DE19755968C1 - Adapter-Steckverbinder mit Planarfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Adapter zum Verbinden zweier digitali­ sierte Signale führender, mit mehrpoligen Steckverbindern abgeschlos­ sener Anschlussleitungen mit einem zumindest teilweise geschirmten, mit zwei Kragen versehenen Gehäuse, durch das über Steckbuchsen/Steck­ buchsen-, Steckerstifte/Steckerstifte- oder Steckuchsen/Steckerstif­ te-Kombinationen verbundene Signalleitungen führen, sowie mit einem quer zu diesen angeordneten Planarfilter mit einer deren Anzahl ent­ sprechende Anzahl von Kondensatoren, jeder mit einer an die zugeord­ nete der Signalleitungen angeschlossene Signal-Elektrode sowie mit gemeinsamer, dielektrisch davon getrennter Masse-Elektrode, wobei die Masse-Elektrode zumindest streifenförmig auf eine der Seiten des Pla­ narfilters herausgeführt ist.

Zum Verbinden von Signalleitungen für digitalisierte elektronische Signale werden Adapter eingesetzt, die entweder einen Steckerstift/­ Steckerstift-, oder eine Steckbuchsen/Steckbuchsen- oder eine Stec­ kerstift/Steckbuchsen-Kombination aufweisen und so das Durchverbinden zweier mit dazu inversen Steckverbindern versehener Signalleitungen ermöglichen. Solche Adapter werden auch mit bekannten Planarfiltern versehen, damit über die einzelnen Signalleitungen über ein C-Glied gefilterte, störungsfreie Übertragung ermöglicht wird. Solche Entstö­ rungsfilter bedingen eine gute Abschirmung des Adapters, damit Ein­ strahlungen von außen, die die Filterung zunichte machen können, un­ terdrückt werden. Dazu sind Ganzmetallgehäuse aus Zink-Druckguss be­ kannt, die wegen der (relativ) geringen Leitfähigkeit der Zinklegie­ rung erhebliche Wandstärken benötigen, um den hinreichenden Abschir­ mungsschutz zu erreichen. Damit werden diese Ganzmetallgehäuse masse­ reich; wegen der (relativ) großen Masse muss dann mit erheblichen Kräften gerechnet werden, werden diese mit solchen Ganzmetallgehäuse versehenen Adapter etwa in Raketen eingesetzt.

Solche Adater sind bekannt; die EP 0 780 929 A1 beschreibt einen Adapter zum Verbinden zweier mit mehrpoligen Steckverbindern ange­ schlossenen Signalleitungen, wobei jeder der Signalleitungen ein Kondensator zugeordnet ist und die Kondensatoren in einem Planar­ filter, bei dem jedem Stecker/jeder Buchse einer Signalleitung ein Kondensator zugeordnet ist; diese Kondensatoren, von denen jeder eine mit der zugeordneten Signalleitung verbundene Signal-Elektrode und alle eine gemeinsame Masse-Elektrode aufweisen und die Signal-Elek­ troden und die Masse-Elektrode durch eine dielektrische Schicht ge­ trennt sind, liegen zusammengefasst vor. Weiter beschreibt die EP 0 003 ­ 162 A1 einen Adapter zum Verbinden zweier mit mehrpoligen Steck­ verbindern angeschlossenen Signalleitungen, wobei jeder der Signal­ leitungen ein Kondensator zugeordnet ist und die Kondensatoren in Art von Durchführungskondensatoren ausgebildet sind. Schließlich be­ schreibt die DE 94 00 491 U1 einen vielpoligen Steckverbinder mit einem Planarfilter. Die EP 0 003 162 A1 beschreibt schließlich einen Adapter zum Verbinden zweier mit mehrpoligen Steckverbindern ange­ schlossenen Signalleitungen, wobei jeder der an den Signalverbin­ der angeschlossenen Signalleitungen ein Kondensator zugeordnet ist und die Kondensatoren in Art von Durchführungskondensatoren ausge­ bildet sind.

Hieraus stellt sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen gattungsgemäßen Adapter so weiterzubilden, dass der Adapter masse-ärmer gemacht und die Herstellung vereinfacht sowie der Betrieb sicherer gemacht wird; darüberhinaus soll die Herstellung auch wirtschaftlicher gestaltet werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im Hauptanspruch ge­ nannten Mittel gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen beschreiben die Unteransprüche.

Als Gehäuse sind zwei die äußeren Kragen des Adapters verbindende, gleiche Zwischenteile in Hülsenform vorgesehen, die die Steckerstifte bzw. die Steckbuchsen jeder der beiden Seiten des Adapters umgeben. Dabei sind die Steckerstifte von einem Stift-Einsatz und die Steck­ buchsen von einem Buchsen-Einsatz gehalten. Die voneinander abge­ wandten Enden dieser hülsenförmigen Zwischenteile weisen je einen auswärts gebogenen Bord auf, mit dem sie mit dem jeweiligen Kragen fest verbunden sind. Die gegeneinander gewandten Enden dieser hül­ senförmigen Zwischenteile sind mit je einem einwärts gebogenen Rand versehen, wobei der Abbug derart abgerundet ist, dass er einen Löt­ spalt offen läßt. Die beiden gegeneinander gerichteten Enden liegen aneinander und sind verlötet, wobei das Lot den so entstandenen Löt­ spalt ausfüllt.

