專利名稱：扁平電纜的電連接器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到扁平電纜的電連接器組件，其中的電連接器組件包含應(yīng)變消除，還涉及到制造一種連接器和扁平電纜組合的方法。
電連接器經(jīng)常是用電路和機(jī)械手段連接到電纜上，在各種應(yīng)用中提供各種各樣的連接。多極連接器可以連接到具有對(duì)應(yīng)數(shù)量導(dǎo)體的電纜上。在電氣和電子元件進(jìn)一步集成化的情況下，電連接點(diǎn)和導(dǎo)體的數(shù)量會(huì)不斷增加，特別是在汽車工業(yè)中，由于這種原因往往需要將許多電纜組合成線股或是整體的線束。隨著近年來汽車工業(yè)的發(fā)展，經(jīng)常將線股設(shè)計(jì)成這樣，將單個(gè)導(dǎo)體一個(gè)挨一個(gè)地排列，并且構(gòu)成多芯電纜，而單個(gè)導(dǎo)體必須單獨(dú)連接到連接器中各自的觸點(diǎn)上。然而，這樣會(huì)增加電纜中個(gè)別導(dǎo)體被相互掉換的風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤地配電，由此必然會(huì)帶來相應(yīng)的故障。另外，包括構(gòu)成單獨(dú)絕緣的圓形導(dǎo)體橡膠電纜在內(nèi)的普通線束的重量通常是與導(dǎo)體的數(shù)量成正比的，也就是說，即使將許多導(dǎo)體組合成一條多導(dǎo)體電纜，事實(shí)上仍然不能減少重量。
另一方面，軟片導(dǎo)體的應(yīng)用正在增加，它通常包括一個(gè)基片，大體上呈矩形截面的許多扁平金屬導(dǎo)體，以及一個(gè)蓋片。導(dǎo)體被一個(gè)挨一個(gè)地排列在兩個(gè)片之間。導(dǎo)體的典型寬度大約是0.5mm到4mm，厚度大約是0.05mm。用作軟片導(dǎo)體的基片和蓋片的塑料特別是經(jīng)常使用的聚酯具有極為平滑的表面。因此，事實(shí)上所有基于靜摩擦力將電纜機(jī)械地保持在連接器中也就是慣用的夾緊和卷曲連接方式的連接技術(shù)都不適合軟片導(dǎo)體。另一方面，軟片導(dǎo)體容易斷裂，因此，除非另外采取附加措施，在接觸區(qū)域上用釘子或絕緣刺穿端子刺穿軟片導(dǎo)體是有缺點(diǎn)的。即使是在很小的拉伸應(yīng)力下，仍會(huì)給軟片導(dǎo)體造成初步損傷的斷裂起始點(diǎn)，有可能致使電纜完全破壞，在以后例如在汽車電子設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用中可能帶來損失慘重的后果。
DE197 47 116 A1描述了一種連接器，通過超聲波焊接僅僅將連接器的觸點(diǎn)用電路連接到扁平電纜的電導(dǎo)體上。然而，這種電連接僅僅具有很低的機(jī)械拉伸強(qiáng)度，因?yàn)殡妼?dǎo)體本身通常是很薄的。因此，按照這種慣用的方法，為了消除電連接點(diǎn)上的應(yīng)力，需要在電纜上沖壓成孔，位于連接器上的對(duì)應(yīng)的銷嚙合在上述孔中。然而，這種應(yīng)力消除方式仍然有可能導(dǎo)致有害的初步損傷，另外，由于沖壓孔占用的空間，還需要加寬軟片導(dǎo)體。同時(shí)，為了裝配閂鎖銷，還需要相應(yīng)地加寬連接器外殼，因而需要更多的材料并且會(huì)增加重量。在特別是應(yīng)力負(fù)荷或振動(dòng)的負(fù)荷條件下，沖壓的孔會(huì)變寬，使應(yīng)力消除作用下降。因此，這一類應(yīng)力消除顯然僅僅適用于點(diǎn)連接方式造成的電纜受力分布不均，并且仍然有可能造成斷裂。
在按照DE196 33 933 A1的一種不同的連接方法中，在軟片導(dǎo)體上面有一個(gè)整體注模的連接器外殼。這種方法伴隨著復(fù)雜的制造過程。即使外殼是在平滑表面上整體注模的，照樣把應(yīng)力消除銷裝配在連接器外殼上鎖入軟片導(dǎo)體，還是不能實(shí)現(xiàn)與包括材料接縫的軟片導(dǎo)體的連接，增加了軟片導(dǎo)體損壞的危險(xiǎn)，并且需要額外的材料和空間。
在許多應(yīng)用中，特別是在汽車工業(yè)中，連接點(diǎn)要求能夠承受很大的力或負(fù)荷。汽車中要求的典型拉伸強(qiáng)度是每條電纜80N。然而，在采用這種公知的連接技術(shù)時(shí)，電纜和連接器在正常使用中受到的持續(xù)不斷的振動(dòng)往往會(huì)造成連接點(diǎn)逐漸松動(dòng)。
本發(fā)明的目的是提供一種具有扁平電纜特別是具有軟片導(dǎo)體的廉價(jià)，可靠并且耐久的抗拉伸電連接器組件。
上述目的是通過權(quán)利要求1或權(quán)利要求19的特征用一種簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明提供的電連接器組件包括具有一或多個(gè)導(dǎo)電體的扁平電纜，導(dǎo)體被一種介電絕緣材料局部包圍，以及具有一或多個(gè)電觸點(diǎn)和一個(gè)絕緣外殼的一個(gè)連接器。觸點(diǎn)用電路連接到扁平電纜的導(dǎo)體上，并且為了消除應(yīng)力而采用一種基本上不能釋放的方式將扁平電纜機(jī)械連接到連接器上。這種機(jī)械連接包括扁平電纜的絕緣體與連接器外殼之間的連接，這種連接是通過焊接產(chǎn)生的。按照一種有效的方法，焊接不會(huì)導(dǎo)致扁平電纜的明顯損傷，但是仍然可以提供永久性的抗拉伸連接。能夠快速和有效地執(zhí)行焊接，可以提高產(chǎn)量并降低成本。由于外殼和電纜絕緣體都是塑料制成的，可以用簡(jiǎn)單的方式產(chǎn)生焊接連接。這種機(jī)械連接仍然能夠耐熱。
