DE102018127814A1

DE102018127814A1 - Steckverbinder

Info

Publication number: DE102018127814A1
Application number: DE102018127814.4A
Authority: DE
Inventors: Arndt Schafmeister; Nico Wassel; Alexander Herbst; Katrin Stelzer; Dimitri Hardt; Ralf Geske; Ralf Gehle; Markus Sonderer; Sven Hergesell; Ralf Habiger; Georg Brennauer; Helge Fritsch; Stefan Frömmrich
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG; ept GmbH
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG; ept GmbH
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2020-05-07
Also published as: JP7278375B2; WO2020094768A1; CA3118395A1; CN112930626A; US20210408737A1; EP3878057A1; TWI748278B; JP2022508069A; TW202036999A

Abstract

Steckverbinder (2, 4),- mit einem Gehäuse (4, 26),- mit mindestens einer an dem Gehäuse (4, 26) gebildeten Aufnahme (6, 28) zum Befestigen eines Kontakts, der zur Kontaktierung eines Kontakts eines weiteren Steckverbinders (2, 4) eingerichtet ist,- mit mindestens einem Schirmblech (8, 10, 30, 32), dadurch gekennzeichnet, dass- das Schirmblech (8, 10, 30, 32) mindestens einen frei auskragenden Lötabschnitt (12, 34) hat, der eine Gehäuseöffnung (14, 36) durchdringt,- wobei ein freier Endabschnitt (16, 38) des Lötabschnitts (12, 34) von der Aufnahme (6, 28) wegweisend gekrümmt ist oder in Richtung der Aufnahme (6, 28) weisend gekrümmt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder, mit einem Gehäuse, mit mindestens einer an dem Gehäuse gebildeten Aufnahme zum Befestigen eines Kontakts, der zur Kontaktierung eines Kontakts eines weiteren Steckverbinders eingerichtet ist, mit mindestens einem Schirmblech, das zur Abschirmung des Kontakts an dem Gehäuse gehalten ist.
Steckverbinder der eingangs genannten Art dienen dazu, mit einem weiteren Steckverbinder, der einen Gegenstecker bildet, gekoppelt zu werden, um eine lösbare elektrische Kontaktierung der Kontakte der Steckverbinder bereitzustellen. Beispielsweise kann der Steckverbinder auf einer Platine befestigt bzw. verlötet werden, und mit einem verdrahteten Gegenstecker eine lösbare elektrische Steckverbindung ausbilden.
Es ist bekannt, an derartigen Steckverbindern Schirmbleche anzubringen, um Störströme abzuleiten und die elektrische Kontaktierung im Inneren des Steckverbinders nicht zu beeinträchtigen.
Bekannte Schirmbleche sind häufig mit wenigstens zwei Beschichtungen versehen, um einerseits eine zuverlässige Lötbarkeit herzustellen und andererseits eine gute Kontaktierung zu erreichen.
Weiter weisen bekannte Schirmbleche randseitig angeordnete Lötfüße auf um die Schirmbleche zu Verlöten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Problemstellung zugrunde, einen verbesserten Steckverbinder anzugeben. Die voranstehend beschriebene, technische Problemstellung wird gelöst durch einen Steckverbinder nach Anspruch 1. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung.
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, mit einem Gehäuse, mit mindestens einer an dem Gehäuse gebildeten Aufnahme zum Befestigen eines Kontakts, der zur Kontaktierung eines Kontakts eines weiteren Steckverbinders eingerichtet ist, mit mindestens einem Schirmblech, das insbesondere zur Abschirmung des aufzunehmenden Kontakts an dem Gehäuse gehalten ist, wobei sich der Steckverbinder dadurch auszeichnet, dass das Schirmblech mindestens einen frei auskragenden Lötabschnitt hat, der eine Gehäuseöffnung durchdringt, wobei ein freier Endabschnitt des Lötabschnitts von der Aufnahme wegweisend gekrümmt ist oder in Richtung der Aufnahme weisend gekrümmt ist.
