EP1081809A1 - Stecker für eine flexible, flache Leitungsanordnung - Google Patents

Stecker für eine flexible, flache Leitungsanordnung Download PDF

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EP1081809A1
EP1081809A1 EP00118516A EP00118516A EP1081809A1 EP 1081809 A1 EP1081809 A1 EP 1081809A1 EP 00118516 A EP00118516 A EP 00118516A EP 00118516 A EP00118516 A EP 00118516A EP 1081809 A1 EP1081809 A1 EP 1081809A1
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EP
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contact
line arrangement
contacts
plug
connector
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EP00118516A
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English (en)
French (fr)
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Ludwig Helfrich
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling
    • H01R13/641—Means for preventing incorrect coupling by indicating incorrect coupling; by indicating correct or full engagement
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/592—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connections to contact elements
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/77—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/79—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to rigid printed circuits or like structures

Definitions

  • the invention relates to a connector in which a flexible, flat line arrangement between a plug body and a Latch is fixed, as well as a procedure for checking of electrical contact between the conductors of the flat Data line arrangement and contact pins of the connector.
  • Plugs for flat cables are known (flexible flat cables, FFC) where the flat cable is between a connector body and a bolt is clamped.
  • FFC connectors are inexpensive manufacture and enable at a high number of Contact pins still compact connector dimensions.
  • the contact pins regularly have contact surfaces that make contact with the conductors of the flat cable.
  • the cable may be pinched too weakly in the plug or a slight misalignment of the conductors of the cable lead to errors compared to the contact surfaces. This applies particularly to applications in automotive engineering, in which a high level of vibration resistance is necessary is.
  • the published patent application DE 25 37 421 A1 relates to a connector for flat cable connecting the individual parts of the connector to each other aligns and facilitates the insertion of the flat cable.
  • the connector has a connector body through which contact pins are passed through, a contact surface of the plug body, on which the flat cable with the contact pins is electrically contacted and a latch that the Flat cable electrically contacted.
  • JP 6-231834 A is known, several as contact pins and contact sockets trained contact elements of a connector to check the contact status. On each side of the plug are contact elements in pairs connected to each other that in the assembled state the plug has a closed monitoring circuit.
  • the aim of the invention is a connector for a flat data line arrangement and a method of checking the electrical Contact between the connector and the flat data line arrangement provide where reliable and in a simple way the electrical contact between the conductors the flat data line arrangement and the contact pins of the plug can be checked.
  • the line arrangement can, for example, be a flexible printed circuit board, a flat cable or a ribbon cable.
  • the contacts and / or the counter contacts preferably serve at the same time as a guide for the data line arrangement, so that an exact positioning of the conductor of the line arrangement is ensured against the contact pins.
  • FIG. 1 shows a connector 1 with a connector body 11.
  • Contact pins 111 are passed through the plug body 11.
  • the contact pins protrude on one side of the plug body 11 111 in plug openings of a circuit board 5.
  • the contact pins 111 protrude from one Contact surface or a contact area 112.
  • On this contacting area there is a flexible, flat Line arrangement 2 placed.
  • With the line arrangement 2 it concerns data lines in the form of a flat cable or ribbon cable. This is done by the assembly of one Clamp or latch 3 pressed onto the contact pins 111 in such a way that the contact pins through the plastic material Cut line arrangement 2 and contact its conductor.
  • the contacts 113 are each one assigned metallic counter-contact 31 on the bolt 3.
  • the two Mating contacts 31 are interconnected by a short-circuit bridge 32 electrically connected.
  • the short circuit bridge 32 is completely embedded in the plastic material of the latch 3.
  • the latch 3 When clamping the line arrangement in the connector 1 the latch 3 pressed onto the connector body 11 until the contacts 113 and the counter contacts 31 touch.
  • the contacts and counter contacts form stops, which are the end position of the bolt 3 with respect to the connector body 11. In this end position, the latch 3 is locked on the plug body 11. If the contacts 113 and the mating contacts 31 on each other encounter, the conductors of the line arrangement are safe contacted with the contact pins 111 of the plug body 11.
