DE102012217465B4 - Electromagnetic shielding and electrical, electronic or electro-optical connectors - Google Patents
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Abstract
Elektromagnetische Schirmung (10) für einen elektrischen, elektronischen oder elektrooptischen Verbinder (1) für eine Anwendung im Nieder-, Mittel- oder Hochspannungs- und/oder -strombereich, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Schirmkontakteinrichtung (100) zum elektrischen Kontaktieren einer elektromagnetischen Schirmung (20) eines Gegenverbinders (2), wobei die Schirmkontakteinrichtung (100) einen separaten elektrischen Schirmverbinderkörper (102) aufweist, und für eine Verbindungsposition (V) des Verbinders (1) mit dem Gegenverbinder (2), mittels des Schirmverbinderkörpers (102) die Schirmung (10) des Verbinders (1) mit der Schirmung (20) des Gegenverbinders (2) elektrisch leitend verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmkontakteinrichtung (100) ein Lager (110) und ein Gegenlager (120) für den Schirmverbinderkörper (10) aufweist, welche den Schirmverbinderkörper (102) in einer Trennposition (T) des Verbinders (1) vom Gegenverbinder (2) an/in der Schirmung (10) halten, wobei die beiden Lager (110, 120) derart ausgestaltet sind, dass sie den Schirmverbinderkörper (102) derart zwangsführen, dass dieser, abgesehen von rotatorischen Freiheitsgraden, nur mehr noch einen einzigen oder zwei translatorische Freiheitsgrade besitzt.Electromagnetic shield (10) for an electrical, electronic or electro-optical connector (1) for use in the low, medium or high voltage and / or current range, in particular for motor vehicles, with a shield contact device (100) for electrically contacting an electromagnetic shield (20) of a mating connector (2), wherein the shield contact means (100) having a separate electrical shield connector body (102), and for a connection position (V) of the connector (1) with the mating connector (2), by means of the shield connector body (102) Shield (10) of the connector (1) with the shield (20) of the mating connector (2) is electrically conductively connected, characterized in that the shield contact means (100) has a bearing (110) and an abutment (120) for the shield connector body (10 ) having the shield connector body (102) in a disconnected position (T) of the connector (1) from the mating connector (2) on the screen hold (10), wherein the two bearings (110, 120) are designed such that they forcibly guide the shield connector body (102) such that, apart from rotational degrees of freedom, it only has a single or two translatory degrees of freedom.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Schirmung für einen elektrischen, elektronischen oder elektrooptischen Verbinder für eine Anwendung im Nieder-, Mittel- oder Hochspannungs- und/oder -strombereich, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Die elektromagnetische Schirmung des Verbinders umfasst dabei eine Schirmkontakteinrichtung zum elektrischen Kontaktieren einer elektromagnetischen Schirmung eines Gegenverbinders. Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen, elektronischen oder elektrooptischen Verbinder für Nieder-, Mittel- oder Hochspannungs- und/oder -stromanwendungen, insbesondere für den Kraftfahrzeugbereich, wobei der Verbinder eine erfindungsgemäße elektromagnetische Schirmung umfasst.The invention relates to an electromagnetic shield for an electrical, electronic or electro-optical connector for use in the low, medium or high voltage and / or current range, in particular for motor vehicles. The electromagnetic shielding of the connector in this case comprises a shield contact device for electrically contacting an electromagnetic shield of a mating connector. Furthermore, the invention relates to an electrical, electronic or electro-optical connector for low, medium or high voltage and / or current applications, in particular for the motor vehicle sector, wherein the connector comprises an electromagnetic shielding according to the invention.
Im elektrischen Bereich (elektrische Energietechnik, Elektrik, Elektrotechnik, Elektronik etc.) sind eine große Anzahl von elektrischen Verbindungseinrichtungen, Buchsen- und/oder Stiftverbindern etc. – im Folgenden als (elektrische) Verbinder bzw. Gegenverbinder bezeichnet – bekannt, die dazu dienen, elektrische Ströme, Spannungen, Signale und/oder Daten mit einer größtmöglichen Bandbreite von Strömen, Spannungen, Frequenzen und/oder Datenraten zu übertragen. Im Nieder-, Mittel- oder Hochspannungs- und/oder -strombereich, und insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, müssen solche Verbinder in warmen, ggf. heißen, verunreinigten, feuchten und/oder chemisch aggressiven Umgebungen kurzfristig und/oder dauerhaft eine einwandfreie Übertragung von elektrischer Leistung, Signalen und/oder Daten gewährleisten. Aufgrund einer großen Bandbreite von Anwendungen ist eine große Anzahl von speziell ausgestalteten Verbindern bekannt.In the electrical field (electrical power engineering, electrics, electrical engineering, electronics, etc.), a large number of electrical connection devices, socket and / or pin connectors, etc. - hereinafter referred to as (electrical) connectors or mating connectors - are known, which serve to transmit electrical currents, voltages, signals and / or data with the widest possible range of currents, voltages, frequencies and / or data rates. In the low, medium or high voltage and / or current range, and especially in the automotive sector, such connectors in hot, possibly hot, contaminated, humid and / or chemically aggressive environments have short term and / or permanent proper transmission of electrical power , Signals and / or data. Due to a wide range of applications, a large number of specially designed connectors are known.
