DE102005059684A1 - Electrical connector e.g. crimp connector, for conductors of flat cables e.g. flexible flat cable, has base section provided between cables so that conductor of cables on one side and conductor of cables on turned away side are contactable - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder, insbesondere einen elektrischen Durchdringungs- bzw. Crimp-Verbinder, zum elektrischen Verbinden von Leiterbahnen übereinander liegender flexibler Flach- bzw. Folienflachkabel.The The invention relates to an electrical connector, in particular a electrical penetrating or crimping connector, for electrical Connecting conductor tracks on top of each other lying flexible flat or foil flat cable.
Mittels so genannten Crimp-Verbindungen können schnell, rationell und zuverlässig Quetschverbindungen für elektronische und elektrische Systeme hergestellt werden, wobei ein Verlöten von vorgeformten Verbindern nicht notwendig ist. Solche elektrischen Kontakt- oder Verbindungselemente werden z. B. in der Konsumelektronik und im Bereich der Kraftfahrzeugelektronik eingesetzt. Insbesondere im Bereich der Kraftfahrzeugelektronik sind aufgrund rauer Umgebungsbedingungen, vor allem bezüglich Vibrationsfestigkeit, Korrosions- und Temperaturbeständigkeit hohe Anforderungen an die elektrischen Verbindungselemente gestellt.through So-called crimp connections can be fast, efficient and reliable Crimp connections for electronic and electrical systems are manufactured, wherein a soldering of preformed connectors is not necessary. Such electrical Contact or connecting elements are z. B. in consumer electronics and used in the field of automotive electronics. Especially in the Automotive electronics are due to harsh environmental conditions, especially with regard to vibration resistance, Corrosion and temperature resistance high demands placed on the electrical connection elements.
Crimp-Verbinder sind für das elektrische Kontaktieren und Fixieren eines elektrischen Leiters meist mit so genannten 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) Circuits Boards)) verwendet.Crimp connector are for the electrical contacting and fixing an electrical conductor usually They are designed with so-called crimp flanks and are often used for contacting Flexible Flat Cable (FFC), FLC (Flat Laminated Cable), ExFC (Extruded Flat Cable)) or for contacting of flexible printed circuit boards (FPC or FPCB (Flat (Printed) Circuits Boards)).
Crimp-Verbinder gemäß dem Stand der Technik zum elektrischen Verbinden eines Leiterbahnendes eines Flachkabels mit einer Leiterbahn eines zweiten Flachkabels weisen jeweils einen Basisabschnitt auf, an welchem Kontaktzähne zum Kontaktieren der Leiterbahn vorgesehen sind. Die Kontaktzähne weisen eine zulaufende schneidenartige Struktur auf, mittels welcher sie das Flachkabel bei der Montage durchschneiden oder durchsto ßen. Anschließend wird das eigentliche Crimpen durchgeführt, wobei die Kontaktzähne mit Hilfe eines geeigneten Crimp-Werkzeugs in Richtung auf die Flachkabel niedergedrückt werden.Crimp connector according to the state the technique for electrically connecting a conductor end of a Flat cable with a trace of a second flat cable point in each case a base portion on which contact teeth for Contacting the conductor track are provided. The contact teeth point a tapered cutting-like structure, by means of which they cut the flat cable during assembly or pierced. Subsequently, will the actual crimping performed, the contact teeth with the help of a suitable crimping tool be depressed in the direction of the flat cable.
Die
Problematisch bei einem solchen elektrischen Verbinder ist, dass wenigstens ein Flachkabel im späteren Kontaktierungsbereich abisoliert werden muss. Dies ist zeit- und daher kostenaufwändig, da die Leiterbahnen eines Flachkabels eine Breite von ca. 1 mm aufweisen, was ein entsprechend exaktes Arbeiten beim Abisolieren nur einer einzigen Leiterbahn erforderlich macht.Problematic in such an electrical connector is that at least one Flat cable in the later Contacting area must be stripped. This is time and therefore costly, since the tracks of a flat cable have a width of about 1 mm, what a correspondingly accurate work when stripping only one single trace required.