  • Figure 2 shows that the line arrangement 2 in the area of Contacts 113 has groove-shaped recesses 211.
  • the contacts 113 engage in the recesses 211 so that the Line arrangement 2 before contacting the contact pins arrives in a precisely defined position.
  • the shape of a Recess 211 is on the dimensions of the corresponding contact 113 matched.
  • the recesses are secured 211 different dimensions. Get contacts 113 then matched to the recesses, also different Dimensions.
  • the grooves or recesses 211 can, for example be different in width or depth.
  • Figure 3 illustrates a line arrangement 2 in which it is an FFC cable.
  • the line arrangement 2 is on Provide an FFC connector 1 at both ends. Both plugs 1 are plugged into mating plugs, each on one PCB 5 are located.
  • the contacts 113 are each with one of the contact pins 111 connected in the assembled state of the connector 1 have contact with a conductor 21.
  • a contact 113 is via a measuring arrangement 4, in which it is is a microcontroller with a contact pin 111 connected.
  • a measuring arrangement 4 is a microcontroller with a contact pin 111 connected.
  • the bolt was not installed properly Positioned because, for example, the line arrangement clamped between a contact and a counter contact the loop is interrupted. The same thing applies if the line arrangement is opposite the contact pins is misaligned.
  • the measuring arrangement can thus be evaluated the loop resistance the correct assembly of the line arrangement 2 check.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Ein Stecker für eine flache Leitungsanordnung (2) weist zwei Kontakte 113 auf einem Steckerkörper (11) auf. Den Kontakten (113) ist jeweils ein Gegenkontakt (31) eines Riegels (3) zugeordnet. Die Gegenkontakte (31) sind über eine Kurzschlußbrücke (32) verbunden. Dadurch läßt sich die korrekte Auflage des Riegels (3) auf dem Steckerkörper (11) und somit die elektrische Kontaktierung mit dessen Kontaktstiften (111) überprüfen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Stecker, bei dem eine flexible, flache Leitungsanordnung zwischen einem Steckerkörper und einem Riegel fixiert wird, sowie ein Verfahren zum Überprüfen des elektrischen Kontakts zwischen den Leitern der flachen Datenleitungsanordnung und Kontaktstiften des Steckers.
Es sind Stecker für Flachkabel bekannt (Flexible Flat Cable, FFC), bei denen das Flachkabel zwischen einen Steckerkörper und einen Riegel geklemmt wird. FFC-Stecker sind kostengünstig herzustellen und ermöglichen bei einer hohen Zahl von Kontaktstiften dennoch kompakte Steckerabmessungen. Durch das Einklemmen des Flachkabels wird gleichzeitig eine mechanische Befestigung und ein elektrischer Kontakt zwischen den Leitern des Kabels und den Kontaktstiften des Steckers hergestellt. Die Kontaktstifte weisen hierzu regelmäßig Kontaktflächen auf, die den Kontakt mit den Leitern des Flachkabels herstellen. Beim Anbringen eines solchen FFC-Steckers an ein Flachkabel kann ein zu schwaches Einklemmen des Kabels in den Stecker oder eine geringfügige Fehljustierung der Leiter des Kabels gegenüber den Kontaktflächen zu Fehlern führen. Dies gilt im besonderen Maße für Anwendungen in der Automobiltechnik, in denen eine hohe Vibrationsbeständigkeit notwendig ist.
Aus der Patentschrift DE 196 09 522 C2 ist eine Steckverbindung zwischen einem Stecker und einem Gegenstecker bekannt, die zur Sicherung vor unbeabsichtigtem Lösen eine Zusatzverrieglung aufweist. Die Offenlegungsschrift DE 44 41 137 A1 betrifft einen Verbinder mit einem Stecker und einem Gegenstecker, bei dem ein Kurzschlußkontaktglied mit elastischen Kontaktstücken die Detektion einer ordnungsgemäßen Kontaktierung erlaubt. Bei diesen Steckern wird jedoch lediglich das ordnungsgemäße Zusammenfügen von Stecker und Gegenstecker gewährleistet. Es wird nicht sichergestellt, daß die Leiter eines Kabels mit den Kontaktstiften des Steckers bzw. des Gegensteckers kontaktiert sind.
