DE29613603U1 - Shield connection of connecting elements - Google Patents

Shield connection of connecting elements

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Description

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BeschreibungDescription

Schirmanbindung von VerbindungselementenShield connection of connecting elements

Die vorliegende Erfindung betrifft die Schirmanbindung von Verbindungselementen an ein in einem Gehäuse angeordnetes elektrisches Gerät.The present invention relates to the shield connection of connecting elements to an electrical device arranged in a housing.

Um Störungen durch imittierte oder emittierte elektromagnetisehe Strahlung entgegenzuwirken, werden oftmals geschirmte Kabel zur Weiterleitung von Energie und/oder Signalen mit elektrischen Geräten verbunden. Das geschirmte Kabel weist zur Weiterleitung von elektrischer Energie und/oder elektrischen Signalen mindestens einen elektrischen Leiter auf. Im Falle von lösbar mit dem elektrischen Gerät verbundenen Kabeln kommt häufig ein Verbindungselement, &zgr;. &Bgr;. ein Stecker mit einer entsprechenden Buchse, zum Einsatz. Die Buchse ist dabei mechanisch mit dem elektrischen Gerät, z. B. dem Gehäuse des elektrischen Gerätes, verbunden. Über die elektri-0 sehen Leiter erfolgt eine Weiterleitung der mit dem Kabel eingespeisten Energien und/oder Signale an das elektrische Gerät. In gleicher Weise muß auch die Abschirmung des Kabels bis an das elektrische Gerät herangeführt werden.In order to counteract interference caused by emitted or emitted electromagnetic radiation, shielded cables are often connected to electrical devices to transmit energy and/or signals. The shielded cable has at least one electrical conductor to transmit electrical energy and/or electrical signals. In the case of cables that are detachably connected to the electrical device, a connecting element, e.g. a plug with a corresponding socket, is often used. The socket is mechanically connected to the electrical device, e.g. the housing of the electrical device. The energy and/or signals fed in by the cable are transmitted to the electrical device via the electrical conductors. The cable's shielding must also be brought up to the electrical device in the same way.

Die Abschirmung ist dann besonders erfolgreich, wenn die durch elektromagnetische Strahlung gefährdeten Abschnitte von dem Schirm vollständig ummantelt sind. Im Stand der Technik ist es jedoch üblich, zwischen der Buchse des Verbindungselementes und dem elektrischen Gerät die Schirmanbindung durch eine einzelne elektrisch leitende Verbindung herzustellen. Damit ist jedoch keine Abschirmung der von der Buchse zum elektrischen Gerät führenden elektrischen Leiter gewährleistet, die die mit dem Kabel eingespeisten Energien oder Signale an das elektrische Gerät weiterleiten.The shielding is particularly successful when the sections at risk from electromagnetic radiation are completely covered by the shield. In the current state of the art, however, it is common to establish the shield connection between the socket of the connecting element and the electrical device using a single electrically conductive connection. However, this does not ensure shielding of the electrical conductors leading from the socket to the electrical device, which transmit the energy or signals fed in via the cable to the electrical device.

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• ·■···■··

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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung anzugeben, mit der die Schirmanbindung an das elektrische Gerät mechanisch besonders einfach realisierbar ist.
5The object of the present invention is therefore to provide a device with which the shield connection to the electrical device can be implemented mechanically in a particularly simple manner.
5

Die Aufgabe wird für eine Schirmanbindung von Verbindungselementen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß das Formschlußelement und die Formschlußaufnahme elektrisch leitfähig sind, daß der Schirm des Kabels mit dem Formschlußelement kontaktierbar ist und daß zwischen Formschlußaufnahme und elektrischem Gerät ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement angeordnet ist. Die Schirmanbindung erfolgt dabei über das Kontaktelement, wobei dieses sowohl mit der Formschlußaufnahme als auch mit dem elektrischen Gerät elektrisch leitend verbunden ist.The task is solved for a shield connection of connecting elements according to the generic term of the main claim in that the form-fitting element and the form-fitting receptacle are electrically conductive, that the shield of the cable can be contacted with the form-fitting element and that an electrically conductive contact element is arranged between the form-fitting receptacle and the electrical device. The shield connection is made via the contact element, whereby this is electrically conductively connected to both the form-fitting receptacle and the electrical device.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umschließt das Kontaktelement den Leiter zumindest teilweise. Je vollständiger das Kontaktelement den Leiter umschließt, desto besser ist die 0 Abschirmung des Leiters gegen imittierte oder emittierte elektromagnetische Strahlung.In an advantageous embodiment, the contact element encloses the conductor at least partially. The more completely the contact element encloses the conductor, the better the shielding of the conductor against emitted or emitted electromagnetic radiation.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Kontaktelement zylindrisch ausgebildet. In diesem Falle um-5 schließt das Kontaktelement den Leiter vollständig, so daß dieser gegen imittierte oder emittierte elektromagnetische Strahlung vollständig geschützt ist.In a further advantageous embodiment, the contact element is cylindrical. In this case, the contact element completely encloses the conductor, so that it is completely protected against emitted or emitted electromagnetic radiation.

