EP3443618B1 - Steckverbinder mit leitgummi - Google Patents

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EP3443618B1
EP3443618B1 EP17720665.3A EP17720665A EP3443618B1 EP 3443618 B1 EP3443618 B1 EP 3443618B1 EP 17720665 A EP17720665 A EP 17720665A EP 3443618 B1 EP3443618 B1 EP 3443618B1
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EP
European Patent Office
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plug
conductive
conductive rubber
conductor
connector
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EP17720665.3A
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EP3443618A1 (de
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Günter Pape
Andreas Kohler
Andreas Schwarz
Torsten Wolf
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Harting Electronics GmbH and Co KG
Original Assignee
Harting Electronics GmbH and Co KG
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Publication date
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
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    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • H01R13/2414—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means conductive elastomers
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6658—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit on printed circuit board
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members

Definitions

  • the invention is based on a connector according to the preamble of independent claim 1.
  • the invention also relates to a system made up of a plug-in block and a printed circuit board connector according to the preamble of claim 9.
  • Such connectors are used for the transmission of data signals, but also for the transmission of currents. Currents of one ampere and more can definitely be transmitted with such connectors.
  • the EP 2 417 675 B1 shows a multi-pin connector whose connected cable has several individual conductors that are electrically contacted via insulation displacement connectors on the connector.
  • insulation displacement connectors As a rule, only so-called stranded conductors are connected with insulation displacement connectors. So-called solid conductors can be less reliably electrically contacted using insulation displacement technology. Since the insulation displacement terminals need a certain size in order to make reliable contact with the conductors, it is very difficult to achieve an even smaller design for such connectors. In addition, the conductor cross-sections that can be connected are restricted. An IDC connection cannot be detached and reconnected as often as desired.
  • the DE 196 04 432 A1 shows a contact between a connector and a printed circuit board.
  • the WO 2011/103874 A1 shows a connector with a cable with at least one insulated conductor (325), the connector (300) having a conductive rubber (302), the at least one conductor (325') being connected to at least one conductive layer of the conductive rubber (325) via contact shoes (328) 302) is fixed in an electrically conductive manner.
  • the contact shoes (328) are pressed onto the conductive rubber (4) to make electrical contact with the conductors (325).
  • the U.S. 2007/0227757 A1 shows cylindrical connectors that are used, for example, in a circuit breaker.
  • the connectors each have contact elements consisting of a conductive elastomer. Conductors are terminated to the contact elements by drilling them into the conductive elastomer.
  • connection technologies all have the disadvantage that they are unsuitable for connectors that have to process very high data rates.
  • the object of the invention is to propose a connector that can reliably transport data signals and currents. At the same time, the connector should be easy to assemble and have a small design.
  • the invention relates to a plug connector to which a cable with at least one electrical conductor located therein is connected is.
  • a so-called multi-core cable is used in many applications.
  • a multi-core cable contains at least two electrical conductors that are insulated from one another. Insulation is typically achieved by the conductors having their own plastic coating.
  • a cable with at least two individual conductors insulated from one another can be connected to the connector, the connector having a conductive rubber with at least one conductive layer, but preferably at least two conductive layers.
  • the plug connector has a conductive rubber with individual conductive layers for connecting the individual conductors. This connection technology is particularly compact and at the same time suitable for a large number of conductor cross-sections.
  • a conductive rubber essentially consists of an elastically deformable material with alternating conductive and non-conductive layers. Conductive particles are introduced into the conductive layers. However, a conductive polymer itself can also form such a conductive layer. A non-conductive layer is usually provided around the edge layers of the conductive rubber.
  • a conductor For electrical contacting, a conductor is brought into physical contact with at least one conductive layer of the conductive rubber. However, it is also possible for a conductor to touch at least two or more such conductive layers at the same time. This circumstance depends on the so-called conductor diameter and the so-called pitch of the conductive rubber.
  • the invention further relates to a system consisting of a plug-in block and a printed circuit board connector, wherein at least two solid or stranded conductors are fixed within the plug-in block, parallel to one another and with their respective conductor ends aligning a directional vector parallel and/or orthogonal to the plug-in direction.
  • a conductive rubber is arranged either in the plug-in block or in the circuit board connector, which serves as a connection technology for the individual conductors of the cable or for contacting the conductor tracks of the circuit board.
  • a cable with at least two individual, insulated conductors can be connected to the connector according to the invention. This is also referred to as a multi-core cable.
  • the connector has a conductive rubber with at least two conductive layers. From the DE 25 20 590 C2 such conductive rubbers are known.
  • Conductive rubbers consist of an elastomeric material which has alternating conductive and non-conductive layers. As a rule, conductive materials, such as gold and/or silver and/or carbon particles, are embedded in the conductive layers.
  • a conductive rubber can also be produced by embedding the aforementioned materials in a silicone material.
  • a specialist assumes good conductivity as soon as the material gold is used.
  • a conductive rubber containing gold-coated brass wires was tested. When the conductive rubber was severely compressed, these gold-plated brass wires tended to break, reducing conductivity.
  • conductive rubber, which contains the above gold material performs worse in connectors, in particular in connectors which are intended for the transmission of high data rates, than a conductive rubber which contains silver material, preferably silver particles. Therefore, conductive rubber with silver material is particularly preferred.
  • Such a conductive rubber has shown very good insulation and volume resistances, particularly in the high-frequency range. The material shows good current-carrying capacity values in the connector, even under harsh climatic conditions.
  • the conductive function of the individual conductive layers of the conductive rubber is made possible by the fact that the individual layers are compressed or pressed together. As a result, the homogeneously distributed conductive particles are brought into physical contact and thus form a closed conductive path within the conductive layer.
  • a multi-core cable with several individual conductors is usually connected to the connector.
  • the invention is described using at least two conductors as an example. However, any number of such conductors can be included in the cable.
  • the number of connection contacts, the conductive layers of the conductive rubber and the contact elements then increases accordingly.
  • the individual conductors can each be fixed in an electrically conductive manner to a conductive layer of the conductive rubber.
  • One conductor is electrically conductively connected to a first conductive layer of the conductive rubber, while another conductor is electrically conductively connected to another conductive layer of the conductive rubber.
  • the individual conductors of the connected cable are electrically connected to the individual conductive layers of the conductive rubber.
  • the electrical signals or currents can be transmitted directly to the contact elements of the connector via the conductive layers of the conductive rubber. It However, other options can also be selected, as will be explained further below.
  • a single conductor it is also possible for a single conductor to be conductively fixable to a plurality of conductive layers of the conductive rubber at the same time. Another conductor can then be connected to several other conductive layers of the conductive rubber. If several conductive layers are involved in contacting a single conductor, connection contact or contact element, this is also referred to as layer groups.
  • a corresponding partner for example a contact element
  • a contact element must be electrically connected to the same layer group. It can happen that not all of the conductive layers contribute to the electrical contacting between the conductor and the contact element due to an imperfect positioning of the conductor and/or contact element. It is important that the conductor or contact element has no conductive layer in common with an adjacent conductor or contact element. The spacing of the conductors and contact elements must be selected depending on the pitch of the conductive rubber. The conductors and contact elements must correspond to one another.
  • the pitch of the conductive rubber is usually at least a factor of 20 smaller than the distance between conductors and contact elements. As a result, the packaging does not have to be absolutely precise.
