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Diese Erfindung betrifft das Gebiet der Leitungskörper und insbesondere ein Verfahren, ein Stempelsystem und eine Vorrichtung zum Herstellen eines mit Anschlusselementen versehenen Flachleitungskörpers. Der Flachleitungskörper mit Anschlusselementen wird hergestellt, indem Anschlusselemente wie etwa Stanz-Anschlusselemente mit einem leitenden Bereich eines flexiblen Flachleitungskörpers wie etwa eine FPC (flexible gedruckte Schaltung) und ein FFC (flexibles Flachkabel) verbunden werden.
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Ein Verfahren, ein Stempelsystem und eine Vorrichtung zum Herstellen eines mit Anschlusselemenen versehenen Flachleitungskörpers gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 2 und 5 sind bereits aus der
DE 101 36 082 A1 bekannt.
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Die
DE 15 15 399 A zeigt eine Stempelanordnung, die durch die beiden getrennten Stempel, die sich in einer entsprechenden Richtung bewegen, ein sicheres Falten bzw. Biegen des Greifers ermöglicht.
Die
DE 101 95 584 T5 und die
US 2002/0 173 196 A1 beziehen sich auf das Herstellen eines mit Anschlusselementen versehenen Flachleitungskörpers.
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In einem Personenkraftfahrzeug als Beispiel eines Fahrzeuges sind verschiedene elektronische Geräte installiert. In dem Personenkraftfahrzeug ist ein Kabelbaum verlegt, um elektrische Leistung und Steuersignale zu übertragen. Der Kabelbaum enthält mehrere elektrische Leitungen und mehrere Verbinder. Die elektrischen Leitungen haben einen leitenden Kern und eine Isolierung zum Isolieren des leitenden Kerns in Form einer isolierten Leitung.
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Der Verbinder besitzt ein Paar isolierende Verbindergehäuse, die gegenseitig ineinander passen, und leitende Anschlusselemente, die in entsprechenden Gehäusen aufgenommen sind. Das Anschlusselement enthält an einem Ende einen Leitungsverbindungsabschnitt, der mit einem Ende der elektrischen Leitung zu verbinden ist, um mit der Kernleitung eine elektrische Verbindung herzustellen, und an dem anderen Ende einen elektrischen Kontaktabschnitt, der mit einem passenden Anschlusselement in Kontakt gelangen soll. Der Kabelbaum überträgt die Steuersignale zu den elektronischen Geräten, indem die Verbinder miteinander verbunden werden.
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Gegenwartig enthalten die Kabelbaume eine immer größer werdende Anzahl von Leitungen gemäß der Zunahme von elektronischen Geräten, die in dem Personenkraftfahrzeug installiert werden. Deswegen wird ein Flachleitungskörper, wie etwa das FFC und die FPC, der leichter und dünner ist als gewöhnlich verwendeter Runddraht und mit höherer Dichte kompakt verlegt werden kann, in vielen Fallen als elektrische Leitung verwendet.
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Um das Anschlusselement mit dem Flachleitungskörper zu verbinden, wird gewöhnlich eine Anschlusselement-Pressschweißmaschine 204, die in 9 gezeigt ist, verwendet. In der Anschlusselement-Pressschweißmaschine 204 wird das Anschlusselement 102 an dem Flachleitungskorper 103 angebracht, indem ein Anschlusselement 102, bei dem mehrere Greifer 124 an abwechselnden Positionen vorstehen, an einem Flachleitungskörper 103 auf einer Quetschzange 245 aufgesetzt wird, das Anschlusselement 102 durch einen Amboss 247 gepresst wird, so dass bewirkt wird, dass jeder Greifer 124 einen leitenden Bereich 131 des Flachleitungskorpers 103 durchdringt, und die Greifer gebogen werden, die den leitenden Bereich 131 und eine Isolierung 132 des Flachleitungskörpers so durchdringen, dass sie einwärts einander zugewandt sind. Der Flachleitungskorper 103, an dem das Anschlusselement 102 in der oben beschriebenen Weise angebracht ist (der nachfolgend als Flachleitungskörper mit Anschlusselementen bezeichnet wird) wird als der oben erwähnte Kabelbaum montiert, indem die Anschlusselemente in dem Verbindergehäuse aufgenommen werden.
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Die gewöhnliche Anschlusselement-Pressschweißmaschine 204, die in 9 gezeigt ist, verformt jedoch den Montageabschnitt des Flachleitungskorpers 103 zu der Quetschzange 204, wenn alle Greifer 124 den Flachleitungskörper 103 durchdringen, so dass es schwierig ist zu bewirken, dass der Greifer den leitenden Bereich 131 des Flachleitungskorpers 103 sicher durchdringt. Eine Anschlusselement-Pressschweißmaschine 104 (siehe Patentdokument 1), bei der bewirkt werden soll, dass die Greifer 124 den leitenden Bereich 131 des Flachleitungskörpers 103 sicher durchdringen, indem ein Prozess zum Bewirken, dass der Greifer 124 den Flachleitungskörper 103 durchdringt, und ein Prozess zum Biegen des Greifers in der in 10 gezeigten Weise getrennt werden, ist vorgesehen. Das Referenzpatent 1 ist in der japanischen Patentanmeldung-Offenlegungsschrift Nr. 2002-246091 enthalten.
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Die Anschlusselement-Pressschweißmaschine 104, die in 10 gezeigt ist, ist mit einem Unterstempel 145 versehen, in dem ein Stanzstempel 145A mit einem Nutenpaar 152 zum Aufnehmen der Greifer 124 des Anschlusselements 102, die den in 9 gezeigten Flachleitungskörper 103 durchdringen, und ein Quetschstempel 145B, der eine Ausnehmung 153 zum Biegen der Greifer 124 aufweist, die den Flachleitungskörper 103 durchdringen, vorhanden sind.
