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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontaktierung eines ersten
Kontaktpartners mit zumindest einem weiteren Kontaktpartner gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
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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.
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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.
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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 und die es gestattet, über die Kontaktierung auch
eine Lagefixierung vorzunehmen.
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Erfindungsgemäß ist diese
Aufgage dadurch gelöst,
dass die Oberfläche
des einen Kontaktpartners die Oberfläche des weiteren Kontaktpartners zumindest
teilweise, insbesondere vollständig,
formschlüssig
und lösbar
umgibt, wobei in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung die
Kontaktpartner in Topfform einander korrespondierende Kontaktteile aufweisen.
Damit ist einerseits die Möglichkeit
einer einfachen und kostengünstigen
Serienherstellung dieser Kontaktpartner gegeben, da diese z. B.
aus preiswertem Metallblech oder einem anderen zumindest auf der
Oberfläche
leitenden Material, insbesondere durch ein Umformverfahren herstellbar
sind. Weiterhin besteht der Vorteil darin, dass ein Material für die Kontaktpartner
gewählt
werden kann, welche sich auf einfache Weise mit Kontaktflächen, die
miteinander kontaktiert werden sollen, verbinden läßt. Hier
bietet sich insbesondere ein Lötverfahren
an, wobei andere Verbindungsverfahren zur elektrischen Kontaktierung
nicht ausgeschlossen sind. So kann nach der Herstellung und Formgebung
der Kontaktpartner in Topfform eine Verbindung der ausgeformten
Kontaktpartner beispielsweise durch Löten mit einer Leiterbahn auf
einer Schaltungsplatine oder einer sonstigen vergleichbaren Kontaktfläche erfolgen.
Die Topfform der beiden Kontaktteile hat darüber hinaus mehrere Vorteile.
Dadurch, dass der Durchmesser des einen Kontaktteiles an einer bestimmten
Stelle oder in einem bestimmten Bereich größer als der Durchmesser des
anderen Kontaktteiles an einer bestimmten Stelle oder in einem bestimmten
Bereich ist, kommt es beim Zusammendrücken der beiden Kontakttei le
zu einem Aufreißen
einer korrosiven Schicht an der Oberfläche der Kontaktteile, so dass dadurch
die Kontaktierung verbessert wird. In einem solchen Fall können Oberflächenbeschichtungen,
die die Korrosion der Oberfläche
verhindern, entfallen. Alternativ dazu ist es aber auch denkbar,
die Kontaktteile mit einer Oberflächenbeschichtung zur Verhinderung
von Korrosion zu versehen. Ebenso ist es von Vorteil, dass durch
die einander überlappende,
das heißt
korrespondierende Topfform die beiden Kontaktteile nach dem Zusammensetzen
wirksam miteinander verbunden sind, so dass auch bei rauen Umgebungsbedingungen,
insbesondere verursacht durch Temperaturschwankungen, Vibrationen
und dergleichen, die Kontaktierung zuverlässig gegeben ist und gehalten
wird. Hinzu kommt noch als Vorteil, dass die beiden Kontaktteile
mit relativ geringem Kraftaufwand wieder voneinander getrennt werden können, was
im Falle des Defektes eines Gerätes oder
dergleichen, das den einen Kontaktpartner aufweist, von Vorteil
ist. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass über die
entsprechend geformten Kontaktpartner nicht nur eine elektrische
Kontaktierung gegeben ist, sondern auch eine Befestigungsmöglichkeit
realisiert ist. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Anwendung
der Kontaktierung eines Antennenverstärkers oder eines sonstigen
Gerätes
in einem Fahrzeug, der beziehungsweise das eine Schaltungsplatine
aufweist, wobei der eine Kontaktpartner an der Schaltungsplatine
und der zweite Kontaktpartner an einer Kontaktfläche einer Antennenstruktur angeordnet
ist. Dabei korrespondieren die Form und die Lage der Kontaktpartner
auf der Schaltungsplatine mit den Kontaktpartnern der Antennenstruktur,
so dass durch einfaches Aufdrücken
der Schaltungsplatine, die gegebenenfalls von einem Gehäuse geschützt sein
kann, der Antennenverstärker
auf der Fahrzeugscheibe oder einer sonstigen ebenen Fläche des
Kraftfahrzeuges angebracht, das heißt befestigt werden kann. Dadurch
ist eine einfache Montage und auch Demontage möglich. Durch die Topfform der
beiden korrespondierenden Kontaktteile wird somit in besonders vorteilhafter
Weise gleichzeitig die elektrische Kontaktierung und mechanische Lagefixierung
hergestellt.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Kontaktierung, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist,
ist im Folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.
