DE10201734A1 - Flexfolienkontaktanordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flexfolienkontaktanordnung mit zwei einander zugewandten Armen, wovon wenigstens einer eine Zahnspitze trägt. Hierbei ist vorgesehen, dass der andere Arm dem Zahn gegenüberliegend eine Ausnehmung und daneben eine Zahnspitzenauflagenfläche aufweist, auf welcher der Zahn umgebogen aufliegen kann.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flexfolienkontaktanordnung nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches.
• Flexfolien sind dünne Kunststoffolien, auf welchen eine oder mehrere metallische Leiterbahnen angebracht sind. Diese Flexfolien zeichnen sich durch ihr geringes Gewicht und aufgrund des dünnen Materials durch ihre Flexibilität aus. Bei entsprechend breiter Leiterbahn-Auslegung sind die Folien nicht nur zur Daten-Signalübertragung, sondern auch zur Energieversorgung von Verbrauchern wie LEDs usw. einsetzbar. Dabei ist es auch schon bekannt, an den Enden der Flexfolien Kontaktanordnungen vorzusehen, an welchen die Flexfolie kontaktiert wird.
• Das im Vergleich zu herkömmlichen Kabeln, auch Flachbandkabeln geringe Gewicht macht die Verwendung von Flexfolien im Automobilbereich besonders attraktiv.
• Problematisch ist bei Einsatz von Flexfolienleitern im Automobilbereich jedoch die Notwendigkeit, Übergänge am Leiterende zu Verbrauchern, Bussen, Spannungsversorgungen usw. zu schaffen, die auch unter den ungünstigen Bedingungen ständig wechselnder Temperaturen, Vibrationen usw. eine dauerhaft sichere Kontaktierung gewährleisten, die überdies eine leichte Verbindbarkeit und eine unproblematische Lösung der Verbindung etwa im Reparaturfall bei zugleich niedrigem Gewicht der Anordnung gewährleistet. Weiter ist es wünschenswert, Übergänge von einem Flexfolienleiter zum nächsten zu ermöglichen, etwa zum Austausch beschädigter Abschnitte für Reparaturzwecke.
• Es ist bereits vom selben Anmelder eine Flexfolienkontaktanordnung für Automobilanwendungen oder dergl. mit zumindest einem Kontaktelement bekannt, das eine Kontaktstiftaufnahmekammer und einen Flexfolienkontaktbereich aufweist, welche sich dadurch gekennzeichnet, daß der Flexfolienkontaktbereich durch einen mit der Kontaktstiftaufnahmekammerwand einstückig verbundenen Auslegerarm gebildet ist, der einen von der Kammer beabstandeten Auflagebereich zum Kontaktieren der Leiterfolienbahn umfaßt.
• In der bekannten Anordnung war es besonders bevorzugt, wenn der Auslegerarm eine zur festen Verbindung mit der Leiterbahn ausgebildete Kontaktfläche aufweist. Die feste Verbindung konnte dabei durch Auflöten der Kontaktfläche auf die Leiterbahn geschehen oder bevorzugt unter Verwendung einer aufgerauht ausgebildeten Kontaktfläche, die durch ihre Aufrauhung so die Leiterbahnisolierung durchdringt und/oder sich in die Leiterbahn eingräbt. Dazu kann die Aufrauhung eine Höhe von zumindest 0,1 mm besitzen. Hierbei wurde es als besonders vorteilhaft angegeben, dass die Kontaktfläche am Auslegerarmende angeordnet ist. Dies ermöglicht es, das gesamte Kontaktelement aus einem einzigen Stanz-Prägeteil einstückig herzustellen, wobei lediglich im Bereich der Kontaktfläche eine unterschiedliche Ausbildung für die Präge- oder Lötversion erforderlich ist. Auf diese Weise wurde bereits ein besonders einfacher und kostengünstiger Werkzeugbau möglich, einfach, indem Wechselteile zur Gesamtprägeform bereitgestellt werden.
• Es wurde auch schon in einer älteren Anmeldung des vorliegenden Anmelders vorgeschlagen, einen Fixationszahn seitlich vom Auslegerarm vorzusehen, der durch die Flexfolie hindurch dringt und diese so fixiert.
• Weiter wurde auch schon in einer älteren Anmeldung des vorliegenden Anmelders vorgeschlagen, daß ein Schlaufenbogen vor der Kontaktzone zwischen Auslegerarm und Leiterbahnfolie vorgesehen wird.
• Es zeigt sich, daß bei Flexfolienanordnungen generell das Bedürfnis besteht, für eine sichere Verbindung zu sorgen, d. h. die insbesondere den in einem Automobil auftretenden Vibrationen, Temperaturschwankungen und/oder anderen Belastungen gewachsen ist. Die Verbindung soll mit leichten, d. h. massearmen Elementen bewirkt werden. Es soll eine Verbindung vorliegen, die ohne weiteres montiert werden kann. Auch soll eine Verbindung vorliegen, die in der Lage ist, große Ströme mit geringer Erwärmung zu leiten; demgemäß muß der Übergangswiderstand gering sein. Auch soll eine Reparatur von Flexfolienleitern und/oder eine Ergänzung problemfrei möglich sein.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen. Insbesondere sollen bekannte Anordnungen so weitergebildet werden, daß zumindest einige der oben angesprochenen Probleme zumindest teilweise gelindert werden.
• Die Lösung dieser Aufgabe wird unabhängig beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
• Es wird somit zunächst gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen eine Flexfolienkontaktanordnung mit zwei einander zugewandten Armen, wovon wenigstens einer eine Zahnspitze trägt, wobei der andere Arm dem Zahn gegenüberliegend eine Ausnehmung und daneben eine Zahnspitzenauflagenfläche aufweist, auf welcher der Zahn umgebogen aufliegen kann.
• Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist somit darin zu sehen, dass der Zahn zum Umbiegen auf eine entsprechende Auflagefläche ausgebildet ist, wobei dieses Umbiegen insbesondere in axiale Richtung erfolgen kann und dazu beiträgt, dass die Flexfolie in der Kontaktanordnung fixiert wird. Bereits bei der Montage wird eine Verschiebung oder ein Verrutschen der Flexfolienkontaktanordnung relativ zur Flexfolie sicher vermieden, sobald der Zahn in die Flexfolie eingedrungen ist. Das Eindringen der Zahnspitze wirkt somit zugleich als Zugentlastung. Wenn der Zahn einmal umgebogen ist, so wird der Kontakt verbessert und im übrigen noch sicherer eine Zugentlastung einer vom Zahn verschiedenen Kontaktstelle gewährleistet. Dies kann dazu führen, dass eine separate Zugentlastung entbehrlich wird und senkt so die Gesamtmasse beziehungsweise die Montagekosten.