Durch die Anordnung des Lötabschnitts innerhalb der Gehäuseöffnung wird ermöglicht, dass der Lötabschnitt nicht nur randseitig sondern beispielsweise auch in einem Mittenbereich des Gehäuses angeordnet werden kann, um Störströme abzuleiten. Die Krümmung des freien Endabschnitts des Lötabschnitts ermöglicht eine vereinfachte Herstellung der Lötverbindung, beispielsweise durch SMD-Löten.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Steckverbinders ist vorgesehen, dass an dem Schirmblech drei oder mehr Lötabschnitte vorgesehen sind, die jeweils eine zugeordnete Gehäuseöffnung durchdringen, wobei ein jeweiliger Endabschnitt der drei oder mehr Lötabschnitte von der Aufnahme wegweisend gekrümmt ist oder in Richtung der Aufnahme weisend gekrümmt ist, wobei die Lötabschnitte äquidistant verteilt angeordnet sind. Die äquidistante Anordnung der Lötabschnitte ermöglicht ein zuverlässiges und gleichmäßiges Ableiten von Störströmen über das Schirmblech.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Lötabschnitte über eine Breite des Schirmblechs betrachtet, die quer zu einer Einsteckrichtung orientiert ist, äquidistant angeordnete Lötabschnitte hat. Insbesondere können an dem Schirmblech genau drei Lötabschnitte vorgesehen sein.
Um das Schirmblech in einfacher und kostengünstiger Weise bereitzustellen kann vorgesehen sein, dass das Schirmblech aus einer einzelnen Legierung besteht und das Schirmblech unbeschichtet ist. Dementsprechend weist das Schirmblech insbesondere keinen vergoldeten Kontaktbereich oder verzinnten Lötbereich auf, sondern besteht aus einem einzelnen Legierungswerkstoff.
Es versteht sich, dass der Legierungswerkstoff ein Gemisch verschiedener metallischer Werkstoffe sein kann. Insbesondere handelt es sich bei der metallischen Legierung um: Kupfer-Nickel-Zinn-Legierungen oder Kupfer-Nickel-Zink-Legierungen.
Um eine einfache und zuverlässige Befestigung des Schirmblechs an dem Gehäuse zu erreichen, kann nach einer weiteren Ausgestaltung des Steckverbinders vorgesehen sein, dass das Schirmblech mindestens einen Rasthaken hat, mit dem das Schirmbleche an dem Gehäuse gehalten ist.
Es kann vorgesehen sein, dass der Rasthaken formschlüssig in ein an dem Gehäuse gebildetes Formelement eingreift, um eine Position des Rasthakens für die Montage vorzugeben.
Um eine Einsteckbewegung vorzugeben, kann nach einer weiteren Ausgestaltung des Steckverbinders vorgesehen sein, dass das Gehäuse mindestens ein Führungselement aufweist, das zum formschlüssigen Führen und Positionieren des Steckverbinders an einem weiteren Steckverbinder eingerichtet ist, wobei das Führungselement zu dem Schirmblech beabstandet ist.
Das Führungselement ist insbesondere separat und beabstandet zu dem Schirmblech vorgesehen, sodass ein Führen und Positionieren während der Einsteckbewegung unabhängig von der Position und Gestalt des Schirmblechs ist.
Es kann vorgesehen sein, dass das Führungselement ein Vorsprung oder ein Dorn ist, wobei der Vorsprung oder Dorn zum formschlüssigen Eingreifen in ein komplementär geformtes Führungselement des weiteren Steckverbinders eingerichtet ist, wie eine Nut, eine Ausnehmung oder dergleichen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Führungselement eine Nut oder eine Ausnehmung ist, wobei die Nut oder Ausnehmung zum formschlüssigen Aufnehmen eines komplementär geformten Führungselements des weiteren Steckverbinders eingerichtet ist, wie eines Vorsprungs, eines Dorns oder dergleichen.