  • the connector has at least one connection contact.
  • the connector has at least two connection contacts, each of which can be fixed in an electrically conductive manner to a conductive layer or to a plurality of conductive layers of the conductive rubber.
  • the connection contacts are each equipped with a Conductor end of a conductor can be electrically contacted.
  • the individual conductors of the multi-core cable are not connected directly to the individual conductive layers or the conductive layer groups of the conductive rubber, but via so-called connection contacts.
  • the plug connector has at least one, but preferably at least two, contact elements.
  • the conductors can each be contacted with a connection contact.
  • the connection contacts are in turn electrically contacted on one side of the conductive rubber with a conductive layer or with several conductive layers and on the other side of the conductive rubber the contact elements are each contacted with a corresponding conductive layer or with corresponding conductive layers of the conductive rubber.
  • the electrical signals or currents are ultimately transmitted from the conductor via the connection contact, then via the conductive layer or the conductive layers of the conductive rubber to the contact element.
  • the individual conductors can be reversibly connected to the connector, in contrast to insulation displacement and crimping technology: pressing the conductor ends with the conductive rubber is absolutely non-destructive and can be carried out reversibly.
  • no additional tool is required to assemble such a connector, which is the case with a crimp or screw connection.
  • An additional advantage is that a wide variety of conductor cross-sections can be connected can.
  • solid and stranded conductors can be used equally.
  • the individual conductors are electrically conductively connected directly to the associated contact elements via the conductive rubber.
  • the conductors can each be electrically conductively fixed to a conductive layer or to several conductive layers of the conductive rubber, and on the other side of the conductive rubber, the contact elements are each contacted with a corresponding conductive layer or with several corresponding conductive layers of the conductive rubber.
  • Such a design can be implemented in a particularly space-saving manner.
  • a system consisting of a plug-in block and a printed circuit board connector is also proposed within the scope of the invention.
  • At least one solid or stranded conductor but particularly preferably at least two solid or stranded conductors, is fixed within the plug-in block, parallel to one another and each with its conductor end aligned with a directional vector parallel and/or orthogonal to the plug-in direction.
  • the plug-in block advantageously has a conductive rubber, with the conductor ends each being contacted with a conductive layer or with a plurality of conductive layers of the conductive rubber.
  • the circuit board connector has a conductive rubber, with one conductive layer or several conductive layers of the conductive rubber being aligned with the different conductor ends of the solid conductor or stranded conductor in the insertion direction.
  • the conductive rubber serves as a connection option for the individual conductors on one side.
  • the conductive layers of the conductive rubber form what is known as the plug-in face of the plug-in block.
  • the plug-in block then assumes the function of a connector.
  • the printed circuit board connector has at least two contact elements, each with a contact end and a printed circuit board connection end, the respective contact ends being contacted with a conductive layer or with a plurality of conductive layers of the conductive rubber.
  • the printed circuit board connection ends are, for example, soldered onto a printed circuit board and are thereby electrically connected to associated conductor tracks.
  • one conductor, one connection contact and one contact element are always connected to only one conductive layer 5, 5' of the conductive rubber 4.
  • several conductive layers 5, 5' are usually connected to one of the aforementioned elements at the same time.
  • Such a procedure has the advantage that the assembly of such a plug connector 1 does not have to be as precise. If, for example, 5 conductive layers are covered by a conductor, but the associated contact element 8, 8' is arranged somewhat offset, but still has three conductive layers in common with conductor 7, then there is a conductive connection between conductor 7 and contact element 8 via the conductive rubber 4 nevertheless guaranteed. This makes such a connector particularly easy to assemble in the field.
  • the figure 1 shows a connector 1, which consists of an insulating body 2 and a connector housing 3 arranged around it.
  • a conductive rubber 4 is arranged inside the insulating body 2 .
  • the conductive rubber 4 has a multiplicity of conductive layers 5, 5' arranged next to one another.
  • the conductive layers are each separated from one another by a non-conductive layer.
  • a multi-core cable 6 is connected to the connector.
  • the cable comprises two insulated conductors 7, 7'. The ends of the conductors 7, 7' are stripped and electrically connected to a conductive layer 5, 5' of the conductive rubber.
  • the electrical connection of the conductors 7, 7' of the cable 6 takes place on the back of the conductive rubber 4.
  • the opposite front of the conductive rubber 4 is aligned in the direction of insertion.
  • the individual conductive layers 5, 5' of the conductive rubber 4 form the electrical contact or connection points of the connector 1 and assume the function of contact elements.
  • FIG 2 is a connector according to the invention 1 'to see.
  • the individual conductors 7, 7' of the connected cable 6 are electrically connected to the associated conductive layers 5, 5' on the back of the conductive rubber 4.
  • Contact elements 8, 8' are connected to the front of the individual layers 5, 5'.
  • the contact elements 8, 8' form the mating face of the connector 1'.
  • FIG 3 another connector 1" can be seen.
  • the individual conductors 7, 7' of the connected cable 6 are each connected to a so-called connection contact 9, 9'.
  • the electrical connection can be made here, for example, using the proven crimping technique or using another suitable connection technology.
  • connection contacts 9, 9' are electrically contacted and connected on the rear side of the conductive rubber 4 with a respective conductive layer 5, 5' of the conductive rubber 4.
  • the front of the conductive rubber 4 forms the mating face of the connector 1".
  • the connection contacts 9, 9' can also be used in the connector 1' according to FIG figure 2 be provided.
  • connection contacts 9, 9′ mentioned above differ from the contact elements 8, 8′, among other things, in that the contact tip, ie the area that contacts the conductive layers 5, 5′ of the conductive rubber 4, can be geometrically blunt. Such a geometry can be produced very simply and inexpensively.
  • the Figure 4a shows a plug-in block 11 in which conductors 7, 7', optionally solid or stranded conductors, are arranged and fixed with a directional vector orthogonal and/or parallel to the plug-in direction.
  • a circuit board connector 1′′′ is shown, in the insulating body 2′′′ a conductive rubber 4 is arranged and fixed in the plugging direction.
  • the circuit board connector 1′′′ is arranged on a circuit board 12 here.
  • the individual conductive layers 5, 5' of the conductive rubber 4 are electrically connected to conductor tracks (not shown) on the printed circuit board 12.
  • circuit board connector 1′′′ can be seen, to which two conductors 7, 7′ can be connected without a plug-in block.
  • the conductors 7, 7' can be connected to the printed circuit board connector 1′′′ by simple pressing means (not shown). In this case, no additional tool is required.
  • the printed circuit board connector 1′′′ contains a conductive rubber 4 for connecting the conductors 7, 7′. Such a conductive rubber requires less installation space than comparable printed circuit board connectors that use a so-called cage clamp as connection technology.
  • FIG 5 an alternative embodiment of the system of plug-in block 11 'and circuit board connector 1′′′ is shown.
  • the conductive rubber 4 is arranged in the plug-in block 11'.
  • the conductor ends of the connected conductors 7, 7' are each electrically conductively contacted on the back of the conductive rubber 4 with a conductive layer 5, 5'.
  • the conductors 7, 7' are also fixed in the plug-in block 11' parallel to the plug-in direction.
  • the front of the conductive rubber 4 forms the plug-in face of the plug-in block 11'.
  • Contact elements (not shown) are arranged in the opposite printed circuit board connector 1''.
