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Title:
TEST HEAD FOR CONTACTING PLUG CONNECTORS WITH LATERAL CONTACTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/026707
Kind Code:
A1
Abstract:
A test head is provided for contacting at least one electrically conductive region of a contact partner having a housing, the outer contour of which is adapted to the inner contour or the receiving region in order to be inserted into a receiving region of the contact partner holding the electrically conductive region, wherein at least one electrically conductive contact element that can be contacted electrically with the al least one electrically conductive region of the contact element is led in the housing, which test head facilitates contacting with plug connectors having lateral contacts. This is achieved by the at least one contact element (3) has an electrically conductive spring element (5) at the free end thereof, which protrudes freely at the end side from the housing (2) in the non-inserted position, wherein the housing (2) has an opening (9) on the side thereof facing the electrically conductive region (K) in the receiving region (A) of the contact partner (P), through which opening (9) the spring element (5) curves laterally outward in the direction toward the electrically conductive region (K) on insertion into the receiving area (A) when the bottom (B) of the receiving area (A) is reached.

Inventors:
BRIESEMANN ANDREAS (DE)
FREIS NIKOLAI (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/068145
Publication Date:
February 25, 2016
Filing Date:
August 06, 2015
Export Citation:
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Assignee:
PTR MESSTECHNIK GMBH & CO KOMMANDITGESELLSCHAFT (DE)
International Classes:
G01R31/04; G01R1/073; H01R13/24
Foreign References:
EP0869371A21998-10-07
DE102004040118A12006-03-09
EP1816481A12007-08-08
Attorney, Agent or Firm:
Patent- und Rechtsanwälte Meinke, Dabringhaus und Partner (DE)
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Claims:
Ansprüche :

1. Prüfkopf zum Kontaktieren wenigstens eines elektrisch leitenden Bereiches eines Kontaktpartners mit einem Gehäuse, dessen Außenkontur zum Einführen in einen den elektrisch leitenden Bereich aufnehmenden Aufnahmebereich des Kontaktpartners an die Innenkontur des Aufnahmebereiches angepasst ist, wobei im Gehäuse wenigstens ein elektrisch leitendes, mit dem wenigstens einen elektrisch leitenden Bereich des Kontaktpartners in elektrischen Kontakt bringbares Kontaktelement geführt ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass das wenigstens eine Kontaktelement (3) an seinem freien Ende ein elektrisch leitendes Federelement (5) aufweist, welches freiendseitig in nicht eingeführter Lage aus dem Gehäuse (2) herausragt, wobei das Gehäuse (2) an seiner dem elektrisch leitenden Bereich (K) im Aufnahmebereich (A) des Kontaktpartners (P) zugewandten Seite eine Öffnung (9) aufweist, durch welche sich das Federelement (5) beim Einführen in den Aufnahmebereich (A) beim Erreichen des Bodens (B) des Aufnahmebereiches (A) seitlich in Richtung zum elektrisch leitenden Bereich (K) auswölbt.

2. Prüfkopf nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass das wenigstens eine Kontaktelement (3) angrenzend an das Federelement (5) ein Anschlussstück (6) aufweist, welches in der Oberseite des Gehäuses (2) in Einschubrichtung geführt ist.

3. Prüfkopf nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Federelement (5) in der Unterseite des Gehäuses (2) in Einschubrichtung geführt ist.

4. Prüfkopf nach Anspruch 1, 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass im Gehäuse (2) eine Mehrzahl von Kontaktelementen (3) vorgesehen sind, wobei jedem elektrisch leitenden Federelement (5) des jeweiligen Kontaktele- mentes (3) im Gehäuse (2) eine eigene Öffnung (9) zugeordnet ist, durch welche sich das jeweilige Federelement (5) beim Einführen in den Aufnahmebereich (A) seitlich in Richtung zum jeweils zugeordneten elektrisch leitenden Bereich (K) auswölbt.

5. Prüfkopf nach Anspruch Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Gehäuse (2) quaderförmig ausgebildet ist und die Kontaktelemente (3) nebeneinander in einer oder zwei Reihen im Gehäuse (2) angeordnet sind .

6. Prüfkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Anschlussstück (6) des jeweiligen Kontaktelementes (3) einen dornartigen Bereich (7) aufweist, auf den das jeweilige Federelement (5) aufgesteckt ist.

7. Prüfkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass das jeweilige Anschlussstück (6) in einer Führungsöffnung (4a) in der Oberseite des Gehäuses (2) eingerastet ist.

8. Prüfkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Anschlussstück (6) einen elektrischen Anschluss (10) aufweist.

9. Prüfkopf nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass der elektrische Anschluss (10) als Lötkelch, Crimpanschluss, Wire-Wrep- Pfosten oder als Bondfläche ausgebildet ist.

Description:
PRÜFKOPF ZUR KONTAKTIERUNG VON STECKVERBINDERN MIT SEITLICH BEFINDLICHEN KONTAKTEN

Die Erfindung betrifft einen Prüfkopf zum Kontaktieren wenigstens eines elektrisch leitenden Bereiches eines Kontaktpartners mit einem Gehäuse, dessen Außenkontur zum Einführen in einen den elektrisch leitenden Bereich aufnehmenden Aufnahmebereich des Kontaktpartners an die Innenkontur des Aufnahmebereiches angepasst ist, wobei im Gehäuse wenigstens ein elektrisch leitendes, mit dem wenigstens einen elektrisch leitenden Bereich des Kontaktpartners in elektrischen Kontakt bringbares Kontaktelement geführt ist.

Elektrische Steckverbinder müssen zur Prüfung ankontaktiert werden, z.B. wenn diese in einem Kabelstrang verbaut sind . Häufig besteht die Forderung, dass dies nicht mit dem Gegenstecker erfolgen darf, da die Oberfläche der Kontakte des zu prüfenden Steckers völlig unbeschädigt bleiben soll und deshalb z. B. Schleifspuren, die durch eine Steckung mittels des Gegensteckers während des Prüfprozesses entstehen, nicht zulässig sind . Aus diesem Grunde werden häufig sogenannte Federkontaktstifte zur Prüfung eingesetzt, die auf die jeweiligen Kontaktteile in den Steckern (z.B. Stifte oder Buchsen) aufsetzen und durch Aufbringen einer Kontaktkraft ohne schleifende Beanspruchung einen sicheren elektrischen Kontakt herstellen.

Aus DE 20 2011 000 839 U l ist ein Prüfkopf in Form eines Prüfstiftes mit einem einzigen Kontaktelement bekannt. Dieser Prüfstift ist zur elektrischen Kontaktie- rung eines Kontaktpartners geeignet, dessen einzige zu kontaktierende Fläche in einer Öffnung angeordnet ist. Dazu ist das hülsenförmige Kontaktelement, an dem dem Kontaktpartner zugewandten Endbereich zum Kontaktieren des Kontaktpartners in Bezug zu seiner Längsachse radial aufweitbar ausgebildet und das stiftförmige Element zum radialen Aufweiten des Kontaktelementes ist mit einer schräg zur Längsachse des Kontaktelementes angeordneten Anlauffläche in Wirkverbindung gegen eine am Kontaktelement ausgebildete Gegenfläche anlegbar, so dass eine Linearbewegung des stiftförmigen Elementes in einer radialen Aufweitung des Kontaktelementes an dessen Endbereich resultiert. Bei einigen Typen von Steckverbindern sind jedoch die im Stecker befindlichen Kontaktteile derart im Gehäuse verbaut, dass in Steck- bzw. Einschub- bzw. Prüfrichtung keine oder nur eine sehr geringe nicht nutzbare Ansatzfläche zum Aufsetzen oder anderweitigen Ankontaktieren der Federkontaktstifte auf das Kontaktteil zur Verfügung steht. Für derartige Steckverbinder können die bisher üblichen Federkontaktstifte nicht verwendet werden.

