DE202007015045U1

DE202007015045U1 - Steckverbindung zwischen einem flexiblen Bauteil und einem Kontaktstecker

Info

Publication number: DE202007015045U1
Application number: DE200720015045
Authority: DE
Original assignee: Printed Systems GmbH
Current assignee: Printechnologics GmbH
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2017-10-27

Abstract

Steckverbindung zwischen einem flexiblen Bauteil (1; 1') und einem Kontaktstecker (8), wobei
a. das flexible Bauteil (1) aus wenigstens einer flexiblen Substratlage (2, 3; 2') besteht,
b. die Substratlage (2, 3; 2') mit elektrischen Leiterbahnen versehen ist,
c. das flexible Bauteil (1; 1') einen Anschlussbereich aufweist,
d. die wenigstens eine Substratlage (2, 3; 2') wenigstens eine Anschluss-Leiterbahn (7; 7') im Anschlussbereich aufweist,
e. der Kontaktstecker ein Kontaktelement (10; 10') vorsieht und
f. der Kontaktstecker zur Herstellung einer Kontaktierung mit dem flexiblen Bauteil derart ausgebildet ist, dass das flexible Bauteil mit seinem Anschlussbereich in den Kontaktstecker einführbar ist, wobei das Kontaktelement (10; 10') mit der wenigstens einen Anschluss-Leiterbahn (7; 7') in Kontakt gebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, das die Anschluss-Leiterbahn (7; 7') wenigstens eine punktförmige Erhebung (17; 17') aufweist, die den elektrischen Kontakt mit dem Kontaktelement herstellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zwischen einem flexiblen Bauteil und einem Kontaktstecker.
Aus der DE 10 2005 002 149 A1 ist eine Tastatur bekannt, die aus wenigstens zwei übereinander liegenden und miteinander verbundenen, flexiblen Substratlagen besteht, wobei die Substratlagen innenliegend mit elektrischen Leiterbahnen versehen sind. Derartige Tastaturen können insbesondere dann äußerst kostengünstig hergestellt werden, wenn die elektrischen Leiterbahnen und Kontaktelemente der Tastatur gedruckt werden.
Bei aus der Praxis bekannten Tastaturen aus flexiblen Substratlagen ist das zugehörige Anschlusskabel fest mit der Tastatur oder direkt mit den Substratlagen verbunden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung zwischen einen flexiblen Bauteil und einem Kontaktstecker zu schaffen, die eine zuverlässige Kontaktierung erlaubt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Steckverbindung zwischen einem flexiblen Bauteil und einem Kontaktstecker ist im Wesentlichen durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

a. das flexible Bauteil besteht aus wenigstens einer flexiblen Substratlage,
b. die Substratlage ist mit elektrischen Leiterbahnen versehen,
c. das flexible Bauteil weist einen Anschlussbereich auf,
d. die wenigstens eine Substratlage weist wenigstens eine Anschluss-Leiterbahn im Anschlussbereich auf,
e. der Kontaktstecker sieht ein Kontaktelement vor und
f. der Kontaktstecker ist zur Herstellung einer Kontaktierung mit dem flexiblen Bauteil derart ausgebildet, dass das flexible Bauteil mit seinem Anschlussbereich in den Kontaktstecker einführbar ist, wobei das Kontaktelement mit der wenigstens einen Anschluss-Leiterbahn in Kontakt gebracht wird.

