-
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder, insbesondere einen elektrischen Durchdringungs- bzw. Crimp-Verbinder, zum elektrischen Verbinden von Leiterbahnen übereinander liegender flexibler Flach- bzw. Folienflachkabel.
-
Mittels so genannten Crimp-Verbindungen können schnell, rationell und zuverlässig Quetschverbindungen für elektronische und elektrische Systeme hergestellt werden, wobei ein Verlöten von vorgeformten Verbindern nicht notwendig ist. Solche elektrischen Kontakt- oder Verbindungselemente werden z. B. in der Konsumelektronik und im Bereich der Kraftfahrzeugelektronik eingesetzt. Insbesondere im Bereich der Kraftfahrzeugelektronik sind aufgrund rauer Umgebungsbedingungen, vor allem bezüglich Vibrationsfestigkeit, Korrosions- und Temperaturbeständigkeit hohe Anforderungen an die elektrischen Verbindungselemente gestellt.
-
Crimp-Verbinder sind für das elektrische Kontaktieren und Fixieren eines elektrischen Leiters meist mit so genannten Crimp-Flanken ausgeführt und werden häufig für die Kontaktierung von flexiblen Flachkabeln (FFC (Flexible Flat Cable), FLC (Flat Laminated Cable), ExFC (Extruded Flat Cable)) oder für die Kontaktierung von flexiblen Leiterplatten (FPC bzw. FPCB (Flat (Printed) Circuits Boards)) verwendet.
-
Crimp-Verbinder gemäß dem Stand der Technik zum elektrischen Verbinden eines Leiterbahnendes eines Flachkabels mit einer Leiterbahn eines zweiten Flachkabels weisen jeweils einen Basisabschnitt auf, an welchem Kontaktzähne zum Kontaktieren der Leiterbahn vorgesehen sind. Die Kontaktzähne weisen eine zulaufende schneidenartige Struktur auf, mittels welcher sie das Flachkabel bei der Montage durchschneiden oder durchsto-ßen. Anschließend wird das eigentliche Crimpen durchgeführt, wobei die Kontaktzähne mit Hilfe eines geeigneten Crimp-Werkzeugs in Richtung auf die Flachkabel niedergedrückt werden.
-
Die
DE 103 20 535 A1 offenbart einen elektrischen Verbinder zum Verbinden von Leiterbahnen zweier übereinander liegender Flachkabel, wobei zum Herstellen der Verbindung wenigstens ein Flachkabel im Bereich der zu kontaktierenden Leiterbahn elektrisch abisoliert wird. Im elektrisch kontaktierenden Zustand liegt das abisolierte Flachkabel mit seiner blanken Leiterbahn an einer noppenförmigen Ausprägung des elektrischen Verbinders an, welcher mittels Schneid-/Crimp-Fahnen die Leiterbahn des direkt darüber liegenden Flachkabels elektrisch kontaktiert.
-
Problematisch bei einem solchen elektrischen Verbinder ist, dass wenigstens ein Flachkabel im späteren Kontaktierungsbereich abisoliert werden muss. Dies ist zeit- und daher kostenaufwändig, da die Leiterbahnen eines Flachkabels eine Breite von ca. 1mm aufweisen, was ein entsprechend exaktes Arbeiten beim Abisolieren nur einer einzigen Leiterbahn erforderlich macht.
-
Die
US 4 749 368 A offenbart einen elektrischen Verbinder zum Verbinden einer Leiterbahn eines Flachkabels mit einer Leiterbahn eines darüber liegenden zweiten Flachkabels. Der elektrische Verbinder weist auf einander abgewandten Seiten jeweils einen Piercingkranz auf, wobei der Piercingkranz der einen Seite eine Leiterbahn des ersten Flachkabels und der Piercingkranz der anderen Seite eine Leiterbahn des zweiten Flachkabels elektrisch kontaktiert. Hierbei ist der elektrische Verbinder zwischen den beiden Flachkabeln angeordnet.
-
Die
US 6 799 990 B2 offenbart einen elektrischen Crimpverbinder zum elektrischen Kontaktieren wenigstens eines elektrischen Leiters in einem einzigen elektrischen Flachbandkabel.
-
Hierfür weist der Crimpverbinder vier Crimpflanken auf, die an einem langgestreckten Basisabschnitt des Crimpverbinders paarweise parallel und versetzt zueinander angeordnet sind. Die Crimpflanken kontaktieren im gecrimpten Zustand den elektrischen Leiter elektrisch und halten das Flachbandkabel auf dem Piercingkranz fest, der dabei den elektrischen Leiter ebenfalls elektrisch kontaktiert.