Die
Nachteilig bei solchen Crimp-Verbindern gemäß dem Stand der Technik ist, dass bei einer mechanischen Beanspruchung der Crimp-Verbindung, insbesondere bei schwellender Beanspru chung, elektrische Kontaktprobleme auftauchen können. Solche elektrischen Kontaktprobleme treten ferner auch dann auf, wenn die Crimp-Verbindung, wie z. B. im Kraftfahrzeugbereich, unterschiedlichen Temperaturen (min. ca. –40 bis max. ca. +150°C) ausgesetzt ist, was bei zusätzlicher mechanischer Belastung die Verlässlichkeit der elektrischen Kontaktierung noch verschlechtert.adversely in such crimp connectors according to the state The technique is that at a mechanical stress of the crimp connection, in particular in case of swelling, electrical contact problems arise can. Such electrical contact problems also occur when the Crimp connection, such. B. in the automotive field, different Temperatures (at least about -40 up to max. approx. + 150 ° C) is exposed, which is additional mechanical stress the reliability the electrical contact still deteriorates.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten elektrischen Verbinder zur Verfügung zu stellen. Insbesondere soll bei der Anwendung des elektrischen Verbinders ein Abisolieren des Flachkabels vermieden werden und ein elektrischer Verbinder realisiert sein, der bei mechanischen und/oder thermischen Belastungen eine dauerhafte elektrische Kontaktierung einer Leiterbahn eines Flachkabels ermöglicht. Darüber hinaus soll der elektrische Verbinder kostengünstig in seiner Herstellung sein und im späteren Einsatz schnell und einfach zu handhaben sein.task The invention is an improved electrical connector to disposal to deliver. In particular, should in the application of electrical Connector stripping the flat cable are avoided and be realized an electrical connector, the mechanical and / or thermal loads a permanent electrical contact a trace of a flat cable allows. In addition, the electric Connector cost-effective be in its production and in later use quickly and easily to be handled.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen elektrischen Verbinder, insbesondere einen Crimp-Verbinder, zum gegenseitigen elektrischen Verbinden jeweils einer Leiterbahn von übereinander liegenden Flachkabeln gelöst, wobei von einer Seite eines Basisabschnitts des elektrischen Verbinders wenigstens ein äußerer Kontaktzahn und bevorzugt ein Piercingkranz mit wenigstens einem inneren Kontaktzahn hervorstehen, wobei mittels des äußeren Kontaktzahns wenigstens ein Flachkabel an den Basisabschnitt crimpbar ist, und eine elektrische Verbindung einer einzelnen Leiterbahn eines Flachkabels mit dem Basisabschnitt über den äußeren Kontaktzahn und/oder den optionalen inneren Kontaktzahn erfolgt.The object of the invention is achieved by an electrical connector, in particular a crimp connector, for mutually electrically connecting in each case a conductor of superposed flat cables, wherein from one side of a base portion of the electrical connector at least one outer contact tooth and preferably a Piercingkranz with at least one inner Contact tooth protrude, wherein by means of the external contact tooth at least a flat cable to the base portion is crimped, and an electrical connection of a single conductor of a flat cable with the base portion on the outer contact tooth and / or the optional inner contact tooth he follows.
Erfindungsgemäß gibt es zwei Varianten des elektrischen Verbinders, wobei bei beiden Varianten der Piercingkranz weggelassen werden kann.There are according to the invention two variants of the electrical connector, wherein in both variants of Piercing ring can be omitted.
Bei der ersten Variante des elektrischen Verbinders steht von zwei voneinander abgewandten, diametralen Seiten des Basisabschnitts jeweils wenigstens ein äußerer Kontaktzahn hervor, wobei der Basisabschnitt zwischen den Flachkabeln vorsehbar ist. Die betreffende Leiterbahn eines Flachkabels wird auf der einen und die betreffende Leiterbahn eines zweiten Flachkabels wird auf der anderen Seite des Basisabschnitts durch den jeweiligen äußeren Kontaktzahn elektrisch kontaktiert. In einem gecrimpten Zustand eines äußeren Kontaktzahns liegt ein Außenabschnitt des äußeren Kontaktzahns derart am Flachkabel an, dass die jeweilige Leiterbahn durch den Außenabschnitt elektrisch kontaktiert ist. Hierdurch ergeben sich mit jedem am Basisabschnitt vorgesehenen äußeren Kontaktzahn zwei elektrische Kontaktierungsmöglichkeiten bzw. -bereiche mit der Leiterbahn.at the first variant of the electrical connector is two of each other opposite, diametrical sides of the base portion respectively at least an external contact tooth out, wherein the base portion between the flat cables is providable. The relevant trace of a flat cable is on the one and the relevant trace of a second flat cable is on the other side of the base portion through the respective outer contact tooth electrically contacted. In a crimped state of an external contact tooth lies an outer section of the external contact tooth on the flat cable so that the respective trace through the outer portion electrically contacted. This results with each on Base section provided outer contact tooth two electrical contacting options or areas with the conductor track.
