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Die Erfindung betrifft eine Direktsteckverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine eine solche Direktsteckverbindung aufweisende Fahrzeugleuchte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
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Eine Fahrzeugleuchte umfasst im Wesentlichen einen von einem Leuchtengehäuse und einer Lichtscheibe umschlossenen Leuchteninnenraum und mindestens ein darin beherbergtes Leuchtmittel mit zumindest einer Lichtquelle, sowie gegebenenfalls zugehörige Elektronikbauteile für wenigstens eine Lichtfunktion der Kraftfahrzeugleuchte. In dem Leuchteninnenraum kann mindestens ein von außerhalb des Leuchteninnenraums durch eine oder mehrere von der Lichtscheibe verschlossene Lichtöffnungen hindurch gesehen hinter wenigstens einer Lichtquelle des zumindest einen Leuchtmittels angeordneter Reflektor untergebracht sein. Der Reflektor kann zumindest zum Teil durch ein separates Bauteil und/oder durch wenigstens einen Teil des Leuchtengehäuse selbst, beispielsweise vermittels einer zumindest teilweisen reflektierenden Beschichtung, gebildet sein.
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Wenigstens einer Lichtquelle des Leuchtmittels können ein oder mehrere Optikelemente, wie etwa mindestens eine Linse, mindestens ein Rinnenkonzentrator, z.B. mindestens eine Parabolrinne (CPC; Compound Parabolic Concentrator) oder dergleichen zur Ausformung einer definierten Abstrahlcharakteristik zugeordnet sein.
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Die Lichtscheibe ist durch eine transparente Abdeckung gebildet, welche den Leuchteninnenraum sowie die von diesem beherbergten Bauteile gegen Witterungseinflüsse schützt.
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In dem Leuchteninnenraum kann im Strahlengang zwischen wenigstens einer Lichtquelle des Leuchtmittels und der Lichtscheibe wenigstens eine Optikscheibe angeordnet sein, welche beispielsweise eine bestimmte Struktur und/oder Maskierung aufweisen kann, etwa um bei einer klaren, beispielsweise für einen Betrachter eine Tiefenwirkung bewirkenden Lichtscheibe das Leuchtmittel und/oder dessen mindestens eine Lichtquelle zu kaschieren. Das Leuchtengehäuse bzw. der Leuchteninnenraum kann in mehrere Leuchtenkammern mit jeweils eigenen Lichtquellen und/oder Leuchtmitteln, eventuell Reflektoren und/oder Optikelementen und/oder Optikscheiben, sowie gegebenenfalls Lichtscheiben unterteilt sein, von denen mehrere oder alle Leuchtenkammern gleiche oder jede Leuchtenkammer eine andere Lichtfunktionen erfüllen kann.
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Bei einer Lichtfunktion handelt es sich dabei um eine durch Abstrahlung von Licht einer bestimmten Farbe in einer bestimmten Helligkeit und Richtung verwirklichte, zur Erfüllung einer Aufgabe vorgesehene Funktion der Fahrzeugleuchte. Jede Fahrzeugleuchte erfüllt je nach Ausgestaltung eine oder mehrere Aufgaben bzw. Funktionen. Zur Erfüllung jeder Aufgabe bzw. Funktion ist eine Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte vorgesehen. Lichtfunktionen sind beispielsweise bei einer Ausgestaltung als Scheinwerfer eine die Fahrbahn ausleuchtende Funktion, oder bei einer Ausgestaltung als Signalleuchte speziell bei Kraftfahrzeugen eine Signalfunktion, wie beispielsweise eine Wiederholblinklichtfunktion zur Fahrtrichtungsanzeige oder eine Bremslichtfunktion zur Anzeige einer Bremstätigkeit, oder z.B. einer Begrenzungslichtfunktion, wie etwa einer auch als Schlusslichtfunktion bezeichneten Rücklichtfunktion, zur Sicherstellung einer Sichtbarkeit des Fahrzeugs bei Tag und/oder Nacht, wie etwa bei einer Ausgestaltung als Heckleuchte oder Tagfahrleuchte. Beispiele für Fahrzeugleuchten im Automobilbereich sind am Fahrzeugbug, an den Fahrzeugflanken und/oder an den Seitenspiegeln sowie am Fahrzeugheck angeordnete Wiederholblinkleuchten, Ausstiegsleuchten, beispielsweise zur Umfeldbeleuchtung, Begrenzungsleuchten, Bremsleuchten, Nebelleuchten, Rückfahrleuchten, sowie typischerweise hoch gesetzte dritte Bremsleuchten, so genannte Central, High-Mounted Braking Lights, Tagfahrleuchten, Scheinwerfer und auch als Abbiege- oder Kurvenlicht verwendete Nebelscheinwerfer, sowie Kombinationen hiervon.
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Ein Leuchtmittel für wenigstens eine Lichtfunktion umfasst zumindest wenigstens eine Lichtquelle, beispielsweise mindestens eine Glühlampe oder mindestens eine Gasentladungslampe oder mindestens eine Leuchtdiode sowie gegebenenfalls Kombinationen hiervon.
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Beispielsweise kommen als Lichtquellen von Leuchtmitteln für Fahrzeugleuchten vermehrt anorganische Leuchtdioden oder organische Leuchtdioden zum Einsatz.
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Anorganische Leuchtdioden bestehen aus mindestens einem Lichtemittierende-Diode-Halbleiter-Chip, kurz LED-Chip, sowie wenigstens einer beispielsweise durch Spritzgießen angeformten, den mindestens einen LED-Chip ganz oder teilweise umhüllenden Primäroptik. Auch sind Fahrzeugleuchten bekannt, in denen reine LED-Chips ohne angeformte Primäroptiken zum Einsatz kommen.
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Bekannt sind anorganische Leuchtdioden zur Durchsteckmontage (THT; Through Hole Technology), oberflächenmontierbare (SMD; Surface Mounted Device) LEDs und LEDs, bei denen der LED-Chip in Nacktmontagetechnik (COB; Chip On Board) direkt auf den Leuchtmittelträger gebondet wird.
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THT-Leuchtdioden, kurz THT-LEDs, sind ein gängig bekannter Typ anorganischer Leuchtdioden. Sie werden auch als bedrahtete Leuchtdioden bezeichnet, da sie aus einer zumindest in einer gewünschten Abstrahlrichtung transparenten Kapselung, z.B. in Form einer Umspritzung oder eines Vergusses bestehen, welche einen den LED-Chip mit einem ersten elektrischen Anschluss, beispielsweise in Form eines Anodenanschlusses verbindenden Bonddraht und den mit einem zweiten elektrischen Anschluss, beispielsweise in Form eines Kathodenanschlusses, verbundenen LED-Chip einschließt. Aus der Kapselung ragen nur die auch als Beinchen bezeichneten Drähte des ersten elektrischen Anschlusses und des zweiten elektrischen Anschlusses als die Anoden- und Kathodenanschlüsse der THT-LED. Der beispielsweise als Kathodenanschluss ausgeführte zweite elektrische Anschluss kann hierbei mit einem oben erwähnten Napf versehen sein, in dem der LED-Chip angeordnet ist. Der Bonddraht führt vom beispielsweise als Anodenanschluss ausgeführten ersten Anschluss von außerhalb des Napfs kommend zum LED-Chip.
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SMD-Leuchtdioden, kurz SMD-LEDs, sind ein weiterer bekannter Typ anorganischer Leuchtdioden. SMD-LEDs bestehen aus einem Leadframe mit wenigstens einer Bestückungsfläche für mindestens einen LED-Chip sowie elektrischen Anschlussflächen. Das Leadframe ist von einem Kunststoffkörper mit zumindest einer die wenigstens eine Bestückungsfläche freihaltenden Ausnehmung teilweise umspritzt. Die elektrischen Anschlussflächen des Leadframes sind hierbei als die elektrischen Anschlüsse der SMD-LED zur späteren Oberflächenmontage ebenfalls freigehalten. Der mindestens eine LED-Chip ist am Grund der zumindest einen zur wenigstens einen Bestückungsfläche reichenden Ausnehmung angeordnet und elektrisch kontaktiert. Dabei ist der LED-Chip auf einer mit wenigstens einer ersten elektrischen Anschlussfläche verbundenen ersten Partie des Leadframes angeordnet. Ein Bonddraht verbindet den LED-Chip mit einer zweiten Partie des Leadframes, die wiederum mit wenigstens einer zweiten elektrischen Anschlussfläche verbunden ist. Die an ihrem Grund zur Bestückungsfläche reichende Ausnehmung kann reflektorartig ausgestaltet sein. Dabei bilden die Wandungen der Ausnehmung den oben erwähnten Primärreflektor. Hierbei können die Wandungen reflektierend beschichtet sein.
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COB-Leuchtdioden, kurz COB-LEDs, bestehen aus einem direkt auf einem Leuchtmittelträger anzuordnenden, ungehäusten LED-Chip und einem Bonddraht. Die Rückseite des LED-Chips bildet dabei den ersten elektrischen Anschluss der COB-LED. Zur elektrischen Kontaktierung wird der LED-Chip auf seiner Rückseite direkt mit einer ersten Leiterbahn eines Leuchtmittelträgers z.B. durch Löten oder Schweißen elektrisch verbunden. Der den zweiten elektrischen Anschluss der COB-LED bildende Bonddraht wird mit einer zweiten Leiterbahn des Leuchtmittelträgers ebenfalls z.B. durch Löten oder Schweißen elektrisch verbunden.
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Der Vollständigkeit halber sei ergänzend erwähnt, dass auch andere Kontaktierungen wie z.B. der so genannte Flip-Chip-Aufbau möglich sind, bei dem die Kontaktmittel des LED-Chips direkt mit einem kontaktierten Substrat verbunden sind. In diesen Fällen wird kein Bonddraht verwendet.
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Im Folgenden wird deshalb der Einfachheit halber nicht mehr zwischen anorganischer Leuchtdiode und LED-Chip unterschieden und statt dessen einheitlich der Begriff LED stellvertretend für beide Ausgestaltungen verwendet, es sei denn, es ist explizit etwas anderes erwähnt. Herausragende Eigenschaften von LEDs im Vergleich zu anderen, konventionellen Lichtquellen von Leuchtmitteln sind eine wesentlich längere Lebensdauer und eine wesentlich höhere Lichtausbeute bei gleicher Leistungsaufnahme. Mit anderen Worten weisen LEDs bei gleicher Lichtstärke einen im Vergleich zu anderen Lichtquellen geringeren Stromverbrauch auf. Hierdurch kann bei einer Verwendung einer oder mehrerer LEDS als Lichtquelle eines Leuchtmittels beispielsweise in einer Fahrzeugleuchte die Belastung eines zur Stromversorgung vorgesehenen Bordnetzes eines Fahrzeugs verringert werden, einhergehend mit Einsparungen beim Energieverbrauch des Fahrzeugs. Ferner weisen LEDs eine weit höhere Lebensdauer auf, als andere, zur Anwendung in einer Fahrzeugleuchte in Frage kommende Lichtquellen. Durch die längere Lebensdauer wird unter Anderem durch die geringere Ausfallquote die Betriebssicherheit und damit einhergehend die Qualität der Fahrzeugleuchte erhöht.
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Eine kurz als OLED (Organic Light Emitting Diode; OLED) bezeichnete organische Leuchtdiode ist ein leuchtendes Dünnschichtbauelement aus organischen halbleitenden Materialien mit mindestens einer zwischen elektrisch leitenden, beispielsweise metallischen Schichten für Anode und Kathode eingeschlossen Emitterschicht. Die Stärke oder anders ausgedrückt Dicke der Schichten liegt in einer Größenordnung von etwa 100 nm. Typischerweise beträgt sie je nach Aufbau 100 nm bis 500 nm. Zum Schutz gegen Wasser, Sauerstoff sowie zum Schutz gegen andere Umwelteinflüsse, wie etwa Kratzbeschädigung und/oder Druckbelastung sind OLEDs typischerweise mit einem anorganischen Material insbesondere mit Glas verkapselt. Zwar gibt es Anstrengungen, das Glas durch Kunststoff zu ersetzen, die jedoch insbesondere um beispielsweise die Lebensdaueranforderung von Fahrzeugleuchten und deren Lichtquellen mit mehreren 1000 Stunden hinreichend gut zu erfüllen noch nicht vom gewünschten Erfolg gekrönt sind, weil die Dichtigkeit der alternativen Materialien für die Verkapselung nicht ausreichend gut genug ist.
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Im Unterschied zu anorganischen Leuchtdioden benötigen OLEDs keine einkristallinen Materialien. Im Vergleich zu LEDs lassen sich OLEDs daher in kostengünstiger Dünnschichttechnik herstellen. OLEDs ermöglichen dadurch die Herstellung flächiger Lichtquellen, die einerseits sehr dünn und andererseits als durch die Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte hindurch sichtbare leuchtende Fläche eingesetzt einen besonders homogenes Erscheinungsbild aufweisen.
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Zum Betrieb sowohl von LEDs, als auch von OLEDs als Lichtquellen für ein Leuchtmittel beispielsweise einer Fahrzeugleuchte können eine oder mehrere mehr oder minder komplexe elektronische Steuerschaltungen vorgesehen sein, die beispielsweise auf einem oder mehreren Leuchtmittelträgern des Leuchtmittels angeordnet und in dem Leuchteninnenraum beherbergt sein können.
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Ein einfaches Beispiel für eine elektronische Steuerschaltung betrifft die Angleichung unterschiedlicher Helligkeiten einzelner LEDs oder von LED-Strängen innerhalb einer Gruppe gemeinsam betriebener, auf einem oder mehreren Leuchtmittelträgern angeordneter LEDs. Eine solche elektronische Steuerschaltung besteht aus mindestens einem oder mehreren Vorwiderständen zur Anpassung der Vorwärtsspannung der LEDs an das Bordnetz. Beispielsweise ist bekannt, die LEDs im so genannten Binning nach Vorwärtsspannung und Intensität zu sortieren. Um Unterschiede zwischen mehreren LED-Strängen auszugleichen, die jeweils aus in Reihe geschalteten LEDs gleicher Vorwärtsspannung und Intensität bestehen, und um eine homogene Helligkeitsverteilung der benachbarten LED-Stränge aus LEDs mit unterschiedlicher Vorwärtsspannung und Intensität zu erhalten, wird zumindest jeder LED-Strang mit einem anderen Vorwiderstand versehen.
