DE202019102479U1 - Steckverbinder - Google Patents

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    • H01R13/6581Shield structure
    • H01R13/6582Shield structure with resilient means for engaging mating connector

Abstract

Elektrischer Steckverbinder (1, 2, S, B) umfassendeine erste Schnittstelle (3) zur elektrischen Kontaktierung eines weiteren Steckverbinders (2, 1, B, S),eine zweite Schnittstelle (4) zur elektrischen Kontaktierung eines externen Elektroelements, undein Gehäuse (5), an welchem die beiden Schnittstellen (3, 4) angeordnet sind,wobei jede der beiden Schnittstellen (3, 4) mindestens ein elektrisches Anschlusselement (6) aufweist, welches jeweils in einer Leiterplatte (7, 8) mechanisch fest gelagert ist und mit einer jeweiligen Leiterbahn in der Leiterplatte (7, 8) elektrisch in Verbindung steht, undwobei die Leiterbahnen der Leiterplatte (7) der ersten Schnittstelle (3) mit einer flexiblen Leiterplatte (9) mit den Leiterbahnen der Leiterplatte (8) der zweiten Schnittstelle (4) in elektrischer Verbindung stehen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder nach dem Gegenstand von Anspruch 1.
  • STAND DER TECHNIK
  • Aus der US 2015/0147911 ist ein Steckverbinder bekannt geworden. Der Steckverbinder weist eine als erste Schnittstelle ausgebildete Stiftanordnung auf, welche über ein flexibles Leiterelement mit einer inneren Leiterplatte verbunden ist. Weiter steht die Leiterplatte mit einem weiteren flexiblen Leiterelement mit einer weiteren Schnittstelle in Verbindung.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Steckverbinder anzugeben, welcher die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll ein Steckverbinder mit erweiterter Funktionalität angegeben werden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder nach Anspruch 1. Der Steckverbinder kann als buchsenseitiger Steckverbinder oder als stiftseitiger Steckverbinder ausgebildet sein. Der Steckverbinder umfasst, unabhängig von der Ausbildung als buchsenseitiger oder stiftseitiger Steckverbinder, eine erste Schnittstelle zur elektrischen Kontaktierung eines weiteren Steckverbinders, eine zweite Schnittstelle zur elektrischen Kontaktierung eines externen Elektroelements, und ein Gehäuse, an welchem die beiden Schnittstellen angeordnet sind. Jede der beiden Schnittstellen weist mindestens ein elektrisches Anschlusselement auf, welches jeweils in einer Leiterplatte mechanisch fest gelagert ist und mit einer jeweiligen Leiterbahn in der Leiterplatte elektrisch in Verbindung steht. Die Leiterbahnen der Leiterplatte der ersten Schnittstelle stehen mit einer flexiblen Leiterplatte mit den Leiterbahnen der Leiterplatte der zweiten Schnittstelle in elektrischer Verbindung.
  • Unter der Ausdrucksweise „flexible Leiterplatte“, wird eine Leiterplatte verstanden, welche mit sehr geringem Kraftaufwand ohne Funktionsbeeinträchtigung gebogen werden kann. Die einzelnen Leiter der flexiblen Leiterplatte verlaufen dabei vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene und parallel zueinander.
  • Unter der Ausdrucksweise „weiterer Steckverbinder“ wird ein weiterer Steckverbinder verstanden, welcher gleichartig zum beschriebenen Steckverbinder oder welcher anders ausgebildet sein kann.
  • Unter der Ausdrucksweise „externes Elektroelement“ wird beispielsweise ein Kabel oder ein anderes elektrisches Element verstanden.
  • Der Steckverbinder ist für hohe Datenraten geeignet, vorzugsweise ist der Steckverbinder als 10 Giga-Bit-Ethernet-Steckerverbinder ausgebildet. Die 10 GigaBit Übertragung mit dem hierin beschriebenen Steckverbinder kann dadurch sichergestellt werden, dass durch die Verwendung einer flexiblen Leiterplatte eine exakte, fest definierte Leiterführung erfolgt. Weiter wird durch den flexiblen Teil der Leiterplatte eine gute Bewegungs- und Positionierungsfreiheit geschaffen. Es kann demnach auch zu weniger Ermüdungsbrüchen bei vielen Steckzyklen kommen.
