DE2800745A1

DE2800745A1 - Elektrischer verbinder

Info

Publication number: DE2800745A1
Application number: DE19782800745
Authority: DE
Inventors: Kamal Shawiky Boutros
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1977-01-12
Filing date: 1978-01-09
Publication date: 1978-07-13
Also published as: GB1547142A; US4144509A; JPS6030074B2; FR2377716A1; JPS53104886A; CA1082326A; FR2377716B1

Description

PATENTANWÄLTE

A. GRÜNECKER

CXPU-ING.

H. KINKELDEY

DR.-ING

W. STOCKMAIR K. SCHUMANN

Cn RER MAT · OPU-PHVS

P. H, JAKOB

OPL-ING.

G. BEZOLD

OR HER NOT DIFL-CHEM

S MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

P 12 321

9. Jan. 1978

BUNKER RAMO CORPORATION

Commerce Drive, Oak Brook, 111. 60521, USA

Elektrischer Verbinder

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder und betrifft insbesondere einen vielpoligen Verbinder mit einer darin einbezogenen Kontaktfilteranordnung.

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TELEFON (OBS) 32 28 62

TELEX 05-39 380

TELEGRAMME MONAPAT

TELEKOPIERER

Für die verschiedensten Zwecke, beispielsweise in der
Datenverarbeitung, bei welchen lange, nicht abgeschirmte Kabelstränge in ein abgeschirmtes Gehäuse geführt sind, welches Schaltungseinrichtungen enthält, welche durch
vom Kabelstrang aufgenommene Fremdsignale gestört werden können, ist es notwendig, elektrische Filterschaltungen in die Verbindungen und Anschlüsse einzubeziehen, um
gegebenenfalls in den über den Verbinder miteinander
verbundenen Schaltkreisen auftretende Störsignale und
dergl. zu unterdrücken. Derartige Filterschaltungen haben häufig die Form von kleinen Stiftkontaktfiltern, welche anstelle von herkömmlichen Stiftkontakten im Verbinder
verwendet werden, und stellen im Hinblick auf die Schaltkreise, mit denen sie verbunden sind, das Äquivalent
eines •fr'-Filterkreises dar.

Wegen der räumlichen Begrenzungen und des komplizierten Aufbaus bekannter Stiftkontaktfilter war es bisher sehr schwierig und teuer, solche Stiftkontaktfilter in'vielpoligen Verbindern gedrängter Bauweise zu verwenden.
Die Erfindung richtet sich auf einen verbesserten Filterveiebinder von gedrängter Bauweise, welcher eine verringerte Anzahl von Einzelteulen aufweist und daher wirtschaftlich herstellbar ist.

Ein wesentliches Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines neuartigen und verbesserten vielpoligen
Filterverbinders.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines derartigen Verbinders, welcher einen vereinfachten Aufbau hat und wirtschaftlich herstellbar ist.

Noch ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines solchen Filterverbinders, welcher einen mechanisch robusten Aufbau hat.

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Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung eines neuartigen und verbesserten Stiftkontaktfilters für die Verwendung in einem vielpoligen Pilterverbinder.

Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Stiftkontaktfilters der vorstehend genannten'Art, welcher einen vereinfachten Aufbau hat und wirtschaftlich herstellbar ist.

Die Erfindung schafft somit einen elektrischen Verbinder mit einem Gehäuse, welches einen Hohlraum für die Aufnahme eines Einsatzes und ein vorderes Verbindungsende hat. Ein im Hohlraum des Gehäuses sitzender Isoliereinsatz hat eine vordere und eine hintere Oberfläche und ist in Axialrichtung von wenigstens einem Durchlaß für die Aufnahme eines Kontakts durchsetzt. Ein koaxial in. dem Durchlaß angeordnetes Induktionselement hat ein an der vorderen Oberfläche freiligendes vorderes Ende und ein an der hinteren Oberfläche freiliegendes hinteres Ende. Ein sich durch das Induktionselement hindurch erstreckender Stiftkontakt hat ein über die vordere Oberfläche hervorstehendes erstes Endstück, ein über die hintere Oberfläche hervorstehendes zweites Endstück und ein innerhalb des Induktionselements verlaufendes Mittelstück.