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LEDs sowie OLDEs bedürfen darüber hinaus beim Einsatz als Lichtquelle insbesondere in Fahrzeugleuchten oft einer separaten Ausfallerkennung. Dies ist bedingt durch die geringe Leistungsaufnahme von LEDs und OLEDs im Allgemeinen. Beispielsweise ist ein in einem Fahrzeug untergebrachtes Steuergerät nicht in der Lage, eine dem Ausfall einer oder weniger LEDs oder OLEDs entsprechende Änderung der Leistungsentnahme aus dem Bordnetz zu erkennen, da eine hieraus resultierende Bordnetzspannungsänderung unterhalb der im normalen Betrieb eines Fahrzeugs auftretenden Bordnetzspannungssschwankungen liegt. Eine beispielsweise in der Fahrzeugleuchte untergebrachte elektronische Schaltungsanordnung zur Ausfallerkennung erfasst den Ausfall einer oder mehrerer Leuchtdioden in der Fahrzeugleuchte z.B. mittels eines oder mehrerer Komparatoren und teilt dies dem Steuergerät mit. Diese elektronische Schaltungsanordnung zur Ausfallerkennung kann durch eine beispielsweise auf dem Leuchtmittelträger aufgebrachte elektronische Steuerschaltung verwirklicht sein.
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Darüber hinaus können sowohl LEDs, als auch OLEDs weiterer elektronischer Steuerschaltungen bedürfen. Beispiele hierfür sind elektronische Steuerschaltungen:
- zur Regelung und/oder Steuerung der Helligkeit bzw. Leuchtkraft der LEDs und/oder OLEDs, beispielsweise durch eine pulsweitenmodulierte Taktung der Stromversorgung für einen außerhalb des für das menschliche Auge wahrnehmbaren Bereichs gepulsten Betrieb,
- zur Kompensation oder Vermeidung elektromagnetischer Störungen, beispielsweise aufgebaut aus Kondensatoren und/oder Ferriten,
- zum Schutz der LEDs und/oder OLEDs z.B. vor einer Überspannung des Bordnetzes oder vor fehlerhafter Polung, beispielsweise umfassend eine oder mehrere Zenerdioden,
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Zusammengefasst muss für fast alle LED- und/oder OLED-Anwendungen eine mehr oder minder umfangreiche, für die speziellen LEDs und/oder OLEDs ausgelegte elektronische Steuerschaltung z.B. auf den mindestens einen Leuchtmittelträger aufgebracht werden. Die elektronische Steuerschaltung umfasst im einfachsten Fall einen Vorwiderstand und eine Schutzdiode, kann aber je nach Anwendung auch wesentlich mehr Elektronikbauteile enthalten, wie z.B. Mikrokontroller bzw. Kontroller, Komparatoren, Transistoren, Schutzdioden, elektrische Widerstände z.B. als Vorwiderstand, Kondensatoren, Ferrite, etc.
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Somit umfasst ein Leuchtmittel mit einer oder mehreren LED und/oder OLED als Lichtquelle meist zusätzlich zu einer oder mehreren aufgrund ihres Diodenaufbaus Elektronikbauteile darstellenden LEDs und/oder OLEDs zumindest ein weiteres zuvor genanntes Elektronikbauteil. Demnach kann ein Leuchtmittel mit einer oder mehreren LEDs und/oder OLEDs als Lichtquellen neben der mindestens einen LED und/oder OLED zumindest noch über ein weiteres Elektronikbauteil verfügen.
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Die mindestens eine Lichtquelle eines Leuchtmittels und wenigstens ein weiteres Elektronikbauteil können auf einem gemeinsamen, einen Leiterbahnträger darstellenden Leuchtmittelträger, oder auf räumlich getrennten, untereinander beispielsweise durch einen Kabelbaum oder einen oder mehrere Teile eines Kabelbaums elektrisch verbundenen Leiterbahnträgern, von denen wenigstens einer den Leuchtmittelträger bildet, angeordnet sein.
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Bei den in Verbindung mit einem Leuchtmittelträger zum Einsatz kommenden Leiterbahnträgern handelt es sich um Leiterbahnträger, wie sie auch zur elektrischen Verschaltung von Elektronikbauteilen beispielsweise zur Ansteuerung von anderen Leuchtmitteln, als LEDs und OLEDs, verwendet werden.
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Leiterbahnträger können beispielsweise als so genannte Leiterplatten starr, oder als so genannte, auch als Leiterbahnflexfolien bezeichnete Flexplatinen biegsam, beispielsweise elastisch oder biegeschlaff verformbar ausgeführt sein. Daneben sind in MID-Technik (MID-Technik: Molded-Interconnect-Device-Technik) hergestellte spritzgegossene Schaltungsträger bekannt, welche in Gestalt eines Bauteils beispielsweise einer Fahrzeugleuchte mit integrierten Leiterbahnen in Spritzgusstechnik hergestellt werden und neben ihrer Funktion zur elektrischen Kontaktierung beispielsweise von Elektronikbauteilen und/oder Lichtquellen gleichzeitig eine mechanische Funktion der Fahrzeugleuchte übernehmen, beispielsweise eine Anordnung von Lichtquellen entlang einer vorgegebenen Geometrie unter gleichzeitiger Ausbildung eines Reflektors.
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Weit verbreitetste Leiterbahnträger sind kurz als Leiterkarte, Platine oder gedruckte Schaltung (printed circuit board, PCB) bezeichnete Leiterplatten.
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Eine Leiterplatte ist ein Träger für elektronische Bauteile. Sie dient der mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung. Nahezu jedes elektronische Gerät enthält eine oder mehrere Leiterplatten.
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Leiterplatten bestehen aus elektrisch isolierendem Material mit daran haftenden, als Leiterbahnen dienenden, elektrisch leitenden Verbindungen. Die Leiterbahnen werden zumeist aus einer dünnen Schicht Kupfer geätzt. Als isolierendes Material ist faserverstärkter Kunststoff üblich. Einer der meistgenutzten Werkstoffe in diesem Anwendungsbereich ist FR-4.
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FR-4 oder auch FR4 bezeichnet eine Klasse von schwer entflammbaren und flammenhemmenden Verbundwerkstoffen bestehend aus Epoxidharz und Glasfasergewebe. Die Abkürzung FR steht für flame retardant (flammenhemmend) und entspricht den Anforderung von UL94V-0. FR-4 ist in verschiedenen Varianten verfügbar. Zur Verbesserung der Flammhemmung wird der Verbundwerkstoff mit chemischen Stoffen wie polybromierte Diphenylether basierend auf Brom versetzt, in der halogenfreien Variante entfällt dieser Zusatz. Der Verbundwerkstoff FR-4 wurde 1968, neben anderen Verbundwerkstoffen, von der National Electrical Manufacturers Association (NEMA) in den Eigenschaften in der Spezifikation NEMA LI1 festgelegt.
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FR-4 weist im Gegensatz zu ähnlichen Verbundwerkstoffen wie FR-2, sogenanntes Hartpapier, eine bessere Kriechstromfestigkeit und eine geringere Wasseraufnahme auf. Weiterer Vorteil von FR-4 ist die gute Haftbarkeit, welche das dauerhafte Anbringen von Leiterbahnstrukturen aus Kupfer auf dem Trägermaterial gewährleistet.
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Leiterplatten mit FR-4 als elektrisch isolierendem Material werden gängig auch als FR-4 Platinen bezeichnet.
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Die elektrische Kontaktierung und Befestigung von Elektronikbauteilen auf Leiterplatten erfolgt, indem die Elektronikbauteile in SMD-Technik auf als Lötflächen (Pads) ausgebildete Partien der Leiterbahnen oder in THT-Technik in als Lötaugen ausgebildete Partien der Leiterbahnen gelötet werden. So werden sie an diesen footprints gleichzeitig mechanisch gehalten und elektrisch verbunden. Größere Elektronikbauteile können auch mit Kabelbindern, Klebstoff oder Verschraubungen auf der Leiterplatte befestigt werden.
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Neben den beschriebenen FR-4 Platinen sind auf spezielle Anwendungsgebiete angepasste Arten von Leiterplatten bekannt. Diese reichen von einseitigen und zweiseitigen Leiterplatten für einfache Anwendungen über Multilayer mit mehreren, durch isolierendes Material voneinander getrennten Schichten elektrisch leitender Verbindungen beispielsweise für komplexe Steuerschaltungen, für deren Verschaltung eine oder zwei Leiterbahnebenen nicht ausreichend wären, bis hin zu Sondertechniken, beispielsweise für Hochleistungselektronikanwendungen, bei denen die Leiterplatte nicht nur der Montage und elektrischen Verbindung, sondern gleichzeitig auch noch der Abfuhr von an den einzelnen Elektronikbauteilen entstehender Wärme dient.
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Ein spezielles Anwendungsgebiet bei Fahrzeugleuchten sieht zumindest zur elektrischen Kontaktierung von Lichtquellen von zur Erfüllung einer oder mehrerer Lichtfunktionen einer Fahrzeugleuchte vorgesehener Leuchtmittel die Verwendung von Flexplatinen als Leiterbahnträger eines entsprechenden Leuchtmittels vor.
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Dabei werden Flexplatinen insbesondere zur Anpassung des Verlaufs der Anordnung mehrerer elektrisch untereinander verbundener, beispielsweise als LEDs ausgeführter Lichtquellen eines Leuchtmittels an komplexe Geometrien vorgesehen. Dabei sind die Geometrien, denen der Verlauf der Anordnung mehrerer elektrisch untereinander verbundener Lichtquellen eines Leuchtmittels folgt, einer Anpassung an die Einbausituation betreffend die äußere Gestalt der Fahrzeugleuchte geschuldet. Eine solche äußere Gestalt einer Fahrzeugleuchte ist beispielsweise durch die gestalterische Formgebung eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, sowie durch die vorgesehene Kontur der Fahrzeugleuchte vorgegeben, welche sich im so genannten Strakverlauf der Fahrzeugleuchte widerspiegelt.
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Flexplatinen erlauben durch ihre Flexibilität auf einfache Art und Weise die Überbrückung unterschiedlicher Abstrahlwinkelausrichtungen sowie horizontale und/oder vertikale Niveaudifferenzen einer oder mehrerer Ketten von beispielsweise als LEDs ausgeführter Lichtquellen, ohne für jede Abweichung der Anordnung einer Lichtquelle von einem Abstrahlwinkel und/oder von einem horizontalen und/oder vertikalen Niveau einer benachbarten Lichtquelle erneut einen separat elektrisch zu kontaktierenden eigenen Leiterbahnträger vorsehen zu müssen.
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Auch die elektrische Kontaktierung von OLEDs stellt ein spezielles Anwendungsgebiet dar, welches die Verwendung von Flexplatinen bevorzugt. Flexplatinen erlauben eine einfache elektrische Kontaktierung von OLEDs beispielsweise durch Löten oder vermittels Leitkleber (ACF; Anisotropic conductive film), wobei die Flexplatine eine erforderliche Flexibilität zwischen dem an der Flexplatine vorgesehenen elektrischen Anschluss einer OLED beispielsweise an eine Stromversorgung und der elektrischen Verbindung zwischen Flexplatine und OLED sicherstellt.
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Ein vorrangiges Entwicklungsziel bei der Herstellung von Fahrzeugen und von Komponenten von Fahrzeugen, wie beispielsweise Fahrzeugleuchten, sind geringe Herstellungskosten.
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Im Bereich von elektronischen Schaltungen auf Leiterbahnträgern hat die elektrische Kontaktierung der Leiterbahnträger einen entscheidenden Einfluss auf die Herstellungskosten.
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Eine kostengünstige elektrische Kontaktierung von als Leiterplatten ausgeführten Leiterbahnträgern bedient sich einer Direktsteckverbindung.
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Eine Direktsteckverbindung unterscheidet sich dabei von einer indirekten Steckverbindung dadurch, dass nur ein Steckerteil erforderlich ist, das direkt beispielsweise auf einer Leiterplatte vorhandene Leiterbahnen kontaktiert. Bei einer indirekten Steckverbindung ist ein mit den Leiterbahnen beispielsweise einer Leiterplatte verbundenes Gegenstück erforderlich, welches das Steckerteil aufnimmt.
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Eine Direktsteckverbindung kann beispielsweise mittels auch als Seitenplatinenstecker bezeichneter Randkontaktstecker hergestellt werden.
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Ein Randkontaktstecker weist ein Gehäuse auf, welches ein oder mehrere Kontaktmittel teilweise umgibt.
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Die einzelnen Kontaktmittel von Randkontaktsteckern sind durch mit Einzelleitungen oder Flachbandleitungen beispielsweise durch Löten oder Crimpen oder Schraubklemmen verbindbare Klammern gebildet, welche eine Leiterplatte umgreifen und dabei auf einer oder auf gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte identisch ausgeführte Leiterbahnen elektrisch kontaktieren.
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Ein weit verbreitetes Beispiel von als Seitenplatinenstecker oder Randkontaktstecker für Direktsteckverbindungen einsetzbaren Steckerteilen sind RAST-Steckverbinder (RAST; Raster-Anschluss-Steck-Technik). Hierbei handelt es sich um Steckverbinder der sogenannten Hausgerätenormen RAST 2.5 und RAST 5, wobei die Ziffern den Millimeterabstand zwischen benachbarten Kontaktmitten angeben.
