DE9115544U1 - Foliensteckverbinder - Google Patents

Description

Richard Hirschmann GmbH & Co. 10. Dezember 1991

Richard-Hirschmann-Str. 19 TPA/Stad/du

7300 Esslingen a.N.

Gebrauchsmusteranmeldunq FoIiensteckverbinder

Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Steckverbinder dieser Art eignen sich insbesondere für den Anschluß von Folien mit darauf aufgebrachten Flachleitern, weil bei ihnen keinerlei Einsteckkräfte erforderlich sind ("Nullkraft-Steckverbinder"), die zu Beschädigungen der aufgedruckten Leiterbahnen oder gar der gesamten Folie führen könnten.

Ein solcher Steckverbinder ist bereits aus der DE-G 87 10 741 vorbekannt. Bei dieser Ausführung sind Kontaktfedern vorgesehen, bei denen im Ruhezustand die Kontaktfederschenkel federn aneinander liegen. Damit wird zwar ein nur von der Eigenfederung der Kontaktfedern erzeugter Kontaktdruck bereitgestellt; andererseits erfordert jedoch die Herstellung solcher "geschlossener" Kontaktelemente einen großen Aufwand, weil die Kontaktfederschenkel nach dem Stanzen noch zusammengepreßt (vorgespannt) werden müssen. Zudem ist der mit dieser Kontaktart durch die Wahl von Material und Abmessungen der Kontaktfedern erreichbare Kontaktdruck relativ gering, so daß diese für viele Anwendungesfälle ungeeignet sind und die Kontaktsicherheit nicht immer gewährleisten.

Zum Stanzen selbst ist überdies für den sehr dünnen Schlitz zwischen den Kontaktnocken ein schmaler Stempel erforderlich, der eine kurze Standzeit des Stanzwerkzeugs bedingt.

Außerdem ist der bekannte Steckverbinder durch den zusätzlich erforderlichen Betätigungsarm der Kontaktfedern und die damit zusammenwirkenden Teile des als Schubladen ausgebildeten Schiebers aufwendig und teuer aufgebaut .

Schließlich ist bei dieser Lösung in umständlicher Weise darauf zu achten, daß beim Einschieben der Folie die Schublade vollständig herausgezogen ist, damit wirklich eine Nullkraft-Steckung ermöglicht und Beschädigungen der Folie und/oder der Leiterbahnen hierbei vermieden werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen mehrpoligen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß die Kontaktelemente einfach und kostengünstig aufgebaut und herstellbar sind und daß mit möglichst geringem Aufwand eine wirksame Betätigung der Kontaktfedern und eine beschädigungsfreie Einführung der Folie in die Kontaktfedern sowie ein den jeweiligen Erfordernissen mit einfachen Mitteln anpaßbarer Kontaktdruck erreichbar sind. Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Dadurch sind die Kontaktfedern mit einem sehr einfachen Stanzwerkzeug hoher Standzeit herstellbar und wegen der relativ groben erforderlichen Toleranzen besonders gut für die Mengenherstellung geeignet. Dies auch deshalb, weil kein Vorspannen der Federschenkel erforderlich ist, so daß dieser beim Stand der Technik erforderliche zusätzliche Fertigungsschritt entfällt. Darüber hinaus ist durch die im Ruhezustand geöffneten Kontaktfedern die Folie auch stets leicht einführbar, ohne daß - wie bei der aus dem DE-G 87 10 741 bekannten Lösung - eine Beschädigung aufgrund des nicht vollständig herausgezogenen Schiebers zu befürchten wäre. Dabei ist der jeweils gewünschte Kontaktdruck einfach und in sehr weiten Grenzen durch Wahl der Dicke und damit der auf den auslenkbaren Kontaktfederschenkel einwirkenden Kraft des Schiebers herzustellen, so daß ohne zusätzliche Mittel eine hohe Kontaktsicherheit erreichbar ist. Da der Schieber direkt auf den Kontaktfederschenkel drückt und auf diese Weise eine zusätzliche Betätigungseinrichtung entfällt ist mit diesen Kontaktfedern auch eine wesentliche Material- und Platzersparnis erzielt.

In den Unteransprüchen sind vorteilhalfte Ausführungen bzw. Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Foliensteckverbinders angegeben.

Durch die Anordnung des Schiebers nach Anspruch 2 außerhalb des Schlitzbereichs ist in Verbindung mit dem Federprinzip gemäß Anspruch 1 der Vorteil erreicht, daß der Weg für die Einführung der Folie durch den Schlitz zwischen die Kontaktfederschenkel erheblich verkürzt und damit die Gefahr wesentlich vermindert ist, daß die flexible Folie an einem der Kontaktnocken hängenbleibt und beschädigt wird. Außerdem ist durch den den Schieber zumindest auf einen Teil seiner Länge übergreifenden Deckelteil wirksam verhindert, daß sich der Schieber zur Mitte hin aufwölben kann. Damit ist auch bei sehr langen Steckverbindern dieser Art die Kontaktsicherheit dauerhaft gewährleistet.

