EP0849120B1 - Elektrischer Verbinder, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

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EP0849120B1
EP0849120B1 EP97117593A EP97117593A EP0849120B1 EP 0849120 B1 EP0849120 B1 EP 0849120B1 EP 97117593 A EP97117593 A EP 97117593A EP 97117593 A EP97117593 A EP 97117593A EP 0849120 B1 EP0849120 B1 EP 0849120B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
conductor
contact pin
electrical
strain relief
flexible foil
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97117593A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0849120A1 (de
Inventor
Helmut Zischka
Uwe Schwarz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Molex LLC
Original Assignee
Molex LLC
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Filing date
Publication date
Application filed by Molex LLC filed Critical Molex LLC
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Application granted granted Critical
Publication of EP0849120B1 publication Critical patent/EP0849120B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/65—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures characterised by the terminal
    • H01R12/67—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures characterised by the terminal insulation penetrating terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/77—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/771—Details
    • H01R12/772—Strain relieving means

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector according to the preamble of claim 1, and to a method for producing an electrical connection according to the preamble of claim 15.
  • FR 1548650 shows a connector for a conductive layer disposed in an insulation according to the preamble of claims 1 and 15, respectively.
  • the invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages described above and to provide a low-cost, easy-to-connect electrical connector and a corresponding method for producing an electrical connection. It should also be made with minimal installation effort a high quality and durable electrical connection.
  • soldering connections can generally be dispensed with.
  • the installation of the contact pin can in principle take place in an area which is completely free of the flexible film or is coated, for example, on the back of the conductor with the film.
  • partial regions of the front contact surface of the conductor can also be coated with foil as long as at least exposed windows of the conductor remain in contact with the contact pin.
  • the contact pin penetrates the electrical conductor or the electrical conductor and a portion of the flexible film such that a substantially defined bending of the conductor and / or the flexible film is generated, predefined bending moments can be generated with these associated restoring forces which are at least partially within the elastic bending region of the conductor and / or the film are.
  • registered in the film vibrations or shocks can be absorbed elastically, without causing a break in the conductive connection.
  • an advantage is a device for mechanically holding the conductor or the film together with the conductor through which the conductor is mechanically held in the receptacle at a substantially annular area when driving the contact pin. Does this means for holding a lateral shoulder, which is pressed so when pressing the contact pin down and to the side that comes between the electrical conductor and the receptacle to a press fit, vibration forces in the axial direction can be completely absorbed. Moreover, at the same time a closed volume can be created within the interference fit, which permanently excludes the occurrence of moisture or dirt and subsequent corrosion at the site of electrical contact.
  • the contact pin is pressed during assembly by an associated opening or thinning in the film such that it sits in the assembled state in a funnel-shaped flared opening or opened thinning of the film. If, however, the contact pin is formed conically or pointedly ending, it can be driven in an alternative embodiment according to the invention by any area of the elastic film with electrical conductor embedded therein, so that both the film and the conductor are pierced and similar the corresponding dimensioning of the diameter of the contact pin generates the desired defined force relationships between the electrical conductor and the contact pin.
  • a second means for strain relief is further provided, which is preferably arranged displaceably in the same direction as the contact pin, said second means for strain relief generates a defined bending of the flexible film, in a particularly preferred embodiment a Deflection by 90 degrees causes. As a result, in the plane of the film extending vibrations or pulses are almost no longer transmitted to the angled contacted end.
  • connection of the film L-shaped so that the kink between the legs of the L leads to a further reduction in the transmission of mechanical forces.
  • a preassembled position is assigned to both the contact pin and the second device for strain relief, in which they are held by snapping or static friction and from which both can be brought in a common direction in its mounted position.
  • it has proven particularly useful to hold the contact pin in an associated channel within the dielectric housing of the connector and a locking element on the rider of the second strain relief, which provides a resistance against accidental closure in its pre-assembled position.
  • the electrical connector has a lateral transport support which is releasable by a displacement of its housing, all assembly steps, namely removal of the connector from its mounting bracket, making electrical contact with encapsulation of the resulting contact area, mechanical holding, closing a first and a second Strain relief, attaching the electrical connector at its final mounting location and making an electrical connection from the connector to a printed circuit board in a single step are performed.
  • the electrical contact between the connector and printed circuit board or associated fitting can be made by driving the contact pins into plated-through holes in the printed circuit board or fitting.
  • FIG. 1 in which the connector according to the invention denoted as a whole by 1 can be seen obliquely from above in a perspective view.
  • the preferably produced by injection molding dielectric housing 2 has two substantially cylindrical channels 3, 4 for receiving a respective contact pin 5 on.
  • the channels 3, 4 comprise at least one region of defined diameter, within which the contact pin 5 is held with defined static friction.
  • the dielectric housing 2 forms guide channels 6, 7 which are open to the side and can be held in an associated transport holder with defined static friction or latching, so as to form a transport holder for the connector 1.
  • the Transport bracket can be solved by a shift in the direction shown by the arrow A in Fig. 4 direction of displacement of the contact pin 5.
  • holding devices 8, 9, 10, 11 for fixing the position and daurerhaften securing the connector to a board, not shown in the figures or recording, which has the holding means 8, 9, 10, 11 associated openings.