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Es
zeigen:
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1:
zwei Kontaktpartner vor ihrer Kontaktierung,
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2:
die beiden Kontaktpartner gemäß 1 nach
ihrer Kontaktierung.
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3:
ein zweites Ausführungsbeispiel
für zwei
Kontaktpartner im kontaktierten Zustand,
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4:
die Kontaktpartner gemäß 3 in der
Draufsicht.
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5 bis 7:
ein drittes Ausführungsbeispiel
für zwei
Kontaktpartner vor der Kontaktierung und in zwei verschiedenen Einbaulagen,
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8 bis 10 ein
viertes Ausführungsbeispiel
für zwei
Kontaktpartner vor der Kontaktierung und in zwei verschiedenen Einbaulagen.
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1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur
Kontaktierung, die zum Beispiel eine Schaltungsplatine eines elektronischen
Gerätes
aufweist. Diese Schaltungsplatine 2 ist beispielsweise
Träger
von elektrischen und elektronischen Bauteilen, die einen Antennenverstärker oder
dergleichen eines Kraftfahrzeuges bilden. Ein solcher Antennenverstärker ist
an sich bekannt und muß zumindest
mit einem Teil einer Antennenstruktur, die sich auf einer ebenen
Fläche des
Fahrzeuges (zum Beispiel Heckscheibe) befindet, kontaktiert werden.
Zu diesem Zweck weist die Schaltungsplatine 2 einen ersten
Kontaktteil 3 auf, der die in 1 gezeigte
Topfform aufweist. Korrespondierend hierzu ist ein zweiter Kontaktteil 4 vorgesehen,
der mit der Topfform des ersten Kontaktteiles 3 korrespondiert.
Dieses zweite Kontaktteil 4 weist eine insbesondere plane
Kontaktfläche 5 auf,
wobei in erfindungsgemäßer Weise
die Kontaktfläche 5 des zweiten
Kontaktteiles 4 unlösbar
mit der nicht dargestellten Kontaktflä che der Antennenstruktur verbunden
ist. Das heißt,
dass das zweite Kontaktteil 4 zum Beispiel mittels eines
Lötvorganges über die
Kontaktfläche 5 mit
der Kontaktfläche
der Antennenstruktur verbunden werden kann. Eine auf diese Art mit
Antennenstrukturen und aufgebrachten Kontaktteilen 4 versehene
Scheibe oder sonstige ebene Fläche
des Fahrzeuges kann durch einfaches Aufsetzen und Zusammendrücken der
ersten Kontaktteile 3 mit den zugehörigen weiteren Kontaktteilen 4 elektrisch
kontaktiert und in ihrer Lage fixiert werden. Die Kontaktierung
und Lagefixierung nach dem Zusammendrücken der beiden Kontaktteile 3, 4 ist
in 2 dargestellt. Hierbei ist auch erkennbar, dass
in besonders vorteilhafter Weise das sich im Querschnitt nach oben
verjüngende
erste Kontaktteil 3 das zweite Kontaktteil 4 umschließt und damit
neben der elektrischen Kontaktierung die Schaltungsplatine 2 über die beiden
Kontaktteile 3, 4 in ihrer Einbaulage fixiert wird.
Mittels der Topfform ist auch in besonders vorteilhafter Weise ein
Toleranzausgleich möglich,
insbesondere dann, wenn zur Kontaktierung mehrere einander korrespondierende
Kontaktteile 3, 4 vorhanden sind.
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In
der 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dargestellt. (Das zweite Kontaktteil 4 ist nicht dargestellt).
Auch hierbei ist wieder erkennbar, dass der erste Kontaktteil 3 des
einen Kontaktpartners die Oberfläche
des weiteren Kontaktpartners bzw. dessen zweiten Kontaktteil 4 zumindest
teilweise, insbesondere vollständig,
formschlüssig
und lösbar
umgibt, wobei zumindest einer der beiden Kontaktteile 3, 4,
bei diesem Ausführungsbeispiel
der außen
liegende Kontaktpartner 3, zumindest einen Schlitz 6,
insbesondere mehrere Schlitze 6, aufweist. Mittels der
Schlitze 6 ist der zugehörige Kontaktpartner elastisch
während
der Kontaktierung verformbar, so dass sich die beiden Oberflächen der
beiden Kontaktpartner im kontaktierten Zustand gegenseitig anlegen
können,
wobei während
des Kontaktierungsvorganges (Aufsetzen des einen Kontaktteiles 3 auf
das weitere Kontaktteil 4 oder umgekehrt) ein bestimmter
Druck aufgebracht werden muß,
um beide Kontaktteile miteinander zu kontaktieren. Zur Erhöhung der
Anlagekraft der beiden Kontaktteile 3, 4 aneinander
ist noch ein Druckelement 7 vorgesehen, wobei dieses Druckelement 7 in
besonders vorteilhafter Weise sich radial um die äußere Kontur
des äußeren Kontaktteiles 3 anschmiegt
und eine Kraft in Richtung des innen liegenden Kontaktteiles 4 erzeugt.