在將一個(gè)電連接器組件安裝到扁平電纜和連接器外殼之間時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)高拉伸力，因?yàn)檫@種安裝過程往往需要與外殼嚙合并且拖拉電纜。按照本發(fā)明的連接器組件的機(jī)械連接能夠在準(zhǔn)確的點(diǎn)上獲得高拉伸強(qiáng)度，特別是扁平電纜的絕緣體和連接器外殼本身具有拉伸穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。另外，這種永久性機(jī)械連接能夠持久地抵抗振動(dòng)。進(jìn)而，可以使執(zhí)行焊接的區(qū)域符合連接器的幾何尺寸，例如也可以采用平面結(jié)構(gòu)的連接器。平面機(jī)械連接可以分散產(chǎn)生的力，形成負(fù)荷均勻的機(jī)械連接。另外，這種連接器組件對(duì)高環(huán)境濕度不敏感；汽車工業(yè)的典型要求是在85％相對(duì)環(huán)境濕度和80℃的溫度下耐久力達(dá)到1000小時(shí)，本發(fā)明能夠可靠地達(dá)到這一要求。
使用諸如薄片軟性電路或薄片印刷電路的薄片導(dǎo)體構(gòu)成的薄片電纜特別有益，因?yàn)檐浧瑢?dǎo)體與其他薄片電纜相比可以明顯地降低重量。按照本發(fā)明的具有軟片導(dǎo)體的電連接器組件例如能夠耐受擋風(fēng)玻璃沖洗液，油脂和油。在本發(fā)明的電連接器最適合使用的軟片導(dǎo)體中，電連接器被布置在一個(gè)絕緣基片和一個(gè)絕緣蓋片之間。這種機(jī)械連接有益地包括基片和/或蓋片與外殼之間的焊接。在這種情況下可以用聚酯制成基片和蓋片。聚酯可以方便焊接并且具有長(zhǎng)時(shí)間的特別穩(wěn)定性。使用軟片導(dǎo)體的優(yōu)點(diǎn)是可以將導(dǎo)電體設(shè)計(jì)成印刷的導(dǎo)體軌跡；這樣還允許使用不僅是在軟片導(dǎo)體兩端之間構(gòu)成直接連接而且本身還包含電子元件的電連接器。
最好的焊接方式是激光焊接。特別是采用紅外線激光的激光焊接具有快速，精確和干凈的特點(diǎn)。特別是在觸點(diǎn)和扁平電纜在連接器外殼內(nèi)已經(jīng)被布置到目標(biāo)位置之后仍然可以執(zhí)行激光焊接。激光焊接特別適用于軟片導(dǎo)體，因?yàn)榛蜕w片通常具有比較高的激光傳導(dǎo)性。為了焊接而將激光束直接照射到軟片導(dǎo)體的導(dǎo)體軌跡之間的區(qū)域，從而通過基片和蓋片加熱絕緣外殼。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，導(dǎo)電體的一段是沒有絕緣的?？梢栽谏a(chǎn)扁平電纜時(shí)盡早提供這一絕緣剝離區(qū)域，或是在制作電連接器組件的過程中提供。隨后可以用按照這種方式制成的扁平電纜在絕緣剝離的導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)執(zhí)行電連接。
按照進(jìn)一步的有益實(shí)施例，觸點(diǎn)和導(dǎo)體通過卷曲連接到一起，或者是觸點(diǎn)上包括一個(gè)穿透扁平電纜的區(qū)域。按照一種有益的方式，即使是通過絕緣穿透的電連接扁平電纜也不會(huì)發(fā)生斷裂，因?yàn)樘貏e是穿透區(qū)域這樣的機(jī)械連接可以有效地消除應(yīng)力。
在一個(gè)最佳實(shí)施例中，連接器的觸點(diǎn)和扁平電纜的導(dǎo)體之間的電連接是電焊的連接，這種連接是通過電阻焊，超聲波焊或是激光焊接產(chǎn)生的。
在一個(gè)變更的實(shí)施例中，連接器的觸點(diǎn)和扁平電纜的導(dǎo)體之間的電連接包括由錫焊產(chǎn)生的連接，特別是在絕緣剝離區(qū)域內(nèi)。為了在錫焊區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生電連接，在觸點(diǎn)和導(dǎo)電體之間放置一種助焊劑特別是回流助焊劑。錫焊過程可以產(chǎn)生可靠的電連接，并且在錫焊操作期間僅僅在扁平電纜和觸點(diǎn)上產(chǎn)生比較小的熱負(fù)荷。按照一種極為有益的方式，可以利用錫焊操作中浪費(fèi)的熱量來實(shí)現(xiàn)扁平電纜的絕緣和連接器外殼之間的焊接，在制作中能夠節(jié)省操作步驟。也可以采用相反的制作過程，將產(chǎn)生機(jī)械連接的電焊操作的廢熱用于錫焊?？梢圆捎酶鞣N各樣的錫焊方法，特別是激光焊，電阻焊，電感焊和/或烙鐵焊。
使用的連接器外殼上最好具有一個(gè)窗口，通過窗口可以達(dá)到需要電路和/或機(jī)械連接的區(qū)域?？梢酝ㄟ^這一窗口用錫焊完成電連接和/或機(jī)械連接。這對(duì)于激光電焊，激光錫焊，電阻焊，或烙鐵焊，電感焊特別有利，反之也可以通過絕緣外殼來焊接。
在一個(gè)最佳實(shí)施例中，電觸點(diǎn)有一個(gè)扁平電纜的插入器具，插入器具能防止扁平電纜在推入連接器時(shí)被卡住。插入器具還可以包括一個(gè)將扁平電纜壓在外殼上的彈簧，例如在采用電感焊時(shí)，它在無法通過外殼上的窗口從外部達(dá)到焊點(diǎn)的情況下特別有用。