Die Offenlegungsschrift DE 25 37 421 A1 betrifft einen Stecker für Flachkabel, der die einzelnen Teile des Steckers zueinander ausrichtet und das Einlegen des Flachkabels erleichtert. Der Stecker weist einen Steckerkörper, durch den Kontaktstifte hindurchgeführt sind, eine Auflagefläche des Steckerkörpers, auf der das Flachkabel mit den Kontaktstiften elektrisch kontaktiert ist und einen Riegel auf, der das Flachkabel elektrisch kontaktiert.
In der Offenlegungsschrift DE 38 38 657 A1 ist ein Steckverbinder offenbart, bei dem auf der einen Steckerhälfte zwei Kontakte und auf der anderen Steckerhälfte zwei Gegenkontakte angeordnet sind. Eine Kurzschlußbrücke verbindet die zwei Gegenkontakte, so daß der Stecker gegen ein unbeabsichtigtes Lösen überwacht werden kann.
Aus Patent Abstracts of Japan E-1631, 1994, Vol. 18, No. 599, JP 6-231834 A ist bekannt, mehrere als Kontaktstifte und Kontaktbuchsen ausgebildete Kontaktelemente eines Steckverbinders zur Überprüfung des Kontaktzustands heranzuziehen. Auf jeder Seite des Steckers sind paarweise Kontaktelemente derart miteinander verbunden, daß im zusammengesteckten Zustand des Steckers ein geschlossener Überwachungsstromkreis vorliegt.
CD-ROM PAJ, Patent Abstracts of Japan, JP 11296262 A zeigt einen Leiterplattenverbinder, bei dem der Kontaktierungszustand zwischen der Leiterplatte und dem Verbinder über zwei am Verbinder befindliche Kontakte und zwei auf der Leiterplatte befindliche, kurzgeschlossene Gegenkontakte überprüfbar ist.
Ziel der Erfindung ist, einen Stecker für eine flache Datenleitungsanordnung und ein Verfahren zum Überprüfen des elektrischen Kontakts zwischen dem Stecker und der flachen Datenleitungsanordnung bereitzustellen, bei denen zuverlässig und auf einfache Weise der elektrische Kontakt zwischen den Leitern der flachen Datenleitungsanordnung und den Kontaktstiften des Steckers überprüft werden kann.
Dieses Ziel wird mit einem Stecker und einem Verfahren zum Überprüfen des elektrischen Kontakts zwischen einer flachen Leitungsanordnung und einem Stecker erreicht, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Leitunganordnung kann beispielsweise eine flexible Leiterplatte, ein Flachkabel oder ein Flachbandkabel sein.
Über die Paare von Kontakten und Gegenkontakten, die mittels der Kurzschlußbrücke miteinander verbunden sind, läßt sich zuverlässig ermitteln, ob der Riegel die flache Datenleitungsanordnung ausreichend auf den Kontaktierungsbereich oder die Kontaktstifte preßt.
Vorzugsweise dienen die Kontakte und/oder die Gegenkontakte gleichzeitig als Führung für die Datenleitungsanordnung, so daß eine exakte Positionierung der Leiter der Leitungsanordnung gegenüber den Kontaktstiften sichergestellt ist.
Aufgrund des Sicherungssystems können beispielsweise herkömmliche FFC-Verbindungen für Anwendungen in der Automobiltechnik eingesetzt werden, die hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit einer Kontaktierung stellen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:
Figur 1
eine Vorderansicht eines Steckers,
Figur 2
eine Draufsicht auf einen Steckerkörper, und
Figur 3
einen Stecker, der überprüft wird.
