DE20212995U1 - Elektrischer Steckverbinder für Flachleitungen - Google Patents

Description

Lüdenscheid, den 14.08.02

R1386G

ANR: 1 535 978

Anmelderin: Firma

Leopold Kostal GmbH & Co. KG
Wiesenstr. 47
58507 Lüdenscheid

Elektrischer Steckverbinder für Flachleitungen Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder für Flachleitungen mit vorzugsweise mehreren mit Abstand voneinander angeordneten Leitungen, umfassend einerseits eine Trägerplatte, an welcher der zu kontaktierende Flachleitungsabschnitt befestigt ist und einem dieser zugeordneten Steckergehäuse, wobei Trägerplatte, Flachleitung und Steckergehäuse das Steckerteil bilden, sowie andererseits ein dem Steckerteil zugeordnetes Steckeraufnahmeteil.

Eine bevorzugte Anwendung des Steckverbinders betrifft die elektrische Verbindung von elektrischen Einrichtungen in Kraftfahrzeugen, beispielsweise die Verbindung einer sogenannten Wickelfederkasette zur Versorgung des Airbags in einem Lenkrad mit einer zugeordneten elektrischen Einrichtung. Bei derartigen Anwendungsfällen wird der Steckverbinder unter ggf. sehr extremen Bedingungen, betreffend die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit, Einflüsse durch Vibrationen, Stoß ect. betrieben. Es werden daher sehr hohe Anforderungen an den Steckverbinder - insbesondere bei der zur Verbindung von sicherheitsrelevanten Komponenten - wie dem Airbag vorgesehenen Verwendung gestellt, und zwar sowohl bezüglich der Betriebssicherheit als auch bezüglich der Lebensdauer.

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Bei einem derartigen Steckverbinder werden bevorzugt Flachleitungen zum Anschluß beispielsweise an Leiterplatten verwendet. Eine solche Flachleitung besteht aus einer isolierenden Trägerschicht, beispielsweise aus Polyester, auf der vorzugsweise mehrere Leiterbahnen parallel und elektrisch voneinander isoliert aufgebracht sind. Oberseitig sind die Leiterbahnen mit einem Lack oder mit einer weiteren Kunststoffschicht isoliert. Es kann auch vorgesehen sein, die Flachleitung als sogenannte extrudierte Flachleitung auszugestalten. Bei diesem Flachleitungstyp werden die elektrischen Leiterbahnen mit einem flexiblen Isolationsmaterial umspritzt. Solche Flachleitungen sind daher im Vergleich zu den vorgenannten Ausführungen dicker.

An den Enden einer solchen Flachleitung sind Steckverbinder (Steckerteil oder Steckeraufnahmeteil) zur Kontaktierung der Leiterbahnen und zum Anschluß derselben an elektrische und/oder elektronische Komponenten angeordnet. Derartige vorbekannte Steckverbinder, wie sie beispielsweise in dem in der DE-Z „Components 5-6/97" abgedruckten Artikel „Flexleiter revolutionieren Bordnetzkonzepte" beschrieben sind, benutzen als Tragekörper für die Kontaktteilanordnung ein aus zwei Halbschalen bestehendes Steckverbindergehäuse. In das Steckverbindergehäuse sind eine der Anzahl der aufzunehmenden Kontaktteile entsprechende Anzahl an Kontaktteilaufnahmen vorgesehen. In diesen Aufnahmen sind die einzelnen Steckkontaktelemente mit einem solchen Abstand zueinander angeordnet, den die zu kontaktierenden Leiterbahnen zueinander aufweisen. Von den Kontaktteilen, die sowohl als stiftförmige als auch als buchsenförmige Steckkontaktelemente ausgebildet sein können, reichen Anschlußfahnen bis auf die endseitig freigelegten Leiterbahnen, so daß diese mit den Leiterbahnen mittels einer Fügeverbindung, etwa einer Schweißung oder Lötung verbunden werden können.

Aus der DE 296 05 034 U1 ist ein weiterer gattungsgemäß ausgebildeter Steckverbinder bekannt, bei dem gleichfalls vorgefertigte Steckverbindungsteile eingesetzt werden. Zur Kontaktierung der abisolierten Leiterbahnen an den zu kontaktierenden Enden der Flachleitergebilde wird eine Klemmverbindung zwischen den Anschlußfahnen und den zu kontaktierenden Leiterbahnen vorgeschlagen. Die in diesem Dokument

beschriebenen Steckverbinder sind, wie auch die zuvor beschriebenen, bezüglich ihrer Ausgestaltung zur Kontaktierung ganz bestimmter Flachleitungen ausgelegt.

In der GB-PS 2069249 ist ein Steckverbinder offenbart, der zur Verbindung einer Flachleitung mit auf einer Leiterplatte vorhandenen Leiterbahnen vorgesehen ist. Steckerseitig besteht dieser Verbinder aus einer um einen flachen Träger U-förmig umgelegten Flachleitung. Die Flachleitung und der Träger werden zusammen in ein dem Steckerteil zugeordnetes Gehäuse eingerastet. Das umgelegte und durch den Träger unterstützte Ende der Flachleitung wird in ein einem Steckeraufnahmeteil zugeordnetes Gehäuse eingesteckt, wobei die auf der Flachleitung vorhandenen Leiterbahnen einseitig an einem im Gehäuse des Steckeraufnahmeteiles vorhandenen, ebenfalls mit Leiterbahnen versehenen, elektrischen Verbindungsteil zur Anlage kommen. Das Verbindungsteil besteht aus einem zylindrischen, aus einem elastomeren Material gefertigten Kern, der von einem Flachleitungsabschnitt eng umwickelt ist, der in seiner Art dem auf dem Träger vorhandenen entspricht. Die auf dem Verbindungsteil befindlichen Leiterbahnen stehen zum einen in elektrisch leitenden Kontakt mit den Leiterbahnen der auf dem Träger befindlichen Flachleitung und zum anderen in Kontakt mit den auf der Leiterplatte vorhandenen Leiterbahnen.

