Beschreibung
Verbindung elektrischer Leitungen mit elektrischen Kontakten Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung elektrischer Leitungen mit elektrischen Kontakten .
Elektronische Geräte, z.B. Steuergeräte, enthalten in der Regel eine Vielzahl von elektronischen Komponenten, die mit anderen Komponenten außerhalb des Geräts elektrisch verbunden sind. Die elektrischen Verbindungen müssen oft vor Umwelteinflüssen und mechanischen Einflüssen geschützt werden. Beispielsweise im automobilen Getriebe- und Motorbau werden sowohl am als auch im Getriebe oder Motor elektrische Verbindungen eingesetzt, die vor aggressiven Medien, Öl und Spänen geschützt werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung elektrischer Leitungen mit elektrischen Kontakten anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .
Eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung elektrischer Leitungen mit elektrischen Kontakten umfasst eine flexible Leiterplatte, einen Grundträger und eine Abdeckung. Die elektrischen Leitungen sind auf der flexiblen Leiterplatte angeordnet. Die flexible Leiterplatte weist einen Kontaktierungsbereich auf, in dem wenigstens eine elektrische Leitung elektrisch mit wenigstens einem elektrischen Kontakt verbunden ist . Die elektrischen Kontakte sind auf dem Grundträger angeordnet. Die flexible Leiterplatte ist zwischen dem
Grundträger und der Abdeckung angeordnet, wobei der Grundträger
und die Abdeckung ein dichtes Gehäuse des Kontaktierungsbereichs bilden .
Durch das von dem Grundträger und der Abdeckung gebildete Gehäuse wird der Kontaktierungsbereich, in dem die elektrischen Leitungen der flexiblen Leiterplatte mit den elektrischen Kontakten verbunden sind, vor der Umgebung, beispielsweise vor aggressiven Medien, Öl oder Spänen abgeschirmt. Dadurch werden die elektrischen Verbindungen der elektrischen Leitungen mit den elektrischen Kontakten vor schädigenden Umgebungseinflüssen vorteilhaft geschützt, so dass diese Verbindungen beispielsweise auch in Getrieben oder Motoren von Fahrzeugen eingesetzt werden können . Die Anordnung der elektrischen Leitungen auf einer flexiblen Leiterplatte, vorzugsweise in Form von Leiterbahnen, ermöglicht durch die Flexibilität der Leiterplatte räumliche Toleranzen auszugleichen, die herstellungsbedingt oder durch Spannungen oder Temperaturänderungen zwischen den elektrischen Leitungen bzw. der Leiterplatte und den elektrischen Kontakten, dem Grundträger und/oder der Abdeckung auftreten können. Durch diesen Toleranzausgleich werden vorteilhaft Kräfte und Spannungen vermieden, die auf die elektrischen Verbindungen zwischen den elektrischen Leitungen und elektrischen Kontakten wirken und die Stabilität dieser Verbindungen gefährden können.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die flexible Leiterplatte einen Verbindungsbereich aufweist, der stoff¬ schlüssig mit dem Grundträger und der Abdeckung verbunden ist und den Kontaktierungsbereich umgibt. Dadurch wird die flexible
Leiterplatte zwischen dem Grundträger und der Abdeckung fixiert, ohne den Kontaktierungsbereich selbst fest mit dem Grundträger oder der Abdeckung zu verbinden, so dass der Kontaktierungsbereich weiterhin in dem von dem Grundträger und der Abdeckung gebildeten Gehäuse flexibel bleibt und zu dem oben genannten Toleranzausgleich beiträgt.
Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird der Verbindungsbereich vorzugsweise jeweils durch Lamination oder Verklebung oder Verschweißung stoffschlüssig mit dem Grundträger und der Abdeckung verbunden. Dies ermöglicht vorteilhaft eine dichte Verbindung der flexiblen Leiterplatte mit dem Grundträger und der Abdeckung, so dass das Innere des von dem Grundträger und der Abdeckung gebildeten Gehäuses gegen die Umgebung abgeschirmt ist . Ferner weist die flexible Leiterplatte vorzugsweise eine schlitzartige Öffnung auf, die von dem Verbindungsbereich umgeben ist. Durch eine derartige Öffnung wird die Flexibilität der Leiterplatte erhöht und damit der oben genannte Tole¬ ranzausgleich weiter verbessert.
Die schlitzartige Öffnung ist dabei vorzugsweise außerhalb des Kontaktierungsbereiches angeordnet. Dadurch ist die schlitz¬ artige Öffnung zwischen dem Kontaktierungsbereich und dem Verbindungsbereich angeordnet und ermöglicht Verschiebungen des Kontaktierungsbereichs gegenüber dem Verbindungsbereich und damit innerhalb des von dem Grundträger und der Abdeckung gebildeten Gehäuses, die den Toleranzausgleich weiter verbessern . Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die elektrischen Kontakte als metallische Anschlussstifte (so genannte Pins) oder als ein Stanzgitter ausgebildet sind. Dies ermöglicht vorteilhaft, bewährte Techniken zur elektrischen Verbindung der elektrischen Leitungen der flexiblen Leiter- platte, insbesondere von Leiterbahnen, mit den elektrischen Kontakten zu verwenden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Abdeckung aus einem Kunststoff, einem Stahl, einem Metall, einer Metalllegierung oder einer Folie gefertigt ist. Die Wahl des Materials wird dabei den jeweiligen Anforderungen angepasst, die von der Umgebung gestellt werden, in der die Verbindungsvorrichtung eingesetzt werden soll.
