DE9210551U1 - Steckverbinder mit einer Druckkontaktleiste und einer Stirnkontaktleiste - Google Patents
Steckverbinder mit einer Druckkontaktleiste und einer StirnkontaktleisteInfo
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Description
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder mit einer Druckkontaktleiste und einer Stirnkontaktleiste und
mit in der Druckkontaktleiste zur Steckrichtung des Steckverbinders verschieblich angeordneten,
federgestützten Druckkontakten, die im gesteckten Zustand von Druckkontaktleiste und Stirnkontaktleiste entgegen der
Wirkungsrichtung der Feder zurückgedrückt sind und etwa mit ihrer Stirnfläche an entsprechend zugeordneten
feststehenden Gegenkontakten in der Stirnkontaktleiste anliegen, wobei die Berührungsfläche zwischen der
Stirnfläche eines Druckkontaktes und der Stirnfläche des zugeordneten Gegenkontaktes in einem Neigungswinkel zur
Teilungsebene zwischen Druckkontaktleiste und Steckkontaktleiste ausgerichtet ist, wobei der Tangens des
Neigungswinkels größer ist als der Reibungskoeffizient zwischen Druckkontakt und Gegenkontakt.
Ein solcher Steckverbinder ist aus dem DE-GM 89 04 676 bekannt. Es handelt sich hierbei um einen Steckverbinder,
der in der Druckkontaktleiste in der Steckrichtungsebene
schräggestellte, federgestützte Druckkontakte aufweist. Beim Zusammenstecken von Druckkontaktleiste und
Stirnkontaktleiste findet eine Relativbewegung entlang der Berührungsfläche zwischen der Stirnfläche des Druckkontaktes
und des feststehenden Gegenkontaktes statt. Das Aufeinandergleiten von der Stirnfläche des Druckkontaktes
und der Stirnfläche des Gegenkontaktes erfolgt, weil die Einfederrichtung des Druckkontaktes schräg zur
Steckrichtung der Druckkkontaktleiste liegt. Die Druckkontakte federn mehr ein als für den Steckvorgang
nötig wäre. Ein Ausgleich muß über eine Querbewegung relativ zur Gegenkontaktflache erfolgen, die gleichzeitig
von dem Druckkontakt ausgeführt wird. Diese Relativbewegung führt zu einem sogenannten Wischen,
wodurch eine Reinigungswirkung an den Stirnflächen der Kontakte erzielt wird. Die Druckkontakte sind in
zylindrischen Bohrungen geführt, die schräg zur Steckrichtung der Druckkonkontaktleiste in dem
Kontaktträger angeordnet sind, und werden durch eine Spiralfeder, die sich am Druckkontakt und Kontaktanschluß
abstützt, gegen die Stirnfläche des Gegenkontaktes gepreßt.
Ein Nachteil dieses Steckverbinders liegt darin, daß die Druckkontakte, die Anschlußstelle und die Schraubenfeder
ein aus mehreren Einzelteilen bestehendes Bauteil bilden. Der Verwendungszweck dieser Steckverbinder erfordert
geringe Abmessungen des Dosen- und Steckergehäuses. Dadurch muß die Fertigung und der Zusammenbau der
Einzelteile in engen Toleranzen erfolgen. Dieses Bauteil verursacht einen relativ hohen Kosten- und
Fertigungsaufwand.
Damit die Druckkontakte im ungesteckten Zustand in ihrer ausgefahrenen Position verbleiben, stehen die
Schraubenfedern immer unter einer Vorspannung, die auch im eingesteckten Zustand der Druckkontaktleiste eine
Belastung auf das Steckergehäuse ausübt. Weiterhin sind schräge Bohrungen im Kontaktträger mit hohem
Fertigungswand und Kosten verbunden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für einen Steckverbinder der eingangs genannten Art bei weiterhin
guten Wischbedingungen beim Steckvorgang ein vereinfachtes und kostengünstigeres Konzept für die Druckkontaktleiste,
insbesondere der Druckkontakte, zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckkontakte in der Druckkontaktleiste am freien Ende von
quer zu ihrer Längserstreckung beweglichen und quer zur Steckrichtung der Druckkontaktleiste verlaufenden
elektrisch leitenden Streifen ausgebildet sind, die am anderen Ende in Anschlußstellen übergehen und von
mindestens einer in einem Kontaktträger der Druckkontaktleiste einseitig eingespannten Federzunge gehalten
sind, wodurch die Druckkontakte entgegen der Steckrichtung der Druckkontaktleiste federnd nachgiebig annähernd auf
einer Kreisbahn um die Einspannstelle der Federzunge geführt sind.
