DE102021004953B3

DE102021004953B3 - connectors and mating connectors

Info

Publication number: DE102021004953B3
Application number: DE102021004953.5A
Authority: DE
Inventors: Aytekin Kolcak
Original assignee: Telegaertner Karl Gaertner GmbH
Current assignee: Telegaertner Karl Gaertner GmbH
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2041-09-30
Also published as: CH718979A2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder (10) mit einer Anschlusseinheit (120), die mehrere Anschlusselementen (128) aufweist zum Anschließen jeweils einer Ader (12) eines Datenübertragungskabels (11), das mehrere Adern (12) aufweist, die von einem Kabelschirm (13) und einem Kabelmantel (14) umgeben werden, und mit einer Verbindungseinheit (20), die mehrere Kontaktelemente (45) zur elektrischen Verbindung mit Kontaktelementen eines Gegensteckverbinders, ein Schirmgehäuse (21) zur Aufnahme der Anschlusseinheit (120) sowie einen beweglich am Schirmgehäuse (21) angeordneten Schirmdeckel (60) aufweist, an dem ein Schirmteil (90) mit mehreren zumindest teilweise reversibel verformbaren Schirmkontaktelementen (92, 94, 95, 98, 100) angeordnet ist, und wobei die Anschlusseinheit (120) lösbar verbindbar mit der Verbindungseinheit (20) ist. Um einen gattungsgemäßen Steckverbinder derart weiterzuentwickeln, dass dieser eine stabile und unterbrechungsfreie Kontaktierung eines am Schirmdeckel (60) festgelegten Schirmelements (90) zum Schirmgehäuse (21) und zum Kabelschirm (13) eines Datenübertragungskabels (11) unter äußerer Schwingungsbelastung gewährleistet, wird vorgeschlagen, dass die Schirmkontaktelemente (92, 94, 95) des Schirmteils (90) zur elektrischen Verbindung zum Schirmgehäuse (21) unterschiedliche Längen und daraus resultierend unterschiedliche Eigenfrequenzen aufweisen.The invention relates to a plug connector (10) with a connection unit (120) which has a number of connection elements (128) for connecting one core (12) of a data transmission cable (11) each, which has a number of cores (12) which are connected by a cable shield (13 ) and a cable sheath (14), and with a connection unit (20) which has a plurality of contact elements (45) for electrical connection with contact elements of a mating connector, a shielding housing (21) for receiving the connection unit (120) and a shielding housing ( 21) arranged shielding cover (60), on which a shielding part (90) with a plurality of at least partially reversibly deformable shielding contact elements (92, 94, 95, 98, 100) is arranged, and wherein the connection unit (120) can be releasably connected to the connecting unit ( 20) is. In order to further develop a generic plug connector in such a way that it ensures stable and uninterrupted contact between a shielding element (90) fixed to the shielding cover (60) and the shielding housing (21) and the cable shield (13) of a data transmission cable (11) under external vibration loads, it is proposed that the shielding contact elements (92, 94, 95) of the shielding part (90) for the electrical connection to the shielding housing (21) have different lengths and consequently different natural frequencies.

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder mit einer Anschlusseinheit, die eine Mehrzahl an Anschlusselementen aufweist zum Anschließen jeweils einer Ader eines Datenübertragungskabels, das mehrere Adern aufweist, die von einem Kabelschirm und einem Kabelmantel umgeben werden, und mit einer Verbindungseinheit, die mehrere Kontaktelemente zur elektrischen Verbindung mit korrespondierenden Kontaktelementen eines Gegensteckverbinders, ein Schirmgehäuse zur Aufnahme der Anschlusseinheit sowie einen beweglich am Schirmgehäuse angeordneten Schirmdeckel aufweist, an dem ein Schirmteil angeordnet ist, und wobei das Schirmteil mehrere zumindest teilweise reversibel verformbare Schirmkontaktelemente zur elektrischen Verbindung zum Schirmgehäuse der Verbindungseinheit und zum Kabelschirm des Datenübertragungskabels aufweist, wobei die Anschlusseinheit lösbar verbindbar mit der Verbindungseinheit ist.The invention relates to a plug connector and a mating connector with a connection unit, which has a plurality of connection elements for connecting one wire of a data transmission cable, which has a number of wires surrounded by a cable shield and a cable sheath, and with a connection unit, which has a number of contact elements for electrical connection with corresponding contact elements of a mating connector, a shielding housing for accommodating the connection unit and a shielding cover which is movably arranged on the shielding housing and on which a shielding part is arranged, and the shielding part having a plurality of at least partially reversibly deformable shielding contact elements for the electrical connection to the shielding housing of the connection unit and to the cable shield of the data transmission cable, the connection unit being releasably connectable to the connection unit.

Gattungsgemäße Steckverbinder finden insbesondere in der Nachrichten- und Datenübertragungstechnik Anwendung. Der Steckverbinder wirkt mit einem korrespondierenden Gegensteckverbinder in Form einer Steckbuchse zusammen. Durch das Zusammenwirken kann eine lösbare elektrische Verbindung eines mit den Steckverbindern konfektionierten Datenübertragungskabels zu einem Gerät oder zu einem weiteren Datenübertragungskabel hergestellt werden. In der Automatisierungstechnik kommen derartige Steckverbinder innerhalb einer Datenübertragungsstrecke zur Steuerung von Maschinen und Anlagen zur Anwendung.Generic connectors are used in particular in communications and data transmission technology. The connector interacts with a corresponding mating connector in the form of a socket. Through the interaction, a detachable electrical connection of a data transmission cable assembled with the plug connectors to a device or to a further data transmission cable can be established. In automation technology, such connectors are used within a data transmission path for controlling machines and systems.

Das Datenübertragungskabel weist eine oder mehrere Adern auf. Jede Ader besteht aus einem elektrischen Leiter, der von einer Aderisolierung umhüllt wird.The data transmission cable has one or more cores. Each wire consists of an electrical conductor that is encased in wire insulation.

Das Datenübertragungskabel kann beispielsweise zwei, vier, sechs oder acht Adern aufweisen, wobei jeweils zwei Adern miteinander verdrillt sein können und ein Aderpaar ausbilden. Zum Schutz der Aderpaare gegen ein Übersprechen der Signale von benachbarten Aderpaaren kann jedes Aderpaar von einer Paarschirmung umgeben sein, wobei diese Paarschirmung beispielsweise als leitfähiger Folienstreifen ausgestaltet sein kann, der um ein Aderpaar gewickelt wird. Die Adern des Datenübertragungskabels werden von einem Kabelmantel aus einem Isoliermaterial umgeben. Zwischen dem Adermantel und den optional von einem Paarschirm umgebenen Aderpaaren wird häufig ein Kabelschirm in Form eines leitfähigen Schirmgeflechts angeordnet. Dieser Kabelschirm schützt den durch die Adern des Datenübertragungskabels fließenden Signalstrom vor störenden Strahlungen, die von außen auf das Datenübertragungskabel einwirken können. Als Quellen derartiger äußerer Störstrahlungen sind beispielsweise Abstrahlungen von Handys, Mobilfunkmasten oder benachbarte unvollständig abgeschirmte oder ungeschirmte Datenübertragungsanordnungen in Form von Steckverbindern zu nennen.The data transmission cable can have, for example, two, four, six or eight cores, with two cores being able to be twisted together and forming a pair of cores. To protect the pairs of wires against crosstalk of the signals from adjacent pairs of wires, each pair of wires can be surrounded by a pair of shielding, wherein this pair of shielding can be designed, for example, as a conductive foil strip that is wrapped around a pair of wires. The cores of the data transmission cable are surrounded by a cable sheath made of an insulating material. A cable shield in the form of a conductive braided shield is often arranged between the wire sheath and the wire pairs, which are optionally surrounded by a pair shield. This cable shield protects the signal current flowing through the wires of the data transmission cable from interfering radiation that can affect the data transmission cable from outside. Sources of such external interference radiation are, for example, radiation from mobile phones, mobile phone masts or neighboring incompletely shielded or unshielded data transmission systems in the form of plug connectors.

Zur Sicherstellung einer störungsfreien hochfrequenten Datenübertragung ist es notwendig, die gesamte Steckverbinderanordnung, bestehend aus dem Datenübertragungskabel mit den daran konfektionierten Steckverbindern im Zusammenbau mit den Gegensteckverbindern, wirksam und sicher gegenüber äußeren Störsignalen abzuschirmen. Innerhalb einer Datenübertragungsstrecke kommen dazu mehrere miteinander verbundene Schirmelemente zum Einsatz. Die Gehäuse der Steckverbinder sind beispielsweise aus einem leitfähigen Metall gefertigt und mittels elastischer leitfähiger Schirmelemente mit dem Kabelschirm des Datenübertragungskabels elektrisch verbunden. Eine zuverlässige Kontaktierung dieser Schirmelemente unter statischer und dynamischer Belastung ist die Voraussetzung für eine qualitativ hochwertige und störungsfreie Datenübertragungsstrecke.In order to ensure interference-free high-frequency data transmission, it is necessary to effectively and reliably shield the entire connector arrangement, consisting of the data transmission cable with the connectors assembled on it in assembly with the mating connectors, from external interference signals. Several interconnected shielding elements are used within a data transmission link. The housings of the connectors are made, for example, from a conductive metal and are electrically connected to the cable shield of the data transmission cable by means of elastic, conductive shielding elements. Reliable contacting of these shielding elements under static and dynamic loads is the prerequisite for a high-quality and interference-free data transmission path.

