DE102006039459A1

DE102006039459A1 - Kontaktvorrichtung zur Verbindung eines elektrischen Leiters mit einer flexiblen Leiterfolie

Info

Publication number: DE102006039459A1
Application number: DE102006039459A
Authority: DE
Inventors: Eduard Giesbrecht; Ralf Dipl.-Ing. Kosmehl
Original assignee: ERWIN QUARDER SYSTEMTECHNIK GmbH
Current assignee: ERWIN QUARDER SYSTEMTECHNIK GmbH
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2008-03-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine neue Kontaktvorrichtung zur Verbindung eines elektrischen Leiters mit einer flexiblen Leiterfolie. Es wird vorgeschlagen, die Leiterfolie auf einem Trägerkörper anzuordnen und die Leiterfolie im Bereich der zu kontaktierenden Leiterbahn mit freigeschnittenen Kontaktlappen zu versehen, so daß ein Leiteranschluß-Kontaktstift, der in eine Steckaufnahme des Trägerkörpers gesteckt wird, die Kontaktlappen in die Steckaufnahme mit einziehen kann, wodurch der Kontaktlappen in der Steckaufnahme mechanisch fixiert und elektrisch kontaktiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung zur Verbindung eines elektrischen Leiters mit einer Leiterbahn, die mit einer flexiblen Kunststoffolie fest verbunden ist.
Flexible Folien mit auf der Folie aufgebrachten Leiterbahnen sind bekannt, z. B. in der Form einer 25 μm dicken Polyimid- Basisfolie, auf die als Grundmaterial für die Leiterbahnen eine 35 μm dicke Kupfer schicht elektrolytisch abgeschieden ist. Auf diese Kupferschicht sind je nach Anforderung weitere Schichten aufgebracht, z. B. eine Nickelschicht und eine abschließende Schicht aus einem wenig korrosiven Material (wie z. B. Gold), die in Teilflächen als blanke, d. h. offen liegende Leiterbahn-Kontaktfläche genutzt werden kann.
Solche flexiblen Folien mit mindestens einer Leiterbahn werden nachfolgend als "Leiterfolien" bezeichnet.
Es ist ein technisches Problem, an die Leiterbahn einer flexiblen Leiterfolie einen externen elektrischen Leiter anzuschließen. In der Praxis wird meistens der Leiter an eine Leiterbahn direkt angelötet oder mittels einer Klemmvorrichtung angeklemmt. Auch ist es bekannt, im Bereich der zu kontaktierenden Leiterbahn Anschlußstifte durch die Leiterfolien hindurchzustoßen und diese sodann mit der Leiterbahn zu verlöten, so daß die elektrischen Leiter an die Anschlußstifte mit den bekannten Anschlußtechniken (z. B. wire-wrap) angeschlossen werden können. Alle diese bekannten Anschlußtechniken sind entweder sehr montageaufwendig oder sie neigen dazu, die Leiterbahn mehr oder weniger zu beschädigen, so daß die von der Industrie verlangte Lebensdauer solcher Leiteranschlüsse an die Leiterbahnen von flexiblen Leiterfolien nicht erreicht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Kontaktvorrichtung zur Verbindung eines elektrischen Leiters mit der Leiterbahn einer flexiblen Leiterfolie zu schaffen, die problemlos und mit einer großen Lebensdauererwartung herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Ein wesentliches Teil-Merkmal der erfindungsgemäßen Lehre besteht darin, daß die flexible Leiterfolie auf einem Trägerkörper aus Kunststoff aufliegt, und zwar mit einer vollflächigen Anlage der Leiterfolie an der Oberfläche des Trägerkörpers zumindest mit dem Bereich der Leiterfolie, in dem sich die zu kontaktierende Leiterbahn befindet. Die Leiterfolie kann z. B. auf dem Trägerkörper aufgeklebt sein oder die Leiterfolie kann z. B. in eine Werkzeugform eingelegt werden und mit dem Kunststoff des Trägerkörpers hinterspritzt sein. Als Trägerkörper kann jedes Kunststoff-Teil eines Gehäuses oder eines Gerätes dienen. Die Trägerkörper können ein in sich steifes Raumgebilde sein, aber auch aus einem flexiblen oder zumindest formanpaßbaren Material hergestellt sein.
Nach der Lehre der Erfindung besitzt der Trägerkörper eine Steckaufnahme zum paßgenauen und kraft-schlüssigen Einstecken eines Leiteranschluß-Kontaktstiftes, wie dies im Stand der Technik z. B. durch die press-fit-Verbindungen bekannt ist. Die Leiteranschluß-Kontaktstifte können einen runden Querschnitt oder jeden beliebigen Rechteck-Querschnitt haben, wobei die Steckaufnahmen in dem Trägerkörper entsprechend auszubilden sind.