  • the Figures 6 to 8 show possible pressing techniques of a conductor 7 with a conductive rubber 4.
  • the figure 6 shows a section through a connector 1, with the connector housing and the insulating body not being shown for illustrative reasons.
  • a conductor 7 rests transversely on the conductive rubber 4 .
  • the conductor 7 usually touches several conductive layers of the conductive rubber 4 .
  • the conductor 7 is pressed onto the conductive rubber 4 by force in the direction of the arrow F.
  • the effect of the force also compresses the conductive rubber 4 or its conductive layers, as a result of which a conductive structure is created within the conductive layers.
  • the conductor 7 is electrically conductively connected to the contact element 8 by the pressing.
  • the conductor 7 is located between a wall of the insulating body 2 and the conductive rubber 4.
  • a force can be exerted on the conductive rubber 4 either in the direction of arrow F (from above) or in the direction of arrow F ⁇ (from the left). If the force acts in the direction of arrow F, there is a limit in the direction of arrow F ⁇ and vice versa.
  • the conductive layers of the conductive rubber 4 are compressed in such a way that a conductive connection between the conductor 7 and the contact element 8 is established.
  • a force in direction F and another force in direction F ⁇ can act on the conductive rubber at the same time.
  • the conductor 7 is pressed perpendicularly onto the conductive rubber and its conductive layers by a force in the direction of the arrow F. This creates a conductive connection between the conductor 7 and the contact element 8 .
  • the embodiment according to figure 8 is preferably intended for solid conductors, the conductor ends of which can easily penetrate the conductive rubber due to the force.
  • the conductor is shown stripped. However, this is not absolutely necessary in order to establish an electrical contact between the conductor and the conductive rubber. According to the invention, the non-stripped (unstripped) end face of the conductor is simply pressed onto the conductive rubber.
  • the connector 1 has an essentially cuboid insulating body 2 .
  • Conductor receptacles 10, 10' which are parallel to one another, for individual conductors 7 are formed in the insulating body 2.
  • the conductors 7 of the connected cable 6 (not shown) are arranged in conductor receptacles 10, 10'.
  • a locking element 13 is pivotably attached to the insulating body 2 .
  • the locking element also assumes the function of a flap which closes the connector 1 .
  • the rotatably fixed end of the locking element 13 has an elliptical end 14 .
  • the stripped end of the conductor 7 is arranged between the conductive rubber 4 and the elliptical end 14 of the locking element 13 .
  • the long side of the elliptical end 14 is aligned parallel to the conductor 7 or its conductor end.
  • the elliptical end 14 exerts a force directed perpendicularly to the alignment of the conductor 7—analogous to the schematic diagram in FIG figure 6 - towards the end of the conductor.
  • the conductor end 7 is pressed onto one or more conductive layers (not shown) of the conductive rubber 4 .
  • a conductive connection is established between the conductor 7 or the end of the conductor and the contact element 8 .
  • the connector 1 ' has a substantially cuboid insulating body 2, in which individual conductor receptacles 10 are formed. Individual conductors 7 of a connected cable (not shown) can be inserted into the conductor receptacles 10 . The conductor ends of the individual conductors 7 rest on a conductive rubber 4 aligned perpendicular thereto.
  • the conductive rubber 4 is placed in a recess of the insulating body 2 and looks out on the back of the insulating body 2 of the plug connector 1' and forms the so-called mating face. On this side, the conductive rubber can be connected, for example, to conductor tracks of a printed circuit board (not shown).
  • fastening lugs formed on the sides are provided.
  • a locking element 13' is pivotably mounted on the insulating body 2.
  • the locking element 13' also assumes the function of a flap for the reversible closing of the connector 1'.
  • the locking element 13' has a wedge-shaped element 16 directed inwards.
  • the wedge-shaped element 16 acts on the end of the conductor 7 and exerts pressure - comparable to the schematic diagram in FIG figure 6 - an approximately perpendicularly directed force on it.
  • the conductor 7 or the end of the conductor is brought into electrical contact with conductive layers (not shown) of the conductive rubber. This electrical contact can be transferred to the conductor tracks of a printed circuit board, for example, via the mating face.
  • the locking elements 13, 13' shown above can also be segmented. This means that one locking element 13 can be provided for each conductor. The conductors are then connected one after the other.
  • the figure 13 shows a plug-in block 11 in which conductors 7, 7', optionally solid or stranded conductors, are arranged and fixed with a directional vector orthogonal and/or parallel to the plug-in direction.
  • a circuit board connector 1′′′ is shown, in the insulating body 2′′′ a conductive rubber 4 is arranged and fixed in the plugging direction.
  • the circuit board connector 1′′′ is arranged on a circuit board 12 here.
  • the individual conductive layers 5, 5' of the conductive rubber 4 are electrically connected to conductor tracks (not shown) on the printed circuit board 12.
  • the conductive rubber is connected here to contact elements 8, which protrude from the insulator 2′′′ on the plug-in side.
  • the plug-in block 11 also contains contact elements 8' which also protrude in the plug-in direction and are electrically connected to the conductors 7, 7'.
  • contact elements 8' which also protrude in the plug-in direction and are electrically connected to the conductors 7, 7'.
  • plug-in block 11 and circuit board connector 1′′′ meet the contact elements 8 'of the plug-in block 11 each on an associated contact elements 8 of the insulating body 2'.
  • the conductors 7, 7' are electrically contacted with the conductor tracks (not shown) of the printed circuit board 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Steckverbinder nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein System aus einem Steckblock und einem Leiterplattensteckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
  • Derartige Steckverbinder werden zur Übertragung von Datensignalen, aber auch zur Übertragung von Strömen verwendet. Mit derartigen Steckverbindern können durchaus Ströme von einem Ampere und mehr übertragen werden.
    • Stand der Technik
  • Die EP 2 417 675 B1 zeigt einen mehrpoligen Steckverbinder dessen angeschlossenes Kabel mehrere einzelne Leiter aufweist, die über Schneidklemmen am Steckverbinder elektrisch kontaktiert sind. Mit Schneidklemmen werden in der Regel lediglich so genannte Litzenleiter angeschlossen. So genannte Massivleiter können mithilfe der Schneidklemmentechnik weniger zuverlässig elektrisch kontaktiert werden. Da die Schneidklemmen eine gewisse Baugröße brauchen um die Leiter zuverlässig zu kontaktieren, kann eine noch kleinere Bauweise derartiger Steckverbinder nur sehr schwierig erreicht werden. Außerdem sind die anschließbaren Leiterquerschnitte eingeschränkt. Ein Schneidklemmenanschluss ist nicht beliebig oft wieder lös- und anschließbar.
  • Aus der EP 935 310 A2 sind Steckverbinder mit Schraubanschlüssen für die einzelnen Leiter eines mehradrigen Kabels bekannt. Zur Montage wird hier ein Werkzeug benötigt. Die Schraubanschlusstechnik benötigt eine gewisse Baugröße und hat daher nur einen begrenzten Anwendungsbereich.
  • Die Kontaktelemente von Steckverbindern mithilfe der Crimptechnik an die Leiter eines Kabels anzuschließen ist aus der WO 2016/034166 A2 hinreichend bekannt. Ein Crimpanschluss ist jedoch nicht wieder lösbar und damit nur einmal anschließbar. Außerdem werden hierfür komplexe Werkzeuge benötigt.