Die qualitativen Vorgaben bezüglich der Belastungsfähigkeit der Steckverbinder durch äußere Schwingungen werden in der IEC 60603-7 offenbart. Unter einer äußeren Schwingungsbelastung in einem Frequenzbereich von 10 bis 500 Hz mit einer Amplitude von 0,35 mm und einer Beschleunigung von 50 m/s² dürfen keine Ausfälle der Verbindung zwischen den einzelnen Schirmelementen der Datenübertragungsstrecke auftreten. Bei der Auslegung der Kontaktstellen zwischen den Schirmelementen ist aus schwingungstechnischer Sicht zu beachten, dass jedes einzelne Bauteil eines Steckverbinders und der gesamte Steckverbinder Eigenfrequenzen aufweisen, deren Größe und Anzahl von der Anzahl, dem Material und dem Aufbau der zum Einsatz kommenden Einzelteile direkt abhängt. Eine Übereinstimmung der äußeren Erregerfrequenz im vorgenannten Frequenzbereich von 10 bis 500 Hz mit einer Eigenfrequenz der Schirmelemente der Datenübertragungstrecke in signifikanter Größe wirkt sich negativ auf die gewünschte Stabilität der Kontaktierung der Schirmelemente aus.The qualitative specifications regarding the load capacity of the connectors due to external vibrations are disclosed in IEC 60603-7. External vibration loads in a frequency range from 10 to 500 Hz with an amplitude of 0.35 mm and an acceleration of 50 m/s ² must not lead to failures in the connection between the individual shielding elements of the data transmission path. When designing the contact points between the shielding elements, it must be taken into account from the point of view of vibration technology that each individual component of a connector and the entire connector has natural frequencies, the size and number of which depends directly on the number, the material and the structure of the individual parts used. A correspondence of the external excitation frequency in the aforementioned frequency range of 10 to 500 Hz with a significant natural frequency of the shielding elements of the data transmission path has a negative effect on the desired stability of the contacting of the shielding elements.

Aus der EP 0 966 776 B1 ist ein Steckverbinder zum Anschluss eines acht Adern aufweisenden Datenübertragungskabels mit einem Kabelschirm bekannt. Die metallischen Gehäusedeckel (6, Pos. 102, 104) weisen jeweils ein Schirmelement mit einem Schirmkontakt (4, Pos. 174) zum Schirmgehäuse (Pos. 106) und zum Kabelschirm (Pos. 166) auf, wobei das Schirmelement mittels zweier Klemmfedern (Pos. 172) über komplementäre Zapfen (Pos. 176) am Gehäusedeckel festgelegt wird. Die Beschränkung auf einen als Feder ausgestalteten Schirmkontakt des Schirmelements zur Verbindung zum Schirmgehäuse birgt die Gefahr eines kurzzeitigen Kontaktausfalls im Fall einer Übereinstimmung der Erregerfrequenz mit der Eigenfrequenz des Schirmkontakts bei äußerer dynamischer Belastung. Hinzu kommt der Aufwand zur Bereitstellung von insgesamt zwei identischen Schirmelementen in den Gehäusedeckeln.From the EP 0 966 776 B1 discloses a connector for connecting an eight-wire data transmission cable with a cable shield. The metallic housing covers ( 6 , items 102, 104) each have a shielding element with a shielding contact ( 4 , item 174) to the shielding housing (item 106) and to the cable shielding (item 166), whereby the shielding element is fixed to the housing cover by means of two clamping springs (item 172) via complementary pins (item 176). becomes. The restriction to a spring-designed shielding contact of the shielding element for connection to the shielding housing harbors the risk of brief contact failure if the excitation frequency matches the natural frequency of the shielding contact under external dynamic loads. Added to this is the effort involved in providing a total of two identical shielding elements in the housing covers.

Die DE 10 2017 110 544 B3 offenbart einen gattungsgemäßen Steckverbinder mit einem Schirmgehäuse und einem daran drehbar angeordneten Schirmdeckel zum Anschluss eines acht Adern aufweisenden Datenübertragungskabels mit einem Kabelschirm. Am Schirmgehäuse und am Schirmdeckel ist jeweils ein Schirmelement zur Kontaktierung des Kabelschirms festgelegt, wobei die insgesamt vier gezahnten Endbereiche jedes Schirmelements in das Schirmgeflecht des Kabelschirms im montierten Zustand eingreifen. Ein derartiger Aufbau bewirkt eine sichere Kontaktierung der Schirmelemente zum Kabelschirm, wobei ein Schirmelement am Schirmgehäuse und ein Schirmelement am Schirmdeckel festgelegt ist und die Verbindung über den Kabelschirm stattfindet, in den sich die gezahnten Endbereiche der Schirmelemente eingraben. Nachteilig wirken sich hier der zu erwartende Aufwand für insgesamt zwei Schirmelemente und der Montageaufwand aus.the DE 10 2017 110 544 B3 discloses a generic plug connector with a shielding housing and a shielding cover, which is rotatably arranged thereon, for connecting an eight-wire data transmission cable with a cable shield. A shielding element for contacting the cable shield is fixed on the shielding housing and on the shielding cover, with the total of four toothed end regions of each shielding element engaging in the braided shielding of the cable shield when installed. Such a structure ensures reliable contact between the shielding elements and the cable shield, with one shielding element being fixed to the shielding housing and one shielding element being fixed to the shielding cover and the connection being made via the cable shield, into which the toothed end regions of the shielding elements dig. The expected outlay for a total of two screen elements and the installation outlay are disadvantageous here.

Aus der US 7 578 695 B2 ist ein gattungsgemäßer RJ45-Steckverbinder zum Anschluss eines acht Adern umfassenden Datenübertragungskabels bekannt, der ein Schirmgehäuse (Pos. 12) zur Aufnahme einer Anschlusseinheit (Pos. 16) zum Anschluss eines acht Adern umfassenden Datenübertragungskabels (Pos. 22) aufweist. Am Schirmgehäuse ist ein drehbar gelagerter Schirmdeckel (Pos. 14) angeordnet, an dem ein Schirmteil (Pos.4) mit einer Mehrzahl an Schirmfedern befestigt ist. Der Schirmdeckel und das Schirmgehäuse werden mittels eines Verschlussstücks (Pos. 3) miteinander verriegelt. Die Mehrzahl an identischen Schirmfedern des am Schirmdeckel (Pos. 14) befestigten Schirmteils (Pos. 4) zur Kontaktierung mit dem Kabelschirm (Pos. 24) und dem Schirmgehäuse (Pos. 12) ermöglicht eine solide und belastbare elektrische Verbindung. Die Beschränkung auf mehrere identische Schirmfedern des Schirmelements zur Verbindung zum Schirmgehäuse birgt die Gefahr eines kurzzeitigen Kontaktausfalls im Fall einer Übereinstimmung einer äußeren Erregerfrequenz mit der Eigenfrequenz des Schirmkontakts bei äußerer dynamischer Belastung.From the U.S. 7,578,695 B2 discloses a generic RJ45 connector for connecting an eight-wire data transmission cable, which has a shielding housing (item 12) for receiving a connection unit (item 16) for connecting an eight-wire data transmission cable (item 22). A rotatably mounted shielding cover (item 14) is arranged on the shielding housing, to which a shielding part (item 4) with a plurality of shielding springs is fastened. The shielding cover and the shielding housing are locked together using a locking piece (item 3). The large number of identical shield springs on the shield part (item 4) attached to the shield cover (item 14) for contacting the cable shield (item 24) and the shield housing (item 12) enables a solid and resilient electrical connection. The restriction to several identical shielding springs of the shielding element for connection to the shielding housing harbors the risk of brief contact failure if an external excitation frequency matches the natural frequency of the shielding contact in the event of an external dynamic load.

Die EP 3 799 224 A1 offenbart einen gattungsgemäßen Steckverbinder mit einem Schirmgehäuse (Pos. 6) zur formschlüssigen Aufnahme einer Aderanschlusseinheit zum Anschluss von vier Adern eines Datenübertragungskabels. Am Schirmgehäuse des Steckverbinders sind zwei identische Schirmdeckel (Pos. 16) drehbar angeordnet. An jedem Schirmdeckel ist ein Schirmteil (Pos. 50) angeordnet und fest mit dem Schirmdeckel verbunden. Dieses Schirmteil stellt die elektrische Verbindung zwischen dem Schirmgehäuse und dem Kabelschirm (Pos. 20) her. Die einstückig mit dem Schirmteil verbundene Schirmfeder (Pos. 44) bewirkt eine kraftschlüssige Verbindung des Schirmteils zum Schirmgehäuse. Die beiden identischen Schirmfedern (Pos. 42) ermöglichen eine kraftschlüssige Verbindung des Schirmteils zum Kabelschirm. Die Beschränkung auf einen als Feder ausgestalteten Schirmkontakt des Schirmelements zur Verbindung zum Schirmgehäuse birgt die Gefahr eines kurzzeitigen Kontaktausfalls im Fall einer Übereinstimmung der Erregerfrequenz mit der Eigenfrequenz des Schirmkontakts bei äußerer dynamischer Belastung.the EP 3 799 224 A1 discloses a generic plug connector with a shielding housing (item 6) for the form-fitting accommodation of a wire connection unit for connecting four wires of a data transmission cable. Two identical shielding covers (item 16) are rotatably arranged on the shielding housing of the connector. A shielding part (item 50) is arranged on each shielding cover and firmly connected to the shielding cover. This shielding part creates the electrical connection between the shielding housing and the cable shielding (item 20). The shielding spring (item 44) which is integrally connected to the shielding part creates a non-positive connection between the shielding part and the shielding housing. The two identical shield springs (item 42) enable a non-positive connection of the shield part to the cable shield. The restriction to a spring-designed shielding contact of the shielding element for connection to the shielding housing harbors the risk of brief contact failure if the excitation frequency matches the natural frequency of the shielding contact under external dynamic loads.

