DE60203139T2 - Elektrischer Verbinder für Flachkabel und Herstellungsverfahren - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Verbinder für ein flaches Kabel und das entsprechende Herstellungsverfahren.
- Ein elektrischer Verbinder dieser Art wird verwendet durch Anbringung auf einer Schaltplatte. Ein elektrischer Verbinder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in der japanischen Patentanmeldung Kokai Nr. 9-35828 offenbart.
- Wie in
3 dargestellt, wird bei diesem Verbinder ein flaches Kabel (flexible Platte)51 in einen Einschubraum einer offenen Mündung53 so in eine Richtung der Oberfläche des flachen Kabels, Richtung A, eingeschoben, dass es auf den Kontaktabschnitten54A der Anschlüsse54 aufliegt, die in Richtung der offenen Mündung eines Gehäuses52 weisend angeordnet sind. In der Figur sind die Anschlüsse durch Stanzen einer Metalltafel unter Beibehaltung ihrer flachen Oberfläche hergestellt und in einem vorbestimmten Abstand senkrecht zur Ebene der Figur angeordnet. - An der offenen Mündung
53 des Gehäuses52 ist ein Druckelement55 zum Öffnen und Schließen der offenen Mündung frei drehbar angeordnet. Das Druckelement55 ermöglicht das Einschieben des flachen Kabels51 durch Öffnen des Einschubraums in die abgebildete offene Stellung und drückt das eingeschobene flache Kabel51 so, dass sich das flache Kabel mit einem Kontaktabschnitt54A des Anschlusses in der geschlossenen Stellung verbindet, in welcher das Druckelement nach unten gedreht ist. - Der oben beschriebene Anschluss
54 weist einen oberen Arm57 und einen unteren Arm58 auf. Der obere Arm57 ist auf eine obere Wand52A des Gehäuses52 gestützt und weist an seinem Ende einen Lagerabschnitt59 auf, während der untere Arm58 an seinem Ende einen Kontaktabschnitt54A aufweist. Das Druckelement55 ist frei drehbar auf die kreisförmige Endoberfläche des Lagerabschnitts59 der Anschlüsse54 gestützt. - Es besteht Bedarf an einem Flachprofilverbinder zur Miniaturisierung der elektronischen Ausrüstung, bei der diese Verbinderart verwendet wird, d.h. ein Bedarf an einer geringeren Höhe, wie in
3 dargestellt. - Da eine obere Wand
52A des Gehäuses den Lagerabschnitt59 stützt, auf den Rotationskraft einwirkt, ist es bei dem Verbinder in3 jedoch schwierig, die Dicke der oberen Wand52A zu verringern. Außerdem ist der Lagerabschnitt59 unter der oberen Wand52A angeordnet, und sein kreisförmiger Abschnitt ragt nach unten hervor, was dem Verbinder insgesamt Höhe verleiht. - Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Verbinder für ein flaches Kabel bereitzustellen, der ein flaches Profil aufweist, ohne die Festigkeit des Lagerabschnitts zu beeinträchtigen.
- Die oben genannte Aufgabe wird durch die Erfindung wie in Anspruch 1 beansprucht gelöst.
- Anspruch 10 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen elektrischen Verbinders.