-
Die
JP H04-359 875 A offenbart einen elektrischen Crimpverbinder zum elektrischen Kontaktieren zweier übereinander angeordneter Flachbandkabel, deren elektrische Leiter wenigstens im Bereich der Crimpverbindung parallel übereinander liegen müssen. Der Crimpverbinder weist zwei in einer Längsrichtung versetzt angeordnete Crimpbereiche auf, deren Crimpflanken an einem langgestreckten Basisabschnitt parallel zueinander angeordnet sind. Die Crimpflanken des ersten Crimpbereichs stehen höher als die Crimpflanken des zweiten Crimpbereichs ab, damit mittels ersteren das vom Basisabschnitt weiter weg entfernte Flachbandkabel crimpbar ist. Ein Piercingkranz ist dabei nicht vorgesehen.
-
Die
DE 102 29 873 A1 offenbart einen elektrischen Crimpverbinder zum elektrischen Kontaktieren eines einzigen elektrischen Leiters in einem einzigen elektrischen Flachbandkabel. Hierfür weist der Crimpverbinder sechs Crimpflanken auf, die an einem langgestreckten Basisabschnitt des Crimpverbinders einander in zwei Reihen gegenüberstehen, wobei die beiden Reihen aufeinander zulaufen. Die drei Crimpflanken der beiden betreffenden Reihen besitzen jeweils eine unterschiedliche Höhe. Ein Piercingkranz ist nicht vorgesehen.
-
Die
DE 103 48 005 A1 offenbart einen elektrischen Crimpverbinder zum elektrischen Kontaktieren eines einzigen elektrischen Leiters in einem einzigen elektrischen Flachbandkabel. Hierfür weist der Crimpverbinder an einem langgestreckten Basisabschnitt zwei innere Piercingkränze auf, wobei jeweils zwei Crimpzungen eines Piercingkranzes den elektrischen Leiter am Basisabschnitt festhalten und elektrisch kontaktieren können.
-
Die
US 4 902 241 A offenbart einen elektrischen Verbinder zum elektrischen Kontaktieren zweier übereinander liegender Flachbandkabel, deren elektrische Leiter in einem 90°-Winkel zueinander angeordnet sind. Der im Grundriss rechteckige oder kreisrunde Verbinder weist äußere Flanken zum elektrischen Kontaktieren des einen Flachbandkabels, und einen inneren Piercingkranz zum elektrischen Kontaktieren des anderen Flachbandkabels auf.
-
Nachteilig bei solchen Crimp-Verbindern gemäß dem Stand der Technik ist, dass bei einer mechanischen Beanspruchung der Crimp-Verbindung, insbesondere bei schwellender Beanspruchung, elektrische Kontaktprobleme auftauchen können. Solche elektrischen Kontaktprobleme treten ferner auch dann auf, wenn die Crimp-Verbindung, wie z. B. im Kraftfahrzeugbereich, unterschiedlichen Temperaturen (min. ca. -40 bis max. ca. +150°C) ausgesetzt ist, was bei zusätzlicher mechanischer Belastung die Verlässlichkeit der elektrischen Kontaktierung noch verschlechtert.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten elektrischen Verbinder zur Verfügung zu stellen. Insbesondere soll bei der Anwendung des elektrischen Verbinders ein Abisolieren des Flachkabels vermieden werden und ein elektrischer Verbinder realisiert sein, der bei mechanischen und/oder thermischen Belastungen eine dauerhafte elektrische Kontaktierung einer Leiterbahn eines Flachkabels ermöglicht. Darüber hinaus soll der elektrische Verbinder kostengünstig in seiner Herstellung sein und im späteren Einsatz schnell und einfach zu handhaben sein.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist mittels eines elektrischen Verbinders zum gegenseitigen elektrischen Verbinden jeweils einer Leiterbahn von übereinander liegenden Flachkabeln gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. - Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung.
-
Bei dem elektrischen Verbinder stehen von einer einzigen von zwei voneinander abgewandten, diametralen und flächenmäßig größten Seiten eines Basisabschnitts des elektrischen Verbinders, wenigstens ein äußerer Kontaktzahn und bevorzugt ein bevorzugt zentraler Piercingkranz mit wenigstens einem inneren Kontaktzahn hervor, wobei mittels des äußeren Kontaktzahns wenigstens ein Flachkabel an den Basisabschnitt crimpbar ist, und eine elektrische Verbindung einer einzelnen Leiterbahn eines Flachkabels mit dem Basisabschnitt über den äußeren Kontaktzahn und/oder den optionalen inneren Kontaktzahn erfolgbar ist.
-
Es gibt zwei Varianten des elektrischen Verbinders, wobei bei beiden Varianten der Piercingkranz weggelassen werden kann.
-
Bei der ersten, nicht beanspruchten Variante des elektrischen Verbinders steht von zwei voneinander abgewandten, diametralen Seiten des Basisabschnitts jeweils wenigstens ein äußerer Kontaktzahn hervor, wobei der Basisabschnitt zwischen den Flachkabeln vorsehbar ist. Die betreffende Leiterbahn eines Flachkabels ist auf der einen und die betreffende Leiterbahn eines zweiten Flachkabels ist auf der anderen Seite des Basisabschnitts durch den jeweiligen äußeren Kontaktzahn elektrisch kontaktierbar. In einem gecrimpten Zustand eines äußeren Kontaktzahns liegt ein Außenabschnitt des äußeren Kontaktzahns derart am Flachkabel an, dass die jeweilige Leiterbahn durch den Außenabschnitt elektrisch kontaktiert ist. Hierdurch ergeben sich mit jedem am Basisabschnitt vorgesehenen äußeren Kontaktzahn zwei elektrische Kontaktierungsmöglichkeiten bzw. -bereiche mit der Leiterbahn.