Nachteilig bei diesem Steckverbinder, insbesondere bei der Verwendung desselben in einem Kraftfahrzeug, sind die unzureichenden Maßnahmen der Zugentlastung, die fehlende Sicherung gegen eine fehlerhafte Montage der Flachleitung, beispielsweise durch Verdrehung der Flachleitung, sowie die Art der elektrischen Kontaktierung durch das eng umwickelte elastische Verbindungsteil. Für große Leitungsquerschnitte muß aus Gründen der Biegesteifigkeit der Flachleitung ein entsprechend großer Wickelradius der Flachleitung bzw. ein genügend großer Kerndurchmesser gewählt werden, was die erforderliche Bauhöhe ungünstig beeinflußt.

Durch die Verwendung eines dazwischen geschalteten Verbindungsteiles existieren pro Leiterbahn zwei hintereinander geschaltete Kontaktstellen, was ebenfalls den Übergangswiderstand und die Störempfindlichkeit beeinflußt.

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Der Elastomer-Kern kann darüberhinaus Alterungserscheinungen zeigen und seine elastischen Eigenschaften verlieren. Dies ist ebenfalls der Fall, wenn sich die Kontaktstellen erwärmen. Dieser Steckverbinder ist daher nicht zur Übertragung größerer Ströme (beispielsweise einige Ampere) geeignet.

Durch die Kontaktierung der Leiterbahnen einer Flachleitung mit dem offenbarten, im wesentlichen aus einem zylindrischen Flachleitungsabschnitt gewickelten Verbindungsteil, ist die Einsatzmöglichkeit des Steckverbinders darüberhinaus für verschiedene Flachleitungstypen mit unterschiedlich beabstandeten Leiterbahnen eingeschränkt, da das Verbindungsteil für jeden Flachleitungstyp individuell gefertigt werden muß.

Gegenüber gelöteten oder geschweißten Steckverbindern besitzen Steckverbinder, welche eine Kontaktierung der Leiterbahnen mit Hilfe einer Klemmung der Flachleitung erreichen, im allgemeinen zwar den Vorteil einer einfachen und kostengünstigen Montage, andererseits ist die mechanische Belastbarkeit der Klemm-Kontaktierung schwächer. Es müssen daher besonders hohe Ansprüche an die mechanische Zugentlastung des geklemmten Flachleitergebildes gestellt werden, um ein zufriedenstellendes Maß an Betriebssicherheit des Steckverbinders zu gewährleisten. Diese zugentlastenden Maßnahmen sollen dabei in einem möglichst kleinen Bauraum realisiert werden.

Der Steckverbinder soll darüberhinaus vorzugsweise aus möglichst wenigen, einen einfachen mechanischen Aufbau aufweisenden Teilen bestehen, welche darüberhinaus in einfacher und eindeutiger Weise montiert werden können, so daß Fehlfunktionen durch Fehlmontagen nahezu ausgeschlossen sind. Vorzugsweise läßt sich die bestimmungsgemäße Funktion des Steckverbinders dabei in einfacher Weise - beispielsweise mit Hilfe eines Prüfinstrumentes - testen.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Steckverbinder für elektrische Flachleitungen bereitzustellen, der auch zur Übertragung relativ großer Ströme (typischerweise einige Ampere) geeignet ist und bei dem die Konzeption des Steckverbinders insgesamt vereinfacht ist, wobei derselbe einen vergleichsweise kleinen Bauraum und einen hohen Grad an Betriebssicherheit aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im ersten Patentanspruch offenbarten Merkmale eines Steckverbinders gelöst.

Der erfindungsgemäße Steckverbinder ist dabei mehrteilig aufgebaut, wobei das Steckerteil aus einem einstückigen Steckergehäuse und einer darin verrasteten Trägerplatte besteht, um die eine Flachleitung gelegt ist, welche über einen weiten Bereich zwischen Steckergehäuse und Trägerplatte geklemmt und über zusätzlich an der Trägerplatte angebrachte Mittel zugentlastet wird.

Vorzugsweise ist dabei das umgelegte Ende der Flachleitung im Kontaktbereich bereits vor dem Einbau von der Isolation befreit. Durch diese Art der Anordnung bilden die einzelnen Leiterbahnen selbst die steckerseitigen Kontaktbereiche. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die Isolation der Flachleitung erst beim Einstecken des Flachleitung, beispielsweise durch an den Steckkontaktelementen vorhandene Schneidvorrichtungen, durchtrennt wird.

