WO2001035496A1

WO2001035496A1 - Steckverbindungssystem für folienisolierte leiter

Info

Publication number: WO2001035496A1
Application number: PCT/EP2000/010988
Authority: WO
Inventors: Joachim Czabanski; Jochen Krieger
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 2000-11-07
Publication date: 2001-05-17
Also published as: DE19953646A1; US6851965B1; EP1228554A1; DE19953646B4; JP2003514357A

Abstract

Beschrieben wird ein Steckverbindungssystem für flexible Leiterfolien mit folienisolierten Leitern, mit einer Steckereinheit und einem Gegenstecker, die jeweils an einem Leiterfolienendbereich vorgesehen sind und zu Zwecken einer elektrischen Kontaktierung der folienisolierten Leiter ineinander steckbar sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steckereinheit und der Gegenstecker jeweils einen Grundkörper und einen Deckel aufweisen, der über einen Fixiermechanismus mit dem Grundkörper in innigen festen Kontakt bringbar ist, dass zwischen dem Grundkörper und dem Deckel jeweils wenigstens eine Durchdringungsstruktur vorgesehen ist, in die ein folienisolierter Leiter des Leiterfolienendbereichs vor in Kontaktbringen des Deckels mit dem Grundkörper einbringbar ist und die den folienisolierten Leiter zu Zwecken der Fixierung und elektrischen Kontaktierung mittels ausschließlichem Verpressen jeweils des Deckels gegen den Grundkörper wenigstens teilweise durchdringt.

Description

Steckverbindungssystem für folienisolierte Leiter

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steckverbindungssystem für flexible Leiterfolien mit folienisolierten Leitern, mit einer Steckereinheit und einem Gegenstecker, die jeweils an einem Leiterfolienendbereich vorgesehen sind und zu Zwecken einer elektrischen Kontaktierung der folienisolierten Leiter ineinander steckbar sind.

Stand der Technik

Flexible Leiterfolien werden vielfach in der Unterhaltungs- und Konsumerelektronik ebenso wie auch im Fahrzeugbau eingesetzt, insbesondere dort, wo eine gezielte elektrische Kontaktierung zumeist zwischen einer Vielzahl elektrischer Kontaktstellen bei nur sehr beschränkten Raumbedingungen gewünscht ist. Flexible, oder wie sie auch genannt werden biegeschlaffe Leiterfolien verfügen über ein geringes Gewicht und gestatten durch ihre flexible Bandstruktur eine geordnete Parallelführung von einer Vielzahl getrennter Leiterbahnen. Auch im Hinblick auf spezielle Anforderungen werden an Stelle gängiger elektrischer Verbindungstechniken, wie das Vorsehen einzelner, isolierter Verbindungsdrähte, geeignet konfigurierte flexible Leiterfolien verwendet, die unbeschadet jeglichen äußeren mechanischen Einwirkungen, wie beispielsweise Vibrationen, standhalten können. Insbesondere im Fotokamerabau ist diese Verbindungstechnik fest etabliert.

Grundsätzlich werden bei flexiblen Leiterfolien zwei verschiedene Konzepte unterschieden:

Als flexible, flache Folienleiter (FFC = flexible flat cable) werden Leiterfolien bezeichnet, bei denen die Leiterbahnen, ähnlich wie bei Flachbandkabeln, ausschließlich parallel in eine Richtung verlaufen. Diese Art der Folienleiter werden ausschließlich für die elektrische Verbindung zwischen einer Vielzahl elektrischer Kontaktstellen verwendet.

Im Unterschied dazu können flexible Leiterplatten zusätzlich elektrische Schaltkreise aufweisen, die durch geeignete Drucktechniken auf den flexiblen Leiterfolien abgebildet werden. Diese, auch als FPC (flexible ßrinted circuits) bezeichnete Folienleiter werden durch spezielle Produktionsverfahren auf der Folie mit zweidimensionalen Strukturen versehen.

Zur elektrischen Kontaktierung der flexiblen Leiterfolien mit Bauteilen wie Leiterplatten oder anderen elektrischen bzw. elektronischen Funktionselementen kommen sowohl Stecker als auch Löt- und Klebeverfahren zum Einsatz. Im Bereich der Stecker sind unterschiedliche Prinzipien bekannt, die sich jeweils hinsichtlich ihrer erforderlichen Fügekräfte beim Anbringen des Steckers an die Leiterfolie unterscheiden. So werden ZIF-Stecker von LIF-Steckem unterschieden (ZIF = cero insertion force; LIF = low insertion force), jedoch ist es bei beiden Steckertypen in der Regel erforderlich, dass der Kontaktierungsbereich vor Anbringen des Steckers abisoliert sein muss.

Ferner sind Stecker bekannt, die die auf den flexiblen Leiterfolien vorgesehene Isolationsschicht durchstoßen und auf diese Weise den elektrischen Kontakt zu den Leiterbahnen herstellen. Derartige Durchdringungssteckverbinder, wie sie vielfach genannt werden, weisen Kontaktstifte auf, die sowohl die Isolationsschichten als auch die Leiterschicht der folienisolierten Leiter durchstoßen und auf der Unterseite der Leiterfolien derart auf- bzw. umgebogen werden, sodass ein laterales, zerstörungsfreies Herausziehen der Folie aus den Durchdringungssteckverbinder nicht mehr möglich ist.

