DE202017000284U1

DE202017000284U1 - Elektrisches Kabel

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Publication number: DE202017000284U1
Application number: DE202017000284.1U
Authority: DE
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2027-01-19
Also published as: CN205984340U; US10090612B2; US10498059B2; US20180375238A1; US20170214163A1; CN106997795A

Abstract

Elektrisches Flachkabel, das sich in Längsrichtung entlang einer Länge des Kabels erstreckt und umfasst: Eine Vielzahl von gleich beanstandeten, im Wesentlichen parallelen elektrischen Leitern, die in derselben Ebene liegen und sich entlang der Länge des Kabels erstrecken, wobei jeder Leiter einen gleichen Durchmesser D aufweist; Eine gemeinsame einheitliche elektrisch isolierende Schicht, die die Vielzahl von Leitern einkapselt und umfasst: Eine Vielzahl von Abdeckabschnitten, wobei jeder Abdeckabschnitt mit einem entsprechenden Leiter konzentrisch ist und eine radiale Dicke t aufweist, wobei t/D in einem Bereich von etwa 0,50 bis etwa 1,25 ist.

Description

Hintergrund
Elektrische Flachbandkabel können verwendet werden, um elektrische Hochgeschwindigkeitssignale (z. B. grösser als 1 Gb/s) in elektrischen Geräten zu leiten. Flachbandkabel umfassen eine Vielzahl von isolierten parallelen Drähten. Solche Kabel können die Verwendung von speziell entworfenen Steckern für die Kontaktierung erfordern und sind oft nicht für die Verwendung von Massenverbindungstechniken geeignet, z. B. für die gleichzeitige Verbindung mehrerer Leiter mit einzelnen Kontaktelementen. Obwohl elektrische Kabel zur Erleichterung dieser Massenverbindungstechniken entwickelt wurden, haben diese Kabel oft Einschränkungen in der Fähigkeit, ihre Verbindungsenden zu präparieren, in ihrer Flexibilität und in ihrer elektrischen Leistung.
Zusammenfassung
In einigen Aspekten der vorliegenden Beschreibung ist ein elektrisches Flachkabel vorgesehen, das sich in Längsrichtung entlang einer Länge des Kabels erstreckt. Das elektrische Kabel umfasst eine Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten, im Wesentlichen parallelen elektrischen Leitern, die in derselben Ebene liegen und sich entlang der Länge des Kabels erstrecken. Jeder Leiter weist einen gleichen Durchmesser D auf. Das elektrische Kabel enthält ferner eine gemeinsame einheitliche elektrisch isolierende Schicht, die die Vielzahl von Leitern einkapselt. Die isolierende Schicht weist eine Vielzahl von Abdeckabschnitten auf, wobei jeder Abdeckabschnitt konzentrisch mit einem entsprechenden Leiter ist und eine radiale Dicke t aufweist. t/D ist in einem Bereich von etwa 0,50 bis etwa 1,25.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A ist eine Querschnittsansicht eines elektrischen Kabels;
1B ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des elektrischen Kabels von 1A;
1C ist eine perspektivische Schnittansicht des elektrischen Kabels von 1A;
2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines elektrischen Kabels;
3A–3B sind schematische Querschnittsansichten von elektrischen Kabeln;
4 ist eine schematische Draufsicht einer Kabelanordnung;
5A ist eine perspektivische Ansicht einer Kabelanordnung;
5B ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Steckers;
6 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Abschnitts eines elektrischen Kabels und eines Abschnitts eines Kontaktanschlusses;
7 stellt schematisch die Bestimmung der Kraft dar, die erforderlich ist, um einen Abschirmfilm von einem elektrischen Kabel zu trennen; und
8 ist eine schematische Querschnittsansicht eines elektrischen Kabels.
Detaillierte Beschreibung
In der folgenden Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen verschiedene Ausführungsformen zur Veranschaulichung gezeigt sind. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen in Betracht gezogen werden und gemacht werden können, ohne vom Umfang oder Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die folgende detaillierte Beschreibung ist daher nicht als einschränkend zu verstehen.
Elektrische Flachbandkabel umfassen typischerweise eine Vielzahl von parallelen Drähten, wobei jeder Draht von einem Isolator umgeben ist. Gemäß der vorliegenden Beschreibung wurde herausgefunden, dass eine gemeinsame einheitliche elektrisch isolierende Schicht verwendet werden kann, um die Vielzahl von Drähten einzukapseln, wobei die einheitliche isolierende Schicht eine Geometrie aufweist, die eine ausreichende Biegsamkeit des Kabels ermöglicht, während eine geeignete Bindung an ein Abschirmlaminat bewahrt wird, das an dem Kabel angeklebt sein kann und das eine metallisierte Schicht und eine zusätzliche isolierende Mantelschicht umfassen kann. Wenn ein Abschirmlaminat an der einheitlichen isolierenden Schicht angebracht ist, ist das Abschirmlaminat vom elektrischen Kabel abziehbar, um die Kontaktierung mit einem Stecker zu erleichtern.
Das Abschirmlaminat kann robust an die isolierende Schicht gebunden sein, so dass die elektrischen Kabel eine gewünschte elektrische Leistung bereitstellen können (z. B. eine vorbestimmte Impedanz (z. B. zwischen 85 und 100 Ohm für symmetrische Signalübertragung oder 50 Ohm für asymmetrische Signalübertragung) und eine niedrige Dämpfung (z. B. weniger als –3 db/m bei 3 Ghz oder weniger als –6 db/m bei 3 Ghz), die in einem breiten Spektrum von typischen Einsatzbedingungen, die Biegen, Falten und variierende Temperatur und Feuchtigkeit einschließen, robust ist. Die Kabel können für eine oder mehrere von: symmetrische Signalübertragung, asymmetrische Signalübertragung, differential driven single ended signaling und Power verwendet werden.