Wesentlich ist, daß aus der flexiblen Leiterfolie im Bereich der zu kontaktierenden Leiterbahn mindestens ein Kontaktlappen freigeschnitten ist derart, daß der Kontaktlappen um eine nicht-freigeschnittene Biegungskante aus der Leiterfolie herausklappbar ist, wobei die Biegungskante des Kontaktlappens unmittelbar angrenzend an die Steckaufnahme in dem Trägerkörper positioniert ist, so daß beim Einstecken des Kontaktstiftes in die Steckaufnahme der Kontaktlappen in die Steckaufnahme eingeführt bzw. in diese eingedrückt wird, so daß im Endzustand des in die Steckaufnahme eingesteckten Kontaktstiftes der Kontaktlappen zwischen dem Kontaktstift und der Wandung der Steckaufnahme mechanisch fixiert und elektrisch kontaktiert ist. Dabei ist die blanke Leiterbahn-Kontaktfläche dem Kontaktstift zugewandt.
Das Freischneiden eines Kontaktlappens aus der Leiterfolie kann durch einen U-förmigen Schnitt erfolgen oder durch einen H-förmigen Schnitt derart, daß zwei spiegelsymmetrisch zueinander angeordnete Kontaktlappen aus der Leiterfolie freigeschnitten sind mit einer Beabstandung ihrer Biegungskanten derart, daß beide Kontaktlappen in ein- und dieselbe Steckaufnahme einführbar sind (siehe Ansprüche 2 und 3).
Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 4 sieht vor, daß sich die Steckaufnahme in dem Trägerkörper in Einsteckrichtung des Leiteranschluß-Kontaktstiftes etwas verjüngt, wodurch eine zunehmend engere Preßpassung erzeugt wird. Das hat den Vorteil, daß sich die in die Steckaufnahme hineinerstreckenden Kontaktlappen nur geringfügig dehnen und schon mit einer geringen Einsteckbewegung des Kontaktstiftes mechanisch fixiert sind, so daß die Gefahr einer möglichen Beschädigung oder des Abreißens der Kontaktlappen nicht besteht.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Gefahr einer Überdehnung des Kontaktlappens beim Einstecken des Kontaktstiftes in die Steckaufnahme dadurch vermieden, daß die Steckaufnahme an ihrer Innenwandung einen Schulteranschlag aufweist, an dem sich die endseitige Stirnkante des in die Steckaufnahme eingeführten Kontaktlappens abstützt (vergl. Anspruch 5).
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch eine neue Kontaktvorrichtung im offenen Zustand,
2 die Draufsicht auf die Leiterbahn im offenen Zustand,
3 die Kontaktvorrichtung gemäß 1 im geschlossenen Zustand.
Dargestellt ist ein Teil-Ausschnitt eines Trägerkörpers 4, in den eine Steckaufnahme 5 mit im oberen Bereich positionierten Schulteranschlägen 6 eingearbeitet ist. In die Steckaufnahme ist der Leiteranschluß-Kontaktstift 7 einsteckbar. Der Kontaktstift 7 und die Steckaufnahme 5 besitzen einen miteinander korrespondierenden Rechteck-Querschnitt. An den Kontaktstift 7 kann ein elektrischer Leiter mit einer der bekannten Anschlußtechniken angeschlossen sein oder der Kontaktstift 7 ist selbst Teil einer weiterführenden elektrischen Leitung.
Auf den Trägerkörper 4 ist ein endseitiges Teilstück einer flexiblen Leiterfolie 8 aufgelegt. In diese Leiterfolie sind mittels eines H-förmigen Schnitts zwei Kontaktlappen 9 und 10 freigeschnitten. Die Zuordnung dieser Kontaktlappen zu der Steckaufnahme 5 (in 2 gestrichelt dargestellt) ist derart, daß die nicht-freigeschnittenen Biegungskanten der Kontaktlappen eng benachbart und/oder nahezu direkt oberhalb der Randkanten der Steckaufnahme 5 positioniert sind.
Beim Einstecken des Kontaktstiftes 7 in die Steckaufnahme 5 werden die vorgenannten Kontaktlappen automatisch durch die Einsteckbewegung des Kontaktstiftes in die Steckaufnahme eingeführt bzw. eingeklappt und sind im geschlossenen Zustand der Kontaktvorrichtung jeweils zwischen dem Kontaktstift und der Wandung der Steckaufnahme mechanisch fixiert, wie dies 3 zeigt.
Da die Kontaktlappen eine blanke, d. h. offenliegende Leiterbahn-Kontaktfläche besitzen, die in der zeichnerischen Darstellung gemäß 1 nach oben zeigt, ist in dem in 3 dargestellten geschlossenen Zustand der Kontaktvorrichtung ein direkter elektrischer Kontakt zwischen der blanken Oberfläche des Kontaktstiftes und der blanken Oberfläche der Leiterbahn-Kontaktfläche hergestellt.

