EP3547456A1 - Sensor - Google Patents
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- EP3547456A1 EP3547456A1 EP18164151.5A EP18164151A EP3547456A1 EP 3547456 A1 EP3547456 A1 EP 3547456A1 EP 18164151 A EP18164151 A EP 18164151A EP 3547456 A1 EP3547456 A1 EP 3547456A1
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- circuit board
- litzenhalterorientierungsclip
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
- H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
- H01R4/2445—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives
- H01R4/245—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives the additional means having two or more slotted flat portions
- H01R4/2454—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives the additional means having two or more slotted flat portions forming a U-shape with slotted branches
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- H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
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- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
- H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
- H01R13/6683—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in sensor
Definitions
- the invention relates to a sensor according to the preamble of claim 1.
- Such sensors may generally be designed as optical, inductive, capacitive sensors, ultrasonic sensors or radar sensors.
- such sensors have electronic components in the form of sensor components, by means of which object captures are carried out in a monitoring area. Furthermore, electronic components are provided for the evaluation of signals generated in the sensor components.
- these electronic components of the sensor are arranged on at least one printed circuit board, to which a cable is connected.
- the cable is used to power the sensor.
- output signals of the sensor can be output via the cable or input signals can be input into the sensor.
- the front ends of the strands of the cable are stripped and soldered to the circuit board for electrical contacting to the circuit board.
- this is extremely cumbersome and also requires a lot of space on the circuit board.
- the invention is based on the object, for a sensor of the initially mentioned, to provide a compact, easy-to-install cable connection.
- the invention relates to a sensor with arranged on a printed circuit board electronic components, wherein a cable is connected to the circuit board. With a Litzenhalterorientierungsclip all strands of the cable are electrically contacted at an electrically connected to the circuit board insulation displacement assemblies and mechanically fixed in nominal positions.
- a significant advantage of the invention is that with only one Litzenhalterorient istsclip all strands of a cable to the circuit board on the insulation displacement arrangement can not only be contacted electrically. Rather, the strands of the cable are lying in nominal positions and thus optimally aligned to the circuit board and mechanically fixed. Particularly advantageous is the mechanical fixation of Litzenhalterorient réellesclips a strain relief of the cable. Thus, the cable is securely held against mechanical stress with the Litzenhalterorient réellesclips.
- the strand holder orientation clip consists of an electrically insulating plastic part.
- the Litzenhalterorientierungsclip can thus be produced efficiently and inexpensively.
- the Litzenhalterorientierungsclip have multiple receptacles for each strand of the cable, the strands are introduced with their insulation in the recordings.
- the strands of the cable are held exactly in their desired positions. This eliminates separate cuts for alignment and adjustment of the strands. Finally, it is advantageous that the strands need not be activated manually, which further simplifies the assembly work.
- each receptacle has at least one joint recess, through which a segment of an insulation displacement part of the insulation displacement assembly can be inserted into the receptacle.
- each receptacle has an arrangement of insertion bevels as an insertion aid for a stranded wire and an arrangement of insulation retaining swords for mechanically fixing the stranded wire in the receptacle.
- the insertion bevel facilitates insertion of the stranded wire into the respective receptacle, wherein the stranded strand is fixed precisely in position there with the insulation retaining blade.
- the insulation displacement assembly is formed by separately mounted on the circuit board and electrically contacted insulation displacement.
- the insulation displacement parts preferably form SMT (surface mounted technology) components that can be fixed in automated assembly processes on the circuit board.
- SMT surface mounted technology
- the insulation displacement arrangement is formed by an insulation displacement unit consisting of insulation displacement parts integrated into a plastic part, wherein the insulation displacement unit is mechanically fixable on the circuit board and the insulation displacement of the circuit board is electrically contacted.
- the plastic part is an injection molded part, wherein the insulation displacement assembly is made by molding the insulation displacement parts with the plastic part forming the plastic part.
- An essential advantage of this variant is that in an automated manufacturing process, in particular by a plastic injection process, the insulation displacement assembly can be made in the individual Insulation displacement components are already aligned with high precision against each other. This insulation displacement unit can then be fixed in a mounting process on the circuit board and contacted electrically, without there the insulation displacement must be aligned with each other.
- the Litzenhalterorient istsclip on internal latching means by means of which the Litzenhalterorient réellesclip is fixed to the circuit board.
- External latching means in this sense are latching means which do not interact internally with the insulation displacement member, but with corresponding locking means on the circuit board or the plastic part of the insulation displacement assembly.
- the external latching means are easily accessible and allow a simple and positionally accurate mounting of the Litzenhalterorient réellesclips on the cutting clamp assembly.
- the external latching means are formed by snap hooks which can be latched to edge segments of the printed circuit board.
- the external latching means are formed by latching pins, which are insertable into corresponding holes in the circuit board or in the plastic part of the insulation displacement units.
- the external latching means are formed by bores in Litzenhalterorient istsclip, in which locking pins on the circuit board or on the plastic part of the insulation displacement assembly can be inserted.
- the Litzenhalterorient istsclip on internal latching means which can be latched with latching means on insulation displacement of the insulation displacement assembly.
- FIG. 1 shows an embodiment of the sensor 1 according to the invention, which is used for the detection of objects in a surveillance area.
- the sensor 1 is designed as an optical sensor 1.
- the sensor 1 can also be designed as a capacitive sensor 1, inductive sensor 1, ultrasonic sensor 1 or radar sensor 1.
