DE2912022A1

DE2912022A1 - Verbinder zum anschliessen eines flachkabels

Info

Publication number: DE2912022A1
Application number: DE19792912022
Authority: DE
Inventors: Yasuhisa Furuichi; Hiromasa Inouye; Toshio Kobayashi; Tochigi Mooka; Mononari Ohtsuhi
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Bunker Ramo Corp
Priority date: 1978-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1979-10-11
Also published as: GB2018051A; JPS5726305Y2; FR2421481A1; JPS54141491U

Description

PAT ENTANWÄUTE

291202?

A. GRÜNECKER

DIPU-ING.

H. KINKELDEY

DR-ING

W. STOCKMAIR

OR-IN& ■ AeE (CALTECM

K. SCHUMANN

DR RER NAT ■ OPL-PHrS

P. H. JAKOB

DlPL-ING.

G. BEZOt-D

DR FER. NAT- OIPL-CHS*

8 MÜNCHEN

MAXIMIUANSTRASSE

P 13 648

27. März 1979

BUUKER RAMO CORPORATION 900 Commerce Drive, Oak Brook, Illinois 60521, USA

Verbinder zum Ansctiließen eines Flachkabels

- Ansprüche —

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Telex oe-aeaao TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Verbinden eines eine Vielzahl von.Anschlüssen aufweisenden elektrischen Bauteils mit einem anderen, ebenfalls mehrere Anschlüsse aufweisenden Bauteil unter Verwendung eines eine entsprechende Anzahl von Leitern enthaltenden Flachkabels.

Für die Verbindung von gedruckten Schaltungen untereinander oder mit einem auf einer Platine montierten Mehrfach-Steckverbinder werden in zunehmendem Maße Flachkabel oder Leiterbänder verwendet. Zum Anschließen der Flachkabeln wird an beiden Enden ein Stück der Isolierung entfernt, worauf die freigelegten Leiter dann in entsprechende Löcher im Anschlußteil einer gedruckten Schaltung eingeführt werden.

Flachkabel sind gewöhnlich flexibel, so daß man mit ihnen •in einer Ebene liegende, rechtwinklig zueinander stehende oder in zwei parallelen Ebenen angeordnete gedruckte Schaltungen miteinander verbinden kann. In jedem Falle ■ werden die in die Löcher eingeführten Leiter mit den Anschlußpunkten der gedruckten Schaltung verlötet, um eine mechanische Befestigung und elektrische Verbindung herzustellen.

Das Anschließen eines Flachkabels an einer gedruckten Schaltung durch Verlöten ist jedoch recht umständlich. Soll eine solche Verbindung später gelöst werden, so müssen die zahlreichen Lötstellen abgeschmolzen werden. Da die Anschlüsse alle einzeln abgeschmolzen werden müssen, ist das Lösen einer solchen Verbindung äußerst mühsam und zeitraubend. Dies trifft insbesondere bei Verbindungen zwischen zwei in gegenseitigem Parailel— abstand angeordneten gedruckten Schaltungen zu, besonders auch dann, wenn Verbindungen an allen vier Seiten derselben vorhanden sind. Im letzteren Falle lassen sich

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zwar die Lötstellen entlang einer der vier Seiten relativ mühelos abschmelzen, das betreffende Flachkabel läßt sich dann jedoch noch nicht zwischen den gedruckten Schaltungen herausziehen, da diese durch die Verbindungen an den übrigen drei Seiten in ihrem gegenseitigen Abstand festgehalten werden. Das Lösen aller Verbindungen ist daher äußerst schwierig und führt häufig zu Beschädigungen der gedruckten Schaltungen und/oder der Flachkabel . Wegen der beim Lösen der Verbindung auftretenden Schwierigkeiten ist ein Austausch der gedruckten Schaltungen erschwert und die Prüfung und Pflege der Schaltungseinrichtungen erheblich behindert.

Die Erfindung richtet sich auf einen Verbinder, in welchen die freigelegten Leiter eines Flachkabels mühelos einführbar sind, um sie mit einer entsprechenden Anzahl von Anschlüssen zu verbinden, welche ihrerseits nicht lösbar an einer gedruckten Schaltung od. dergl. anschließbar sind. Zwischen den Leitern des Flachkabels und im Verbinder vorhandenen Kontakten wird eine reib— schlüssige Verbindung hergestellt, welche ein schnelles und müheloses Herstellen und Lösen von Verbindungen durch einfaches Einstecken bzw. Herausziehen des Flachkabels aus dem Verbinder ermöglicht.

