EP1507317A1 - Elastic connector element - Google Patents
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- H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
- H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
- H01R13/2414—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means conductive elastomers
Definitions
- the invention relates to a device for contacting a first Contact partner with at least one other contact partner according to the Features of the preamble of patent claim 1.
- contact elements which consist of an elastically deformable Plastic consist, the electrically conductive particles are mixed. These be between the contact surface of a device and another contact surface used.
- contact elements have the great disadvantage that they are very expensive, because the cost-driving factor in this known Contact element is the preparation and handling of the electrically conductive Particles and the production of an extrudable mass containing these conductive Contains particles. This disadvantage is particularly strong, especially when Contact elements is used in larger numbers in devices that are in Series production can be produced.
- the invention is therefore based on the object, a device for contacting a first contact partner with at least one other contact partner to provide, with the above-mentioned disadvantages are avoided and particularly cost-effective, in particular with regard to mass production, are to produce.
- an elastically deformable carrier which consists of a electrically non-conductive material and at least partially, in particular advantageously over its entire surface an electrically conductive layer has, wherein the contact partners are electrically contacted via this layer.
- a electrically non-conductive elastic supports e.g. from an elastomeric Material or completely made of elastomer, to use in the simplest way and Way is provided with an electrically conductive layer. It can be the electric conductive layer, for example, by dispersing, metal spraying, painting, by Printing (eg embossing), chemogalvanic, electrostatic or the like on the electrically non-conductive carrier can be applied.
- elastic contact elements have the advantage that they are between the at least two contact partners can be arranged and on the one hand reliable due to the applied electrically conductive layer, the contact between make at least two contact partners and at the same time due to the elastic deformation allow a tolerance compensation. Since it is to Contacting is required, the contact element between the at least two Contact partners to press together and this compressive force during the Maintaining contact, is also given a permanent contact, because the electrically conductive layer of the elastically deformed carrier permanently is pressed against the contact partners.
- the compressive force can also be generated by other elements, e.g. from one Spring or the like.
- two or more such Contact elements are arranged in the contact device.
- the arrangement and Fixing such contact element in the contact device can be executed in various ways.
- the electrically conductive layer also by a film which is applied to the carrier by means of gluing, embossing or the like can be realized.
- the contact elements before, in particular after the Application of the conductive layer adapted application e.g. cut, provided with fasteners or the like).
- Figure 1 shows a device for contacting an elastic contact element with full profile comprising a support 1 (e.g., spherical, circular or cylindrical), wherein the carrier 1 of an electrically non-conductive Material (such as a silicone-containing material).
- a support 1 e.g., spherical, circular or cylindrical
- the carrier 1 of an electrically non-conductive Material (such as a silicone-containing material).
- an electrically conductive layer 2 is applied, the the carrier 1 at least partially, in particular completely surrounds.
- a round, in particular cylindrical profile of the elastic Contact element are also other geometric shapes (spherical, triangular, square, rectangular, trapezoidal shapes with sharp or rounded edges or combinations of the aforementioned shapes and steps, Webs, constrictions or the like) conceivable.
- Figure 2 shows a device for contacting, in which the carrier 1 as a hollow profile is configured, that is, that the carrier 1 has a recess in its center and not made of solid material. Otherwise, structure (i.e., conductive layer 2 on the electrically non-conductive support 1) and contacting via the elastic Contact element similar to the contact element described in Figure 1. Likewise, in the elastic contact element shown in FIG. 2, the geometric shapes are widely chosen and the Application requirements and installation conditions are adjusted.
- FIG. 3 shows, as a device for contacting, an elastic contact element, whose carrier 1 is designed in the form of a band, this at least on one side is provided with electrically conductive layer 2.
- the carrier may be in the Contact device attached both with and without overlap and be attached differently.
- the pressing force can be e.g. also from one elastic auxiliary element such as spring or the like can be generated.
- Figure 4 shows a device for contacting, in which between the carrier. 1 and the conductive layer 2 is at least one adhesive layer, wherein on suitable manner can be applied to the carrier. In doing so, the senior Layer 2 applied to the carrier 1 in one of the above-mentioned manner become.