  • Unter der Ausdrucksweise „Anschlusselement“ können Steckerelemente und/oder Buchsenelemente verstanden werden. Bezüglich der ersten Schnittstelle können die Buchsenelemente des einen Steckverbinders mit Steckerelementen des anderen Steckverbinders über eine Steckverbindung miteinander verbunden werden.
  • Für die zweite Schnittstelle ist es denkbar, dass eines der Anschlusselemente mit einer kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung mit dem externen Elektroelement elektrisch leitend in Verbindung steht.
  • Vorzugsweise sind mehrere Anschlusselemente vorhanden, wobei die Zahl der Anschlusselemente an der ersten Schnittstelle und der zweiten Schnittstelle identisch sind. Vorzugsweise sind 8 Anschlusselemente vorhanden, welche auf einem gemeinsamen Kreis liegen, wobei die Abstände zwischen den Anschlusselementen auf dem Kreis jeweils identisch zueinander sind.
  • Vorzugsweise weist das mindestens eine Anschlusselement ein Kontaktelement auf, welches gefedert ausgebildete Kontaktstege umfasst. Das Kontaktelement ist beispielsweise eine Kontaktlamelle. Durch das Anordnen eines Kontaktelementes ergeht der Vorteil, dass eine höhere Zahl von Steckzyklen erreichbar ist.
  • Vorzugsweise sind die Anschlusselemente, die Leiterplatten und die flexible Leiterplatte derart angeordnet, dass die Durchlaufzeit eines Datensignals bei allen Paaren von Anschlusselementen gleich ist. Das heisst, dass bei einem mehrpoligen Steckverbinder, die Signallaufzeit bei allen Polen identisch ist.
  • Vorzugsweise verbindet die flexible Leiterplatte direkt, insbesondere ohne weiteres Element, die beiden Leiterplatten der beiden Schnittstellen.
  • Die flexible Leiterplatte bildet demnach eine direkte Verbindung zwischen den anderen beiden Leiterplatten, wobei sich der elektrische Steckverbinder besonders gut für die Übertragung von Datensignalen eignet. Die Datensignale werden somit mit einer hohen Signalqualität von der einen Schnittstelle zur anderen Schnittstelle übertragen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Steckverbinder als 10 Gigabit-Ethernet-Steckverbinder eingesetzt wird.
  • Vorzugsweise weist die flexible Leiterplatte einen geschwungenen Umlenkabschnitt auf.
  • Durch den geschwungenen Umlenkabschnitt wird die Gesamtlänge der flexiblen Leiterplatte leicht erhöht, was ein verbesserter Toleranzausgleich zulässt. Weiter können mit der flexiblen Leiterplatte allfällig entstehende Mikrobewegungen, welche aufgrund mechanischer Einwirkung auf die Anschlusselemente beim Steck- bzw. Trennvorgang entstehen, kompensiert werden.
  • Vorzugsweise ist der Umlenkabschnitt im Querschnitt gesehen im Wesentlichen S-förmig.
  • Durch den geschwungen ausgebildeten Umlenkabschnitt ergeht der Vorteil, dass allfällige externe Kräfte sich nicht negativ auf die flexible Leiterplatte auswirken. Insbesondere kann es auch bei einem leichten Verschieben der Leiterplatten mit den Anschlusselementen nicht zu einem Ausreissen der flexiblen Leiterplatten aus den Leiterplatten mit den Anschlusselementen kommen.
  • Vorzugsweise ragt das mindestens eine Anschlusselement von einer Frontfläche der Leiterplatte ab. Vorzugsweise steht das mindestens eine Anschlusselement in einem rechten Winkel zur besagten Frontfläche. Die flexible Leiterplatte ragt über eine Seitenfläche von der Leiterplatte weg. Die flexible Leiterplatte ragt vorzugsweise in einen Zwischenraum an der ersten bzw. der zweiten Leiterplatte ein und wird dort elektrisch leitend angebunden.
  • Vorzugsweise weist das Gehäuse im Bereich von mindestens einer der beiden Schnittstellen einen metallischen Ringabschnitt auf, wobei das mindestens eine Anschlusselement vorzugsweise innerhalb des metallischen Ringabschnittes liegt.
  • Der metallische Ringabschnitt dient der elektromagnetischen Abschirmung mindestens eines Anschlussabschnittes. Weiter dient der metallische Ringabschnitt als mechanisches Sicherungselement gegenüber äusseren mechanischen Einflüssen.
