DE10227602B4 - Method for producing a connector for flat conductors - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines ein Gehäuse (18) sowie Kontaktelemente (14) aufweisenden Steckverbinders (20) an einem Flachleiter (10), wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Abisolieren von Leiterenden (12) am Flachleiter (10), (b) unlösbares Verbinden der abisolierten Leiterenden (12) mit den Kontaktelementen (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner den Schritt umfasst: (c) Umspritzen der Kontaktelemente (14) und der Leiterenden (12) mit isolierendem Material zur Bildung einer Kontaktzonenleiste (22), bei der freie Enden der Kontaktelemente (14) umschlossen sind und bei der Kontaktzonen (23) der Kontaktelemente (14) freigelegt bleiben, bei gleichzeitiger einstückiger Ausbildung eines Steckergehäuses (18) aus dem isolierenden Material.A method of manufacturing a connector (20) having a housing (18) and contact elements (14) on a lead (10), the method comprising the steps of: (a) stripping conductor ends (12) on the lead (10), (b ) undetachably connecting the stripped conductor ends (12) to the contact elements (14), characterized in that the method further comprises the step of: (c) overmolding the contact elements (14) and the conductor ends (12) with insulating material to form a contact zone strip ( 22), in which free ends of the contact elements (14) are enclosed and remain exposed at the contact zones (23) of the contact elements (14), while integrally forming a plug housing (18) made of the insulating material.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Steckerverbinder für Flachleiter, mit Hilfe dessen ein Flachleiter mit einem weiteren elektrischen Leiterelement verbunden werden kann.The invention relates to a plug connector for flat conductors, by means of which a flat conductor can be connected to a further electrical conductor element.
Für viele Anwendungen werden in zunehmendem Maß Bandkabel verwendet, häufig in Form von Flachleitern. Ein Flachleiter bekannter Art enthält eine Mehrzahl von Einzelleitern, die in der Regel einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die Einzelleiter sind in eine Kleber- bzw. Kunststoffschicht eingebettet, die sie gegeneinander isoliert. Flachleiter werden heutzutage in verschiedenen Ausführungsformen, d. h. insbesondere mit verschieden oder gleich großen Querschnitten der Einzelleiter auch in der Automobiltechnik eingesetzt und sind Artikel, die kostengünstig als Massen- und Meterware hergestellt werden können.For many applications, ribbon cables are increasingly being used, often in the form of flat conductors. A flat conductor of known type contains a plurality of individual conductors, which generally have a rectangular cross-section. The individual conductors are embedded in an adhesive or plastic layer, which isolates them from each other. Flat conductors are nowadays used in various embodiments, i. H. used in particular with different or equal cross sections of the individual conductors in automotive technology and are articles that can be inexpensively mass-produced and sold by the meter.
Stand der TechnikState of the art
Zum Verbinden mit weiteren elektrischen Komponenten wird ein Steckerverbinder an einem Flachleiter angebracht. Dazu werden Flachleiter derzeit häufig mit einem Kontaktteil in ihrem Leiteranschlussbereich dadurch unlösbar verbunden, dass die Einzelleiter bereichsweise abisoliert und anschließend unlösbar mit dem Kontaktteil durch beispielsweise Verschweißen, Verlöten oder Crimpen verbunden werden. Anschließend werden sie in ein entsprechendes Gehäuse gesteckt, das als Gegenstück zu einem weiteren Stecker dient, mit dem der Steckerverbinder zu kontaktieren ist.For connection to other electrical components, a plug connector is attached to a flat conductor. For this purpose, flat conductors are currently often inextricably connected to a contact part in their conductor connection area, that the individual conductors are stripped in regions and then connected inextricably with the contact part by, for example, welding, soldering or crimping. Subsequently, they are plugged into a corresponding housing, which serves as a counterpart to another plug, with which the plug connector is to contact.