In Fig. 1 ist ein an sich bekannter Durchdringungssteckverbinder in einer Querschnittsansicht dargestellt. Die zu kontaktierende Leiterbahn 1 mündet einseitig in den Durchdringungssteckverbinder 2, der in einem Gehäuse mit einer oberen 3 und unteren Deckelplatte 3' eingebracht ist. Beide Deckelplatten sind einseitig (nicht dargestellt) miteinander derart angelenkt, sodass sie gegeneinander gedrückt werden können, bis sie eine geschlossene Position einnehmen (dies ist in Fig. 1 dargestellt) und über entsprechende Konturen gegeneinander arretiert werden können. Zwischen den Deckelplatten 3, 3' weist der Durchdringungssteckverbinder 2 eine metallische Kontaktstiftanordnung 4 auf, die die Leiterbahn 1 über eine ihrer Seitenkanten umfasst und mittels geeignet geformten Kontaktstiftstrukturen 41 und 42 die Leiterbahn lokal durchdringt. Der Durchdringungsvorgang erfolgt mittels eines geeigneten Werkzeuges, bspw. mit einer Crimpzange, das die Kontaktstiftstrukturen entsprechend verformt, wie in Figur 1 dargestellt. Die Crimpzange umschließt dabei einerseits von unten durch die Deckelplatte 3' hindurchgreifend und andererseits von oben, noch bevor die obere Deckelplatte geschlossen ist, unmittelbar die Kontaktsifte und verformt diese. Anschließend werden die Deckelplatten 3 und 3' miteinander verfügt.

Ein seitliches Herausnehmen der Leiterbahn 1 aus dem geschlossenen Durchdringungssteckverbinder 2 ist nicht möglich.

Der bekannte Durchdringungssteckverbinder weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. So ist zur Herstellung einer dauerhaften Verbindung zwischen dem folienisolierten Leiter und dem Durchdringungsstecker wenigstens ein Werkzeug erforderlich, mit dem eine gezielte Verformung der Kontaktstiftstrukturen durchzuführen ist. Der bekannte Stecker weist ungeschützte und frei zugängliche Anschlusskontaktflächen auf, die in einen entsprechenden Gegenstecker eingefügt werden können, wobei jedoch nicht ausgeschlossen werden kann, dass bei unsachgemäßen Zusammenfügen von Stecker und Gegenstecker Falschkontaktierungen bspw. durch verdrehtes Einfügen möglich sind. Hierbei kann es zudem auch vorkommen, dass die Steckerkontaktflächen Beschädigungen erfahren können, durch die die Steckerverbindung vollständig unbrauchbar wird.

Häufig besteht der Wunsch, Steckkontakte in einer beliebigen Vielzahl nebeneinander und übereinander anzuordnen, um auf diese Weise frei wählbare Steckfelderarrays mit einer vorgegebenen Rastermasshaltigkeit zu schaffen. Diese Anordnungsmöglichkeiten sind mit den bekannten Steckverbindungssystemen nicht möglich.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Steckverbindungssystem für flexible Leiterfolien mit folienisolierten Leitern, mit einer Steckereinheit und einem Gegenstecker, die jeweils an einem Leiterfolienendbereich vorgesehen sind und zu Zwecken einer elektrischen Kontaktierung der folienisolierten Leiter ineinander steckbar sind, derart weiterzubilden, dass die vorstehend genannten Nachteile sowie den vorstehend beschriebenen Wünschen entsprochen werden können. Insbesondere soll es möglich sein, in einem einzigen Schritt die folienisolierten Leiter innerhalb des Steckers zu kontaktieren und zugleich den Leiterfolienendbereich mit einem schützenden Gehäuse zu umgeben, vorzugsweise ohne dabei aufwändige Crimp- oder Presswerkzeuge verwenden zu müssen. Die Steckereinheit sowie der Gegenstecker sollen Vorkehrungen vorsehen, die die Bereiche der elektrischen Kontakte vor äußeren mechanischen Einwirkungen schützen, überdies sollen sie derart ausgebildet sein, dass ein eineindeutiges Zusammenfügen von Steckereinheit und Gegenstecker möglich ist. Hierzu sollen Massnahmen getroffen werden, die sowohl einen Verdrehschutz zwischen Steckereinheit und Gegenstecker sowie auch eine eindeutige Codierung gestatten, sodass eine Fehlzuordnung zwischen Steckereinheit und Gegenstecker ausgeschlossen werden kann. Schließlich soll das aus Steckereinheit und Gegenstecker bestehende Steckverbindungssystem räumlich beliebig kombinierbar sein, d.h. vertikal und horizontal stapelbar sein, sodass eine feste Rasterung der Kontaktbereiche sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung geschaffen werden kann.