Solche Verbinder bzw. deren Gehäuse können an einer elektrischen Leitung, einem Kabel, einem Kabelbaum oder einer elektrischen Einrichtung, wie z. B. an/in einem Gehäuse oder an/auf einer Leiterplatte eines elektrischen bzw. elektronischen Geräts verbaut sein; in letzterem Fall wird meist von einer (Gegen-)Verbindungseinrichtung gesprochen. Befindet sich ein Verbinder an einer Leitung bzw. einem Kabel, so spricht man meist von einem fliegenden (Steck-)Verbinder bzw. einem Stecker oder einer Kupplung, befindet er sich an/in einer elektrischen/elektronischen Einrichtung, so spricht man meist von einem Einbaustecker oder einer (Einbau-)Buchse. Ferner wird ein Gegenverbinder oft auch als Steckeraufnahme bezeichnet. Im Bereich der Hochspannungs- und Hochstromtechnik ist im Bereich der betreffenden Verbinder meist von Kabelgarnituren die Rede.Such connector or its housing may be connected to an electrical line, a cable, a wiring harness or an electrical device, such. B. be installed on / in a housing or on / on a printed circuit board of an electrical or electronic device; in the latter case is usually spoken by a (counter) connection device. If a connector is located on a line or a cable, it is usually referred to as a flying (plug) connector or a plug or a coupling; if it is located on / in an electrical / electronic device, this is usually referred to as a Built-in plug or a (built-in) socket. Furthermore, a mating connector is often referred to as a connector receptacle. In the field of high-voltage and high-current engineering, cable fittings are usually mentioned in the area of the relevant connectors.
So werden im Kraftfahrzeugbereich, insbesondere für Elektro- und Hybridfahrzeuganwendungen, berührungssichere Steckverbinder und Anschlussköpfe (Verbinder) für niedrige bis mittlere Leistung benötigt. Beispielsweise besitzen solche 2-/3-poligen Verbinder (siehe den Stand der Technik in
Bei vielen dieser Anwendungen treten Vibrationen auf, die in einem Betrieb des betreffenden Verbinders über eine vergleichsweise lange Zeitspanne erhalten bleiben. Durch eine vergleichsweise starke Massenbeschleunigung einer elektrischen Kontaktpaarung zweier Kontaktpartner einer elektrischen Verbindung bei Vibrationen, wie insbesondere zweier elektromagnetischer Schirmungen, erfolgt eine zwangsläufige Relativbewegung der Kontaktpartner, was zu einem vorzeitigen Ausfall der elektrischen Kontaktpaarung führen kann. – Es wird u. a. versucht, mittels einer Veredelung der beteiligten Kontaktoberflächen diesem Problem zu begegnen, indem die Schirmungen mittels einer Beschichtung gegenüber einer dabei auftretenden Reibkorrosion vergleichsweise unempfindlich gemacht werden sollen.Many of these applications experience vibrations that persist in an operation of the particular connector over a relatively long period of time. By a comparatively strong mass acceleration of an electrical contact pairing of two contact partners of an electrical connection with vibrations, in particular two electromagnetic shields, there is a positive relative movement of the contact partners, which can lead to premature failure of the electrical contact pairing. - It is u. a. tries to address this problem by means of a refinement of the involved contact surfaces by the shields are to be made relatively insensitive to a thereby occurring fretting corrosion by means of a coating.
Jedoch selbst durch eine Verringerung der Toleranzen der Gehäuse bzw. der Schirmungen und zusätzlich durch eine aufwändig veredelte Kontaktoberfläche ist eine schädliche Relativbewegung der beiden Schirmungen kaum vermeidbar bzw. würde bei den notwendigen geringen Toleranzen deutliche Kosten verursachen, welche nicht mehr konkurrenzfähig wären. – Diese Probleme treten insbesondere bei Schirmfederlaschen mit Kontaktwarzen auf, wobei diese bei Vibrationen bei einem Nulldurchgang auf einer veredelten Kontaktoberfläche zunächst anhaften, und in einem zeitlichen Anschluss daran, wenn eine Haftreibungskraft überschritten ist, gleiten die betreffenden Oberflächen aneinander ab, was zu Reibkorrosion führt. In der Folge kommt es zu einem Durchrieb der Veredelung der betreffenden Kontaktoberfläche(n) zeitlich vor einer Obsoleszenz des Bauteils.However, even by reducing the tolerances of the housing or the shields and additionally by a consuming refined contact surface, a harmful relative movement of the two shields is hardly avoidable or would cause significant costs at the necessary low tolerances, which would not be competitive. - These problems occur in particular with shield spring tabs with contact lugs, which initially adhere to vibrations at a zero crossing on a finished contact surface, and in a temporal connection thereto, when a static friction force is exceeded, the respective surfaces slide off each other, which leads to fretting corrosion. As a result, there is a breakdown in the refinement of the relevant contact surface (s) in time before an obsolescence of the component.
Die
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte elektromagnetische Schirmung für einen elektrischen, elektronischen oder elektrooptischen Verbinder für eine Anwendung im Nieder-, Mittel- oder Hochspannungs- und/oder -strombereich, insbesondere für Kraftfahrzeuge anzugeben. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, demgemäß einen verbesserten elektrischen, elektronischen oder elektrooptischen Verbinder zur Verfügung zu stellen. Hierbei soll gemäß der Erfindung eine Reibkorrosion in einem elektrischen Kontaktbereich einer Schirmung des Verbinders mit einer Schirmung eines Gegenverbinders verringert sein, wobei bei einem Auftreten von Reibung ein Anteil an Haft- und/oder Gleitreibung vergleichsweise gering sein soll. Hierbei soll sowohl auf Seiten der Schirmung des Verbinders als auch auf Seiten der Schirmung des Gegenverbinders eine Reibkorrosion, ggf. auch für veredelte Kontaktoberflächen, verringert sein.It is an object of the invention to provide an improved electromagnetic shield for an electrical, electronic or electro-optical connector for a low, medium or high voltage and / or current application, in particular for motor vehicles. It is a further object of the invention to provide an improved electrical, electronic or electro-optical connector accordingly. In this case, should be reduced according to the invention, a fretting corrosion in an electrical contact region of a shield of the connector with a shield of a mating connector, wherein at an occurrence of friction, a proportion of static and / or sliding friction should be relatively low. Here, both on the side of the shield of the connector and on the side of the shield of the mating connector fretting corrosion, possibly even for refined contact surfaces, be reduced.