Ein solcher Steckverbinder ist z. B. aus EP 0 913 014 Bl bekannt. So zeigt Fig . 1 einen Steckkontakt mit seitlich angeordneten elektrischen Kontakten und einen Stecker mit Federkontakten, die beim Einstecken über den gesamten Einsteckvorgang mit einem federnden Bereich an der jeweiligen Kontaktfläche des Steckkontaktes entlang schleift. Ein Prüfkopf in Form eines solchen Steckers wäre deshalb ungeeignet, da dieser die Kontaktfläche des Steckkontaktes beim Ein- und Ausstecken beschädigen würde.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Prüfkopf zur Verfügung zu stellen, der eine Ankontaktierung von Steckverbindern mit seitlich befindlichen Kontakten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Prüfkopf der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das wenigstens eine Kontaktelement an seinem freien Ende ein elektrisch leitendes Federelement aufweist, welches freiend- seitig in nicht eingeführter Lage aus dem Gehäuse herausragt, wobei das Gehäuse an seiner dem elektrisch leitenden Bereich im Aufnahmebereich des Kontaktpartners zugewandten Seite eine Öffnung aufweist, durch welche sich das Federelement beim Einführen in den Aufnahmebereich beim Erreichen des Bodens des Aufnahmebereiches seitlich in Richtung zum elektrisch leitendenen Bereich auswölbt.

Erfindungsgemäß wird somit ein Prüfkopf zur Verfügung gestellt, bei welchem beim Aufbringen der Prüfkraft in Einschubrichtung das elektrisch leitende Federelement durch die Öffnung im Gehäuse seitlich austritt bzw. ausgewölbt wird, d.h. die Prüfkraft wird sozusagen aus der Einschubrichtung seitlich abgelenkt. Dadurch gelangt das Federelement mit seinem ausgewölbtem Bereich in elektri- sehen Kontakt mit dem elektrisch leitenden Bereich des Kontaktpartners, also z. B. des zu prüfenden Steckverbinders. Erkennbar weist der Prüfkopf dabei einen recht einfachen Aufbau auf, was eine Miniaturisierung möglich macht, wodurch der Prüfkopf, insbesondere wenn er mehrere Kontaktelemente aufweist, auch für kleine Raster geeignet ist.

Um eine kontrollierte Auswölbung des Federelementes zu gewährleisten, ist es neben der entsprechenden Auslegung des Federelementes zweckmäßig, das Kontaktelement geeignet im Gehäuse zu führen. Dazu ist bevorzugt vorgesehen, dass das wenigstens eine Kontaktelement angrenzend an das Federelement ein Anschlussstück aufweist, welches in der Oberseite des Gehäuses in Einschubrichtung geführt ist.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Federelement in der Unterseite des Gehäuses in Einschubrichtung geführt ist.

Wenn der Prüfkopf für einen Kontaktpartner mit einer Mehrzahl von elektrisch leitenden Bereichen bzw. Kontakten eingesetzt werden soll, ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass im Gehäuse eine Mehrzahl von Kontaktelementen vorgesehen sind, wobei jedem elektrisch leitenden Federelement des jeweiligen Kontaktelementes im Gehäuse eine eigene Öffnung zugeordnet ist, durch welche sich das jeweilige Federelement beim Einführen in den Aufnahmebereich seitlich in Richtung zum jeweils zugeordneten elektrisch leitenden Bereich auswölbt.

Die geometrische Ausbildung des Gehäuses und die Anordnung der Kontaktelemente hängt selbstverständlich von der geometrischen Form des Kontaktpartners, beispielsweise eines Steckverbinders, ab. In den meisten Anwendungsfällen ist es deshalb zweckmäßig, dass das Gehäuse quaderförmig ausgebildet ist und die Kontaktelemente nebeneinander in einer oder zwei Reihen im Gehäuse angeordnet sind. Das Gehäuse kann z.B. auch rund sein, wenn der Kontaktpartner entsprechend gestaltet ist, oder eine beliebige andere Form aufweisen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Anschlussstück des jeweiligen Kontaktelementes einen dornartigen Bereich aufweist, auf den das jeweilige Federelement aufgesteckt ist. Der dornartige Bereich ist dann selbstverständlich elektrisch leitfähig und mit einem elektrischen Anschlusselement am Anschlussstück zum Anschließen einer elektrischen Anschlussleitung verbunden.

