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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kontakteinheit zum elektrischen
Kontaktieren eines Bauteils.
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Zur
Herstellung vom elektrischen Kontakt zwischen einem leicht abnehmbaren
elektronischen Bauteil und einer elektrischen Schaltung wird eine Kontakteinheit
verwendet, die zumindest einen Federarm aufweist, mit dem diese
Kontakteinheit das elektronische Bauteil hält. Eine solche
Kontakteinheit wird vorzugsweise auf einer elektrischen Leiterplatte angeordnet
und mit dem elektrischen Schaltkreis elektrisch verbunden.
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Die
US-Patentschrift US 51 52 695 offenbart eine
Einheit für elektrische Verbindung zwischen elektronischen
Einheiten. Diese Verbindungseinheit weist eine Grundplatte und aus
der Grundplatte herausragende Federarme auf.
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Die
Schrift
DE 196 99
966 C2 beschreibt eine Kontakteinheit, die eine Grundplatte
mit Haltearmen und Federarmen aufweist, die aus der Grundplatte herausragen.
Diese Kontakteinheit, insbesondere die Federarmen sollen ermöglichen,
dass ein auf freie Endabschnitte der Federarme aufgelegtes Bauteil senkrecht
zur Grundplatte federnd gelagert wird. Die Grundplatte und Haltearmen
sollen dabei die Federarmen und das Bauteil abstützen.
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Nachteil
der in den oben genannten Schriften beschriebenen Kontakteinheiten
ist, dass die Dimensionierung der Grundplatte keinen ausreichenden Halt
für die Federarme bzw. für das auf den Federarmen
aufgelegte Bauteil bietet.
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Die
Endabschnitte der Federarme der Kontakteinheiten nach der Schrift
DE 196 99 966 C2 liegen
außerhalb vom Bereich, wo die Bauteile mithilfe der Grundplatte
und den Haltearmen wirksam abstützt werden.
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Der
Schwerpunkt der einwirkenden Kraft auf die Kontakteinheit beispielsweise
durch die Geweicht des Bauteils kann beim nicht genau mittig aufgelegten
Bauteil außerhalb vom wirksam abstützenden Bereich
liegen, was zu einer ungleichmäßigen Kraftverteilung
auf der Grundplatte führen kann. Diese ungleichmäßige
Kraftverteilung führt ihrerseits dazu, dass sich die Verbindung
zwischen der Grundplatte und der elektrischen Leiterplatte beispielsweise
die Lötverbindung zwischen den beiden Teilen nachgibt.
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Zwar
weisen die Kontakteinheiten gemäß der
10 bis
18 in der Patentschrift
US 51 52 695 relativ breite Grundplatte
auf. Allerdings, die Verbindung zwischen der Grundplatte und den
Federarmen bzw. der Gelenkbereich (Hinge Section) der Federarme
steht beim Auflegen der Bauteil unter einer relativ hohen Spannung.
Diese Spannung ist dadurch entstanden, dass der Gelenkbereich durch
die Federbiegung des Federarms mitgefedert wird. Die dadurch entstandene
Spannungskraft wirkt sich auf die Grundplatte, sodass die Bereiche
der Grundplatte, die den Gelenkbereich der Federarme nahe liegen, "mit
in Leidenschaft eingezogen" und mitfedern. Das führt zu
einer Aufwölbung der Bereiche der Grundplatte. Diese Aufwölbung
führt ihrerseits wiederum zu einer Materialalterung oder
einen Abbruch der Verbindung beispielsweise der Lötverbindung
zwischen der Grundplatte und der elektrischen Leiterplatte.
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Zudem
lässt sich die Federkraft beispielsweise durch die Materialalterung
oder große Druckkraft nach, wodurch der eine oder andere
Federarm nicht die ausreichende Federkraft abgibt, um das Bauteil senkrecht
zur Grundplatte halten zu können. So kann es passieren,
dass sich das Bauteil von den Federarmen abrutscht.
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Außerdem
erhört sich der Übergangswiderstand zwischen dem
Bauteil und der Schaltung aufgrund der schlechten Kontaktierung
beispielsweise infolge der Materialalterung. Ein erhörter Übergangswiderstand
kann wiederum zu einer Funktionalitätsminderung bei den
Bauteilen führen, beispielsweise instabile Stromversorgung
bei Knopfbatterien.