• Bevorzugt sind die zwei einander zugewandten Arme an ein und dem selben Körper einstückig miteinander verbunden. Dazu kann zwischen diesen ein Mittelsteg verlaufen, an welchem die Arme federnd und/oder flexibel beweglich angebracht sind.
• Es ist möglich, dass zwischen Mittelsteg und Zahnspitze die Arme allgemein aufeinander zugebogen sind, beispielsweise durch auf beiden Seiten der Arme konvex aufeinander zuweisende Armbögen, die besonders präzise eine Kontaktfläche definieren, an welcher die Flexfolienleiterbahn kontaktiert wird. Der Stromübergang auf die Flexfolienkontaktanordnung an dieser Stelle ist damit wohl definiert und erfolgt mit hohem Druck, was überdies die Übergangswiderstände signifikant verringert.
• Es ist möglich, die Arme insbesondere an den aufeinander zugebogenen Bereichen zumindest einseitig, nämlich auf der der Flexfolienleiterseite zugewandten Seite aufzurauhen, damit eine über dem Flexfolienleiter angebrachte Isolierung durchdrungen werden kann.
• In einer besonders bevorzugten Variante ist es möglich, dass der Mittelsteg, der die beiden Arme eines Paares verbindet, zwischen zwei Armpaaren liegt, so dass eine zweiseitige Klammerung zweier miteinander zu verbindender Flexfolienenden möglich ist.
• Die gesamte Anordnung kann einstückig aus Blech gebildet werden, insbesondere gestanzt werden. Das Blech wird insbesondere aus Kupferblech beziehungsweise Kupfer-Beryllium- Blech ausgebildet und weist ein für die gewünschten Zwecke geeignetes Elastizitätsmodul auf.
• Es kann bevorzugt sein, links und rechts einer Leiterbahn jeweils einen Zahn vorzusehen. Die beiden Zähne können dabei so weit beabstandet sein, dass die Leiterbahn genau zwischen den Zähnen liegt und insofern nicht von diesen durchdrungen wird. Dies ist vorteilhaft, weil damit nicht nur die Halte- und Klammerwirkung verdoppelt wird, sondern überdies auch eine seitliche Fixierung verbessert wird. Hinzu tritt, dass es möglich ist, einen der Zähne nach vorn und einen nach hinten umzubiegen, was bevorzugt ist, um gleichermaßen Schub- und Zugkräfte am Flexfolienende mit der Entlastung aufnehmen zu können.
• Die Zähne sind bevorzugt in axialer Richtung leicht gegeneinander versetzt, das heißt einer befindet sich weiter proximal und einer weiter distal, was den Vorteil hat, dass die zahnbedingte Verjüngung im Blech geringer ausfallen kann.
• Die Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
• Fig. 1 eine Flexfolienkontaktanordnung in einer ersten perspektivischen Ansicht;
• Fig. 2 die Flexfolienkontaktanordnung von Fig. 1 in einer anderen perspektivischen Ansicht.
• Nach Fig. 1 umfasst eine allgemein mit 1 bezeichnete Flexfolienkontaktanordnung 1 zwei aufeinander zugewandte Arme 2, 3 von welchen der Arm 2 zwei Zahnspitzen 4a, 4b, trägt, die auf den Arm 3 zuweisen, wobei am Arm 3 gegenüberliegend den Zahnspitzen 4a, 4b Ausnehmungen 3a1, 3b1 vorgesehen sind und Auflageflächen 3a2 und 3b2, auf welchen der Zahn 4b aufliegen kann.
• Der Arm 2 ist mit dem Arm 3 über in jedem Arm vorgesehene Bögen 2c, 3c und ein sich daran anschließendes ebenes Mittelteil 2d beziehungsweise 3d verbunden, zwischen denen ein Mittelstück 5 gebildet ist.
• Die Bögen 2c, 3c sind so dimensioniert, dass bei Zusammenpressen der Arme 2, 3 aufeinander zu und Umlegen der Zähne 4a, 4b auf die Auflageflächen 3a1 beziehungsweise 3b2 mit zwischengelegter Flexfolie sich ein gewünschter Anpressdruck im Bereich 6 zwischen den Bögen ergibt. Die Bogenoberseiten 2c, 3c sind aufgerauht (nicht gezeigt), um eine Flexfolienisolierung durchdringen zu können.
• Das proximale (zuführseitige) Ende 2e, 3e der Arme 2 beziehungsweise 3 ist als ebene Grundplatte gebildet, an welcher die Ausbuchtungen (Arm 3) beziehungsweise Zähne (Arm 2) ausgebildet sind. Die Flächen verlaufen allgemein parallel zur Mittelfläche 2d beziehungsweise 3d der jeweiligen Arme.
• Die Flexfolienkontaktanordnung in der Darstellung ist symmetrisch aufgebaut, das heißt sie weist auf beiden Enden zwei Armpaare auf, die insoweit identisch gebildet sind; es sei erwähnt, dass dies nicht zwingend erforderlich ist.
• Die Erfindung wird verwendet wie folgt:
  Das ausgestanzte und zurechtgefaltete Blechstück wird bereitgestellt. Dann wird es über eine entsprechende Leiterbahn eines Flexfolienendes geschoben, bis das Flexfolienende am Mittelsteg 5 anstößt. Nun werden die Arme 2, 3 aufeinander zu bewegt, wobei die Zahnspitzen 4a, 4b seitlich der Leiterbahn durch die Flexfolie stoßen, sofern diese nicht, was möglich ist, vorperforiert ist. Zugleich durchdringt die Aufrauhung an den Flexfolienbögen 2c beziehungsweise 3c die Flexfolienisolierung, so dass das Kupferblech in eine elektrisch leitende Verbindung mit der Flexfolienleiterbahn gelangt. Hierbei ist bereits sichergestellt, dass die Flexfolie sich kaum noch bewegen kann, da durch die eingedrungenen Zähne 4a, 4b eine Fixierung bereits bewirkt ist und insbesondere eine Zugentlastung schon während der Montage gegeben ist. Aus diesem Grund erfolgt praktisch keine Bewegung der Aufrauhung relativ zur Flexfolie, das heißt die einmal eingedrungenen Rippen der Aufrauhung bleiben in Kontakt mit der Kupferbahn der Flexfolie.
• Nun werden die Zähne 4a, 4b umgelegt, so dass sie an der Ausnehmung vorbei auf die Zahnauflageflächen 3a2 beziehungsweise 3b2 gelangen.
• Das Flexfolienende ist nun zugentlastet an den Stellen 2c, 3c kontaktiert, und zwar derart, dass ein hoher Anpressdruck vorliegt, der unabhängig von auftretenden Vibrationen, Temperaturschwankungen und dergleichen vorliegt, so dass hohe Ströme mit allenfalls geringer Erwärmung durch die Anordnung gesendet werden können.