1A ist eine Querschnittsansicht des elektrischen Kabels 100, 1B ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des elektrischen Kabels 100 und 1C ist eine perspektivische Schnittansicht des elektrischen Kabels 100. Das elektrische Kabel 100 ist in den 1A–1C im Wesentlichen flach und erstreckt sich in Längsrichtung entlang einer Länge des Kabels 100 (in der z-Richtung). Das Kabel 100 enthält eine Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten, im Wesentlichen parallelen elektrischen Leitern 110, die in derselben Ebene 112 (parallel zur x-z-Ebene) liegen und sich entlang der Länge des Kabels erstrecken. Jeder Leiter 110 weist einen Durchmesser D auf. In einigen Ausführungsformen ist D in einem Bereich von etwa 0,127 mm bis etwa 0,51 mm. Das Kabel 100 umfasst auch eine gemeinsame einheitliche elektrisch isolierende Schicht 120, die die Vielzahl von Leitern 110 einkapselt. Die isolierende Schicht 120 enthält eine Vielzahl von Abdeckabschnitten 122, wobei jeder Abdeckabschnitt 122 konzentrisch mit einem entsprechenden Leiter 110 ist und eine radiale Dicke t und einen Außendurchmesser T aufweist. Es wurde herausgefunden, dass nützliche Bereiche für das Verhältnis t/D von etwa 0,50 bis etwa 1,25 oder von etwa 0,53 bis etwa 1,1 liegen können. Die isolierende Schicht 120 enthält ferner eine Vielzahl von Stegabschnitten 125, wobei jeder Stegabschnitt 125 benachbarte Abdeckabschnitte 122 verbindet. Die Stegabschnitte 125 haben einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Länge des Kabels 100. Mit anderen Worten haben die Stegabschnitte 125 einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt in der xy-Ebene, die senkrecht zur z-Richtung entlang der Länge des Kabels 100 ist. Die Stegabschnitte 125 weisen eine Dicke t1 und eine Breite w1 auf. In einigen Ausführungsformen ist t1 in einem Bereich von etwa 127 Mikrometer bis etwa 635 Mikrometer. In einigen Ausführungsformen ist w1 in einem Bereich von etwa 50 Mikrometer bis etwa 380 Mikrometer. In einigen Ausführungsformen ist t1/w1 in einem Bereich von etwa 1,5 oder etwa 2,5 oder etwa 4,1 bis etwa 15,0 oder etwa 13,5 oder etwa 5,0. Die Leiter 110 sind in einem Abstand P angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist P in einem Bereich von etwa 0,40 mm bis etwa 1,35 mm. In einigen Ausführungsformen ist P/w1 in einem Bereich von etwa 3,1 bis etwa 25,5 oder etwa 9,5 oder etwa 5,5. Jeder Abdeckabschnitt weist eine Dicke t auf. In einigen Ausführungsformen ist t in einem Bereich von etwa 0,127 oder etwa 0,140 mm bis etwa 0,275 mm oder etwa 0,325 mm. In einigen Ausführungsformen ist (2t + D)/P in einem Bereich von etwa 0,60 oder etwa 0,70 bis etwa 1,30 oder etwa 1,15.
Das elektrische Kabel 100 enthält ferner einen ersten und einen zweiten elektrisch leitfähigen Abschirmfilm 132 und 134, die auf gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten 133 und 135 angeordnet sind und an der isolierende Schicht 120 angeklebt sind. Wie an anderer Stelle hierin beschrieben ist, umfasst in einigen Ausführungsformen jeder Abschirmfilm 132 und 134 einen flachen Mittelabschnitt, der an der isolierenden Schicht 120 haftet und diese bedeckt, und einen Endabschnitt, der an dem anderen Abschirmfilm an jedem seitlichen Ende der isolierende Schicht haftet.
Das elektrische Kabel 100 umfasst ferner einen elektrisch isolierenden Mantel 138, der in Längsrichtung um die Abschirmfilme 132 und 134 gewickelt ist. Wie hier weiter unten beschrieben, überlappt sich in einigen Ausführungsformen ein seitliches Ende 184 des Mantels 138 und haftet an einem gegenüberliegenden seitlichen Ende 182 des Mantels 138. In einigen Ausführungsformen ist der Mantel an den Abschirmfilmen 132 und 134 angeklebt. In anderen Ausführungsformen können die Abschirmfilme 132 und 134 weggelassen werden. In solchen Ausführungsformen kann der Mantel 138 in Längsrichtung um die isolierende Schicht 120 gewickelt sein und kann an der isolierenden Schicht 120 angeklebt sein.