  • the longitudinal axes of the holding devices 8, 9, 10, 11 also extend in the direction indicated by the arrow A displacement direction, wherein the housing distal end of the holding means 8 and 10 carries locking means which can establish a latching connection with the board, not shown, or associated receptacle. This locking is made by inserting the connector 1 in the direction indicated by the arrow A in the associated openings or recordings.
  • holding devices are shown in the figures 1, 2 and 3 only at the ends of the longitudinal sides, it is within the scope of the invention in embodiments having a large number of contact pins 5, in the middle or at several points of the housing 2 holding devices for Keep the connector 1 provided.
  • FIGS. 2 and 3 show further embodiments according to the invention which are intended to accommodate respectively 12 or 18 contact pins 5 in their channels 3, 4.
  • a recess 12 which is used either for stabilization or centering of the housing 2 in a transport receptacle, which is not shown in the figures, or for a tool for pushing out the housing 2 from the transport bracket in its final fastened position can be used.
  • both optical and also mechanical and / or electrical detection of the position of the flexible film 14 on the stop 18 are made.
  • this press fit can provide sealing and encapsulating function.
  • the film 14 When driving the contact pin 5, the film 14 is then at the lower side of the annular shoulder 20, which has a defined rounding, so as to produce a predefined, respectively adapted to the flexible film 14 and the electrical conductor 15 deformation. Furthermore, this can on the one hand avoids cracks and bending breaks and on the other hand, a defined elastic deflection can be generated, the restoring forces within the contact area 21 ensures a safe investment of the electrical conductor 15 on the contact pin 5.
  • the lower end of the channel 3 has a constriction 22, which ensures a tight or sealing contact with the contact pin 5, so that the contact region 21 is sealed substantially hermetically to the outside.
  • the tab 23 has a contact pin 5 facing, in cross-section T-shaped region which is arranged longitudinally displaceable in a likewise T-shaped recess of the housing 2 in the direction of arrow A.
  • the flexible film 14 is deflected with the conductors 15 disposed therein by substantially 90 degrees, with vibrations or shocks within the film 14 and the conductor 15 is practically no longer in the interior of the housing 2 are transmitted.
  • the flexible film 14 with the conductor 15 arranged therein can have an L-shaped section which, due to its deflection by 90 degrees, again significantly reduces the transmission of vibrations or shocks.
  • the contact pin 5 In the mounted position shown in Fig. 8, the contact pin 5 is moved out of the housing 2 downwardly protruding, so that a not shown in the figures board with arranged through-contacted openings can be penetrated by the contact pin 5 with a narrow radial contact.
  • a solder connection to the contact pin 5 can be produced as a result, or radial elastic restoring forces of the plated-through opening can already provide a secure electrical contact.
  • Vertical forces or vibrations running perpendicularly to the longitudinal axis of the contact pin 5 can be securely absorbed in the mounted position by the holding devices 8, 9, 10, 11 of the housing 2.
  • the assembly of the connector 1 to the flexible film 14 with the conductor 15 arranged therein can be done either step by step or a single step
  • the static friction of the pin 5 within the channel 3 and the forces occurring during the passage of the contact pin 5 through the film 14 and the conductor 15 can be adjusted so that the housing 2 under the action of a in the direction of Arrow A down passing assembly tool remains in its transport bracket until the pins 5 abut the opening 17 or the thinned area 19, thus fixing the film 14 with the conductor 15 within the receptacle 16, after which the housing 2 from the transport bracket down is shifted out so that the holding devices 8, 9, 10, 11 pass through openings of a board or in an associated recording, wherein the holding means 9, 11 with their conical areas lead to a self-centering adjustment.
  • a connector which has already been prefabricated with the flexible film can also be pushed out of the transport holder and inserted into the circuit board.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
  • Elektrische Verbinder werden insbesondere auf dem Kraftfahrzeugsektor immer vielfältiger zum Herstellen elektrischer Verbindungen zwischen den verschiedenen Funktionseinheiten verwendet. Mit zunehmender Ausbreitung der Elektronik im Kraftfahrzeug steigt der Bedarf an zuverlässigen elektrischen Verbindungswegen, um die verschiedenen Baugruppen dauerhaft und sicher miteinander zu verbinden. Jedoch treten in der rauhen Einsatzumgebung diverse Störeinflüsse auf, wie sie beispielsweise in hohen Temperaturschwankungen, starken Vibrationen, Staub- oder Schmutzbelastung, Kondensationsfeuchte und in Folge auftretender Korrosion bestehen können.
  • Die FR 1548650 zeigt beispielsweise einen Verbinder für eine in einer Isolation angeordnete leitende Schicht, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beziehungsweise 15.