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Bei einem Prozess zum Bewirken, dass der Greifer 124 den Flachleitungskorper 103 in der oben erwähnten Anschlusselement-Pressschweißmaschine 104 durchdringt, wird durch das Einstellen des Stanzstempels 145A in einer Position, die einem Amboss 147 zugewandt ist, durch das Aufsetzen des Flachleitungskörpers 103 und des Anschlusselements 102 auf dem Stanzstempel 145A und durch das Pressen des Anschlusselements 102 durch den Amboss 147, um zu bewirken, dass der Greifer 124 den leitenden Bereich des Flachleitungskörpers 103 durchdringt, der Greifer 124, der den Flachleitungskörper 103 durchdringt, in der Nut 152 des Stanzstempels 145A aufgenommen. Eine Oberfläche 155, auf die der Flachleitungskörper 103 zwischen dem Nutenpaar des Stanzstempels 145A aufgesetzt wird, tragt den Flachleitungskörper 103. Dadurch wird eine Verformung durch eine Biegung in die Nute 152 verhindert. Deswegen kann der Greifer 124 den leitenden Bereich 131 des Flachleitungskorpers 103 sicher durchstechen.
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In einem Prozess zum Biegen des Greifers 124, der den Flachleitungskörper 103 durchsticht, in der Anschlusselement-Pressschweißmaschine 104, indem der Unterstempel 145 in einer Richtung eines Pfeils Y nach unten bewegt wird und der Unterstempel 145 in einer Richtung eines Pfeils X horizontal bewegt wird, um den Quetschstempel 145B so zu positionieren, dass er einem vorderen Ende des Greifers 124 zugewandt ist, wird der Quetschstempel 145B in eine Position eingestellt, die dem Greifer 124 zugewandt ist, indem der Unterstempel 145 in eine der Richtung des Pfeils Y entgegengesetzte Richtung nach oben bewegt wird. Anschließend wird der Greifer 124 durch Pressen des Anschlusselements 102 durch den Amboss 147 längs einer gekrümmten Oberfläche der Ausnehmung 153 des Quetschstempels 145B gebogen, wodurch das Anschlusselement 102 an dem Flachleitungskörper 103 angebracht wird.
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Durch die in 10 gezeigte Anschlusselement-Pressschweißmaschine 104 kann eine Verformung des Flachleitungskörpers 103 verhindert werden. Zu diesem Zweck ist ein Austausch des Stanzstempels 145A und des Quetschstempels 145B erforderlich, so dass sich die Anzahl der Prozesse vergrößert.
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Bei der in 9 gezeigten Anschlusselement-Pressschweißmaschine 204 oder bei der in 10 gezeigten Anschlusselement-Pressschweißmaschine 104 wird jeweils der Greifer 124 so gebogen, indem eine Belastung ausgeübt wird, um den Greifer 124 an dem Greifer 124 festzuquetschen, indem bewirkt wird, dass sich der Amboss 247 und die Quetschzange 245 einander nähern, oder der Amboss 147 und der Quetschstempel 145B einander nähern. Deswegen wird die Belastung auf das vordere Ende des Greifers 124 konzentriert, wobei das vordere Ende des Greifers 124 gefalzt wird, so dass die Stabilität des Greifers 124 verringert wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren, ein Stempelsystem und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen zu schaffen, der durch eine kleine Anzahl der Arbeitsprozessschritte hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen nach Anspruch 1, durch ein Stempelsystem zum Herstellen eines Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen nach Anspruch 2, und durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen nach Anspruch 5. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Bei dem Verfahren zum Herstellen des Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zum Herstellen des Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen, der den Flachleitungskörper mit einem ebenen leitenden Bereich und Anschlusselemente aus leitendem Metall mit einem Greifer, der den ebenen leitenden Bereich des Flachleitungskörpers durchdringt und gebogen werden soll, enthält und die folgenden Schritte umfasst: Bewirken, dass der Greifer den leitenden Bereich des Flachleitungskörpers durchdringt, Anordnen des Greifers, der den leitenden Bereich durchdringt, in einer Ausnehmung, die von einer Oberfläche ausgebeult ist, eines Stempelpaars, das sich längs einer Richtung frei bewegen kann, die eine Richtung, in der ein Durchdringen des leitenden Bereichs durch den Greifer bewirkt wird, schneidet, und Bewirken, dass das Stempelpaar in die Richtung gleitet, die die Richtung, in der ein Durchdringen des leitenden Bereichs durch den Greifer bewirkt wird, schneidet, um den Greifer zu biegen, wobei das Stempelpaar Trageblöcke enthält, die die Oberfläche aufweisen, wobei die Trageblöcke zwischen entsprechenden Ausnehmungen positioniert sind, wenn die Greifer, die den leitenden Bereich des Flachleitungskörpers durchdringen, in die Ausnehmungen eindringen.
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Bei dem Stempelsystem zum Herstellen des Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich ein Stempelsystem zum Herstellen des Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen, der den Flachleitungskörper mit einem ebenen leitenden Bereich und ein Anschlusselement aus leitendem Metall mit einem Greifer, der den ebenen leitenden Bereich durchdringt und gebogen werden soll, sowie ein Paar Stempel enthält, die jeweils eine Ausnehmung besitzen, die aus einer Oberfläche ausgebaucht ist, auf die der Flachleitungskörper aufgesetzt wird, um den Greifer aufzunehmen, der den ebenen leitenden Bereich des Flachleitungskörpers in der Ausnehmung durchdringt, wobei das Stempelpaar sich längs einer Richtung frei bewegen kann, die eine Richtung, in der ein Durchdringen des leitenden Bereichs durch den Greifer bewirkt wird, schneidet, wobei das Stempelpaar Trageblöcke enthält, die die Oberfläche aufweisen, wobei die Trageblöcke zwischen entsprechenden Ausnehmungen positioniert sind, wenn die Greifer, die den leitenden Bereich des Flachleitungskörpers durchdringen, in die Ausnehmungen eindringen.
