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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder, insbesondere einen
elektrischen Durchdringungs- bzw. Crimp-Verbinder, zum elektrischen Verbinden
eines flexiblen Flach- bzw.
Folienflachkabels mit einem weiteren Flach- bzw. Folienflachkabel,
mit einer elektrischen Leitung, einem Steckkontakt o. ä.
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Mittels
sog. Crimp-Verbindungen können schnell,
rationell und zuverlässig
Quetschverbindungen für
elektronische und elektrische Systeme hergestellt werden, wobei
das Verlöten
von vorgeformten Verbindern nicht notwendig ist. Solche elektrischen Kontakt-
oder Verbindungselemente werden z. B. in der Konsumelektronik als
auch im Bereich der Kraftfahrzeugelektronik eingesetzt. Insbesondere
im Bereich der Kraftfahrzeugelektronik sind aufgrund rauer Umgebungsbedingungen,
insbesondere bezüglich Vibrationsfestigkeit,
Korrosionsbeständigkeit
und Temperaturbeständigkeit
hohe Anforderungen an die elektrischen Verbindungselemente gestellt.
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Crimp-Verbinder
sind für
das elektrische Kontaktieren und Fixieren eines elektrischen Leiters meist
mit sog. Crimp-Flanken
ausgeführt
und werden häufig
für die
Kontaktierung von flexiblen Flachkabeln (FFC (Flexible Flat Cable),
FLC (Flat Laminated Cable), ExFC (Extruded Flat Cable)) oder für die Kontaktierung
von flexiblen Leiterplatten (FPC bzw. FPCB (Flat Printed Circuit
Boards)) verwendet. Crimp-Verbinder gemäß dem Stand der Technik weisen
jeweils einen Basisabschnitt auf, der beispielsweise mit einem Steckkontakt
oder mit einem weiteren Crimp-Abschnitt verbunden ist, wobei die
am Basisabschnitt ausgebildeten Crimp-Flanken und/oder Kontaktzähne eine
Leiterbahn eines Folienleiters kontaktieren. Die Crimp-Flanken weisen eine
sich verjüngende
schneidenartige Struktur auf, mittels welcher sie das Flachkabel
bei der Montage durchschneiden oder durchstoßen. Anschließend wird
das eigentliche Crimpen durchgeführt,
wobei die Crimp-Flanken mithilfe eines geeigneten Crimp-Werkzeugs
in Richtung auf die Folienleiterbahn niedergedrückt werden und entweder dabei nochmals
mindestens die Isolierung des Flachkabels durchdringen (
DE 103 05 356 A1 )
oder das Flachkabel bezüglich
des Kontaktzahns in einem Bereich um den Kontaktzahn herum fixieren
(
DE 202 17 460 U1 ).
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Solche
Crimp-Verbinder sind zuverlässig,
da sie auf erprobter Technik basieren, sie sind einfach und robust
aufgebaut, können
nach dem Einstellen des Crimp-Werkzeuges immer qualitativ gleiche
Verbindungen erzielen, sie sind wirtschaftlich, da sie mit niedrigen
Kosten und wenig Ausschuss herstellbar sind, weisen eine einfache
Bedienbarkeit auf und sind vielseitig einsetzbar, da sie eine Vielzahl
von individuellen Lösungen
erlauben.
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Nachteilig
bei Crimp-Verbindern gemäß dem Stand
der Technik ist aber, dass bei einer mechanischen Beanspruchung
der Crimp-Verbindung, insbesondere bei schwellender Beanspruchung,
elektrische Kontaktprobleme auftauchen, sodass der Crimp-Verbinder
wenigstens teilweise keine elektrische Kontaktierung mehr herstellt.
Solche elektrischen Kontaktprobleme treten auch bei Crimp-Verbindungen
auf, die unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sind, was z.