-
Sind nun - wie in einer Ausführungsform vorgesehen - an jeder Seite des Basisabschnitts zwei äußere Kontaktzähne vorgesehen, so ergeben sich für jede durch den elektrischen Verbinder zu kontaktierende Leiterbahn eines Flachkabels vier elektrisch leitende Verbindungen (zwei Durchdringungs- und zwei Crimpkontakte). Ferner dienen die Kontaktzähne der mechanischen Befestigung des Flachkabels am Basisabschnitt.
-
In einer Ausführungsform ist auf beiden Seiten des Basisabschnitts jeweils ein Piercingkranz vorgesehen. Jeder der Piercingkränze weist bevorzugt eine Mehrzahl von inneren Kontaktzähnen auf. Mittels des Piercingkranzes bzw. der inneren Kontaktzähne ist die jeweilige Leiterbahn zusätzlich elektrisch und mechanisch mit dem Basisabschnitt verbindbar. Jeder innere Kontaktzahn eines Piercingkranzes erhöht dabei die elektrischen Kontaktierungsmöglichkeiten bzw. -fläche.
-
Bei der erfindungsgemäßen zweiten Variante des elektrischen Verbinders steht auf einer einzigen Seite des Basisabschnitts ein äußerer Kontaktzahn und ein äußeres Kontaktelement hervor, wobei mittels des äußeren Kontaktzahns und/oder des äußeren Kontaktelements eine elektrische Verbindung zu jeweils einer Leiterbahn eines Flachkabels erfolgbar ist. In einem gecrimpten Zustand eines äußeren Kontaktzahns kontaktiert ein Außenabschnitt des äußeren Kontaktzahns die Leiterbahn desjenigen Flachkabels, welches vom Basisabschnitt am weitesten weg liegt und legt die Flachkabel am Basisabschnitt fest. Das äußere Kontaktelement bleibt dabei aufrecht stehen und ist nicht crimpbar. Ferner steht der äußere Kontaktzahn höher vom Basisabschnitt hervor, als das äußere Kontaktelement.
-
In einer Ausführungsform weist der Basisabschnitt einen Piercingkranz mit wenigstens einem inneren Kontaktzahn auf, mittels welchem wenigstens die Leiterbahn des am nächsten am Basisabschnitt liegenden Flachkabels über einen Durchdringungskontakt elektrisch kontaktierbar ist.
-
Bevorzugt sind mittels eines solchen elektrischen Verbinders zwei direkt übereinander liegende Flachkabel im Bereich sich kreuzender oder paralleler Leiterbahnen elektrisch verbindbar. Im Verbindungsfall durchdringen der äußere Kontaktzahn und das äußere Kontaktelement die jeweilige Leiterbahn der Flachkabel und kontaktieren diese elektrisch, wobei zusätzlich der obere Abschnitt des äußeren Kontaktzahns beim Crimpen mit seiner Außenseite das bezüglich des Basisabschnitts am weitesten weg liegende Flachkabel von außen elektrisch kontaktiert. Ferner kontaktiert der innere Kontaktzahn wenigstens die Leiterbahn des direkt am Basisabschnitt liegenden Flachkabels; bevorzugt kontaktiert er jedoch die beiden übereinander liegenden Leiterbahnen der beiden Flachkabel. Hierdurch werden für das am Basisabschnitt anliegende Flachkabel wenigstens drei und für das entfernter liegende Flachkabel ebenfalls wenigstens drei elektrische Kontaktierungen mit dem Basisabschnitt zur Verfügung gestellt. Jeder zusätzliche innere Kontaktzahn des Piercingkranzes und jeder zusätzliche äußere Kontaktzahn bzw. jedes äußeres Kontaktelement erhöht dabei die elektrischen Kontaktierungsmöglichkeiten bzw. - fläche.
-
Durch beide Varianten ist es überflüssig, eines oder beide der elektrisch miteinander zu kontaktierenden Flachkabel in einem entsprechenden Bereich abzuisolieren. Die elektrische Kontaktierung wird über eine Vielzahl von elektrischen Kontaktbereichen realisiert, die durch Durchdringungskontakte der äußeren Kontaktzähne und/oder Kontaktelemente, sowie den Piercingkranz und ein Crimpen der äußeren Kontaktzähne erreicht wird. Gerade durch die Vielzahl von elektrischen Kontaktierungen einer einzigen Leiterbahn mittels des elektrischen Verbinders ist bei einer mechanischen und/oder thermischen Beanspruchung der elektrischen Verbindung ein elektrischer Kontakt sichergestellt.