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Das Stempelsystem zum Herstellen des Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen gemäß der vorliegenden Erfindung ist in dem oben erwähnten Stempelsystem zum Herstellen des Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen dadurch gekennzeichnet, dass eine erste gekrümmte Oberfläche an einer inneren Oberfläche der Ausnehmung so vorgesehen ist, dass sie zur Oberfläche durchgehend ist und von der inneren Oberfläche, an der der Greifer beim Biegen anliegt, konkav verläuft.
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Das Stempelsystem zum Herstellen des Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen gemäß der vorliegenden Erfindung ist in dem oben erwähnten Stempelsystem zum Herstellen des Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite gekrümmte Oberfläche an der inneren Oberfläche der Ausnehmung so vorgesehen ist, dass sie zur ersten gekrümmten Oberfläche durchgehend ist und zur inneren Oberfläche der Ausnehmung konvex verläuft.
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Bei der Vorrichtung zum Herstellen eines Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zum Herstellen des Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen, der den Flachleitungskörper mit einem ebenen leitenden Bereich und Anschlusselemente aus einem leitenden Metall mit einem Greifer enthält, der den ebenen leitenden Bereich des Flachleitungskörpers durchdringt und gebogen werden soll, sowie das oben erwähnte Stempelsystem, eine Presseinheit, die sich dicht an das Stempelsystem und weg von diesem frei bewegt, um den Greifer so zu pressen, dass er den leitenden Bereich durchdringt, und um zu bewirken, dass der Greifer, der den leitenden Bereich durchdringt, in die Ausnehmung, die von der Oberfläche ausgebeult ist, eindringt, indem sie sich nahe an das Stempelsystem bewegt, und eine Gleiteinheit zum Biegen des Greifers enthält, der in die Ausnehmung eindringt, indem bewirkt wird, dass das Stempelpaar in die Richtung gleitet, die die Richtung, in der das Durchdringen des leitenden Bereichs durch den Greifer bewirkt wird, schneidet.
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Ein Flachleitungskörper mit Anschlusselementen enthält einen Flachleitungskörper mit Anschlusselementen mit einem ebenen leitenden Bereich und ein Anschlusselement aus leitendem Metall mit einem Greifer, der den ebenen leitenden Bereich des Flachleitungskörpers durchdringt und gebogen werden soll, wobei der Greifer, der den leitenden Bereich des Flachleitungskörpers durchdringt und in eine Ausnehmung eines Stempels eindringt, der in einer Richtung frei beweglich ist, die eine Richtung, in der das Durchdringen des leitenden Bereichs durch den Greifer bewirkt wird, schneidet, gebogen wird, indem bewirkt wird, dass der Stempel in die Richtung gleitet, die die Richtung, in der ein Durchdringen des leitenden Bereichs durch den Greifer bewirkt wird, schneidet.
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Gemäß dem oben erwähnten Verfahren zum Herstellen des Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen kann der in der Ausnehmung angeordnete Greifer gebogen werden, indem der Greifer, der den leitenden Bereich durchdringt, in einer Ausnehmung des Stempels angeordnet wird und bewirkt wird, dass der Stempel in die Richtung gleitet, die die Richtung, in der ein Durchdringen des leitenden Bereichs durch den Greifer bewirkt wird, schneidet. Dadurch können die Prozesse des Durchdringens des Greifers und des Biegens des Greifers fortlaufend in einem Stempel ausgeführt werden. Daher kann der Flachleitungskörper mit Anschlusselementen durch eine kleine Anzahl von Arbeitsprozessschritten hergestellt werden.
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Das Stempelsystem zum Herstellen des Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen, das oben erwähnt wurde, enthält das Paar Stempel, die jeweils eine Ausnehmung besitzen, die von einer Oberfläche ausgebaucht ist, auf die der Flachleitungskörper aufgesetzt wird, um den Greifer aufzunehmen, der den ebenen leitenden Bereich des Flachleitungskörpers in der Ausnehmung durchdringt, wobei das Stempelpaar sich längs einer Richtung frei bewegen kann, die eine Richtung, in der ein Durchdringen des leitenden Bereichs durch den Greifer bewirkt wird, schneidet, so dass der in der Ausnehmung angeordnete Greifer gebogen werden kann. Dadurch können die Prozesse zum Durchdringen des Greifers und zum Biegen des Greifers fortlaufend an einem Stempel ausgeführt werden. Daher kann der Flachleitungskörper mit Anschlusselementen durch eine kleine Anzahl von Arbeitsprozessschritten hergestellt werden.
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Gemäß dem Stempelsystem zum Herstellen des oben erwähnten Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen werden dann, wenn der Greifer, der den ebenen leitenden Bereich des Flachleitungskörpers durchdringt, in die Ausnehmung eindringt, die Trageblöcke mit der Oberfläche, die zwischen entsprechenden Ausnehmungen positioniert sind, so positioniert, dass der Flachleitungskörper durch die Trageblöcke, die die Oberfläche besitzen, unterstützt wird. Dadurch kann eine Verformung des Flachleitungskörpers durch Biegen in die Ausnehmung verhindert werden. Dadurch kann der Flachleitungskörper mit Anschlusselementen durch eine kleine Anzahl von Arbeitsprozessschritten hergestellt werden und der Greifer kann den Flachleitungskörper sicher durchdringen. Deswegen kann die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen dem Greifer und dem leitenden Bereich des Flachleitungskörpers verbessert werden.
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Gemäß dem Stempelsystem zum Herstellen des oben erwähnten Flachleitungskorpers mit Anschlusselementen liegt dann, wenn der Greifer gebogen wird, die erste gekrümmte Oberfläche an dem Greifer an, der in der Ausnehmung angeordnet ist, und biegt den Greifer gleichmäßig. Dadurch kann der Flachleitungskörper mit Anschlusselementen durch eine kleine Anzahl von Arbeitsprozessschritten hergestellt werden und der Greifer kann ohne Konzentration der Belastung auf einen Teil des Greifers gebogen werden. Dadurch kann eine Abnutzung des Stempelsystems verringert werden, so dass eine Nutzlebensdauer des Stempelsystems verlängert werden kann.