Beim genannten Stand der Technik ist der Schieber eine hochkompliziert aufgebaute Schublade mit lamellenförmig von einer Frontwand mit Einführungsöffnung abragenden geschlitzten Wänden, die wiederum seitlich abragende Betätigungselemente tragen. Dieses Teil ist nicht nur schwierig herzustellen und teuer, sondern insbesondere wegen der dünnen und damit labilen Wände und der seitlichen Ausnehmungen der Kontaktfedern einzuführenden Betätigungselemente schwer handhabbar. Demgegenüber weist der in Anspruch 3 beschriebene Steckverbinder lediglich einen äußerst kostengünstig herstellbaren und einfachst zu bedienenden quaderförmigen Schieber auf, mit dessen geschlossener, nicht in Kammern aufgefächerter Innenfläche ohne weitere Elemente alle auslenkbaren Kontaktfederschenkel in gleicher Weise zugleich betätigt werden.

Eine Ausbildung des auslenkbaren Kontaktfederschenkels nach Anspruch 4 hat im Vergleich zu einer Lösung, bei der die Innenfläche des Schiebers auf der gesamten Länge der Außenkante des auslenkbaren Kontaktfederschenkels anliegt, den Vorteil, daß die gewünschte federnde Konaktgabe erhalten bleibt, also die Kontaktnocken nicht starr sondern federnd, das heißt mit schonender und doch sicherer Kontaktgabe an den Leiterbahnen anliegen.

Dabei hängt der Kontaktdruck außer von den Federeigenschaften davon ab, wie weit die nicht schräg verlaufenden anschlußseitigen Teile der auslenkbaren Kontaktfederschenkel über die Kammerwände bzw. die Unterkante der Ausnehmung für den Schieber hinausragen. Der Kontaktdruck ist damit auf einfachste Weise den Bedürfnissen des jeweiligen Einzelfalles anpaßbar .

Außerdem ist durch den schrägen Endabschnitt des Kontaktfederschenkels die Einführung des Schiebers bereits wesentlich erleichtert. Eine äquivalente Anschrägung des Einführungsteils des Schiebers gemäß Anspruch 5 zusammen mit den in Anspruch 6 vorgesehenen abgerundeten Kanten verbessern die leichte und materialschonende Einführbarkeit des Schiebers noch weiter, so daß diese auch bei hochpoligen Steckverbindern dieser Art mühelos erfolgen kann. Die maximale Federauslenkung ist dabei erreicht, wenn die nicht angeschrägten Bereiche der Schieberinnenfläche und der Außenkanten der auslenkbaren Kontaktfederschenkel aneinander liegen. Vorstehend ist lediglich eine konstruktive Möglichkeit für die Federauslenkung beschrieben. Selbstverständlich gibt es aber dafür eine Vielzahl weiterer Lösungen, z.B. durch unterschiedlich geformte Erhebungen am auslenkbaren Kontaktfederschenkel und/oder der Schieber-Innenfläche.

Zur leichten und sicheren Einführung der Folie in den Schlitz ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 7 ein Einführungstrichter vorgesehen. Dabei ist auch die Beschädigungsgefahr für die Folie stark verringert.

Durch eine Ausführung des erfindungsgemäßen Steckverbinders gemäß Anspruch 8 ist die Größe des Steckverbinders minimiert und die Gefahr von Beschädigungen durch überstehende Gehäuseteile vermieden.

Bei Foliensteckverbindern darf der Kontaktdruck nicht zu groß sein, um die Leiterbahnen, die häufig aus einer im Siebdruckverfahren auf der Folie aufgebrachten Silberpaste besteht, nicht zu beschädigen. Es ist daher vorteilhaft, gemäß Anspruch 9 die Kontaktfläche der Kontaktnocken flachkonvex gewölbt auszubilden, weil sich diese den beim Andrücken der Kontaktnocken entstehenden konkaven Einwölbungen der Leiterbahnen so anpassen, daß eine große Kontaktfläche und damit auch bei hoher Federkraft ein relativ niedriger, die Leiterbahnen schonender Kontaktdruck entsteht.

Eine gemäß Anspruch 10 ausgebildete, von Hand lösbare Halterung des Schiebers im Isoliergehäuse ist besonders einfach und zweckmäßig.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine seitliche Ansicht des erfindungsgemäßen Foliensteckverbinders,

Figur 2 einen Schnitt durch eine Kontaktkammer bei geöffnetem Deckelteil, Figur 3 einen Schnitt durch eine Kontaktkammer bei eingeführter Folie und geschlossenem Deckelteil und
Figur 4 eine steckseitige Teilansicht bei geöffnetem Deckelteil.

