DE10119870A1 - Kontaktleiste - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktleiste zur elektrischen Kontaktierung einer mit Leiterbahnen (4) versehenen Trägerfolie (2), wobei die Kontaktleiste (6) eine längliche Aufnahmeöffnung (8) zum Einschub der flachen Trägerfolie und eine in Einschubrichtung hinter der Aufnahmeöffnung angeordnete schwenkbare Klemmvorrichtung (10) zur mechanischen Fixierung der Trägerfolie aufweist. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass im eingeschobenen Zustand der Trägerfolie eine elektrische Kontaktierung der auf der Trägerfolie befindlichen Leiterbahnen mit der Kontaktleiste hergestellt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktleiste zur elektrischen Kontaktierung einer mit Leiterbahnen versehenen Trägerfolie gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruches.

Vorrichtungen zur elektrischen Kontaktierung von Leiter­ platten sind bekannt. Diese Vorrichtungen sind jedoch darauf angewiesen, eine feste Klemmverbindung zu den auf der Leiter­ platte befindlichen Leiterbahnen herstellen zu können. Diese Klemmverbindungen üben typischerweise sowohl die Funktion einer mechanischen Klemmung der Leiterplatten als auch einer elektrischen Kontaktierung der Leiterbahnen aus.

Metallische Leiterbahnen können nicht nur auf stabilen Lei­ terplatten, sondern in gleicher Weise auf flexiblen Träger­ folien aufgebracht sein. Die metallischen Leiterbahnen müssen in diesem Fall ebenso flexibel sein wie die Trägerfolien. Um einen stabilen elektrischen Kontakt zu diesen Trägerfolien herstellen zu können, sind diese üblicherweise mit Stecker­ leisten versehen, die mit der Trägerfolie fest verbunden sind und die in eine entsprechend korrespondierende Anschluss­ leiste gesteckt werden können. Die Folien eignen sich auf­ grund ihrer mechanischen Instabilität in der Regel nicht zur direkten Kontaktierung. Bei bekannten Vorrichtungen sind daher Zwischenstecker, die mit der Folie fest verbunden sind, unverzichtbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige elektrische und mechanische Vorrichtung zur Ver­ bindung einer flexiblen Trägerfolie mit darauf aufgebrachten flexiblen metallischen Leiterbahnen mit weiteren elektrischen Kontakten zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen An­ spruchs gelöst. Dabei weist eine Kontaktleiste zur elek­ trischen Kontaktierung einer mit Leiterbahnen versehenen Trä­ gerfolie eine längliche Aufnahmeöffnung zum Einschub der flachen Trägerfolie und eine in Einschubrichtung hinter der Aufnahmeöffnung angeordnete schwenkbare Klemmvorrichtung zur mechanischen Fixierung der Trägerfolie auf. Gemäß vorliegen­ der Erfindung ist im eingeschobenen Zustand der Trägerfolie eine elektrische Kontaktierung der auf der Trägerfolie be­ findlichen Leiterbahnen mit der Kontaktleiste hergestellt. Diese erfindungsgemäße Kontaktleiste hat den Vorteil einer zuverlässigen elektrischen Kontaktierung einer flexiblen Lei­ terplatte bzw. einer als Leiterplatte fungierenden Träger­ folie mit darauf aufgebrachten metallischen Leiterbahnen. Aufgrund der funktionellen Trennung der mechanischen Klemmung der Trägerfolie von der elektrischen Kontaktierung derselben können beide Funktionen insgesamt wesentlich besser verwirk­ licht werden als bei den bisher bekannten Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Klemm­ vorrichtung um eine Schwenkachse schwenkbar ist, die parallel zur Oberfläche der eingeschobenen Trägerfolie liegt. Damit ist der Vorteil einer leichten und schnellen Arretierung der als Leiterplatte fungierenden Trägerfolie verbunden. Diese kann zudem auf ebenso leichte und schnelle Weise wieder aus der Kontaktleiste entfernt werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Trägerfolie um eine definierte Länge gegen einen Anschlag in die Kontaktleiste einschiebbar ist und dass sie nach einem definierten Einschubweg umgelenkt ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil einer guten Kontaktierung der auf der Träger­ folie befindlichen Leiterbahnen mit elektrischen Kontakten der Kontaktleiste. Zudem ist durch die Umlenkung ein fester Sitz der Trägerfolie sichergestellt.