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Die Erfindung betrifft eine Kontaktbuchse zum
elektrischen Kontaktieren eines Flachbandkabels gemäß Anspruch
1.
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Flachbandkabel werden in verschiedenen technischen
Bereichen eingesetzt, um eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen.
Das Flachbandkabel hat den Vorteil, dass es wenig Platz beansprucht, flexibel
ist und kostengünstig
hergestellt werden kann. Die flexible Form des Flachbandkabels führt jedoch
bei der elektrischen Kontaktierung der Leiterbahnen zu Problemen.
Deshalb ist es im Stand der Technik bekannt, ein Flachbandkabel
an einen Stecker anzuschließen.
Durch die Verwendung des Steckers wird die Lage der Leiterbahnen
festgelegt, so dass die Leiterbahnen über ein Einstecken des Steckers
in eine Kontaktbuchse mit Kontaktelementen der Kontaktbuchse kontaktiert
werden. Die bekannten Stecker sind relativ aufwändig aufgebaut. Damit ist die
Herstellung des Steckers relativ teuer und die Montage des Flachbandkabels
in den Stecker aufwändig
durchzuführen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
darin, eine Kontaktbuchse für
eine vereinfachte Montage eines Flachbandkabels bereitzustellen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch
die Kontaktbuchse zur elektrischen Kontaktierung eines Flachbandkabels
gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Ein Vorteil der Kontaktbuchse gemäß Anspruch
1 besteht darin, dass ein Flachbandkabel ohne Stecker mit Kontaktelementen
sicher und zuverlässig
kontaktiert werden kann. Dazu weist das Gehäuse der Kontaktbuchse einen
Sperrarm auf, der in einer Offenposition des Schiebers in eine Sperrausnehmung
des Schiebers eingreift. Der Sperrarm ist im Einschubbereich des
Flachbandkabels zwischen dem Schieber und dem Flachbandkabel angeordnet.
Wird das Flachbandkabel in die Kontaktbuchse eingesteckt, so gleitet
das Flachbandkabel am Sperrarm entlang und hält den Sperrarm in der Sperrausnehmung
des Schiebers. Somit ist der Schieber gegen ein Verschieben gesperrt.
Ist das Flachbandkabel in einer Kontaktposition angelangt, dann
federt der Sperrarm in eine Halteausnehmung des Flachbandkabel und
verlässt
die Sperrausnehmung des Schiebers. Folglich kann der Schieber von
der Offenposition in die Schließposition
bewegt werden. Auf diese Weise wird erst eine optimale Kontaktierungslage
des Flachbandkabels abgefragt, bevor mit dem Schieber die Kontaktelemente
auf das Flachbandkabel vorgespannt werden können.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist der Schieber eine Betätigungsfläche auf, die
den Federkontakten der Kontaktbuchse zugeordnet ist. Bei Bewegen
des Schiebers von der Offenposition in die Schließposition
werden die Federkontakte durch die zweite Betätigungsfläche in Richtung auf die Leiterbahnen
des Flachbandkabels vorgespannt. Damit wird eine erhöhte Kontaktkraft
zwischen den Leiterbahnen und den Federkontakten der Kontaktbuchse
erreicht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Kontaktbuchse einen Schieber aufweist, der in einer Verschieberichtung,
die parallel zur Steckrichtung des Flachbandkabels angeordnet ist, beweglich
in der Kontaktbuchse gehaltert ist. Der Schieber weist eine weitere
Betätigungsfläche auf, die
einem Haltearm des Gehäuses
der Kontaktbuchse zugeordnet ist. Durch ein Verschieben des Schiebers
von einer Offenposition in eine Schließposition wird durch die Betätigungsfläche der
Haltearm in Eingriff mit dem Flachbandkabel gebracht. Dadurch wird das
Flachbandkabel formschlüssig
in der Kontaktbuchse gehaltert.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand
der Figuren näher
erläutert.
Es zeigen
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1 ein
Flachbandkabel;
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2 eine
Kontaktbuchse mit einem eingesteckten Flachbandkabel und mit einem
Schieber in einer Offenposition;
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3 einen
Querschnitt durch eine Kontaktbuchse mit einem Schieber in Schließposition;
und
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4 eine
Teilschnittdarstellung der Kontaktbuchse mit einem eingesteckten
Flachbandkabel und dem Schieber in der Offenposition.