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Zwar
weisen die Federarme in den
17 und
18 der
US-Patentschrift
US 51 52 695 je einen Abschnitt auf, welcher den Federarm
beim Auflegen des Bauteils abstützen soll. Allerdings bietet
eine derartige Konstruktion keine ausreichende Abstützhilfe, da
bei einer Materialermüdung der das Bauteil abstützende
Federarmbereich sich nachgibt, wodurch das auf den Federarm aufgelegte
Bauteil sich von dem Federarm abrutscht oder nicht mit ausreichender
Federkraft abgestützt wird.
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Daher
liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Kontakteinheit
der eingangs genannten Art anzuzeigen, welche keinen der oben genannten
Nachteile aufweist.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
eine Kontakteinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
wobei auch Kombinationen der Merkmale miteinander denkbar sind.
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Kerngedanke
der Erfindung ist, die Kontakteinheit so auszuführen, dass
die Federarme von der Grundplatte umgeben sind, wobei die Federarme
mit der Grundplatte eine mechanisch zusammenhängende und
elektrisch leitende Einheit bilden. Außerdem, der Grundplatte
ein Bereich anzuordnen, wo die freiliegenden Enden der Federarme
ab dem zweiten Federweg der Federarme sich abstützen können.
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Zudem
wird die Grundplatte in zwei Bereichen untergeteilt. Dabei werden
diese zwei Bereiche zwar einstückig ausgeführt,
jedoch in zwei Ebenen angeordnet. Im Folgenden werden diese beiden
Bereiche als Eckabschnitte der Grundplatte und Seitenabschnitte
der Grundplatte genannt. Eine Grundplatte der erfindungsgemäßen
Kontakteinheit weist vorzugsweise vier Eckabschnitte und vier Seitenabschnitte
auf. Die Anzahl der Eckabschnitte und die Anzahl der Seitenabschnitte
können jedoch je nach Ausführung variieren und
müssen nicht identisch sein. Erfindungsgemäß werden
die Seitenabschnitte der Grundplatte vorzugsweise auf eine andere
gemeinsame Ebene angeordnet als die Eckabschnitte. Bei einer Anordnung
der Kontakteinheit beispielsweise auf einer elektrischen Leiterplatte
werden entweder nur die Eckabschnitte oder nur die Seitenabschnitte
mit der Leiterplatte verbunden, beispielsweise durch die Lötverbindung.
So können die Seitenabschnitte oder die Eckabschnitte,
die nicht mit der Leiterplatte fest verbunden sind, um die Längsachse (bei
den Seitenabschnitten) oder um eine Freiheitsachse drehend federn.
Dabei bedeutet die Freiheitsachse die Strecke zwischen zwei Punkten,
die der entsprechende Eckabschnitt mit den beiden anschließenden
Seitenabschnitten verbinden. Durch diese erfindungsgemäße
Aufteilung der Grundplatte in zwei mechanisch zusammenhängenden
aber in zwei Ebenen angeordneten Bereichen kann der Nachteil vermieden
werden, der die Kontakteinheiten gemäß der
10 bis
18 der Patentschrift
US 51 52 695 aufweisen.
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Zudem,
die Federarme so zu gestalten, dass diese Federarme zumindest zweistufige
Federrate aufweisen. Zudem werden die Federarme so geformt, dass
sie sich bei einer Krafteinwirkung mit beiden Enden des Federarms
beispielsweise auf der Grundplatte abstützen können.
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Die
Federrate verändert sich mit dem Verformen des Federarms.
Bei einem bestimmten Verformen erhöht sich die Federrate
abrupt. Damit weisen die Federarme eine zweistufige Federrate auf.
Dabei ist das Verformen der Federarme durch die Druckkraft von den
aufgelegten Bauteilen verursacht und reversibel.
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Außerdem,
durch das beidseitige Abstützen ist ein stabilerer Kontakt
zwischen dem Bauteil und dem Federarm gewährleistet. Zudem
lässt die Federkraft nicht leicht nach und die Materiallebensdauer des
Federarms erhöht sich dank des beidseitigen Abstützens.
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Da
die freiliegenden Endabschnitte der Federarme nach untern abgebogen
sind, können die Bauteile auch von verschiedenen Seiten
seitlich auf die Federarme angebracht werden.