Claims

Kontaktvorrichtung zur Verbindung eines elektrischen Leiters mit einer Leiterbahn, die auf eine flexible Kunststofffolie aufgebracht ist (nachfolgend Leiterfolie genannt), dadurch gekennzeichnet, – daß die Leiterfolie (8) im Bereich der zu kontaktierenden Leiterbahn auf einem Trägerkörper (4) aus Kunststoff aufliegt, – daß aus der Leiterfolie im Bereich der zu kontaktierenden Leiterbahn mindestens ein Kontaktlappen (9, 10) freigeschnitten ist derart, daß der Kontaktlappen um eine nicht-freigeschnittene Biegungskante aus der Leiterfolie herausklappbar ist, – daß in dem Trägerkörper angrenzend an die Biegungskante des Kontaktlappens eine Steckaufnahme (5) vorhanden ist – und daß in die Steckaufnahme ein Leiteranschluß-Kontaktstift (7) mit einer Preßpassung einsteckbar ist derart, daß beim Einstecken des Kontaktstiftes der Kontaktlappen mit seiner dem Kontaktstift zugewandten Leiterbahn-Kontaktfläche in die Steckaufnahme eingeführt wird und in der Steckaufnahme zwischen dem Kontaktstift und der Wandung der Steckaufnahme fixiert ist.
Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – daß aus der Leiterfolie ein Kontaktlappen durch einen U-förmigen Schnitt freigeschnitten ist.
Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – daß aus der Leiterfolie (8) zwei spiegelsymmetrisch zueinander angeordnete Kontaktlappen (9, 10) durch einen H-förmigen Schnitt freigeschnitten sind mit einer Beabstandung ihrer Biegungskanten derart, daß beide Kontaktlappen in ein- und dieselbe Steckaufnahme (5) einführbar sind.
Kontaktvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – daß die Steckaufnahme in Einsteckrichtung des Leiteranschluß-Kontaktstiftes eine zunehmend engere Preßpassung erzeugt.
Kontaktvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – daß die Steckaufnahme (5) an ihrer Innenwandung einen Schulteranschlag (6) aufweist, an dem sich die endseitige Stirnkante des in die Steckaufnahme eingeführten Kontaktlappens abstützt, – wobei die Position des Schulteranschlags derart gewählt ist, daß eine Überdehnung des Kontaktlappens beim Einstecken des Kontaktstiftes in die Steckaufnahme infolge eines zunehmenden Kraftschlusses zwischen Kontaktstift und Kontaktlappen vermieden ist.
Kontaktvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – daß der Trägerkörper aus Kunststoff aus einem in sich flexiblen oder zumindest form-anpaßbaren Material hergestellt ist.