- Nachfolgend werden anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es zeigen/zeigt:
-
1(A) bis (C) im Schnitt dargestellte Ansichten eines elektrischen Verbinders nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Druckelement befindet sich in1(A) in der offenen Stellung, in1(B) in Zwischenstellung und in1(C) in der geschlossenen Stellung; -
2(A) bis (C) wie der elektrische Verbinder von1 zusammenzubauen ist.2(A) zeigt den Beginn des Einschiebens eines Anschlusses in ein Gehäuse,2(B) und (C) zeigen den Anschluss während des Einschiebens, und2(D) zeigt das abschließende Einschieben. -
3 eine im Schnitt dargestellte Ansicht eines herkömmlichen elektrischen Verbinders. - In der ersten Ausführungsform eines elektrischen Verbinders für ein flaches Kabel nach
1(A) bis (C) weist ein im Wesentlichen box-förmiges Gehäuse1 eine Mehrzahl von Anschlüssen2 auf. Die Anschlüsse2 werden durch Stanzen einer Metalltafel oder durch ein ähnliches Verfahren hergestellt, behalten jeweils die flache Oberfläche bei und sind senkrecht zur Ebene der Figur in einem vorbestimmten Abstand angeordnet. - Der Anschluss
2 weist einen oberen Arm (Stützarm)4 , einen unteren Arm5 und einen Verbindungsabschnitt6 auf und ist entlang der inneren Oberflächen einer oberen und einer unteren Wand angeordnet, die einen Einschub3 des Gehäuses bilden. Der Verbindungsabschnitt6 ragt in entgegengesetzter Richtung zur unteren Wand8 nach außen aus dem Gehäuse hervor. Der obere Arm4 weist Verbindungsvorsprünge4A und4B an einer oberen Ecke seines Grundabschnitts auf, so dass der Anschluss durch Verbindung mit der inneren Oberfläche der oberen Wand7 des Gehäuses bei Einschieben von links in die vorbestimmte Stellung daran gehindert ist, aus dem Gehäuse herauszugleiten. Der obere Arm4 weist in Bezug auf eine Verbiegung in der Ebene der Figur eine relativ hohe Steifigkeit auf, insbesondere höher im Vergleich zum unteren Arm5 . Ein Ende9 des oberen Arms4 ist in Höhenrichtung breiter, und eine obere Kante9A des Endes9 ist von einer unteren (inneren) Oberfläche des Gehäuses nach oben (auswärts) gerichtet. Außerdem bildet ein Übergangsabschnitt zwischen der oberen Kante9A und dem oberen Arm4 eine Schulter10 mit einer leichten Neigung und erstreckt sich graduell entlang der unteren Oberfläche der oberen Wand. - Ein kerbenförmiger Lagerabschnitt
11 mit konkaver Krümmung ist im unteren Teil des Endes9 ausgebildet. Der Lagerabschnitt11 ist zum frei drehbaren Tragen eines unten beschriebenen Druckelements bestimmt, und weist die Funktion eines Lagers auf. Da die obere Kante9A von der unteren Oberfläche der oberen Wand7 nach oben gerichtet ist und sich in die Nähe der oberen Oberfläche erstreckt, ist die Breite zwischen einem Boden der Kerbe des Lagerabschnitts und der oberen Kante9A in Höhenrichtung so groß, dass der Bereich fest wird. - Der untere Arm
5 des Anschlusses2 weist im Vergleich zum oberen Arm4 eine geringere Breite (in der Figur Abmessung in Höhenrichtung) und Flexibilität in einer Ebene parallel zur Ebene der Figur auf. Eine untere Kante des unteren Arms5 , insbesondere ein Abschnitt nahe dem Ende, weist eine schräg nach oben gerichtete Neigung5A auf. Zusätzlich ist am Ende ein Kontaktabschnitt12 ausgebildet und ragt in Richtung des Lagerabschnitts11 des oberen Arms5 . - Wie oben beschrieben, weist das Gehäuse
1 so viele Aufnahmeeinschübe3 parallel zur Ebene der Figur auf, wie Anschlüsse vorhanden sind. Der Aufnahmeeinschub3 dient zum Einschieben des Anschlusses von links, und der Anschluss ist aus einer Metalltafel gefertigt und behält seine Metalltafeloberfläche bei. Die das obere und das untere Ende des Aufnahmeeinschubs bestimmende obere Wand7 und untere Wand8 des Gehäuses1 legen eine Einschubstellung des Anschlusses2 fest. Der Grundabschnitt des unteren Arms5 hat Kontakt mit einer inneren Oberfläche der unteren Wand8 , wie oben beschrieben, so dass die Verbindungsvorsprünge4A und4B sich mit der oberen Wand7 des Gehäuses zur Sicherstellung der Anschlussstellung und zur Verhinderung des Herausgleitens des Anschlusses vereinigen. Außerdem bedeckt die untere Wand8 den gesamten Bereich der unteren Oberfläche des Gehäuses, so dass im Wesentlichen der gesamte Bereich des Gehäuses Kontakt mit einer Schaltplatte hat, wenn der Verbinder auf der Schaltplatte montiert ist. - Das Gehäuse