Die Leiter 110 können Drähte sein, die für maximale Datenübertragungsraten von mindestens 100 Mb/s oder mindestens 1 Gb/s oder mindestens 3 Gb/s geeignet sind. Ein Kabelsystem einschließlich des Kabels 100, das mit einem Stecker an einem oder beiden Enden des Kabels 100 abgeschlossen ist, kann zum Beispiel für maximale Datenübertragungsraten von mindestens 100 Mb/s oder mindestens 1 Gb/s oder mindestens 3 Gb/s ausgebildet sein. Der Draht kann zum Beispiel in einem Bereich von 20 AWG (American Wire Gauge) bis 34 AWG oder 26 bis 31 AWG sein. Die Leiter 110 können fest oder verseilt sein und können aus Kupfer, Zinn, Silber, Kupferlegierung ohne Beschichtung, Kupferlegierung mit Verzinnung, Kupferlegierung mit Vergoldung oder Kupferlegierung mit Silberbeschichtung hergestellt werden.
In einigen Ausführungsformen können die Leiter 110 einen oder mehrere Masseleiter umfassen und einer oder beide der Abschirmfilme 132 und 134 können mit einem oder mehreren der Erdleiter verbunden sein. Die Abschirmfilme 132 und 134 können beispielsweise mit einer Ultraschall-Schweißnaht (z. B. einer 40-kHz-Ultraschall-Schwei(naht) mit den Masseleitern verbunden werden. Eine solche Bindung kann in der Nähe eines oder beider Enden des Kabels in der Nähe eines Steckers verwendet werden, wie es beispielsweise in der US 62/155599 , eingereicht am 1. Mai 2015, mit dem Titel ”CONNECTOR ASSEMBLY” beschrieben ist. Dies kann getan werden, damit die Abschirmfilme 132 und 134 eine verbesserte elektromagnetische Interferenz (EMI) Abschirmung bei niedrigen Frequenzen bereitstellen können, und dies kann die Leistungsfähigkeit des Kabels bei asymmetrischer Signalübertragung verbessern.
Die isolierende Schicht 120 kann beispielsweise durch Extrusion um die Leiter 110 herum ausgebildet sein. In einigen Fällen kann der isolierende Mantel 138 über die isolierende Schicht 120 extrudiert werden. Geeignetes Material für die isolierende Schicht 120 und/oder den isolierenden Mantel 138 umfassen extrudierbare Thermoplaste wie thermoplastisches Elastomer (TPE), Polyolefin (PO) wie Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polytetrafluorethylen (PTFE) und fluoriertem Ethylenpropylen (FEP). Das für die isolierende Schicht 120 gewählte Material kann eine Dielektrizitätskonstante von weniger als etwa 3,0 oder weniger als etwa 2,5 aufweisen und kann eine maximale Dehnung von mehr als 100% aufweisen.
In einigen Ausführungsformen kann der isolierende Mantel 138 an den Abschirmfilmen 132 und 134 oder an der isolierenden Schicht 120 mit einem Klebstoff angeklebt sein. In einigen Ausführungsformen können die Abschirmfilme 132 und 134 an der isolierenden Schicht 120 mit einem Klebstoff angeklebt werden. Geeignete Klebstoffe zur Verwendung in jedem Fall sind Haftklebstoffe (Haftklebstoffe) und Schmelzklebstoffe.
Die Abschirmfilme 132 und 134 können jede Art von Film sein, der in der Lage ist, eine elektromagnetische Abschirmung an dem Kabel 100 vorzusehen. Geeignete Abschirmfilme sind im Stand der Technik bekannt (siehe z. B. US 9,064,612 (Gundel), auf die hiermit Bezug genommen wird zu dem Ausmaß, dass dies nicht im Widerspruch zur vorliegenden Beschreibung steht). Die Abschirmfilme 132 und 134 können beispielsweise metallisierte Folien, Metallfolien, geflochtenes Kupfer (oder anderes Metall) oder expandiertes Kupfer (oder anderes Metall) umfassen. Die Abschirmfilme 132 und 134 können eine Metallfolie (z. B. Aluminiumfolie) umfassen, die auf ein Substrat laminiert oder zwischen zwei Substraten laminiert ist. Geeignete Substrate umfassen polymere Substrate wie Polyethylenterephthalat (PET). In einigen Ausführungsformen kann die Dicke und Materialwahl (die eine Dielektrizitätskonstante bestimmt) eines Substrats zwischen einer Metallabschirmschicht und der isolierende Schicht 120 und/oder der Dicke und Materialwahl eines Klebstoffs zwischen der Metallabschirmschicht und der isolierende Schicht 120 ausgewählt werden, um eine gewünschte Impedanz zu erhalten. Das Kabel 100 kann jede nützliche Impedanz haben. Beispielsweise kann die Impedanz im Bereich von 40 bis 110 Ohm oder 50 bis 105 Ohm oder 80 bis 105 Ohm oder 85 bis 100 Ohm liegen. In einigen Ausführungsformen kann die Impedanz in einem Bereich von 40–60 Ohm (z. B. etwa 50 Ohm) für asymmetrische Signalübertragung liegen. In einigen Ausführungsformen kann die Impedanz in einem Bereich von 75–110 Ohm oder 85 bis 100 Ohm für einzelne Differentialanwendungen liegen. In einigen Ausführungsformen kann der Abschirmfilm weggelassen werden, und der elektrisch isolierende Mantel kann über-extrudiert werden und kann die isolierende Schicht vollständig umgeben. Dies ist in 8 dargestellt, die ein elektrisches Kabel 800 mit mehreren gleichmäßig beabstandeten, im Wesentlichen parallelen elektrischen Leitern 810 zeigt und eine gemeinsame einheitliche elektrisch isolierende Schicht 820 enthält, die die Vielzahl von Leitern 810 einkapselt. Der elektrisch isolierende Mantel 838 wird über die isolierende Schicht 820 extrudiert und umgibt diese vollständig. Die elektrische Leiter 810 und die isolierende Schicht 820 können die gleiche Geometrie aufweisen wie für die elektrischen Leiter 110 und die isolierende Schicht 120 beschrieben. Die Konfiguration des elektrischen Kabels 800 kann die Bindung des isolierenden Mantels 838 an der isolierenden Schicht 820 verbessern.