Die Relativbewegung der Stirnfläche des Druckkontaktes zur Stirnfläche des Gegenkontaktes wird bei dieser Lösung
durch die Führung des Druckkontaktes auf einer annähernden Kreisbahn erreicht. Beim Stecken weicht der Druckkontakt
auf einer annähernden Kreisbahn in Richtung Steckergehäuse zurück. Der Einfederweg ist also durch die gekrümmte Bahn
länger als der Weg für die Druckkontaktleiste beim Steckvorgang. Ein Ausgleich erfolgt auch hier über eine
Querbewegung entlang des Gegenkontaktes. Bei entsprechender Ausgestaltung des Gegenkontaktes kann der
Gleitweg entlang des Gegenkontaktes bei dieser Lösung sogar noch vergrößert werden. Zusätzlich ist der
Druckkontakt mit der Anschlußstelle über elektrisch leitende Streifen verbunden, die jeweils an ihren Enden
auf der einen Seite den Druckkontakt und auf der anderen Seite die Anschlußstellen bilden. Diese elektrisch
leitenden Streifen können eine fast beliebige Anordnung im Kontaktträger aufweisen.
Besonders günstig ist es, wenn die elektrisch leitenden Streifen und die Federzungen einstückig ausgebildet sind.
Die Baueinheit aus Federzunge und elektrisch leitenden
Streifen ist vorzugsweise als Stanzbiegeteil ausgebildet. Dies ist besonders kostengünstig und vereinfacht
herzustellen, da nur wenige Arbeitsschritte für die Ausgestaltung dieses einfachen Profils nötig sind. Die
elektrisch leitenden Streifen werden an der Außenseite der Blechstreifen entlanggeführt. Da der Blechstreifen wegen
der besseren Federwirkung aus Metall besteht, werden die elektrisch leitenden Streifen meist elektrolytisch
aufgebracht. Es ist auch denkbar, daß die Baueinheit aus einem gut leitenden Werkstoff hergestellt wird, der dann
die Aufgabe des elektrisch leitenden Streifens übernimmt.
Von Vorteil ist es, wenn die Druckkontakte an ihrer Stirnfläche eine punktförmige Erhebung aufweisen, die
durch ihre geringe Fläche einen höheren Anpreßdruck mit der Stirnfläche des Gegenkontakts aufbaut. Außerdem ist
durch die Erhöhung am Druckkontakt die Stelle, die am Gegenkontakt anliegt, genau definiert. Der elektrische
Übergang ist durch diese Maßnahme verbessert und störungsunanfälliger. Zusätzlich können die Stirnflächen
des Druckkontaktes zur besseren Leitfähigkeit des Kontaktbereiches mit Gold plattiert werden. Jede
Druckkontaktleiste weist meistens mehrere Druckkontakte auf, die parallel nebeneinander aus Druchbrüchen im
Kontaktträger hervorstehen. Der Blechstreifen wird in die Rückseite des Kontaktträgers in eine jeweils vorgesehene
Führung eingelegt. Durch einen Deckel wird der Kontaktträger mit den eingelegten Blechstreifen
geschlossen. Vorzugsweise wird der Deckel über angebrachte Kegelzapfen und/oder Kegelbohrungen im Kontaktträger und/
oder Deckel mit dem Kontaktträger kraft- und formschlüssig verbunden. Um zusätzlich ein Verschieben der Federzunge zu
verhindern, weist diese an der Einspannstelle eine Aussparung auf, die in ein passendes, vorstehendes
Profilstück am Kontaktträger eingreift. Mit Hilfe von Rastelementen läßt sich das Leistengehäuse auf einer
Leiterplatte befestigen. Die Rastelemente sind bevorzugt
einteilig mit dem Leistengehäuse verbunden und aus dem gleichen Werkstoff hergestellt. Die Anschlußstellen werden
üblicherweise als lötbare Anschlüsse ausgebildet, die mit entsprechenden Gegenstücken der Leiterplatte verbunden
werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Lösung macht sich die an sich bekannte MID-Technik (Molded Interconnection Device)
zunutze, die am besten als ein "Verfahren zur Strukturierung dreidimensionaler Kontaktzüge" bezeichnet
werden kann. Der Kern der Sache besteht darin, daß eine Kunststoffoberfläche gezielt mit Palladiumkeimen beimpft
wird und man um diese Keime in einem naßchemischen Verfahren Kupfer abscheidet. Die Kunststoffoberfläche wird
an diesen Stellen durch das Kupfer leitfähig. In einem weiteren elektrolytischen Schritt wird eine über der
Kupferschicht liegende zweite Schicht (aus Nickel und eine weitere Schicht aus Gold) abgeschieden.