1 weist einen Kabeleinschub13 zum Einschieben eines flachen Kabels C von rechts in das Gehäuse1 auf. Der Kabeleinschub13 ist so ausgebildet, dass er sich durch die Mehrzahl von Anschlüssen zwischen beiden Seitenwänden oder an der Breite des flachen Kabels C (Abmessung senkrecht zur Ebene der Figur) seitlich verbindet, das heißt mit einer Breite gleich dem Abstand zwischen den Enden der angeordneten Anschlüsse. - Außerdem weist das Gehäuse
1 eine Öffnung an der rechten Seite der oberen Wand auf, und der obere Teil des Kabeleinschubs ist offen, was eine offene Mündung ergibt. Anders ausgedrückt, ist die offene Mündung14 an der rechten Seite offen und erstreckt sich zum Ende der oberen Wand des Gehäuses1 an der linken Seite, während sie oberhalb des oben beschriebenen Kabeleinschubs13 offen ist. - Die offene Mündung
14 des Gehäuses1 weist ein aus Isoliermaterial gefertigtes Druckelement15 auf. Das Druckelement15 wird durch den Lagerabschnitt14 des Anschlusses2 gestützt, so dass es frei drehbar zwischen einer offenen Stellung in1(A) und einer geschlossenen Stellung in1(C) drehbar ist. Das Druckelement15 ist in die Öffnung der oberen Wand in der offenen Stellung angeordnet, wie in1(A) dargestellt. Das Druckelement15 weist an der Oberseite einen Arbeitsabschnitt16 und an der gegenüberliegenden Seite eine Kerbe17 auf. Der Arbeitsabschnitt16 ist ein Abschnitt, der Rotationskraft auf das Druckelement15 ausübt, und die Kerbe17 nimmt das Ende9 des Anschlusses2 auf. Daher bildet die Kerbe17 den Anschlüssen2 entsprechende zickzackartige Schlitze. Darüber hinaus ist in der Kerbe17 eine Achse18 angeordnet und wird durch den Lagerabschnitt11 des Anschlusses frei drehbar gestützt. Der Abstand zwischen einem Boden17A der Kerbe17 und einem Mittelpunkt18A der Achse18 (Rotationsachse) in der offenen Stellung ist so ausgelegt, dass sich der Boden17A der Kerbe17 fest mit einer Schulter10 des Anschlusses2 vereinigt. Der Boden17A und die Schulter10 bilden zusammen in der offenen Stellung einen Verbindungsabschnitt und halten durch dessen Verbindungskraft das Druckelement15 in der offenen Stellung. - Wie oben beschrieben, wird der Verbinder in der vorliegenden Ausführungsform wie folgt verwendet.
- (1) Zuerst ist der Verbinder
in einer vorbestimmten Stellung auf einer Schaltplatte (nicht abgebildet) anzuordnen
und anschließend
der Verbindungsabschnitt
6 des Anschlusses2 mit einem entsprechenden Schaltkreisabschnitt auf der Schaltplatte durch Löten oder dergleichen zu verbinden. - (2) Danach ist ein Druckelement
15 nach oben in die offene Stellung zu drehen, wie in1(A) dargestellt. In der offenen Stellung wird das Druckelement15 in der offenen Stellung gehalten, indem es durch eine Verbindungskraft zwischen dem Boden17A und einer Kerbe17 des Druckelements15 und der Schulter10 des Anschlusses2 , die einen Verbindungsabschnitt bilden, daran gehindert wird, sich wieder in die geschlossene Stellung zu drehen. - (3) Wenn sich das Druckelement in der offenen Stellung befindet,
wird die offene Mündung
14 weit nach rechts geöffnet gehalten. Daher ist der Eingang des Kabeleinschubs13 (Einschubraum) ausreichend offen, um von der Einschubseite eines flachen Kabels C zu sehen. Das flache Kabel C muss in den Kabeleinschub13 eingeschoben werden, mit einer Kontaktoberfläche als untere Oberfläche, bis seine Vorderkante Kontakt mit der tiefsten Wand hat. - (4) Nach dem Einschieben des Kabels in die vorbestimmte Stellung
ist die Verbindung durch Drehen des Druckelements im Uhrzeigersinn
gegen die Verbindungskraft zu lösen,
und das Druckelement
15 ist über die Zwischenstellung von1(B) in die geschlossene Stellung von1(C) zu bringen. Das Druckelement15 drückt das flache Kabel C mit dem Druckabschnitt15A fest gegen einen Kontaktabschnitt12 , so dass beide elektrisch verbunden sind. - Außerdem wird bei dem oben beschriebenen Verbinder der Anschluss
2 auf die in2(A) bis (D) dargestellte Weise in das Gehäuse eingeschoben. - (i) Zuerst sind der obere Arm