Besonders bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, dass das jeweilige Anschlussstück in einer Führungsöffnung in der Oberseite des Gehäuses eingerastet ist. Dadurch ist das jeweilige Federelement in Einführrichtung definiert im Gehäuse des Prüfkopfes festgesetzt, so dass beim Einführen des Prüfkopfes das jeweilige Federelement sich aufgrund der Federeigenschaften in Einführrichtung nur verkürzen und anschließend durch die zugeordnete Öffnung im Gehäuse seitlich nach außen in Richtung des elektrisch leitenden Bereiches des Kontaktpartners auswölben kann.

Weiterhin ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Anschlussstück einen elektrischen Anschluss aufweist.

Der elektrische Anschluss ist dabei bevorzugt als Lötkelch, Crimpanschluss, Wire- Wrep- Pfosten oder als Bondfläche ausgebildet.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Prüfkopfes vor dem Einführen in einen als Steckerbuchse ausgebildeten Kontaktpartner,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines einzelnen Kontaktelementes des Prüfkopfes,

Fig. 3 ein vergrößertes Detail des Kontaktelementes nach Fig . 2 und in

Fig. 4 einen Querschnitt durch Fig. 1 in eingeführter Position des Prüfkopfes.

Ein Prüfkopf zum Kontaktieren wenigstens eines elektrisch leitenden Bereiches bzw. Kontaktes K eines beim Ausführungsbeispiel als Steckerbuchse ausgebildeten Kontaktpartners bzw. Prüflings P ist allgemein mit 1 bezeichnet. Dieser Prüfkopf 1 weist zunächst ein Gehäuse 2 auf, dessen Außenkontur zum Einführen in einen die elektrischen Kontakte K aufnehmenden Aufnahmebereich A des Kontaktpartners bzw. Prüflings P an die Innenkontur IK des Aufnahmebereiches A angepasst, d.h. beim Ausführungsbeispiel quaderförmig ausgebildet ist.

Das Gehäuse 2 dient beim dargestellten Ausführungsbeispiel zur Aufnahme einer Mehrzahl von Kontaktelementen 3, welche jeweils in nachfolgend beschriebener Weise in einer Kammer 2a des Gehäuses 2 aufgenommen sind . Dabei sind diese Kammern 2a beim Ausführungsbeispiel registerartig in zwei Reihen innerhalb des Gehäuses 2 ausgebildet und unterseitig durch eine Unterwand U und oberseitig durch eine Oberwand O des Gehäuses 2 begrenzt. Jede Kammer 2a weist in der Oberwand O jeweils einen Durchbruch 4a und in der Unterwand U jeweils einen Durchbruch 4b auf. Dabei ist die Querschnittsform der Durchbrüche 4a und 4b an den Außenquerschnitt des jeweiligen Kontaktelementes 3 angepasst, beim Ausführungsbeispiel ist der Querschnitt kreisförmig .

Das jeweilige Kontaktelement 3 weist an seinem freien Ende jeweils ein elektrisch leitendes Federelement 5 auf, welches beim Ausführungsbeispiel als Schraubendruckfeder ausgebildet ist. Die elektrisch leitenden Federelemente 5 können alternativ auch von Federzungen, Federblechen, federnden Teilen aus leitfähigen Kunststoffen oder Elastomeren gebildet sein. Das jeweilige Federelement 5 ist so dimensioniert, dass es in nicht eingeführter Lage unterseitig aus dem Gehäuse 2 herausragt. Das jeweilige Federelement 5 ist mit einem Anschlussstück 6 des Kontaktelementes 3 verbunden, dazu weist beim Ausführungsbeispiel das Anschlussstück 6 jeweils einen dornartigen Bereich 7 auf, auf den das jeweilige Federelement 5 aufgesteckt ist. Der dornartige Bereich 7 ist elektrisch leitend ausgebildet und steht über eine nicht dargestellte elektrische Verbindung im Inneren des Anschlussstückes 6 mit einem elektrischen Anschluss 10 an der Außenseite des Anschlussstückes 6 in elektrischer Verbindung, um an das Kontaktelement 3 eine elektrische Anschlussleitung anschließen zu können. Dieser elektrische Anschluss 10 kann z.B. als Lötkelch, Crimpanschluss, Wire-Wrep- Pfosten als Bondfläche oder dgl. ausgebildet sein.