Claims (10)

1. Flexfolienkontaktanordnung mit zwei einander zugewandten Armen, wovon wenigstens einer eine Zahnspitze trägt, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Arm dem Zahn gegenüberliegend eine Ausnehmung und daneben eine Zahnspitzenauflagenfläche aufweist, auf welcher der Zahn umgebogen aufliegen kann.

2. Flexfolienkontaktanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei einander zugewandten Arme miteinander verbunden sind.

3. Flexfolienkontaktanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei einander zugewandten Arme über einen Mittelsteg miteinander verbunden sind.

4. Flexfolienkontaktanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Mittelsteg und Zahnspitze die Arme allgemein aufeinander zugebogen geformt sind.

5. Flexfolienkontaktanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinander zugebogenen Bereiche zumindest einseitig aufgerauht sind.

6. Flexfolienkontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelsteg zwischen zwei Armpaaren angeordnet ist.

7. Flexfolienkontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung einstückig aus Blech gebildet, insbesondere gestanzt und/oder gebogen ist.

8. Flexfolienkontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass links und rechts einer Leiterbahn jeweils ein Zahn vorgesehen ist.

9. Flexfolienkontaktanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei axial gegeneinander versetzte Zähne vorgesehen sind.

10. Flexfolienkontaktanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Zähne nach vorne und ein anderer nach hinten gebogen ist.