4 und der untere Arm5 des Anschlusses2 in den Aufnahmeeinschub3 des Gehäuses von einer Seite (in der Figur links) einzuschieben, wobei der obere Arm4 und der untere Arm5 des Anschlusses2 elastisch ausgelenkt werden, so dass der Abstand zwischen den Enden der beiden Arme abnimmt. - (ii) Das Einschieben ist fortzusetzen, wobei der Abstand zwischen
dem oberen Arm
4 und dem unteren Arm5 klein zu halten ist, siehe2(B) und (C). - (iii) Im weiteren Verlauf des Einschiebens erreicht das Ende
9 des oberen Arms4 eine Öffnung der oberen Wand (oberer Abschnitt der offenen Mündung14 ). Nach dem Aufheben der elastischen Verformung erreicht der Anschluss die vorbestimmte Einschubstellung mit der ursprünglichen Gestalt (2(D) ). - Zu diesem Zeitpunkt ist der Anschluss
2 am Gehäuse1 an einer Grundseite (in der Figur links) befestigt. - Da der untere Arm
5 eine Neigung5A an einer unteren Kante nahe dem Ende aufweist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Anschluss zusätzlich auch bei geringem Grad der elastischen Verformung zwischen beiden Armen eingeschoben werden, wenn der Anschluss geschwenkt so eingeschoben wird, dass die Neigung an der inneren Oberfläche der unteren Wand8 entlang gleitet, wie durch die beiden gestrichelten Linien in2(A) dargestellt. Hier dargestellt. Hier ist die Gestalt des Lagerabschnitts nicht auf eine konkave Krümmung beschränkt, sondern kann auch eine konvexe Krümmung aufweisen. - Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung Raum für die Dicke der auf Grund der Öffnung offenen oberen Wand effektiv für den Lagerabschnitt genutzt werden, da der Lagerabschnitt des Stützelements zum Führen der Rotation des Druckelements weiter außerhalb angeordnet ist als die untere Oberfläche der oberen Wand des Gehäuses in der Öffnung des Gehäuses. Daher kann der Verbinder für die Dicke der oberen Wand flach sein. Darüber hinaus muss der Lagerabschnitt, da er den oben beschriebenen Raum nutzt, keine geringe Höhe aufweisen, und die Festigkeit des Lagerabschnitts selbst und der Bereich um den Lagerabschnitt herum werden nicht beeinträchtigt. Da das Stützelement aus Metallwerkstoff gefertigt ist, wie ein Anschluss, kann es außerdem im Vergleich zur oberen Wand des Gehäuses große Kräfte aufnehmen. Und da gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die Höhe vorübergehend verringert werden kann, braucht die Abmessung des Gehäuses nicht groß zu sein; daher kann der Verbinder leicht zusammengesetzt werden. Da der untere Arm eine höhere Flexibilität aufweist als der obere Arm, verformt sich darüber hinaus der untere Arm elastisch, wenn der Abstand zwischen den Armen durch das Einschieben eines flachen Kabels erweitert wird. Da der untere Arm wieder seine ursprüngliche Gestalt annimmt, kann zu diesem Zeitpunkt der am unteren Arm vorgesehene Kontaktabschnitt mit dem eingeschobenen Kabel in festen Kontakt treten.
Claims (11)
- Elektrischer Verbinder zum Einsatz eines flachen Kabels (c), mit: einem box-förmigen Gehäuse (
1 ), mit – einer oberen Wand (7 ) und einer unteren Wand (8 ), – die inneren Seiten der oberen und unteren Gehäusewand bilden einen Gehäuseeinschub für den Einschub des flachen Kabels in dem Gehäuseeinschub an einer Seite (rechte Seite) des Gehäuses, – die obere Gehäusewand hat eine Wandöffnung (14 ), – wenigstens ein Anschluß (2 ) ist in den Gehäuseeinschub an der anderen Seite (linke Seite) des Gehäuses einschiebbar, der Anschluß hat einen oberen Lager-Stütz-Arm (4 ) und einen unteren Kabelkontaktarm (5 ), – die inneren Seiten des oberen und unteren Arms bilden einen Anschlußeinschub zwischen den Armen zur Aufnahme des vorderen Endes des Kabels, das in den Gehäuseeinschub eingeführt ist, – die äußeren Seiten des oberen und unteren Arms des Anschlusses haben Kontakt mit den inneren Seiten der oberen und unteren Gehäusewand, – der untere Kontaktarm hat an seinem vorderen Ende einen Kabelkontaktabschnitt (12 ) und der obere Lager-Stütz-Arm hat an seinem vorderen Endabschnitt (9 ) einen Lagerabschnitt (11 ) ein Druckelement (15 ) ist in der Öffnung (14 ) der oberen Gehäusewand an gegenüberliegenden Seiten des Kabel-Kontakt-Abschnitts (12 ) angeordnet, – die Vorderseite des Druckelements hat einen Abschnitt (18 ), der gestützt in den Lagerabschnitt (11 ) des oberen Stützarms des Anschlusses (2 ) frei drehbar ist zwischen