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1 zeigt
ein Endstück
eines Flachbandkabels 1, das Leiterbahnen 2 aufweist,
die von einer Isolierschicht 3 umgeben sind. Die Leiterbahnen 2 sind
in einem Kontaktabschnitt 52 abisoliert und freigelegt.
Die Enden der Leiterbahnen 2 sind jedoch in einem Endstreifen 4 eingebettet.
Der Endstreifen 4 besteht ebenfalls aus der Isolierschicht 3.
Die Flachbandkabel 1 weist vorzugsweise Halteausnehmungen 14 auf,
die zwischen den Leiterbahnen 2 in die Isolierschicht 3 eingebracht
sind. Auf die freigelegten Kontaktabschnitte kann verzichtet werden,
wenn schneidende Kontaktelemente in einer Kontaktbuchse verwendet
werden, die beim Kontaktieren die Isolierschicht 3 durchdringen
und die Leiterbahn 2 kontaktieren.
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2 zeigt
ein Flachbandkabel 1 und eine Kontaktbuchse 24 mit
einem Gehäuse 21 und
einem Schieber 19. In das Gehäuse 21 sind Kontaktelemente 26 eingesteckt,
die elektrisch mit den Leiterbahnen 2 kontaktiert werden
sollen. Das Gehäuse 21 weist eine
Einschuböffnung 20 auf,
die im Wesentlichen der Breite des Flachbandkabels 1 angepasst
ist. Der Schieber 19 befindet sich in einer Offenposition,
in der der Schieber 19 weit aus dem Gehäuse 21 frontseitig
heraus ragt.
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Der Schieber 19 weist im
Wesentlichen die Form einer Platte 5 auf, die zwischen
zwei parallelen Halteflächen 6, 7 des
Gehäuses 21 eingeschoben und
verschiebbar gehaltert ist. Die Platte 5 des Schiebers 19 geht
in einem Endbereich in einen Griff 8 über, der das Gehäuse 21 überragt.
Das Flachbandkabel 1 ist zwischen die zweite Haltefläche 7 und
eine dritte Haltefläche 9 eingelegt.
Die erste und die dritte Haltefläche
werden durch die Außenseiten des
Gehäuses 21 gebildet.
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Die Kontaktbuchse 24 weist
einen Kontaktraum 25 auf. In den Kontaktraum 25 ragen
die Kontaktelemente 26, die im Gehäuse 21 gehaltert sind. Für jede Leiterbahn 2 ist
ein Kontaktelement 26 vorgesehen. Das Kontaktelement 26 weist
eine Kontaktplatte 22 auf, von der ein erster und ein zweiter
Kontaktarm 27, 28 in Richtung des Kontaktraumes 25 ausgeht.
Der zweite Kontaktarm 28 gabelt sich in einen dritten und
einen vierten Kontaktarm 29, 30 auf. Der erste,
der dritte und der vierte Kontaktarm 27, 29, 30 sind
in einer Ebene übereinander
angeordnet. Der dritte Kontaktarm 29 ist ausgehend vom
zweiten Kontaktarm 28 in Richtung auf den ersten Kontaktarm 27 geführt. Der
vierte Kontaktarm 30 ist ausgehend vom zweiten Kontaktarm
28 vom ersten Kontaktarm 27 weggeführt. Zwischen dem ersten und
dem dritten Kontaktarm 27, 29 ist zwischen deren
Endbereichen ein Kontaktbereich 31 ausgebildet. Das Kontaktelement 26 weist
zudem einen Kontaktstift 32 zur elektrischen Kontaktierung
auf. Der Schieber 19 ist verschiebbar im Gehäuse 21 in
einem Aufnahmeraum zwischen der ersten und zweiten Haltefläche 6, 7 angeordnet.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist
der Schieber 19 einen Betätigungsarm 33 auf, der
zwischen dem Gehäuse 21 und
den vierten Kontaktarmen 30 der Kontaktelemente 26 angeordnet
ist und die vierten Kontaktarme 30 vorzugsweise leicht in
Richtung auf den ersten Kontaktarm 27 vorspannt. In der
Offenposition des Schiebers 19 wird das Flachbandkabel 1 durch
die Einschuböffnung 20 in
den Kontaktraum 25 der Kon taktbuchse 24 geschoben. Dabei
wird das Flachbandkabel 1 so weit in den Kontaktraum 25 eingeschoben,
bis die freigelegten Kontaktabschnitte 52 der Leiterbahnen 2 in
den Kontaktbereichen 31 zwischen den ersten und den dritten Kontaktarmen 27, 29 der
Kontaktelemente angeordnet sind. Je nach Vorspannung des vierten
und damit des dritten Kontaktarms 30, 29 gleiten
der erste und der dritte Kontaktarm 27, 29 wenigstens
teilweise auf der Ober- bzw. Unterseite der freigelegten Kontaktabschnitte
der Leiterbahnen 2. Vorzugsweise erfolgt das Einschieben
des Flachbandkabels 1 in die Kontaktbereiche 31 ohne
Kontaktkraft.
