DE19904277A1 - Anordnung zur Kontaktierung eines Leiters auf einer Folie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kontaktierung eines Leiters auf einer Folie, insbesondere auf einer flexiblen Folie, bestehend aus einem metallischen Kontaktelement mit einem ersten Kontaktierungsbereich zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktelementes und einem zweiten Kontaktierungsbereich zur Kontaktierung des Leiters auf der Folie.

Bei vielen Anwendungen ist es nötig dünne flexible Folien mit Leitern, die sich entweder innerhalb mehrerer Folienschichten oder auf der Folie befinden mit Kontakten zu verbinden, damit die Folie entsprechend mit Steckverbindern bestückt werden können und leicht zu kontaktieren sind. Für besondere Anwendungsfälle ist es notwendig, Folien mit aufgedruckten Leiterbahnen mit Kontakten zu versehen.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine solche Anordnung zur Kontaktierung eines Leiters auf einer flexiblen Folie anzugeben.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es ist von besonderem Vorteil, daß eine flächige Kontaktierung der Leiterbahn oder des Leiters auf der flexiblen Folie erfolgt. Dadurch wird eine größere Kontaktzone als bei einer Durchdringungskontaktierung erreicht. Dies ist besonders dann notwendig, wenn auf der flexiblen Folie der Leiter beispielsweise aufgedruckt oder durch eine andere Beschichtungsart in einer sehr dünnen Schicht aufgebracht ist. Mit einer Durchdringungskontaktierung kann dann die notwendige elektrische Kontaktierung nicht gewährleistet werden.

Es ist weiter von besonderem Vorteil, daß die Zungen an den Kontaktarmen derart ausgestaltet sind, daß sie die flexible Folie durchdringen können. Dadurch wird gewährleistet, daß keine spezielle Ausgestaltung der elastischen Folie am Rand, an dem die Kontaktierung stattfinden soll, notwendig ist. Es ist beispielsweise nicht notwendig, an diesem Rand die Folie mit entsprechenden Streifen auszustatten, wobei sich auf jedem Streifen ein Leiter befindet, der dann mit einer Anordnung zur Kontaktierung kontaktiert wird. Aber auch bei einer solchen Anordnung ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Anordnung möglich.

Es ist weiter besonders vorteilhaft, daß die Kontaktarme zumindest bereichsweise wellenartig ausgestaltet sind. Dadurch wird erreicht, daß mehrere Kontaktzonen vorliegen. Falls eine Zugbelastung an der Folie auftritt, kann dadurch zwar die äußere Kontaktzone belastet werden, es sollte aber zumindest eine unbelastete Kontaktzone erhalten bleiben.

Es ist weiter von besonderem Vorteil, daß die Zungen derart um die Kontaktarme herum gebogen werden, daß die beiden Kontaktarme aufgrund ihrer wellenartigen Ausgestaltung elastisch verformt werden und die Folie dazwischen eingeklemmt ist. Es ist aber auch möglich, die Zungen über den Kontaktarmen zu vercrimpen und dadurch eine plastische Verformung zu bewirken, die die elektrische Kontaktierung gewährleistet.

Es ist weiter von besonderem Vorteil, daß sich zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktierungsbereich ein Zwischenbereich befindet, in dem eine Rastfederzunge und beispielsweise auch eine Schulter zur zweiten Kontaktsicherung des Kontaktes in einem Gehäuse vorgesehen ist. Somit kann das Kontaktelement in ein Gehäuse eingebracht werden, in dem es verrastet und zusätzlich durch eine zweite Kontaktsicherung gesichert werden kann.

Es ist weiter von besonderem Vorteil, wenn sich die beiden Kontaktarme auch in der offenen Stellung des Kontaktelementes, das heißt wenn eine flexible Folie einbringbar ist, parallel gegenüberstehen. Dann ist gewährleistet, daß die Folie ohne Schwierigkeiten einbringbar ist. Dies kann dann zu Schwierigkeiten führen, wenn die beiden Kontaktarme in einem Winkel zueinander orientiert sind, da ein Verändern dieses Winkels leicht erfolgen kann.

Es ist weiter von besonderem Vorteil, daß die Kontaktarme an gegenüberliegenden Wänden des Zwischenbereichs angebunden sind. Die gegenüberliegenden Wände sind dabei durch eine erste Seitenwand miteinander verbunden, die eine Sollbiegestelle aufweist. Beim Schließen des Kontaktelementes um eine flexible Folie wird die erste Seitenwand um die Sollbiegestelle gebogen.

Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, wenn die Kontaktarme auch im geschlossenen Zustand parallel zueinander orientiert sind. Um dies zu gewährleisten, wird eine zweite Seitenwand vorgesehen, die ebenfalls zwischen die gegenüberliegenden Wände im geschlossenen Zustand des Kontaktelementes gebogen wird, um zu gewährleisten, daß die Wände, an denen die Kontaktarme angelenkt sind, parallel zueinander verlaufen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen nun anhand der Zeichnungen erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kontaktelementes in offener Stellung, wobei die geschlossene Stellung gestrichelt angedeutet ist,

Fig. 2 zeigt das Kontaktelement in geschlossener Stellung in Aufsicht,

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 1 durch das offene Kontaktelement und

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnittes entlang Linie B-B gemäß Fig. 2 durch das geschlossene Kontaktelement,

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht eines Kontaktelementes mit parallelen Kontaktarmen,

Fig. 6 zeigt entsprechende Ansicht von der Seite, von der die flexible Folie eingebracht wird,

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie C-C durch Fig. 5,

Fig. 8 zeigt das Kontaktelement von Fig. 5 im geschlossenen Zustand,

Fig. 9 zeigt einen entsprechenden Querschnitt entlang der Linie D-D durch Fig. 8,

Fig. 10 stellt das Layout des Kontaktes gemäß Fig. 5 dar,

Fig. 11 zeigt ein weiteres Kontaktelement in Seitenansicht, das jedoch für einen schmaleren Leiter geeignet ist,

Fig. 12 zeigt das entsprechende Kontaktelement in einer weiteren Ansicht,

Fig. 13 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie E-E durch das offene Kontaktelement,

Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht des geschlossenen Kontaktelementes und

Fig. 15 einen Querschnitt entlang der Linie F-F durch das geschlossene Kontaktelement.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Kontaktelement 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Das Kontaktelement ist aus einem Metallblech durch Stanzen und Biegen hergestellt. Es weist einen ersten Kontaktierungsbereich 2 zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktelementes auf, sowie einen zweiten Kontaktierungsbereich 3 zur Kontaktierung eines Leiters, der auf einer flexiblen Folie aufgebracht ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Kontaktierungsbereich 2 als Kontaktstift ausgebildet, der mit einem entsprechenden Buchsenkontakt kontaktierbar ist. Zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktieurungsbereich 2 bzw. 3 befindet sich ein Zwischenbereich 4. Der Zwischenbereich 4 weist eine Rastfederzunge 5 auf. Er ist im wesentlichen im Schnitt U-förmig ausgebildet. Das U weist zwei Seitenwände 6 und 7 und eine Bodenwand 8 auf, aus der die Rastfederzunge 5 freigeschnitten und nach oben gebogen ist. An den U-förmigen Bereich schließt sich ein boxförmiger Bereich 9 an, in dem das U durch eine Deckenwand 10 geschlossen ist. An diese Deckenwand 10 und an den Boden 8 des U-förmigen Zwischenbereichs ist jeweils ein Kontaktarm 11 beziehungsweise 12 angebunden. Beide Kontaktarme 11, 12 sind leicht wellenförmig ausgestaltet. Der Kontaktarm 12 weist an gegenüberliegenden Seiten zum Kontaktarm 11 hin abgebogene Zungen 13 auf. Diese Zungen 13 sind jeweils gegenüberliegend angeordnet und an ihren freien Enden schräg zulaufend ausgebildet.

Das Einbringen einer flexiblen Folie mit darauf aufgebrachten Leiterbahnen erfolgt derart, daß zunächst die flexible Folie mit einer Leiterbahn zwischen die beiden Kontaktarme 11, 12 eingeschoben wird. Danach werden die Zungen durch die Folie hindurch gepreßt, der Kontaktarm 11 nach unten gedrückt und durch Umbiegen der freien Enden der Zungen 13 fixiert. In der in Fig. 2 dargestellten Aufsicht sind die umgebogenen freien Enden der Zungen 13 dargestellt. In dieser Figur ist auch leicht zu erkennen, daß jeweils zwei sich gegenüberliegende Zungen 13 vorgesehen sind.

