EP1261069A1 - Zugentlastungsvorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP1261069A1
EP1261069A1 EP02011205A EP02011205A EP1261069A1 EP 1261069 A1 EP1261069 A1 EP 1261069A1 EP 02011205 A EP02011205 A EP 02011205A EP 02011205 A EP02011205 A EP 02011205A EP 1261069 A1 EP1261069 A1 EP 1261069A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strain relief
flat conductor
relief device
conductor
flexible flat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02011205A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Berghaus
Bernd Eder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delphi Technologies Inc filed Critical Delphi Technologies Inc
Publication of EP1261069A1 publication Critical patent/EP1261069A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/58—Means for relieving strain on wire connection, e.g. cord grip, for avoiding loosening of connections between wires and terminals within a coupling device terminating a cable
    • H01R13/582—Means for relieving strain on wire connection, e.g. cord grip, for avoiding loosening of connections between wires and terminals within a coupling device terminating a cable the cable being clamped between assembled parts of the housing
    • H01R13/5825—Means for relieving strain on wire connection, e.g. cord grip, for avoiding loosening of connections between wires and terminals within a coupling device terminating a cable the cable being clamped between assembled parts of the housing the means comprising additional parts captured between housing parts and cable

Definitions

  • the present invention relates to a strain relief device for flexible Flat conductor.
  • strain relief devices in connectors provided that serve one with contact elements in the connector connected conductor to the housing of the connector attach so that there is a pull on the conductor from the housing of the connector and thereby a mechanical load the contact elements with possible loss of contact is avoided.
  • strain relief for connectors takes place for flexible flat conductors in that there are holes in the flexible flat conductors be punched through the corresponding tenon one with the flexible Connect flat conductor connected connector, so that on the flexible flat conductors exerted tensile forces over the edges of the punched holes be transferred to the pin in the connector housing.
  • a strain relief device is for strain relief a given flexible flat conductor provided therein, the has a carrier film and therein a given distribution of conductor tracks.
  • the flexible flat conductor can in particular be FPC and / or FFC flat conductors, which among other things Decide that the thickness of the conductor tracks is essential for FPC flat conductors is lower than with FFC flat conductors.
  • the strain relief device has a first holding element and second holding element, which for fastening a flat conductor between an open position for inserting the flat conductor and a holding position are movable and can be locked against each other in the holding position, a section of the flexible flat conductor between the two holding elements can be included.
  • the holding elements can be in the open position already connected or as two separate, there are elements to be merged.
  • Locking appropriate devices for example snap elements, be provided, but not necessarily on the holding elements themselves must be attached.
  • a projection and are on the first holding element a corresponding depression is formed on the second holding element, that when enclosing the flexible flat conductor between the first and the second holding element and when the same moves into the holding position and mutual locking an area of the carrier film that does not Has conductor tracks or only edge areas of conductor tracks, for strain relief pressable from the projection into the recess and at the other Edge can be clamped.
  • the holding elements are at or after the connection with the flexible flat conductor to exercise the necessary Clamping force locked against each other or connected to each other, for what Devices corresponding to the holding elements for locking or Connection can be provided. Because jamming in non-conductive Areas or only marginal areas of conductor tracks As a rule, the lead does not extend across the entire width of the flexible Extend flat conductor.
  • the projection on the first holding element and the corresponding one Depth on the second holding element depending on the Thickness of the carrier film of the flexible flat conductor must be dimensioned such that a corresponding clamping effect occurs at the edge.
  • a corresponding clamping effect occurs at the edge.
  • the invention is therefore suitable Strain relief devices especially for flexible flat conductors, the carrier foils of the same thickness but different conductor tracks Have thickness, especially for FPC and FFC flat conductors.
  • the friction between can make an additional contribution to strain relief the projection and the carrier film lying against it arise.
  • strain relief devices according to the invention are also made of plastic, e.g. by injection molding, very simple and inexpensive produced.
  • the projection and the recess are formed so that the Carrier film of the flexible flat conductor when it is clamped by the Edge of the recess is scored.
  • the notch is created here by plastic deformation of the carrier foil of the flat conductor, which is usually made of plastic or plastic laminates containing e.g. polyester or polyimides.
  • the edge of the depression is preferred for a particularly good clamping effect edge-shaped, the angle, that is enclosed by the surfaces forming the edge, about 90 ° is. Due to the edge-shaped design of the edge, the pinching takes place over a comparatively small area, which means that not only the particularly good clamping effect is effected, but also the training a notch-like deformation in the carrier film is favored. In addition, there is a particularly effective form fit between the edge-shaped edge and the notch-like deformation the carrier film.
  • the projection and the recess should preferably be designed in this way be that when the flexible flat conductor is pinched, its carrier film only is scored and / or stretched, the stretch being a act at least partially irreversible deformation of the carrier film can.
  • the projection and the recess should preferably not be so be designed such that when the flat conductor is pinched, holes or cracks arise in the carrier film, which e.g. if the gap between Projection and edge of the recess or a tapered tip Lead could occur. This will result in tensile loads less easily damage in the carrier film.
  • the projection is preferably dome-shaped, so that damage the carrier foil of the flexible flat conductor is largely excluded is.
  • the carrier film can be one inserted flexible flat conductor also over a large area on the projection concern, which makes an additional contribution to strain relief achieved by the friction between the projection and the adjacent carrier film becomes.
  • the projection can preferably be in the form of a truncated cone be, with particular preference the truncated cone on its narrow, free end has strongly rounded edges.
  • the truncated cone becomes a particularly good clamping effect achieved at the edge of the recess, even if the thickness of the carrier film is around their mean fluctuates more.