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Im
Folgenden wird die erfindungsgemäße Kontakteinheit
anhand der Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme von
Figuren näher erläutert. Die gleichen Elemente
in den verschiedenen Figuren werden mit denselben Bezugszeichen
gekennzeichnet.
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Es
zeigen:
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1:
die Ansicht einer erfindungsgemäßen Kontakteinheit
nach dem ersten Ausführungsbeispiel schräg von
oben,
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2:
die Ansicht einer erfindungsgemäßen Kontakteinheit
nach dem ersten Ausführungsbeispiel schräg von
der Seite,
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3:
die Detailansicht eines Federarms der erfindungsgemäßen
Kontakteinheit,
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4:
eine schematische Darstellung eines Federarms der erfindungsgemäßen
Kontakteinheit, wobei die Projektion des Federarms senkrecht zur Federarmlängsrichtung
abgebildet ist,
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5:
eine schematische Darstellung des ersten Federwegs des Federarms
der erfindungsgemäßen Kontakteinheit, wobei die
Projektion des Federarms senkrecht zur Federarmlängsrichtung
abgebildet ist,
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6:
eine schematische Darstellung des zweiten Federwegs des Federarms
der erfindungsgemäßen Kontakteinheit, wobei die
Projektion des Federarms senkrecht zur Federarmlängsrichtung
abgebildet ist,
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7:
die Anordnung der erfindungsgemäßen Kontakteinheit
nach dem ersten Ausführungsbeispiel auf einer elektrischen
Leiterplatte,
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8:
die erfindungsgemäße Kontakteinheit nach dem ersten
Ausführungsbeispiel vor dem Auflegen eines Bauteiles,
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9:
die erfindungsgemäße Kontakteinheit nach dem ersten
Ausführungsbeispiel beim Auflegen eines Bauteiles,
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10:
die erfindungsgemäße Kontakteinheit nach dem ersten
Ausführungsbeispiel beim Auflegen eines Bauteiles, wobei
sich die Endabschnitte (Bodenkontaktabschnitte) der Federarme auf
die Ebene der Leiterplatte abstützen,
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11:
das seitliche Einschieben der Bauteile auf die Federarme der erfindungsgemäßen
Kontakteinheit,
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12:
die Ansicht einer erfindungsgemäßen Kontakteinheit
nach einem weiterführenden Ausführungsbeispiel
schräg von oben,
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13:
die Ansicht einer erfindungsgemäßen Kontakteinheit
nach einem weiteren Ausführungsbeispiel schräg
von oben,
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14:
die Ansicht einer erfindungsgemäßen Kontakteinheit
nach einem weiteren Ausführungsbeispiel schräg
von oben,
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15: die Ansicht einer erfindungsgemäßen
Kontakteinheit nach einem weiteren Ausführungsbeispiel
schräg von oben,
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16: die Ansicht der Herstellung einer
erfindungsgemäßen Kontakteinheit nach dem Ausführungsbeispiel
gemäß 14.
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1 und 2 zeigen
das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Kontakteinheit (100), wobei die Kontakteinheit (100)
in der 1 schräg von oben und in der 2 schräg
von der Seite angezeigt ist.
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Die
Kontakteinheit (100) gemäß der 1 und 2 weist
eine Grundplatte (110) und zumindest einen Federarm (120)
auf. Die Grundplatte (110) weist vier Eckabschnitte (111)
auf, die bei Anordnung der Kontakteinheit (100) auf eine
elektrische Leiterplatte (300) die Kontakteinheit (100)
mit der elektrischen Schaltung durch die Lötverbindung
(310) sowohl elektrisch als auch mechanisch verbindet.
Die Federarme (120) ragen von der Grundplatte (110)
in Bezug auf die durch die Grundplatte (110) bestimmte Ebene
abgewickelt schräg nach oben heraus und sind durch deren
Anfangsabschnitt (121) mit der Grundplatte (110)
verbunden und bilden mit der Grundplatte (110) eine einstückige
Einheit (100). Die Federarme (120) sind an den
Seitenabschnitte (112) der Grundplatte (110) angeordnet,
wobei diese Seitenabschnitte (112) im Vergleich zu den
Eckabschnitten (111) vorzugsweise nach oben abgebogen und federnd
sind. Das heißt, die Seitenabschnitte (112) liegen
auf eine andere Ebene als die Eckabschnitte (111) und um
die Längsachse reversibel biegbar. Dies hat den Vorteil,
dass diese Seitenabschnitte (112) beim Federn der Federarme
(120) die Federspannung von den Federarmen (120)
abnehmen können. Bei einer Anordnung der Kontakteinheit (100)
gemäß der 1 und 2 auf
beispielsweise einer Leiterplatte werden nur die Eckabschnitte (111) der
Grundplatte (110) auf der Leiterplatte gelötet,
so bleiben die Seitenabschnitte (112) frei hängend
und können bei einer Krafteinwirkung um ihre Achse federnd
biegen.