Das dem Steckerteil zugeordnete Gehäuse des Steckeraufnahmeteils ist vorzugsweise einstückig ausgeführt und enthält mehrere separate Steckkontaktelemente, wobei die Anzahl der im Gehäuse befindlichen Steckkontaktelemente der Anzahl der Leiterbahnen auf der Folie entsprechen kann. Es kann dabei auch - zu Zwecken der Standardisierung des Steckerteiles - vorgesehen sein, daß diese Anzahl größer gewählt wird. Im letzteren Fall führen beispielsweise zwei nebeneinander liegende, vergleichsweise schmal ausgestaltete Steckkontaktelemente den Strom einer einzelnen breiten Leiterbahn. Auf diese Weise kann derselbe Steckverbinder für verschieden ausgestaltete Flachleitungen eingesetzt werden.

Durch das Umlegen der Flachleitung um eine nötigenfalls auch sehr dünn fertigbare Trägerplatte (ca. 1 mm), die Klemmung der Flachleitung über eine vergleichsweise große Fläche, sowie die im Steckergehäuse bzw. an der Trägerplatte integrierte Zugentlastung wird ein äußerst betriebssicherer Steckverbinder geschaffen, welcher eine vergleichsweise geringe Bauhöhe aufweist

und einfach und in eindeutiger Weise zu montieren und kostengünstig realisierbar ist.

Der erfindungsgemäße Steckverbinder wird im Folgenden in konstruktiven Details näher erläutert, wobei die jeweilige technische Ausführung der konstruktiven Merkmale jeweils beispielhaft erwähnt ist.

Es zeigt

Figur 1: einen Steckverbinder mit seinen wesentlichen Bestandteilen

in einer dem Montageprinzip entsprechenden Darstellung.
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Figuren 2a,b: verschiedene Ansichten der dem Steckergehäuse 2 zuge-

gehörigenTrägerplatte 3, wobei Figur 2a die Oberseite und Figur 2b die Unterseite der Trägerplatte 3 zeigt.

Figuren 3a-c: verschiedene Ansichten des Steckergehäuses 2, wobei Figur 3a eine Sicht aus der Steckrichtung ist, Figur 3b eine Sicht
entgegen der Steckrichtung ist und Figur 3c eine schematische
Darstellung des Klemmprinzips darstellt.

Figur 4a: eine erste Ausführungsvariante der Trägerplatte 3 und des

Steckergehäuses 2. Zusätzlich ist ein Prüffinger 6 dargestellt.

Figur 4b: eine zweite Ausführungsvariante der Trägerplatte 3 und des
Steckergehäuses 2.

Figur 4c: eine dritte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen
Trägerplatte 3 und des Steckergehäuses 2.

Figur 4d,e: eine vierte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Trägerplatte 3 mit einer integrierten Spannvorrichtung, wobei Fig. 4d die

vormontierte Lage der Flachleitung 4 und Fig. 4e die gespannte
Lage der Flachleitung 4 zeigt.

Figur 4f,g: eine fünfte Ausführungsform der Trägerplatte 3 mit Spannvorrichtung,
ähnlich der vierten Ausführungsform.

Figur 5: zeigt Ansichten auf das Steckeraufnahmegehäuse 1, wobei

Figur 5a eine Aufsicht aus der Steckrichtung und Figur 5b einen
Querschnitt zeigt.

Figur 6a-c: eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steckverbinders,
welche besonders vorteilhaft für extrudierte Flachleitungen

einzusetzen ist.

In Figur 1 ist das Montageprinzip des Steckverbinders in Form einer auseinander gezogenen Darstellung von Steckeraufnahmegehäuse 1, Steckergehäuse 2, Trägerplatte 3 und einer bereits umgelegten und am Kontaktbereich 4a von der Isolation befreiten und mit Ausstanzungen 4b versehenen und vorgeprägten Flachleitung 4 dargestellt.

An der Trägerplatte 3 ist eine Stufe 3g aufgebracht, welche zur Zugentlastung der Flachleitung 4 dient. Im Steckeraufnahmegehäuse 1 befindet sich eine dazu korrespondierende Ausnehmung, so daß die Flachleitung 4 im Bereich der Stufe 3g eingeklemmt wird (s.u. Figur 4a).

Bei der Montage wird die Flachleitung 4 U-förmig um die Trägerplatte 3 gelegt und zusammen mit der Trägerplatte 3 im Steckergehäuse 2 verrastet. Das Steckergehäuse 2 selbst wird zur Herstellung einer lösbaren, elektrisch leitenden Verbindung in das Steckeraufnahmegehäuse 1 mit Hilfe der seitlich angebrachten Rastarme 2c verrastet, wobei im Steckeraufnahmegehäuse 1

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befindliche - in dieser Darstellung jedoch nicht sichtbare - elastische Steckkontaktelemente an den freigemachten metallischen Kontaktflächen der einzelnen Leiterbahnen 4c der Flachleitung 4 ober- und unterseitig elastisch zur Anlage kommen.

Die Figuren 2 a,b zeigen zur Verdeutlichung von weiteren konstruktiven Merkmalen des erfindungsgemäßen Steckverbinders verschiedene Ansichten der Trägerplatte 3. In Figur 2a ist eine Sicht auf die Unterseite dargestellt. Der Pfeil deutet die Steckrichtung an. Den Rastnasen 3a benachbart angeordnet sind Schlitze 3b, welche den Rastnasen 3a eine quer zur Steckrichtung wirkende Elastizität verleihen, um das Verrasten der Trägerplatte 3 in das Steckergehäuse 2 zu ermöglichen. An den Seiten der Trägerplatte 3 sind Führungsschienen 3c angebracht, welche in korrespondierende Führungstaschen 2e im Steckergehäuse (siehe auch Figuren 3c und 4a-c) eingreifen. Die Führungsschienen 3c laufen an ihrem hinteren Ende zur einfacheren Handhabung der Trägerplatte 3 in Griffstücke 3d aus. Das in Steckrichtung weisende Ende der Trägerplatte 3 ist abgerundet, um ein Knicken der Flachleitung 4 an der Kante zu verhindern.