Um eine einfache und kostengünstige Bereitstellung des Führungselements zu ermöglichen, kann nach einer weiteren Ausgestaltung des Steckverbinders vorgesehen sein, dass das Führungselement integraler Bestandteil einer Außenwandung des Gehäuses ist, wobei die Außenwandung die Aufnahme umfangsseitig einfasst. Die Aufnahme kann dabei beispielsweise an einem von der Außenwandung eingefassten Stegbereich des Gehäuses gebildet sein, um dort form- und/oder kraftschlüssig Kontakte zu halten.
Derartige Kontakte können einen elektrisch leitenden Werkstoff aufweisen oder aus einem elektrisch leitenden Werkstoff bestehen, um eine elektrisch leitende Verbindung zu einem weiteren in dieser Art gestaltenden Kontakt des weiteren Steckverbinders auszubilden.
Das Gehäuse kann einen elektrisch isolierenden Werkstoff aufweisen oder aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff bestehen.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei oder genau zwei Führungselemente vorgesehen sind.
Insbesondere bilden die Führungselemente eine Positionierung, die eine geradlinige Einsteckbewegung der zu verbindenden Steckverbinder vorgibt.
Es kann vorgesehen sein, dass ein erstes Führungselement an einem ersten Wandungsabschnitt des Gehäuses gebildet ist und ein zweites Führungselement an einem zweiten Wandungsabschnitt des Gehäuses gebildet ist, wobei der erste Wandungsabschnitt und der zweite Wandungsabschnitt zueinander beabstandet und an gegenüberliegenden Gehäuseseiten angeordnet sind.
Beispielsweise kann das Gehäuse eine quaderförmige Grundform aufweisen, wobei die Führungselemente an gegenüberliegenden Gehäuseseiten angeordnet sind, sodass durch die zweiseitige Führung ein Verkanten beim Einführen eines weiteren Steckverbinders in den Steckverbinder verhindert werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass mithilfe der Führungselemente eine mechanische Kodierung gebildet wird, die eine Orientierung beim Einstecken eines weiteren Steckverbinders in den Steckverbinder vorgibt, sodass eine fehlerhafte Montage vermieden werden kann.
Beispielsweise kann die mechanische Kodierung durch eine asymmetrische Anordnung der Führungselemente oder eine unterschiedliche Dimensionierung der Führungselemente gebildet sein.
Um eine robuste und zuverlässige Führung bereitzustellen kann nach einer weiteren Ausgestaltung des Steckverbinders vorgesehen sein, dass das Führungselement eine entlang einer Einsteckrichtung des weiteren Steckverbinders in den Steckverbinder gemessene Höhe aufweist, die mehr als die Hälfte der Gesamthöhe des Gehäuses beträgt.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass das Führungselement eine senkrecht zu einer Einsteckrichtung des weiteren Steckverbinders in den Steckverbinder gemessene Breite aufweist, die mehr als ein Viertel der Gesamtbreite des Gehäuses beträgt.
Der weitere Steckverbinder kann ebenfalls in voranstehend beschriebener, erfindungsgemäßer Weise gebildet sein, sodass sowohl der Steckverbinder als auch der weitere Steckverbinder als erfindungsgemäßer Steckverbinder bereitgestellt werden können. Die Steckverbinder können demnach ein Steckverbindersystem aus einem auf einer Platine zu montierenden Stecker und einem in diesen Stecker einsteckbaren Gegenstecker bilden, die aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Schirmbleche ein zuverlässiges Ableiten von Störströme ermöglichen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:

1A einen erfindungsgemäßen Steckverbinder in einer perspektivischen Ansicht von oben;
1B den Steckverbinder aus 1A mit einem demontierten Schirmblech;
1C den Steckverbinder aus 1A in einer Draufsicht;
1D den Steckverbinder aus 1A in einer Schnittansicht;
1E den Steckverbinder aus 1A in einer Schnittansicht mit einem demontierten Schirmblech;
2A einen weiteren erfindungsgemäßen Steckverbinder in einer perspektivischen Ansicht von oben;
2B den Steckverbinder aus 2A mit einem demontierten Schirmblech;
2C den Steckverbinder aus 2A in einer Draufsicht;
2D den Steckverbinder aus 2A in einer Schnittansicht;
2E den Steckverbinder aus 2A in einer Schnittansicht mit einem demontierten Schirmblech;

Die 1A bis 1E zeigen einen Steckverbinder 2 mit einem Gehäuse 4.