- a particularly advantageous application of the device according to the invention is the Contacting at least one contact surface of an antenna amplifier with at least one on a flat or at least partially convex or concave Surface of a vehicle arranged contact surface of an antenna structure, wherein the elastic contact elements according to the invention combine the advantages that low manufacturing costs for the contact elements are given, the Contacting is safe, reliable and durable, tolerances due to elastic deformability can be compensated and also a simple Replacing the contact device in case of a defect in a simple way and Way is possible because the elastic contact elements according to the invention solvable with the associated contact surfaces due to the elastic deformability be contacted. Furthermore, such contact elements may be a part of Contacting according to Figures 1-4 of the patent application 103 16 384.0 form.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontaktierung eines ersten
Kontaktpartners mit zumindest einem weiteren Kontaktpartner gemäß den
Merkmalen des Oberbegriffes des Patentsanspruches 1.The invention relates to a device for contacting a first
Contact partner with at least one other contact partner according to the
Features of the preamble of
Aus der DE 196 05 999 A1 ist die Kontaktierung einer flächigen Antennenleiterstruktur bekannt. Hierbei wird unterhalb eines Karosserieteiles des Fahrzeuges eine signalverarbeitende Einheit, insbesondere ein Antennenverstärker, über geeignete Befestigungsmittel angeordnet. Das Gehäuse dieser Einheit weist einen Träger (Auslegerarm) auf, an dessen Ende Kontaktierungsmittel vorgesehen sind. Diese Kontaktierungsmittel sind über Verbindungsleitungen, die in oder auf dem starren Träger angeordnet sind, mit der signalverarbeitenden Einheit verbunden. Über die Kontaktierungsmittel erfolgt eine Kontaktierung zu Kontaktflächen einer Antennenleiterstruktur, die sich auf der Fahrzeugscheibe befindet. Über den Träger ist es einerseits möglich, über eine gewisse Distanz die Antennenleiterstruktur mit der signalverarbeitenden Einheit zu verbinden. Aufgrund der Zuordnung des Einbauortes dieser Einheit und der Kontaktierungsfläche der Antennenleiterstruktur sind aber große Toleranzbereiche erforderlich, damit die Kontaktierungsmittel die Kontaktfläche der Antennenleiterstruktur treffen. Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, dass die gesamte signalverarbeitende Einheit mit dem Träger und an dem Träger angeordnete Kontaktierungsmittel vollständig ausgetauscht werden müssen, wenn diese z. B. in einem Crashfall des Fahrzeuges beschädigt worden sind. Damit ist ein hoher Aufwand verbunden, da die signalverarbeitende Einheit im Regelfall zwischen der Karosserie (Fahrzeugdach) und dem Dachhimmel integriert ist und somit nur schwer zugänglich ist. Weiterhin besteht ein Nachteil darin, dass bei starren Trägern die Bauteilgeometrie immer an den jeweiligen Fahrzeugtyp angepaßt werden muß, da jeder Fahrzeugtyp gegenüber anderen einen eigenständigen Bauraum aufweist. Diese Anpassung ist mit hohen Kosten verbunden, da für jeden Träger für jeden Fahrzeugtyp unterschiedliche Werkzeuge zur Herstellung des Trägers angefertigt werden müssen.From DE 196 05 999 A1, the contacting of a flat Antenna conductor structure known. This is below a body part of the Vehicle, a signal processing unit, in particular an antenna amplifier, arranged via suitable fastening means. The housing of this unit has a support (cantilever arm), at the end of which contacting means are provided are. These contacting means are via connecting lines which are in or on the rigid carrier are arranged, connected to the signal processing unit. About the contacting a contact is made to contact surfaces of a Antenna conductor structure, which is located on the vehicle window. About the carrier On the one hand, it is possible to transmit the antenna conductor structure over a certain distance the signal processing unit to connect. Due to the assignment of the Installation location of this unit and the contacting surface of the antenna conductor structure But large tolerance ranges are required so that the contacting the Make contact surface of the antenna conductor structure. Another disadvantage of this Construction is that the entire signal processing unit with the Carrier and disposed on the carrier contacting completely need to be replaced if this z. B. in a crash of the vehicle have been damaged. This is associated with high costs, as the Signal processing unit as a rule between the body (vehicle roof) and the headliner is integrated and thus difficult to access. Farther There is a disadvantage in that with rigid carriers, the component geometry always on must be adapted to the respective vehicle type, since each vehicle type opposite another has a separate space. This adjustment is high Costs associated because different for each vehicle for each vehicle type Tools for the preparation of the carrier must be made.
