DE2903830A1

DE2903830A1 - Electrical connector for motor cars - using thrust module on printed circuit boards on plastic instrument casing

Info

Publication number: DE2903830A1
Application number: DE19792903830
Authority: DE
Inventors: Gerhard Friepes
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1979-02-01
Filing date: 1979-02-01
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DE2903830C2

Abstract

An electrical connector to produce a contact between the conductor tracks of a printed circuit foil and the rigid printed circuit boards for instruments on the dashboard of motor cars has cut-outs for the extensions in the wall of the instrument casing and a mount for the rigid printed circuit board. The contact tracks which are to be connected to the extensions are stripped of the surrounding foil for twice the length of the extensions. A thrust module can be pushed over the extensions and folded-over contact tracks and held by friction in position. The preferred material for the casing is an ABS polymer, and for the thrust module DURETHAN(RTM).

Description

Elektrischer Uerbinder für KraftfahrzeugeElectric tie for automobiles

Elektrischer Verbinder zur Kontaktherstellung zwischen Leiterbahnen einer Leiterbahnfolie und mindestens einer starren Leiterplatte für Instrumente von Kraftfahrzeugen, deren Leiterbahnen an eine Seite der Leiterplatte in stiftartige Fortsätze herausgeführt sind.Electrical connector for making contact between conductor tracks a conductor foil and at least one rigid circuit board for instruments of motor vehicles, whose conductor tracks on one side of the circuit board in pin-like Extensions are brought out.

Es sind bereits Vielfachsteckverbinder für die Verbindung von Leitungen auf flexibler Leiterbahnfolie mit Anschlüssen auf einer starren Leiterplatte bekannt (siehe DE-OS 20 56 415), die aus einer einlötbaren Buchsenleiste bestehen und schneidenartig ausgebildete Kontaktfedern besitzen, in die sich insbesondere die Isolierung von Flachbandkabel eindrücken soll. Solche bekannten Bauelemente sind zur Kontaktierung einer großen Zahl von AnschlUssen vorgesehen. Bei Instrumenten von Kraftfahrzeugen sind jedoch je Instrument oft nur wenige AnschlUsse zu verbinden; nämlich außer der Energieversorgung selten mehr als eine Steuer-und eine Abschirmleitung.There are already multiple connectors for connecting cables known on flexible conductor track film with connections on a rigid circuit board (see DE-OS 20 56 415), which consist of a socket connector that can be soldered in and like a cutting edge Have trained contact springs, in which in particular the insulation of Should press in the ribbon cable. Such known components are for contacting a large number of connections are provided. In the case of automotive instruments however, often only a few connections have to be connected per instrument; namely except the power supply seldom has more than a control and a shielding cable.

Ein derartiges zusätzliches auf der Leiterplatte einzulötendes Bauelement sollte Jedoch vermieden werden, weil die Leiterplatte damit kompliziert und kostenaufwendig zu montieren wäre. AuBerdem ist nicht gewährleistet, ob derartige Verbinder überhaupt zum Einsatz in Kraftfahrzeugen geeignet sind.Such an additional component to be soldered onto the circuit board However, should be avoided because of the PCB so complicated and would be expensive to assemble. In addition, it is not guaranteed whether such Connectors are generally suitable for use in motor vehicles.

