DE4129983C2 - Verbindungsanordnung zwischen einem mit einer Kontaktbuchse versehenen Anzeigegerät und einer flexiblen Leiterplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktverbindung zwischen einem An­ zeigegerät und einer Leiterplatte, mit einer Kontaktbuchse des Anzeigegerä­ tes für einen an seinem einen Ende einen erweiterten Kopf aufweisenden Kontaktstift, der mit seinem anderen Ende unter Herstellung eines elektri­ schen Kontakts in die Kontaktbuchse eingeführt ist und mit dem erweiterten Kopf auf dem Kontaktbereich der Leiterplatte einen Kontakt zwischen Lei­ terplatte und Kontaktstift herstellend aufliegt, wobei die Leiterplatte von dem Kontaktstift gegen die Rückseite einer zwischen dem Anzeigegerät und der Leiterplatte angeordneten Trägerwand angepreßt ist, die korrespondierend zur Kontaktbuchse mit einer zylindrischen Materialverdickung und einer Durchgangsbohrung versehen ist, durch die der Kontaktstift hindurchgeführt ist.

Eine solche Kontaktverbindung ist aus US-A 5,140,259 bekannt. Dort ist eine Kontaktverbindung dargestellt und beschrieben, bei der auf der Vorderseite einer Trägerplatte ein Anzeigegerät angeordnet ist, das an seiner Rückseite Ausnehmungen mit Kontaktbuchsen aufweist. Auf der dem Anzeigegerät abgewandten Seite der zylindrische Materialverdickungen aufweisenden Trägerplatte ist eine starre Leiterplatte in Anlage. Kontaktschrauben sind durch entsprechende Öffnungen in der starren Leiterplatte sowie Durch­ führöffnungen in den durch Materialverdickung gebildeten zylindrischen Be­ reichen der Trägerplatte hindurchgeführt und in die als Schraubbuchse aus­ gebildete Kontaktbuchse eingeschraubt. Mit ihrem Schraubenkopf liegen die Kontaktschrauben auf Kontaktbereichen der Leiterplatte auf und stellen so einen Kontakt zwischen diesen Kontaktbereichen der Leiterplatte und den Kontaktbuchsen des Anzeigegerätes her. Gleichzeitig dienen die Kontakt­ schrauben zur Befestigung der Anzeigegeräte an der Trägerplatte. Bei der Montage der Anzeigegeräte ist es erforderlich, daß zuerst die Anzeigegeräte exakt nach den Durchgangsbohrungen der Trägerplatte ausgerichtet werden ehe das Einschrauben der Kontaktschrauben erfolgen kann. Derartige Aus­ richtmaßnahmen sind ohne zusätzliche Hilfsmittel nicht möglich und somit sehr aufwendig.

Aus DE-U 19 36 563 ist es bekannt, in Öffnungen einer Trägerplatte Kon­ taktstifte fest anzuordnen, die mit ihren beiden Enden jeweils aus der Trä­ gerplatte herausragen. Nach der einen Seite der Trägerplatte bilden die Kontaktstifte Steckkontakte, auf die elektrische Bauelemente aufsteckbar sind. Die nach der anderen Seite der Trägerplatte hervorstehenden Enden der Steckerstifte sind durch Drahtzüge miteinander verdrahtbar. Hinweise auf eine Kontaktierung eines Anzeigegerätes und auf die Verwendung von flexiblen Leiterplatten sind nicht vorhanden.

Aus US-A 4,576,426 ist es bekannt, Kontaktringe mittels Crimpen an eine flexible Leiterplatte anzucrimpen.

Kreuzspul-Anzeigegeräte, wie auch starre Leiterplatten werden in sehr gro­ ßen Stückzahlen auf weitgehend automatisierten Fertigungsstraßen herge­ stellt. Nur so kann man die Qualitäts- und Preisvorstellungen erfüllen, die von potenten Auftraggebern, wie beispielsweise der Automobilindustrie, mit entsprechendem Nachdruck erhoben werden. Es versteht sich von selbst, daß für eine wirtschaftliche und qualitativ hochstehende Massenproduktion umfangreiche, speziell auf das jeweilige Produkt abgestimmte Fertigungs­ einrichtungen zur Verfügung stehen müssen und daß irgendwelche Ände­ rungen am Produkt mit erheblichen Umstellungskosten verbunden sind.