Auf der vorderen und der hinteren Oberfläche des Isoliereinsatzes angeordnete erste und zweite elektrisch leitende Beläge sind über erste bzw. zweite Verbindungseinrichtungen elektrisch leitend, mit den hervorstehenden ersten bzw. zweiten Endstücken des Kontaktstifts verbunden. Innerhalb des Isoliereinsatzes ist zwischen dem ersten und dem zweiten elektrisch leitenden Belag eine dritte elektrisch leitende Schicht angeordnet, welche zusammen mit den Belägen an den betreffenden Enden des Mittelstücks des Stiftkontakts jeweils ein kapazitives Element bildet und über eine Verbindungseinrichtung mit Masse verbunden ist,

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so daß in Kombination aiic dem Induktionselement eine -Filterschaltung für den Stiftkontakt gebildet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Patentansprüchen hervor. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, in welcher einander entsprechende Teile durchgehend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und in der

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Schrägansicht eines erfindungsgemäßen vielpoligen Filterverbinders

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Filterverbinders nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des Filterverbinders im Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 3a eine Fig. 3 entsprechende, jedoch zerlegte Schnittansicht der einzelnen Teile des Filterverbinders,

Fig. 4- eine teilweise im Schnitt dargestellte, vergrößerte Schrägansicht der Anordnung der Stiftkontaktfilter in dem Filterverbinder,

Fig. 5 eine vergrößerte, zerlegte Schrägansicht des Einsatzes des Filterverbinders und seiner einzelnen Teile und

Fig. 6 ein vereinfachtes Schaltbild der durch die einzelnen Stiftkontaktfilter des Filterverbinders gebildeten Tf -FiIterschaltung zeigen.

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Ein im einzelnen in Fig. 1 und 2 dargestellter vielpoliger Filterverbinder 10 hat ein Gehäuse 11 von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt mit einem vorderen Ende 12 zum Zusammenstecken mit dem Gehäuse eines (nicht gezeigten) ersten komplementären Verbinders. Innerhalb des Gehäuses sind mehrere Stiftkontakte 13 für die Verbindung mit ihnen zugeordneten Kontakten des komplementären Verbinders in gegenseitigem Parallelabstand angeordnet. Das Gehäuse 11 hat einen Sockel 14, welcher mittels Meten 15 od. dergl. auf einer vorzugsweise aus elektrisch leitendem Werkstoff, insbesondere Metall, geformten Halteplatte befestigt ist. Die Halteplatte 16 kann eine Anzahl von Bohrungen 17 für die Befestigung des Verbinders 10 an einer (nicht gezeigten) ebenen Oberfläche aufweisen.

An der anderen Seite der Halteplatte 16 ist ein weiteres Gehäuse 20 befestigt, welches die gleiche Form haben kann wie das erste Gehäuse 11. Das zweite Gehäuse 20 hat ein freies Ende 21 zum Zusammenstecken mit dem Gehäuse eines (nicht gezeigten) zweiten komplementären verbinders, so daß die anderen Enden der Stiftkontakte 13 mit den Kontakten des zweiten Verbinders verbunden werden. Die beiden Gehäuseteile 11, 20 haben jeweils ein Paar einander gegenüber hervorstehender, hakenförmiger Finger 22 zum Festhalten des ersten und des zweiten komplementären Verbinders am Verbinder 10.

Wie man in Fig. 3 und 3a erkennt, finden die Stiftkontakte 13 Aufnahme in Durchlässen 23 eines vorderen und eines hinteren Dichtungsteils 24- bzw. 25» welche vorzugsweise aus einer elastoplastischen Dichtungsmasse geformt sind. Die Dichtungsteile 24, 25 sind zu beiden Seiten eines dazwischen sitzenden Filtereinsatzes 26 angeordnet und satt in jeweils einen Hohlraum 27 bzw. der Gehäuseteile 11 bzw. 20 eingepaßt. Der Filtereinsatz 26 sitzt in einer rechteckigen öffnung 27 der Halteplatte 16, so daß die Dichtungsteile 24, 25 und der

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Filtereinsatz 26 von den an der Halteplatte 16 befestigten Gehäuseteilen 11, 20 fest zusammengepreßt und die Kontaktstifte 13 dadurch in ihrer Stellung festgehalten werden. Die Dichtungsteile 24-, 25 erlauben eine gewisse Querbewegung der Stiftkontakte 13, so daß diese sich auf die ihnen zugeordneten Kontakte des ersten und des zweiten komplementären ^erbinders ausrichten können.

