DE1213023C2 - Elektrischer verbinder fuer flexible flachkabel - Google Patents
Elektrischer verbinder fuer flexible flachkabelInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf. einen elektrischen Verbinder für ein flexibles, aus flächen Leitern bestehendes
und von einer flachen Isolierhülle umgebenes Kabel, das von einem aus zwei Hälften be-
- stehenden Träger aufgenommen ist, in dem mit geschärften Enden versehene Kontaktelemente befestigt
sind. . .
Flachkabel bestehen in der Regel aus einer Vielzahl von dünnen, bandförmigen, flexiblen Leitern,
die parallel in Abständen zueinander in einer gemeinsamen Ebene liegen und durch ein Dielektrikum
getragen sind. Standardflachkabel sind gewöhnlich aus individuellen Bandleitern aus Kupferfolie gefertigt,
die sich in einem entsprechend flachen dielektrischen Trägerkörper aus verschiedenen Arten von
Polyestern, polyäthylenisch fluorierten Kunststoffen, Polyvinylen oder Siliziumgummi befinden.
In der Praxis wurde festgestellt, daß die gedrungenen Dimensionen und die Empfindlichkeit der verwendeten
bandförmigen Leiter die elektrische Verbindung von Flachkabeln an Anschlußgeräte langwierig,'
unsicher und schwierig machen. .'
Es wurden schon verschiedene Methoden zur Herstellung von Verbindungen an Flachkabel versucht.
Überwiegend ist es dabei notwendig, die Isolation oder einen Teil derselben von einem Kabelabschnitt
zu entfernen, um diesen abisolierten Teil verlöten oder Fläche auf Fläche im Kontakt verklemmen zu
können. Das Abisolieren schwächt den betreffenden
ίο Abschnitt des Kabels und setzt die empfindlichen
Leiterelemente der Gefahr des Einkerbens, Einschneidens und möglicherweise des völligen Losreißens
aus. Auch das Durchbohren des dielektrischen Trägerkörpers und der Oberfläche des darunterliegenden
Leiterelementes durch ein Kontaktelement wurde bereits versucht. Diese Methode hat
den Nachteil, daß sie nur verhältnismäßig eng begrenzte Kontaktflächenbereiche zuläßt und daß der
Leiter, wenn die Durchbohrung im Durchmesser zu
ao groß wird, an dieser Stelle leicht abbricht.
Für runde, gelitzte Leiter ist es bekannt, ein Kontaktelement in der Längsrichtung des Leiters und
parallel zu dessen Achse einzustecken, um die elektrische Verbindung ohne Entfernung von Isolier-
«5 material herzustellen. Diese Art der Verbindung ist
aber nicht geeignet bei massiven Leitern und insbesondere nicht bei Leitern, die einen ausnehmend
kleinen Querschnitt haben, wie er bei Flachkabeln Verwendung findet. Eine Eindringtiefe, die zur elekirischen
Kontaktierung noch ausreichen mag, entbehrt in vielen Fällen der erforderlichen mechanischen
Festigkeit; und ein angemessen großer Kontakt führt leicht zu Brüchen des Leiters beim Versuch der
Einführung des Kontaktelements.
Zur teilweisen Behebung dieser Nachteile wurden Spezialflachkabel entwickelt, bei denen die Leiter die
Form eines abgeflachten Rohres besitzen oder aus zwei getrennten Bändern besteheil, die in der Längsrichtung
Fläche auf Fläche in Kontakt liegen. Die Herstellung der Verbindung erfolgt durch ein Kontaktelement,
das zwischen die leitenden Bänder oder
. in das abgeflachte leitende Rohr eingesteckt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde^ einen elektrischen Verbinder zur Verwendung bei flexiblen
Standardflachkabeln zu schaffen, der ein Abisolieren des Kabels nicht erforderlich macht und trotzdem
eine dauerhafte Kontaktierung gewährleistet, ohne daß eine äußere Klemmung oder Bindung hergestellt
werden muß.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der elektrische Verbinder dadurch gekennzeichnet, daß das
Kontaktelement schwertförmig ausgebildet und zwischen dem Leiter und der Isolierhülle in Längsrichtung
des Kabels in dieses eingeführt ist und daß der Träger mit feinem Führungsteil für das flache Kabel
versehen ist,, an dem die Breitseiten des Kabels im Bereich des eingreifenden Kontaktelementes abgestützt
sind. .