  • Je nach Ausbildung des Steckverbinders kann der Ringabschnitt verschiedenartig ausgebildet sein. In einem Set ist es beispielsweise denkbar, dass der Ringabschnitt des einen Steckverbinders im Inneren des Ringabschnittes ein Kontaktelement aufweist, während der Ringabschnitt des weiteren Steckverbinders aussenseitig des Ringabschnitts eine Kontaktfläche aufweist, welche mit dem Kontaktelement im zusammengesteckten Zustand einen Kontakt eingeht.
  • Wie erwähnt ist im Inneren des Ringabschnittes ein Kontaktelement mit gefedert ausgebildeten Kontaktstegen angeordnet, mit welchem Kontaktelement ein elektrisch leitender Kontakt mit dem weiteren Steckverbinder bereitstellbar ist, angeordnet.
  • Durch das Kontaktelement kann für die Abschirmung ein besonders guter Kontakt zwischen dem elektrischen Steckverbinder und dem externen Element bereitgestellt werden. Das Kontaktelement kann auch als Kontaktlamelle bezeichnet werden.
  • Vorzugsweise weist der Ringabschnitt einen Einstich mit einer frontseitigen Anschlagsfläche und einer rückseitigen Anschlagsfläche auf, wobei das Kontaktelement im Einstich gelagert ist.
  • Wie erwähnt weist der Ringabschnitt des Steckverbinders aussenseitig eine Kontaktfläche auf, mit welcher der elektrische Steckverbinder elektrisch leitend mit einem Kontaktelement eines weiteren Steckverbinders verbindbar ist.
  • Vorzugsweise erstreckt sich ein Abschirmelement von der Leiterplatte weg, wobei sich das Abschirmelement zwischen benachbarte Anschlusselemente erstreckt, derart, dass eine Abschirmung zwischen den Anschlusselementen bereitstellbar ist.
  • Durch das Abschirmelement können mehrere benachbarte Anschlusselemente untereinander elektromagnetisch abgeschirmt werden. Ein Übersprechen von einem Anschlusselement zu benachbarten Anschlusselementen kann somit verhindert werden.
  • Vorzugsweise ist das Abschirmelement in Steckrichtung gesehen als vierarmiges Kreuz ausgebildet, welches vierarmige Kreuz vier Abschirmquadranten bildet, wobei jeweils ein oder zwei Anschlusselemente in jedem der Abschirmquadranten liegen.
  • Vorzugsweise kann das Abschirmelement elektrisch leitend mit dem Gehäuse in niederohmigen Kontakt stehen und die flexible Leiterplatte weist einen Abschirmungsleiter auf. Der Abschirmungsleiter wird als „ground pad“ bezeichnet und kann sich parallel zur flexiblen Leiterplatte erstrecken. Hierdurch werden die einzelnen Leiterbahnen gegenüber dem Aussenumfeld abgeschirmt, so dass ein Übersprechen verhindert werden kann. Die einzelnen Leiterbahnen können durch einen ausreichenden Abstand zwischen den einzelnen Leiterbahne abgeschirmt werden.
  • Vorzugsweise ist das mindestens eine Anschlusselement in einem Kontaktträger gelagert, wobei der Kontaktträger aus einem elastischen und elektrischen nicht-leitendem Material, wie Kunststoff oder Gummi, ist.
  • Der Kontaktträger weist den Vorteil auf, dass die Anschlusselemente durch den Kontaktträger vor mechanischen Einflüssen beim Steckvorgang geschützt sind. Das Anschlusselement kann vollständig im Kontaktträger angeordnet sein; oder es kann sich aus dem Kontaktträger heraus erstrecken.
  • Besonders bevorzugt ist der Kontaktträger mit einem hinteren Ende am Abschirmelement eingerastet.
  • Vorzugsweise füllt der Kontaktträger den Abschirmquadranten im Wesentlichen vollständig aus.
  • Vorzugsweise steht das mindestens eine Anschlusselement der ersten Schnittstelle in einem Winkel von 45° bis 135° winklig geneigt zum mindestens einen Anschlusselement der zweiten Schnittstelle. Die Anschlusselemente können dabei parallelen Ebenen liegen oder sich winklig geneigt, insbesondere rechtwinklig zueinander, erstrecken.
  • Alternativerweise verläuft das mindestens eine Anschlusselement der ersten Schnittstelle parallel, insbesondere kollinear oder axial versetzt, zum mindestens einen Anschlusselement der zweiten Schnittstelle.