- the optical sensor 1 has a housing 2, in which a transmitting light beams 3 emitting transmitter 4 and a receiving light beams 5 receiving receiver 6 are integrated as sensor components. Furthermore, an evaluation unit 7 is provided, which controls the transmitter 4 and generates an object detection signal in response to received signals of the receiver 6, which indicates whether an object is present in the surveillance area or not.
- the transmitter 4, the receiver 6 and the evaluation unit 7 are arranged as electronic components of the sensor 1 on a printed circuit board 8.
- On the circuit board 8 is a cable connection 9 for a cable 10.
- the cable 10 is the power supply of the sensor 1.
- the output of the object detection signal via the cable 10 to the sensor 1.
- FIG. 2 shows the cable 10 in a detail view.
- the cable 10 has a cable sheath 11, the four sheathed with insulation strands 12 ad wrapped.
- Each cable terminal 9 comprises a strand holder orientation clip 13, wherein FIG. 3 a first embodiment of the Litzenhalterorient réellesclips 13 shows.
- the Litzenhalterorient réellesclip 13 consists of a plastic part 26 and has four identical receptacles 14 for each strand 12 ad of the cable 10.
- the receptacles 14 are open at an end face of the strand holder orientation clip 13 so that the strands 12 ad, such as FIG. 4 shows, can be inserted into these recordings 14.
- Each receptacle 14 has insertion bevels 15 to facilitate the insertion of the respective strand 12 ad. Furthermore, each receptacle 14 has insulation holding swords 16 in order to fix the strand 12 ad inexact in a desired position. Finally, each receptacle 14 has two joint recesses 17.
- the strand holder orientation clip 13 has FIG. 3 two snap hooks 18 on.
- the snap hooks 18 are arranged mirror-symmetrically at the opposite ends of the Litzenhalterorient istsclips 13 and can be pivoted by a pivot axis.
- FIG. 5 shows in an individual view an insulation displacement 19.
- Several of these insulation displacement members 19 form, as FIG. 6 shows, an insulation displacement arrangement on the circuit board 8, wherein the insulation displacement connectors 19 are individually fixed in assembly operations on the circuit board 8 and contacted there electrically.
- the insulation displacement member 19 is made of an electrically conductive material, in particular of a metallic material.
- the insulation displacement part 19 has a flat bottom part 20, from which perpendicularly two identically designed insulation displacement clamps 21 protrude.
- the insulation displacement terminals 21 are arranged on opposite edges of the bottom part 20 and have two arms, between which a clamping groove lies. The upper edges of the arms are chamfered to facilitate insertion of a strand 12 a-d into the clamping groove.
- the underside of the bottom part 20 forms a soldering surface, with which the insulation displacement member 19 can be electrically contacted on the circuit board 8 by forming a solder joint.
- the insulation displacement part 19 thus formed forms an SMT (surface mounted technology) component.
- the insulation displacement assembly comprises four identical insulation displacement connectors 19 on the circuit board 8, wherein each one insulation displacement member 19 is associated with a receptacle 14 of the Litzenhalterorient istsclip 13. For this purpose, the insulation displacement members 19 are aligned on the circuit board 8 accordingly.
- the formation of the cable connection 9 of the sensor 1 is such that the strands 12 ad of the cable 10 are inserted into the receptacles 14 of the Litzenhalterorient istsclip 13 and fixed there automatically in their desired positions ( FIG. 4 ).
- FIG. 7 shows the finished complete cable connection 9.
- the dimensioning of the components of the Litzenhalterorient istsclips 13 is adapted to the insulation displacement members 19 of the insulation displacement assembly, that when the Litzenhalterorientierungsclip 13 rests with its lower edge on the top of the circuit board 8, the guided through the joint recess 17 cutting clamps 21 of the insulation displacement arrangement, the insulation of the strands Penetrate 12 ad, so that the insulation displacement terminals 21 are electrically contacted with the strands 12 ad.
- the strands 12 a-d lie in the clamping grooves the insulation displacement terminals 21st
- FIG. 8 shows a second embodiment of the invention Litzenhalterorient réellesclip 13.
- the Litzenhalterorient istsclip 13 according to FIG. 8 differs from the embodiment according to FIG. 3 only in that instead of the snap hook 18, two locking pins 22 as external latching means are provided.
- the two identically formed locking pins 22 protrude in the region of the longitudinal edges of the Litzenhalterorient réellesclips 13 from the bottom vertically.
- Each detent pin 22 has protruding ribs protruding from its lateral surface. As FIG. 8 shows, the cutout of each locking pin 22 tapers towards its upper free end.
- FIG. 9 Corresponding to the latching pins 22 of the Litzenhalterorient istsclips 13 are as FIG. 9 shows, then incorporated into the circuit board 8 holes 23, which open at the top of the circuit board 8 to the longitudinal ends of the insulation displacement assembly.
- the insulation displacement assembly according to FIG. 9 corresponds exactly to the cutting clamp arrangement according to FIG. 6 ,
- FIG. 11 shows a further embodiment of the invention Litzenhalterorientierungsclips 13.
- the Litzenorientierungsclip 13 according to FIG. 11 has one with the Litzenhalterorientierungsclip 13 according to FIG. 3 Essentially identical structure and differs from this only in that it has no external locking means.
- the insulation displacement clip 19 associated with the Litzenhalterorient istsclip 19 of Schneidklemman extract of which one in figure 12 shown in a single illustration, provided with internal latching means.