B. im Kraftfahrzeugbereich oft der Fall ist. Hinzu kommt im letzteren
Fall, dass solche Crimp-Verbindungen teilweise auch mechanischen
Belastungen ausgesetzt sind, sodass diese Probleme zugleich auftreten
können
und sich überlagern.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen elektrischen Verbinder, insbesondere
einem Crimp-Verbinder zur Verfügung
zu stellen, der bei mechanischen und/oder thermischen Belastungen
eine dauerhafte Kontaktierung einer Leiterbahn insbesondere in einem
flexiblen Flachkabel garantiert. Darüber hinaus soll der elektrische
Verbinder kostengünstig,
einfach herstellbar und in seiner Handhabung einfach sein.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird mittels eines elektrischen Verbinders
bzw. mittels eines elektrischen Durchdringungs- oder Crimp-Verbinders gelöst, wobei
ein an den elektrischen Verbinder angeschlossenes Kabel, insbesondere
ein flexibles Flachkabel, bezüglich
des elektrischen Verbinders in einem gewissen Bereich verschieblich
gelagert ist. Bevorzugt ist hierbei ein elektrischer Kontakt verschieblich
gelagert, wobei der elektrische Verbinder wenigstens einen elektrischen
Kontakt zu einer Leiterbahn des Kabels herstellt. Insbesondere ist
hierbei ein Kontaktbereich bzw. eine Kontaktstelle des elektrischen
Verbinders mit der Leiterbahn des Kabels bezüglich eines Basisabschnitts
des elektrischen Verbinders, an den sich ein Anschlussabschnitt
für z.
B. einen weiteren elektrischen Verbinder, einen Stecker oder ähnliches
anschließt,
elastisch aufgehängt. Eine
solche, z. B. federnd nachgebende, Aufhängung erlaubt eine Relativbewegung
des Kontaktbereichs bezüglich
des Basisabschnitts des elektrischen Verbinders, wobei die Relativbewegung
je nach Materialwahl und Auslegung der Aufhängung mehr oder weniger gedämpft abläuft.
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Dadurch,
dass sich die Kontaktstelle bezüglich
des elektrischen Verbinders bzw. bezüglich des Basisabschnitts des
elektrischen Verbinders zumindest in einem kleinen Bereich um die
Kontaktstelle herum bewegen kann, muss bei einer Bewegung der Kontaktstelle
nicht die gesamte träge
Masse des elektrischen Verbinders mit in Bewegung gesetzt werden,
was vorteilhaft für
die elektrischen Kontaktstellen des elektrischen Verbinders mit
der Leiterbahn des Flachkabels ist, da deren mechanische Belastung
reduziert ist. Ist die Bewegung der Kontaktstelle größer als
ein freier Weg innerhalb des elektrischen Verbinders, so geschieht
ein Impulsübertrag von
der Kontaktstelle am Flachkabel über
z. B. federnd aufgehängte
elektrische Kontaktelemente an den elektrischen Verbinder und nicht
direkt auf ihn. Hierbei puffert die Federaufhängung unstetige Bewegungsabläufe ab und
verstetigt diese, was wiederum die mechanische Belastung reduziert,
da ein zeitlich kurzer mechanischer Impuls über eine vergleichsweise längere Zeit
an den elektrischen Verbinder weitergegeben wird.
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Da
der elektrische Verbinder in seinem elektrischen Kontaktbereich
nicht steif sondern elastisch bzw. federnd ausgeführt ist,
können
Temperaturdehnungen kompensiert werden. Diese können eine Längung oder Kürzung des
Leitermaterials hervorrufen und/oder eine Bewegung verursachen,
die aufgrund von Veränderungen
in der Umgebung des elektrischen Verbinders passieren, wobei die
entsprechenden federnden Abschnitte des elektrischen Verbinders,
welche die elektrische Kontaktierung zur Leiterbahn herstellen,
sich bezüglich
der Leiterbahn mitbewegen können.