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines elektrischen Kabels 200 mit einer Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten, im Wesentlichen parallelen elektrischen Leitern 210, einer gemeinsamen einheitlichen elektrisch isolierenden Schicht 220, die die Vielzahl von Leitern 210 einkapselt, und erste und zweite elektrisch leitfähige Abschirmfilme 232 und 234, die auf gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten 233 bzw. 235 der isolierende Schicht 220 angeordnet sind. Die ersten und zweiten Abschirmfilme 232 und 234 können an der ersten und der zweiten Seite 233 bzw. 235 der isolierenden Schicht 220 angeklebt sein. Jeder Abschirmfilm 232 und 234 weist einen flachen Mittelabschnitt 253 bzw. 254 auf, der an der isolierenden Schicht 120 angeklebt werden kann und diese bedecken kann. In anderen Ausführungsformen können einer oder beide der mittleren Abschnitte 253 und 254 derart konturiert sein, um der Form der isolierenden Schicht 220 zu folgen. Der Abschirmfilm 232 weist Endabschnitte 255 und 257 auf, und der Abschirmfilm 234 weist Endabschnitte 258 und 256 auf. Der Endabschnitt 255 des Abschirmfilms 232 ist an dem Endabschnitt 256 des Abschirmfilms 234 an dem seitlichen Ende 226 der isolierenden Schicht 220 angeklebt und der Endabschnitt 257 des Abschirmfilms 232 ist an dem Endabschnitt 258 des Abschirmfilms 234 an dem seitlichen Ende 228 der isolierende Schicht 220 angeklebt.
3A ist eine schematische Querschnittsansicht des ummantelten elektrischen Kabels 301A, das ein elektrisches Kabel 300 mit einem elektrisch isolierenden Mantel 338a umfasst, der in Längsrichtung oder spiralförmig um das elektrische Kabel 300 gewickelt ist. Das elektrische Kabel 300 umfasst eine Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten, im Wesentlichen parallelen elektrischen Leitern 310 und eine gemeinsame einheitliche elektrisch isolierende Schicht 320, die die Vielzahl von Leitern 310 einkapselt, wie an anderer Stelle hierin beschrieben ist. In der dargestellten Ausführungsform enthält das elektrische Kabel 300 ferner erste und zweite elektrisch leitfähige Abschirmfilme 332 und 334, die auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind und an der isolierende Schicht 320 haften. In anderen Ausführungsformen können die Abschirmfilme 332 und 334 weggelassen werden. Das elektrische Kabel 300 kann beispielsweise dem elektrischen Kabel 200 entsprechen, und das ummantelte elektrische Kabel 301A kann beispielsweise dem elektrischen Kabel 100 entsprechen. Der isolierende Mantel 338a weist gegenüberliegende seitliche Enden 382 und 384 auf. Das seitliche Ende 384 des Mantels 338a überlappt und ist an einem gegenüberliegenden seitlichen Ende 382 des Mantels 338a angeklebt. Die seitlichen Enden 384 und 382 des Mantels 338a können sich nahe dem Zentrum des elektrischen Kabels 300 überlappen, wie in 3A dargestellt, oder können sich entlang anderer Abschnitte des Kabels 300 beispielsweise an einer Längsseite des Kabels 300 überlappen. In einigen Ausführungsformen enthält das elektrische Kabel 300 Abschirmfilme, wie es an anderer Stelle hierin beschrieben ist, und der Mantel 338a haftet an den Abschirmfilmen. In einigen Ausführungsformen werden die Abschirmfilme weggelassen und der Mantel 338a ist an der einheitlichen isolierenden Schicht angeklebt. Eine alternative Ausführungsform ist in 3B dargestellt, die eine schematische Querschnittsansicht des ummantelten elektrischen Kabels 301B ist, das das elektrische Kabel 300 mit einem elektrisch isolierenden Mantel 338b enthält, der über die Abschirmfilme 332 und 334 extrudiert ist und diese vollständig umgibt. Ein oder beide Enden der Kabel können an einem Stecker abgeschlossen werden. Dies ist in 4 schematisch dargestellt, die eine Kabelanordnung 403 zeigt, die ein elektrisches Kabel 400 enthält, das jedem der an anderer Stelle beschriebenen elektrischen Kabel entsprechen kann, die an den Steckern 402a und 402b abgeschlossen sind. Das elektrische Kabel 400 erstreckt sich in Längsrichtung entlang einer Länge L des Kabels 400 (in der z-Richtung) und weist eine Breite W auf. Das elektrische Kabel 400 enthält einen isolierenden Mantel 438, der spiralförmig um die Abschirmfilme oder die isolierende Schicht des Kabels gewickelt ist. Ein seitliches Ende 484 des Mantels überlappt und ist an einem gegenüberliegenden seitlichen Ende des Mantels (unterhalb des seitlichen Endes 484, das durch die Bereiche 485 zwischen den Volllinien und gestrichelten Linien in 4 angedeutet ist) angeklebt. Die Stecker 402a und 402b können irgendeine Art von elektrischen Stecker sein, wie beispielsweise Insulation Displacement Connector-(IDC-)Stecker. Geeignete Stecker schließen jene ein, die in US 2014/0349513 (Mathews et al.), US 2014/0377971 (Mathews et al.) und US 2015/0222029 (Neu et al.) beschrieben sind, welche hiermit durch Bezug in dem Ausmaß einbezogen werden, so dass dies nicht der vorliegenden Beschreibung widerspricht. Die Stecker 402a und 402b können an dem Kabel 400 befestigt sein, indem sie einen Teil des Mantels abisolieren und von der isolierenden Schicht abschirmen, so dass das Kabel 400 beispielsweise an einem IDC-Stecker befestigt werden kann. Das Abisolieren kann unter Verwendung von üblichen mechanischen Werkzeugen, wie z. B. flachen oder konturierten Klingenabstreifern, scharfen Klingenhandwerkzeugen oder anderen Werkzeugen, wie beispielsweise einem Laser zum Scoring oder Strippen der Mantel- und Abschirmschichten, durchgeführt werden.