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Kontakt­ leiste mit Führungselementen zur Führung der Trägerfolie ver­ sehen, was den Vorteil einer leichten Einschiebbarkeit der Trägerfolie bei gleichzeitig exakt definiertem Sitz in voll­ ständig eingeschobenem Zustand hat.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass die Führungselemente so angeordnet sind, dass die Trägerfolie im eingeschobenen Zustand um einen definierten Radius umgelenkt ist. Damit ist der Vorteil verbunden, dass die Trägerfolie wegen der Umlenkung um einen definierten Radius einerseits nicht abgeknickt wird. Andererseits ist durch die Umlenkung ein besserer Reibschluss der eingeschobenen und mechanisch arretierbaren Trägerfolie erzielbar.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Kontaktleiste aus einem Kunststoff, was den Vorteil einer leichten Verarbeitbarkeit, bspw. mittels Spritzgussverfahren aufweist. Zudem ist ein Kunststoff ein sehr guter elek­ trischer Isolator.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass die Kontaktleiste aus einem thermoplastischen oder duro­ plastischen Kunststoff besteht. Dieses Material lässt sich auf einfache Weise im Spritzgussverfahren verarbeiten und dient gleichzeitig zur elektrischen Isolierung der Kontakte.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Klemmvorrichtung über wenigstens ein Folienscharnier mit der Kontaktleiste verbunden ist. Derartige Folienscharniere lassen sich besonders vorteilhaft in einem einzigen Her­ stellungsprozess einteilig mit den daran anschließenden Kunststoffteilen ausbilden. Zudem eignen sich derartige Folienscharniere gut als Schwenkvorrichtungen, die keiner dauernden Wechselbelastung unterliegen. Im vorliegenden Fall ist vorgesehen, dass die Trägerfolie eingeschoben und arretiert wird. Mehrmalige Öffnungs- und Schließbewegungen des Folienscharniers sind zwar vorgesehen, aber keine an­ dauernden und sehr häufigen Schwenkbewegungen. Für einen der­ artigen Einsatzzweck stellen die erfindungsgemäßen Folien­ scharniere eine kostengünstige und stabile Lösung dar.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Kontakte der Leiterbahnen der Trägerfolie im wesentlichen parallel angeordnet, was insbesondere Vorteile hinsichtlich eines einfachen Aufbaus der Kontaktleiste hat. Diese kann bei parallel angeordneten Leiterbahnen konstruktiv relativ ein­ fach ausgestaltet sein.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kon­ taktleiste im montierten Zustand von einem Gehäuse umschlos­ sen ist, was den Vorteil eines Schutzes der Kontaktleiste und der mit dieser verbundenen Leiterbahnen gegen äußere mecha­ nische Einwirkungen hat. Gegebenenfalls kann das Gehäuse zu­ dem gasdicht abgeschlossen sein, wodurch ein noch besserer Schutz gegen jegliches Eindringen von Medium erreicht werden kann. Die erfindungsgemäße Kontaktleiste kann in diesem Fall auch an exponierten Stellen Verwendung finden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kontaktleiste mit Löt-, Schraub- oder Klemmanschlüssen zur elektrischen Kontaktierung mit weiteren Kontakten ver­ sehen ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil einer unmit­ telbaren Verwendbarkeit der Kontaktleiste in elektrischen Schaltungen. Die Kontaktleiste kann bspw. direkt auf einer Leiterplatte verlötet sein.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Trägerfolie im eingeschobenen Zustand über eine lösbare Rast­ verbindung der schwenkbaren Klemmvorrichtung arretiert, was den Vorteil einer einfachen und schnell lösbaren und dabei dennoch stabilen Klemmverbindung der Trägerfolie mit der Kon­ taktleiste hat.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Klemm­ vorrichtung über wenigstens ein flexibles Hebelelement ver­ fügt, das in eine Aussparung eines Trägerrahmens der Kontakt­ leiste lösbar eingerastet werden kann. Mit dieser Aus­ führungsform ist der Vorteil verbunden, dass damit auf ein­ fache Weise eine stabile und schnell lösbare mechanische Arretierung der Trägerfolie realisiert werden kann.

