DE102018131010B3 - Method of making a shielded cable connector and cable connector - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Kabelsteckverbinders 6, wobeiDer Kabelmantel 1 nebst Schirm 2 an der Anschlussstelle entfernt, der Schirm 2 zur Kontaktierung freigelegt, die Innenleiter 3 endseitig abisoliert und mit in einem Pinträger 4 angeordneten Kontakten 5 verbunden werden, wodurch ein erstes Halbzeug 6a entsteht.Das erste Halbzeug 6a partiell mit einem ersten elektrisch isolierenden Kunststoff 7a überzogen wird, wobei eine Kontaktfläche 8a am Schirm 2 und eine Kontaktfläche 8b am Steckergehäuse 9 frei bleibt, wodurch ein zweites Halbzeug 6b entsteht.Das zweite Halbzeug 6b mit einem Leitlack 10 überzogen wird, wodurch ein drittes Halbzeug 6c mit einer elektrischen Verbindung zwischen dem Schirm 2 und dem zumindest teilweise leitfähigen Steckergehäuse 9 entsteht.Das dritte Halbzeug 6c mit einem zweiten elektrisch isolierenden Kunststoff 7b überzogen wird, wodurch ein geschirmter Kabelsteckverbinder 6 entsteht.Außerdem wird ein nach diesem Verfahren hergestellter Kabelsteckverbinder beansprucht.Method for producing a cable connector 6, wherein the cable sheath 1 together with shield 2 at the connection point is removed, the shield 2 exposed for contacting, the inner conductors 3 end-stripped and connected to contacts 5 arranged in a pin carrier 4, whereby a first semifinished product 6a is produced the first semifinished product 6a is partially coated with a first electrically insulating plastic 7a, wherein a contact surface 8a on the screen 2 and a contact surface 8b on the connector housing 9 remains free, whereby a second semifinished product 6b is formed. The second semifinished product 6b is coated with a conductive ink 10, whereby a third semifinished product 6c is formed with an electrical connection between the screen 2 and the at least partially conductive plug housing 9. The third semifinished product 6c is coated with a second electrically insulating plastic 7b, whereby a shielded cable connector 6 is formed. In addition, a Kabelste produced by this method claimed connector.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines geschirmten Kabelsteckverbinders gemäß Anspruch 1 und einen nach diesem Verfahren hergestellten Kabelsteckverbinder gemäß Anspruch 3.The invention relates to a method for producing a shielded cable connector according to claim 1 and a cable connector produced according to this method according to claim 3.

Unter einem Kabelsteckverbinder sollen zum Anschluss von geschirmten Kabeln geeignete Stecker oder Kabeldosen, aber auch ein Kabeleintritt in das Gehäuse eines elektrischen oder elektronischen Gerätes verstanden werden, wobei auch der Kabelschirm elektrisch mit Gehäuseteilen des Kabelsteckverbinders zu verbinden ist, ohne das dazu ein separater Stift benötigt wird.Under a cable connector to connect shielded cables suitable plugs or sockets, but also a cable entry into the housing of an electrical or electronic device are understood, and the cable shield is electrically connected to housing parts of the cable connector, without the need for a separate pin is required ,

Die DE 196 13 228 A1 zeigt eine elektrische Steckverbindung (Kabelsteckverbinder) mit einer hülsenförmigen, die Abschirmung des Kabels umgebenden Leitverbindung, die mit ihrem einen Ende auf der Abschirmung des Kabels sitzt, und mit ihrem anderen Ende auf das Kunststoffkernteil des Steckers aufgesteckt ist. Sie ist innen und außen umspritzt, wobei eine Vor- und eine Nach-Umspritzung mit verschiedenen Kunststoffen vorgeschlagen wird. Als Nachteil werden der Materialaufwand für die Hülse und der Montageaufwand angesehen.The DE 196 13 228 A1 shows an electrical connector (cable connector) with a sleeve-shaped, surrounding the shield of the cable guide connection, which sits with its one end on the shield of the cable, and is plugged with its other end to the plastic core part of the plug. It is encapsulated inside and outside, with a pre-and a subsequent encapsulation with various plastics is proposed. A disadvantage of the cost of materials for the sleeve and the assembly costs are considered.