Die wellenartige Ausgestaltung der Kontaktarme 11 und 12 führt dazu, daß der Leiter auf der flexiblen Folie an mehreren Punkten kontaktiert wird. Es besteht dabei die Möglichkeit die Zungen 13 nur so weit umzubiegen, daß die Wellen ein wenig elastisch deformiert werden und die Kontaktkraft durch diese elastische Deformation aufgebracht wird. Es ist aber auch möglich, daß die Zungen 13 auf den Kontaktarm 11 gecrimpt werden und es dadurch zu einer plastischen Deformation kommt, durch die die elektrische Kontaktierung sichergestellt ist.

In Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 1 dargestellt. In diesem Schnitt ist zu erkennen, daß die Zungen 13 um 90° von dem Kontaktarm 12 abgewinkelt sind. Der Kontaktarm 11 liegt oberhalb der freien Enden der Zungen 13, derart daß eine Folie leicht eingeführt werden kann.

In Fig. 4 ist schematisch ein Schnitt entlang der Schnittlinie B-B gemäß Fig. 2 dargestellt. In diesem Schnitt ist ebenfalls eine Folie F, die zwischen dem Kontaktarm 11 und dem Kontaktarm 12 eingeklemmt ist, zu erkennen. Es ist nicht unbedingt notwendig, daß die Zungen 13 so weit umgebogen sind, daß im Bereich der Schnittlinie B-B eine Kontaktierung zwischen dem Kontaktarm 11 und der Folie 11 stattfindet. Wie aus der gestrichelten Linie in Fig. 1 leicht zu erkennen, können drei Kontaktpunkte K1 bis K3 vorliegen, die auch dann kontaktieren, wenn der Kontaktarm nicht vollständig auf dem Kontaktarm 12 aufliegt. Es sind grundsätzlich zwei Möglichkeiten denkbar, wobei die eine darin besteht, daß die Zungen 13 vercrimpt werden und die plastische Verformung für den nötigen Kontaktandruck sorgt oder daß die Zungen 13 nur soweit verformt werden, daß der Arm 11 elastisch verformt wird und aufgrund dieser elastischen Verformung der Wellenlinien einen Kontaktkraft aufgebracht wird.

Die Seitenwände des U-förmigen Zwischenbereiches 4 weisen gegenüberliegen jeweils eine Aussparung 14 auf. Zum Schutz der metallischen Kontaktelemente ist es sinnvoll, diese in ein Gehäuse einzubringen. Eine Befestigung in einem Gehäuse kann sowohl durch die Rastfederzunge 5, als auch mittels einer zweiten Kontaktsicherung, die mit den Aussparungen 14 zusammenwirkt, erfolgen.

In den Fig. 5 und 6 sind zwei verschiedene Ansichten eines erfindungsgemäßen Kontaktelementes 1 in offenem Zustand dargestellt. Mit offenem Zustand ist der Zustand bezeichnet, in dem eine flexible Folie in das Kontaktelement 1 einbringbar ist. Das Kontaktelement 1 ist aus einem Metallblech durch Stanzen und Biegen hergestellt. Es weist einen ersten Kontaktierungsbereich 2 zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktelementes auf, der hier in Form eines Tabs ausgebildet ist. Weiter weist das Kontaktelement 1 einen zweiten Kontaktierungsbereich 3 zur Kontaktierung der flexiblen Folie und zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktierungsbereich einen Übergangsbereich 4 auf. Der Übergangsbereich 4 ist im Querschnitt, wie aus Fig. 6 zu erkennen, im wesentlichen boxförmig ausgebildet. An der Deckenwand 10 und an der Bodenwand 8 des Zwischenbereiches 4 sind die Kontaktarme 11 und 12 angebunden. Zwischen der Bodenwand und der Deckenwand 10 und 8 befinden sich zwei Seitenwände 15 und 16. Die Seitenwand 15 verbindet die Deckenwand 10 mit der Bodenwand 8, die Seitenwand 16 ist an die Bodenwand 8 angelenkt. Wie im Querschnitt C-C in Fig. 7 zu erkennen, ist die Seitenwand 16 leicht nach innen gebogen und die Seitenwand 15 leicht nach innen gewölbt mit einer Sollbiegestelle S. Beim Zusammenpressen der beiden Kontaktarme 11 und 12 wird auch der Zwischenbereich 4 zusammengepreßt und die Wände 8 und 10 aufeinander gepreßt. Dabei wird die Seitenwand 15 nach innen gebogen, genauso die Seitenwand 16.