Die nach einwärts gerichteten, und nach innen überstehenden Ränder bilden die Anlage für das Planarfilter. Der Massestreifen dieses Planarfilters ist mit einer weiteren Lötung elektrisch mit diesen einwärts gerichteten Rändern und somit mit dem Gehäuse verbunden. Somit ist die Abschirmung lückenslos hergestellt; durch die Verwen­ dung guter Leiter kann eine hinreichende Abschirmung auch bei (re­ lativ) geringer Wandstärke und somit hinreichend kleiner Masse er­ reicht werden. Diese einwärts gerichteten Ränder bilden eine gute Anlage für das Planarfilter, so dass dieses einfach eingebaut und mechanisch sowie auch elektrisch sicher mit dem Ganzmetallgehäuse verbunden werden kann.

Die nach einwärts gerichteten Ränder der hülsenförmigen Zwischenteile dienen der Anlage des Planarfilters; gegen diese Ränder können beim Einsatz von Steckerstiften auch Kunststoff-Einsätze abgestützt sein, die die freistehenden Steckerstifte im Grunde halten. Dazu sind diese Ränder vorteilhaft gezahnt ausgebildet. Diese Zahnung kann dabei in Art eines Mäanders rechteckförmig oder in Art einer Zahnspachtel dreieckförmig ausgestanzt sein. Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass diese hülsenförmigen Zwischenteile mit den koplanaren Anlageflä­ chen tiefgezogen werden können. Die Spannungslinien der beim Tief­ ziehen normalerweise auftretenden mechanischen Spannungen werden so im Bereich der einwärts gerichteten Ränder gebrochen, wodurch die Koplanarität gewährleistet ist.

Die umlaufende Lötstelle hat die auftretenden Kräfte zu übertragen, deren zulässige Größe neben der Wahl der Materialparameter des Blechs und des Lotes wesentlich von der Beschaffenheit der Lötstelle be­ stimmt sind. Dazu wird der Spalt mit Lot verfüllt, so dass die nach aussen gerichtete Fläche des (verflossenen) Lotes einen Meniskus bil­ det. Die Geometrie wird nun so gewählt, dass die Länge dieses Menis­ kus mindestens 20% länger ist, als die Breite des Spaltes.

Zum Fertigstellen des Adapters wird das Planarfilter nach Verlöten des Gehäuses in dieses eingebracht, auf die einwärts gerichteten Rän­ der aufgelegt und dort in einem zweiten Lötvorgang verlötet. Um eine gute und störsignaldichte Verlötung zu erreichen, bedarf es dieser guten Koplanarität der einwärts gerichteten Ränder.

Das Wesen der Erfindung wird an Hand des in den Fig. 1 bis 4 dar­ gestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen eines Standard-Adapters mit Steckbuchsen/Steckerstiften-Kombination und eingesetztem Filter­ element näher erläutert, dabei zeigen

Fig. 01: Adapter Seitansicht Breitseite (gebrochen);

Fig. 02: Adapter Stirnansicht oben (gebrochen);

Fig. 03: Adapter Stirnansicht unten (gebrochen);

Fig. 04: Adapter Seitansicht Längsseite (hälftig geschnitten),

Fig. 4a: Einzelheit Lötspalt,

Fig. 4b: Einzelheit Anlagerand.

Die Figuren zeigen einen Adapter der in seinem Gehäuse 1, auf einer seiner Seiten mit Steckstiften 3 und der anderen seiner Seiten mit Steckbuchsen 6 versehen, zwei mit korrespondierenden Anschlussmitteln versehene Kabel aufnehmen kann. Die Steckerstifte sind in einem Iso­ lierkörper 4 gehalten, so dass sie in genormter Anordnung fixiert sind. Ein steckerstift-seitiger Kragen 2 umgibt die Steckerstifte und stellt sicher, dass der Anschluss-Stecker ordnungsgemäß eingeführt wird. Die andere Anschluss-Seite des Adapters ist mit Steckbuchsen 6 versehen, die in einem Isolierkörper 7 eingesetzt sind, auch wiederum um sie in der genormten Anordnung zu fixieren, wobei ein steckbuch­ sen-seitiger Kragen 5 diese Anordnung umgibt.

Sowohl der steckerstift-seitige Kragen 2 als auch der steckbuchsen­ seitige Kragen 5 sind mit nach außen umgebogenen Borden 2.1 bzw. 5.1 versehen, so dass zwischen zwei dieser Kragen (wobei es unbeachtlich ist, ob der Adapter einen Übergang Steckerstift/Steckerstift, Steckerstift/Steck­ buchse oder Steckbuchse/Steckbuchse aufweist) Zwischenteile 11 einge­ lötet werden können, in denen die Verbindungen der einzelnen An­ schlussmittel verlaufen. Hier ist auch das Einfügen eines Planar­ filters 8 möglich, das in an sich bekannter Weise ausgebildet, mit Masse zu verbindende Randbereiche aufweist, die mit dem Gehäuse 1 elektrisch verbunden sind.