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Die Hausgerätespezifikation RAST ist unter dem Dach des Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V. (ZVEI) durch einen Arbeitskreis der Hersteller von Haushaltsgroßgeräten und von Steckverbindern mit dem Ziel ins Leben gerufen worden, Komponenten zu standardisieren, die Konformität der Steckverbinder verschiedener Hersteller zu gewährleisten und Fehler im Produktionsprozess aufgrund falsch zusammengesteckter Steckverbindungen auszuschließen und damit einhergehend die Montage im Zusammenbau der Endgeräte zu vereinfachen und Fehlverdrahtungen zu minimieren. RAST ermöglicht zudem die Gruppierung von Anschlüssen, wodurch der Einsatz von einzelnen Anschlüssen und individuellen Kabelbäumen vermieden werden kann. In enger Abstimmung zwischen den wichtigsten deutschen Herstellern von Hausgeräten und Steckverbindern entstand ein bis heute gängiger Standard.
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Heute sind RAST-Steckverbinder längst Standard für eine Vielzahl von Sensor-, Schalter-, Aktor- und Motorsteuerleitungen, die direkt oder indirekt mit der Leiterplatte und/oder den Komponenten verbunden werden können. Die Vorteile der RAST-Stecker sind auch von anderen Branchen erkannt worden, so dass auch außerhalb der Hausgeräte eine stetig wachsende weltweite Verbreitung zu finden ist, etwa in der Heizungstechnik oder der Automobilindustrie.
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Durch
DE 10 2010 047 899 A1 ist ein Leuchtmittel mit mindestens einer auf einer Leiterplatte angeordneten Lichtquelle und einem lösbar mit einem Laschenbereich der Leiterplatte verbindbaren, in eine Vormontagestellung und eine Endmontagestellung bringbaren Randkontaktstecker bekannt. Der Randkontaktstecker weist durch Kontaktelemente gebildete Kontaktmittel auf, an denen elektrische Leitungen angeschlossen sind. Die Leiterplatte weist Leiterbahnen auf, die direkt oder indirekt über eine Ansteuereinrichtung mit elektrischen Anschlüssen der Lichtquelle verbunden sind. Die Leiterbahnen haben Kontaktstellen, welche die Kontaktelemente bei in Endmontagestellung befindlichem Randkontaktstecker kontaktieren.
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Durch das Umgreifen des Rands eines Leiterbahnträgers können Randkontaktstecker jedoch nicht in Verbindung mit kosten- und anwendungstechnisch sehr vorteilhaften Flexplatinen eingesetzt werden, da deren foliendünne Dickenabmessung es weder zulässt, durch mit Einzelleitungen oder Flachbandleitungen beispielsweise durch Löten oder Crimpen oder Schraubklemmen verbindbare Klammern gebildete Kontaktmittel von Randkontaktsteckern von einem Rand einer Flexplatine her auf eine solche aufzuschieben, ohne Gefahr zu laufen, die Flexplatine dabei zu beschädigen, noch erlaubt, eine Flexplatine zwischen zwei einander gegenüberliegende, einseitig an einer Verbindungsseite beispielsweise mittels eines Stegs vorzugsweise einstückig federelastisch miteinander elektrisch leitfähig verbundene, an der Verbindungsseite um einen vorgegebenen Abstand, der ausreicht, um eine Leiterplatte, bevorzugt eine Standard-Leiterplatte, besonders bevorzugt eine FR-4 Platine, zwischen die Kontaktschwingen einzuschieben, voneinander beabstandeten Kontaktschwingen eines als Klammer ausgeführten Kontaktmittels eines Randkontaktsteckers zu klemmen und dadurch an ihren Leiterbahnen elektrisch zu kontaktieren.
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Für Flexplatinen müssen deshalb bislang teure, zweiteilige, indirekte Steckverbindungen mit einem flexplatinenmontierten Stecker- oder Buchsenteil und einem leitungsseitig montierten Buchsen- oder Steckerteil verwendet werden. Beispiele für zweiteilige, indirekte Steckverbindungen sind in stehender oder liegender Ausführung flexplatinenmontierte Stiftwannen mit und ohne Rastlasche, und leitungsseitig montierte, in die Stiftwannen eingreifende Federleisten mit Crimpanschluss oder mit Schneidklemmenanschluss oder mit Schraubklemmanschluss, an die sowohl Flachbandals auch Einzelleitungen angeschlagen werden können. Die Kontaktmittel des flexplatinenmontierte Stecker- oder Buchsenteils sind mit den Leiterbahnen der Flexplatine beispielsweise durch Löten oder Crimpen elektrisch verbunden.
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Im Vergleich zu Randkontaktsteckern sind indirekte Steckverbindungen jedoch etwa um den Faktor Zwölf teurer.
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So können im Vergleich zu einer zur elektrischen Kontaktierung von Flexplatinen nach dem Stand der Technik erforderlichen indirekten Steckverbindung FR4-Platinen für etwa ein zwölftel der Kosten mittels einer per Randkontaktstecker ausgeführten Direktsteckverbindung elektrisch kontaktiert werden.
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Um dem Kostendruck beispielsweise in der Automobilindustrie gerecht zu werden, wäre es wünschenswert, Flexplatinen mit Randkontaktsteckern zu kombinieren.
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Durch Randkontaktstecker hergestellte Direktsteckverbindungen finden jedoch bei Flexplatinen aufgrund der geringen Dicke von Flexplatinen von nur wenigen zehntel Millimetern keine Anwendung.
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Eine aus Kostensicht in Verbindung beispielsweise mit in einer Fahrzeugleuchte strakfolgend verbauten, beispielsweise als LEDs ausgeführten Lichtquellen von Leuchtmitteln oder mit in einer Fahrzeugleuchte verbauten, mittels Flexplatinen elektrisch kontaktierten OLEDs als Lichtquellen anstrebsame Kombination aus Flexplatine und Randkontaktstecker ist demnach nach dem Stand der Technik nicht verwirklichbar.
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Zur Kontaktierung von Flexplatinen gibt es bislang folgende Möglichkeiten:
- Lösbare Verbindungen zwischen Displays und Leiterplatten oder zwischen zwei Leiterplatten werden häufig mittels flexiblen Leiterbahnträgern (Flexible Printed Circuits) oder Flachbandkabeln (Flexible Flat Cable) und ZIF-Steckern (ZIF: Zero Insertion Force, Nullkraftstecker) verwirklicht.
- An eine Flexplatine können direkt Kabel angelötet werden, sofern auf der Flexplatine entsprechende Lötaugen aufgebracht sind.
- Eine Flexplatine kann mit Crimpkontakten versehen werden. Auf diese Kontakte kann ein Steckergehäuse aufgeschoben werden. Somit entsteht ein vollwertiger Stecker an der Flexplatine.
- Mehrere Flexplatinen können miteinander verlötet werden.
- Flexplatinen und/oder Kabel auf Flexplatinen können mittels elektrisch leitendem Kleber verbunden werden.
- Flexplatinen und/oder Kabel auf Flexplatinen können mittels ACF-Bonding verbunden werden.
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Alle genannten Möglichkeiten weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie teure Stecker und aufwendige Verkabelungen zur Kontaktierung der Flexplatine benötigen. Weiterhin zieht die Verkabelung einen zusätzlichen Aufwand in der Produktion nach sich, was wiederum zusätzliche Kosten verursacht.
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Darüber hinaus sind zumindest nicht alle der aufgezeigten Möglichkeiten zum Einsatz in Fahrzeuganwendungen geeignet, da die Stecker beispielsweise keine Verrastung und/oder Verriegelung aufweisen, wodurch sie sich bei Betrieb eines Fahrzeugs auftretenden Schwingungsbelastungen lösen können.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige elektrische Steckverbindung für Flexplatinen in Fahrzeugleuchten zu schaffen.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
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Die Erfindung betrifft demnach eine Direktsteckverbindung zur elektrischen Kontaktierung von als Flexplatinen ausgeführten, flexiblen Leiterbahnträgern in Fahrzeugleuchten.
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Die Direktsteckverbindung umfasst einen mit mindestens einer, beispielsweise mit einem oder mehreren Elektronikbauteilen elektrisch leitend verbundenen oder verbindbaren Leiterbahn versehenen, flexiblen Leiterbahnträger. Der flexible Leiterbahnträger ist als eine beispielsweise durch eine Flexfolie gebildete, eine solche umfassende oder von einer solchen umfasste Flexplatine ausgeführt.
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Der als Flexplatine ausgeführte Leiterbahnträger weist einen Kontaktbereich auf.
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Wenigstens eine Oberfläche der Flexplatine in dem Kontaktbereich ist mit den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers versehen.
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Die elektrischen Anschlüsse können beispielsweise durch zumindest an einer Oberfläche der Flexplatine blank liegende, als Kontaktflächen ausgebildete Partien von Leiterbahnen gebildet sein.
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Der Kontaktbereich der Flexplatine gliedert sich in einen Zwischenbereich und einen via einer parallel einer Geraden verlaufenden Grenzlinie mit dem Zwischenbereich verbundenen Laschenbereich.
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Der Laschenbereich des Kontaktbereichs der Flexplatine zeichnet sich dadurch aus, dass er via der parallel einer Geraden verlaufenden Grenzlinie mit dem Zwischenbereich der Flexplatine verbunden ist.
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Der Laschenbereich weist ausschließlich eine Verbindung mit dem Zwischenbereich auf. Mit einem verbleibenden Teil der Flexplatine ist der Laschenbereich ausschließlich via den sich entlang der Grenzlinie an den Laschenbereich anschließenden Zwischenbereich verbunden.
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Der Zwischenbereich des Kontaktbereichs der Flexplatine zeichnet sich dadurch aus, dass er via der parallel einer Geraden verlaufenden Grenzlinie mit dem Laschenbereich des Kontaktbereichs der Flexplatine und mit dem verbleibenden Teil der Flexplatine verbunden ist. Der Laschenbereich schließt sich demnach in einer Orientierung an den Zwischenbereich an, die vom Zwischenbereich aus gesehen innerhalb der durch die Flexplatine gebildeten Fläche hinter der Grenzlinie, beispielsweise orthogonal zur Grenzlinie gesehen liegt. Der verbleibende Teil der Flexplatine schließt sich in einer oder mehreren verbleibenden, beliebigen Orientierungen an den Zwischenbereich an.
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Einseitig des Zwischenbereichs grenzt damit der Laschenbereich an. Der Laschenbereich ist ausschließlich über den Zwischenbereich mit dem verbleibenden Teil der Flexplatine verbunden. Außer über den Zwischenbereich steht der Laschenbereich in keinerlei Kontakt oder Verbindung mit dem verbleibenden Teil der Flexplatine.
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Ganz anders verhält es sich mit dem Zwischenbereich. An den Zwischenbereich schließt sich ein- oder mehrseitig der verbleibende Teil der Flexplatine an, wohingegen zusätzlich der Laschenbereich einseitig entlang der Grenzlinie an den Zwischenbereich angrenzt.
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Beispielsweise kann sich der verbleibende Teil der Flexplatine in gerader und/oder abgewinkelter Verlängerung des Laschenbereichs an den Zwischenbereich anschließen.
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Darüber hinaus umfasst die Direktsteckverbindung einen Randkontaktstecker mit einer Anzahl von Kontaktmitteln, welche zumindest einer Zahl von beispielsweise zum Betrieb wenigstens einer durch ein oder mehrere via auf dem Leiterbahnträger ausgebildeten Leiterbahnen elektrisch kontaktierte, beispielsweise untereinander elektrisch verbundene Elektronikbauteile gebildeten Einrichtung erforderlichen elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers entspricht.
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Bei der Einrichtung kann es sich beispielsweise um eine Elektronikschaltung, die einen Teil, etwa eine Ansteuereinrichtung, eines eine oder mehrere Lichtquellen umfassenden Leuchtmittels einer Fahrzeugleuchte handeln. Alternativ oder zusätzlich kann die Einrichtung eine oder mehrere Lichtquellen eines Leuchtmittels einer Fahrzeugleuchte umfassen.
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Beispielsweise kann mindestens eine zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte vorgesehene Lichtquelle als mindestens ein Elektronikbauteil oder zusätzlich zu einem oder mehreren Elektronikbauteilen vermittels zumindest eines Teils der Leiterbahnen des als Flexplatine ausgeführten Leiterbahnträgers elektrisch kontaktiert, beispielsweise auf dem Leiterbahnträger vorgesehen sein. Die Leiterbahnen des Leiterbahnträgers können somit direkt oder indirekt über eine Elektronikschaltung mit elektrischen Anschlüssen der mindestens einen vermittels zumindest eines Teils der Leiterbahnen des als Flexplatine ausgeführten Leiterbahnträgers elektrisch kontaktierten, beispielsweise auf dem Leiterbahnträger vorgesehenen Lichtquelle verbunden sein.
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Bei der mindestens einen Lichtquelle handelt es sich bevorzugt um wenigstens eine LED und/oder zumindest eine OLED.
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Der Randkontaktstecker kann ein Gehäuse aufweisen, welches das eine oder die mehreren Kontaktmittel teilweise umgibt.
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Jedes der Kontaktmittel des Randkontaktsteckers umfasst eine Klammer mit zwei einander gegenüberliegenden, einseitig an einer Verbindungsseite beispielsweise mittels eines Stegs vorzugsweise einstückig in dem Sinne federelastisch miteinander elektrisch leitfähig verbundenen Kontaktschwingen, dass die freien Enden der Kontaktschwingen einer Klammer in einem Ausgangszustand aneinander anliegen oder um einen geringen Abstand von beispielsweise nur wenigen zehntel Millimetern einander gegenüberliegend voneinander beabstandet sind, und unter Überwindung der Federbelastung voneinander weg ausgelenkt werden können. Die Kontaktschwingen sind an der Verbindungsseite um einen vorgegebenen Abstand voneinander beabstandet, der vorzugsweise ausreicht, um eine Leiterplatte, bevorzugt eine Standard-Leiterplatte, besonders bevorzugt eine FR-4 Platine, zwischen die Kontaktschwingen einzuschieben.
