DE19800802A1

DE19800802A1 - Connectors with electronic components

Info

Publication number: DE19800802A1
Application number: DE19800802A
Authority: DE
Inventors: Thomas Jakob; Frank Schroeer
Original assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1998-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 1999-07-15
Also published as: EP0929126A2; EP0929126B1; DE59814171D1; EP0929126A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder, insbesondere zur Kontaktierung eines Airbags in einem Fahrzeug, mit einer Leitung, elektrischen Kontakten, einem Gehäuse, das eine Aussparung aufweist, und einem elektronischen Bauelement, das in der Aussparung angeordnet ist und das mit zumindest einem Kontakt oder Leiter der Leitung verbunden ist.The invention relates to a connector, in particular for contacting an airbag in one Vehicle, with a line, electrical contacts, a housing that has a recess, and one electronic component that is in the recess is arranged and with at least one contact or Head of the line is connected.

Steckverbinder zum Anschluß einer Leitung an ein Gegenelement bestehen aus Kontakten, die in einem Gehäuse fixiert sind und eine elektrische Verbindung zu den Leitern der Leitung aufweisen. Die Leitung ist im allgemeinen mehradrig, wobei z. B. Kabel mit Rundleitern oder Flachbandkabel mit streifenförmigen Leitern Verwendung finden. Das Gehäuse des Steckverbinders ist meist mehrteilig. Daher sind auch Aussparungen in seinem Inneren in der Regel vor dem Zusammenklappen oder -stecken der gegebenenfalls unlösbar verbundenen Gehäuseteile zugänglich.Connector for connecting a line to a Counter element consist of contacts in a housing are fixed and an electrical connection to the Have conductors of the line. The line is in general multi-core, z. B. Cable with round conductors or ribbon cable with strip-shaped conductors Find use. The connector housing is mostly in several parts. Therefore there are recesses in his Usually inside before folding or -Plug the possibly inextricably linked Housing parts accessible.

Für einige Anwendungsbereiche, etwa bei Steckverbindern zur Kontaktierung des Airbags in einem Fahrzeug, ist es zweckmäßig, wenn der Verbinder zudem ein elektronisches Bauelement umfaßt. Ein derartiger Verbinder ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 0 698 947 A2 bekannt. Dabei ist das Bauelement, z. B. eine Spule oder ein Kondensator, mit einem Kontakt des Verbinders und einem Leiter seiner Zuleitung verbunden und bildet einen Filter, der die Übertragung elektrischer Störungen vermeidet. Auf diese Weise wird ausgeschlossen, daß eine unbeabsichtigte Auslösung des Airbags durch elektromagnetische Störeinflüsse erfolgt.For some areas of application, such as connectors for contacting the airbag in a vehicle, it is useful if the connector is also an electronic one Component includes. Such a connector is for example from EP 0 698 947 A2 known. The component, for. B. a coil or a capacitor, with a contact of the connector and connected to a conductor of its supply line and forms one Filter that supports the transmission of electrical interference avoids. In this way it is excluded that a unintentional deployment of the airbag electromagnetic interference occurs.

Gelegentlich ist es notwendig, daß Steckverbinder mit einheitlicher äußerer Gestalt des Gehäuses unterschiedliche Bauelemente aufweisen. So ist es zum Ausfiltern hochfrequenter Störungen bei Zündung eines Airbags mit Wechselspannung üblich, in Reihenschaltung mit der Zündladung einen Kondensator großer Kapazität im Steckverbinder anzuordnen. Dagegen findet bei Zündung mit einer Gleichspannung zum selben Zweck eine Spule in Reihenschaltung Verwendung. Alternativ besteht bei der Zündung mit Gleichspannung die Möglichkeit, einen Kondensator geringer Kapazität einzusetzen, der parallel zur Zündladung geschaltet ist.Occasionally it is necessary that connectors with uniform outer shape of the housing have different components. So it is for Filter out high-frequency interference when igniting a Airbags with AC voltage common, in series connection with the ignition charge a capacitor of large capacity in Arrange connectors. On the other hand, with ignition a coil for the same purpose Series connection use. Alternatively there is the Ignition with DC voltage the possibility of a Use low capacitance capacitor in parallel is switched to priming.