-
Dabei können mehrere Leiterbahnen von parallel oder gekreuzt positionierten Flachkabeln an jeder beliebigen Stelle (Mitte oder Ende) elektrisch verbunden werden. Hierdurch lassen sich Kreuzverbindungen, Abzweigungen und Parallelanschlüsse von Flachkabel zu Flachkabel realisieren.
-
Hierbei ist der elektrische Verbinder einfach aus einem Blech einer Kupfer-Knet-Legierung ausgestanzt und zurechtgebogen, wodurch er kostengünstig in der Herstellung ist. Ferner ist der elektrische Verbinder einfach in seiner Handhabung (es muss nur positioniert und gecrimpt werden), sodass elektrische Verbindungen von Leiterbahnen von Flachkabeln kostengünstig herstellbar sind.
-
Ferner ist der elektrische Verbinder derart konfiguriert, dass auch bei einer Fehlpositionierung der Flachkabel bzw. des elektrischen Verbinders dennoch die gewünschte elektrische Verbindung realisierbar ist. Dies wird einerseits durch die Vielzahl von elektrischen Kontaktierungsmöglichkeiten für beide Flachkabel sichergestellt und andererseits durch eine entsprechende flächig und räumlich ausgedehnte Verteilung der Kontaktzähne bzw. Kontaktelemente am Basisabschnitt. Hierbei ist bevorzugt, dass die äußeren Kontaktzähne parallel zueinander versetzt in Richtung Basisabschnitt gecrimpt werden.
-
Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1a eine erste, nicht beanspruchte Variante eines elektrischen Verbinders nach dem Ausstanzen aus einem Blech;
- 1b zwei zueinander um 90° gedrehte Seitenansichten des gebrauchsfertigen elektrischen Verbinders;
- 1c eine Drauf- oder Unteransichtsicht auf den elektrischen Verbinder aus 1b;
- 1d eine dreidimensionale Ansicht des gebrauchsfertigen elektrischen Verbinders;
- 1e den elektrischen Verbinder gemäß der ersten Variante mit zwei daran angeschlagenen Flachkabeln vor dem Crimpen;
- 1f den elektrischen Verbinder aus 1e im gecrimpten Zustand;
- 2a eine zweite erfindungsgemäße Variante des elektrischen Verbinders nach dem Ausstanzen aus einem Blech;
- 2b drei jeweils zueinander gedrehte Seitenansichten des gebrauchsfertigen elektrischen Verbinders;
- 2c eine Draufsicht auf den elektrischen Verbinder aus 2b;
- 2d eine dreidimensionale Ansicht des gebrauchsfertigen elektrischen Verbinders; und
- 2e zwei elektrische Verbinder gemäß der zweiten Variante mit zwei daran angeschlagenen Flachkabeln vor dem Crimpen, für das elektrische Kontaktieren einer einzelnen Leiterbahn eines Flachkabels mit zwei Leiterbahnen des anderen Flachkabels.
-
Die 1a bis 1f (nicht beansprucht) sowie die 2a bis 2e (gemäß der Erfindung) zeigen jeweils eine Variante eines elektrischen Verbinders 2, wobei an einem elektrisch leitenden Basisabschnitt 20 des elektrischen Verbinders 2 elektrische Kontaktvorrichtungen vorgesehen sind. Wenn im Folgenden von einer oder beiden Seiten des Basisabschnitts 20 die Rede ist, so ist damit eine der beiden (erfindungsgemäße zweite Variante) oder sind damit die beiden (erste Variante) flächenmäßig größten Seiten des Basisabschnitts 20 gemeint. Die am Basisabschnitt 20 vorgesehenen „kleinen Seiten“ (z. B. in den 1b und 2b als streifenförmige Fläche(n) zu sehen) sind mit Rand bzw. Außen- oder Umfangsrand bezeichnet.
-
Die 1a zeigt einen Grundriss zweier elektrischer Verbinder 2, die mit einem Träger 3 bevorzugt stofflich einstückig ausgebildet sind. Der jeweilige elektrische Verbinder 2 ist hierbei in einem Zustand nach dem Ausstanzen aus einem Blech, das bevorzugt aus einer Kupfer-Knet-Legierung besteht, dargestellt. In diesem Zustand ist der elektrische Verbinder 2 sich flächig erstreckend vorgesehen und die am Basisabschnitt 20 vorgesehenen äußeren Kontaktzähne 22 sind noch nicht bezüglich des Basisabschnitts 20 nach oben bzw. nach unten gebogen. Der Basisabschnitt 20 ist im Wesentlichen rechteckig, bevorzugt quadratisch aufgebaut, und es erstrecken sich nach außen bevorzugt vier äußere Kontaktzähne 22 mit jeweils einer Crimp-Flanke 221.