In der US 2017 0 155 217 A1 findet sich ein weiterer gattungsgemäßer Steckverbinder mit einem Schirmgehäuse (Pos. 32), an dem zwei drehbar gelagerte Schirmdeckel (Pos. 12) angeordnet sind. Das Schirmgehäuse weist einen Aufnahmeraum (Pos. 40) zur formschlüssigen Aufnahme der Anschlusseinheit (Pos. 38) zum Anschluss der acht Adern (Pos. 20) eines Datenübertragungskabels (Pos. 18) auf. An jedem Schirmdeckel ist ein Schirmteil (Pos. 44) zur kraftschlüssigen Verbindung des Schirmteils zum Kabelschirm und zum Schirmgehäuse angeordnet. Zu diesem Zweck weist das Schirmteil auf der dem Datenübertragungskabel zugewandten Seite zwei identische Schirmfedern (Pos. 50) und auf der dem Schirmgehäuse zugewandten Seite eine Schirmfeder (Pos. 56) auf. Nachteilig wirkt sich auch hier die Anordnung nur einer Schirmfeder zum Schirmgehäuse bei äußerer Schwingungsbelastung aus.In the U.S. 2017 0 155 217 A1 there is another generic connector with a shield housing (item 32) on which two rotatably mounted shield covers (item 12) are arranged. The shielded housing has a receiving space (item 40) for the form-fitting accommodation of the connection unit (item 38) for connecting the eight wires (item 20) of a data transmission cable (item 18). A shielding part (item 44) is arranged on each shielding cover for the non-positive connection of the shielding part to the cable shield and to the shielding housing. For this purpose, the shielding part has two identical shielding springs (item 50) on the side facing the data transmission cable and one shielding spring (item 56) on the side facing the shielding housing. Here, too, the arrangement of only one shielding spring for the shielding housing has a disadvantage in the event of external vibration loads.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder derart weiterzuentwickeln, dass eine stabile und unterbrechungsfreie Kontaktierung eines am Deckel festgelegten Schirmelements zum Schirmgehäuse und zum Kabelschirm eines Datenübertragungskabels unter äußerer Schwingungsbelastung in einem normativ vorgegebenen Frequenzbereich gewährleistet wird.The object of the present invention is therefore to further develop a generic connector and a mating connector in such a way that a stable and uninterrupted contact of a shielding element fixed on the cover to the shielding housing and to the cable shield of a data transmission cable is guaranteed under external vibration stress in a frequency range specified by the standard.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Steckverbinder erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schirmkontaktelemente des Schirmteils zur elektrischen Verbindung zum Schirmgehäuse unterschiedliche Längen und daraus resultierend unterschiedliche Eigenfrequenzen aufweisen. Bei Übereinstimmung einer äußeren Erregerfrequenz mit der Eigenfrequenz eines ersten Schirmkontaktelements zum Schirmgehäuse besteht zwar die Gefahr des Kontaktausfalls, es verbleibt jedoch die Kontaktierung mindestens eines zweiten Schirmkontaktelements mit einer anderen Länge, aus der eine zweite Eigenfrequenz resultiert, die sich von der Eigenfrequenz des ersten Schirmkontaktelements derart unterscheidet, dass Überlagerungen der Eigenfrequenzen ausgeschlossen werden.This object is achieved according to the invention in the case of a generic connector in that the shielding contact elements of the shielding part for the electrical connection to the shielding housing have different lengths and, as a result, different natural frequencies. If an external excitation frequency matches the natural frequency of a first shielding contact element to the shielding housing, there is a risk of contact failure, but it remains the contacting of at least one second screen contact element with a different length, from which a second natural frequency results, which differs from the natural frequency of the first screen contact element in such a way that overlays of the natural frequencies are excluded.

In einer vorteilhaften Ausführung weisen die Schirmkontaktelemente zum Schirmgehäuse unterschiedliche Biegequerschnitte auf, die durch eine Breite und eine Höhe der Biegequerschnittfläche bestimmt werden. Diese Parameter sind weitere mechanische Einflussfaktoren auf die Eigenfrequenz der einzelnen Schirmkontaktelemente. Die Höhe des Biegequerschnitts kann beispielsweise durch Einbringung von Sicken gesteuert werden.In an advantageous embodiment, the shielding contact elements for the shielding housing have different bending cross sections, which are determined by a width and a height of the bending cross-sectional area. These parameters are other mechanical factors influencing the natural frequency of the individual shield contact elements. The height of the bending cross section can be controlled, for example, by introducing beads.

Die Kombination unterschiedlicher Längen und Biegequerschnitte der Schirmkontaktelemente des Schirmteils zum Kabelschirm führt ebenfalls zu unterschiedlichen Eigenfrequenzen dieser Schirmkontaktelemente.The combination of different lengths and bending cross sections of the shield contact elements of the shield part to the cable shield also leads to different natural frequencies of these shield contact elements.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Schirmteil paarweise symmetrische Schirmkontaktelemente zum Schirmgehäuse auf.In a preferred embodiment, the shielding part has pairs of symmetrical shielding contact elements for the shielding housing.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das Schirmteil einstückig ausgeführt wird. Beispielsweise kann es ein durch ein Stanz-Biegeverfahren hergestelltes Blechteil sein.It proves to be advantageous if the screen part is made in one piece. For example, it can be a sheet metal part produced by a stamping and bending process.

Besonders vorteilhaft ist es, das Schirmteil fest mit dem Schirmdeckel zu verbinden. Dies kann beispielhaft durch ein Vernieten des Schirmteils im Schirmdeckel erfolgen.It is particularly advantageous to firmly connect the shielding part to the shielding cover. This can be done, for example, by riveting the shield part in the shield cover.

Besonders günstig ist es, am Schirmdeckel einen mechanischen Anschlag vorzusehen, der die Durchbiegung des Schirmkontaktelements wirksam begrenzt und eine mechanische Überlastung der Schirmkontaktelemente verhindert.It is particularly favorable to provide a mechanical stop on the shielding cover, which effectively limits the deflection of the shielding contact element and prevents mechanical overloading of the shielding contact elements.

In einer bevorzugten Anwendung ist der Schirmdeckel drehbar am Schirmgehäuse angeordnet und zwischen einer Freigabe- und einer Festlegestellung hin und her bewegbar. Die Freigabestellung ermöglicht dabei das Einbringen der Anschlusseinheit mit dem daran angeschlossenen Datenübertragungskabel in den dafür vorgesehenen Freiraum des Schirmgehäuses der Verbindungseinheit. Die anschließende Drehbewegung des Schirmdeckels aus der Freigabe- in die Festlegestellung sichert die Position der Anschlusseinheit innerhalb der Verbindungseinheit, stellt die elektrische Verbindung zwischen dem Kabelschirm und dem Schirmgehäuse der Verbindungseinheit her und deckt gleichzeitig den zum Anschluss freigelegten Kabelschirm des Datenübertragungskabels in Umfangsrichtung ab.In a preferred application, the shielding cover is rotatably arranged on the shielding housing and can be moved back and forth between a release position and a fixed position. The release position enables the connection unit with the data transmission cable connected to it to be introduced into the free space provided for this purpose in the shielding housing of the connection unit. The subsequent rotary movement of the shield cover from the release to the fixed position secures the position of the connection unit within the connection unit, establishes the electrical connection between the cable shield and the shield housing of the connection unit and at the same time covers the cable shield of the data transmission cable exposed for connection in the circumferential direction.

Für eine montagefreundliche Ausführung ist es sinnvoll, die Freigabe- und die Festlegestellung des Schirmdeckels am Schirmgehäuse der Verbindungseinheit zu sichern.For an assembly-friendly design, it makes sense to secure the release and the fixed position of the shielding cover on the shielding housing of the connection unit.

Bezüglich der Freigabestellung kann es vorgesehen sein, dass der Schirmdeckel in einer typischen Montagesituation - d.h. die Öffnung zur Aufnahme der Anschlusseinheit ist nach oben gerichtet - durch seine Schwerkraft am Schirmgehäuse der Verbindungseinheit anliegt und dabei die vorgenannte Öffnung zur Aufnahme der Anschlusseinheit freigibt.With regard to the release position, it can be provided that the shielding cover in a typical assembly situation - i.e. the opening for receiving the connection unit faces upwards - rests against the shielding housing of the connection unit due to its gravity and thereby releases the aforementioned opening for receiving the connection unit.