Bei der letztgenannten Lösung zur Filterung ist das Volumen des Kondensators wesentlich geringer als bei den vorbeschriebenen Bauelementen, nach deren Abmessungen sich die Größe der Aussparung im Verbinder richtet. Soll für sämtliche Bauelemente ein einheitliches Verbindergehäuse Verwendung finden, besteht daher das Problem einer geeigneten Festlegung von Bauelementen mit geringem Volumen. Zudem erweist sich auch die Fertigung derartiger Verbinder als aufwendig, da sich kleine Bauelemente nur schlecht handhaben lassen. Gegebenenfalls sind Leiterbrücken zur Herstellung der unterschiedlichen Schaltungsanordnungen erforderlich.With the latter filtering solution, that is Volume of the capacitor much less than that of the components described above, according to their dimensions the size of the recess in the connector is determined. Should one for all components Connector housing are used, there is therefore Problem with a suitable definition of components with small volume. The manufacturing also proves to be such connector as expensive because there are small Have components difficult to handle. Possibly are conductor bridges for the production of the different Circuitry required.

Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Entwicklung eines Steckverbinders zur Aufgabe gestellt, der leicht zu fertigen ist und eine sichere Festlegung unterschiedlicher Bauelemente ermöglicht. Against this background, the invention Task of developing a connector, which is easy to manufacture and a sure fix different components.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,daß das elektronische Bauelement auf einer Platine angeordnet ist und seine elektrische Verbindung durch Leiterbahnen auf der Platine erfolgt.This object is achieved in that the electronic component is arranged on a circuit board and its electrical connection through conductor tracks the board is done.

Die Fixierung eines oder mehrerer Bauelemente auf der Platine erleichtert die Handhabung wesentlich. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Bauelemente erheblich kleiner sind als der Durchmesser der umlaufend geschlossenen oder offenen Aussparung im Steckverbinder. Der im Vergleich zum Bauelement größere Durchmesser der Platine vereinfacht die Festlegung im Gehäuse des Steckverbinders, speziell wenn die Abmessungen und Gestalten von Aussparung und Platine aufeinander abgestimmt sind. Die Platine ist beispielsweise aber nicht notwendig rechteckig. Sie kann gegebenenfalls einen vieleckigen Umriß, Abrundungen oder Aussparungen aufweisen.The fixation of one or more components on the Circuit board makes handling much easier. this applies especially when the components are significantly smaller are closed or as the diameter of the circumferential open recess in the connector. The one in comparison to the component larger diameter of the board simplifies the definition in the housing of the Connector, especially if the dimensions and Design the recess and the circuit board on top of each other are coordinated. The board is, for example not necessarily rectangular. If necessary, you can polygonal outline, fillets or cutouts exhibit.

Die Verbindung des einzelnen oder mehrerer Bauelemente auf der Platine mit den Kontakten sowie mit den Leitern der Leitung über Leiterbahnen vereinfacht zudem die Kontaktierung, da sich die Abstände der Kontaktpositionen durch geeignete Anordnung der Leiterbahnen einstellen lassen. Denkbar ist beispielsweise, daß der Abstand der Kontaktpositionen auf der Platine näherungsweise dem Abstand der Kontakte des Verbinders oder dem der Streifenleiter eines Flachbandkabels als Leitung entspricht. Zweckmäßig enden Leiterbahnen an denjenigen Rändern der Platine, die den Eintrittsöffnungen von Leitern bzw. Kontakten in die Aussparung zugewandt sind. Auf diese Weise sind kurze, vorzugsweise kreuzungsfreie Verbindungen zwischen Platine, Leitern und Kontakten möglich.The connection of the single or multiple components on the board with the contacts and with the conductors the routing via conductor tracks also simplifies the Contacting because the distances of the contact positions adjust by arranging the conductor tracks appropriately to let. It is conceivable, for example, that the distance between the Contact positions on the board approximate that Distance of the contacts of the connector or that of the Stripline of a ribbon cable as a line corresponds. Conveniently, conductor tracks end at those Edges of the board that face the entry openings of Conductors or contacts are facing into the recess. In this way, short, preferably cross-free Connections between the board, conductors and contacts possible.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt die Platine mit zumindest zwei gegenüberliegenden Rändern am Gehäuse an. Dabei kann der Durchmesser der Platine dem der Aussparung entsprechen oder die Aussparung auf einer oder mehreren Wandungen Erhebungen aufweisen, an denen die Platine anliegt. Denkbar ist auch, daß die Platine in zwei oder in allen drei Raumrichtungen am Gehäuse abgestützt ist.In an advantageous embodiment of the invention the board with at least two opposite edges on the housing. The diameter of the board can correspond to the recess or the recess on one or several walls have elevations on which the board rests. It is also conceivable that the board in two or in all three spatial directions on the housing is supported.

