DE202006015908U1

DE202006015908U1 - Steckverbinder mit wenigstens einem Seitenelement

Info

Publication number: DE202006015908U1
Application number: DE202006015908U
Authority: DE
Original assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: ERNI PRODUCTION GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2016-10-14

Abstract

Steckverbinder mit einem Grundelement (11) und mit wenigstens einem Seitenelement (12), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Montageelement (13) zur Befestigung des Steckverbinders (10) und/oder zur Befestigung eines korrespondierenden Steckverbinders vorgesehen ist und dass das Seitenelement (12) zumindest ein Fixierelement (20) enthält, welches im montierten Zustand des Fixierelements (20) das Montageelement (13) fixiert.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Steckverbinder mit wenigstens einem Seitenelement nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
Insbesondere aus der Computertechnik sind genormte Steckverbinder zum Verbinden von Computern mit Peripheriegeräten bekannt, die als Trapez-Steckverbinder, D-Sub-Steckverbinder oder als TMC-Steckverbinder bezeichnet werden.
Ein solcher Steckverbinder ist beispielsweise im DE-Gebrauchsmuster 93 18 026 angegeben, der ein am vorderen Ende des Steckverbinders angeordnetes Abschirmelement aufweist, das zumindest die Kontaktelemente des Steckverbinders im vorderen Bereich umgibt. Das Abschirmelement ist als Tiefziehteil aus dünnem Blechmaterial hergestellt. An den schmalen Seiten ist das Abschirmelement mit Flanschen versehen, in denen jeweils Befestigungsöffnungen vorgesehen sind. Das Abschirmelement ist im Bereich der Befestigungsöffnungen mit einem Kontaktelement des Steckverbinders elektrisch verbunden, das die Verbindung des Abschirmelements mit einer elektrischen Schaltungsmasse herstellt.
Im DE-Patent 103 29 894 ist ein gattungsgemäßer Steckverbinder beschrieben, der ein Grundelement und wenigstens ein Seitenelement aufweist. Das Seitenelement ist als Befestigungsvorrichtung realisiert, mit welcher das Grundelement auf einer Leiterplatte fixiert werden kann. Zur Befestigung des Steckverbinders an einem weiteren Bauteil, wie einem korrespondierenden Steckverbinder oder einem Gehäuse ist am Seitenelement ein Rastelement vorgesehen, welches ein auf der Vorderseite des Grundelements angeordnetes Abschirmelement in einer entsprechenden Ausnehmung durchgreift.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder anzugeben, der eine hohe Auszugskraft mit einfachen Mitteln bereitstellt.
Die Aufgabe wird durch die im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Steckverbinder sieht ein Grundelement mit zumindest einem Seitenelement vor. Vorgesehen ist weiterhin zumindest ein Montageelement zur Befestigung des Steckverbinders beispielsweise an einem Gehäuse und/oder zur Befestigung beispielsweise eines korrespondierenden Steckverbinders. Das Seitenelement enthält zumindest ein Fixierelement, welches im montierten Zustand des Steckverbinders das Montageelement fixiert.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder stellt eine hohe Auszugskraft mit einfachen Mitteln in Bezug auf ein mit dem Montageelement direkt oder indirekt mechanisch verbundenen Teil bereit. Dadurch wird die Sicherheit gegenüber einem Herausreißen beispielsweise eines mit dem Montageelement mechanisch verbundenen korrespondierenden Steckverbinders erheblich erhöht.
Das Fixierelement kann ohne besonderen Aufwand aus dem Seitenelement herausgearbeitet werden, wodurch sich insbesondere in der Serienfertigung Kostenvorteile ergeben. Zusätzliche Materialkosten für das Fixierelement entstehen keine.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, dass die Auszugskraft ohne zusätzlichen Platzbedarf erhöht ist. Dadurch kann eine bisherige Bauform des Steckver binders beibehalten werden. Dies macht sich insbesondere vorteilhaft bemerkbar, wenn ein genormter Steckverbinder wie beispielsweise ein Trapez-Steckverbinder bzw. D-Sub-Steckverbinder gemäß DIN 41652 bzw. IEC 807-3 realisiert werden soll.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Steckverbinders ergibt sich durch eine einfache Montage des Steckverbinders. Dadurch ergeben sich weitere Kostenvorteile insbesondere in der Serienfertigung.