Da in Kraftfahrzeugen auch auf die elektrischen Systeme starke Erschütterungen und relativ schnelle Temperaturschwankungen zukommen, war es bisher üblich, daß die Kontakte von Leiterbahnfolien auf starren Leiterplatten festgeschraubt und/oder -gelötet werden. Die Lötverbindung hat jedoch den Nachteil, daß sie nur mit Spezialwerkzeug und hohem Arbeitsaufwand durchführbar ist, der sich ins Vielfache bei Reparaturen am elektrischen System steigert, wenn sie vorübergehend gelöst werden soll. Aber eine Schraubverbindung hat auch mehrere Nachteile, nämlich die Voraussetzung gedrehter Bauteile, die ebenfalls arbeitsaufwendig einzeln zu befestigen sind, die bei Reparatur ebenfalls nötig wird und nach der mindestens je Verbindung zwei Einzelteile sorgfältig zuzuordnen sind, wenn man nicht die Teile erneuern will. Da zur Befestigung von Schraubverbindungen, die den im Kraftfahrzeug ausgesetzten Belastungen standhalten, Metallteile in Frage kommen, ergibt sich ferner ein Problem für die Güte der Kontaktstelle, da die mechanische Verbindung zugleich stromführend sein soll.As in motor vehicles there are also strong vibrations on the electrical systems and relatively rapid temperature fluctuations, it was previously common that the contacts of conductor foils are screwed onto rigid circuit boards and / or -be soldered. However, the solder connection has the disadvantage that it is only possible with special tools and a high amount of work can be carried out, which is multiplied in repairs on the electrical system increases when it is to be temporarily released. but a screw connection also has several disadvantages, namely the requirement that it is rotated Components that are also labor-intensive to fasten individually, which are necessary for repairs is also necessary and after the at least two individual parts per connection carefully are to be assigned if you do not want to renew the parts. As for the attachment of Screw connections that withstand the loads exposed in the motor vehicle, Metal parts come into question, there is also a problem for the quality of the contact point, because the mechanical connection should be live at the same time.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen einfach und billig herstellbaren elektrischen Verbinder zu schaffen, der zur Kontaktierung von normalerweise wenigen Anschlüssen von Kraftfahrzeuginstrumenten zuverlässig und stabil eusgebildet ist.The invention was therefore based on the object of a simple and cheap to create manufacturable electrical connector for contacting normally a few connections of motor vehicle instruments reliably and stably formed is.

Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Verbinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in der Wand des Instrumentengehäuses ein Durchbruch für die Fortsätze und daß eine Halterung für die etwa senkrecht zur Wand befestigbare starre Leiterplatte vorgesehen sind, daß die mit den Fortsätzen der Leiterplatte zu verbindenden Kontaktbahnen der Folie auf einer Länge, die mindestens das Doppelte der Länge der Fortsätze ausmacht, von umgebender Folie befreit sind und daß ein an die Fortsätze angepaßter Druckbaustein vorgesehen ist, der mit relativ großer Haftreibung über Fortsätze und darauf aufgefaltete Kontaktbahnen aufachiebbar ist.In the case of an electrical connector, this task is performed as mentioned in the introduction Art solved by the fact that in the wall of the Instrument housing Breakthrough for the extensions and that a bracket for the approximately perpendicular to the wall attachable rigid circuit board are provided that with the extensions of the Printed circuit board to be connected contact tracks of the film over a length that is at least twice the length of the appendages are freed from the surrounding film and that a print module adapted to the extensions is provided, which with relative great static friction over projections and contact tracks unfolded on them is.

Ein zusätzliches Bauelement wurde dadurch vermieden.An additional component was thereby avoided.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die Druckbausteine nicht nur elektrische Kontakte herstellen, sondern die Leiterbahnfolie, die in der Regel auf der Rückseite von Instrumenten zu befestigen ist, festhält.A particular advantage of the invention results from the fact that the Print modules not only make electrical contacts, but also the conductor foil, which is usually to be attached to the back of instruments.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung wird darin gesehen, daß der Durchbruch und die Halterung einstückig mit dem Instrumentengehäuse im Spritzgußverfahren kostengünstig herstellbar ist, wodurch auch die Montage der Leiterplatte vereinfacht wird. Die starre Leiterplatte kann dann ganz besonders einfach montiert werden, wenn in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Halterung mit einer Führung versehen ist, in der die starre Leiterplatte lösbar einrastet.An advantageous further development of the invention is seen in that the opening and the holder in one piece with the instrument housing in the injection molding process Can be manufactured inexpensively, which also simplifies the assembly of the circuit board will. The rigid circuit board can then be mounted very easily, if in an advantageous embodiment of the invention, the holder with a guide is provided in which the rigid circuit board releasably snaps into place.