Mit dem Ziel einer einfachen Montage des Steckverbinders ist die Platine vorzugsweise durch Verrastung oder Formschluß im Gehäuse fixiert. Gegebenenfalls erfolgt der Formschluß dabei durch das Zusammenfügen von Elementen eines mehrteiligen Gehäuses.With the aim of easy assembly of the connector is the board preferably by locking or Form fit fixed in the housing. If necessary, the Form fit through the joining of elements of a multi-part housing.

Zweckmäßig ist der erfindungsgemäße Steckverbinder speziell dann, wenn Bauelemente zu fixieren und kontaktieren sind, die wesentlich kleiner als der Durchmesser der Aussparung sind. Beispielsweise ist das Bauelement ein Kondensator, der zwei Kontakte des Steckverbinders verbindet, also parallel zu ihnen geschaltet ist. Im Fall eines Verbinders für einen Airbag ist ein Kondensator geringer Kapazität von etwa 0,1 bis 10 nF, etwa ein keramischer Kondensator mit einer Kapazität von 1 nF bevorzugt. Damit lassen sich insbesondere hochfrequente Störungen gut ausfiltern, wie sie zum Beispiel beim Betrieb eines Handys entstehen.The connector according to the invention is expedient especially when fixing components and contact that are much smaller than that Are the diameter of the recess. For example, that is Component a capacitor, the two contacts of the Connector connects, so parallel to them is switched. In the case of an airbag connector is a small capacitance capacitor from about 0.1 to 10 nF, such as a ceramic capacitor with a 1 nF capacitance preferred. With that you can filter out particularly high-frequency interference, such as they arise, for example, when operating a cell phone.

Ebenso kann eine Leiterbahn der Platine einen Leiter der Leitung unmittelbar, d. h. ohne zwischengeschaltetes Bauelement, mit einem oder mehreren Kontakten des Steckverbinders verbinden. Die Platine dient in diesem Fall als elektrische Brücke und ermöglicht somit je nach Anordnung der Leiterbahnen unterschiedliche Beschaltungen der Kontakte. Enthält der Steckverbinder neben einem oder mehreren elektronischen Bauelementen eine oder mehreren Brücken, so vereinfacht sich seine Montage durch Verwendung einer Platine erheblich, da in diesem Fall lediglich ein einzelnes Bauteil einzubringen ist. Likewise, a conductor track of the board can be a conductor of the Direct line, d. H. without intermediate Component, with one or more contacts of the Connect the connector. The board serves in this Case as an electrical bridge and thus allows depending on Arrangement of the conductor tracks different circuits of contacts. Does the connector contain next to an or several electronic components one or more Bridges, it's easier to assemble Use of a circuit board significantly since in this case only a single component has to be inserted.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Leiterbahnen mit leitenden Stiften verbunden, die am Rand der Platine angeordnet sind und über ihn hervorstehen. Bevorzugt sind die Stifte näherungsweise parallel zur Ebene der Platine ausgerichtet. Bei den leitenden Stiften handelt es sich beispielsweise um Drähte oder Stanzteile. Sie sind auf beliebige Weise an der Platine fixiert und mit einem Kontakt des Verbinders oder einem Leiter der Leitung verbunden, etwa durch Löten oder Pressung. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß sich die Platine in gleicher Weise handhaben läßt wie ein elektronisches Einzelbauteil mit größeren Abmessungen und Kontaktdrähten, z. B. eine Drosselspule oder ein Kondensator. Damit läßt sich der Steckverbinder mit gleichartigen Fertigungsschritten und mit einheitlichem Gehäuse speziell für die unterschiedlichen, oben beschriebenen Ausführungen eines Filters herstellen.In an advantageous embodiment of the invention the conductor tracks connected with conductive pins, which on Edge of the board are arranged and over it protrude. The pins are preferably approximate aligned parallel to the plane of the board. Both conductive pins are, for example Wires or stampings. They are on in any way the board fixed and with a contact of the connector or connected to a conductor of the line, for example by soldering or pressing. The advantage of this configuration is in that the board handle in the same way leaves like an electronic single component with larger Dimensions and contact wires, e.g. B. a choke coil or a capacitor. This allows the connector with similar manufacturing steps and with uniform housing especially for the different Produce a filter as described above.