5A ist eine perspektivische Ansicht der Kabelanordnung 503, die das elektrische Kabel 500 und den Stecker 502 enthält, und 5B ist eine perspektivische Explosionsansicht des Steckers 502. Das elektrische Kabel 500, das irgendwelchen der elektrischen Kabel entsprechen kann, die an anderer Stelle hierin beschrieben sind, enthält eine Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten, im Wesentlichen parallelen elektrischen Leitern 510. Der Stecker 502 enthält ein isolierendes Gehäuse 560, einen Längskörperabschnitt 562 mit einer Vielzahl von Kontaktöffnungen 564, die sich darin in einer Einführrichtung (Richtung A in 5B) erstrecken, eine Vielzahl von elektrischen Kontaktanschlüssen 570, die in den Kontaktöffnungen 564 gelagert sind, und eine Abdeckung 540, die an dem Gehäuse 560 angeordnet ist und einen Längskörperabschnitts 542 beinhaltet und eine erste und zweite Abdeckungsverriegelung 544 und 546, die sich von den gegenüberliegenden Längsenden 545 und 547 der Abdeckung 540 in Einschubrichtung erstrecken und mit dem Gehäuse 560 verriegelt sind. Das Kabel 500 ist zwischen der Abdeckung 540 und dem Gehäuse 560 angeordnet. Jeder Kontaktanschluss 570 durchdringt die isolierende Schicht des Kabels 500 und stellt elektrischen und physikalischen Kontakt mit einem entsprechenden Leiter 510 her (wie schematisch in 6 dargestellt ist). Der Stecker 502 enthält auch eine optionale Zugentlastung 549, die enthalten sein kann, um ein angeschlossenes elektrisches Kabel 500 sicher zu halten, um zu verhindern, dass die Kontaktierung beeinträchtigt wird, z. B. während der Handhabung oder Bewegung des elektrischen Kabels 500, wenn es fest an dem Steckergehäuse 560 befestigt ist. Weitere Einzelheiten über den Stecker 502 finden sich in US 2014/0349513 (Mathews et al.), die zuvor durch Bezugnahme hierin aufgenommen wurde.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Abschnitts des elektrischen Kabels 600, der dem elektrischen Kabel 500 entsprechen kann, und eines Abschnitt eines Kontaktanschlusses 670, der einem der Kontaktanschlüsse 570 entsprechen kann. Das Kabel 600 umfasst eine isolierenden Schicht 620 und den elektrischen Leiter 610. Der Kontaktanschluss 670 durchdringt die isolierende Schicht 620 des Kabels 600 und stellt elektrischen und physischen Kontakt mit dem Leiter 610 her.
7 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die die Bestimmung der Kraft F veranschaulicht, die erforderlich ist, um den Abschirmfilm 732 von der isolierenden Schicht des Kabels 700 zu trennen. Um die Haftung des Abschirmfilms 732 an der isolierenden Schicht des Kabels 700 zu bestimmen, werden die seitlichen Enden des Kabels 700 vor dem Abziehen des Abschirmfilms 732 abgewischt, so dass die Bindung des Abschirmfilms 732 an dem Abschirmfilm 734 die Abziehkraft nicht beeinflusst. Vor dem Schälen kann das Kabel 700 z. B. dem Kabel 200 der 2 entsprechen, und die Abschirmfilme 732 und 734 können an Endabschnitten an jedem seitlichen Ende (Enden in der x-Richtung) der isolierenden Schicht, wie in 2 dargestellt, miteinander verbunden sein. Das Schälen kann durch Schneiden der äußersten Stegabschnitte des Kabels 700 an jedem seitlichen Ende des Kabels durchgeführt werden. Dadurch werden die äußersten Leiter vom Kabel entfernt sowie Abschnitte der an den seitlichen Enden verklebten Abschirmfilme. Nach dem Schälen weist der Abschirmfilm 732 eine Breite W auf. Die Kraft F wird bestimmt, indem der Abschirmfilm 732 vom Kabel 700 entlang der Länge (in der z-Richtung) des Kabels 700 in einem Winkel von 180° abgeschält wird (die Kraft wird in die z-Richtung aufgebracht, wenn das Kabel 700 in der xz-Ebene mit der Breite des Kabels in x-Richtung und der Länge des Kabels in z-Richtung angeordnet ist), wie in 7 dargestellt. Eine geeignete Schälkraft kann durch geeignete Auswahl eines Klebstoffs zwischen dem Abschirmfilm und der isolierende Schicht, der ein PSA und ein Heißschmelzklebstoff sein kann, erhalten werden. Andere Faktoren, die die Schälkraft beeinflussen, umfassen die Geometrie der gemeinsamen einheitlichen elektrisch isolierenden Schicht, die die Vielzahl von Leitern einkapselt (z. B. kann ein größerer Außendurchmesser T eine größere Kontaktfläche und daher eine größere Schälkraft bereitstellen). In einigen Ausführungsformen ist die Kraft in einem Bereich von etwa 0,5 Pfund pro Inch (etwa 88 N/m) der geschwächten Schildbreite W bis etwa 2,5 Pfund pro Inch (etwa 440 N/m) der geschwächten Schildbreite W. Es wurde herausgefunden, dass eine Schälkraft in diesem Bereich eine ausreichende Bindung bereitstellt, so dass die Abschirmfilme 732 und 734 während der typischen Anwendungsbedingungen sich nicht von der isolierenden Schicht 720 delaminieren. Dies stellt sicher, dass die Abschirmfilme 732 und 734 in dem gewünschten Abstand von den Leitern 710 bleiben, so dass die elektrische Leistung des Kabels 700 in einem breiten Bereich von typischen Gebrauchsbedingungen beibehalten wird, die Biegen, Falten und Variieren von Temperatur und Feuchtigkeit umfassen.
