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Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung, aufweisend einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder, die zusammengesteckt die Steckverbindung bilden.
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Der Steckverbinder, gegebenenfalls auch der Gegensteckverbinder, ist am Ende eines Kabels angeordnet. Das Kabel weist einen elektrischen Leiter, oftmals mehrere elektrische Leiter, in seinem Inneren auf. Um den zumindest einen elektrischen Leiter herum ist eine Abschirmung, wie zum Beispiel eine Abschirmungsfolie oder ein Abschirmgeflecht, angeordnet, um die Einstrahlung von Störsignalen in das Kabel und/oder die Abstrahlung von Signalen aus dem Kabel zu unterbinden.
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Um eine durchgehende Abschirmung nicht nur im Verlauf des Kabels, sondern auch über die Steckverbindung hinweg, zu realisieren, ist es erforderlich, dass der Steckverbinder und auch der Gegensteckverbinder abgeschirmt sind und mit der Abschirmung des Kabels elektrisch verbunden werden.
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Für die elektrische Verbindung zwischen der Abschirmung des Kabels und dem Gehäuse des Steckverbinders (bzw. des Gegensteckverbinders) werden Irisfedern oder Pflitschfedern benutzt, die allerdings hinsichtlich ihrer mechanischen Festigkeit und vor allen Dingen auch hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften insbesondere für hochfrequente Anwendungen nicht geeignet sind.
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Darüber hinaus ist es schon bekannt geworden, über Kontaktfedern eine Verbindung zwischen der Abschirmung des Kabels und dem Steckverbinder (insbesondere seinem Gehäuse oder gegebenenfalls auch einem Kontakt in dem Steckverbinder) herzustellen. Für eine optimale elektrische Anbindung sind jedoch mehrere solcher Kontaktfedern, die in ihrem länglichen Verlauf mehrfach abgewinkelt sind, erforderlich.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel nach dem Stand der Technik. Ein Steckverbinder 1 weist in bekannter Weise ein Gehäuse 2 auf, in dem zwei Kontaktfedern3 als einzelne Bauteile für die Funktion der durchgehenden Abschirmung über die Steckverbindung hinweg angeordnet sein müssen. Weiterhin ist ein Zugentlastungselement 4 sowie ein Abschirmblech 5 vorgesehen. Das Zugentlastungselement 4 ist am Ende eines abgeschirmten Kabels 6 angeordnet. Die eine Kontaktfeder 3 bewirkt eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Abschirmblech 5 und dem aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Zugentlastungselement 4. Die zweite Kontaktfeder 3 bewirkt eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Abschirmblech 5 und einer zugehörigen Kontaktgeometrie eines Gegensteckverbinders, der hier nicht näher dargestellt ist. Über diese Anordnung wird eine durchgehende elektrische Kontaktierung, ausgehend von der Abschirmung des Kabels 6 über die Kontaktfedern 3 und das Abschirmblech 5 bis hin zu der Kontaktgeometrie des Gegensteckverbinders realisiert.
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Die Erfindung soll einen Steckverbinder (bzw. einen Gegensteckverbinder) bereitstellen, bei dem die elektrische Anbindung zwischen der Abschirmung des Kabels und dem Steckverbinder (bzw. dem Gegensteckverbinder) verbessert ist.
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Die erfindungsgemäße Verbesserung ist darin zu sehen, dass eine Kontaktfeder in ein Gehäuse des Steckverbinders eingepresst ist und/oder elektrisch in Verbindung mit der Abschirmung des Steckverbinders und der Abschirmung des Kabels gebracht ist. Außerdem ist die Kontaktfeder dazu geeignet und ausgebildet, nicht nur eine elektrische Verbindung herzustellen, sondern auch eine Zugentlastung zu bewirken, wenn Zug- und/oder Druckkräfte auf das Kabel bzw. den Steckverbinder einwirken.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Gehäuse ein Abschirmblech angeordnet ist, wobei das Abschirmblech und die Kontaktfeder ein einstückiges Bauteil bilden. Mittels des Abschirmbleches wird in dem Gehäuse eine durchgehende Abschirmung des Steckverbinders realisiert. Die einstückige Ausgestaltung von Abschirmblech und Kontaktfeder hat darüber hinaus den Vorteil, dass nur ein einziges Bauteil hergestellt und montiert werden muss. So wird durch das Einpressen der Kontaktfeder auch gleichzeitig das Abschirmblech in dem Gehäuse des Steckverbinders angeordnet und an seinem bestimmungsgemäßen Einbauraum festgelegt. Die Herstellung dieses einstückigen Bauteiles kann in vorteilhafter Weise insbesondere in großen Stückzahlen automatisiert in einem Stanz-Biege-Verfahren erfolgen.