Aus der
In der
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Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur kostengünstigen Herstellung eines Steckerverbinders für Flachleiter vorzusehen, bei dem die Kontaktzonen stabil angeordnet sind und hinsichtlich der Stärke des durch die jeweiligen Einzelleiter des Flachleiters zu führenden Stroms flexibel anpassbar sind.It is an object of the invention to provide a method for the cost-effective production of a Provide plug connector for flat conductor, in which the contact zones are stably arranged and are flexibly adaptable with respect to the strength of the current to be led through the respective individual conductors of the flat conductor.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Herstellung eines Steckerverbinders mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by a method for producing a plug connector with the features of claim 1. Preferred embodiments are described in the dependent claims.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, zunächst Kontaktelemente, die beispielsweise als Stanzteile in beliebiger Ausführung und kostengünstig hergestellt sein können, durch ein bekanntes Verfahren zunächst mit den freigelegten, d. h. abisolierten Leiterenden des Flachleiters zu verbinden und anschließend die Gesamtanordnung mit elektrisch isolierendem Material im Spritzgussverfahren vorzugsweise so zu umspritzen, dass ein Gehäuse für den Steckerverbinder bereitgestellt wird, das mit einem Gegengehäuse zusammenpasst und entsprechend den jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann. Zusätzlich wird bei dem Spritzgussvorgang eine Kontaktzonenleiste zwischen den verhältnismäßig starren Kontaktelementen gebildet, die die Kontaktelemente schützt, dadurch dass sie ein hinsichtlich mechanischer Beanspruchung verhältnismäßig stabiles Gebilde ist. So kann beispielsweise beim Zusammenpassen des fertigen Steckers mit einem Gegenstecker ein Verbiegen einzelner Stifte vermieden werden.The invention is based on the idea, first contact elements that can be prepared, for example, as stampings in any design and inexpensive, by a known method, first with the exposed, d. H. to connect stripped conductor ends of the flat conductor and then to inject the entire assembly with electrically insulating material by injection molding preferably so as to provide a housing for the male connector, which fits together with a mating housing and can be adjusted according to the respective requirements. In addition, during the injection molding process, a contact zone strip is formed between the relatively rigid contact elements, which protects the contact elements, in that it is a relatively stable structure in terms of mechanical stress. For example, when mating the finished connector with a mating connector bending individual pins can be avoided.
Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz von Kontaktelementen eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Anforderungen an die Kontaktzonen, die mit Kontaktzonen des Gegenstücks die elektrisch-leitende Verbindung herstellen. So können die einzelnen Kontaktzonen der Kontaktelemente z. B. mechanisch oder chemisch behandelt werden, gegebenenfalls auch unterschiedlichen Behandlungen unterzogen werden, so dass beispielsweise ein Kontaktelement mit seinem Grundmaterial ohne weitere Behandlung eingesetzt werden kann, während ein benachbartes Kontaktelement eine zusätzliche Oberflächenbeschichtung aufweist, so dass auf die unterschiedlichsten Anforderungen der anzuschließenden elektrischen Komponenten gezielt eingegangen werden kann. Gleichzeitig bleibt die Flexibilität in der Gestaltung der Gehäuseaußenstruktur erhalten, da im Spritzgussverfahren diese nahezu frei an die jeweiligen Anforderungen und z. B. Raum- und Platzvorgaben angepasst werden kann. Ferner ermöglicht es ein solcher Steckerverbinder, dass der Bereich zwischen den Kontaktelementen und den freigelegten Leiterenden des Flachleiters bzw. dem Flachleiter als Gesamtheit wasserdicht gestaltet wird.In addition, the use of contact elements allows a high degree of flexibility with regard to the requirements of the contact zones, which produce the electrically conductive connection with contact zones of the counterpart. Thus, the individual contact zones of the contact elements z. B. be treated mechanically or chemically, optionally also subjected to different treatments, so that for example a contact element can be used with its base material without further treatment, while an adjacent contact element has an additional surface coating, so targeted to the most diverse requirements of the electrical components to be connected can be received. At the same time, the flexibility in the design of the housing outer structure is maintained, as in the injection molding these almost freely to the respective requirements and z. B. space and space requirements can be adjusted. Further, such a connector allows the area between the contact members and the exposed conductor ends of the lead and the lead as a whole to be made waterproof.
So sind bei einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Steckerverbinders die Kontaktelemente des Steckerverbinders als stiftartige Elemente, beispielsweise mit rechteckigem Querschnitt gestaltet. Grundsätzlich sind jedoch keinerlei Beschränkungen hinsichtlich der Geometrie der Kontaktelemente vorgegeben, so dass bei entsprechenden Anforderungen diese frei gewählt werden kann.Thus, in a preferred embodiment of a plug connector according to the invention, the contact elements of the plug connector designed as a pin-like elements, for example with a rectangular cross-section. In principle, however, there are no restrictions with regard to the geometry of the contact elements, so that these can be freely selected given corresponding requirements.
