EP2387111A1 - Verfahren zum elektrischen Verbinden von Flachleitern mit Rundleitern - Google Patents

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EP2387111A1
EP2387111A1 EP10305506A EP10305506A EP2387111A1 EP 2387111 A1 EP2387111 A1 EP 2387111A1 EP 10305506 A EP10305506 A EP 10305506A EP 10305506 A EP10305506 A EP 10305506A EP 2387111 A1 EP2387111 A1 EP 2387111A1
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EP
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conductors
round
connector
conductor
flat
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EP10305506A
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English (en)
French (fr)
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Rainer Huscher
Markus Wall
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Nexans SA
Original Assignee
Nexans SA
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/63—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to another shape cable

Definitions

  • the invention relates to a method for electrically conductive connection of the electrical flat conductor of a flat conductor strip line, which have an approximately rectangular cross section and are embedded with distance and parallel to each other in a common insulation, with round conductors, which have a round electrical conductor with a circular cross-section which is surrounded by an insulation ( DE 198 44 869 A1 ).
  • Such a method is used, for example, for electrically connecting the flat conductors of a flat-conductor ribbon cable wound in a winding tape cassette-referred to below as "FL-BL" -with further round conductors
  • FL-BL wound in the winding tape cassette follows, for example, the rotational movement of a steering wheel without the use of sliding contacts.
  • the invention has for its object to simplify the above-described method while ensuring that the joints between the conductors are protected against mechanical stress.
  • the electrical conductors to be connected are directly connected to each other, preferably by welding or soldering.
  • a separate, to be attached between the respective conductors connecting element is therefore no longer required.
  • the connector consisting of two parts to be joined together, the FL-BL is also pressed against the round conductors, so that a relative movement between the FL-BL and the round conductors is excluded.
  • the joints of the respective conductors on the connector protruding ends of FL-BL and round conductors are thereby protected against tensile stresses exerted on the FL-BL and the round conductors on the other side of the connector remote from the joints.
  • connection point between the flat conductors of a FL-BL and round conductors is explained below with reference to an exemplary embodiment of a connection point between the flat conductors of a FL-BL and round conductors.
  • a flat conductor stripline 1 - hereinafter referred to as "FL-BL" - has in the in Fig. 1 illustrated embodiment, for example, four flat electrical conductors 2 with a rectangular cross-section. They are preferably made of copper. The flat conductors 2 are embedded in parallel and at a distance from each other in a common insulation 3, which consists for example of two laminated around the flat conductor 2 around sheets of insulating material.
  • An in Fig. 2 illustrated circular conductor 4 has a round electrical conductor 5 with a circular cross section, which preferably also consists of copper. It can be designed as a solid conductor or as a stranded conductor with a plurality of individual wires.
  • the conductor 5 is surrounded all around by an insulation 6, for example, produced by extrusion.
  • the two parts to be joined together of a connector used in the process for example, from the 3 and 4 out.
  • the two parts are connected to each other in the assembled state with advantage by latching elements. They consist of a mechanically stable insulating material.
  • a first part 7 of the connector is equipped with a number of mutually parallel grooves 8, which serve to receive insulated round conductors 4.
  • the distance of the grooves 8 from each other depends on the distance between the flat conductors 2 in the FL-BL 1. He is in Fig. 3 for the sake of clarity and analogy to Fig. 6 compared to the FL-BL 1 after Fig. 1 shown for six grooves 8.
  • the dimensions of the circular conductor 4 to be used in the method are known.
  • the depth of the grooves 8 in the first part 7 of the connector is such that the round conductor 4, as it out Fig. 6 emerges, protrude from the grooves 8 and thus protrude beyond the profile of the first part 7 of the connector.
  • the second part 9 of the connector has at least on one side a substantially flat surface which is intended to bear against the FL-BL 1.
  • On this side of the second part 9 of the connector protruding projections protruding from its surface can be mounted, which engage in the assembled state in prepared recess of the FL-BL 1 and position them in the correct position.
  • the second part 9 may be equipped with a window 10 in an extension, which protrudes over the first part 7 with the connector assembled, through which the ends of FL-BL 1 and round conductors 4 are accessible for connection purposes.
  • the method according to the invention is carried out, for example, as follows:
  • the ends of round conductors 4 and FL-BL 1, which are to be connected to one another in an electrically conductive manner, are advantageously stripped off, so that the bare flat conductors 2 on the one hand and the bare round conductors 5 on the other hand are available.