如果扁平電纜在機(jī)械和電連接點(diǎn)之間不是走直線而是包括一條曲線，就能特別有效地消除應(yīng)力。如果扁平電纜和連接器外殼具有不同的膨脹系數(shù)，扁平電纜的這段不受力的材料余量是非常重要的。它可以避免電連接器組件受熱或是冷卻時(shí)由于不同的膨脹或收縮而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力。
在電連接器組件的一個(gè)最佳實(shí)施例中，扁平電纜有一個(gè)外殼外面的區(qū)域，該區(qū)域的導(dǎo)電體沒有絕緣，應(yīng)力提供附加的接觸區(qū)?？梢栽谥谱鞅馄诫娎|時(shí)就形成這一接觸區(qū)，或者在制作連接器組件時(shí)形成。如果連接器發(fā)生故障，就可以將具有同樣具有一個(gè)接觸區(qū)的扁平電纜的預(yù)裝部分的一個(gè)新連接器安裝到附加接觸區(qū)上，因?yàn)榫哂熊浧瑢?dǎo)體的連接器組件難以更換單個(gè)的故障觸點(diǎn)。在具有扁平電纜預(yù)裝部分的新的連接器被安裝到接觸區(qū)上之前或之后，例如可以通過切割而拆除出故障的舊連接器。這樣就有可能簡(jiǎn)單而快速地維修按照本發(fā)明的有故障的連接器組件，而不一定需要全新的連接器組件，這樣也就節(jié)省了維修費(fèi)用。為了保護(hù)暴露在接觸區(qū)內(nèi)的導(dǎo)電體并且避免短路，最好用一個(gè)自我粘結(jié)的保護(hù)片覆蓋住接觸區(qū)。
從扁平電纜的所有側(cè)面執(zhí)行機(jī)械焊接也是有益的，讓電纜和外殼之間的連接形成液體或流體密封。
在按照本發(fā)明的方法的一個(gè)最佳實(shí)施例中，首先在外殼的外部用電焊將導(dǎo)電的觸點(diǎn)連接到扁平電纜的連接器上。第二步，是布置扁平電纜，將觸點(diǎn)布置到連接器外殼內(nèi)的目標(biāo)位置。在第三步通過外殼中的窗口用激光焊接將扁平電纜的絕緣焊接到外殼上。這一方法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)許多不同的連接器可以使用一種通用的焊接裝置，并且不必生產(chǎn)用于不同連接器的特殊插座裝置。另外還可以在不同的兩個(gè)特定制造場(chǎng)所執(zhí)行錫焊操作和產(chǎn)生機(jī)械連接的電焊操作。
在按照本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施例中，首先將電觸點(diǎn)和扁平電纜布置到其在連接器內(nèi)的目標(biāo)位置，然后用錫焊將連接觸點(diǎn)用電路連接到扁平電纜的導(dǎo)體上，并且將扁平電纜的絕緣用電焊焊接到外殼上，在這種情況下，錫焊和/或應(yīng)力產(chǎn)生機(jī)械連接的電焊操作最好是通過連接器外殼中的一個(gè)窗口來完成。另外還能夠有益地在一道工序中執(zhí)行電連接的操作和機(jī)械連接的焊接，這樣可以在制造過程中節(jié)省時(shí)間。
如果是采用激光錫焊和激光電焊，兩種焊接都可以用同一個(gè)激光器完成，這樣就節(jié)省了機(jī)器成本。
在一個(gè)最佳實(shí)施例中，觸點(diǎn)和扁平電纜布置在連接器中的目標(biāo)位置，在二者之間放置助焊劑。然后將一個(gè)激光束指向接觸區(qū)域，將連接器和觸點(diǎn)焊接到一起。在錫焊操作的前、后，從扁平電纜的絕緣處特別是從一個(gè)薄片連接器的基板或蓋板處將激光器指向觸點(diǎn)之間，就其焊接到外殼上。在這種情況下，可以獨(dú)立地選擇每一步的激光器功率。
在另一個(gè)實(shí)施例中，觸點(diǎn)和扁平電纜布置在連接器中的目標(biāo)位置，在暴露的導(dǎo)體和觸點(diǎn)之間的絕緣剝離區(qū)域內(nèi)放置助焊劑。然后將一個(gè)激光束指向接觸區(qū)域，將連接器和觸點(diǎn)焊接到一起。對(duì)錫焊的過程進(jìn)行控制，利用錫焊過程中產(chǎn)生的熱量使焊點(diǎn)下面的扁平電纜絕緣材料熔焊到外殼上。
通過參照附圖閱讀以下的說明還可以看出本發(fā)明的其他目的，特征和優(yōu)點(diǎn)。
以下要參照附圖具體解釋本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1是連接器組件的第一實(shí)施例的一個(gè)透視圖，圖2是圖1所示連接器組件背面的一個(gè)平面圖，圖3是從圖1的連接器組件上方看到的一個(gè)平面圖，
圖4是沿著圖3中A-A軸線方向的截面圖，圖5是圖4中區(qū)域D的細(xì)致截面圖，圖6是連接器組件的第二實(shí)施例的一個(gè)透視圖，圖7是圖6所示連接器組件背面的一個(gè)平面圖，圖8是從圖6的連接器組件上方看到的一個(gè)平面圖，圖9是沿著圖8中A-A軸線方向的截面圖，圖10是圖9中區(qū)域E的細(xì)致截面圖，圖11是連接器組件的第三實(shí)施例的一個(gè)透視圖，圖12是圖11所示連接器組件背面的一個(gè)平面圖，圖13是從圖11的連接器組件上方看到的一個(gè)平面圖，圖14是沿著圖13中A-A軸線方向的截面圖，圖15是圖14中區(qū)域F的細(xì)致截面圖，圖16是從第四實(shí)施例的連接器組件上方看到的一個(gè)平面圖，圖17是沿著圖16中A-A軸線方向的截面圖，圖18是圖17中區(qū)域G的細(xì)致截面圖，圖19是透過圖6所示的連接器組件的一個(gè)截面圖，圖20是圖19所示的薄片連接器中H區(qū)域的細(xì)致截面圖，圖21是圖20所示的薄片連接器中K區(qū)域的細(xì)致截面圖，圖22是第五實(shí)施例的連接器組件的一個(gè)側(cè)視圖，圖23是第六實(shí)施例的連接器組件的一個(gè)透視圖，圖24表示本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例的第一步，圖25表示圖24的第一步方法所獲得的結(jié)果，以及圖26表示圖24和圖25的方法中的第二步。