Das Anschlussstück 6 weist des Weiteren einen Rastvorsprung 8 oder eine umlaufende Rastausnehmung auf, deren Funktion nachfolgend erläutert wird. Die einzelnen Kontaktelemente 3 sind in der in Fig . 1 erkennbaren Weise in das Gehäuse 2 bzw. die jeweilige Kammer 2a eingesetzt. Dabei ist das jeweilige Anschlussstück 6 im jeweiligen oberen Durchbruch 4a geführt und mittels des Rastvorsprunges 8 bzw. einer Rastausnehmung in geeigneter Weise im oberen

Durchbruch 4a in Einführrichtung a fixiert. Das jeweilige Federelement 5 ist in der Unterseite des Gehäuses 2 im jeweiligen unteren Durchbruch 4b in Einführrichtung a geführt.

Jede Kammer 2a des Gehäuses 2 weist an seiner dem zugeordneten elektrisch leitenden Bereich K des Kontaktpartners P zugewandten Seite eine Kammeröffnung 9 auf, die so dimensioniert ist, dass das jeweilige Federelement 5 sich durch diese Kammeröffnung 9 hindurch seitlich nach außen auswölben kann (Auswölbrichtung b).

Vor dem Einstecken des Prüfkopfes 1 in den Aufnahmebereich A des Prüflings P ragen sämtliche Federelemente 5 unterseitig aus dem Gehäuse 2 heraus und befinden sich in Ruhelage. Wird nun der Prüfkopf 1 in den Aufnahmebereich A des Prüflings P mit den hervorragenden Federn 5 voran eingeführt, besteht zunächst noch kein Kontakt der Federelemente 5 mit den seitlich befindlichen elektrischen Kontakten K des Prüflings P. Erreichen die Federelemente 5 jedoch den Boden B des Aufnahmebereiches A, werden die Federelemente 5 zunächst in Einführrichtung a zusammengedrückt und wölben sich anschließend durch die jeweils zugeordnete seitliche Kammeröffnung 9 seitlich aus der jeweiligen Kammer 2a in Auswölbrichtung b aus. Beim Auswölben bzw. Ausknicken wird der bis dahin zwischen den Federelementen 5 des Prüfkopfes 1 und den Kontakten K des Prüflings P vorhandenen Luftspalt überbrückt und ein elektrischer Kontakt mit einer durch die Federkraft der Federelemente 5 definierten Kontaktkraft hergestellt. Die Federelemente 5 sind hierzu so ausgelegt, dass der zurückgelegte Federweg und die entsprechende Andrückkraft keine oder nur eine minimale Relativbewegung zwischen dem jeweiligen Federelement 5 und dem jeweiligen Kontakt K im Prüfling P zulässt, um somit Beschädigungen der Kontakte K zu vermeiden.

An der Gehäuseoberseite sind vorzugsweise zwei Bolzen 11 vorgesehen, die zur Zuführung des Prüfkopfes 1 in den Prüfling P mittels einer geeigneten Vorrich- tung, z.B. eines Prüfadapters oder Prüfmoduls, dienen. Sie können am Gehäuse 2 angebracht sein oder einstückig mit diesem ausgebildet sein.

Jedes Federelement 5 kann am freien, aus dem Gehäuse herausragenden Ende mit einem nicht dargestellten, plattenförmigen Fußstück verbunden sein oder alle Federelemente 5 können alternativ an ihren freien Enden mit einer gemeinsamen Grundplatte verbunden sein, um zu gewährleisten, dass die Federelemente 5 gleichzeitig auf dem Boden B des Prüflings P auftreffen. Dies ist insbesondere dann vorgesehen, wenn der Boden B nicht eben ist.

Bezugszeichenliste

1 Prüfkopf

2 Gehäuse

2a Kammern

3 Kontaktelement 4a Durchbruch

4b Durchbruch

5 Federelement

6 Anschlussstück

7 dornartiger Bereich

8 Rastvorsprung

9 Kammeröffnung

10 elektrischer Anschluss

11 Bolzen

a Einführrichtung b Auswölbrichtung

A Aufnahmebereich

B Boden

IK Innenkontur

K Kontakt

O Oberwand

P Prüfling

U Unterwand