-
Ein breites Ende der jeweiligen Crimp-Flanke 221 ist dabei stofflich einstückig mit dem Basisabschnitt 20 ausgebildet, wobei ein Längsendabschnitt dieses gemeinsamen Abschnitts einen Eckbereich des Basisabschnitts 20 bildet. Ein diesem Endabschnitt gegenüberliegendes Längsende endet bevorzugt an einem Schlitz 29, welcher ungefähr mittig an einem Rand des Basisabschnitts 20 ausgebildet ist. Der Schlitz 29 dient dazu, den im Gebrauchszustand des elektrischen Verbinders 2 vom Basisabschnitt 20 abstehenden äußeren Kontaktzahn 22 in einer definierten Position beim Biegen bzw. Crimpen des elektrischen Verbinders 2 zu positionieren. Dieser Schlitz 29 liegt bevorzugt einem anderen Schlitz 29 gegenüber, wobei die Verbindungslinien der beiden direkt gegenüberliegenden Schlitze 29 bevorzugt durch ein Zentrum des Basisabschnitts 20 hindurchgehen.
-
Wie in 1a zu sehen, sind bevorzugt vier äußere Kontaktzähne 22 derart am Basisabschnitt 20 vorgesehen, dass jeweils der Längsendabschnitt (s. o.) einer mit dem Basisabschnitt 20 gemeinsamen Crimp-Flanke 221 einen der vier Eckbereiche des Basisabschnitts bildet. Dies verleiht dem Grundriss eines jeden elektrischen Verbinders 2 ungefähr das Aussehen eines vierflügligen Propellers.
-
Ein einzelner äußerer Kontaktzahn 22 hat in seinem Grundriss angenähert die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, wobei das freie Ende des äußeren Kontaktzahns 22 abgerundet ist.
-
Ferner ist das freie Ende des äußeren Kontaktzahns 22 angeschrägt ausgebildet, was links in der 1b an einem unteren Kontaktzahn 22 und rechts an einem oberen Kontaktzahn 22 gut zu erkennen ist. Diese Schräge bildet am äußeren Kontaktzahn 22 eine Schneide, die beim Crimpen in ein Flachkabel 1 schneidet (s. z. B. 1e und 1f).
-
1b stellt den elektrischen Verbinder 2 in einem fertig gebogenen Zustand dar. In diesem Zustand ist der elektrische Verbinder 2 einsatzbereit und kann zum elektrischen Kontaktieren von Leiterbahnen 10 bzw. Folienleiter 10 eines oder mehrerer Flach- bzw. Folienflachkabel 1 verwendet werden. Hierbei stehen jeweils von beiden Seiten des Basisabschnitts 20 zwei äußere Kontaktzähne 22 im Wesentlichen senkrecht vom Basisabschnitt 2 ab und fluchten mit dem Rand des Basisabschnitts 20. Auf jeder Seite stehen sich die beiden äußeren Kontaktzähne 22 mit ihren Crimp-Flanken 221 im Wesentlichen parallel gegenüber, wobei die beiden äußeren Kontaktzähne 22 bevorzugt versetzt zueinander angeordnet sind und sie beim Crimpen daher nicht zum Zentrum des Basisabschnitts 20, sondern außerhalb des Zentrums parallel zu einem Rand des Basisabschnitts 20 hingebogen werden.
-
In eine Umfangsrichtung um den Außenrand des Basisabschnitts 20 herum stehen die äußeren Kontaktzähne 22 des elektrischen Verbinders 2 wechselseitig jeweils von den beiden Seiten des Basisabschnitts 20 ab. Dies verleiht dem elektrischen Verbinder 2 in einer Seitenansicht analog zu 1b - allerdings in einer Diagonalrichtung des Basisabschnitts 20 - ein regelmäßiges H-förmiges Aussehen. In einer auf einen Umfangsrand senkrechten Ansicht, wie er in der 1b dargestellt ist, erscheint entweder der untere oder der obere Teil des Basisabschnitts 20 U-förmig, wohingegen auf der jeweilig gegenüberliegenden Seite dann die flächige Erstreckung des äußeren Kontaktzahns 22 mit seiner Crimp-Flanke 221 und dem abgerundeten freien Ende zu sehen ist.
-
Bevorzugt zentral an der jeweiligen Seite des Basisabschnitts 20 ist ein Piercingkranz 21 vorgesehen. Der Piercingkranz 21 besteht im Wesentlichen aus einem oder mehreren inneren Kontaktzähnen 21, die von der entsprechenden Seite des Basisabschnitts 20 abstehen und bevorzugt kreisförmig angeordnet sind. Bevorzugt ist hierbei eine Flanke eines inneren Kontaktzahns 21 teilkreisförmig ausgebildet. Andere Formen des Piercingkranzes 21, wie z. B. ellipsenförmig oder eine Form mit Ecken sind natürlich möglich. Bevorzugt sind je Seite des Basisabschnitts 20 zwei innere Kontaktzähne 21 vorgesehen, die - ebenfalls wie die äußeren Kontaktzähne 22 - wechselseitig von der jeweiligen Seite hervorstehen und aus einem Zentralbereich des Basisabschnitts 20 herausgebogen sind, was in der 1d gut zu erkennen ist. Der jeweilige innere Kontaktzahn 21 ist bevorzugt pyramidal bzw. im Querschnitt gleichschenklig dreieckig aufgebaut, wobei andere Formen wiederum anwendbar sind. Im Gegensatz zu den äußeren Kontaktzähnen 22 sind die inneren Kontaktzähne 21 symmetrisch bzgl. des Zentrums des Basisabschnitts 20 angeordnet und stehen sich mit ihren Flanken direkt gegenüber (s. 1c).