Die Aufgabe der Erfindung wird mittels einer elektromagnetischen Schirmung für einen elektrischen, elektronischen oder elektrooptischen Verbinder für eine Anwendung im Nieder-, Mittel- oder Hochspannungs- und/oder -strombereich, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß Anspruch 1; und einen elektrischen, elektronischen oder elektrooptischen Verbinder für Nieder-, Mittel- oder Hochspannungs- und/oder -stromanwendungen, insbesondere für den Kraftfahrzeugbereich, gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung.The object of the invention is achieved by means of an electromagnetic shield for an electrical, electronic or electro-optical connector for use in the low, medium or high voltage and / or current range, in particular for motor vehicles, according to
Die erfindungsgemäße elektromagnetische Schirmung weist eine Schirmkontakteinrichtung zum elektrischen Kontaktieren einer elektromagnetischen Schirmung eines Gegenverbinders auf, wobei die Schirmkontakteinrichtung einen separaten elektrischen Schirmverbinderkörper umfasst. Die Schirmkontakteinrichtung ist dabei derart ausgebildet, dass in/für einer/eine Verbindungsposition des Verbinders mit dem Gegenverbinder, mittels des Schirmverbinderkörpers die Schirmung des Verbinders mit der Schirmung des Gegenverbinders elektrisch verbindbar ist und/oder elektrisch leitend verbunden ist.The electromagnetic shielding according to the invention has a shield contact device for electrically contacting an electromagnetic shield of a mating connector, wherein the shield contact device comprises a separate electrical shield connector body. The shield contact device is designed such that in / for a / a connection position of the connector with the mating connector, by means of the Schirmverbinderkörpers the shield of the connector with the shield of the mating connector is electrically connected and / or electrically conductively connected.
Die Schirmkontakteinrichtung weist erfindungsgemäß ein Lager und ein Gegenlager für den Schirmverbinderkörper auf, welche den Schirmverbinderkörper in einer Trennposition des Verbinders vom Gegenverbinder an/in der Schirmung halten, wobei die beiden Lager derart ausgestaltet sind, dass sie den Schirmverbinderkörper derart zwangsführen, dass dieser, abgesehen von rotatorischen Freiheitsgraden, nur mehr noch hauptsächlich einen einzigen oder im Wesentlichen zwei translatorische Freiheitsgrade besitzt. – D. h. die Schirmkontakteinrichtung weist einen von der Schirmung separaten Schirmverbinderkörper auf, mittels welchem die Schirmung des Verbinders mit der Schirmung des Gegenverbinders elektrisch leitend verbindbar ist. Der erfindungsgemäße Verbinder weist dementsprechend eine erfindungsgemäße elektromagnetische Schirmung auf.The shield contact device according to the invention comprises a bearing and an abutment for the shield connector body, which hold the shield connector body in a disconnected position of the connector from the mating connector on / in the shield, wherein the two bearings are configured such that they force the shield connector body such that this, apart of rotational degrees of freedom, only still mainly has a single or substantially two translatory degrees of freedom. - D. h. the shield contact device has a shield connector body separate from the shield, by means of which the shield of the connector with the shield of the mating connector is electrically conductively connected. The connector according to the invention accordingly has an electromagnetic shielding according to the invention.
In Ausführungsformen der Erfindung ist der Schirmverbinderkörper als ein Roll- und/oder Gleitkörper bzw. als ein Rundkörper mit wenigstens einer flächigen, bevorzugt sphärischen, Rundung ausgebildet. So kann der Schirmverbinderkörper beispielsweise als ein Teilellipsoid, als ein Ellipsoid, als ein Teilkugelkörper oder als ein Kugelkörper bzw. eine Kugel ausgebildet sein. Eine bevorzugte Form des Schirmverbinderkörpers ist die des Kugelkörpers, d. h. für einen solchen Fall ist der Schirmverbinderkörper als ein Kontaktball ausgebildet. – Gemäß der Erfindung ist bei Vibrationen ein hauptsächlicher Reibanteil in der Verbindungsposition des Verbinders mit dem Gegenverbinder zwischen den beiden Schirmungen über den Schirmverbinderkörper, unter der Voraussetzung, dass dieser rollen kann, einer Rollreibung geschuldet, deren Reibungskoeffizient deutlich unter dem eines Haft- und auch eines Gleitreibungskoeffizienten liegt.In embodiments of the invention, the shield connector body is designed as a rolling and / or sliding body or as a round body with at least one flat, preferably spherical, rounding. So can the shield connector body For example, be designed as a partial ellipsoid, as an ellipsoid, as a partial spherical body or as a spherical body or a ball. A preferred form of the shield connector body is that of the ball body, ie, for such a case, the shield connector body is formed as a contact ball. According to the invention, in vibrations, a major frictional portion in the connecting position of the connector with the mating connector between the two shields over the shield connector body, under the condition that it can roll, is due to a rolling friction whose friction coefficient is significantly lower than that of an adhesive and also a friction coefficient Sliding friction coefficient is.