Auch der Zusammenbau der einzelnen Teile eines Gerätes oder einer Bau­ gruppe ist heute weitgehend automatisiert, so daß häufig nur noch wenige Handgriffe oder Überwachungsmaßnahmen erforderlich sind.

Im vorliegenden Fall sollen die Kreuzspul-Anzeigegeräte, die mit Stecker­ buchsen für die Kontaktstifte einer starren Leiterplatte versehen sind, unver­ ändert bei Geräten verwendet werden, bei denen eine flexible Leiterbahn an der Rückseite einer Gehäusewandung anliegt. Da an derartigen Leiterbah­ nen Steckerstifte nicht ohne weiteres befestigt werden können, hat man schon vorgeschlagen, bei der Herstellung der Gehäusewandung korrespon­ dierend zu den Steckerbuchsen der Kreuzspul-Anzeigegeräte Aufnahme­ buchsen mit Innensechskant anzuformen, in diese Aufnahmebuchsen Stec­ kerstifte mit endseitiger Gewindebohrung einzusetzen und mittels in die Ge­ windebohrungen eingebrachter Schrauben mit Unterlegscheibe und Siche­ rungsring die Leiterplatte zwischen Gehäusewand und Schraubkopf einzu­ klemmen. Auf diese Weise werden gleichzeitig die Steckerstifte in der Ge­ häusewandung befestigt und die Kontakte zur flexiblen Leiterplatte herge­ stellt. Dieses Verfahren ist aber vergleichsweise aufwendig. Sowohl die Steckerstifte mit angeformtem Sechskant und endseitiger Gewindebohrung als auch die darin einzusetzenden Schrauben sind nicht handelsüblich und müssen im Rahmen einer Sonderfertigung hergestellt werden. Auch die Montage ist ziemlich aufwendig und einer Automatisierung nur schwer zu­ gänglich. Nachteilig ist vor allem aber, daß das Material der Gehäusewan­ dung (Kunststoff) im Bereich des verhältnismäßig kleinen Schraubenkopfes einer Quetschspannung unterworfen wird, was unter Betriebsbedingungen im Laufe der Zeit zu einer plastischen Verformung des Materials (Kriechen) führt, wodurch die Verbindung gelockert wird und eine sichere Kontaktierung nicht mehr gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für flexible Leiterplatten geeignete Kontaktverbindung zu schaffen, die mit geringem Aufwand eine automatisierte Montage ermöglicht und eine dauerhafte und sichere Kontaktierung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß entweder dadurch gelöst, daß die Leiterplatte eine flexible Leiterplatte ist, daß der Kontaktstift ein Schraubstift mit einem Schraubkopf ist, dessen als Steckerstift ausgebildetes vorderes Ende in die Kontaktbuchse eingesteckt ist und der mit seinem Gewindebe­ reich in die Durchgangsbohrung eingeschraubt ist oder dadurch, daß die Leiterplatte eine flexible Leiterplatte ist und der Kontaktstift an seinem hinte­ ren Ende einen Schlagkopf aufweist und dessen als Steckerstift ausgebilde­ tes vorderes Ende in die Kontaktbuchse eingesteckt ist, daß in die Leiterplat­ te ein Kontaktring eingecrimpt ist und daß durch den Kontaktring und die Durchgangsbohrung der Kontaktstift derart in die Gehäusewandung einge­ trieben ist, daß der Schlagkopf gegen den Kontaktring gepreßt ist.