Figur 1 zeigt einen Stecker 1 mit einem Steckerkörper 11. Durch den Steckerkörper 11 sind Kontaktstifte 111 hindurchgeführt. Auf einer Seite des Steckerkörpers 11 ragen die Kontaktstifte 111 in Stecköffnungen einer Leiterplatte 5. An der entgegengesetzten Seite ragen die Kontaktstifte 111 aus einer Auflagefläche oder einem Kontaktierungsbereich 112 hervor. Auf diesem Kontaktierungsbereich wird eine flexible, flache Leitungsanordnung 2 plaziert. Bei der Leitungsanordnung 2 handelt es sich um Datenleitungen in Form eines Flachkabel oder Flachbandkabels. Dieses wird bei der Montage von einem Bügel oder Riegel 3 derart auf die Kontaktstifte 111 gepreßt, daß sich die Kontaktstifte durch das Kunststoffmaterial der Leitungsanordnung 2 schneiden und deren Leiter kontaktieren.
Seitlich der Leitungsanordnung 2 ist jeweils ein metallischer Kontakt 113 angeordnet. Die Kontakte 113 ragen so weit von dem Kontaktierungsbereich 112 hervor, daß sie die Leitungsanordnung 2 führen können. Den Kontakten 113 ist jeweils ein metallischer Gegenkontakt 31 am Riegel 3 zugeordnet. Die beiden Gegenkontakte 31 sind durch eine Kurzschlußbrücke 32 miteinander elektrisch verbunden. Die Kurzschlußbrücke 32 ist vollständig im Kunststoffmaterial des Riegels 3 eingebettet.
Beim Einklemmen der Leitungsanordnung in den Stecker 1 wird der Riegel 3 auf den Steckerkörper 11 gedrückt, bis die Kontakte 113 und die Gegenkontakte 31 sich berühren. Die Kontakte und Gegenkontakte bilden Anschläge, die die Endposition des Riegels 3 gegenüber dem Steckerkörper 11 definieren. In dieser Endposition ist der Riegel 3 am Steckerkörper 11 verrastet. Wenn die Kontakte 113 und die Gegenkontakte 31 aufeinander stoßen, sind die Leiter der Leitungsanordnung sicher mit den Kontaktstiften 111 des Steckerkörpers 11 kontaktiert.
Figur 2 zeigt, daß die Leitungsanordnung 2 im Bereich der Kontakte 113 nutenförmige Ausnehmungen 211 aufweist. Die Kontakte 113 greifen in die Ausnehmungen 211 ein, so daß die Leitungsanordnung 2 vor dem Kontaktieren mit den Kontaktstiften in eine exakt definierte Position gelangt. Die Form einer Ausnehmung 211 ist auf die Maße des entsprechenden Kontakts 113 abgestimmt.
Soll zusätzlich eine seitenrichtige Montage der Leitungsanordnung sichergestellt werden, so erhalten die Ausnehmungen 211 unterschiedliche Abmessungen. Die Kontakte 113 erhalten dann auf die Ausnehmungen abgestimmte, ebenfalls unterschiedliche Maße. Die Nute oder Ausnehmungen 211 können beispielsweise unterschiedlich breit oder tief sein.
Figur 3 veranschaulicht eine Leitungsanordnung 2, bei der es sich um ein FFC-Kabel handelt. Die Leitungsanordnung 2 ist an beiden Enden mit einem FFC-Stecker 1 versehen. Beide Stecker 1 sind auf Gegenstecker gesteckt, die sich jeweils auf einer Leiterplatte 5 befinden. Die Kontakte 113 sind jeweils mit einem der Kontaktstifte 111 verbunden, die in montiertem Zustand des Steckers 1 Kontakt mit einem Leiter 21 haben.