Figur 2b zeigt eine Sicht auf die Unterseite der Trägerplatte 3. Zwischen den Schlitzen 3b sind zwei Kodierzapfen 3e angebracht, welche die Spiegelsymmetrie der Trägerplatte 3 bezüglich der Mittelebene MM brechen. In der vorbereiteten Flachleitung 4 sind entsprechende, korrespondierende Ausstanzungen vorgesehen. Durch diese (Kodier-) Maßnahme ist eine eindeutige Montage des Flachleitung 4 auf der Trägerplatte 3 gewährleistet.

Weiterhin sind an der Trägerplatte 3 nach innen (d.h. zur Mittelebene hin) gebogene Haken 3f angebracht, welche die Flachleitung 4 auf der Trägerplatte halten, um beispielsweise Verwerfungen der Flachleitung 4 beim Einführen der Trägerplatte 3 in das Steckergehäuse 2 zu verhindern.

In Figur 3a ist das Steckergehäuse 2 von der Steckrichtung aus gesehen dargestellt. Die den Rastnasen 3a der Trägerplatte 3 zugeordneten Aufnahmen sind als Rastfenster 2a ausgestaltet. Die in ihrem Querschnitt in etwa den Querschnittsprojektionen der Kodierzapfen 3e und der Haken 3f entsprechenden Führungskanäle 2b gestatten lediglich das lagerichtige Einführen der Trägerplatte 3. Eine Verpolung in Folge von lageverkehrter Montage ist daher nicht möglich. In der Darstellung sind ebenfalls Rastarme 2c ersichtlich, an welchen sich Rastnasen 2d befinden, die ihrerseits in zugeordnete Rastflächen 1d im Steckeraufnahmegehäuse 1 (siehe Figur 5a) verrastbarsind.

Die Rastarme 2c werden zur Erzeugung einer elastischen Vorspannung bei der Fertigung - vorzugsweise durch ein Kunststoffspritz-Verfahren vorzugsweise abgewinkelt angeformt, während die Rastarme bei der Montage stärker angewinkelt sind.

In Figur 3b ist die Aufsicht auf das Steckergehäuse 2 aus einer Richtung entgegen der Steckrichtung gezeigt. Inwandig im Steckergehäuse 2 sind beidseitig Führungstaschen 2e angebracht, welche in ihrer Querschnittsform komplementär zu den Führungsschienen 3c an der Trägerplatte ausgestaltet sind und diese von außen umgreifen, so daß die zwischen den Führungsschienen 3c der Trägerplatte geführte Flachleitung 4 an ihren Rändern eingeklemmt wird. An der Seitenfläche des Steckergehäuses 2 ist eine Kodierleiste 2f angeformt, welche beim Zusammenstecken des Steckverbinders in eine zugeordnete Ausnehmung 1e im Steckeraufnahmegehäuse 1 eingreift und damit ein lageverkehrtes Zusammenstecken verhindert.

Die relative Anordnung von Führungsschiene 3c, Flachleitung 4 und Führungstasche 2e wird zusätzlich durch einen parallel zur Steckseite verlaufenden schematischen Querschnitt in Figur 3c gezeigt und illustriert die Klemmung der Flachleitung 4 an den Rändern.

Figur 4a zeigt das Zusammenwirken von Steckergehäuse 2 und Trägerplatte 3 mit der dazwischen geklemmten Flachleitung 4 in einer weiteren Schnittdarstellung durch die vertikale Mittelebene des Steckergehäuses 2.

Das Zusammenwirken der an der Trägerplatte 3 befindlichen Zugentlastungsstufe 3g mit einer komplementären Ausnehmung 2h im Steckergehäuse 2 und der dazwischen geklemmten Flachleitung 4 ist ersichtlich.

Die Maße des Steckergehäuses 2 sind dabei so dimensioniert, daß ein Berührungsschutz gegen das unbeabsichtigte Hereingreifen - beispielsweise durch einen Finger - gewährleistet ist, um eine Verletzung des Benutzers durch eine an den Kontakten anliegende Spannung oder umgekehrt, um eine Beschädigung einer mit dem Steckerteil S in elektrisch leitender Verbindung stehenden Elektronik, beispielsweise durch eine elektrostatische Aufladung des berührenden Fingers, auszuschließen. In der Figur ist ein Prüffinger 6 dargestellt, der illustriert, daß ein Berührschutz gegen Hineingreifen gegeben ist. Die Kontakte sind jedoch insofern einer Prüfung - beispielsweise eine Testmessung von angelegten Spannungen - zugänglich, daß ein speziell der Form des Steckerteiles S angepaßtes Prüfinstrument in die Steckeröffnung eingeführt werden kann.