Die Lösung der der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind dem Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung und den Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren zu entnehmen. Erfindungsgemäß ist ein Steckverbindungssystem für flexible Leiterfolien mit folienisolierten Leitern, mit einer Steckereinheit und einem Gegenstecker, die jeweils an einem Leiterfolienendbereich vorgesehen sind und zu Zwecken einer elektrischen Kontaktierung der folienisolierten Leiter ineinander steckbar sind, derart ausgebildet, dass die Steckereinheit und der Gegenstecker jeweils einen Grundkörper und einen Deckel aufweisen, der über einen Fixiermechanismus mit dem Grundkörper in innigen festen Kontakt bringbar ist. Ferner ist zwischen dem Grundkörper und dem Deckel jeweils wenigstens eine Durchdringungsstruktur vorgesehen, in die ein folienisolierter Leiter des Leiterfolienendbereiches vor in Kontaktbringen des Deckels mit dem Grundkörper einbringbar ist und die den folienisolierten Leiter zu Zwecken der Fixierung und elektrischen Kontaktierung mittels ausschließlichem Verpressen jeweils des Deckels gegen den Grundkörper wenigstens teilweise durchdringt.

Mit dem neuartigen Steckverbindungssystem ist eine einfache und schnelle Kontaktierung und Konfektionierung folienisolierter Leiter möglich. So wird der Folienleiter in den Steckverbinder eingeschoben und eine unmittelbar auf den Deckel und den Grundkörper gerichtete, flächige Kraft vermag die Durchdringungsstruktur zu Zwecken der elektrischen Kontaktierung der Folienleiter zu deformieren.

Hierzu sieht die Durchdringungsstruktur, die zwischen dem Deckel und dem Grundkörper eingebracht ist, eine zangenartige Form mit zwei übereinander liegenden Zangenbacken auf, von denen vorzugsweise die untere Zangenbacke mit spitzen Durchdringungskörpern versehen ist. Die auf der Zangenbacke vorgesehenen spitzen Durchdringungskörper sind in einer bevorzugten Ausführungsform als dreieckige Formkörper ausgebildet, die sich mit ihrer Dreiecksspitze aus der Ebene der Zangenbacke schräg nach oben erheben und aus dem gleichen Material bestehen, wie die Zangenbacke selbst. Wird ein folienisolierter Leiter zwischen die Zangenbacken gelegt, so vermögen sich die spitzen Durchdringungskörper unter gegenseitigem Verpressen beider Zangenbacken durch die Isolierung des Folienleiters zu bohren, wodurch ein direkter Kontakt mit dem Leiter geschaffen wird. Dieser Durchdringungsvorgang kann im Unterschied zum Stand der Technik durch unmittelbaren Krafteintrag auf den Deckel sowie den Grundkörper erfolgen, zumal die zangenartig ausgebildete Durchdringungsstruktur zwischen Deckel und Grundkörper platziert ist.

Während des Durchdringungsvorganges durchbohren zum einen die spitzen Durchdringungskörper die flexible Leiterfolie um diese zum einen innerhalb der Steckereinheit bzw. des Gegensteckers mechanisch fest zu fixieren und zum anderen eine elektrische Kontaktierung zum folienisolierten Leiter herzustellen. Ferner werden die spitzen Durchdringungskörper aus ihrer erhabenen Stellung umgebogen, um sich auf diese Weise fest in das Folienleitermaterial regelrecht zu verkrallen. Durch eine, wie im weiteren noch näher dargestellt wird, versetzte Anordnung einer Vielzahl von Durchdringungskörpern entlang einer Zangenbacke kann für eine sichere Fixierung gesorgt werden. Der Durchdringungsvorgang ist beendet, sobald der Deckel mit dem Grundkörper über einen Fixiermechanismus, der vorzugsweise als sich gegenüberstehende Rastnasen ausgebildet ist, in einem festen innigen Kontakt steht. Der Arbeitsvorgang für das Anbringen einer Steckereinheit bzw. eines Gegensteckers an einen Leiterfolienendbereich einer flexiblen Leiterfolie ist somit vollständig durchgeführt. Weitere Arbeitsschritte, wie es beim Stand der Technik der Fall ist, sind nicht mehr nötig.

Selbstverständlich lassen sich mit einem seitlich vorgegebenen Abstand eine beliebige Vielzahl zangenartig ausgebildeter Durchdringungsstrukturen zwischen Deckel und Grundkörper einer Steckereinheit bzw. eines Gegensteckers vorsehen. Die Anzahl der innerhalb einer Stecker-Gegensteckerkombination nebeneinander liegenden einzelnen Durchdringungsstrukturen richtet sich nach der Anzahl von folienisolierten Leitern, die elektrisch zu verbinden sind.

Jede einzelne Durchdringungsstruktur weist an ihrem, dem offenen Zangenbereich entgegengesetzten Ende, einen Kontaktierungsbereich auf, der im Falle der Steckereinheit als so genannter Male-Kontakt ausgebildet ist, d.h. in Form eines Kontaktfingers ausgeführt ist. Handelt es sich um den Gegenstecker, so ist der Kontaktierungsbereich der Durchdringungsstruktur als Female-Kontakt ausgebildet, d.h. in Art einer Ausnehmung ausgeführt, in die zu Zwecken einer elektrischen Kontaktierung der Kontaktfinger des Male-Kontaktes passgenau eingeschoben werden kann.