Die DE 103 38 616 A1 beschreibt eine abgeschirmte Steckverbindung mit einem elektrisch leitfähigen Außengehäuse, wobei sich Bereiche des Außengehäuses mit der Abschirmung des Kabels überlappen, und durch Umspritzen mit einem elektrisch leitfähigen Kunststoff elektrisch miteinander verbunden werden.
In einer Ausgestaltung besteht das Außengehäuse aus einem elektrisch nicht leitfähigen Kunststoff mit einer leitfähigen Beschichtung auf der Innenseite des Außengehäuses, die mit der Abschirmung des Kabels und der Gegenseite der Steckverbindung verbunden werden kann. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, das Außengehäuse als separates Bauteil herzustellen und anschließend mit der elektrisch leitfähigen Beschichtung zu versehen. Diese Vorgehensweise ist wegen des separaten Spritzgussvorganges sowohl zeit- als auch kostenaufwändig. Außerdem besteht die Gefahr der Undichtigkeit und mangelnder Passform zwischen den beiden Gehäuseteilen. Im Extremfall kann es zu Kontaktproblemen kommen.The DE 103 38 616 A1 describes a shielded connector with an electrically conductive outer housing, wherein areas of the outer housing overlap with the shield of the cable, and are electrically connected to each other by overmolding with an electrically conductive plastic.
In one embodiment, the outer housing made of an electrically non-conductive plastic with a conductive coating on the inside of the outer housing, which can be connected to the shield of the cable and the opposite side of the connector. For this purpose, it is proposed to produce the outer housing as a separate component and then to provide it with the electrically conductive coating. This procedure is both time-consuming and costly because of the separate injection molding process. There is also the risk of leakage and lack of fit between the two housing parts. In extreme cases, contact problems may occur.

Die DE 10 2014 224 225 A1 beschreibt einen Kabelsteckverbinder und ein Verfahren zu dessen Herstellung, wo eine Hinterspritzung mit einem elektrisch leitenden Verbundmaterial erfolgt, so dass eine elektrisch leitende Kontaktierung mit der Abschirmung des Kabels entsteht. Hierbei wird die Hinterspritzung als aufwändig und fehleranfällig angesehen.The DE 10 2014 224 225 A1 describes a cable connector and a method for the production thereof, where a back injection with an electrically conductive composite material takes place, so that an electrically conductive contact with the shield of the cable is formed. In this case, the back-injection is regarded as time-consuming and prone to error.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die genannten Nachteile zu überwinden, und einen einfach und kostengünstig herstellbaren geschirmten Kabelsteckverbinder anzugeben. The object of the invention is to overcome the disadvantages mentioned, and to provide a simple and inexpensive to produce shielded cable connector.

Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruchs 1 gelöst. Der nebengeordnete Anspruch 3 betrifft den zugehörigen Kabelsteckverbinder. Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.This object is achieved by the method according to claim 1. The independent claim 3 relates to the associated cable connector. The subclaims relate to the advantageous embodiment of the invention.

Der Erfindungsgedanke besteht darin, eine leitfähige Schicht aus elektrisch leitfähigen Lack in einen Zwischenschritt auf einen an sich bekannten Vorspritzling aufzutragen.The idea of the invention is to apply a conductive layer of electrically conductive lacquer in an intermediate step to a pre-known pre-molded part.

Die Vorteile bestehen darin, dass zum einen der o.g. separate Spritzgussvorgang entfallen kann und zum anderen die Passform und damit die Dichtigkeit entscheidend verbessert wird. Außerdem können die Kontaktflächen kaum verschmutzen.The advantages are that on the one hand the o.g. separate injection molding process can be omitted and on the other hand the fit and thus the tightness is significantly improved. In addition, the contact surfaces can hardly pollute.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung weist der leitfähige Lack (Leitlack) Partikel aus Silber, sowie einen Haftvermittler für die Verbindung der beteiligten Kunststoffe auf.In a first advantageous embodiment, the conductive lacquer (conductive ink) on particles of silver, and a coupling agent for the connection of the plastics involved.