Gemäß der Erfindung hat ein solcher Verbinder einen länglichen Isolierkörper, in welchem mehrere elektrische Kontakte entlang einer axialen Reihe angeordnet sind. Die Kontakte sitzen in einzelnen Kontaktkammern, und der Isolierkörper hat an einer Seite einen länglichen Schlitz zum Einstecken eines Flachkabels. Jeder Kontakt hat eine Haltezunge zum Festhalten des betreffenden Kontakts in der zugeordneten Kontaktkammer. Ein aus dem Isolierkörper hervorstehendes Anschlußteil jedes Kontakts ist in eine Bohrung des Anschlußteils einer gedruckten Schaltung od. dergl. einführbar. Die Kontaktkannnern

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haben jeweils eine Innenstufe, an welcher die Haltezunge angreift, um den betreffenden Kontakt in der Kammer festzuhalten. Ein aktives Kontaktteil jedes Kontakts ist elastisch in Anlage an einer Innenwand der jeweiligen Kammer belastet. Beim Einführen der freigelegten Leiter eines Flachkabels in den entlang einer Seite des Isolierkörpers verlaufenden Schlitz dringen die Leiter zwischen die unter federnder Belastung stehenden aktiven Kontaktteile und die betreffende Innenwand der jeweiligen Kontaktkammer ein.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das aktive Kontaktteil eine dem Profil der freigelegten Leiter entsprechende Vertiefung, in welcher die Leiter Aufnahme finden und festgehalten werden·.·

Die Einsteckrichtung des Flachkabels in den Verbinder und damit der Leiter in reibschlüssige Verbindung mit den aktiven Kontaktteilen verläuft vorzugsweise in einem Winkel von 90° zur Einsteckrichtung der Anschlußteile der Kontakte in eine gedruckte Schaltung od. dergl., rait welcher die Verbindung hergestellt werden soll.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. Λ eine Schrägansicht eines an einem Verbinder gemäß der Erfindung anschließbaren Flaehkabels,

Pig. 2, 3 und 4- bekannte Anordnungen für die Verbindung von gedruckten Schaltungen untereinander durch Anlöten der freigelegten Leiter des in Fig. Λ gezeigten Flachkabels,

Fig. 5j 6 und 7 eine Vorderansicht, eine Draufsicht bzw. eine Profilansicht eines Kontakts für den

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erfindungsgemäßen Verbinder,

i*ig. 8 und 9 eine Vorder- bzw. eine Rückansicht eines Isolierkörpers mit einer Anzahl von darin eingesetzten Kontakten,

Fig. 10 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 10-10 in Fig. 8,

Fig. 11 eine Fig. 10 entsprechende Teil-Schnittansicht mit einem in den Verbinder eingeführten Flachkabel.

Ein in Fig. 1 dargestelltes Flachkabel 5 enthält eine Anzahl von Leitern 1, welche in den Anschlußstellen einer gedruckten Schaltung od. dergl. entsprechenden gegenseitigen Abständen in einer bandförmigen Isolierung eingebettet sind.

Fig. 2, 3 und 4 zeigen bekannte Anordnungen für die Verbindung der Anschlußteile 3> 4 zweier gedruckter Schaltungen miteinander. Die Leiter 1 des Flachkabels 5 sind in Löcher 3a, 4a in den Anschlußteilen der gedruckten Schaltungen einführbar. In Fig. 2 liegen die beiden miteinander zu verbindenden gedruckten Schaltungen in parallelen Ebenen, in Fig. 3 stehen sie rechtwinklig zueinander und in Fig. 4 sind sie in einer Ebene angeordnet. In allen Fällen besteht das bekannte Verfahren zum Herstellen der Verbindungen darin, daß die. freigelegten Leiter 1 in die Löcher 3a und 4a eingeführt und zum Herstellen der elektrischen Verbindung angelötet werden.