Der Steckverbinder 2 hat eine Mehrzahl an dem Gehäuse 4 gebildeter Aufnahmen 6, die jeweils zum Befestigen eines Kontakts (nicht dargestellt) vorgesehen sind, der zur Kontaktierung eines Kontakts eines weiteren Steckverbinders eingerichtet ist. Die Aufnahmen 6 sind rasterartig an einem inneren Steg 7 des Gehäuses 4 angeordnet.
Der Steckverbinder 2 hat zwei Schirmbleche 8, 10, die zur Abschirmung von in den Aufnahmen 6 anzuordnenden Kontakten eingerichtet sind.
Zur Veranschaulichung der Geometrie der Schirmbleche 8, 10 ist das Schirmblech 8 in den 1B und 1E jeweils in einem von dem Gehäuse 4 demontierten Zustand separat dargestellt. Die Schirmbleche 8, 10 sind identisch aufgebaut, sodass der strukturelle Aufbau bzw. die Gestalt der Schirmbleche 8, 10 nachfolgend exemplarisch für das Schirmblech 8 beschrieben wird.
Das Schirmblech 8 hat drei auskragende Lötabschnitte 12. Jeder der Lötabschnitte 12 durchdringt im montierten Zustand jeweils eine Gehäuseöffnung 14 des Gehäuses 4. Somit sind an dem Gehäuse 4 vorliegend drei Durchgangsöffnungen 14 für die Lötabschnitte 12 des Schirmblechs 8 vorgesehen und weitere drei Durchgangsöffnungen 14 zum Durchstecken der Lötabschnitte 12 des Schirmblechs 10 vorgesehen.
Jeder der Lötabschnitte 12 hat jeweils einen freien Endabschnitt 16, der vorliegend in Richtung der Aufnahmen 6 bzw. des inneren Stegs 7 weisend gekrümmt ist.
Die Lötabschnitte 12 sind vorliegend äquidistant verteilt angeordnet und weisen demnach in einer quer zu einer Einsteckrichtung R gemessenen Richtung L betrachtet konstante Abstände 11 zueinander auf (1C).
Die Schirmbleche 8,10 bestehend vorliegend aus einer einzelnen Metalllegierung und sind nicht beschichtet.
Die Schirmbleche 8,10 weisen jeweils Rasthaken 18 auf, mit denen die Schirmbleche 8,10 jeweils formschlüssig in Formelemente 20 des Gehäuses 4 eingreifen.
Der Steckverbinder 2 weist zwei Führungselemente 22 auf, die zum formschlüssigen Führen und Positionieren des Steckverbinders 2 an einem weiteren Steckverbinder bzw. relativ zu einem weiteren Steckverbinder eingerichtet sind, wobei die Führungselemente 22 zu den Schirmblechen 8, 10 beabstandet angeordnet sind.
Die Führungselemente 22 sind vorliegend als in eine Seitenwandung des Gehäuses 4 eingelassene Nuten 22 gebildet. Die Führungselemente 20 sind demnach integraler Bestandteil einer Außenwandung 21 des Gehäuses 4, wobei die Außenwandung die Aufnahmen 6 umfangsseitig einfasst.
Die Führungselemente 22 sind an gegenüberliegenden Wandungsabschnitten 23, 25 des Gehäuses 4 gebildet.