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Zumindest in einem Bereich an den von der Verbindungsseite beabstandeten freien Enden der Kontaktschwingen herrscht wie zuvor beschrieben ein geringerer Abstand, so dass eine zwischen die Kontaktschwingen der einen oder mehreren als Kontaktmittel des Randkontaktsteckers dienenden Klammern eingeschobene Leiterplatte zumindest im Bereich deren freier Enden federelastisch eingeklemmt wird. Dabei ist von den freien Enden her kommend vorzugsweise eine Aufweitung vorgesehen, um das Einschieben einer Leiterplatte zwischen die Kontaktschwingen zu erleichtern.
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An den Kontaktmitteln sind beispielsweise zu einem Kabelbaum zusammengefasste elektrische Leitungen angeschlossen oder anschließbar.
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Die Direktsteckverbindung zeichnet sich durch ein vom Kontaktbereich der Flexplatine zumindest an zwei planparallel gegenüberliegende Oberflächen wenigstens teilweise bedecktes oder umgebenes, beispielsweise wenigstens teilweise von zumindest drei Seiten her vom Kontaktbereich der Flexplatine umwickeltes Verstärkungselement aus. Bei zwei der genannten mindestens drei Seiten handelt es sich um zwei planparallel gegenüberliegende Oberflächen des Verstärkungselements, beispielsweise eine Oberseite und eine Unterseite eines plattenartigen Verstärkungselements. Bei der dritten Seite handelt es sich um eine nachfolgend genauer spezifizierte, so genannte Anlegeseite.
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Das Verstärkungselement ist dahingehend zumindest an zwei planparallel gegenüberliegende Oberflächen wenigstens teilweise vom Kontaktbereich der Flexplatine bedeckt oder umgeben beziehungsweise im Ausführungsfall einer mindestens teilweisen Umwicklung an zumindest drei Seiten wenigstens teilweise vom Kontaktbereich der Flexplatine umgeben, dass eine erste dessen Seiten vom Zwischenbereich des Kontaktbereichs ganz oder teilweise bedeckt ist, und eine zweite dessen erster Seite planparallel gegenüberliegende Seite vom Laschenbereich des Kontaktbereichs ganz oder teilweise bedeckt ist.
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Die Unterscheidung zwischen bedeckt oder umgeben und umwickelt ist dahingehend zu verstehen, dass es denkbar ist und im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt, das Verstärkungselement mit einer Ausnehmung, beispielsweise einem Schlitz zu versehen, durch welchen der Laschenbereich der Flexplatine von einer von zwei planparallel gegenüberliegende Oberflächen des Verstärkungselements her ohne um eine äußere Begrenzungsseite eines die Ausnehmung begrenzenden Begrenzungsstegs des Verstärkungselements herum geführt zu sein, zur anderen der beiden planparallel gegenüberliegende Oberflächen des Verstärkungselements hindurch geführt sein kann.
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Der Einfachheit halber wird nachfolgend nicht mehr auf diesen Unterschied hingewiesen, gleichwohl diese unterschiedlichen Ausführungen bei jedem der nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungsmöglichkeiten vorgesehen sein können, ohne explizit Erwähnung zu finden, sondern statt dessen einheitlich der Ausdruck, wonach das Verstärkungselement wenigstens um 180° vom Kontaktbereich der Flexplatine umwickelt ist, stellvertretend für beide Ausgestaltungen verwendet, es sei denn, es ist explizit etwas anderes erwähnt.
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Eine mit den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers versehene Oberfläche der Flexplatine in dem Kontaktbereich ist dabei dem Verstärkungselement abgewandt. Die elektrisch zu kontaktierenden Leiterbahnen der Flexplatine liegen damit bevorzugt dem Verstärkungselement abgewandt. Dadurch wird sowohl eine zuverlässige elektrische Kontaktierung gewährleistet, als auch die Möglichkeit geschaffen, bei entsprechender Ausgestaltung der elektrischen Anschlüsse der Flexplatine mittels eines Randkontaktsteckers eine beidseitige elektrische Kontaktierung einhergehend mit einer besonders hohen Kontaktsicherheit zu erhalten.
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Ferner sind hierbei die elektrischen Anschlüsse der Flexplatine zumindest von wenigstens einer dem Verstärkungselement abgewandten Seite her zugänglich in einer parallel zu den planparallel gegenüberliegenden, beispielsweise durch dessen Ober- und Unterseite gebildeten Oberflächen des Verstärkungselements verlaufenden Ebene gelegen.
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Das Verstärkungselement und der Zwischenbereich überdecken einander wie beschrieben zumindest teilweise, wobei das Verstärkungselement mit seiner Anlegeseite entlang der Grenzlinie anliegt. Die Anlegeseite bildet eine Verbindung zwischen den planparallel gegenüberliegenden Oberflächen des Verstärkungselements.
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Der Laschenbereich ist mindestens um die Anlegeseite herum wenigstens zur verbleibenden der zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen des Verstärkungselements gebogen.
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Somit ist durch das zumindest an zwei planparallel gegenüberliegende Oberflächen wenigstens teilweise vom Kontaktbereich der Flexplatine bedeckte oder umgebene beziehungsweise im Ausführungsfall einer mindestens teilweisen Umwicklung an zumindest drei Seiten von der Flexplatine umgebene Verstärkungselement auf dem Zwischenbereich aufbauend ein Stapel aus dem Zwischenbereich der Flexplatine, dem Verstärkungselement und wenigstens einer Partie des Laschenbereichs gebildet, der insgesamt eine Höhe beziehungsweise Dicke und Stabilität aufweist, die mittels des Randkontaktsteckers elektrisch kontaktiert werden kann.
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Die Dicke beziehungsweise Höhe des Stapels korrespondiert hierbei mit dem vorgegebenen Abstand zwischen den Kontaktschwingen derart, dass der Stapel zwischen die Kontaktschwingen der als Klammern ausgebildeten Kontaktmittel des Randkontaktsteckers unter Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen den Kontaktmitteln des Randkontaktsteckers und den elektrischen Anschlüssen der Flexplatine eingeschoben werden kann.
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Beispielsweise entspricht die Dicke beziehungsweise Höhe des Stapels bevorzugt der Dicke einer zwischen die als Kontaktmittel des Randkontaktsteckers dienenden Klammern einschiebbaren Leiterplatte.
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Das Verstärkungselement hat bevorzugt plattenförmige Gestalt mit planparallelen Ober- und Unterseiten sowie umlaufenden, die Ober- und Unterseite miteinander verbindenden Schmalseiten. Zumindest eine Schmalseite oder ein einen voranstehend zur Durchführung des Laschenbereichs von einer Oberfläche zur planparallel gegenüberliegenden Oberfläche des Verstärkungselements beschriebenen Schlitz begrenzender Begrenzungswand bildet die Anlegeseite mit einem in einer Draufsicht auf das Verstärkungselement geraden Verlauf.
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Ein solches Verstärkungselement ist derart angeordnet, dass in einer Draufsicht seine Anlegeseite parallel entlang der Grenzlinie, beispielsweise deckungsgleich mit der Grenzlinie, zu liegen kommt. Dabei überdecken sich die Unterseite des Verstärkungselements und der Zwischenbereich zumindest teilweise.
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Der Laschenbereich überdeckt zumindest die Anlegeseite und wenigstens einen Teil der Oberseite des Verstärkungselements.
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Dadurch ist das Verstärkungselement wenigstens um 180° vom Kontaktbereich der Flexplatine umwickelt.
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Ferner ist dadurch auf dem Zwischenbereich aufbauend ein Stapel aus dem Zwischenbereich der Flexplatine, dem Verstärkungselement und einer Partie des Laschenbereichs gebildet.
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Das Verstärkungselement kann mit seiner Unterseite auf dem Zwischenbereich befestigt sein, während es vom Laschenbereich zumindest zum Teil auf dessen dem Zwischenbereich abgewandter Oberseite und auf seiner der Grenzlinie zwischen Laschenbereich und Zwischenbereich zugewandten, Ober- und Unterseite miteinander verbindenden Anlegeseite bedeckt ist.
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Alternativ kann der Laschenbereich an der Oberseite des Verstärkungselements befestigt sein, wobei es von einem verbleibenden Teil des Laschenbereichs an seiner der Grenzlinie zwischen Laschenbereich und Zwischenbereich zugewandten, Ober- und Unterseite miteinander verbindenden Anlegeseite, und vom Zwischenbereich an dessen Unterseite bedeckt ist.
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Beispielsweise kann am Verstärkungselement eine Nut vorgesehen sein, in welche der Laschenbereich beispielsweise mit seinem der Grenzlinie abgewandten, distalen Ende eingeschoben, oder durch welche mit einer sich an das distale Ende anschließenden Partie hindurchgeführt ist.
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In der Nut kann der Laschenbereich der Flexplatine geführt und gegen seitliches Verrutschen gesichert sein.
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Das distale Ende des Laschenbereichs kann in der Nut festgelegt sein, beispielsweise durch Kleben und/oder Klemmen, um nur einige denkbare Ausgestaltungen zu nennen.
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Alternativ oder zusätzlich können die Flexplatine und das Verstärkungselement miteinander korrespondierende Haltemittel aufweisen, wie beispielsweise einen oder mehrere auf einer oder mehreren, beispielsweise planparallel gegenüberliegenden Seiten des Verstärkungselement aufstehende Vorsprünge und/oder Stifte und/oder Haken, um nur einige denkbare Ausgestaltungen zu nennen, und im Kontaktbereich der Flexplatine vorgesehene Ausnehmungen, beispielsweise Löcher, mittels denen die Flexplatine beispielsweise an ihrem um beispielsweise 180° um die Anlegeseite des Verstärkungselements herum geführten Laschenbereich am Verstärkungselement eingehängt, um die Anlegeseite des Verstärkungselements herum um 180° gebogen und an ihrem Zwischenbereich wiederum am Verstärkungselement eingehängt werden kann. Beispielsweise eignen sich als korrespondierende Haltemittel am Verstärkungselement angeordnete Pins und Löcher in der Flexplatine.
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Das Verstärkungselement kann an den Übergängen zwischen seinen zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen und der diese verbindenden Anlegeseite abgerundet sein.
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Der Radius einer solchen Abrundung entspricht bevorzugt mindestens einem Maß, bei dem die Flexplatine nicht abgeknickt wird.
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Die Flexplatine kann alternativ oder zusätzlich auf ihrer den Leiterbahnen abgewandten, rückwärtigen Seite flächig mit dem Verstärkungselement verbunden sein, beispielsweise durch Kleben.
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Grundsätzlich kann eine Befestigung des Verstärkungselements sowohl an dessen Oberseite, als auch an dessen Unterseite mit dem Kontaktbereich der Flexplatine vorgesehen sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Befestigung des Verstärkungselements an dessen Anlegeseite mit dem Kontaktbereich der Flexplatine vorgesehen sein.
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Das Verstärkungselement kann vollständig, also auch auf einer der Anlegeseite gegenüberliegenden Schmalseite, von dem Kontaktbereich der Flexplatine umwickelt sein.
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Das Verstärkungselement kann um mehr als 360° von dem Kontaktbereich der Flexplatine umwickelt sein, beispielsweise mehrfach.
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Hierbei verläuft eine der Anlegeseite gegenüberliegende Schmalseite des Verstärkungselements bevorzugt parallel zur Anlegeseite.
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Durch das bei einer Umwicklung um mehr als 360° an vier Seiten und zumindest an einer Seite doppelt von der Flexplatine umgebene Verstärkungselement ist auf dem Zwischenbereich aufbauend ein Stapel aus dem Zwischenbereich der Flexplatine, dem Verstärkungselement und mindestens zwei Partien des Laschenbereichs gebildet, da in jedem Fall Zwischenbereich des Kontaktbereichs der Flexplatine und Unterseite des Verstärkungselements einander zumindest teilweise überdecken. Die weitere Umwicklung erfolgt durch den Laschenbereich.
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Ist der Randkontaktstecker von einem Rand her, bevorzugt von einem parallel zur Anlegeseite des Verstärkungselements und der Grenzlinie zwischen Laschenbereich und Zwischenbereich des Kontaktbereichs der Flexplatine verlaufenden Rand her, auf den aus dem Verstärkungselement, dem Zwischenbereich und wenigstens einer Partie des Laschenbereichs der Flexplatine gebildeten Stapel aufgesteckt, klemmt das freie Ende zumindest je einer Kontaktschwinge jeder der als Klammern ausgeführten Kontaktmittel des Randkontaktsteckers die die Ober- und Unterseite des Stapels bildende Flexplatine an je einem ihrer elektrischen Anschlüsse.
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Als Verstärkungselement eignet sich beispielsweise eine FR4-Platine.
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Die elektrischen Anschlüsse der Flexplatine werden bevorzugt durch zumindest von einer Oberfläche der Flexplatine her zugängliche Kontaktflächen umfassende Leiterbahnen der Flexplatine gebildet. Das oder die Kontaktmittel des Randkontaktsteckers kontaktieren in einer Endmontagestellung des Randkontaktsteckers die Kontaktflächen der Flexplatine. In der Endmontagestellung greift der Randkontaktstecker von einem Rand des auf dem Zwischenbereich der Flexplatine durch das Verstärkungselement, den Zwischenbereich und mindestens eine Partie des Laschenbereichs gebildeten Stapels her kommend mit je einer Kontaktschwinge seiner als Klammern ausgeführten Kontaktmittel den Stapel von einer durch die Flexplatine gebildeten, ersten Oberfläche her, und mit je einer Kontaktschwinge seiner als Klammern ausgeführten Kontaktmittel den Stapel von einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden und via des Rands mit der ersten Oberfläche verbundenen zweiten Oberfläche her, so dass der Stapel von beiden Seiten vom Rand her kommend an seinen beiden einander gegenüberliegenden und durch den Rand miteinander verbundenen Oberflächen von den beiden Kontaktschwingen des mindestens einen als Klammer ausgeführten Kontaktmittels umgriffen, und jede Kontaktfläche unter Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen ihr und einem Kontaktmittel zwischen den Kontaktschwingen der als Klammern ausgeführten Kontaktmittel des Randkontaktsteckers geklemmt wird.