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Da
die Kontaktstellen der Kontaktelemente meist nur formschlüssig ohne
Hinterschneidungen ausgestaltet sind, ist es möglich, dass sich z. B. bei fallender
Temperatur der metallische Kontakt zwischen Kontaktelement und Leiterbahn
löst und
so einen mikroskopischen, aber elektrisch isolierenden Spalt freilässt, der
zusätzlich
noch anfällig
für Korrosion
ist. Solche mikroskopischen Spalte sind auch bei dynamischen Beanspruchungen
aufgrund von plastischer Verformung im Kontaktbereich möglich. Mit dem
erfindungsgemäßen federnden
bzw. nachgehenden Kontaktelement ist dieses Problem behoben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist im elektrischen Verbinder wenigstens ein flexibler
Kontaktzahn vorgesehen, der die Leiterbahn durch dessen elektrische
Isolierung hindurch elektrisch kontaktiert. Bevorzugt ist hierbei
der Kontaktzahn als Blattfederanordnung ausgebildet, die mit dem
Basisabschnitt des elektrischen Verbinders stofflich einstückig verbunden
ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird ein Kontaktbereich des elektrischen Verbinders
von zwei Kontaktzähnen
gebildet, die die Leiterbahn in zwei Punkten in einem eng umgrenzten
Bereich (Kontaktbereich) elektrisch kontaktieren. Bevorzugt kontaktiert
hierbei ein Kontaktzahn die Leiterbahn von einer, wohingegen der
andere Kontaktzahn die Leiterbahn im Kontaktbereich von einer anderen
Seite kontaktiert. Die resultierenden Kräfte, die die Kontaktzähne auf
die Leiterbahn ausüben,
stehen bevorzugt im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche der
Leiterbahn, und liegen bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander
und sind gegeneinander gerichtet, sodass die Leiterbahn zwischen
diesen beiden Kontaktzähnen
eingeklemmt ist.
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Eine
solche federnd aufgehängte
Klemmanordnung der Leiterbahn stellt sicher, dass bei einer Bewegung
der Leiterbahn in eine Richtung, die Leiterbahn von dem einen Kontaktzahn
in ihrer Bewegung federnd abgefangen wird, dessen Federkraft entgegen
dieser Bewegungsrichtung gerichtet ist; wohingegen bei einer Bewegung
der Leiterbahn in eine entgegengesetzte Richtung dazu, die Leiterbahn
federnd von dem anderen Kontaktzahn abgefangen wird, der in eine
Gegenrichtung dazu (also der aktuellen Bewegungsrichtung der Leiterbahn) seine
Federkraft bereit hält.
Bevorzugt sind hierbei die beiden federnden Kontaktzähne derart
ausgestaltet, dass bei einer maximalen Stauchung des einen federnden
Kontaktzahns der jeweils andere diese Bewegung mitmachen kann und
bevorzugt darüber hinaus
noch zusätzliches
Federpotenzial besitzt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
des elektrischen Verbinders sind eine Mehrzahl solcher Kontaktbereiche
(also Bereiche, in welchen die Leiterbahn von zwei gegenüberliegenden
Seiten geklemmt wird) an einem einzelnen elektrischen Verbinder
vorgesehen. Bevorzugt sind hierbei die einzelnen Kontaktbereiche
nicht auf einer Geraden angeordnet, sondern jeweils mit einem seitlichen
Versatz zueinander, sodass die Leiterbahn des Flachkabels flächig federnd
bezüglich
des elektri schen Steckverbinders angeordnet ist. Dies garantiert
eine sichere elektrische Verbindung zwischen Flachkabel und elektrischen
Verbinder auch bei extremen Umgebungsbedingungen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist ein Kontaktzahn an einem freien Längsende
einer Crimp-Flanke vorgesehen, welche das Flachkabel im Bereich
dessen Isolierung oder auch in einem Seitenbereich dessen Leiterbahn
durchdringt, wobei letzterer bevorzugter Fall, eine zusätzliche elektrische
Kontaktierung der Leiterbahn mit dem elektrischen Verbinder mit
sich bringt. Die Crimp-Flanke befindet sich bevorzugt an einem Endbereich
der Längsseite
des Basisabschnitts des elektrischen Verbinders. Der Kontaktzahn
ist federnd gegenüber
der Crimp-Flanke vorgesehen, wobei das spitze Längsende des Kontaktzahns auf
das Flachkabel zugebogen ist und dessen Isolierung im Bereich der
Leiterbahn durchdringt und diese elektrisch kontaktiert. Hierbei
haben (im Crimpzustand) die Crimp-Flanke und der Kontaktzahn zusammen
im Querschnitt im Wesentlichen die Form eines „U mit abgeschnittenem Schenkel", wobei der verbleibende Schenkel
mit dem Basisabschnitt des elektrischen Verbinders bevorzugt einstückig ausgebildet
ist und dieser Schenkel, bevorzugt in der Nähe eines Krümmungsabschnitts des Schenkels,
das Flachkabel durchdringt, und der Krümmungsabschnitt den eigentlichen
federnden Kontaktzahn bildet und die Leiterbahn elektrisch kontaktiert.
