EP1439617A1 - Plug connection for increasing ESD regidity - Google Patents

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EP1439617A1 EP03029347A EP03029347A EP1439617A1 EP 1439617 A1 EP1439617 A1 EP 1439617A1 EP 03029347 A EP03029347 A EP 03029347A EP 03029347 A EP03029347 A EP 03029347A EP 1439617 A1 EP1439617 A1 EP 1439617A1
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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
    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/6485—Electrostatic discharge protection

Definitions

  • the present invention relates to a plug-in device for motor vehicles for making a variety of electrical contacts when connecting to a suitable mating device with a large number of contact devices, each with corresponding contact devices of the mating connector can be connected in a plug-in direction, the contact devices one or more ESD contact devices (electrostatic discharge) for connection to electrostatic discharges sensitive components include.
  • Control units often have electronic assemblies that face each other electrostatic discharges are sensitive.
  • Electrostatic discharges occur, for example, when installing control units or during their maintenance work, if the fitter does so Touched plug contacts. Because of these electrostatic discharges can lead to damage or destruction of assemblies. To avoid this, use suitable diodes respectively Capacitors connected in front of the modules at risk. The problem however, here is that when interconnecting multiple modules with ESD protection so large protective capacities can arise that it too significant signal deformation comes. Such signal deformations are but only tolerable to a certain extent, which is why modules with ESD protection can only be interconnected to a limited extent.
  • the published patent application DE 39 09 912 A1 a multi-pin connector known to connect one to controlling aggregates of a wiring harness connected to a motor vehicle serves with an electrical switching device in motor vehicles.
  • the connector the plug device is provided with a short-circuit bridge, arranged on the contact carrier with simple means to save space and costs is.
  • the short-circuit bridge prevents the connector from being removed by short-circuiting associated contact parts, that by connecting of current-carrying devices, for example test devices or by touch or tools of a fitter contact pairs through electrostatic Charging aggregates connected to the wiring harness in undesirable Way can be driven.
  • the specially designed short circuit bridge which is also a moving part, but is very complex and vulnerable.
  • the object of the present invention is therefore in plug devices to ensure effective and simple ESD protection.
  • a plug-in device for Motor vehicles for making a variety of electrical contacts when connecting with a suitable mating device with a variety of contact devices, each with corresponding contact devices the mating connector can be connected in one direction the contact devices are one or more ESD contact device (s) for connection with against electrostatic discharges sensitive components include and where the one or the multiple ESD contact device (s) or part of the multiple ESD contact device towards at least one of the other contact devices set back in the direction of insertion or perpendicular to the direction of insertion is / are staggered.
  • the invention can preferably be used, for example, in control units and harness connectors that have connector pins. It can be This is to prevent the bare ones that emerge from the outside Plug pins are touched unintentionally.
  • the resetting of the contact devices according to the invention can also be realized in that the insensitive contacts or Pins as plug pins and the sensitive ones as plug sockets are executed. This also reduces the probability that the sensitive contacts are touched.
  • Contact devices may be provided. So it can offer some benefits the sensitive contact devices mechanically by resetting and other non-resettable contact devices by electrical Protect protective components. It may also make sense to reset the or move ESD contact devices not only on the edge of the Plug device, but also to be arranged between other contact devices.
  • FIG. 1 In the figure is a plan view of a multipole connector 1 and matching mating device 2 shown.
  • the connector has a large number of contact devices, which are used as plug pins 3 are trained.
  • the mating connector 2 has correspondingly arranged Sockets, which are not shown in the figure, so that Plug device 1 and the mating plug device 2 into one another in the plugging direction S are pluggable.
  • the insertion direction is the same throughout the document defines that the mating connector is assumed to be fixed and the Plug device is moved towards the mating connector.
  • the middle three contact devices 31 of the plug device 1 are opposite the other contact devices 3 reset in the direction of insertion. This obviously has the advantage that the three contact devices 31 face each other the contact devices 3 can be touched less easily. In the figure, this is indicated by spark discharges F, which are therefore only at exposed points on connector 1. Are preferred this outer casing edges or the protruding pins 3.
  • the contact devices 31 of the plug device 1 can additionally offset up or down in the drawing plane depending on it be whether a possible touch is from above or from below becomes.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