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Die Flexplatine kann in dem Laschenbereich eine beispielsweise der Zahl der elektrischen Anschlüsse des Leiterbahnträgers entsprechende Anzahl von elektrischen Kontaktflächen aufweisen, welche beispielsweise durch zumindest an einer Oberfläche der Flexplatine blank liegende Partien von Leiterbahnen gebildet sein können.
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Die in dem Laschenbereich vorgesehenen Kontaktflächen bilden hierbei wenigstens teilweise die elektrischen Anschlüsse der Flexplatine.
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Der Laschenbereich zeichnet sich hierbei dadurch aus, dass er via der parallel einer Geraden verlaufenden Grenzlinie mit einem Zwischenbereich der Flexplatine sowohl mechanisch, als auch via der mit den Kontaktflächen elektrisch verbundenen Leiterbahnen elektrisch verbunden ist.
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In dem via der parallel der Geraden verlaufenden Grenzlinie mittelbar oder unmittelbar an den Laschenbereich angrenzenden Zwischenbereich kann die Flexplatine alternativ oder zusätzlich eine beispielsweise der Zahl der elektrischen Anschlüsse des Leiterbahnträgers und/oder der Zahl der gegebenenfalls vorgesehenen Kontaktflächen des Laschenbereichs und/oder der Zahl der elektrischen Anschlüsse des Leiterbahnträgers entsprechende Anzahl von Kontaktstellen aufweisen, welche beispielsweise durch zumindest an einer Oberfläche der Flexplatine blank liegende Partien von Leiterbahnen gebildet sein können.
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Weisen sowohl der Laschenbereich Kontaktflächen, als auch der Zwischenbereich Kontaktstellen auf, so befinden sich die Kontaktflächen des Laschenbereichs und die Kontaktstellen des Zwischenbereichs auf der selben, gemeinsamen Oberfläche der Flexplatine.
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Dabei ist jeder Kontaktfläche des Laschenbereichs eine Kontaktstelle des Zwischenbereichs zugeordnet. Jede Kontaktfläche bildet mit der ihr zugeordneten Kontaktstelle ein Kontaktpaar. Die Kontaktfläche und die Kontaktstelle jeden Kontaktpaars liegen einander orthogonal zur Grenzlinie gesehen gegenüber, so dass sie im auf dem Zwischenbereich aufbauenden Stapel von den beiden gegenüberliegenden Kontaktschwingen eines als Klammer ausgebildeten Kontaktmittels des Randkontaktsteckers von zwei gegenüberliegenden Seiten des Stapels her gegriffen und dadurch elektrisch kontaktiert werden können. Die zu einem Kontaktpaar einander zugeordneten Kontaktflächen und Kontaktstellen sind unmittelbar elektrisch miteinander verbunden.
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Die Anzahl von Kontaktpaaren entspricht zumindest einer Zahl von beispielsweise zum Betrieb wenigstens einer durch ein oder mehrere via auf dem Leiterbahnträger ausgebildeten Leiterbahnen elektrisch kontaktierte, beispielsweise untereinander elektrisch verbundene Elektronikbauteile gebildeten Einrichtung erforderlichen elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers.
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Die Kontaktflächen des Laschenbereichs und/oder die Kontaktstellen des Zwischenbereichs bilden dabei die zum Betrieb wenigstens einer durch ein oder mehrere via auf dem Leiterbahnträger ausgebildeten Leiterbahnen elektrisch kontaktierte, beispielsweise untereinander elektrisch verbundene Elektronikbauteile gebildeten Einrichtung erforderlichen elektrischen Anschlüsse, oder sie sind zumindest mit diesen elektrisch leitend verbunden.
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Damit entspricht die Anzahl von Kontaktmitteln des Randkontaktsteckers bevorzugt der Anzahl der Kontaktflächen der Flexplatine.
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Das Verstärkungselement kann ein zur Halterung einer Flexplatine oder einer eine Flexplatine umfassenden Einrichtung, beispielsweise eines Leuchtmittels mit einer oder mehreren Lichtquellen, in einer Fahrzeugleuchte vorgesehenes Trägerelement, welches beispielsweise einen Verlauf oder eine Geometrie vorgibt, ganz oder teilweise umfassen und/oder von einem solchen Trägerelement ganz oder teilweise umfasst sein und/oder ein solches Trägerelement bilden und/oder von einem solchen Trägerelement gebildet sein.
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Es ist ersichtlich, dass die Erfindung durch eine Direktsteckverbindung 01 verwirklicht sein kann, die sich durch eine mindestens teilweise Umwicklung eines zwei gegenüberliegende, planparallele Oberflächen sowie eine seine zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen verbindende Anlegeseite aufweisenden Verstärkungselements von einem die elektrischen Anschlüsse der Flexplatine tragenden Kontaktbereich auszeichnet, welcher Kontaktbereich sich in einen Zwischenbereich und einen via einer parallel einer Geraden verlaufenden Grenzlinie ausschließlich mit dem Zwischenbereich verbundenen Laschenbereich gliedert. Das Verstärkungselement liegt auf dem Zwischenbereich. Der Laschenbereich ist mindestens um die Anlegeseite herum wenigstens zur verbleibenden der zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen des Verstärkungselements gebogen. Hierdurch ist auf dem Zwischenbereich aufbauend ein Stapel aus dem Zwischenbereich der Flexplatine, dem Verstärkungselement und wenigstens einer Partie des Laschenbereichs der Flexplatine gebildet. Ein Randkontaktstecker ist unter Herstellung des elektrischen Kontakts zwischen seinen Kontaktmitteln und den elektrischen Anschlüssen des Kontaktbereichs der Flexplatine auf den Stapel aufgeschoben.
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Wichtig ist hervorzuheben, dass die Erfindung ebenfalls verwirklicht sein kann durch eine Direktsteckverbindung ,welche eine um einen eine Anlegeseite bildenden Endbereich eines als Verstärkungselement dienenden Trägerelements um 180° gebogene Flexplatine umfasst, und einen vom Endbereich her auf den so gebildeten Stapel aus von der Flexplatine zumindest an drei Seiten wenigstens teilweise umgebenen Verstärkungselement aufgeschobenen Randkontaktstecker.
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Mittels einer zuvor beschriebenen Direktsteckverbindung elektrisch kontaktierte Flexplatinen können beispielsweise zur OLED-Kontaktierung eingesetzt werden, an die sie beispielsweise mittels ACF-Bonding mechanisch und elektrisch angeschlossen sein können.
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Die Direktsteckverbindung kann alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder in der nachfolgenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschriebene Merkmale aufweisen.
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Anwendungsbeispiele der Erfindung finden sich beispielsweise bei der elektrischen Kontaktierung von OLEDs von einem Kabelsatz für interne Leuchtenkontaktierung, beim Kontaktieren von auf Flexfolien angeordneten LEDs, beim Kontaktieren von auf Flexfolien angeordneten Steuerschaltungen und dergleichen.
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Zusätzliche, über die Lösung der gestellten Aufgabe und/oder über die voran zu den einzelnen Merkmalen genannten Vorteile hinausgehende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind nachfolgend aufgeführt.
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Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind die Schaffung einer Möglichkeit, Felxplatinen kostengünstig mittels Randkontaktsteckern elektrisch zu kontaktieren.
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Zusätzliche Vorteile ergeben sich dadurch, dass weder eine flächige Verbindung zwischen Flexplatine und Verstärkungselement notwendig ist, noch dass zur Erzeugung einer hohen Kontaktsicherheit eine elektrische Verbindung zwischen Flexplatine und Verstärkungselement hergestellt werden muss.
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Weitere Vorteile ergeben sich durch eine Ressourceneinsparung. Die sonst nötigen Verkabelungskonzepte werden massiv vereinfacht, wodurch auch in der Produktion und Montage Ressourcen wie Zeit und Kosten eingespart werden können.
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Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind außerdem:
- eine kompakte Bauform der Direktsteckverbindung.
- die Möglichkeit, ein Komplettmodul für die Integration von OLEDs in Fahrzeugleuchten, insbesondere Heckleuchten bereitszustellen, das in Blenden eingeclipst und/oder eingeschraubt werden kann.
- bei einer beidseitigen Kontaktierung die Vermeidung eines signifikanten Verlustwiderstands, da alle elektrischen Anschlüsse auf der Flexplatine angebracht sind und keine Übergangswiderstände zu anderen Platinen oder ähnlichem anfallen.
- die separate Herstellbarkeit des als Trägerelement einsetzbaren Verstärkungselements. Dadurch lässt sich das Verstärkungselement einfach fertigen
- auch mit Entformungsschrägen, wie im Kunststoffbau üblich.
- dass keine komplizierte FR4-Starr-Flexplatine zur Kontaktierung nötig ist, wodurch sich der starre Teil einsparen lässt, da beispielsweise bei einer Verwendung von Flexplatinen zur OLED-Kontaktierung ein OLED-Trägerelement sowieso vorhanden ist, das gleichzeitig als Verstärkungselement verwendet werden kann.
- ein einfacher Montageprozess von OLEDs in Leuchten. Bei der Fertigung der OLEDs ist aktuell ein Problem, dass der starre Teil einer Starrflexplatine zusätzliches Gewicht an die Flexplatine bringt. Dies führt zur Gefahr eines Hängenbleibens mit diesem Teil im Fertigungs- und Testprozess. Durch die zusätzlichen mechanischen Belastungen aufgrund des Platinengewichts auf die ACF-Bonding-Verbindung zwischen Flexplatine und OLED wird dieser Nachteil noch weiter verstärkt. Die erfindungsgemäße Direktsteckverbindung sorgt hierbei dafür, dass von den OLEDs keine langen Flexplatinen zur Kontaktierung vorzusehen sind. Die Kontaktierung erfolgt -wie beschrieben- mit einem normalen Kabelsatz (Verbindung Flexplatine zur Steuerplatine/Treiberplatine). Durch die kürzeren Flexplatinen ist die Produktion der OLEDs und die hierfür nötigen Prozesse einfacher, kostengünstiger und sicherer und führt zu weniger Ausschuss und einer Minimierung der kostenintensiven Flexplatinen.
- dass Biegeradien von Flexplatinen eingehalten werden - ein Knicken der Flexplatinen wird vermieden. Auch scharfen Kanten, die zur Beschädigung der Flexplatine führen könnten, ist durch einen entsprechenden Radius am beispielsweise durch ein Trägerelement gebildeten Verstärkungselement entgegengewirkt.
- dass eine Anpassung der Dicke des Stapels an die Weite der Kontaktmittel des Randkontaktsteckers möglich ist. Dies ist vorteilhaft, da die Flexplatinen nicht eine Standarddicke aufweisen, sondern abhängig vom Stromfluss, etc. in Ihren Einzelschichtdicken ausgelegt werden. Das Verstärkungselement kann dies mit seiner Dicke, die individuell ausgelegt werden kann -in Grenzen- ausgleichen.
- die Ermöglichung einer Anpassung der auftretenden Materialpaarungen, beispielsweise um zur Korrosionsvermeidung Materialgleichheit am Kontakt zwischen den elektrischen Anschlüssen der Flexplatine und den Kontaktmitteln des Randkontaktsteckers herzustellen. Geeignete Materialpaarungen sind beispielsweise Zinn-Zinn oder Gold-Gold.
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Randkontaktstecker für Standard-Leiterplatten sind wesentlich kostengünstiger als die beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung von Flexplatinen bislang erforderlichen indirekten Steckverbindungen aus einem leitungsseitig montierten Buchsen- oder Steckerteil und einem beispielsweise in SMD-Technik leiterbahnträgerseitig montiertes, das leitungsseitig montierte Buchsen- oder Steckerteil aufnehmendes leiterplattenmontiertes Stecker- oder Buchsenteil. Darüber hinaus stellt die sichere Verriegelung einer indirekten Steckverbindung in der Montage eine häufige Fehlerquelle dar. Die in Fahrzeugleuchten zum Einsatz kommenden Direktsteckverbindungen mittels Randkontaktsteckern können hingegen konstruktiv leicht gegen unvollständiges Stecken gesichert werden.
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Hierdurch entfällt das Problem der Herstellung und Kontrolle einer sicheren Verrastung bzw. Verriegelung indirekter Steckverbindungen in der Montage.
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Zusammengefasst kann durch den Einsatz eines Verstärkungselements in Form beispielsweise einer Standard-Leiterplatte, wie etwa einer FR-4 Platine, der von einer Flexplatine wenigstens teilweise umwickelt ist, ein von einer Standard-Leiterplatte abweichender Leiterbahnträger, wie beispielsweise eine Flexplatine, mittels Standard-Steckverbindungen, wie beispielsweise Direksteckverbindern kostengünstig kontaktiert werden. Hierdurch lassen sich hierdurch beispielsweise auch andere, sehr dünne Leiterbahnträger ebenfalls per Direksteckverbinder kontaktieren.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Steckverbindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Es zeigen in schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer Direktsteckverbindung einer zur Kontaktierung einer auf einem als Trägerelement dienenden Verstärkungselement angeordneten OLED verwendeten Flexplatine in einer Seitenansicht.
- Fig. 2
- ein zweites Ausführungsbeispiel einer Direktsteckverbindung einer zur Kontaktierung einer auf einem als Trägerelement dienenden Verstärkungselement angeordneten OLED verwendeten Flexplatine in einer Draufsicht.
- Fig. 3
- die Direktsteckverbindung aus Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht mit Blick auf deren Oberseite.
- Fig. 4
- die Direktsteckverbindung aus Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht mit Blick auf deren Unterseite.
- Fig. 5
- die Direktsteckverbindung aus Fig. 2 in einer Seitenansicht.
- Fig. 6
- ein drittes Ausführungsbeispiel einer Direktsteckverbindung einer zur Kontaktierung einer auf einem als Trägerelement dienenden Verstärkungselement angeordneten OLED verwendeten Flexplatine in einer Draufsicht.