Der Grundkörper der Steckereinheit sowie auch des Gegensteckers weist aus Gründen einer elektrischen Kontaktierung sowie der Möglichkeit des gegenseitigen Ineinanderfügens sowohl einen Aufnahmebereich für die Durchdringungsstruktur als auch einen Verbindungsbereich zum Ineinanderfügen von Steckereinheit und Gegenstecker vor. Hierbei weist im Falle der Steckereinheit der Verbindungsbereich einen Einschubkanal vor, der einseitig offen ausgebildet ist und an dessen, der offen ausgebildeten Seite gegenüberliegenden Seite einen Durchgang zum Aufnahmebereich vorgesehen ist, durch den die Kontaktierungsbereiche der einzelnen Durchdringungsstrukturen hindurchragen.

Der Verbindungsbereich des Gegensteckers weist hingegen eine Außenkontur auf, die passgenau in den Einschubkanal des Verbindungsbereichs der Steckereinheit einschiebbar ist. Durch die Wahl der Geometrie des Einschubkanals und der Außenkontur des Verbindungsbereiches des Gegensteckers kann ein Verdrehschutz für die Steckverbindung geschaffen werden, der ein unbeabsichtigtes Ineinanderfügen von Steckereinheit und Gegenstecker in einer falschen Konstellation ausschließt. Steckercodierungen können auf diese Weise realisiert werden, die durch die Wahl unterschiedlicher Raumformen innerhalb der jeweiligen Verbindungsbereiche realisierbar sind.

Zur elektrischen Kontaktierung des Gegensteckers weist dieser innerhalb seines Verbindungsbereiches wenigstens einen Durchgangskanal auf, der an seiner, der offen ausgebildeten Seite gegenüberliegenden Seite frei in den Ausnahmebereich des Gegensteckers verläuft. Durch den Durchgangskanal kann der als Female- Kontakt ausgebildete Kontaktierungsbereich der für den Gegenstecker konzipierten Durchdringungsstruktur gesteckt werden.

Sowohl im Falle der Steckereinheit als auch des Gegensteckers sind aus Gründen eines mechanischen Schutzes der Kontaktierungsbereiche die Verbindungsbereiche derart ausgebildet, dass sie die im Inneren der Verbindungsbereiche vorgesehenen Kontaktierungsbereiche vollständig überragen. Somit kann Gewähr leistet werden, dass die als Kontaktfinger oder als Female-Kontakte ausgebildeten Kontaktierungsbereiche beispielsweise vor unbeabsichtigtem Verbiegen geschützt sind.

Gleichwohl ob es sich um eine Steckereinheit oder einen Gegenstecker handelt, weisen Deckel und Grundkörper an ihrer der Durchdringungsstruktur abgewandten Oberseite stiftartige Erhebungen und/oder Vertiefungen auf, vermittels der die Steckereinheiten bzw. die Gegenstecker bei einer horizontalen oder vertikalen Stapelung übereinander ineinander greifen, um einen mechanisch stabilen Stapel zu garantieren. Ein besonderer Aspekt der Stapelbarkeit von Steckereinheiten bzw. Gegenstecker ist die Schaffung von feldartig aufgebauten

Einzelkontaktierungsstellen, deren gegenseitige Abstände einem fest vorgegebenen Rastermass entsprechen.

Der Deckel sowie der Grundkörper sind aus dielektrischen Materialien gefertigt, vorzugsweise aus Kunststoffen, die mittels Spritzgussverfahren bzw. Gießtechniken verarbeitet werden können. Besonders vorteilhaft sowohl für die Herstellung als auch für die nachträgliche Verarbeitung ist die Ausbildung von Deckel und Grundkörper in Form eines einzigen, einstückig zusammenhängenden Bauteiles. Deckel und Grundkörper sind dabei vorzugsweise über zwei Trennnahten verbunden, in deren Bereichen das Spritzgussmaterial stark ausgedünnt ist. Diese Ausbildungsform ist für die Herstellung deshalb von besonderem Vorteil, da Deckel und Grundkörper in einem einzigen Herstellprozess, beispielsweise unter Verwendung der Spritzgusstechnik, herstellbar sind. Für die weitere Verarbeitung ist ihre Ausbildung aus Gründen eines leichten und sicheren Verfügens von Deckel und Grundkörper von Vorteil. So sind Deckel und Grundkörper über die Trennnahten genau zueinander positioniert, sodass ein nachträgliches Verfügen fehlerfrei ohne gegenseitiges Verkanten möglich ist. Erst nach entsprechendem Einfügen der zu kontaktierenden folienisolierten Leitern zwischen die Durchdringungsstrukturen platzt durch flächenhaftes Verpressen des Deckels gegenüber dem Grundkörper die Trennnaht auf, sodass im Weiteren eine mechanische Fixierung zwischen Deckel und Grundkörper entlang der vorgesehenen Rastnasen erfolgt.