Die beiden hülsenförmig ausgebildeten Zwischenteile 11 sind iden­ tisch, wobei die einander abgewandten Enden 12 der Zwischenteile ei­ nen auswärts abgebogenen Rand 13 aufweisen, der als umlaufender Rand ausgebildet, mit dem nach außen umgebogenen Bord 2.1 bzw. 5.1 des korrespondie­ renden Kragens 2 bzw. 5 zu dem Gehäuse 1 des Adapters verlötet wer­ den. Die gegeneinander gewandten Enden 14 der Zwischenteile 11 sind jeweils mit einem einwärts gebogenen Rand 15 versehen, die zum Schließen des Gehäuses 1 miteinander verlötet werden, wobei der Löt­ spalt 18 mit Lot 19 gefüllt ist. Dabei ist der Lötspalt 18 durch ein ab­ gerundetes Abbiegen so gestaltet, dass sich der Lötspalt nach außen zwickelförmig erweitert; das Lot 19 in diesem Zwickel bildet dabei über dem Zwickel eine Oberfläche in Art eines Meniskus aus, die abgerundet ist. Dieser Meniskus ist dabei länger als die gestreckte Breite des Zwickels; vorteilhaft werden dabei die Abrundung und die den Meniskus beeinflussenden Parameter des Lotes 19 so aufeinander abgestimmt, dass dessen Länge mindestens 20% länger ist, als die (gestreckt gemessene) Breite.

Wesentlich für eine gute Anlage des Planarfilters 8 an die mitein­ ander verlöteten einwärts gebogenen Ränder 15 der Zwischenteile 11 ist deren gute Koplanarität. Um die Zwischenteile 11 (wie auch die Kragen 2 und 5) wirtschaftlich herstellen zu können, werden diese Teile im Tiefziehverfahren hergestellt. Die durch die Verformung da­ bei auftretenden mechanischen Spannungen würden zu einem Verwerfen der Ranbdbereiche führen. Daher werden die einwärts gebogenen Ränder 15 mit Ausnehmungen versehen, die ausgestanzt werden. Die hier darge­ stellten rechteckigen Ausnehmungen 17 lassen den Rand 15 mäanderför­ mig ausgenommen erscheinen.

Claims (7)

1. Adapter zum Verbinden zweier digitalisierte Signale führen­ der, mit mehrpoligen Steckverbindern abgeschlossener An­ schlussleitungen mit einem zumindest teilweise geschirmten, mit zwei Kragen versehenen Gehäuse, durch das über Steck­ buchsen/Steckbuchsen-, Steckerstifte/Steckerstifte- oder Steckbuchsen/Steckerstifte-Kombinationen verbundene Signal­ leitungen führen, sowie mit einem quer zu diesen angeord­ neten Planarfilter mit einer deren Anzahl entsprechenden Anzahl von Kondensatoren, jeder mit einer an die zugeord­ nete der Signalleitungen angeschlossene Signal-Elektrode sowie mit gemeinsamer, dielektrisch davon getrennter Masse- Elektrode, wobei die Masse-Elektrode zumindest streifen­ förmig auf einer der Seiten des Planarfilters herausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Gehäuse (1) zwei die Kragen (2, 5) verbindende, gleiche Zwischenteile (11) in Hülsenform vorgesehen sind, deren voneinander abgewandte Enden (12) je ein auswärts gebogenes Bord (13), und deren gegeneinander gewandte Enden (14) je einen einwärts geboge­ nen Rand (15) aufweisen, wobei die auswärts gebogenen Borde (13) mit den auswärts gebogenen Rändern (2.1, 5.1) der Kra­ gen (2, 5) und die einwärts gebogenen Ränder (15) jeweils miteinander verlötet sind, und wobei die nach einwärts gebogenen Ränder (15) die Anlage für das Planarfilter (8) bilden.

2. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Planarfilter (8) mit der herausgeführten Masseelektrode mit den einwärts gebogenen Rändern (15) der Zwischenteile (11) verlötet und dessen Masse so elektrisch mit diesen und somit mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.

3. Adapter nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einwärts gebogenen Ränder (15) der miteinander verlöteten Zwischenteile (11) zur Bildung eines Lötspaltes (18) gerundet abgebogen sind, wobei der Lötspalt (18) mit einem Lot (19) gefüllt ist.

4. Adapter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie des Lötspaltes (18) derart ausgebildet ist, dass der Meniskus des den Löt­ spalt (18) auffüllenden Lotes (19) nach innen abgerundet eingezogen ist, wobei die Länge des Meniskus des Lotes (19) die Breite des Lötspaltes (18) um mindestens 20% über­ steigt.

5. Adapter nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einwärts gebogenen Ränder (15) der hülsenförmigen Zwischenteile (11) gezahnt ausgebildet sind.

6. Adapter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnung durch rechteck­ förmige Ausnehmungen (17) in Art eines Mäanders gebildet ist.

7. Adapter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnung durch dreieck­ förmige Ausnehmungen in Art einer Zahnspachtel gebildet ist.