The plug-in device (1) has a number of electrical contact devices (3) for cooperating with corresponding contact devices of a counter device (2), including at least one electrostatic discharge contact device (31), for connection with a component for which electrostatic discharge protection is required. The electrostatic discharge contact devices are set back from the remainder of the contact devices relative to the plug-in direction (S). An Independent claim for an automobile control device provided with a plug-in device with electrostatic discharge protection is also included.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckvorrichtung für Kraftfahrzeuge zum Herstellen einer Vielzahl von elektrischen Kontakten beim Verbinden mit einer geeigneten Gegensteckvorrichtung mit einer Vielzahl von Kontakteinrichtungen, die jeweils mit entsprechenden Kontakteinrichtungen der Gegensteckvorrichtung in einer Steckrichtung verbindbar sind, wobei die Kontakteinrichtungen eine oder mehrere ESD-Kontakteinrichtungen (elektrostatic discharge) zur Verbindung mit gegenüber elektrostatischen Entladungen empfindlichen Bauelementen umfassen.The present invention relates to a plug-in device for motor vehicles for making a variety of electrical contacts when connecting to a suitable mating device with a large number of contact devices, each with corresponding contact devices of the mating connector can be connected in a plug-in direction, the contact devices one or more ESD contact devices (electrostatic discharge) for connection to electrostatic discharges sensitive components include.

Steuergeräte besitzen vielfach elektronische Baugruppen, die gegenüber elektrostatischen Entladungen empfindlich sind. Beispielsweise ist auch ein CAN-Bus gegenüber elektrostatischen Entladungen sehr empfindlich, so dass die Bus-Pins entsprechend geschützt werden müssen.Control units often have electronic assemblies that face each other electrostatic discharges are sensitive. For example, is also a CAN bus very sensitive to electrostatic discharge, see above that the bus pins must be protected accordingly.

Elektrostatische Entladungen treten beispielsweise beim Einbau von Steuergeräten oder bei deren Wartungsarbeiten auf, wenn der Monteur entsprechende Steckkontakte berührt. Aufgrund dieser elektrostatischen Entladungen kann es zu Vorschädigungen oder Zerstörungen von Baugruppen kommen. Um dies zu vermeiden, werden geeignete Dioden beziehungsweise Kondensatoren vor die gefährdeten Baugruppen geschaltet. Das Problem hierbei ist jedoch, dass beim Zusammenschalten von mehreren Modulen mit ESD-Schutz so große Schutzkapazitäten entstehen können, dass es zu deutlichen Signalverformungen kommt. Derartige Signalverformungen sind aber nur in einem gewissen Rahmen tolerabel, weshalb Module mit ESD-Schutz nur beschränkt zusammenschaltbar sind.Electrostatic discharges occur, for example, when installing control units or during their maintenance work, if the fitter does so Touched plug contacts. Because of these electrostatic discharges can lead to damage or destruction of assemblies. To avoid this, use suitable diodes respectively Capacitors connected in front of the modules at risk. The problem however, here is that when interconnecting multiple modules with ESD protection so large protective capacities can arise that it too significant signal deformation comes. Such signal deformations are but only tolerable to a certain extent, which is why modules with ESD protection can only be interconnected to a limited extent.

Somit können aufgrund funktioneller Anforderungen, wie z. B. Schaltzeiten, Übertragungsraten und Flankensteilheiten, nicht alle Ein- und Ausgänge (z. B. CAN- und Diagnose-Pins) durch Beschaltung mit ESD-Schutzbauelementen ausreichend geschützt werden. Thus, due to functional requirements such. B. switching times, Transmission rates and edge steepness, not all inputs and outputs (e.g. B. CAN and diagnostic pins) by wiring with ESD protection components be adequately protected.

Darüber hinaus erweist sich als Nachteil konventioneller Steckvorrichtungen, dass eine ausreichend gute Handhabbarkeit der Steckvorrichtungen nur über Sondermaßnahmen, z. B. zusätzliche Abdeckungen im Steckbereich oder leitfähige Bodenbeläge erreicht werden kann. Vielfach hilft man sich auch mit der Tatsache, dass die Wahrscheinlichkeit, einige wenige ESD-empfindliche Kontakte von z. B. über 100 Kontakten zu berühren, verhältnismäßig gering ist, so dass keine Sondermaßnahmen vorgenommen werden müssen.In addition, it proves to be a disadvantage of conventional plug devices, that sufficient ease of handling of the plug devices is only possible Special measures, e.g. B. additional covers in the plug area or conductive flooring can be achieved. Often you also help yourself the fact that the likelihood of being a few ESD sensitive Contacts from z. B. touching over 100 contacts, relatively low is, so that no special measures have to be taken.