  • Elektrische Bauteile, wie in der WO 00/021160 A1 gezeigt, die zum Anschluss von Leitern eine so genannte Käfigzugfeder verwenden, benötigen zum Anschließen oder zur Demontage der Leiter ein Werkzeug, beispielsweise einen Schraubendreher. Alternativ zum Werkzeug kann am Bauteil auch ein separater Betätiger vorgesehen sein. Die Käfigzugfedern benötigen außerdem viel Platz im Bauteil.
  • Die DE 196 04 432 A1 zeigt eine Kontaktierung zwischen einem Steckverbinder und einer Leiterplatte.
  • Die WO 2011/103874 A1 zeigt einen Steckverbinder mit einem Kabel mit zumindest einem isolierten Leiter (325), wobei der Steckverbinder (300) ein Leitgummi (302) aufweist, wobei der zumindest eine Leiter (325') über Kontaktschuhe (328) an zumindest eine leitende Schicht des Leitgummis (302) elektrisch leitend fixiert ist. Die Kontaktschuhe (328) werden zur elektrischen Kontaktierung der Leiter (325) auf das Leitgummi (4) gepresst.
  • Die US 2007/0227757 A1 zeigt zylinderförmige Steckverbinder, die beispielsweise in einem Ausschalter eingesetzt werden. Die Steckverbinder weisen jeweils Kontaktelemente bestehend aus einem leitenden Elastomer auf. An die Kontaktelemente werden Leiter angeschlossen, indem sie in das leitende Elastomer hineingebohrt werden.
  • Die vorgenannten Anschlusstechniken haben allesamt den Nachteil, dass sie bei Steckverbindern, die sehr hohe Datenraten verarbeiten müssen, ungeeignet sind.
    • Aufgabenstellung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin einen Steckverbinder vorzuschlagen der Datensignale und Ströme zuverlässig transportieren kann. Gleichzeitig soll der Steckverbinder einfach konfektionierbar und in einer kleinen Bauform ausgeführt sein.
  • Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder an welchem ein Kabel mit zumindest einem darin befindlichen elektrischen Leiter angeschlossen ist. Bei vielen Anwendungen wird ein so genanntes mehradriges Kabel verwendet. In einem mehradrigen Kabel befinden sich zumindest zwei elektrische Leiter, die voneinander isoliert sind. Die Isolierung wird typischerweise über eine eigene Kunststoffummantelung der Leiter erreicht.
  • Im Folgenden werden verschiedene Ausführungen der Erfindung am Beispiel eines Kabels mit zumindest zwei Leitern beschrieben. Die Erfindung ist jedoch explizit nicht auf mehradrige Kabel beschränkt und ist immer auch auf einadrige Kabel bezogen.
  • An dem Steckverbinder sei ein Kabel mit zumindest zwei einzelnen, voneinander isolierten Leitern anschließbar, wobei der Steckverbinder ein Leitgummi mit zumindest einer leitenden Schicht, bevorzugt jedoch zumindest zwei leitenden Schichten, aufweist. Der Steckverbinder weist zur Anschlusstechnik der einzelnen Leiter ein Leitgummi mit einzelnen leitenden Schichten auf. Diese Anschlusstechnik ist besonders klein bauend und gleichzeitig für eine Vielzahl von Leiterquerschnitten geeignet.
  • Ein Leitgummi besteht im Wesentlichen aus einem elastisch verformbaren Material mit alternierenden leitenden und nicht leitenden Schichten In den leitenden Schichten sind leitende Partikel eingebracht. Es kann aber auch ein leitendes Polymer selbst eine solche leitende Schicht bilden. Um die Randschichten des Leitgummis herum ist in der Regel eine nichtleitende Schicht vorgesehen.
  • Zur elektrischen Kontaktierung wird ein Leiter mit zumindest einer leitenden Schicht des Leitgummis in Berührkontakt gebracht. Es ist aber auch möglich, dass ein Leiter zumindest zwei oder mehr solcher leitenden Schichten gleichzeitig berührt. Dieser Umstand ist abhängig vom so genannten Leiterdurchmesser und vom so genannten Rastermaß des Leitgummis.
  • Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein System aus einem Steckblock und einem Leiterplattensteckverbinder, wobei innerhalb des Steckblocks zumindest zwei Massiv- oder Litzenleiter, parallel zueinander und mit jeweils ihrem Leiterende einen Richtungsvektor parallel und/oder orthogonal zur Steckrichtung ausgerichtet, fixiert sind. Auch hier ist entweder im Steckblock oder im Leiterplattensteckverbinder ein Leitgummi angeordnet, welches als Anschlusstechnik für die einzelnen Leiter des Kabels oder zur Kontaktierung der Leiterbahnen der Leiterplatte dient.
  • Die einzelnen Varianten der Erfindung werden im Folgenden näher beschrieben. Wie bereits oben erwähnt wurde, sind Varianten mit einadrigen oder mehradrigen angeschlossenen Kabeln gleichermaßen erfasst..
  • Am erfindungsgemäßen Steckverbinder ist ein Kabel mit zumindest zwei einzelnen, isolierten Leitern anschließbar. Hier spricht man auch von einem mehradrigen Kabel. Der Steckverbinder weist ein Leitgummi mit zumindest zwei leitenden Schichten auf. Aus der DE 25 20 590 C2 sind derartige Leitgummis bekannt. Leitgummis bestehen aus einem elastomeren Material welches alternierende leitende und nichtleitende Schichten aufweist. In die leitenden Schichten sind in der Regel leitende Materialien, wie beispielsweise Gold- und/oder Silber- und/oder Carbonpartikel, eingefasst. Ein Leitgummi kann auch erzeugt werden indem die vorgenannten Materialien in einem Silikonmaterial eingebettet werden.
  • In der Regel geht ein Fachmann von einer guten Leitfähigkeit aus, sobald das Material Gold verwendet wird. Getestet wurde ein Leitgummi, welches goldbeschichtete Messingdrähte enthielt. Bei einer starken Komprimierung des Leitgummis neigten diese goldüberzogenen Messingdrähte zum Brechen, wodurch die Leitfähigkeit reduziert wurde. Insofern hat sich herausgestellt, dass Leitgummi, welches obiges Goldmaterial enthält, bei Steckverbindern, insbesondere bei Steckverbindern die zur Übertragung hoher Datenraten vorgesehen sind, schlechter abschneidet als ein Leitgummi welches Silbermaterial, vorzugsweise Silberpartikel, enthält. Daher ist Leitgummi mit Silbermaterial besonders bevorzugt einzusetzen. Insbesondere im Hochfrequenzbereich hat ein solches Leitgummi sehr gute Isolations- und Durchgangswiderstände gezeigt. Das Material zeigt im Steckverbinder auch unter harten Klimabedingungen gute Stromtragfähigkeitswerte.
  • Die leitende Funktion der einzelnen leitenden Schichten des Leitgummis wird dadurch ermöglicht, dass die einzelnen Schichten komprimiert bzw. zusammengepresst werden. Dadurch werden die homogen verteilten leitenden Partikel in einen Berührkontakt gebracht und bilden dadurch eine geschlossene Leitstrecke innerhalb der leitenden Schicht aus.