Die Schirmkontakteinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass der Schirmverbinderkörper für/in die/der Verbindungsposition zwischen der Schirmung des Verbinders und der Schirmung des Gegenverbinders wenigstens teilweise vorsehbar ist und/oder vorgesehen ist. Hierdurch ist eine elektrische Reihenschaltung der Schirmung des Verbinders, des Schirmverbinderkörpers und der Schirmung des Gegenverbinders einrichtbar bzw. eingerichtet. Bevorzugt ist der Schirmverbinderkörper an/in der Schirmung des Verbinders gelagert, wobei der Schirmverbinderkörper für/in die/der Verbindungsposition bevorzugt gegen die Schirmung des Gegenverbinders drückbar ist und/oder gedrückt ist. Hierbei ist die Schirmkontakteinrichtung bevorzugt derart eingerichtet, dass der Schirmverbinderkörper verliersicher an/in der Schirmkontakteinrichtung bzw. der Schirmung des Verbinders gehaltert ist.The shield contact device may be configured such that the shield connector body is at least partially providable and / or provided for / in the connection position between the shield of the connector and the shield of the mating connector. As a result, an electrical series connection of the shield of the connector, the shield connector body and the shield of the mating connector can be set up or set up. Preferably, the shield connector body is mounted on / in the shield of the connector, wherein the shield connector body is preferred for / in the / the connection position against the shield of the mating connector pressed and / or pressed. Here, the shield contact device is preferably set up such that the shield connector body is held captive on / in the shield contact device or the shield of the connector.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Schirmkontakteinrichtung ein Lager und ein Gegenlager für den Schirmverbinderkörper auf, welche den Schirmverbinderkörper in einer Trennposition des Verbinders vom Gegenverbinder sicher an/in der Schirmung des Verbinders halten. Hierbei ist einerseits das Lager für den Schirmverbinderkörper bevorzugt vergleichsweise biegefedernd und/oder materialelastisch, und andererseits das Gegenlager für den Schirmverbinderkörper bevorzugt vergleichsweise biegesteif und/oder materialinelastisch ausgebildet. Ferner sind das Lager und/oder das Gegenlager bevorzugt aus der Schirmung des Verbinders herausgebildet, insbesondere freigeschnitten, bzw. die Schirmkontakteinrichtung ist durch diese beiden Lager teilkonstituiert. Des Weiteren sind das Lager und das Gegenlager bevorzugt derart ausgebildet, dass der Schirmverbinderkörper auch in der Verbindungsposition an/in der Schirmung des Verbinders verliersicher gehalten ist.In embodiments of the invention, the shield contact means comprises a bearing and an abutment for the shield connector body which securely hold the shield connector body in a disconnecting position of the connector from the mating connector on the shield of the connector. Here, on the one hand, the bearing for the shield connector body preferably comparatively bending spring and / or material elastic, and on the other hand, the abutment for the shield connector body preferably comparatively rigid and / or formed materialinelastisch. Furthermore, the bearing and / or the abutment are preferably formed out of the shield of the connector, in particular cut free, or the shield contact device is teilgeststituiert by these two bearings. Furthermore, the bearing and the abutment are preferably designed such that the shield connector body is held captive even in the connection position on / in the shield of the connector.
Die beiden Lager sind bevorzugt derart ausgestaltet, dass sie den Schirmverbinderkörper derart zwangsführen, dass dieser – abgesehen von rotatorischen Freiheitsgraden – nur mehr noch hauptsächlich einen einzigen oder im Wesentlichen zwei translatorische Freiheitsgrade besitzt. Eine jeweilige translatorische Bewegungsmöglichkeit ist durch eine Abmessung bzw. eine Begrenzung des Lagers und/oder des Gegenlagers eingeschränkt. Die rotatorischen Freiheitsgrade des Schirmverbinderkörpers hängen – bei einer stetigen Führung durch Lager und Gegenlager – hauptsächlich von einer Form des Schirmverbinderkörpers ab. Ist dieser kugelförmig, so besitzt der Schirmverbinderkörper drei rotatorische Freiheitsgrade um seine Hauptrotationsachsen. Die beiden Lager sind ferner bevorzugt derart abgestimmt, dass sie den Schirmverbinderkörper in der Trennposition zwischen sich einklemmen, sodass dieser keine unnötigen Bewegungen innerhalb seiner Führung zwischen den Lagern ausführen kann.The two bearings are preferably designed such that they forcibly guide the shield connector body such that - apart from rotational degrees of freedom - it only has mainly a single or essentially two translatory degrees of freedom. A respective translatory movement possibility is limited by a dimension or a limitation of the bearing and / or the counter bearing. The rotatory degrees of freedom of the shield connector body depend - with a steady guidance by bearings and abutment - mainly from a shape of the shield connector body. If this is spherical, the shield connector body has three rotational degrees of freedom around its main axis of rotation. The two bearings are also preferably tuned to pinch the shield connector body between them in the separation position so that it can not make unnecessary movements within its guide between the bearings.