Eine einfache Ausführung ist die Beibehaltung des Kontaktträgers und nur die Anpassung des Deckels an die
neue Technik. Der Deckel wird mit einem Durchbruch versehen, in den sich kammartig Stege erstrecken, die an
ihrem freien Ende gebogen und mit einer Materialanhäufung versehen sind. Dieser Deckel ist einfach
spritzgießtechnisch herstellbar. An der Außenseite des Deckels und der Stege werden mit Hilfe der MID-Technik
elektrisch leitende Streifen aufgebracht, die im Spitzenbereich der Materialanhäufung des Steges den
Druckkontakt tragen. Die Federeigenschaft des Druckkontaktes wird durch eine in einer Aufnahme der
Materialanhäufung eingeschobene Federzunge erreicht. Hier können Federzungen verwendet werden, die sich wahlweise
einstückig über die Gesamtbreite der Stege erstrecken oder einzeln für jeden Steg ausgebildet sind. Die Federzunge
greift in einem Abstand zu den elektrisch leitenden Streifen in die Materialanhäufung ein, um einen
elektrischen Kontakt zu vermeiden. Die Anschlußstellen der elektrisch leitenden Streifen können ebenfalls am Deckel
angeordnet sein.
Einen weiteren Vorteil bietet die MID-Technik dadurch, daß
es möglich ist, den Deckel und die sich daran anschließende Leiterplatte einteilig herzustellen. Der
Kontaktträger muß nicht mehr auf eine gesonderte Leiterplatte aufgesteckt werden. Das erweiterte Deckelteil
ist die Grundplatte für den Kontaktträger. Eine Ausführung mit Steckzungenanschluß ist möglich. Denkbar ist auch eine
Kontaktweitergabe durch die Ausführung der Anschlußstellen als Gegenkontakte für Druckkontakte einer Druckkontaktleiste,
der auf einer Basisleiterplatte angeordnet ist. Diese Anschlußvariante hat auch den Vorteil, daß größere
Toleranzen zulässig sind. Um dieses erweiterte Deckelteil im Anschlußbereich noch toleranzunabhängiger zu gestalten,
kann zwischen Deckel und Leiterplatte ein Folienscharnier angeordnet werden.
Eine Anordnung, bei der die elektrisch leitenden Streifen auf einer Folie, die an einem Ende in die parallel
angeordneten Stege mit Materialanhäufung ausläuft und die am anderen Ende in die Anschlußstellen übergeht, bietet
eine relativ toleranzunabhängige Variante. Die Druckkontakte werden auch hier von der Federzunge, die
sich am Deckel abstützt, auf einer annähernden Kreisbahn geführt. Der Deckel weist eine zusätzliche Öffnung auf,
durch die die Folie gesteckt wird. Dieser Rahmen ist notwendig, um den Kontaktträger korrekt zu positionieren.
Der Kontakt an den Anschlußstellen kann über einen auf einer Leiterplatte angeordneten Folienstecker erfolgen.
Die gesamte Einheit hat zueinander eine flexible Verbindung und kann somit beliebig angeordnet werden. Im
folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckkontaktleiste in
Vorderansicht,
Fig. 2 eine Schnittansicht durch den Stecker entlang der Linie I-I aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Federzunge der Druckkontaktleiste aus Fig. 1,
Fig. 4 ein Kraft-Weg-Diagramm der Federzunge aus Fig. 3,
Fig. 5 die Druckkontaktleiste aus Fig. 1 zusammengesteckt
mit einer Stirnkontaktleiste teilweise geschnitten,
Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druckkontaktleiste im gesteckten
Zustand mit Foliensteckeranschluß, ähnlich der Ansicht aus Fig. 5,
Fig. 7 eine Folie mit Deckel als Rahmen der Druckkontaktleiste aus Fig. 6,
Fig. 8 in ähnlicher Ansicht wie Fig. 7 eine Variante des Deckels für einen Steckverbinder gemäß Fig. 6,
Fig. 9 eine Seitenansicht einer Druckkontaktleiste nach Fig. 6 mit einer ersten Anschlußvariante als
Steckzungenanschluß,
Fig. 10 eine in einer ähnlichen Ansicht wie Fig. 9 dargestellte Druckkontaktleiste mit einer zweiten
Anschlußvariante als Druckkontaktanschluß, und
Fig. 11 einen in einer ähnlichen Ansicht wie Fig. 9 dargestellte Druckkontaktleiste mit einer dritten
Anschlußvariante als verlötetes Anschlußteil.
In den Fig. 1 bis 5 ist eine erste Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Steckverbinders insbesondere einer Druckkontaktleiste 1 dargestellt.
Der Steckverbinder besteht aus der Druckkontaktleiste 1 und einer Stirnkontaktleiste 2. In der Stirnkontaktleiste 2 sind
Gegenkontakte 3 entsprechend der Anzahl von Druckkontakten 4 der Druckkontaktleiste 1 angeordnet, die in gestecktem
Zustand mit einer Stirnfläche A an einer Stirnfläche B des Druckkontaktes 4 anliegen.