  • In der Regel ist am Steckverbinder ein mehradriges Kabel mit mehreren einzelnen Leitern angeschlossen. Die Erfindung wird am Beispiel zumindest zweier Leiter beschrieben. Es können jedoch beliebig viele solcher Leiter im Kabel enthalten sein. Die Anzahl der Anschlusskontakte, der leitenden Schichten des Leitgummis und der Kontaktelemente erhöht sich dann entsprechend.
  • In einer Variante eines Steckverbinders sind die einzelnen Leiter jeweils an eine leitende Schicht des Leitgummis elektrisch leitend fixierbar. Ein Leiter ist mit einer ersten leitenden Schicht des Leitgummis elektrisch leitend verbunden, während ein weiterer Leiter mit einer anderen leitenden Schicht des Leitgummis elektrisch leitend verbunden ist. Die einzelnen Leiter des angeschlossenen Kabels werden an den einzelnen leitenden Schichten des Leitgummis elektrisch angeschlossen. Über die leitenden Schichten des Leitgummis können die elektrischen Signale bzw. Ströme an Kontaktelemente des Steckverbinders direkt übertragen werden. Es sind aber auch andere Möglichkeiten wählbar, wie weiter unten noch erläutert wird.
  • Es ist auch möglich, dass ein einzelner Leiter gleichzeitig an mehrere leitende Schichten des Leitgummis leitend fixierbar ist. Ein weiterer Leiter kann dann mit mehreren anderen leitenden Schichten des Leitgummis verbunden sein. Sind mehrere leitende Schichten zur Kontaktierung eines einzelnen Leiters, Anschlusskontaktes oder Kontaktelements involviert, so spricht man auch von Schichtgruppen.
  • Wenn ein einzelner Leiter mit mehreren leitenden Schichten des Leitgummis gleichzeitig, also mit einer Schichtgruppe, elektrisch verbunden ist, muss ein korrespondierender Partner, beispielsweise ein Kontaktelement, mit derselben Schichtgruppe elektrisch verbunden sein. Dabei kann es vorkommen, dass nicht alle leitenden Schicht, aufgrund einer nicht perfekten Positionierung von Leiter und/oder Kontaktelement, zur elektrischen Kontaktierung zwischen Leiter und Kontaktelement beitragen. Wichtig ist, dass Leiter bzw. Kontaktelement keine leitende Schicht mit einem benachbarten Leiter bzw. Kontaktelement gemeinsam hat. Der Abstand von Leitern und Kontaktelementen muss abhängig vom Rastermaß des Leitgummis entsprechend gewählt werden. Die Leiter und Kontaktelemente müssen zueinander korrespondieren.
  • Das Rastermaß des Leitgummis ist in der Regel mindestens um einen Faktor 20 kleiner als der Abstand Leiter bzw. Kontaktelemente. Dadurch braucht die Konfektionierung nicht absolut präzise zu erfolgen.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Steckverbinder zumindest einen Anschlusskontakt auf. Vorteilhafterweise weist der Steckverbinder zumindest zwei Anschlusskontakte auf, die jeweils an eine leitende Schicht oder an mehrere leitende Schichten des Leitgummis elektrisch leitend fixierbar sind. Die Anschlusskontakte sind jeweils mit einem Leiterende eines Leiters elektrisch kontaktierbar. In dieser Ausführungsform werden die einzelnen Leiter des mehradrigen Kabels nicht direkt, sondern über so genannte Anschlusskontakte an die einzelnen leitenden Schichten oder die leitenden Schichtgruppen des Leitgummis angeschlossen.
  • Es ist vorteilhaft, wenn ein solcher elektrischer Kontakt bzw. eine solche Fixierung von Leiter und Leitgummi über eine Anpresstechnik realisiert wird. Das abisolierte Ende des Leiters wird dabei über geeignete Mittel auf die leitende Schicht oder auf die leitenden Schichten aufgepresst. Derartige Pressmittel können verschiedenartig ausgeführt sein. Weiter unten werden verschiedene Anpressvarianten vorgeschlagen.
  • Der Steckverbinder weist zumindest ein, bevorzugt jedoch zumindest zwei Kontaktelemente auf. Die Leiter sind jeweils mit einem Anschlusskontakt kontaktierbar. Die Anschlusskontakte wiederum sind auf einer Seite des Leitgummis jeweils mit einer leitenden Schicht oder mit mehreren leitenden Schichten elektrisch kontaktiert und auf der anderen Seite des Leitgummis sind die Kontaktelemente jeweils mit einer korrespondierenden leitenden Schicht oder mit korrespondierenden leitenden Schichten des Leitgummis kontaktiert. Die elektrischen Signale bzw. Ströme werden vom Leiter über den Anschlusskontakt, dann über die leitende Schicht oder die leitenden Schichten des Leitgummis letztlich auf das Kontaktelement übertragen. Bei einer derartigen Bauweise können die einzelnen Leiter reversibel am Steckverbinder angeschlossen werden, im Gegensatz zur Schneidklemmen- und Crimptechnik: Eine Pressung der Leiterenden mit dem Leitgummi ist absolut zerstörungsfrei und reversibel durchführbar. Außerdem wird zur Konfektionierung eines solchen Steckverbinders kein zusätzliches Werkzeug benötigt, was bei einem Crimp- oder Schraubanschluss der Fall ist. Ein zusätzlicher Vorteil liegt darin, dass verschiedenste Leiterquerschnitte angeschlossen werden können. Außerdem können Massiv- und Litzenleiter gleichermaßen verwendet werden.
  • Erfindungsgemäß sind die einzelnen Leiter direkt über das Leitgummi mit den zugehörigen Kontaktelementen elektrisch leitend verbunden. Auf der einen Seite des Leitgummis sind die Leiter jeweils an eine leitende Schicht oder an mehrere leitende Schichten des Leitgummis elektrisch leitend fixierbar und auf der anderen Seite des Leitgummis sind die Kontaktelemente jeweils mit einer korrespondierenden leitenden Schicht oder mit mehreren korrespondierenden leitenden Schichten des Leitgummis kontaktiert. Eine derartige Bauweise kann besonders platzsparend ausgeführt werden.
  • Im Rahmen der Erfindung wird auch ein System aus einem Steckblock und einem Leiterplattensteckverbinder vorgeschlagen. Innerhalb des Steckblocks ist zumindest ein Massiv- oder Litzenleiter, besonders bevorzugt sind jedoch zumindest zwei Massiv- oder Litzenleiter, parallel zueinander und mit jeweils ihrem Leiterende mit einem Richtungsvektor parallel und/oder orthogonal zur Steckrichtung ausgerichtet, fixiert.
  • Vorteilhafterweise weist der Steckblock ein Leitgummi auf, wobei die Leiterenden mit jeweils einer leitenden Schicht oder mit mehreren leitenden Schichten des Leitgummis kontaktiert sind. Alternativ weist der Leiterplattensteckverbinder ein Leitgummi auf, wobei in Steckrichtung jeweils eine leitende Schicht oder mehrere leitende Schichten des Leitgummis zu den unterschiedlichen Leiterenden des Massivleiters oder Litzenleiters ausgerichtet ist/sind. Im ersten Fall dient das Leitgummi einseitig als Anschlussmöglichkeit für die einzelnen Leiter. Anderseitig bilden die leitenden Schichten des Leitgummis das so genannte Steckgesicht des Steckblocks aus. Der Steckblock übernimmt dann die Funktion eines Steckverbinders.