- Fig. 7
- die Direktsteckverbindung aus Fig. 6 in einer Seitenansicht.
- Fig. 8
- ein Ausführungsbeispiel einer Direktsteckverbindung einer auf einem Verstärkungselement angeordneten Flexplatine in Fig. 8a) in unmontiertem Zustand in einer Draufsicht und in Fig. 8c) in einer Endmontagestellung in einer Draufsicht, deren in Fig. 8b) in einer Seitenansicht dargestellter Randkontaktstecker gegen seitliches Verrutschen gesichert ist.
- Fig. 9
- ein mit Haltemitteln zur Befestigung einer mit korrespondierenden Haltemitteln ausgestatteten Flexplatine versehenes Verstärkungselement in einer Draufsicht.
- Fig. 10
- das Verstärkungselement aus Fig. 9 in einem Längsschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 9 gesehen.
- Fig. 11
- eine mit einer Codierung gegen verdrehtes Aufstecken versehene Direktsteckverbindung in einer Ansicht ihres Randkontaktsteckers von dessen der Anlegeseite zugewandter Seite her in Fig. 11a) und in unmontiertem Zustand in einer Draufsicht in Fig. 11 b).
- Fig. 12
- einen Randkontaktstecker in perspektivischer Ansicht.
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Eine in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7 ganz oder in Teilen dargestellte Direktsteckverbindung 01 zur elektrischen Kontaktierung von als flexible Leiterbahnträger 02 in Fahrzeugleuchten beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung von OLEDs und/oder LEDs eingesetzten Flexplatinen 21 umfasst:
- eine mit mindestens einem elektrischen Anschluss und mit einer oder mehreren, mit dem mindestens einen elektrischen Anschluss verbundenen Leiterbahnen versehene Flexplatine 21 als Leiterbahnträger 02, und
- einen Randkontaktstecker 03 mit einer mit der Zahl von elektrischen Anschlüssen der Flexplatine 21 korrespondierenden Anzahl von Kontaktmitteln 30 (Fig. 12),
wobei:
- die Flexplatine 21 mindestens einen Kontaktbereich 20 aufweist,
- wenigstens eine Oberfläche der Flexplatine 21 in dem Kontaktbereich 20 mit den elektrischen Anschlüssen versehen ist,
- sich der Kontaktbereich 20 in einen Zwischenbereich 22 und einen via einer in einer Draufsicht auf eine plan ausgebreitete Flexplatine 21 parallel einer Geraden verlaufenden Grenzlinie ausschließlich mit dem Zwischenbereich 22 verbundenen Laschenbereich 23 gliedert,
- ein vom Kontaktbereich 20 der Flexplatine 21 zumindest an zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen 41, 42 wenigstens teilweise bedecktes oder umgebenes, beispielsweise wenigstens teilweise von zumindest drei Seiten her vom Kontaktbereich 20 der Flexplatine 21 umwickeltes Verstärkungselement 04 vorgesehen ist,
- der Zwischenbereich 22 eine der zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen 41 des Verstärkungselements 04 und der Laschenbereich 23 zumindest die verbleibende der zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen 42 des Verstärkungselements 04 wenigstens teilweise bedeckt,
- die elektrischen Anschlüsse der Flexplatine 21 zumindest von wenigstens einer dem Verstärkungselement 04 abgewandten Oberfläche des Kontaktbereichs 20 der Flexplatine 21 her zugänglich in wenigstens einer parallel zu den planparallel gegenüberliegenden, beispielsweise durch dessen Ober- und Unterseite gebildeten Oberflächen 41, 42 des Verstärkungselements verlaufenden Ebene gelegen sind,
- das Verstärkungselement 04 in zumindest teilweiser Überdeckung einer seiner zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen 41, 42 mit dem Zwischenbereich 22 mit einer seine zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen 41, 42 verbindenden Anlegeseite 43 entlang der Grenzlinie anliegt, und
- der Laschenbereich 23 mindestens um die Anlegeseite 43 herum wenigstens zur verbleibenden der zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen 42, 41 des Verstärkungselements 04 gebogen ist, so dass auf dem Zwischenbereich 22 aufbauend ein Stapel aus dem Zwischenbereich 22 der Flexplatine oder wenigstens einer Partie des Zwischenbereichs 22, sollte dieser das Verstärkungselement 04 überragen, dem Verstärkungselement 04 und wenigstens einer Partie des Laschenbereichs 23 gebildet ist, sowie
- jedes der Kontaktmittel 30 des Randkontaktsteckers 03 eine Klammer 31 mit zwei an einer Verbindungsseite um einen vorgegebenen Abstand einander gegenüberliegend angeordneten, federelastisch und elektrisch leitfähig miteinander verbundenen Kontaktschwingen 32 umfasst (Fig. 12),
- die freien Enden 34 der Kontaktschwingen 32 einer jeden Klammer 31 in einem Ausgangszustand um einen geringen als den vorgegebenen Abstand einander gegenüberliegend voneinander beabstandet sind, und unter Überwindung einer durch die Federelastizität bedingten Federbelastung voneinander weg ausgelenkt werden können (Fig. 12), und
- der Stapel unter Überwindung der Federbelastung zwischen die Kontaktschwingen 32 der als Klammern 31 ausgebildeten Kontaktmittel 30 des Randkontaktsteckers 03 eingeschoben oder einschiebbar ist beziehungsweise eingeschoben werden kann, und unter Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen den Kontaktmitteln 30 des Randkontaktsteckers 03 und den elektrischen Anschlüssen der Flexplatine 21 federelastisch eingeklemmt ist oder wird.
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Die mindestens eine Leiterbahn der Flexplatine 21 kann beispielsweise mit einem oder mehreren Elektronikbauteilen elektrisch leitend verbundenen oder verbindbar sein. Der Flexplatine 21 ist beispielsweise durch eine Flexfolie gebildet, umfasst eine solche oder wird von einer solchen umfasst.
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Der Laschenbereich 23 des Kontaktbereichs 20 der Flexplatine 21 zeichnet sich dadurch aus, dass er via der parallel einer Geraden verlaufenden Grenzlinie mit dem Zwischenbereich 22 der Flexplatine 21 verbunden ist.
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Der Laschenbereich 23 weist ausschließlich eine Verbindung mit dem Zwischenbereich 22 auf. Mit einem verbleibenden Teil der Flexplatine 21 ist der Laschenbereich 23 ausschließlich via den sich entlang der Grenzlinie an den Laschenbereich 23 anschließenden Zwischenbereich 22 verbunden.
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Der Zwischenbereich 22 des Kontaktbereichs 20 der Flexplatine 21 zeichnet sich dadurch aus, dass er via der parallel einer Geraden verlaufenden Grenzlinie mit dem Laschenbereich 23 des Kontaktbereichs 20 der Flexplatine 21 und mit einem gegebenenfalls verbleibenden Teil der Flexplatine 21 verbunden ist. Der Laschenbereich 23 schließt sich demnach in einer Orientierung an den Zwischenbereich 22 an, die vom Zwischenbereich 22 aus gesehen innerhalb der durch die Flexplatine 21 gebildeten Fläche hinter der Grenzlinie, beispielsweise orthogonal zur Grenzlinie gesehen liegt. Der gegebenenfalls verbleibende Teil der Flexplatine 21 schließt sich in einer oder mehreren verbleibenden, beliebigen Orientierungen an den Zwischenbereich 22 an.
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Einseitig des Zwischenbereichs 22 grenzt damit der Laschenbereich 23 an. Der Laschenbereich 23 ist ausschließlich über den Zwischenbereich 22 mit einem gegebenenfalls verbleibenden Teil der Flexplatine 21 verbunden. Außer über den Zwischenbereich 22 steht der Laschenbereich 23 in keinerlei Kontakt oder Verbindung mit einem verbleibenden Teil der Flexplatine 21.
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Ganz anders verhält es sich mit dem Zwischenbereich 22. An den Zwischenbereich 22 schließt sich ein- oder mehrseitig der gegebenenfalls verbleibende Teil der Flexplatine 21 an, wohingegen zusätzlich der Laschenbereich 23 einseitig entlang der Grenzlinie an den Zwischenbereich 22 angrenzt.
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Der Randkontaktstecker 03 ist mit einer Anzahl von Kontaktmitteln 30 versehen, welche zumindest einer Zahl von beispielsweise zum Betrieb wenigstens einer durch ein oder mehrere via auf dem als Flexplatine 21 ausgebildeten Leiterbahnträger 02 ausgebildeten Leiterbahnen elektrisch kontaktierte, beispielsweise untereinander elektrisch verbundene Elektronikbauteile gebildeten Einrichtung erforderlichen elektrischen Anschlüssen der Flexplatine 21 entspricht.
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Bei der Einrichtung kann es sich beispielsweise um eine Elektronikschaltung, die einen Teil, etwa eine Ansteuereinrichtung, eines eine oder mehrere Lichtquellen umfassenden Leuchtmittels einer Fahrzeugleuchte handeln. Alternativ oder zusätzlich kann die Einrichtung eine oder mehrere Lichtquellen eines Leuchtmittels einer Fahrzeugleuchte umfassen.
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Beispielsweise kann mindestens eine zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte vorgesehene Lichtquelle als mindestens ein Elektronikbauteil oder zusätzlich zu einem oder mehreren Elektronikbauteilen vermittels zumindest eines Teils der Leiterbahnen des als Flexplatine 21 ausgeführten Leiterbahnträgers 02 elektrisch kontaktiert, beispielsweise auf der Flexplatine 21 vorgesehen sein. Die Leiterbahnen der Flexplatine 21 können somit direkt oder indirekt über eine Elektronikschaltung mit elektrischen Anschlüssen der mindestens einen vermittels zumindest eines Teils der Leiterbahnen des als Flexplatine 21 ausgeführten Leiterbahnträgers 02 elektrisch kontaktierten, beispielsweise auf der Flexplatine 21 vorgesehenen Lichtquelle verbunden sein.
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Bei der mindestens einen Lichtquelle handelt es sich bevorzugt um wenigstens eine LED und/oder zumindest eine OLED 06.
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Der Randkontaktstecker 03 kann ein Gehäuse 05 aufweisen, welches das eine oder die mehreren Kontaktmittel 30 teilweise umgibt (Fig. 12).
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An den Kontaktmitteln 30 können beispielsweise zu einem Kabelbaum zusammengefasste elektrische Leitungen angeschlossen oder anschließbar sein.
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Jedes der Kontaktmittel 30 eines beispielhaft in Fig. 12 dargestellten Randkontaktsteckers 03 umfasst eine Klammer 31 mit zwei einander gegenüberliegenden, einseitig an einer in Fig. 12 rückwärtigen Verbindungsseite beispielsweise mittels eines Stegs vorzugsweise einstückig in dem Sinne federelastisch miteinander elektrisch leitfähig verbundenen Kontaktschwingen 32, dass die freien Enden 34 der Kontaktschwingen 32 einer Klammer 31 in einem Ausgangszustand aneinander anliegen oder um einen geringeren Abstand als an der Verbindungsseite einander gegenüberliegend voneinander beabstandet sind, und unter Überwindung der Federbelastung voneinander weg ausgelenkt werden können. Die Kontaktschwingen 32 sind an der Verbindungsseite um einen vorgegebenen Abstand voneinander beabstandet, der vorzugsweise ausreicht, um eine Leiterplatte, bevorzugt eine Standard-Leiterplatte, besonders bevorzugt eine FR-4 Platine, zwischen die Kontaktschwingen 32 einzuschieben. Zumindest in einem Bereich an den von der Verbindungsseite beabstandeten freien Enden 34 der Kontaktschwingen 32 herrscht wie zuvor beschrieben ein geringerer Abstand, so dass der zwischen die Kontaktschwingen 32 der einen oder der mehreren als Kontaktmittel 30 des Randkontaktsteckers 03 dienenden Klammern 31 eingeschobene Stapel zumindest im Bereich deren freier Enden 34 federelastisch eingeklemmt wird. Dabei ist von den freien Enden 34 her kommend vorzugsweise eine Aufweitung vorgesehen, um das Einschieben des Stapels zwischen die Kontaktschwingen 32 zu erleichtern.
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Der Randkontaktstecker 03 kann wie in Fig. 12 beispielhaft dargestellt mit Rastmitteln 36 versehen sein, die dazu dienen können, in aufgeschobenem Zustand auf einen Stapel eine lösbare oder unlösbare Rastverbindung einzugehen, um ein unbeabsichtigtes Lösen der Direktsteckverbindung 01 zu verhindern.
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Der Stapel weist insgesamt eine Höhe beziehungsweise Dicke und Stabilität auf, die mittels des Randkontaktsteckers 03 elektrisch kontaktiert werden kann.
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Die Dicke beziehungsweise Höhe des Stapels korrespondiert hierbei mit dem vorgegebenen Abstand zwischen den Kontaktschwingen 32.
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Die durch die doppelte Folienstärke der Flexplatine um nur wenige zehntel Millimeter größere Dicke des Stapels aus Flexplatine 21 und Verstärkungselement 04 passt in diesem Fall ebenfalls zwischen die Kontaktschwingen 32 der Kontaktmittel 30 des Randkontaktsteckers 03. Hierdurch ist es möglich, Standard-Randkontaktstecker, wie die eingangs beschriebenen RAST-Stecker zu verwenden.
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Ist der Randkontaktstecker 03 von einem Rand her, bevorzugt von einem parallel zur Anlegeseite 43 des Verstärkungselements 04 und der Grenzlinie zwischen Laschenbereich 23 und Zwischenbereich 22 des Kontaktbereichs 20 der Flexplatine 21 verlaufenden Rand her, auf den aus dem Verstärkungselement 04, dem Zwischenbereich 22 und wenigstens einer Partie des Laschenbereichs 23 der Flexplatine 21 gebildeten Stapel aufgesteckt, klemmt zumindest je eine Kontaktschwinge 32 jeder der als Klammern 31 ausgeführten Kontaktmittel 30 des Randkontaktsteckers 03 im Bereich ihren freien Endes 34 die die Ober- und Unterseite des Stapels bildende Flexplatine 21 an je einem ihrer elektrischen Anschlüsse.