以下要參照實(shí)施例具體地解釋本發(fā)明。圖1到5表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的連接器組件1。圖6到10表示第二連接器組件101，圖11到15表示第三連接器組件201。圖16到18表示第四連接器組件301，而圖19到21表示第四連接器組件301的細(xì)節(jié)。除非另有說明，每幅圖中相同或?qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)零件使用的符號(hào)是相同的，或者是后兩位數(shù)字是相同的，具有相同符號(hào)的對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)零件同樣具有類似的功能。
圖1表示的按照本發(fā)明第一實(shí)施例的連接器組件1包括一個(gè)連接器5和一個(gè)軟片導(dǎo)體30。連接器5包括一個(gè)整體制成的絕緣外殼10和插入外殼10內(nèi)的觸點(diǎn)。外殼包括三個(gè)空腔17，左側(cè)的空腔中裝有觸點(diǎn)。圖中所示的觸點(diǎn)的連接器接線片21具有三個(gè)卷曲的接線片24，其中兩個(gè)從左側(cè)另一個(gè)從右側(cè)彼此相向地卷繞。卷曲接線片24穿透軟片連接器30的連接器軌跡33，并且在接觸點(diǎn)上牢固地夾住軟片導(dǎo)體30。外殼10具有窗口11，透過窗口可以從上方達(dá)到卷曲接線片所處的區(qū)域。觸點(diǎn)從前面2插入左側(cè)空腔17；從圖中看，中間和右側(cè)空腔17里什么都沒有裝，但是也可以在給定的位置安裝連接器的觸點(diǎn)。三個(gè)空腔17被隔板19相互隔開，隔板的每一側(cè)具有凹槽18。軟片連接器30的一段從前面2被插入外殼10內(nèi)，并且位于觸點(diǎn)20的連接接線片21上方。隔板19與外殼底部15有一個(gè)間隔，可以將軟片連接器30推入隔板19和外殼底部15之間。
在圖23所示的另一個(gè)實(shí)施例中，右側(cè)隔板19a被整體地連接到外殼底部15。軟片導(dǎo)體的導(dǎo)體軌跡33之間在右側(cè)隔板19a處有一個(gè)縫隙切口40，讓軟片連接器30能夠從左、右繞過隔板19a象梳子一樣插入外殼10的空腔17。這種對(duì)稱開縫的軟片連接器30能夠防止軟片連接器從錯(cuò)位的路徑插入。
軟片路徑器30具有三個(gè)導(dǎo)體軌跡33，每個(gè)軌跡裝入一個(gè)空腔17。外殼10的前面2具有一個(gè)用來支撐軟片連接器30的外殼延伸部16。
外殼10的后面3用來將觸點(diǎn)20成對(duì)連接到圖中沒有表示的對(duì)應(yīng)的配合元件。
圖2表示具有外殼10，觸點(diǎn)20和軟片導(dǎo)體30的電連接器組件。觸點(diǎn)20已經(jīng)被插入三個(gè)空腔17中左側(cè)的空腔。卷曲接線片24從導(dǎo)體軌跡33外側(cè)的下方穿透三個(gè)連接器軌跡33中左側(cè)的導(dǎo)體軌跡，并且向內(nèi)彎曲成一個(gè)圓弧。每個(gè)空腔17在外殼10的后面有一個(gè)開口14，通過兩個(gè)沒有裝配的空腔17可以看到這種開口。
圖3表示具有外殼10的電連接器組件?？涨?7在外殼內(nèi)沿著一個(gè)縱軸4延伸。軟片導(dǎo)體30從前面2插入外殼10。可以通過窗口11看到三個(gè)卷曲接線片24穿透左側(cè)導(dǎo)體軌跡形成的電連接。
圖4表示具有外殼10的電連接器組件。觸點(diǎn)20位于沿著圖3的軸線4延伸的空腔17內(nèi)。外殼10具有開口11和用來將觸點(diǎn)20與后面3的配合元件(未示出)配對(duì)的開口14。觸點(diǎn)20有一個(gè)中間區(qū)域22，用于將觸點(diǎn)20的主體件27連接到連接接線片21。中間區(qū)域22的走向與連接接線片21不是平行的，因而會(huì)在連接接線片21和外殼底部15之間產(chǎn)生一個(gè)空腔26。中間區(qū)域22在垂直于外殼底部15的方向上具有彈簧的作用。觸點(diǎn)20還有一個(gè)突入外殼10的開口13的閉鎖接線片23。閉鎖橫向支柱12位于閉鎖接線片23的前方，防止觸點(diǎn)20從外殼10內(nèi)圖示的目標(biāo)位置滑出。軟片導(dǎo)體30的一段位于空腔17內(nèi)、連接接線片21的上方并與其接觸。焊接形成的機(jī)械連接25位于軟片導(dǎo)體30和支撐著軟片導(dǎo)體30的外殼延伸部16之間。為了清楚而用粗線表示了機(jī)械焊接的連接點(diǎn)25，盡管對(duì)于軟片導(dǎo)體30和外殼延伸部16的焊接連接點(diǎn)往往是在兩個(gè)連接的元件之間直接連接的。