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Der Schieber 19 weist auf
einer Unterseite, die der zweiten Haltefläche 7 zugewandt ist,
eine Sperrausnehmung 10 auf, in die ein Sperrarm 11 mit einem
Sperrelement 12 eingreift. Der Sperrarm 11 ist flexibel
ausgebildet und am Gehäuse 21 gehaltert. Das
Sperrelement 12 ist zwischen der Sperrausnehmung 10 und
dem Flachbandkabel 1 angeordnet. Befindet sich das Flachbandkabel 1 noch
nicht in der optimalen Kontaktlage, so liegt das Sperrelement 12 auf
dem Flachbandkabel 1 auf und ragt in die Sperrausnehmung 10.
Auf diese Weise ist der Schieber 19 gegen ein Verschieben
gesichert.
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Wird jedoch das Flachbandkabel 1 in
die optimale Kontaktposition eingeschoben, wie in 2 dargestellt ist, so federt das Sperrelement 12 in
eine Halteausnehmung 14 des Flachbandkabels 1 ein. Dabei
wird das Sperrelement 12 nach unten bewegt und verlässt die
Sperrausnehmung 10. Somit ist nun der Schieber 19 für ein Verschieben
in die Schließposition
freigegeben. Der Sperrarm 11 ist an der zweiten Haltefläche 7 angeformt
und in Richtung auf das Flachbandkabel 1 vorgespannt. Die
Höhe des Sperrelements 12 ist
in der Weise ausgebildet, dass bei einem Einfedern des Sperrelements 12 in
die Halteausnehmung 14 das Sperrelement 12 vollständig die
Sperrausnehmung 10 des Schiebers 19 verlässt. Somit
wird vor einem Einschieben des Schiebers 19 in die Schließposition
eine optimale Lage des Flachbandkabels 1 in Bezug auf die
Kontakt elemente 26 abgefragt. Damit wird erst bei einer
optimalen Lage des Flachbandkabels 1 ein Einschieben des
Schiebers 19 und damit ein Festklemmen der Kontaktelemente 26 mit
den Leiterbahnen 2 des Flachbandkabels 1 erlaubt.
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Anschließend wird der Schieber 19 von
der Offenposition in die Schließposition
bewegt. Dabei gleitet der Betätigungsarm 33 tiefer
in den Kontaktraum 25 und spannt die vierten Kontaktarme 30 und damit
auch die dritten Kontaktarme 29 in Richtung auf die ersten
Kontaktarme 27. Somit werden die Leiterbahnen 2 von
den dritten Kontaktarmen 29 gegen die ersten Kontaktarme 27 gedrückt und
eine Kontaktkraft erzeugt.
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3 zeigt
einen Querschnitt durch die Kontaktbuchse 24, in die der
Schieber 19 in die Schließposition eingeschoben ist.
Dabei ist deutlich die Lage des Flachbandkabels 1 zu erkennen,
das mit den freigelegten Kontaktabschnitten 52 in den Kontaktbereichen 31 zwischen
den ersten und dritten Kontaktarmen 27, 29 angeordnet
ist. Zudem sind die vierten Kontaktarme 30 durch den Betätigungsarm 33 in Richtung
auf das Flachbandkabel 1 vorgespannt. An der Kontaktplatte 22 ist
ein Kontaktstift 32 angeformt, der nach hinten aus der
Kontaktbuchse 24 herausragt.