Wenn das Seitenelement, das Fixierelement sowie das Montageelement elektrisch leitfähig sind und wenn ein zumindest den vorderen Teil des Grundelements abschirmendes Abschirmelement vorgesehen ist, weist der erfindungsgemäße Steckverbinder ein hohes Abschirmmaß auf. Aufgrund der vergleichsweise großen elektrisch leitfähigen Flächen wird nicht nur eine niederohmige, sondern insbesondere auch eine niederinduktive Verbindung zu einer elektrischen Schaltungsmasse, entsprechend einer guten Abschirmung im Hochfrequenzbereich erzielt.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Fixierelement als Klammer realisiert ist, welche im montierten Zustand des Fixierelements das Montageelement zumindest teilweise umgreift. Vorzugsweise enthält die Klammer zwei Klammerarme. Vorteilhafterweise ist im Montageelement wenigstens eine zumindest teilweise umlaufende Nut vorgesehen, in welche das Fixierelement bzw. die Klammerarme im montierten Zustand eingreifen. Sofern am Montageelement, das vorzugsweise als Bolzen realisiert ist, eine Zugkraft auftritt, entsteht ein hoher axialer Anpressdruck, der die elektrischen Kontakteigenschaften dadurch verbessert, dass der Kontakt niederohmiger wird.
Bereits daraufhin gewiesen wurde, dass vorteilhafterweise ein Abschirmelement vorgesehen ist, das zumindest den vorderen Bereich des Steckverbinders abschirmt, an welchem ein korrespondierender Steckverbinder angeschlossen wird.
Das wenigstens eine Montageelement ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, das Abschirmelement zu fixieren.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Abschirmelement wenigstens einen Montageelement-Durchbruch aufweist, welcher das Montageelement im montierten Zustand des Steckverbinders mechanisch fixiert. Vorzugsweise ist das Montageelement elektrisch leitfähig, sodass die bereits beschriebene niederohmige bzw. niederinduktive Verbindung zwischen dem Abschirmelement und einer elektrischen Schaltungsmasse gegeben ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Seitenelement wenigstens eine Kontaktfeder enthält, die im montierten Zustand das Abschirmelement elektrisch kontaktiert. Die Kontaktfeder stellt einen zusätzlichen elektrischen Kontakt zwischen dem Abschirmelement und dem vorzugsweise elektrisch leitfähig ausgestalteten Seitenelement her und vermindert dadurch weiterhin den elektrischen Übergangswiderstand.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung zur Erhöhung der Auszugskraft sieht vor, dass das Seitenelement wenigstens zwei Fixierelemente enthält, die in Steckrichtung versetzt angeordnet sind und welche in entsprechend versetzte, im Montageelement vorgesehene Nuten eingreifen. Die mit den wenigstens zwei Fixierelementen mögliche Fixierung des Montageelements wirkt weiterhin einem Verbiegen des Montageelements aus der Steckrichtung heraus entgegen.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Montageelement am vorderen Ende ein Gewinde aufweist. Das Gewinde kann eine Schraube aufnehmen, die zur Verschraubung eines korrespondierenden Steckverbinders zur Sicherung der Steckverbindung vorgesehen ist.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das Montageelement ein Vielkant-Element, beispielsweise ein Vierkant-Element enthält, das im montierten Zustand des Montageelements in eine korrespondierende Vielkant-Element-Ausnehmung im Grundelement eingreift. Dadurch wird eine Sicherung gegen einen Verdrehen des Montageelements erreicht, die insbesondere zweckmäßig ist, wenn das Mon tageelement am vorderen Ende ein Gewinde aufweist, in welches Schrauben von weiteren Bauteilen eingeschraubt werden können.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Seitenelement einen Lötanschluss zur Verlötung mit einer Leiterplatte aufweist. Der Lötanschluss ist vorzugsweise als SMD-Lötanschluss realisiert, sodass sich eine kostengünstige Verlötung des Steckverbinders auf einer Leiterplatte bei gleichzeitig kleinen Abmessungen ergibt.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders mit wenigstens einem Seitenelement ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steckverbinders ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen
1 eine Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders mit einem Grundelement, Seitenelementen, Montageelementen und einem Abschirmelement,
2 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer Rückseite eines erfindungsgemäßen Steckverbinders,
3 eine perspektivische Ansicht einer Rückseite eines erfindungsgemäßen Steckverbinders und
4 eine perspektivische Ansicht einer Vorderseite eines erfindungsgemäßen Steckverbinders.