-
1c zeigt den elektrischen Verbinder 2 in einer Drauf- oder Unteransicht. Hierbei ist der annähernd quadratische Grundriss des elektrischen Verbinders 2 bzw. dessen Basisabschnitt 20 und die jeweils zwei Schneiden der äußeren 22 und der inneren Kontaktzähne 21 gut zu erkennen. Das von den äußeren Kontaktzähnen 22 definierte Quadrat hat eine Seitenlänge von ca. 1,4 bis 1,7mm. Der parallele Abstand zweier gegenüberliegender Zähne beträgt bevorzugt 1,57mm.
-
In der 1d ist der elektrische Verbinder 2 in einer dreidimensionalen Perspektivansicht dargestellt, wobei die von den beiden Seiten diametral abstehenden äußeren Kontaktzähne 22 und zwei innere Kontaktzähne 21 gut zu erkennen sind.
-
Die 1e und 1f zeigen, wie mittels des elektrischen Verbinders 2 eine Leiterbahn 10 eines Flachkabels 1 mit einer Leiterbahn 10 eines anderen Flachkabels 1 elektrisch verbunden wird. Diese Variante ist jedoch nicht auf das Verbinden zweier Leiterbahnen 10 beschränkt, sondern es können auch mehr als zwei Leiterbahnen 10 elektrisch miteinander verbunden werden. So ist es z. B. möglich, zwei Flachkabel 1 auf der einen und ein Flachkabel 1 auf der anderen Seite des elektrischen Verbinders 2 anzuordnen und somit drei Leiterbahnen 10 elektrisch miteinander zu kontaktieren.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden jedoch zwei Leiterbahnen 10 zweier Flachkabel 1 miteinander elektrisch leitend verbunden. Hierbei wird zuerst der elektrische Verbinder 2 mit den zwei äußeren Kontaktzähnen 22 einer Seite durch ein Flachkabel 1 im Bereich einer Leiterbahn 10 so weit hindurchgesteckt, dass der Basisabschnitt 20 am Flachkabel 1 anliegt. Hierbei kontaktieren die inneren Kontaktzähne 21 bzw. der Piercingkranz 21 die Leiterbahn 10 und bevorzugt auch die äußeren Kontaktzähne 22 über einen Durchdringungskontakt die Leiterbahn 10 in einem Basisbereich der Crimp-Flanke 221. Danach wird auf die andere Seite des elektrischen Verbinders 2 ein zweites Flachkabel 1 im Bereich einer Leiterbahn 10 auf den Basisabschnitt 20 des elektrischen Verbinders 2 gesteckt. Hierbei kontaktieren wiederum die inneren Kontaktzähne 21 und die äußeren Kontaktzähne 22 die Leiterbahn 10 in der oben beschriebenen Weise. Anschließend werden - was in 1f dargestellt ist - die äußeren Kontaktzähne 22 auf das jeweilige Flachkabel 1 gecrimpt, wobei die Crimp-Flanke 221 jedes äußeren Kontaktzahns 22 auf das Flachkabel 1 gebogen wird. Hierbei schneidet die Schneide jedes äußeren Kontaktzahns 22 das Flachkabel 1 im Bereich der Leiterbahn 10 auf und kontaktiert hierbei die jeweilige Leiterbahn 10. Die auf jeder Seite angeordneten äußeren Kontaktzähne 22 werden hierbei parallel aneinander vorbei auf das Flachkabel 1 gecrimpt. Die gecrimpten äußeren Kontaktzähne 22 auf einer Seite des Basisabschnitts 20 sind dabei zu den auf der anderen Seite liegenden senkrecht angeordnet. Hierdurch wird die Leiterbahn 10 auf einer Seite des elektrischen Verbinders 2 im Idealfall sechsmal elektrisch kontaktiert - zweimal durch einen Durchdringungskontakt mit den Basisabschnitten der Crimp-Flanken 221, zweimal durch die inneren Kontaktzähne 21 und zweimal durch die Schneiden der auf das Flachkabel 1 gebogenen äußeren Kontaktzähne 22. Diese Anzahl der elektrischen Kontakte kann durch ein Vorsehen mehrerer innerer Kontaktzähne 21 bzw. mehrerer äußerer Kontaktzähne 22 noch erhöht werden.