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In
der 3 ist ein Federarm (120) gemäß dem
Ausführungsbeispiel von den 1 und 2 angezeigt.
Demnach weist dieser Federarm (120) vorzugsweise fünf
Abschnitte (121, 122, 123, 124, 125)
auf, wobei die Übergänge zwischen den Abschnitten
nicht exakt festgelegt werden müssen. Diese Abschnitte
sind der Anfangsabschnitt (121), der erste Federabschnitt
(122), der Lastkontaktabschnitt (123), der zweite
Federabschnitt (124) und der Bodenkontaktabschnitt (125).
Der jeweilige Abschnitt ist nach dessen Funktion bzw. dessen Lage
im Federarm (120) benannt.
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Der
Federarm (120) ist durch deren Anfangsabschnitt (121)
mit der Grundplatte (110) verbunden bildet mit der Grundplatte
(110) eine einstückige Einheit (100).
Der dem Anfangsabschnitt (121) anschließende Abschnitt,
der sogenannte erste Federabschnitt (122), ragen von der
Ebene der Grundplatte (110) heraus und im Bezug auf die
Ebene der Grundplatte (110) nach oben schräg abgewickelt.
Beim Auflegen der Last auf den Federarm (120) bzw. auf
den Lastkontaktabschnitt (123) biegt sich dieser erste
Federabschnitt (122) in Richtung der Ebene der Grundplatte
(110). Der erste Federrate besteht im Wesentlichen aus
der Federspannung dieses ersten Federabschnittes (122).
Der Lastkontaktabschnitt (123) hält Kontakt mit
den zu tragenden Bauteilen. Um eine optimale elektrische Kontakt
zwischen den zu tragenden Bauteilen und der Kontakteinheit zu ermöglichen,
ist dieser Lastkontaktabschnitt (123) mit einer elektrisch
leitenden halbkugelförmigen Teil (126) versehen.
Der anschließende zweite Federabschnitt (124)
der Federarme (3) ist im Gegensatz zu dem ersten Federabschnitt
(122) in Richtung der Ebene der Grundplatte (110)
schräg abgebogen. Das Ende dieses zweiten Federabschnittes
weist einen Abschnitt, ein so genannter Bodenkontaktabschnitt (125)
auf, der im Bezug auf die Ebene der Grundplatte (110) wieder
nach oben abgewickelt ist. Der Federarm (120) stützt
sich bei großer Belastung durch die Bauteile (200)
mit diesem Bodenkontaktabschnitt (125) beispielsweise auf
der Ebene der Grundplatte (110) ab.
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Die 4 zeigt
eine schematische Darstellung eines Federarms der erfindungsgemäßen
Kontakteinheit, wobei die Projektion des Federarms senkrecht zur
Federarmlängsebene abgebildet ist. Der Federarm (120),
genauer gesagt, der erste Federabschnitt (122) des Federarms
(120) ist aus der im Wesentlichen durch die Grundplatte
(110) bestimmte Ebene heraus mit einem Winkel W1 nach oben
zum Bauteil (200) hinzu abgewickelt. Der zweite Federabschnitt
(124) des Federarms (120) ist mit einem zweiten
Winkel W2 vom Bauteil weg in die durch die Grundplatte (110)
bestimmte Ebene abgewinkelt. Der erste Federabschnitt (122)
des Federarms (120) weist eine Länge 11 und der
zweite Federabschnitt (124) des Federarms (120)
eine Länge 12.
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Die
beiden Winkel W1 und W2, und die beiden Länge 11, 12 beider
Federabschnitte (122, 124) sind so bestimmt, dass
das freiliegende Ende, nämlich der Bodenkontaktabschnitt
(125) des Federarms (120) zu der im Wesentlichen
durch die Grundplatte (110) bestimmten Ebene einen Abstand
D aufweist.