Die Positionssicherung des Schirmdeckels in seiner Festlegestellung kann beispielhaft durch eine Snap-In-Verbindung zwischen dem Schirmdeckel und dem Schirmgehäuse der Verbindungseinheit erfolgen.The position of the shielding cover can be secured in its fixed position, for example, by a snap-in connection between the shielding cover and the shielding housing of the connection unit.

Für eine optimale Wirkung der Snap-In-Verbindung erweist es sich als vorteilhaft und platzsparend, die beteiligten Rastmittel derart zu gestalten, dass das zum Lösen der Snap-In-Verbindung notwendige Moment als Vektorprodukt aus einem Orts- und einem Kraftvektor einen Maximalwert erreicht, indem die das Moment bestimmenden Orts- und der Kraftvektoren möglichst senkrecht aufeinander stehen. Der Ortsvektor bestimmt sich dabei aus dem Abstand des Kraftangriffspunkts an der Snap-in-Verbindung zur Drehachse des Schirmdeckels.For an optimal effect of the snap-in connection, it has proven to be advantageous and space-saving to design the latching means involved in such a way that the moment required to release the snap-in connection reaches a maximum value as a vector product of a location vector and a force vector, in that the position and force vectors determining the moment are as perpendicular as possible to each other. The position vector is determined from the distance between the force application point on the snap-in connection and the axis of rotation of the shielding cover.

In einer vorteilhaften Ausführung der Snap-In-Verbindung nehmen der Orts- und der Kraftvektor zueinander einen Winkel in einem Bereich von 75° bis 105° ein. In an advantageous embodiment of the snap-in connection, the position vector and the force vector form an angle in a range of 75° to 105° with respect to one another.

Die nachfolgende Beschreibung vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung.The following description of advantageous embodiments of the invention is used in conjunction with the drawing for more detailed explanation.

Es zeigen:

1: eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders mit angeschlossenem Datenübertragungskabel;
2: eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders aus 1 nach der Art einer Explosionszeichnung, wobei der Schirmdeckel seine Freigabestellung einnimmt;
3: eine perspektivische Ansicht der Anschlusseinheit aus 1 nach der Art einer Explosionszeichnung;
4: eine perspektivische Ansicht der Verbindungseinheit aus 1 nach der Art einer Explosionszeichnung;
5: eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht des Steckverbinders aus 2, wobei die Anschlusseinheit in der Verbindungseinheit montiert ist;
6: eine vergrößerte Darstellung von Detail X aus 5;
7: eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Schirmdeckels der Verbindungseinheit mit dem Zugentlastungshebel und dem Schirmelement aus 2 nach der Art einer Explosionszeichnung;
8: eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Schirmdeckels der Verbindungseinheit mit dem Zugentlastungshebel und dem Schirmelement aus 7 im Zusammenbau;
9: eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht des Steckverbinders aus 1 mit montierter Anschlusseinheit, wobei der Schirmdeckel bei geöffnetem Zugentlastungshebel die Festlegestellung einnimmt;
10: eine vergrößerte Darstellung von Detail Y aus 9;
11: eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht des Steckverbinders aus 1, wobei die Anschlusseinheit in der Verbindungseinheit montiert ist und wobei der Schirmdeckel bei geschlossenem Zugentlastungshebel die Festlegestellung einnimmt;
12: eine vergrößerte Schnittansicht C aus 11;
13: eine vergrößerte Darstellung von Detail Z aus 11;
14: eine vergrößerte Darstellung von Detail W aus 11;
15: eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders aus 1, wobei der Schirmdeckel und der Zugentlastungshebel ausgeblendet wurden;
16: eine vergrößerte Darstellung von Detail S aus 15;
17: eine perspektivische Ansicht eines Gegensteckverbinders mit angeschlossenem Datenübertragungskabel nach der Art einer Explosionszeichnung;
18: eine vergrößerte Darstellung von Detail M aus 17;
19: eine weitere perspektivische Ansicht eines Gegensteckverbinders mit angeschlossenem Datenübertragungskabel nach der Art einer Explosionszeichnung;
20: eine vergrößerte Darstellung von Detail K aus 19;
21: eine Seitenansicht eines Gegensteckverbinders mit angeschlossenem Datenübertragungskabel, wobei der Schirmdeckel seine Festlegestellung am Schirmgehäuse einnimmt;

Show it:

1 : a perspective view of the connector with connected data transmission cable;
2 : a perspective view of the connector 1 in the manner of an exploded drawing, with the shielding cover assuming its release position;
3 : a perspective view of the connection unit 1 in the manner of an exploded drawing;
4 : a perspective view of the connection unit 1 in the manner of an exploded drawing;
5 : a partially broken side view of the connector 2 , where the connection unit is mounted in the connection unit;
6 : an enlarged view of Detail X from 5 ;
7 : an enlarged perspective view of the shielding cover of the connection unit with the strain relief lever and the shielding element 2 in the manner of an exploded drawing;
8th : an enlarged perspective view of the shielding cover of the connection unit with the strain relief lever and the shielding element 7 in assembly;
9 : a partially broken perspective view of the connector 1 with installed connection unit, whereby the shielding cover assumes the fixed position when the strain relief lever is open;
10 : an enlarged view of Detail Y 9 ;
11 : a partially broken side view of the connector 1 wherein the connection unit is mounted in the connection unit and wherein the shielding cover assumes the fixed position when the strain relief lever is closed;
12 : an enlarged sectional view C of FIG 11 ;
13 : an enlarged view of Detail Z 11 ;
14 : an enlarged view of Detail W from 11 ;
15 : a perspective view of the connector 1 , with the shield cover and strain relief lever hidden;
16 : an enlarged view of detail S 15 ;
17 1: a perspective view of a mating connector with connected data transmission cable in the manner of an exploded drawing;
18 : an enlarged view of Detail M 17 ;
19 1: a further perspective view of a mating connector with a connected data transmission cable in the manner of an exploded view;
20 : an enlarged view of Detail K 19 ;
21 : a side view of a mating connector with a connected data transmission cable, with the shielding cover assuming its fixed position on the shielding housing;

In den 1 bis 16 ist eine vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders mit einem angeschlossenem Datenübertragungskabel 11 schematisch dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegt, wobei der Steckverbinder 10 beispielsweise mit einem Gegensteckverbinder 200 zusammenwirkt. Gemäß der 2 umfasst der Steckverbinder eine Verbindungseinheit 20 und eine Anschlusseinheit 120. Die Verbindungseinheit 20 bildet einen Steckverbinderkopf 15 mit acht nebeneinander angeordneten Kontaktelementen 45 aus. Zur Herstellung einer lösbaren Verbindung kann der Steckverbinderkopf 15 in einen komplementär ausgebildeten Schacht 212 eines Gegensteckverbinders 200 eingeführt werden, wobei die Kontaktelemente 45 des Steckverbinderkopfs 15 die im Schacht 212 des Gegensteckverbinders 200 angeordneten komplementären Kontaktelemente 213 elektrisch kontaktieren, so dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Steckverbinder 10 und dem Gegensteckverbinder 200 in üblicher Weise hergestellt werden kann.In the 1 until 16 An advantageous embodiment of a connector according to the invention with a connected data transmission cable 11 is shown schematically and assigned the reference numeral 10 overall, the connector 10 interacting with a mating connector 200, for example. According to the 2 the connector includes a connection unit 20 and a connection unit 120. The connection unit 20 forms a connector head 15 with eight contact elements 45 arranged next to one another. To establish a detachable connection, the connector head 15 can be inserted into a complementarily configured shaft 212 of a mating connector 200, with the contact elements 45 of the connector head 15 making electrical contact with the complementary contact elements 213 arranged in the shaft 212 of the mating connector 200, so that an electrical connection between the connector 10 and the mating connector 200 can be produced in the usual way.