Die Halterung des Kontaktelementes an dem flachen Leiter wird dabei durch den Eingriff zwischen Leiter und Isolierhülle gewährleistet.
Die Halterung des Kontaktelementes an dem flachen Leiter wird dabei durch den Eingriff zwischen Leiter und Isolierhülle gewährleistet.
Trotz der Flexibilität und der extremen Dünne des flexiblen Flachkabels kann das geschärfte Kontaktelement
an einem Ende dieses Kabels zwischen dem Leiter und der dielektrischen Kabelhülle eingeführt
werden, wenn die obere und die untere Fläche des Kabelendes erfindungsgemäß abgestützt und gehalten
werden kann. Durch die Führung, Abstützung und
Halterung des Kabels wird ein Biegen und Falten des Leiters während der Einführung des Kontaktelementes
verhindert und das richtige Einführen des Kontaktelementes schon zu Beginn dieses Vorgangs gewährleistet.
Wenn ein so axial ausgerichteter Kontakt gegen das Ende eines Leiters gedrückt wird, verursacht
der durch den massiven Leiter gegen die axiale Einführung gebotene Widerstand ein seitliches
Ausweichen des Leiters nach der einen oder anderen Seite des geschärften Endes des Köntaktelementes.
Die natürliche Elastizität des üblicherweise für Flachkabel verwendeten dielektrischen Materials reicht
aus, um diese Ablenkung zu gestatten. Das Kontaktelement tritt dann in das Kabel längs des Weges des
geringsten Widerstandes ein, d. h. längs der Berührungsflächen zwischen dem Leiter und dem dielektrischen
Körper. Der so bewerkstelligte Eingriff gewährleistet eine enge flächige Berührung zwischen
dem Kontaktelement und dem Leiterband; gleichzeitig wird das Kontaktelement, in dem Kabel gehalten.
. Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbinders ist in an sich bekannter Weise mindestens
eines der Führungsteile zur Verhinderung einer Bewegung des Kabels relativ zu demselben diskontinuierlich
ausgebildet.
Die Figuren erläutern die Erfindung an Ausführungsbeispielen. Es stellt dar
F i g. 1 eine Ausführungsform im Schrägriß,
: Fig. 2 die Stirnansicht des Verbinders der Fig. 1 in Richtung der Kabeleinführung,
: Fig. 2 die Stirnansicht des Verbinders der Fig. 1 in Richtung der Kabeleinführung,
Fig. 3 den Grundriß des Verbinders der Fig. 1
bei abgenommener oberer Hälfte,
F i g. 4 den Schnitt nach Linie 4-4 zu F i g. 3, wobei jedoch die obere Hälfte angesetzt ist,
Fig. 5 denselben Schnitt wie Fig. 4 mit angeschlossenem
Flachkabel,
F i g. 6 eine andere Ausführungsform im Schrägriß, !
Fig. 6A den Teil 42 aus Fig. 6, ;
Fig. 7 den Grundriß zu Fig. 6,
F i g. 8 den Schnitt nach Linie 8-8 zu Fi g. 7,
Fig. 9 die Stirnansicht der vereinigten Teile, di0
in F i g. 6 getrennt gezeigt sind,
■ Fig. 10 eine dritte Ausführungsform im Schrägriß,
■ Fig. 10 eine dritte Ausführungsform im Schrägriß,
Fig. 11 eine weitere Ausführungsform im Längsschnitt.