Die Anschluss-Leiterbahn weist zudem wenigstens eine punktförmige Erhebung auf, die den elektrischen Kontakt mit dem Kontaktelement herstellt.
Die punkförmigen Erhebungen wirken der Rauhigkeit des Substrats, beispielsweise Papier, im Kontaktbereich entgegen und verringern dadurch den Übergangswiderstand im Kontaktbereich. Außerdem können die punkförmigen Erhebungen den Anpressdruck im Kontaktbereich erhöhen.
Mit einer derartigen Steckverbindung kann der Nutzer das Anschlusskabel selbst an das flexible Bauteil anschließen. Dadurch entfällt zum einen ein ansonsten durch die Befestigung des Anschlusskabels erforderlicher und aufwendiger Herstellungsschritt und zum anderen können die flexiblen Bauteile ohne fest daran befestigte Anschlusskabel wesentlich einfacher gelagert werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Kontaktstecker weist ein Steckergehäuse auf, das mit einem Schlitz versehen ist, in den die Anschlusslasche des flexiblen Bauteils einführbar ist.
Der Kontaktstecker kann weiterhin wenigstens ein Andrückelement aufweisen, welches die wenigstens eine Anschlussleiterbahn mit der wenigstens einen punktförmigen Erhebung am Ende des Einsteckvorganges gegen das Kontaktelement zur Herstellung einer Kontaktierung drückt.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird der Anschlussbereich des flexiblen Bauteils durch eine Anschlusslasche gebildet wird, die bei einem mehrlagigen Substrat vorzugsweise aus einer Lasche der einen und wenigstens einer Lasche der anderen Substratlage besteht.
Bei einem mehrlagigen Substrat kann der Kontaktstecker ferner Mittel aufweisen, um die Laschen der beiden Substratlagen beim Einsteckvorgang auseinander zu spreizen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass zwei rampenartige Führungen vorgesehen sind, die jeweils nur die überlappenden Bereiche der breiteren Lasche erfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Lasche der einen Substratlage breiter als die Lasche der anderen Substratlage ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die breitere Lasche durch eine in Einsteckrichtung des Kontaktsteckers verlaufende Aussparung in zwei Laschenteile unterteilt sein. Weiterhin kann der Kontaktstecker einen Abstandshalter aufweisen, der beim Einsteckvorgang durch die Aussparung der breiteren Lasche mit der schmäleren Lasche in Kontakt kommt und dadurch in Verbindung mit den beiden rampenartigen Führungen die beiden Laschen auf Abstand gehalten werden.
Schließlich kann der Kontaktstecker weiterhin Andrückelemente aufweisen, welche die auseinander gespreizten Laschen am Ende des Einsteckvorganges zur Herstellung einer Kontaktierung auf das Kontaktelement drücken.
Beim Einsteckvorgang werden somit zunächst die beiden Substratlagen auseinander gespreizt, sodass das Kontaktelement zwischen die beiden Substratlagen eingeführt werden kann. Zur Herstellung der elektrischen Kontaktierung drücken die Andrückelemente am Ende des Einsteckvorganges die beiden Substratlagen auf den Kontaktstecker. Auf diese Weise kann eine einfache und sichere Kontaktierung erreicht werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltung der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1 zeigt eine Draufsicht des flexiblen Bauteils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Bereich einer Anschlusslasche,
2 eine Schnittdarstellung längs der Linie A-A der 1,
3 zeigt eine Draufsicht der Steckverbindung, wobei die Anschlusslasche etwa zur Hälfte in den Kontaktstecker eingeführt ist und wobei der Kontaktstecker mit geöffnetem Steckergehäuse dargestellt ist,
4 eine Draufsicht der Innenseite eines ersten Gehäuseteils des Kontaktsteckers,
5 eine Draufsicht der Innenseite des anderen Gehäuseteils des Kontaktsteckers,
6a–6c Schnittdarstellungen längs der Linie B-B der 3 für verschiedene Phasen während des Einsteckvorganges,
7 eine Draufsicht des flexiblen Bauteils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im Bereich einer Anschlusslasche und
8 eine Schnittdarstellung der Steckverbindung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei die Anschlusslasche in den Kontaktstecker eingeführt ist.
1 und 2 zeigen einen Randbereich eines flexiblen Bauteils 1, beispielsweise einer Tastatur. Das flexible Bauteil besteht im Wesentlichen aus zwei übereinander liegenden und miteinander verbundenen flexiblen Substratlagen 2, 3, die in einem Randbereich eine Öffnung aufweisen. Im Bereich der Öffnung weist das flexible Bauteil 1 eine Anschlusslasche 4 auf, die aus einer Lasche 4a der einen Substratlage 2 und einer Lasche 4b der anderen Substratlage 3 besteht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lasche 4a der Substratlage 2 breiter als die Lasche 4b ausgeführt und außerdem durch eine Aussparung 5 in zwei Laschenteile 4a, 4c geteilt.
Die Substratlagen 2, 3 sind innenliegend mit elektrischen Leiterbahnen versehen, wobei insbesondere im Bereich der Anschlusslasche 4 auf einer oder beiden Substratlagen 2, 3 Anschlussleiterbahnen 7 vorgesehen sind.
