Steckverbindung zwischen einem flexiblen Bauteil und einem Kontaktstecker

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zwischen einem flexiblen Bauteil und einem Kontaktstecker.

Aus der DE 10 2005 002 149 Al ist eine Tastatur bekannt, die aus wenigstens zwei übereinander liegenden und miteinander verbundenen, flexiblen Substratlagen besteht, wobei die Substratlagen innenliegend mit elektrischen Leiterbahnen versehen sind. Derartige Tastaturen können insbesondere dann äußerst kostengünstig hergestellt werden, wenn die elektrischen Leiterbahnen und Kontaktelemente der

Tastatur gedruckt werden.

Bei aus der Praxis bekannten Tastaturen aus flexiblen Substratlagen ist das zugehörige Anschlusskabel fest mit der Tastatur verbunden.

Aus der US 5,934,933 ist ein Kontaktstecker für mehrlagige Substrate bekannt bei der Kontaktelemente des Kontaktsteckers zwischen zwei Substratlagen eingeschoben werden und der Kontaktstecker ein Gehäuse mit einer aufklappbaren Abdeckung umfasst, die bei der Herstellung der Kontaktierung geschlossen wird, wodurch Andrückelemente eine sichere Kontaktierung zwischen Kontaktstecker und Substrat herstellen. Herstellung der Kontaktierung ist jedoch relative aufwendig, da zum einen die Kontaktelemente zwischen die Substratlagen gebracht und die Abdeckung geschlossen werden muss.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfach zu handhabende

Steckverbindung zwischen einen flexiblen Bauteil und einem Kontaktstecker zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Steckverbindung zwischen einem flexiblen Bauteil und einem

Kontaktstecker ist im Wesentlichen durch folgende Merkmale gekennzeichnet: a. das flexible Bauteil besteht aus wenigstens zwei übereinander liegenden und miteinander verbundenen, flexiblen Substratlagen, b. die Substratlagen sind innen liegend mit elektrischen Leiterbahnen versehen, c. der Kontaktstecker ein Steckergehäuse aufweist, in dem ein Kontaktelement angeordnet ist, d. in einem Randbereich des flexiblen Bauteils ist eine öffnung vorgesehen ist, wobei im Bereich der öffnung eine Anschlusslasche vorgesehen ist, die aus wenigstens einer Lasche der einen und wenigstens einer Lasche der anderen

Substratlage besteht, e. wenigstens eine der beiden Substratlagen weist wenigstens eine Anschluss- Leiterbahn im Bereich der öffnung auf und f. der Kontaktstecker ist zur Herstellung einer Kontaktierung mit dem flexiblen Bauteil derart ausgebildet, dass das Kontaktelement im Bereich der öffnung zwischen die beiden Substratlagen eingeführt und mit der wenigstens einen Anschluss-Leiterbahn in Kontakt gebracht werden kann.

Das Steckergehäuse sieht einen Schlitz vor, in den die Anschlusslasche des flexiblen Bauteils einsteckbar ist, wobei der Kontaktstecker Mittel aufweist, um die Laschen der beiden Substratlagen beim Einsteckvorgang auseinanderzuspreizen.

Mit einer derartigen Steckverbindung kann der Nutzer das Anschlusskabel selbst an das flexible Bauteil anschließen. Dadurch entfällt zum einen ein ansonsten durch die Befestigung des Anschlusskabels erforderlicher und aufwendiger Herstellungsschritt und zum anderen können die flexiblen Bauteile ohne fest daran befestigte Anschlusskabel wesentlich einfacher gelagert werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter anspräche.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Lasche der einen Substratlage breiter als die Lasche der anderen Substratlage ausgebildet.