  • Der Leiterplattensteckverbinder weist zumindest zwei Kontaktelemente mit jeweils einem Kontaktende und einem Leiterplattenanschlussende auf, wobei die jeweiligen Kontaktenden mit einer leitenden Schicht oder mit mehreren leitenden Schichten des Leitgummis kontaktiert sind. Die Leiterplattenanschlussenden sind beispielsweise auf einer Leiterplatte verlötet und dadurch mit zugehörigen Leiterbahnen elektrisch verbunden.
    • Ausführungsbeispiel
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Prinzipskizze eines Steckverbinders,
    Fig. 2
    eine Prinzipskizze eines weiteren Steckverbinders,
    Fig. 3
    eine Prinzipskizze eines weiteren Steckverbinders,
    Fig. 4
    1. a) eine Prinzipskizze eines Systems aus Steckblock und Leiterplattensteckverbinder,
    2. b) eine Prinzipskizze zweier Leiter, die an einen Leiterplattensteckverbinder mit Leitgummi anschließbar sind,
    Fig. 5
    eine Prinzipskizze eines alternativen Systems aus Steckblock und Leiterplattensteckverbinder,
    Fig. 6
    eine Prinzipskizze einer Anschlusstechnik eines Leiters an einem Leitgummi,
    Fig. 7
    eine weitere Prinzipskizze einer Anschlusstechnik eines Leiters an einem Leitgummi,
    Fig. 8
    eine weitere Prinzipskizze einer Anschlusstechnik eines Leiters an einem Leitgummi,
    Fig. 9.
    eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Steckverbinders,
    Fig. 10
    eine weitere perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform des Steckverbinders,
    Fig. 11
    eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Steckverbinders,
    Fig. 12
    eine weitere perspektivische Darstellung der zweiten Ausführungsform des Steckverbinders und
    Fig. 13
    eine weitere eine Prinzipskizze eines Systems aus Steckblock und Leiterplattensteckverbinder.
  • Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
  • Die Steckverbinder in den Figuren 1, 3 bis 7 und 9 bis 12 sind nicht erfindungsgemäß und dienen lediglich der Veranschaulichung bzw. dem Verständnis der Erfindung. Eine erfindungsgemäße Ausführungsform ist in den Figuren 2, 8 und 13 zu sehen.
  • In den Figuren ist aus darstellerischen Gründen immer ein Leiter, ein Anschlusskontakt und ein Kontaktelement mit lediglich einer leitenden Schicht 5, 5' des Leitgummis 4 verbunden. In der Praxis werden jedoch meistens mehrere leitende Schichten 5, 5' gleichzeitig mit einem der vorgenannten Elemente verbunden. Eine derartige Vorgehensweise hat den Vorteil, dass eine Konfektionierung eines solchen Steckverbinders 1 nicht so präzise erfolgen muss. Werden beispielweise 5 leitende Schichten von einem Leiter erfasst, das zugehörige Kontaktelement 8, 8' ist jedoch etwas versetzt angeordnet, hat aber dennoch drei leitende Schichten mit dem Leiter 7 gemeinsam, so ist eine leitende Verbindung zwischen Leiter 7 und Kontaktelement 8 über das Leitgummi 4 dennoch gewährleistet. Dadurch wird ein solcher Steckverbinder besonders leicht feldkonfektionierbar.
  • Die Figur 1 zeigt einen Steckverbinder 1, der aus einem Isolierkörper 2 und einem darum angeordneten Steckverbindergehäuse 3 besteht. Innerhalb des Isolierkörpers 2 ist ein Leitgummi 4 angeordnet. Das Leitgummi 4 weist eine Vielzahl nebeneinander angeordneter, leitender Schichten 5, 5' auf. Die leitenden Schichten sind jeweils durch eine nichtleitende Schicht voneinander getrennt.
  • An dem Steckverbinder ist ein mehradriges Kabel 6 angeschlossen. Das Kabel umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zwei isolierte Leiter 7, 7'. Die Enden der Leiter 7, 7' sind abisoliert und jeweils mit einer leitenden Schicht 5, 5' des Leitgummis elektrisch verbunden.
  • Der elektrische Anschluss der Leiter 7, 7' des Kabels 6 findet auf der Rückseite des Leitgummis 4 statt. Die gegenüberliegende Vorderseite des Leitgummis 4 ist in Steckrichtung ausgerichtet. Die einzelnen leitenden Schichten 5, 5' des Leitgummis 4 bilden die elektrischen Kontakt- bzw. Anschlussstellen des Steckverbinders 1 aus und übernehmen die Funktion von Kontaktelementen.
  • In Figur 2 ist ein erfindungsgemäßer Steckverbinders 1' zu sehen. Die einzelnen Leiter 7, 7' des angeschlossenen Kabels 6 sind an die zugeordneten leitenden Schichten 5, 5' auf der Rückseite des Leitgummis 4 elektrisch angeschlossen. An die einzelnen Schichten 5, 5' sind vorderseitig Kontaktelemente 8, 8' angeschlossen. Die Kontaktelemente 8, 8' bilden das Steckgesicht des Steckverbinders 1' aus.
  • In Figur 3 ist ein weiterer Steckverbinder 1" zu sehen. Die einzelnen Leiter 7, 7' des angeschlossenen Kabels 6 sind bei dieser Version jeweils an einen so genannte Anschlusskontakt 9, 9' angeschlossen. Der elektrische Anschluss kann hier beispielsweise über die bewährte Crimptechnik oder über eine andere geeignete Anschlusstechnik erfolgen.
  • Die Anschlusskontakte 9, 9' sind auf der Rückseite des Leitgummis 4 mit jeweils einer leitenden Schicht 5, 5' des Leitgummis 4 elektrisch kontaktiert und verbunden. Die Vorderseite des Leitgummis 4 bildet das Steckgesicht des Steckverbinders 1" aus. Die Anschlusskontakte 9, 9' können auch bei dem Steckverbinder 1' gemäß Figur 2 vorgesehen sein.
  • Die oben erwähnten Anschlusskontakte 9, 9' unterscheiden sich von den Kontaktelementen 8, 8' unter anderem dadurch, dass die Kontaktspitze, also der Bereich der die leitenden Schichten 5, 5' des Leitgummis 4 kontaktiert, geometrisch stumpf ausgebildet sein kann. Eine solche Geometrie ist sehr einfach und kostengünstig herstellbar.
  • In den Figuren 4a und 5 wird jeweils ein System aus einem Steckblock 11 und einem Leiterplattensteckverbinder 12 gezeigt.
  • Die Figur 4a zeigt einen Steckblock 11, in dem Leiter 7, 7', wahlweise Massiv- oder Litzenleiter, mit einem Richtungsvektor orthogonal und/oder parallel zur Steckrichtung angeordnet und fixiert sind. Gegenüberliegend ist ein Leiterplattensteckverbinder 1‴ gezeigt, in dessen Isolierkörper 2‴ ein Leitgummi 4 in Steckrichtung angeordnet und fixiert ist. Der Leiterplattensteckverbinder 1‴ ist hier auf einer Leiterplatte 12 angeordnet. Rückseitig sind die einzelnen leitenden Schichten 5, 5' des Leitgummis 4 mit Leiterbahnen (nicht gezeigt) der Leiterplatte 12 elektrisch verbunden. Beim Zusammenstecken von Steckblock 11 und Leiterplattensteckverbinder 1‴ treffen die Leiterenden der Leiter 7, 7' jeweils auf eine zugeordnete leitende Schicht 5, 5' des Leitgummis 4. Dadurch werden die Leiter 7, 7' über das Leitgummi 4 mit den Leiterbahnen (nicht gezeigt) der Leiterplatte 12 elektrisch kontaktiert.