Die Druckkontaktleiste 1 weist ein aus Kunststoff gefertigtes Leistengehäuse 5 auf, das sich aus einem
Kontaktträger 6 und einem Deckel 7 zusammensetzt. Auf einer Seite weist das Leistengehäuse 5 eine sich fast über die
gesamte Längsseite des Leistengehäuses 5 erstreckende Kontur 8 auf, die erhöht vorsteht. Auf ihrer in Steckrichtung C
gerichteten Seite befinden sich ein Führungszapfen 9 und ein an zwei Mantelseiten abgeflachter, kegeliger Führungsbolzen
10. Der Führungszapfen 9 und der Führungsbolzen 10 werden im gesteckten Zustand von entsprechenden Aufnahmen an der
Stirnkontaktleiste 2 umschlossen. Entgegen der Steckrichtung
C sind am Steckergehäuse 5 zwei leicht kegelige Führungsstifte 12 angeordnet, durch die die
Druckkontaktleiste 1 auf einer Grundplatte positioniert wird. Mindestens zwei leicht kegelige Führungslöcher 11
befinden sich im Leistengehäuse 5, um entsprechende Steckzapfen des Deckels 7 aufzunehmen. Auf der der Leiste 8
entgegengesetzte Seite sind zwei sich rechtwinklig erstreckende Schenkel 13 angebracht, an deren gegen die
Steckrichtung C weisenden freien Enden jeweils ein Rastelement 14 angeordnet ist, das in eine Einführöffnung 15
in einer Leiterplatte 16 eingesetzt ist. Im Kontaktträger befinden sich schmale langgestreckte, stufenförmig in
Steckrichtung C tiefer werdende Hohlräume 17, deren Anzahl gleich der Anzahl der Druckkontakte 4 ist. Diese Hohlräume
17 sind durch schmale Trennwende 18 voneinander isoliert und werden auf der der Steckrichtung C abgewandten Seite
überwiegend von dem Deckel geschlossen. In Steckrichtung C sind die Hohlräume 17 offen und bilden Durchbrüche 19 in der
erhöhten Kontur 8.
In die Hohlräume 17 sind gebogene Blechstreifen 20 eingelegt. Die Blechstreifen 20 weisen an einem Ende eine
Anschlußstelle D auf, die eine der Anschlußart entsprechende Form aufweist. Der gerade Teil der Blechstreifen 20, der
sich an der Anschlußstelle D befindet, ist mit einer rechteckigen Aussparung 21 versehen. An diesen geraden Teil
des Blechstreifens 20 schließt sich ein in einem Winkel &agr; abgeknickter langgestreckter Teil an. Der langgestreckte und
der gerade Teil mit der Aussparung 21 bilden eine Federzunge 22. Die Federzungen 22 sind in den Hohlräumen 17 des
Kontaktträgers 6 durch die Trennwände 18 seitlich geführt. Das den Durchbrüchen 19 abgewandte und flache Ende der
Hohlräume 17 weist ein Profilstück 23 auf, das in die Aussparung 21 eingreift und ein falsches Einlegen der
Federzunge 22 nicht zuläßt und diese unverschiebbar verankert. Der Hohlraum 17 weist im Bereich des Profilstücks
23 durch eine geringe Tiefe eine Führungsbahn 24 auf. Die Tiefe der Führungsbahn 24 ist nur unwesentlich größer als
die Dicke des Blechstreifens 20. Durch den aufgepressten Deckel 7 wird die Federzunge 22 im Bereich ihres geraden
Teils, der als Einspannstelle E dient, in die Führungsbahn
24 gedrückt. Die Anschlußstellen D liegen dann außerhalb vom Steckergehäuse 5 neben der Einspannstelle. Anschließend an
die Führungsbahnen 24 vergrößert sich die Tiefe der Hohlräume 17 im vorderen Bereich in einer Abhängigkeit vom
Winkel &agr;, damit beim Einlegen der Blechstreifen 20 diese
LO
teilweise mit ihrem abgeknickten langgestreckten Teil am Kontaktträger 6 anliegen. Ein zweiter Anlagepunkt F des
nachgiebigen Teils der Federzunge 22 am Kontaktträger 6 positioniert den Blechstreifen 20 zusätzlich. Durch den
Anlagepunkt F ist eine Federrichtung G der Federzunge 22 endgültig festgelegt.
Am freien Ende der Federzunge 22 ist der Blechstreifen
etwa rechtwinklig weg- und anschließend etwa U-förmig zurückgebogen. Dieser gebogene Ansatz am Ende der Federzunge
22 trägt den Druckkontakt 4, wobei der U-Steg die Stirnfläche B des Druckkontaktes 4 bildet. Der U-Steg weist
eine Neigung auf, die der Neigung der Stirnfläche A des Gegenkontaktes angepaßt is^t. Auf der Stirnfläche B des
Druckkontaktes 4 befindet sich eine punktförmige Erhebung 25.
Das U-förmige den Druckkontakt 4 tragende Profil steht jeweils aus den Durchbrüchen 19 in der Leiste 8 so hervor,
daß der freie Schenkel des U-förmigen Profils noch im Steckergehäuse 5 verbleibt.