  • each case at least three projections and three corresponding depressions are provided.
  • the projections there it is not necessary for all the projections to be formed on the first holding element, rather, individual projections can also be on the second holding element and the corresponding depressions are formed in the first holding element his.
  • the strain relief by the invention Strain relief device absorb higher tensile forces because the forces be distributed over three marginal areas.
  • the protrusions also absorb torques, so that not too wide Flat conductors also secure against twisting the flat conductor in the Strain relief device is achieved.
  • one is expected to be essentially transverse to the direction Zuges preferably at least two projections and corresponding Provided recesses in the holding elements, again here not all protrusions in the first holding element and all depressions in the second holding element must be arranged.
  • the protrusions and recesses will rotate a flexible one Flat conductor in the strain relief device even when the width of the Avoided flat conductor.
  • the distance is preferred between the first and the second holding element in the area of Inclusion of the flexible flat conductor except on the projection larger than the thickness of the flexible flat conductor, i.e. including the carrier film of the conductor tracks.
  • Such a strain relief device can therefore also the same for other flexible flat conductors with a carrier film Thickness, but different conductor thickness can be used.
  • a device for fastening the strain relief device provided in particular on a body.
  • it can be an adhesive strip or parts of a Velcro fastener.
  • fastening openings can also be made, for example, for rivet, Screw or snap fasteners may be provided.
  • snap elements on the strain relief device come.
  • detachable connections, for example screw, Velcro and some snap fastenings allow easy later disassembly of the flat conductor together with the strain relief.
  • Another object of the invention is a strain relief device with a flexible flat conductor held with it, in particular one FPC and / or FFC flat conductor, the strain relief device according to one of the above-mentioned embodiments or a combination of which can be formed.
  • Another object of the invention is a connector with an inventive Strain relief device, in particular according to the preferred Embodiments.
  • a connector according to the invention which is a plug or a coupling can act is for attachment to a given flexible flat conductor provided.
  • connection of contact elements provided in the connector with conductor tracks of the flexible flat conductor can be carried out by conventional methods such as. Crimping process, pressure contacting or soldering respectively.
  • the strain relief device can in particular be connected to its housing, so that strain relief device and housing made of plastic, e.g. by injection molding, are very easy and inexpensive to manufacture.
  • the connector has two that can be joined together and interconnectable housing parts, between which a flat conductor can be included.
  • One of the housing parts then has one of the holding elements, the locking of the holding elements against each other together with the connection of the housing parts he follows.
  • Appropriate locking devices on the housing parts are in this context as part of the strain relief device to watch.
  • Fig. 1 shows schematically a connector according to a preferred Embodiment of the invention with a first housing part 10 and a second housing part 12.
  • the first housing part 10 and the second housing part 12 are assembled and close an FPC flat conductor 14 between them.
  • the housing parts are in the area of the flat conductor as holding elements 11 and 13 (schematically in the drawing by dashed lines Lines indicated) trained.
  • the FPC flat conductor 14 comprises a carrier film 16 with two enclosed therein Copper traces 18a and 18b.
  • the carrier film 16 is here only shown schematically. It is made of at least in a manner known per se two plastic films laminated on top of each other the copper conductor tracks 18a and 18b are known to enclose. As can be seen in FIG. 1, the FPC flat conductor 14 therefore has in the areas which have the copper conductor tracks 18a and 18b, a larger one Thickness than in the areas without traces. It arises in the area of the edge of the copper conductor tracks 18a and 18b is a continuous one Transition from the large thickness in the area of the copper conductor to the reduced thickness in the areas without conductor track.
  • the holding element integrated into the first housing part 10 on its underside 11 has a recess 20, the width of which is just the width of the FPC flat conductor 14 and which are in the direction of the flat conductor, as seen in Fig. 2 extends.
  • a recess 20 In the middle of the recess 20 are formed three projections 22a, 22b and 22c in the direction of Conductor 18a and 18b of the FPC flat conductor 14 between the copper conductor tracks 18a and 18b are arranged.
  • the holding element 13 integrated in the second housing part 12 also has a recess 24, the width and length of the Recess 20 in the first housing part 10 corresponds. In the middle this recess 24 three recesses are formed, which are arranged are that the projections 22a, 22b and 22c when assembled of the first and the second housing part and thus the movement of the Holding elements 11 and 13 engage in their holding position in these depressions can.
  • Fig. 1 is only the corresponding in the projection 22a Well 26 visible.
  • the edges of the depression are edge-shaped, the two surfaces forming the edges forming an angle of Include 90 °.
  • the recess is still so deep that at assembled first housing part 10 and second housing part 12, i.e. when the holding elements 11 and 13 are in their holding position, the Projections 22a, 22b and 22c with the carrier film arranged underneath 16 do not touch the bottom of the recess.
  • the protrusions 22a, 22b and 22c and the corresponding depressions are shaped so that the FPC flat conductor 14 between the projection and the edges is pinched.
  • the edge 28 notches the carrier film 16, whereby it becomes one additional positive locking between the edge and the carrier film 16 comes, which allows that of the holding elements 11 and 13 and thus higher tensile forces can be absorbed by the connector.
  • projections 22a, 22b and 22c have one circular cross-section and are dome-shaped in the direction of second housing part arched. On the one hand, this ensures that when clamping the FPC flat conductor 14, the carrier film 16 does not perforate or is torn.
  • the carrier film 16 lies flat on the projections 22a, 22b and 22c, so that by the friction between the corresponding areas of the protrusions 22a, 22b and 22c and the carrier film 16 creates an additional strain-relieving effect.