Im Nicht-Crimpzustand (vorgefertigter Zustand) des elektrischen
Verbinders stehen die Crimp-Flanke und der Kontaktzahn über deren
gesamte Höhe
hinweg bevorzugt im Wesentlichen in einem rechten Winkel vom Basisabschnitt
ab.
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Ein
dazu im Kontaktbereich korrespondierender Kontaktzahn ist in einem
Querrichtungsmittelbereich des Basisabschnitts, von diesem in Richtung Kontaktpunkt
des anderen Kontaktzahns mit der Leiterbahn vorgesehen. Dieser korrespondierende
Kontaktzahn kontaktiert die Leiterbahn des Flachkabels von einer
anderen Seite als der Kontaktzahn an der Crimp-Flanke und sieht
die Kontaktstelle federnd bezüglich
des elektrischen Verbin ders vor. Dieser korrespondierende Kontaktzahn
kann z. B. ein vom Basisabschnitt des elektrischen Verbinders abstehender Federarm
sein.
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Bevorzugt
ist auch die Crimp-Flanke als Federarm bezüglich des Basisabschnitts ausgebildet, wobei
dessen Federkonstante allerdings höher als die der Kontaktzähne sein
sollte. Da die Crimp-Flanke das Flachkabel durchdringt bzw. durchschneidet und
somit das Flachkabel an der Crimp-Flanke geklemmt ist, bewegt sich
die Crimp-Flanke bei einer Bewegung des Flachkabels mit diesem mit,
wobei der Basisabschnitt dieser Bewegung nicht sofort sondern erst
mit etwas Verzögerung
folgt. Daraus resultiert auch eine Bewegung des Kontaktbereichs,
der wiederum die beiden Kontaktzähne
folgen, wobei bei einer Schwenkbewegung des Flachkabels bezüglich seiner
Längsachse
immer einer der beiden Kontaktzähne
entgegen seiner Federkraft belastet wird und der jeweils andere
Kontaktzahn mit seiner Federkraftrichtung dem Kontaktpunkt folgt.
Dies garantiert bei einer dynamischen Beanspruchung des Flachkabels
immer eine gute Kontaktierung der Leiterbahn, wobei dieses Federnsystem
einen gedämpften
Feder-Masse-Schwinger darstellt.
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Das
elektrische Kontaktieren der Kontaktzähne wird dadurch unterstützt, dass
die Crimp-Flanke innerhalb ihrer Durchdringungsebene in Durchdringungsrichtung
des Flachkabels breiter werdend ausgebildet ist, sodass das Flachkabel
nicht dazu tendiert, weiter entlang der breiter werdenden Crimp-Flanke
zu rutschen, gegen welche z. B. der korrespondierende Kontaktzahn
federt. Auch an einer Bewegung in die andere Richtung ist das Flachkabel
aufgrund der Crimpung gehindert, sodass immer nur ein kurzer Weg
mittels der federnden Kontaktzähne überbrückt werden
muss.
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Bevorzugt
ist der korrespondierende Kontaktzahn im Wesentlichen im Querschnitt
U-förmig ausgebildet,
wobei ein Schenkel am Basisabschnitt ansitzt und der andere Schenkel
den eigentlichen Kontaktzahn bildet. Bevorzugt ist hierbei der den Kon taktzahn
ausbildende Schenkel an seinem Ende von der Schenkelebene abstehend
ausgebildet, wobei dieses Schenkelende die Leiterbahn des Flachkabels
kontaktiert. Bevorzugt ist das andere Ende des U-förmigen Kontaktzahns
nur an seinem Endabschnitt gelagert, sodass sich der gesamte U-förmige Kontaktzahn
um eine Schwenkachse, die in der Nähe des Endabschnitts des unteren
Schenkels liegt, bewegen kann. Bevorzugt wird dies dadurch erreicht,
dass dieser Schenkel auf einem am Basisabschnitt ausgebildeten Vorsprung
ansitzt. Hierbei kann der Vorsprung selbst bezüglich des Basisabschnitts federnd
ausgebildet sein. Eine solche Blattfederanordnung ermöglicht eine
beweglich abgefederte Lagerung des Kontaktbereichs bezüglich des
korrespondierenden Kontaktzahns.
