Die Erfindung betrifft einen Kontaktierungsstecker zum Kontaktieren eines Kontaktträgers, insbesondere einer Leiterplatte, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine einen Kontaktierungsstecker umfassende Kontaktierungsverbindung gemäß Anspruch 11.

Ein Kontaktierungsstecker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus dem Dokument US 3,594,699 bekannt.

Eine bekannte Kontaktierungsverbindung, umfassend einen Kontaktierungsstecker, sowie eine Kontaktierungssteckeraufnahme ist in der DE 10 2005 063 239 A1 beschrieben. Die bekannte Kontaktierungsverbindung zeichnet sich dadurch aus, dass die von Kontaktelementen auf eine Leiterplatte aufgebrachten Kontaktkräfte unabhängig sind von Klemmkräften, mit denen die die Kontaktelemente tragenden, als Kontakthalter ausgebildeten Klemmklauen an der Leiterplatte anliegen. Die bekannte Kontaktierungsverbindung hat sich bewährt. Problematisch erscheint jedoch, dass es im nicht kontaktierenden, d.h. nicht eingesteckten, Zustand des Kontaktierungssteckers zu einer Beschädigung der Kontaktelemente kommen kann, da die Kontaktelemente aufgrund der federnden Wirkung der Federmittel gegen die jeweils gegenüberliegende Klemmklaue bzw. gegen die gegenüberliegende Kontaktelemente gepresst werden.

Aus der EP 0 083 862 A2 ist bereits ein Kontaktierungsstecker zum Kontaktieren eines Kontaktträgers, insbesondere einer Leiterplatte bekannt, der zwei quer zu einer Einsteckrichtung relativ zueinander verschwenkbaren Klemmklauen besitzt. Von den Klemmklauen ist zumindest eine als zumindest ein federndes Kontaktelement tragender Kontakthalter ausgebildet, der zum Aufliegen auf dem Kontaktträger mit einer Kontaktkraft ausgebildet ist, wobei die Klemmklauen mindestens jeweils eine Anschlagfläche aufweisen, die im nicht kontaktierenden Zustand des Kontaktierungssteckers aneinander anliegen und damit eine plastische Verformung des Kontaktelementes verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kontaktstecker der Direkt-Kontaktierungsverbindung dahingehend zu verbessern, dass eine Beschädigung der Kontaktelemente im nicht eingesteckten, nicht kontaktierenden Zustand des Kontaktierungssteckers vermieden wird. Ferner besteht die Aufgabe darin, eine Kontaktierungsverbindung, umfassend einen entsprechend verbesserten Kontaktierungsstecker, vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Kontaktierungssteckers mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Kontaktierungsverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, jeder Klemmklaue mindestens eine Anschlagfläche zuzuordnen und die Anschlagflächen derart anzuordnen, dass sich die Klemmklauen mittels der Anschlagfläche im nicht eingesteckten Zustand des Kontaktierungssteckers, also dann, wenn das von den Klemmklauen gebildete Klemmmaul nicht geöffnet ist, aneinander abstützen. Wesentlich ist, dass die Anschlagflächen derart angeordnet sind, dass die Klemmklauen im Bereich der Kontaktelemente auf einem Mindestabstand voneinander gehalten werden, sodass verhindert wird, dass auf die Kontaktelemente die (volle) Klemmkraft wirkt. Anders ausgedrückt wird durch das Vorsehen von Anschlagflächen und deren entsprechende Anordnung zumindest eine plastische Verformung der Kontaktelemente verhindert, wodurch die Gefahr einer Beschädigung der Kontaktelemente im nicht eingesteckten Zustand des Kontaktierungssteckers auf ein absolutes Minimum reduziert ist.

In der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anschlagflächen derart angeordnet sind, dass nicht nur eine plastische Verformung des mindestens einen Kontaktelementes im nicht montierten, d.h. nicht kontaktierenden Zustand des Kontaktierungssteckers verhindert wird, sondern jegliche Verformung, also auch eine elastische Verformung. Hierdurch wird die Gefahr einer Beschädigung des mindestens einen Kontaktelementes noch weiter reduziert. Anders ausgedrückt sind die Anschlagflächen gemäß der beschriebenen Weiterbildung der Erfindung derart relativ zueinander angeordnet, dass die mindestens eine das mindestens eine federnde, vorzugsweise metallische Kontaktelement die gegenüberliegende Klemmklaue und/oder ein gegenüberliegendes Kontaktelement nicht berührt, sodass das Kontaktelement aufgrund der auf die Klemmklauen wirkenden, von den Federmitteln verursachten Klemmkräften nicht deformiert wird.

Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Kontaktierungssteckers, bei der beide Klemmklauen jeweils mindestens zwei, vorzugsweise ausschließlich zwei quer zu einer Einsteckrichtung (Montagerichtung) des Kontaktierungssteckers voneinander beabstandete Anschlagflächen aufweisen, wobei die Anschlagflächen der unterschiedlichen Klemmklauen jeweils paarweise zusammenwirkend angeordnet sind.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass sich die Anschlagflächen nicht auf einem mittleren Bereich des Kontaktierungssteckers befinden, sondern randseitig, d.h. im Bereich der Längsseiten, vorzugsweise an den in Einsteckrichtung vorderen Ecken des Kontaktierungssteckers.

Wie zuvor erläutert, sind die Anschlagflächen, d.h. ist die Abstandshalterfunktion auf den nicht montierten Zustand des Kontaktierungssteckers ausgelegt. Die Abstandhalterfunktion ist im eingesteckten, d.h. montierten, den Kontaktträger kontaktierenden Zustand nicht mehr erforderlich und auch nicht erwünscht. In sofern ist in Weiterbildung der Erfindung mit Vorteil vorgesehen, dass die einander zugeordneten Anschlagflächen im eingesteckten Zustand des Kontaktierungssteckers voneinander beabstandet sind.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Klemmklauen nicht wie im Stand der Technik einteilig, sondern als zwei voneinander separate Bauteile ausgebildet sind. Bevorzugt handelt es sich im Hinblick auf eine vereinfachte Fertigung und Montage dabei um Gleichteile, vorzugsweise um Kunststoffspritzgussteile, die über zwei quer zur Einsteckrichtung voneinander beabstandete, insbesondere als Rastelemente ausgebildete Drehgelenke gelenkig miteinander verbunden sind.

Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn sich der Kontaktträger mit entsprechenden Anlageflächen im eingesteckten, d.h. kontaktierenden Zustand nicht benachbart zu mindestens einer Leiterbahn und/oder mindestens einem Land des Kontaktträgers, sondern unmittelbar auf der Leiterbahn bzw. dem Land des Kontaktträgers abstützt, wodurch Fertigungstoleranzen im Bezug auf die Dickenerstreckung der Leiterbahn bzw. des Lands erstmals ausgeglichen werden können.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Kontaktierungssteckers, bei der der Kontakthalter mindestens eine die Lage des Kontaktelementes zum Kontaktträger definierende Anlagefläche aufweist. Anders ausgedrückt sind die Klemmklauen bevorzugt mit jeweils einer Anlagefläche versehen, die, wenn die Klemmklauen in der Endmontageposition auf dem Kontaktträger aufliegen, eine definierte Relativposition der Kontaktelemente zu der Leiterplatte bzw. eine definierte Relativposition der Aufnahmegräben für die Kontaktelemente zu der Leiterplatte sicherstellen und damit für eine definierte Vorspannung der, vorzugsweise metallischen, federnden Kontaktelemente bewirken, beispielsweise in der Art, wie dies in der DE 10 2005 063 239 A1 gezeigt und beschrieben ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn sich die Anlageflächen nicht benachbart zu den Leiterbahnen bzw. Lands auf dem Kontaktträger abstützen, sondern unmittelbar auf mindestens einer Leiterbahn oder einem Land, um Fertigungstoleranzen im Hinblick auf die Dickenerstreckung der Leiterbahnen bzw. Lands auszugleichen.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, den Kontaktierungsstecker im Hinblick auf die Größe der Klemmkraft, mit der die, vorzugsweise als Kontakthalter ausgebildeten, Klemmklauen an dem Kontaktträger, insbesondere einer Leiterplatte, anliegen, autark auszubilden. Anders ausgedrückt ist die die Klemmklauen beaufschlagende Klemmkraft des Kontaktierungssteckers in Weiterbildung der Erfindung zumindest näherungsweise, vorzugsweise vollständig unabhängig von einer Kontaktierungssteckeraufnahme. Dies wird bevorzugt dadurch erreicht, dass sich die Federmittel im Endmontagezustand einer mit dem Kontaktierungsstecker ausgestatteten Kontaktierungsverbindung, also bei in der Kontaktierungssteckeraufnahme aufgenommenem Kontaktierungsstecker, zum Erzeugen der Klemmkraft nicht mehr wie im Stand der Technik an der Kontaktierungssteckeraufnahme abstützen, sondern ausschließlich am Kontaktierungsstecker. Die Federmittel greifen also ausschließlich am Kontaktierungsstecker an, derart, dass die Klemmklauen, von denen zumindest eine als mindestens ein federndes Kontaktelement tragender Kontakthalter ausgebildet ist, bestrebt sind, sich aufeinander zu zu bewegen. Noch anders ausgedrückt wirken die sich zum Erzeugen der Klemmkraft ausschließlich an dem Kontaktierungsstecker, vorzugsweise ausschließlich an den Klemmklauen, abstützenden Federmittel einer beim Einsteckvorgang erzwungenen Öffnungsbewegung der Klemmklauen entgegen. Da die Klemmkraft gemäß der beschriebenen Weiterbildung nicht länger abhängig ist von einer Formänderung oder Relaxation der Kontaktierungssteckeraufnahme, wird ein Unterschreiten einer minimal erforderlichen Klemmkraft mit Vorteil vermieden. Darüber hinaus kann der Aufbau des Kontaktierungssteckers aufgrund der speziellen Ausbildung und Anordnung der Federmittel wesentlich vereinfacht werden. Ggf. kann sogar auf das Vorsehen einer Kontaktierungssteckeraufnahme vollständig verzichtet werden.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Federmittel derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die von den Federmitteln erzeugte Klemmkraft und die von dem mindestens einen federnden Kontaktelement erzeugte Kontaktkraft in einer gemeinsamen Wirkebene liegen.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Kontaktierungsstecker zum Zusammenwirken mit mindestens einem, die Federmittel beim Einstecken des Kontaktierungssteckers spannenden, Gegeneinsteckelement ausgebildet ist. Dabei ist das Gegeneinsteckelement bevorzugt Bestandteil einer eingangs erwähnten Kontaktierungssteckeraufnahme und wird beim Einstecken des Kontaktierungssteckers in eine entsprechende Aufnahme (Aufnahmekanal) desselben eingeschoben und bewirkt beim Einschubvorgang ein Aufweiten der Klemmklauen, also ein relatives Verschwenken derselben zueinander, also ein Öffnen des von den Klemmklauen gebildeten Klemmmauls, was wiederum zu einer Spannung der Federmittel führt.

Die Erfindung führt auch auf eine Kontaktierungsverbindung, umfassend mindestens einen zuvor beschriebenen Kontaktierungsstecker, dem eine, vorzugsweise auf einem Kontaktträger festgelegte, Kontaktierungssteckeraufnahme zugeordnet ist. Bevorzugt handelt es sich bei der Kontaktierungsverbindung um eine elektrische Direkt-Steckverbindung zur Leiterplattenkontaktierung von Steuergeräten und/oder Komponenten, insbesondere für Türsteuergeräte und/oder Motorsteuergeräte in Kraftfahrzeugen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:

Fig. 1

eine perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Kontaktierungssteckers, wobei auf die Darstellung eines, beispielsweise wie in der DE 10 2005 063 239 A1 beschrieben ausgebildeten, Montagehilfsgehäuses, welcher die Klemmklauen zumindest abschnittsweise umgibt, aus Übersichtlichkeitsgründen verzichtet wurde,

Fig. 2

eine perspektivische, teilgeschnittene Ansicht einer Kontaktierungsverbindung mit einem einen Kontaktträger, hier eine Leiterplatte, kontaktierenden Kontaktierungsstecker.