In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung weist der Kabelsteckverbinder eine die Abschirmung kontaktierende elektrisch leitfähige Überwurfmutter auf, die an der leitfähigen Lackschicht anliegt, und so den Kontakt zur Gegenseite der Steckverbindung ermöglicht.In a second advantageous refinement, the cable connector has an electrically conductive union nut which contacts the shield and bears against the conductive lacquer layer, thus making it possible to make contact with the opposite side of the plug connection.

In den Normen zum ESD-Schutz werden die Grenzwerte von Oberflächenwiderständen in Ω/sq angegeben, wobei ein Flächenwiderstand gemeint ist. Er wird für einen quadratischen Flächenleiter angegeben, bei dem sich die Kantenlänge des Quadrats herauskürzt, woraus sich die Schreibweise Ω/12 bzw. Ω/sq ergibt.The standards for ESD protection specify the limits of surface resistances in Ω / sq, which means sheet resistance. It is given for a square surface conductor, where the edge length of the square is shortened, resulting in the notation Ω / 1 2 or Ω / sq.

Die Dicke der abschirmenden Schicht sollte vorteilhaft zwischen 10 und 100µm liegen. Der spezifische elektrische Widerstand der Abschirmung sollte weniger als 10mΩ/sq betragen.The thickness of the shielding layer should advantageously be between 10 and 100 μm. The specific electrical resistance of the shield should be less than 10mΩ / sq.

Die Erfindung ist sowohl für elektrische Verteilerboxen mit einer Anzahl von Kabeldosen oder Steckern, als auch für elektrische Schaltgeräte mit Kabelsteckverbindern geeignet.The invention is suitable both for electrical distribution boxes with a number of cable sockets or plugs, as well as for electrical switching devices with cable connectors.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

  • 1 zeigt ein Kabel mit partiell freigelegtem Kabelschirm und einem Steckergehäuse,
  • 2 zeigt ein erstes Halbzeug 6a mit einem partiell leitfähig beschichteten Steckergehäuse,
  • 3 zeigt das durch eine elektrisch leitfähige Überwurfmutter 11 ergänzte Halbzeug 6a,
  • 4 zeigt ein durch partielle Hochdruck-Umspritzung entstandenes zweites Halbzeug 6b,
  • 5 zeigt ein drittes mit Leitlack überzogene Halbzeug 6c vor einer letzten Umspritzung,
  • 6 zeigt einen erfindungsgemäß hergestellten fertigen Kabelsteckverbinder 6.
The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.
  • 1 shows a cable with a partially exposed cable shield and a connector housing,
  • 2 shows a first semi-finished product 6a with a partially conductive coated connector housing,
  • 3 shows this through an electrically conductive nut 11 supplemented semi-finished product 6a .
  • 4 shows a second semi-finished product created by partial high-pressure extrusion coating 6b .
  • 5 shows a third coated with Leitlack semi-finished 6c before a final coating,
  • 6 shows a finished cable connector made according to the invention 6 ,

Die 1 zeigt ein geschirmtes Kabel mit einem partiell entfernten Kabelmantel 1 und dem darunterliegenden endseitig freigelegten Kabelschirm 2 in isometrischer Darstellung.The 1 shows a shielded cable with a partially removed cable sheath 1 and the underlying exposed cable shield 2 in isometric view.

Die Innenleiter 3 des Kabels sind beidseitig mit Steckkontakten 5 verbunden, die am distalen Ende als Kontaktstifte und am proximalen Ende als in einem Pinträger 4 angeordnete Buchsen ausgebildet sind. Der Pinträger 4 ist in einem Steckergehäuse 9 angeordnet.The inner conductors 3 of the cable are on both sides with plug contacts 5 connected at the distal end as contact pins and at the proximal end than in a pin carrier 4 arranged sockets are formed. The pin carrier 4 is in a connector housing 9 arranged.