圖5表示具有窗口11和帶有凹槽18的隔板19的一部分連接器外殼10。由觸點(diǎn)20的連接接線片21和外殼底部15限定了空腔26，連接接線片21和外殼底部相互平行并且彼此有一定的間隔。軟片導(dǎo)體30包括一個(gè)帶有鄰接并接觸到基片31的導(dǎo)體軌跡33的基片31，和一個(gè)再從上方接觸到導(dǎo)體軌跡的蓋片32。在本實(shí)施例中，基片31和外殼延伸部16是通過焊接連接點(diǎn)25永久性地機(jī)械連接的，但是，在其他實(shí)施例中基片31和蓋片32可以是用聚酯構(gòu)成的，因?yàn)榫埘ト菀缀附?。從機(jī)械焊接連接點(diǎn)25的區(qū)域上方可以看到軟片導(dǎo)體30，因此，如果連接器組件是如圖所示已經(jīng)裝配好的，讓觸點(diǎn)20和軟片導(dǎo)體30處在完全插入的目標(biāo)位置，仍然可以執(zhí)行焊接。圖6表示的連接器組件101包括一個(gè)連接器105和一個(gè)軟片導(dǎo)體30。連接器105是由整體形成的絕緣外殼10和插入外殼10中的一個(gè)觸點(diǎn)構(gòu)成的。觸點(diǎn)上有一個(gè)連接接線片121，上面有一個(gè)用作電纜插入器具的段124。有一段軟片導(dǎo)體30位于外殼10內(nèi)的連接接線片121和外殼底部15之間。
圖7表示的連接器組件101的觸點(diǎn)20被插入左側(cè)空腔17。連接接線片121上用作插入器具的那一段124在局部上與軟片導(dǎo)體30分開，并且在前面2的方向上呈錐形。
圖8表示的連接器組件101中的連接器105的左側(cè)空腔17中裝有觸點(diǎn)120。拆掉了蓋片32，軟片導(dǎo)體30的一個(gè)區(qū)域134被插入外殼10，這樣就能暴露出導(dǎo)體軌跡33。絕緣剝離區(qū)域134完全位于外殼內(nèi)，并且部分處在連接接線片121和拆掉120的插入器具124下面。通過窗口11可以看到絕緣剝離區(qū)域和一部分連接接線片121，因此，通過窗口可以執(zhí)行產(chǎn)生電連接的錫焊和/或電焊。插入器具124在朝向連接器的前面2的方向上局部突出，超過絕緣剝離區(qū)域134。
圖9表示貫穿連接器組件101的一段。觸點(diǎn)120位于沿著圖B的軸線4延伸的空腔17內(nèi)。觸點(diǎn)120有一個(gè)將主體件27連接到連接接線片121的中間區(qū)域122。中間區(qū)域122的走向與連接接線片121不是平行的。軟片導(dǎo)體30的一段位于連接接線片121和外殼底部15之間。插入器具124位于連接接線片121上，插入器具124指向外殼10前面2的方向。插入器具與外殼底部15形成一個(gè)銳角并且指向遠(yuǎn)離底部的方向。當(dāng)軟片導(dǎo)體在從前面2到后面3的方向上被外殼10內(nèi)的連接接線片121和外殼底部15之間時(shí)，插入器具124可以防止軟片導(dǎo)體30被卡住。
圖10表示具有軟片導(dǎo)體30和窗口11的連接器組件101的一個(gè)細(xì)致截面圖。觸點(diǎn)120的連接接線片121的走向與外殼底部15平行并且與其有一個(gè)間隔。軟片導(dǎo)體30的一個(gè)區(qū)域位于連接接線片121和外殼底部15之間。在位于連接接線片121下面的一個(gè)局部區(qū)域134內(nèi)已經(jīng)拆掉了軟片導(dǎo)體30的蓋片32，這樣就能暴露出導(dǎo)體軌跡33，并且可以從面對(duì)著連接接線片121的一側(cè)形成接觸式連接。電連接點(diǎn)135位于連接接線片121下面的那一部分具有剝離區(qū)域134。通過錫焊產(chǎn)生電連接點(diǎn)135，在其他實(shí)施例中也可以使用電焊。連接接線片的錫焊或電焊區(qū)域位于窗口11下方，這樣就能從外殼以外的位置看到連接接線片，并且可以通過窗口11利用激光錫焊，烙鐵錫焊，電阻錫焊，激光電焊，超聲波焊接或電阻焊接來執(zhí)行錫焊或電焊的電連接。由外殼延伸部16支撐著軟片導(dǎo)體。用機(jī)械焊接的連接點(diǎn)將基片31和外殼延伸部16永久性地機(jī)械連接到一起。從機(jī)械焊接連接點(diǎn)125上方的區(qū)域可以看到軟片導(dǎo)體30，因此，如果連接器組件101是如圖所示已經(jīng)裝配好的，讓觸點(diǎn)120和軟片導(dǎo)體30處在完全插入的目標(biāo)位置，仍然可以執(zhí)行穩(wěn)定的機(jī)械焊接。由于電連接點(diǎn)135和機(jī)械焊接連接點(diǎn)125處在沿著軸線4的不同位置上，兩種連接可以彼此獨(dú)立地產(chǎn)生。例如可以用激光焊接來產(chǎn)生機(jī)械焊接連接點(diǎn)。
在圖22所示的另一個(gè)實(shí)施例中，在軟片導(dǎo)體30的機(jī)械焊接連接點(diǎn)125和電連接點(diǎn)135之間有三個(gè)彎折點(diǎn)34，35和36，這樣的軟片導(dǎo)體30形成一個(gè)上升的屋頂狀折疊37。屋頂狀折疊37可以避免外殼10和軟片導(dǎo)體30在連接器組件101受熱期間由于不同的膨脹和收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力。