Auch die Führung mit Rasteinrichtung kann gleichfalls kostengünstig mit dem Instrumentengehäuse in einem Spritzgußverfahren hergestellt werden.The guide with a locking device can also be inexpensive be manufactured with the instrument housing in an injection molding process.

Bei Kraftfahrzeugen hat sich herausgestellt, daß aus Stabilitätsgründen und zur Verhinderung von unerwünschten elektrischen übergängen das Gehäuse aus schlagfestem Mischpolymerisat, vorzugsweise aus dem unter der Handelsbezeichnung uCycolac" bekannten ABS-Polymerisat besteht, mit dem die zusätzlichen Einrichtungen zur Halterung der Leiterplatte ein- stückig im Spritzgußverfshren herstellbar ist.In motor vehicles it has been found that for reasons of stability and to prevent unwanted electrical transitions, the housing is made of impact-resistant Copolymer, preferably from that known under the trade name uCycolac " ABS polymer is made with which the additional facilities to hold the PCB on can be produced in pieces in the injection molding process.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird darin gesehen, daß die Fortsätze der Anschlüsse der starren Leiterbahn in Spitzen übergehen, deren gegenüberliegende Leiterbahnfolie längs einer Knicklinie geschwächt ist, damit dle Folie beim Aufschieben des Bausteines auf den Fortsätzen nicht verrutscht.Another advantageous embodiment of the invention is seen in that that the extensions of the connections of the rigid conductor run into tips whose opposite conductor foil is weakened along a kink line so that dle The film does not slip on the extensions when the building block is pushed on.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird auch darin gesehen, daß der Druckbsustein ein beidseitig offener Kosten mit Stegen ist, zwischen denen Schächte zum Durchachieben der Fortsätze verbleiben. In diesem Baustein ist der Kontaktdruck in allen Schächten gleichmäßig, so daß mehrere Kontaktbahnen nebeneinander mit einem Baustein sicher befestigbar sind.Another advantageous embodiment of the invention is also included therein seen that the Druckbsustein is a cost open on both sides with webs between which shafts remain for pushing through the extensions. In this block is the contact pressure in all shafts evenly, so that several contact tracks next to each other can be securely fastened with a building block.

Zur Erleichterung der Befestigung des Druckbausteines ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung um den Kasten eine Griffleiste angeformt, die auch dazu dient, die Verbindung zwischen starrer Leiterplatte und Folie wieder leichter lösen zu können, obwohl die Schächte mit sehr enger Toleranz auf die Fortsätze angepaßt sind.To facilitate the attachment of the pressure module is advantageous Embodiment of the invention around the box a handle bar is formed, which also serves to loosen the connection between the rigid circuit board and the film more easily to be able to, although the shafts are adapted to the projections with a very close tolerance are.

Wegen der starken Erschütterungen und großen Temperaturschwankungen im Kraftfahrzeug werden in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung solche Druckbausteine aus temperaturbeständigem Kunstharz, insbesondere aus glasfasterverstärktem Kunstharz - beispielsweise aus dem unter der Handelshezeich nung "Durethant bekannten Mischpolymerisat hergestellt.Because of the strong vibrations and large temperature fluctuations In an advantageous embodiment of the invention, such pressure modules are used in the motor vehicle Made of temperature-resistant synthetic resin, especially synthetic resin reinforced with fiberglass - For example from the copolymer known under the trade mark "Durethant" manufactured.