Es ist gemäß der Erfindung möglich, das Gegenlager wegzulassen und nur das Lager bzw. eine Feder (siehe unten) vorzusehen. In einem solchen Fall kann es notwendig sein, den Schirmverbinderkörper erst beim Verbinden des Verbinders mit dem Gegenverbinder bzw. erst beim Verbindern der Schirmung des Verbinders mit der Schirmung des Gegenverbinders an/in der Schirmkontakteinrichtung vorzusehen. Ferner ist es ist möglich, zwei Lager (siehe auch unten) anzuwenden und das Gegenlager wegzulassen, oder auch zwei Gegenlager (siehe auch unten) anzuwenden und das Lager wegzulassen. Bei der Anwendung zweier Gegenlager im Sinne der Erfindung ist es bevorzugt, dass einer Schirmung des Gegenverbinders abgewandte Gegenlager vergleichsweise biegefedernd oder vergleichsweise materialelastisch auszugestalten.It is possible according to the invention to omit the counter bearing and to provide only the bearing or a spring (see below). In such a case, it may be necessary to provide the shield connector body only when connecting the connector to the mating connector or only when connecting the shield of the connector with the shield of the mating connector on / in the shield contact device. Furthermore, it is possible to use two bearings (see also below) and to omit the counter bearing, or to use two counter bearings (see also below) and to omit the bearing. In the application of two abutment according to the invention, it is preferable that a shield of the mating connector opposite abutment comparatively bending spring or comparatively material elastic design.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Schirmkontakteinrichtung als Lager eine Feder oder einen elastischen Bereich bzw. ein Elastikbauteil auf, mittels welcher bzw. welchem der Schirmverbinderkörper gegen die Schirmung des Gegenverbinders drückbar ist. Ferner kann die Schirmkontakteinrichtung als Gegenlager einen Führungsschlitz für den Schirmverbinderkörper aufweisen, an dessen Begrenzung der Schirmverbinderkörper in der Trennposition halterbar und/oder gehaltert, und/oder in/für der/die Verbindungsposition führbar ist und/oder geführt ist. Hierbei ist der Schirmverbinderkörper vom Lager gegen die Begrenzung des Führungsschlitzes für den Schirmverbinderkörper drückbar bzw. gedrückt. Der Führungsschlitz bzw. dessen Begrenzung liegt in der Verbindungsposition des Verbinders mit dem Gegenverbinder zwischen der Schirmung des Gegenverbinders und dem Lager für den Schirmverbinderkörper bzw. der Feder oder dem elastischen Bereich bzw. dem Elastikbauteil der Schirmkontakteinrichtung.In embodiments of the invention, the shield contact device as a bearing on a spring or an elastic region or an elastic member, by means of which or which of the shield connector body is pressed against the shield of the mating connector. Furthermore, the shield contact device can have as an abutment a guide slot for the shield connector body, at the boundary of the shield connector body in the separation position halterbar and / or supported, and / or can be guided in / for the / the connection position and / or guided. Here, the shield connector body is pressed or pressed by the bearing against the boundary of the guide slot for the shield connector body. The guide slot or its boundary lies in the connecting position of the connector with the mating connector between the shield of the mating connector and the bearing for the shield connector body or the spring or the elastic region or the elastic member of the shield contact device.
Das Lager bzw. die Feder der Schirmkontakteinrichtung oder der Schirmung des Verbinders ist bevorzugt als eine Blattfeder, ein Federarm, ein Federkorb, eine Tellerfeder, eine Schraubenfeder, eine Biegefeder, eine Torsionsfeder, eine Elastomerfeder oder eine Gummifeder ausgebildet. Der elastische Bereich kann ein Bereich der Schirmkontakteinrichtung oder der Schirmung des Verbinders selbst sein. Das elastische Bauteil kann aus einem Elastikbauteil wie z. B. aus einem Elastomer, insbesondere aus einem Gummi oder einem Silikon, hergestellt sein. – Das Gegenlager bzw. der Führungsschlitz für den Schirmverbinderkörper ist bevorzugt als ein Durchgangsschlitz, ggf. als Ausnehmung mit Durchgangsschlitz, in der Schirmung des Verbinders vorgesehen. Der Führungsschlitz kann eine beliebige Form bzw. einen beliebigen Verlauf besitzen, wobei eine geradlinige Erstreckung bevorzugt ist. Analog zum Verlauf des Führungsschlitzes bzw. des Gegenlagers ist ein Verlauf der Feder bzw. des Lagers vorgesehen.The bearing or the spring of the shield contact device or the shield of the connector is preferably as a leaf spring, a spring arm, a spring cage, a plate spring, a coil spring, a Biegefeder, a torsion spring, an elastomeric spring or a rubber spring formed. The elastic region may be a portion of the shield contactor or the shield of the connector itself. The elastic member may consist of an elastic member such. Example, be made of an elastomer, in particular of a rubber or a silicone. - The abutment or the guide slot for the shield connector body is preferably provided as a passage slot, possibly as a recess with passage slot in the shield of the connector. The guide slot may have any shape or any course, with a straight line extension is preferred. Analogous to the course of the guide slot or the thrust bearing a course of the spring or the bearing is provided.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Feder bevorzugt als eine im Wesentlichen i-, l- oder u-förmige Blattfeder oder als ein im Wesentlichen wenigstens u-förmiger Federkorb ausgebildet. Hierbei können die Blattfeder bzw. der Federkorb und der bevorzugt rechteckige Führungsschlitz derart zusammenwirken, dass der Schirmverbinderkörper sowohl in der Trenn- als auch in der Verbindungsposition an/in der Schirmkontakteinrichtung halterbar und/oder gehaltert ist. – In der Trennposition ist der Schirmverbinderkörper bevorzugt nur noch in eine Längsrichtung der Schirmung des Verbinders bzw. des Führungsschlitzes bewegbar; idealerweise ist der Schirmverbinderkörper mittels des Lagers gegen das Gegenlager geklemmt. – In der Verbindungsposition ist der Schirmverbinderkörper bevorzugt zusätzlich in eine Querrichtung der Schirmung des Verbinders bzw. des Führungsschlitzes bewegbar. Eine Bewegungsfreiheit in Längsrichtung kann dabei deutlich größer als eine Bewegungsfreiheit in Querrichtung sein.In embodiments of the invention, the spring is preferably designed as a substantially i, l or u-shaped leaf spring or as a substantially at least u-shaped spring cage. Here, the leaf spring or the spring cage and the preferably rectangular guide slot can cooperate such that the shield connector body is halterbar and / or supported both in the separation and in the connection position on / in the screen contact device. In the separating position, the shield connector body is preferably movable only in a longitudinal direction of the shield of the connector or of the guide slot; ideally, the shield connector body is clamped by means of the bearing against the abutment. In the connection position, the shield connector body is preferably additionally movable in a transverse direction of the shield of the connector or of the guide slot. A freedom of movement in the longitudinal direction can be significantly greater than a freedom of movement in the transverse direction.