In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

In Fig. 1 ist in einer unvollständigen Darstellung ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Kontaktierungssteckers 1 zum Kontaktieren eines, vorzugsweise als Leiterplatte ausgebildeten, nicht dargestellten Kontaktträgers gezeigt. Mittels des Kontaktierungssteckers 1 kann eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem nicht gezeigten Kabelbaum und dem Kontaktträger hergestellt werden. Der Kontaktierungsstecker 1 umfasst zwei identisch ausgebildete und spiegelbildlich angeordnete Klemmklauen 2, 3, die jeweils als Kontakthalter 4, 5 ausgebildet sind, wobei dieser Kontakthalter 4, 5 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von quer zu einer Einsteckrichtung E nebeneinander angeordneten, federnden Kontaktelementen 6 aus Metall trägt. Diese dienen zur unmittelbaren Kontaktierung des nicht gezeigten Kontaktträgers, genauer einer Leiterbahn oder einem Land. Auf das Vorsehen von Messerleisten wird hierbei bewusst verzichtet. Die Kontaktelemente 6 sind als metallische, durch Biegen hergestellte Federelemente ausgebildet, die mit einer im Wesentlichen senkrecht zur Flächenerstreckung des Kontaktträgers orientierten Kontaktkraft an diesem anliegen. Die Kontaktkraft, mit der die Kontaktelemente 6 an dem Kontaktträger anliegen, ist unabhängig von einer Klemmkraft, mit der sich die Klemmklauen 2, 3 im Wesentlichen in Normalrichtung an dem Kontaktträger abstützen.

Zum Erzeugen der Klemmkraft sind Federmittel 7 vorgesehen, die von zwei als Drahtfederelementen ausgebildeten Federelementen 8, 9 gebildet sind. Diese sind formschlüssig miteinander verbunden und als Gleichteile ausgebildet, um die Herstellungskosten zu minimieren und die Montage zu vereinfachen. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, sind die als Drahtfederelemente ausgebildeten Federelemente 8, 9 ineinander eingehängt und bilden somit die umfangsgeschlossenen Federmittel 7. Anders ausgedrückt, ergeben die Federmittel 8, 9 ein Ringfederelement, das die Klemmklauen 2, 3 in Richtung aufeinander zu federkraftbeaufschlagt. Anstelle der Herstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen den Federelementen 8, 9 können diese zusätzlich oder alternativ durch Löten, Schweißen, Kleben oder durch andersartige, insbesondere mechanische, Befestigungsmittel aneinander festgelegt werden.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, sind die Klemmklauen 2, 3 als voneinander separate Bauteile ausgebildet, die über zwei quer zur Einsteckrichtung E voneinander beabstandete Drehgelenke 10 gelenkig miteinander verbunden sind, wobei auch eine Ausführungsform analog zur DE 10 2005 063 239 A1 mit einstückig miteinander ausgebildeten Klemmklauen 2, 3 realisierbar ist, die vorzugsweise über ein Filmscharnier verschwenkbar sind.

Die Federmittel 7 sind in sich quer zur Längserstreckung des Kontaktierungssteckers 1 erstreckenden Nuten 11, 12 aufgenommen, die die Federmittel 7 führen. Die Federelemente 8, 9 greifen abschnittsweise in diese Nuten 11, 12 ein, wobei die Nuten 11, 12 derart angeordnet sind, dass sie sich in einer Ebene mit den nicht gezeigten Kontaktpunkten befinden, an denen die Kontaktelemente 6 von beiden Seiten an dem nicht dargestellten Kontaktträger anliegen. Somit liegen die Kontaktkräfte sowie die auf die Klemmklauen 2, 3 wirkende Klemmkraft in einer gemeinsamen Wirkebene. Die Kontaktelemente 6 verbinden Anschlussleitungen 29 eines Kabelbaums 30 mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 27 des Kontaktträgers 25.

Anstelle der von Drahtfederelementen gebildeten Federmittel können auch Federmittel eingesetzt werden, die aus einem, vorzugsweise gummielastischen, Elastomermaterial ausgebildet sind. Auch ist es möglich, als Schrauben- oder Spiralfeder ausgebildete, die Klemmklauen 2, 3 auf Zug belastende Federelemente einzusetzen.

Aus Fig. 1 ergibt sich weiterhin, dass an jeder Längsseite des Kontaktierungssteckers 1 ein von den Klemmklauen 2, 3 begrenzter, sich in Einsteckrichtung E erstreckender Aufnahmekanal 13, 14 vorgesehen ist. Die Aufnahmekanäle 13, 14 dienen zur jeweiligen Aufnahme eines Gegeneinsteckelementes, welches bevorzugt an der in Fig. 1 nicht gezeigten Kontaktierungssteckeraufnahme angeordnet ist. Die Gegeneinsteckelemente sorgen über entsprechende Anlaufschrägen dafür, dass die Klemmklauen 2, 3 beim Einschieben in die Kontaktierungssteckeraufnahme relativ zueinander um die Drehgelenke 10 verschwenkt werden, wobei bei diesem Verschwenkvorgang die Federmittel 7 gespannt und die Klemmklauen 2, 3 in Richtung aufeinander zu federkraftbeaufschlagt werden.