  • Mit zunehmender Konkurrenz auf dem Kraftfahrzeugmarkt entsteht zunehmender Druck auf die Fertigungskosten, wobei deren Senkung keine Einbußen der Qualität oder der dauerhaften Haltbarkeit mit sich bringen darf. Es wurde folglich stetig versucht, weitere Verbesserungen auf dem Gebiet der elektrischen Leitungsführung sowie Kontaktierung zu erreichen. Der Übergang von einzeln verlegten Leitungen oder konfektionierten Leitungsbündeln zu Folienleitern, die auch als Flex Foils bezeichnet werden, brachte, insbesondere im Bereich der Anzeigeninstrumente und Armaturen von Kraftfahrzeugen deutliche Fortschritte. Derartige flexible Folien, in welchen in der Regel mehrere elektrische Leiter flächig angeordnet sind, sind zum einen vibrationsunanfällig und zum anderen auch unter schwierigsten Verhältnissen durch deren Biegemöglichkeiten sowie freie Gestaltbarkeit der Leiteranordnung einsetzbar. Darüberhinaus lassen sich Kontaktfelder dimensionieren, die kongruent zu entsprechenden Anschlüssen an den Armaturen oder bedruckten Leiterplatten ausgebildet sind. Jedoch sind für diese Leiter herkömmliche Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zeitaufwendig und kostenintensiv. In der Regel wurden die Kontaktflächen der Flex Foils durch Löten sowohl elektrisch als auch mechanisch verbunden. Besonders abträglich ist hierbei, daß in Lötverbindungen eingeführte Vibrationskräfte dazu neigen, diese aufzubrechen oder sich in feinsten Rißbildungen Feuchte niederschlägt, die zu Korrosionskeimen führen kann.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu vermeiden und einen kostengünstigen, einfach zu verbindenden elektrischen Verbinder sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung bereitzustellen. Es soll ferner mit geringstem Montageaufwand eine qualitativ hochwertige und dauerhafte elektrische Verbindung hergestellt werden.
  • Diese Aufgabe wird auf überraschende einfache Weise durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 15 gelöst.
  • Wird durch zumindest einen Kontaktstift für das Herstellen eines elektrischen Kontakts zu wenigstens einem Leiter eine Kraft ausgeübt, die sowohl eine mechanische Anlage des Leiters am Kontaktstift als auch die Bereitstellung eines elektrischen Kontakts gewährt, kann hierdurch auf Lötverbindungen generell verzichtet werden. Die Anlage des Kontaktstiftes kann prinzipiell in einem Bereich stattfinden, welcher vollkommen frei von der flexiblen Folie ist oder der beispielsweise auf der Rückseite des Leiters mit der Folie beschichtet ist. Weiterhin können auch Teilbereiche der vorderen Kontaktfläche des Leiters mit Folie beschichtet sein, solange zumindest freiliegende Fenster des Leiters für eine Berührung mit dem Kontaktstift verbleiben.
  • Durchsetzt der Kontaktstift den elektrischen Leiter oder den elektrischen Leiter und einen Abschnitt der flexiblen Folie derart, daß eine im wesentlichen definierte Verbiegung des Leiters und/oder der flexiblen Folie erzeugt wird, können vordefinierte Biegemomente mit diesen zugeordneten Rückstellkräften erzeugt werden, die zumindest teilweise innerhalb des elastischen Biegebereichs des Leiters und/oder der Folie liegen. Hierdurch können in die Folie eingetragene Vibrationen oder Stöße elastisch abgefangen werden, ohne daß es zu einer Unterbrechung der leitenden Verbindung kommt. Gerade im Bereich der digitalen Signalübertragung, wo im Nanosekundenbereich liegende Signalflanken zur Erfassung von Signalinhalten benutzt werden, ist eine zeitlich wirklich ununterbrochene Verbindung von großem Vorteil.
  • Wird bei montiertem Kontaktstift der Leiter oder der Leiter zusammen mit der flexiblen Folie sowohl am Kontaktstift als auch an einer Ringschulter des dielektrischen Gehäuses des Verbinders angelegt, kann durch eine vordefinierte Verrundung der Ringschulter ein Knicken sicher vermieden sowie ein weicher Auslauf einer vorzugsweise trichterförmigen Verbiegung des Leiters sowie der flexiblen Folie geschaffen werden. Eine trichterförmige Verbiegung ist von großem Vorteil, da zunächst elastische Rückstellkräfte in jeder Richtung der Ebene der Folie bereitgestellt werden und darüberhinaus ein Verschieben in achsialer Richtung zunächst elastisch durch eine Aufweitung des Trichterwinkels und in Folge durch ein unschädliches Verschieben des Leiters relativ zum Kontaktstift abgefangen werden kann.
  • Von Vorteil ist jedoch eine Einrichtung zum mechanischen Halten des Leiters oder der Folie zusammen mit dem Leiter, durch welche beim Eintreiben des Kontaktstiftes der Leiter an einem im wesentlichen ringförmigen Bereich mechanisch in der Aufnahme gehalten wird. Umfaßt diese Einrichtung zum Halten eine seitliche Schulter, die beim Eindrücken des Kontaktstiftes so nach unten und zur Seite gedrückt wird, daß es zwischen dem elektrischen Leiter und der Aufnahme zu einem Preßsitz kommt, können auch Vibrationskräfte in achsialer Richtung vollständig abgefangen werden. Darüberhinaus kann gleichzeitig innerhalb des Preßsitzes ein abgeschlossenes Volumen geschaffen werden, welches ein Eintreten von Feuchte oder Schmutz sowie nachfolgende Korrosion am Ort des elektrischen Kontaktes dauerhaft ausschließt.