In diesem Zusammenhang ist aus der Offenlegungsschrift DE 39 09 912 A1 eine vielpolige Steckvorrichtung bekannt, die zum Verbinden eines an zu steuernde Aggregate eines Kraftfahrzeugs angeschlossenen Kabelbaums mit einem elektrischen Schaltgerät in Kraftfahrzeugen dient. Der Steckverbinder der Steckvorrichtung ist dabei mit einer Kurzschlussbrücke versehen, die am Kontaktträger mit einfachen Mitteln platz- und kostensparend angeordnet ist. Bei abgezogenem Steckverbinder verhindert die Kurzschlussbrücke durch Kurzschließen zugeordneter Kontaktteile, dass durch Anschließen von stromführenden Geräten beispielsweise Prüfgeräten oder durch Berührung oder Werkzeuge eines Monteurs Kontaktpaare durch elektrostatische Aufladung am Kabelbaum angeschlossene Aggregate in unerwünschter Weise angetrieben werden können. Die eigens vorgesehene Kurzschlussbrücke, die obendrein ein bewegliches Teil darstellt, ist jedoch sehr aufwändig und anfällig.In this context, the published patent application DE 39 09 912 A1 a multi-pin connector known to connect one to controlling aggregates of a wiring harness connected to a motor vehicle serves with an electrical switching device in motor vehicles. The connector the plug device is provided with a short-circuit bridge, arranged on the contact carrier with simple means to save space and costs is. The short-circuit bridge prevents the connector from being removed by short-circuiting associated contact parts, that by connecting of current-carrying devices, for example test devices or by touch or tools of a fitter contact pairs through electrostatic Charging aggregates connected to the wiring harness in undesirable Way can be driven. The specially designed short circuit bridge, which is also a moving part, but is very complex and vulnerable.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, bei Steckvorrichtungen einen wirksamen und einfachen ESD-Schutz zu gewährleisten.The object of the present invention is therefore in plug devices to ensure effective and simple ESD protection.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Steckvorrichtung für Kraftfahrzeuge zum Herstellen einer Vielzahl von elektrischen Kontakten beim Verbinden mit einer geeigneten Gegensteckvorrichtung mit einer Vielzahl von Kontakteinrichtungen, die jeweils mit entsprechenden Kontakteinrichtungen der Gegensteckvorrichtung in einer Steckrichtung verbindbar sind, wobei die Kontakteinrichtungen eine oder mehrere ESD-Kontakteinrichtung(en) zur Verbindung mit gegenüber elektrostatischen Entladungen empfindlichen Bauteilen umfassen und wobei die eine oder die mehreren ESD-Kontakteinrichtung(en) oder ein Teil der mehreren ESD-Kontakteinrichtungen gegenüber zumindest einer der übrigen Kontakteinrichtungen in der Steckrichtung zurückversetzt oder senkrecht zur Steckrichtung versetzt angeordnet ist/sind. According to the invention, this object is achieved by a plug-in device for Motor vehicles for making a variety of electrical contacts when connecting with a suitable mating device with a variety of contact devices, each with corresponding contact devices the mating connector can be connected in one direction the contact devices are one or more ESD contact device (s) for connection with against electrostatic discharges sensitive components include and where the one or the multiple ESD contact device (s) or part of the multiple ESD contact device towards at least one of the other contact devices set back in the direction of insertion or perpendicular to the direction of insertion is / are staggered.

In vorteilhafter Weise sind damit diejenigen Kontaktpins, die aufgrund funktioneller Anforderungen nicht elektronisch schützbar sind, so angeordnet, dass sie nicht berührbar sind. Nur die ungeschützten Pins können überhaupt oder zumindest in jedem Fall vor den geschützten Pins berührt werden. Damit ergibt sich ein verhältnismäßig einfacher und kostengünstiger ESD-Schutz. Auf diese Weise kann die volle Funktionalität von Baugruppen abgesichert werden. Ferner treten keine ESD-Vorschädigungen auf, die zu erst später bemerkbaren Ausfällen führen. Außerdem treten bei der erfindungsgemäßen Steckvorrichtung keine Mehrkosten für ESD-Bauteile oder Arbeitsplatzmaßnahmen beim Baugruppen- und Fahrzeughersteller sowie in den Kraftfahrzeug-Werkstätten auf.Advantageously, there are those contact pins that are functional Requirements cannot be protected electronically, so arranged that they are not touchable. Only the unprotected pins can do it at all or at least be touched in front of the protected pins. In order to this results in a relatively simple and inexpensive ESD protection. In this way, the full functionality of modules can be secured become. Furthermore, there are no ESD pre-damages that occur first failures noticeable later. In addition, occur in the invention Plug device no additional costs for ESD components or workplace measures at the component and vehicle manufacturers as well as in the Motor vehicle workshops.