Die Mittel, um die Laschen der beiden Substratlagen beim Einsteckvorgang auseinander zu spreizen, können beispielsweise durch zwei rampenartige Führungen gebildet werden, die jeweils nur die überlappenden Bereiche der breiteren Lasche erfassen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Breite der Lasche durch eine in Einsteckrichtung des Kontaktsteckers verlaufende Aussparung in zwei Laschenteile unterteilt sein. Weiterhin kann der Kontaktstecker einen Abstandshalter aufweisen, der beim Einsteckvorgang durch die Aussparung breiteren Lasche mit der schmäleren Lasche in Kontakt kommt und dadurch in Verbindung mit den beiden rampenartigen Führungen die beiden Laschen auf Abstand gehalten werden.

Schließlich kann der Kontaktstecker weiterhin Andrückelemente aufweisen, welche die auseinander gespreizten Laschen am Ende des Einsteckvorganges zur Herstellung einer Kontaktierung auf das Kontaktelement drücken.

Beim Einsteckvorgang werden somit zunächst die beiden Substratlagen auseinander gespreizt, sodass das Kontaktelement zwischen die beiden Substratlagen eingeführt werden kann. Zur Herstellung der elektrischen Kontaktierung drücken die Andrückelemente am Ende des Einsteckvorganges die beiden Substratlagen auf den Kontaktstecker. Auf diese Weise kann eine einfache und sichere Kontaktierung erreicht werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Anschluss-Leiterbahn zudem wenigstens eine punktförmige Erhebung auf, die den elektrischen Kontakt mit dem Kontaktelement herstellt. Die punkförmigen Erhebungen wirken der Rauhigkeit des Substrats, beispielsweise Papier, im Kontaktbereich entgegen und verringern

dadurch den übergangswiderstand im Kontaktbereich. Außerdem können die punkförmigen Erhebungen den Anpressdruck im Kontaktbereich erhöhen.

Weitere Vorteile und Ausgestaltung der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht des flexiblen Bauteils im Bereich einer Anschlusslasche,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung längs der Linie A-A der Fig. 1,

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der Steckverbindung, wobei die Anschlusslasche etwa zur Hälfte in den Kontaktstecker eingeführt ist und wobei der

Kontaktstecker mit geöffnetem Steckergehäuse dargestellt ist,

Fig. 4 eine Draufsicht der Innenseite eines ersten Gehäuseteils des

Kontaktsteckers,

Fig. 5 eine Draufsicht der Innenseite des anderen Gehäuseteils des

Kontaktsteckers und

Fig. 6a-6c Schnittdarstellungen längs der Linie B-B der Fig. 3 für verschiedene Phasen während des Einsteckvorganges.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Randbereich eines flexiblen Bauteils 1, beispielsweise einer Tastatur. Das flexible Bauteil besteht im Wesentlichen aus zwei übereinander liegenden und miteinander verbundenen flexiblen Substratlagen 2, 3, die miteinander verbunden sind und in einem Randbereich eine öffnung aufweisen. Im Bereich der

öffnung weist das flexible Bauteil 1 eine Anschlusslasche 4 auf, die aus einer Lasche

4a der einen Substratlage 2 und einer Lasche 4b der anderen Substratlage 3 besteht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lasche 4a der Substratlage 2 breiter als die Lasche 4b ausgeführt und außerdem durch eine Aussparung 5 in zwei Laschenteile 4a, 4c geteilt.

Die Substratlagen 2, 3 sind innenliegend mit elektrischen Leiterbahnen versehen, wobei insbesondere im Bereich der Anschlusslasche 4 auf einer oder beiden Substratlagen 2, 3 Anschlussleiterbahnen 7 vorgesehen sind.

Anhand der Fig. 3 bis Fig. 5 wird im Folgenden ein Kontaktstecker 8 näher erläutert.

Der Kontaktstecker 8 weist ein Steckergehäuse 9 sowie ein Kontaktelement 10 auf. Das Steckergehäuse besteht aus einer in Fig. 4 dargestellten ersten Gehäusehälfte 9a und einer in Fig. 5 dargestellten zweiten Gehäusehälfte 9b.