Der Foliensteckverbinder weist ein Isoliergehäuse 1 mit einem Basisteil 2 und einem damit einstückigen Deckelteil 3 auf. Im Basisteil 2 sind Kontaktkammern 4 vorgesehen, in denen jeweils eine Kontaktfeder 5 angeordnet ist, die - von einem Querstück 6 abragend - ein Anschlußelement (Lötspieß) 7 und steckseitig zwei Kontaktfederschenkel 8, 9 mit am freien Ende einander zugewandten Kontaktnocken 10 trägt.

Zur Einführung einer zu kontaktierenden, mit Leiterbahnen versehenen Folie 11 ist ein durch gleiche Ausnehmungen in allen Kammerwänden 12 gebildeter Schlitz 13 zwischen den Kontaktnocken 10 vorgesehen, der sich an

eine konische Einführungsöffnung 14 in der steckseitigen Frontwand 15 des Isoliergehäuses 1 anschließt.

Der untere Kontaktfederschenkel 8 liegt mit seiner äußeren Längskante am Kammerboden 16 an und ist in Steckrichtung durch zwei in angepaßte Ausnehmungen des Basisteils 2 eingreifende Stutzen 17 gehalten. Alternativ zu dem in Steckrichtung verlaufenden Anschlußelements 7 ist es auch möglich, Lötspieße in Verlängerung der Stutzen 17 vorzusehen.

Der obere, quer zur Steckrichtung auslenkbare Kontaktfederschenkel 9 weist einen anschlußseitigen, zum Kontaktfederschenkel 8 parallelen Abschnitt 18 und ein schräg zum Schlitz 13 hin verlaufendes Endteil 19 auf. Ein Schieber 20 mit über der gesamten Länge des Isoliergehäuses glatten nicht unterteilten bzw. in Kammern aufgefächerten Innenfläche 21 ist in eine Ausnehmung zwischen der Innenfläche des Deckelteils 3 und den oberen Stirnflächen 22 von Frontwand 15 und Kammerwänden 12 einschiebbar. Im eingeschobenen Zustand ist er mit den Außenflächen von Deckelteil 3 und Frontwand 15 bündig.

Der Abstand des anschlußseitigen Abschnitts 18 des auslenkbaren Kontaktfederschenkels 9 von der Innenfläche des Deckelteils 3 ist geringer, als derjenige der oberen Stirnflächen 22 von Frontwand 15 und Kammerwänden 12. Ein Einführungsabschnitt 23 der Innenfläche 21 des Schiebers 20 verjüngt sich zum freien Ende hin und ist dort abgerundet.

Der Schieber 20 ist mit u-förmig ausgebildeten, in angepaßte Ausnehmungen 25 des Isoliergehäuses 1 einführbaren Seitenteilen 24 versehen, deren federnde Außenschenkel 26 Rastnasen 27 aufweisen, die bei angeschlossenem Steckverbinder in Rastausnehmungen 28 des Isoliergehäuses 1 eingreifen. Zum Lösen dieser Rastverbindung 27, 28 tragen die Außenschenkel 26 nach außen abragende Auslöseteile 29, die von Hand zusammendrückbar sind.

Im nicht angeschlossenen Zustand des Steckverbinders (Figur 1) sind die Kontaktfedern 5 entspannt und die einander zugewandten Flächen der Kontaktnocken 10 weisen einen gegenseitigen Abstand auf, der größer ist, als die Dicke der Folie 11. Solche Kontaktfedern sind äußerst einfach im Stanzverfahren herzustellen, wobei relativ grobe Toleranzen zulässig sind und keine Vorspannung erforderlich ist. Damit eignen sie sich besonders gut für die Mengenherstellung und den Einsatz bei Massenprodukten wie Steckverbindern.

Dies gilt auch für die Montage des Steckverbinders, bei der lediglich die Kontaktfedern 5 von der Anschlußseite her in das Isoliergehäuse 1 und dabei mit den Stutzen 17 in die angepaßten Gehauseausnehmungen eingeführt werden müssen.

Zum Anschließen der Steckverbinderkontakte an die Folienleiter wird zunächst die Folie 11 durch den Einführungstrichter 14 der Frontwand 15 in den Schlitz 13 eingeschoben. Durch den sehr kurzen Abstand des Trichters 14 von den Kontaktnocken 10 und deren abgerundeten Ecken ist auf der gesamten Schlitzlänge ein Hängenbleiben der Folie 11 an einem der Kontaktnocken 10 wirksam vermieden, eine echte Nullkraft-Steckung sichergestellt und die Beschädigungsgefahr für die Folie 11 minimiert. Die einander zugewandten Kontaktflächen der Kontaktnocken 10 sind leicht konvex gewölbt; damit ist eine sichere Kontaktierung der Leiterbahnen bei relativ geringem Kontaktdruck gewährleistet, so daß die aus auf der Folie 11 aufgedruckter Silberpaste bestehenden Leiterbahnen auch bei häufigen Steckvorgängen nur unwesentlich abgenützt und nicht beschädigt werden.