Das Vorsehen von Trennnähten bei der Herstellung der Steckereinheiten sowie der Gegenstecker hat zudem den Vorteil, dass bei der Montage von Steckereinheiten und Gegenstecker nicht mit einer Vielzahl, zum Teil sehr klein ausgeführter, loser Bauteile hantiert werden muss, was den Konfektioniervorgang erheblich erschweren würde. Auch können auf diese Art und Weise Fehlanpassungen zwischen Deckel und Grundkörper auf Grund bestehender Fertigungstoleranzen vermieden werden, zumal derartige Ungenauigkeiten in der Produktion eines einstückigen Produktes, das sich zwar aus zwei unterschiedlichen Teilbereichen zusammensetzt, jedoch auf die Gesamtheit des Bauteils auswirkt.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Querschnittsdarstellung durch einen bekannten Steckerkontakt,

Fig. 2a,b perspektivische Darstellungen eines Gegensteckers,

Fig. 3a,b perspektivische Darstellung einer Steckereinheit,

Fig. 4a,b schematisierte Draufsicht und Seitensichtdarstellung einer Durchdringungsstruktur für einen Gegenstecker,

Fig. 5a,b Draufsicht- und Seitensichtdarstellung einer Durchdringungsstruktur für eine Steckereinheit, Fig. 6a,b Darstellung für die Codiermöglichkeit zwischen Steckereinheit und Gegenstecker,

Fig. 7 Querschnittsdarstellung durch eine Steckverbindung zwischen

Steckereinheit und Gegenstecker, sowie

Fig. 8 Darstellung der Stapelbarkeit eines Gegensteckers.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie gewerbliche Anwendbarkeit

Auf die in Fig. 1 dargestellte, bekannte Ausführungsform eines Durchdringungssteckverbinders wird an dieser Stelle verwiesen und ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es sich hierbei um Stand der Technik handelt.

Fig. 2a zeigt in perspektivischer Ansicht stark schematisiert eine Ausführungsform für einen Gegenstecker, dessen Gehäuse 5 einstückig ausgebildet ist, vorzugsweise mittels Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt ist und aus einem Deckel 6 und einem Grundkörper 7 besteht. Der Grundkörper 7 seinerseits weist einen Aufnahmebereich 8 auf, der im Wesentlichen vom Deckel 6 überragt ist. An den Aufnahmebereich 8 ist einstückig ein Verbindungsbereich 9 einstückig angebracht, der Durchgangskanäle 10 aufweist, auf die im weiteren noch im Einzelnen eingegangen wird.

Der Deckel 6 weist im dargestellten Fall gemäß Fig. 2a zwei Trennnähte 11 auf, die schwache Verbindungsbrücken zwischen dem Deckel 6 und dem Grundkörper 7 darstellen. Die Trennnähte 11 rühren vom Spritzgussverfahren her und Gewähr leisten einen eindeutigen räumlichen Bezug zwischen dem Deckel 6 und dem Grundkörper 7. Ferner weist der Deckel 6 entlang der Trennnähte 11 Rastnasen 12 auf, die nach entsprechendem Verpressen zwischen Deckel 6 und Grundkörper 7 in Gegenrastnasen 12' am Grundkörper 7 eingreifen, wodurch der Deckel 6 und der Grundkörper 7 eine feste innige Fügeverbindung eingehen. In der Darstellung gemäß Fig. 2a ist das Gehäuse 5 des Gegensteckers G als inwandig hohl ausgebildetes Spritzgussteil dargestellt, in das, wie im weiteren noch gezeigt wird, Durchdringungsstrukturen eingeführt werden. An der Oberseite des Deckels 6 sind stiftartige Fortsätze 13 vorgesehen, die in entsprechend ausgeformte Ausnehmungen, die an der Unterseite des Grundkörpers 7 vorgesehen sind, einmünden können. Auf diese Weise sind beliebig viele Gegensteckergehäuse vertikal übereinander stapelbar.

Aus Fig. 2b geht eine perspektivische Strichzeichnung hervor, aus der, der innere Aufbau des Gehäuses 5 des Gegensteckers G zu entnehmen ist. Ohne die in Fig. 2a benutzen Bezugszeichen zu verwenden, um die Übersichtlichkeit der Darstellung nicht zu beeinträchtigen wird, wird in diesem Zusammenhang auf die Fig. 2 a verwiesen. Aus der Darstellung gemäß Fig. 2b sind an der Unterseite des Grundkörpers 7 vorgesehene stiftartige Vertiefungen 14 zu erkennen, in die die stiftartigen Fortsätze 13 bei entsprechendem Übereinanderstapeln mehrerer Gegenstecker eingreifen. Um zu verhindern, dass der Deckel 6, der entlang zweier Rastnasen 12 in eine feste innige Verbindung mit dem Grundkörper 7 gebracht ist, in Richtung des Rastnasenverlaufs verschiebbar ist, sind am Grundkörper 7 zusätzliche Halteelemente 15 vorgesehen, die unmittelbar am Deckel 6 anliegen und ein Verrutschen entlang der Rastnasen 12 durch mechanischen Anschlag verhindern. Die Außenkontur des Verbindungsbereiches 9 ist, wie auch aus der Darstellung gemäß Fig. 2a entnehmbar ist, mit abgerundeten Kanten ausgebildet, wodurch ein Verdrehschutz für das Zusammenfügen der Steckverbindung Gewähr leistet ist.

Die Durchgangskanäle 10, die durch den Verbindungsbereich 9 verlaufen, gewähren eine Aufnahmemöglichkeit für die Kontaktierungsbereiche 18 der Durchdringungsstrukturen, die im Falle des Gegensteckers G als Female-Kontakte ausgebildet sind. Dies wird im Einzelnen im Zusammenhang mit Fig. 4 näher erläutert.