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Der
Federarm weist somit zwei verschiedene Federwege auf, wobei der
erste Federweg im Wesentlichen durch die Federbewegung des ersten
Federabschnittes des Federarms und der zweite Federweg im Wesentlichen
durch die Federbewegung der ersten und zweiten Federabschnitte des
Federarms bestimmt ist. Bei Beanspruchung nur des ersten Federabschnittes
(122) des Federarms (120) durch eine Drucklast
bewegt sich der Lastkontaktabschnitt (123) in einem Längenbereich,
bis der Bodenkontaktabschnitt (125) des Federarms (120)
die im Wesentlichen durch die Grundplatte (110) bestimmte
Ebene gerade berührt. Dieser Längenbereich wird
als der erste Federweg FW1 bezeichnet. Bis zu diesem Moment besteht
keine Kraftwirkung zwischen dem Bodenkontaktabschnitt (125)
und der Bodenfläche, die in der im Wesentlichen durch die
Grundplatte (110) bestimmten Ebene liegt.
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Bei
Erhöhung der Drucklast werden sowohl der erste Federabschnitt
(122) als auch der zweite Federabschnitt (124)
beansprucht und der Lastkontaktabschnitt (123) bewegt sich
weiter in Richtung zur durch die Grundplatte (110) bestimmten
Ebene. Dieser Bewegungslängenbereich des Bodenkontaktabschnittes
(125) wird als der zweite Federweg FW2 bezeichnet. Ab diesem
Moment wirkt eine Druckkraft vom Bodenkontaktabschnitt (125)
auf die Bodenfläche, die in der im Wesentlichen durch die
Grundplatte (110) bestimmten Ebene liegt. Der Federarm
stützt sich mit dem Bodenkontaktabschnitt (125)
auf der Bodenfläche, die in der im Wesentlichen durch die Grundplatte
(110) bestimmten Ebene liegt.
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Diese
beiden Federwege FW1 und FW2 sind in den 5 und 6 dargestellt.
Demnach ist der erste Federweg FW1 im Wesentlichen durch die Federbiegung
des ersten Federabschnittes (122) des Federarms (120)
und der zweite Federweg FW2 im Wesentlichen durch die Federbiegung
der ersten und zweiten Federabschnitte (122, 124)
des Federarms (120) bestimmt.
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In
der 7 ist die Anordnung der erfindungsgemäßen
Kontakteinheit (100) auf einer elektrischen Leiterplatte
(300) angezeigt. Erfindungsgemäß ist
die Kontakteinheit (100) durch die Lötverbindung
(301) zwischen den Eckabschnitten (111) und der
elektrischen Leitung (304) mit der elektrischen Schaltung
(310) bzw. elektrischen Bauelementen in der Schaltung (310)
verbunden. Beim Auflegen des Bauteils (200) bildet diese
Kontakteinheit (100) samt der Lötverbindung (301)
eine elektrische Leiterbahn (304) zwischen dem Bauteil
(200) und der elektrischen Schaltung (310). Zur
besseren Ansicht der erfindungsgemäßen Kontakteinheit
(100) ist diese (100) im Vergleich zu der Leiterplatte
(300) und den Bauteilen der Schaltung (310) überdimensioniert
dargestellt.
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In
den 8, 9 und 10 ist
die erfindungsgemäße Kontakteinheit (100)
beim Auflegen eines Bauteils (200) angezeugt.
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Beispielsweise
beim Auflegen einer Knopfbatterie (200) auf den Federarmen
(120) biegen sich die Federarme (120) aufgrund
der Druckkraft durch die Knopfbatterie (200) in die Richtung
der Ebene der Grundplatte (110). Am Anfang wird nur der
erste Federabschnitt (122) der Federarme (120)
in Anspruch genommen und die Federspannung dieser Federabschnitte
(122) hält die Druckkraft durch die Knopfbatterie
(200). Dementsprechend biegen sich nur diese Federabschnitte
(122) unter der Druckkraft. Der Federarm (120)
biegt sich dabei nur im ersten Federwegbereich. Falls der Druckkraft
durch die Knopfbatterie (200) nicht groß ist,
so dass die Federarme (120) allein mit der Federspannung
dieser Federabschnitte (122) noch die Knopfbatterie (200)
tragen können, dann bleiben die Bodenkontaktabschnitte (125)
der Federarme (120) in der Luft hängen. Dies ist
in den 8 und 9 veranschaulicht. Dabei zeigt
die 5 die Federarme (120) vor dem Auflegen
des Bauteils bzw. der Knopfbatterie (200) an, und die 6 zeigt
die Federarme (120) nach dem Auflegen des Bauteils bzw.
der Knopfbatterie (200) an.