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Mittels
einer solchen erfindungsgemäßen Anordnung,
also eines Federarms an einer Seite der Leiterbahn sowie einer Blattfederanordnung
an der gegenüberliegenden
Seite der Leiterbahn, ist es möglich,
den Kontaktbereich der durch die beiden Kontaktzähne gebildet wird, in einem
Bereich gegenüber
des Basisabschnitts des elektrischen Verbinders zu bewegen. Hierbei
ist eine dauerhafte elektrische Kontaktierung gewährleistet.
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Weitere
Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. In
der Zeichnung zeigen:
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1 einen
Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen elektrischen Verbinder
mit einem daran elektrisch angeschlossenen und gecrimpten flexiblen
Flachkabel;
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2 eine
Draufsicht einer Abwicklung des elektrischen Verbinders;
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3a eine
Draufsicht des elektrischen Verbinders in einem vorgefertigten Zustand;
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3b einen
Längsschnitt
entlang der Linie A-A aus 3a;
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4a eine
Seitenlängsansicht
des elektrischen Verbinders im vorgefertigten Zustand;
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4b einen
Querschnitt entlang der Linie B-B aus 4a;
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5a eine
Seitenlängsansicht
des elektrischen Verbinders im Crimpzustand;
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5b eine
Querschnittsansicht entlang der Linie C-C aus 5a;
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6a eine
Perspektivansicht des elektrischen Verbinders im vorgefertigten
Zustand von unten; und
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6b eine
Perspektivansicht des elektrischen Verbinders im vorgefertigten
Zustand von oben.
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Die
folgenden Ausführungen
beziehen sich hauptsächlich
auf die 1 und 2 der Zeichnung,
wobei sich Lageangaben auf die 1 beziehen,
in der unten ein Basisabschnitt 20 zu sehen ist, bezüglich welchem
ein elektrischer Kontaktbereich 21 oben federnd über zwei
Kontaktzähne 23, 24 angeordnet
ist, wobei ein äußerer Kontaktzahn 23,
welcher an einer Crimp-Flanke 22 vorgesehen
ist in der Figur links im Schnitt dargestellt ist.
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1 zeigt
einen elektrischen Verbinder 2 bzw. elektrischen Crimp-Verbinder 2,
an welchen ein flexibles Flachkabel 1 bzw. Folienflachkabel 1 elektrisch über den
Kontaktbereich 21 bzw. Kontaktstellen 21 angeschlossen
ist. Der elektrische Strom fließt von
einer Leiterbahn 10 des Flachkabels 1 über den Kontaktbereich 21 und
einen inneren Kontaktzahn 24 und/oder den äußeren Kontaktzahn 23 zum
Basisabschnitt 20 des elektrischen Verbinders 2,
welcher den elektrischen Strom zu einem Anschlussabschnitt 29 (2)
des elektrischen Verbinders 2 leitet. An diesen Anschlussabschnitt 29 lassen
sich z. B. ein Stecker, eine Buchse, ein weiterer Crimp-Verbinder 2, ein
elektrischer Verbinder anderer Bauart oder ein weiteres Flachkabel 1 elektrisch
anschließen.
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Der
bzw. die Kontaktbereiche 21 des elektrischen Verbinders 2 mit
dem Flachkabel 1 sind bezüglich des elektrischen Verbin ders 2 bzw.
dessen Basisabschnitt 20 federnd angelenkt. Diese Federung
findet über
wenigstens einen Kontaktzahn 23 oder 24 statt.
Bevorzugt sind jedoch zwei Kontaktzähne 23, 24 vorgesehen,
wobei der äußere Kontaktzahn 23 das
Flachkabel 1 in einem oberen Bereich elektrisch kontaktiert
und der innere Kontaktzahn 24 das Flachkabel von unten
kommend elektrisch kontaktiert. Bevorzugt sind diese beiden elektrischen
Kontaktstellen 21 so nah wie möglich beieinander vorgesehen.