  • Vorzugsweise ist das Gehäuse aus einem elektromagnetisch abschirmenden Material, insbesondere im Wesentlichen aus Metall.
  • Vorzugsweise ist am Gehäuse ein Dichtungselement angeordnet, welches zwei zusammenzufügende Gehäuse gegenübereinander abdichten. Das Dichtungselement ist vorzugsweise im Bereich des Ringabschnittes angeordnet. Das Gehäuse selbst ist ebenfalls als dichtes Gehäuse ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist der Abstand zwischen zwei benachbart angeordneten Anschlusselementen um einen Faktor zwischen 1 und 4, insbesondere zwischen 1.5 und 3, grösser als der Durchmesser der Anschlusselemente.
  • Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Figurenliste
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines elektrischen Steckverbinders in der Form einer Buchsenseite gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 2 eine Frontansicht des Steckverbinders gemäss 1;
    • 3 eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders gemäss 1;
    • 4 eine Schnittdarstellung des Steckverbinders gemäss 1;
    • 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines elektrischen Steckverbinders in der Form einer Stiftseite gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 6 eine Frontansicht des Steckverbinders gemäss 5;
    • 7 eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders gemäss 5;
    • 8 eine Schnittdarstellung des Steckverbinders gemäss 5;
    • 9 eine Schnittdarstellung der Stiftseite und der Buchsenseite des Steckverbinders nach den vorhergehenden Figuren;
    • 10 eine Frontansicht des Steckverbinders in der Form einer Stiftseite gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 11 eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders gemäss 10;
    • 12 eine Schnittdarstellung des Steckverbinders gemäss 10;
    • 13 eine Frontansicht des Steckverbinders in der Form einer Buchsenseite gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 14 eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders gemäss 13; und
    • 15 eine Schnittdarstellung des Steckverbinders gemäss 15.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In den Figuren wird ein elektrischer Steckverbinder gezeigt. Die 1 bis 4 zeigen dabei die Buchsenseite B des elektrischen Steckverbinders 1 und die 5 bis 8 zeigen die Stiftseite S des elektrischen Steckverbinders 2. Die 10 bis 12 zeigen sodann eine weitere Ausführungsform einer Stiftseite S und die 13 bis 15 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Buchsenseite B. Unabhängig von der Ausbildung als Stiftseite S oder Buchsenseite B ist der prinzipielle Aufbau des elektrischen Steckverbinders 1 in allen Ausführungsformen im Wesentlichen identisch.
  • Der elektrische Steckverbinder 1, 2 umfasst eine erste Schnittstelle 3 zur elektrischen Kontaktierung eines weiteren Steckverbinders 2. Die erste Schnittstelle 3 kann entweder als Buchsenseite B oder als Stiftseite S ausgebildet sein. In den Figuren ist der elektrische Steckverbinder mit dem Bezugszeichen 1 die Buchsenseite B und der elektrische Steckverbinder mit dem Bezugszeichen 2 ist die Stiftseite S. Weiter umfasst der elektrische Steckverbinder 1, 2 eine zweite Schnittstelle 4 zur elektrischen Kontaktierung eines externen Elektroelementes. Über die zweite Schnittstelle 4 kann beispielsweise ein Kabel, welches das externe Elektroelement bereitstellt, angeschlossen werden. Weiter umfasst der elektrische Steckverbinder 1, 2 ein Gehäuse 5, an welchem die beiden Schnittstellen 3, 4 angeordnet sind. Über den Innenraum 23 des Gehäuses werden die beiden Schnittstellen 3, 4 miteinander verbunden.
  • Jede der beiden Schnittstellen 3, 4 weist mindestens ein elektrisches Anschlusselement 6 auf. Die Anschlusselemente 6 der Schnittstelle 3 des Steckverbinders 1 sind als Buchsen und die Anschlusselemente 6 der Schnittstelle 3 des Steckverbinders 2 sind als zu den Buchsen passende Stifte ausgebildet. In der gezeigten Ausführungsform weist jede der Schnittstellen 3, 4 acht einzelne elektrische Anschlusselemente 6 auf.