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In Weiterbildung der Erfindung ist an dem Ende des Kabels ein Zugentlastungselement angeordnet. Dieses Zugentlastungselement, vorzugsweise hergestellt aus einem elektrisch leitfähigen Material, weiter vorzugsweise hergestellt als ein Druckgussteil, hat zwei Funktionen. Zum einen wird es mechanisch am Ende des Kabels festgelegt, dort zum Beispiel verklebt, verpresst oder dergleichen. Damit ist es unbewegbar an dem Ende des Kabels angeordnet und kann im Zusammenwirken mit dem Gehäuse des Steckverbinders eine zweite Funktion ausüben. Wird nämlich das Zugentlastungselement in dem Gehäuse angeordnet und festgelegt, werden Zug- und Druckkräfte, die auf das Kabel beziehungsweise auf den Steckverbinder einwirken, aufgefangen, so dass keine Bewegung zwischen dem Ende des Kabels und dem Gehäuse des Steckverbinders möglich ist. Dies bewirkt ihn vorteilhafter Weise ein Freihalten des Kontaktpartners, der in dem Gehäuse des Steckverbinders angeordnet ist, von diesen von außen wirkenden Kräften. Gleichzeitig kann das aus einem metallischen Werkstoff bestehende Zugentlastungselement mit der Abschirmung des Kabels elektrisch verbunden sein, so dass darüber eine durchgehende elektrische Verbindung von der Abschirmung des Kabels über das Zugentlastungselement und das einstückige Bauteil Abschirmblech/Kontaktfeder bis hin zu der zugehörigen Geometrie des Gegensteckverbinders, der in den Steckverbinder eingesteckt ist, gewährleistet ist.
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Bezüglich der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kontaktfeder wird auf die Zeichnungen („Ausführung beim Steckverbinder“) verwiesen, die wesentliche und wichtige Formgebungen der neuen Kontaktfeder zeigte.
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Weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steckverbindung, insbesondere des erfindungsgemäßen Steckverbinders, sind in den Unteransprüchen angegeben, im Folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.
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Es zeigen:
- 1: eine erfindungsgemäße Ausführung bei einem Steckverbinder,
- 2 und 3: Detailansichten des erfindungsgemäßen einstückigen Bauteiles Abschi rmblech/Kontaktfeder,
- 4: Zusammenbau eines Steckverbinders mit dem Bauteil gemäß 2 und 3,
- 5: Ausführung bei einem Steckverbinder nach dem Stand der Technik.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung, soweit im Einzelnen dargestellt, bei einem Steckverbinder 1. Dieser Steckverbinder 1 weist ein Gehäuse 2, beispielsweise ein Kunststoffgehäuse, auf. In dem Gehäuse 2 ist zumindest eine Kontaktfeder 3 angeordnet, vorzugsweise sind genau zwei Kontaktfedern 3 oder gegebenenfalls auch mehr als zwei Kontaktfedern 3 vorhanden.
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Weiterhin ist ein Zugentlastungselement 4 und zumindest ein Abschirmblech 5 dargestellt. Ist ein Zug Entlastungselement 4 und zumindest ein Abschirmblech 5 dargestellt.
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Das Zugentlastungselement 4 ist am Ende eines schematisch dargestellten abgeschirmten Kabels 6 angeordnet. Vorzugsweise ist dieses Zugentlastungselement 4 aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt und mechanisch und elektrisch mit einer nicht dargestellten Abschirmung (wie beispielsweise eine Abschirmfolie, ein Abschirmgeflecht, ein Abschirmkabel oder dergleichen) des Kabels 6 verbunden. Dieses Zugentlastungselement 4 wirkt beispielsweise über die dargestellte Rastgeometrie mit dem Gehäuse 2 zusammen.
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Das Zugentlastungselement 4 wird vorzugsweise über diese Rastgeometrie (Rasthaken an dem Gehäuse 2) übergeschoben, so dass der Rasthaken an dem Gehäuse 2 in einer Ausnehmung des Zugentlastungselementes 4 angeordnet und dort festgelegt wird. Aufgrund dieser Rastgeometrie ist es nunmehr nicht mehr möglich, das Zugentlastungselement 4 und damit das Kabel 6 relativ zu dem Gehäuse 2 des Steckverbinders 1 zu bewegen, wodurch von außen auf den Steckverbinder 1 beziehungsweise das Kabel 6 wirkende Kräfte von zumindest einem elektrischen Leiter des Steckverbinder 1 abgehalten werden.