Wie man in Fig. 4- und 5 erkennt, hat der Filtereinsatz einen Einsatzkörper 30 aus einem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante, beispielsweise Bariumtitanat, mit einer Anzahl von Durchlässen 31 für die Aufnahme jeweils eines Stiftkontakts 13. An der Vorderseite trägt der Einsatzkörper 30 eine erste Anzahl dünner, elektrisch leitender Plättchen 32. Diese können aus einer dünnen Schicht eines auf den Einsatzkörper aufgetragenen Metalls, beispielsweise Kupfer, geformt sein und sind so angeordnet, daß sie die ihnen zugeordneten Durchlässe 31 umgeben und eine auf den jeweiligen Durchlaß ausgerichtete öffnung 33 für die Aufnahme eines Stiftkontakts-13 haben. An der Rückseite trägt der Einsatzkörper 30 eine zweite Anzahl von elektrisch leitenden Plättchen 34- mit den jeweiligen Durchlässen 31 zugeordneten öffnungen 35·

Der Filtereinsatz 26 hat ferner eine zwischen den Plättchen 32, 34- und parallel zu diesen angeordnete elektrisch leitende Schicht 36, welche zusammen mit den Plättchen den einzelnen Stiftkontakten 13 zugeordnete kapazitive Elemente bildet. Die Schicht 36 ist räumlich und elektrisch von den Durchlässen 31 getrennt und hat einen in gewissem Abstand um die Durchlässe herum verlaufenden inneren Rand 37- Ferner ist die Schicht 36 elektrisch leitend mit einer weiteren, an den Seitenwänden des dielektrischen Einsatzkörpers 30 geformten elektrisch leitenden Schicht 38 verbunden. Die Schicht 38 auf den

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Seitenwänaen des Einsaczkür-psrs ist über geeignete Einrichtungen, etwa über eine Schicht 39 aus einem leitenden Epoxidharz (Fig. 4) oder über eine (nicht dargestellte) Blattfeder, elektrisch leitend mit der Halteplatte 16 verbunden. Zwischen den Rändern der elektrisch leitenden Plättchen 32, 34 und der elektrisch leitenden Schicht 38 ist ein Zwischenraum vorhanden, so daß diese Teile elektrisch voneinander isoliert sind.

In den Durchlässen 31 des Einsatzkörpers 30 sitzt jeweils ein den zugeordneten Stiftkontakt 13 konzentrisch umgebendes Ferritröhrchen 40. Die Ferritröhrchen 40 erstrekken sich durch den Einsatzkörper 30 hindurch, so daß ihre oberen und unteren Enden 41 bzw. 42 bündig mit der Ober- bzw. Unterseite desselben abschneiden.

Im zusammengebauten Zustand des Verbinders sind die elektrisch leitenden Plättchen 32, 34 über jeweils eine Lötbrücke 43 elektrisch leitend mit den die zugeordneten Durchlässe 31 durchsetzenden Stiftkontakten 13 verbunden. Neben der elektrischen Verbindung zwischen den Plättchen 32, 34 und den Stiftkontakten 13 dienen die Lotbrücken 43 dazu, die den Stiftkontakten zugeordneten lerritröhrchen 40 in den Durchlässen 31 des Einsatzkörpers 30 festzuhalten.

In der praktischen Verwendung ist die elektrisch leitende Schicht 36 über die Schichten 38 und 39 mit Masse verbunden, so daß die ersten elektrisch leitenden Plättchen 32 zusammen mit der in Parallelabstand dazu angeordneten Schicht 36 eine erste Anzahl einzelner kapazitiver Elemente oder Kondensatoren C1 zwischen den Stiftkontakten und Masse bilden. Die zweiten elektrisch leitenden Plättchen 34 bilden in gleicher Weise zusammen mit der Schicht 36 eine zweite Anzahl von kapazitiven Elementen oder Kondensatoren C2 zwischen den Stiftkontakten und Masse.