Vorzugsweise lässt sich die Erfindung einsetzen beispielsweise bei Steuergeräten und Kabelbaumsteckern, die Steckerstifte aufweisen. Es lässt sich nämlich hierdurch vermeiden, dass die nach außen vortretenden, blanken Steckerstifte unbeabsichtigt berührt werden.The invention can preferably be used, for example, in control units and harness connectors that have connector pins. It can be This is to prevent the bare ones that emerge from the outside Plug pins are touched unintentionally.

Das erfindungsgemäße Zurückversetzen der Kontakteinrichtungen kann auch dadurch realisiert sein, dass die unempfindlichen Kontakte beziehungsweise Pins als Steckerstifte und die empfindlichen als Steckerbuchsen ausgeführt sind. Auch dadurch ist die Wahrscheinlichkeit vermindert, dass die empfindlichen Kontakte berührt werden.The resetting of the contact devices according to the invention can can also be realized in that the insensitive contacts or Pins as plug pins and the sensitive ones as plug sockets are executed. This also reduces the probability that the sensitive contacts are touched.

Als besonders empfindlich gegenüber elektrostatischen Entladungen erweisen sich CAN- und Diagnose-Pins. Daher ist es besonders günstig, gerade diese Pins erfindungsgemäß zurückzuversetzen oder senkrecht zur Steckrichtung dorthin zu versetzen, wo sie weniger leicht berührt werden können.Prove to be particularly sensitive to electrostatic discharge CAN and diagnostic pins. Therefore, it is particularly cheap, straight reset these pins according to the invention or perpendicular to the direction of insertion to put them where they are less easy to touch.

Es können auch Mischformen von elektrisch und mechanisch geschützten Kontakteinrichtungen vorgesehen sein. So kann es Vorteile bieten, einen Teil der empfindlichen Kontakteinrichtungen mechanisch durch Zurückversetzen und andere nicht zurückversetzbare Kontakteinrichtungen durch elektrische Schutzbauelemente zu schützen. Ferner kann es sinnvoll sein, die zurückgesetzten oder versetzten ESD-Kontakteinrichtungen nicht nur am Rand der Steckvorrichtung, sondern auch zwischen anderen Kontakteinrichtungen anzuordnen. Mixed forms of electrically and mechanically protected can also be used Contact devices may be provided. So it can offer some benefits the sensitive contact devices mechanically by resetting and other non-resettable contact devices by electrical Protect protective components. It may also make sense to reset the or move ESD contact devices not only on the edge of the Plug device, but also to be arranged between other contact devices.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Steckvorrichtung darstellt.The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings explains the top view of a plug device according to the invention represents.

Das nachfolgend näher beschriebene Ausführungsbeispiel stellt lediglich eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.The exemplary embodiment described in more detail below represents only one preferred embodiment of the present invention.

In der Figur ist eine Draufsicht auf eine vielpolige Steckvorrichtung 1 und eine dazu passende Gegensteckvorrichtung 2 dargestellt. Die Steckvorrichtung besitzt eine Vielzahl von Kontakteinrichtungen, die als Steckerstifte 3 ausgebildet sind. Die Gegensteckvorrichtung 2 besitzt entsprechend angeordnete Steckbuchsen, die in der Figur nicht dargestellt sind, so dass die Steckvorrichtung 1 und die Gegensteckvorrichtung 2 ineinander in Steckrichtung S steckbar sind. Die Steckrichtung ist im gesamten Dokument so definiert, dass die Gegensteckvorrichtung als fest angenommen und die Steckvorrichtung auf die Gegensteckvorrichtung zubewegt wird.In the figure is a plan view of a multipole connector 1 and matching mating device 2 shown. The connector has a large number of contact devices, which are used as plug pins 3 are trained. The mating connector 2 has correspondingly arranged Sockets, which are not shown in the figure, so that Plug device 1 and the mating plug device 2 into one another in the plugging direction S are pluggable. The insertion direction is the same throughout the document defines that the mating connector is assumed to be fixed and the Plug device is moved towards the mating connector.