  • the FPC flat conductor 14 is only in one area, that has no copper traces from the protrusions 22a, 22b and 22c are pressed into the corresponding depressions and at the edges thereof trapped.
  • the other areas of the FPC flat conductor 14, in particular the areas with the copper conductor tracks 18a and 18b are also located loose in the space formed by the recesses 20 and 24. It other flexible flat conductors, e.g.
  • FFC flat conductor with the same thickness of the carrier foil but greater thickness of the copper conductor tracks can be used with the same connector because of the Recess 20 and 24 formed space in the area of the holding elements 11 and 13 of the strain relief device also enough space for the areas an FFC flat conductor with thicker copper conductor tracks and for others the clamping effect and thus strain relief only in areas the carrier film is achieved without conductor tracks.
  • the housing parts 10 and 12 with the integrated holding elements 11 and 13 can be inexpensively injection molded from plastic become. They do not have to, as in this embodiment, as Full body, but can still contain cavities, as far as sufficient stability is guaranteed.
  • the FPC flat conductor 14 is first inserted into the recess 24 of the second lower housing part 12 inserted. Then the first housing part positioned above the second housing part, the two housing parts 10 and 12 are compressed and by one in the figures device not shown connected together.
  • the carrier film 16 By squeezing the carrier film 16 in the region of the projections 22a, 22b and 22c on the one hand somewhat stretched, which is shown in the schematic diagrams 1 and 2 is not shown, and on the other hand to the Edges of the depressions to form a notch, a carrier film 16 pinched.
  • the forces necessary for clamping are thereby by the device for connection and not shown in the figures Locking of the two housing parts added. Because of the partial irreversible expansion leads to the formation of cup-shaped bulges in the carrier film in the area of the projection.
  • Fig. 3 shows a strain relief device according to a second preferred Embodiment with a first holding element 30 and a second Holding element 32 in an open position with an inserted FPC flat conductor 34 with conductor tracks 38a and 38b.
  • the strain relief device is made in one piece from a sufficiently rigid Plastic formed, the holding members 30 and 32 on one first narrow side to the side of the FPC flat conductor in an open position with each other are connected.
  • the holding elements are in the FPC flat conductor facing areas as well as the holding elements 11 and 13 in the first embodiment.
  • a resilient bracket 46 is provided on the end face 44, which over the Web 42 snaps when the second holding element 32 against the first holding element 34 is pressed.
  • strain relief device 48 There is a through hole for fastening the strain relief device 48 provided that a fastening, for example on a body part made possible by means of screws or rivets.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Eine Zugentlastungsvorrichtung für einen flexiblen Flachleiter, der eine Trägerfolie und gegebene Verteilung von Leiterbahnen darin aufweist, insbesondere FPC- und/oder FFC-Flachleiter, weist ein erstes Halteelement und ein zweites Halteelement auf, die zwischen einer offenen Position zum Einlegen des Flachleiters und einer Halteposition bewegbar und in der Halteposition gegeneinander arretierbar sind, wobei ein Abschnitt des flexiblen Flachleiters zwischen den beiden Halteelementen einschließbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zugentlastungsvorrichtung für flexible Flachleiter.
In Steckverbindern sind in der Regel Einrichtungen zur Zugentlastung vorgesehen, die dazu dienen, einen mit Kontaktelementen in dem Steckverbinder verbundenen Leiter an dem Gehäuse des Steckverbinders zu befestigen, so daß ein auf den Leiter ausgeübter Zug von dem Gehäuse des Steckverbinders aufgenommen und dadurch eine mechanische Belastung der Kontaktelemente mit möglichem Kontaktverlust vermieden wird. Nach dem Stand der Technik erfolgt die Zugentlastung bei Steckverbindern für flexible Flachleiter dadurch, daß in den flexiblen Flachleiter Löcher gestanzt werden, durch die entsprechende Zapfen eines mit dem flexiblen Flachleiter verbundenen Steckverbinders greifen, so daß auf den flexiblen Flachleiter ausgeübte Zugkräfte über die Ränder der Stanzlöcher auf die Zapfen in dem Steckergehäuse übertragen werden.
Diese Art der Zugentlastung hat jedoch den Nachteil, daß in einem zusätzlichen Arbeitsschritt entsprechende Löcher in den flexiblen Flachleiter zu stanzen sind.
Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß bei hoher Zugbelastung der flexible Flachleiter durch die in seine Löcher greifenden Zapfen der Zugentlastungsvorrichtung bzw. des Steckverbinders eingerissen und damit so beschädigt wird, daß er insgesamt auszutauschen ist.
Die genannten Nachteile bestehen für alle Arten von flexiblen Flachleitern, insbesondere auch für FPC-Flachleiter (flexible printed circuits) oder FFC-Flachleiter (flexible flat circuits).
Darüber hinaus ist es oft auch sinnvoll, Zugentlastungseinrichtungen unabhängig von Steckverbindern einzusetzen, um Zugbelastungen bei langen Leitern aufzufangen. Bei Verwendung der geschilderten Zugentlastung nach dem Stand der Technik treten auch hier die gleichen Nachteile auf.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zugentlastungsvorrichtung für einen flexiblen Flachleiter, insbesondere auch einen FPCoder FFC-Flachleiter, bereitzustellen, bei dessen Verwendung eine Zugentlastung des Flachleiters ohne zusätzliche Arbeitsschritte erreicht wird und die Gefahr des Einreißens bei hoher Zugbelastung stark herabgesetzt wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Zugentlastungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Eine erfindungsgemäße Zugentlastungsvorrichtung ist zur Zugentlastung eines darin gehaltenen gegebenen flexiblen Flachleiters vorgesehen, der eine Trägerfolie und darin eine gegebene Verteilung von Leiterbahnen aufweist. Bei dem flexiblen Flachleiter kann es sich insbesondere um FPC- und/oder FFC-Flachleiter handeln, die sich unter anderem dadurch un- terscheiden, daß die Dicke der Leiterbahnen bei FPC-Flachleitern wesentlich geringer als bei FFC-Flachleitern ist.