Einen ähnlichen Aufbau sieht die Steckereinheit S vor, die in perspektivischer Darstellung in den Fig. 3a und b zu entnehmen ist. Gleichsam des Gehäuses 5 des Gegensteckers G ist auch das Gehäuse 16 der Steckereinheit S ausgebildet, was zumindest den Deckel 6 sowie den Grundkörper 7 im Aufnahmebereich 8 betrifft. Unterschiedlich zum Gehäuse 5 des Gegensteckers G ist beim Gehäuse 16 der Steckereinheit S der Verbindungsbereich ausgebildet, der einen Einschubkanal 17 vorsieht, dessen Innenkontur an die Außenkontur des Verbindungsbereichs 9 des Gegensteckers G angepasst ist. Somit ist es möglich, den Verbindungsbereich 9 des Gegensteckers G in den Einschubkanal 17 des Gehäuses 16 der Steckereinheit S passgenau einzuführen.

Um Wiederholungen zu vermeiden, werden bei baugleiche Komponenten des Gehäuses 16 der Steckereinheit S auf die Bezugszeichen in den Darstellungen der Fig. 2a,b verwiesen.

Auch im Falle der Steckereinheit S bietet das Gehäuse 16 die Möglichkeit eines einseitigen Einschiebens von Durchdringungsstrukturen in das Innere des Aufnahmebereiches 8, wobei die Kontaktierungsbereiche 18 der Durchdringungsstrukturen einseitig in den Einschubkanal 17 hineinragen.

Im Falle der Fig. 3b sind bereits die Kontaktierungsbereiche 18 entsprechend eingezeichnet. Die Durchdringungsstrukturen, die in das Innere der Gehäuse des Gegensteckers sowie der Steckereinheit einzubringen sind, sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt.

Fig. 4 zeigt eine aus Metall gefertigte, zangenartig ausgebildete Durchdringungsstruktur für den Einsatz im Gegenstecker G. Fig. 4a zeigt die Draufsicht auf zwei Zangenbacken 19, 19', die nebeneinander angeordnet einstückig aus einem, vorzugsweise Metallflachmaterial, gearbeitet sind. Beide Zangenbacken 19, 19' sind an ihrem oberen Ende über einen Flächenbereich 20 verbunden, der nach entsprechender Faltung den Kontaktierungsbereich 18 ergibt. Auf der unteren Zangenbacke 19 sind dreieckig ausgebildete Durchdringungskörper 21 angeordnet, die aus dem Zangenbackenmaterial gestanzt sind. Die dreieckförmig ausgebildeten Durchdringungskörper 21 weisen jeweils eine Dreiecksbasis 22 auf, die relativ zur Zangenbackenachse A abwechselnd verdreht angeordnet ist. Vorzugsweise schließt die Dreiecksbasis 21 mit der Zangenbackenachse A einen Winkel ß von ±60° ein. Auf diese Weise können sich die einzelnen Durchdringungskörper 21 nach Durchdringen des zu fixierenden und elektrisch zu kontaktierenden folienisolierten Leiters in der flexiblen Leiterfolie regelrecht verkrallen, sodass die Leiterfolie rutschsicher von den Durchdringungskörpern 21 durchbohrt wird. An der gegenüberliegenden Zangenbacke 19' sind keine Durchdringungskörper vorgesehen, lediglich ist ein Haltedom 23 vorgesehen, der eine weitere Sicherung gegenüber ein zu verhinderndes Herausziehen der flexiblen Leiterfolie aus der Durchdringungsstruktur darstellt.

In Fig. 4b ist in der Seitendarstellung die Durchdringungsstruktur im vollständig gebogenen Zustand dargestellt, wobei der Flächenbereich 20 einen Kontaktierungsbereich 18 bildet, der als Female-Kontakt ausgebildet ist. Die geöffneten Zangenbacken 19, 19' sind vertikal übereinander angeordnet, wobei die untere Zangenbacke 19 die Durchdringungskörper 21 vorsieht. Die Durchdringungskörper 21 sind dabei über die Ebene der Zangenbacke 19 erhaben und schließen einen Neigungswinkel α mit der Zangenbackenebene ein, der ungleich 90⁹ ist. Auf diese Weise ist Gewähr leistet, dass bei Absenken der Zangenbacken 19' die Durchdringungskörper 21 in einer vorbestimmten Weise umgebogen werden. Der Haltedom 23 sorgt für einen entsprechenden oberen Gegenhalt gegen ein Verrutschen einer, in die Durchdringungsstruktur eingelegten und fixierten flexiblen Leiterfolie. Links neben der Seitendarstellung ist eine Vorderansicht des als Female- Kontakt ausgebildeten Kontaktierungsbereichs 18 dargestellt. Der Female-Kontakt weist eine Ausnehmung auf, in die der Male-Kontakt der in Figur 5 gezeigt ist passgenau einfügbar ist.