Die 2 zeigt ein erstes Halbzeug 6a mit dem freigelegtem Kabelschirm 2, wobei ein Teil des Steckergehäuses 9 und optional auch das freigelegte Ende des Kabelschirms 2 mit einem leitfähigem Lack 10 überzogen ist.The 2 shows a first semi-finished product 6a with the cable shield exposed 2 , wherein a part of the plug housing 9 and optionally also the exposed end of the cable shield 2 with a conductive paint 10 is covered.

Die 3 zeigt das um eine Überwurfmutter 11 ergänzte Halbzeug 6a. Die Überwurfmutter 11 besteht entweder aus einem elektrisch leitfähigen Material, oder ist mit leitfähigem Material beschichtet. Sie kontaktiert den mit leitfähigem Lack 10 überzogenen Teil des Steckergehäuses 9, der aus diesem Grund sowohl mit 9 als auch mit 10 bezeichnet ist.The 3 shows that around a union nut 11 supplemented semi-finished product 6a , The union nut 11 consists of either an electrically conductive material, or is coated with conductive material. She contacts the with conductive paint 10 coated part of the connector housing 9 , which for this reason is designated both at 9 and at 10.

Die 4 zeigt ein durch Überspritzen (Hochdruck-Premolding) des ersten Halbzeugs 6a mit einem ersten elektrisch isolierenden Kunststoff 7a entstandenes zweites Halbzeug 6b. Die Kontaktstelle 8a am Schirm 2 kann optional auch mit dem leitfähigem Lack 10 bedeckt sein.The 4 shows a by overspraying (high-pressure premolding) of the first semi-finished product 6a with a first electrically insulating plastic 7a developed second semi-finished product 6b , The contact point 8a on the screen 2 Optionally available with the conductive paint 10 be covered.

Die 5 zeigt ein drittes Halbzeug 6c, wobei die Kontaktstellen 8a und 8b und auch die Überwurfmutter 11 durch die leitfähige Lackbeschichtung 10 mit einander verbunden sind.The 5 shows a third semi-finished product 6c , where the contact points 8a and 8b and also the union nut 11 through the conductive lacquer coating 10 are connected with each other.

Die 6 zeigt einen fertigen Kabelsteckverbinder 6, der durch abschließende Umspritzung des Halbzeugs 6c mit einem zweiten elektrisch isolierenden Kunststoff 7b entstanden ist, wobei dieser eine äußere Hülle bildet, die sowohl für die mechanische Festigkeit als für eine elektrische Isolierung sorgt. Bezeichnet sind die Überwurfmutter 11 und die Innenleiter 3 mit den zugehörigen Kontakten 5 am distalen Ende des Kabels, die natürlich zu einem zweiten erfindungsgemäßen Kabelsteckverbinder 6 komplettiert werden können.The 6 shows a finished cable connector 6 , the final encapsulation of the semifinished product 6c with a second electrically insulating plastic 7b which forms an outer shell which provides both mechanical strength and electrical insulation. Denoted are the union nut 11 and the inner conductors 3 with the associated contacts 5 at the distal end of the cable, of course, to a second cable connector according to the invention 6 can be completed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kabelmantelcable sheath
22
Schirm, Kabelschirm, Abschirmgeflecht oder AbschirmfolieShield, cable shield, shielding braid or shielding foil
33
Innenleiter, wobei mehradrige (Innen-) Leitungen eingeschlossen sindInner conductor, with multi-core (inner) lines are included
44
Pinträger im Steckergehäuse 9, elektrisch isolierendPin carrier in the connector housing 9 , electrically insulating
55
Steckkontakte im Kabelsteckverbinder 6, (mit einem der Innenleiter 3 verbunden)Plug contacts in the cable connector 6 , (with one of the inner conductors 3 connected)
66
Kabelsteckverbinder: 6a erstes Halbzeug, 6b zweites, Halbzeug, 6c drittes HalbzeugCable Connector: 6a first semi-finished product, 6b second, semi-finished, 6c third semi-finished product
77
Elektrisch isolierender Kunststoff (7a: Kunststoffüberzug, 7b: Kunststoffgehäuse)Electrically insulating plastic ( 7a : Plastic coating, 7b : Plastic housing)
88th
Kontaktflächen, (8a: am Kabelschirm, 8b: am SteckverbindergehäuseContact surfaces, (8a: on the cable shield, 8b : on the connector housing
99
Steckergehäuse, oder auch Gehäuse einer KabeldosePlug housing, or housing a cable socket
1010
Leitlack, vorzugsweise mit Nanopartikeln aus Silber und einem Haftvermittler (Primer)Conductive lacquer, preferably with nanoparticles of silver and an adhesion promoter (primer)
1111
Überwurfmutter, selbst elektrisch leitfähig oder elektrisch leitfähig beschichtetUnion nut, even electrically conductive or electrically conductive coated