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Beim
Erhöhen der Druckkraft biegen sich die Federarme (120),
im Wesentlichen der erste Federabschnitt (122) der Federarme
(120) weiter nach untern in die Richtung der Ebene der
Grundplatte (110) und somit der Abstand zwischen den Bodenkontaktabschnitten
(125) und der Ebene der Grundplatte (110) verringert
sich. Allerdings solange die Bodenkontaktabschnitte (125)
in der Luft hängen bleiben, wirkt nur die erste Federrate,
die im Wesentlichen durch die Federspannung der ersten Federabschnitte
(122) der Federarme (120) bestimmt wird. Im Folgenden
wird diese Federrate als die erste Federrate genannt. Der Bereich,
in dem sich der Lastkontaktabstand (123) des Federarms
(120) in Richtung zur Grundplatte (110) bewegt,
wird, wie bereits oben erwähnt, als der erste Federweg
genannt.
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Wenn
aber die Druckkraft durch die Knopfbatterie (200) genug
groß ist, dann berühren die Bodenkontaktabschnitte
(125) der Federarme (120) die die Biegung der
ersten Federabschnitte (122) die Leiterplatte (300),
wie es die 10 zeigt. Ab diesem Moment werden
nicht nur die ersten Federabschnitte (122) sondern auch
die zweiten Federabschnitte (124) der Federarme (120)
in Anspruch genommen. Das heißt, die Federrate, die sich
ab diesem Moment wirkt, besteht im Wesentlichen aus der Federspannungen
der ersten Federabschnitte (122) und der zweiten Federabschnitte
(124) der Federarme (120). Im Folgenden wird diese
Federrate als die zweite Federrate genannt. Diese zweite Federrate
ist wesentlich größer als die erste Federrate.
In dem Bereich der Leiterplatte (300), wo sich die Bodenkontaktabschnitt
(125) der Federarme (120) abstützen,
ist vorzugsweise mit elektrisch leitendem Material beschichtet (302).
Diese Schicht (302) ist mit den Lötstellen (301)
der Grundplatte (110) elektrisch verbunden (303).
Durch die sowohl mechanische als auch elektrische Kontakt zwischen
den Botenkontaktabschnitten (125) und der elektrisch leitender
Schicht (302) auf der Leiterplatte (300) ist einerseits
die elektrische Verbindung zwischen dem aufgelegten Bauteil (200)
und der elektrischen Schaltung (310) auf der Leiterplatte
(300) verbessert und andererseits ein sicheres Halten der
aufgelegten Bauteile (200) durch die Federarme (120)
gewährleistet. Der Bereich, in dem sich der Lastkontaktabstand
(123) des Federarms (120) ab diesem Moment in
Richtung zur Grundplatte (110) bewegt, wird, ebenfalls
wie oben geschrieben, als der zweite Federweg genannt.
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Die
erfindungsgemäße Kontakteinheit (100) ermöglicht
auch ein seitliches Auflegen der Bauteile (200). Wie in
der 11 zu sehen ist, können die Bauteile
(200) auch in einfacher Weise von den verschiedenen Seiten
seitlich auf die Federarme (120) eingeschoben werden (400).
Dieses seitliche Einschieben (400) der Bauteile (200)
ist mit den Kontakteinheiten nach dem oben beschriebenen Stand der Technik
nicht oder sehr beschränkt möglich.
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Bei
einem weiterführenden Ausführungsbeispiel gemäß der 12 weist
die Grundplatte (110) der erfindungsgemäßen
Kontakteinheit (100) einen vorzugsweise ebenen scheibenförmigen
Teil (130) auf, der auf der Ebene der Seitenabschnitte
(112) der Grundplatte (110) angeordnet ist und
zwei gegenüberliegende Seitenabschnitte (112)
zusammenbindet. Durch diesen scheibenförmigen Teil (130)
kann die Extrabeschichtung (302) auf der Leiterplatte (300)
für die Bodenkontaktabschnitte (125) der Federarme
(120) gespart werden. Die Bodenkontaktabschnitte (125)
der Federarme (120) stützen sich ab dem zweiten
Federweg der Federarme (120) auf diesen scheibenförmigen
Teil (130). Diese Teil (130) bildet mit der Grundplatte
(110) und den Federarmen (120) einen Einstück
und vorzugsweise elektrisch leitend.