Weiterhin sind Kontaktelemente bekannt, die aus einem elastisch verformbaren Kunststoff bestehen, dem elektrisch leitfähige Partikel beigemischt sind. Diese werden zwischen der Kontaktfläche eines Gerätes und einer weiteren Kontaktfläche eingesetzt. Solche Kontaktelemente haben allerdings den großen Nachteil, dass sie sehr teuer sind, denn der kostentreibende Faktor bei diesem bekannten Kontaktelement ist die Vorbereitung und Handhabung der elektrisch leitfähigen Partikel und die Herstellung einer extrudierfähigen Masse, die diese leitfähigen Partikel enthält. Dieser Nachteil ist gerade dann besonders stark, wenn Kontaktelemente in größerer Anzahl bei Geräten eingesetzt wird, die in Serienfertigung hergestellt werden.Furthermore, contact elements are known which consist of an elastically deformable Plastic consist, the electrically conductive particles are mixed. These be between the contact surface of a device and another contact surface used. However, such contact elements have the great disadvantage that they are very expensive, because the cost-driving factor in this known Contact element is the preparation and handling of the electrically conductive Particles and the production of an extrudable mass containing these conductive Contains particles. This disadvantage is particularly strong, especially when Contact elements is used in larger numbers in devices that are in Series production can be produced.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kontaktierung eines ersten Kontaktpartners mit zumindest einem weiteren Kontaktpartner bereitzustellen, mit der die eingangs geschilderten Nachteile vermieden werden und die besonders kostengünstig, insbesondere in Hinblick auf eine Serienfertigung, herzustellen sind.The invention is therefore based on the object, a device for contacting a first contact partner with at least one other contact partner to provide, with the above-mentioned disadvantages are avoided and particularly cost-effective, in particular with regard to mass production, are to produce.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is solved by the features of
Erfindungsgemäß ist ein elastisch verformbarer Träger vorgesehen, der aus einem elektrisch nicht leitenden Material besteht und der zumindest teilweise, in besonders vorteilhafter Weise über seine gesamte Oberfläche eine elektrisch leitende Schicht aufweist, wobei die Kontaktpartner über diese Schicht elektrisch kontaktiert sind.According to the invention, an elastically deformable carrier is provided which consists of a electrically non-conductive material and at least partially, in particular advantageously over its entire surface an electrically conductive layer has, wherein the contact partners are electrically contacted via this layer.
Damit stehen elastische Kontaktelemente für die Kontaktierung zweier oder mehrerer Kontaktpartner zur Verfügung, die einfach und kostengünstig hergestellt werden können und darüber hinaus auf Grund ihrer Verformbarkeit Toleranzen zwischen den zumindest zwei Kontaktpartnern ausgleichen können. Für die Herstellung solcher elastischen Kontaktelemente ist es wesentlich einfacher und kostengünstiger, einen elektrisch nicht leitenden elastischen Träger, z.B. aus einem elastomerhaltigen Material oder vollständig aus Elastomer, zu verwenden, der auf einfachste Art und Weise mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen wird. Dabei kann die elektrisch leitende Schicht beispielsweise durch Dispergieren, Metallsprühen, Lackieren, durch Druck (z. B. Prägen), chemogalvanisch, elektrostatisch oder dergleichen auf den elektrisch nicht leitfähigen Träger aufgebracht werden. Auf diese Art hergestellte elastische Kontaktelemente haben den Vorteil, dass sie zwischen den zumindest zwei Kontaktpartnern angeordnet werden können und einerseits zuverlässig aufgrund der aufgebrachten elektrisch leitenden Schicht die Kontaktierung zwischen den zumindest zwei Kontaktpartnern herstellen und gleichzeitig aufgrund der elastischen Verformbarkeit einen Toleranzausgleich gewähren. Da es zur Kontaktierung erforderlich ist, das Kontaktelement zwischen den zumindest zwei Kontaktpartnern zusammen zu drücken und diese Druckkraft während der Kontaktierung aufrecht zu erhalten, ist auch eine dauerhafte Kontaktierung gegeben, da die elektrisch leitende Schicht von dem elastisch verformten Träger dauerhaft gegen die Kontaktpartner gedrückt wird.So are elastic contact elements for contacting two or more Contact partners available that are easily and inexpensively manufactured and, moreover, due to their ductility tolerances between the At least two contact partners can compensate. For the production of such elastic contact elements, it is much easier and cheaper, a electrically non-conductive elastic supports, e.g. from an elastomeric Material or completely made of elastomer, to use in the simplest way and Way is provided with an electrically conductive layer. It can be the electric conductive layer, for example, by dispersing, metal spraying, painting, by Printing (eg embossing), chemogalvanic, electrostatic or the like on the electrically non-conductive carrier can be applied. Made in this way elastic contact elements have the advantage that they are between the at least two contact partners can be arranged and on the one hand reliable due to the applied electrically conductive layer, the contact between make at least two contact partners and at the same time due to the elastic deformation allow a tolerance compensation. Since it is to Contacting is required, the contact element between the at least two Contact partners to press together and this compressive force during the Maintaining contact, is also given a permanent contact, because the electrically conductive layer of the elastically deformed carrier permanently is pressed against the contact partners.