  • Das mindestens eine elektrische Anschlusselement 6 ist jeweils in einer Leiterplatte 7, 8 mechanisch fest gelagert. Weiter steht das mindestens eine elektrische Anschlusselement 6 mit einer jeweiligen Leiterbahn in der Leiterplatte 7, 8 elektrisch leitend in Verbindung. Das heisst, die erste Schnittstelle 3 und auch die zweite Schnittstelle 4 weisen je eine Leiterplatte 7, 8 auf, an welcher die elektrischen Anschlusselemente 6 mechanisch und elektrisch gelagert sind.
  • Die mindestens eine Leiterbahn der Leiterplatte 7 der ersten Schnittstelle 3 steht mit einer flexiblen Leiterplatte 9 elektrisch in Verbindung. Die flexible Leiterplatte 9 führt dann zu der mindestens einen Leiterbahn der Leiterplatte 8 der zweiten Schnittstelle 4. Somit wird durch die flexible Leiterplatte 9 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Leiterbahnen der Leiterplatte 7 der ersten Schnittstelle 3 und den Leiterbahnen der Leiterplatte 8 der zweiten Schnittstelle 4 hergestellt.
  • Die Leiterplatte 7, 8 und die flexible Leiterplatte 9 sind im Innenraum 23 des Gehäuses 5 angeordnet. Die erste Schnittstelle 3 und die zweite Schnittstelle 4 sind von der Aussenseite des Gehäuses 5 her zugänglich.
  • Die flexible Leiterplatte 9 verbindet die beiden Schnittstellen 3, 4 direkt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass eine gute Datenübertragung zwischen den beiden Leiterplatten 7, 8 ermöglicht wird. Die flexible Leiterplatte 9 eignet sich weiterhin sehr gut für hohe Datenübertragungsraten.
  • Die flexible Leiterplatte 9 weist einen geschwungenen Umlenkabschnitt 10 auf. Über den geschwungenen Umlenkabschnitt 10 können Toleranzen bei der Montage oder im späteren Betrieb ausgeglichen werden. Das heisst, die Länge der flexiblen Leiterplatte 9 ist grösser als die effektive Distanz zwischen den beiden Leiterplatten 7, 8 der Schnittstellen 3, 4.
  • Wie von den Explosionsdarstellungen gut erkannt werden kann, ragen die Anschlusselemente 6 von einer Frontfläche 11 der Leiterplatte 7, 8 ab. Die Anschlusselemente 6 stehen dabei im Wesentlichen rechtwinklig zur Grundfläche 11 der Leiterplatten 7, 8. Die flexible Leiterplatte 9 hingegen schliesst sich an eine der Seitenflächen 12 an die Leiterplatten 7, 8 an. Hierdurch kann ein besonders guter Zugang zu den Leiterbahnen in den Leiterplatten 7, 8 erreicht werden.
  • In der gezeigten Ausführungsform ist das Anschlusselement 6 auf Seiten der zweiten Schnittstelle 4 als Anschlussstelle für ein Kabel ausgebildet. Die Anschlusselemente 6 sind dabei Stifte, welche mit der Leiterplatte 8 entsprechend verbunden sind.
  • Weiter weist das Gehäuse 5 im Bereich der ersten Schnittstelle 3 einen metallischen Ringabschnitt 13 auf. Der metallische Ringabschnitt 13 umgibt dabei das mindestens eine Anschlusselement 6 im Wesentlichen vollständig. Das heisst, dass mindestens ein Anschlusselement 6 innerhalb des metallischen Ringabschnittes 13 angeordnet ist. Der metallische Ringabschnitt 13 dient der Abschirmung der Kontakte im Bereich der Anschlusselemente 6.
  • In den 1 bis 4 wird der metallische Ringabschnitt 13 an der Buchsenseite B gezeigt. Der metallische Ringabschnitt 13 weist hier innenseitig ein Kontaktelement 14 mit federelastischen Kontaktstegen 15 auf. Über das Kontaktelement 14 bzw. die Kontaktstege 15 kann ein Kontakt mit dem Ringabschnitt 13 der Steckerseite, so wie dies unten erläutert wird, hergestellt werden.
  • Das Kontaktelement 14 ist hier in einem Einstich 16 gelagert. Der Einstich 16 erstreckt sich von der Innenseite des Ringabschnittes 13 in den Ringabschnitt 13 hinein und weist eine frontseitige Anschlagsfläche 17 sowie eine rückseitige Anschlagsfläche 18 auf.