Im Hinblick auf die in Fig. 2 bis 4 gezeigten bekannten Anordnungen ist zu erkennen, daß das Herstellen und Lösen der Verbindungen zwischen den gedruckten Schaltungen äußerst mühsam und zeitraubend ist. Insbesondere

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bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung zweier gedruckten Schaltungen in zwei parallelen Ebenen werden die beiden Schaltungen nach dem Lösen der Lötverbindung entlang einer Seite durch die Lötverbindungen entlang den drei übrigen Seiten zusammengehalten, wodurch das Lösen aller Verbindungen erheblich erschwert ist.

Die vorstehend aufgezeigten Mangel herkömmlicher Verbindungen sind durch den in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Fig. 5 bis 11 dargestellten Verbinder beseitigt.

Ein Kontakt des Verbinders ist in Fig. 5 bis 7 gezeigt. In der Profilansicht nach Fig. 7 erkennt man ein aktives Kontaktteil 7» einen gekrümmten Übergang 22 und ein Rückenteil 10 des insgesamt mit 6 bezeichneten Kontakts. Ein Anschlußteil 14 des Kontakts steht rechtwinklig am Rückenteil 10 hervor und hat eine größere Höhe als das mit dem Rückenteil 10 ein V-förmiges Profil bildende aktive Kontaktteil 7- An seinem freien Ende hat das aktive Kontaktteil 7 eine etwa konische Vertiefung 8, deren Achse in einer geraeinsamen Ebene mit einem Leiter eines eingeführten Flachkabels liegt. Das äußerste Ende der Vertiefung 8 hat eine kreisbogenförmige Ausrundung 9· welche eine trichterförmige Erweiterung der Vertiefung bildet. Die Tiefe 9' der Ausrundung 9 vergrößert sich zum freien Ende des Kontaktteils 7, so daß ein Leiter des Flachkabels sicher im Verbinder geführt ist. Die größte Tiefe der Vertiefung 8 ist kleiner als der Durchmesser eines Leiters, so daß der nach dem Einführen des Flachkabels vom aktiven Kontaktteil ausgeübte Druck allein von dem jeweiligen Leiter aufgenommen wird.

Die Ausrundung 9 am Ende des aktiven Kontaktteils 7 erleichtert das Einführen und Herausziehen eines Leiters des Flachkabels und verhindert insbesondere beim Heraus-

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ziehen das Festklemmen desselben.

Eine aus der Ebene des Kückenteils heraus abgewinkelte Haltezunge 13 dient zum Festhalten des Kontakts 6 in einem Isolierkörper 12 des Verbinders. Wie man in Fig. 5 und 6 erkennt, ist das Anschlußteil 14 schmaler als das Kücken— teil 10 und das aktive Kontaktteil 7 und läuft in einer Spitze aus. Das aktive Kontaktteil 7 ist seinerseits schmaler als das Bückenteil 10, so daß sich in der in Fig. 5 gezeigten Stirnansicht ein T-förmiges Profil ergibt.

Ein in Fig. 8 bis 10 gezeigter Isolierkörper 12 hat eine Anzahl von Kontaktkammern 15 mit dazwischenliegenden Trennwänden 16. An der Vorderseite hat der Isolierkörper 12 einen länglichen Schlitz 11, welcher durch eine einwärts abgeschrägte Wand 19 und eine an diese anschließende lotrechte Wand 20 begrenzt ist. Die lotrechte Wand 20 dient als Begrenzung für die Isolierung eines in den Schlitz 11 einzuführenden Flachkabels, während die Leiter 1 des Kabels durch die Wand 20 hindurch in die Vertiefungen 8 der aktiven Kontaktteile 7 einführbar sind. An der Innenseite hat jede Kontaktkammer 15 eine Bodenfläche 21, an welcher sich das jeweilige aktive Kontaktteil 7 federnd in Anlage befindet. Das Kontakteil 7 ist vom Schlitz 11 aus rückwärts und abwärts abgewinkelt, so daß sich der jeweilige Leiter 1 mühelos einführen läßt. Nach dem Einsetzen der Kontakte 6 in den Isolierkörper 12 befinden sich die Enden der aktiven Kontaktteile 7 vorzugsweise in Anlage am Boden 21 der jeweiligen Kammer. Ein guter Kontakt mit einem Leiter 1 ist jedoch auch dann erzielbar, wenn zwischen dem aktiven Kontaktteil 7 und dem Boden 21 zunächst ein kleiner Zwischenraum vorhanden ist.