Das Steckergehäuse weist ferner einen Schlitz 11 (siehe Fig. 6a) auf, in den die

Anschlusslasche 4 des flexiblen Bauteils einführbar ist. Das Steckergehäuse 9 ist so ausgestaltet, dass die beiden Substratlagen 2, 3 beim Einführen der Anschlusslasche 4 zunächst auseinander gespreizt werden, damit das im Steckergehäuse 9 angeordnete Kontaktelement 10 zwischen die beiden Substratlagen 2, 3 gelangt. Am Ende des Einsteckvorganges werden die beiden Substratlagen dann gegen das

Kontaktelement 10 gedrückt. Die für das Aufspreizen und Andrücken der Substratlagen 2, 3 erforderlichen Mittel werden aus den Fig. 2 bis 6 ersichtlich.

Die Mittel zum Auseinanderspreizen der bei den Laschen 4a und 4b/4c werden durch zwei in der Gehäusehälfte 9b angeordnete seitliche, rampenartige Führungen 12 gebildet, die jeweils nur die überlappenden Bereiche der breiteren Laschen 4a/4c erfassen. Die andere Gehäusehälfte 9a weist etwa mittig einen Abstandshalter 13 auf, der rippenartig ausgebildet ist. Beim Einsteckvorgang kommt dieser Abstandshalter durch die Aussparung 5 zwischen den beiden Laschen 4a, 4c der Substratlage 2 mit der schmäleren, darunter liegenden Lasche 4b der Substratlage 3 in Kontakt.

Dadurch wird die in den Fig. 6a-6c dargestellte untere Substratlage 3 nach unten gehalten, während die beiden Laschen der oberen Substratlage 2 nach oben geführt werden. Auf diese Weise werden die Laschen der oberen und unteren Substratlage 2, 3 auseinandergespreizt, sodass das im Steckergehäuse angeordnete Kontaktelement 10 zwischen die beiden Anschlusslaschen der beiden Substratlagen gelangt.

Damit eine sichere Kontaktierung zwischen den Anschlussleiterbahnen 7 der Laschen der beiden Substratlagen 2, 3 und dem Kontaktelement 10 erfolgen kann, sind weiterhin in den beiden Gehäusehälften 9a, 9b Andrückelemente 14, 15 ausgebildet, welche die Laschen der beiden Substratlagen 2, 3 gegen das

Kontaktelement 10 drücken.

Das Kontaktelement 10 ist mit einem Anschlusskabel 16 versehen, welches aus dem Steckergehäuse 9 herausgeführt ist und beispielsweise mit einem Rechner verbunden werden kann.

Wie aus den Fig. 1 und Fig. 2 sowie 6a bis 6c ersichtlich wird, weisen die Anschlussleiterbahnen 7 jeweils wenigstens eine punktförmige Erhebung 17 auf, die den elektrischen Kontakt mit dem Kontaktelement 10 herstellen. Die punktförmigen Erhebungen 17 werden beispielsweise durch Präge- und/oder Klebepunkte gebildet und dienen zur Verbesserung des Kontaktes. Bestehen die Substratlagen insbesondere aus Papier, dienen die punktförmigen Erhebungen außerdem dazu, der Rauhigkeit des Papiers im Kontaktbereich entgegenzuwirken und den übergangswiderstand im Kontaktbereich zu verringern. Außerdem erhöhen die punktförmigen Erhebungen 17 die Anpresskraft, sodass eine sichere Kontaktierung gewährleistet ist. Werden die punktförmigen Erhebungen 17 als Klebepunkte direkt auf den elektrischen Leiterbahnen realisiert, muss es sich hierbei um einen elektrisch leitfähigen Kleber handeln.

Das Steckergehäuse 9 wird vorzugsweise durch zwei Kunststoffspritzgussteile hergestellt, die nach Einsetzen des Kontaktelementes 10 miteinander verbunden werden.

Der oben beschriebenen Kontaktstecker ermöglicht eine einfache und sichere elektrische Steckverbindung mit einem flexiblen Bauteil, wie beispielsweise einer Tastatur.