  • An der Stiftseite S weist das Gehäuse 5 des elektrischen Steckverbinders 1 ebenfalls einen Ringabschnitt 13 auf. Der Ringabschnitt 13 auf der Stiftseite S weist aussenseitig eine Kontaktfläche 19 auf. Im zusammengefügten Zustand kommt die Kontaktfläche 19 mit dem Kontaktelement 14 in Kontakt und so wird ein Kontakt zwischen dem Ringabschnitt 13 der Buchsenseite B und dem Ringabschnitt 13 der Stiftseite S hergestellt. In der 9 wird eine Vorstufe dieses Kontaktes gezeigt. Die beiden Pfeile V symbolisieren die Steckbewegung. Bei weiterem Zusammenschieben ragt der Ringabschnitt 13 der Stiftseite S dann in den Ringabschnitt 13 der Buchsenseite B ein und es entsteht über das Kontaktelement 14 ein entsprechender elektrischer Kontakt mit dem Ziel der Abschirmung der beiden Gehäuse ermöglicht. Eine umgekehrte Konfiguration ist auch denkbar. Es ist denkbar, dass das Kontaktelement 14 im Bereich der Stiftseite S angeordnet werden kann.
  • Weiter ist im Bereich der Ringabschnitte 13 auch ein Dichtungselement 24 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform ist das Dichtungselement 24 aussenseitig im Bereich der Kontaktfläche 19 auf der Stiftseite S angeordnet.
  • Weiter umfasst der elektrische Steckverbinder 1 ein zusätzliches Abschirmelement 20. Mit dem Abschirmelement 20 lässt sich eine Abschirmung zwischen den einzelnen Anschlusselementen 6 bereitstellen. Das Abschirmelement 20 erstreckt sich dabei zwischen zwei benachbarten Anschlusselementen 6 derart, dass eine Abschirmung zwischen den beiden Anschlusselementen 6 bereitstellbar ist. Das heisst, ein Übersprechen zwischen zwei benachbarten Anschlusselementen 6, zwischen welchen das Abschirmelement 20 verläuft, ist nicht möglich.
  • Das Abschirmelement 20 ist in der gezeigten Ausführungsform an einem Bolzen 29, der sich die Leiterplatte 7 hindurch erstreckt abgestützt.
  • In der gezeigten Ausführungsform ist das Abschirmelement 20 in der Steckrichtung V gesehen als vierarmiges Kreuz ausgebildet. Das vierarmige Kreuz bildet dabei vier Abschirmquadranten 21. In jedem der Abschirmquadranten 21 sind in der gezeigten Ausführungsform zwei Anschlusselemente 6 platziert. Das heisst, dass im vorliegenden Fall die Anschlusselemente 6 jeweils paarweise voneinander abgeschirmt sind. Das Abschirmelement 20 ist an der Leiterplatte 7, 8 angebunden und erstreckt sich von dieser weg.
  • Das mindestens ein Anschlusselement 6 ist weiter in einem Kontaktträger 23 gelagert. In der gezeigten Ausführungsform ist pro Abschirmquadrant 21 ein Kontaktträger 23 angeordnet. Das heisst, dass ein Kontaktträger jeweils zwei Anschlusselemente 6 aufnimmt. Die Kontaktträger 23 sind aus einem elastischen und elektrisch nicht-leitenden Material, wie beispielsweise Kunststoff oder Gummi ausgebildet. Diese Kontaktträger 23 weisen den Vorteil auf, dass bei der Steckbewegung das Anschlusselement 6 entsprechend elastisch gelagert ist.
  • Die buchsenseitigen Anschlusselemente 6 gemäss den 1 bis 4 sind dabei in ihrer Einbaulage vollständig im Kontaktträger gelagert und fronseitig ist die Buchsenöffnung entsprechend offen ausgebildet. Die stiftseitigen Anschlusselemente 6 gemäss den 6 bis 9 ragen über die Frontseite des Kontaktträgers 23 weg und bilden ein freies Ende. Dieses freie Ende kann dann entsprechend in das buchsenseitige Anschlusselement eingeführt werden.
  • Der Kontaktträger 23 ist mit einem hinteren Ende 25 am Abschirmelement 20 eingerastet. Durch dieses Einrasten ergeht der Vorteil, dass der Kontaktträger 23 an einem bereits ohnehin schon vorhandenen Element gelagert werden kann. Die Kontaktträger 23 füllen darüber hinaus den Abschirmquadranten 21 im Wesentlichen vollständig aus.