- the insulation displacement part 19 according to FIG. 12 indicates one of the embodiment according to FIG. 5 largely corresponding structure with a bottom part 20 and two insulation displacement terminals 21.
- internal locking means in the form of locking contours 24 are provided on the two cutting clamps.
- the latching contours 24 are formed as projections that protrude from the outer edges of the arms of the insulation displacement terminals 21.
- the latching contours 24 are located just below the obliquely tapered upper ends of the arms.
- the latching contours 24 are on top of the Litzenhalterorient istsclips 13, which thus forms a locking means on which engage the locking contours 24 of the insulation displacement terminals 21 and so provide for the mechanical fixation of the Litzenhalteorient istsclip 13.
- FIG. 14 shows a second embodiment of the Litzenhalterorientierungsclips 13.
- the Litzenhalterorientierungsclip 13 according to FIG. 14 largely corresponds to the Litzenhalterorient réellesclip 13 according to FIG. 8 ,
- the strand holder orientation clip 13 is in accordance with FIG FIG. 14 as external locking means no locking pins 22 but holes 25. In the present case four holes 25 are provided.
- the insulation displacement members 19 are not directly and individually mounted on the circuit board 8. Rather, as are FIG. 15 shows, the insulation displacement portions 19 integrated in a plastic part 26, the upper side has a substantially complementary structure to the underside of the Litzenhalterorient istsclips 13. This plastic part 26 and in this integrated insulation displacement connector 19 form a insulation displacement assembly 27.
- This insulation displacement assembly 27 is produced by the fact that in an injection molding process for the production of the plastic part 26, the insulation displacement parts 19 are molded with plastic.
- the insulation displacement portions 19 are integrated in the plastic part 26 that only the insulation displacement terminals 21 project beyond the top of the plastic part 26.
- the undersurfaces of the insulation displacement parts 19 forming the soldering surfaces are exposed on the underside of the plastic part 26.
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Sensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Derartige Sensoren, auf welche sich die vorliegende Erfindung bezieht, können generell als optische, induktive, kapazitive Sensoren, Ultraschallsensoren oder auch Radarsensoren ausgebildet sein. Generell weisen derartige Sensoren elektronische Komponenten in Form von Sensorkomponenten auf, mittels derer Objekterfassungen in einem Überwachungsbereich durchgeführt werden. Weiterhin sind elektronische Komponenten zur Auswertung von in den Sensorkomponenten generierten Signalen vorgesehen.
- Typischerweise sind diese elektronischen Komponenten des Sensors auf wenigstens einer Leiterplatte angeordnet, an welche ein Kabel angeschlossen wird. Das Kabel dient zur Spannungsversorgung des Sensors. Weiterhin können über das Kabel Ausgangssignale des Sensors ausgegeben oder Eingangssignale in den Sensor eingegeben werden.
- Im einfachsten Fall werden zur elektrischen Kontaktierung an der Leiterplatte die vorderen Enden der Litzen des Kabels abisoliert und an der Leiterplatte angelötet. Dies ist jedoch äußerst umständlich und erfordert zudem einen hohen Platzbedarf an der Leiterplatte.
- Weiterhin ist es bekannt, die Litzen des Kabels in Schneidklemmtechnik einzeln mit der Leiterplatte elektrisch zu verbinden. Auch dies ist relativ zeitaufwändig. Zudem müssen zusätzliche Vorrichtungen zur mechanischen Fixierung des Kabels vorgesehen werden. Dies ist nicht nur konstruktiv aufwändig, sondern erfordert auch einen erheblichen Bauraum. Dies stellt insbesondere dann ein Problem dar, wenn kleine Bauformen des Sensors realisiert werden sollen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Sensor der eingangs genannt, einen kompakten, einfach zu montierenden Kabelanschluss bereitzustellen.
- Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
- Die Erfindung betrifft einen Sensor mit auf einer Leiterplatte angeordnete elektronische Komponenten, wobei an die Leiterplatte ein Kabel angeschlossen ist. Mit einem Litzenhalterorientierungsclip werden alle Litzen des Kabels an einer mit der Leiterplatte elektrisch verbundenen Schneidklemmanordnungen elektrisch kontaktiert und mechanisch in Sollpositionen fixiert.
- Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit nur einem Litzenhalterorientierungsclip alle Litzen eines Kabels an der Leiterplatte über die Schneidklemmanordnung nicht nur elektrisch kontaktiert werden können. Vielmehr werden die Litzen des Kabels in Sollpositionen liegend und damit optimal auf die Leiterplatte ausgerichtet und mechanisch fixiert. Besonders vorteilhaft wird mit der mechanischen Fixierung des Litzenhalterorientierungsclips eine Zugentlastung des Kabels erhalten. Damit ist das Kabel gegen mechanische Belastungen sicher mit dem Litzenhalterorientierungsclips gehalten.
- Ein wesentlicher Vorteil besteht weiterhin darin, dass die Litzen des Kabels im Litzenhalterorientierungsclip in einem sehr kleinen Rastermaß, d. h. sehr eng beieinander liegend, gelagert werden können. Der Litzenhalterorientierungsclip kann daher eine kleine Bauform aufweisen, so dass insgesamt die Mittel zum Anschluss des Kabels nur einen geringen Bauraum beanspruchen. Damit können auch sehr kleine Bauformen des Sensors realisiert werden.
- Weiterhin vorteilhaft sind durch Fixierung des Litzenhalterorientierungsclips an der Schneidklemmanordnung alle Litzen des Kabels elektrisch kontaktiert und fixiert.