Sind nun – wie in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen – an jeder Seite des Basisabschnitts zwei äußere Kontaktzähne vorgesehen, so ergeben sich für jede durch den elektrischen Verbinder zu kontaktierende Leiterbahn eines Flachkabels vier elektrisch leitende Verbindungen (zwei Durchdringungs- und zwei Crimpkontakte). Ferner dienen die Kontaktzähne der mechanischen Befestigung des Flachkabels am Basisabschnitt.are now how in a preferred embodiment the invention provided - on each side of the base portion provided with two outer contact teeth, so arise for each trace to be contacted by the electrical connector flat cable has four electrically conductive connections (two penetrating and two crimp contacts). Furthermore, the contact teeth serve the mechanical attachment of the flat cable to the base section.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf beiden Seiten des Basisabschnitts jeweils ein Piercingkranz vorgesehen. Jeder der Piercingkränze weist bevorzugt eine Mehrzahl von inneren Kontaktzähnen auf. Mittels des Piercingkranzes bzw. der inneren Kontaktzähne wird die jeweilige Leiterbahn zusätzlich elektrisch und mechanisch mit dem Basisabschnitt verbunden. Jeder innere Kontaktzahn eines Piercingkranzes erhöht dabei die elektrischen Kontaktierungsmöglichkeiten bzw. -fläche.In a preferred embodiment The invention is on both sides of the base portion respectively a piercing wreath provided. Each of the piercing wreaths points preferably has a plurality of internal contact teeth. By means of the Piercingkranzes or the internal contact teeth In addition, the respective interconnect becomes electrically and mechanically connected to the base section. Every inner contact tooth of a Piercing wreath increased while the electrical contacting options or area.
Bei der zweiten Variante des elektrischen Verbinders steht auf einer einzigen Seite des Basisabschnitts ein äußerer Kontaktzahn und ein äußeres Kontaktelement hervor, wobei mittels des äußeren Kontaktzahns und/oder des äußeren Kontaktelements eine elektrische Verbindung zu jeweils einer Leiterbahn eines Flachkabels erfolgt. In einem gecrimpten Zustand eines äußeren Kontaktzahns kontaktiert ein Außenabschnitt des äußeren Kontaktzahns die Leiterbahn desjenigen Flachkabels, welches vom Basisabschnitt am weitesten weg liegt und legt die Flachkabel am Basisabschnitt fest. Das äußere Kontaktelement bleibt dabei bevorzugt aufrecht stehen und ist bevorzugt nicht crimpbar.at the second variant of the electrical connector stands on one single side of the base portion, an outer contact tooth and an outer contact element produced, by means of the external contact tooth and / or the outer contact element an electrical connection to a respective conductor track of a flat cable he follows. In a crimped state of an external contact tooth contacted an outdoor section of the external contact tooth the trace of that flat cable, which from the base section farthest away and places the flat cables at the base section firmly. The outer contact element preferably remains upright and is preferably not crimpable.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Basisabschnitt einen Piercingkranz mit wenigstens einem inneren Kontaktzahn auf, der wenigstens die Leiterbahn des am nächsten am Basisabschnitt liegenden Flachkabels über einen Durchdringungskontakt elektrisch kontaktiert.In an embodiment According to the invention, the base portion has a piercing ring with at least an inner contact tooth, at least the trace of the the next flat cable lying on the base section via a penetration contact electrically contacted.