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Die 13 bis 15 zeigen weitere Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Kontakteinheit. In der 13 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel angezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel
werden die Federarme (120) nicht wie im Ausführungsbeispiel
der vorangehenden Figuren an den Seitenabschnitten (112),
sondern an den Eckabschnitten (111) der Grundplatte (110)
angeordnet.
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Dabei
sind diese Eckabschnitte (111) im Vergleich zu den Seitenabschnitten
(112) vorzugsweise, anders als in den 1 und 2,
nach oben abgebogen und federnd gelagert. Das heißt, die
Eckabschnitte (111) liegen auf eine andere Ebene als die Seitenabschnitte
(112) und um eine Achse (111.0) reversibel biegbar.
Dies hat den Vorteil, dass diese Eckabschnitte (111) beim
Federn der Federarme (120) die Federspannung von den Federarmen
(120) abnehmen können. Bei einer Anordnung der
Kontakteinheit (100) auf einer Leiterplatte werden nur
die Seitenabschnitte (112) der Grundplatte (110)
auf der Leiterplatte gelötet, so bleiben die Eckabschnitte (111)
frei hängend und können bei einer Krafteinwirkung
um ihre Achse (111.0) federnd biegen.
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Die 14 zeigt
ein weiterführendes Ausführungsbeispiel zu dem
Beispiel in der 13. Demnach weist die Grundplatte
(110) einen scheibenförmigen Teil (130)
auf, der vier gegenüberliegende Seitenabschnitte (112)
zusammenbindet. Die Bodenkontaktabschnitte (125) der Federarme
(120) stützen sich beim zweiten Federweg der Federarme (120)
auf diesen scheibenförmigen Teil (130).
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In
der 15 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
angezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Federarme
(120) nicht wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen
an den Eck- oder Seitenabschnitten (111, 112)
der Grundplatte (110), sondern an dem scheibenförmigen
Teil (130) angeordnet, der zwei gegenüberliegenden
Seitenabschnitte (112.2) verbindet und in der Mitte der
Grundplatte (110) der Kontakteinheit (100) angeordnet
ist. In diesem Ausführungsbeispiel stützen sich
die Federarme (120), bzw. die Bodenkontaktabschnitte (125)
der Federarme (120) beim zweiten Federweg der Federarme
(120) auf zwei Seitenabschnitten (112.1). Im Vergleich
zu den Kontakteinheiten gemäß der 1, 2, 12, 13,
und 14 werden die vier Eckabschnitte (111)
und zwei Seitenabschnitte (112.1), die nicht mit dem scheibenförmigen Teil
(130) direkt verbunden sind, werden auf einer gemeinsamen
Ebene angeordnet und bei einer Anordnung der Kontakteinheit (100)
auf einer Leiterplatte (300) auf der Leiterplatte (300)
gelötet. So bleiben nur die beiden Seitenabschnitte (112.2),
die mit dem scheibenförmigen Teil (130) direkt
verbunden sind, werden federnd gelagert und können bei
einer Federbiegung der Federarme (120) mitfedern.
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In
der 16 ist ein Herstellungsverfahren der
erfindungsgemäßen Kontakteinheit nach dem Ausführungsbeispiel
gemäß der 14. Demnach wird
diese Kontakteinheit (100) aus einem Stück vom elektrisch
leitenden und federnden Material beispielsweise Federstahlblech
hergestellt. Dieser Ausgangsstück wird so gestanzt, dass
aus dem die Grundplatteoberseite (110.1) mit Federarmen
(120) und die Grundplatteunterseite (110.2) mit
dem genannten scheibenförmigen Teil (130) entstehen.
Dieser Ausgangsstück wird dann entlang der Mittellinie zusammengeklappt
(500) und die Oberseite (110.1), in diesem Fall
hauptsächlich die Seitenabschnitte (112) und die
Unterseite (110.2) werden zur Grundplatte (110)
vorzugsweise zusammengeschweißt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 5152695 [0003, 0004, 0009, 0012, 0016]
- - DE 19699966 C2 [0003, 0005, 0007]