Die gebogenen Blechstreifen 20 werden meist aus leitendem Federwerkstoff gefertigt. Mit einem elektrolytischen
Verfahren sind auf der nach außen weisenden längsten Seite der gebogenen Blechstreifen 20 elektrisch leitende Streifen
28 aufgebracht. Zusätzlich ist auf der Stirnfläche B des Druckkontaktes 4 eine Goldschicht aufgebracht.
Der Deckel 7 weist an seinem der Federzunge 22 nächstliegenden Ende eine Neigung auf, die an ihrem Ende mit
mehren Ansätzen 26 versehen ist, die jeweils einem Hohlraum 17 gegenüberliegen und in der gleichen Breite wie der
Hohlraum 17 gefertigt sind.
Einseitig weist das ansonsten im wesentlichen symmetrische Steckergehäuse 5 eine Verbreiterung auf, die Platz für eine
Stufenbohrung 27 bietet, die einen Stufenkoaxialsteckverbinder aufnehmen kann.
Im folgenden wird nun die Wirkungs- und Funktionsweise
eines erfindungsgemäßen Steckverbinders näher erläutert.
Bevor Druckkontaktleiste 1 und Stirnkontaktleiste 2 zusammengesteckt werden, sind die Druckkontakte 4
vollständig ausgefedert und ragen in ihrer höchsten Stellung aus dem Leistengehäuse 5 hervor.
Sobald die Druckkontaktleiste 1 in die Stirnkontaktleiste in Steckrichtung C gesteckt wird, berühren sich die
Stirnflächen A der Gegenkontakte 3 und die Stirnfläche B der Druckkontakte 4, und die jeweils einen Druckkontakt 4
tragenden Federzungen 22 beginnen in Federrichtung G einzufedern. Dabei werden die Druckkontakte 4 um die
Einspannstelle der Federzungen 22 geführt.
Die Druckkontaktleiste 1 greift bei diesem Vorgang mit ihren Führungsstiften 12 in die Leiterplatte ein. Auch die
Stirnkontaktleiste 2 ist beim Steckvorgang in ihrer Lage fixiert. Die Druckkontaktleiste 1 und die Stirnkontaktleiste
2 werden durch den Führungszapfen 9 und den Führungsbolzen 10 an der Druckkontaktleiste 1 und die entsprechenden
Aufnahmen an der Stirnkontaktleiste 2 beim Steckvorgang
geradlinig in Steckrichtung C geführt.
Das Kraft-Weg-Diagramm in Fig. 4 zeigt anschaulich den Bewegungsvorgang des Druckkontaktes 4 und der Federzunge
beim Steckvorgang. Es spielt dabei keine Rolle, ob man bei dieser Betrachtung die Einspannstelle E oder die Stirnfläche
B des Druckkontaktes 4 als ortsfest annimmt. Beim ersten Steckvorgang legt der Druckkontakt 4 in Steckrichtung C
annähernd den vorläufigen Gesamtweg H zurück. Die Federzunge
22 ist so ausgelegt, daß sich nach dem Aufsetzen des Deckels 7 eine Vorspannung K in Steckrichtung C einstellt. Für die
Steckvorgänge steht somit der Gesamtweg L in Steckrichtung C zur Verfügung, und der Winkel &agr; verringert sich auf den
neuen Winkel &agr;'. Der für die meisten Steckvorgänge relevante Gesamtweg L teilt sich in einen Vorspannweg M und einen
Arbeitshub N auf.
Der Vorspannweg M ist so bemessen, daß die Stirnfläche B des Druckkontaktes 4 mit einer bestimmten Mindestpressung
auf die Stirnfläche A des Gegenkontaktes 3 drückt.
Beim verbleibenden Arbeitshub N vollführt der Druckkontakt gleichzeitig eine Querbewegung P. Denn der tatsächliche
resultierende Weg des Druckkontaktes 4 führt entlang einer annähernden Kreisbahn R um die Einspannstelle E herum. Da
sich die Federzunge 22 nicht um die Einspannstelle E dreht, sondern sich entlang einer Biegelinie um die Einspannstelle
E krümmt, liegt der resultierende Weg des Druckkontaktes 4 nicht auf einer exakten Kreisbahn. Die Querbewegung P wird
in eine Wischbewegung des Druckkontaktes 4 entlang dem Gegenkontakt 3 umgesetzt.
Im günstigsten Fall weist der Gegenkontakt 3 die Ausrichtung und Form eines Teils der annähernden Kreisbahn
R auf. Bei den kleinen Abmessungen des Steckverbinders ist auch die Querbewegung P eine relativ kleine Größe. Dadurch
ist auch eine Ausrichtung und Form des Gegenkontaktes 3 als Teil einer Tangente zur annähernden Kreisbahn R des
Druckkontaktes 4 ausreichend.