Anhand der 3 bis 5 wird im Folgenden ein Kontaktstecker 8 näher erläutert. Der Kontaktstecker 8 weist ein Steckergehäuse 9 sowie ein Kontaktelement 10 auf. Das Steckergehäuse besteht aus einer in 4 dargestellten ersten Gehäusehälfte 9a und einer in 5 dargestellten zweiten Gehäusehälfte 9b.
Das Steckergehäuse weist ferner einen Schlitz 11 (siehe 6a) auf, in den die Anschlusslasche 4 des flexiblen Bauteils einführbar ist. Das Steckergehäuse 9 ist so ausgestaltet, dass die beiden Substratlagen 2, 3 beim Einführen der Anschlusslasche 4 zunächst auseinandergespreizt werden, damit das im Steckergehäuse 9 angeordnete Kontaktelement 10 zwischen die beiden Substratlagen 2, 3 gelangt. Am Ende des Einsteckvorganges werden die beiden Substratlagen dann gegen das Kontaktelement 10 gedrückt. Die für das Aufspreizen und Andrücken der Substratlagen 2, 3 erforderlichen Mittel sind aus den 2 bis 6 ersichtlich.
Die Mittel zum Auseinanderspreizen der bei den Laschen 4a und 4b/4c werden durch zwei in der Gehäusehälfte 9b angeordnete seitliche, rampenartige Führungen 12 gebildet, die jeweils nur die überlappenden Bereiche der breiteren Laschen 4a/4c erfassen. Die andere Gehäusehälfte 9a weist etwa mittig einen Abstandshalter 13 auf, der rippenartig ausgebildet ist. Beim Einsteckvorgang kommt dieser Abstandshalter durch die Aussparung 5 zwischen den beiden Laschen 4a, 4c der Substratlage 2 mit der schmäleren, darunter liegenden Lasche 4b der Substratlage 3 in Kontakt.
Dadurch wird die in den 6a–6c dargestellte untere Substratlage 3 nach unten gehalten, während die beiden Laschen der oberen Substratlage 2 nach oben geführt werden. Auf diese Weise werden die Laschen der oberen und unteren Substratlage 2, 3 auseinandergespreizt, sodass das im Steckergehäuse angeordnete Kontaktelement 10 zwischen die beiden Anschlusslaschen der beiden Substratlagen gelangt.
Damit eine sichere Kontaktierung zwischen den Anschlussleiterbahnen 7 der Laschen der beiden Substratlagen 2, 3 und dem Kontaktelement 10 erfolgen kann, sind weiterhin in den beiden Gehäusehälften 9a, 9b Andrückelemente 14, 15 ausgebildet, welche die Laschen der beiden Substratlagen 2, 3 gegen das Kontaktelement 10 drücken.
Das Kontaktelement 10 ist mit einem Anschlusskabel 16 versehen, welches aus dem Steckergehäuse 9 herausgeführt ist und beispielsweise mit einem Rechner verbunden werden kann.
Das Steckergehäuse 9 wird vorzugsweise durch zwei Kunststoffspritzgussteile hergestellt, die nach Einsetzen des Kontaktelementes 10 miteinander verbunden werden.
Wie aus den 1 und 2 sowie 6a bis 6c ersichtlich wird, weisen die Anschlussleiterbahnen 7 jeweils wenigstens eine punktförmige Erhebung 17 auf, die den elektrischen Kontakt mit dem Kontaktelement 10 herstellen. Die punktförmigen Erhebungen 17 werden beispielsweise durch Präge- und/oder Klebepunkte gebildet und dienen zur Verbesserung des Kontaktes. Bestehen die Substratlagen insbesondere aus Papier, dienen die punktförmigen Erhebungen außerdem dazu, der Rauhigkeit des Papiers im Kontaktbereich entgegenzuwirken und den Übergangswiderstand im Kontaktbereich zu verringern. Außerdem erhöhen die punktförmigen Erhebungen 17 die Anpresskraft, sodass eine sichere Kontaktierung gewährleistet ist. Werden die punktförmigen Erhebungen 17 als Klebepunkte direkt auf den elektrischen Leiterbahnen realisiert, muss es sich hierbei um einen elektrisch leitfähigen Kleber handeln.
In den 7 und 8 ist eine Steckverbindung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Das flexible Bauteil 1' weist lediglich eine flexible Substratlage 2' auf, die in einem Anschlussbereich mit Anschlussleiterbahnen 7' versehen ist. Der Kontaktstecker 8' weist wiederum ein Steckergehäuse 9' mit einem Schlitz 11' auf, in den die Anschlusslasche 4' einführbar ist. Im Steckergehäuse 9' ist wiederum ein Kontaktelement 10' angeordnet, welches mit den Anschlussleiterbahnen 7' im Kontakt gebracht wird, wenn die Anschlusslasche 4' in den Kontaktstecker eingeführt wird.
Da das flexible Bauteil 1' lediglich eine Substratlage 2' aufweist, sind keine Mittel erforderlich, um zwei Substratlagen auseinanderzuspreizen, wie das in den 6a bis 6c dargestellt ist.
Der Kontaktstecker 8' weist aber wenigstens ein Andrückelement 14' auf, um die Anschlussleiterbahnen 7' am Ende des Einsteckvorganges gegen das Kontaktelement 10' zur Herstellung der Kontaktierung zu drücken.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Anschlussleiterbahnen 7' mit punktförmigen Erhebungen 17' versehen, die beispielsweise als Präge- und/oder Klebepunkte ausgebildet sind.
Der oben beschriebenen Kontaktstecker ermöglicht eine einfache und sichere elektrische Steckverbindung mit einem flexiblen Bauteil, wie beispielsweise einer Tastatur. Der sichere elektrische Kontakt wird dabei durch die punktförmigen Erhebungen gewährleistet. Das Andrückelement, welches die wenigstens eine Anschlussleiterbahn mit der wenigstens einen punktförmigen Erhebung am Ende des Einsteckvorganges gegen das Kontaktelement zur Herstellung einer Kontaktierung drückt, unterstützt dabei den zuverlässigen elektrischen Kontakt.