  • In der gezeigten Ausführungsform steht das mindestens eine Anschlusselement 6 der ersten Schnittstelle 3 in einem Winkel von 90° winklig geneigt zum Anschlusselement 6 der zweiten Schnittstelle 4. Andere Winkel im Bereich von 45° bis 135° sind ebenfalls möglich. Weiter ist es auch denkbar, dass das Anschlusselement 6 der ersten Schnittstelle 3 parallel, insbesondere kollinear oder aber auch axial versetzt, zum mindestens einen Anschlusselement 6 der zweiten Schnittstelle 4 steht.
  • Das Gehäuse 5 ist, wie bereits erwähnt, vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Das Gehäuse 5 weist in der gezeigten Ausführungsform zwei Gehäuseschalen 26, 27 auf. Die beiden Gehäuseschalen 26, 27 sind mit Schrauben 28 miteinander verbunden. Von der Gehäuseschale 26 steht in der gezeigten Ausführungsform der besagte Ringabschnitt 13 ab. In diesem Ringabschnitt 13 sind von der Innenseite her dann die Leiterplatte 7, die elektrischen Anschlusselemente 6 und gegebenenfalls das Abschirmelement 20 mit den Kontaktträgern 23 gelagert. Im Bereich der Trennfläche der beiden Gehäuseschalen 26, 27 bei der zweiten Schnittstelle 4 sind die elektrischen Anschlusselemente 6 mit der Leiterplatte 8 entsprechend gelagert.
  • Im Bereich des Ringabschnittes 13 ist weiter ein Dichtungselement 24 angeordnet.
  • Die 10 bis 15 zeigen weitere Ausführungsformen des erfindungsgemässen Steckverbinders. In gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Strukturell gesehen sind die Steckverbinder gemäss der ersten Ausführungsform nach den 1 bis 9 und gemäss der zweiten Ausführungsform gemäss den 10 bis 15 im Wesentlichen identisch ausgebildet. Der eine Unterschied ist, dass der in den 10 bis 15 gezeigte Steckverbinder eine etwas Dimensionierung, nämlich ein dünneres Gehäuse aufweist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    elektrischer Steckverbinder
    2
    weiterer elektrischer Steckverbinder
    3
    erste Schnittstelle
    4
    zweite Schnittstelle
    5
    Gehäuse
    6
    elektrisches Anschlusselement
    7
    Leiterplatte
    8
    Leiterplatte
    9
    flexible Leiterplatte
    10
    Umlenkabschnitt
    11
    Frontfläche
    12
    Seitenfläche
    13
    Ringabschnitt
    14
    Kontaktelement
    15
    Kontaktstege
    16
    Einstich
    17
    frontseitige Anschlagsfläche
    18
    rückseitige Anschlagsfläche
    19
    Kontaktfläche
    20
    Abschirmelement
    21
    Abschirmquadrant
    22
    Kontaktträger
    23
    Innenraum
    24
    Dichtungselement
    25
    hinteres Ende
    26
    Gehäuseschale
    27
    Gehäuseschale
    28
    Schrauben
    29
    Bolzen
    S
    Stiftseitiger Steckverbinder
    B
    Buchsenseitiger Steckverbinder
    V
    Steckrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2015/0147911 [0002]

Claims (17)

  1. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, S, B) umfassend eine erste Schnittstelle (3) zur elektrischen Kontaktierung eines weiteren Steckverbinders (2, 1, B, S), eine zweite Schnittstelle (4) zur elektrischen Kontaktierung eines externen Elektroelements, und ein Gehäuse (5), an welchem die beiden Schnittstellen (3, 4) angeordnet sind, wobei jede der beiden Schnittstellen (3, 4) mindestens ein elektrisches Anschlusselement (6) aufweist, welches jeweils in einer Leiterplatte (7, 8) mechanisch fest gelagert ist und mit einer jeweiligen Leiterbahn in der Leiterplatte (7, 8) elektrisch in Verbindung steht, und wobei die Leiterbahnen der Leiterplatte (7) der ersten Schnittstelle (3) mit einer flexiblen Leiterplatte (9) mit den Leiterbahnen der Leiterplatte (8) der zweiten Schnittstelle (4) in elektrischer Verbindung stehen.
  2. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (9) direkt, insbesondere ohne weiteres Element, die beiden Leiterplatten (7, 8) der beiden Schnittstellen (3, 4) verbindet.