Werden Stifte eingesetzt, so sind diese vorteilhafterweise an ihrem einen Ende in Längsrichtung mit dem Flachleiter verbunden, beispielsweise durch Verlöten oder Verschweißen, d. h. in einer unlösbaren Verbindung, während das gegenüberliegende Ende der Stifte den Bereich bildet, der mit elektrisch isolierendem Material zu einer Kontaktzonenleiste umspritzt wird. Dabei wird bevorzugterweise Spritzgussmaterial nicht nur in die Bereiche zwischen den einzelnen Stiftelementen eingebracht, sondern vielmehr auch an deren freiem Ende, so dass dieses umgeben wird und die Stifte an ihren Boden- und Seitenflächen sowie einer Stirnfläche umspritzt sind, was weiter zur Wasserdichtheit und zur mechanischen Festigkeit der Anordnung beiträgt. Darüber hinaus kann beim Umspritzen der Vorderenden ein Radius berücksichtigt und geformt werden, der ein Zusammenpassen des Steckers mit einem entsprechenden Gegenstecker erleichtert. Die Kontaktzonen der Kontaktelemente, die bei dem Spritzgussvorgang bzw. dem Umspritzen frei bleiben, sind vorteilhafterweise auf einer der Flächenseiten (Oberseite) der stiftartigen Kontaktelemente angebracht und somit freigelegt.If pins are used, they are advantageously connected at their one end in the longitudinal direction with the flat conductor, for example by soldering or welding, d. H. in a non-detachable connection, while the opposite end of the pins forms the area which is overmolded with electrically insulating material to form a contact zone strip. In this case, preferably injection molding material is introduced not only in the areas between the individual pin elements, but rather also at the free end, so that it is surrounded and the pins are encapsulated at their bottom and side surfaces and an end face, which further water resistance and mechanical Strength of the arrangement contributes. In addition, when molding the front ends, a radius can be considered and formed, which facilitates mating the connector with a corresponding mating connector. The contact zones of the contact elements, which remain free in the injection molding process or the encapsulation, are advantageously mounted on one of the surface sides (upper side) of the pin-like contact elements and thus exposed.
Vorteilhafterweise wird die Breite der Stiftelemente bzw. anderer Kontaktelemente, d. h. deren Durchtrittsfläche für den Strom, an den durchzuführenden Strom angepasst. Insbesondere bedeutet dies, dass bei einem höheren Stromfluss, also einer größeren Stromstärke, breitere Stifte verwendet werden, die eine größere Kontaktoberfläche aufweisen. Somit kann bei unterschiedlichsten Anforderungen der Elektrik stets ein sehr billiger und kostengünstiger Leiter verwendet werden, wobei durch geeignete Wahl der Oberfläche bzw. der Form der Kontaktelemente und insbesondere deren freiliegender Kontaktzonen unterschiedliche Anforderungen, die durch den durchzuführenden Strom vorgegeben werden, berücksichtigt werden können.Advantageously, the width of the pin elements or other contact elements, d. H. their passage area for the current, adapted to the current to be carried. In particular, this means that at a higher current flow, so a larger current, wider pins are used, which have a larger contact surface. Thus, a very inexpensive and cost-effective conductor can always be used with very different requirements of the electrical system, whereby by suitable choice of the surface or the shape of the contact elements and in particular their exposed contact zones different requirements, which are determined by the current to be performed, can be considered.
Die Kontaktelemente können kostengünstig in vorteilhafter Weise als Stanzelemente gestaltet sein. Das Grundmaterial ist dabei ebenfalls frei wählbar, ebenso wie eine mögliche Oberflächenbeschichtung oder eine andere Behandlung.The contact elements can be designed inexpensively advantageously as stamping elements. The base material is also freely selectable, as well as a possible surface coating or other treatment.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Steckerverbinders werden die Kontaktelemente in einem Halteelement aus isolierendem Material, beispielsweise einer schmalen Kunststoffleiste gehalten, ehe sie zu einer Kontaktzonenleiste umspritzt werden. Dies verbessert insbesondere die maschinelle Handhabung beim Verbinden der Stifte mit den Leiterbahnen, da diese in einer festen Anordnung vorliegen, und in gleicher Weise beim Umspritzen der Stifte mit den daran angeschlossenen Flachleitern. Für das Halteelement, das beispielsweise als Kunststoffleiste vorgesehen wird, können je nach Geometrie der Kontaktelemente unterschiedliche Ausführungsformen bereitgehalten werden, so dass beim Verbinden eines Flachleiters mit einem Steckerverbinder je nach Bedarf ein entsprechendes Halteelement (Kunststoffleiste) eingesetzt werden kann. Insbesondere kann dieses Halteelement an die Geometrie der Kontaktelemente angepasst sein, so dass diese während des Verbindens mit den abisolierten Leiterenden des Flachleiters und während des anschließenden Umspritzens sicher und lagegenau gehalten werden. Dabei ist es auch möglich, z. B. wenn Stiftelemente verwendet werden, einreihige bzw. mehrreihige Anordnungen bereitzustellen.According to a particularly advantageous embodiment of a plug connector according to the invention, the contact elements are in one Holding element made of insulating material, such as a narrow plastic strip held before they are molded around a contact zone strip. This improves in particular the mechanical handling when connecting the pins to the conductor tracks, since these are in a fixed arrangement, and in the same way during encapsulation of the pins with the flat conductors connected thereto. Depending on the geometry of the contact elements, different embodiments can be provided for the holding element, which is provided, for example, as a plastic strip, so that when connecting a flat conductor to a plug connector, a corresponding holding element (plastic strip) can be used as required. In particular, this holding element may be adapted to the geometry of the contact elements, so that they are held securely and accurately in position during the connection with the stripped conductor ends of the flat conductor and during the subsequent encapsulation. It is also possible, for. B. when pin elements are used to provide single row or multi-row arrangements.