Schließlich sieht eine weitere erfindungsgemäße Ausführungs­ form vor, dass ein Frontrahmen der Kontaktleiste über eine obere Führungsleiste und über eine untere Führungsleiste ober- bzw. unterhalb der Aufnahmeöffnung verfügt. Damit ist der Vorteil verbunden, dass die Trägerfolie beim Einschieben in die Aufnahmeöffnung derart geführt wird, dass ein Ver­ fehlen der Öffnung oder ein Verhaken nahezu ausgeschlossen werden kann.

Weitere Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen sind der Figurenbeschreibung entnehmbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeich­ nung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Kontaktleiste mit zu kontaktieren­ der Trägerfolie und umschließendem Gehäuse,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Kontaktleiste im geöffnetem Zustand einer Klemmvorrichtung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Kontaktleiste ent­ sprechend Fig. 2 mit teilweise geschwenkter Klemm­ vorrichtung,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Kontaktleiste ent­ sprechend Fig. 2 oder 3 mit eingerasteter Klemmvor­ richtung,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung der Klemmvorrichtung mit eingeschobener und arretierter Trägerfolie und

Fig. 6 eine weitere Schnittdarstellung der Klemmvorrichtung gemäß Fig. 5 mit umschließendem Gehäuse.

Nachfolgend wird anhand eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels in den Fig. 1 bis 6 die Erfindung näher erläu­ tert. Dabei sind gleiche Teile grundsätzlich mit gleichen Bezugszeichen versehen; diese werden teilweise nicht mehrfach erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Kontaktleiste 6 mit zu kontaktieren­ der Trägerfolie 2 und umschließendem Gehäuse 20. Die in eine frontseitige Aufnahmeöffnung 8 einzuschiebende Trägerfolie 2 verfügt über aufgebrachte Leiterbahnen 4, die bspw. aus auf­ gespritztem Kupfer oder einer anderen geeigneten elektrisch leitenden Metallschicht bestehen können. Die typischerweise zum Schutz gegen Oxidation abgedeckten Leiterbahnen 4 sind im Randbereich, der in die Kontaktleiste 6 eingeschoben wird, blank und damit elektrisch leitend. Eine Klemmvorrichtung 10 ist um eine Schwenkachse schwenkbar und dient zur Arretierung der eingeschobenen Trägerfolie 2 in der Kontaktleiste 6. Das Gehäuse 20 ist optional und dient zur Kapselung der Kontakt­ leiste 6 und zum Schutz, bspw. gegen Feuchtigkeit oder andere äußere mechanische Einwirkungen. Die Kontaktleiste 6 sowie die mit dieser einstückig ausgebildete Klemmvorrichtung kön­ nen bspw. aus einem Kunststoff bestehen, der vorzugsweise im Spritzgussverfahren verarbeitet ist. Als derartiger Kunst­ stoff eignet sich grundsätzlich jeder im Spritzgussverfahren verarbeitbare thermoplastische oder duroplastische Kunst­ stoff; dieser kann ggf. über eine Faserverstärkung verfügen.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungs­ gemäßen Kontaktleiste 6, wobei sich die Klemmvorrichtung 10 in geöffnetem Zustand befindet. Erkennbar ist weiterhin die in die Aufnahmeöffnung 8 im Frontrahmen 61 der Kontaktleiste 6 eingeschobene Trägerfolie 2 mit den darauf befindlichen - hier nicht erkennbaren - Leiterbahnen. Die Klemmvorrichtung 10 besitzt die Form eines länglichen, flachen Abschnitts, der über drei Stege und daran befestigte Folienscharniere 14 mit einem Trägerrahmen 85 der Kontaktleiste 6 schwenkbar verbun­ den ist. Mehrere rückseitige Öffnungen 87 am Trägerrahmen dienen zur elektrischen Kontaktierung der Leiterbahnen 4 der Trägerfolie mit - hier aus Gründen der besseren Übersicht­ lichkeit nicht dargestellten - weiteren Anschlüssen. Diese können bspw. mittels Löt-, Schraub- oder Klemmverbindungen mit der Kontaktleiste 6 elektrisch verbunden sein.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kontaktleiste 6 entsprechend Fig. 2 mit teilweise geschwenkter Klemmvor­ richtung 10. In dieser Ansicht sind zwei oberhalb der Klemm­ vorrichtung 10 vorgesehene Hebelelemente 12 erkennbar, die in entsprechende Aussparungen 13 an der Rückseite des Front­ rahmens 61 lösbar einrasten können. Die Klemmvorrichtung 10 besitzt eine rechtwinkelige Kontur, wobei ihr freies, den Folienscharnieren 14 abgewandtes Ende in Gestalt von Klemm­ bügeln 15 geformt ist, die zur Arretierung der vollständig in die Klemmvorrichtung 6 eingeschobenen Trägerfolie 2 dienen.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kontaktleiste 6 entsprechend Fig. 2 oder 3 mit vollständig eingerasteter Klemmvorrichtung 10. Dabei sind deren Hebelelemente 12 derart in entsprechende Aussparungen 13 in der Rückseite des Front­ rahmens 61 der Kontaktleiste 6 eingerastet, dass die Klemm­ bügel 15 der Klemmvorrichtung 10 im wesentlichen parallel zur Rückseite des Frontrahmens 61 ausgerichtet sind und dabei von oben auf die flache Oberseite der Trägerfolie 2 drücken und diese reibschlüssig gegen eine Auflagefläche 83 pressen. Die Auflagefläche 83 ist integraler Bestandteil der Kontaktleiste 6 und ist fest verbunden mit dem Frontrahmen 61 sowie mit dem Trägerrahmen 85.