-
Ferner kann das Crimpen auch in einer anderen Reihenfolge bzw. in zwei Schritten geschehen; nämlich ein erstes Crimpen noch vor der Montage des zweiten Flachkabels 1. Darüber hinaus kann auch ein Kontaktelement 23 am Basisabschnitt 20 vorgesehen sein (s. hierzu die erfindungsgemäße zweite Variante). Vor, beim oder nach dem Crimpen wird der Trägerabschnitt 3 vom elektrischer Verbinder 2 abgetrennt.
-
Die 2a bis 2e zeigen die zweite erfindungsgemäße Variante, wobei die entsprechenden elektrischen Kontaktvorrichtungen des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders 2 auf einer einzigen Seite des Basisabschnitts 20 vorgesehen sind. Hierdurch werden zwei oder mehrere direkt übereinander liegende Flachkabel 1 vom elektrischen Verbinder 2, von einer Seite aus kommend, elektrisch kontaktiert, was in der 2e zu sehen ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, nur eine einzige Leiterbahn 10 mit dem elektrischen Verbinder 2 zu kontaktieren.
-
Die 2a zeigt einen Grundriss des elektrischen Verbinders 2 gemäß der zweiten Variante, wobei zwei einander schräg gegenüberstehende äußere Kontaktzähne 22 der ersten Variante durch bevorzugt kürzere äußere Kontaktelemente 23 ersetzt sind. Die äußeren Kontaktelemente 23 sind mit ihren Flanken nicht, wie bei der ersten Variante, parallel zur gegenüberliegenden und senkrecht zur benachbarten Umfangskante ausgerichtet, sondern liegen mit den jeweiligen Flanken im Wesentlichen senkrecht zu einer Diagonalen des Basisabschnitts 20. Bevorzugt sind die äußeren Kontaktelemente 23 in einer Draufsicht auf den elektrischen Verbinder 2 (s. 2c) jedoch seitlich zu dieser Diagonale versetzt angeordnet, sodass eine Verbindung eines freien Endes eines äußeren Kontaktelements 23 mit dem Zentrum des Basisabschnitts 20, nicht mit dem gegenüberliegenden freien Ende des zweiten äußeren Kontaktelementes 23 fluchtet. Im Vergleich mit der ersten Variante sind also zwei einander parallel versetzt angeordnete äußere Kontaktzähne 22 einerseits kürzer ausgebildet und andererseits gemeinsam um einen gewissen Winkelbetrag aus der ursprünglichen Position zweier äußerer Kontaktzähne 22 verdreht am Basisabschnitt 20 vorgesehen (zwei Kontaktelemente 23).
-
Bei der bestimmungsgemäßen Verwendung des elektrischen Verbinders 2 werden die äußeren Kontaktelemente 23 bevorzugt nicht gecrimpt bzw. nicht gebogen, sondern bleiben aufrecht stehen und kontaktieren die übereinanderliegenden Leiterbahnen 10 sämtlicher zu kontaktierender Flachkabel 1. Ferner sind die äußeren Kontaktelemente 23 derart am Basisabschnitt 20 angeordnet, dass sie mit ihren Flanken bevorzugt in beide Flächenrichtungen der Seite des Basisabschnitts 20 hineinragen und somit Längs- und Queranteile der entsprechenden Seite des Basisabschnitts 20 abdecken.
-
Erfindungsgemäß werden bei der Herstellung des elektrischen Verbinders 2 die äußeren Kontaktzähne 22 und die äußeren Kontaktelemente 23 in die gleiche Richtung bezüglich des Basisabschnitts 20 senkrecht aufgebogen. Dies verleiht dem elektrischen Verbinder 2 ein angenähert kronenförmiges Aussehen, was in den 2b und 2d gut zu erkennen ist. Ebenfalls gut zu erkennen ist, dass die äußeren Kontaktzähne 22 länger als die äußeren Kontaktelemente 23 ausgebildet sind. Dies ist jedoch optional, wobei die äußeren Kontaktelemente 23 genauso lang wie die äußeren Kontaktzähne 22 ausgebildet sein können. Ferner können die äußeren Kontaktelemente 23 im Grundriss wie bei der ersten Variante angeordnet sein und darüber hinaus - ebenfalls optional - genauso lang ausgebildet sein, wobei diese dann gemäß der zweiten Variante in die gleiche Richtung vom Basisabschnitt 20 abstehen. Dies ist je nach Platz für die spätere Crimpung der äußeren Kontaktzähne 22 mehr oder weniger sinnvoll. Wird viel Platz für die Crimpung der äußeren Kontaktzähne 22 benötigt, bzw. ist der elektrische Verbinder 2 insgesamt klein, da z. B. die Leiterbahnen 10 eine geringe Breite aufweisen, so ist es sinnvoll, die äußeren Kontaktelemente 23 kürzer auszubilden, sodass letztere beim Crimpen nicht im Wege stehen und dann aufrecht stehen bleiben. Darüber hinaus kann - wenn es der zur Verfügung stehende Platz erlaubt - das äußere Kontaktelement 23 als äußerer Kontaktzahn 22 ausgebildet sein und ist somit crimpbar.