Darüber hinaus wird in einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine Leiterbahnfolie mit mehreren Druckbausteinen an mehreren starren Leiterplatten befestigt, die an verschiedenen Stellen der Rückseite von Kombinationsinstrumenten herausragen. Dadurch wird es möglich, in einem Gehäuse für jedes Kraftfahrzeuginstrument eine eigene Leiterplatte zu befestigen, die in der beschriebenen Art und Weise einfach und billig mit einer gemeinsamen Leiterbahnfolie kontaktiert wird.In addition, in another advantageous embodiment of the Invention of a conductor track film with several printing blocks on several rigid Printed circuit boards attached to the in different places on the back protrude from combination instruments. This makes it possible in one housing to attach a separate circuit board for each automotive instrument, which is in the described way simply and cheaply with a common conductor foil is contacted.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der in der Zeichnunge dargestellten Ausführungsbeispiele im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 in dreidimensionaler Ansicht die Rückseite eines Mehrfachinstrumentes, auf der eine Leiterbahnfolie angebracht und kontaktiert ist, Figur 2 in dreidimensionaler Ansicht einen Druckbaustein für die Befestigung nach Figur 1, Figur 3 in dreidimensionaler Ansicht einen Ausschnitt der Leiterbahnfolie mit freigelegten und vorgeknickten Kontaktbahnen, denen ohne Gehäuse eine starre Leiterplatte gegenüberliegt, Figur 4 in Draufsicht einen Teil des Instrumentengehäuses mit Halterung und Figur 5 eine Seitenansicht von Figur 5 längs der Linie C-D.Further advantageous embodiments of the invention are based on the Exemplary embodiments shown in the drawings are explained in more detail below. They show: FIG. 1, a three-dimensional view of the rear of a multiple instrument, on which a conductor track film is attached and contacted, FIG. 2 in three-dimensional form View of a pressure module for the attachment according to Figure 1, Figure 3 in three-dimensional View of a section of the conductor track film with exposed and pre-kinked Contact tracks that are opposed to a rigid printed circuit board without a housing, figure 4 shows a plan view of a part of the instrument housing with holder and FIG. 5 shows a Side view of Figure 5 along the line C-D.

In Figur 1 ist die Rückseite eines Kraftfahrzeuginstrumentes dargestellt, aus der beispielsweise für den Tachometer eine biegsame Welle herausgeführt ist. In dem Gehäuse 1 befinden sich mehrere Instrumente, die jeweils eine Leiterplatte 4 besitzen, deren Leiterbahnen in starre Fortsätze 5 ausgeführt sind. Mit dem Gehäuse 1 sind Halterungen 3 - an der Seite, an der die Leiterbahnfolie aufgebrochen ist, gestrichelt dargestellt-, in denen die Leiterplatten geführt sind. Die Halterung 3 ist außerdem mit einer Führung und einer Einrastvorrichtung versehen, durch die die Leiterplatten vom Gehäuse des Instrumentes lösbar so befestigt werden, daß die Fortsätze 5 durch Durchbrüche 2 an der Rückseite herausragen. Im Kontaktierungsbereich sind die Kontaktbahnen 7 der Kontaktfolie, auf der mit gestrichelten Linien einige Kontaktzüge angedeutet sind, von umgebendem Folienmaterial befreit und wie in Figur 3 besser ersichtlich, längs einer Linie AB geknickt, in die die Spitzen der Fortsätze 5 eingreifen.In Figure 1, the back of a motor vehicle instrument is shown, from which a flexible shaft is led out, for example for the speedometer. In the housing 1 there are several instruments, each with a printed circuit board 4, whose conductor tracks are designed in rigid extensions 5. With the case 1 are brackets 3 - on the side, on which the conductor foil is broken, shown in dashed lines, in which the circuit boards are guided. The bracket 3 is also provided with a guide and a locking device, through which the circuit boards are detachably attached to the housing of the instrument in such a way that that the extensions 5 protrude through openings 2 on the back. In the contact area are the contact tracks 7 of the contact foil, some on the dashed lines Contact lines are indicated, freed from surrounding film material and as in Figure 3 more clearly visible, bent along a line AB into which the tips of the appendages 5 intervene.

Die Fortsätze 5 können solche Spitzen 10 haben, daß die Folie beim Aufstreifen des Bausteines 8 eindeutig festgelegt wird. ( Fig.5) Zum besseren Verständnis der Erfindung ist in Figur 1 ein Teil der Leiterbahnfolie abgebrochen, hinter der der Durchbruch 2 mit einer durchgesteckten Leiterplatte 4 sichtbar ist.The extensions 5 can have such tips 10 that the film when Slipping on the block 8 is clearly defined. (Fig. 5) For a better understanding of the invention is broken off in Figure 1, a part of the conductor track film, behind the the breakthrough 2 with an inserted printed circuit board 4 is visible.