1 zeigt eine Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 10, der ein aus einem elektrischen Isoliermaterial hergestelltes Grundelement 11, zwei Seitenelemente 12, zwei Montageelemente 13, ein aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestelltes Abschirmelement 14 sowie elektrische Steckkontakte 15 enthält.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass der Steckverbinder 10 als Trapez-Steckverbinder realisiert ist, der auch als D-Sub-Steckverbinder bezeichnet wird. Dieser Steckertyp ist in den Normen DIN 41652 bzw. IEC 807-3 näher spezifiziert. Ein solcher Steckverbinder 10 wird üblicherweise zum Herstellen von Steckverbindungen im Rahmen von genormten Schnittstellen, insbesondere Computer-Schnittstellen eingesetzt.
Das Seitenelement 12 enthält wenigstens ein Fixierelement 20, das beispielsweise als Klammer bezeichnet werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das als Klammer realisierte Fixierelement 20 aus zwei Klammerarmen 21, 22 zusammengesetzt. Eine besonders einfache Realisierung sieht vor, dass das Fixierelement 20 bzw. die Klammerarme 21, 22 durch Ausstanzen und Biegen aus dem Seitenelement 12 geformt sind.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Fixierelemente 20 an einem Seitenelement 12 vorgesehen, die, bezogen auf die Steckrichtung 23, versetzt angeordnet sind. Die Steckrichtung 23 entspricht hierbei gleichermaßen der Längsrichtung des Montageelements 13.
Das Seitenelement 12 enthält gegebenenfalls einen Lötanschluss 30, der vorzugsweise als SMD-Lötanschluss realisiert ist. Der Lötanschluss 30 enthält gemäß einer Ausgestaltung wenigstens eine Aussparung 31, in welche das Lötmaterial eindringen kann. Der Lötanschluss 30 ist insbesondere vorgesehen, wenn der erfindungsgemäße Steckverbinder 10 zur Verlötung mit einer Platine 32 vorgesehen ist.
Das Seitenelement 12 enthält vorzugsweise wenigstens eine Kontaktfeder 40, die im montierten Zustand des Seitenelements 12 in einer Kontaktfeder-Ausnehmung 41 im Grundelement 11 positioniert ist.
Das Seitenelement 12 einschließlich der Kontaktfeder 40 ist vorteilhafterweise elektrisch leitfähig, wobei die Kontaktfeder 40 im montierten Zustand das Abschirmelement 14 elektrisch kontaktiert. Über den Lötanschluss 30 des Seitenelements 12 kann dann in vorteilhafter Weise eine Verbindung zu einer nicht näher gezeigten elektrischen Schaltungsmasse hergestellt werden. Die flächige Realisierung des Seitenelements 12, der Kontaktfeder 40 sowie des Abschirmelements 14 führt zu einer niederinduktiven Masseverbindung, welche eine Abschirmungswirkung auch bei hohen Signalfrequenzen sicherstellt.