  • a given number of round conductors 4 in grooves 8 of the first part 7 of the connector is inserted so that their stripped ends protrude with a predetermined length from the same.
  • the FL-BL 1 can be placed on the round conductor 4 so that their stripped area with bare flat conductors 2 over the stripped round conductors 5 and preferably rests on the same.
  • the second part 9 of the connector can be snapped onto the first part 7 of the same latching, so that the FL-BL 1 is pressed against the circular conductor 4, which - as already mentioned and in Fig. 6 shown - protrude from the grooves 8 of the first part 7. A relative movement between FL-BL 1 and round conductors 4 is then no longer possible.
  • the immovable position of FL-BL 1 and round conductors 4 in the connector can be further improved by a primer which can be applied to the FL-BL 1 and / or round conductors 4 in the region of the connector.
  • hooks 11 and 12 (FIG. Fig. 6 ), which engage in the mounting position in recesses or undercuts of the part 9.
  • the connector goes out including FL-BL 1 and round conductors 4 Fig. 7 out.
  • the FL-BL 1 is first inserted into the second part 9 of the connector, which has a kind of receiving space, which can be sized in accordance with the FL-BL 1 and limited laterally.
  • On the corresponding surface of the second part 9 of the connector can - as already mentioned - be mounted by the same protruding projections which engage in inserted FL-BL 1 in recesses thereof, which are mounted in a positionally accurate in a prefabrication.
  • the FL-BL 1 then automatically has the correct position in the connector, which is completed by snapping the second part 9, which has been fitted with the FL-BL 1 as described, onto the first part 7.
  • Both the flat conductor 2 and the round conductor 5 are - as mentioned above - preferably stripped before mounting in the connector at their ends. But the conductors 2 and 5 can also be stripped after fixing FL-BL 1 and round conductors 4 in the connector.
  • the thus bare conductors 2 and 5 are finally electrically conductively connected to each other, in each case a flat conductor 2 with a round conductor 5. They are in particular welded or soldered together. This can be done with advantage in the region of the window 10 in the second part 9 of the connector, if the part 9 has a corresponding extension.
  • the electrical connection of the conductors 2 and 5 can therefore be made particularly simple, because no tensile stress can be exerted on the conductors 2 and 5 because of the fixing of FL-BL 1 and round conductors 4 in the connector. This advantage also applies and in particular for the completed joints of the conductors 2 and 5.

Abstract

Es wird ein Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden der elektrischen Flachleiter einer Flachleiter-Bandleitung mit Rundleitern angegeben, die einen runden elektrischen Leiter mit kreisförmigem Querschnitt haben, der von einer Isolierung umgeben ist. Es wird ein Verbinder aus Isoliermaterial eingesetzt, der aus zwei miteinander zu verbindenden Teilen besteht, von denen ein erster Teil parallel zueinander verlaufende Rillen zur Aufnahme von Rundleitern aufweist, deren Tiefe kleiner als der Durchmesser der isolierten Rundleiter ist. Zunächst werden die Rundleiter in die Rillen des ersten Teils des Verbinders eingelegt, wobei sie über das Profil desselben hinausragen. Danach wird die Flachleiter-Bandleitung mittels des zweiten Teils des Verbinders bei dessen Verbinden mit dem ersten Teil desselben mit vorgegebener Lage gegen die Rundleiter gepreßt. Abschließend werden jeweils ein Flachleiter der Flachleiter-Bandleitung und ein runder Leiter, die mit ihren Enden in gleicher Richtung aus dem Verbinder herausragen, an diesen Enden elektrisch leitend miteinander verbunden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden der elektrischen Flachleiter einer Flachleiter-Bandleitung, die einen etwa rechteckigen Querschnitt haben und mit Abstand und parallel zueinander in eine gemeinsame Isolierung eingebettet sind, mit Rundleitern, die einen runden elektrischen Leiter mit kreisförmigem Querschnitt haben, der von einer Isolierung umgeben ist ( DE 198 44 869 A1 ).
  • Ein solches Verfahren wird beispielsweise zum elektrischen Verbinden der Flachleiter einer in einer Wickelbandkassette aufgewickelten Flachleiter-Bandleitung - im folgenden kurz "FL-BL genannt - mit weiterführenden Rundleitern eingesetzt. Eine solche Wickelbandkassette wird beispielsweise in der Automobiltechnik zur Strom-und Signalübertragung zwischen bewegbaren und feststehenden Teilen eines Kraftfahrzeugs eingesetzt. Die in der Wickelbandkassette aufgewickelte FL-BL folgt beispielsweise der Drehbewegung eines Lenkrades, ohne daß schleifende Kontakte verwendet werden.