Die Zugentlastungsvorrichtung weist ein erstes Halteelement und ein zweites Halteelement auf, die zur Befestigung eines Flachleiters zwischen einer offenen Position zum Einlegen des Flachleiters und einer Halteposition bewegbar und in der Halteposition gegeneinander arretierbar sind, wobei ein Abschnitt des flexiblen Flachleiters zwischen den beiden Halteelementen einschließbar ist. Die Halteelemente können hierbei in der offenen Position bereits miteinander verbunden sein oder als zwei getrennte, zusammenzufügende Elemente vorliegen. Weiterhin können zur Arretierung entsprechende Einrichtungen, zum Beispiel Schnappelemente, vorgesehen sein, die jedoch nicht notwendig an den Halteelementen selbst angebracht sein müssen.
Zur Zugentlastung sind an dem ersten Halteelement ein Vorsprung und an dem zweiten Halteelement eine korrespondierende Vertiefung so ausgebildet, daß bei Einschließen des flexiblen Flachleiters zwischen das erste und das zweite Halteelement und bei Bewegung derselben in die Halteposition und gegenseitiger Arretierung ein Bereich der Trägerfolie, der keine Leiterbahnen oder nur Randbereiche von Leiterbahnen aufweist, zur Zugentlastung von dem Vorsprung in die Vertiefung preßbar und an deren Rand festklemmbar ist. Die Halteelemente werden bei bzw. nach der Verbindung mit dem flexiblen Flachleiter zur Ausübung der notwendigen Klemmkraft gegeneinander arretiert bzw. miteinander verbunden, wozu an den Halteelementen entsprechende Einrichtungen zur Arretierung bzw. Verbindung vorgesehen sein können. Da das Einklemmen in leiterbahnfreien Bereichen oder nur Randbereichen von Leiterbahnen erfolgt, wird sich der Vorsprung in aller Regel nicht über die gesamte Breite des flexiblen Flachleiters erstrecken.
Der Vorsprung an dem ersten Halteelement und die korrespondierende Vertiefung an dem zweiten Halteelement müssen in Abhängigkeit von der Dicke der Trägerfolie des flexiblen Flachleiters so dimensioniert sein, daß an dem Rand eine entsprechende Klemmwirkung auftritt. Dadurch, daß gegebenenfalls nur Randbereiche von Leiterbahnen am Rand der Vertiefung miteingeklemmt werden und diese in der Regel aus einem relativ leicht verformbaren Metall wie z.B. Kupfer bestehen, spielt für die Klemmwirkung im wesentlichen nur die Dicke der Trägerfolie eine wesentliche Rolle, während die Dicke der Leiterbahnen unerheblich ist.
Durch das Einklemmen am Rand der Vertiefung wird durch die vergleichsweise kleine Klemmfläche ein hoher Klemmdruck und damit eine gute Zugentlastung erzielt, die darüber hinaus von der Dicke der Leiterbahnen weitgehend unabhängig ist. Daher eignen sich erfindungsgemäße Zugentlastungsvorrichtungen insbesondere auch für flexible Flachleiter, die zwar Trägerfolien gleicher Dicke aber Leiterbahnen unterschiedlicher Dicke aufweisen, insbesondere auch für FPC- und FFC-Flachleiter.
Ein zusätzlicher Beitrag zur Zugentlastung kann durch die Reibung zwischen dem Vorsprung und die an ihm anliegende Trägerfolie entstehen.
Da die Zugentlastung allein durch Bewegung des ersten und des zweiten Halteelements bei eingelegtem Flachleiter in die Halteposition und Arretierung bzw. Zusammenfügen erzielt wird, sind zur Ausbildung der Zugentlastung keine zusätzlichen Arbeitsschritte notwendig, so daß eine sehr einfache aber doch zuverlässige Montage möglich ist.
Darüber hinaus ist die Gefahr eines Einreißens bei hoher Zugbelastung stark reduziert, da Zugkräfte über den gesamten Rand der Vertiefung, an dem die Folie eingeklemmt ist, aufgenommen werden.
Die erfindungsgemäßen Zugentlastungsvorrichtungen sind darüber hinaus aus Kunststoff, z.B. durch Spritzguß, sehr einfach und kostengünstig herstellbar.
Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung und den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Bevorzugt sind der Vorsprung und die Vertiefung so ausgebildet, daß die Trägerfolie des flexiblen Flachleiters bei Einklemmen desselben durch den Rand der Vertiefung eingekerbt wird. Die Einkerbung entsteht hierbei durch plastische Verformung der Trägerfolie des Flachleiters, die gewöhnlich aus Kunststoff bzw. Kunststofflaminaten, enthaltend z.B. Polyester oder Polyimide, gebildet ist. Durch das Eingreifen des Randes der Vertiefung in die Einkerbung kann die Zugentlastung der erfindungsgemäßen Zugentlastungsvorrichtung besonders hohe Zugkräfte aufnehmen.