- Dies bedeutet, dass allein durch den Fixiervorgang des Litzenhalterorientierungsclips sowohl die elektrische Kontaktierung der Litzen des Kabels, als auch die mechanische Fixierung des Kabels erfolgt. Dies erfordert somit einen äußerst geringen Montageaufwand.
- Vorbeilhaft besteht der Litzenhalterorientierungsclip aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffteil.
- Der Litzenhalterorientierungsclip kann somit rationell und kostengünstig hergestellt werden. Dabei kann der Litzenhalterorientierungsclip mehrere Aufnahmen für jeweils eine Litze des Kabels aufweisen, wobei die Litzen mit ihren Isolierungen in die Aufnahmen eingeführt sind.
- Mit den Aufnahmen werden die Litzen des Kabels exakt in ihren Sollpositionen gehalten. Damit entfallen separate Schnitte für eine Ausrichtung und Justierung der Litzen. Schließlich ist vorteilhaft, dass die Litzen nicht manuell aktiviert werden müssen, was den Montageaufwand weiter erleichtert.
- Gemäß einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung weist jede Aufnahme wenigstens eine Fügeaussparung auf, durch welche ein Segment eines Schneidklemmteils der Schneidklemmanordnung in die Aufnahme einführbar ist.
- Weiterhin weist jede Aufnahme eine Anordnung von Einführschrägen als Einführhilfe für eine Litze und eine Anordnung von Isolierungshalteschwertern zur mechanischen Fixierung der Litze in der Aufnahme auf.
- Die Einführschräge erleichtert das Einführen der Litze in die jeweilige Aufnahme, wobei die Litze dort mit dem Isolierungshalteschwert positionsgenau fixiert wird. Beim Aufbringen des Litzenhalterorientierungsclips auf die Schneidklemmanordnung wird dann ein Segment eines Schneidklemmteils durch die Fügeaussparung geführt und durchdringt die Isolierung der in der Aufnahme der Litze, wodurch die elektrische Kontaktierung bewerkstelligt ist.
- Gemäß einer ersten Variante der Erfindung ist die Schneidklemmanordnung von separat auf der Leiterplatte befestigten und elektrisch kontaktierten Schneidklemmteilen gebildet.
- Die Schneidklemmteile bilden dabei vorzugsweise SMT-(surface mounted technology) Bauteile, die in automatisierten Bestückungsprozessen auf der Leiterplatte fixiert werden können.
- Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist die Schneidklemmanordnung von einer Schneidklemm-Baueinheit, bestehend aus in ein Kunststoffteil integrierten Schneidklemmteilen gebildet, wobei die Schneidklemm-Baueinheit auf der Leiterplatte mechanisch fixierbar und deren Schneidklemmteile elektrisch an der Leiterplatte kontaktierbar ist.
- Insbesondere ist das Kunststoffteil ein Spritzgussteil, wobei die Schneidklemm-Baueinheit durch Umspritzen der Schneidklemmteile mit dem das Kunststoffteil bildenden Kunststoff hergestellt ist.
- Ein wesentlicher Vorteil dieser Variante besteht darin, dass in einem automatisierten Fertigungsprozess, insbesondere durch einen Kunststoff-Spritzvorgang die Schneidklemm-Baueinheit gefertigt werden kann, in der die einzelnen Schneidklemmteile bereits hochgenau gegeneinander ausgerichtet sind. Diese Schneidklemm-Baueinheit kann dann in einem Bestückungsvorgang auf der Leiterplatte fixiert und elektrisch kontaktiert werden, ohne dass dort die Schneidklemmteile zueinander ausgerichtet werden müssen.
- Gemäß einer ersten Variante weist der Litzenhalterorientierungsclip interne Verrastungsmittel auf, mittels derer der Litzenhalterorientierungsclip an der Leiterplatte fixierbar ist.
- Externe Verrastungsmittel in diesem Sinne sind Rastmittel, die nicht intern mit dem Schneidklemmteil zusammenwirken, sondern mit korrespondierenden Rastmitteln an der Leiterplatte oder des Kunststoffteils der Schneidklemm-Baueinheit. Die externen Verrastungsmittel sind einfach zugänglich und ermöglichen eine einfache und positionsgenaue Montage des Litzenhalterorientierungsclips an der Schneidklemmanordnung.
- Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die externen Verrastungsmittel von Schnapphaken gebildet, welche an Randsegmenten der Leiterplatte einrastbar sind.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die externen Verrastungsmittel von Raststiften gebildet, welche in korrespondierende Bohrungen in der Leiterplatte oder in das Kunststoffteil der Schneidklemm-Baueinheiten einführbar sind.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die externen Verrastungsmittel von Bohrungen im Litzenhalterorientierungsclip gebildet, in welche Raststifte an der Leiterplatte oder am Kunststoffteil der Schneidklemm-Baueinheit einführbar sind.
- Gemäß einer weiteren Variante weist der Litzenhalterorientierungsclip interne Verrastungsmittel auf, welche mit Rastmitteln an Schneidklemmteilen der Schneidklemmanordnung verrastbar sind.
- Auch in diesem Fall ist eine exakte Positionierung und Fixierung des Litzenhalterorientierungsclips an der Schneidklemmanordnung gewährleistet. Durch die Integration der Rastermittel in die Schneidklemmteile selbst wird der mechanische Aufwand des Gesamtsystems weiter reduziert.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen
- Figur 1:
- Schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Sensors mit einem Kabelanschluss.