Die Führungselemente 22 weisen entlang der Einsteckrichtung R betrachtet eine Höhe H1 auf, die mehr als die Hälfte der Gesamthöhe H des Gehäuses 4 beträgt. Weiter weisen die Führungselemente 22 jeweils eine senkrecht zu der Einsteckrichtung R des weiteren Steckverbinders in den Steckverbinder 2 gemessene Breite B1 auf, die mehr als ein Viertel der Gesamtbreite B des Gehäuses 4 beträgt.
Die 2A bis 2E zeigen eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 24, wobei der Steckverbinder 24 vorliegend einen in den Steckverbinder 2 einsteckbaren Gegenstecker 24 zu dem Steckverbinder 2 bildet.
Der Steckverbinder 24 hat ein Gehäuse 26 und eine Mehrzahl an dem Gehäuse 26 gebildeter Aufnahmen 28. Die Aufnahmen 28 sind jeweils zum Befestigen eines Kontakts (nicht dargestellt) vorgesehen, der zur Kontaktierung eines Kontakts eingerichtet ist, der in einer jeweiligen Aufnahme 6 des Steckverbinders 2 angeordnet ist.
Der Steckverbinder 24 hat zwei Schirmbleche 30, 32, die zur Abschirmung der Kontakte an dem Gehäuse 4 gehalten sind.
Die Schirmblechen 30,32 weisen jeweils frei auskragende Lötabschnitte 34 auf, die jeweils eine Gehäuseöffnung 36 durchdringen. Jeder der Lötabschnitte 36 hat jeweils einen freien Endabschnitt 38, der von den Aufnahmen 28 wegweisend gekrümmt ist. Vorliegend sind demnach an jedem Schirmblech 30, 32 jeweils drei Lötabschnitte 34 gebildet.
Die Schirmbleche 30, 32 bestehen aus einer einzelnen Legierung und sind nicht beschichtet.
Das Gehäuse 26 des Steckverbinders 28 weist Führungselemente 40 auf, die vorliegend als Vorsprünge 40 gebildet sind, die zum Einführen in die Führungselemente 22 des Steckverbinder 2 eingerichtet sind und mit den Führungselementen 22 des Steckverbinders 2 eine Linearführung bilden, sodass ein geradliniges Einführen des Steckverbinders 24 in den Steckverbinder 2 entlang der Einsteckrichtung R ermöglicht wird.
Die Dimensionen der Vorsprünge 40 entsprechen im Wesentlichen den Dimensionen der Öffnungen bzw. Nuten 22, wobei die Vorsprünge 40 derart dimensioniert sind, dass diese in die Öffnungen 22 bzw. Nuten 22 einführbar sind.
Bezugszeichenliste

2: Steckverbinder
4: Gehäuse
6: Aufnahme
7: Steg
8: Schirmbleche
10: Schirmbleche
12: Lötabschnitt
14: Gehäuseöffnung/Durchgangsöffnung
16: Endabschnitt
18: Rasthaken
20: Formelement
22: Führungselement
21: Außenwandung
23: Wandungsabschnitt
25: Wandungsabschnitt
24: Steckverbinder
26: Gehäuse
28: Aufnahme
30: Schirmblech
32: Schirmblech
34: Lötabschnitt
36: Gehäuseöffnung
38: Endabschnitt
40: Vorsprung
R: Einsteckrichtung
L: Richtung
11: Abstand
H1: Höhe
H: Gesamthöhe
B1: Breite
B: Gesamtbreite

Claims

Steckverbinder (2, 4), - mit einem Gehäuse (4, 26), - mit mindestens einer an dem Gehäuse (4, 26) gebildeten Aufnahme (6, 28) zum Befestigen eines Kontakts, der zur Kontaktierung eines Kontakts eines weiteren Steckverbinders (2, 4) eingerichtet ist, - mit mindestens einem Schirmblech (8, 10, 30, 32), dadurch gekennzeichnet, dass - das Schirmblech (8, 10, 30, 32) mindestens einen frei auskragenden Lötabschnitt (12, 34) hat, der eine Gehäuseöffnung (14, 36) durchdringt, - wobei ein freier Endabschnitt (16, 38) des Lötabschnitts (12, 34) von der Aufnahme (6, 28) wegweisend gekrümmt ist oder in Richtung der Aufnahme (6, 28) weisend gekrümmt ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - an dem Schirmblech (8, 10, 30, 32) zwei oder mehr weitere Lötabschnitte (12, 34) vorgesehen sind, - die jeweils eine zugeordnete Gehäuseöffnung (14, 36) durchdringen, wobei ein jeweiliger Endabschnitt (16, 38) der drei oder mehr weiteren Lötabschnitte (12, 34) von der Aufnahme (6, 28) wegweisend gekrümmt ist oder in Richtung der Aufnahme (6, 28) weisend gekrümmt ist, - wobei die Lötabschnitte (12, 34) äquidistant verteilt angeordnet sind.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass - das Schirmblech (8, 10, 30, 32) aus einer einzelnen Legierung (Kupfer-Nickel-Zinn-Legierung) besteht und das Schirmblech (8, 10, 30, 32) unbeschichtet ist.