Für eine besonders gute Klemmwirkung ist der Rand der Vertiefung bevorzugt kantenförmig ausgebildet, wobei besonders bevorzugt der Winkel, der von den die Kante bildenden Flächen eingeschlossen wird, etwa 90° beträgt. Durch die kantenförmige Ausbildung des Randes erfolgt das Einklemmen über eine vergleichsweise kleine Fläche, wodurch nicht nur die besonders gute Klemmwirkung bewirkt wird, sondern auch die Ausbildung einer kerbartigen Verformung in der Trägerfolie begünstigt wird. Darüber hinaus ergibt sich ein besonders wirksamer Formschluß zwischen dem kantenförmig ausgebildeten Rand und der kerbartigen Verformung der Trägerfolie.
Der Vorsprung und die Vertiefung sollen jedoch bevorzugt so ausgebildet sein, daß bei Einklemmen des flexiblen Flachleiters dessen Trägerfolie nur eingekerbt und/oder gedehnt wird, wobei es sich bei der Dehnung um eine wenigstens teilweise irreversible Verformung der Trägerfolie handeln kann. Der Vorsprung und die Vertiefung sollen aber vorzugsweise nicht so ausgebildet sein, daß bei Einklemmen des Flachleiters Löcher oder Risse in der Trägerfolie entstehen, was z.B. bei einem zu engen Spalt zwischen Vorsprung und Rand der Vertiefung oder einem in einer Spitze auslaufenden Vorsprung vorkommen könnte. Hierdurch treten bei Zugbelastungen weniger leicht Beschädigungen in der Trägerfolie auf.
Bevorzugt ist der Vorsprung kuppelförmig ausgebildet, so daß eine Beschädigung der Trägerfolie des flexiblen Flachleiters weitestgehend ausgeschlossen ist. Bei einer solchen Formgebung kann die Trägerfolie eines eingelegten flexiblen Flachleiters auch über eine große Fläche an dem Vorsprung anliegen, wodurch ein zusätzlicher Beitrag zur Zugentlastung durch die Reibung zwischen Vorsprung und anliegender Trägerfolie erreicht wird.
Weiterhin kann der Vorsprung bevorzugt in Form eines Kegelstumpfs ausgebildet sein, wobei besonders bevorzugt der Kegelstumpf an seinem schmalen, freien Ende stark abgerundete Kanten aufweist. Durch die Verjüngung des Kegelstumpfs wird eine besonders gute Klemmwirkung am Rand der Vertiefung erzielt, auch wenn die Dicke der Trägerfolie um ihren Mittelwert stärker schwankt.
Bevorzugt sind in Richtung eines zu erwartenden Zugs, d.h. in der Regel in Richtung der Längsausdehnung des Flachleiters, jeweils mindestens drei Vorsprünge und drei entsprechende Vertiefungen vorgesehen. Dabei müssen nicht alle Vorsprünge am ersten Halteelement ausgebildete sein, vielmehr können einzelne Vorsprünge auch an dem zweiten Halteelement und die entsprechenden Vertiefungen in dem ersten Halteelement ausgebildet sein. Hierdurch kann die Zugentlastung durch die erfindungsgemäße Zugentlastungsvorrichtung höhere Zugkräfte aufnehmen, da die Kräfte über drei Randbereiche verteilt werden. Darüber hinaus können die Vorsprünge auch Drehmomente aufnehmen, so daß bei nicht zu breiten Flachleitern auch eine Sicherung gegen Verdrehen das Flachleiters in der Zugentlastungsvorrichtung erzielt wird.
Weiterhin werden im wesentlichen quer zur Richtung eines zu erwartenden Zuges bevorzugt mindestens zwei Vorsprünge und entsprechende Vertiefungen in den Halteelementen vorgesehen, wobei auch hier wieder nicht alle Vorsprünge im ersten Halteelement und alle Vertiefungen im zweiten Halteelement angeordnet sein müssen. Durch diese Anordnung der Vorsprünge und Vertiefungen wird eine Drehung eines flexiblen Flachleiters in der Zugentlastungsvorrichtung auch bei großer Breite des Flachleiters vermieden.
Da die Zugentlastung bei einer erfindungsgemäßen Zugentlastungsvorrichtung über Bereiche der Trägerfolie erfolgt, die keine Leiterbahn oder nur Randbereiche von Leiterbahnen aufweisen, wird bevorzugt der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Halteelement im Bereich der Aufnahme des flexiblen Flachleiters außer an dem Vorsprung größer als die Dicke des flexiblen Flachleiters, das heißt der Trägerfolie einschließlich der Leiterbahnen, gewählt. Eine solche Zugentlastungsvorrichtung kann daher auch für andere flexible Flachleiter mit einer Trägerfolie gleicher Dicke, jedoch anderer Leiterbahndicke eingesetzt werden.
Weiterhin ist bevorzugt eine Einrichtung zur Befestigung der Zugentlastungsvorrichtung, insbesondere an einer Karosserie, vorgesehen. Hierbei kann es sich um Klebestreifen, oder Teile einer Klettbefestigung handeln. Es können jedoch auch Befestigungsöffnungen zum Beispiel für Niet-, Schraub- oder Schnappbefestigungen vorgesehen sein. Darüberhinaus können Schnappelemente an der Zugentlastungseinrichtung zum Einsatz kommen. Insbesondere lösbare Verbindungen, zum Beispiel Schraub-, Klett- und zum Teil Schnappbefestigungen, erlauben dabei eine einfache spätere Demontage des Flachleiters zusammen mit der Zugentlastung.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Zugentlastungsvorrichtung mit einem damit gehaltenen flexiblen Flachleiter, insbesondere einem FPC- und/oder FFC-Flachleiter, wobei die Zugentlastungsvorrichtung nach einer der oben genannten Ausführungsformen oder einer Kombination davon ausgebildet sein kann.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Steckverbinder mit einer erfindungsgemäßen Zugentlastungsvorrichtung, insbesondere nach den bevorzugten Ausführungsformen.