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BAD'GRJGiNAL

«8

Λ*

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Die zwischen den ersten und den zweiten kapazitiven Elementen die Stiftkontakte 13 umgebenden Ferritröhrchen 40 stellen jeweils ein in Serie geschaltetes induktives Element L für die einzelnen Stiftkontakte dar. Auf diese Weise ist die in Fig. 6 dargestellte 7T-Filterschaltung gebildet.

Die Betriebsfrequenz der FiIterschaltung für jeden Stiftkontakt ist abhängig von der Kapazität der kapazitiven Elemente C1, C2 und der Induktivität des induktiven Elements L. Durch Variieren der Flächengröße der den einzelnen Stiftkontakten 13 zugeordneten Plättchen 32, können die elektrischen Kenndaten der den einzelnen Stiftkontakten zugeordneten Filterschaltungen unabhängig voneinander bestimmt werden. Die Kapazität der kapazitiven Elemente kann auch durch Änderung des Abstands zwischen den Plättchen 32, 34 und der elektrisch leitenden Schicht 36 variiert werden, indem entweder ein dünnerer oder dickerer Einsatzkörper 30 verwendet wird, oder indem zusätzliche elektrisch leitende Schichten in Parallelabstand zu den Plättchen vorgesehen werden. Auf diese Weise können ohne Steigerung der Fertigungskosten verschiedene vorbestimmte Filtercharakteristiken innerhalb des Verbinders vorgesehen werden.

Da die Enden 41, 42 der Ferritröhrchen 40 bündig mit den Oberflächen des Einsatzkörpers 30 abschneiden, besteht eine durchgehende Auflagefläche für die die Stiftkontakte 13 mit den Plättchen 32, 34 verbindenden Lötbrücken 43. Die Ferritröhrchen sind also für die Herstellung der elektrischen Verbindung nicht notwendig und brauchen deshalb auch nicht metallisiert zu werden. Dadurch ist eine Vereinfachung des Herstellungsverfahrens und somit eine Senkung der Fertigungskosten erzielbar.

Der Filtereinsatz 26 wird unter Anwendung herkömmlicher

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Herstellungsverfahren gefertigt, wobei die elektrisch leitenden Shichten 32, 36 und 34- während des Aufbaus des Einsatzes auf- bzw. eingebracht werden. Nach Fertigstellung des dielektrischen Einsatzkörpers 30 werden die Ferritröhrchen 40 mit den Stiftkontakten 13 in die Durchlässe 31 eingesetzt. Darauf werden dann die elektrisch leitenden Lötbrücken 43 geformt, worauf der fertige Filtereinsatz 26 in die Öffnung 27 der Halteplatte 16 eingesetzt und mittels der leitenden Epoxidharzschicht darin befestigt wird. Dann werden die oberen und unteren Gehäuseteile 11 bzw. 20 zusammen mit den darin sitzenden Dichtungsteilen 24 bzw. 25 über die ßtiftkontakte 13 aufgeschoben und mittels der Nieten 15 an der Halteplatte 16 befestigt.

Der dargestellte Verbinder 10 ist zwar für den Anschluß eines ersten und eines zweiten komplementären Verbinders vorgesehen, das eine Ende eines solchen Verbinders könnte jedoch auch für den Anschluß von einzelnen Leiterenden ausgebildet sein. In diesem Falle könnten die Stiftkontakte 13 an ihren hinteren Enden jeweils einen Wire-Wrapstift oder eine Anschlußfahne für den Anschluß eines einzelnen Leiters anstatt eines Verbinders aufweisen. Ferner sind in der Zeichnung zwar zwei voneinander getrennte elektrisch leitende Schichten 36 innerhalb des Einsatzkörpers 30 dargestellt, es könnte jedoch auch eine einzige durchgehende Schicht mit die einzelnen Durchlässe 31 in genügend großem Abstand umgebenden öffnungen vorgesehen sein.

Somit schafft die Erfindung also einen Verbinder mit einer großen Anzahl von Stiftkontakten, für welche verschiedene Filtercharakteristiken vorgesehen sein können. Der Verbinder hat nur eine kleine Anzahl von Einzelteilen und ist unter Anwendung gebräuchlicher Herstellungsverfahren herstellbar.

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Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungsvresentlich sein.