In der darüber liegenden Verbindungsstelle ist die Folie 6 lose auf die Fortsätze 5 angeknickt aufgelegt und der Druckbaustein 8 abgehoben darüber gezeichnet worden, um zu zeigen, daß die Folie 6 mit dem Druckbaustein 8 nicht nur elektrische Kontakte herstellt, sondern die Folie selbst auf der Rückseite des Instrumentengehäuses 1 befestigt. Es ist natürlich denkbar jedoch nicht notwendig, daß zur Befestigung der Folie 6 auf der Rückseite von solchen Instrumenten noch andere Befestigungsmittel vorgesehen sind. Es ist vielmehr auch möglich, daß die Folie 6 nur mit Druckbausteinen 8 (Figur 2) beispielsweise auch auf blind angespritzten Stiften des Gehäuses 1 befestigt wird.In the connection point above, the film 6 is loosely on the extensions 5 are bent and the print module 8 is drawn raised above it been to show that the film 6 with the printing module 8 is not only electrical Makes contacts, but the foil itself on the back of the instrument housing 1 attached. It is of course conceivable but not necessary that for fastening the film 6 on the back of such instruments still have other fastening means are provided. Rather, it is also possible that the film 6 is only made with printing blocks 8 (FIG. 2), for example, also attached to pins of the housing 1 that are blindly molded on will.

Die im Instrumentengehäuse 1 angeordneten Instrumente haben jeweils nur wenige und zwar im konkreten Fall drei Anschlüsse, so daß sich eine Vielfachkontaktierung mit käuflichen einlöt- baren Flachbahnverbindern gar nicht lohnt. Derartige Flachbahnverbinder müßten außerdem noch an die besonderen Bedingungen im Kraftfahrzeug angepaßt werden, die bereits von dem dargestellten Verbinder erfüllt werden, für dessen Material sich Mischpolymerisate bewährt haben, und zwar für das Gehäuse sogenanntes ABS-Mischpolymerisat mit der Handelsbezeichnung "Cycolac" und für den Druckbaustein 8 ein Mischpolymerisat mit der Handelsbezeichnung tDurethan". Das Material der an sich bekannten flexiblen Leiterbahnfolien kann ohne Abwandlung weiterverwendet werden.The instruments arranged in the instrument housing 1 each have only a few and in the specific case three connections, so that a multiple contact with commercially available soldering flat track connectors are not worth it at all. Such flat track connectors would also have to meet the special conditions be adapted in the motor vehicle, which is already met by the connector shown be, for the material of which copolymers have proven themselves, namely for the Housing so-called ABS copolymer with the trade name "Cycolac" and for the pressure module 8, a copolymer with the trade name tDurethan ". The material of the flexible conductor track films known per se can be used without modification can be reused.

Die Rückseite des Instrumentengehäuses 1, auf der die Halterung 3 der starren Leiterplatte mit angespritzt ist, zeigt Figur 4 anhand eines vergrößerten Ausschnittes besser als die gestrichelten Teile der Figur 1. Die an sich nicht sichtbaren Fortsätze 5 der Leiterplatte sind in dieser Figur 4 gestrichelt angedeutet.The back of the instrument housing 1, on which the holder 3 the rigid printed circuit board is molded on, FIG. 4 shows on the basis of an enlarged Section better than the dashed parts of Figure 1. The per se not visible Projections 5 of the printed circuit board are indicated by dashed lines in this FIG.

Die Ansicht quer zur Linie E:-D der Figur 4 zeigt in Figur 5 außerdem, wie einfach die angespritzte Halterung 3 ausgestaltet ist, um Führung und Rastaufgaben zu übernehmen.The view across the line E: -D of Figure 4 also shows in Figure 5, how simple the molded bracket 3 is designed to guide and locking tasks to take over.