An der oberen inneren Wandfläche hat die Kontaktkammer

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eine Stufe 17» an welcher die Haltezunge 13 cLes Kontakts 6 angreift, um diesen in der Kaminer festzuhalten.

An der Rückseite des Isolierkörpers 12 hat jede Kontaktkammer 15 eine Einlaßöffnung 18. Deren Höhe ist so bemessen, daß sich die einzelnen Kontakte 6 mit der Biegung 22 voran ohne plastische Verformung in die jeweilige Kammer 15 einführen lassen. Der Kontakt .6 wird in Pig. von rechts her in die Einlaßöffnung 18 eingeführt und soweit nach links vorgeschoben, bis die Haltezunge 13 hinter der Stufe 17 einrastet und das Anschlußteil 14 sich in Anlage an der Rückseite des Isolierkörpers 12 befindet, wobei dann auch das freie Ende des aktiven Kontaktteils 7 am Boden 21 der Kammer 15 anliegt. Nach dem Einsetzen des Kontakts 6 ragt kein Teil von ihm in den Schlitz 11 hinein, so daß das Einführen des Flachkabels ungehindert und mühelos vor sich gehen kann. Wie man in !"ig. 8 erkennt, hat die Einlaßöffnung 18 ein T-förmiges Profil, welches dem in Fig. 5 gezeigten T-förmigen Profil des Kontakts angepaßt ist.

Pig. 11 zeigt eine Schnittansicht eines Kontaktteils 7 sowie jeweils eines Teils des Einsteckschlitzes 11 und der Bodenwand 21 des Isolierkörpers. Ein Leiter 1 ist durch den Schlitz 11 hindurch unter elastischer Verformung des aktiven Kontaktteils 7 zwischen dieses und den Boden 21 der Kammer 15 eingeführt. Dabei ist der Leiter 1 zwischen der Vertiefung 8 des Kontäktteils und dem Boden 21 der Kammer 15 sicher geführt, so daß er beim Einstecken des Kabels nicht zur Seite ausweichen kann. Die lotrechte Wand 20 bildet, wie vorstehend erwähnt, einen Anschlag für die Isolierung 2 des Flachkabels.

Bei ausreichend starker Federkraft der Kontakte 6 läßt sich das Flachkabel durch nicht zu kräftigen Zug nicht aus

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dem Verbinder herausziehen, so daß die elektrische Verbindung erhalten bleibt. Eine verstärkte Festhaltung ergibt sich dadurch, daß eine größere Anzahl von Leitern eines Flachkabels in einer entsprechenden Anzahl von Kontakten festgehalten werden. Zur Montage des Verbinders werden zunächst die Anschlußteile 14 der Eontakte 6 an den Kontaktstellen einer gedruckten Schaltung angeschlossen, worauf die elektrische Verbindung mit den Anschlußstellen durch einfaches Einstecken und Herausziehen des Flachkabels 5 in den Verbinder herstellbar bzw. wieder lösbar ist. Dies bietet wesentliche Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Verfahren, die Leiter eines Flachkabels mit den Anschlußstellen zu verlöten und erleichtert damit den Austausch von gedruckten Schaltungen. , die Erneuerung oder Reparatur einzelner Kontakte und die Prüfung und Pflege der gedruckten Schaltungen.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern ermöglicht die verschiedensten Abwandlungen desselben. So ist die Erfindung nicht auf den Anschluß von gedruckten Schaltungen beschränkt, sondern kann zum Verbinden der verschiedensten elektrischen Einrichtungen angewendet werden. Die aktiven Kontaktteile 7 brauchen sich nicht, wie in der Zeichnung dargestellt, am Boden 21 der Kontaktkammern 15 abzustützen. Es genügt vielmehr, wenn der Abstand zwischen der Vertiefung 8 und dem Boden 21 der Kontaktkammer kleiner ist als der Durchmesser der Leiter des Flachkabels.

Ferner ist es nicht notwendig, daß das aktive Kontaktteil 7 und das Rüokenteil 10 der Kontakte 10 ein V-förmiges Profil bilden, wie in Fig. 7 dargestellt. Die Kontakte können vielmehr jede beliebige Form haben, welche eine zum Festhalten der Leiter des Flachkabels ausreichende Federkraft gewährleistet.