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Gemaß dem Stempelsystem zum Herstellen des oben erwähnten Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen liegen dann, wenn der Greifer gebogen wird, die erste gekrümmte Oberflache und die zweite gekrümmte Oberflache, die zu der ersten gekrümmten Oberfläche fortlaufend ist, an dem Greifer an, der in der Ausnehmung angeordnet ist, und biegen den Greifer gleichmäßiger. Dadurch kann der Flachleitungskörper mit Anschlusselementen durch eine kleine Anzahl von Arbeitsprozessschritten hergestellt werden und der Greifer kann ohne Konzentration der Belastung auf einen Teil des Greifers gebogen werden. Dadurch kann eine Abnutzung des Stempelsystems verringert werden, so dass eine Nutzlebensdauer des Stempelsystems verlängert werden kann.
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Die Vorrichtung zum Herstellen eines Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen gemäß der vorliegenden Erfindung enthalt das oben erwähnte Stempelsystem. Deswegen kann der Flachleitungskörper mit Anschlusselementen durch eine kleine Anzahl von Arbeitsprozessschritten hergestellt werden.
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Gemäß dem Flachleitungskörper mit Anschlusselementen kann der Greifer, der den leitenden Bereich des Flachleitungskörpers durchdringt und in eine Ausnehmung eines Stempels eindringt, der in eine Richtung frei beweglich ist, die eine Richtung, in der das Durchdringen des leitenden Bereichs durch den Greifer bewirkt wird, schneidet, gebogen werden, indem ein Gleiten des Stempels in die Richtung bewirkt wird, die die Richtung zum Durchdringen des leitenden Bereichs durch den Greifer schneidet. Deswegen kann der Flachleitungskörper mit Anschlusselementen durch eine kleine Anzahl von Arbeitsprozessschritten hergestellt werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen;
- 2 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Pressschweißen von Anschlusselementen zum Herstellen des in 1 gezeigten Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Stempelsystems, das in der in 2 gezeigten Vorrichtung zum Pressschweißen von Anschlusselementen angebracht ist;
- 4 ist eine Explosionsansicht des in 3 gezeigten Stempelsystems;
- 5 ist eine Schnittansicht des Flachleitungskörpers und des Anschlusselements, die in der Vorrichtung zum Pressschweißen von Anschlusselementen, die in 2 gezeigt ist, angeordnet sind;
- 6 ist eine Schnittansicht des Anschlusselements, das in den in 5 gezeigten Flachleitungskörper eindringt;
- 7 ist eine Schnittansicht des Anschlusselements, das in den in 5 gezeigten Flachleitungskorper eindringt;
- 8 ist eine weitere Schnittansicht des Anschlusselements, das in den in 5 gezeigten Flachleitungskörper eindringt;
- 9 ist eine Schnittansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zum Herstellen eines Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen im Stand der Technik; und
- 10 ist eine Schnittansicht zur Erläuterung eines weiteren Verfahrens zum Herstellen eines Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen im Stand der Technik.
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Ein Flachleitungskörper mit Anschlusselementen sowie ein Verfahren, ein Stempelsystem und eine Vorrichtung für seine Herstellung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben.
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Ein Flachleitungskorper ist in der vorliegenden Erfindung als eine Leitung in Form eines Flachsteckers definiert, bei der ein ebener leitender Bereich mit einem Isolator versehen ist, wie etwa eine FPC (flexible gedruckte Schaltung) oder ein FFC (flexibles Flachkabel). Der Flachleitungskörper mit Anschlusselementen ist als ein Flachleitungskörper definiert, in dessen leitenden Bereich Anschlusselemente, wie etwa ein Stanz-Anschlusselement mit mehreren Greifern, die den leitenden Bereich durchdringen und zum Befestigen gebogen sind, elektrisch angeschlossen sind.
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Der Flachleitungskörper mit Anschlusselementen 1 besitzt ein FFC 3 als Flachleitungskörper und Stanz-Anschlusselemente 2 als Anschlusselemente. Wie in 1 gezeigt ist, sind die Stanz-Anschlusselemente 2 mit Enden des FFC 3 elektrisch verbunden. Das FFC 3 ist eine Bandleitung, bei der ebene leitende Bereiche 31 parallel vorgesehen sind und die beiden Oberflachen der leitenden Bereiche 31 mit einem Isolator 32, wie etwa ein Polyesterband, versehen sind.
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Das Stanz-Anschlusselement 2 ist aus einem leitenden Metallblech hergestellt und mit einem elektrischen Kontakt 21, der mit einem passenden Anschlusselement zu verbinden ist, und einem elektrischen Verbindungsabschnitt 22, der mit dem FFC 3 zu verbinden ist, ausgebildet. Der elektrische Verbindungsabschnitt 22 besitzt eine Bodenwand 23 und mehrere Greifer 24, die von beiden Enden der Bodenwand 23 aufragen. Die mehreren Greifer 24 sind in einer Längsrichtung des Stanz-Anschlusselements 22 vorgesehen. Entsprechende Greifer, die einander gegenüberstehen, sind abwechselnd angeordnet. Der Greifer 24 durchdringt den leitenden Bereich 31 des FFC 3 und ist mit dem leitenden Bereich 31 in Kontakt, damit er mit dem leitenden Bereich 31 elektrisch verbunden ist. Vordere Enden der mehreren durchgestanzten Greifer 24 sind einwärts zueinander gebogen, um das FFC 3 festzuklemmen.
