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Die Erfindung betrifft einen Verbinder für ein flaches
Koaxialkabel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Verbinder zum Verbinden flacher Kabel, wie der in der
Erstveröffentlichung der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. Hei
4-8285 offenbarte, sind herkömmlicher Weise bekannt.
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Diese Verbinder haben einen Aufbau, bei dem eine
Metallabdeckung auf der Oberfläche einer Form vorgesehen ist und das flache
Kabel zwischen die Abdeckung und die Kontaktanschlüsse in der
Form geführt und zwischen ihnen gehalten wird, wodurch die
Kontaktanschlüsse und das flache Kabel miteinander verbunden werden.
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Typischer Weise ist es zur Realisierung der vollständigen
Ausprägung der Charakteristika eines flachen Kabels in hohem Maße
wünschenswert, die Höhe des Verbinders für diesen Typ von flachem
Kabel zu verringern. Zudem besteht auch der Wunsch, eine leichte
Anbringung eines flachen Kabels an der Form zu ermöglichen, wenn
Form und Kontaktanschlüsse beispielsweise auf einem gedruckten
Substrat in ihrer Position fixiert sind.
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Es wird darauf hingewiesen, daß der Begriff "flaches
Koaxialkabel" gemäß der Verwendung in der vorliegenden Beschreibung nicht
nur flache Koaxialkabel mit einer einheitlichen
Isolationsummantelung, sondern auch flache Koaxialkabel einschließt, bei denen
separate Koaxialkabel mit individuellen Isolierschichten zu Ebenen
gebündelt sind.
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In der US 5 281 762 sind ein Erdanschluß für ein
Mehrfachleiterkabel und ein entsprechendes Verfahren offenbart.
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Aus der US 4 781 620 ist ein Verbindersystem für Flachband-
Koaxialkabel bekannt. Darin ist ein Erdungsbus offenbart, der
Spreizfinger aufweist, die die Endabschnitte eines flachen Koaxialkabels
wechselweise voneinander trennen, um die Finger mit ihrer
koaxialen Abschirmung in Kontakt zu bringen.
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Ein Verbinder für ein flaches Koaxialkabel des vorstehend
erwähnten Typs ist aus der US 5 281 150 bekannt. Darin ist ein
Verbinder zum Verbinden mehrerer Kabel beschrieben, die jeweils
mindestens einen Signaldraht und mindestens einen Dram-Draht an einer
Oberfläche eines Substrats aufweisen, wobei auf der einen Oberfläche
des Substrats mehrere Kontaktplättchen ausgebildet sind.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der
vorstehend beschriebenen Umstände erarbeitet und hat die Aufgabe,
einen Verbinder für flache Koaxialkabel zu schaffen, dessen Höhe
ausreichend verringert werden kann und der eine einfache
Ausführung des Verbindungsvorgangs ermöglicht.
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Die vorstehend genannten Aufgaben werden durch den
Gegenstand der Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Daher wird ein günstiger Weise ein Verbinder mit
in der Richtung der Dicke des flachen Koaxialkabels an beiden Seiten
des flachen Koaxialkabels angeordneten, leitenden Platten, wobei die
äußeren Leiter und die mittleren Leiter jeweils durch Abstreifen einer
isolierenden Umhüllung freigelegt sind und die leitenden Platten das
flache Koaxialkabel greifen, während sie sich in engem Kontakt mit
sämtlichen äußeren Leitern befinden und die äußeren Leiter erden;
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einer an einer Seite der leitenden Platte in der Richtung von deren
Dicke angebrachten isolierenden Abdeckung und
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einem isolierenden Gehäuse realisiert, in dem mehrere Kontakte
untergebracht sind, die mit den mittleren Leitern in Kontakt stehen,
und das so mit der isolierenden Abdeckung zusammengebaut ist,
daß es zusammen mit der Abdeckung die leitenden Platten in der
Richtung der Dicke der leitenden Platten von deren anderer Seite
greift,
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wobei eine Vorspannungseinrichtung zum Vorspannen der mittleren
Leiter zu den Kontakten an der isolierenden Abdeckung vorgesehen
ist.