-
Ebenso wie bei der ersten Variante ist ein Piercingkranz 21 vorgesehen, der jedoch nur auf derjenigen Seite des Basisabschnitts 20 angeordnet ist, von welcher auch die äußeren Kontaktzähne 22 abstehen. Der Piercingkranz 21 weist dabei innere Kontaktzähne 21 auf, die in dieselbe Richtung zeigen wie die äußeren Kontaktzähne 22 und die äußeren Kontaktelemente 23. Bevorzugt weist ein solcher Piercingkranz 21 vier innere Kontaktzähne 21 auf. Eine beliebige andere Anzahl ist, ebenso wie bei der ersten Variante, natürlich möglich.
-
Ferner entspricht die Form der äußeren und inneren Kontaktzähne 22, 21 sowie die Form des Piercingkranzes 21 bevorzugt jeweils der der ersten Variante.
-
In 2c ist eine Draufsicht auf den elektrischen Verbinder 2 dargestellt, wobei vier Schneiden (jeweils zwei der äußeren Kontaktzähne 22 und der äußeren Kontaktelemente 23) zu erkennen sind. Ferner sieht man die Schneiden der inneren Kontaktzähne 21. Jeweils eine Verbindungslinie eines Zentrums einer Schneide eines äußeren Kontaktzahns 22 mit einem Zentrum einer Schneide eines äußeren Kontaktelements 23 ist parallel zu einem äußeren Rand des Basisabschnitts 20. Zwei solche Linien sind in der 2c gestrichelt dargestellt. Der Abstand dieser beiden Linien beträgt bevorzugt 1,15 bis 1,35mm. Insbesondere bevorzugt sind 1,27mm. Einen ebensolchen Parallelabstand weisen bevorzugt die zwei äußeren Kontaktelemente 23 auf.
-
Eine dreidimensionale Darstellung der zweiten Variante des elektrischen Verbinders 2 ist in der 2d dargestellt, in welcher die vom Basisabschnitt 20 senkrecht abstehenden äußeren Kontaktzähne 22 und äußeren Kontaktelemente 23 gut zu sehen sind. Ferner sind die inneren Kontaktzähne 21 ebenfalls zu erkennen, die bevorzugt mit einer Flanke ebenfalls senkrecht vom Basisabschnitt 20 abstehen.
-
In der 2e sind zwei elektrische Verbinder 2 vor dem Crimpen an zwei Flachkabel 1 dargestellt. Hierbei liegen zwei Flachkabel 1 direkt aneinander an, wobei der jeweilige elektrische Verbinder 2 von einer Seite kommend, durch die beiden Flachkabel 1 mit seinen äußeren Kontaktzähnen 22 hindurchgesteckt ist. Hierbei kontaktieren die inneren Kontaktzähne 21 wenigstens das nahe am Basisabschnitt 20 anliegende Flachkabel 1 im Bereich einer Leiterbahn 10. Bevorzugt dringen die inneren Kontaktzähne 21 jedoch ebenfalls wenigstens in die Leiterbahn 10 des zweiten Flachkabels 1 ein. Ferner durchdringen die beiden äußeren Kontaktelemente 23 beide betreffende Leiterbahnen 10 der beiden Flachkabel 1. Darüber hinaus kontaktieren bevorzugt auch die Crimp-Flanken 221 der äußeren Kontaktzähne 22 die betreffenden Leiterbahnen 10 (in der 2e nicht dargestellt). Die am Basisabschnitt 20 direkt anliegende Leiterbahn 10 wird hierbei bevorzugt achtmal (vier innere Kontaktzähne 21, jeweils zwei äußere Kontaktelemente 23 und zwei äußere Kontaktzähne 22) elektrisch kontaktiert. Die darüber liegende Leiterbahn 10 wird wenigstens viermal (jeweils zwei äußere Kontaktzähne 22 und zwei äußere Kontaktelemente 23) vor dem Crimpen elektrisch kontaktiert. Nach dem Crimpen schneiden die äußeren Kontaktzähne 22 das oben liegende Flachkabel an und kontaktieren dieses elektrisch zusätzlich zweifach.
-
Darüber hinaus ist die zweite Variante wie die erste Variante aufgebaut.
-
Bei beiden Varianten wirken der Piercingkranz 21 und die äußeren Kontaktzähne 22 derart zusammen, dass sie im gecrimpten Zustand das Flachkabel 1 sicher zwischen sich einklemmen und über die Crimpverbindung eine ausreichende Elastizität bzw. Federkraft auf das Flachkabel 1 ausüben, damit dieses auch unter mechanisch/thermischer Belastung sicher elektrisch kontaktiert ist.
-
Ferner ist die verwendete Kupfer-Knet-Legierung bevorzugt härter als das Material der Leiterbahn 10 eines Flachkabels 1, da bei bevorzugten Ausführungsformen, die Dicke eines äußeren Kontaktzahns 22 bzw. eines äußeren Kontaktelements 23 im Bereich der Dicke einer Leiterbahn 10 liegt.