Claims

Steckverbindung zwischen einem flexiblen Bauteil (1; 1') und einem Kontaktstecker (8), wobei a. das flexible Bauteil (1) aus wenigstens einer flexiblen Substratlage (2, 3; 2') besteht, b. die Substratlage (2, 3; 2') mit elektrischen Leiterbahnen versehen ist, c. das flexible Bauteil (1; 1') einen Anschlussbereich aufweist, d. die wenigstens eine Substratlage (2, 3; 2') wenigstens eine Anschluss-Leiterbahn (7; 7') im Anschlussbereich aufweist, e. der Kontaktstecker ein Kontaktelement (10; 10') vorsieht und f. der Kontaktstecker zur Herstellung einer Kontaktierung mit dem flexiblen Bauteil derart ausgebildet ist, dass das flexible Bauteil mit seinem Anschlussbereich in den Kontaktstecker einführbar ist, wobei das Kontaktelement (10; 10') mit der wenigstens einen Anschluss-Leiterbahn (7; 7') in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, das die Anschluss-Leiterbahn (7; 7') wenigstens eine punktförmige Erhebung (17; 17') aufweist, die den elektrischen Kontakt mit dem Kontaktelement herstellt.
Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine punktförmige Erhebung (17; 17') durch einen Präge- und/oder Klebepunkt gebildet wird.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich des flexiblen Bauteils (1; 1') durch eine Anschlusslasche (4; 4') gebildet wird.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstecker (8; 8') ein Steckergehäuse (9; 9') aufweist, in dem das Kontaktelement (10; 10') angeordnet ist.
Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (9; 9') einen Schlitz (11; 11') aufweist, in den die Anschlusslasche (4; 4') des flexiblen Bauteils (1; 1') einführbar ist.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstecker (8; 8') weiterhin wenigstens ein Andrückelement (14; 14') aufweist, welches die wenigstens eine Anschlussleiterbahn mit der wenigstens einen punkförmigen Erhebung am Ende des Einsteckvorganges gegen das Kontaktelement (10; 10') zur Herstellung einer Kontaktierung drückt.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Bauteil (1) aus wenigstens zwei übereinander liegenden und miteinander verbundenen, flexiblen Substratlagen (2, 3) besteht und die Substratlagen (2, 3) innen liegend mit den elektrischen Leiterbahnen versehen sind,
Steckverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusslasche (4) aus wenigstens einer Lasche (4a) der einen und wenigstens einer Lasche (4b) der anderen Substratlage besteht.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (4a) der einen Substratlage breiter als die Lasche (4b) der anderen Substratlage ist.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstecker (8) Mittel aufweist, um die Laschen (4a, 4b) der beiden Substratlagen beim Einsteckvorgang auseinander zu spreizen.
Steckverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstecker (8) weiterhin Andrückelemente (14) aufweist, welche die auseinander gespreizten Laschen (4a, 4b) am Ende des Einsteckvorganges auf das Kontaktelement (10) zur Herstellung einer Kontaktierung drücken.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Auseinanderspreizen der beiden Laschen (4a, 4b) zwei rampenartige Führungen (12) umfassen, die jeweils nur die überlappenden Bereiche der breiteren Lasche (4a) erfassen.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die breitere Lasche (4a) durch eine in Einsteckrichtung des Kontaktsteckers verlaufende Aussparung (5) in zwei Laschenteile (4a, 4c) unterteilt ist.
Steckverbindung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstecker (8) weiterhin einen Abstandshalter (13) aufweist, der beim Einsteckvorgang durch die Aussparung (5) mit der schmäleren Lasche (4b) in Kontakt kommt und dadurch in Verbindung mit den beiden rampenartigen Führungen (12) die beiden Laschen (4a, 4b) auf Abstand gehalten werden.