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Vorteilhafter Weise ist ein mit der Erde verbundener
Erdungsschnapper an dem isolierenden Gehäuse des vorstehend
beschriebenen Verbinders vorgesehen. Der Erdungsschnapper kann ein
Federkontaktelement aufweisen, das mittels einer elastischen Kraft mit
den leitfähigen Platten in Kontakt gebracht wird, wenn die an den
leitenden Platten angebrachte isolierende Abdeckung mit dem
isolierenden Gehäuse zusammengesetzt wird.
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Die Vorspannungseinrichtung kann aus voneinander
unabhängigen Federn, die die mittleren Leiter einzeln vorspannen, oder aus
einer Metallplatte bestehen, wobei die isolierende Abdeckung mit
einer Isolierschicht überzogen ist.
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Wenn ein flaches Koaxialkabel, dessen äußere und mittlere
Leiter durch Abschälen der isolierenden Umhüllung freigelegt wurden,
in der Richtung seiner Dicke durch die leitenden Platten gegriffen
wird, werden die leitenden Platten bei dem erfindungsgemäßen
Verbinder so angeordnet, daß sie sich in engem Kontakt mit
sämtlichen äußeren Leitern des flachen Koaxialkabels befinden.
Dadurch werden sämtliche äußeren Leiter einfach durch Erden der
leitenden Platten geerdet.
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Daher können ein flaches Kabel und ein Kontakt durch
Anbringen der leitenden Platten, die das flache Koaxialkabel greifen, an
einer isolierenden Abdeckung und anschließendes derartiges
Zusammensetzen der isolierenden Abdeckung und des isolierenden
Gehäuses in der Richtung der Dicke des flachen Kabels, daß die leitenden
Platten zwischen der isolierenden Abdeckung und dem isolierenden
Gehäuse, in dem mehrere Kontakte untergebracht sind, eingeklemmt
werden, elektrisch und mechanisch verbunden werden.
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In diesem Fall spannt die an der isolierenden Abdeckung
vorgesehene Vorspanneinrichtung die mittleren Leiter des flachen Kabels
zu den Kontakten vor. Dadurch kann ein geeigneter Kontaktdruck
zwischen den mittleren Leitern und den Kontakten hergestellt
werden, wodurch eine sichere Verbindung ermöglicht wird.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Verbinder können
vorzugsweise durch Anbringen eines Erdungsschnappes an dem isolierenden
Gehäuse und Zusammensetzen einer an den das flache Kabel
greifenden, leitenden Platten angebrachten, isolierenden Abdeckung mit
dem isolierenden Gehäuse die leitenden Platten und sämtliche
äußeren Leiter geerdet werden, indem die leitenden Platten mit dem
Erdungsschnapper in Kontakt gebracht werden, der mit der Erde
verbunden ist. Wenn in diesem Fall ein Federkontaktelement an dem
Erdungsschnapper vorgesehen ist, kann bei der Anbringung der
isolierenden Abdeckung an dem isolierenden Gehäuse durch die
elastische Verformung des Federkontaktelementes mittels einer
elastischen Kraft ein geeigneter Kontaktdruck erzielt werden. Dadurch
wird eine sichere Verbindung ermöglicht.