  • Bei dem bekannten Verfahren nach der eingangs erwähnten DE 198 44 869 A1 werden zwischen den zu verbindenden Leitern - Flachleiter einerseits und Rundleiter andererseits - Leiterstreifen eingesetzt, die in einem sogenannten Stanzgitter zusammengefaßt sind. An einem Ende der Leiterstreifen ist jeweils eine Schneidklemme zur Aufnahme eines Rundleiters angebracht. Am anderen Ende der Leiterstreifen können Flachleiter durch Löten oder Schweißen befestigt werden. Das mit den Leiterstreifen ausgerüstete Stanzgitter ist ein zusätzliches Bauteil und das Verfahren zum Verbinden der Leiter ist aufwendig. Die Verbindungsstellen zwischen Flachleitern und Leiterstreifen können ohne Zusatzmaßnahmen außerdem leicht abgerissen werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte Verfahren zu vereinfachen und gleichzeitig sicherzustellen, daß die Verbindungsstellen zwischen den Leitern gegen mechanische Belastungen geschützt sind.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
    • daß ein Verbinder aus Isoliermaterial eingesetzt wird, der aus zwei miteinander zu verbindenden Teilen besteht, von denen ein erster Teil parallel zueinander verlaufende Rillen zur Aufnahme von Rundleitern aufweist, deren Tiefe kleiner als der Durchmesser der isolierten Rundleiter ist,
    • daß zunächst die Rundleiter in die Rillen des ersten Teils des Verbinders eingelegt werden, wobei sie über das Profil desselben hinausragen,
    • daß die Flachleiter-Bandleitung danach mittels des zweiten Teils des Verbinders bei dessen Verbinden mit dem ersten Teil desselben mit vorgegebener Lage gegen die Rundleiter gepreßt wird und
    • daß jeweils ein Flachleiter der Flachleiter-Bandleitung und ein runder Leiter, die mit ihren Enden in gleicher Richtung aus dem Verbinder herausragen, abschließend an diesen Enden elektrisch leitend miteinander verbunden werden.
  • Bei Einsatz dieses Verfahrens werden die zu verbindenden elektrischen Leiter direkt miteinander verbunden, und zwar vorzugsweise durch Schweißen oder Löten. Ein separates, zwischen den jeweiligen Leitern anzubringendes Verbindungselement ist daher nicht mehr erforderlich. Durch den aus zwei miteinander zu verbindenden Teilen bestehenden Verbinder wird die FL-BL außerdem gegen die Rundleiter gepreßt, so daß eine Relativbewegung zwischen der FL-BL und den Rundleitern ausgeschlossen ist. Die Verbindungsstellen der jeweiligen Leiter an den aus dem Verbinder herausragenden Enden von FL-BL und Rundleitern sind dadurch gegen Zugbelastungen geschützt, die auf die FL-BL und die Rundleiter auf der anderen, den Verbindungsstellen abgewandten Seite des Verbinders ausgeübt werden.
  • Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels für eine Verbindungsstelle zwischen den Flachleitern einer FL-BL und Rundleitern erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 schematisch eine Flachleiter-Bandleitung.
    • Fig. 2 einen isolierten elektrischen Rundleiter.
    • Fig. 3 und 4 zwei Teile eins Verbinders.
    • Fig. 5 eine mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellte Verbindungsstelle.
    • Fig. 6 einen Schnitt durch Fig. 5 längs der Linie VI - VI.
    • Fig. 7 einen Schnitt durch Fig. 5 längs der Linie VII - VII mit Ansicht der Unterseite.
  • Eine Flachleiter-Bandleitung 1 - im folgenden weiter "FL-BL" genannt - hat in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform beispielsweise vier flache elektrische Leiter 2 mit rechteckigem Querschnitt. Sie bestehen vorzugsweise aus Kupfer. Die Flachleiter 2 sind parallel und mit Abstand zueinander in einer gemeinsamen Isolierung 3 eingebettet, die beispielsweise aus zwei um die Flachleiter 2 herum kaschierten Folien aus Isoliermaterial besteht.