Bevorzugt stützen die Stifte die Platine randseitig gegen eine Wandung der Aussparung ab, wobei sie auch an einem Vorsprung der Wandung anliegen können. Aufgrund der Eigenelastizität der i. a. aus Metall bestehenden Stifte erleichtert sich die Montage, wenn die Platine derart in der Aussparung verrastet ist. Vorzugsweise erfolgt die Abstützung dabei an einem abgewinkelten Abschnitt der Stifte. Um eine Beschädigung durch die mechanische Belastung beim Einrasten zu vermeiden, sind die Stifte zweckmäßig mit einer Aufnahme versehen, in welche die Platine randseitig eingeschoben ist.The pins preferably support the board against the edge a wall of the recess, it also on one Can protrude the wall. Due to the Intrinsic elasticity of the i. a. pins made of metal assembly is easier if the board is in such a position the recess is locked. This is preferably done Support on an angled section of the Pencils. To prevent damage from mechanical The pins are to avoid stress when snapping into place expediently provided with a receptacle in which the Board is inserted on the edge.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß die Platine an einem Körper anliegt, der eine vollständig oder weitgehend geschlossene Aussparung in Richtung senkrecht zur Platinenoberfläche ausfüllt. Der Körper besteht vorzugsweise aus plastischem Material, etwa einem Schaumstoff und ist in die Aussparung eingelegt oder an einem Gehäuseteil fixiert. Der Füllkörper verbessert die Festlegung der Platine und dient gegebenenfalls zur Vibrationsdämpfung.Finally, it is proposed that the circuit board on one Body that fits completely or largely closed recess in the direction perpendicular to Fills the board surface. The body is made up preferably made of plastic material, such as one Foam and is inserted in the recess or on fixed to a housing part. The packing improves that Fixing the board and possibly used for Vibration damping.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Steckverbinders anhand der prinzipienhaften Zeichnung näher erläutert. Sie zeigtIn the following an embodiment of the Connector based on the principle drawing explained in more detail. she shows

Fig. 1 Draufsicht auf das Unterteil eines Steckverbinders vor dem Zusammenfügen seines Gehäuses, Fig. 1 top view of the lower part of a connector prior to the joining of its housing,

Fig. 2 Querschnitt durch einen montierten Steckverbinder. Fig. 2 cross section through an assembled connector.

Fig. 1 gibt das Unterteil (1) eines Steckverbinders wieder, der zum Anschluß der Treibladung eines Airbags an die Leiter (2) einer Leitung (3) dient und mit Kontakten (4) versehen ist. Weiterhin umfaßt der Steckverbinder eine Platine (5) mit einem elektronischen Bauelement (6), im Beispiel ein Kondensator, welcher die beiden Kontakte (4) über Stifte (7) aus leitfähigem Material sowie Leiterbahnen (8) auf der Oberfläche der Platine (5) verbindet. Der Kondensator bildet einen Kurzschluß für hochfrequente Störungen und vermeidet somit ein unbeabsichtigtes Auslösen des Airbags. Fig. 1 shows the lower part ( 1 ) of a connector which is used to connect the propellant charge of an airbag to the conductor ( 2 ) of a line ( 3 ) and is provided with contacts ( 4 ). The connector further comprises a circuit board ( 5 ) with an electronic component ( 6 ), in the example a capacitor, which connects the two contacts ( 4 ) via pins ( 7 ) made of conductive material and conductor tracks ( 8 ) on the surface of the circuit board ( 5 ). connects. The capacitor forms a short circuit for high-frequency interference and thus prevents the airbag from being triggered unintentionally.

Da die Abmessungen des Bauelementes (6) wesentlich geringer als der Durchmesser der Aussparung (9) sind, erleichtert die Platine (5) Handhabung und Montage wesentlich. Dabei bewirkt das Anliegen ihres Randes (10) an der Wandung der Aussparung (9) eine geeignete Fixierung. Zudem entsprechen die Abstände der Stifte (7) den Abständen der Kontakte (4) sowie des Kontaktelementes (11) zur Verbindung mit den Leitern (2), so daß sich die Kontaktierung wesentlich vereinfacht.Since the dimensions of the component ( 6 ) are significantly smaller than the diameter of the recess ( 9 ), the circuit board ( 5 ) considerably simplifies handling and assembly. The contact of its edge ( 10 ) with the wall of the recess ( 9 ) brings about a suitable fixation. In addition, the distances between the pins ( 7 ) correspond to the distances between the contacts ( 4 ) and the contact element ( 11 ) for connection to the conductors ( 2 ), so that the contacting is considerably simplified.