Weitere Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Unteransprüchen. Dabei zeigt:Further advantages and inventive details emerge from the following description of an embodiment, based on the drawing and in conjunction with the subclaims.

FIG 1 eine Schirmanbindung von Rundsteckverbindern an eine Leiterplatte eines elektrischen Gerätes.FIG 1 a shield connection of circular connectors to a circuit board of an electrical device.

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Gemäß FIG 1 ist ein geschirmtes Kabel 1 in einen Kupplungsstecker 2 eingeführt. Der mindestens eine Leiter 1' des geschirmten Kabels 1 ist mit in FIG 1 nicht näher dargestellten Kontaktelementen kontaktiert. Die in FIG 1 nicht dargestellten Kontaktelemente sind in einem als Formschlußelement 4 ausgebildeten unteren Teil 4 des Kupplungssteckers 2 angeordnet. Zum Einspeisen der mit dem Kabel 1 herangeführten elektrischen Energie und/oder elektrischen Signale muß der Leiter 1' mit dem elektrischen Gerät, im Ausführungsbeispiel mit der Leiterplatte 12 eines in FIG 1 nicht näher dargestellten elektrischen Gerätes kontaktiert werden. Dazu wird das Formschlußelement 4 in ein als Formschlußaufnahme 6 ausgebildetes Buchsenelement 6 eingeführt. Die in FIG 1 nicht dargestellten Kontaktelemente des als Formschlußelement 4 ausgebildeten Steckelementes 4 kontaktieren dabei mit entsprechenden Gegenkontaktelementen, die im Kontaktträger 5 angeordnet sind, in FIG 1 jedoch nicht näher dargestellt sind. Das Formschlußelement 4 und die Formschlußaufnahme 6 sind dabei elektrisch leitfähig. Der Schirm des Kabels 1 ist in üblicher, in FIG 1 jedoch nicht dargestellter Weise mit dem Steckelement 4 kontaktiert. Aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit von Steckelement 4 und Buchsenelement 6 ist damit die Schirmanbindung bis an das Buchsenelement gewährleistet. Das 5 Buchsenelement 6 ist in einem Gehäuse 7 angeordnet, in dem ein in FIG 1 nur durch die Leiterplatte 12 dargestelltes elektrisches Gerät angeordnet ist. Wenn die Innenseite 8 des Buchsenelementes 6 sowie die Unterseite 9 des Buchsenelementes 6 elektrisch leitfähig sind und gewährleistet ist, daß die Innenseite 8 und die Unterseite 9 elektrisch leitend miteinander verbunden sind, ist die Schirmanbindung bis an die Unterseite 9 des Buchsenelementes gewährleistet. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen Innenseite 8 und Unterseite 9 des Buchsenelementes 6 kann dadurch gewährleistet sein, daß das Buchsenelement 6 insgesamt metallisch leitfähigAccording to FIG. 1, a shielded cable 1 is inserted into a coupling plug 2. The at least one conductor 1' of the shielded cable 1 is contacted with contact elements not shown in detail in FIG. 1. The contact elements not shown in FIG. 1 are arranged in a lower part 4 of the coupling plug 2 designed as a form-locking element 4. In order to feed in the electrical energy and/or electrical signals supplied by the cable 1, the conductor 1' must be contacted with the electrical device, in the exemplary embodiment with the circuit board 12 of an electrical device not shown in detail in FIG. 1. For this purpose, the form-locking element 4 is inserted into a socket element 6 designed as a form-locking receptacle 6. The contact elements not shown in FIG. 1 of the plug element 4 designed as a form-locking element 4 make contact with corresponding counter-contact elements which are arranged in the contact carrier 5, but are not shown in detail in FIG. 1. The form-locking element 4 and the form-locking receptacle 6 are electrically conductive. The shield of the cable 1 is contacted with the plug element 4 in the usual way, but not shown in FIG. 1. Due to the electrical conductivity of the plug element 4 and the socket element 6, the shield connection is thus ensured up to the socket element. The socket element 6 is arranged in a housing 7 in which an electrical device is arranged, which is only shown by the circuit board 12 in FIG. 1. If the inside 8 of the socket element 6 and the underside 9 of the socket element 6 are electrically conductive and it is ensured that the inside 8 and the underside 9 are electrically conductively connected to one another, the shield connection is ensured up to the underside 9 of the socket element. The electrically conductive connection between the inside 8 and the underside 9 of the socket element 6 can be ensured by the socket element 6 being metallically conductive as a whole.