Weiterhin zeigt Fig. 5 eine Schnittdarstellung der Klemmvor­ richtung 6 mit eingeschobener und arretierter Trägerfolie 2. Die Trägerfolie 2 ist dabei in die längliche Aufnahmeöffnung 8 im Frontrahmen 61 eingeschoben. Das Einschieben der Träger­ folie 2 wird erleichtert durch die eine Begrenzung für die Aufnahmeöffnung 8 darstellende obere Führungsleiste 81 und untere Führungsleiste 82. Diese umschließen die Aufnahme­ öffnung 8 auf ihrer gesamten Breite. Rückwärtig erstreckt sich vom Frontrahmen 61 ein Trägerrahmen 85, an dem über die Folienscharniere 14 die Klemmvorrichtung 10 befestigt ist. Parallel zur Erstreckungsrichtung des Trägerrahmens 85 und damit senkrecht zum Frontrahmen 61 erstreckt sich die Auf­ lagefläche 83, die nach einem kurzen geraden Abschnitt 88 einen bogenförmigen Verlauf mit nach unten weisendem Radius aufweist.

Die Auflagefläche 83 endet in einem Anschlag 86, gegen den die Trägerfolie 2 geschoben werden kann. Die flexible Träger­ folie 2 folgt dabei dem Verlauf der bogenförmig nach unten weisenden Auflagefläche 83, bis sie an den Anschlag 86 stößt.

Sie wird dabei von oben geführt durch mehrere Führungsstege 84, die ebenfalls am Trägerrahmen 85 befestigt sind und deren Stirnflächen annähernd dem bogenförmigen Verlauf der Auflage­ fläche 83 folgen, wobei sie derart von dieser beabstandet sind, dass ein Führungsspalt offen bleibt, der zur leichten Führung der Trägerfolie 2 dient. Wie in Fig. 5 erkennbar, ist die Klemmvorrichtung 10 mit ihren Halteelementen 12 so eingerastet, dass die Klemmbügel 15 senkrecht von oben auf die Trägerfolie 2 drücken und diese gegen den geraden Ab­ schnitt 88 der Auflagefläche 83 drücken. Die Trägerfolie 2 ist auf diese Weise reibschlüssig mit der Kontaktleiste 6 verbunden.