Aus Fig. 1 ergibt sich weiterhin, dass die Klemmklauen 2, 3 in dem gezeigten, nicht eingesteckten, d.h. den Kontaktträger nicht kontaktierenden Zustand sich mittels einander zugeordneter Anschlagflächen 15, 16; 17, 18 aneinander abstützen. Die Anschlagflächen 15, 16 bzw. 17, 18 bilden Anschläge, die die Klemmklauen 2, 3 in einem in Einsteckrichtung E von den Drehgelenken 10 voneinander beabstandeten Bereich soweit voneinander beabstanden, dass die Kontaktelemente 6 nicht mit der von den Federmitteln 7 erzeugten Klemmkraft beaufschlagt werden, wodurch eine plastische und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zusätzlich eine elastische Verformung der Kontaktelemente 6 im gezeigten, nicht eingesteckten Zustand des Kontaktierungssteckers 1 mit Vorteil vermieden wird. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 werden die Klemmklauen 2, 3 in einem Bereich zwischen den quer zur Einsteckrichtung E voneinander beabstandeten Anschlagflächen 15, 16; 17, 18 soweit voneinander beabstandet, dass die Kontaktelemente der in der Zeichnungsebene oberen Klemmklaue 2 die gegenüberliegende Klemmklaue 3 und deren Kontaktelemente 6 nicht berühren und auch kein Kontakt zwischen den Kontaktelementen 6 der in der Zeichnungsebene unteren Klemmklaue 3 und der oberen Klemmklaue 2 oder den Kontaktelementen 6 der oberen Klemmklaue 2 gegeben ist.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, sind die Anschlagflächen 15, 16; 17, 18 stirnseitig an einstückig mit den Klemmklauen 2, 3 ausgebildeten Anschlagabschnitten 19, 20; 21, 22 ausgebildet, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung E in Richtung der jeweils gegenüberliegenden Klemmklaue 2, 3 erstrecken.

Fig. 2 zeigt eine montierte Kontaktierungsverbindung 23. Zu erkennen ist der Kontaktierungsstecker 1, der mit seinem Montagehilfsgehäuse 24 in einer fest mit einem als Leiterplatte ausgebildeten Kontaktträger 25 verbundenen Kontaktierungssteckeraufnahme 26 aufgenommen ist. Zu erkennen ist, dass sich die Federmittel 7 nicht an der Kontaktierungssteckeraufnahme 26 abstützen. Die von den Kontakthaltern 4, 5 bzw. Klemmklauen 2, 3 getragenen, nur teilweise dargestellten Kontaktelemente 6 kontaktieren unmittelbar als Leiterbahnen ausgebildete elektrische Kontakte 27 auf beiden Flachseiten des als Leiterplatte ausgebildeten Kontaktträgers 25. Die Klemmklauen 2, 3 stützen sich unmittelbar mit Anlageflächen 28 an den elektrischen Kontakten 27 ab, wodurch die Lage der Kontaktelemente 6 zu den elektrischen Kontakten 27 definiert wird und eine Unabhängigkeit der von den Kontaktelementen 6 erzeugten Kontaktkräfte von den von den Federmitteln 7 erzeugten Klemmkräften resultiert.

Die in Fig. 1 gezeigten Anschlagflächen 15 bis 18, die eine Beschädigung der Kontaktelemente 6 im nicht eingesteckten Zustand des Kontaktierungssteckers 1 verhindern, sind in der Darstellung gemäß Fig. 2 aufgrund der Lage der Schnittlinie nicht zu erkennen.

Aus Fig. 2 ist die Position eines Gegeneinsteckelementes 31 zu erkennen, das einteilig mit der Kontaktierungssteckeraufnahme 26 ausgebildet ist, und das beim Einschieben in den zugehörigen Aufnahmekanal das von den Klemmklauen 2, 3 gebildete Klemmmaul aufspreizt, derart, dass die Klemmklauen 2, 3 um die zugehörigen Drehgelenke 10 verschwenkt werden.