Das Montageelement 13 ist vorzugsweise als Bolzen realisiert, der sich in Steckrichtung 23 erstreckt. Ein Bolzen ist ein vergleichsweise einfaches und somit preiswert herstellbares Drehteil. Das Montageelement 13 enthält wenigstens eine zumindest teilweise umlaufende Nut 50, in welche das Fixierelement 20 im montierten Zustand eingreift. Bei der Montage werden die Klammerarme 21, 22 mit der Nut 50 verrastet bzw. in die Nut 50 eingeclipst. Der Klammerarm 21, 22, der beispielsweise als Kralle bezeichnet werden kann, ist demnach vorzugsweise derart realisiert, dass der Klammerarm 21, 22 hinsichtlich der Funktion wenigstens näherungsweise einem Wellensicherungsring entspricht.
Im montierten Zustand fixiert das wenigstens eine Fixierelement 20 das Montageelement 13 zumindest hinsichtlich einer Verschiebung in Steckrichtung 23. Da das Montageelement 13 im montierten Zustand des Steckverbinders 10 kraftschlüssig mit dem Grundelement 10 und somit mit den darin angeordneten Steckkontakten 15 verbunden ist, trägt das wenigstens eine Fixierelement 20 erheblich zur Erhöhung der Auszugskraft des Steckverbinders 10 bei.
Vorzugsweise sind das Fixierelement 20 sowie das Montageelement 13 aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt. Insbesondere, wenn das Montageelement 13 mit dem Abschirmelement 14 im montierten Zustand beispielsweise über einen Montageelement-Durchbruch 60 im Abschirmelement 14 elektrisch kontaktiert ist, wird eine erhöhte Abschirmwirkung erzielt. Sofern auf das Montageelement 13 eine Zugbelastung einwirkt, wird in den Haltezonen des Fixierelements 20 in der Nut 50 der elektrische Übergangswiderstand abgesenkt, sodass sich eine Absenkung des elektrischen Widerstands ergibt, entsprechend einer Erhöhung der Abschirmwirkung.
Das Montageelement 13 enthält vorzugsweise ein Vielkant-Element 51, vorzugsweise ein Vierkant-Element, welches im montierten Zustand in eine im Grundelement 11 vorgesehene Vielkant-Element-Ausnehmung 52 eingreift. Mit dem Vielkant-Element 51 wird eine einfache Sicherung gegenüber einem Verdrehen des Montageelements 13 in Bezug auf das Grundelement 11 erreicht.
Eine derartige Sicherung gegen ein Verdrehen des Montageelements 13 ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Montageelement 13 zumindest am vorderen Ende ein Gewinde 53, vorzugsweise ein Innengewinde aufweist. Das Gewinde 53 ist zur Aufnahme einer Schraube vorgesehen, welche an einem nicht näher gezeigten korrespondierenden Steckverbinder angeordnet ist, der mit dem erfindungsgemäßen Steckverbinder 10 zur Fixierung der Steckverbindung verschraubt werden kann oder an einem anderen mit dem Steckverbinder 10 zu verschraubenden Bauteil angeordnet ist. Insbesondere in diesem Fall erhöht das wenigstens eine Fixierelement 20 des Seitenteils 12 die Auszugskraft des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10 weiterhin erheblich.
Das Montageelement 13 kann darüber hinaus zur Befestigung des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10 an einem nicht näher gezeigten Gehäuse, beispielsweise einem Computer-Gehäuse vorgesehen sein. Die Befestigung wird vorzugsweise mit einer Schraubeverbindung realisiert.
Das Abschirmelement 14 weist vorzugsweise wenigstens eine Lasche 61 auf, welche im montierten Zustand in eine im Grundelement 11 vorgesehene Laschen-Ausnehmung 62 eingreift. Bei der Montage des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10 wird die Lasche 61 in der Laschen-Ausnehmung 62 umgebogen, wodurch das Abschirmelement 14 mit dem Grundelement 11 kraftschlüssig verbunden wird.