Vorzugsweise wird beim Umspritzen der Flachleiter mit den daran angebrachten Kontaktelemente so umspritzt, dass eine wasserdichte Struktur zwischen dem Flachleiter und den Kontaktelementen entsteht, d. h., dass der Flachleiter bis in den Bereich, in den sich die umspritzte Kontaktzonenleiste erstreckt, aus Vollmaterial gefertigt bzw. zumindest nach außen abgeschlossen ist.During encapsulation, the flat conductor with the contact elements attached thereto is preferably encapsulated in such a way that a watertight structure is created between the flat conductor and the contact elements, ie. h., That the flat conductor is made of solid material or at least closed to the outside up to the area in which the overmolded contact zone strip extends.
Es ist auch prinzipiell möglich, das Gehäuse und die leistenartige Struktur der Kontaktzonenleiste in getrennten Schritten zu erzeugen, d. h., dass zunächst ein Gehäuse erzeugt wird und anschließend in einem weiteren Spritzgussschritt die Kontaktzonenleiste hergestellt und mit dem Gehäuse verbunden wird. Allerdings wird das Gehäuse erfindungsgemäß gleichzeitig mit der leistenartigen Struktur hergestellt. Bevorzugt geschieht dies in einem einzigen Spritzgussschritt. Dies verringert die erforderlichen Arbeitsschritte und senkt somit die Kosten.It is also possible in principle to produce the housing and the strip-like structure of the contact zone strip in separate steps, i. h. That first a housing is produced and then in a further injection molding step, the contact zone strip is made and connected to the housing. However, according to the invention, the housing is produced simultaneously with the strip-like structure. This is preferably done in a single injection molding step. This reduces the required work steps and thus reduces costs.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:The invention will be described purely by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird an einen solchen Flachleiter
Der Stecker wird dadurch hergestellt, dass zunächst, wie es in
Das Halteelement
Die Stiftelemente
Zum Herstellen des erfindungsgemäßen Steckerverbinders
Allerdings ist es erfindungswesentlich, dass um die Kontaktelemente
In
Wie es
An der Innenwand des Gehäuses können zusätzliche Einführhilfen für ein Gegensteckerelement vorgesehen werden, wie beispielsweise die Führungen
Das Vorsehen der Kontaktzonenleiste
Das Gehäuse an sich kann ebenfalls wasserdicht gestaltet werden, indem optional eine Radial- oder Stirnflächenabdichtung vorgesehen wird. Aufgrund der Anordnung, die verhältnismäßig geringes Volumen beansprucht und kostengünstig herzustellen ist, ist die Anordnung auch für den Einsatz im Automobilbereich geeignet. Schließlich ist festzuhalten, dass die einzelnen Elemente, nämlich der Flachleiter
Der wesentliche Aspekt der Erfindung liegt somit darin, einen Steckerverbinder für Flachleiter vorzusehen, der einerseits eine hohe mechanische Festigkeit im Kontaktbereich bietet, da ein Verbiegen der Einzelleiter durch Verbinden von Kontaktelementen zu einer Kontaktleiste vermieden wird, insbesondere wenn der Steckerverbinder mit einem Gegenstecker zusammengefügt wird, und der gleichzeitig kostengünstig herstellbar ist.The essential aspect of the invention is thus to provide a plug connector for flat conductors, which on the one hand offers a high mechanical strength in the contact area, since bending of the individual conductors is avoided by connecting contact elements to a contact strip, in particular when the plug connector is assembled with a mating connector, and which is also inexpensive to produce.
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