Die Verbindungseinheit 20 weist ein Schirmgehäuse 21 mit einem schachtartigen Schirmgehäuseinnenraum 22 zur formschlüssigen Aufnahme der Anschlusseinheit 120 auf. An der der Anschlusseinheit 120 abgewandten Seite der Verbindungseinheit 20 ist der Steckverbinderkopf 15 angeordnet, dessen Geometrie und Dimensionen der IEC 60603-7 entnommen werden können. Der Steckverbinderkopf 15 weist ein am vorderen Ende des Schirmgehäuses 21 festgelegtes Isoliergehäuse 40 zur Aufnahme und Positionierung von acht Kontaktelementen 45 sowie einen gemäß vorgenannter Norm ausgestalteten Rasthaken 50 zur lösbaren Verbindung des Steckverbinders 10 in einem Gegensteckverbinder 200 auf. Die Festlegung der Kontaktelemente 45 im Isoliergehäuse 40 kann beispielsweise mittels einer Presspassung realisiert werden. An dem dem Steckverbinderkopf 15 gegenüberliegenden Endbereich des Schirmgehäuses 21 ist ein im Wesentlichen U-förmiger Schirmdeckel 60 über eine Drehachse 70 drehbar gelagert angeordnet, der zwischen einer den Schirmgehäuseinnenraum 22 freigebenden Freigabestellung und einer den Schirmgehäuseinnenraum 22 verschließenden Festlegestellung hin und her bewegbar ist. An den Seitenwänden 61, 62 des U-förmigen Schirmdeckels 60, die mittels der Verbindungsfläche 67 verbunden werden, sind Anschlagrippen 63, 64 angeordnet, deren Anlageflächen 65, 66 nach Einführung der Anschlusseinheit 120 in den Schirmgehäuseinnenraum 22 in der Festlegestellung des Schirmdeckels 60 an der Endfläche 122 der Leiterplatte 121 zur Anlage kommen und damit die Position der Anschlusseinheit 120 in Steckrichtung A sichern, wobei die Endbereiche 68, 69 der Seitenwände 61, 62 mit den komplementär ausgebildeten Rastflächen 33 des Schirmgehäuses 21 einen Formschluss im Sinn einer Snap-In-Verbindung ausbilden.The connection unit 20 has a shielding housing 21 with a shaft-like shielding housing interior 22 for receiving the connection unit 120 in a form-fitting manner. The connector head 15 is arranged on the side of the connection unit 20 facing away from the connection unit 120, the geometry and dimensions of which can be found in IEC 60603-7. The connector head 15 has an insulating housing 40 fixed to the front end of the shielding housing 21 for receiving and positioning eight contact elements 45 and a latching hook 50 designed according to the aforementioned standard for the detachable connection of the connector 10 in a mating connector 200 . The fixing of the contact elements 45 in the insulating housing 40 can be realized, for example, by means of a press fit. On the end region of the shielding housing 21 opposite the connector head 15, there is a substantially U-shaped shielding cover 60, which is rotatably mounted via a rotary axis 70 and can be moved back and forth between a release position that releases the shielding housing interior 22 and a fixed position that closes the shielding housing interior 22. On the side walls 61, 62 of the U-shaped shielding cover 60, which are connected by means of the connecting surface 67, there are stop ribs 63, 64, the contact surfaces 65, 66 of which, after the connection unit 120 has been inserted into the shielding housing interior 22 in the fixed position of the shielding cover 60 on the End surface 122 of the printed circuit board 121 come to rest and thus secure the position of the connection unit 120 in the plugging direction A, the end regions 68, 69 of the Side walls 61, 62 form a form fit in the sense of a snap-in connection with the complementary design latching surfaces 33 of the shielding housing 21.

Der Rasthaken 50 weist neben einem Betätigungsabschnitt 51 einen Verriegelungsabschnitt 52 auf, mündet in einen Isolierabschnitt 53 und schließt mit einem Rastabschnitt 55 ab, der die Position des Rasthakens 50 im Schirmgehäuse 21 in Steckrichtung A sichert. Ein manuelles Drücken auf den Betätigungsabschnitt 51 bewirkt eine Verformung des Rasthakens 50 im Verriegelungsabschnitt 52 und ermöglicht auf diese Weise die Entriegelung des Steckverbinders 10 aus einem Gegensteckverbinder 200. Im montierten Zustand liegt die Anlagefläche 54 des Isolierabschnitts 53 an der Schirmgehäuseinnenfläche 23 an und bewirkt auf diese Weise eine Isolierung der Leiterplattenbodenfläche 125 zum Schirmgehäuse 21 der Verbindungseinheit 20.In addition to an actuating section 51, the latching hook 50 has a locking section 52, opens into an insulating section 53 and ends with a latching section 55, which secures the position of the latching hook 50 in the shielding housing 21 in the insertion direction A. A manual press on the actuating section 51 causes a deformation of the latching hook 50 in the locking section 52 and in this way enables the connector 10 to be unlocked from a mating connector 200. In the assembled state, the contact surface 54 of the insulating section 53 rests on the shielding housing inner surface 23 and acts on it Insulate the circuit board bottom surface 125 from the shielding housing 21 of the connection unit 20.

Das Schirmgehäuse 21 und der Schirmdeckel 60 können beispielsweise Zinkdruckgussteile sein. Die Herstellung des Isoliergehäuses 40, des Rasthakens 50 und des am Schirmdeckel 60 angeordneten Zugentlastungshebels 110 kann beispielhaft aus einem isolierenden Kunststoff mittels Spritzgussverfahren erfolgen. Die Kontaktelemente 45 können aus einem Federstahl oder einer Federbronze gefertigt werden. The shielding housing 21 and the shielding cover 60 can be zinc die-cast parts, for example. The insulating housing 40, the latching hook 50 and the strain relief lever 110 arranged on the shielding cover 60 can be produced, for example, from an insulating plastic by means of an injection molding process. The contact elements 45 can be made of spring steel or spring bronze.

Gemäß der 3 weist die Anschlusseinheit 120 eine Leiterplatte 121 und zwei Aderaufnahmeeinrichtungen 135, 137 mit Durchgangsöffnungen 136, 138 zur Aufnahme der insgesamt acht isolierten Adern 12 des Datenübertragungskabels 11 auf. Auf der Ober- und Unterseite 125, 126 der Leiterplatte 121 befinden sich insgesamt acht Piercingkontakte 128 zum Anschluss der in den Aderaufnahmeeinrichtungen 135, 137 positionierten isolierten Adern 12, wobei die Spitzen der Piercingkontakte 128 die Aderisolierungen durch- und anschließend in den Leiter der Ader 12 eindringen. Jeweils vier Piercingkontakte 128 sind auf jeder Leiterplattenseite 125, 126 angeordnet. Zwischen den Piercingkontakten 128 befindet sich ein Schirmkontakt 129, dessen elastische Kontaktfedern 130 zum Innenraum 22 des Schirmgehäuses 21 eine elektrische Verbindung ausbilden, sobald die Anschlusseinheit 120 mit dem daran angeschlossenen Datenübertragungskabei 11 in die Verbindungseinheit 20 montiert wird. Jeder Piercingkontakt 128 ist mit jeweils einer zugehörigen auf der Ober- und Unterseite 125, 126 der Leiterplatte 121 positionierten Leiterbahn elektrisch verbunden, wobei jede Leiterbahn in ein Kontaktpad 127 im Endbereich 123 der Leiterplatte 121 mündet. Über diese Kontaktpads 127 findet im Zusammenbau mit der Verbindungseinheit 20 die elektrische Verbindung zu den elastischen Kontaktfedern 47 mit ihren Gleitkontaktflächen 48 der Kontaktelemente 45 statt. Dies wird insbesondere aus der 6 deutlich. Der Aufbau und die Wirkungsweise einer derartigen Anschlusseinheit 120 wurden bereits in der EP 2 359 441 B1 ausführlich beschrieben, so dass an dieser Stelle keine weiteren Erläuterungen notwendig sind. Die Piercingkontakte 128 und der Schirmkontakt 129 können aus einem leitenden federelastischen Material bestehen, z.B. Messing oder Bronze. Die Aderaufnahmeeinrichtungen 135, 137 können aus einem isolierenden Kunststoff gefertigt werden.According to the 3 the connection unit 120 has a circuit board 121 and two wire receiving devices 135, 137 with through openings 136, 138 for receiving the eight insulated wires 12 of the data transmission cable 11. A total of eight piercing contacts 128 are located on the top and bottom 125, 126 of the printed circuit board 121 for connecting the insulated cores 12 positioned in the core receiving devices 135, 137, with the tips of the piercing contacts 128 penetrating the core insulation and then into the conductor of core 12 penetration. Four piercing contacts 128 are arranged on each side 125, 126 of the printed circuit board. Between the piercing contacts 128 there is a screen contact 129 whose elastic contact springs 130 form an electrical connection to the interior 22 of the screen housing 21 as soon as the connection unit 120 with the data transmission cable 11 connected to it is installed in the connection unit 20 . Each piercing contact 128 is electrically connected to an associated conductor track positioned on the upper and lower side 125 , 126 of the circuit board 121 , with each conductor track terminating in a contact pad 127 in the end area 123 of the circuit board 121 . When assembled with the connection unit 20 , the electrical connection to the elastic contact springs 47 with their sliding contact surfaces 48 of the contact elements 45 takes place via these contact pads 127 . This is particularly evident from the 6 clear. The structure and operation of such a connection unit 120 were already in EP 2 359 441 B1 described in detail so that no further explanations are necessary at this point. The piercing contacts 128 and the shield contact 129 can be made of a conductive resilient material such as brass or bronze. The wire receiving devices 135, 137 can be made of an insulating plastic.

Das bereits erwähnte Isoliergehäuse 40, in dem die acht Kontaktelemente 45 angeordnet sind, ist mittels einer Snap-in-Verbindung am Schirmgehäuse 21 festgelegt, wobei jeweils die korrespondierenden Flächen 24, 44; 25, 43 und 26, 41 gegenseitig zur Anlage kommen und die Fläche 42 auf den korrespondierenden Flächen 27 des Schirmgehäuses 21 aufliegt. Jedes der acht Kontaktelemente 45 weist eine Kontaktfläche 46 zur Kontaktierung der komplementär ausgebildeten Kontaktelemente 213 des Gegensteckverbinders 200 auf, die in der IEC 60603-7 ausführlich beschrieben wird. Auf der der Leiterplattenoberfläche 126 zugewandten Seite ist an jedem Kontaktelement 45 eine elastische Kontaktfeder 47 angeordnet mit einer Gleitkontaktfläche 48 zur elektrischen Verbindung des Kontaktelements 45 mit dem zugehörigen Kontaktpad 127 der Leiterplatte 121. Zur Gewährleistung eines möglichst geringen Kontaktübergangswiderstands weisen die Kontaktelemente 45 zumindest in den Kontaktbereichen 46 und auf den Gleitkontaktflächen 48 sowie die Kontaktpads 127 der Leiterplatte 121 eine Goldbeschichtung auf.The insulating housing 40 already mentioned, in which the eight contact elements 45 are arranged, is fixed to the shielding housing 21 by means of a snap-in connection, the corresponding surfaces 24, 44; 25, 43 and 26, 41 come to rest against each other and the surface 42 rests on the corresponding surfaces 27 of the shielding housing 21. Each of the eight contact elements 45 has a contact surface 46 for contacting the complementary contact elements 213 of the mating connector 200, which is described in detail in IEC 60603-7. On the side facing circuit board surface 126, an elastic contact spring 47 is arranged on each contact element 45 with a sliding contact surface 48 for the electrical connection of contact element 45 to the associated contact pad 127 of circuit board 121. To ensure the lowest possible contact resistance, contact elements 45 have at least in the contact areas 46 and on the sliding contact surfaces 48 and the contact pads 127 of the printed circuit board 121 have a gold coating.