  • In bevorzugter Weise wird zwar der Kontaktstift bei der Montage durch eine diesem zugeordnete Öffnung oder Ausdünnung in der Folie derart gepreßt, daß dieser im montierten Zustand in einer trichterförmigen aufgeweiteten Öffnung oder geöffneten Ausdünnung der Folie sitzt. Wird jedoch der Kontaktstift konisch oder spitz endend ausgebildet, kann dieser, ähnlich wie bei Schneidklemmen, in alternativer erfindungsgemäßer Ausgestaltung auch durch einen beliebigen Bereich der elastischen Folie mit darin eingebettetem elektrischen Leiter so getrieben werden, daß sowohl die Folie als auch der Leiter durchstoßen werden und die entsprechende Dimensionierung des Durchmessers des Kontaktstiftes die erwünschten definierten Kraftverhältnisse zwischen elektrischem Leiter und Kontaktstift erzeugt.
  • Vorteilhaft ist weiterhin eine zweite Einrichtung zur Zugentlastung vorgesehen, welche vorzugsweise in der gleichen Richtung wie der Kontaktstift verschieblich angeordnet ist, wobei diese zweite Einrichtung zur Zugentlastung eine definierte Verbiegung der flexiblen Folie erzeugt, die in besonders bevorzugter Ausgestaltung eine Umlenkung um 90 Grad bewirkt. Hierdurch werden in der Ebene der Folie verlaufende Vibrationen oder Impulse nahezu nicht mehr auf deren abgewinkeltes kontaktiertes Ende übertragen.
  • Es liegt darüberhinaus im Rahmen der Erfindung, den Anschluß der Folie L-förmig zu gestalten, so daß der Knick zwischen den Schenkeln des L zu einer weiteren Senkung der Übertragung von mechanischen Kräften führt.
  • In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist sowohl dem Kontaktstift als auch der zweiten Einrichtung zur Zugentlastung eine vormontierte Stellung zugeordnet, in welcher diese durch Einrasten oder Haftreibung gehalten sind und aus welcher beide in einer gemeinsamen Richtung in deren montierte Stellung bringbar sind. Besonders bewährt hat sich hierzu eine haftschlüssige Halterung des Kontaktstiftes in einem diesem zugeordneten Kanal innerhalb des dielektrischen Gehäuses des Verbinders sowie ein Rastelement am Reiter der zweiten Zugentlastung, welches in seiner vormontierten Stellung einen Widerstand gegen ungewolltes Verschließen bereitstellt.
  • Eine weitere äußerst erwünschte Vereinfachung der Montage des elektrischen Verbinders ergibt sich dadurch, daß dieser Haltereinrichtungen zur Lagefixierung und dauerhaften Sicherung des Verbinders an einer zugeordneten Platine aufweist, wobei die Haltereinrichtungen an der Unterseite des Gehäuses des Verbinders mit deren Längsachse in Verschieberichtung des Kontaktstiftes hervorragen und deren gehäuseferne Endenrastmittel tragen, welche eine Rastverbindung zu einer Platine oder einer zugeordneten Aufnahme herstellen können. Hierdurch wird es möglich, den Verbinder mit einem einfachen Druck an seiner gewünschten Montagestelle anzubringen.
  • Weisen die gehäusefernen Enden der Halteeinrichtungen des Verbinders konische Bereiche auf, kommt es hierbei zu einer selbstzentrierenden Wirkung, welches sowohl die Automatisierung als auch die Fertigungssicherheit verbessert.
  • Weist der elektrische Verbinder darüberhinaus eine seitliche Transporthalterung auf, die durch eine Verschiebung seines Gehäuses lösbar ist, können sämtliche Montageschritte, nämlich Entnehmen des Verbinders aus seiner Montagehalterung, Herstellen eines elektrischen Kontaktes unter Einkapselung des entstandenen Kontaktbereichs, mechanisches Haltern, Schließen einer ersten und einer zweiten Zugentlastung, Anbringen des elektrischen Verbinders an seinem endgültigen Montageort sowie Herstellen einer elektrischen Verbindung vom Verbinder zu einer gedruckten Leiterplatte in einem einzigen Arbeitsschritt durchgeführt werden. Der elektrische Kontakt zwischen Verbinder und Leiterplatte oder zugeordneten Armatur kann dabei durch Eintreiben der Kontaktstifte in durchkontaktierte Öffnungen der bedruckten Leiterplatte oder Armatur hergestellt werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben:
    Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht einer ersten erfindungsgemäßen Auführungsform des elektrischen Verbinders,
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform des elektrischen Verbinders,
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform des elektrischen Verbinders,
    Fig. 4
    einen Querschnitt im Bereich des Kontaktstiftes in dielektrischem Gehäuse verlaufend mit jeweils in vormontierter Stellung angeordnetem Kontaktstift und Reiter der zweiten Zugentlastung,
    Fig. 5
    einen Querschnitt gemäß Fig. 4, bei welchem die erste Zugentlastung in deren montierten bzw. zugentlastenden Zustand verbracht und anfänglicher elektrischer Kontakte zwischen dem Kontaktstift und dem Leiter hergestellt ist,
    Fig. 6
    einen Querschnitt gemäß Fig. 4, bei welchem der Kontaktstift vollständig durch den elektrischen Leiter hindurchgetreten und elektrischer Kontakt zum Leiter hergestellt ist,
    Fig. 7
    eine Querschnittsansicht in einer zu Fig. 4 parallel versetzten Ebene außerhalb des Kanals für den Kontaktstift,
    Fig. 8
    eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders mit geschlossener zweiter Zugentlastung.