Die Druckkraft kann auch von anderen Elementen erzeugt werden, z.B. von einer Feder oder dergleichen. Darüber hinaus können auch zwei oder mehr solche Kontaktelemente in der Kontakteinrichtung angeordnet werden. Die Anordnung und Befestigung solches Kontaktelementes in der Kontakteinrichtung kann verschiedenartig ausgeführt werden.The compressive force can also be generated by other elements, e.g. from one Spring or the like. In addition, two or more such Contact elements are arranged in the contact device. The arrangement and Fixing such contact element in the contact device can be executed in various ways.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die elektrisch leitende Schicht auch durch eine Folie, die auf den Träger mittels Kleben, Aufprägen oder dergleichen aufbringbar ist, realisiert werden. Insgesamt stehen damit verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, den elastisch verformbaren und elektrisch nicht leitenden Träger mit einer elektrisch leitfähigen Schicht auf seiner Oberfläche zu versehen. Des Weiteren können die Kontaktelemente vor, insbesondere nach der Aufbringung der leitenden Schicht anwendungsbezogen angepasst werden (z.B. zugeschnitten, mit Befestigungselementen versehen oder dergleichen).In an alternative embodiment of the invention, the electrically conductive layer also by a film which is applied to the carrier by means of gluing, embossing or the like can be realized. Overall, there are different Possibilities available to the elastically deformable and not electrically conductive support with an electrically conductive layer on its surface Mistake. Furthermore, the contact elements before, in particular after the Application of the conductive layer adapted application (e.g. cut, provided with fasteners or the like).
Vier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kontaktierung eines ersten Kontaktpartners mit zumindest einem weiteren Kontaktpartner, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, sind im Folgenden erläutert und anhand der Figuren beschrieben.Four embodiments of the device according to the invention for contacting a first contact partner with at least one other contact partner to whom However, the invention is not limited are explained below and based the figures described.
Es zeigen:
- Figur 1:
- Ein elastisches Kontaktelement mit vollem Profil,
- Figur 2:
- Ein elastisches Kontaktelement mit hohlem Profil
- Figur 3:
- Ein elastisches Element in Bandform
- Figur 4:
- Ein elastisches Element mit mindestens einer Zwischenschicht
- FIG. 1:
- An elastic contact element with full profile,
- FIG. 2:
- An elastic contact element with a hollow profile
- FIG. 3:
- An elastic element in band form
- FIG. 4:
- An elastic element with at least one intermediate layer
Figur 1 zeigt als Vorrichtung zur Kontaktierung ein elastisches Kontaktelement mit
vollem Profil, welches einen Träger 1 (z.B. in Kugelform, kreisförmig oder
zylinderförmig) aufweist, wobei der Träger 1 aus einem elektrisch nicht leitenden
Material (wie z.B. einem silikonhaltigen Material) besteht. Auf die äußere Oberfläche
des Trägers 1 wird in geeigneter Weise, beispielsweise durch Dispergieren,
Metallsprühen, Lackieren, durch Druck (z. B. Prägen), chemogalvanisch,
elektrostatisch oder dergleichen, eine elektrisch leitende Schicht 2 aufgebracht, die
den Träger 1 zumindest teilweise, insbesondere auch vollständig umgibt. Nach der
Herstellung eines solchen elastisch verformbaren Kontaktelementes wird dieses
zwischen zwei Kontaktpartner gebracht, die in besonders vorteilhafter Weise als
plane oder zumindest teilweise konvexe bzw. konkave Kontaktflächen 3, 4,
ausgestaltet sind. Durch eine relative Bewegung der beiden Kontaktflächen 3, 4,
aufeinander zu, wird das Kontaktelement verformt (zusammengedrückt), so dass die
eine Kontaktfläche 3 in Anlage mit der leitenden Schicht 2 kommt und darüber mit
der weiteren Kontaktfläche 4 in Verbindung gebracht wird. Durch die Bewegung der
beiden Kontaktflächen 3, 4 aufeinander zu und aufgrund der Verformung des Trägers
1 und damit einhergehend der elektrisch leitenden Schicht 2 erzeugt das elastische
Kontaktelement einen Druck auf die Kontaktflächen 3 und 4, der die elektrisch
leitende Schicht zuverlässig und dauerhaft an den Kontaktflächen 3, 4 anliegen lässt.