Steckverbinder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Schirmblech (8, 10, 30, 32) mindestens einen Rasthaken (18) hat, mit dem das Schirmblech (8, 10, 30, 32) an dem Gehäuse (4, 26) gehalten ist.
Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass - der Rasthaken (18) formschlüssig in ein an dem Gehäuse (4) gebildetes Formelement (20) eingreift.
Steckverbinder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Gehäuse (4, 26) mindestens ein Führungselement (22, 40) aufweist, das zum formschlüssigen Führen und Positionieren des Steckverbinders (2, 24) an einem weiteren Steckverbinder (2, 24) eingerichtet ist, - wobei das Führungselement(22, 40) zu dem Schirmblech (8, 10, 30, 32) beabstandet ist.
Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass - das Führungselement (40) ein Vorsprung (40) oder ein Dorn ist, wobei der Vorsprung (40) oder Dorn zum formschlüssigen Eingreifen in ein komplementär geformtes Führungselement (22) des weiteren Steckverbinders eingerichtet ist, wie eine Nut (22), eine Ausnehmung oder dergleichen, oder - das Führungselement (22) eine Nut (22) oder eine Ausnehmung ist, wobei die Nut oder Ausnehmung zum formschlüssigen Aufnehmen eines komplementär geformten Führungselements (40) des weiteren Steckverbinders eingerichtet ist, wie eines Vorsprungs (40), eines Dorns oder dergleichen.
Steckverbinder nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass - das Führungselement (22, 40) integraler Bestandteil einer Außenwandung (21) des Gehäuses (4, 26) ist, wobei die Außenwandung (21) die Aufnahme (6, 28) umfangsseitig einfasst und/oder - mindestens zwei oder genau zwei Führungselemente (22, 40) vorgesehen sind.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass - ein erstes Führungselement (22, 40) an einem ersten Wandungsabschnitt (23) des Gehäuses (4, 26) gebildet ist und - ein zweites Führungselement (22, 40) an einem zweiten Wandungsabschnitt (25) des Gehäuses (4, 26) gebildet ist, - wobei der erste Wandungsabschnitt (23) und der zweite Wandungsabschnitt (25) zueinander beabstandet und an gegenüberliegenden Gehäuseseiten angeordnet sind.
Steckerverbinder einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass - dass das Führungselement (22, 40) eine entlang einer Einsteckrichtung (R) des weiteren Steckverbinders (2, 24) in den Steckverbinder (2, 24) gemessene Höhe (H1) aufweist, die mehr als die Hälfe der Gesamthöhe (H) des Gehäuses (4, 26) beträgt, und/oder - dass das Führungselement (22, 40) eine senkrecht zu einer Einsteckrichtung (R) des weiteren Steckverbinders (2, 24) in den Steckverbinder (2, 24) gemessene Breite (B1) aufweist, die mehr als ein Viertel der Gesamtbreite (B) des Gehäuses (4, 26) beträgt.