insbesondere sollen erfindungsgemäß Verbindungsleitungen der oben angehandelten Art an Anwendungen der trennbaren elektrischen Verbindung angepaßt werden.

Zur Erreichung der vorstehenden und anderer zZiele schafft die Erfindung eine elektrische Verbindungsvorrichtung mit einer Verbindungsleitung der vorstehenden Art, zu welcher mindestens ein Endabschnitt zählt, welcher an der Verbindungsleitung ohne Beeinträchtigung ihrer Flexibilität befestigt werden kann, welcher bis zu gewissem Ausmaß eine Halterung der Leiterendabschnitte schafft, und welcher andere Erstreckungen zur trennbaren elektrischen Verbindung freiliegend aufweist. In ihrer bevorzugten Ausführungsform schafft die Erfindung ein Kopfstück aus elektrisch isolierendem Material, welches als Ganzes an den Leiterendabschnitten befestigt ist und diese umgibt und durch diese hindurch einen Halterungsweg gemeinsam für Leiterendabschnitte definiert. Andererseits schafft die Erfindung eine Passung zur Befestigung an einer gedruckten Leiterplatte o. dgl., welche mit dem oben erwähnten Kopfstück verträglich

ist.- Ferner schafft die Erfindung eine lösbare Verriegelung von Kopfstück und Passung, wobei die Verriegelungsvorrichtung auch dazu dient, Passung und Kopfstück ohne ein Zerren trennen zu können.

Vorstehende und andere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den anliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen durchgehend gleiche Teile bezeichnen.

Pig. 1 ist eine·auseinandergezogene perspektivische Ansicht der einzelnen Komponenten eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems;

Pig. 2 ist eine schematische Seitenansicht des Mehrleiterkabels von Pig. 1;

Pig. 3 ist eine Schnittansicht längs Ebene III-III von Pig. 2; Pig. 4 ist eine Schnittansicht längs Ebene IV-IV von Pig. 2; Pig. 5 ist eine Schnittansicht der Passung von Pig. 1;

Pig. 6 ist eine Schnittansicht einer Verbindungsleitungsanordnung mit dem Kopfstück von Pig. 1 in Zusammenstellung mit einem Mehrleiterkabel 5

Pig. 7 ist eine teilweise Schnittansicht, welche die Kombination der Passung von Pig. 5 und der Verbindungsleitungsanordnung von Pig. 6 zeigt.

In Pig. 1 ist eine trennbare elektrische Verbindung gedruckter Leiterplatten (PCB) 10 und 12 durch Verbindungsleitungsanordnung 14 und Passung 16 vorgesehen. Die Anordnung 14 weist eine Verbindungsleitung 19 mit einer Anzahl leiter 18 und ein Kopfstück 20 auf, welche untrennbar miteinander verbunden sind.

Die Gestaltung der Verbindungsleitung 19 ist aus den Pig. 2 bis 4 ersichtlich. Die Leiterendabschnitte 18a und 18b sind durch einen flexiblen Mittelabschnitt 18c überbrückt. Die Endabschnitte besitzen einen ersten, im wesentlichen runden Querschnitt (Pig. 3) und der Mittelabschnitt besitzt einen zweiten