Fig. 6 zeigt schließlich eine weitere Schnittdarstellung der Klemmvorrichtung 6 gemäß Fig. 5 mit umschließendem Gehäuse 20. Erkennbar ist hier insbesondere ein in der Aussparung 13 eingerastetes Hebelelement 12 der Klemmvorrichtung 10, die damit die Trägerfolie 2 fest an ihrem Platz hält. Das Gehäuse 20 stößt mit seinen waagrechten Flächen stirnseitig an die Rückseite des Frontrahmens 61 und bildet somit einen ge­ schlossenen Raum zum Schutz der Trägerfolie 2 und deren nicht abgedeckte Leiterbahnen 4 gegen äußere Einflüsse.

Für den Fachmann ist erkennbar, dass die vorliegend beschrie­ bene Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen ebenfalls davon umfasst sind.

Bezugszeichenliste

2

Trägerfolie

4

Leiterbahnen

6

Kontaktleiste

8

Aufnahmeöffnung

10

Klemmvorrichtung

12

Hebelelemente

13

Aussparung

14

Folienscharnier

15

Klemmbügel

20

Gehäuse

61

Frontrahmen

81

obere Führungsleiste

82

untere Führungsleiste

83

Aufnahmefläche

84

Führungssteg

85

Trägerrahmen

86

Anschlag

87

Öffnung

88

gerader Abschnitt

Claims (15)

1. Kontaktleiste zur elektrischen Kontaktierung einer mit Leiterbahnen (4) versehenen Trägerfolie (2),
wobei die Kontaktleiste (6) eine längliche Aufnahmeöffnung (8) zum Einschub der flachen Trägerfolie (2) und eine in Ein­ schubrichtung hinter der Aufnahmeöffnung (8) angeordnete schwenkbare Klemmvorrichtung (10) zur mechanischen Fixierung der Trägerfolie (2) aufweist,
wobei im eingeschobenen Zustand der Trägerfolie (2) eine elektrische Kontaktierung der auf der Trägerfolie (2) befind­ lichen Leiterbahnen (4) mit der Kontaktleiste (6) hergestellt ist.

2. Kontaktleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (10) um eine Schwenkachse schwenk­ bar ist, die parallel zur Oberfläche der eingeschobenen Trä­ gerfolie (2) liegt.

3. Kontaktleiste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie (2) um eine definierte Länge gegen einen Anschlag (86) in die Kontaktleiste (6) ein­ schiebbar ist und dass sie nach einem definierten Einschubweg umgelenkt ist.

4. Kontaktleiste nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktleiste (6) mit Führungs­ elementen (81, 82, 83, 84) zur Führung der Trägerfolie (2) versehen ist.

5. Kontaktleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (81, 82, 83, 84) so angeordnet sind, dass die Trägerfolie (2) im ein­ geschobenen Zustand um einen definierten Radius umgelenkt ist.

6. Kontaktleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktleiste (6) aus einem Kunststoff besteht.

7. Kontaktleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktleiste (6) aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff besteht.

8. Kontaktleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktleiste (6) aus einem spritzgegossenen Kunststoff besteht.

9. Kontaktleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (10) über wenigstens ein Folienscharnier (14) mit der Kontaktleiste (6) verbunden ist.

10. Kontaktleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte der Leiterbahnen (4) der Trägerfolie (2) im wesentlichen parallel angeordnet sind.

11. Kontaktleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktleiste (6) im mon­ tierten Zustand von einem Gehäuse (20) umschlossen ist.

12. Kontaktleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktleiste (6) mit Löt-, Schraub- oder Klemmanschlüssen zur elektrischen Kontaktierung mit weiteren Kontakten versehen ist.

13. Kontaktleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie (2) im einge­ schobenen Zustand über eine lösbare Rastverbindung der schwenkbaren Klemmvorrichtung (10) arretiert ist.

14. Kontaktleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (10) über wenigstens ein flexibles Hebelelement (12) verfügt, das in eine Aussparung (13) eines Trägerrahmens (85) der Kontakt­ leiste (6) lösbar eingerastet werden kann.

15. Kontaktleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Frontrahmen (61) der Kon­ taktleiste (6) über eine obere Führungsleiste (81) und über eine untere Führungsleiste (82) ober- bzw. unterhalb der Auf­ nahmeöffnung (8) verfügt.