Der entsprechende geschlossene Zustand des Kontaktelementes ist in den Fig. 8 und im Querschnitt in Fig. 9 dargestellt. Aus Fig. 9 ist zu erkennen, daß die Parallelität der Wände 8 und 10 gewahrt ist. Zur Sicherung der Parallelität ist die Seitenwand 16 vorgesehen, um ein übermäßiges Zusammenbiegen der Decken- und Bodenwand an dieser Seite zu verhindern. Die parallele Anordnung der Kontaktarme 11 und 12 ist besonders vorteilhaft, da dadurch ein sicheres Einführen der flexiblen Folie zwischen die Kontaktarme 11, 12 gewährleistet ist. Am Kontaktarm 12 sind Zungen 13 vorgesehen, die im geschlossenen Zustand um den Kontaktarm 11 herum gebogen werden. Diese Zungen können gegenüberliegend oder gegeneinander versetzt am Kontaktarm 12 angebracht sein. Aufgrund der wellenartigen Ausgestaltung des Kontaktarmes 12 wird gewährleistet, daß der Leiter auf der flexiblen Folie an mehreren Punkten kontaktiert wird.

Fig. 10 zeigt ein Layout eines erfindungsgemäßen Kontaktes wie in den Fig. 5 bis 9 dargestellt.

Das in den Fig. 11 bis 15 dargestellte Kontaktelement entspricht im wesentlichen dem Kontaktelement der Fig. 5 bis 8. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, daß das Kontaktelement gemäß den Fig. 11 bis 14 für einen schmäleren Leiter auf der Folie geeignet ist.

Claims (13)

1. Anordnung zur Kontaktierung eines Leiters auf einer Folie, insbesondere einer flexiblen Folie, bestehend aus einem metallischen Kontaktelement (1) mit einem ersten Kontaktierungsbereich (2) zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktelementes und einem zweiten Kontaktierungsbereich (3) zur Kontaktierung des Leiters, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kontaktierungsbereich (2) gegenüberliegende Kontaktarme (11, 12) aufweist, zwischen die die Folie einbringbar ist, daß zumindest ein Kontaktarm (11, 12) an gegenüberliegenden Seiten Zungen (13) aufweist, die um den anderen Kontaktarm (11) herum biegbar sind, derart, daß die beiden Kontaktarme im umgebogenen Zustand der Zungen (13) zumindest bereichsweise gegeneinander gepreßt werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontaktarme (11, 12) ein Wellenprofil aufweisen und sich in mehreren Kontaktzonen berühren, wenn die Zungen (13) umgebogen sind.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (13) an ihrem freien Ende schräg zulaufen, derart, daß sie die Folie durchdringen können.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei sich gegenüberliegende Zungen (13) vorgesehen sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und zweiten Kontaktierungsbereich (2, 3) ein Zwischenbereich (4) vorgesehen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbereich (4) eine Rastfederzunge (5) aufweist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbereich Aussparungen (14) aufweist zum Einbringen einer zweiten Kontaktsicherung.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (1) in ein Gehäuse einbringbar ist und dort mittels entsprechender Mittel am Zwischenbereich (4) festlegbar ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktarme (11, 12) an gegenüberliegenden Wänden eines Zwischenbereiches (4) angebunden sind und im Zustand, in dem eine Folie einbringbar ist, einen Winkel zueinander aufweisen.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktarme (11, 12) an gegenüberliegenden Wänden eines Zwischenbereiches (4) angebunden sind und im Zustand, in dem eine Folie einbringbar ist, im wesentlichen parallel verlaufen.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Wände (10, 8) des Zwischenbereiches (4) durch eine erste Seitenwand (15) miteinander verbunden sind, die eine Sollbiegestelle (5) aufweist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Seitenwand (15) im geschlossenen Zustand des Kontaktelementes (1) zwischen die Wände (10, 8) des Zwischenbereiches (4) gefaltet ist.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Seitenwand (16) der ersten Seitenwand (15) gegenüberliegend vorgesehen ist, die ebenfalls im geschlossenen Zustand des Kontaktelementes (1) zwischen den Wänden (10, 8) des Zwischenbereiches (4) zum Liegen kommt.