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unterschiedlichen Querschnitt, welcher vorzugsweise rechteckig ist und eine Abmessung besitzt, die die andere Abmessung stark überschreitet, um eine gesteigerte Biegefähigkeit zu erzielen. Wie eingehend in der erwähnten USA-Patentschrift 3 601 755 beschrieben, können langgestreckte runde Leiter durch Walzdruck abgeflacht sein und definieren die Gestalt der Verbindungsleitung der Fig. 2 bis 4. Zur besseren Bezugnahme sei die Übergangszone vom flachen zum runden Querschnitt als Verbindungsleitungsabschnitt 18d bezeichnet, die Erstreckungen der Endabschnitte innerhalb der Isolierung 22 der Verbindungsleitung sind beispielsweise bezeichnet als Erstreckung 18b-1, die Erstreckungen der Endabschnitte außerhalb der Isolierung 22 der Verbindungsleitung sind beispielsweise als Erstreckung 18b-2 bezeichnet, und die Anschlußteile der Enderstreckungen 18b-2 sind als 18b-3 bezeichnet. Solche Teile 18b-3 erkennt man in Fig. 1 außerhalb des Kopfteiles 20 gelagert und in gegenseitigem Abstand in Reihe in einer Orientierung von 90 zur Verbindungsleitung 18 gehaltert. Die Passung 16 besitzt kreisförmige Öffnungen 24 in gegenseitigem Abstand auf Zentren, welche dem Abstand der Teile 18b-3 entsprechen. Kontakte innerhalb der Passung, welche nachstehend beschrieben werden, weisen herabhängende Ansätze 26a auf, welche in der gedruckten leiterplatte 10 wellig verlötet sind. Die Endabschnitte 18a der Verbindungsleitvmg 14 sind in ähnlicher Weise in den leitfähigen Öffnungen 28 der gedruckten leiterplatte 12 wellig verlötet (wave-soldered).

Die strukturellen Einzelheiten der Passung 16 und des Kopfstückes 20 sind in den Pig. 5 und 6 gezeigt, wo diese Teile getrennt gezeigt sind, sowie in Pig. 7, wo die Teile in zusammengesetztem Zustand gezeigt sind.

Das Kopfstück 20 (Pig. 6) weist einen Verbindungsleitungsanschlußkörper 30, eine Veriegelungs/Zuglasche 32 und eine flexible Verbindung 34 auf. Der Körper 30 ist beispielsweise durch Aufformen von Kunststoff in solcher Weise auf die Endabschnitte 18b (Pig. 2) der Verbindungsleitung 18 aufgeformt, daß er Zwischenflächen 30a und 30b bildet, welche an die Er-

Streckungen 18b-1 und 1813-2, mit Ausnahme der Ansohlußteile 18b-3, der Verbindungsleitung angrenzen. Durch solche Zwischenflächen umgrenzt der Körper 30 die Isolierung 22 der Verbindungsleitung, ohne die Flexibilität·der Verbindungsleitung 18 zu beeinträchtigen, indem beispielsweise eine solche Isolierung an Verbindungsleitungsstellen abseits des Uberbruckungsabschnittes 18c und des freiliegenden Übergangsabschnittes 18d angreift und einen halternden Weg für die Endabschnitte 18b definiert, beispielsweise diejenigen Segmente der Verbindungsleitung, welche frei von Isolierung 22 der Verbindungsleitung verlaufen, sowie für die freiliegenden Anschlußteile 18b-3. Der Körper 30 besitzt auch vorzugsweise eine abgekantete bzw. kegelstumpfförmige Oberfläche 30c in Nachbarschaft und vor dem Anschlußteil 18b-3 der Verbindungsleitung, wobei die abgekantete Oberfläche die Erstreckung 18b-2 umgibt.

Die Verbindung 34 besitzt eine Breite, (¥, !Fig. 6), welche viel geringer ist als die Breite des Körpers 30 und ein Scharnier zwischen dem Körper 30 und der Verriegelungs/Zuglasche 32 definiert. Wie in der Zusammenstellung der Fig. 7 gezeigt, gestattet somit die Verbindung 34 die leichte lagerung der Verriegelungs/Zuglasche 32 in horizontaler Stellung, im Gegensatz zur vertikalen Stellung (Pig. 6), Die Verriegelungs/Zuglasche 32 verläuft längs mit dem Körper 30 und quer zur Richtung der Anschlußteile 18b-3 der Verbindungsleitung (Pig. 1), wobei Öffnungen 36 längs dieser Länge für nachstehend zu erörternde Zwecke vorgesehen sind.