圖11表示的連接器組件201包括一個(gè)連接器205和一個(gè)軟片導(dǎo)體30。連接器205包括一個(gè)整體制成的絕緣外殼210和插入外殼210內(nèi)的觸點(diǎn)。在外殼210的前端2有一個(gè)底部段216和兩個(gè)側(cè)壁217，它們共同構(gòu)成一個(gè)頂部開口的U-形外殼延伸部。將空腔17彼此隔開的隔板219在外殼底部上方具有切口240。用底部段216支撐著軟片導(dǎo)體的一個(gè)區(qū)域，并且局部延伸到隔板219下面。切口240的端部241在插入時(shí)作為軟片導(dǎo)體的端部擋塊。有一段軟片導(dǎo)體30位于連接接線片121和外殼底部15或底部段216之間。通過朝上開口的U-形外殼延伸部可以從上方看到連接接線片121的一個(gè)區(qū)域。
圖12表示的連接器組件201具有插入左側(cè)空腔17的觸點(diǎn)120。
圖13表示連接器組件201。在軟片導(dǎo)體30的一個(gè)區(qū)域134內(nèi)已經(jīng)拆掉了蓋片32，軟片導(dǎo)體插入外殼10內(nèi)并且由底部段216來支撐，這樣就能暴露出導(dǎo)體軌跡33。一部分絕緣剝離區(qū)域134位于U-形外殼延伸部，一部分位于連接接線片121和插入器具124下面。通過U-形外殼延伸部的開口可以看到絕緣剝離區(qū)域和一部分連接接線片121，如果軟片導(dǎo)體30和觸點(diǎn)120被插入到它們的目標(biāo)位置，就能在連接接線片121和導(dǎo)體軌跡33之間形成電連接。
圖14表示貫穿連接器組件210的一段。觸點(diǎn)120位于沿著圖13的軸線4延伸的空腔17內(nèi)。
圖15表示連接器205的細(xì)致截面圖。觸點(diǎn)220的連接接線片121的走向與外殼底部215平行并且與其有一個(gè)間隔。軟片導(dǎo)體30的一個(gè)區(qū)域位于連接接線片121和外殼底部215之間，一部分突出進(jìn)入切口240并且延伸到接近端部擋塊241的一點(diǎn)。在軟片導(dǎo)體30的一個(gè)區(qū)域134內(nèi)已經(jīng)拆掉了軟片導(dǎo)體30的蓋片32，這樣就能暴露出導(dǎo)體軌跡33，并且可以從連接接線片121一側(cè)形成接觸式連接。在連接接線片121和外殼底部215之間有一個(gè)局部的絕緣剝離區(qū)域234。將導(dǎo)體軌跡33電連接到連接接線片121上的錫焊點(diǎn)235位于連接接線片121和絕緣剝離區(qū)域234內(nèi)的導(dǎo)體軌跡33之間。將軟片導(dǎo)體30的基片31機(jī)械連接到外殼底部215上的電焊點(diǎn)225位于錫焊點(diǎn)235下面。由于錫焊點(diǎn)235和機(jī)械電焊點(diǎn)225是一個(gè)位于另一個(gè)上面，并且從錫焊點(diǎn)235上方可以看到連接接線片121，如果觸點(diǎn)120和軟片導(dǎo)體30被完全插入到目標(biāo)位置，就可以用一個(gè)激光束將錫焊點(diǎn)熔化。這樣，錫焊操作的廢熱同樣可以產(chǎn)生機(jī)械焊接點(diǎn)225。如圖13所示，也可以沿著相對(duì)于縱軸4的一條垂直線在兩個(gè)導(dǎo)體軌跡33之間的區(qū)域內(nèi)單獨(dú)執(zhí)行與錫焊235無關(guān)的電焊，因?yàn)閺耐鈿ど戏揭部梢钥吹竭@一區(qū)域。
在按照本發(fā)明方法的一個(gè)最佳實(shí)施例中，如圖24到26所示，在第一步(圖24)中將一個(gè)C02激光器51的激光束50指向軟片導(dǎo)體30的蓋片32’。照射的結(jié)果使得蓋片32局部升華，從而產(chǎn)生軟片導(dǎo)體30的絕緣剝離區(qū)域234。圖25表示絕緣剝離的軟片導(dǎo)體。在第二步中，當(dāng)軟片導(dǎo)體已經(jīng)被布置到連接器205的外殼210中的目標(biāo)位置之后，將激光束50指向連接接線片121，從而產(chǎn)生錫焊點(diǎn)235和機(jī)械電焊連接點(diǎn)225。這種方法的有益之處在于三個(gè)加工步驟僅僅需要一個(gè)激光器51絕緣剝離，錫焊和電焊。
圖16表示一個(gè)連接器組件301，其中的一個(gè)空腔17中裝有觸點(diǎn)320。軟片導(dǎo)體30從前面2插入外殼310。從前方用一個(gè)外殼蓋311封閉外殼。
圖17表示貫穿連接器組件301的一段。觸點(diǎn)320位于在圖16中沿著軸線4延伸的空腔17中。
圖18表示連接器305的細(xì)致截面圖。觸點(diǎn)320的連接接線片121的走向與外殼底部315平行并且與其有一個(gè)間隔。軟片導(dǎo)體3位于連接接線片121和外殼底部315之間。用電焊點(diǎn)225將基片31機(jī)械連接到外殼底部315，并且在區(qū)域235內(nèi)用錫焊將連接接線片121焊接到軟片導(dǎo)體30的絕緣剝離區(qū)域234內(nèi)的導(dǎo)體軌跡33上。連接接線片121有一個(gè)插入器具324，它與外殼底部315大約形成60°角，并且朝著前面2指向遠(yuǎn)離底部的方向。在遠(yuǎn)離外殼底部的最遠(yuǎn)端，插入器具324有一個(gè)壓接接線片328，它接觸到外殼蓋311，并且走向與外殼蓋311平行。帶有壓接接線片328的插入器具324受到機(jī)械應(yīng)力，確保連接接線片121被壓在軟片導(dǎo)體30上。這一接觸壓力對(duì)獲得良好的焊接是有利的，特別是在從外部看不到錫焊點(diǎn)235的情況下?？梢詮耐獠客ㄟ^絕緣外殼310執(zhí)行非接觸式的焊接，特別是利用電感錫焊，用錫焊操作的廢熱產(chǎn)生機(jī)械焊接連接點(diǎn)225。