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Der oben erwähnte Flachleitungskorper mit Anschlusselementen 1 wird durch eine Anschlusselement-Pressschweißmaschine 4 in der folgenden Weise hergestellt. Die Anschlusselement-Pressschweißmaschine 4 als eine Vorrichtung zum Herstellen des Flachleitungskörpers mit Anschlusselementen 1 enthält eine Basis 41, die auf dem Boden einer Fabrik vorgesehen ist, eine Pressschweißeinheit 42, die an der Basis 41 vorgesehen ist, eine Leitungsübergabeeinheit (nicht gezeigt) und eine Anschlusselement-Zufuhreinheit (nicht gezeigt), wie in 2 gezeigt ist. Die Leitungsübergabeeinheit ubergibt das FFC 3, das auf eine erforderliche Lange geschnitten ist, an die Pressschweißeinheit 42. Die Anschlusselement -Zufuhreinheit liefert die Stanz-Anschlusselemente 2 an die Pressschweißeinheit 42.
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Die Pressschweißeinheit 42 presst das FFC 3 und die Stanz-Anschlusselemente 2, die übergeben wurden, zusammen, um sie miteinander zu verbinden. Die Pressschweißeinheit 42 enthält einen Arm 43, der von der Basis 41 absteht, einen Hauptkörper 44, der mit dem Arm 43 verbunden ist, ein Stempelsystem 45, das an der Basis 41 in Übereinstimmung mit dem Hauptkörper 44 angebracht ist, sowie Zylinder 60, 60 als später beschriebene Gleiteinheiten zum beweglichen Unterstutzen in einer horizontalen Richtung von später beschriebenen Stempeln 45a, 45b des Stempelsystems 45, wie in 2 gezeigt ist.
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Der Hauptkörper 44 enthält eine Montageplatte 440, die mit dem Arm 43 verbunden ist, eine Zylinder 444, der an der Montageplatte 440 angebracht ist, und einen Applikator 441, der nach oben/unten beweglich durch den Zylinder 444 getragen wird. Der Zylinder 444 besitzt einen Zylinderkörper 442 und eine Stange 443, die den Zylinderkörper 442 und einen spater beschriebenen Antriebsmechanismus 445 des Applikators 441 verbindet. Die Stange 443 bewegt den Zylinderkorper 442 teleskopartig, so dass der Antriebsmechanismus 445 des Applikators 441 nach oben/unten beweglich unterstützt wird.
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Der Antriebsmechanismus 445 des Applikators 441 ist mit der Stange 443 verbunden und der Antriebsmechanismus 445 wird nach oben/unten beweglich durch den Zylinder 444 getragen, so dass sich der Antriebsmechanismus 445 nahe zu dem Stempelsystem 45 bzw. weg von diesem bewegt. Der Antriebsmechanismus 445 bewegt sich durch den expandierenden Zylinder 444 nach unten in eine Richtung, damit er nahe an dem Stempelsystem 45 ist (in 2 durch einen Pfeil K1 gezeigt). Eine Oberflache des Antriebsmechanismus 445, die dem Stempelsystem 45 entspricht, presst auf das FFC 3 und das Stanz-Anschlusselement 2, die auf dem Stempelsystem 45 aufgesetzt sind, um das FFC 3 und das Stanz-Anschlusselement 2 zu halten.
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Ein Freiraum 446 ist an einer Oberfläche des Antriebsmechanismus 445, die dem Stempelsystem 45 entspricht, ausgebildet. Der Freiraum 446 nimmt die Stanz-Anschlusselemente 2 auf, die zuvor montiert wurden, wenn die Stanz-Anschlusselemente 2 einzeln nacheinander über die Breite des FFC 3 montiert werden.
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Der Applikator 441 enthält ferner einen Zylinder 46, der in dem Antriebsmechanismus 445 angebracht ist, und einen Pressblock 47, der nach oben/unten beweglich durch den Zylinder 46 getragen wird. Der Zylinder 46 enthält einen Zylinderkorper 48 und eine Stange 49, die den Zylinderkorper 48 und den Pressblock 47 verbindet. Die Stange 49 bewegt den Zylinderkörper 48 teleskopartig, so dass der Pressblock 47 nach oben/unten beweglich getragen wird.
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Der Pressblock 47, der mit der Stange 49 verbunden ist, wird durch den Zylinder 48 nach oben/unten beweglich getragen, so dass er sich nahe zu dem Stempelsystem 45 bzw. weg von diesem bewegt. Der Pressblock 47 bewegt sich durch den Ausdehnungszylinder 48 in eine Richtung, damit er nahe an dem Stempelsystem 45 ist (in 2 durch einen Pfeil K2 gezeigt) und presst gegen eine Bodenwand 23 des Stanz-Anschlusselements 2, das auf das Stempelsystem 45 aufgesetzt ist, um zu bewirken, dass die Greifer 24 des Stanz-Anschlusselements 2 den leitenden Bereich 31 des FFC 3 durchdringen.
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Das Stempelsystem 45 besitzt ein Paar Stempel 45a, 45b, die in Übereinstimmung mit dem Antriebsmechanismus 445 vorgesehen sind, wie in den 2, 5 bis 8 dargestellt ist. Das Stempelpaar 45a, 45b ist über die Breitenrichtung des Antriebsmechanismus 445 (in 2 Richtung der Pfeile L1, L2) angeordnet. Das Stempelpaar 45a, 45b ist an der Basis 41 gleitfähig in einer Richtung senkrecht zu einer Aufwärts/Abwärtsrichtung (in 2 Richtung des Pfeils K2) des Pressblocks 47 (Stanzrichtung des Greifers durch den leitenden Bereich 31) angebracht.
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Das Stempelpaar 45a, 45b ist dem Antriebsmechanismus 445 zugewandt. Alle Oberflächen 55 (die nachfolgend als eine Stirnfläche bezeichnet werden) des Stempelpaars 45a, 45b, die an dem FFC 3 anliegen, sind so ausgebildet, dass sie eben sind und in der gleichen Ebene liegen. Das FFC 3 ist so auf den Stirnflächen 55 aufgesetzt, dass seine Breitenrichtung in einer Richtung der Anordnung des Stempelpaars 45a, 45b (in 2 die Richtung der Pfeile L1, L2) ausgerichtet ist.