Das Folgende ist eine Übersicht der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Beschreibung.

Gegenstand 1 ist ein Elektrisches Flachkabel, das sich in Längsrichtung entlang einer Länge des Kabels erstreckt und umfasst: Eine Vielzahl von gleich beabstandeten, im Wesentlichen parallelen elektrischen Leitern, die in derselben Ebene liegen und sich entlang der Länge des Kabels erstrecken, wobei jeder Leiter einen gleichen Durchmesser D aufweist; Eine gemeinsame einheitliche elektrisch isolierende Schicht, die die Vielzahl von Leitern einkapselt und umfasst: Eine Vielzahl von Abdeckabschnitten, wobei jeder Abdeckabschnitt mit einem entsprechenden Leiter konzentrisch ist und eine radiale Dicke t aufweist, wobei t/D in einem Bereich von etwa 0,50 bis etwa 1,25 ist.
Gegenstand 2 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 1, wobei t/D in einem Bereich von etwa 0,53 bis etwa 1,10 ist.
Gegenstand 3 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 1 oder Gegenstand 2, wobei die isolierende Schicht ferner eine Vielzahl von Stegabschnitten aufweist, wobei jeder Stegabschnitt benachbarte Abdeckabschnitte verbindet, und einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Länge des Kabel aufweist und eine Dicke t1 und eine Breite w1 aufweist, wobei t1/w1 in einem Bereich von etwa 1,5 bis etwa 15,0 ist.
Gegenstand 4 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 3, wobei t1/w1 in einem Bereich von etwa 1,5 bis etwa 13,5 ist.
Gegenstand 5 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 4, wobei t1/w1 in einem Bereich von etwa 2,5 bis etwa 5,0 ist.
Gegenstand 6 ist das elektrische Flachkabel gemäß irgendeinem der Gegenstände 3 bis 5, wobei die Leiter in einem Abstand P angeordnet sind, wobei P/w1 in einem Bereich von etwa 3,1 bis etwa 25,5 ist.
Gegenstand 7 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 6, wobei P/w1 in einem Bereich von etwa 3,1 bis etwa 9,5 ist.
Gegenstand 8 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 7, wobei P/w1 in einem Bereich von etwa 3,1 bis etwa 5,5 ist.
Gegenstand 9 ist das elektrische Flachkabel gemäß irgendeinem der Gegenstände 3 bis 8, wobei t1 in einem Bereich von etwa 127 Mikrometer bis etwa 635 Mikrometer ist.
Gegenstand 10 ist das elektrische Flachkabel gemäß irgendeinem der Gegenstände 1 bis 9, das ferner erste und zweite elektrisch leitfähige Abschirmfilme aufweist, die auf gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten angeordnet sind und an der isolierende Schicht haften, wobei jeder Abschirmfilm einen flachen oder konturierten Mittelabschnitt aufweist, der an der isolierenden Schicht anhaftet und diesen abdeckt, und einen Endabschnitt, der an dem anderen Abschirmfilm an jedem seitlichen Ende der isolierende Schicht haftet.
Gegenstand 11 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 10, wobei eine Kraft, die erforderlich ist, um einen der ersten und zweiten Abschirmfilme von der isolierenden Schicht entlang der Länge des Kabels bei einem 180°-Grad-Schälwinkel zu trennen, in einem Bereich von etwa 0,5 Pfund/Inch bis etwa 2,5 Pfund/Inch ist.
Gegenstand 12 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 10 oder Gegenstand 11, das ferner einen elektrisch isolierenden Mantel aufweist, der in Längsrichtung oder spiralförmig um die Abschirmfilme gewickelt ist, wobei ein seitliches Ende des Mantels sich überlappt und an einem gegenüberliegenden seitlichen Ende des Mantels haftet.
Gegenstand 13 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 12, wobei der Mantel an den Abschirmfilmen haftet.
Gegenstand 14 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 10 oder Gegenstand 11, das ferner einen elektrisch isolierenden Mantel aufweist, der über die Abschirmfilme extrudiert ist und diese vollständig umgibt.