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Wenn eine Vorspannungseinrichtung unter Verwendung
voneinander unabhängiger Federelemente gebildet wird, die die mittleren
Leiter einzeln vorspannen, kann jeder mittlere Leiter in stabilem
Kontakt mit den Kontakten stehen. Wenn die isolierende Abdeckung eine
mit einer Isolierschicht beschichtete Metallplatte ist, kann die
Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung auf einem hohen Niveau
gehalten werden, während die isolierende Abdeckung dünner gefertigt
werden kann. Dementsprechend kann die Möglichkeit einer
Verringerung der Höhe des Verbinders sogar noch weiter verbessert werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verbinders ist in den Unteransprüchen ausgeführt und wird
nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1-10 beschrieben. Es
zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verbinders zeigt;
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Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die das isolierende Gehäuse
des Verbinders gemäß Fig. 1 zeigt;
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Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die die
Bauteile des isolierenden Gehäuses gemäß Fig. 2 zeigt;
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Fig. 4 eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die isolierende
Umhüllung des mit dem Verbinder gemäß Fig. 1
verbundenen flachen Koaxialkabels abgestreift wurde;
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Fig. 5 eine Draufsicht, die die leitenden Platten des Verbinders
gemäß Fig. 1 zeigt;
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Fig. 6 eine Draufsicht, die die isolierende Abdeckung des
Verbinders gemäß Fig. 1 zeigt;
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Fig. 7 eine Schnittansicht, die das Federelement der der
isolierenden Abdeckung gemäß Fig. 6 zeigt;
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Fig. 8 eine Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die
leitenden Platten gemäß 5, die das flache Koaxialkabel gemäß
Fig. 4 greifen, mit der isolierenden Abdeckung gemäß Fig. 6
zusammengesetzt sind;
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Fig. 9 eine Seitenansicht, die die isolierende Abdeckung gemäß Fig.
8 zeigt; und
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Fig. 10 eine Schnittansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand
zeigt, in dem die isolierende Abdeckung gemäß Fig. 8 mit
dem isolierenden Gehäuse gemäß Fig. 2 zusammengesetzt
ist.
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Ein erfindungsgemäßer Verbinder 1 umfaßt ein blockförmiges,
isolierendes Gehäuse 3 von geringer Höhe, in dem mehrere Kontakte
2 untergebracht sind und das beispielsweise an einer Position auf
einem (in der Figur nicht gezeigten) Substrat befestigt ist, eine
isolierende Abdeckung 4, die über der oberen Oberfläche des isolierenden
Gehäuses 3 befestigt ist, und leitende Platten 5, die mit der
isolierenden Abdeckung 4 zusammengebaut sind.
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Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht das isolierende Gehäuse 3
beispielsweise aus einem aus einem isolierenden Harzmaterial, wie
Kunststoff, gefertigten Gehäusehauptkörper 6, mehreren aus Leitern
bestehenden Kontakten 2, die im Gehäusehauptkörper 6
untergebracht sind und nach oben freiliegen, zwei aus Leitern bestehenden
Erdungsschnappern 7, die jeweils links und rechts vom
Gehäusehauptkörper 6 montiert sind, und am Gehäusehauptkörper 6
montierten Anschlägen 8.
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Die Kontakte 2 sind beispielsweise Federkontakte. Wenn durch
die mittleren Leiter von oben Druck auf die Kontakte 2 ausgeübt
wird, wie nachstehend beschrieben, werden diese elastisch verformt
und treten in einen Zustand ein, in dem sie in Druckkontakt mit den
mittleren Leitern stehen.
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Die vorstehend erwähnten Erdungsschnapper 7 weisen jeweils
ein Eingriffselement 7a zum Herstellen eines Eingriffs am
Gehäusehauptkörper 6 und ein Federkontaktelement 7b zum Herstellen eines
elastischen Kontakts mit den nachstehend beschriebenen leitenden
Platten auf, wobei das Eingriffselement 7a und das Federkontaktelement
7b durch Biegen der Metallplatte gebildet werden. Stehen die
Erdungsschnapper 7 einmal mit dem Gehäusehauptkörper C in
Eingriff, werden die Anschläge 8 in bezug auf die Einsetzrichtung der
Erdungsschnapper 7 von hinten am Gehäusehauptkörper befestigt.
Die Anschläge 8 dienen der Lösung der Verriegelung zwischen
Verriegelungselementen 4b der nachstehend beschriebenen isolierenden
Abdeckung 4 und den Erdungsschnappern 7.