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Das Stempelpaar 45a, 45b besitzt Ausnehmungen 51, die von den Stirnflächen ausgebaucht sind, einander zugewandte Oberflächen 56, Schlitze 50A, 50B, 50C, die von den Stirnflachen 55 ausgebaucht sind und einen Freiraum 54, der von der Stirnflache 55 ausgebaucht ist.
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Das Stempelpaar 45a, 45b besitzt untere Oberflächen 58, die den Stirnflächen 55 gegenüberliegen, zur Montage an der Basis 41, und äußere Oberflächen 57, die den Oberflächen 56 gegenüberliegen, d. h. an einer Seite, die von jedem zusammenpassenden Stempel 45a oder 45b entfernt ist.
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Jede der Ausnehmungen 51 ist für einen Stempel des Stempelpaars 45a bzw. 45b vorgesehen, wie in 4 gezeigt ist. Die Greifer 24, die den leitenden Bereich des FFC 3 durchdringen, dringen in die Ausnehmung 51 ein. Eine innere Oberfläche 52A der Ausnehmung 51 nahe an der äußeren Oberfläche 57, d. h. die innere Oberfläche 51A, die an dem Greifer anliegt, wenn der Greifer gebogen wird, ist mit einer ersten gekrümmten Oberfläche 52, die mit der Stirnflache 55 durchgehend ist und zu der inneren Oberfläche 51A konkav verlauft, und einer zweiten gekrümmten Oberflache 53, die mit der ersten gekrümmten Oberfläche 52 durchgehend ist und zu der inneren Oberfläche 51A konvex verläuft, versehen.
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Wenn das Stempelpaar 45a, 45b durch die spater beschriebenen Zylinder 60, 60 als eine Gleiteinheit so gleiten, dass sie nahe beieinander sind, liegen die gekrümmten Oberfläche 52, 53 an den Greifern 24, die in die Ausnehmung 51 eindringen, an und biegen die Greifer 24 gleichmaßig längs der Form der gekrummten Oberflachen 52, 53. Die Ausnehmung 51 in dem Stempel 45a und die Ausnehmung 51 in dem Stempel 45b sind zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildet.
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Die Schlitze 50A, 50B erstrecken sich von der Oberflache 56 des Stempels 45a zu der außeren Oberfläche 57, so dass sie langer als die Ausnehmung 51 ausgebildet sind, damit sie näher an der äußeren Oberflache 57 liegen als die Ausnehmung 51, wie in 3 gezeigt ist. Die Schlitze 50A, 50B setzen sich von der Stirnflache 55 zu der unteren Oberfläche 58 fort, um drei Oberflächen zu bilden, d. h. die Stirnfläche 55, die Oberfläche 56 und die untere Oberfläche 58. Die Schlitze 50A, 50B sind mit einem Intervall zwischen ihnen über die Langsrichtung des FFC 3, das an der Stirnfläche 55 aufgesetzt ist, angeordnet. Die Schlitze 50A, 50B bilden plattenahnliche dünne Wande 451, 452, 453, die nacheinander über die Längsrichtung des FFC 3, das an der Stirnfläche 55 aufgesetzt ist, vorgesehen sind.
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Der Schlitz 50C erstreckt sich von der Oberflache 56 der Oberfläche 56 des Stempels 45B zu der äußeren Oberfläche 57 in der Weise, dass er länger als die Ausnehmung 51 ausgebildet ist, damit er näher an der außeren Oberfläche 57 ist als die Ausnehmung 51, wie in 3 gezeigt ist. Der Schlitz 50C setzt sich von der Stirnfläche 58 fort, um drei Oberflächen zu bilden, d. h. die Stirnfläche 55, die Oberflache 56 und die untere Oberfläche 58. Der Schlitz 50C bildet plattenahnliche dünne Wände 454, 455, die nacheinander uber die Längsrichtung des FFC 3, das an der Stirnfläche 55 aufgesetzt ist, vorgesehen sind.
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Die Schlitze 50A, 50B, 50C sind über die Längsrichtung des FFC 3, das auf die Stirnfläche 55 des Stempelpaars 45a, 45b aufgesetzt ist, abwechselnd angeordnet. Die dünne Wand 452 in der Mitte der dünnen Wande 451, 452, 453 des Stempels 45a ist so ausgebildet, dass sie dem Schlitz 50C des Stempels 45b entspricht. Die dünnen Wände 454, 455 des Stempels 45b sind so ausgebildet, dass die den Schlitzen 50A, 50B des Stempels 45a entsprechen.
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Bei dem Stempelpaar 45a, 45b, das diese Schlitze 50A, 50B, 50C aufweist, passen die dünnen Wände 454, 455 des Stempels 45b in die Schlitze 50A, 50B und die dünne Wand 452 in der Mitte der dünnen Wande 451, 452, 453 des passenden Stempels 45a ist in Übereinstimmung mit dem Schlitz 50C des Stempels 45b ausgebildet. Die dünne Wand 452 in der Mitte der dünnen Wande 451, 452, 453 des Stempels 45a passt in den Schlitz 50C des passenden Stempels 45b. In diesem Zustand wird das Stempelpaar 45a, 45b gleitfahig an der Basis 41 angebracht. Die dünnen Wande 454, 455, 452 gleiten in den Schlitzen 50A, 50B, 50C, so dass das Stempelpaar 45a, 45b in einer Richtung gleitet, die die Richtung des Greifers, der den leitenden Bereich 31 des FFC 3 durchdringt, schneidet.
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Der Freiraum 54 ist durch Einbeulen der Stirnflache 55 gebildet und bildet die äußere Oberfläche 57. Der Freiraum 54 ist in Übereinstimmung mit dem Freiraum 446, der an dem Antriebsmechanismus 445 ausgebildet ist, vorgesehen. Wie bei dem oben erwähnten Freiraum 446 nimmt der Freiraum 54 die Stanz-Anschlusselemente 2 auf, die zuvor angebracht wurden, wenn die Stanz-Anschlusselemente 2 einzeln nacheinander über die Breitenrichtung des FFC 3 angebracht werden.