  • Zum besseren Verständnis sind bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung gleiche oder ähnliche Bestandteile mit den selben Bezugszeichen bezeichnet.
  • Nachfolgend wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in welcher der im Ganzen mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße Verbinder in einer perspektivischen Darstellung schräg von oben zu sehen ist. Das vorzugsweise durch Spritzgießen hergestellte dielektrische Gehäuse 2 weist zwei im wesentlichen zylinderförmige Kanäle 3, 4 zur Aufnahme jeweils eines Kontaktstiftes 5 auf. Die Kanäle 3, 4 umfassen zumindest einen Bereich mit definiertem Durchmesser, innerhalb welchem der Kontaktstift 5 mit definierter Haftreibung gehalten ist.
  • An den Enden seiner beiden Längsseiten bildet das dielektrische Gehäuse 2 zur Seite hin geöffnete Führungskanäle 6, 7 aus, die in einer zugeordneten Transporthalterung mit definierter Haftreibung oder einrastend gehalten werden können, um derart eine Transporthalterung für den Verbinder 1 zu bilden. Die Transporthalterung kann durch eine Verschiebung in der durch den Pfeil A in Fig. 4 dargestellten Verschieberichtung des Kontaktstiftes 5 gelöst werden.
  • Unterhalb des Gehäuses 2 erstrecken sich Halteeinrichtungen 8, 9, 10, 11 zur Lagefixierung und daurerhaften Sicherung des Verbinders an einer in den Figuren nicht dargestellten Platine oder Aufnahme, die den Halteeinrichtungen 8, 9, 10, 11 zugeordnete Öffnungen aufweist. Die Längsachsen der Halteeinrichtungen 8, 9, 10, 11 erstrecken sich ebenfalls in der mit dem Pfeil A bezeichneten Verschieberichtung, wobei das gehäuseferne Ende der Halteeinrichtungen 8 und 10 Rastmittel trägt, die eine verrastende Verbindung mit der nicht dargestellten Platine oder zugeordneten Aufnahme herstellen können. Diese Verrastung wird durch ein Einstecken des Verbinders 1 in der mit dem Pfeil A bezeichneten Richtung in die zugeordneten öffnungen oder Aufnahmen hergestellt.
  • Obwohl in den Figuren 1, 2 und 3 nur an den Enden der Längsseiten Halteeinrichtungen dargestellt sind, liegt es im Rahmen der Erfindung bei Ausführungsformen, die eine große Anzahl von Kontaktstiften 5 aufweisen, auch in der Mitte oder an mehreren Stellen des Gehäuses 2 Halteeinrichtungen zum Halten des Verbinders 1 vorzusehen.
  • Den Figuren 2 und 3 sind weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen zu entnehmen, die jeweils 12 oder 18 Kontaktstifte 5 in deren Kanälen 3, 4 beherbergen sollen.
  • An der Vorderseite des Gehäuses 2 befindet sich eine Einsenkung 12, die entweder zur Stabilisierung oder Zentrierung des Gehäuses 2 in einer Transportaufnahme, die in den Figuren nicht dargestellt ist, dient oder auch für ein Werkzeug zum Herausschieben des Gehäuses 2 aus der Transporthalterung in seine endgültige befestigte Stellung verwendet werden kann.
  • Ferner kann durch die Einsenkung 12, die ein Stück der Aufnahme 16 freilegt eine sowohl optische als auch mechanisch und/oder elektrische Erfassung der Lage der flexiblen Folie 14 am Anschlag 18 vorgenommen werden.
  • Nachfolgend wird auf die Figuren 4 bis 6 Bezug genommen, in welchen der Vorgang des Herstellens eines elektrischen Kontaktes sowie des Schließens der ersten Zugentlastung 13 mit nachfolgender Einkapselung des Kontaktbereiches 14 dargestellt ist. Beim Herunterdrücken des Kontaktstiftes 5 in der Richtung des Pfeils A trifft dieser mit seinem unteren konischen oder spitzen Ende auf die erste Zugentlastung 13, welche als ringförmig umlaufende Schulter ausgebildet ist, welche die lichte Weite des Kanals 3 verengt. Die flexible Folie 14 mit dem darin angeordneten elektrischen Leiter 15 ist in die schlitzförmige Aufnahme 16 derart eingesetzt, daß eine Öffnung 17 im Leiter 15 und der Folie 14 konzentrisch unter dem Kanal 3 angeordnet ist.
  • Diese Anordnung kann auf einfache Weise durch entsprechende Ausgestaltung der flexiblen Folie erreicht werden, wobei die Folie dann sowohl an einem stirnseitigen Anschlag 18 anliegt als auch durch seitliche, in den Figuren nicht dargestellte Berandungen der schlitzförmigen Aufnahme 16 zentriert ist.
  • Wie in Fig. 5 dargestellt weitet der nach unten tretende Kontaktstift 5 die ringförmige erste Zugentlastung 13 nach unten und zur Seite derart auf, daß die flexible Folie 14 mit dem darin befindlichen Leiter 15 auf der unteren Seite der schlitzförmigen Aufnahme 16 angepreßt wird, wodurch ein fester mechanischer Halt zwischen der flexiblen Folie 14 und der Aufnahme 16 des Gehäuses 2 erzeugt wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dieser Preßsitz dichtende und einkapselnde Funktion bereitstellen.