Am Schirmdeckel 60 ist ein Schirmelement 90 angeordnet, das eine elektrische Verbindung zwischen dem Schirmgehäuse 21 der Verbindungseinheit 20 und dem Kabelschirm 13 des anzuschließenden Datenübertragungskabels 11 herstellt. Die Fixierung des Schirmelements 90 im Schirmdeckel 60 erfolgt über eine Nietverbindung, wobei ein am Schirmdeckel 60 angeordneter Hohlzylinder 74 eine komplementäre Durchgangsöffnung 91 des Schirmelements 90 durchgreift und mittels eines geeigneten Werkzeugs permanent für eine feste Verbindung verformt wird. Die Grundfläche 104 des Schirmelements 90 wird dabei an der dafür vorgesehenen Auflagefläche 81 des Schirmdeckels 60 festgelegt. Durch die Anlage der seitlichen Begrenzungsflächen 105, 106 an den zugehörigen Führungsrippen 82, 83 des Schirmdeckels 60 entsteht die notwendige Verdrehsicherung des Schirmelements 90 zum Schirmdeckel 60.A shielding element 90 is arranged on the shielding cover 60 and produces an electrical connection between the shielding housing 21 of the connection unit 20 and the cable shielding 13 of the data transmission cable 11 to be connected. The shielding element 90 is fixed in the shielding cover 60 by means of a riveted connection, with a hollow cylinder 74 arranged on the shielding cover 60 reaching through a complementary through-opening 91 in the shielding element 90 and being permanently deformed for a firm connection using a suitable tool. The base 104 of the shielding element 90 is fixed to the support surface 81 of the shielding cover 60 provided for this purpose. The lateral boundary surfaces 105, 106 rest against the associated guide ribs 82, 83 of the shielding cover 60, resulting in the necessary anti-twist protection of the shielding element 90 relative to the shielding cover 60.

Das Schirmelement 90 verfügt über zwei identische und voneinander beabstandete Kontaktfedern 92, deren Kontaktflächen 93 in der Festlegestellung des Schirmdeckels 60 eine elektrische Verbindung zur dafür vorgesehenen Kontaktfläche 30 des Schirmgehäuses 21 ausbilden. Die Kontaktfedern 92 sind so dimensioniert, dass sie dabei zumindest teilweise reversibel verformt werden und die daraus resultierende Rückstellkraft ein permanentes Andrücken der Kontaktflächen 93 an die Kontaktfläche 30 des Schirmgehäuses 21 bewirken. Bedingt durch ihre Federlänge und ihren Querschnitt haben die Kontaktfedern 92 eine erste Eigenfrequenz ω₀₁.The shielding element 90 has two identical and spaced-apart contact springs 92, the contact surfaces 93 of which have an electrical connection in the fixed position of the shielding cover 60 tion to the intended contact surface 30 of the shielding housing 21 form. The contact springs 92 are dimensioned such that they are at least partially reversibly deformed and the resulting restoring force causes the contact surfaces 93 to be permanently pressed against the contact surface 30 of the shielding housing 21 . Due to their spring length and their cross section, the contact springs 92 have a first natural frequency ω ₀₁ .

An die Seitenflächen 105, 106 des Schirmelements 90 schließen sich zwei weitere spiegelsymmetrisch zueinander ausgeführte Kontaktfedern 94, 95 an, die über mehrere Biegungen in die Kontaktflächen 96, 97 münden, wobei die Kontaktflächen 96, 97 in der Festlegestellung des Schirmdeckels 60 eine elektrische Verbindung zu der dafür vorgesehenen Kontaktfläche 30 ausbilden. Die Kontaktfedern 94, 95 weisen durch ihre räumliche Ausdehnung eine andere Länge als die beiden identischen Kontaktfedern 92 auf. Aus diesem Umstand resultiert für die Kontaktfedern 94, 95 eine zweite Eigenfrequenz ω₀₂, die sich von der ersten Eigenfrequenz ω₀₁ der Kontaktfedern 92 unterscheidet. Der Längenunterschied zwischen den Kontaktfedern 92 und 94, 95 muss dabei so groß gewählt werden, dass sich die daraus resultierenden Eigenfrequenzen ω₀₁ und ω₀₂ nicht überlagern.The side surfaces 105, 106 of the shielding element 90 are adjoined by two further contact springs 94, 95, which are mirror-symmetrical to one another and lead to the contact surfaces 96, 97 via a number of bends, with the contact surfaces 96, 97 providing an electrical connection when the shielding cover 60 is in the fixed position form the contact surface 30 provided for this purpose. Due to their spatial extent, the contact springs 94, 95 have a different length than the two identical contact springs 92. This circumstance results in a second natural frequency ω ₀₂ for the contact springs 94, 95, which differs from the first natural frequency ω ₀₁ of the contact springs 92. The difference in length between the contact springs 92 and 94, 95 must be chosen so large that the resulting natural frequencies ω ₀₁ and ω ₀₂ do not overlap.

An die Grundfläche 104 des Schirmelements 90 schließen sich auf der den Kontaktfedern 92 abgewandten Seite zwei weitere spiegelsymmetrisch zueinander ausgeführte und voneinander beabstandete Kontaktfedern 98, 100 an, die über mehrere Biegungen in die Kontaktflächen 99, 101 münden, wobei die Kontaktflächen 99, 101 derart ausgestaltet sind, dass sie in der Festlegestellung des Schirmdeckels 60 den Kabelschirm 13 des Datenübertragungskabels 11 tangential kontaktieren. Die dafür notwendige Andruckkraft resultiert aus der Durchbiegung der Kontaktfedern 98, 100 in der Festlegestellung des Schirmdeckels 60.On the side facing away from the contact springs 92, the base surface 104 of the shielding element 90 is followed by two further contact springs 98, 100 which are mirror-symmetrical to one another and are spaced apart from one another and which open into the contact surfaces 99, 101 via a number of bends, the contact surfaces 99, 101 being configured in this way are that they contact the cable shield 13 of the data transmission cable 11 tangentially in the fixed position of the shield cover 60 . The pressing force required for this results from the deflection of the contact springs 98, 100 in the fixed position of the shielding cover 60.

Der Schirmdeckel 60 weist an seinem dem Steckverbinderkopf 15 zugewandten Endbereich zwischen den Seitenwänden 61, 62 einen Verbindungssteg 71 mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit der Rotationsachse 70 auf. Der Verbindungssteg dient als Drehgelenk des Schirmdeckels 60, wobei die Lagerstelle durch die Ausnehmung 28 des Schirmgehäuses 21 und die Endfläche 57 des Rasthakens 50 ausgebildet wird. Auf der die beiden Seitenwände 61, 62 verbindenden Fläche sind außerdem zwei Anschlagrippen 72, 73 angeordnet, die im Zusammenbau mit dem Schirmelement 90 unterhalb der Kontaktfedern 94, 95 positioniert sind und eine zu starke Deformation der Kontaktfedern 94, 95 verhindern.The shielding cover 60 has a connecting web 71 with a substantially circular cross section with the axis of rotation 70 on its end region facing the connector head 15 between the side walls 61 , 62 . The connecting web serves as a pivot joint for the shielding cover 60, with the bearing point being formed by the recess 28 in the shielding housing 21 and the end surface 57 of the latching hook 50. On the surface connecting the two side walls 61, 62 there are also two stop ribs 72, 73 which are positioned below the contact springs 94, 95 when assembled with the shielding element 90 and prevent excessive deformation of the contact springs 94, 95.