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Das Stempelpaar 45a, 45b ist an der außeren Oberfläche 57 jedes Stempels jeweils mit den Zylindern 60, 60 als Gleiteinheit verbunden. Der Zylinder 60 enthält einen Zylinderkorper 61 und eine Stange 62, die jeweils den Stempel 45a, 45b und die äußere Oberfläche 57 verbindet. Die Stange 62 bewegt sich teleskopartig gegen den Zylinderkörper 61, so dass jeder Stempel 45a, 45b in einer horizontalen Richtung beweglich getragen wird, d. h. in der Richtung, die die Richtung zum Durchdringen des FFC 3 durch den Greifer 24 schneidet (die Richtung der Pfeile L1, L2, die in 2 gezeigt sind) .
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Bei dem Stempelpaar 45a, 45b, das durch die Zylinder 60, 60 beweglich getragen wird, werden dann, wenn die Zylinder 60, 60 zurückgezogen sind, Trageblöcke 451A, 452A, 453A, 454A, 455A nahe an den Oberflächen 56 von den Ausnehmungen 51 der dünnen Wände 451, 452, 453, 454, 455 jeweils an den Oberflächen 56 von den Ausnehmungen 51 der zueinander passenden Stempel 45a, 45b positioniert, so dass sie in einer Linie nacheinander in der Längsrichtung des FFC 3, das auf den Stirnflächen 55 aufgesetzt ist, ausgerichtet sind. Mit anderen Worten, die Trageblöcke 451A, 452A, 453A, 454A, 455A, die die Stirnflächen 55 aufweisen, werden zwischen den Ausnehmungen 51 der entsprechenden Stempel 45a, 56b angeordnet. Wenn die Zylinder 60, 60 ausgefahren werden, werden die Trageblöcke jeweils nahe an den äußeren Oberflächen 57 von den Ausnehmungen 51 der zueinander passenden Stempel 45a, 45b positioniert.
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Die Zylinder 60, 60 bewegen sich teleskopartig, wie oben erwähnt wurde, so dass das Stempelpaar 45a, 45b in der Richtung gleitet, die die Richtung des Greifers 24, der den leitenden Bereich 31 des FFC 3 durchdringt, schneidet. Wenn die Zylinder 60, 60 eingezogen sind, d. h. die Trageblöcke 451A, 452A, 453A, 454A, 455A sind zwischen den Ausnehmungen 51 der jeweiligen zueinander passenden Stempel 45a, 45b positioniert, durchdringen die Greifer 24 das FFC 3, so dass die Stirnflächen 55 der Trageblocke 451A, 452A, 453A, 454A, 455A eine Verformung des FFC 3 verhindern.
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Wenn unter Verwendung der oben erwähnten Anschlusselement-Pressschweißvorrichtung 4 der Flachleitungskorper mit Anschlusselementen 1 hergestellt wird, werden zuerst alle Zylinder 444, 46, 60 eingezogen. Wie in 5 gezeigt ist, werden die Stanz-Anschlusselemente 2, die durch die Anschlusselement-Zufuhreinheit (nicht gezeigt) zugeführt werden, auf dem FFC 3, das auf den Stirnflachen 55 des Stempelpaars 45a, 45b durch die Leitungsubergabeeinheit (nicht gezeigt) übergeben wird, so aufgesetzt, dass die vorderen Enden der Greifer 24 dem FFC 3 zugewandt sind.
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Durch das Ausfahren des Zylinders 444 wird der Antriebsmechanismus 445 nach unten zu dem Stempelpaar 45a, 45b bewegt, um das Stanz-Anschlusselement 2 und das FFC 3 zwischen dem Antriebsmechanismus 445 und dem Stempelpaar 45a, 45b festzuklemmen und sie zu fixieren.
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Durch das Ausfahren des Zylinders 46, wie in 6 gezeigt ist, wird der Pressblock 47 zu den Ausnehmungen 5 nach unten bewegt, um das Stanz-Anschlusselement 2 zu pressen. Die mehreren Greifer 24 des gepressten Stanz-Anschlusselements 2 stanzen durch die Isolierung 32 und den leitenden Bereich 31 des FFC 3 und dringen in die Ausnehmungen 51 ein. Zu diesem Zeitpunkt wird das FFC 3, das durch das Stanzen der Greifer 24 zu den Ausnehmungen 51 gepresst wird, durch die Stirnflächen 55 der Trageblöcke 451A, 452A, 453A, 454A, 455A, die zwischen den Ausnehmungen 51 der entsprechenden Stempel 45a, 45b positioniert sind, getragen und eine Verformung zu den Ausnehmungen 51 wird verhindert.
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Durch das Ausfahren der Zylinder 60, 60, wie in den 7, 8 gezeigt ist, gleitet das Paar von Stempeln 45a, 45b in der Weise, dass sie nahe beieinander sind (in die Richtung der Pfeile L1, L2, die in 6 gezeigt sind) in die Richtung, die die Richtung, in der der Greifer 24 das FFC 3 durchdringt, schneidet. Dadurch liegen die Greifer 24, die in die Ausnehmungen 51 eindringen, längs eines Fußabschnitts des vorderen Endes gleichzeitig an der zweiten gekrümmten Oberfläche 53 und der ersten gekrümmten Oberfläche 52 an, die an der inneren Oberfläche 51A der Ausnehmung 51 ausgebildet sind, damit sie gleichmaßig langs den Krummungen der zweiten gekrümmten Oberfläche 53 und der ersten gekrummten Oberflache 52 gebogen werden.