圖19示具有軟片導(dǎo)體30的連接器組件101。在區(qū)域H內(nèi)有一個(gè)已經(jīng)去掉了軟片導(dǎo)體30的蓋片32的區(qū)域，有利限定一個(gè)預(yù)定的維修位置。圖20表示圖19中放大的細(xì)節(jié)B。在一個(gè)區(qū)域401內(nèi)已經(jīng)去掉了蓋片32。用一個(gè)保護(hù)片400完全蓋住絕緣剝離區(qū)域401。它是一個(gè)自我粘結(jié)的保護(hù)片。有一段保護(hù)片400從保護(hù)片400兩端與蓋片32重疊。在圖21中表示了一個(gè)這種重疊區(qū)域。
需要指出的是，本發(fā)明并非僅限于這些具體實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種電連接器組件包括具有一或多個(gè)導(dǎo)電體(33)的扁平電纜，導(dǎo)體至少被一種介電絕緣材料局部包圍，以及具有一或多個(gè)電觸點(diǎn)(20)和一個(gè)絕緣外殼(10)的連接器(5)，觸點(diǎn)(20)用電路連接到扁平電纜的導(dǎo)體(33)上，為了消除應(yīng)力而采用一種基本上不能釋放的方式將扁平電纜機(jī)械連接到連接器(5)上，其特征在于，上述機(jī)械連接包括扁平電纜的絕緣材料與連接器(5)的外殼(10)之間的連接點(diǎn)(25)，這一連接點(diǎn)是用激光焊接產(chǎn)生的。
2.按照權(quán)利要求1的電連接器組件，其特征在于，扁平電纜包括一個(gè)軟片導(dǎo)體(30)，軟片導(dǎo)體(30)的介電絕緣材料包含一個(gè)基片(31)和一個(gè)蓋片(32)，將導(dǎo)電體(33)布置在二者之間。
3.按照權(quán)利要求2的電連接器組件，其特征在于，機(jī)械連接包括連接器(5)的外殼(10)與軟片導(dǎo)體(30)的基片(31)和/或蓋片(32)之間的連接。
4.按照權(quán)利要求3的電連接器組件，其特征在于，導(dǎo)電體(33)包括印刷的導(dǎo)電軌跡。
5.按照前述權(quán)利要求之一的電連接器組件，其特征在于，導(dǎo)體(33)與觸點(diǎn)(20)之間的電連接包括一個(gè)用一段觸點(diǎn)(20)穿透扁平電纜的區(qū)域。
6.按照前述權(quán)利要求之一的電連接器組件，其特征在于，觸點(diǎn)(20)與導(dǎo)體(33)之間的電連接包括卷曲連接。
7.按照前述權(quán)利要求之一的電連接器組件，其特征在于，導(dǎo)電體(33)在實(shí)現(xiàn)電連接的第一區(qū)域(134)內(nèi)沒有絕緣。
8.按照前述權(quán)利要求之一的電連接器組件，其特征在于，觸點(diǎn)(20)與導(dǎo)體(33)之間的電連接是一個(gè)通過錫焊產(chǎn)生的連接點(diǎn)(235)，這種連接包括回流助焊劑。
9.按照權(quán)利要求8的電連接器組件，其特征在于，通過焊接產(chǎn)生的連接點(diǎn)(25)是通過焊接操作的加熱而形成的連接點(diǎn)。
10.按照權(quán)利要求8的電連接器組件，其特征在于，通過錫焊產(chǎn)生的連接點(diǎn)(25)是通過焊接操作的加熱而形成的連接點(diǎn)。
11.按照前述權(quán)利要求之一的電連接器組件，其特征在于，觸點(diǎn)(20)與導(dǎo)體(33)之間的電連接包括一個(gè)通過激光焊接和/或電阻錫焊和/或電感錫焊和/或烙鐵錫焊產(chǎn)生的連接點(diǎn)。
12.按照前述權(quán)利要求之一的電連接器組件，其特征在于，觸點(diǎn)(20)與導(dǎo)體(33)之間的電連接包括一個(gè)通過焊接產(chǎn)生的連接點(diǎn)(135)。
13.按照權(quán)利要求12的電連接器組件，其特征在于，觸點(diǎn)(20)與導(dǎo)體(33)之間的電連接包括一個(gè)通過激光焊接和/或電阻焊接和/或超聲波焊接產(chǎn)生的連接點(diǎn)。
14.按照前述權(quán)利要求之一的電連接器組件，其特征在于，外殼(10)包括一個(gè)窗口(11)，通過這一窗口(11)可以從外殼外部的一個(gè)位置接觸到電路和/或機(jī)械連接的區(qū)域。
15.按照前述權(quán)利要求之一的電連接器組件，其特征在于，扁平電纜包括一個(gè)彈性拉伸區(qū)域(37)。
16.按照前述權(quán)利要求之一的電連接器組件，其特征在于，上述觸點(diǎn)包括一個(gè)被設(shè)計(jì)成扁平電纜插入器具的段。
17.按照前述權(quán)利要求之一的電連接器組件，其特征在于，上述觸點(diǎn)(20)包括一個(gè)被設(shè)計(jì)成壓力彈簧(324，328)的段，用來將扁平電纜和外殼(10)壓在一起。
18.按照前述權(quán)利要求之一的電連接器組件，其特征在于，導(dǎo)電體(33)在外殼(10)外部的第二區(qū)域(401)內(nèi)沒有絕緣。
19.按照權(quán)利要求18的電連接器組件，其特征在于，導(dǎo)電體(33)沒有絕緣的第二區(qū)域(401)被一種自我粘結(jié)的保護(hù)片(400)覆蓋。