An seinem dem anzuschließenden Datenübertragungskabel 11 zugewandten Endbereich weist der Schirmdeckel 60 einen Gelenkstift 77 mit der Rotationsachse 78 auf, der sich zwischen den Endflächen 75 und 76 in Steckrichtung A erstreckt. Dieser Gelenkstift 77 dient der drehbaren Aufnahme des Zugentlastungshebels 110, wobei dessen Ausnehmung 112 mit der Rotationsachse 111 den Gelenkstift 77 formschlüssig umgreift, so dass sich der Zugentlastungshebel 110 zwischen einer das Datenübertragungskabel 11 freigebenden Freigabestellung und einer das Datenübertragungskabel 11 festlegenden Festlegestellung hin und her drehen lässt. Der Zugentlastungshebel 110 umfasst eine Kabelaufnahmefläche 113 sowie einen Befestigungsschenkel 115, an dem eine Mehrzahl an Rastzähnen 116 angeordnet ist. In der Mitte der Kabelaufnahmefläche 113 befindet sich eine dünne Rippe 114, die sich bei der Festlegung des Datenübertragungskabels 11 in den Kabelmantel 14 eingraben kann. Zur Festlegung des Datenübertragungskabels 11 am Schirmdeckel 60 umgreift der Zugentlastungshebel 110 mit seinem Befestigungsschenkel 115 den Kabelmantel 14 und einer der Rastzähne 116 hintergreift formschlüssig die im Freiraum 79 angeordnete komplementäre Verrastungsfläche 80 des Schirmdeckels 60. Dies wird insbesondere in der 12 deutlich.On its end region facing the data transmission cable 11 to be connected, the shielding cover 60 has a hinge pin 77 with the axis of rotation 78, which extends in the insertion direction A between the end surfaces 75 and 76. This hinge pin 77 is used to rotatably accommodate the strain relief lever 110, with its recess 112 positively encompassing the hinge pin 77 with the axis of rotation 111, so that the strain relief lever 110 can be rotated back and forth between a release position that releases the data transmission cable 11 and a fixed position that fixes the data transmission cable 11 . The strain relief lever 110 includes a cable receiving surface 113 and a mounting leg 115 on which a plurality of ratchet teeth 116 is arranged. In the middle of the cable receiving surface 113 there is a thin rib 114 which can dig into the cable jacket 14 when the data transmission cable 11 is fixed. To fix the data transmission cable 11 to the shielding cover 60, the strain relief lever 110 with its fastening leg 115 surrounds the cable jacket 14 and one of the locking teeth 116 positively engages behind the complementary latching surface 80 of the shielding cover 60 arranged in the free space 79. This is particularly the case in 12 clear.

Zwischen dem Freiraum 79 und dem Gelenkstift 77 befindet sich eine halbzylindrische Kabelaufnahmefläche 88, auf der eine Mehrzahl an Klemmnoppen 89 angeordnet ist, die sich in radialer Richtung erstrecken und durch ein Eingraben in den Kabelmantel 14 des Datenübertragungskabels 11 die Wirkung des Zugentlastungshebels 110 verstärken, sobald sich dieser in seiner Festlegestellung befindet.Between the free space 79 and the pivot pin 77 there is a semi-cylindrical cable receiving surface 88, on which a plurality of clamping knobs 89 are arranged, which extend in the radial direction and increase the effect of the strain relief lever 110 by digging into the cable jacket 14 of the data transmission cable 11 as soon as this is in its fixed position.

Die Konfektionierung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 10 startet mit dem Anschluss des Datenübertragungskabels 11 an die Anschlusseinheit 120. Im ausgelieferten, noch nicht mit einem Kabel verbundenen Zustand werden die Aderaufnahmeeinrichtungen 135, 137 mittels eines zusätzlichen und hier nicht dargestellten Trägerteils in einer Montagestellung gehalten, so dass die einzelnen Adern 12 des anzuschließenden Datenübertragungskabels 11 in die dafür vorgesehenen Durchgangsöffnungen 136, 138 eingeführt werden können. Ein Zusammendrücken der beiden über das Trägerteil geführten Aderaufnahmeeinrichtungen 135, 137 in Richtung der Leiterplattenoberflächen 125, 126 - beispielsweise mit einer parallel schließenden Zange - bewirkt die Kontaktierung der Piercingkontakte 128 mit den Adern 12, indem die Piercingkontakte 128 die Isolierung der Ader 12 durch- und in den Leiter der Ader 12 eindringen. Für weitere Erläuterungen wird auf die bereits erwähnte EP 2 359 441 B1 verwiesen.The assembly of a connector 10 according to the invention starts with the connection of the data transmission cable 11 to the connection unit 120. In the delivered state, not yet connected to a cable, the wire receiving devices 135, 137 are held in an assembly position by means of an additional carrier part, not shown here, so that the individual cores 12 of the data transmission cable 11 to be connected can be inserted into the passage openings 136, 138 provided for this purpose. Pressing together the two wire receiving devices 135, 137 guided over the support part in the direction of the printed circuit board surfaces 125, 126 - for example with parallel-closing pliers - causes the piercing contacts 128 to make contact with the wires 12, in that the piercing contacts 128 penetrate the insulation of the wire 12 and penetrate the conductor of vein 12. For further explanations refer to the already mentioned EP 2 359 441 B1 referred.

Gemäß der 2 wird die mit einem Datenübertragungskabel 11 konfektionierte Anschlusseinheit 120 in den Schirmgehäuseinnenraum 22 der Verbindungseinheit 20 eingeschoben, wobei der Schirmdeckel 60 seine den Schirmgehäuseinnenraum 22 freigebende Freigabestellung einnimmt. Der Einschub der mit dem Datenübertragungskabel 11 versehenen Aderanschlusseinheit 120 erfolgt bis zu einem dafür vorgesehenen Anschlag, wobei die Anschlagfläche 124 an der dafür vorgesehenen komplementären Fläche 31 des Schirmgehäuses 21 zur Anlage kommt. Dies wird insbesondere aus der 10 deutlich. In diesem Zustand haben die Kontaktpads 127 der Leiterplatte 121 eine Position erreicht, die eine sichere Kontaktierung der Kontaktpads 127 zu den Gleitkontaktflächen 48 der Kontaktfedern 47 ermöglichen, die an den Kontaktelementen 45 elastisch verformbar angeordnet sind. Dies ist insbesondere aus der 6 ersichtlich.According to the 2 the connection unit 120 assembled with a data transmission cable 11 is pushed into the shielding housing interior 22 of the connecting unit 20, with the shielding cover 60 assuming its release position releasing the shielding housing interior 22. The wire connection unit 120 provided with the data transmission cable 11 is inserted up to a stop provided for this purpose, the stop surface 124 coming to rest on the complementary surface 31 of the shielding housing 21 provided for this purpose. This is particularly evident from the 10 clear. In this state, the contact pads 127 of the printed circuit board 121 have reached a position that enables reliable contacting of the contact pads 127 to the sliding contact surfaces 48 of the contact springs 47, which are arranged on the contact elements 45 in an elastically deformable manner. This particular is from the 6 apparent.

Gemäß der 9 kann anschließend der Schirmdeckel 60 von seiner Freigabestellung (s.a. 2) in seine Festlegestellung (9) gedreht werden, wobei der Zugentlastungshebel 110 noch seine Freigabestellung einnimmt. Vor dem Erreichen seiner Festlegestellung werden die Seitenwände 61, 62 des Schirmdeckels 60 beim Auftreffen ihrer Endbereiche 68, 69 auf die Fasen 32 des Schirmgehäuses nach außen aufgeweitet und rasten im Sinn einer Snap-In-Verbindung ein, so dass die Rastflächen 85, 87 und 33 einander parallel gegenüberstehen. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Ortsvektor r und der Kraftvektor F eines Drehmoments senkrecht aufeinander stehen und somit eine optimale Sicherung der Snap-In-Verbindung gewährleistet wird.According to the 9 the shielding cover 60 can then be moved from its release position (see also 2 ) to its locked position ( 9 ) are rotated, with the strain relief lever 110 still occupies its release position. Before reaching its fixed position, the side walls 61, 62 of the shielding cover 60 are widened outwards when their end regions 68, 69 meet the chamfers 32 of the shielding housing and latch in the sense of a snap-in connection, so that the latching surfaces 85, 87 and 33 face each other parallel. In this way it is achieved that the position vector r and the force vector F of a torque are perpendicular to each other and thus an optimal securing of the snap-in connection is guaranteed.

Im letzten Montageschritt erfolgt die Bewegung des Zugentlastungshebels 110 aus seiner Freigabestellung in seine Festlegestellung, um das Datenübertragungskabel 11 am Deckel festzulegen. Dieser Zustand ist insbesondere aus 11 ersichtlich.In the final assembly step, the strain relief lever 110 is moved from its release position into its fixed position in order to fix the data transmission cable 11 to the cover. This particular state is off 11 evident.

Die 17 bis 20 zeigen eine vorteilhafte Ausführung eines Gegensteckverbinders, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 200 belegt ist. Gemäß der 17 weist der Gegensteckverbinder 200 eine Verbindungseinheit 210 und eine Anschlusseinheit 250 auf.the 17 until 20 show an advantageous embodiment of a mating connector, which is assigned the reference number 200 overall. According to the 17 the mating connector 200 has a connection unit 210 and a connection unit 250 .

Die Anschlusseinheit 250 umfasst ein Aderaufnahmeteil 251 mit insgesamt acht Aufnahmebereichen 252, wobei die Position der Adern 12 in den Aufnahmebereichen 252 mittels Klemmrippen 253 gesichert werden. Derartige Aderaufnahmeteile 251 sind bereits aus der DE 10 2018 121 792 B4 bekannt.The connection unit 250 comprises a wire receiving part 251 with a total of eight receiving areas 252, the position of the wires 12 in the receiving areas 252 being secured by means of clamping ribs 253. Such wire receiving parts 251 are already from DE 10 2018 121 792 B4 known.