Durch die erfindungsgemäßen Lösungen ist es nunmehr möglich, zuerst die Kontaktstifte zusammen mit der flexiblen Leiterplatte an die Trägerplatte zu montieren und anschließend die Anzeigegeräte auf die als Steckerstifte aus­ gebildeten Kontaktstifte aufzustecken und so eine sichere Kontaktgabe zu gewährleisten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens werden in den Unteransprüchen 2 bis 4 bzw. 6 bis 9 beschrieben.

Weitere Einzelheiten werden anhand der in den Fig. 1 und 2 dargestell­ ten Ausführungsbeispiele näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine Steckkontakt-Verbindung im Schnitt,

Fig. 2 zeigt eine Alternative zu Fig. 1.

Das vorgegebene Kreuzspul-Anzeigegerät 1 besitzt einen zentralen Schraubbolzen 18, der zur Befestigung des Kreuzspul-Anzeigegeräts 1 mit­ tels Mutter 19 und Unterlegscheibe 20 an der Gehäusewandung 5 dient. In­ soweit besteht kein Unter­ schied zur Befestigung an einer starren Leiterplatte. Das Kreuzspul-Anzeigegerät 1 weist ferner eine oder mehrere Steckerbuchsen 2 auf, die auf die Kontaktstifte 3 einer starren Leiterplatte abgestimmt sind. Im vorliegenden Fall soll aber eine flexible Leiterplatte 4 verwendet werden, an der mit vertretbarem Aufwand keine Kontaktstifte befestigt werden können.

In der Gehäusewand 5 sind korrespondierend zu den Stecker­ buchsen 2 der Kreuzspul-Anzeigegeräte 1 zylindrische Materialverdickungen 6 mit Durchgangsbohrungen 7 vorgesehen und in die Durchgangsbohrungen 7 Schraubstifte 8 einge­ schraubt, deren vorderes Ende als Steckerstift 9 ausgebil­ det ist und deren hinteres Ende einen Schraubkopf 10 trägt, mit dem die flexible Leiterplatte 4 beim Einschrauben unter Kontaktbildung gegen die Rückseite der Gehäusewandung 5 angepreßt wird. Zwischen Schraubkopf 10 und flexibler Lei­ terplatte 4 ist noch eine Unterlegscheibe 11 und eine Well- oder Federscheibe 12 angeordnet.

Bei der alternativen Lösung gemäß Fig. 2 wird statt eines Schraubstiftes 8 (Fig. 1) ein Kontaktstift 14 verwendet, der in die Durchgangsbohrung 7 der Materialverdickung 6 in der Gehäusewandung 5 eingetrieben werden kann. In die fle­ xible Leiterplatte 4 wird je Kontaktstelle ein Kontaktring 13 eingecrimpt. Das vordere Ende des Kontaktstiftes 14 ist als Steckerstift 3 ausgebildet, während das hintere Ende einen Schlagkopf 15 trägt. Nach dem Einschlagen des Kon­ taktstiftes 14 ist der Kontaktring 13 gegen die Gehäusewan­ dung 5 angepreßt.

Die Durchgangsbohrung 7 weist endseitig nach innen vor­ springenden Wulst 16 auf. Der Kontaktstift 14 hat einen vorderen Abschnitt mit geringerem Durchmesser und einen davon durch einen Rezeß 17 abgesetzten hinteren Abschnitt mit größerem Durchmesser sowie einen Schlagkopf 15 mit noch größerem Durchmesser (alle übrigen Bezugsziffern haben die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1).