Die Passung 16 weist ein Gehäuse 38 (Pig. 5) mit Öffnungen 24 auf mit einer kegelstumpfförmigen Oberfläche' 38a, welche komplementär zur Oberfläche 30c des Körpers 30 abgekantet ist, um damit zusammenzupassen. An ihrem Einwärtsende liegt die Oberfläche 38a in der Nachbarschaft eines halbzylindrischen Kanals 40, welcher durch die Gehäuseoberfläche 38b beschränkt wird. Kontakte 26 sind jeweils im Gehäuse 38 durch die Deckung der Klinke 26b mit der Gehäuseoberfläche 38c und der Kontaktfeder 26c festgehalten, welche gegen die Gehäuseoberfläche 38b gespannt ist. Wie oben bemerkt, ragen Ansätze 26a vom Gehäuse

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nach auswärtB zum Einsetzen in die gedruckte leiterplatte 10 1).

In Pig. 7 ißt der Kopfteil 20 in die Passung 16 eingesetzt und darin trennbar verriegelt, bzw. es sind die zusammenpassenden Oberflächen 30c und 38a und die Verriegelungsoberflächen 32a und 38d ineinandergepaßt. Der Anschlußteil 18b-3 des Leiters 18 steht dem nach abwärts gekehrten Ende des Pederkontaktes 26c gegenüber und gleitet über den Kontakt 26c, wobei er durch den Kontakt und den· Kanal 40 in die veranschaulichte Stellung des Anschlußteiles gezwungen wird. Die elektrische Kontinuität ist demgemäß zwischen den (nicht gezeigten) PCB-Verlängerungen auf den gedruckten Leiterplatten 10 und 12 hergestellt bzw. es besteht Verbindung zwischen den Kontaktansätzen 26a und den entfernten Enden (Endabschnitte) 18a (Pig. 1) der Leiter 18.

Durch Schaffen einer starren Halterung für ausgewählte Längen der Leiterenden, gestattet der Kopfteil 20 wirksamen Gebrauch der Anschlußteile 18b-3 der Leiter als trennbare. Kontakte, trotz ihrer metallischen Weichheit. Außerdem schafft der Kopfteil 20 f ein starres Gehäuse für die Verbindungsleitung 19 durch selektive Berührung mit dieser, wobei die Flexibilität der Verbindungsleitung nicht beeinträchtigt wird.

In der Passung 16 besitzen die Kontakte 26 eine gewünschte, ausreichende Vorspannung, um ganz niedrigen Kontaktwiderstand zu schaffen. Demgemäß ergeben sich größere Einsetzungs- und Rückziehungskräfte und werden aufgenommen von der starren Kunststoffstruktur sowohl des Kopfteiles als auch der Passung, und durch die Kanäle 40 der Passung und den abgekanteten Ausgang des Kopfteiles. Was die Rückziehung betrifft, d.h. die Trennung von Kopfteil und Passung, so wird die Verriegelungs/Zuglasche aus ihrer Stellung in Pig. 7 verdrängt in ihre Stellung von Pig. 6, wobei die Öffnungen 32a ein Anheben der Lasche erleichtern. Die Lasche kann nun zentral nach rechts in Pig. 7 gezogen werden, um die Teile voneinander zu trennen, was somit zu einem leichten Entfernen der Anschlußteile 18b-3 der Verbindungsleitung aus der Passung 16 führt und zwar ohne ein Reißen oder

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eine ähnliche Verzerrungswirkung.

Für den Fachmann ist klar, daß mannigfaltige Abänderungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen möglich sind. So können andere flexible Verbindungsleitungsgestaltungen als eine Kombination mit kreisförmigem und rechteckigem Querschnitt angewandt werden und es können andere elektrische Schaltkreismittel als gedruckte Leiterplatten miteinander verbunden werden, ohne damit den Eahmen der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist somit nicht auf die hier beispielsweise beschriebenen Ausführungsformen speziell abgestellt. Im Rahmen der Erfindung sind mannigfache Abänderungen vielmehr ohne weiteres gegeben.

