DE19941845C1

DE19941845C1 - Stecker für eine flexible, flache Leitungsanordnung

Info

Publication number: DE19941845C1
Application number: DE19941845A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Helfrich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2001-01-25
Anticipated expiration: 2019-09-03
Also published as: EP1081809A1; US6273747B1

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.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stecker, bei dem eine flexible, flache Leitungsanordnung zwischen einem Steckerkörper und ei nem 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 kostengüns tig 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 herstel len. Beim Anbringen eines solchen FFC-Steckers an ein Flach kabel kann ein zu schwaches Einklemmen des Kabels in den Ste cker oder eine geringfügige Fehljustierung der Leiter des Ka bels gegenüber den Kontaktflächen zu Fehlern führen. Dies gilt im besonderen Maße für Anwendungen in der Automobiltech nik, in denen eine hohe Vibrationsbeständigkeit notwendig ist.

Aus der Patentschrift DE 196 09 522 C2 ist eine Steckverbin dung zwischen einem Stecker und einem Gegenstecker bekannt, die zur Sicherung vor unbeabsichtigtem Lösen eine Zusatzver rieglung aufweist. Die Offenlegungsschrift DE 44 41 137 A1 betrifft einen Verbinder mit einem Stecker und einem Gegen stecker, bei dem ein Kurzschlußkontaktglied mit elastischen Kontaktstücken die Detektion einer ordnungsgemäßen Kontaktie rung erlaubt. Bei diesen Steckern wird jedoch lediglich das ordnungsgemäße Zusammenfügen von Stecker und Gegenstecker ge währleistet. Es wird nicht sichergestellt, daß die Leiter ei nes Kabels mit den Kontaktstiften des Steckers bzw. des Ge gensteckers kontaktiert sind.

Die Offenlegungsschrift DE 25 37 421 A1 betrifft einen Ste cker für Flachkabel, der die einzelnen Teile des Steckers zu einander ausrichtet und das Einlegen des Flachkabels erleich tert. Der Stecker weist einen Steckerkörper, durch den Kon taktstifte hindurchgeführt sind, eine Auflagefläche des Ste ckerkörpers, 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 Steckverb inder offenbart, bei dem auf der einen Steckerhälfte zwei Kontakte und auf der anderen Steckerhälfte zwei Gegenkontakte angeordnet sind. Eine Kurzschlußbrücke verbindet die zwei Ge genkontakte, 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 Kon taktbuchsen ausgebildete Kontaktelemente eines Steckverbin ders zur Überprüfung des Kontaktzustands heranzuziehen. Auf jeder Seite des Steckers sind paarweise Kontaktelemente der art miteinander verbunden, daß im zusammengesteckten Zustand des Steckers ein geschlossener Überwachungsstromkreis vor liegt.

CD-ROM PAJ, Patent Abstracts of Japan, JP 11296262 A zeigt einen Leiterplattenverbinder, bei dem der Kontaktierungszu stand zwischen der Leiterplatte und dem Verbinder über zwei am Verbinder befindliche Kontakte und zwei auf der Leiter platte befindliche, kurzgeschlossene Gegenkontakte überprüf bar ist.

Ziel der Erfindung ist, einen Stecker für eine flache Daten leitungsanordnung und ein Verfahren zum Überprüfen des elekt rischen Kontakts zwischen dem Stecker und der flachen Daten leitungsanordnung bereitzustellen, bei denen zuverlässig und auf einfache Weise der elektrische Kontakt zwischen den Lei tern der flachen Datenleitungsanordnung und den Kontaktstif ten 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 an gegeben.

Die Leitunganordnung kann beispielsweise eine flexible Lei terplatte, 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 Datenlei tungsanordnung 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 Leitungsanord nung gegenüber den Kontaktstiften sichergestellt ist.

Aufgrund des Sicherungssystems können beispielsweise herkömm liche FFC-Verbindungen für Anwendungen in der Automobiltech nik eingesetzt werden, die hohe Anforderungen an die Zuver lässigkeit einer Kontaktierung stellen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung ei nes Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Steckers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Steckerkörper, und

Fig. 3 einen Stecker, der überprüft wird.

Fig. 1 zeigt einen Stecker 1 mit einem Steckerkörper 11. Durch den Steckerkörper 11 sind Kontaktstifte 111 hindurchge führt. Auf einer Seite des Steckerkörpers 11 ragen die Kon taktstifte 111 in Stecköffnungen einer Leiterplatte 5. An der entgegengesetzten Seite ragen die Kontaktstifte 111 aus einer Kontaktfläche 112 hervor. Auf diese Kontaktfläche wird eine flexible, flache Leitungsanordnung 2 plaziert. Bei der Lei tungsanordnung 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 Kontakt stifte 111 gepreßt, daß sich die Kontaktstifte durch das Kunststoffmaterial der Leitungsanordnung 2 schneiden und de ren Leiter kontaktieren.