Die Verbindungsanordnung macht es möglich, daß die für starre Leiterplatte ausgelegten Kreuzspul-Anzeigegeräte auch in Verbindung mit flexiblen Leiterplatten verwendet werden können, ohne daß an ihnen irgend eine Änderung vor­ genommen werden muß. Erforderlich sind lediglich Material­ verdickungen 6 mit Durchgangsbohrungen 7 in der Gehäusewan­ dung 5, wobei die Durchgangsbohrung 7 entweder für Schraub­ stifte 9 oder für Kontaktstifte 14 auszulegen sind, was im wesentlichen eine Abstimmung des Bohrungsdurchmessers bedeutet, der entweder für ein selbstschneidendes Gewinde oder für einen allein durch Klemmwirkung gehaltenen Kontaktstift 18 auszulegen ist. Schraubstift 9 und Kontaktstift 14 sind zwar Sonderanfertigungen, sie sind aber so einfach gestaltet, daß sie billig zu fertigen sind. Außerdem werden nur noch handelsübliche Unterlegscheiben 11 und Federscheiben 12 sowie bei der Ausführung nach Fig. 2 noch Kontaktringe 13 benötigt die in an sich bekannter Weise in die flexible Leiterplatte eingecrimpt sind.

Claims (9)

1. Kontaktverbindung zwischen einem Anzeigegerät und einer Leiterplatte, mit einer Kontaktbuchse des Anzeigegerätes für einen an seinem einen En­ de einen erweiterten Kopf aufweisenden Kontaktstift, der mit seinem ande­ ren Ende unter Herstellung eines elektrischen Kontakts in die Kontaktbuchse eingeführt ist und mit dem erweiterten Kopf auf dem Kontaktbereich der Lei­ terplatte einen Kontakt zwischen Leiterplatte und Kontaktstift herstellend auf­ liegt, wobei die Leiterplatte von dem Kontaktstift gegen die Rückseite einer zwischen dem Anzeigegerät und der Leiterplatte angeordneten Trägerwand angepreßt ist, die korrespondierend zur Kontaktbuchse mit einer zylindri­ schen Materialverdickung und einer Durchgangsbohrung versehen ist, durch die der Kontaktstift hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte eine flexible Leiterplatte (4) ist, daß der Kontaktstift ein Schraubstift (8) mit einem Schraubkopf (10) ist, dessen als Steckerstift aus­ gebildetes vorderes Ende in die Kontaktbuchse (2) eingesteckt ist und der mit seinem Gewindebereich in die Durchgangsbohrung (7) eingeschraubt ist.

2. Kontaktverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubstift (8) mit einem angerollten selbstschneidenden Blech- oder Kunststoffgewinde versehen ist.

3. Kontaktverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gewindebereich und Schraubkopf (10) ein Bereich mit reduziertem Durchmesser vorgesehen ist.

4. Kontaktverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich mit reduziertem Durchmesser des Schraubstifts eine Unterlegschei­ be (11) und eine Well- oder Federscheibe (12) unverlierbar angeordnet sind.

5. Kontaktverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs l, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte eine flexible Leiterplatte (4) ist und der Kontaktstift an seinem hinteren Ende einen Schlagkopf (15) aufweist und dessen als Stecker­ stift (3) ausgebildetes vorderes Ende in die Kontaktbuchse (2) eingesteckt ist, daß in die Leiterplatte (4) ein Kon­ taktring (13) eingecrimpt ist und daß durch den Kontaktring (13) und die Durchgangsbohrung (7) der Kontaktstift (14) derart in die Gehäusewandung (5) eingetrieben ist, daß der Schlagkopf (15) gegen den Kontaktring (13) gepreßt ist.

6. Kontaktverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Durchgangsbohrung (7) der zylindrischen Mate­ rialverdickung (6) endseitig einen nach innen vorspringenden Wulst (16) aufweist.

7. Kontaktverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kontaktstift (14) einen vorderen Abschnitt mit geringerem Durchmesser und einen davon durch einen Rezeß (17) abgesetzten hinteren Abschnitt mit größerem Durchmesser sowie den Schlagkopf (15) mit noch größerem Durchmesser aufweist.

8. Kontaktverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kontaktring (13) ein dreieckiges oder kreisförmiges Basisteil aufweist, an dem wenigstens zwei nach innen weisende Kontaktzungen und wenigstens zwei nach außen weisende Crimpzungen einstückig angeformt sind.

9. Kontaktverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigsten eine der Crimpzungen in den zugehörigen Kontaktstreifen der Leiterplatte (4) eingecrimpt ist.