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Wie in Fig. 10 gezeigt, ist die Oberfläche der Metallplatte P der
isolierenden Abdeckung 4 mit einem isolierenden Material C, wie
Kunststoff, beschichtet. Wie in den Fig. 6-9 gezeigt, weist die
isolierende Abdeckung 4 nachstehend beschriebene
Halterungselemente 4a zum Halten der leitenden Platten 5, zwischen denen das
flache Koaxialkabel 9 gegriffen wird, Verriegelungselemente 4b zum
Verriegeln und Halten von Erdungsschnappern 7 im
zusammengesetzten Zustand bei mit dem isolierenden Gehäuse 3
zusammengesetzter isolierender Abdeckung 3 und eine Vorspannungseinrichtung
10 zum Vorspannen der mittleren Leiter 9a des zwischen den
leitenden Platten 5 gehaltenen flachen Koaxialkabels 9 zur Richtung der
Einführung in das isolierende Gehäuse 3 bei durch die Halteelemente
4a für die leitenden Platten gehaltenen leitenden Platten 5 auf.
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Für sämtliche mittleren Leiter 9a des Koaxialkabels 9 ist eine
Vorspanneinrichtung 10 vorgesehen. Die Vorspanneinrichtung 10
besteht aus mehreren Federelementen 10a, die bei dem in Fig. 6
gezeigten Beispiel für jeden zweiten mittleren Leiter in zwei parallelen
Reihen vorgesehen sind, die in Intervallen in der Längsrichtung des
mittleren Leiters ausgebildet sind. Dadurch sind selbst bei geringen
Abständen zwischen den mittleren Leitern 9a für jeden mittleren
Leiter 9a Federelemente 10a ausgebildet, ohne daß eine Verringerung
der Festigkeit der isolierenden Abdeckung 4 verursacht wird.
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Wie in Fig. 5 gezeigt, werden die leitenden Platten 5 von zwei
flachen Platten gebildet, die jeweils zwei Fenster 5a aufweisen. Ein
Teil der leitenden Platten 5 ist so ausgebildet, daß ein Kontakt mit
sämtlichen äußeren Leitern 9b des flachen Koaxialkabels 9
ermöglicht wird. Der verbindende Teil 5b der Platte zwischen den Fenstern
5a ist so aufgebaut, daß er mit einem Federkontaktelement 7a des
Erdungsschnappers 7 in Kontakt gelangt, wenn sie mit dem
isolierenden Gehäuse 3 zusammengebaut wird.
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Die beiden leitenden Platten 5 können einheitliche Strukturen
sein, die miteinander verbunden werden.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, ist das flache Koaxialkabel 9 beispielsweise
so aufgebaut, daß die äußeren Leiter 9b und die mittleren Leiter 9a
jeweils durch Abschälen der isolierenden Umhüllung 9c, 9d freigelegt
werden. Die Positionen, an denen die mittleren Leiter 9a freiliegen,
fallen jeweils mit den beiden Fenstern 5a in der leitenden Platte
zusammen. Zudem fällt die Position, an der der äußere Leiter 9b
freiliegt, mit der Position zusammen, an der ein Kontakt mit der
leitenden Platte 5 vorliegt. Wie in Fig. 5 gezeigt, sind die äußeren Leiter 9b
in einem Bereich A an die leitende Platte 5 gelötet.
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Die Wirkungsweise eines so konstruierten Verbinders 1 für ein
flaches Koaxialkabel 9 wird nachstehend erläutert.
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Das isolierende Gehäuse 3 wird, wie in Fig. 2 gezeigt, durch
Befestigen der Kontakte 2, der Erdungsschnapper 7 und der Anschläge
8 am Gehäusehauptkörper 6 erzeugt. Hierbei werden die Kontakte 2
und die Federkontaktelemente 7b der Erdungsschnapper 7 so
angeordnet, daß sie aus der oberen Oberfläche des Gehäusehauptkörpers
6 ragen.