Der Grundträger ist vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt. Dies erleichtert vorteilhaft die Anordnung der elektrischen Kontakte auf dem Grundträger.
Vorzugsweise wird wenigstens eine elektrische Leitung mit wenigstens einem elektrischen Kontakt durch Löten, Kleben, Schweißen und/oder Einpressen verbunden, da dies vorteilhaft stabile elektrische Verbindungen zwischen elektrischen Lei- tungen und elektrischen Kontakten ermöglicht.
Vorzugsweise weist die flexible Leiterplatte ferner einen Außenbereich auf, der außerhalb des durch den Grundträger und die Abdeckung gebildeten Gehäuses des Kontaktierungsbereichs an- geordnet ist und mittels dessen wenigstens eine elektrische Leitung aus diesem Gehäuse herausgeführt ist. Dadurch können elektrische Leitungen und elektrische Kontakte der Verbin¬ dungsvorrichtung vorteilhaft von außen, d.h. bei geschlossenem Gehäuse, elektrisch kontaktiert werden.
Die flexible Leiterplatte kann ferner eine elektronische Schaltung tragen. Dadurch kann die Funktionalität der flexiblen Leiterplatte und der Verbindungsvorrichtung vorteilhaft erweitert und der jeweiligen Anwendung angepasst werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Verbindungsvorrichtung 1 zur elektrischen Verbindung elektrischer Leitungen mit elektrischen Kontakten 2. Die Verbindungsvorrichtung 1 umfasst eine flexible Leiterplatte 3, einen
Grundträger 4 und eine Abdeckung 5.
Der Grundträger 4 ist als ein im Wesentlichen zylinderförmiger Sockel ausgebildet und beispielsweise aus einem Kunststoff gefertigt. Eine der flexiblen Leiterplatte 3 zugewandte
Deckfläche der Oberfläche des Grundträgers 4 weist mittig eine kreisförmige Vertiefung 6 auf, auf der die elektrischen Kon-
takte 2 angeordnet sind. Im in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Kontakte 2 als metal¬ lische Anschlussstifte (so genannte Pins) ausgebildet. Al¬ ternativ können die elektrischen Kontakte 2 durch ein Stanz- gitter realisiert sein.
Die Abdeckung 5 ist im in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel hutförmig ausgebildet und weist einen
Hutkrempenabschnitt 7 auf, dessen Unterseite der flexiblen Leiterplatte 3 zugewandt ist. Die Abdeckung 5 ist beispielsweise aus einem Kunststoff, einem Stahl, einem Metall oder einer Metalllegierung gefertigt. Alternativ kann die Abdeckung 5 auch als eine Folie ausgebildet sein. Die flexible Leiterplatte 3 trägt die in der Figur nicht näher dargestellten elektrischen Leitungen in Form von Leiterbahnen. Die flexible Leiterplatte 3 weist einen zwischen dem Grund¬ träger 4 und der Abdeckung 5 angeordneten Innenbereich 8, der im Wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildet ist, und einen Außenbereich 9, der sich an den Innenbereich 8 anschließt, auf.
Der Innenbereich 8 der flexiblen Leiterplatte 3 weist einen kreisringförmigen Verbindungsbereich 10 auf, der auf einer Seite Stoffschlüssig mit einem die Vertiefung 6 umgebenden Randbereich der Deckfläche des Grundträgers 4 und auf der anderen Seite
Stoffschlüssig mit der Unterseite des Hutkrempenabschnitts 7 der Abdeckung 5 verbunden ist . Die Stoffschlüssigen Verbindungen des Verbindungsbereichs 10 mit dem Grundträger 4 und der Abdeckung 5 werden dabei jeweils beispielsweise durch Lamination, Verklebung oder Verschweißung hergestellt.
Der Verbindungsbereich 10 der flexiblen Leiterplatte 3 umgibt einen Kontaktierungsbereich 11, in dem elektrische Leitungen der flexiblen Leiterplatte 3 elektrisch mit elektrischen Kontak- ten 2 verbunden sind, wobei eine Verbindung einer elektrischen Leitung mit einem elektrischen Kontakt 2 vorzugsweise durch Löten hergestellt wird.
Zwischen dem Verbindungsbereich 10 und dem Kontaktierungsbe- reich 11 weist die flexible Leiterplatte 3 eine schlitzartige Öffnung 12 auf, die den Kontaktierungsbereich 11 sichelartig umgibt .
Der Grundträger 4 und die Abdeckung 5 bilden ein dichtes Gehäuse für den Kontaktierungsbereich 11 der flexiblen Leiterplatte 3. Der Außenbereich 9 der flexiblen Leiterplatte 3 befindet sich außerhalb dieses Gehäuses und führt elektrische Leitungen aus dem Gehäuse heraus.
Die flexible Leiterplatte 3 kann neben den elektrischen Lei¬ tungen auch Bauelemente einer elektronischen Schaltung tragen. Die Verbindungsvorrichtung 1 kann, beispielsweise durch Kleben, Laminieren oder Laserschweißen, mit anderen Komponenten verbunden werden.
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Bezugs zeichenliste
1 Verbindungs orrichtung
2 elektrischer Kontakt
3 flexible Leiterplatte
4 Grundträger
5 Abdeckung
6 Vertiefung
7 Hutkrempenabschnitt
8 Innenbereich
9 Außenbereich
10 Verbindungsbereich
11 Kontaktierungsbereich
12 Öffnung