Umgekehrt kann ein solches Druckelement auch innerhalb des Kontaktteiles 4 angeordnet
sein, wobei dann eine Kraft zumindest teilweise, insbesondere aber
vollständig
radial nach außen
in Richtung des Kontaktteiles 3 erzeugt wird. Um die Lage
des Druckelementes 7 an dem zumindest einen Kontaktteil
(hier Kontaktteil 3) zu gewährleisten, weist dieses insbesondere
in seinem oberen Bereich eine Kragenform 8 auf. Diese Kragenform 8, die
ebenfalls radial vollständig
umlaufend vorhanden ist, kann einfach beim Herstellen des Kontaktteiles 3 durch
Umbiegen, Umbördeln
oder dergleichen hergestellt werden.
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4 zeigt
das Kontaktteil 3 gemäß 3 in der
Draufsicht.
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In
den 5 bis 7 ist ein drittes Ausführungsbeispiel
für zwei
Kontaktpartner vor der Kontaktierung und in zwei verschiedenen Einbaulagen
gezeigt. 5 zeigt die beiden Kontaktpartner
vor der Kontaktierung, die wieder aus einem ersten Kontaktteil 9 und
einem zweiten Kontaktteil 10 bestehen. Bei diesen beiden
Kontaktteilen 9 und 10 handelt es sich wieder
entweder um die vollständigen
Kontaktpartner oder diese können
auch noch weitere Elemente, Anbauteile oder dergleichen aufweisen.
Der erste Kontaktteil 9 weist einen über seine Längserstreckung verlaufenden
sägezahnförmigen Kontaktbereich 11 auf,
wozu zu dessen Kontaktierung der zweite Kontaktteil 10 zumindest
einen zumindest teilweise, insbesondere aber radial vollständig umlaufenden
dreieckförmigen
Vorsprung 12 aufweist, der in seiner äußeren Kontur mit dem sägezahnförmigen Kontaktbereich 11 des
ersten Kontaktteiles 9 korrespondiert. Auch der sägezahnförmige Kontaktbereich 11 ist
in besonders vorteilhafter Weise vollständig radial umlaufend ausgebildet,
kann aber auch abschnittsweise sägezahnförmig ausgebildet
sein. Die beiden Kontaktteile 9, 10 sind mit zugehörigen Kontaktflächen 13, 14 verbindbar
(z. B. durch Anlage) oder verbunden (z. B. durch Löten oder
dergleichen). So kann beispielsweise das erste Kontaktteil 9 im
Bereich einer Platine eines elektronischen Gerätes (insbesondere eines Antennenverstärkers) angeordnet
sein, wobei das Kontaktteil 9 mit der Kontaktfläche 13 auf der
Leiterbahn verlötet
ist. Das zweite Kontaktteil 10 ist mit der Kontaktfläche 14 zum
Beispiel durch Verkleben mit einem elektrisch leitfähigen Kleber
verbunden, wobei die Kontaktfläche 14 Bestandteil
einer Antennenstruktur ist, die sich z. B. auf einer Scheibe eines
Fahrzeuges befindet.
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In
den 6 und 7 sind die beiden Kontaktteile 9 und 10 im
kontaktierten Zustand in zwei verschiedenen Einbaulagen gezeigt.
In 6 ist gezeigt, dass der dreieckförmige Vorsprung 12 in
die oberste Ausnehmung des sägezahnförmigen Kontaktbereiches 11 des
Kontaktteiles 9 eingreift. Dadurch entsteht ein bestimmter
Abstand zwischen den beiden hier nicht dargestellten Kontaktflächen 13, 14, so
dass sich eine Höhe „H" einstellen läßt. Im Gegensatz
hierzu ist in 7 gezeigt, dass der dreieckförmige Vorsprung 12 in
eine weiter unten liegende Ausnehmung des sägezahnförmigen Kontaktbereiches 11 eingreift,
so dass sich damit eine geringere Höhe „H" zwischen den beiden Kontaktflächen 13, 14 gegenüber der
in 6 dargestellten Höhe „H" ergibt. Damit sind in besonders vorteilhafter
Weise Höhenunterschiede
ausgleichbar. Ebenso kann wieder mit dieser Ausgestaltung der beiden
Kontaktteile 9, 10 das Elektronikgerät nicht
nur kontaktiert, sondern auch befestigt werden. Die Kontaktteile 9, 10,
wie sie in den 5 bis 7 dargestellt
sind, können
in besonders vorteilhafter Weise einen runden Querschnitt aufweisen.