  • In Figur 4b ist Leiterplattensteckverbinder 1‴ zu sehen, an welchen zwei Leiter 7, 7', ohne Steckblock, anschließbar sind. Die Leiter 7, 7' können durch einfache Anpressmittel (nicht gezeigt) an den Leiterplattensteckverbinder 1‴ angeschlossen werden. In diesem Fall wird kein weiteres Werkzeug benötigt. Der Leiterplattensteckverbinder 1‴ enthält zum Anschließen der Leiter 7, 7' ein Leitgummi 4. Ein solches Leitgummi benötigt weniger Bauraum als vergleichbare Leiterplattensteckverbinder, die als Anschlusstechnik eine so genannte Käfigzugfeder verwenden.
  • In Figur 5 ist eine alternative Ausführungsform des Systems aus Steckblock 11' und Leiterplattensteckverbinder 1‴ gezeigt. In diesem Fall ist das Leitgummi 4 im Steckblock 11' angeordnet. Die Leiterenden der angeschlossenen Leiter 7, 7' sind jeweils auf der Rückseite des Leitgummis 4 mit einer leitenden Schicht 5, 5' elektrisch leitend kontaktiert. Die Leiter 7, 7' sind außerdem im Steckblock 11' parallel zur Steckrichtung fixiert. Die Vorderseite des Leitgummis 4 bildet das Steckgesicht des Steckblocks 11' aus. Im gegenüberliegenden Leiterplattensteckverbinder 1ʺʺ sind Kontaktelemente (nicht gezeigt) angeordnet. Beim Zusammenstecken von Steckblock 11' und Leiterplattensteckverbinder 1‴ werden die leitenden Schichten 5, 5' des Leitgummis mit den zugeordneten Kontaktelementen (nicht gezeigt) des Leiterplattensteckverbinders 1ʺʺ elektrisch kontaktiert. Dadurch werden die Leiter 7, 7' über das Leitgummi 4 mit den Leiterbahnen (nicht gezeigt) der Leiterplatte 12 elektrisch kontaktiert. '
  • Die Figuren 6 bis 8 zeigen mögliche Anpresstechniken eines Leiters 7 mit einem Leitgummi 4.
  • Die Figur 6 zeigt einen Schnitt durch einen Steckverbinder 1, wobei das Steckverbindergehäuse und der Isolierkörper aus darstellerischen Gründen nicht gezeigt werden. Ein Leiter 7 liegt quer auf dem Leitgummi 4 auf. Wie bereits oben beschrieben werden in der Regel mehrere leitende Schichten des Leitgummis 4 vom Leiter 7 berührt. Durch Ausüben einer Kraft in Richtung des Pfeils F wird der Leiter 7 auf das Leitgummi 4 gepresst. Durch die Krafteinwirkung wird auch das Leitgummi 4 bzw. dessen leitende Schichten gestaucht, wodurch eine-leitende Struktur innerhalb der leitenden Schichten entsteht. Durch die Pressung wird der Leiter 7 mit dem Kontaktelement 8 elektrisch leitend verbunden.
  • In Figur 7 befindet sich der Leiter 7 zwischen einer Wand des Isolierkörpers 2 und dem Leitgummi 4. In diesem Beispiel kann wahlweise in Richtung des Pfeils F (von oben) oder in Richtung des Pfeils F` (von links) eine Kraft auf das Leitgummi 4 ausgeübt werden. Wenn die Kraft in Richtung des Pfeils F wirkt, befindet sich in Richtung des Pfeils F` eine Begrenzung und umgekehrt. In beiden Fällen werden die leitenden Schichten des Leitgummis 4 derart gestaucht, dass eine leitende Verbindung zwischen dem Leiter 7 und dem Kontaktelement 8 hergestellt wird. Alternativ kann auch gleichzeitig eine Kraft in Richtung F und eine weitere Kraft in Richtung F` auf das Leitgummi einwirken.
  • In Figur 8 wird der Leiter 7 durch eine Kraft in Richtung des Pfeils F senkrecht auf das Leitgummi und dessen leitende Schichten gepresst. Dadurch wird eine leitende Verbindung zwischen dem Leiter 7 und dem Kontaktelement 8 erzeugt. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 ist vorzugsweise für Massivleiter vorgesehen, deren Leiterenden durch die Krafteinwirkung ggf. auch leicht in das Leitgummi eindringen können. In Figur 8 ist der Leiter abisoliert dargestellt. Das ist aber nicht unbedingt notwendig, um eine elektrische Kontaktierung zwischen Leiter und Leitgummi herzustellen. Erfindungsgemäß wird die nicht abisolierte (unabisolierte) Stirnseite des Leiters einfach auf das Leitgummi gepresst.
  • In den Figuren 9 und 10 ist ein Steckverbinders 1 zu sehen. Der Steckverbinder 1 weist einen im Wesentlichen quaderförmigen Isolierkörper 2 auf. Im Isolierkörper 2 sind parallel zueinander liegende Leiteraufnahmen 10, 10' für einzelne Leiter 7 eingeformt. In den Leiteraufnahmen 10, 10' sind die Leiter 7 des angeschlossenen Kabels 6 (nicht gezeigt) angeordnet.
  • Am Isolierkörper 2 ist ein Verriegelungselement 13 schwenkbar angebracht. Das Verriegelungselement übernimmt in diesem Ausführungsbeispiel auch die Funktion einer Klappe, die den Steckverbinder 1 schließt. Das drehbar fixierte Ende des Verriegelungselements 13 weist ein ellipsenförmiges Ende 14 auf. Das abisolierte Ende des Leiters 7 ist zwischen dem Leitgummi 4 und dem ellipsenförmigen Ende 14 des Verriegelungselements 13 angeordnet. Im dargestellten offenen Zustand ist die Langseite des ellipsenförmigen Endes 14 parallel zum Leiter 7 bzw. dessen Leiterende ausgerichtet. Im geschlossenen Zustand übt das ellipsenförmige Ende 14 eine senkrecht zur Ausrichtung des Leiters 7 gerichtete Kraft - analog zur Prinzipskizze in Figur 6 - auf das Leiterende aus. Dadurch wird das Leiterende 7 auf eine oder mehrere leitende Schichten (nicht gezeigt) des Leitgummis 4 gedrückt. Es wird eine leitende Verbindung zwischen dem Leiter 7 bzw. dem Leiterende und dem Kontaktelement 8 hergestellt.