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ist, oder aber daß die Oberfläche des Buchsenelementes 6 elektrisch leitfähig ist. Wenn ausschließlich die Innenseite 8 und die Unterseite 9 des Buchsenelementes 6 leitfähig ist, kann die elektrisch leitende Verbindung zwischen Innenseite und Unterseite 9 durch geeignete Kontaktierung zwischen Innenseite 8 und Unterseite 9, die beispielsweise das Material des Buchsenelementes 6 durchdringt, hergestellt sein. Die Schirmanbindung an das als Leiterplatte 12 eines elektrischen Gerätes dargestellte elektrische Gerät erfolgt besonders effizient, wenn ein Bereich 11 der Leiterplatte 12 elektrisch leitfähig, d. h. zum Beispiel frei von Lötstoplack ist. Zwischen dem Bereich 11 und der Unterseite 9 des Buchsenelementes 6 ist das Kontaktelement 10 angeordnet, das schließlich die Schirmanbindung an die Leiterplatte 12 des elektrischen Gerätes gewährleistet. Im Ausführungsbeispiel kommt als Kontaktelement 10 eine metallische Druckfeder 10 zur Anwendung. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen den im Kontaktträger 5 angeordneten Kontaktelementen und entsprechenden Kontaktelementen auf der Leiterplatte 12 erfolgt durch mindestens einen weiteren Leiter, der innerhalb der metallischen Druckfeder 10 verläuft. Die zylindrisch ausgebildete metallische Druckfeder 10 umschließt damit den mindestens einen weiteren Leiter, so daß dieser gegen imittierte oder emittierte elektromagnetische Strahlung ausreichend geschützt ist. Die Verwendung einer metallischen Druckfeder 10 als Kontaktelement 10 ist besonders vorteilhaft, weil auf diese Weise die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Unterseite 9 des Buchsenelementes 6 und dem elektrisch leitenden Bereich 11 der Leiterplatte 12 besonders einfach herstellbar ist. Dies gilt insbesondere auch für variierende Bciuformen des elektrischen Gerätes und des Gehäuses 7, in dem dieses Gerät angeordnet ist. Im Falle von unterschiedlichen Entfernungen zwischen Gehäuse und elektrischem Gerät - im Ausführungsbeispiel der Leiterplatte 12 - variiert auch die Entfernung zwischen Unterseite 9 des Buchsenelementes 6 und elektrisch leitendemis, or that the surface of the socket element 6 is electrically conductive. If only the inside 8 and the underside 9 of the socket element 6 are conductive, the electrically conductive connection between the inside and underside 9 can be made by suitable contact between the inside 8 and the underside 9, which penetrates the material of the socket element 6, for example. The shield connection to the electrical device shown as the circuit board 12 of an electrical device is particularly efficient if an area 11 of the circuit board 12 is electrically conductive, i.e., for example, is free of solder resist. The contact element 10 is arranged between the area 11 and the underside 9 of the socket element 6, which ultimately ensures the shield connection to the circuit board 12 of the electrical device. In the exemplary embodiment, a metallic compression spring 10 is used as the contact element 10. The electrically conductive connection between the contact elements arranged in the contact carrier 5 and corresponding contact elements on the circuit board 12 is made by at least one further conductor which runs inside the metallic compression spring 10. The cylindrical metallic compression spring 10 thus encloses the at least one further conductor so that it is adequately protected against emitted or emitted electromagnetic radiation. The use of a metallic compression spring 10 as the contact element 10 is particularly advantageous because in this way the electrically conductive connection between the underside 9 of the socket element 6 and the electrically conductive area 11 of the circuit board 12 can be produced particularly easily. This also applies in particular to varying shapes of the electrical device and the housing 7 in which this device is arranged. In the case of different distances between the housing and the electrical device - in the exemplary embodiment of the circuit board 12 - the distance between the underside 9 of the socket element 6 and the electrically conductive area 11 also varies.