Eine entsprechende Ausbildung sieht die Durchdringungsstruktur für die Steckereinheit S vor, die in den Fig. 5a, b dargestellt ist. Im Unterschied zur Durchdringungsstruktur für den Gegenstecker G weist die Durchdringungsstruktur gemäß Fig. 5 einen Kontaktierungsbereich 18 auf, der als Male-Kontakt ausgebildet ist. Hierbei bildet das Flächenelement 20, das die Zangenbacken 19, 19' miteinander verbindet, nach entsprechender Faltung einen Kontaktfinger 24, wie aus Fig. 5b zu entnehmen ist. Der in Fig. 5b dargestellte Kontaktfinger ist in Größe und Länge entsprechend dem Female-Kontakt angepasst, der in Fig. 4b dargestellt ist, sodass der Kontaktfinger 24 in den Female-Kontakt passgenau eingefügt werden kann.

Die in Fig. 4b dargestellte Durchdringungsstruktur wird nun in das offen ausgebildete Gehäuse 5 des Gegensteckers G eingeführt. Der in Fig. 2 dargestellte Gegenstecker G bietet Platz für vier einzelne Durchdringungsstrukturen. Aus Gründen der Vermeidung einer unübersichtlichen Darstellung in Fig. 2b sind die Zangenbereiche der Durchdringungsstrukturen nicht eingezeichnet, gleichwohl aus Fig. 2b in den Durchgangskanälen 10 die Female-Kontaktbereiche 18 entnehmbar sind. Analoges gilt für die Darstellung gemäß Fig. 3b, in der die fingerartig ausgebildeten Kontaktierungsbereiche 18 der in Fig. 5 gezeigten Durchdringungskörper dargestellt sind.

In Fig. 6a ist in der linken Darstellung eine Draufsicht auf den Verbindungsbereich 9 des Gegensteckers G gezeigt. Zu erkennen ist die charakteristische Kantenabrundung der Außenkontur des Verbindungsbereiches 9, um eine bestimmte Steckercodierung zu erreichen. Zentrisch zu den Durchgangskanälen 10 sind die Kontaktbereiche 18 der Female-Kontakte angeordnet. In der rechten Darstellung gemäß Fig. 6a ist eine Querschnittsdarstellung durch den Verbindungsbereich 9 des Gegensteckers G dargestellt. Der Verbindungsbereich 9 überragt dabei die Kontaktbereiche 18, um diese vor äußeren mechanischen Einwirkungen zu schützen. Entsprechend ist in Fig. 6b in der linken Darstellung die Draufsicht auf den Verbindungsbereich 9 einer Steckereinheit S dargestellt, der vier nebeneinander angeordnete, als Kontaktfinger ausgebildete, Kontaktierungsbereiche 18 aufweist. Der Einschubkanal 17 weist hierbei eine Innenkontur auf, die der Außenkontur des Verbindungsbereichs 9 des Gegensteckers G entspricht. Entsprechend ist aus Fig. 6b rechte Darstellung ein Querschnitt aus dem Verbindungsbereich der Steckereinheit S zu entnehmen. Auch hier überragt der Verbindungsbereich 9 den als Kontaktfinger ausgebildeten Kontaktierungsbereich 18 vollständig, um diesen gegenüber äußeren mechanischen Einwirkungen zu schützen. In Fig. 7 ist eine Querschnittsdarstellung aus dem Verbindungsbereich eines Gegensteckers G, der mit der Steckereinheit S verbunden ist, dargestellt. Der Verbindungsbereich 9 der Steckereinheit S weist einen stiftartig ausgebildeten Kontaktbereich 18 auf, der in den Einschubkanal 17 hineinragt. In den Einschubkanal 17 der Steckereinheit S ist der Verbindungsbereich 9 des Gegensteckers G eingeschoben, wobei der Kontaktfinger 18M in den Female-Kontakt 18F hineinragt.

Fig. 8 stellt eine Anordnung zweier übereinander gestapelter Gegenstecker G dar, aus der das Rastermass sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung der Kontaktierungsbereich 18 zu entnehmen ist. Im Wege der Stapelbarkeit der Gegenstecker - dies gilt ebenso auch für die Steckereinheit - ist der gegenseitige Abstand zweier benachbarter Kontaktierungsbereiche 18 sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung definiert. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 sind die Kontaktierungsbereiche jeweils quadratisch angeordnet. Durch die einheitliche Rasterung der Kontaktierungsbereiche sind eindeutige Steckerbelegungen sowie Steckerverbindungen möglich.

Bezugszeichenliste

Leiterbahn

Durchdringungssteckerverbindung oberes, unteres Deckelelement

Kontaktierstiftanordnung 1 ,42 Kontaktierstifte

Gehäuse

Deckel

Grundkörper

Aufnahmebereich

Verbindungsbereich

10 Durchgangskanal

11 Trennnaht

12 Rastnase

13 stiftartiger Fortsatz

14 stiftartige Vertiefung

15 Halteelement

16 Gehäuse

17 Einschubkanal

18 Kontaktierungsbereiche

19,19' Zangenbacken

20 Flächenbereich

21 Durchdringungskörper

22 Dreiecksbasis

23 Haltedom

24 Kontaktfinger

A Zangenbackenachse

G Gegenstecker

S Steckereinheit

Claims

Patentansprüche

1. Steckverbindungssystem für flexible Leiterfolien mit folienisolierten Leitern, mit einer Steckereinheit und einem Gegenstecker, die jeweils an einem Leiterfolienendbereich vorgesehen sind und zu Zwecken einer elektrischen Kontaktierung der folienisolierten Leiter ineinander steckbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckereinheit und der Gegenstecker jeweils einen Grundkörper und einen

Deckel aufweisen, der über einen Fixiermechanismus mit dem Grundkörper in innigen festen Kontakt bringbar ist, dass zwischen dem Grundkörper und dem Deckel jeweils wenigstens eine

Durchdringungsstruktur vorgesehen ist, in die ein folienisolierter Leiter des

Leiterfolienendbereichs vor in Kontaktbringen des Deckels mit dem Grundkörper einbringbar ist und die den folienisolierten Leiter zu Zwecken der Fixierung und elektrischen Kontaktierung mittels ausschließlichem Verpressen jeweils des Deckels gegen den Grundkörper wenigstens teilweise durchdringt.

2. Steckverbindungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Durchdringungsstruktur aus elektrisch leitendem Material besteht, vorzugsweise aus Metall, und in Art einer Zange ausgebildet ist und zwei übereinander liegende Zangenbacken aufweist, von denen wenigstens eine Zangenbacke Durchdringungskörper vorsieht.

3. Steckverbindungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchdringungskörper spitze Formkörper sind, die von der Zangenbacke erhaben ausgebildet sind und einen Neigungswinkel α ≠ 90° relativ zur Zangenbacke einschließen.

4. Steckverbindungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchdringungskörper dreieckige, aus dem Zangenmaterial geformte Formkörper sind, mit einer aus der Zangenbacke erhabenen Dreiecksspitze und einer der Dreiecksspitze in der Zangenbacke gegenüberliegenden Dreiecksbasis, um die der Formkörper gebogen ist.

5. Steckverbindungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Durchdringungskörper auf der Zangenbacke vorgesehen sind, deren Dreiecksbasis jeweils einen Winkel ß mit der Zangenbackenlängsachse einschließen.

6. Steckverbindungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchdringungskörper, bezogen auf die Zangenbackenlängsachse, hintereinander angeordnet sind, jeweils abwechselnd mit einem Winkel ß * ±60°.

7. Steckverbindungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Grundkörper und dem Deckel eine Vielzahl jeweils seitlich voneinander beabstandeter Durchdringungsstrukturen vorgesehen ist, deren gegenseitige seitliche Beabstandung der Anordnung von folienisolierten Leitern auf dem Leiterfolienendbereich entspricht.

8. Steckverbindungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchdringungsstruktur einen Kontaktierungsbereich aufweist, der im Falle der Steckereinheit als Male-Kontakt, d.h. bspw. in Form eines Kontaktfingers ausgeführt ist, und im Falle des Gegensteckers als Female-Kontakt ausgebildet ist, d.h. in Art einer Ausnehmung ausgeführt ist.

9. Steckverbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper einen Aufnahmebereich für die Durchdringungsstruktur und einen Verbindungsbereich zum Ineinanderstecken von Steckereinheit und Gegenstecker vorsieht.

10. Steckverbindungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Steckereinheit der Verbindungsbereich einen Einschubkanal vorsieht, der einseitig offen ausgebildet ist und an dessen, der offen ausgebildeten Seite gegenüberliegenden Seite einen Durchgang zum Aufnahmebereich vorsieht, und dass im Falle des Gegensteckers der Verbindungsbereich eine Aussenkontur aufweist, die passgenau in den Einschubkanal des Verbindungsbereichs der Steckereinheit einschiebbar ist und die wenigstens einen einseitig offenen Durchgangskanal aufweist, der an seiner, der offen ausgebildeten Seite gegenüberliegenden Seite frei im Aufnahmebereich des Gegensteckers endet.

11. Steckverbindungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsbereiche der Steckereinheit sowie des Gegensteckers eine Länge aufweisen, die wenigstens der Länge der jeweiligen Kontaktierungsbereiche entsprechen.

12. Steckverbindungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschubkanal eine Innenkontur mit abgerundeten Kanten oder asymmetrisch ausgebildeten Innenwänden derart aufweist, dass einen eindeutige Lagezuordnung zwischen Steckereinheit und Gegenstecker möglich ist.

13. Steckverbindungsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel und der Grundkörper an seiner, der Durchdringungsstruktur abgewandten Oberseite stiftartige Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweist, sodass eine ineinander greifende Stapelung von einer Vielzahl von Steckereinheiten sowie Gegenstecker übereinander sichergestellt ist.

14. Steckverbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel und der Grundkörper über wenigstens eine Verbindungsnaht miteinander verbunden sind und eine geöffnete Stellung einnehmen, in der ein Einbringen der Durchdringungsstruktur zwischen Deckel und Grundkörper möglich ist , und dass durch Verpressen des Deckels gegen den Grundkörper die Verbindungsnaht zerstörbar ist und Deckel und Grundkörper im verpressten Zustand durch den Fixiermechanismus gegenseitig befestigt sind.

15. Steckverbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixiermechanismus als sowohl am Deckel als auch am Grundkörper vorgesehene Rastnasenelemente ausgebildet ist, die durch Verpressen miteinander in eine innige Klemmschlussverbindung bringbar sind.

16. Steckverbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel und der Grundkörper aus spritz- oder gießförmigen Material bestehen, die in einem einzigem Spritz- oder Gießvorgang als zusammenhängendes Bauteil herstellbar sind.