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Das Abschirmblech 5 ist in dem Gehäuse 2 des Steckverbinder 1 angeordnet und festgelegt, insbesondere eingepresst, genauso wie die zumindest eine Kontaktfeder 3, die von ihm absteht. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstrecken sich ausgehend von dem Abschirmblech 5 zwei Kontaktfedern 3. Die eine Kontaktfeder 3 liegt an dem Zugentlastungselement 4 an, wohingegen die zweite Kontaktfeder 3 mit einer entsprechenden Kontaktgeometrie des nicht näher dargestellten Gegensteckverbinders kontaktiert ist, wodurch eine durchgehende Abschirmung über die Steckverbindung realisiert ist. Ist kein Zugentlastungselement 4 vorhanden oder besteht dieses aus einem nicht elektrisch leitfähigen Material, so ist darauf zu achten, dass die entsprechende Kontaktfeder 3 an der Abschirmung des Kabels 6 zwecks elektrischer Kontaktierung zur Anlage kommt.
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Für diese durchgehende Abschirmung ist grundsätzlich nur ein Abschirmblech 5 in dem Gehäuse 2 erforderlich, wobei entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ein symmetrischer Aufbau dahingehend realisiert ist, dass zu jeder Seite des Zugentlastungselementes 4 jeweils das einstückige Bauteil, bestehend aus Kontaktfedern 3 und Abschirmblech 5, in das Gehäuse 2 des Steckverbinder 1 festgelegt, vorzugsweise ein gepresst ist.
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In den 2 und 3 ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des einstückigen Bauteiles, bestehend aus Kontaktfedern 3 und Abschirmblech 5, dargestellt. Dieses Bauteil besteht aus einem flächigen, elektrisch leitfähigen Material. Es kann vorzugsweise in einem bekannten Stanz-Biege-Verfahren hergestellt werden. Von dem Bereich des Abschirmbleches 5 ausgehend erstrecken sich zumindest zwei Kontaktfedern 3, vorzugsweise genau zwei Kontaktfedern 3, wie dargestellt. Ein Ende 7, 8 einer jeweiligen Kontaktfeder 3 bildet einen Kontaktbereich und ist vorzugsweise gerundet, beispielsweise bogenförmig, ausgeführt. Auch ein punktförmiges Ende oder ein gerade verlaufendes Ende der Kontaktfeder 3 ist denkbar.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass das Abschirmblech 5 zumindest eine Ausnehmung 9 aufweist. Diese Ausnehmung 9 ist bei dem in den 2 und 3 dargestellten Beispiel etwa in dem Bereich des Abschirmbleches 5 angeordnet, von dem aus sich die beiden Kontaktfedern 3 ausgehend erstrecken.
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Weiterhin ist ergänzend oder alternativ zu der Ausnehmung 9 erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Abschirmblech 5 zumindest eine Zahngeometrie 10, 11 aufweist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die eine Zahngeometrie 10 an dem dem Ende 7, 8 der Kontaktfedern 3 abgewandten seitlichen Ende des Abschirmbleches 5 vorgesehen. Die weitere Zahngeometrie 1 ist innerhalb der Ausnehmung 9 vorgesehen.
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Mittels der zumindest einen Ausnehmung 9 und/oder der zumindest einen Zahngeometrie 10, 11 kann das Abschirmblech 5 zusammen mit seinen Kontaktfedern 3 als einstückiges Bauteil sehr gut in dem Gehäuse 2 des Steckverbinders 1 festgelegt werden. Insbesondere dann, wenn dieses einstückige Bauteil in das Gehäuse 2 eingepresst wird, verkrallt es sich mittels der zumindest einen Zahngeometrie 10, 11, vorzugsweise mittels beider oder gegebenenfalls auch mehrerer Zahngeometrien in das Gehäuse 2. Außerdem wird mittels der Ausnehmung 9, die über einen entsprechenden Steg des Gehäuses 2 übergestülpt wird, eine Längsverschiebung des Abschirmbleches 5 in dem Gehäuse 2 verhindert, wenn auf dieses einstückige Bauteil (Abschirmblech 5, Kontaktfedern 3) über das Kabel 6 Zugkräfte und/oder Druckkräfte einwirken sollten, insbesondere dann, wenn kein Zugentlastungselement 4 vorhanden ist.
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In den 2 und 3 ist vorgesehen, dass die genau zwei Kontaktfedern 3 ausgehend von dem Abschirmblech 5 angeordnet sind.