Nach dem Einstecken der Folie 11 braucht nur noch der Schieber 20 in die Ausnehmung zwischen der Innenfläche des Deckelteils 3 und den oberen Stirnflächen 22 von Kammerwänden 12 und Frontwand 15 eingeführt zu werden. Durch die schrägen Flächen und abgerundeten Kanten erfolgt dieser Vorgang mit geringem Kraftaufwand; der auslenkbare Kontaktfederschenkel wird dabei nur allmählich und damit sehr schonend mit seinen Kontaktnokken 10 gegen die Folie gedrückt.

Bei vollständig eingeführtem Schieber 20 sind die Kontaktfedern 5 auch quer zur Steckrichtung in den Kontaktkammern 4 gehalten und die freiliegenden Endabschnitte der auslenkbaren Federschenkel können ihre volle Federwirkung entfalten.

Insgesamt ist durch die erfindungsgemäße Ausführung ein in Aufbau, Herstellung und Handhabung äußerst einfacher und kostengünstiger Foliensteckverbinder geschaffen, der sich besonders für die Mengenherstellung eignet, bei dem der Kontaktdruck der Federn in weiten Grenzen sehr einfach den Bedürfnissen des Einzelfalls anpaßbar ist und bei dem überdies die Folie und ihre Leiterbahnen auch bei häufigen Steckvorgängen weitestgehend vor Beschädigungen geschützt sind.

Claims (10)

Schutzansprüche

1. Mehrpoliger Steckverbinder mit in Kontaktkammern eines Isoliergehäuses angeordneten, jeweils einen am Kammerboden anliegenden und einem auslenkbaren Kontaktfederschenkel mit einander zugewandten Kontaktnocken aufweisenden Kontaktfedern zur Kontaktierung von Kontaktstellen einer durch einen Schlitz des Isoliergehäuses zwischen die Kontaktfederschenkel einsteckbaren, mit Leiterbahnen versehenen Folie, sowie mit einem etwa parallel zur Steckrichtung der Folie in einer Ausnehmung des Isoliergehäuses bewegbaren Schieber zur dazu im wesentlichen senkrechten Auslenkung des auslenkbaren Kontaktfederschenkels über einen Betätigungsarm

dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfederschenkel (8,9) jeder Kontaktfeder (5) im Ruhezustand geöffnet sind und die Kontaktnocken (10) dabei einen gegenseitigen Abstand aufweisen, der etwas größer ist, als die Dicke der Folie (11) und daß der auslenkbare Kontaktfederschenkel (9) zugleich der Betätigungsarm ist.

2. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung für den Schieber (20) zwischen der Innenfläche eines Deckelteils (3) des Isoliergehäuses (1) und den dem Deckelteil (3) zugewandten freien Stirnflächen (21) der Kontaktkammerwände (12) angeordnet ist.

3. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Stirnflächen (21 ) der mit dem Isoliergehäuse (1) einstückigen Kontaktkammerwände (12) von der Innenfläche des Deckelteils (3) einen größeren Abstand haben, als die Außenkante des dem Deckelteil (3) am nächsten liegenden Teils (18) des nicht ausgelenkten Kontaktfederschenkels (9) und daß der Schieber (20) eine glatte nicht unterteilte Innenfläche (21) aufweist.

4. Mehrpoliger Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder auslenkbare Kontaktfederschenkel (9) einen schräg zum Schlitz (13) hin verlaufenden Endabschnitt (19) aufweist.

5. Mehrpoliger Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einführungsabschnitt (23) der Innenfläche
(21) des Schiebers (20) schräg zum Deckelteil (3) hin verläuft.

6. Mehrpoliger Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkante des Einführungabschnittes (23)
der Innenfläche (21) des Schiebers (20) und/oder die äußere Stirnkante jedes Kontaktnockens (10) abgerundet sind.

7. Mehrpoliger Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (13) ein Einführungstrichter (14) in der steckseitigen Frontwand (15) des Isoliergehäuses (1) aufweist.

8. Mehrpoliger Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen des eingeführten Schiebers (20) mit denen des Isoliergehäuses (1) bündig sind.

9. Mehrpoliger Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichent, daß die einander zugewandten Kontaktflächen der Kontaktnocken (10) leicht konvex ausgebildet sind.

10. Mehrpoliger Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) u-förmige Seitenteile (24) mit einem federnden Außenschenkel (26) aufweist, deren jeder mit dem
Isoliergehäuse (1) lösbar rastend verbindbar ist.