Bevorzugt werden mittels eines solchen elektrischen Verbinders zwei direkt übereinander liegende Flachkabel im Bereich sich kreuzender oder paralleler Leiterbahnen elektrisch verbunden. Hierbei durchdringen der äußere Kontaktzahn und das äußere Kontaktelement die jeweilige Leiterbahn der Flachkabel und kontaktieren diese elektrisch, wobei zusätzlich der obere Abschnitt des äußeren Kontaktzahns beim Crimpen mit seiner Außenseite das bezüglich des Basisabschnitts am weitesten weg liegende Flachkabel von außen elektrisch kontaktiert. Ferner kontaktiert der innere Kontaktzahn wenigstens die Leiterbahn des direkt am Basisabschnitt liegenden Flachkabels; bevorzugt kontaktiert er jedoch die beiden übereinander liegenden Leiterbahnen der beiden Flachkabel. Hierdurch werden für das am Basisabschnitt anliegende Flachkabel wenigstens drei und für das entfernter liegende Flachkabel ebenfalls wenigstens drei elektrische Kontaktierungen mit dem Basisabschnitt zur Verfügung gestellt. Jeder zusätzliche innere Kontaktzahn des Piercingkranzes und jeder zusätzliche äußere Kontaktzahn bzw. je des äußeres Kontaktelement erhöht dabei die elektrischen Kontaktierungsmöglichkeiten bzw. -fläche.Prefers be two directly above each other by means of such an electrical connector lying flat cable in the area of crossing or parallel tracks electrically connected. In this case, the outer contact tooth and the outer contact element penetrate the respective trace of the flat cables and contact them electrically, in addition the upper portion of the outer contact tooth when crimping with its outside the re the base section farthest flat cable from the outside electrically contacted. Further, the inner contact tooth contacts at least the trace of lying directly on the base portion flat cable; However, it preferably contacts the two superimposed interconnects the two flat cables. As a result, for the fitting at the base section Flat cable at least three and for the remote flat cable also has at least three electrical Contacts with the base section provided. Every additional one internal contact tooth of the piercing ring and each additional external contact tooth or depending on the outer contact element elevated while the electrical contacting options or area.
Durch beide Varianten der Erfindung ist es überflüssig, eines oder beide der elektrisch miteinander zu kontaktierenden Flachkabel in einem entsprechenden Bereich abzuisolieren. Die elektrische Kontaktierung wird erfindungsgemäß über eine Vielzahl von elektrischen Kontaktbereichen realisiert, die durch Durchdringungskontakte der äußeren Kontaktzähne und/oder Kontaktelemente, sowie den Piercingkranz und ein Crimpen der äußeren Kontaktzähne erreicht wird. Gerade durch die Vielzahl von elektrischen Kontaktierungen einer einzigen Leiterbahn mittels des elektrischen Verbinders ist bei einer mechanischen und/oder thermischen Beanspruchung der elektrischen Verbindung ein elektrischer Kontakt sichergestellt.By both variants of the invention it is superfluous, one or both of the electrically to be contacted flat cable in a corresponding Strip area. The electrical contact is inventively via a Variety of electrical contact areas realized by Penetration of the outer contact teeth and / or Contact elements, as well as the piercing wreath and a crimping of outer contact teeth obtained becomes. Especially by the large number of electrical contacts a single trace by means of the electrical connector at a mechanical and / or thermal stress of the electrical Connection ensures electrical contact.
Erfindungsgemäß können mehrere Leiterbahnen von parallel oder gekreuzt positionierten Flachkabeln an jeder beliebigen Stelle (Mitte oder Ende) elektrisch verbunden werden. Hierdurch lassen sich Kreuzverbindungen, Abzweigungen und Parallelanschlüsse von Flachkabel zu Flachkabel realisieren.According to the invention, several Tracks of parallel or crossed flat cables electrically connected at any point (middle or end) become. This allows cross connections, branches and parallel ports from flat cable to flat cable.