Bevorzugt liegen diese Kontaktbereiche 21 bzw. -stellen 21 in
einer Querschnittsebene des Flachkabels 1.
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Der äußere Kontaktzahn 23 (s.
auch 2 bis 6b) ist bevorzugt einstückig an
einem freien Längsende
der Crimp-Flanke 22 vorgesehen, die einstückig mit
dem Basisabschnitt 20 des elektrischen Verbinders 2 ausgebildet
ist. Bevorzugt ist die Crimp-Flanke 22 an einem Querendabschnitt
des Basisabschnitts 20 in dessen Längsrichtung ausgebildet. Die
Crimp-Flanke 22 durchdringt das Flachkabel 1 von
unten kommend, wobei der äußere Kontaktzahn 23 nach
innen und unten gebogen ist und die Leiterbahn 10 des Flachkabels 1 durch
die Isolierung 11 des Flachkabels 1 hindurch elektrisch
kontaktiert. Hierbei kann die Crimp-Flanke 22 das Flachkabel 1 im
Bereich der Isolierung 11 oder auch schon in einem Bereich
der Leiterbahn 10 durchdringen.
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Eine
Abwicklung des erfindungsgemäßen elektrischen
Verbinders 2 mit am Basisabschnitt 20 stofflich
einstückig
ausgebildeten Crimp-Flanken 22 ist in 2 zu
erkennen. In 2 ist zu sehen, dass bei dem
elektrischen Verbinder 2 sechs Crimp-Flanken 22 mit jeweils daran
ausgebildetem äußeren Kontaktzahn 23 vorgesehen
sind. Es können
jedoch auch mehr oder weniger Crimp-Flanken 22 vorgesehen
sein. Die Crimp-Flanke 22 und der daran ausgebildete äußere Kontaktzahn 23 besitzen
in der Abwicklung im Wesentlichen eine Dreiecksform, wobei die Basis
des Dreiecks am Basisabschnitt 20 des elektrischen Verbinders 2 vorgesehen
ist und das spitze Ende des Dreiecks (äußerer Kontaktzahn 23) vom
Basisabschnitt 20 wegstehend vorgesehen ist.
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Eine
dem Basisabschnitt 20 mit daran ausgebildeten Crimp-Flanken 22 ähnliche
Anordnung weist in der Abwicklung der 2 auch ein
Verbindungsabschnitt 26 auf, an dem die inneren Kontaktzähne 24 angeordnet
sind. Diese Kontaktzahnrohlinge 24 sind dreieckig ausgebildet,
wobei deren Basis einstückig
mit dem Verbindungsabschnitt 26 ausgebildet ist und deren
spitzes Ende vom Verbindungsabschnitt 26 wegsteht. In der
Abwicklung des erfindungsgemäßen elektrischen
Verbinders 2 sind zwei einander korrespondierende Kontaktzähne (äußerer Kontaktzahn 23 und
zugeordneter innerer Kontaktzahn 24) derart orientiert
vorgesehen, dass sie in eine gleiche Richtung von ihrem jeweiligen
Befestigungsabschnitt abstehen (Basisabschnitt 20 für die Crimp-Flanken 22 mit
daran ausgebildeten äußeren Kontaktzähnen 23,
Verbindungsabschnitt 26 mit daran ausgebildeten inneren
Kontaktzähnen 24).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind zwei weitere in der Abwicklung dreieckige Blattfedern 28 vorgesehen,
deren Funktion weiter unten erläutert wird.
In dieser Ausführungsform
haben sie eine den inneren Kontaktzahnrohlingen 24 ähnliche
Form, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein sollen.
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Der
Verbindungsabschnitt 26 weist an seinen beiden Längsenden
einen bevorzugt mit dem Verbindungsabschnitt 26 stofflich
einstückig
ausgebildeten Verbindungssteg 27 auf, mittels welchem der
Verbindungsabschnitt 26 am Basisabschnitt 20 festgelegt
ist. Die Verbindung zwischen Basisabschnitt 20 und Verbindungsstegen 27 ist
wiederum bevorzugt stofflich einstückig ausgebildet.