;■■.'.■:
Es wurde gefunden, daß trotz der Flexibilität und 'der extremen Dünne eines flexiblen Flachkabels ein
geschärftes Kontaktelement an einein Ende dieses Kabels zwischen einem Leiter und der dielektrischen
Kabelhülle eingeführt werden kann, wenn die obere und die untere Fläche des Kabelendes so abgestützt
und gehalten werden, daß ein Verbiegen nicht stattfinden kann und das Kontaktelement relativ zu den
Abstützelementen in axialer Ausrichtung zu dem Leiter in Stellung gebracht wird. Durch die Abstützung
und Halterung des Kabels wird ein Biegen und Falten des Leiters während der Einführung des Kontaktelementes
verhindert und das richtige Einführen des Kontaktelementes schon zu Beginn dieses Vorgangs
gewährleistet. Wenn ein so axial ausgerichteter Kontakt gegen das Ende eines Leiters gedrückt wird,
verursacht der durch den massiven Leiter gegen die axiale Einführung gebotene Widerstand ein seitliches
Ausweichen des Leiters nach der einen oder anderen Seite des geschärften Endes des Kontaktelementes.
Die natürliche Elastizität des üblicherweise für Flachkabel verwendeten dielektrischen Materials reicht
aus, um diese Ablenkung zu gestatten. Das Kontaktelement tritt dann in das Kabel längs des Weges des
geringsten Widerstandes ein, d. h. längs der Berührungsflächen zwischen dem Leiter und dem dielektrischen
Körper. Der so bewerkstelligte Eingriff gewährleistet eine enge flächige Berührung zwischen
dem Kontaktelement und dem Leiterband; gleichzeitig wird das Kontaktelement in dem Kabel gehalten.
Der Verbinder der Fig. 1 bis 5 besteht aus einem Gehäuse 30, das ein Paar von einander gegenüberliegenden
inneren Flächen 31, 32 aufweist und eine Vielzahl von Kontaktelementen 27 einschließt, die
gegenüber den erwähnten Flächen in Kanälen 35 fixiert sind. Die Kontaktelemente 27 besitzen Endteile,
wie Schellen 28, zum Anschluß von Außenleitern sowie geschärfte Endteile 29 zur Einführung
in das Kabel. Das Gehäuse 30 besteht aus einer
ao oberen Hälfte 25 und einer dazu symmetrischen unteren Hälfte 24. Die beiden Hälften sind vereinigt,
z. B. mit Schrauben 26 zusammengespannt, welche den Oberteil 25 durchgreifen und in Gewindeeinsätze
34 des Unterteiles eingeschraubt sind. Die Gesamttiefe eines jeden Kanals 35 ist zweckmäßig etwas
kleiner als die Dicke eines Kontaktelementes 27, so daß beim Zusammenspannen der Gehäuseteile 24
und 25 ein Klemmdruck auf die Kontakte 27 ausgeübt wird und diese so gegen Axialbewegung gesichert
sind.
Die flachen Streifen 27 haben vorzugsweise eine Dicke, die kleiner oder gleich ist der Gesamtstärke
des Kabels, und eine Breite, die gleich oder kleiner ist als die Breite des kontaktierenden individuellen
Leiters. Wenn im Querschnitt kreisförmige Kontaktelemente Verwendung finden, wie beispielsweise
Kontaktelemente 51 der F i g. 8, dann soll der Durchmesser vorzugsweise kleiner oder gleich der Gesamtdicke
des Kabels sein. Kontaktelemente mit diesen Dimensionen gewährleisten eine große Kontaktfläche
bei minimalster Beschädigung des Kabels und der
Leiterstruktur. ; ;
Wenn die Gehäuseteile 24 und 25 vereinigt sind,
erstrecken sich die geschärften oder gespitzten Enden 29 der Kontaktelemente 27 in den Innenraum des
Gehäuses, der begrenzt ist durch die Flächen 31, 32 Und Seitenwandungen 33. Die Abmessungen dieser
Flächen und Seitenwandungen werden so gewählt, daß ein Kabel 20 von gewünschter Größe in das Gehäuse
eingesteckt, werden kann und ..dabei in der
Längsachse geführt wird. Die Kanäle sind so angeordnet, daß die Elemente 27 parallel zueinander
liegen, wobei jeder Kanal mit einem Leiter 21 des eingeführten Flachkabels 20 fluchtet. Wird das Kabel
eingesteckt und gegen die geschärften Enden 29 der Kontaktelemente 27 gedrückt, dann dringt jedes Kontaktelement
27 des Kabels 20 zwischen einen Leiter 21 und die dielektrische Hülle 23 ein. Es können
gegenüber den Flächen 31 und 32 vertikal versetzte Flächen 31/1 und 32 A vorgesehen sein, um das
durch das Einführen der Kontaktelemente 27 verursachte seitliche Ausweichen des Kabels zu ermöglichen,
wie in F i g. 5 gezeigt.