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4 zeigt
weitere Details des Gehäuses 21 und
des Schiebers 19, wobei sich der Schieber 19 in der
Offenposition befindet. Zur Montage der Kontaktelemente 26 werden
die Kontaktelemente 26 von einer Rückseite mit dem ersten, dritten
und vierten Kontaktarm 27, 29, 30 durch
Schlitze 45 einer Trennwand 44 gesteckt. Somit
trennt die Trennwand 44 den Kontaktraum 25 von
einem Einsteckraum 54. An der Trennwand 44 ist
ein Haltearm 34 gehaltert, der zwischen dem Schieber 19 und
dem Flachbandkabel 1 angeordnet ist. Der Schieber 19 weist
eine Betätigungsfläche 35 des
Schiebers 19 und des Flachbandkabels 1 auf. Die
Betätigungsfläche 35 ist
als Steg an der Unterseite des Schiebers 19 ausgebildet und
parallel zur Einschubrichtung des Schiebers 19 angeordnet.
Der Steg weist im Übergang
zur Unterseite des Schiebers 19 eine geneigte Fläche 46 auf. Beim
Einschieben des Schiebers 19 in das Gehäuse 21 in die Schließposition,
wird der Haltearm 34 von der Betätigungsfläche 35 des Schiebers 19 in
Richtung auf das Flachbandkabel 1 gebogen. Der Haltearm 34 weist
einen Haltedorn 36 auf, der in eine weitere Halteausnehmung 15 des
Flachbandkabels 1 eingreift, wenn sich der Schieber 19 in
der Schließposition
befindet. Damit ist das Flachbandkabel 1 über den
Haltearm 34 formschlüssig
mit der Kontaktbuchse 24 verbunden. In einer weiteren Ausführungsform wird
auf die weitere Halteausnehmung 15 verzichtet und der Haltedorn 36 bohrt
sich beim Bewegen des Schiebers 19 in die Schließposition
in die Isolierschicht 3 das Flachbandkabels 1 und
formt eine Halteausnehmung in das Flachbandkabel 1.
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Der Haltearm 34 ist aus
einem federnden Material gefertigt, so dass bei einem Bewegen des Schiebers 19 von
der Schließposition
in die Offenposition der Haltearm wieder in die Ausgangsposition zurückfedert
und dabei der Haltedorn 36 aus dem Flachbandkabel 1 herausbewegt
wird. Folglich kann das Flachbandkabel 1 wieder aus der
Kontaktbuchse 24 abgezogen werden. In der Schließposition
hingegen kann das Flachbandkabel 1 nicht aus der Kontaktbuchse 24 herausgezogen
werden. In der Schließposition
greift zudem ein Haltenocken 37, der auf einer Oberseite
des Schiebers 19 ausgeformt ist, in eine Halteöffnung 38,
die in das Gehäuse 21 eingebracht
ist. Somit wird der Schieber 19 in der Schließposition
gehalten. Für
ein Lösen
des Schiebers 19 aus der Schließposition muss der Haltenocken 37 aus
der Halteöffnung 38 herausgedrückt werden.
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- 1
- Flachbandkabel
- 2
- Leiterbahn
- 3
- Isolierschicht
- 4
- Endstreifen
- 5
- Platte
- 6
- erste
Haltefläche
- 7
- zweite
Haltefläche
- 8
- Griff
- 9
- dritte
Haltefläche
- 10
- Sperrausnehmung
- 11
- Sperrarm
- 12
- Sperrelement
- 14
- Halteausnehmung
- 15
- weitere
Halteausnehmung
- 19
- Schieber
- 20
- Einschiebeöffnung
- 21
- Gehäuse
- 22
- Kontaktplatte
- 24
- Kontaktbuchse
- 25
- Kontaktraum
- 26
- Kontaktelement
- 27
- erster
Kontaktarm
- 28
- zweiter
Kontaktarm
- 29
- dritter
Kontaktarm
- 30
- vierter
Kontaktarm
- 31
- Kontaktbereich
- 32
- Kontaktstift
- 33
- Betätigungsarm
- 34
- Haltearm
- 35
- Betätigungsfläche
- 36
- Haltedorn
- 37
- Haltenocken
- 38
- Halteöffnung
- 44
- Trennwand
- 45
- Schlitz
- 52
- Kontaktabschnitt
- 53
- Aufnahmeraum
- 54
- Einsteckraum