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Claims

PATENTANWÄLTE

A. GRÜNECKER

DIPL-INS

H. KINKELDEY

oa-ing.

W, S7OCKMAiR K. SCHUMANN

DH RER f4Ä»> OPi..PHYS

P. H. JAKOB

OIPL.-1NG

G. BEZOLD

DR RER NAT- DtPL-CHEM.

8 MÜNCHEN

MAXIMIUANSTRASSE Λ3

P_a_t_e_n_t_a_n_s_£_r_ü_c_h_e

M-J Elektrischer Verbinder, g e k e η η ze χ c h η e t durch ein Gehäuse (11, 20) mit einem Hohlraum (27, 28) für die Aufnahme eines Einsatzes sowie mit einem vorderen Verbindungsende (12), durch einen in dem Hohlraum sitzenden Isoliereinsätζ (30) mit einer Vorder- und einer Rückseite sowie mit wenigstens einem ihn axial durchsetzenden !Durchlaß (31) für die Aufnahme eines Kontakts (13), durch ein im Durchlaß angeordnetes Induktionselement (40) mit einem an der Vorderseite des Einsatzes freiliegenden vorderen und einem an der Rückseite desselben freiliegenden hinteren Ende (41. bzw. 42), durch einen sich durch das Induktionselement hindurch erstreckenden Stiftkontakt (13-)· mit einem an der Vorderseite des Einsatzes hervorstehenden ersten Endstück, einem an der Rückseite desselben hervorstehenden zweiten Endstück und einem im Induktionselement angeordneten Mittelstück, durch an der Vorder- bzw. der Rückseite

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TELEFON (08O) 933802 TELEX 00-90380 TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

ORIGINAL INSPECTED

des Tsoliereinsatses angeordnete ernte und zweite elektrisch, leitende Schichten (32, 34-), durch, erste und zweite, die erste und die zweite elektrisch leitende Schicht mit dem ersten bzw. dem zweiten Endstück des Stiftkontakts elektrisch verbindende Einrichtungen (43), durch eine zwischen der ersten und der zweiten elektrisch leitenden Schicht innerhalb des Isoliereinsatzes angeordnete dritte elektrisch leitende Schicht, welche zusammen mit der ersten und der zweiten leitenden Schicht an den betreffenden Enden des Mittelstücks des Stiftkontakts jeweils ein kapazitives Element bildet, und durch eine Masseverbindung (38, 39) für die dritte elektrisch leitende Schicht (36), so daß zusammen mit dem Induktionselement eine ff-Filterschaltung für den Stiftkontakt gebildet ist.
2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Enden (41 bzw. 42) des Induktionselements (40) im wesentlichen bündig mit der Vorder- bzw. der Rückseite des Isoliereinsatzes (30) abschneiden.
3. Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Induktionselement die Form eines Röhrchens (40) hat.
4. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die leitenden Schichten (32, 34) mit den Stiftkontakt en (13) verbindenden Einrichtungen jeweils eine Lötverbindung (43) aufweisen.
5. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (11, 20) ein erstes und ein zweites Dichtungsteil (24, 25) an der Vorder- bzw. der Rückseite des Isoliereinsatzes (30) angeordnet sind.

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6. Verbinder nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, daß der Isoliereinsatz (30) Seitenwände hat, zwischen denen und dem Gehäuse (11, 20, 16) die MasseVerbindung (38, 39) angeordnet ist.
7. Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer der Seitenwände eine weitere elektrisch leitende Schicht (38) vorhanden ist, zwischen welcher und dem Gehäuse (11, 16, 20) die Masseverbindung (39) angeordnet ist.
8. Verbinder nach Anspruch 7i dadurch g e k,e η η zeichnet, daß das Gehäuse eine mittig angeordnete, von einer Öffnung (27) für die Aufnahme des Isoliereinsatzes (30) durchsetzte Halteplatte (16) sowie beiderseits der Halteplatte angeordnete vordere und hintere Gehäuseteile (11 bzw. 20) aufweist, und daß die Masseverbindung (39) zwischen der weiteren elektrisch leitenden Schicht (38) und der Halteplatte angeordnet ist.
9. Verbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ilasseverbindung eine Schicht (39) aus einem elektrisch leitenden Epoxidharz aufweist.

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