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Die 2 stellt
ein Stanzmuster für
den erfindungsgemäßen elektrischen
Verbinder 2 dar, der mit dieser Form aus einem Blech, z.
B. einem Federblech, gestanzt wird und anschließend in seinen vorgefertigten
Zustand (3a, 3b, 4a, 4b, 6a, 6b)
gebogen wird. Für
den vorgefertigten Zustand des erfindungs gemäßen elektrischen Verbinders 2 wird
der Verbindungsabschnitt 26 in seiner Längsachse L sich um 180° drehend
auf den Basisabschnitt 20 geklappt, wobei jeweils Symmetrielängsachsen
L des Verbindungsabschnitts 26 und des Basisabschnitts 20 in
einer Draufsicht auf die 2 zur Deckung kommen (3a).
Anschließend werden
die Zackenabschnitte des Verbindungsabschnitts 26 zu den
U-förmigen
Kontaktzähnen 24 gebogen,
was in der 4b gut zu erkennen ist. Ferner werden
die Crimp-Flanken 22 bezüglich des Basisabschnitts 20 senkrecht
ausgereichtet. Darüber
hinaus können
vorher (falls notwendig) die Kontaktzähne 23 und/oder die
Kontaktzähne 24 für das Durchtrennen
bzw. Aufschneiden der Isolierung 11 des Flachkabels 1 mittels
Schneiden versehen werden
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Der
innere Kontaktzahn 24 liegt mit seinem unteren Schenkel 241 auf
dem Basisabschnitt 20 auf, wobei sich an diesen ein Krümmungsabschnitt 244 anschließt, der
in einen oberen Schenkel 242 des inneren Kontaktzahns 24 übergeht.
Ein freier Endabschnitt 243 des oberen Schenkels 242 ist
aus seiner Schenkelebene nach oben vom Basisabschnitt 20 weggebogen
und bildet den elektrischen Kontaktierungsabschnitt des inneren
Kontaktzahns 24. Hierbei nehmen der freie Endabschnitt 243 und
der obere Schenkel 242 bevorzugt einen stumpfen Winkel
zueinander ein. Der untere Schenkel 241 des inneren Kontaktzahns 24 geht
in der Ebene des Verbindungsabschnitts 26 in einen benachbarten
unteren Schenkel 241 eines benachbarten inneren Kontaktzahns 24 über.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sitzt der untere Schenkel 241 des inneren Kontaktzahns 24 an
einem Vorsprung 25 an und kann sich mit seinem Rest des
Kontaktzahns 24 (Krümmungsabschnitt 244,
oberer Schenkel 242 und damit integraler freier Endabschnitt 243)
bezüglich des
Basisabschnitts 20 abgefedert schwenkend bewegen. Hierbei
kann der Vorsprung 25 beispielsweise als Sicke 25 in
den Basisabschnitt 20 von unten eingestanzt sein, wobei
bei geeigneter Materialwahl diese Sicke 25 selber höhenveränderlich
und so mit federnd ausgestaltet ist. Der Verlauf der Sicken 25 ist in
der 6a gut zu erkennen, wobei drei Sicken 25 in
einem spitzen Winkel zur Längsachse
L des Basisabschnitts 20 in den Rücken des Basisabschnittes 20 eingeprägt sind.
Mittels der schrägen
Anordnung ist es möglich,
pro Sicke zwei untere Schenkel 241 schwenkbar zu lagern,
wobei die Rückfederkraft
aus einem inneren Spannungszustand des Verbindungsabschnitts 26 zur
Verfügung
gestellt wird. Ferner erhöhen
die Sicken 25 die Steifigkeit des Basisabschnitts 20.
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Die 5a und 5b zeigen
den erfindungsgemäßen elektrischen
Verbinder 2 im Crimpzustand, wobei das Flachkabel 1 nicht
mit dargestellt ist. In den beiden Figuren ist zu sehen, wie der äußere Kontaktzahn 23 in
Richtung Basisabschnitt 20 nach unten gebogen ist und der
U-förmige
innere Kontaktzahn 24 unter Federspannung steht, da einerseits
die beiden Schenkel 241, 242 in der Nähe des Krümmungsabschnitts 244 nahezu
parallel liegen (was sie in 4b nicht
der Fall ist) und andererseits ist der freie Endabschnitt 243 im
Vergleich mit der 4b näher in Richtung Basisabschnitt 20 gebogen.