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Bereich 11 der Leiterplatte 12. Die durch die Federwirkung in 1 ihrer Längsausdehnung variable metallische Druckfeder 10 ist damit besonders geeignet, den Abstand zwischen Unterseite 9 des Buchsenelementes 6 und elektrisch leitendem Bereich 11 der Leiterplatte zu überbrücken und damit die Schirmanbindung an das elektrische Gerät zu gewährleisten. Die Schirmanbindung läßt sich insbesondere mit Hilfe einer metallischen Druckfeder mechanisch besonders einfach bewerkstelligen, da die Druckfeder lediglich lagesicher in oder auf dem elektrischen Gerät angeordnet werden muß. Damit läßt sich die erfindungsgemäße Schirmanbindung insbesondere für den Fall einer mit Hilfe von Handhabungsgeräten durchgeführten Bestückung auch besonders gut automatisieren, da keine komplexen Bewegungen, etwa beim Anlöten der gemäß dem Stand der Technik durch einen einzelnen Leiter gebildeten Schirmanbindung, erforderlich werden.Area 11 of the circuit board 12. The metallic compression spring 10, which is variable in its longitudinal extent due to the spring effect, is therefore particularly suitable for bridging the distance between the underside 9 of the socket element 6 and the electrically conductive area 11 of the circuit board and thus ensuring the shield connection to the electrical device. The shield connection can be achieved particularly easily mechanically with the aid of a metallic compression spring, since the compression spring only has to be arranged in a secure position in or on the electrical device. The shield connection according to the invention can therefore also be particularly well automated, particularly in the case of assembly carried out with the aid of handling devices, since no complex movements are required, for example when soldering the shield connection formed by a single conductor according to the prior art.

Im Ausführungsbeispiel gemäß FIG 1 ist das Steckelement 4 als Schraubverschluß mit einer Rändelmutter 3 ausgebildet. Damit ist das Steckelement 4, das mit dem Buchsenelement 6 lösbar verbindbar ist, an dem Buchsenelement 6 arretierbar. In diesem Falle weist z. B. die Innenseite 8 des Buchsenelementes ein Innengewinde 8 auf, das mit einem entsprechenden Außengewinde des Steckelementes 4 zum Eingriff kommt. Mit der Rändelmutter 3 wird dann das Gewinde des Steckelementes 4 mit dem Gewinde 8 des Buchsenelementes 6 in Eingriff gebracht.In the embodiment according to FIG 1, the plug element 4 is designed as a screw cap with a knurled nut 3. This allows the plug element 4, which can be detachably connected to the socket element 6, to be locked to the socket element 6. In this case, for example, the inside 8 of the socket element has an internal thread 8 that engages with a corresponding external thread of the plug element 4. The knurled nut 3 then engages the thread of the plug element 4 with the thread 8 of the socket element 6.

Üblicherweise handelt es sich bei dem Verbindungselement um einen Kupplungsstecker 2. Der Kupplungsstecker 2 gemäß FIG 1 0 ist als Rundsteckverbinder 2 ausgebildet,,The connecting element is usually a coupling plug 2. The coupling plug 2 according to FIG 1 0 is designed as a round connector 2,,

Das Buchsenelement 6 ist mit dem Gehäuse 7z. B. durch Umspritzen, Einschrauben, Einlegen und Sichern mit einer Mutter etc. verbunden.The socket element 6 is connected to the housing 7, e.g. by overmolding, screwing in, inserting and securing with a nut, etc.

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Die Druckfeder 10 zur Übertragung der Schirmung auf die Leiterplatte 12 kann als Blattfeder, Drehfeder, Spiralfeder, Tellerfeder, zylindrische oder kegelige Schraubenfeder (Druckfeder, Zugfeder), Kunststoffeder mit Metallüberzug oder Kombinationen untereinander ausgebildet sein.The compression spring 10 for transferring the shielding to the circuit board 12 can be designed as a leaf spring, torsion spring, spiral spring, disc spring, cylindrical or conical coil spring (compression spring, tension spring), plastic spring with metal coating or combinations of these.