  • Ein in Fig. 2 dargestellter Rundleiter 4 hat einen runden elektrischen Leiter 5 mit kreisförmigem Querschnitt, der vorzugsweise ebenfalls aus Kupfer besteht. Er kann als Massivleiter oder als Litzenleiter mit einer Vielzahl von Einzeldrähten ausgeführt sein. Der Leiter 5 ist rundum von einer beispielsweise durch Extrusion erzeugten Isolierung 6 umgeben.
  • Die beiden miteinander zu verbindenden Teile eines bei dem Verfahren verwendeten Verbinders gehen beispielsweise aus den Fig. 3 und 4 hervor. Die beiden Teile sind im Montagezustand mit Vorteil durch einrastende Elemente miteinander verbunden. Sie bestehen aus einem mechanisch stabilen Isoliermaterial.
  • Ein erstes Teil 7 des Verbinders ist mit einer Anzahl von parallel zueinander verlaufenden Rillen 8 ausgerüstet, welche zur Aufnahme von isolierten Rundleitern 4 dienen. Der Abstand der Rillen 8 voneinander richtet sich nach dem Abstand zwischen den Flachleitern 2 in der FL-BL 1. Er ist in Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber und analog zu Fig. 6 im Vergleich zur FL-BL 1 nach Fig. 1 kleiner dargestellt, und zwar für sechs Rillen 8. Die Abmessungen der bei dem Verfahren einzusetzenden Rundleiter 4 sind bekannt. Die Tiefe der Rillen 8 im ersten Teil 7 des Verbinders ist so bemessen, daß die Rundleiter 4, so wie es aus Fig. 6 hervorgeht, aus den Rillen 8 herausragen und damit über das Profil des ersten Teils 7 des Verbinders hinausragen. Das zweite Teil 9 des Verbinders hat zumindest auf einer Seite eine im wesentlichen ebene Oberfläche, die zur Anlage an der FL-BL 1 bestimmt ist. Auf dieser Seite des zweiten Teils 9 des Verbinders können auch von seiner Oberfläche abstehende Vorsprünge angebracht sein, die im Montagezustand in vorbereitete Ausnehmung der FL-BL 1 eingreifen und diese lagerichtig positionieren. Das zweite Teil 9 kann in einer Verlängerung, die bei zusammengebautem Verbinder über das erste Teil 7 hinausragt, mit einem Fenster 10 ausgerüstet sein, durch welches die Enden von FL-BL 1 und Rundleitern 4 für Verbindungszwecke zugänglich sind.
  • Das Verfahren nach der Erfindung wird beispielsweise wie folgt durchgeführt:
  • Zunächst werden mit Vorteil die miteinander elektrisch leitend zu verbindenden Enden von Rundleitern 4 und FL-BL 1 abisoliert, so daß die blanken Flachleiter 2 einerseits und die blanken runden Leiter 5 andererseits zur Verfügung stehen. Anschließend wird eine gegebene Anzahl von Rundleitern 4 in Rillen 8 des ersten Teils 7 des Verbinders so eingelegt, daß ihre abisolierten Enden mit einer vorgegebenen Länge aus demselben herausragen. Danach kann die FL-BL 1 auf die Rundleiter 4 so aufgelegt werden, daß ihr abisolierter Bereich mit blanken Flachleitern 2 über den abisolierten runden Leitern 5 liegt und vorzugsweise an denselben anliegt.
  • Anschließend kann das zweite Teil 9 des Verbinders auf das erste Teil 7 desselben einrastend aufgeschnappt werden, so daß die FL-BL 1 gegen die Rundleiter 4 gedrückt wird, die - wie bereits erwähnt und in Fig. 6 dargestellt - aus den Rillen 8 des ersten Teils 7 herausragen. Eine Relativbewegung zwischen FL-BL 1 und Rundleitern 4 ist dann nicht mehr möglich. Die unverrückbare Position von FL-BL 1 und Rundleitern 4 im Verbinder kann duch einen Haftvermittler noch verbessert werden, der im Bereich des Verbinders auf die FL-BL 1 und/oder auf die Rundleiter 4 aufgebracht werden kann. Zum einrastenden Verbinden der beiden Teile 7 und 9 des Verbinders können am Teil 7 beispielsweise Haken 11 und 12 (Fig. 6) angebracht sein, die in Montageposition in Ausnehmungen bzw. Hinterschneidungen des Teils 9 eingreifen. Der wie geschildert zusammengefügte Verbinder geht einschließlich FL-BL 1 und Rundleitern 4 aus Fig. 7 hervor.