Ein erfindungsgemäßer Steckverbinder, bei dem es sich um einen Stecker oder eine Kupplung handeln kann, ist zur Befestigung an einem gegebenen flexiblen Flachleiter vorgesehen.
Die Verbindung von in dem Steckverbinder vorgesehenen Kontaktelementen mit Leiterbahnen des flexiblen Flachleiters kann durch übliche Verfahren wie z.B. Crimp-Verfahren, Druckkontaktierung oder auch Lötverfahren erfolgen.
Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder kann insbesondere die Zugentlastungsvorrichtung mit dessen Gehäuse verbunden sein, so daß Zugentlastungsvorrichtung und Gehäuse aus Kunststoff, z.B. durch Spritzguß, sehr einfach und kostengünstig herstellbar sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Steckverbinder zwei zusammenfügbare und miteinander verbindbare Gehäuseteile auf, zwischen denen ein Flachleiter einschließbar ist. Jeweils eines der Gehäuseteile weist dann eines der Halteelemente auf, wobei die Arretierung der Halteelemente gegeneinander zusammen mit der Verbindung der Gehäuseteile erfolgt. Entsprechende Arretierungseinrichtungen an den Gehäuseteilen sind in diesem Zusammenhang als Teil der Zugentlastungseinrichtung anzusehen. Durch Zusammenfügen und Verbinden der Gehäuseteile nach Einlegen eines Flachleiters, was gleichzeitig eine Bewegung der Halteteile in die Halteposition und eine gegenseitige Arretierung bewirkt, kann somit in einem Arbeitsschritt das Steckverbindergehäuse hergestellt und die Zugentlastung bewirkt werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Schnittansicht eines Steckverbinders mit flexiblen Flachleiter nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
Fig. 2
eine teilweise, schematische Schnittansicht durch den Steckverbinder mit flexiblem Flachleiter in Fig. 1 entlang der Linie A-A und
Fig. 3
eine schematische perspektivische Ansicht einer Zugentlastungsvorrichtung mit flexiblem Flachleiter nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Steckverbinder nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem ersten Gehäuseteil 10 und einem zweiten Gehäuseteil 12. Das erste Gehäuseteil 10 und das zweite Gehäuseteil 12 sind zusammengefügt und schließen einen FPC-Flachleiter 14 zwischen sich ein. Die Gehäuseteile im Bereich des Flachleiters sind als Halteelemente 11 bzw. 13 (in der Zeichnung schematisch durch gestrichelte Linien angedeutet) ausgebildet.
Der FPC-Flachleiter 14 umfaßt eine Trägerfolie 16 mit zwei darin eingeschlossenen Kupferleiterbahnen 18a und 18b. Die Trägerfolie 16 ist hier nur schematisch dargestellt. Sie ist in an sich bekannter Weise aus mindestens zwei aufeinanderlaminierten Kunststoffolien aufgebaut, die in an sich bekannter Weise die Kupferleiterbahnen 18a und 18b umschließen. Wie in Fig. 1 erkennbar, weist der FPC-Flachleiter 14 daher in den Bereichen, die die Kupferleiterbahnen 18a und 18b aufweisen, eine größere Dicke auf als in den Bereichen ohne Leiterbahnen. Dabei entsteht im Bereich des Randes der Kupferleiterbahnen 18a und 18b ein kontinuierlicher Übergang von der großen Dicke im Bereich der Kupferleiterbahn zu der geringeren Dicke in den Bereichen ohne Leiterbahn.
Das in das erste Gehäuseteil 10 an seiner Unterseite integrierte Halteelement 11 weist eine Ausnehmung 20 auf, deren Breite gerade der Breite des FPC-Flachleiters 14 entspricht und die sich in Richtung des Flachleiters, wie in Fig. 2 erkennbar, erstreckt. In der Mitte der Ausnehmung 20 sind drei Vorsprünge 22a, 22b und 22c ausgebildet, die in Richtung der Leiterbahn 18a und 18b des FPC-Flachleiters 14 zwischen den Kupferleiterbahnen 18a und 18b angeordnet sind.
Das in das zweite Gehäuseteil 12 integrierte Halteelement 13 weist ebenfalls eine Ausnehmung 24 auf, die in Breite und Längsausdehnung der Ausnehmung 20 in dem ersten Gehäuseteil 10 entspricht. In der Mitte dieser Ausnehmung 24 sind drei Vertiefungen ausgebildet, die so angeordnet sind, daß die Vorsprünge 22a, 22b und 22c bei Zusammenfügen des ersten und des zweiten Gehäuseteils und damit der Bewegung der Halteelemente 11 und 13 in ihre Halteposition in diese Vertiefungen eingreifen können. In Fig. 1 ist nur die im Vorsprung 22a entsprechende Vertiefung 26 sichtbar. Die Ränder der Vertiefung sind kantenförmig ausgebildet, wobei die beiden, die Kanten bildenden Flächen einen Winkel von 90° einschließen. Die Vertiefung ist weiterhin so tief ausgebildet, daß bei zusammengefügtem ersten Gehäuseteil 10 und zweitem Gehäuseteil 12, d.h. wenn die Halteelemente 11 und 13 in ihrer Halteposition sind, die Vorsprünge 22a, 22b und 22c mit der darunter angeordneten Trägerfolie 16 nicht den Boden der Vertiefung berühren.