Durch die vom Vorspannweg M verursachte Mindestpressung ist gewährleistet, daß beim Wischvorgang ein Reinigen der
Stirnflächen A und B und damit die Herstellung eines einwandfreien Kontaktübergangs stattfindet.
Die Anschlußstellen D sind bei dieser Ausführungsform als Lötzungen ausgebildet, die an Leiterbahnen auf der
Leiterplatte 16 gelötet sind.
Die Fig. 6 bis 11 zeigen eine zweite Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Steckverbinders, insbesondere der Druckkontaktleiste 1. Bauteile, die sich gegenüber der
ersten Ausführungsform nicht ändern, sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine erste Variante der zweiten Ausführungsform. Die Stirnkontaktleiste 2 mit den
Gegenkontakten 3 und der Kontaktträger 6 des Steckers 1 bleiben bei der zweiten Ausführungsform erhalten. Der Deckel
7 ist neu geformt und verlängert worden, damit er die Funktion der Leiterplatte 16 aus der Ausführungsform mit
übernehmen kann. Der Deckel 7 weist Steckzapfen 29 auf, die in die Führungslöcher 11 des Kontaktträgers 6 eingeführt
werden. Steckbuchsen 30 am Deckel 7 sind für die Aufnahme entsprechender Gegenstücke am Kontaktträger 6 gedacht. In
ungefähr der Mitte zwischen Steckbuchsen 29 und Steckzapfen 30 befindet sich ein Fenster 31. Der Deckel 7 weist zwei
Ausbuchtungen 32 auf, die an den Führungsstiften 12 vorbeiführen. Der Deckel 7 hat eine rahmenartige
Verlängerung 34 mit einer Öffnung 33. In der rahmenartigen Verlängerung 34 sind Einführöffnungen 15 eingebracht, die
für die Aufnahme der Rastelemente 14 des Kontaktträgers bestimmt sind. Zwischen Fenster 31 und Öffnung 33 ist eine
Brücke 35 angeordnet.
Mit der MID-Technik (Molded Interconnection Device) wird
eine Folie 36 aus Kunststoff hergestellt, an deren einem Ende foliendicke Stege 37 entsprechend der Anzahl der
Druckkontakte 4 angeordnet sind. Der Abstand von Steg 37 zu Steg 37 entspricht etwa der Dicke der Trennwände 18 im
Kontaktträger 6 und die Breite der Stege 37 etwa der Breite der Hohlräume 17. Die Stege 37 sind L-förmig abgewinkelt und
weisen an ihrem freien Ende eine Materialanhäufung 38 auf. Die Materialanhäufung 38 ist gleich einem langgestreckten
ausgefüllten U geformt, mit einem U-Steg, der eine Neigung aufweist. In der Seite der Materialanhäufung 38, die in die
Richtung der Stege 37 zeigt, ist eine Aufnahme 39 eingebracht. Die Folie 36 ist längs so durch die Öffnung
des Deckels 7 gesteckt, daß die Stege 37 mit den Materialanhäufungen 38 in dem Fenster 31 liegen und die
Materialanhäufungen 38 in jeweils einen Hohlraum 17 im Kontaktträger 6 hineinragen. Die Materialanhäufungen 38
werden durch die Federzunge 22, die in die Aufnahme 39 eingreift, in ihrer Lage gehalten. Die Führungsbahn 24 der
Einspannstelle E der Federzungen 22 ist durch die Brücke am Deckel 7 abgedeckt. Die Anschlußstellen D sind am anderen
Ende der Folie 36 angeordnet. Durch die MID-Technik sind auf die Außenseite T der Folie 36 elektrisch leitende Streifen
28 aus Gold aufgebracht. Die elektrisch leitenden Streifen 28 verbinden die Anschlußstellen D und den Druckkontakt 4,
der auf der Materialanhäufung 38 angeordnet ist. Somit führen die elektrisch leitenden Streifen 28 an der
Außenseite der Stege 37 entlang und umschließen die Materialanhäufung 38 bis kurz vor die Aufnahme 39. Der
Abstand und die Breite der elektrisch leitenden Streifen sind gleich dem Abstand und der Breite der Stege 37. Bei
dieser Ausfuhrungsform ist es möglich, wahlweise ein
durchgehendes, sich über die gesamte Breite aller Stege 37 erstreckendes Federblatt oder einzelne Federzungen 22 für
jeden Druckkontakt 4 zu benutzen. Die Anschlußstellen D weisen einen Folienstecker 40 auf, der in einen auf einer
Basisleiterplatte 41 angeordneten Gegensteckverbinder 42 gesteckt ist.