  • In bevorzugter Verfahrensweise wird die FL-BL 1 zunächst in das zweite Teil 9 des Verbinders eingelegt, das dazu eine Art Aufnahmeraum hat, der nach Maßgabe der FL-BL 1 bemessen und seitlich begrenzt sein kann. An der entsprechenden Oberfläche des zweiten Teils 9 des Verbinders können - wie bereits erwähnt - von derselben abstehende Vorsprünge angebracht sein, welche bei eingelegter FL-BL 1 in Ausnehmungen derselben eingreifen, die positionsgenau in einer Vorfertigung angebracht sind. Die FL-BL 1 hat dann automatisch die richtige Lage im Verbinder, der durch Aufschnappen des wie beschrieben mit der FL-BL 1 bestückten zweiten Teils 9 auf das erste Teil 7 fertiggestellt wird.
  • Sowohl die Flachleiter 2 als auch die runden Leiter 5 sind - wie oben erwähnt - vorzugsweise vor der Montage im Verbinder an ihren Enden abisoliert worden. Die Leiter 2 und 5 können aber auch nach dem Festlegen von FL-BL 1 und Rundleitern 4 im Verbinder abisoliert werden. Die damit blanken Leiter 2 und 5 werden abschließend elektrisch leitend miteinander verbunden, und zwar jeweils ein Flachleiter 2 mit einem runden Leiter 5. Sie werden insbesondere miteinander verschweißt oder verlötet. Das kann mit Vorteil im Bereich des Fensters 10 im zweiten Teil 9 des Verbinders durchgeführt werden, wenn das Teil 9 eine entsprechende Verlängerung hat. Die elektrische Verbindung der Leiter 2 und 5 kann deswegen besonders einfach vorgenommen werden, weil auf die Leiter 2 und 5 wegen der Festlegung von FL-BL 1 und Rundleitern 4 im Verbinder keine Zugbelastung ausgeübt werden kann. Dieser Vorteil gilt auch und insbesondere für die fertiggestellten Verbindungsstellen der Leiter 2 und 5.

Claims (6)

  1. Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden der elektrischen Flachleiter einer Flachleiter-Bandleitung, die einen etwa rechteckigen Querschnitt haben und mit Abstand und parallel zueinander in eine gemeinsame Isolierung eingebettet sind, mit Rundleitern, die einen runden elektrischen Leiter mit kreisförmigem Querschnitt haben, der von einer Isolierung umgeben ist, dadurch gekennzeichnet,
    - daß ein Verbinder aus Isoliermaterial eingesetzt wird, der aus zwei miteinander zu verbindenden Teilen (7,9) besteht, von denen ein erster Teil (7) parallel zueinander verlaufende Rillen (8) zur Aufnahme von Rundleitern (4) aufweist, deren Tiefe kleiner als der Durchmesser der isolierten Rundleiter (4) ist,
    - daß zunächst die Rundleiter (4) in die Rillen (8) des ersten Teils (7) des Verbinders eingelegt werden, wobei sie über das Profil desselben hinausragen,
    - daß die Flachleiter-Bandleitung (1) danach mittels des zweiten Teils (9) des Verbinders bei dessen Verbinden mit dem ersten Teil (7) desselben mit vorgegebener Lage gegen die Rundleiter (4) gepreßt wird und
    - daß jeweils ein Flachleiter (2) der Flachleiter-Bandleitung (1) und ein runder Leiter (5), die mit ihren Enden in gleicher Richtung aus dem Verbinder herausragen, abschließend an diesen Enden elektrisch leitend miteinander verbunden werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der miteinander zu verbindenden Flachleiter (2) und runden Leiter (5) zunächst abisoliert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (2,5) miteinander verschweißt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (2,5) miteinander verlötet werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachleiter-Bandleitung (1) vor dem Aufsetzen des zweiten Teils (9) des Verbinders auf dessen erstes Teil (17) in das zweite Teil (9) eingelegt und darin durch in Ausnehmungen der Flachleiter-Bandleitung (1) eingreifende Vorsprünge in vorgegebener Lage gehalten wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufsetzen des zweiten Teils (9) des Verbinders auf dessen erstes Teil (7) auf dem zur gegenseitigen Anlage bestimmten Bereich auf die Flachleiter-Bandleitung (1) und/oder die Rundleiter (4) ein Haftvermittler aufgetragen wird.
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