Bei der Ausführungsform der F i g. 6 bis 9 handelt es sich um einen Verbinder, der aus einem zweiteiligen
Trägerblock 42, 43 für das Kabel und einem diesen Block aufnehmenden Körper 60 mit einer
Vielzahl von angeschärften Kontaktelementen besteht.
Der Blockteil42 (Fig. 6A) enthält Kabelstützflächen
58 und SSA, die vertikal zueinander versetzt sind. Ähnliche Stützflächen 57 und 57 Λ sind in dem
Blockteil 43 vorgesehen und von den Flächen 58, 58 A durch nach oben stehende Seitenwandungen 59
in Abstand gehalten. Dieser Abstand ist so gewählt, daß auf das eingefügte Kabel 20 ein Preßdruck ausgeübt
wird, wenn die Blockteile 42, 43 über dem Kolben vereinigt und in den Körper 60 eingefügt
sind. Der Klemmdruck dient zur Verhinderung einer axialen Verschiebung des Kabels relativ zu den
Blöcken während des Einsteckens von Kontaktelementen 51. Entsprechend der Versetzung zwischen
den Flächen 58, 58 A und 57, 57 Λ erfährt das Kabel bezüglich seiner Achse eine Deformierung, die ihrerseits
zur Verhinderung einer axialen Verschiebung beiträgt.
Der den Block 42, 43 aufnehmende Körper 60 besteht aus einem Basisteil 40, welcher eine Vielzahl
von sich nach außen erstreckenden geschärften Kontaktelementen 51 trägt sowie aus einem Paar von
Armen 41, zwischen denen der Block 42, 43 aufgenommen wird. Die Arme 41 sind vorzugsweise
leicht elastisch, so daß die vereinigten Blöcke in der Arbeitsstellung ineinanderschnappen. An den inneren
Oberflächen der Arme 41 befindet sich ein Paar von Schlitzen 45, die mit einem Führungsteil 44 in jedem
der Blockteile 42 und 43 in Wechselwirkung arbeiten und so beim Einschieben des Blockes 42, 43 in den
Körper 60 eine Führung bilden. Die Kontaktelemente 51 befinden sich je in Flucht mit einem
Leiter 21 des Kabels 20. Die Kontaktelemente 51 sind mit geschärften Spitzen 53 versehen. Die aus der
Basis 40 überstehenden Enden der Kontaktelemente 51 dienen für den Anschluß von Außenleitern. Wenn
der Verbinder zusammengefügt ist, hintergreifen Schultern 46 an jedem der Arme 41 die rückwärtigen
Kanten 47 der Blockteile 42 und 43, so daß diese in dem Körper 60 gehalten werden. Ausnehmungen 56
an jeder der Oberflächen 58/1 und 57 A nächst dem Kabelende gestatten eine Ausbauchung des Kabels,
die verursacht wird durch Einschieben der Kontaktelemente.
Bei der Ausführungsform der Fig. 10 besteht der Verbinder aus zwei dielektrischen Hälften 70 und 71,
die eine Vielzahl von zwischen sie eingeklemmten Kontaktelementen 85 tragen. Die Gehäusehälften 70
und 71 besitzen Basisteile 72, 73, von denen Plattformen 74 und 75 nach vorn auskragen; diese Plattformen
bestimmen Stützflächen 79 bzw. 80. In den Basisteilen der beiden Gehäusehälften befinden sich
die Kontaktelemente aufnehmende Nuten 87 mit Vorsprüngen oder Nasen 88 zum Eingriff in entsprechende
Nuten 89 der Kontaktelemente 85. Hierdurch wird eine axiale Relativbewegung der Kontaktelemente
zu dem Gehäuse verhindert. Auf geeignete Weise, z. B. durch Schrauben 76, die in Gewindeeinsätze
77 eingreifen, werden die beiden Gehäusehälften 70 und 71 zusammengespannt. Im vereinigten
ίο Zustand der Gehäuseteile befinden sich die Stützflächen
79 und 80 am rückwärtigen Ende nächst ihrer Basen 72, 73 in größerem Abstand, am vorderen
Ende hingegen nächst den geschärften Enden 86 der Kontaktelemente 85 in kleinerem Abstand voneinander;
dies zum Zweck der Anpassung an die Zunahme der Stärke des Kabels, die verursacht wird
durch das Eindringen der Kontaktelemente 85. Die Plattformen 74 und 75 sind vorzugsweise leicht
flexibel, wodurch eine weitere Apassung an die Ver-
ao größerung der Kabeldicke gewährleistet wird. Außerdem wird die Halterung des Kabels durch Klemmdruck
gefördert. Vorsprünge 90 an der Plattform 75 dienen dazu, die Querausrichtung des Kabels
gegenüber den Kontaktelementen 85 zu gewährleisten.