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Das Verstärkungselement 04 ist dahingehend zumindest an zwei planparallel gegenüberliegende Oberflächen 41, 42 wenigstens teilweise vom Kontaktbereich 20 der Flexplatine 21 bedeckt oder umgeben beziehungsweise im Ausführungsfall einer mindestens teilweisen Umwicklung an zumindest drei Seiten wenigstens teilweise vom Kontaktbereich 20 der Flexplatine 21 umgeben, dass eine erste Oberfläche 41, 42 dessen planparallel gegenüberliegender Oberflächen 41, 42 vom Zwischenbereich 22 des Kontaktbereichs 20 ganz oder teilweise bedeckt ist, und zumindest eine zweite Oberfläche 42, 41 dessen planparallel gegenüberliegender Oberflächen 41, 42 vom Laschenbereich 23 des Kontaktbereichs 20 ganz oder teilweise bedeckt ist.
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Die Unterscheidung zwischen bedeckt oder umgeben und umwickelt ist dahingehend zu verstehen, dass es denkbar ist und im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt, das Verstärkungselement 04 mit einer Ausnehmung, beispielsweise wie in Fig. 6 und Fig. 7 dargestellt einem Schlitz 40 zu versehen, durch welchen der Laschenbereich 23 der Flexplatine 21 von einer von zwei planparallel gegenüberliegende Oberflächen 41, 42 des Verstärkungselements 04 her ohne um eine äußere Begrenzungsseite eines die Ausnehmung begrenzenden Begrenzungsstegs 44 des Verstärkungselements 04 herum geführt zu sein, zur anderen der beiden planparallel gegenüberliegende Oberflächen 41, 42 des Verstärkungselements 04 hindurch geführt sein kann.
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Die elektrischen Anschlüsse können beispielsweise durch zumindest an einer Oberfläche der Flexplatine 21 blank liegende, als Kontaktflächen und/oder Kontaktstellen ausgebildete Partien von Leiterbahnen gebildet sein.
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Die elektrisch zu kontaktierenden Leiterbahnen der Flexplatine 21 liegen bevorzugt ebenso wie die elektrischen Anschlüsse dem Verstärkungselement 04 abgewandt. Dadurch wird sowohl eine zuverlässige elektrische Kontaktierung gewährleistet, als auch die Möglichkeit geschaffen, bei entsprechender Ausgestaltung der elektrischen Anschlüsse der Flexplatine 21 mittels eines Randkontaktsteckers 03 eine beidseitige elektrische Kontaktierung einhergehend mit einer besonders hohen Kontaktsicherheit zu erhalten.
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Bei dem Verstärkungselement 04 handelt es sich bevorzugt wie in Fig. 1 bis Fig. 7 dargestellt um ein Trägerelement 45, auf dem eine vermittels der Flexplatine 21 beispielsweise durch Löten, Wire-Bonding oder mittels Leitkleber kontaktierte OLED 06 angeordnet ist.
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Das Verstärkungselement 04 kann demnach ein zur Halterung einer Flexplatine 21 oder einer eine Flexplatine 21 umfassenden Einrichtung, beispielsweise eines Leuchtmittels mit einer oder mehreren Lichtquellen, in einer Fahrzeugleuchte vorgesehenes Trägerelement 45, welches beispielsweise einen Verlauf oder eine Geometrie vorgibt, ganz oder teilweise umfassen und/oder von einem solchen Trägerelement 45 ganz oder teilweise umfasst sein und/oder ein solches Trägerelement 45 bilden und/oder von einem solchen Trägerelement 45 gebildet sein.
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Die Kontakte zwischen Anode und Kathode der OLED 06 und den elektrischen Anschlüssen der Flexplatine 21 und/oder mit den mit den elektrischen Anschlüssen der Flexplatine 21 elektrisch verbundenen Leiterbahnen der Flexplatine 21 können durch Löten beispielsweise in SMD-Technik oder in THT-Technik oder vermittels Leitkleber hergestellt sein.
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Bei einem Leitkleber handelt es sich um einen elektrisch leitfähigen Klebstoff.
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Leitkleber bestehen aus den Klebmittel und anorganischen, elektrisch leitfähigen Füllstoffen. Deren Anteil liegt bei etwa 30 %. Wegen der verwendeten metallischen Füllstoffe sind die Verbindungsstellen auch thermisch gut leitfähig. Zu den gut geeigneten Füllstoffen zählen Silber, Gold, Palladium, Nickel und Platin.
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Eine eigene Klasse unter den Leitklebern bilden so genannte anisotrope Leitkleber. Als Füllmaterial werden kugelförmige leitende Teilchen eingesetzt. Das Gesamtvolumen wird nur zu 5 % durch das leitfähige Material gebildet. Dadurch wird eine lokal begrenzte elektrische Verbindung erreicht. Bei einem Auftrag als dünner Film wird die elektrische Verbindung nur vertikal zwischen den miteinander verklebten Oberflächen, aber nicht horizontal aufgebaut, da sich die Kugeln nicht berühren. Das gestattet den großflächigen Auftrag des Klebers ohne Justage. Nachteilig ist die Begrenzung der Betriebstemperatur auf etwa 80° Celsius und eine prinzipbedingte implizierte Kurzschlusswahrscheinlichkeit.
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Eine Verbindung mit einem Leitkleber ist zwar weniger leitfähig als eine Lötverbindung, ist aber elastisch und dadurch mechanisch belastbarer. Eine hohe Elastizität erreichen beispielsweise Silikonkleber.
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Ein verbleibender Teil der Flexplatine 21 kann sich in gerader und/oder abgewinkelter Verlängerung des Laschenbereichs 23 an den Zwischenbereich 22 anschließen.
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Bevorzugt weist das Verstärkungselement 04 eine plattenförmige Gestalt mit planparallelen Ober- und Unterseiten sowie umlaufenden, die Ober- und Unterseite miteinander verbindenden Schmalseiten auf. Zumindest eine Schmalseite oder eine einen zur Durchführung des Laschenbereichs 23 von einer Oberfläche zur planparallel gegenüberliegenden Oberfläche des Verstärkungselements 04 vorgesehenen Schlitz 40 begrenzende Begrenzungswand bildet die Anlegeseite 43 mit einem in einer Draufsicht auf das Verstärkungselement 04 geraden Verlauf.
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Ein solches Verstärkungselement 04 ist derart angeordnet, dass in einer Draufsicht seine Anlegeseite 43 parallel entlang der Grenzlinie, beispielsweise deckungsgleich mit der Grenzlinie, zu liegen kommt. Dabei überdecken sich die Ober- oder Unterseite des Verstärkungselements 04 und der Zwischenbereich 22 zumindest teilweise.
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Der Laschenbereich 23 überdeckt zumindest die Anlegeseite 43 und wenigstens einen Teil der Unter- oder Oberseite des Verstärkungselements 04.
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Bildet eine Schmalseite die Anlegeseite 43, kann das Verstärkungselement 04 auch um mehr als 270° vom Kontaktbereich 20 der Flexplatine 21 umwickelt sein beziehungsweise werden.
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Unabhängig von der Ausbildung einer Schmalseite oder einer Begrenzungswand als Anlegeseite 43 ist dadurch auf dem Zwischenbereich 22 aufbauend ein Stapel aus dem Zwischenbereich 22 der Flexplatine 21, dem Verstärkungselement 04 und zumindest einer Partie des Laschenbereichs 22 gebildet.
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Das Verstärkungselement ist an den Übergängen zwischen seinen zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen 41, 42 und der diese verbindenden Anlegeseite 43 vorzugsweise abgerundet.
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Der Radius einer solchen Abrundung entspricht bevorzugt mindestens einem Maß, bei dem die Flexplatine 21 nicht abgeknickt wird.
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Die Flexplatine 21 und das Verstärkungselement 04 können miteinander korrespondierende Haltemittel 46, 24 aufweisen, wie beispielsweise einen oder mehrere auf einer oder mehreren, beispielsweise planparallel gegenüberliegenden Seiten des Verstärkungselement 04 aufstehende Vorsprünge und/oder Stifte und/oder Haken, um nur einige denkbare Ausgestaltungen zu nennen, und im Kontaktbereich 20 der Flexplatine 21 vorgesehene Ausnehmungen, beispielsweise Löcher, mittels denen der Kontaktbereich 20 der Flexplatine 21 beispielsweise mit dem um beispielsweise 180° um die Anlegeseite 43 des Verstärkungselements 04 herum geführten Laschenbereich 23 am Verstärkungselement 04 eingehängt, um die Anlegeseite 43 des Verstärkungselements 04 herum um 180° gebogen und beispielsweise mit dem Zwischenbereich 22 wiederum am Verstärkungselement 04 eingehängt werden kann. Beispielsweise eignen sich als korrespondierende Haltemittel 46, 24 am Verstärkungselement 04 angeordnete Pins 47 und/oder Haken 49, wie in Fig. 9 und Fig. 10 detailliert dargestellt, und Löcher 25 in der Flexplatine 21, beispielsweise teils als Langlöcher ausgeführt, durch welche die Pins 47 und/oder Haken 49 hindurchgeführt werden können.
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Auch zu erwähnen ist, dass die werkzeugtechnische Ausführung zur Herstellung des in Fig. 9 und Fig. 10 dargestellten Verstärkungselements 04 so gestaltet werden kann, dass für den Haken 49 kein Schieber oder dergleichen im Werkzeug benötigt wird, wodurch keine Zusatzkosten entstehen.
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Die Flexplatine 21 kann auf ihrer den Leiterbahnen abgewandten, rückwärtigen Seite zumindest abschnittsweise flächig mit dem Verstärkungselement 04 verbunden sein, beispielsweise durch Kleben.
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Grundsätzlich kann eine Befestigung des Verstärkungselements 04 sowohl an dessen Oberseite, als auch an dessen Unterseite mit dem Kontaktbereich 20 der Flexplatine 21 vorgesehen sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Befestigung des Verstärkungselements 04 an dessen Anlegeseite 43 mit dem Kontaktbereich 20 der Flexplatine 21 vorgesehen sein.
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Das Verstärkungselement 04 kann beispielsweise mit seiner Ober- oder Unterseite auf dem Zwischenbereich 22 befestigt sein, während es vom Laschenbereich 23 zumindest zum Teil auf dessen dem Zwischenbereich 22 abgewandter Unter- oder Oberseite und auf seiner der Grenzlinie zwischen Laschenbereich 23 und Zwischenbereich 22 zugewandten, Ober- und Unterseite miteinander verbindenden Anlegeseite 43 bedeckt ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Laschenbereich 23 an der Unter- oder Oberseite des Verstärkungselements 04 befestigt sein, wobei es von einem verbleibenden Teil des Laschenbereichs 23 an seiner der Grenzlinie zwischen Laschenbereich 23 und Zwischenbereich 22 zugewandten, Ober- und Unterseite miteinander verbindenden Anlegeseite 43, und vom Zwischenbereich 22 an dessen Ober- oder Unterseite bedeckt ist.
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Am Verstärkungselement 04 kann eine Nut vorgesehen sein, in welche der Laschenbereich 23 beispielsweise mit seinem der Grenzlinie abgewandten, distalen Ende eingeschoben ist.
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Das distale Ende des Laschenbereichs 23 kann in einer solchen Nut festgelegt sein, beispielsweise durch Kleben und/oder Klemmen, um nur einige denkbare Ausgestaltungen zu nennen.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Nut 48 am Verstärkungselement 04 vorgesehen sein, deren Nutgrund die Anlegeseite 43 bildet.
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In einer solchen Nut 48 kann der Laschenbereich 23 der Flexplatine 21 geführt und gegen seitliches Verrutschen gesichert sein.
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Eine zwischen distalem Ende und der Grenzlinie liegende Partie des Laschenbereichs 23 kann in der Nut 48 festgelegt sein, beispielsweise durch Kleben und/oder Klemmen, um nur einige denkbare Ausgestaltungen zu nennen.
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Die Nut 48 kann beidseitig durch je einen Vorsprung 481 zur Seite hin begrenzt sein, wie dies in Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5 dargestellt und in Fig. 8 nochmals verdeutlicht ist.
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Der Randkontaktstecker 03 kann durch die seitliche Einfassungen der Nut 48 bildende Vorsprünge 481 gegen seitliches Verrutschen entlang der Anlegeseite 43 gesichert sein. Fig. 8a) zeigt hierbei die Direktsteckverbindung 01 in noch unmontiertem Zustand. Auf das mit einer seitlich durch Vorsprünge 481 begrenzten Nut 48, deren Nutgrund die Anlegeseite 43 bildet, um welche die Flexplatine 21 um 180° herum geführt ist, versehene Verstärkungselement 04, wird der in Fig. 8b) vereinfacht in Seitenansicht dargestellte Randkontaktstecker 03 in Pfeilrichtung aufgeschoben (Fig. 8a). Wie in der die Endmontagestellung der Direktsteckverbindung 01 zeigenden Fig. 8c) durch die durchgestrichenen, in der Zeichnung nach rechts und links weisenden Pfeile dargestellt, ist der Randkontaktstecker in Endmontagestellung durch die Vorsprünge 481 gegen seitliches Verrutschen gesichert. Fig. 8a) und Fig. 8c) zeigen hierbei je eine Ansicht auf den Zwischenbereich 22 der Flexplatine 21.