  • Beim weiteren nach unten Treiben des Kontaktstiftes 5 kann dieser mit seinem unteren konischen Ende in die Öffnung 17 der flexiblen Folie 14 und des elektrischen Leiters 15 derart eintreten, daß es zu der in Fig. 6 dargestellten trichterförmigen Deformation der Folie 14 sowie des elektrischen Leiters 15 kommt.
  • Beim Eintreiben des Kontaktstiftes 5 liegt die Folie 14 dann an deren unteren Seite an der Ringschulter 20 an, die eine definierte Verrundung aufweist, um so eine vordefinierte, jeweils an die flexible Folie 14 sowie den elektrischen Leiter 15 angepaßte Deformation zu erzeugen. Ferner können hierdurch zum einen Rißbildungen und Biegebrüche vermieden und kann zum anderen eine definierte elastische Verbiegung erzeugt werden, deren Rückstellkräfte innerhalb des Kontaktbereiches 21 eine stets sichere Anlage des elektrischen Leiters 15 am Kontaktstift 5 gewährleistet.
  • Es liegt darüberhinaus im Rahmen der Erfindung, anstelle der Öffnung 17 einen verdünnten Bereich 19 ohne Öffnung 17 mit einem spitz zulaufenden Kontaktstift 5 zu verwenden, der mit seinem spitzen unteren Ende sich selbst eine Öffnung in die Folie 14 und den Leiter 15 schneidet. Die Wahl des Durchmessers des Kontaktstiftes 5, sowie der Dicke der Folie 14 und des Leiters 15 können hierbei derart aufeinander abgestimmt werden, daß der sich ergebende Kontaktbereich 21 die erwünschte stets sichere Anlage des Leiters 15 am Kontaktstift 5 zur Verfügung stellt.
  • In weiterer alternativen erfindungsgemäßer Ausgestaltung weist das untere Ende des Kanals 3 eine Verengung 22 auf, die eine enge oder dichtende Anlage am Kontaktstift 5 gewährleistet, sodaß der Kontaktbereich 21 im wesentlichen hermetisch nach außen abgedichtet ist.
  • Wird der Kontaktstift 5 mit einem breiten ebenen Werkzeug weiter nach unten getrieben, tritt das Werkzeug in den Bereich der Oberkante des Reiters 23, der einen Teil der zweiten Zugentlastung bildet, und wird diesen zusammen mit dem Kontaktstift 5 nach unten verschieben.
  • In der in Fig. 4 dargestellten vormontierten Stellung des Reiters 23 und des Kontaktstiftes 5 sind beide gegen ein Verschieben nach unten gesichert. Die Haftreibung des Kontaktstiftes 5 hält diesen sicher im Kanal 3 und die Rastnase 24 des Reiters 23 liegt mit deren keilförmiger Anlauffläche am Gehäuse 2 an.
  • Der Reiter 23 weist einen dem Kontaktstift 5 zugewandten, im Querschnitt T-förmigen Bereich auf, der in einer ebenfalls T-förmigen Ausnehmung des Gehäuses 2 in Richtung des Pfeils A längsverschieblich angeordnet ist.
  • Schreitet das Montagewerkzeug mit dessen ebenes unteren Fläche in Richtung des Pfeils A weiter voran, wird, wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt, der Reiter 23 in seine untere verrastete Position geschoben, in welcher die Rastnase 24 einen im Querschnitt im wesentlichen L-förmigen Abschnitt 25 des Gehäuses 2 hintergreift.
  • In der in Fig. 8 dargestellten montierten Stellung des Kontaktstifts 5 sowie des Reiters 23 ist die flexible Folie 14 mit den darin angeordneten Leitern 15 um im wesentlichen 90 Grad umgelenkt, wobei Vibrationen oder Stöße innerhalb der Folie 14 und des Leiters 15 praktisch nicht mehr in das Innere des Gehäuses 2 übertragen werden. In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung kann die flexible Folie 14 mit dem darin angeordneten Leiter 15 einen L-förmigen Abschnitt aufweisen, der aufgrund seiner Umlenkung um 90 Grad nochmals die Übertragung von Vibrationen oder Stößen deutlich vermindert.
  • In der in Fig. 8 dargestellten montierten Stellung ist der Kontaktstift 5 aus dem Gehäuse 2 nach unten hervortretend verschoben, sodaß eine in den Figuren nicht dargestellte Platine mit darin angeordneten durchkontaktierten Öffnungen mit enger radialer Anlage vom Kontaktstift 5 durchtreten werden kann. Je nach weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung kann in Folge eine Lötverbindung zum Kontaktstift 5 hergestellt werden oder können radiale elastische Rückstellkräfte der durchkontaktierten Öffnung bereits einen sicheren elektrischen Kontakt bereitstellen. Senkrecht zur Längsachse des Kontaktstiftes 5 verlaufende Kräfte oder Vibrationen können in der montierten Stellung sicher durch die Halteeinrichtungen 8, 9, 10, 11 des Gehäuses 2 abgefangen werden.