as Die Ausführungsform der Fig. 11 zeigt einen
Verbinder, der aus zwei identischen dielektrischen Hälften 114, 113 besteht, zwischen welchen eine
Vielzahl von Kontaktelementen 101 angeordnet ist. In eine der beiden Hälften werden vor deren Vereinigung
Paßstifte 104 eingebettet. Diese greifen in entsprechende Bohrungen der anderen Hälfte ein.
Nuten an den Längskanten der Kontaktelemente 101 arbeiten in Wechselwirkung mit den eingebetteten
Paßstiften 104, so daß die Kontaktelemente in der Längsrichtung fixiert werden. Nach Vereinigung der
beiden Verbinderhälften sind die Enden 102 der Kontaktelemente völlig in einem Hohlraum 111. Die
Verbindung mit Außenleitern geschieht über Löcher oder Bohrungen 112. Nach vorn stehende Arme 115
besitzen gegenüberliegende Flächen 110. Diese Arme sind leicht flexibel; ihr Abstand verjüngt sich in ähnlicher
Weise, wie in Fig. 10 gezeigt, um der Ausbauchung des Kabels und dessen Halterung Rechnung
zu tragen.
In den Flächen 110 befindet sich eine Vielzahl von zahnähnlichen Querrippen 106, die dazu dienen, die
dielektrische Hülle eines eingeführten Kabels zu fassen und gegen Herausziehen zu sichern. Diese
Rippen tragen wesentlich zur Halterung des Kabels in dem Verbinder bei.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Elektrischer Verbinder für ein flexibles, aus flachen Leitern bestehendes und von einer flachen
Isolierhülle umgebenes Kabel, das von einem aus zwei Hälften bestehenden Träger aufgenommen
ist, in dem mit geschärften Enden versehene Kontaktelemente befestigt sind, dadurchgekennzeichnet,
daß das Kontaktelement (27) schwertförmig ausgebildet und zwischen dem Leiter (21)
und der Isolierhülle (23) in Längsrichtung des Kabels (20) in dieses eingeführt ist und daß der
Träger (30) mit einem Führühgsteil (31α, 32 α)
für das flache Kabel (20) versehen ist, an dem die Breitseiten des Kabels (20) im Bereich des
eingreifenden Kontaktelementes (27) abgestützt sind.
2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise
mindestens eines der Führungsteile (31a, 32 a)
zur Verhinderung einer Bewegung des Kabels (20) relativ zu demselben diskontinuierlich ausgebildet
ist.
3. Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskontinuität in an sich
bekannter Weise durch zahnähnliche Querrippen (106) gebildet ist, die dem Herausziehen des Kabels
(20) entgegenwirken.
4. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstände der im Träger (30) befestigten Kontaktelemente (27) gleich den Abständen der Leiter (21) im Kabel (20) sind und
daß von den Trägern (30) zwei im Abstand voneinander
angeordnete Arme (33) ausgehen, zwischen denen das Kabel (20) eingeführt ist.
5. Verbinder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz- und Leitflächen
(31a, 32 a) der Arme (33) in an sich bekannter Weise derart abgesetzt sind, daß das Kabel
(20) beim Einführen der Kontaktelemente (27) sich an der einen oder anderen Seite derselben
ausbauchen kann.
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