Gegenstand 15 ist das elektrische Flachkabel gemäß irgendeinem der Gegenstände 1 bis 9, das ferner einen elektrisch isolierenden Mantel aufweist, der in Längsrichtung oder spiralförmig um die isolierende Schicht gewickelt ist, wobei ein seitliches Ende des Mantels sich überlappt und an einem gegenüberliegenden seitlichen Ende des Mantels haftet.
Gegenstand 16 ist das elektrische Flachkabel gemäß irgendeinem der Gegenstände 1 bis 9, das ferner einen elektrisch isolierenden Mantel aufweist, der über die isolierende Schicht extrudiert ist und diese vollständig umgibt.
Gegenstand 17 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 16, wobei der Mantel an der isolierenden Schicht haftet.
Gegenstand 18 ist das elektrische Flachkabel gemäß irgendeinem der Gegenstände 1 bis 17, wobei die Leiter in einem Abstand P angeordnet sind und jeder Abdeckabschnitt eine Dicke t aufweist, wobei (2t + D)/P in einem Bereich von etwa 0,60 bis etwa 1.30 ist.
Gegenstand 19 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 18, wobei (2t + D)/P in einem Bereich von etwa 0,70 bis etwa 1,15 ist.
Gegenstand 20 ist das elektrische Flachkabel gemäß irgendeinem der Gegenstände 1 bis 19, wobei t in einem Bereich von etwa 0,127 mm bis etwa 0,325 mm ist.
Gegenstand 21 ist das elektrische Flachkabel von Gegenstand 20, wobei t in einem Bereich von etwa 0,140 mm bis etwa 0,325 mm ist.
Gegenstand 22 ist das elektrische Flachkabel gemäß irgendeinem der Gegenstände 1 bis 21, wobei die isolierende Schicht ferner eine Vielzahl von Stegabschnitten aufweist, wobei jeder Stegabschnitt benachbarte Abdeckabschnitte verbindet, und einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Länge des Kabels aufweist, und eine Breite w1 aufweist, wobei w1 in einem Bereich von etwa 50 Mikrometer bis etwa 380 Mikrometer ist.
Gegenstand 23 ist das elektrische Flachkabel gemäß irgendeinem Gegenstände 1 bis 22, wobei die Leiter in einem Abstand P angeordnet sind, wobei P in einem Bereich von etwa 0,40 mm bis etwa 1,35 mm ist.
Gegenstand 24 ist das elektrische Flachkabel der Gegenstände 1 bis 23, wobei D in einem Bereich von etwa 0,127 mm bis etwa 0,51 mm ist.
Gegenstand 25 ist eine Kabelanordnung aufweisend: Einen Stecker umfassend: Ein isolierendes Gehäuse mit einem Längskörperabschnitt mit einer Vielzahl von Kontaktöffnungen, die sich darin in einer Einführungsrichtung erstrecken; Eine Vielzahl von elektrischen Kontaktanschlüssen, die in den Kontaktöffnungen gelagert sind; und Eine Abdeckung, die an dem Gehäuse angeordnet ist und einen Längskörperabschnitt und eine erste und eine zweite Abdeckungsverriegelung aufweist, die sich von gegenüberliegenden Längsenden in Einschubrichtung erstrecken und auf dem Gehäuse verriegelt sind; und wobei das Kabel der Gegenstände 1 bis 24 zwischen der Abdeckung und dem Gehäuse angeordnet ist, wobei jeder Kontaktanschluss die isolierende Schicht durchdringt und einen elektrischen und physischen Kontakt mit einem entsprechenden Leiter herstellt.

Die Beschreibungen für Elemente in Zahlen sind zu verstehen, um gleichermaßen auf entsprechende Elemente in anderen Figuren angewendet zu werden, sofern nicht anders angegeben ist. Obwohl spezifische Ausführungsformen hierin veranschaulicht und beschrieben worden sind, wird es für den Fachmann offensichtlich sein, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Implementierungen für die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen ersetzt werden kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Anmeldung soll alle Anpassungen oder Variationen der hierin diskutierten spezifischen Ausführungsformen abdecken. Daher ist es beabsichtigt, dass diese Offenbarung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente begrenzt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62/155599 [0021]
US 9064612 [0024]
US 2014/0349513 [0026, 0027]
US 2014/0377971 [0026]
US 2015/0222029 [0026]

Claims

Elektrisches Flachkabel, das sich in Längsrichtung entlang einer Länge des Kabels erstreckt und umfasst: Eine Vielzahl von gleich beanstandeten, im Wesentlichen parallelen elektrischen Leitern, die in derselben Ebene liegen und sich entlang der Länge des Kabels erstrecken, wobei jeder Leiter einen gleichen Durchmesser D aufweist; Eine gemeinsame einheitliche elektrisch isolierende Schicht, die die Vielzahl von Leitern einkapselt und umfasst: Eine Vielzahl von Abdeckabschnitten, wobei jeder Abdeckabschnitt mit einem entsprechenden Leiter konzentrisch ist und eine radiale Dicke t aufweist, wobei t/D in einem Bereich von etwa 0,50 bis etwa 1,25 ist.
Elektrisches Flachkabel nach Anspruch 1, wobei t/D in einem Bereich von etwa 0,53 bis etwa 1,10 ist.
Elektrisches Flachkabel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die isolierende Schicht ferner eine Vielzahl von Stegabschnitten aufweist, wobei jeder Stegabschnitt im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt in einer Richtung senkrecht zur Länge des Kabels aufweist, und eine Dicke t1 und eine Breite w1 aufweist, wobei t1/w1 in einem Bereich von etwa 1,5 bis etwa 15,0 ist.