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In
den 2, 3a, 3b, 4a, 5a und 6b sind
die Blattfedern 28 zu erkennen, die das Flachkabel 1 bezüglich des
elektrischen Verbinders 2 an den Längsenden des Basisabschnitts 20 federnd
lagern. Diese Blattfedern 28 sind bevorzugt aus nicht zur
U-Form gebogenen
inneren Kontaktzähnen 24 gebildet,
wobei die Oberseite der Blattfeder 28 vom Basisabschnitt 20 mindestens
genauso weit beabstandet ist, wie der höchste Punkt des nun zur Schlaufe
gebogenen Verbindungsstegs 27.
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Der
erfindungsgemäße elektrische
Verbinder 2 sieht eine Vielzahl von Federn für das Flachkabel 1 bzw.
für dessen
Leiterbahn 10 vor. So federt der äußere Kontaktzahn 23 bezüglich seiner
Crimp-Flanke 22, wobei diese wiederum bezüglich des
Basisabschnitts 20 federt. Ferner federt der freie Endabschnitt 243 des
inneren Kontaktzahns 24 bezüglich des oberen Schenkels 242 dieser
wiederum federt bezüglich
des unteren Schenkels 241 wobei das gesamte System des
inneren Kontaktzahns 24 wiederum bezüglich einer Schwenkachse federnd
angelenkt ist, die durch den Berührabschnitt
geht, der vom unteren Schenkel 241 und der Sicke 25 gebildet
ist. Ferner kann das Material des Basisabschnitts 20 bzw.
eine Dicke der Sickenbegrenzung derart gewählt sein, dass die Sicke 25 bezüglich des
Basisabschnitts 20 nachgebbar ausgestaltet ist, sodass
diese auch wiederum Federkraft für
den inneren Kontaktzahn 24 zur Verfügung stellen kann. Dieser blattfederartige
Aufbau von Basisabschnitt 20, Sicke 25, Verbindungsabschnitt 26 mit
daran integral ausgebildeten U-förmigen
inneren Kontaktzähnen 24 ist
in 3b gut zu erkennen.
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Ferner
ist es durch eine geeignete Anordnung der Sicken (senkrecht zur
Längsrichtung
L des Basisabschnitts 20) bzw. anderer die Sicken 25 ersetzende
Vorsprünge,
die an der Oberseite des Basisabschnitts 20, z. B. als
Noppen ausgebildet sein können,
möglich,
den Basisabschnitt 20 des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders 2 in
seiner Längsrichtung
flexibel bzw. federnd auszulegen.
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- 1
- Flachkabel,
Folienflachkabel (FFC, FPC, FLC, ExFC, FPCB)
- 10
- Leiterbahn,
Metallisierungsschicht
- 11
- elektrische
Isolierung
- 2
- elektrischer
Verbinder, elektrischer Crimp-Verbinder,
-
- elektrischer
Durchdringungsverbinder
- 20
- Basisabschnitt
- 21
- (elektrischer)
Kontaktbereich/Kontaktpunkt
- 22
- Crimp-Flanke
- 23
- äußerer Kontaktzahn,
Kontaktelement, Kontaktzahn
- 24
- innerer
Kontaktzahn (U-förmig),
Kontaktelement, korres
-
- pondierender
Kontaktzahn
- 241
- unterer
Schenkel des inneren Kontaktzahns 24
- 242
- oberer
Schenkel des inneren Kontaktzahns 24
- 243
- freier
Endabschnitt des oberen Schenkels 242
- 244
- Krümmungsabschnitt
des inneren Kontaktzahns 24
- 25
- Vorsprung,
Sicke
- 26
- Verbindungsabschnitt
- 27
- Verbindungssteg
- 28
- Blattfeder
- 29
- Anschlussabschnitt
- D
- Dicke
der Leiterbahn
- L
- Längsachse,
Symmetrielängsachse
von Basisabschnitt 20
-
- und
Verbindungsabschnitt 26