Anstatt einer einzelnen Zugentlastungsstufe können auch mehrere Stufen hintereinander angeordnet werden (Figur 4b), beispielsweise als eine wellenförmiges Struktur von Erhebungen 3h auf der Trägerplatte, welche in ein auf einem kooperierenden Teil angebrachtes Muster von korrespondierenden Ausbuchtungen 2i eingreift. Um das Einstecken der Trägerplatte 3 zu ermöglichen, muß dieses kooperierende Teil über zumindest einen kleinen Weg quer zur. Einsteckrichtung elastisch beweglich sein - dies kann beispielsweise durch geeignet im Steckergehäuse 2 angebrachte Schlitze realisiert werden. In Figur 4b ist die querelastische Beweglichkeit des

kooperierenden Teiles schematisch durch eine die Materialstärke des

Steckergehäuses 2 reduzierende Ausnehmung 2j dargestellt. Die

aufgebrachte Wellenstruktur hat somit gleichzeitig eine rastende und zugentlastende Wirkung.

Um die Flachleitung zu spannen, kann ebenfalls eine mit der Trägerplatte 3 kooperierende Spannvorrichtung vorgesehen werden. In Figur 4c ist schematisch eine Ausführungsform einer in die Trägerplatte 3 integrierten Spannvorrichtung gezeigt. Eine am Steckergehäuse 2 angebrachte, sich quer zur Flachleitung 4 erstreckende Erhebung 2g drückt dabei die Flachleitung 4 in eine in der Trägerplatte 3 befindliche, zugeordnete Ausnehmung 3i, wobei das kurze Ende der Flachleitung 4 durch am Endbereich angebrachte Kodierzapfen in axialer Richtung fixiert ist. Um das Einstecken der Trägerplatte 3 zu ermöglichen, muß die Erhebung 2g über zumindest einen kleinen Weg quer zur Einsteckrichtung elastisch beweglich sein - dies kann durch geeignet im Steckergehäuse 2 angebrachte Schlitze realisiert werden. In der Figur ist die querelastische Beweglichkeit des kooperierenden Teiles schematisch durch eine die Materialstärke des Steckergehäuses 2 reduzierende Ausnehmung 2j dargestellt.

Bei der in den Figuren 4d und 4e schematisch dargestellten Spannvorrichtung wird die elastische Vorspannung der Flachleitung 4 durch einen mit einem Teil 3' der Trägerplatte 3 beweglich verbundenen Schenkel 3m erreicht. Die Flachleitung 4 wird dabei durch nocken- oder hakenartige Fixierelemente 31 am Teil 3' der Trägerplatte 3 und am Spannelement 3m befestigt. In der Montageposition (Fig. 4d) der Flachleitung 4 ist der Schenkel 3m abgewinkelt und die Flachleitung 4 erstreckt sich lose zwischen den Fixierelementen 31. Durch Umlage des Spannelementes 3m in eine gestreckte Position parallel zum Teil 3' der Trägerplatte 3 wird die Flachleitung 4 gespannt (Fig 4e). Der bewegliche Schenkel 3m kann - wie in Figur 4d,e dargestellt - über eine Achsverbindung (3k) mit dem Teil 3' verbunden sein und in einer - in der

Darstellung nicht sichtbaren -fensterartigen Ausnehmung des Teils 3⁴ in der gestreckten Position mit Hilfe von Rastmitteln 3n verrasten. Es kann jedoch alternativ auch vorgesehen sein, daß der Schenkel 3m einstückig am Teil 3' angeformt ist und die bewegliche Verbindung über eine scharnierartige, gelenkige Verbindung bewerkstelligt ist (Figur 4f und g). Die Verriegelung des beweglichen Schenkels 3m mit Teil 3' in der gespannten Lage der Flachleitung 4 kann alternativ auch ohne weitere Rastmittel durch das Einschieben der Trägerplatte 3 in das Steckergehäuse 2 erfolgen, falls der Schenkel 3m bzw. das Teil 3' so dimensioniert sind, daß die Knickstelle K innerhalb des Steckergehäuses 2 liegt.

In Figur 5a ist eine Aufsicht auf das Steckeraufnahmegehäuse 1 (gesehen aus der Steckrichtung) dargestellt. Eine zur Kodierleiste 2f komplementäre Ausnehmung 1e ist an einer Seite des Steckeraufnahmegehäuses 1 angebracht und verhindert die Verpolung des Steckerteiles S.

Im Steckeraufnahmegehäuse 1 ist an der rückseitigen Wand des Gehäuses ein Kontaktträger 1a angeformt, welcher mehrere - in diesem Ausführungsbeispiel drei - Kontaktaufnahmen 1b enthält und sich bis zur Vorderfläche des Steckeraufnahmegehäuses 1 erstreckt. In der Darstellung sind die Kontaktaufnahmen nicht bestückt.

Der Querschnitt der Ausbuchtungen 1c im Kontaktträger 1a sind komplementär zur Querschnittsfläche der Führungstaschen 2e des Steckers ausgeführt, so daß dieser beim Einstecken axial geführt wird.

An den Seitenwänden befinden sich Rastflächen 1d, welche mit den Rastarmen 2c des Steckergehäuses 2 kooperieren.

Rückseitig können an dem Steckeraufnahmegehäuse 1 zur mechanischen Befestigung Befestigungsdome 1g angeformt sein, so daß das Stecker-

aufnahmegehäuse 1 mit einer Unterlage - beispielsweise einer Leiterplatte verschraubt werden kann.