Elektrisches Flachkabel nach Anspruch 3, wobei t1/w1 in einem Bereich von etwa 1,5 bis etwa 13,5 ist.
Elektrisches Flachkabel nach Anspruch 4, wobei t1/w1 in einem Bereich von etwa 2,5 bis etwa 5,0 ist.
Elektrisches Flachkabel nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Leiter in einem Abstand P angeordnet sind, wobei P/w1 in einem Bereich von etwa 3,1 bis etwa 25,5 ist.
Elektrisches Flachkabel nach Anspruch 6, wobei P/w1 in einem Bereich von etwa 3,1 bis etwa 9,5 ist.
Flachkabel nach Anspruch 7, wobei P/w1 im Bereich von etwa 3,1 bis etwa 5,5 ist.
Flachkabel nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei t1 in einem Bereich von etwa 127 Mikrometer bis etwa 635 Mikrometer ist.
Elektrisches Flachkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner einen ersten und einen zweiten elektrisch leitfähigen Abschirmfilm aufweisend, die auf gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten angeordnet sind und an der isolierende Schicht haften, wobei jeder Abschirmfilm einen flachen oder konturierten Mittelabschnitt, der an der isolierenden Schicht haftet und die isolierende Schicht bedeckt, und einen Endabschnitt aufweist, der an dem anderen Abschirmfilm an jedem seitlichen Ende der isolierende Schicht haftet.
Elektrisches Flachkabel nach Anspruch 10, wobei eine Kraft, die erforderlich ist, um einen der ersten und zweiten Abschirmfilme von der isolierenden Schicht entlang der Länge des Kabels bei einem 180°-Schälwinkel zu trennen, in einem Bereich von etwa 0,5 Pfund/Inch (etwa 88 N/m) bis etwa 2,5 Pfund/Inch (etwa 40 N/m) ist.
Elektrisches Flachkabel nach Anspruch 10 oder 11, ferner mit einem elektrisch isolierenden Mantel, der in Längsrichtung oder spiralförmig um die Abschirmfilme gewickelt ist, wobei ein seitliches Ende des Mantels sich überlappt und an einem gegenüberliegenden seitlichen Ende des Mantels haftet.
Flachkabel nach Anspruch 12, wobei der Mantel an den Abschirmfilmen haftet.
Elektrisches Flachkabel nach Anspruch 10 oder 11, ferner mit einem elektrisch isolierenden Mantel, der über die Abschirmfilme extrudiert ist, und die Abschirmfilme vollständig umgibt.
Elektrisches Flachkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner mit einem elektrisch isolierenden Mantel, der in Längsrichtung oder spiralförmig um die isolierende Schicht gewickelt ist, wobei ein seitliches Ende des Mantels sich überlappt und an einem gegenüberliegenden seitlichen Ende des Mantels haftet.
Elektrisches Flachkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner mit einem elektrisch isolierenden Mantel, der über die isolierende Schicht extrudiert ist und die isolierende Schicht vollständig umgibt.
Elektrisches Flachkabel nach Anspruch 16, wobei der Mantel an der isolierenden Schicht haftet.
Elektrisches Flachkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Leiter in einem Abstand P angeordnet sind, wobei (2t + D)/P in einem Bereich von etwa 0,60 bis etwa 1,30 ist.
Elektrisches Flachkabel nach Anspruch 18, wobei (2t + D)/P in einem Bereich von etwa 0,70 bis etwa 1,15 ist.
Elektrisches Flachkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei t in einem Bereich von etwa 0,127 mm bis etwa 0,325 mm ist.
Elektrisches Flachkabel nach Anspruch 20, wobei t in einem Bereich von etwa 0,140 mm bis etwa 0,325 mm ist.
Elektrisches Flachkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die isolierende Schicht ferner eine Vielzahl von Stegabschnitten umfasst, wobei jeder Stegabschnitt benachbarte Abdeckabschnitte verbindet, wobei jeder Stegabschnitt einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Länge des Kabel und eine Breite w1 aufweist, wobei w1 in einem Bereich von etwa 50 Mikrometer bis etwa 380 Mikrometer ist.
Elektrisches Flachkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei die Leiter in einem Abstand P angeordnet sind, wobei P in einem Bereich von etwa 0,40 mm bis etwa 1,35 mm ist.
Elektrisches Flachkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei D in einem Bereich von etwa 0,127 mm bis etwa 0,51 mm ist.
Kabelanordnung aufweisend: Einen Stecker umfassend: Ein isolierendes Gehäuse mit einem Längskörperabschnitt mit einer Vielzahl von Kontaktöffnungen, die sich darin in einer Einführungsrichtung erstrecken; Eine Vielzahl von elektrischen Kontaktanschlüssen, die in den Kontaktöffnungen gelagert sind; und Eine Abdeckung, die an dem Gehäuse angeordnet ist und einen Längskörperabschnitt und eine erste und eine zweite Abdeckungsverriegelung aufweist, die sich von gegenüberliegenden Längsenden davon in Einführungsrichtung erstrecken und mit dem Gehäuse verriegelt sind; und Das Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 24, das zwischen der Abdeckung und dem Gehäuse angeordnet ist, wobei jeder Kontaktanschluss die isolierende Schicht durchdringt und einen elektrischen und physischen Kontakt mit einem entsprechenden Leiter ausbildet 6.