In Fig. 8 ist eine zweite Variante eines Deckels 7 der Druckkontaktleiste 1 dargestellt. Auch diese Variante ist
mit Hilfe der MID-Technik hergestellt. Der Deckel 7 ist
einstückig mit der Leiterplatte 16 verbunden. Die Anschlußstellen, die als lötbare Verbindungen ausgeführt
sind, sind an dem dem Druckkontakt 4 abgewandten Ende des Deckels 7 angeordnet. Die Stege 37 sind mit der der
Anschlußstelle D zugewandten Längsseite des Fensters 31 verbunden. Die Stege 37 mit den an ihren freien Enden
befindlichen Materialanhäufungen 38 und den Aufnahmen 39 sind einstückig zusammen mit dem Deckel 7 durch Spritzgießen
herstellbar. Die elektrisch leitenden Streifen 28 sind auf der Außenseite S des Deckels 7 angeordnet. Deshalb weist
diese Variante keine Öffnung 33 auf wie die erste Variante. Die Anordnung der Federzunge 22 bleibt erhalten. Zusätzlich
ist denkbar, daß der Deckel 7 im Bereich der strichpunktierten Linie U zu einem Folienscharnier 43
geformt ist, damit die Anschlußstellen D in verschiedenen Winkeln angeordnet werden können.
Fig. 9 zeigt eine erste Anschlußvariante der zweiten Ausführungsform eines Steckverbinders, bei der die
Anschlußstellen D als Steckzungen 44 ausgebildet sind, die in eine entsprechende Dose 45 eingreifen, die auf einer
Basisleiterplatte 41 angeordnet ist.
In Fig. 10 ist eine zweite Anschlußvariante dargestellt, die Druckanschlüsse 46 aufweist, die in einem mit einer
Basisleiterplatte 41 verbundenen Stecker 47 angeordnet sind und auf Leiterbahnkontakte 48 der Anschlußstellen D
aufgesetzt sind.
Fig. 11 zeigt eine dritte Anschlußvariante, bei der ein Stecker 47 auf die Anschlußstellen D gesetzt ist und mit
den Anschlußstellen D verlötet ist.
Die Wirkungsweise des zweiten Ausführungsbeispiels ist die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Der
Bewegungsablauf entspricht, da sich die Lage und Form des
Druckkontaktes 4 nicht ändert, der Wirkungs- und Funktionsbeschreibung des ersten Ausfuhrungsbeispiels. Der
Unterschied besteht darin, daß der Druckkontakt 4 nicht einstückig mit der Federzunge 22 verbunden ist und der
Druckkontakt 4 von der Federzunge 22 galvanisch getrennt ist. Durch die MID-Technik können die elektrisch leitenden
Streifen 28 beliebig zwischen Anschlußstellen D und Druckkontakt 4 angeordnet sein.
Claims (21)
1. Steckverbinder mit einer Druckkontaktleiste (I) und
einer Stirnkontaktleiste (2) und mit in der Druckkontaktleiste (1) zur Steckrichtung (C) des
Steckverbinders verschieblich angeordneten, federgestützten Druckkontakten (4), die im gesteckten
Zustand von Druckkontaktleiste (1) und Stirnkontaktleiste (2) entgegen der Wirkungsrichtung (G) der Feder (22)
zurückgedrückt sind und etwa mit ihrer Stirnfläche (B) an entsprechend zugeordneten feststehenden Gegenkontakten (3)
in der Dose (2) anliegen, wobei die Berührungsfläche zwischen der Stirnfläche (B) eines Druckkontaktes (4) und
der Stirnfläche (A) des zugeordneten Gegenkontaktes (3) in einem Neigungswinkel zur Teilungsebene zwischen
Druckkontaktleiste (1) und Stirnkontaktleiste (2) ausgerichtet ist, und wobei der Tangens des
Neigungswinkels größer ist als der Reibungskoeffizient zwischen Druckkontakt (4) und Gegenkontakt (3), dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckkontakte (4) in der Druckkontaktleiste (1) am freien Ende von quer zu ihrer
Längserstreckung beweglichen und quer zur Steckrichtung (C) der Druckkontaktleiste (1) verlaufenden elektrisch
leitenden Streifen (28) ausgebildet sind, die am anderen Ende in Anschlußstellen (D) übergehen und von mindestens
einer in einem Kontaktträger (6) der Druckkontaktleiste (1) einseitig eingespannten Federzunge (22) gehalten sind,
wodurch die Druckkontakte (4) entgegen der Steckrichtung (C) der Druckkontaktleiste (1) federnd nachgiebig
annähernd auf einer Kreisbahn (R) um die Einspannstelle (E) der Federzunge (22) geführt sind.
2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzunge (22) von ihrer Einspannstelle (E) im
Kontaktträger (6) bis zu ihrem freien Ende quer zur Steckrichtung (C) der Druckkontaktleiste (1) verläuft.
3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkontakt le is te (1) ein Gehäuse
(5) mit einem Deckel (7) aufweist, und daß die Druckkontakte (4) parallel zueinander angeordnet und durch
Trennwände (18) seitlich geführt aus Durchbrüchen (19) eines Leistengehäuses (5) hervorstehen.