Die Verbindungseinheit 210 weist ein Schirmgehäuse 211 auf, an dessen der Aderanschlusseinheit 250 abgewandten Endbereich ein Schirmverbindungsteil 225 angeordnet ist, das mit seinen vier Schirmkontaktfedern 226 die elektrische Verbindung zum Schirmgehäuse 21 des Steckverbinders 10 im eingesteckten Zustand herstellt. Der der Aderanschlusseinheit 250 abgewandte Endbereich des Schirmgehäuses 211 umfasst einen Aufnahmeschacht 212, in dem insgesamt acht Kontaktelemente 213 zur Kontaktierung der komplementär ausgebildeten Kontaktelemente 45 des Steckverbinders 10 angeordnet sind. Form und Dimension dieser Kontaktelemente werden in der IEC 60603-7 vorgegeben.The connection unit 210 has a shielding housing 211, on whose end region facing away from the wire connection unit 250 there is a shielding connection part 225 which, with its four shielding contact springs 226, establishes the electrical connection to the shielding housing 21 of the connector 10 when plugged in. The end region of the shielding housing 211 facing away from the wire connection unit 250 comprises a receiving shaft 212 in which a total of eight contact elements 213 are arranged for contacting the complementary contact elements 45 of the connector 10 . The shape and dimensions of these contact elements are specified in IEC 60603-7.

Am Endbereich der Verbindungseinheit 210, der der Anschlusseinheit 250 zugewandt ist, ist ein Schirmdeckel 230 am Schirmgehäuse 211 drehbar gelagert angeordnet, wobei der Schirmdeckel 230 zwischen einer den Schirmgehäuseinnenraum 216 freigebenden Freigabestellung und einer den Schirmgehäuseinnenraum 216 verschließenden Festlegestellung hin und her drehbar ist. Am Schirmdeckel 230 sind außerdem ein Kabelzugentlastungshebel 220 und ein Schirmteil 240 angeordnet. Merkmale und Funktionen vorgenannter Teile entsprechen den bereits zum Steckverbinder 10 aufgeführten und mit gleichen Bezeichnungen versehen Einzelteilen. Insbesondere weist das Schirmteil 240 ebenso wie das Schirmteil 60 zwei identische Kontaktfedern 241 und zwei zueinander spiegelsymmetrisch ausgeführte längere Kontaktfedern 242, 243 zur Kontaktierung des Schirmgehäuses 211 auf. Zur tangentialen Kontaktierung des Kabelschirms 13 sind zwei spiegelsymmetrisch ausgeführte Kontaktfedern 244, 245 vorgesehen.A shielding cover 230 is rotatably mounted on the shielding housing 211 at the end region of the connection unit 210 that faces the connection unit 250, with the shielding cover 230 being rotatable back and forth between a release position that releases the shielding housing interior 216 and a fixed position that closes the shielding housing interior 216. A cable strain relief lever 220 and a shielding part 240 are also arranged on the shielding cover 230 . Features and functions of the aforementioned parts correspond to the individual parts already listed for connector 10 and provided with the same designations. In particular, the shielding part 240, like the shielding part 60, has two identical contact springs 241 and two longer contact springs 242, 243, which are mirror-symmetrical to one another, for contacting the shielding housing 211. For the tangential contacting of the cable shield 13, two mirror-symmetrical contact springs 244, 245 are provided.

Der der Anschlusseinheit 250 zugewandte Endbereich der Verbindungseinheit 210 weist außerdem insgesamt acht Aderanschlusselemente 217 auf, die als Schneidklemmkontakte zur Kontaktierung der im Aufnahmeteil 251 positionierten Adern 12 des Datenübertragungskabels 11 ausgeführt sind. Die acht Aderanschlusselemente 217 sind elektrisch mit den Kontaktelementen 213, beispielsweise über eine Leiterplatte, verbunden.The end region of the connection unit 210 facing the connection unit 250 also has a total of eight core connection elements 217 which are designed as insulation displacement contacts for contacting the cores 12 of the data transmission cable 11 positioned in the receiving part 251 . The eight core connection elements 217 are electrically connected to the contact elements 213, for example via a printed circuit board.

Der Anschluss eines Datenübertragungskabels 11 an den Gegensteckverbinder 200 erfolgt in ähnlicher Weise wie bei dem bereits beschriebenen Steckverbinder 10. Das heißt, die Anschlusseinheit 250 mit dem gemäß der 17, 18 daran angeschlossen Datenübertragungskabel 11 wird in den Schirmgehäuseinnenraum 216 eingeschoben, wobei sich der Schirmdeckel 230 und der Zugentlastungshebel 220 in ihrer Freigabestellung befinden. Dabei schneiden sich die Aderanschlusselemente 217 in die Adern 12 des Datenübertragungskabels 11 ein, indem sie die Aderisolierung durchtrennen und in den Leiter der Ader 12 eindringen. Nach Erreichen der Endlage der Anschlusseinheit 250 in der Verbindungseinheit 210 wird der Schirmdeckel 230 aus seiner Freigabestellung in seine Festlegestellung gedreht, wobei der Zugentlastungshebel 220 seine Freigabestellung einnimmt. Dabei rastet der Schirmdeckel 230 über eine Fase 215 in die komplementäre Rastgeometrie 214 des Schirmgehäuses 211 ein. Abschließend erfolgt die Bewegung des Zugentlastungshebels 220 von seiner Freigabestellung in seine Festlegestellung. Dies wird insbesondere aus der 21 deutlich.A data transmission cable 11 is connected to the mating connector 200 in a similar manner to the connector 10 already described 17 , 18 data transmission cable 11 connected to it is pushed into the shielding housing interior 216, with the shielding cover 230 and the strain relief lever 220 being in their release position. The core connection elements 217 cut into the cores 12 of the data transmission cable 11 by severing the core insulation and penetrating the conductor of the core 12 . After reaching the end position of the connection unit 250 in the connection unit 210, the shielding cover 230 rotated from its release position to its locked position with the strain relief lever 220 assuming its release position. The shielding cover 230 latches into the complementary latching geometry 214 of the shielding housing 211 via a chamfer 215 . Finally, the strain relief lever 220 is moved from its release position to its fixed position. This is particularly evident from the 21 clear.

Claims

Plug connector (10) with a connection unit (120) which has a plurality of connection elements (128) for connecting one core (12) of a data transmission cable (11) each, which has a plurality of cores (12) which are connected by a cable shield (13) and are surrounded by a cable jacket (14), and with a connection unit (20) which has several contact elements (45) for electrical connection with corresponding contact elements of a mating connector (200), a shielding housing (21) for receiving the connection unit (120) and a movable am shielding cover (60) arranged in the shielding housing (21), on which a shielding part (90) is arranged, and wherein the shielding part (90) has a plurality of at least partially reversibly deformable shielding contact elements (92, 94, 95, 98, 100) for the electrical connection to the shielding housing (21) of the connection unit (20) and to the cable shield (13) of the data transmission cable (11), the connection unit (120) being detachably connectable to the connection unit (20), characterized in that the screen contact elements (92, 94, 95) of the screen part (90) for the electrical connection to the screen housing (21) have different lengths and therefore different natural frequencies.

connector after claim 1 , characterized in that the shielding contact elements (92, 94, 95) of the shielding part (90) for the electrical connection to the shielding housing (21) have different bending cross sections and thus different natural frequencies.

connector after claim 1 or 2 , characterized in that the screen contact elements (98, 100) of the screen part (90) to the cable screen (13) have different lengths and/or different bending cross sections.

Connector according to one of the preceding claims, characterized in that the screen part (90) has screen contact elements (92, 94, 95, 98, 100) which are symmetrical in pairs.

Connector according to one of the preceding claims, characterized in that the shielding part (90) is made in one piece.

Connector according to one of the preceding claims, characterized in that the shielding part (90) is designed as a one-piece stamped and bent part.

Connector according to one of the preceding claims, characterized in that the shielding part (90) is fixed to the shielding cover (60) by means of a rivet connection (74).

Connector according to one of the preceding claims, characterized in that a stop (72, 73) is provided on the shielding cover (60) to limit the maximum deformation of the shielding contact elements (94, 95) for the electrical connection to the shielding housing (21).

Connector according to one of the preceding claims, characterized in that the shielding cover (60) can be moved back and forth between a release position and a fixed position.

Mating connector (200) with a connection unit (250) which has a plurality of receptacles (251), each for one core (12) of a data transmission cable (11), which has a plurality of cores (12) covered by a cable shield (13) and a cable sheath (14) are surrounded, and with a connection unit (210), which has a shielding housing (211) with a receiving shaft (212), in which several contact elements (215) for electrical connection with corresponding contact elements of a connector (10) are arranged, and with a plurality of connection elements (216) for connecting the cores (12) of the data transmission cable (11), which are electrically connected to the contact elements (215), the shielding housing (211) having a receiving shaft (216) for the connection unit (250) and a shielding cover (230) which is movably arranged on the shielding housing (211) and on which a shielding part (240) is arranged, and wherein the shielding part (240) has a plurality of at least partially reversibly deformable shields has mcontact elements (241, 242, 243, 244, 245) for the electrical connection to the shielding housing (211) of the connection unit (210) and to the cable shield (13) of the data transmission cable (11), the connection unit (250) being detachably connectable to the connection unit ( 210), characterized in that the shielding contact elements (241, 242, 243) of the shielding part (240) for the electrical connection to the shielding housing (211) have different lengths and therefore different natural frequencies.