In der Trenn- und der Verbindungsposition hängt ein Bewegungsfreiraum des Schirmverbinderkörpers in Längsrichtung von einer Ausgestaltung des Führungsschlitzes bzw. der Blattfeder oder dem Federkorb ab. In der Verbindungsposition hängt der Bewegungsfreiraum des Schirmverbinderkörpers in Querrichtung von einer Abmessung des Führungsschlitzes in Querrichtung und einem Durchmesser oder einer Abmessung des Schirmverbinderkörpers ab. Ferner kann natürlich ein Federkorb derart ausgebildet sein, dass dieser den Bewegungsfreiraum des Schirmverbinderkörpers in Querrichtung hindert, was mittels einer oder zwei seitlicher Korbwandungen erfolgen kann. – Zusammen bilden das Lager bzw. die Blattfeder oder der Federkorb, und das Gegenlager bzw. der Führungsschlitz eine Führung bzw. eine Führungsbahn (Bewegungsfreiraum) des Schirmverbinderkörpers in der Schirmkontakteinrichtung. Diese Führung kann geradlinig und/oder kurvig sein, wobei sich ihr Durchmesser ggf. geringfügig, im Bereich von nicht ganz einem Durchmesser des Schirmverbinderkörpers variieren kann.In the separation and the connection position, a movement clearance of the umbrella connector body in the longitudinal direction depends on a configuration of the guide slot or the leaf spring or the spring cage. In the connection position, the movement clearance of the shield connector body in the transverse direction depends on a dimension of the guide slot in the transverse direction and a diameter or dimension of the shield connector body. Further, of course, a spring basket may be formed such that it prevents the freedom of movement of the shield connector body in the transverse direction, which can be done by means of one or two lateral Korbwandungen. - Together form the bearing or the leaf spring or the spring cage, and the anvil or the guide slot a guide or a guide track (freedom of movement) of the shield connector body in the shield contact device. This guide may be rectilinear and / or curved, with its diameter may possibly vary slightly, in the range of not quite a diameter of the shield connector body.
In Ausführungsformen der Erfindung steht in der Trennposition der Schirmverbinderkörper mit einem Abschnitt aus dem Führungsschlitz heraus. Beim Verbinden des Verbinders mit dem Gegenverbinder ist/wird dieser Abschnitt des Schirmverbinderkörpers von der Schirmung des Gegenverbinders, insbesondere einer inneren Kontaktfläche dieser Schirmung, mechanisch und elektrisch kontaktierbar/kontaktiert. Hierbei wird der Schirmverbinderkörper nach innen in den Verbinder bzw. die Schirmung des Verbinders gedrückt, wobei das Lager bzw. die Feder den Schirmverbinderkörper gegen die Kontaktfläche der Schirmung des Gegenverbinders drückt. Das Gegenlager für den Schirmverbinderkörper bleibt dabei bevorzugt intakt, wobei jedoch in die Querrichtung des Führungsschlitzes ein zusätzlicher Bewegungsfreiraum für den Schirmverbinderkörper entsteht; in die Längsrichtung des Führungsschlitzes verbleibt der Bewegungsfreiraum des Schirmverbinderkörpers.In embodiments of the invention, in the separation position, the shield connector body projects with a portion out of the guide slot. When connecting the connector to the mating connector, this portion of the shield connector body is mechanically / electrically contacted / contacted by the shield of the mating connector, particularly an inner contact surface of this shield. Here, the shield connector body is pushed inwardly into the connector of the connector, the bearing or spring pressing the shield connector body against the contact surface of the shield of the mating connector. The abutment for the shield connector body remains preferably intact, but in the transverse direction of the guide slot, an additional space for movement for the shield connector body is formed; in the longitudinal direction of the guide slot remains the freedom of movement of the shield connector body.
Es ist natürlich möglich, die Kinematik umzukehren; d. h. Lager und Gegenlager der Schirmkontakteinrichtung des Verbinders derart anzuordnen, z. B. zu vertauschen, dass der besagte Abschnitt des Schirmverbinderkörpers beim Verbinden des Verbinders mit dem Gegenverbinder, außen an der Schirmung des Gegenverbinders mechanisch und elektrisch kontaktierbar ist und/oder kontaktiert. Dementsprechend müssen auch die Schirmungen des Verbinders und des Gegenverbinders ausgebildet sein; d. h. die Schirmung des Verbinders ist teilweise auf die Schirmung des Gegenverbinders steckbar. – Die Schirmung des Verbinders und/oder die Schirmung des Gegenverbinders kann als Schirmblech ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die Schirmung des Verbinders und/des Gegenverbinders eine Federlasche, ggf. mit Kontaktwarze, zur Zentrierung der Schirmungen aufweisen.It is of course possible to reverse the kinematics; d. H. To arrange bearing and thrust bearing of the shield contact device of the connector such, for. B. to swap that the said portion of the shield connector body when connecting the connector to the mating connector, outside of the shield of the mating connector is mechanically and electrically contacted and / or contacted. Accordingly, the shields of the connector and the mating connector must be formed; d. H. the shield of the connector is partially plugged into the shield of the mating connector. - The shield of the connector and / or the shield of the mating connector may be formed as a shield plate. In addition, the shield of the connector and / or the mating connector may have a spring tab, possibly with a contact lug, for centering the shields.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Schirmung des Verbinders und/oder des Gegenverbinders einteilig – d. h. deren betreffende Einzelteile sind einfach per Hand oder mittels eines Werkzeugs und ohne Beschädigung ihrer betreffenden Einzelteile separierbar –, einstückig – d. h. deren betreffende Einzelteile sind nicht einfach per Hand oder mittels eines Werkzeugs und ggf. nicht ohne Beschädigung ihrer betreffenden Einzelteile separierbar –, stofflich einstückig – d. h. deren betreffende Einzelteile (falls es Bestandteile gibt) sind stoffschlüssig aneinander festgelegt – oder integral – d. h. es gibt nur ein einziges, quasi nur unter dessen Zerstörung teilbares Bauteil – ausgebildet. Das Lager und/oder das Gegenlager des Schirmverbinderkörpers ist bevorzugt stofflich einstückig oder integral mit der Schirmung des Verbinders ausgebildet.In embodiments of the invention, the shielding of the connector and / or mating connector is in one piece - d. H. their individual items are easily separable by hand or by means of a tool and without damaging their respective items -, in one piece - d. H. their respective items are not easily separable by hand or by means of a tool and possibly not without damaging their respective items -, materially one piece - d. H. their respective parts (if there are components) are cohesively fixed to each other - or integral - d. H. There is only a single, virtually only divisible by its destruction component - trained. The bearing and / or the abutment of the shield connector body is preferably formed materially integral or integral with the shield of the connector.