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Leerseite

Claims

P 15 648 P a_t_e n_t_a_n_s_p_r ü_c_h e

1.1 Verbinder zum Anschließen eines eine Anzahl von parallelen Leitern enthaltenden Flachkabels an einer eine entsprechende Anzahl von Anschlußstellen aufweisenden Anschlußeinrichtung, gekennzeichnet durch einen länglichen Isolierkörper (12) mit einer Anzahl von in einer axialen Reihe angeordneten Kontaktkammern (15) und einer sich entlang einer Längsseite erstreckenden Öffnung (11) zum Einführen des Flach— kabeis (5)» durch eine Anzahl von in den Kontaktkammern sitzenden Kontakten (6), welche jeweils eine Einrichtung (13) zum Festhalten des Kontakts in der Kontaktkammer, ein Anschlußteil (14-) und ein aktives Kontaktteil (7) aufweisen, durch eine mit der Halteeinrichtung des jeweiligen Kontakts zusammenwirkende Halteeinrichtung (17) in jeder Kontaktkammer, durch am Isolierkörper gebildete Öffnungen (18), durch welche die Anschlußteile der Kontakte hervorstehen, und durch jeweils eine innere Wandfläche (21), in Richtung auf welche das aktive Kontaktteil federbelastet ist, wobei die freigelegten Leiter (1) des Flachkabels beim Einführen desselben in die öffnung unter elastischer Verformung der aktiven Kontaktteile zwischen diese und die innere Wandflache einführbar sind.

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2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das aktive Kontaktteil (7) in Abwesenheit eines in die Öffnung (11) eingeführten Flachkabels (5) in. federnder Anlage an der inneren Wandfläche (21) befindet.

3. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Eontaktteil (7) eine dem Profil der freigelegten Leiter (1) entsprechend geformte Vertiefung (8) aufweist, welche die Führung des Leiters bewirkt und einen sicheren Kontakt mit diesem herstellt.

4. Verbinder nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (8) etwa konische Form hat, daß ihre Achse in der Ebene eines freigelegten Leiters (1) des eingeführten Flachkabels (5) liegt und daß ihr flacheres Teil der Einführöffnung (11) zugewandt ist.

5· Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hai te einrichtung eine .mit dem Kontakt (6) einstückige, winklig davon abstehende Haltezunge (13) ist, und daß die damit zusammenwirkende Halteeinrichtung eine in der jeweiligen Kontaktkammer (15) gebildete Stufe (17) ist, hinter welcher die Haltezunge beim Einführen des Kontakts in die Kammer einrastet.

6. Verbinder nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkammer (15) eine Einlaßöffnung (18) hat und daß der Kontakt (6) zwischen dem aktiven Kontaktteil und dem Anschlußteil (1⁷I-) eine Biegung (22) aufweist, mit welcher er durch die Einlaßöffnung .hindurch in die Kontaktkammer einführbar ist, bis die Haltezunge (13) hinter der Stufe (17) einrastet und das aktive Kontaktteil sich in Anlage an der inneren Wandflache befindet.

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7· Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (6) zwischen der Biegung (22) und dem Anschlußteil (14·) ein Rückenteil (10) hat, an dessen dem aktiven Kontaktteil (7) abgewandter Seite die Haltezunge (13) in einem Winkel hervorsteht, und welches breiter ist als das aktive Kontaktteil und das Anschlußteil, und daß die Einlaßöffnung (18) der Kontaktkammer (15) ein T-förraiges Profil hat, in dessen Schaft die Biegung und das aktive Kontaktteil und in dessen Querstück das Rückenteil einführbar sind.

8. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußteil (1A-) unmittelbar am Austritt aus dem Isolierkörper (12) um 90° abgewinkelt ist.

9- Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführöffnung (11) einen Anschlag (20) für die zwischen den Leitern (1) des Elachkabels (5) liegende Isolierung zum Begrenzen der Eindringtiefe des Kabels in den Verbinder aufweist.

10. Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (8) am freien Ende des aktiven Kontaktteils (7) geformt ist und daß das äußerste Ende (9) des Kontaktteils im mittigen Längsschnitt kreisbogenförmig ist.

11. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Kontaktteil (7) in bezug auf die Kabel-Einführöffnung (11) abwärts und rückwärts abgewinkelt ist, und daß der Kontakt (6) in bezug auf die Kontaktkammer (15) so bemessen ist, daß kein Teil desselben in die Kabel-Einführöffnung hineinragt.

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