  • In den Figuren 11 und 12 ist ein weiterer Steckverbinders 1' zu sehen. Der Steckverbinder 1' weist einen im Wesentlichen quaderförmigen Isolierkörper 2 auf, in welchem einzelne Leiteraufnahmen 10 eingeformt sind. In die Leiteraufnahmen 10 können einzelne Leiter 7 eines angeschlossenen Kabels (nicht gezeigt) eingelegt werden. Die Leiterenden der einzelnen Leiter 7 liegen auf einem senkrecht dazu ausgerichtetem Leitgummi 4 auf. Das Leitgummi 4 ist in eine Ausnehmung des Isolierkörpers 2 eingebracht und schaut auf der Rückseite des Isolierkörper 2 des Steckverbinders 1' heraus und bildet das so genannte Steckgesicht aus. Das Leitgummi kann auf dieser Seite beispielsweise mit Leiterbahnen einer Leiterplatte (nicht gezeigt) verbunden werden. Zur Befestigung des Steckverbinders 1' (Leiterplattensteckverbinder) sind seitlich angeformte Befestigungsösen vorgesehen.
  • Am Isolierkörper 2 ist ein Verriegelungselement 13' schwenkbar angebracht. Das Verriegelungselement 13' übernimmt hier auch die Funktion einer Klappe zum reversiblen Schließen des Steckverbinders 1'. Etwa mittig weist das Verriegelungselement 13' ein nach innen gerichtetes keilförmiges Element 16 auf. Beim Hinunterklappen des Verriegelungselements 13' wirkt das keilförmige Element 16 auf das Leiterende des Leiters 7 ein und übt - vergleichbar mit der Prinzipskizze in Figur 6 - eine etwa senkrecht gerichtete Kraft darauf aus. Dadurch wird der Leiter 7 bzw. das Leiterende mit leitenden Schichten (nicht gezeigt) des Leitgummis in einen elektrischen Kontakt gebracht. Über das Steckgesicht kann dieser elektrische Kontakt beispielsweise auf die Leiterbahnen einer Leiterplatte übertragen werden. Es ist aber auch denkbar einen passenden Gegenstecker (nicht gezeigt) dazu vorzusehen.
  • Die oben gezeigten Verriegelungselemente 13, 13' können auch segmentiert ausgeführt sein. Das bedeutet, dass pro Leiter ein Verriegelungselement 13 vorgesehen sein kann. Die Leiter werden dann nacheinander angeschlossen.
  • Die Figur 13 zeigt einen Steckblock 11, in dem Leiter 7, 7', wahlweise Massiv- oder Litzenleiter, mit einem Richtungsvektor orthogonal und/oder parallel zur Steckrichtung angeordnet und fixiert sind. Gegenüberliegend ist ein Leiterplattensteckverbinder 1‴ gezeigt, in dessen Isolierkörper 2‴ ein Leitgummi 4 in Steckrichtung angeordnet und fixiert ist. Der Leiterplattensteckverbinder 1‴ ist hier auf einer Leiterplatte 12 angeordnet. Rückseitig sind die einzelnen leitenden Schichten 5, 5' des Leitgummis 4 mit Leiterbahnen (nicht gezeigt) der Leiterplatte 12 elektrisch verbunden. Das Leitgummi ist hier mit Kontaktelementen 8 verbunden, die steckseitig aus dem Isolierkörper 2‴ herausragen. Im Steckblock 11 sind ebenfalls Kontaktelemente 8' enthalten, die ebenfalls in Steckrichtung ragen und mit den Leitern 7, 7' elektrisch verbunden sind. Beim Zusammenstecken von Steckblock 11 und Leiterplattensteckverbinder 1‴ treffen die Kontaktelemente 8' des Steckblocks 11 jeweils auf eine zugeordneten Kontaktelemente 8 des Isolierkörpers 2‴. Dadurch werden die Leiter 7, 7'mit den Leiterbahnen (nicht gezeigt) der Leiterplatte 12 elektrisch kontaktiert. Bezugszeichenliste
    1 Steckverbinder 11 Steckblock
    2 Isolierkörper 12 Leiterplatte
    3 Steckverbindergehäuse 13 Fixierungselement
    4 Leitgummi 14 ellipsenförmiges Ende
    5 Leitende Schicht 15 Befestigungsöse
    6 Kabel 16 Keilförmiges Element
    7 Leiter
    8 Kontaktelement
    9 Anschlusskontakt
    10 Leiteraufnahme

Claims (6)

  1. Steckverbinder mit einem Kabel (6) mit zumindest einem isolierten Leiter (7, 7'), wobei der Steckverbinder (1) ein Leitgummi (4) aus einem elastisch verformbaren Material mit alternierenden leitenden und nicht leitenden Schichten aufweist, wobei der zumindest eine Leiter (7, 7') an zumindest eine leitende Schicht (5, 5') des Leitgummis (4) elektrisch leitend fixiert ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die unabisolierte Stirnseite des Leiters (7) oder der Leiter (7, 7') direkt auf das Leitgummi (4) gepresst ist, dass der Steckverbinder (1') zumindest ein Kontaktelement (8, 8') aufweist,
    dass auf der einen Seite des Leitgummis (4) der zumindest eine Leiter (7, 7') an zumindest eine leitende Schicht (5, 5') des Leitgummis (4) elektrisch leitend fixiert ist und
    dass auf der anderen Seite des Leitgummis (4) das zumindest eine Kontaktelement (8, 8') mit zumindest einer leitenden Schicht (5, 5') des Leitgummis (4) kontaktiert ist.
  2. Steckverbinder nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zumindest eine Leiter (7, 7') über das Leitgummi (4) jeweils mit dem zumindest einem Kontaktelement (8, 8') elektrisch kontaktiert ist.
  3. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass
    die leitenden Schichten des Leitgummis Silberpartikel enthalten.
  4. System aus einem Steckblock und einem Leiterplattensteckverbinder, wobei
    innerhalb des Steckblocks (11, 11') zumindest zwei Massivleiter oder Litzenleiter (7, 7'), parallel zueinander und mit jeweils ihrem Leiterende mit einem Richtungsvektor parallel und/oder orthogonal zur Steckrichtung ausgerichtet, fixiert sind, wobei der Leiterplattensteckverbinder (1‴) ein Leitgummi (4) aufweist, wobei in Steckrichtung jeweils eine leitende Schicht (5, 5') oder zumindest zwei leitende Schichten (5, 5') des Leitgummis (4) zu den Leiterenden des Massivleiters oder des Litzenleiters ausgerichtet ist/sind
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Leiterplattensteckverbinder (1‴) Kontaktelemente (8) aufweist, die steckseitig aus dem Isolierkörper (2‴) herausragen,
    dass der Steckblock (11) Kontaktelemente (8') aufweist, die in Steckrichtung ragen und mit den Leitern (7, 7') elektrisch leitend verbunden sind und
    dass die Kontaktelemente (8') des Steckblocks (11) jeweils mit den Ihnen zugeordneten Kontaktelementen (8) des Isolierkörpers (2‴) elektrisch kontaktiert sind.
  5. System aus einem Steckblock und einem Leiterplattensteckverbinder nach vorstehendem Anspruch
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Leiterplattensteckverbinder (1ʺʺ) zumindest zwei Kontaktelemente mit jeweils einem Kontaktende und einem Leiterplattenanschlussende aufweist, wobei die jeweiligen Kontaktenden mit einer leitenden Schicht (5, 5') oder mit zumindest zwei leitenden Schichten des Leitgummis (4) kontaktiert sind.
  6. System aus einem Steckblock und einem Leiterplattensteckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 und 10
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die unabisolierte Stirnseite des Leiters (7) oder der Leiter (7, 7') auf das Leitgummi (4) gepresst ist.
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