Die Vorsprünge 22a, 22b und 22c und die entsprechenden Vertiefungen sind so geformt, daß der FPC-Flachleiter 14 zwischen dem Vorsprung und den Kanten eingeklemmt wird. Wie in Fig. 1 am Beispiel der Vertiefung 26 erkennbar, kerbt die Kante 28 die Trägerfolie 16 ein, wodurch es zu einem zusätzlichen Formschluß zwischen der Kante und der Trägerfolie 16 kommt, der es erlaubt, daß von den Halteelementen 11 und 13 und damit dem Steckverbinder höhere Zugkräfte aufgenommen werden können. Die Vorsprünge 22a, 22b und 22c weisen, wie in Fig. 2 erkennbar, einen kreisförmigen Querschnitt auf und sind kuppelförmig in Richtung des zweiten Gehäuseteils gewölbt. Hierdurch wird zum einen erreicht, daß beim Einklemmen des FPC-Flachleiters 14 die Trägerfolie 16 nicht durchlöchert oder eingerissen wird. Zum anderen liegt die Trägerfolie 16 flächig an den Vorsprüngen 22a, 22b und 22c an, so daß durch die Reibung zwischen den entsprechenden Bereichen der Vorsprünge 22a, 22b und 22c und der Trägerfolie 16 eine zusätzliche zugentlastende Wirkung entsteht.
Wie in Fig. 1 erkennbar, wird der FPC-Flachleiter 14 nur in einem Bereich, der keine Kupferleiterbahnen aufweist, von den Vorsprüngen 22a, 22b und 22c in die entsprechenden Vertiefungen gepreßt und an deren Rändern eingeklemmt. Die anderen Bereiche des FPC-Flachleiters 14, insbesondere auch die Bereiche mit den Kupferleiterbahnen 18a und 18b, liegen lose in dem von den Ausnehmungen 20 und 24 gebildeten Raum. Es können daher auch andere flexible Flachleiter, z.B. FFC-Flachleiter mit gleicher Dicke der Trägerfolie aber größerer Dicke der Kupferleiterbahnen, mit dem gleichen Steckverbinder verwendet werden, da der durch die Ausnehmung 20 und 24 gebildete Raum im Bereich der Halteelemente 11 und 13 der Zugentlastungsvorrichtung genug Platz auch für die Bereiche eines FFC-Flachleiters mit dickeren Kupferleiterbahnen bietet und zum anderen die Klemmwirkung und damit Zugentlastung nur in Bereichen der Trägerfolie ohne Leiterbahnen erzielt wird.
Die Gehäuseteile 10 und 12 mit den integrierten Halteelementen 11 und 13 können kostengünstig im Spritzgußverfahren aus Kunststoff hergestellt werden. Dabei müssen sie nicht, wie in diesem Ausführungsbeispiel, als Vollkörper ausgebildet sein, sondern können noch Hohlräume enthalten, soweit eine ausreichende Stabilität gewährleistet ist.
Zur Montage wird zunächst der FPC-Flachleiter 14 in die Ausnehmung 24 des zweiten Gehäuseunterteils 12 eingelegt. Daraufhin wird das erste Gehäuseteil über dem zweiten Gehäuseteil positioniert, die beiden Gehäuseteile 10 und 12 werden zusammengedrückt und durch eine in den Figuren nicht gezeigte Einrichtung miteinander verbunden. Durch das Zusammendrücken wird die Trägerfolie 16 im Bereich der Vorsprünge 22a, 22b und 22c zum einen etwas gedehnt, was in den schematischen Darstellungen in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt ist, und zum anderen an den Kanten der Vertiefungen unter Ausbildung einer Einkerbung eine Trägerfolie 16 eingeklemmt. Die zum Klemmen notwendigen Kräfte werden dabei durch die in den Figuren nicht gezeigte Einrichtung zur Verbindung und Arretierung der beiden Gehäuseteile aufgenommen. Durch die teilweise irreversible Dehnung kommt es zur Ausbildung von napfförmigen Ausbuchtungen in der Trägerfolie im Bereich des Vorsprungs.
Fig. 3 zeigt eine Zugentlastungsvorrichtung nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform mit einem ersten Halteelement 30 und einem zweiten Halteelement 32 in einer offenen Position mit einem eingelegten FPC-Flachleiter 34 mit Leiterbahnen 38a und 38b.
Die Zugentlastungsvorrichtung ist einstückig aus einem hinreichend steifen Kunststoff ausgebildet, wobei die Halteelemente 30 und 32 an einer ersten Schmalseite seitlich des FPC-Flachleiters in offener Position miteinander verbunden sind. Die Halteelemente sind in den dem FPC-Flachleiter zugewandten Bereichen ebenso ausgebildet wie die Halteelemente 11 und 13 im ersten Ausführungsbeispiel.
Zur Arretierung der Halteelemente 30 und 32 in der Halteposition sind an der zweiten Schmalseite des ersten Halteelements 30 an der Stirnfläche 40 ein Steg 42 und an der zweiten Schmalseite des zweiten Halteelements 32 an der Stirnfläche 44 ein federnder Bügel 46 vorgesehen, der über den Steg 42 schnappt, wenn das zweite Halteelement 32 gegen das erste Halteelement 34 gedrückt wird.
Zur Befestigung der Zugentlastungsvorrichtung ist eine Durchgangsöffnung 48 vorgesehen, die eine Befestigung zum Beispiel an einem Karosserieteil mittels Schrauben oder Nieten ermöglicht.