- Figur 2:
- Einzeldarstellung des Kabels zum Anschluss an den optischen Sensor gemäß
Figur 1 . - Figur 3:
- Erstes Ausführungsbeispiel eines Litzenhalterorientierungsclips.
- Figur 4:
- Litzenhalterorientierungsclip gemäß
Figur 3 mit eingelegten Litzen des Kabels. - Figur 5:
- Einzeldarstellung eines Schneidklemmteils.
- Figur 6:
- Darstellung einer Leiterplatte des Sensors gemäß
Figur 1 mit einer Schneidklemmanordnung. - Figur 7:
- Anordnung gemäß
Figur 6 bei aufgesetztem Litzenhalterorientierungsclips. - Figur 8:
- Zweites Ausführungsbeispiel eines Litzenhalterorientierungsclips.
- Figur 9:
- Darstellung einer an den Litzenhalterorientierungsclips gemäß
Figur 6 angepassten Leiterplatte mit einer Schneidklemmanordnung. - Figur 10:
- Anordnung gemäß
Figur 9 bei aufgesetztem Litzenhalterorientierungsclips gemäßFigur 8 . - Figur 11:
- Drittes Ausführungsbeispiel eines Litzenhalterorientierungsclips.
- Figur 12:
- Einzeldarstellung eines an den Litzenhalterorientierungsclip gemäß
Figur 11 angepassten Schneidklemmteils. - Figur 13:
- Darstellung einer Leiterplatte mit Schneidklemmteil gemäß
Figur 12 und dem darauf aufgebrachten Litzenhalterorientierungsclips gemäßFigur 11 . - Figur 14:
- Viertes Ausführungsbeispiel eines Litzenhalterorientierungsclips.
- Figur 15:
- Einzeldarstellung einer dem Litzenhalterorientierungsclip gemäß Figur 14 zugeordneten Schneidklemm-Baueinheit.
- Figur 16:
- Darstellung einer Leiterplatte mit darauf fixierter Schneidklemm-Baueinheit gemäß
Figur 15 . - Figur 17:
- Anordnung gemäß
Figur 16 bei aufgesetztem Litzenhalterorientierungsclip gemäßFigur 14 . -
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sensors 1, der zur Detektion von Objekten in einem Überwachungsbereich dient. Im vorliegenden Fall ist der Sensor 1 als optischer Sensor 1 ausgebildet. Generell kann der Sensor 1 auch als kapazitiver Sensor 1, induktiver Sensor 1, Ultraschallsensor 1 oder Radarsensor 1 ausgebildet sein. - Der optische Sensor 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein Sendelichtstrahlen 3 emittierender Sender 4 und ein Empfangslichtstrahlen 5 empfangender Empfänger 6 als Sensorkomponenten integriert sind. Weiterhin ist eine Auswerteeinheit 7 vorgesehen, die den Sender 4 ansteuert und in Abhängigkeit von Empfangssignalen des Empfängers 6 ein Objektfeststellungssignal generiert, welches angibt, ob im Überwachungsbereich ein Objekt vorhanden ist oder nicht. Der Sender 4, der Empfänger 6 und die Auswerteeinheit 7 sind als elektronische Komponenten des Sensors 1 auf einer Leiterplatte 8 angeordnet. An der Leiterplatte 8 befindet sich ein Kabelanschluss 9 für ein Kabel 10. Über das Kabel 10 erfolgt die Spannungsversorgung des Sensors 1. Weiterhin erfolgt über das Kabel 10 die Ausgabe des Objektfeststellungssignals. Zudem können Eingangssignale über das Kabel 10 dem Sensor 1 zugeführt werden.
-
Figur 2 zeigt das Kabel 10 in einer Einzeldarstellung. Das Kabel 10 weist einen Kabelmantel 11 auf, der vier mit Isolierungen ummantelte Litzen 12 a-d umhüllt. - Die nachfolgenden Figuren zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kabelanschlusses 9.
- Jeder Kabelanschluss 9 umfasst einen Litzenhalterorientierungsclip 13, wobei
Figur 3 ein erstes Ausführungsbeispiel des Litzenhalterorientierungsclips 13 zeigt. Der Litzenhalterorientierungsclip 13 besteht aus einem Kunststoffteil 26 und weist vier identische Aufnahmen 14 für jeweils eine Litze 12 a-d des Kabels 10 auf. Die Aufnahmen 14 sind an einer Stirnseite des Litzenhalterorientierungsclips 13 offen, so dass die Litzen 12 a-d, wieFigur 4 zeigt, in diese Aufnahmen 14 eingelegt werden können. - Jede Aufnahme 14 weist Einführschrägen 15 auf, um das Einführen der jeweiligen Litze 12 a-d zu erleichtern. Weiterhin weist jede Aufnahme 14 Isolierunghalteschwerter 16 auf, um die Litze 12 a-d inexakt in einer Sollposition zu fixieren. Schließlich weist jede Aufnahme 14 zwei Fügeaussparungen 17 auf.
- Insoweit weisen alle Litzenhalterorientierungsclips 13 denselben Aufbau auf.