  3. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Anschlusselement (6) ein Kontaktelement mit gefedert ausgebildeten Kontaktstegen aufweist.
  4. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein Anschlusselement (6) von einer Frontfläche (11) der Leiterplatte (7, 8) abragt und dass die flexible Leiterplatte (9) über eine Seitenfläche (12) von der Leiterplatte (7, 8) weg ragt.
  5. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) im Bereich von mindestens einer der beiden Schnittstellen (3, 4) einen metallischen Ringabschnitt (13) aufweist, wobei das mindestens ein Anschlusselement (6) vorzugsweise innerhalb des metallischen Ringabschnittes (13) liegt.
  6. Elektrischer Steckverbinder (1, B, S) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Ringabschnittes (13) ein Kontaktelement (14) mit gefedert ausgebildeten Kontaktstegen (15), mit welchem Kontaktelement (14) ein elektrisch leitender Kontakt mit dem weiteren Steckverbinder (2 S, B) bereitstellbar ist, angeordnet ist.
  7. Elektrischer Steckverbinder (1, B, S) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringabschnitt (13) einen Einstich (16) mit einer frontseitigen Anschlagsfläche (17) und einer rückseitigen Anschlagsfläche (18) aufweist, wobei das Kontaktelement (14) im Einstich (16) gelagert ist.
  8. Elektrischer Steckverbinder (2, B, S) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringabschnitt (13) aussenseitig eine Kontaktfläche (19) aufweist, mit welcher der elektrischer Steckverbinder (1, B, S) elektrisch leitend mit einem Kontaktelement (14) eines weiteren Steckverbinders verbindbar ist.
  9. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschirmelement (20) sich von der Leiterplatte (7, 8) wegerstreckt, wobei sich das Abschirmelement (20) zwischen benachbarte Anschlusselemente (6) erstreckt, derart, dass eine Abschirmung zwischen den Anschlusselementen (6) bereitstellbar ist.
  10. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (20) in Steckrichtung (V) gesehen als vierarmiges Kreuz ausgebildet ist, welches vierarmige Kreuz vier Abschirmquadranten (21) bildet, wobei jeweils ein oder zwei Anschlusselemente (6) in jedem der Abschirmquadranten (21) liegen.
  11. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement elektrisch leitend mit der Leiterplatte in Kontakt steht und dass die flexible Leiterplatte einen Abschirmungsleiter aufweist.
  12. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Anschlusselement (6) in einem Kontaktträger (22) gelagert ist, wobei der Kontaktträger (22) aus einem elastischen und elektrischen nicht-leitendem Material, wie Kunststoff oder Gummi, ist.
  13. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach einem der Ansprüche 8 bis 11 und nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (22) mit einem hinteren Ende (25) am Abschirmelement (20) eingerastet ist.
  14. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Anschlusselement (6) der ersten Schnittstelle (3) in einem Winkel von 45° bis 135° winklig geneigt zum mindestens einen Anschlusselement (6) der zweiten Schnittstelle (4) steht, wobei die Anschlusselemente (6) vorzugsweise in parallelen Ebenen liegen oder sich vorzugsweise winklig geneigt, insbesondere rechtwinklig zueinander, erstrecken; oder dass das mindestens eine Anschlusselement (6) der ersten Schnittstelle (3) parallel, insbesondere kollinear oder axial versetzt, zum mindestens einen Anschlusselement (6) der zweiten Schnittstelle (4) steht.
  15. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einem elektromagnetisch abschirmenden Material, im Wesentlichen aus Metall, ist.
  16. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (5) ein Dichtungselement angeordnet (24) ist, welches zwei zusammenzufügende Gehäuse gegenübereinander abdichten.
  17. Elektrischer Steckverbinder (1, 2, B, S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand von zwei benachbart angeordneten Anschlusselementen um einen Faktor zwischen 1 und 4, insbesondere zwischen 1.5 und 3, grösser als der Durchmesser der Anschlusselemente ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR3133950A1 (fr) * 2022-03-28 2023-09-29 Safran Electronics & Defense Commutateur comprenant un connecteur principal et au moins deux connecteurs auxiliaires, procédé d’utilisation d’un tel commutateur

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FR3133950A1 (fr) * 2022-03-28 2023-09-29 Safran Electronics & Defense Commutateur comprenant un connecteur principal et au moins deux connecteurs auxiliaires, procédé d’utilisation d’un tel commutateur

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