20.制造電連接器組件的一種方法包括用電路將一個(gè)連接器(5)的電觸點(diǎn)連接到被絕緣體局部包圍的一個(gè)扁平電纜的導(dǎo)電體(33)上，以及采用一種基本上不能釋放的方式將扁平電纜的絕緣體機(jī)械連接到連接器(5)的外殼(10)上，其特征在于，機(jī)械連接過程包括激光焊接。
21.按照權(quán)利要求20的方法，其特征在于，使用的扁平電纜包括一個(gè)欽片導(dǎo)體(30)，而絕緣體包含一個(gè)絕緣基片(32)和一個(gè)絕緣蓋片(32)。
22.按照權(quán)利要求21的方法，其特征在于，機(jī)械連接是在連接器(5)的外殼(10)和軟片導(dǎo)體(30)的基片(32)和/或蓋片(32)之間產(chǎn)生的一個(gè)連接點(diǎn)。
23.按照前述方法權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，導(dǎo)電體(33)在第一區(qū)域(134)內(nèi)沒有絕緣，并且在這一區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)電連接。
24.按照前述方法權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在觸點(diǎn)(20)和導(dǎo)電體(33)之間通過卷曲形成電連接。
25.按照前述方法權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在觸點(diǎn)(20)和導(dǎo)電體(33)之間通過錫焊形成電連接。
26.按照權(quán)利要求25的方法，其特征在于，焊接連接點(diǎn)(25)是通過焊接加熱形成的。
27.按照前述方法權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在觸點(diǎn)(20)和導(dǎo)電體(33)之間通過激光焊接和/或電阻錫焊和/或電感錫焊和/或烙鐵錫焊形成電連接。
28.按照前述方法權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在觸點(diǎn)(20)和導(dǎo)電體(33)之間通過焊接形成電連接。
29.按照前述方法權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在觸點(diǎn)(20)和導(dǎo)電體(33)之間通過激光焊接和/或電阻焊接和/或超聲波焊接形成電連接。
30.按照前述方法權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，連接器(5)和扁平電纜之間的電和/或機(jī)械連接是通過外殼(10)中的一個(gè)窗口(11)產(chǎn)生的。
31.按照前述方法權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在連接器(5)的外殼(10)外部，利用錫焊將扁平電纜的導(dǎo)體(33)導(dǎo)電地連接到觸點(diǎn)(20)上，并且將扁平電纜布置在外殼(10)內(nèi)的一個(gè)目標(biāo)位置，然后通過外殼(10)中的窗口(11)將扁平電纜焊接到外殼(10)上。
32.按照權(quán)利要求20到31之一的方法，其特征在于，觸點(diǎn)(20)和扁平電纜被布置在連接器(5)內(nèi)的一個(gè)目標(biāo)位置，然后在外殼(5)的外殼(10)內(nèi)通過窗口(11)利用錫焊將連接器(5)的觸點(diǎn)(20)導(dǎo)電地連接到扁平電纜的導(dǎo)體(33)上，再將扁平電纜焊接到外殼(10)上。
33.按照權(quán)利要求32的方法，其特征在于，電連接過程和焊接過程是在一道工序中執(zhí)行的。
34.按照權(quán)利要求32的方法，其特征在于，在觸點(diǎn)(20)和扁平電纜被布置到連接器(5)內(nèi)的目標(biāo)位置之后，用激光束(50)照射觸點(diǎn)(20)的一個(gè)區(qū)域(121)，以便在放置有助焊劑的觸點(diǎn)(20)和導(dǎo)體(33)之間執(zhí)行激光錫焊，并且用激光束(50)照射扁平電纜的導(dǎo)體(33)之間的一個(gè)區(qū)域，以便執(zhí)行激光焊接(25)。
35.按照權(quán)利要求32到34之一的方法，其特征在于，在觸點(diǎn)(20)和扁平電纜被布置到連接器(5)內(nèi)的目標(biāo)位置之后，用激光束(50)照射觸點(diǎn)(20)的一個(gè)區(qū)域(121)，以便執(zhí)行激光錫焊(235)，并且/或者通過激光錫焊(235)用導(dǎo)體(33)將扁平電纜的絕緣體焊接到外殼(10)上。
全文摘要
一種電連接器組件包括具有一或多個(gè)被絕緣體局部包圍的導(dǎo)電體的扁平電纜,以及具有安裝有多個(gè)電觸點(diǎn)的一個(gè)外殼的連接器,其中觸點(diǎn)用電路連接到扁平電纜的導(dǎo)體上,并為了消除應(yīng)力而將扁平電纜機(jī)械連接到連接器上。按照本發(fā)明,在導(dǎo)體和扁平電纜之間用來消除應(yīng)力的機(jī)械連接是通過激光焊接產(chǎn)生的。
文檔編號(hào)H01R12/00GK1289159SQ0013138
公開日2001年3月28日 申請(qǐng)日期2000年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月9日
發(fā)明者F·布瑟 申請(qǐng)人:莫列斯公司