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Dadurch dringen die Greifer 24 des Stanz-Anschlusselements 2 in einen Endabschnitt des FFC 3 ein und werden einwarts aufeinander zu gebogen, um das FFC 3 festzuklemmen, so dass das FFC 3 und das Stanz-Anschlusselement 2 elektrisch und mechanisch verbunden sind. Das FFC 3, in dem das Stanz-Anschlusselement 2 angebracht ist, wird in einer Richtung vom Stempel 45b zum Stempel 45a verschoben, d. h. in die Breitenrichtung des FFC 3. Das Stanz-Anschlusselement 2, das zuvor an dem FFC 3 angebracht wurde, wird in den Freiräumen 446, 54 aufgenommen. Daraufhin wird das nächste Stanz-Anschlusselement 2 an einem nächsten leitenden Bereich des FFC 3 angebracht, in dem kein Stanz-Anschlusselement 2 angebracht ist. Der Flachleitungskörper mit Anschlusselementen 1, der in 1 gezeigt ist, wird nach den oben genannten Schritten hergestellt. Die Greifer 24, die in der oben erwähnten Weise gebogen sind, weisen an Oberflächen der Greifer 24, die an den gekrümmten Oberflächen 52, 53 anliegen, Schlagmarkierungen durch die gekrümmten Oberflächen 52, 53 auf.
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Bei dem Stempelpaar 45a, 45b, das in den 7 und 8 gezeigt ist, gleitet jeder Stempel des Paars in entsprechender Weise. Das Stempelpaar 45a, 45b kann gleichzeitig gleiten.
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Gemäß dem Verfahren zum Herstellen des mit Anschlusselementen versehenen Flachleitungskörpers 1 und der Vorrichtung 4 zum Pressschweißen von Anschlusselementen als Ausfuhrungsformen der vorliegenden Erfindung, wird dann, wenn die Greifer 24 in den leitenden Bereich 31 des FFC 3 stanzen, das FFC 3 durch die Stirnflachen 55 der Trageblöcke 451A, 452A, 453A, 454A, 455A, die zwischen den Ausnehmungen 51 jedes Stempels 45a, 45b positioniert sind, getragen, so dass eine Verformung des FFC 3 verhindert werden kann. Dadurch konnen die Greifer 24 sicher in den leitenden Bereich 31 des FFC 3 stanzen und die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Greifern 24 und dem leitenden Bereich 31 kann verbessert werden. Gemäß dem Herstellungsverfahren können die Greifer 24 sicher in den leitenden Bereich 31 des FFC 3 stanzen, so dass kein fehlerhaftes Produkt hergestellt wird und die Fertigungsausbeute verbessert werden kann.
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Die Greifer 24, die in die Ausnehmung 51 eindringen, können in diesem Zustand fixiert werden, indem bewirkt wird, dass das Stempelpaar 45a, 45b so gleitet, dass es nahe beieinander ist (in der Richtung der Pfeile L1, l2, die in 6 gezeigt sind) in der Richtung, die die Richtung zum Stanzen in das FFC 3 durch den Greifer 24 schneidet. Dadurch können die Prozesse zum Stanzen und Biegen der Greifer 24 ununterbrochen ausgeführt werden. Deswegen kann der mit Anschlusselementen versehene Flachleitungskörper 1 durch eine kleine Anzahl von Arbeitsprozessschritten hergestellt werden.
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Die erste gekrümmte Oberflache 52 und die zweite gekrummte Oberfläche 53 sind an der inneren Oberfläche 51A der Ausnehmung 51 des Stempelpaars 45a, 45b so ausgebildet, dass der Greifer 24 von dem vorderen Ende zum Fußabschnitt des Greifers 24 ohne Konzentration der Belastung auf einen Abschnitt des Greifers 24 gleichmaßig gebogen werden kann. Dadurch kann eine Beschädigung der Greifer 24, wie etwa eine Abnutzung des vorderen Endes des Greifers 24, verhindert werden. Bei einem derartigen Stempelsystem 45 kann eine Abnutzung der Stempel 45a, 45b verringert werden und die Nutzlebensdauer der Stempel 45a, 45b kann verlängert werden. Dadurch können die Kosten zum Austauschen der Stempel 45a, 45b verringert werden.
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Bei dem mit Anschlusselementen versehenen Flachleitungskörper, der durch das Herstellungsverfahren und die Vorrichtung 4 zum Pressschweißen von Anschlusselementen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, können die Greifer 24 sicher in den leitenden Bereich 31 des FFC 3 stanzen, so dass die Zuverlässigkeit ihrer Verbindung hoch ist. Der Greifer 24 kann ohne Konzentration der Belastung auf einen Abschnitt des Greifers 24 gebogen werden, so dass die Dauerhaftigkeit ihrer Verbindung hoch ist. Der mit Anschlusselementen versehene Flachleitungskörper 1 wird durch das sehr wirtschaftliche Herstellungsverfahren mit einer geringen Anzahl von Prozessschritten und die einfach aufgebaute Vorrichtung 4 zum Pressschweißen von Anschlusselementen mit einer Art des Stempelsystems hergestellt, so dass der mit Anschlusselementen versehene Flachleitungskörper 1 bei geringen Kosten geschaffen werden kann.
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Gemäß der obigen Ausführungsform enthält der mit Anschlusselementen versehene Flachleitungskörper 1 das FFC 3 als Flachleitungskörper. Der mit Anschlusselementen versehene Flachleitungskörper 1 der vorliegenden Erfindung kann an Stelle des FFC eine FPC enthalten.
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Bei dem mit Anschlusselementen versehene Flachleitungskörper 1, bei dem das Stanz-Anschlusselement 2 an lediglich einer Position des FFC 3 angebracht ist, muss die Vorrichtung 4 zum Pressschweißen von Anschlusselementen an dem Antriebsmechanismus 445 und dem Stempelsystem 45 keine Freiräume 446, 54 aufweisen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung vollständig beschrieben wurde, sollte angemerkt werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen im Umfang der Patentansprüche ausgeführt werden können.