Seitlich der Leitungsanordnung 2 ist jeweils ein metallischer Kontakt 113 angeordnet. Die Kontakte 113 ragen so weit von der Kontaktfläche 112 hervor, daß sie die Leitungsanordnung 2 führen können. Den Kontakten 113 ist jeweils ein metallischer Gegenkontakt 31 am Riegel 3 zugeordnet. Die beiden Gegenkon takte 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 Kon takte 113 und die Gegenkontakte 31 sich berühren. Die Kontak te 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 ver rastet. Wenn die Kontakte 113 und die Gegenkontakte 31 auf einander stoßen, sind die Leiter der Leitungsanordnung sicher mit den Kontaktstiften 111 des Steckerkörpers 11 kontaktiert.

Fig. 2 zeigt, daß die Leitungsanordnung 2 im Bereich der Kontakte 113 nutenförmige Ausnehmungen 211 aufweist. Die Kon takte 113 greifen in die Ausnehmungen 211 ein, so daß die Leitungsanordnung 2 vor dem Kontaktieren mit den Kontaktstif ten 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 Leitungsan ordnung sichergestellt werden, so erhalten die Ausnehmungen 211 unterschiedliche Abmessungen. Die Kontakte 113 erhalten dann auf die Ausnehmungen abgestimmte, ebenfalls unterschied liche Maße. Die Nute oder Ausnehmungen 211 können beispiels weise unterschiedlich breit oder tief sein.

Fig. 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 Zu stand 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 31 auf den Kontakten 113 auf, so daß eine elektrische Verbindung zwischen Kontakt und Gegenkontakt existiert, so wird über die Kurzschlußbrücken 32 der nicht dargestellten Riegel eine Schleife geschlossen. Wurde dagegen der Riegel nicht in die ordnungsgemäße, mon tierte Position gebracht, weil beispielsweise die Leitungsan ordnung zwischen einen Kontakt und einen Gegenkontakt ge klemmt 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 Lei tungsanordnung 2 überprüfen.

Diese Überprüfung kann unmittelbar nach der Montage der Lei tungsanordnung in den Stecker vorgenommen werden. Es kann aber auch die Meßanordnung in einem elektronischen Gerät in tegriert werden, das mit dem Stecker 1 kommuniziert. Dies ist vor allem bei sicherheitsrelevanten Anwendungen wie bei einem Airbagsteuergerät sinnvoll.

Claims

1. Stecker (1) für eine flexible, flache Leitungsanordnung (2) mit

- einem Steckerkörper (11), durch den Kontaktstifte (111) hindurchgeführt sind,
- einem Kontaktierungsbereich (112) des Steckerkörpers (11), auf dem 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 Leitungs anordnung (2) auf dem Kontaktierungsbereich (112) angeord nete Kontakte (113), die jeweils mit einem die Leitungsa nordnung (2) kontaktierenden Kontaktstift (111) elektrisch verbunden sind,
- wenigstens zwei den Kontakten (113) zugewandte Gegenkontak te (31), die am Riegel (3) angeordnet sind,
- eine Kurzschlußbrücke (32), die zwei Gegenkontakte (31) e lektrisch verbindet.

2. Stecker (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontakt (113) auf dem Kontaktierungsbereich (112) und ein zu geordneter Gegenkontakt (31) auf dem Riegel (3) derart ange ordnet sind, daß sie sich nur berühren, wenn die Leitungsan ordnung (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 (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußbrücke (32) im Riegel (3) eingebettet und vollständig vom Material des Riegels (3) um hüllt ist.

4. Stecker (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsanordnung (2) ein Flachkabel oder eine flexible Leiterplatte ist.

5. Stecker (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (1) ein FFC-Stecker ist.

6. Stecker (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (113) die Leitungsanordnung (2) ausrichten.

7. Verfahren zum Überprüfen des Kontakts einer Leitungsanord nung (2) mit zwei Steckern (1) nach einem der vorhergehen den Ansprüche, mit den Schritten:

- die Leitungsanordnung (2) wird an beiden Enden mit einem der Stecker (1) versehen,
- ein Kontaktstift (111), der mit einem Kontakt (113) verbun den 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 der jeweiligen Kurzschlußbrücke (32) der Riegel (3) der beiden Stecker (1) geschlossen,
- der elektrische Widerstand der Schleife wird von der Meßa nordnung (4) ausgewertet.