Erfindungsgemäß ist der elektrische Verbinder einfach aus einem Blech einer Kupfer-Knet-Legierung ausgestanzt und zurechtgebogen, wodurch er kostengünstig in der Herstellung ist. Ferner ist der elektrische Verbinder einfach in seiner Handhabung (es muss nur positioniert und gecrimpt werden), sodass elektrische Verbindungen von Leiterbahnen von Flachkabeln kostengünstig herstellbar sind.According to the invention, the electrical connector is simply made of sheet metal of a copper kneading lever punched out and bent, whereby it is inexpensive to manufacture. Furthermore, the electrical connector is easy to handle (it only needs to be positioned and crimped), so that electrical connections of traces of flat cables are inexpensive to produce.
Ferner ist der erfindungsgemäße elektrische Verbinder derart konfiguriert, dass auch bei einer Fehlpositionierung der Flachkabel bzw. des elektrischen Verbinders dennoch die gewünschte elektrische Verbindung realisiert ist. Dies wird einerseits durch die Vielzahl von elektrischen Kontaktierungsmöglichkeiten für beide Flachkabel sichergestellt und andererseits durch eine entsprechende flächig und räumlich ausge dehnte Verteilung der Kontaktzähne bzw. Kontaktelemente am Basisabschnitt. Hierbei ist bevorzugt, dass die äußeren Kontaktzähne parallel zueinander versetzt in Richtung Basisabschnitt gecrimpt werden.Further is the electrical connector according to the invention configured such that even with a mispositioning of the Flat cable or the electrical connector still the desired electrical Connection is realized. This is on the one hand by the multiplicity of electrical contacting options for both Guaranteed flat cable and on the other hand by a corresponding flat and spatially extended distribution of the contact teeth or contact elements on Base section. It is preferred that the outer contact teeth parallel to each other offset to be crimped towards the base section.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen abhängigen Ansprüchen.Further preferred embodiments The invention results from the remaining dependent claims.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference closer to the drawing explained. In the drawing show:
Die
Die
Ein
breites Ende der jeweiligen Crimp-Flanke
Wie
in
Ein
einzelner äußerer Kontaktzahn
In
eine Umfangsrichtung um den Außenrand des
Basisabschnitts
Bevorzugt
zentral an der jeweiligen Seite des Basisabschnitts
In
der
Die
Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
werden jedoch zwei Leiterbahnen
Hierbei
kontaktieren die inneren Kontaktzähne
Ferner
kann das Crimpen auch in einer anderen Reihenfolge bzw. in zwei
Schritten geschehen; nämlich
ein erstes Crimpen noch vor der Montage des zweiten Flachkabels
Die
Die
Bei
der bestimmungsgemäßen Verwendung des
elektrischen Verbinders
Erfindungsgemäß werden
bei der Herstellung des elektrischen Verbinders
Ebenso
wie bei der ersten Variante ist ein Piercingkranz
Ferner
entspricht die Form der äußeren und inneren
Kontaktzähne
In
Eine
dreidimensionale Darstellung der zweiten Variante des elektrischen
Verbinders
In
der
Darüber hinaus ist die zweite Variante der Erfindung wie die erste Variante aufgebaut.Furthermore the second variant of the invention is constructed like the first variant.
Bei
beiden Varianten der Erfindung wirken der Piercingkranz
Ferner
ist die verwendete Kupfer-Knet-Legierung bevorzugt härter als
das Material der Leiterbahn
- 11
- Flachkabel, Folienflachkabel (FFC, FLC, ExFC, FPC, FPCB)Flat cable, Film flat cable (FFC, FLC, ExFC, FPC, FPCB)
- 1010
- Leiterbahn, FolienleiterTrace foil conductor
- 1212
- elektrische Isolierungelectrical insulation
- 22
- elektrischer Verbinder, Crimp-Verbinder, Durchdringungsverbinderelectrical Connectors, crimp connectors, penetration connectors
- 2020
- Basisabschnitt, BasisbereichBase portion base region
- 2121
- Piercingkranz, innerer KontaktzahnPiercing ring, inner contact tooth
- 2222
- äußerer Kontaktzahn (lang)external contact tooth (long)
- 221221
- Crimp-FlankeCrimp edge
- 2323
- äußeres Kontaktelement, kurzer Kontaktzahn, kann Crimp-Flanke aufweisenouter contact element, short contact tooth, can crimp edge exhibit
- 2929
- Schlitzslot
- 33
- Träger, TrägerabschnittCarrier, beam section
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