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Wenn das isolierende Gehäuse beispielsweise an einem (in den
Figuren nicht gezeigten) Substrat befestigt wird, wird jeder Kontakt 2
an die entsprechenden (nicht gezeigten) Signalmuster auf dem
gedruckten Substrat gelötet, und die Erdungsschnapper 7 werden an
das (nicht dargestellte) Erdungsmuster gelötet. Das isolierende
Gehäuse 3 kann so konstruiert sein, daß es beispielsweise durch
Schrauben an seiner Position auf dem gedruckten Substrat befestigt
wird.
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Ein flaches Koaxialkabel 9, bei dem die isolierende Umhüllung
9c, 9d abgeschält wurde, wie in Fig. 4 gezeigt, wird zwischen zwei
leitenden Platten 5 gehalten, wie in Fig. 8 gezeigt. Dadurch gelangen die
äußeren Leiter 9b des flachen Koaxialkabels 9 mit den leitenden
Platten 5 in Kontakt und werden durch Löten in ihrer Position in einem
Abschnitt A fixiert. Wenn die leitenden Platten 5 in diesem Stadium
an Leiterplatten-Halterungselementen 4a der isolierenden Abdeckung
4 befestigt werden, wie in Fig. 8 gezeigt, wird von den Federelementen
10a der isolierenden Abdeckung 4 Druck auf die mittleren Leiter 9a
des flachen Koaxialkabels 9 ausgeübt, während ein Zustand
aufrechterhalten wird, in dem das flache Koaxialkabel 9 von den
leitenden Platten 5 gehalten wird.
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Die isolierende Abdeckung 4, in der die leitenden Platten 5 und
das flache Koaxialkabel 9 auf diese Weise befestigt sind, wird von
oben auf dem isolierenden Gehäuse 3 montiert. Dadurch werden die
Kontakte 2 mit den jeweils entsprechenden mittleren Leitern 9a des
flachen Koaxialkabels 9 in Kontakt gebracht, und der verbindende
Plattenteil 5b der leitenden Platten 5 wird mit den
Federkontaktelementen 7b der Erdungsschnapper 7 in Kontakt gebracht.
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Wenn die isolierende Abdeckung 4 in diesem Zustand weiter in
die Richtung des isolierenden Gehäuses 3 gedrückt wird, werden
jeder Kontakt 2 und jedes Federkontaktelement 7b der
Erdungsschnapper 7 elastisch verformt, wodurch das Verriegelungselement
4b der isolierenden Abdeckung 4 mit den Erdungsschnappern 7
verriegelt wird, wodurch beide einheitlich verbunden werden.
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Zu diesem Zeitpunkt werden die leitenden Platten 5 aufgrund
der elastischen Kraft des Federkontaktelements 7b der
Erdungsschnapper 7 mit einem geeigneten Kontaktdruck in Kontakt
gebracht. Dadurch kann eine stabile Erdung der äußeren Leiter 9b des
flachen Koaxialkabels 9 erreicht werden.
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Obwohl mittels der elastischen Kraft der Kontakte 2 für jeden
der mittleren Leiter 9a des flachen Koaxialkabels 9 ein konstanter
Kontaktdruck erzielt werden kann, sind bei dieser Ausführungsform
zusätzlich die Federelemente 10a an der isolierenden Abdeckung 4
vorgesehen. Daher werden die mittleren Leiter 9a, wie in Fig. 10
gezeigt, durch die Vorspannkraft der Federelemente 10a zu den
Kontakten 2 vorgespannt, wodurch ein stabilerer Kontakt erzielt werden
kann. In diesem Fall können mittels des Verbinders 1 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform selbst bei einer dünnen isolierenden
Abdeckung 4 eine ausreichende Festigkeit und eine ausreichende
elastische Kraft der Federelemente 10a erzielt werden, da die isolierende
Abdeckung 4 so konstruiert ist, daß die Oberfläche der Metallplatte P
mit einer isolierenden Beschichtung C überzogen ist, wie in Fig. 10
gezeigt.