Die verwendeten Materialien für das Steckelement 4, das Buchsenelement 6 sowie die Druckfeder 10 müssen aus einem metallischen oder metallisierten Material, einem metallischen EIastomer oder aus einem anderen leitfähigen Material gefertig sein. Die Schirmübertragung zwischen Druckfeder 10 und Leiterplatte 12 erfolgt über eine lötstoplackfreie Kontaktierstelle 11 auf der Leiterplatte 12.The materials used for the plug element 4, the socket element 6 and the compression spring 10 must be made of a metallic or metallized material, a metallic elastomer or another conductive material. The shielding transfer between the compression spring 10 and the circuit board 12 takes place via a solder-resist-free contact point 11 on the circuit board 12.

Eine Übertragung der Schirmung wäre auch von einem Metallgehäuse 7 über die Feder 10 auf die Leiterplatte 12 möglich. Hier ist kein zusätzliches Buchsenelement 6 erforderlich, da das ansonsten in das Buchsenelement 6 geschnittene Innengewinde in diesem Fall direkt in das Metall des Gehäuses 7 ge-0 schnitten werden kann.A transfer of the shielding would also be possible from a metal housing 7 via the spring 10 to the circuit board 12. No additional socket element 6 is required here, since the internal thread that would otherwise be cut into the socket element 6 can in this case be cut directly into the metal of the housing 7.

Claims (7)

GR 96 G 3588 Schut zansprücheGR 96 G 3588 Protection claims 1. Schirmanbindung von Verbindungselementen an ein in einem Gehäuse angeordnetes elektrisches Gerät, - wobei mit den Verbindungselementen geschirmte Kabel zur Weiterleitung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale an das Gehäuse heranführbar sind,1. Shield connection of connecting elements to an electrical device arranged in a housing, - whereby shielded cables for the transmission of electrical energy and/or electrical signals can be brought to the housing using the connecting elements, — wobei das Kabel mindestens einen in dem Kabel angeordneten elektrischen Leiter aufweist, der von einem Schirm zumindest teilweise umschlossen ist,- wherein the cable has at least one electrical conductor arranged in the cable, which is at least partially enclosed by a shield, — wobei der Leiter durch eine Öffnung des Gehäuses hindurchführbar und mit dem elektrischen Gerät kontaktierbar ist,—wherein the conductor can be passed through an opening in the housing and can be contacted with the electrical device, - wobei derjenige Teil des Verbindungselementes, der mit dem Gehäuse verbindbar ist, als Formschlußelement ausgebildet ist,- the part of the connecting element that can be connected to the housing is designed as a form-locking element , - wobei ein Bereich des Gehäuses, das zu Aufnahme des Verbindungselementes dient, als Formschlußaufnahme ausgebildet ist,- wherein an area of the housing which serves to accommodate the connecting element is designed as a form-fitting receptacle, dadurch gekennzeichnet, 0 - daß das Formschlußelement (4) und die FOrmschlußaufnähme (6) elektrisch leitfähig sind,characterized in that the form-locking element (4) and the form-locking receptacle (6) are electrically conductive, — daß der Schirm des Kabels mit dem Formschlußelement (4) kontaktierbar ist,— that the shield of the cable can be contacted with the form-locking element (4), - daß zwischen Formschlußaufnahme (6) und elektrischem Gerät 5 ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement (10) angeordnet ist.- that an electrically conductive contact element (10) is arranged between the form-fitting receptacle (6) and the electrical device 5. 2. Schirmanbindung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß das Kontaktelement (10) den Leiter zumindest teilweise umschließt.2. Shield connection according to claim 1, characterized in that the contact element (10) at least partially encloses the conductor. 3. Schirmanbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Kontaktelement (10) zylindrisch ausgebildet ist.3. Shield connection according to claim 1 or 2, characterized in that the contact element (10) is cylindrical. GR 96 G 3588GR 96 G 3588 4. Schirmanbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a
durch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (10) als Federelement (10), insbesondere als metallische Druckfeder ausgebildet ist.4. Shield connection according to claim 1, 2 or 3, since
characterized in that the contact element (10) is designed as a spring element (10), in particular as a metallic compression spring. 5. Schirmanbindung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Formschlußelement als Schraubverschluß/Rändelmutter (4) ausgebildet ist.5. Shield connection according to one of the above claims, characterized
characterized in that the form-locking element is designed as a screw cap/knurled nut (4). 6. Schirmanbindung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbindungselement ein Kupplungsstecker (2) ist.6. Shield connection according to one of the above claims, characterized
characterized in that the connecting element is a coupling plug (2). 7. Schirmanbindung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet , daß das Verbindungselement ein Rundsteckverbinder (2) ist.7. Shield connection according to claim 5, characterized in that the connecting element is a circular connector (2).
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