  • Die Montage des Verbinders 1 an der flexiblen Folie 14 mit dem darin angeordneten Leiter 15 kann entweder Schritt für Schritt oder auch ein einem einzigen Schritt erfolgen
  • Wird die Montage in einem einzigen Schritt vorgenommen, können die Haftreibung des Stiftes 5 innerhalb des Kanals 3 sowie die beim Durchtreten des Kontaktstiftes 5 durch die Folie 14 sowie den Leiter 15 auftretenden Kräfte so eingestellt werden, daß das Gehäuse 2 unter Einwirkung eines in Richtung des Pfeils A nach unten tretenden Montagewerkzeugs solange in seiner Transporthalterung verbleibt, bis die Stifte 5 an der Öffnung 17 oder dem ausgedünnten Bereich 19 anliegen, somit die Folie 14 mit dem Leiter 15 innerhalb der Aufnahme 16 fixieren, wonach das Gehäuse 2 aus der Transporthalterung nach unten heraus so verschoben wird, daß die Halteeinrichtungen 8, 9, 10, 11 durch Öffnungen einer Platine oder in eine zugeordnete Aufnahme treten, wobei die Halteeinrichtungen 9, 11 mit deren konischen Bereichen zu einer selbstzentrierenden Justierung führen. Danach können durch die mechanisch feste Anlage des Gehäuses 2 an der Platine oder in der zugeordneten Aufnahme die erhöhten Kräfte beim Schließen der ersten Zugentlastung sowie der Aufweitung des elektrischen Leiters 15 und der flexiblen Folie 14 durch die Platine oder die zugeordnete Aufnahme aufgenommen werden. In Folge wird der Kontaktstift 5 die elektrische Verbindung zur Platine erzeugen.
  • In erfindungsgemäßer Weise kann aber auch ein bereits mit der flexiblen Folie vorkonfektionierter Verbinder aus der Transporthalterung herausgedrückt und in die Platine eingesetzt werden.
    • Bezugszeichen
    • 1
    elektrischer Verbinder
    2
    dielektrisches Gehäuse
    3, 4
    Kanal
    5
    Kontaktstift
    6,7
    Führungskanäle der Transporteinrichtung,
    8,9,10,11
    Halteeinrichtungen
    12
    Einsenkung
    13
    erste Zugentlastung
    14
    flexible Folie
    15
    elektrischer Leiter
    16
    Aufnahme
    17
    Öffnung
    18
    Anschlag
    19
    verdünnter Bereich
    20
    Ringschulter
    21
    Kontaktbereich
    22
    Verengung oder Dichtmittel
    23
    Reiter
    24
    Rastnase
    25
    L-förmiger Abschnitt

Claims (20)

  1. Elektrischer Verbinder zum Herstellen einer Verbindung zu wenigstens einem Leiter, der im wesentlichen in einer flexiblen Folie angeordnet ist,
    umfassend
    - ein dielektrisches Gehäuse mit einer Aufnahme (16) für das Einfügen der flexiblen Folie und des wenigstens einen Leiters, wobei das dielektrische Gehäuse einen zylinderförmigen Kanal (3) aufweist,
    - zumindest einen Kontaktstift (5) zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zu dem wenigstens einen Leiter (15), wobei der Kontaktstift (5) auf den elektrischen Leiter (15) und/oder die flexible Folie (14) eine Kraft ausübt, die sowohl eine mechanische Anlage des Leiters (15) am Kontaktstift (5) als auch die Bereitstellung eines elektrischen Kontakts gewährt,
    - eine erste, eine Zugentlastung bildende Einrichtung (13) zum mechanischen Halten des Leiters (15) oder der Folie (14) zusammen mit dem Leiter (15), durch welche beim Eintreiben des Kontaktstiftes (5) der Leiter (15) oder die Folie (14) zusammen mit dem Leiter (15) an einem im wesentlichen ringförmigen Bereich (13) mechanisch gehalten wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastung (13) als ringförmig umlaufende Schulter ausgebildet ist, welche die lichte Weite des Kanals (3) verengt, so dass der nach unten tretende Kontaktstift die ringförmige Zugentlastung (13) nach unten und zur Seite aufweitet, der Art dass die flexible Folie (14) mit dem darin befindlichen Leiter (15) auf der unteren Seite der schlitzförmigen Aufnahme (16) angepresst wird.
  2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (5) den elektrischen Leiter (15), oder den elektrischen Leiter (15) und einen Abschnitt der flexiblen Folie (14), derart durchsetzt, daß eine im wesentlichen definierte Verbiegung des Leiters (15) und/oder der flexiblen Folie (14) erzeugt wird.
  3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei montiertem Kontaktstift (5) der Leiter (15) oder der Leiter (15) zusammen mit der flexiblen Folie (14) sowohl am Kontaktstift (5) als auch an einer Ringschulter (20) des dielektrischen Gehäuses (2) anliegen.
  4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zugentlastung bildende ringförmig umlaufende Schulter beim Eindrücken des mindestens einen Kontaktstiftes (5) so nach unten und zur Seite gedrückt wird, daß es zwischen dem elektrischen Leiter (15) und/oder der flexiblen Folie (14) zu einem Preßsitz innerhalb der Aufnahme (16) kommt.
  5. Elektrischer Verbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (5) im montierten Zustand durch eine diesem zugeordnete Öffnung (17) oder Ausdünnung (19) in der Folie (14) und im Leiter (15) hindurchtretend angeordnet ist.