- Spezifisch weist der Litzenhalterorientierungsclip 13 gemäß
Figur 3 zwei Schnapphaken 18 auf. Die Schnapphaken 18 sind an den gegenüberliegenden Enden des Litzenhalterorientierungsclips 13 spiegelsymmetrisch angeordnet und können von einer Schwenkachse geschwenkt werden. -
Figur 5 zeigt in einer Einzeldarstellung ein Schneidklemmteil 19. Mehrere dieser Schneidklemmteile 19 bilden, wieFigur 6 zeigt, eine Schneidklemmanordnung auf der Leiterplatte 8, wobei die Schneidklemmteile 19 einzeln in Bestückungsvorgängen auf der Leiterplatte 8 fixiert und dort elektrisch kontaktiert sind. - Das Schneidklemmteil 19 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff.
- Das Schneidklemmteil 19 weist ein ebenes Bodenteil 20 auf, von welchem senkrecht zwei identisch ausgebildete Schneidklemmen 21 herausstehen. Die Schneidklemmen 21 sind an gegenüberliegenden Rändern des Bodenteils 20 angeordnet und weisen zwei Arme auf, zwischen welchen eine Klemmnut liegt. Die oberen Ränder der Arme sind abgeschrägt, um ein Einführen einer Litze 12 a-d in die Klemmnut zu erleichtern.
- Die Unterseite des Bodenteils 20 bildet eine Lötfläche aus, mit der durch Ausbildung einer Lötverbindung das Schneidklemmteil 19 an der Leiterplatte 8 elektrisch kontaktiert werden kann. Das so gebildete Schneidklemmteil 19 bildet ein SMT-(surface mounted technology) Bauteil aus.
- Wie
Figur 6 zeigt, umfasst die Schneidklemmanordnung vier identische Schneidklemmteile 19 auf der Leiterplatte 8, wobei jeweils ein Schneidklemmteil 19 einer Aufnahme 14 des Litzenhalterorientierungsclip 13 zugeordnet ist. Hierzu sind die Schneidklemmteile 19 auf der Leiterplatte 8 entsprechend ausgerichtet. - Die Ausbildung des Kabelanschlusses 9 des Sensors 1 erfolgt derart, dass die Litzen 12 a-d des Kabels 10 in die Aufnahmen 14 des Litzenhalterorientierungsclip 13 eingelegt und dort selbsttätig in ihren Sollpositionen fixiert werden (
Figur 4 ). - Der Litzenhalterorientierungsclip 13 mit den darin gelagerten Litzen 12 a-d wird dann auf die Schneidklemmanordnung der Leiterplatte 8 (
Figur 6 ) aufgesetzt.Figur 7 zeigt den so fertiggestellten kompletten Kabelanschluss 9. Bei Aufsetzen des Litzenhalterorientierungsclip 13 auf die Schneidklemmanordnung werden für jede Aufnahme 14 die Schneidklemmen 21 eines Schneidklemmteils 19 durch die Fügeaussparung 17 geführt. Die Dimensionierung der Komponenten des Litzenhalterorientierungsclips 13 ist so an die Schneidklemmteile 19 der Schneidklemmanordnung angepasst, dass dann, wenn der Litzenhalterorientierungsclip 13 mit seinem unteren Rand auf der Oberseite der Leiterplatte 8 aufliegt, die durch die Fügeaussparung 17 geführten Schneidklemmen 21 der Schneidklemmanordnung die Isolierungen der Litzen 12 a-d durchdringen, so dass die Schneidklemmen 21 mit den Litzen 12 a-d elektrisch kontaktiert sind. - Die Litzen 12 a-d liegen dabei in den Klemmnuten den Schneidklemmen 21.
- Sobald der Litzenhalterorientierungsclip 13 auf der Leiterplatte 8 aufsitzt, werden dessen Schnapphaken 18 umgeklappt, so dass sie die Ränder der Leiterplatte 8 umgreifen, wodurch der Litzenhalterorientierungsclip 13 an der Leiterplatte 8 fixiert ist. Durch diese Fixierung wird zugleich eine Zugentlastung des Kabels 10, d. h. des im Litzenhalterorientierungsclip 13 gelegten Litzen 12 a-d bewerkstelligt.
-
Figur 8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Litzenhalterorientierungsclip 13. Der Litzenhalterorientierungsclip 13 gemäßFigur 8 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäßFigur 3 nur dadurch, dass anstelle der Schnapphaken 18 zwei Raststifte 22 als externe Verrastungsmittel vorgesehen sind. Die beiden identisch ausgebildeten Raststifte 22 stehen im Bereich der längsseitigen Ränder des Litzenhalterorientierungsclips 13 von dessen Unterseite senkrecht hervor. Jeder Raststift 22 weist von seiner Mantelfläche hervorstehende Verdrängungsrippen auf. WieFigur 8 zeigt, verjüngt sich der Ausschnitt jedes Raststifts 22 zu seinem oberen freien Ende hin. - Korrespondierend zu den Raststiften 22 des Litzenhalterorientierungsclips 13 sind, wie
Figur 9 zeigt, an die längsseitigen Enden der Schneidklemmanordnung anschließend in die Leiterplatte 8 Bohrungen 23 eingearbeitet, die an der Oberseite der Leiterplatte 8 ausmünden. Die Schneidklemmanordnung gemäßFigur 9 entspricht exakt der Schneidklemmanordnung gemäßFigur 6 . - Analog zur Ausführungsform der
Figuren 3-7 werden auch bei der Ausführungsform derFiguren 8-10 die Litzen 12 a-d des Kabels 10 in die Aufnahmen 14 des Litzenhalterorientierungsclips 13 eingelegt und dann der Litzenhalterorientierungsclip 13 auf die Schneidklemmanordnung aufgesetzt, so dass die Schneidklemmen 21 der Schneidklemmteile 19 durch die Fügeaussparung 17 des Litzenhalterorientierungsclip 13 geführt sind und die Litzen 12 a-d elektrisch kontaktieren. Die mechanische Fixierung des Litzenhalterorientierungsclips 13 erfolgt dadurch, dass dessen Raststifte 22 in die Bohrungen 23 der Leiterplatte 8 eingeführt werden und dort mit ihren Verdrängungsrippen an den Innenwänden der Bohrungen 23 verrasten. -