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Da die an dem flachen Koaxialkabel 9 befestigte, isolierende
Abdeckung 4 bei dem Verbinder 1 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform an dem isolierenden Gehäuse 3 befestigt ist, ergibt sich
durch die Sicherstellung der Möglichkeit einer Verringerung der
Gesamthöhe des Verbinders 1 ein Vorteil. Zudem kann die Möglichkeit,
die Höhe des Verbinders zu verringern, verbessert werden, indem die
isolierende Abdeckung 4 dünn gehalten wird. Dadurch kann ohne
eine Beeinträchtigung der Charakteristika des Kabels ein Verbinder
für ein flaches Kabel, d. h. ein flaches Koaxialkabel 9, realisiert
werden.
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Zudem wird es durch die Schaffung eines Aufbaus, bei dem die
leitenden Platten 5, an denen das flache Koaxialkabel 9 in
gehaltenem Zustand befestigt ist, an der isolierenden Abdeckung 4 befestigt
und geerdet sind, mittels einer extrem einfachen Operation möglich,
die Verbindungsvorgänge für die zur Erdung verwendeten äußeren
Leiter 9b und die für die Signalübertragung verwendeten mittleren
Leiter 9a auszuführen.
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Es wird darauf hingewiesen, daß bei der vorstehend
beschriebenen, isolierenden Abdeckung 4 eine isolierende Beschichtung C auf
die Oberfläche einer Metallplatte P aufgebracht wird. Statt dessen ist
es jedoch auch akzeptabel, wenn die isolierende Abdeckung 4 nur
aus einem isolierenden Harzmaterial besteht.
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Wie vorstehend im Einzelnen beschrieben, wird für den
erfindungsgemäßen Verbinder eine Konstruktion verwendet, bei der eine
isolierende Abdeckung auf einem isolierenden Gehäuse montiert
wird, in dem in der Richtung der Dicke des flachen Koaxialkabels die
Kontakte untergebracht sind. Dadurch gestaltet sich der
Verbindungsvorgang extrem einfach. Überdies können durch einfaches
Verbinden des isolierenden Gehäuses mit der isolierenden Abdeckung,
die an den leitenden Platten befestigt ist, die das flache Koaxialkabel
greifen, die mittleren Leiter an die Kontakte angeschlossen und die
äußeren Leiter geerdet werden.
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Da eine Konstruktion verwendet wird, bei der die mittleren
Kontakte durch die an der isolierenden Abdeckung vorgesehenen
Federelemente von einer Seite gegen die Kontakte gedrückt werden, wird es
möglich, eine Verringerung der Höhe des Verbinders in der Richtung
der Dicke des Flachkabels vorherzusehen.
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Durch die Verwendung einer Konstruktion, bei der die
isolierende Abdeckung in der Richtung der Dicke des flachen Kabels
montiert wird, muß das gedruckte Substrat nur ausreichende
Oberflächenabmessungen aufweisen, um die Anbringung des isolierenden
Gehäuses zu ermöglichen. Dadurch kann der für die Anbringung
erforderliche Platz minimiert werden, was die Verringerung der auf dem
gedruckten Substrat monopolisierten Abmessungen ermöglicht.
Beschreibung der Bezugszeichen
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1 Verbinder
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2 Kontakt
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3 isolierendes Gehäuse
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4 isolierende Abdeckung
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4a Halterungselement
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4b Verriegelungselement
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5 leitende Platte
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5a Fenster
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5b verbindender Plattenteil
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7 Erdungsschnapper
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7a Eingriffselement
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7b Federkontaktelement
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8 Anschlag
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9 flaches Koaxialkabel
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9a mittlerer Leiter
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9b äußerer Leiter
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9c, 9d isolierende Ummantelung
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10 Vorspannungseinrichtung
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10a Federelement
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A Lötbereich
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C isolierende Beschichtung
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P Metallplatte