Fig. 2 zeigt den Steckverbinder im zusammengefügten Zustand, also mit auf das Unterteil (1) aufgesetztem Oberteil (12), zwischen denen die Leitung (3) zugentlastet herausgeführt ist. Dabei ist insbesondere erkennbar, daß die Stifte (7) eine Winkelung (13) aufweisen, mit der sie an einer Wandung der Aussparung (9) anliegen. Aufgrund des elastischen Materials der Stifte (7) ermöglicht dies eine Verrastung der Platine (5) in der Aussparung (9). Um das Abbrechen der Stifte (7) unter den dabei auftretenden Kräften zu vermeiden, sind sie mit einer Aufnahme (14) versehen, in welche die Platine (5) randseitig eingeschoben ist. Ein Körper (15), der die Aussparung (9) senkrecht zur Oberfläche der Platine ausfüllt, verbessert ihre Abstützung und dient zur Vibrationsdämpfung. Der Körper (15) kann am Oberteil (12) fixiert sein, etwa indem er daran angespritzt ist. Fig. 2 shows the connector in the assembled state, that is, with the upper part ( 12 ) placed on the lower part ( 1 ), between which the line ( 3 ) is led out with strain relief. It can be seen in particular that the pins ( 7 ) have an angle ( 13 ) with which they rest on a wall of the recess ( 9 ). Due to the elastic material of the pins ( 7 ), this enables the circuit board ( 5 ) to be locked in the recess ( 9 ). In order to prevent the pins ( 7 ) from breaking under the forces that occur, they are provided with a receptacle ( 14 ) into which the board ( 5 ) is pushed in at the edge. A body ( 15 ), which fills the recess ( 9 ) perpendicular to the surface of the board, improves its support and serves to dampen vibrations. The body ( 15 ) can be fixed to the upper part ( 12 ), for example by being injection molded onto it.

Im Ergebnis entsteht auf diese Weise ein Steckverbinder, der sich leicht montieren läßt und der mit geringem Aufwand für unterschiedliche Anwendungszwecke umrüstbar ist.The result is a connector that which is easy to assemble and which with little Effort can be converted for different applications is.

Claims

1. Steckverbinder, insbesondere zur Kontaktierung eines Airbags in einem Fahrzeug, mit einer Leitung, elektrischen Kontakten, einem Gehäuse, das eine Aussparung aufweist, und einem elektronischen Bauelement, das in der Aussparung angeordnet ist und das mit zumindest einem Kontakt oder Leiter der Leitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bauelement (6) auf einer Platine (5) angeordnet ist und seine elektrische Verbindung durch Leiterbahnen (8) auf der Platine (5) erfolgt.1. Connector, in particular for contacting an airbag in a vehicle, with a line, electrical contacts, a housing which has a recess, and an electronic component which is arranged in the recess and which is connected to at least one contact or conductor of the line is characterized in that the electronic component ( 6 ) is arranged on a circuit board ( 5 ) and its electrical connection is made by conductor tracks ( 8 ) on the circuit board ( 5 ).

2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (5) mit zumindest zwei gegenüberliegenden Rändern (10) am Gehäuse anliegt.2. Connector according to claim 1, characterized in that the board ( 5 ) with at least two opposite edges ( 10 ) abuts the housing.

3. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (5) durch Verrastung oder Formschluß im Gehäuse fixiert ist.3. Connector according to claim 1 or 2, characterized in that the circuit board ( 5 ) is fixed by latching or positive locking in the housing.

4. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Bauelementes (6) klein gegen den Durchmesser der Aussparung (9) sind. 4. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that the dimensions of the component ( 6 ) are small against the diameter of the recess ( 9 ).

5. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (6) ein Kondensator ist.5. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 6 ) is a capacitor.

6. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leiterbahn (8) der Platine (5) einen Leiter (2) der Leitung (3) unmittelbar mit einem Kontakt (4) verbindet.6. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that a conductor track ( 8 ) of the circuit board ( 5 ) connects a conductor ( 2 ) of the line ( 3 ) directly to a contact ( 4 ).

7. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (8) mit leitenden Stiften (7) verbunden sind, die am Rand (10) der Platine (5) angeordnet sind und über den Rand (10) hervorstehen.7. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor tracks ( 8 ) are connected to conductive pins ( 7 ) which are arranged on the edge ( 10 ) of the circuit board ( 5 ) and protrude beyond the edge ( 10 ).

8. Verbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (7) näherungsweise parallel zur Ebene der Platine (5) ausgerichtet sind.8. Connector according to claim 7, characterized in that the pins ( 7 ) are aligned approximately parallel to the plane of the circuit board ( 5 ).

9. Verbinder nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (7) die Platine (5) randseitig gegen eine Wandung der Aussparung (9) abstützen.9. Connector according to claim 7 or 8, characterized in that the pins ( 7 ) support the board ( 5 ) on the edge against a wall of the recess ( 9 ).

10. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (5) an einem Körper (15) anliegt, der die Aussparung (9) senkrecht zur Platinenoberfläche ausfüllt.10. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that the board ( 5 ) bears on a body ( 15 ) which fills the recess ( 9 ) perpendicular to the board surface.