  6. Elektrischer Verbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (5) zumindest an seinem dem elektrischen Leiter (15) vor der Montage zugewandten Ende konisch oder spitz verlaufend ausgebildet ist.
  7. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (5) im montierten Zustand durch einen ohne vorherige Öffnung versehenen Leiterabschnitt (19) hindurchtretend angeordnet ist.
  8. Elektrischer Verbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch eine zweite Einrichtung (23, 24) zum zur Zugentlastung.
  9. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (23, 24) zur Zugentlastung in der gleichen Richtung verschieblich angeordnet ist, wie der Kontaktstift (5) und in der zugentlastenden Montagestellung eine definierte Verbiegung der flexiblen Folie (14) erzeugt.
  10. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (23, 24) zur Zugentlastung Rastelemente (24) aufweist, welche einen Reiter (23) der zweiten Zugentlastung in montierter zugentlastender Stellung halten.
  11. Elektrischer Verbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl dem Kontaktstift (5) als auch der zweiten Einrichtung (23, 24) zur Zugentlastung eine vormontierte Stellung zugeordnet ist, aus welcher beide, die Zugentlastung (23, 24) und der Kontaktstift (5), in einer gemeinsamen Richtung in deren montierte Stellung bringbar sind.
  12. Elektrischer Verbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Kanal (3) im dielektrischen Gehäuse (2) des Verbinders (1) zur Halterung des mindestens einen Kontaktstiftes (5) in Haftreibung zur Kanalwand.
  13. Elektrischer Verbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch Halteeinrichtungen (9, 10, 11) zur Lagefixierung und dauerhaften Sicherung des Verbinders (1) an einer zugeordneten Platine, die an der Unterseite des Gehäuses des Verbinders mit deren Längsachse in Verschieberichtung des Kontaktstiftes (5) hervorragen und deren gehäusefernes Ende Rastmittel trägt.
  14. Elektrischer Verbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch eine seitliche Transporthalterung (6, 7) am Verbinder, die durch eine Verschiebung des Gehäuses (2) des elektrischen Verbinders (1) lösbar ist.
  15. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer einen elektrischen Leiter (15) führenden flexiblen Folie (14) und einem Verbinder (1),
    mit einem dielektrischen Gehäuse mit einer Aufnahme für das Einfügen der flexiblen Folie und des wenigstens einen Leiters, wobei das dielektrische Gehäuse einen zylinderförmigen Kanal (3) aufweist, und mit zumindest einem Kontaktstift (5) zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zu dem wenigstens einen Leiter (15), wobei der Kontaktstift (5) auf den elektrischen Leiter (15) und/oder die flexible Folie (14) eine Kraft ausübt, die sowohl eine mechanische Anlage des Leiters (15) am Kontaktstift (5) als auch die Bereitstellung eines elektrischen Kontakts gewährt,
    vorzugsweise zu einem Verbinder wie dieser in einem der vorstehenden Ansprüche definiert ist, umfassend:
    das Eindrücken eines Kontaktstiftes (5) aus einer vormontierten Stellung in eine Montagestellung, wobei eine definierte Deformation in zumindest einen Bereich des elektrischen Leiters (15) oder des elektrischen Leiters (15) mit der flexiblen Folie (14) eingebracht wird, wobei eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen Kontaktstift (5) und dem elektrischen Leiter (15) ausgebildet wird,
    und wobei während zumindest eines Teils des Einpressvorgangs des Kontaktstifts (5) eine erste eine Zugentlastung bildende Einrichtung (13) zum Halten aus deren vormontierter Stellung in deren montierte zugentlastende Stellung gebracht wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der nach unten tretende Kontaktstift (5) eine Zugentlastung (13), welche als ringförmige umlaufende Schulter ausgebildet ist, die die lichte Weite eines Kanals (3) verengt, nach unten und zur Seite derart aufweitet, daß die flexible Folie (14) mit dem darin befindlichen Leiter (15) auf der unteren Seite einer schlitzförmigen Aufnahme (16) angepreßt wird, wodurch ein fester mechanischer Halt zwischen der flexiblen Folie (14) und der Aufnahme (16) des Gehäuses (2) erzeugt wird.
  16. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß während zumindest eines Teils des Einpressvorgangs eine zweite Zugentlastung (23, 24) aus deren vormontierter Stellung in deren montierte und verrastete zugentlastende Stellung gebracht wird.
  17. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (5) mit einem Ende aus dem dielektrischen Gehäuse heraus und in eine zugeordnete Öffnung in einer gedruckten Schaltungsplatine hineingeschoben wird.
  18. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung nach einem der Ansprüche von 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Verbinder vor, während oder nach einem der Verfahrensschritte der Ansprüche von 14 bis 17 aus einer Transporthalterung herausgeschoben wird.
  19. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Verbinder (1) nach dem Herausschieben aus der Transporthalterung mit dessen Halteeinrichtungen (8, 9, 10, 11) zur Lagefixierung in zugeordnete Aufnahmeeinrichtungen zur verrasteten Halterung verbracht wird.
  20. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung nach einem der Ansprüche von 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Verfahrensschritte der Ansprüche von 14 bis 19 in einem einzigen Arbeitsschritt, insbesondere durch einen einzigen Verschiebevorgang durchgeführt werden.
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