Die 2-4 zeigen verschiedene perspektivische Ansichten des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10 im montierten Zustand. Diejenigen in den 2-4 gezeigten Teile, die mit den in 1 gezeigten Teilen übereinstimmen, tragen deshalb jeweils dieselben Bezugszeichen.
2 zeigt eine im Bereich eines Montageelements 13 teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der Rückseite des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10. 2 gibt dadurch die Sicht auf ein Montageelement 13 frei, in dessen wenigstens einer Nut 50 das Fixierelement 20 eingeschnappt ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird von zwei in Steckrichtung 23 bzw. in Längsrichtung des Montageelements 13 versetzt angeordneten Fixierelementen 20 aus gegangen. Die mehrfache Fixierung des Montageelements 13 wirkt einem Verbiegen des Montageelements 13 aus der Steckrichtung 23 heraus entgegen und erhöht dadurch zusätzlich die Stabilität des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10.
2 gibt weiterhin einen Blick auf die gegebenenfalls vorgesehene Kontaktfeder 40 frei, welche das vorzugsweise vorgesehene Abschirmelement 14 kontaktiert.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Rückseite des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10. 3 zeigt insbesondere den an wenigstens einem Seitenteil 12 vorgesehenen Lötanschluss 30, der mit einer auf der Platine 32 angeordneten Lötfläche 70 verlötet ist.
4 zeigt schließlich eine perspektivische Ansicht der Vorderseite des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10 im montierten Zustand in einem Ausführungsbeispiel als Platinen-Steckverbinder, der auf der Platine 32 angeordnet ist.

Claims

Steckverbinder mit einem Grundelement (11) und mit wenigstens einem Seitenelement (12), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Montageelement (13) zur Befestigung des Steckverbinders (10) und/oder zur Befestigung eines korrespondierenden Steckverbinders vorgesehen ist und dass das Seitenelement (12) zumindest ein Fixierelement (20) enthält, welches im montierten Zustand des Fixierelements (20) das Montageelement (13) fixiert.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (20) als Klammer realisiert ist, welche im montierten Zustand des Fixierelements (20) das Montageelement (13) zumindest teilweise umgreift.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (20) zwei Klammerarme (21, 22) enthält.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageelement (13) wenigstens eine zumindest teilweise umlaufende Nut (50) aufweist, in welche das Fixierelement (20) im montierten Zustand eingreift.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageelement (13) als Bolzen realisiert ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zumindest den vorderen Bereich des Grundelements (11) umgebendes Abschirmelement (14) vorgesehen ist.
Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (14) wenigstens einen Montageelement-Durchbruch (60) aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageelement (13) elektrisch leitfähig ist und das Abschirmelement (14) elektrisch kontaktiert.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenelement (12) elektrisch leitfähig ist und dass das Seitenelement (12) wenigstens eine Kontaktfeder (40) enthält, die im montierten Zustand das Abschirmelement (14) elektrisch kontaktiert.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das das Fixierelement (20) elektrisch leitfähig ist und im montierten Zustand das Montageelement (13) elektrisch kontaktiert.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenelement (12) wenigstens zwei Fixierelemente (20) enthält, die in Steckrichtung (23) versetzt angeordnet sind.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageelement (13) am vorderen Ende ein Gewinde (53) aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageelement (13) ein Vielkant-Element (51) enthält, das im montierten Zustand des Montageelements (13) in eine korrespondierende Vielkant-Element- und Ausnehmung (52) im Grundelement (11) eingreift.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenelement (12) einen Lötanschluss (30) zur Verlötung mit einer Leiterplatte (32) aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Lötanschluss (30) als SMD-Lötanschluss realisiert ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder als Trapez-Steckverbinder/D-Sub-Steckverbinder (10) realisiert ist.