In Figur 5b ist das mit Steckkontaktelementen 5 bestückte Steckeraufnahmegehäuse 1 dargestellt. Das Steckeraufnahmegehäuse 1 wird dabei von der Rückseite her durch die Fensteröffnungen 1f bestückt. Das dargestellte Steckkontaktelement 5 ist zur Bestückung einer Leiterplatte vorbereitet und mit einer Lötfahne 5a versehen. Das Steckkontaktelement verrastet mit Hilfe eines elastische Eigenschaften aufweisenden Rastzahnes 5b in der Aufnahme 1b. An seinem offenen Ende wird das Steckkontaktelement 5 von zwei in der Aufnahme 1b angebrachten Führungslaschen 1h positioniert.

Vorzugsweise wird das Steckkontaktelement 5 zweiteilig aus einem Käfig 5d und einem elastischen Federkörper 5c hergestellt, wobei der Federkörper 5c elektrisch leitend mit dem vorzugsweise als Biegeteil gefertigten Käfig 5d verbunden ist. Für die Verbindung wird vorzugsweise ein Laserschweiß-Verfahren eingesetzt. Der elastische Federkörper 5c ist vorzugsweise einstückig und in Form eines eine Einschnürung aufweisenden U gebogen, wodurch zwei sich gegenüberliegende, elastische Bögen 5e ausgebildet werden. Vorzugsweise ist der Federkörper als Doppel-Lamelle ausgeführt.

Die Zungen werden beim Einstecken des Steckerteiles S elastisch ausgelenkt und drücken dadurch zangenartig senkrecht vom oben und unten auf die freigemachten Kontaktflächen der Flachleitung 4 im Kontaktbereich 4a. Dadurch, daß beim axialen Einstecken der Trägerplatte eine schleifende Bewegung stattfindet, werden die Kontaktflächen zusätzlich vorgereinigt.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann auch vorgesehen werden, daß die Steckkontaktelemente 5 an den Kontaktierungsflächen mit Schneidflächen versehen sind, um die Isolation der Flachleitung 4 beim Einstecken selbsttätig zu durchtrennen. In diesem Fall kann auf eine Befreiung

des Flachleitungsendes von der Isolation vor dem Zusammenbau verzichtet werden.

In Figur 6a ist eine spezielle Ausführungsvariante der Trägerplatte 3 dargestellt, welche besonders vorteilhaft in einem Steckverbinder für extrudierte Flachleitungen 4 genutzt werden kann. Figur 6a zeigt die Trägerplatte 3 ohne Flachleitung, während die Trägerplatte 3 in Figur 6b mit einer darum gelegten und im Kontaktbereich von der Isolation befreiten Flachleitung 4 dargestellt ist. Da bei derartigen Flachleitungen 4 das umgespritzte Isolationsmaterial 4d von den Leiterbahnen 4c im Kontaktbereich 4a vollständig entfernt werden muß, entfällt dadurch gleichsam auch die Haltewirkung für die Leiterbahnen 4c in diesem Bereich. An der Trägerplatte 3 werden deshalb vorteilhafterweise ober- und/oder unterseitig bzw. im Stirnflächenbereich Isolationsstege 3q aufgebracht, durch welche die freigelegten Leiterbahnen 4c geführt und gegenseitig auf Abstand gehalten werden. In Figur 6a sind die Isolationsstege lediglich im Stirnflächenbereich der Trägerplatte 3 aufgebracht. Der Abstand der Isolationsstege 3q entspricht dabei der Breite und dem Abstand der Leiterbahnen 4c der Flachleitung. Entsprechend der Dicke des Isolationsmaterials 4d ist in die Trägerplatte 3 eine Einsenkung eingebracht, so daß das Isolationsmaterial 4d im wesentlichen bündig mit einer Anschlagkante 3o abschließt.

Die Isolationsstege 3q bewirken gleichermaßen eine Verlängerung des Stromkriechweges zwischen den einzelnen Leiterbahnen 4c und damit einen erhöhten Schutz gegen elektrische Überschläge. Die so ausgestaltete Trägerplatte 3 ist daher insbesondere für Flachleitungen 4 zur Übertragung höherer Spannungen geeignet.

Vorzugsweise erstrecken sich die Isolationsstege 3q nur in dem vorderen, dem U-förmig umgelegten Teil der Flachleitung 4 zugewandten Bereich der Trägerplatte 3. Dadurch kann die Flachleitung 4 (ggf. einschließlich

Isolationsmaterial 4d) im Randbereich des umspritzten Isolationsmaterials geklemmt werden.

Um die Kriechwegverlängerung auch an der Abschnittkante des Isolationsmatehales zu erreichen, kann das Isolationsmaterial 4d nicht nur auf kürzestem Weg (zwischen den Leiterbahnen 4c), sondern auch über einen „Umweg" eingeschnitten werden: das Isolationsmaterial 4d kann beispielsweise durch V-förmig zwischen den Leiterbahnen 4c angebrachte Schnitte vom Kontaktbereich entfernt werden.

In den Figuren 6a,b sind weiterhin Zentrierlaschen 3p erkennbar, sowie die Haken 3f. Die Wirkungsweise der Zentrierlaschen 3p wird weiter unten näher erläutert.

In Figur 6c ist schließlich das zusammengesetzte Steckerteil S dargestellt.