Während in Figur 1 ein rundes, insbesondere zylinderförmiges Profil des elastischen
Kontaktelementes gezeigt ist, sind auch andere geometrische Formen (kugelförmige,
dreieckige, quadratische, rechteckige, trapezartige Formen mit scharfen oder
abgerundeten Kanten oder Kombinationen von vorgenannten Formen sowie Stufen,
Stege, Einschnürungen bzw. dergleichen) denkbar.Figure 1 shows a device for contacting an elastic contact element with
full profile comprising a support 1 (e.g., spherical, circular or
cylindrical), wherein the
Figur 2 zeigt eine Vorrichtung zur Kontaktierung, bei der der Träger 1 als Hohlprofil
ausgestaltet ist, d.h., dass der Träger 1 in seiner Mitte eine Ausnehmung aufweist
und nicht aus Vollmaterial besteht. Ansonsten sind Aufbau (d.h. leitende Schicht 2
auf dem elektrisch nicht leitenden Träger 1) und Kontaktierung über das elastische
Kontaktelement gleichartig zu dem in Figur 1 beschriebenen Kontaktelement.
Ebenso können bei dem elastischen Kontaktelement, welches in Figur 2 gezeigt ist,
die geometrischen Formen in weiten Bereichen gewählt und den
Einsatzanforderungen und Einbaugegebenheiten angepasst werden.Figure 2 shows a device for contacting, in which the
Figur 3 zeigt als Vorrichtung zur Kontaktierung ein elastisches Kontaktelement,
dessen Träger 1 in Form eines Bandes ausgeführt ist, wobei dieses zumindest auf
einer Seite mit elektrisch leitender Schicht 2 versehen ist. Der Träger kann in der
Kontakteinrichtung sowohl mit als auch ohne Überlappung angebracht und
verschiedenartig befestigt werden. Hier kann die Druckkraft z.B. auch von einem
elastischen Hilfselement wie Feder oder dergleichen erzeugt werden.FIG. 3 shows, as a device for contacting, an elastic contact element,
whose
Figur 4 zeigt eine Vorrichtung zur Kontaktierung, bei der sich zwischen dem Träger 1
und der leitenden Schicht 2 zumindest eine Haftschicht befindet, wobei diese auf
dafür geeignete Weise auf den Träger aufbringbar ist. Dabei kann die leitende
Schicht 2 auf eine der bereits oben genannte Weise auf den Träger 1 aufgebracht
werden.Figure 4 shows a device for contacting, in which between the carrier. 1
and the
Eine besonders vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Kontaktierung zumindest einer Kontaktfläche eines Antennenverstärkers mit zumindest einer auf einer ebenen oder zumindest teilweise konvexen bzw. konkaven Fläche eines Fahrzeuges angeordneten Kontaktfläche einer Antennenstruktur, wobei die erfindungsgemäßen elastischen Kontaktelemente hier die Vorteile vereinen, dass niedrige Herstellungskosten für die Kontaktelemente gegeben sind, die Kontaktierung sicher, zuverlässig und dauerhaft ist, Toleranzen aufgrund der elastischen Verformbarkeit ausgeglichen werden können und auch ein einfaches Austauschen der Kontakteinrichtung im Falle eines Defektes auf einfache Art und Weise möglich wird, da die erfindungsgemäßen elastischen Kontaktelemente lösbar mit den zugehörigen Kontaktflächen aufgrund der elastischen Verformbarkeit kontaktiert werden. Des Weiteren können solche Kontaktelemente ein Teil der Kontaktierungsmittel entsprechend Figuren 1-4 der Patentanmeldung 103 16 384.0 bilden. A particularly advantageous application of the device according to the invention is the Contacting at least one contact surface of an antenna amplifier with at least one on a flat or at least partially convex or concave Surface of a vehicle arranged contact surface of an antenna structure, wherein the elastic contact elements according to the invention combine the advantages that low manufacturing costs for the contact elements are given, the Contacting is safe, reliable and durable, tolerances due to elastic deformability can be compensated and also a simple Replacing the contact device in case of a defect in a simple way and Way is possible because the elastic contact elements according to the invention solvable with the associated contact surfaces due to the elastic deformability be contacted. Furthermore, such contact elements may be a part of Contacting according to Figures 1-4 of the patent application 103 16 384.0 form.
- 1.1.
- Trägercarrier
- 2.Second
- Leitende SchichtLeading layer
- 3.Third
- Kontaktflächecontact area
- 4.4th
- Kontaktflächecontact area
Claims (13)
Applications Claiming Priority (4)
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DE10336843 | 2003-08-11 | ||
DE10336843 | 2003-08-11 | ||
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AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
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AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL HR LT LV MK |
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17P | Request for examination filed |
Effective date: 20050225 |
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17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20050412 |
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AKX | Designation fees paid |
Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
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17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20050412 |
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STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED |
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18R | Application refused |
Effective date: 20080201 |