Bezugszeichenliste
10
erster Gehäuseteil
11
erstes Halteelement
12
zweiter Gehäuseteil
13
zweites Halteelement
14
FPC-Flachleiter
16
Trägerfolie
18a, 18b
Kupferleiterbahnen
20
Ausnehmung
22a, 22b, 22c
Vorsprung
24
Ausnehmung
26
Vertiefung
28
Kante
30
erstes Halteelement
32
zweites Halteelement
34
FPC-Flachleiter
36
Trägerfolie
38a, 38b
Kupferleiterbahnen
40
Stirnfläche
42
Steg
44
Stirnfläche
46
Bügel
48
Durchgangsöffnung

Claims (14)

  1. Zugentlastungsvorrichtung für einen flexiblen Flachleiter (14; 34), der eine Trägerfolie (16; 36) und gegebene Verteilung von Leiterbahnen (18a, 18b; 38a, 38b) darin aufweist, insbesondere FPC- und/oder FFC-Flachleiter, mit einem ersten Halteelement (11; 30) und einem zweiten Halteelement (13; 32), die zwischen einer offenen Position zum Einlegen des Flachleiters und einer Halteposition bewegbar und in der Halteposition gegeneinander arretierbar sind, wobei ein Abschnitt des flexiblen Flachleiters (14; 34) zwischen den beiden Halteelementen einschließbar ist, und
    bei der an dem ersten Halteelement (11; 30) ein Vorsprung (22a, 22b, 22c) und an dem zweiten Halteelement (13; 32) eine korrespondierende Vertiefung (26) so ausgebildet sind, daß bei Einschließen des flexiblen Flachleiters (14; 34) zwischen das erste und das zweite Halteelement (11, 13; 30, 32) und bei Bewegung derselben in die Halteposition und gegenseitiger Arretierung ein Bereich der Trägerfolie (16; 36), der keine Leiterbahnen oder nur Randbereiche von Leiterbahnen (18a, 18b; 38a, 38b) aufweist, zur Zugentlastung von dem Vorsprung (22) in die Vertiefung (26) preßbar und an deren Rand (28) festklemmbar ist.
  2. Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprung (22) und Vertiefung (26) so ausgebildet sind, daß bei dem Einklemmen des flexiblen Flachleiters (14; 34) die Trägerfolie (16; 36) des flexiblen Flachleiters durch den Rand (28) der Vertiefung (26) eingekerbt wird.
  3. Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (28) der Vertiefung (26) kantenförmig ausgebildet ist.
  4. Zugentlastungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (22) und die Vertiefung (26) so ausgebildet sind, daß bei Einklemmen des flexiblen Flachleiters (14; 34) dessen Trägerfolie (16; 36) nur eingekerbt und/oder gedehnt wird, nicht aber Löcher oder Risse in der Trägerfolie entstehen.
  5. Zugentlastungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (22) kuppelförmig ausgebildet ist.
  6. Zugentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (22) die Form eines Kegelstumpfs aufweist.
  7. Zugentlastungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung eines zu erwartenden Zugs jeweils mindestens drei Vorsprünge (22a, 22b, 22c) und drei entsprechende Vertiefungen (26) vorgesehen sind.
  8. Zugentlastungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen quer zur Zugrichtung mindestens zwei Vorsprünge (22a, 22b, 22c) und entsprechende Vertiefungen (26) in dem ersten und dem zweiten Halteelement (11, 13; 30, 32) vorgesehen sind.
  9. Zugentlastungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Halteelement (11,13; 30, 32) im Bereich (20, 24) zur Aufnahme des flexiblen Flachleiters (14; 34) außer an dem Vorsprung (22a, 22b, 22c) größer ist als die Dicke der Trägerfolie (16; 36) einschließlich der Leiterbahnen (18a, 18b; 38a, 38b).
  10. Zugentlastungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (48) zur Befestigung der Zugentlastungsvorrichtung, insbesondere an einer Karosserie, vorgesehen ist.
  11. Zugentlastungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem damit gehaltenen flexiblen Flachleiter (14; 34), insbesondere einem FPC- oder FFC-Flachleiter
  12. Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 11
    dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Flachleiter (14; 34) eine Trägerfolie (16; 36) und eine gegebene Verteilung von Leiterbahnen (18a, 18b; 38a, 38b) darin aufweist,
    daß das erste Halteelement (11; 30) und das zweite Halteelement(13; 32) sich in der Halteposition befinden und gegeneinander arretiert sind, wobei ein Abschnitt des flexiblen Flachleiters (14; 34) zwischen den beiden Halteelementen eingeschlossen ist, und
    daß der zwischen dem ersten und zweiten Halteelement in Halteposition (11, 13; 30, 32) eingeschlossene flexible Flachleiter (14; 34) in einem Bereich, der keine Leiterbahnen oder nur Randbereiche von Leiterbahnen (18a, 18b; 38a, 38b) aufweist, zur Zugentlastung von dem Vorsprung (22) in die Vertiefung (26) gepreßt und an deren Rand (28) festgeklemmt ist.
  13. Steckverbinder mit einem Zugentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
  14. Steckverbinder nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Steckverbinder zwei zusammenfügbare und miteinander verbindbare Gehäuseteile (10, 12) aufweist, zwischen denen ein Flachleiter (14) einschließbar ist und von denen jeweils eines eines der Halteelemente (11, 13) aufweist, und
    daß die Arretierung der Halteelemente (11, 13) gegeneinander zusammen mit der Verbindung der Gehäuseteile (10, 12) erfolgt.
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