Darüber
hinaus sind aber auch längliche Querschnitte,
vor allen Dingen mit offenen Randbereichen, möglich, um somit nicht nur einen
Höhenausgleich,
sondern auch einen Längsausgleich
zu schaffen. Außerdem
ist es nicht zwangsweise erforderlich, dass der dreieckförmige Vorsprung 12 vollständig an
dem zugehörigen
Bereich des sägezahnförmigen Kontaktbereiches 11 anliegt.
Hier ist auch zumindest teilweise eine Distanz denkbar. In besonders
vorteilhafter Weise liegt aber der dreieckförmige Vorsprung 12 unter
einer gewissen Vorspannung an dem sägezahnförmigen Kontaktbereich 11 an,
um eine dauerhafte Kontaktierung und auch spielfreie Lagefixierung
zu ermöglichen.
Neben der gezeigten und beschriebenen sägezahn- bzw. dreieckförmigen Ausgestaltung
sind auch andere geometrische Formen (wie z. B. wellenförmiger Verlauf)
denkbar. Allerdings hat der sägezahnförmige Kontaktbereich 11 und
der zugehörige
dreieckförmige
Vorsprung 12 einerseits den Vorteil, die Kontaktierung
und Lagefixierung optimal sicherzustellen, während andererseits auch wieder
eine Demontage ermöglicht
wird.
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In
den 8 bis 10 ist ein viertes Ausführungsbeispiel
für zwei
Kontaktpartner vor der Kontaktierung und in zwei verschiedenen Einbaulagen gezeigt.
Analog zu der 5 ist in 8 gezeigt, dass
wieder ein erstes Kontaktteil 15 und ein zweites Kontaktteil 16 vorhanden
sind. Das zweite Kontaktteil 15 weist ebenfalls einen sägezahnförmigen Kontaktbereich 17 auf,
während
das zweite Kontaktteil 16 einen dementsprechend dreieckförmigen Vorsprung 18 aufweist.
Ebenso sind die beiden Kontaktteile 15, 16 mit
Kontaktflächen 19, 20 verbunden
bzw. verbindbar. Bei Betrachtung der 9 und 10 ist
erkennbar, dass mittels der beiden Kontaktteile 15, 16 wieder
Kontaktierungen und Lagefixierungen zwischen den beiden Kontaktflächen 19, 20 (hier
nicht dargestellt) möglich
sind, so dass sich auch hier verschiedene Höhen „H" einstellen lassen. Aufgrund des in
den 8 bis 10 dargestellten sägezahnförmigen Bereiches 17 und
dem zugehörigen
Vorsprung 18 ist lediglich die Kontaktierung in eine Richtung möglich, während eine
Demontage verhindert wird. Auch diese Kontaktteile 15, 16 weisen
in vorteilhafter Weise kreisrunden Querschnitt auf, wobei auch andere
Querschnitte, wie insbesondere rechteckförmige Querschnitte und diese
mit offenem Randbereich, denkbar sind. Sind beispielsweise mehrere
Kontaktteile 15 mit rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitten
fluchtend zueinander angeordnet und werden diese mit korrespondierenden
Kontaktteilen 16 kontaktiert, ist auch bei dieser Form
des Sägezahnes
eine Demontage möglich,
in dem nämlich
die ebenfalls fluchtend angeordneten Kontaktteile 16 in Richtung
der Flucht verschoben werden.
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Abschließend sei
darauf hingewiesen, dass, obwohl in den Figuren konkret vier Ausführungsbeispiele
gezeigt worden sind, gemäß dem Erfindungsgedanken
auch weitere Ausführungsbeispiele
bzw. Ausführungsformen
denkbar sind.
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- 1
- Vorrichtung
zur Kontaktierung
- 2
- Schaltungsplatine
- 3
- Erster
Kontaktteil
- 4
- Zweiter
Kontaktteil
- 5
- Kontaktfläche
- 6
- Schlitz
- 7
- Druckelement
- 8
- Kragenform
- 9
- erster
Kontaktteil
- 10
- zweiter
Kontakkteil
- 11
- sägezahnförmiger Kontaktbereich
- 12
- dreieckförmiger Vorsprung
- 13
- Kontaktfläche
- 14
- Kontaktfläche
- 15
- erster
Kontaktteil
- 16
- zweiter
Kontaktteil
- 17
- sägezahnförmiger Kontaktbereich
- 18
- dreieckförmiger Vorsprung
- 19
- Kontaktfläche
- 20
- Kontaktfläche