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Eine alternative oder zusätzliche Sicherung des Randkontaktsteckers 03 gegen seitliches Verrutschen, welche Sicherung zugleich noch vor einer unbeabsichtigten Verpolung durch verdrehtes Aufschieben des Randkontaktsteckers 03 bei der Herstellung der Direktsteckverbindung 01 schützt, ist in Fig. 11 dargestellt. Der Randkontaktstecker 03 ist hierbei mit einer asymmetrisch angeordneten Rippe 35 versehen, die zwischen seinen Kontaktmitteln 30 hervorsteht. Am Verstärkungselement 04 ist ein bei korrekter Anordnung des Randkontaktsteckers 03 mit der Rippe 35 korrespondierender Einschnitt 431 in der Anlegeseite 43 vorgesehen. Die um 180° um die Anlegeseite 43 herum gebogene Flexplatine 21 ist mit einem Ausschnitt 26 versehen, durch welchen hindurch bei um 180° um die Anlegeseite 43 herum gebogener Flexplatine 21 und in korrekter Ausrichtung des Randkontaktsteckers 03 während des Aufschiebens die Rippe 35 am Randkontaktstecker 03 in den Einschnitt 431 am Verstärkungselement 04 hineinfährt.
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Die miteinander korrespondierenden Elemente Rippe 35 und Einschnitt 431 in Verbindung mit dem Ausschnitt 26 verhindern außerdem ein seitliches Verrutschen des Randkontaktsteckers 03 bei hergestellter Direktsteckverbindung 01, so dass auf andere Maßnahmen, wie beispielsweise die zuvor beschriebene Nut 48, verzichtet werden kann.
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Weiterhin hat die Ausführung mit vermittels einer Rippe 35 kodiertem Randkontaktstecker 03 auch den Vorteil, dass ein falsches Aufstecken oder Vertauschen von Steckern beim Zusammenbau beispielsweise einer Fahrzeugleuchte nicht erfolgen kann und dadurch ein Poka Yoke Prinzip verwirklicht ist.
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Wichtig ist hervorzuheben, dass die Elemente Rippe 35 und Einschnitt 431 auch vertauscht werden können, so dass am Verstärkungselement 04 eine Rippe vorsteht und am Randkontaktstecker 03 eine mit einer solchen Rippe korrespondierende Aufnahme vorgesehen ist. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass eine solche Rippe zugleich ein zwischen Verstärkungselement 04 und Flexplatine 21 wirkendes Haltemittel 46 bilden kann, wobei der Ausschnitt 26 in diesem Fall zugleich ein korrespondierendes Haltemittel 24 der Flexplatine 21 bildet.
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Das Verstärkungselement 04 kann vollständig, also auch auf einer der Anlegeseite 43 gegenüberliegenden Schmalseite, von dem Kontaktbereich 20 der Flexplatine 21 umwickelt sein.
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Das Verstärkungselement 04 kann um mehr als 360° von dem Kontaktbereich 20 der Flexplatine 21 umwickelt sein, beispielsweise mehrfach.
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Hierbei verläuft eine der Anlegeseite 43 gegenüberliegende Schmalseite des Verstärkungselements 04 bevorzugt parallel zur Anlegeseite.
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Durch das bei einer Umwicklung um mehr als 360° an vier Seiten und zumindest an einer Seite doppelt von der Flexplatine 21 umgebene Verstärkungselement 04 ist auf dem Zwischenbereich 22 aufbauend ein Stapel aus zumindest einer Partie des Zwischenbereichs 22 der Flexplatine 21, dem Verstärkungselement 04 und mindestens zwei Partien des Laschenbereichs 23 gebildet, da in jedem Fall Zwischenbereich 22 des Kontaktbereichs 20 der Flexplatine 21 und die Ober- oder Unterseite des Verstärkungselements 04 einander zumindest teilweise überdecken. Die weitere Umwicklung erfolgt durch den Laschenbereich 23.
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Die Flexplatine 21 kann in dem Laschenbereich 23 eine beispielsweise der Zahl der elektrischen Anschlüsse des Leiterbahnträgers 02 entsprechende Anzahl von elektrischen Kontaktflächen aufweisen, welche beispielsweise durch zumindest an einer Oberfläche der Flexplatine 21 blank liegende Partien von Leiterbahnen gebildet sein können. Die in dem Laschenbereich 23 vorgesehenen Kontaktflächen bilden hierbei wenigstens teilweise die elektrischen Anschlüsse der Flexplatine 21.
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Alternativ kann die Flexplatine 21 in dem via der parallel der Geraden verlaufenden Grenzlinie mittelbar oder unmittelbar an den Laschenbereich 23 angrenzenden Zwischenbereich 22 eine beispielsweise der Zahl der elektrischen Anschlüsse des Leiterbahnträgers 02 entsprechende Anzahl von Kontaktstellen aufweisen, welche beispielsweise durch zumindest an einer Oberfläche der Flexplatine 21 blank liegende Partien von Leiterbahnen gebildet sein können.
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Eine Erhöhung der Kontaktsicherheit kann erhalten werden, indem die Flexplatine 21 in dem Laschenbereich 23 Kontaktflächen und in dem Zwischenbereich 22 Kontaktstellen aufweist, welche sich auf der selben, gemeinsamen Oberfläche der Flexplatine 21 befinden. Hierbei:
- ist jeder Kontaktfläche des Laschenbereichs 23 eine Kontaktstelle des Zwischenbereichs 22 zugeordnet,
- bildet jede Kontaktfläche mit der ihr zugeordneten Kontaktstelle ein Kontaktpaar,
- bilden die Kontaktpaare zumindest zum Teil die elektrischen Anschlüsse der Flexplatine 21,
- liegen die Kontaktfläche und die Kontaktstelle jeden Kontaktpaars einander orthogonal zur Grenzlinie gesehen gegenüber, so dass sie im auf dem Zwischenbereich 22 aufbauenden Stapel von den beiden gegenüberliegenden Kontaktschwingen 32 eines als Klammer 31 ausgebildeten Kontaktmittels 30 des Randkontaktsteckers 03 von zwei gegenüberliegenden Seiten des Stapels her gegriffen und dadurch elektrisch kontaktiert werden, und
- sind die zu einem Kontaktpaar einander zugeordneten Kontaktflächen und Kontaktstellen unmittelbar elektrisch miteinander verbunden.
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Die Anzahl von Kontaktpaaren entspricht zumindest einer Zahl von beispielsweise zum Betrieb wenigstens einer durch ein oder mehrere via auf dem Leiterbahnträger 02 ausgebildeten Leiterbahnen elektrisch kontaktierte, beispielsweise untereinander elektrisch verbundene Elektronikbauteile gebildeten Einrichtung erforderlichen elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers 02.
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Zusammengefasst können Kontaktflächen des Laschenbereichs 23 und/oder Kontaktstellen des Zwischenbereichs 22 die zum Betrieb wenigstens einer durch ein oder mehrere via auf dem Leiterbahnträger 02 ausgebildeten Leiterbahnen elektrisch kontaktierte, beispielsweise untereinander elektrisch verbundene Elektronikbauteile gebildeten Einrichtung erforderlichen elektrischen Anschlüsse bilden, oder sie sind zumindest mit diesen elektrisch leitend verbunden.
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Wichtig ist hervorzuheben, dass bei der Direktsteckverbindung 01 eine OLED 06 auf einem als Verstärkungselement 04 dienenden Trägerelement 45 mit einer Klebeschicht verbunden sein kann. Die OLED 06 wiederum kann beispielsweise mittels ACF-Bonding mit einer Flexplatine 21 elektrisch und mechanisch kontaktiert sein. Die Flexplatine 21 ist um das Trägerelement 45 herum geführt. Hierbei werden scharfe Kanten beispielsweise durch Abrundungen an den Übergängen zwischen den planparallel gegenüberliegenden Oberflächen 41, 42 und der Anlegeseite 43 des Verstärkungselements 04 vermieden und ein minimaler Biegeradius der Flexplatine 21 nicht unterschritten. Hierdurch kann die Flexplatine 21 nicht geknickt werden. Sie wird entsprechend ihres Biegeradius und dem vorgegebenen Abstand zwischen den Kontaktschwingen 32 des Randkontaktsteckers 03 an deren Verbindungsseite um die Anlegeseite 43 des Verstärkungselements 04 herum geführt. Das Trägerelement 45 ist hierbei -wie schon erwähnt- mit einem entsprechenden Radius versehen.
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Mittels eines Fügeprozesses wie z. B. Warmverstemmen, Vernieten kann die Flexplatine 21 am Trägerelement 45 fixiert werden. Dies kann mit Hilfe eines Pins 47 erfolgen. Die Flexfolie 21 kann auch z. B. mittels Kleben am Trägerelement 45 befestigt werden. Auch ist es möglich eine Art Rasthakenpin hier einzuclipsen, der die Teile miteinander verbindet und von einer Seite auf die andere Seite durchgeschoben wird und verrastet. Auch eine Klammerlösung ist denkbar.
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Eine weitere Möglichkeit ist in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt: Hierbei ist der am als Verstärkungselement 04 dienenden Trägerelement 45 angeformte Pin 47 mit einem Kopf als Einhänger oder Haken versehen. Die Flexfolie 21 hat eine entsprechende Aussparung und wird hier eingehängt. Gegebenenfalls kann sie leicht festgezogen werden. Auf der anderen Seite des Trägerelements 45 und des mit dem Kopf versehenen Pins 47 ist ein weiterer Pin angeformt, der die Flexplatine 21 führt. Dieser kann auch zur Zugentlastung der Flexplatine 21 und OLED-Kontaktierung Verwendung finden. Die Flexplatine 21 hat an dieser Stelle z. B. ein Langloch, damit es zu dem Pin 47 passt und eingefädelt werden kann. Zusätzlich eignet sich diese Lochform auch als Toleranzausgleich. Nun wird die mit der Flexplatine 21 verbundene OLED 06 auf dem Trägerelement 45 fixiert und die Flexplatine 21 hat einen sicheren Halt, ohne zusätzliche Bauteile und Fixierungsmaßnahmen.
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Zur Sicherung des Randkontaktsteckers 03 gegen Herausrutschen oder Freirütteln im Fahrzeug kann dieser durch ein Gehäuseteil 07 oder dergleichen, das bei der Montage einer Fahrzeugleuchte aufgebracht wird, nach hinten gesichert werden.
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Eine Blende 08 kann dafür sorgen, dass ein Betrachter der Fahrzeugleuchte die Kontaktierung in einem ihm abgewandten, hinteren Teil der Fahrzeugleuchte nicht sehen kann.
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Hiermit ergibt sich ein OLED-Modul 09 auf dem die OLED 06 mit ihrer elektronischen Kontaktierung aufgebracht wird. Dieses kann durch die Blende 08 hindurch gesteckt werden. Das OLED-Modul 09 kann wie in Fig. 2 und Fig. 6 dargestellt durch Rasthaken 10 am Trägerelement 45 mit der Blende 08 verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Trägerelement 45 auch anders mit der Blende 08 verbunden sein, beispielsweise mittels Schraubverbindungen, Klebungen, Warmverstemmen, einem angeschraubten Extrateil, das die Elemente miteinander verpresst/verspannt, um nur einige denkbare Ausgestaltungen zu nennen. Auch Kombinationen der genannten Ausführungen sind möglich.
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Darauffolgend kann das OLED-Modul 09 mit dem Randkontaktstecker 03 verbunden werden.
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Es ist ersichtlich, dass die Erfindung durch eine Direktsteckverbindung 01 verwirklicht sein kann, die sich durch eine mindestens teilweise Umwicklung eines zwei gegenüberliegende, planparallele Oberflächen 41, 42 sowie eine seine zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen 41, 42 verbindende Anlegeseite 43 aufweisenden Verstärkungselements 04 von einem die elektrischen Anschlüsse der Flexplatine 21 tragenden Kontaktbereich 20 auszeichnet, welcher Kontaktbereich 20 sich in einen Zwischenbereich 22 und einen via einer parallel einer Geraden verlaufenden Grenzlinie ausschließlich mit dem Zwischenbereich 22 verbundenen Laschenbereich 23 gliedert. Das Verstärkungselement 04 überdeckt den Zwischenbereich 22 ganz oder teilweise. Der Laschenbereich 23 ist mindestens um die Anlegeseite 43 herum wenigstens zur verbleibenden der zwei planparallel gegenüberliegenden Oberflächen 41, 42 des Verstärkungselements 04 gebogen. Hierdurch ist auf dem Zwischenbereich 22 aufbauend ein Stapel aus dem Zwischenbereich 22 der Flexplatine 21, dem Verstärkungselement 04 und wenigstens einer Partie des Laschenbereichs 23 der Flexplatine 21 gebildet. Ein Randkontaktstecker 03 ist unter Herstellung des elektrischen Kontakts zwischen seinen Kontaktmitteln 30 und den elektrischen Anschlüssen des Kontaktbereichs 20 der Flexplatine 21 auf den Stapel aufgeschoben.
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Ebenfalls wichtig ist hervorzuheben, dass die in der vorliegenden Beschreibung verwendete Bezeichnung Randkontaktstecker 03 stellvertretend für jegliche zur Herstellung einer Direktsteckverbindung 01 geeigneten Steckverbinder steht.
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Die Direktsteckverbindung 01 kann alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder in der vorangehenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschriebene Merkmale aufweisen.
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Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
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Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Fahrzeugleuchten, insbesondere Kraftfahrzeugleuchten gewerblich anwendbar.
Bezugszeichenliste
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- 01
- Direktsteckverbindung
- 02
- Leiterbahnträger
- 03
- Randkontaktstecker
- 04
- Verstärkungselement
- 05
- Gehäuse
- 06
- OLED
- 07
- Gehäuseteil
- 08
- Blende
- 09
- OLED-Modul
- 10
- Rasthaken
- 20
- Kontaktbereich
- 21
- Flexplatine
- 22
- Zwischenbereich
- 23
- Laschenbereich
- 24
- Haltemittel
- 25
- Loch
- 26
- Ausschnitt
- 30
- Kontaktmittel
- 31
- Klammer
- 32
- Kontaktschwinge
- 34
- freies Ende
- 35
- Rippe
- 36
- Rastmittel
- 40
- Schlitz
- 41
- Oberfläche
- 42
- Oberfläche
- 43
- Anlegeseite
- 44
- Begrenzungssteg
- 45
- Trägerelement
- 46
- Haltemittel
- 47
- Pin
- 48
- Nut
- 49
- Haken
- 431
- Einschnitt
- 481
- Vorsprung