Figur 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Litzenhalterorientierungsclips 13. Der Litzenorientierungsclip 13 gemäßFigur 11 weist einen mit dem Litzenhalterorientierungsclip 13 gemäßFigur 3 im Wesentlichen identischen Aufbau auf und unterscheidet sich von diesem nur dadurch, dass er keine externen Rastmittel aufweist. - Anstelle dessen sind die dem Litzenhalterorientierungsclip 13 zugeordneten Schneidklemmteile 19 der Schneidklemmanordnung, von welchen eines in
Figur 12 in einer Einzeldarstellung gezeigt ist, mit internen Verrastungsmittel versehen. Das Schneidklemmteil 19 gemäßFigur 12 weist einen der Ausführungsform gemäßFigur 5 weitgehend entsprechenden Aufbau mit einem Bodenteil 20 und zwei Schneidklemmen 21 auf. Im Unterschied zur Ausfuhrungsform gemäßFigur 5 sind an den beiden Schneidklemmen 21 interne Rastmittel in Form von Rastkonturen 24 vorgesehen. Die Rastkonturen 24 sind als Vorsprünge ausgebildet, die von den äußeren Rändern der Arme der Schneidklemmen 21 hervorstehen. Die Rastkonturen 24 befinden sich knapp unterhalb der schräg zulaufenden oberen Enden der Arme. - Entsprechend der vorigen Ausführungsformen wird zur elektrischen Kontaktierung der Litzen 12 a-d des Kabels 10 an den Schneidklemmen 21 der Litzenhalterorientierungsclip 13 mit den in den Aufnahmen 14 liegenden Litzen 12 a-d auf die Schneidklemmteile 19 der Schneidklemmanordnung aufgesetzt. In diesen durchstoßen die Schneidklemmen 21 die Fügeaussparung 17, so dass bei auf der Leiterplatte 8 aufgesetzten Litzenhalterorientierungsclip 13 die Spitzen der Arme der Schneidklemmen 21 über die Unterseite des Litzenhalterorientierungsclips 13 hervorstehen (
Figur 13 ). - Dabei liegen die Rastkonturen 24 auf der Oberseite des Litzenhalterorientierungsclips 13 auf, die somit ein Rastmittel bildet, an dem die Rastkonturen 24 der Schneidklemmen 21 einrasten und so für die mechanische Fixierung des Litzenhalteorientierungsclip 13 sorgen.
-
Figur 14 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Litzenhalterorientierungsclips 13. Der Litzenhalterorientierungsclip 13 gemäßFigur 14 entspricht weitgehend dem Litzenhalterorientierungsclip 13 gemäßFigur 8 . Im Unterschied zur Ausführungsform gemäßFigur 8 weist der Litzenhalterorientierungsclip 13 gemäßFigur 14 als externe Verrastungsmittel keine Raststifte 22 sondern Bohrungen 25 auf. Im vorliegenden Fall sind vier Bohrungen 25 vorgesehen. - Anders als bei den vorausgegangenen Ausführungsformen sind bei der Ausführungsform der
Figuren 14-17 die Schneidklemmteile 19 nicht direkt und einzeln auf der Leiterplatte 8 angebracht. Vielmehr sind, wieFigur 15 zeigt, die Schneidklemmteile 19 in einem Kunststoffteil 26 integriert, dessen Oberseite eine im wesentlichen komplementäre Struktur zur Unterseite des Litzenhalterorientierungsclips 13 aufweist. Dieses Kunststoffteil 26 und die in diesem integrierten Schneidklemmteile 19 bilden eine Schneidklemm-Baueinheit 27. Diese Schneidklemm-Baueinheit 27 wird dadurch hergestellt, dass in einem Spritzvorgang zur Herstellung des Kunststoffteils 26 die Schneidklemmteile 19 mit Kunststoff umspritzt werden. - An der Oberseite des Kunststoffteils 26 münden vier Raststifte 28 aus, die korrespondierend zu den Bohrungen 25 im Litzenhalterorientierungsclip 13 ausgebildet sind.
- Wie aus
Figur 15 ersichtlich, sind die Schneidklemmteile 19 derart im Kunststoffteil 26 integriert, dass nur die Schneidklemmen 21 über die Oberseite des Kunststoffteils 26 hervorstehen. Die die Lötflächen bildenden Unterseiten der Schneidklemmteile 19 liegen an der Unterseite des Kunststoffteils 26 frei. Somit wird die Schneidklemmanordnung sehr schnell und einfach in einem einzigen Bestückungsvorgang dadurch gebildet, dass die gesamte Schneidklemm-Baueinheit 27 auf die Leiterplatte 8 aufgesetzt wird und dabei Lötverbindungen zwischen den Lötflächen der Schneidklemmteile 19 und der Leiterplatte 8 gebildet wird.Figur 16 zeigt die mit der Schneidklemm-Baueinheit 27 bestückte Leiterplatte 8. - Zur Herstellung des kompletten Kabelanschlusses 9 muss dann nur noch der Litzenhalterorientierungsclip 13 mit den in dessen Aufnahmen 14 eingelegten Litzen 12 a-d auf die Schneidklemm-Baueinheit 27 aufgesetzt werden. Die Litzen 12 a-d werden dadurch an den vom Kunststoffteil 26 hervorstehenden Schneidklemmen 21 selbsttätig elektrisch kontaktiert. Durch Einführen der Raststifte 28 des Kunststoffteils 26 in die Bohrungen 25 des Litzenhalterorientierungsclips 13 wird der Litzenhalterorientierungsclip 13 an der Schneidklemm-Baueinheit 27 mechanisch fixiert.