Claims (6)

Verfahren zur Herstellung eines Kabelsteckverbinders (6), wobei - Der Kabelmantel (1) nebst Schirm (2) an der Anschlussstelle entfernt, der Schirm (2) zur Kontaktierung freigelegt, die Innenleiter (3) endseitig abisoliert und mit in einem Pinträger (4) angeordneten Kontakten (5) verbunden werden, wodurch ein erstes Halbzeug (6a) entsteht. - Das erste Halbzeug (6a) partiell mit einem ersten elektrisch isolierenden Kunststoff (7a) überzogen wird, wobei eine Kontaktfläche (8a) am Schirm (2) und eine Kontaktfläche (8b) am Steckergehäuse (9) frei bleibt, wodurch ein zweites Halbzeug (6b) entsteht. - Das zweite Halbzeug (6b) mit einem Leitlack (10) überzogen wird, wodurch ein drittes Halbzeug (6c) mit einer elektrischen Verbindung zwischen dem Schirm (2) und dem zumindest teilweise leitfähigen Steckergehäuse (9) entsteht. - Das dritte Halbzeug (6c) mit einem zweiten elektrisch isolierenden Kunststoff (7b) überzogen wird, wodurch ein geschirmter Kabelsteckverbinder (6) entsteht.Method for producing a cable connector (6), wherein - The cable sheath (1) together with shield (2) at the junction removed, the shield (2) exposed for contacting, the inner conductor (3) end stripped and connected to a pin carrier (4) arranged contacts (5), whereby a first semi-finished product (6a) is formed. The first semifinished product (6a) is partially coated with a first electrically insulating plastic (7a), a contact surface (8a) on the screen (2) and a contact surface (8b) remaining free on the connector housing (9), whereby a second semifinished product ( 6b) arises. - The second semifinished product (6b) is coated with a conductive ink (10), whereby a third semi-finished product (6c) with an electrical connection between the screen (2) and the at least partially conductive plug housing (9) is formed. - The third semifinished product (6c) with a second electrically insulating plastic (7b) is coated, whereby a shielded cable connector (6) is formed. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitlack (10) Nano-Partikel aus Silber, sowie einen Haftvermittler für die Kunststoffverbindung (7a / 7b) aufweist, wobei der spezifische elektrische Widerstand der Abschirmung bei einer Schichtdicke zwischen 10µm und 100µm weniger als 10mΩ/sq beträgt.Method according to Claim 1 , characterized in that the conductive ink (10) nano-particles of silver, as well as a bonding agent for the plastic compound (7a / 7b), wherein the specific electrical resistance of the shield at a layer thickness between 10μm and 100μm is less than 10mΩ / sq. Kabelsteckverbinder (6), hergestellt nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Cable connector (6), produced according to one of the preceding claims. Kabelsteckverbinder gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass er eine die Abschirmung kontaktierende elektrisch leitfähige Überwurfmutter (11) aufweist.Cable connector according to Claim 3 , characterized in that it comprises an electrically conductive union nut (11) contacting the shielding. Elektrische Verteilerbox mit Kabelsteckverbinder (6) gemäß Anspruch 3 oder 4.Electrical distribution box with cable connector (6) according to Claim 3 or 4 , Elektrisches Schaltgerät mit Kabelsteckverbinder (6) gemäß Anspruch 3 oder 4.Electrical switching device with cable connector (6) according to Claim 3 or 4 ,
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