Gemäß der erfindungsgemäßen Rollkontaktierung – einer elektrischen Kontaktübergabe mittels bevorzugt eines Kugelkörpers – zweier Schirmungen ergibt sich eine deutliche Verbesserung einer Reibkorrosion zwischen den Schirmungen unter Vibrationsbewegungen, da ein auftretender Reibungskoeffizient wirkungsvoll verkleinert ist. Ein Durchrieb einer Kontaktfläche, insbesondere einer veredelten Kontaktfläche kann dabei dauerhaft vermieden werden. Dies betrifft sowohl die Schirmung eines Verbinders als auch die Schirmung eines Gegenverbinders. In Ausführungsformen der Erfindung kann dabei auf enge Toleranzen und/oder eine Veredelung der beteiligten Kontaktoberflächen verzichtet werden. Ferner sind gemäß der Erfindung Kontaktwarzen obsolet, wodurch auch kein Aufreißen einer Oberfläche im Bereich der Kontaktwarze auftreten kann. According to the invention Rollkontaktierung - an electrical contact transfer by means of preferably a spherical body - two shields results in a significant improvement of fretting corrosion between the shields under vibration movements, since an occurring friction coefficient is effectively reduced. A penetration of a contact surface, in particular a finished contact surface can be permanently avoided. This concerns both the shielding of a connector and the shielding of a mating connector. In embodiments of the invention can be dispensed with tight tolerances and / or a refinement of the involved contact surfaces. Furthermore, according to the invention, contact warts are obsolete, as a result of which no tearing of a surface in the region of the contact lug can occur.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In den Figuren (Fig.) der Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the accompanying drawings. In the figures (Fig.) Of the drawing show:
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Anwendung (siehe einen Stand der Technik in
Die
Die Erfindung beseitigt dieses Problem, indem Haftreibung weitestgehend vermieden wird bzw. auftretende Haftreibung bei Vibration vergleichsweise rasch in Gleitreibung ohne vergleichsweise große Anteile von Reibkorrosion, oder bevorzugt schnell in Rollreibung übergeführt wird. Dies erfolgt gemäß der Erfindung (
Gemäß der Erfindung weist eine Schirmkontakteinrichtung
Eine Form der Bewegung des Schirmverbinderkörpers
Die Bewegungsmöglichkeiten bzw. ein Freiraum des Schirmverbinderkörpers
Bevorzugt erstreckt sich die Führungsbahn
Die Führungsbahn
Vorliegend ist das Lager
Bevorzugt liegt der Basisfederarm
Bei einem Dimensionieren der vorderen Wandung
Das bevorzugt als Führungsschlitz
Auf dem Boden
Hierzu kommt es folgendermaßen. Das Gegenlager
Werden nun der Verbinder
Es sind natürlich eine Vielzahl von Abwandlungen von der dargestellten Ausführungsform möglich. So kann z. B. die Blattfeder
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- elektrischer/elektronischer/elektrooptischer Verbinder [Gegenverbinder] (geradlinig oder gewinkelt), z. B.: Verbindungseinrichtung, Schnittstelle bzw. Interface (physisch), Steckeinrichtung, Steckverbinder, Buchsen- und/oder Stiftverbinder, Hybridverbinder, Header bzw. Anschlusskopf, Einbaustecker, Einbaubuchse, Steckeraufnahme, Buchsenaufnahme, (fliegende) Kupplung, Kabelgarnitur, Kabelsteckteil etc. für Nieder-, Mittel- oder Hochspannungs-/-stromanwendungen bevorzugt für den Kraftfahrzeugbereichelectrical / electronic / electro-optical connector [mating connector] (straight or angled), e.g. Connection device, interface or interface (physical), plug-in device, plug connector, socket and / or pin connector, hybrid connector, header or connection head, built-in connector, panel socket, plug receptacle, socket receptacle, (flying) coupling, cable set, cable plug etc. for Low, medium or high voltage / current applications preferred for the automotive sector
- 22
-
elektrischer/elektronischer Gegenverbinder [Verbinder], komplementär zum Verbinder
1 ausgebildetelectrical / electronic mating connector [connector], complementary to theconnector 1 educated - 1010
-
elektromagnetische Schirmung des Verbinders
1 , Schirmblech/-teilelectromagnetic shielding of theconnector 1 , Shield sheet / part - 2020
-
elektromagnetische Schirmung des Gegenverbinders
2 , Schirmblech/-teilelectromagnetic shielding of themating connector 2 , Shield sheet / part - 4040
-
elektromagnetische Schirmung eines Verbinders
1 gemäß dem Stand der Technik (1 )electromagnetic shielding of aconnector 1 according to the prior art (1 ) - 100100
-
Schirmkontakteinrichtung für elektrische Kontaktierung der Schirmungen
10 ,20 Shield contact device for electrical contacting of theshields 10 .20 - 102102