Ein Kontakt 113 ist über eine Meßanordnung 4, bei der es sich um einen Mikrocontroller handelt, mit einem Kontaktstift 111 verbunden. Liegen alle Gegenkontakte auf den Kontakten 113 auf, so daß eine elektrische Verbindung zwischen Kontakt und Gegenkontakt existiert, so wird über die Kurzschlußbrücken 32 des nicht dargestellten Riegels eine Schleife geschlossen. Wurde dagegen der Riegel nicht in die ordnungsgemäße, montierte Position gebracht, weil beispielsweise die Leitungsanordnung zwischen einen Kontakt und einen Gegenkontakt geklemmt wurde, so ist die Schleife unterbrochen. Dasselbe gilt, wenn die Leitungsanordnung gegenüber den Kontaktstiften fehljustiert ist. Die Meßanordnung kann also durch Auswertung des Schleifenwiderstands die ordnungsgemäße Montage der Leitungsanordnung 2 überprüfen.
Diese Überprüfung kann unmittelbar nach der Montage der Leitungsanordnung in den Stecker vorgenommen werden. Es kann aber auch die Meßanordnung in einem elektronischen Gerät integriert werden, das mit dem Stecker 1 kommuniziert. Dies ist vor allem bei sicherheitsrelevanten Anwendungen wie bei einem Airbagsteuergerät sinnvoll.

Claims (7)

  1. Stecker für eine flexible, flache Leitungsanordnungen mit
    einem Steckerkörper (11), durch den Kontaktstifte (111) hindurchgeführt sind,
    einem Kontaktierungsbereich (112) des Steckerkörpers (11), auf der die Leitunganordnung (2) mit den Kontaktstiften (111) elektrisch kontaktiert ist,
    einem Riegel (3), der die Leitungsanordnung (2) auf dem Kontaktierungsbereich (112) mechanisch fixiert,
    wenigstens zwei auf entgegengesetzten Seiten der Leitungsanordnung (2) auf dem Kontaktierungsbereich (112) angeordnete Kontakte (113), die jeweils mit einem die Leitunganordnung (2) kontaktierenden Kontaktstift (111) elektrisch verbunden sind,
    wenigstens zwei den Kontakten (113) zugewandte Gegenkontakte (31), die am Riegel (3) angeordnet sind,
    eine Kurzschlußbrücke (32), die zwei Gegenkontakte (31) elektrisch verbindet.
  2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontakt (113) auf dem Kontaktierungsbereich (112) und ein zugeordneter Gegenkontakt (31) auf dem Riegel (3) derart angeordnet sind, daß sie sich nur berühren, wenn die Leitungsanordnung (2) so stark auf die Kontaktstifte (111) gepreßt ist, daß eine zuverlässige elektrische Kontaktierung zwischen den Leitern (21) der Leitungsanordnung (2) und den Kontaktstiften (111) hergestellt ist.
  3. Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußbrücke (32) im Riegel (3) eingebettet und vollständig vom Material des Riegels (32) umhüllt ist.
  4. Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsanordnung (2) ein Flachkabel oder eine flexible Leiterplatte ist.
  5. Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker ein FFC-Stecker ist.
  6. Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (113) die Leitungsanordnung (2) ausrichten.
  7. Verfahren zum Überprüfen des Kontakts einer Leitungsanordnung (2) mit einem Stecker (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:
    die Leitungsanordnung (2) wird mit einer Meßeinrichtung (4) elektrisch verbunden,
    ein Kontaktstift (111), der mit einem Kontakt (113) verbunden ist, wird von der Meßeinrichtung (4) mit einem Signal beaufschlagt,
    eine elektrische Schleife von dem Kontaktstift (111), der von der Meßeinrichtung (4) mit einem Signal beaufschlagt wird, wird über zwei Leiter (21) der Leitungsanordnung (2) und zwei Brücken (32) der Riegel (3) geschlossen,
    der elektrische Widerstand der Schleife wird von der Meßanordnung (4) ausgewertet.
EP00118516A 1999-09-02 2000-08-25 Stecker für eine flexible, flache Leitungsanordnung Withdrawn EP1081809A1 (de)

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