Der extrudierte Flachleiter 4 wird bei der gezeigten Ausführungsform der Trägerplatte 3 in besonders vorteilhafter Weise durch im Steckergehäuse 2 angeformte Haltespitzen 2k (oder Haltehaken bzw. -schneiden) zugentlastet. Die Haltespitzen 2k sind dabei so im Steckergehäuse 2 angeordnet, daß sie die Flachleitung 4 beim Einschieben der Trägerplatte 3 in das Steckergehäuse 2 zunächst zurückhalten und dabei gleichzeitig spannen. In der eingerasteten Position der Trägerplatte 3 drücken sich die Haltespitzen 2k fest in das Isolationsmaterial 4d ein und klemmen die Flachleitung 4 zwischen Haltespitze 2k und Stufe 3g ein, wodurch eine äußerst wirksame Zugentlastung der Flachleitung 4 bewirkt wird. Vorzugsweise sind die Haltespitzen 2k so angeordnet, daß sie sich in das zwischen den Leiterbahnen 4c gelegene Isolationsmaterial 4d eindrücken.

Das Klemmprinzip ist zur Verdeutlichung in Figur 6c als vergrößerter Ausschnitt dargestellt.

In Figur 6c sind die Zentrierlaschen 3p in Aufsicht erkennbar. Die Zentrierlaschen 3p tauchen durch stirnseitig in den Führungstaschen 2e vorhandene fensterartige Öffnungen durch. Im dem Steckerteil S zugeordneten Steckeraufnahmegehäuse 1 befinden sich passgenaue, den Zentrierlaschen 3p zugeordnete Aufnahmetaschen. Dadurch wird die Trägerplatte 3 - nach Einstecken in das Steckeraufnahmegehäuse 1 - direkt in diesem geführt und zugleich zentriert, so daß ein Toleranzausgleich zwischen Trägerplatte 3 und Steckeraufnahmegehäuse 1 bewirkt wird.

Bei den im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsvarianten ist der Steckverbinder zur Verbindung einer flexiblen Flachleitung mit einer Leiterplatte vorgesehen, es sind jedoch auch andere Verwendungsmöglichkeiten denkbar, beispielsweise die elektrisch leitende Verbindung einer Flachleitung mit einer anderen Flachleitung oder einem Leitungsbündel.

29 Liste der Bezugszeichen:

1	Steckeraufnahmegehäuse
1a	Kontakträger
1b	Kontaktaufnahmen
1c	Ausbuchtung
1d	Rastfläche
1e	Ausnehmung
1f	Fensteröffnung
ig	Befestigungsdom
1h	Führungslasche
2	Steckergehäuse
2a	Rastfenster
2b	Führungskanäle
2c	Rastarme
2d	Rastnase
2e	Führungstasche
2f	Kodierleiste
2g	Erhebung
2h	Ausnehmung
2i	Ausbuchtung
2j	Ausnehmung
2k	Haltespitze
3	Trägerplatte
3a	Rastnase
3b	Schlitz
3c	Führungsschiene
3d	Griff stück

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3e	Kodierzapfen
3f	Haken
3g	Stufe
3h	wellenförmige Struktur
3i	Ausnehmung
3k	Achsverbindung
31	Fixierelement
3m	Schenkel
3o	Anschlagkante
3p	Zentrierlaschen
3q	Isolationsstege
4	Flachleitung
4a	Kontaktbereich
4b	Ausstanzung
4c	Leiterbahn
4d	Isolationsmaterial

5	Steckkontakt
5a	Lötfahne
5b	Rastzahn
5c	Federkörper
5d	Käfig
5e	Bogen

6 Prüffinger

S Steckerteil

K Knickstelle

Claims (16)

1. Elektrischer Steckverbinder zur Verbindung einer mehrere Leiterbahnen (4c) aufweisenden Flachleitung (4) mit einem zugeordneten Aggregat oder einem weiteren Leitergebilde, bestehend aus einem an der Flachleitung (4) angeschlossenen, ein Steckergehäuse (2) aufweisenden Steckerteil (S) und einem damit kooperierenden, am Aggregat oder am weiteren Leitergebilde vorhandenen, zumindest ein mit der jeweils zugehörigen Leiterbahn (4c) verbindbares Steckkontaktelement (5) enthaltendes Steckeraufnahmeteil (1), wobei das Steckergehäuse (2) eine darin in Steckrichtung einschieb- und verrastbare, im wesentlichen flächig ausgeführte Trägerplatte (3) enthält, um welche der Endbereich (4a) der Flachleitung (4) U-förmig umgelegt ist, so daß die Flachleitung (4) an den beiden voneinander abgewandten Oberflächen zur Anlage kommt und daran fixierend gehalten ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Trägerplatte (3) Bauelemente vorhanden sind, durch die einerseits die Flachleitung (4) auf der Trägerplatte (3) kodiert fixierbar ist und durch die andererseits die Trägerplatte (3) in das Steckergehäuse (2) kodiert einsetzbar ist.

2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung der Führungsmittel an der Trägerplatte (3) Führungsschienen (3c) angebracht sind, zwischen denen die Flachleitung (4) randseitig zur Anlage kommt und daß im Steckergehäuse (2) die Trägerplatte (3) lenkende Führungstaschen (2e) vorhanden sind, welche dergestalt mit den Führungsschienen (3c) zusammenwirken, daß die Flachleitung (4) im montierten Zustand des Steckerteils zwischen den Führungstaschen (2e) und der Trägerplatte (3) an den Rändern geklemmt wird.

3. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung des die Flachleitung (4) fixierenden Elementes auf der Trägerplatte (3) eine zugentlastende Stufe (3g) vorhanden ist, welche mit einer im Steckergehäuse (2) angebrachten Ausnehmung (2h) zusammenwirkt.

4. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf zumindest einer Oberfläche der Trägerplatte (3) eine im wesentlichen wellenförmige Struktur (3h) vorhanden ist, welche mit im Steckergehäuse (2) angebrachten, quer zur Einsteckrichtung elastisch beweglichen, komplementären Ausbuchtungen (2i) zusammenwirkt, so daß die Trägerplatte (3) im Steckergehäuse (2) verrastet und zugentlastet gehalten ist.

5. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung des die Flachleitung (4) spannenden Elementes auf zumindest einer Oberfläche der Trägerplatte (3) zumindest eine Aussparung (3i) vorhanden ist, welche mit im Steckergehäuse (2) angebrachten, komplementären, quer zur Einsteckrichtung elastisch beweglichen, am Steckergehäuse (2) angebrachten Erhebungen (2g) derart zusammenwirkt, so daß die Flachleitung (4) gespannt wird.

6. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ober- und/oder unter- und/oder stirnseitig auf der Trägerplatte (3) den Leiterbahnen (4c) der Flachleitung (4) zugeordnete Isolationsstege (3q) vorhanden sind, welche die Leiterbahnen (4c) gegenseitig beabstanden und isolieren.

7. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsstege (3q) lediglich im Kontaktbereich (4a) vorhanden sind, wobei die Flachleitung (4) in diesem Bereich von der Isolation befreit ist und wobei ein nicht abisolierter Abschnitt der Flachleitung (4) im in das Steckergehäuse (2) eingerasteten Zustand der Trägerplatte (3) zwischen den Führungstaschen (2e) und der Trägerplatte (3) an den Rändern der Flachleitung (4) geklemmt wird.

8. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung des die Flachleitung (4) spannenden Elementes ein Teil der Trägerplatte (3) als ein bezüglich einem weiteren Teil (3') der Trägerplatte (3) beweglich gelagerter Schenkel (3m) ausgebildet ist, welcher zwischen einer abgeklappten und einer parallelen, von dem anderen Teil (3') wegweisenden Stellung verschwenkbar ist und wobei die Flachleitung (4) einerseits an diesem und andererseits an dem weiteren Teil (3') der Trägerplatte (3) fixiert ist, wobei sich die dadurch festgelegten Punkte der Flachleitung (4) dergestalt beabstanden, daß die Flachleitung (4) in der parallelen Stellung des Schenkels (3m) gespannt wird.

9. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Schenkel (3m) einstückig mit dem Teil (3') verbunden und durch ein scharnierartiges Gelenk bezüglich dem Teil (3') schwenkbeweglich gelagert ist.

10. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Schenkel (3m) mit dem Teil (3') über eine Achsverbindung (3k) verbunden ist und in der parallelen, vom Teil (3') wegweisenden Stellung in einer fensterartigen Ausnehmung des Teils (3') liegt.

11. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest einer Seitenfläche der Trägerplatte (3) Rastnasen (3a) vorhanden sind, welche mit zugeordneten Rastfenstern (2a) im Steckergehäuse (2) kooperieren und welche durch in der Trägerplatte (3) sich parallel zur Einsteckrichtung erstreckende und den Rastnasen (3a) benachbarte Schlitze (3b) quer zur Einsteckrichtung elastisch beweglich sind.

12. Elektrischer Steckverbinder nach einem Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite der Trägerplatte (3) seitlich angebrachte, nach innen geöffnete, die Flachleitung (4) niederhaltende Haken (3f) vorhanden sind.

13. Elektrischer Steckverbinder nach einem Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß stirnseitig an den Führungsschienen (3c) der Trägerplatte (3) Zentrierlaschen (3p), sowie im Steckergehäuse (2) den Zentrierlaschen (3p) zugeordnete, im wesentlichen passgenaue Aufnahmetaschen vorhanden sind, welche so angeordnet und dergestalt ausgebildet sind, daß die Trägerplatte (3) im Steckeraufnahmegehäuse (2) nahezu toleranzfrei zentriert wird.

14. Elektrischer Steckverbinder nach einem Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Steckergehäuse (2) als Haltespitzen (2k) oder Haltehaken oder -schneiden ausgestaltete Haltemittel vorhanden sind, welche derart mit einer zugeordneten Stufe (3g) auf der Trägerplatte (3) kooperieren, daß die mit einem Ende auf der Trägerplatte (3) fixierte Flachleitung 4 beim Einstecken der Trägerplatte (3) in das Steckergehäuse (2) gespannt und/oder im eingerasteten Zustand der Trägerplatte (3) zugentlastet wird.

15. Elektrischer Steckverbinder nach einem Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trägerplatte (3) Kodierzapfen (3e) vorhanden sind, welche mit in der Flachleitung (4) angebrachten Öffnungen kooperieren und derart angeordnet sind, daß die Flachleitung (4) nur lagerichtig mit einer ausgewählten Oberfläche um die Trägerplatte (3) gelegt werden kann.

16. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trägerplatte als Kodiermittel wirkende Teile (3e, 3f) vorhanden sind, welche mit zugeordneten Führungskanälen (2b) im Steckergehäuse (2) kooperieren, so daß die Trägerplatte (3) nur lagerichtig in einer ausgewählten Position im Steckergehäuse (2) verrastet.