4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkontakt le is te (1) auf
einer
Leiterplatte (16) anbringbar ist, und die Federzunge (22) aus Blech besteht, an ihrer Einspannstelle (E) eine
Aussparung (21) aufweist, die in ein passendes, vorstehendes Profilstück (23) am Leistengehäuse (5)
eingreift und durch den aufgesetzten Deckel (7) am Kontaktträger (6) in einer Führungsbahn (24) gehalten ist.
5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Druckkontakt (4) eine
eigene Federzunge (22) zugeordnet ist und der den Druckkontakt (4) tragende elektrisch leitende Streifen
(28) und die Federzunge (22) als Baueinheit einstückig aus einem Blechstreifen (20) gebogen sind, wobei der
Blechstreifen (20) zur Bildung des Druckkontaktes (4) etwa rechtwinklig von seinem freien Ende weg und anschließend
etwa U-förmig zurückgebogen ist, wobei der U-Steg die Stirnfläche (B) des Druckkontaktes (4) bildet.
6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden
Streifen (28) durch elektrolytisches Abscheiden auf der
Oberfläche eines durch Palladiumkeime beimpften und stromlos mit Kupfer beschichteten Kunststoffs hergestellt
sind.
7. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Streifen (28) jeweils einzeln
auf der Außenseite eines frei endenden Stegs (37) angeordnet sind, der annähernd L-Form aufweist und im
Bereich des Druckkontaktes (4) mit einer Materialanhäufung (38) versehen ist, wobei der elektrisch leitende Streifen
(28) um diese Materialanhäufung (38) herum etwa U-förmig umgelenkt ist.
8. Steckverbinder nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (37) mit dem der
Materialanhäufung (38) gegenüberliegenden Ende mit dem Deckel (7) verbunden, und zusammen aus dem Kunststoff
hergestellt sind und die elektrisch leitenden Streifen (28) von den Stegen (37) über die Außenseite des Deckels
(S) bis zu den Anschlußstellen (D) weitergeführt sind.
9. Steckverbinder nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Leistengehäuse (5) mit
Rastelementen (14) zur Halterung auf einer entsprechende Einführöffnungen (15) aufweisenden Leiterplatte (16)
versehen ist.
10. Steckverbinder nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (16) Bestandteil des
Steckverbinders ist und der Deckel (7) und die Leiterplatte (16) aus dem gleichen Werkstoff bestehen und
einstückig miteinander verbunden sind, wobei die Anschlußstellen (D) an dem freien Ende der Leiterplatte
(16) angeordnet sind.
11. Steckverbinder nach den Ansprüchen 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Deckel (7) und der
Leiterplatte (16) ein sich über deren gesamte Breite erstreckendes Folienscharnier (U) angeordnet ist.
12. Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (37) mit ihrem eingebundenen
Ende sich in einer Folie (36) des gleichen Kunststoffs erstrecken und die elektrisch leitenden Streifen (28) von
den Stegen (37) über die Außenseite (T) der Folie (36) bis zu den Anschlußstellen (D) weitergeführt sind.
13. Steckverbinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (7) eine Öffnung (33)
aufweist, durch die die Folie (36) in Längsrichtung der Stege (37) durchgesteckt ist.
14. Steckverbinder nach Anspruch 12 und 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (6) mit Rastelementen (14) auf einer entsprechende
Einführungsöffnungen (15) aufweisenden Leiterplatte (16) gehalten ist.
15. Steckverbinder nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstelle (D) der Folie (36)
einen Folienstecker (40) aufweist, der zu einer an einer Basisleiterplatte (41) vorgesehenen Dose (42) paßt.
16. Steckverbinder nach den Ansprüchen 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialanhäufungen (38) der Stege
(37) eine Aufnahme (39) aufweisen, in die das freie Ende der mit Abstand zu den elektrisch leitenden Streifen
(28) verlaufenden Federzunge (22) eingreift.
17. Steckverbinder nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkontakte (4) jeweils an ihrer
Stirnfläche eine punktförmige Erhebung (25) aufweisen.
18. Steckverbinder nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkontakte (4) jeweils an ihrer
Stirnfläche (B) mit Gold plattiert sind.
19. Steckverbinder nach den Ansprüchen 7 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen (D) als Steckzunge (44) ausgebildet sind, auf die eine Basisleiterplatte
(41) gesteckt ist.
20. Steckverbinder nach den Ansprüchen 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen (D)
Leiterbahnkontakte (48) aufweisen, auf die Druckanschlüsse (46) eines auf einer Basisleiterplatte (41) aufgesetzten Steckers (47) drücken.
Leiterbahnkontakte (48) aufweisen, auf die Druckanschlüsse (46) eines auf einer Basisleiterplatte (41) aufgesetzten Steckers (47) drücken.
21. Steckverbinder nach den Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen (D) Lötkontakte
aufweisen.
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