Die mittleren drei Kontakteinrichtungen 31 der Steckvorrichtung 1 sind gegenüber den übrigen Kontakteinrichtungen 3 in Steckrichtung zurückgesetzt. Dies hat offensichtlich den Vorteil, dass die drei Kontakteinrichtungen 31 gegenüber den Kontakteinrichtungen 3 weniger leicht berührt werden können. In der Figur ist dies durch Funkenentladungen F angedeutet, die somit nur an exponierten Stellen des Steckverbinders 1 erfolgen. Vorzugsweise sind dies Gehäuseaußenränder oder die vorstehenden Pins 3.The middle three contact devices 31 of the plug device 1 are opposite the other contact devices 3 reset in the direction of insertion. This obviously has the advantage that the three contact devices 31 face each other the contact devices 3 can be touched less easily. In the figure, this is indicated by spark discharges F, which are therefore only at exposed points on connector 1. Are preferred this outer casing edges or the protruding pins 3.

Die Kontakteinrichtungen 31 der Steckvorrichtung 1 können zusätzlich auch in der Zeichnungsebene nach unten oder oben in Abhängigkeit davon versetzt sein, ob eine mögliche Berührung eher von oben oder von unten stattfinden wird.The contact devices 31 of the plug device 1 can additionally offset up or down in the drawing plane depending on it be whether a possible touch is from above or from below becomes.

Claims (7)

Steckvorrichtung (1) für Kraftfahrzeuge zum Herstellen einer Vielzahl von elektrischen Kontakten beim Verbinden mit einer geeigneten Gegensteckvorrichtung (2) mit
einer Vielzahl von Kontakteinrichtungen (3), die jeweils mit entsprechenden Kontakteinrichtungen der Gegensteckvorrichtung (2) in einer Steckrichtung (S) verbindbar sind, wobei die Kontakteinrichtungen (3) eine oder mehrere ESD-Kontakteinrichtung(en) (31) zur Verbindung mit gegenüber elektrostatischen Entladungen empfindlichen Bauteilen umfassen
dadurch gekennzeichnet, dass
die eine oder die mehreren ESD-Kontakteinrichtung(en) (31) oder ein Teil der mehreren ESD-Kontakteinrichtungen (31) gegenüber zumindest einer der übrigen Kontakteinrichtungen (3) in der Steckrichtung (S) zurückversetzt oder senkrecht zur Steckrichtung versetzt angeordnet ist/sind.Plug device (1) for motor vehicles for producing a large number of electrical contacts when connected to a suitable mating plug device (2)
a plurality of contact devices (3), each of which can be connected to corresponding contact devices of the mating plug device (2) in a plug direction (S), the contact devices (3) one or more ESD contact device (s) (31) for connection to electrostatic Discharge sensitive components include
characterized in that
the one or more ESD contact device (s) (31) or a part of the several ESD contact device (31) is set back in relation to at least one of the other contact devices (3) in the plug-in direction (S) or is / are offset perpendicular to the plug-in direction , Steckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kontakteinrichtungen (3) Steckerstifte umfassen.Plug device according to claim 1, wherein the contact devices (3) Include connector pins. Steckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ESD-Kontakteinrichtungen (31) Steckerbuchsen und die übrigen Kontakteinrichtungen (3) Steckerstifte sind.Plug device according to claim 1 or 2, wherein the ESD contact devices (31) Sockets and the other contact devices (3) connector pins are. Steckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die ESD-Kontakteinrichtungen (31) als CAN- oder Diagnose-Pins verwendbar sind.Plug device according to one of claims 1 to 3, wherein the ESD contact devices (31) can be used as CAN or diagnostic pins are. Steckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die nicht zurückversetzt angeordneten ESD-Kontakteinrichtungen oder ein Teil davon jeweils mit ESD-Schutzbauelementen geschützt sind.Plug device according to one of claims 1 to 4, wherein the not set back arranged ESD contact devices or a part thereof are each protected with ESD protective components. Steckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die eine oder die mehreren ESD-Kontakteinrichtung(en) (31) zwischen den anderen Kontakteinrichtungen (3) angeordnet ist/sind. Plug device according to one of claims 1 to 5, wherein the one or the multiple ESD contact device (s) (31) between the others Contact devices (3) is / are arranged. Kraftfahrzeugsteuergerät mit einer Steckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Motor vehicle control unit with a plug device according to one of the claims 1 to 6.
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