Dieser Darstellung kann man auch deutlich entnehmen, wie ein Verrutschen der Folie 6 auf durchstoßenden Spitzen 10 der Leiterplatte 4 bereits ohne Baustein 8 verhindert wird. Die mit einem Haken 12 zum Einrasten der starren Leiterplatte 4 versehene Halterung 3 wird beim Einsetzen der Leiterplatte 4 durch federnde Lappen 13 entlastet, die mit in die Gehäusewand 1 eingespritzt ist (siehe Figur 4 und gestrichelt in Figur 5).This representation can also clearly be seen as a slipping the film 6 on piercing tips 10 of the circuit board 4 already without a module 8 is prevented. The one with a hook 12 to snap the rigid circuit board into place 4 provided bracket 3 is when inserting the circuit board 4 by resilient tabs 13, which is also injected into the housing wall 1 (see FIG. 4 and dashed lines in Figure 5).

In abgewandelter Form kann die Erfindung natürlich auch in umgekehrter Weise verwendet werden, in dem die starre Leiterplatte mit Öffnungen wie der Druckbaustein susgebildet ist, in die die Kontaktbahnen 7 der Folie durch einen Durchbruch 2 des Gehäuses nach innen eingedrückt werden, wozu ein den Fortsätzen der starren Leiterplatte entsprechendes Gegenstück zu verwenden ist.In a modified form, the invention can of course also be reversed Way to be used in which the rigid circuit board with openings like the pressure block is formed, in which the contact tracks 7 of the film through an opening 2 of the Housing are pressed inward, including the extensions of the rigid circuit board corresponding counterpart is to be used.

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Claims

Claims f o 1Electrical connector for making contact between Conductor tracks of a conductor track film and at least one rigid circuit board for Instruments of motor vehicles with their conductor tracks on one side of the circuit board are led out in pin-like extensions, characterized in that in the Wall of the instrument housing (1) an opening (2) for the extensions (5) and that a holder (3) for the rigid printed circuit board, which can be fastened approximately perpendicular to the land (4) are provided that with the extensions (5) of the circuit board (4) to be connected Contact tracks (7) of the film (6) over a length that is at least twice the Length of the extensions (5), are freed from the surrounding film (6) and that a pressure module (8) adapted to the extensions (5) is provided, which with relative high static friction over projections (5) and contact tracks (7) unfolded on them can be postponed.

2. Electrical connector according to claim 1, characterized in that that the opening (2) and the holder (3) are integral with the instrument housing (1) are manufactured by injection molding.

3. Electrical connector according to claim 2, characterized in that that the holder (3) is provided with a guide in which the rigid circuit board releasably locks into place.

4. Electrical connector according to claim 3, characterized in that that the FGhrungs- and locking device with the Bracket (3) in one piece is made by injection molding.

5. Electrical connector according to one of the preceding claims, characterized in that the instrument housing (1) is made of impact-resistant copolymer, preferably from the ASS polymer known under the trade name "Cycolac", consists.

6. Electrical connector according to one of the preceding claims, characterized in that the extensions (5) of the connections of the rigid conductor track (4) merge into tips (10), the opposite conductor track film (6) along them a kink line (A-B in Figure 3) is weakened.

7. Electrical connector according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure module (8) is a box open on both sides with webs (9), between which shafts for pushing through the extensions (5) remain.

8. Electrical connector according to claim 7, characterized in that that a grip strip (11) is formed around the pressure module (8).

9. Electrical connector according to claim 7 or 8, characterized in that that the pressure module (8) is made of temperature-resistant synthetic resin.

10. Electrical connector according to claim 9, characterized in that that the pressure module (8) made of a glass fiber reinforced synthetic resin, for example from the under the Trade name "Durethan" known copolymer consists.

11. Electrical connector according to one of the preceding claims, characterized in that a conductor track film (6) with several printing modules (8) is attached to several rigid circuit boards (4).

12. Electrical connector according to claim 1 to 5 and 11, characterized in that that several instruments are arranged in a one-piece housing (1) are, opposite which a conductor track film (6) with several blocks (8) attached is.