einer offenen Stellung, bei der der Gehäuseeinschub (13 ) an seiner rechten Seite offen für den Einschub des flachen Kabels (c) ist, und einer geschlossenen Stellung, bei der der Gehäuseeinschub geschlossen ist, und das flache Kabel in Richtung des Kabelkontaktabschnittes (12 ) geschoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Endabschnitt des oben Stützarms (4 ) des Anschlusses (2 ) zusammen mit seinem Lagerabschnitt (11 ) in der Wandöffnung (14 ) der oberen Gehäusewand (7 ) angeordnet ist, so daß die obere Ecke (9A ) des vorderen Endabschnitts des oberen Stützarms (4 ) höher angeordnet ist als die innere Oberfläche der oberen Gehäusewand (7 ). - Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (
18 ) an der vorderen Seite des Druckelements als Lagerachse ausgebildet ist, mit seiner Rotationsachse (18A ) in dem Lagerabschnitt (11 ) des oberen Arms (4 ) des Anschlusses (2 ) angeordnet ist und frei um die Rotationsachse (18A ) zwischen der offenen und geschlossenen Position des Druckelements drehbar ist. - Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (
15 ) einen Arbeitsabschnitt (16 ) an seiner Oberseite hat und eine Kerbe (17 ) an seiner gegenüberliegenden Seite hat; der Arbeitsabschnitt ist ein Abschnitt, um dem Druckelement eine Rotationskraft zu verleihen, so daß die Kerbe (17 ) Kontakt mit dem Endabschnitt (9 ) des oberen Arms des Anschlusses (2 ) in der geöffneten Stellung des Druckelements hat. - Elektrischer Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Boden (
17A ) der Kerbe (17 ) des Druckelements (15 ) und der Rotationsachse (18A ) der Lagerwelle (18 ) bei geöffneter Position des Druckelements (15 ) derart ausgebildet ist, daß ein Teil des Bodens (17A ) der Kerbe (17 ) sich mit einer Schulter (10 ) an dem oberen Stützarm (4 ) des Anschlusses (2 ) vereinigt. - Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der oberen und unteren Arme (
4 ,5 ) des Anschlusses (2 ) flexibel ist, so daß sein oberer und unterer Arm (4 ,5 ) in den Gehäuseeinschub (3 ) einführbar sind und jeweils die innere Oberfläche der oberen und unteren Gehäusewand (7 ,8 ) berühren. - Elektrischer Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt nahe bei dem vorderen Ende des unteren Arms (
5 ) mit dem Kabelkontaktabschnitt (12 ) eine Neigung (5A ) hat, die nach oben gerichtet ist. - Elektrischer Verbinder nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß der untere Arm (
5 ) flexibler ist als der obere Arm (4 ). - Elektrischer Verbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Arm des Anschlusses mit Verbindungsvorsprüngen (
4A ,4B ) an der oberen Kante an dem Grundabschnitt versehen ist, so daß der Anschluß daran gehindert ist, aus dem Gehäuse (1 ) herauszugleiten, indem die Vorsprünge sich mit der inneren Oberfläche der oberen Gehäusewand (7 ) verbinden. - Elektrische Verbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des Druckelements (
15 ) gegenüber dem Arbeitsabschnitt (16 ) als Druckabschnitt ausgebildet ist, so daß das Druckelement in seiner geschlossenen Stellung das flache Kabel (c) gegen den Kontaktabschnitt (12 ) preßt. - Verfahren zu Herstellung eines elektrischen Verbinders nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit den Schritten: Einführung des Anschlusses (
2 ) derart in den Gehäuseeinschub, so daß der obere Arm (4 ) und der untere Arm (5 ) jeweils von dem inneren Oberflächen der oberen und unteren Gehäusewand (7 ,8 ) geführt werden, wobei der untere Arm (5 ) in Richtung des oberen Arms (4 ) ausgelenkt ist und dann zurück in seine ursprüngliche Gestalt gebracht wird bei einem Einschub bis zu einer vorbestimmten Stellung. - Verfahren zur Herstellung des elektrischen Verbinders nach Anspruch 6, mit den Schritten: Schwenken des Anschlusses (
2 ) nach unten, so dass ein abgeschrägter Teil des unteren Arms (5 ) parallel zu der inneren Oberfläche der unteren Gehäusewand (8 ) ist, Einführung des Anschlusses (2 ), so daß der abgeschrägte Teil zu der inneren Oberfläche der unteren Gehäusewand geführt wird; und Vervollständigung der Einführung zu einer vorbestimmten Stellung mittels Freilassen das Schwenken des unteren Arms.
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