-
- (1)
- Sensor
- (2)
- Gehäuse
- (3)
- Sendelichtstrahlen
- (4)
- Sender
- (5)
- Empfangslichtstrahlen
- (6)
- Empfänger
- (7)
- Auswerteeinheit
- (8)
- Leiterplatte
- (9)
- Kabelanschluss
- (10)
- Kabel
- (11)
- Kabelmantel
- (12 a-d)
- Litzen
- (13)
- Litzenhalterorientierungsclip
- (14)
- Aufnahmen
- (15)
- Einführschräge
- (16)
- Isolierungshalteschwert
- (17)
- Fügeaussparung
- (18)
- Schnapphaken
- (19)
- Schneidklemmteil
- (20)
- Bodenteil
- (21)
- Schneidklemmen
- (22)
- Raststifte
- (23)
- Bohrungen
- (24)
- Rastkonturen
- (25)
- Bohrungen
- (26)
- Kunststoffteil
- (27)
- Schneidklemm-Baueinheit
- (28)
- Raststifte
Claims (15)
- Sensor (1) mit auf einer Leiterplatte (8) angeordneten elektronischen Komponenten, wobei an die Leiterplatte (8) ein Kabel (10) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Litzenhalterorientierungsclip (13) alle Litzen (12 a-d) des Kabels (10) an einer mit der Leiterplatte (8) elektrisch verbundenen Schneidklemmanordnung elektrisch kontaktiert sind und mechanisch in Sollpositionen fixiert sind.
- Sensor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Litzenhalterorientierungsclip (13) eine Zugentlastung der fixierten Litzen (12 a-d) des Kabels (10) bewirkt ist.
- Sensor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Fixierung des Litzenhalterorientierungsclips (13) an der Schneidklemmanordnung alle Litzen (12 a-d) des Kabels (10) elektrisch kontaktiert und fixiert sind.
- Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Litzenhalterorientierungsclip (13) aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffteil (26) besteht.
- Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Litzenhalterorientierungsclip (13) mehrere Aufnahmen (14) für jeweils eine Litze (12 a-d) des Kabels (10) aufweist, wobei die Litzen (12 a-d) mit ihren Isolierungen in die Aufnahmen (14) eingeführt sind.
- Sensor (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahme (14) wenigstens eine Fügeaussparung (17) aufweist, durch welche ein Segment eines Schneidklemmteils (19) der Schneidklemmanordnung in die Aufnahme (14) einführbar ist.
- Sensor (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahme (14) eine Anordnung von Einführschrägen (15) als Einführhilfe für eine Litze (12 a-d) und eine Anordnung von Isolierungshalteschwertern (16) zur mechanischen Fixierung der Litze (12 a-d) in der Aufnahme (14) aufweist.
- Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Schneidklemmanordnung von separat auf der Leiterplatte (8) befestigten und elektrisch kontaktierten Schneidklemmteilen (19) gebildet ist.
- Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidklemmanordnung von einer Schneidklemm-Baueinheit (27) bestehend aus in ein Kunststoffteil (26) integrierten Schneidklemmteilen (19) gebildet ist, wobei die Schneidklemm-Baueinheit (27) auf der Leiterplatte (8) mechanisch fixierbar und deren Schneidklemmteile (19) elektrisch an der Leiterplatte (8) kontaktierbar ist.
- Sensor (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffteil (26) ein Spritzgussteil ist, wobei die Schneidklemm-Baueinheit (27) durch Umspritzen der Schneidklemmteile (19) mit dem das Kunststoffteil (26) bildenden Kunststoff hergestellt ist.
- Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Litzenhalterorientierungsclip (13) interne Verrastungsmittel aufweist, mittels derer der Litzenhalterorientierungsclip (13) an der Leiterplatte (8) fixierbar ist.
- Sensor (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die externen Verrastungsmittel von Schnapphaken (18) gebildet sind, welche an Randsegmenten der Leiterplatte (8) einrastbar sind.
- Sensor (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die externen Verrastungsmittel von Raststiften (22) gebildet sind, welche in korrespondierende Bohrungen (23) in der Leiterplatte (8) oder in das Kunststoffteil (26) der Schneidklemm-Baueinheiten (27) einführbar sind.
- Sensor (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die externen Verrastungsmittel von Bohrungen (25) im Litzenhalterorientierungsclip (13) gebildet sind, in welche Raststifte (28) an der Leiterplatte (8) oder am Kunststoffteil (26) der Schneidklemm-Baueinheit (27) einführbar sind.
- Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Litzenhalterorientierungsclip (13) interne Verrastungsmittel aufweist, welche mit Rastmitteln an Schneidklemmteilen (19) der Schneidklemmanordnung verrastbar sind.
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|---|---|---|---|
| EP18164151.5A EP3547456A1 (de) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Sensor |
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| EP18164151.5A EP3547456A1 (de) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Sensor |
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