- separater elektrischer Schirmverbinderkörper/Schirmkontaktkörper: z. B. Roll- und/oder Gleitkörper, Rundkörper mit wenigstens einer flächigen, bevorzugt sphärischen, Rundung, (teil-)sphärischer Körper, Teilkugel(-körper), Kugelabschnitt (Halbkugel(-körper)), Teilellipsoid, Ellipsoid, Tonnenrolle, Zylinderrolle, Kegelrolle, bevorzugt Kugel(-körper), Kontaktballseparate electrical shield connector body / shield contact body: z. B. rolling and / or sliding body, round body with at least one planar, preferably spherical, rounding, (part) spherical body, partial sphere (body), ball portion (hemisphere (body)), partial ellipsoid, ellipsoid, barrel roller, cylindrical roller, Tapered roller, preferably ball (body), contact ball
- 103103
-
aus dem Gegenlager
120 heraus stehender Abschnitt des Schirmverbinderkörpers102 (nur in der Trennposition T)from the counter bearing120 out standing section of the screen connector body102 (only in the separating position T) - 110110
-
Lager für Schirmverbinderkörper
102 z. B.: Feder, Blattfeder, i-, l- oder u-förmiger Federarm, wenigstens u-förmiger Federkorb, Tellerfeder, Schraubenfeder, Biegefeder, Torsionsfeder, Elastomer(-feder), Gummi-(feder), Elastikbauteil aus Elastomer, Gummi, Silikon etc.Bearings for shield connector body102 z. B: spring, leaf spring, i-, l- or u-shaped spring arm, at least U-shaped spring cage, plate spring, coil spring, spiral spring, torsion spring, elastomer (spring), rubber (spring), elastic member made of elastomer, rubber, Silicone etc. - 111111
-
Basisfederarm, Teil des Federarms/Federkorbs, Anbindung, bevorzugt integral, an Schirmung
10 Base spring arm, part of the spring arm / spring cage, connection, preferably integral, to shielding10 - 112112
- hintere Wandung bzw. Korbwandung, Teil des Federarms/Federkorbsrear wall or basket wall, part of the spring arm / spring cage
- 113113
- Boden bzw. Korbboden, Teil des Federarms/FederkorbsFloor or basket bottom, part of the spring arm / spring basket
- 114114
- bevorzugt offene Korbseite, ggf. seitliche Korbwandungpreferably open basket side, if necessary side basket wall
- 115115
- bevorzugt offene Korbseite, ggf. seitliche Korbwandungpreferably open basket side, if necessary side basket wall
- 116116
- vordere Wandung bzw. Korbwandung, Teil des Federarms/Federkorbs (optional)Front wall or basket wall, part of the spring arm / spring cage (optional)
- 120120
-
Gegenlager für Schirmverbinderkörper
102 , Führungsschlitz, ggf. partieller DurchgangsschlitzCounter bearing forshield connector body 102 , Guide slot, if necessary partial passage slot - 122122
-
hintere Begrenzung, ggf. identisch mit hinterer Wandung
112 bzw. Korbwandung112 Rear boundary, possibly identical to rear wall112 or basket wall112 - 124124
- seitliche Begrenzunglateral boundary
- 125125
- seitliche Begrenzunglateral boundary
- 126126
-
vordere Begrenzung, ggf. identisch mit vorderer Wandung
116 bzw. Korbwandung116 front boundary, possibly identical to the front wall116 or basket wall116 - 127127
-
vorderes Ende des Führungsschlitzes
120 front end of theguide slot 120 - 130130
-
Führung, Führungsbahn des Schirmverbinderkörpers
102 in der Schirmkontakteinrichtung100 , konstituiert durch Lager110 und Gegenlager120 Guide, guideway of theshield connector body 102 in theshield contact device 100 , constituted bybearings 110 andcounter bearing 120 - 140140
-
Schirmkontaktlasche gemäß dem Stand der Technik (
1 )Shield contact tab according to the prior art (1 ) - 141141
-
Schirmkontaktwarze (
1 )Shield contact wart (1 ) - 150150
-
Federlasche zur Zentrierung der Schirmungen
10 ,20 bzw. des Verbinders1 ggü. dem Gegenverbinder2 Spring tongue for centering theshields 10 .20 or theconnector 1 yoy. themating connector 2 - 151151
- Kontaktwarzebump
- 200200
-
Kontaktfläche, bevorzugt innen im Gegenverbinder
2 , für elektrischen Kontakt mit dem Schirmverbinderkörper102 Contact surface, preferably inside themating connector 2 , for electrical contact with theshield connector body 102 - FF
-
Kraft auf Schirmverbinderkörper
102 aufgrund Schirmung20 Force onshield connector body 102 due to shielding20 - HH
-
Höhenrichtung Verbinder
1 bzw. Gegenverbinder2 Height direction connector 1 ormating connector 2 - LL
-
Längsrichtung Verbinder
1 bzw. Gegenverbinder2 , ggf. Füge-, Verbindungs-, Steckrichtung des Verbinders1 auf/in den Gegenverbinder2 Longitudinal connector 1 ormating connector 2 , if necessary joining, connecting, plugging direction of theconnector 1 on / in themating connector 2 -
Querrichtung Verbinder
1 bzw. Gegenverbinder2 Transverse direction connector 1 ormating connector 2 - TT
-
Trennposition Verbinder
1 und/vom Gegenverbinder2 Separation position connector 1 and / from themating connector 2 - VV
-
Verbindungsposition, Kontaktposition, Steckposition von Verbinder
1 und/mit Gegenverbinder2 Connection position, contact position, plug-in position ofconnector 1 and / withmating connector 2
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