Zusammenfassung

Die Erfindung beinhaltet eine elektrische Verbindungsvorrichtung mit einer flexiblen Verbindungsleitung, die einen Kopfteil tragende Leiterendabschnitte aufweist zum Gebrauch als trennbare Kontakte, ohne daß dadurch die Flexibilität der Verbindungsleitung beeinträchtigt wird. Die Vorrichtung kann eine Fassung mit Kontakten aufweisen, welche dazu ausgebildet sind, die Endteile der Verbindungsleitung aufzunehmen und auch zur Anordnung auf einer gedruckten Leiterplatte (PCB) ausgebildet 1st. Eine Systemverbindung wird geschaffen durch weiteres Anordnen der Endabschnitte der Verbindungsleitung, entfernt vom Kopfteil, in einer zweiten gedruckten Leiterplatte.

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Claims (10)

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1.) Elektrische Verbindungsvorrichtung, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

ein elektrisches Flachkabel mit einer Anzahl langgestreckter Leiter (18), welche je einen ersten Endabschnitt (18a) und einen zweiten, entgegengesetzten Endabschnitt (18b) eines ersten Querschnitts, und einen Überbrückungsabschnitt (18c) aufweisen,
v/elcher sich längs zwischen den Endabschnittqn erstreckt und einen zweiten, unterschiedlichen Querschnitt besitzt, und eine elektrisch isolierende Abdeckung (22) für das Kabel, welche entsprechende erste und zweite Enderstreckungen von erstem und
zweitem Endabschnitt freigibt; ,und

ein elektrisch isolierendes Gehäuse (30) welches die Kabelabdeckung in Ausrichtung mit solchen Leitern und ersten Endabschnitten berührend begrenzt und die Überbrückungsabschnitte der Leiter außerhalb des Gehäuses liegen, wobei das Gehäuse
ferner die Erstreckungen der ersten Enden solcher Leiter berührend umgrenzt, wobei die Anschlußteile der Erstreckungen der ersten Enden außerhalb des Gehäuses gelagert sind.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Querschnitt des Leiters im allgemeinen kreisförmig ist und daß der zweite Querschnitt des Leiters im allgemeinen rechteckig ist.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen abgekanteten Aufbau besitzt, welcher die Erstreckungen der ersten Enden der Leiter in Fachbarschaft ihrer Anschlußteile umgrenzt.

4.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse, den ersten Endabschnitten der Leiter im Verlaufe ihrer Durchganges durch das Gehäuse einen gemeinsamen Richtungswechsel verleiht.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungswechsel ein allgemein rechtwinkliger Wechsel durch das Gehäuse hindurch ist.
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6.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überbrückungsaaschnitt biegsam ist und daß ferner eine elektrisch isolierende Abdeckung vorgesehen ist, welche die Endabschnitte der .Kabel freiliegend läßt.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch ein zweites Gehäuse (16), welches trennbar mit dem ersten Gehäuse verbindbar ist, wobei das zweite Gehäuse Durchgänge zur Aufnahme der Anschlußteile der Abschnitte der ersten Enden der leiter definiert, wobei Kontakte (26) im Eingriffsweg in den Durchgängen angeordnet sind zum Angreifen an den Anschlußteilen an der Verbindungsstelle von erstem und zweitem Gehäuse.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse eine abgekantete Struktur definiert, welche die Abschnitte der ersten Enden der leiter in Nachbarschaft ihrer Anschlußteile umgrenzt.

9.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse den Abschnitten der ersten Enden der Leiter im Verlaufe ihres Durchganges durch das erste Gehäuse einen gemeinsamen Richtungswechsel verleiht.

10.) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungswechsel ein allgemein rechtwinkliger Wechsel durch das erste Gehäuse ist.