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Die Anordnung und Erstreckung der genau zwei Kontaktfedern 3, ausgehend von dem Abschirmblech 5, kann in verschiedenen Varianten ausgeführt sein.
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Zum einen sind die zumindest zwei Kontaktfedern 3, vorzugsweise die genau zwei Kontaktfedern 3, in der gleichen Ebene wie das Abschirmblech 5 angeordnet. Dadurch ist ein durchgehend flächiges, sich länglich erschreckendes einstückiges Bauteil realisiert, wobei darauf zu achten ist, dass durch diese geometrische Gestaltung gewährleistet ist, dass die Enden 7, 8 der Kontaktfedern 3 an der Abschirmung des Gegensteckverbinders und des Kabels 6 anliegen.
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Zur Vereinfachung der Geometrien der Abschirmung des Kabels 6 und der zugehörigen Geometrie des Gegensteckverbinders kann vorgesehen werden, dass die zumindest zwei Kontaktfedern, vorzugsweise genau zwei Kontaktfedern 3, entweder in einer gemeinsamen Ebene, die von der Ebene des Abschirmbleches 5 abweicht, oder in voneinander abweichenden Ebenen, die von der Ebene des Abschirmbleches 5 abweichen, angeordnet sind.
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In den 2 und 3 ist diejenige Variante gezeigt, bei der die beiden Kontaktfedern 3 in voneinander abweichenden Ebenen, die von der Ebene des Abschirmbleches 5 abweichen, angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung kann sehr unkompliziert, insbesondere in großen Stückzahlen und automatisiert, das einstückige Bauteil (Kontaktfedern 3 und Abschirmblech 5) hergestellt werden. Gleichzeitig wird durch diesen Versatz der beiden Enden 7, 8 der beiden Kontaktfedern 3 aus der Ebene des Abschirmbleches 5 heraus eine einfache Kontaktierung mit dem Zugentlastungselement 4 (oder wenn dieses nicht vorhanden ist mit der Abschirmung des Kabels 6) und der zugehörigen Kontaktgeometrie des Gegensteckverbinders (wenn dieser in den Steckverbinder 1 eingesteckt ist) realisiert, wenn dieses einstückige Bauteil in dem Gehäuse 2 des Steckverbinders 1 angeordnet ist.
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In der 4 ist noch einmal die Anordnung des einstückigen Bauteiles, bestehend aus Kontaktfedern 3 und Abschirmblech 5, in dem Gehäuse 2 des Steckverbinders 1 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um einen 4-poligen Stecker, so dass jeweils ein einstückiges Bauteil mit der zugehörigen Geometrie des ebenfalls 4-poligen Gegensteckverbinders elektrisch kontaktiert wird, wenn diese beiden zusammen zu der Steckverbindung zusammengesteckt sind. Selbstverständlich ist es denkbar, auch mehr oder weniger als vier Pole bei einem Steckverbinder 1 zu realisieren.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel nach dem Stand der Technik. Ein Steckverbinder 1 weist in bekannter Weise ein Gehäuse 2 auf, in dem zwei Kontaktfedern3 als einzelne Bauteile für die Funktion der durchgehenden Abschirmung über die Steckverbindung hinweg angeordnet sein müssen. Weiterhin ist ein Zugentlastungselement 4 sowie ein Abschirmblech 5 vorgesehen. Das Zugentlastungselement 4 ist am Ende eines abgeschirmten Kabels 6 angeordnet. Die eine Kontaktfeder 3 bewirkt eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Abschirmblech 5 und dem aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Zugentlastungselement 4. Die zweite Kontaktfeder 3 bewirkt eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Abschirmblech 5 und einer zugehörigen Kontaktgeometrie eines Gegensteckverbinders, der hier nicht näher dargestellt ist. Über diese Anordnung wird eine durchgehende elektrische Kontaktierung, ausgehend von der Abschirmung des Kabels 6 über die Kontaktfedern 3 und das Abschirmblech 5 bis hin zu der Kontaktgeometrie des Gegensteckverbinders realisiert.
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Alternativ zu der Anordnung des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders an einem Ende eines Kabels ist es denkbar, dass der Steckverbinder bzw. der Gegensteckverbinder an einem elektronischen Gerät, zum Beispiel auf dessen Leiterplatte, angeordnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Steckverbinder
- 2.
- Gehäuse
- 3.
- Kontaktfeder
- 4.
- Zugentlastungselement
- 5.
- Abschirmblech
- 6.
- Kabel
- 7.
- Ende
- 8.
- Ende
- 9.
- Ausnehmung
- 10.
- Zahngeometrie
- 11.
- Zahngeometrie
