DE3940880C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbinderbuchse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Steckverbin­ derbuchse mit einer integrierten Drosselspule, wie sie in einem elektronischen Gerät, wie beispielsweise einem Telefon und einem Telefax-Gerät, verwendbar ist.

Üblicherweise werden als Gegenmaßnahmen zum Unterdrücken oder Dämpfen von Rauschen bei einem Gerät mit einer Steck­ verbinderbuchse, wie es in der Fig. 4 dargestellt ist, ein Kondensator 6 mit drei Anschlüssen auf einer Schaltungspla­ tine 4 (beispielsweise einer gedruckten Schaltung) einge­ setzt, auf welcher eine Steckverbinderbuchse 2 befestigt ist, oder es wird gemäß Fig. 5 eine Gleichtakt-Drosselspule 8 auf einer Schaltungsplatine 4 eingesetzt, auf welcher wiederum eine Steckverbinderbuchse 2 befestigt ist.

Eine solche Gleichtakt-Drosselspule 8 umfaßt einen Kern mit zwei entgegengesetzt gewickelten Wicklungen, so daß Gleich­ taktsignale bzw. gleichphasige Signale, die an den Wicklun­ gen anliegen, gedämpft werden.

Der Kondensator 6 mit drei Anschlüssen hat ein Ersatzschalt­ bild, welches in Fig. 6 dargestellt ist, und dient konstruk­ tionsgemäß dazu, Rauschkomponenten gegen Masse zu legen. Die Gleichtakt-Drosselspule 8 hat das in Fig. 7 dargestellte Er­ satzschaltbild und dient konstruktionsgemäß dazu, Rauschkom­ ponenten mit gleicher Phasenlage aufzuheben, indem zwei Spu­ len vorgesehen sind, die entgegengesetzt zueinander um den­ selben Spulenkern gewickelt sind.

Jedoch besteht ein Nachteil bei der Rauschkompensation mit­ tels des Kondensators mit drei Anschlüssen darin, daß die Rauschunterdrückungswirkung beeinträchtigt wird, wenn die Masseverbindung dieses elektronischen Gerätes schlecht ist, d. h. wenn die Masseverbindung des Kondensators schlecht ist. Andererseits besteht bei der Verwendung der Gleichtakt-Dros­ selspule 8 keine Problematik hinsichtlich einer unzureichen­ den Masseverbindung. Jedoch tritt hier der Nachteil auf, daß die Bauweise des elektronischen Gerätes weniger kompakt ist, da die Gleichtakt-Drosselspule 8 einen erheblichen Raum auf der Schaltungsplatine 4 einnimmt, der gelegentlich genauso groß oder größer ist als derjenige Raum, der von der Steck­ verbinderbuchse 2 eingenommen wird.

Aus der DE-AS 20 48 342 ist bereits ein Entstörzwischen­ stecker mit einem Isoliergehäuse bekannt, in dem integriert eine Gleichtaktdrosselspule angeordnet ist, auf deren Kern zwei gegensinnig gewickelte Wicklungen vorgesehen sind. In dem Isoliergehäuse sind ferner zwei Auskehlungskontakte in hierfür vorgesehenen Hohlräumen angeordnet, an die die Wick­ lungen mit ihrem einen Ende angelötet sind. An ihrem anderen Ende sind die Wicklungen mit einem Kondensator verlötet, und stehen ferner in Lötverbindung mit zwei Kontaktstiften. Bei der Herstellung eines derartigen Entstörzwischensteckers müssen die Kontaktstifte, die Auskehlungsbuchsen, der Kon­ densator und die Drosselspule in der geeigneten Lage inner­ halb des Isoliergehäuses angeordnet werden und daraufhin miteinander in der beschriebenen Weise verlötet werden. An­ schließend ist es erforderlich, diesen Zwischenstecker in einem Reinigungsprozeß von Flußmitteln zu befreien, die beim Lötprozeß erforderlich sind. Aufgrund dieser Herstellungs­ schritte und der Vielzahl der Einzelteile ist dieser bekann­ te Zwischenstecker aufwendig in der Herstellung und nur dann von hinnehmbarer Dauerhaftigkeit, wenn die Flußmittelreini­ gung mit hoher Präzision durchgeführt werden kann. Die bei diesem bekannten Zwischenstecker relativ langen Verbindungen zwischen den Wicklungen auf dem Kern der Drosselspule einer­ seits, den Kontaktstiften und den Auskehlungskontakten ande­ rerseits führt zu unerwünschten Antennenwirkungen der Ver­ bindungsdrähte, wodurch äußere Rauschkomponenten aufgenommen werden. Damit ist auch die Rauschdämpfungswirkung dieses be­ kannten Zwischensteckers mit integriert angeordneter Dros­ selspule nicht zufriedenstellend.

Aus AT-PS 33 24 74 ist bereits ein männliches Steckverbin­ derteil zur Aufnahme eines zweipoligen Bauelementes, welches die Form eines Widerstandes mit Anschlußdrähten haben kann, bekannt, welches zwei parallel zueinander angeordnete Iso­ liermaterialsteckerstifte umfaßt, um die die Drahtenden des zweipoligen Bauelementes herumgebogen sind. Dieses männliche Steckverbinderteil zur Aufnahme des zweipoligen Bauelementes kann mit zwei ebenfalls parallel zueinander angeordneten Kontaktbuchsen zusammengesteckt werden, um eine elektrische Verbindung des Bauelementes herzustellen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen­ den Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbinderbuch­ se mit einem für eine Befestigung auf einer Schaltungsplati­ ne ausgebildeten Gehäuse der eingangs genannten Art so wei­ terzubilden,

• - daß eine hohe Rauschunterdrückung erzielt wird,
• - daß das Herstellungsverfahren einfach gestaltet wird,
• - daß eine Qualitätsverbesserung in Hinblick auf die Dauer­ haftigkeit und Fehlerfreiheit erreicht wird, und
• - daß eine kompaktere Auslegung des mit der Steckverbinder­ buchse versehenen Gerätes erzielt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Steckverbinderbuchse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß hat die Steckverbinderbuchse eine eingebaute Gleichtakt-Drosselspule, bei der jeder der beiden Drähte der Gleichtakt-Drosselspule an einem Ende ein Kontaktgabeteil aufweist, das für eine Kontaktgabe mit einem Gegenstück- Stecker ausgebildet ist, und an dem anderen Ende einen An­ schlußdraht für eine Verbindung mit der gedruckten Schaltung einer Schaltungsplatine aufweist.

Gemäß der obigen Bauweise der erfindungsgemäßen Steckverbin­ derbuchse mit eingebauter Gleichtakt-Drosselspule können Rauschkomponenten wirksam auch dann beseitigt werden, wenn die Masseverbindung des elektronischen Gerätes unzureichend ist, verglichen mit der Rauschunterdrückung einer Steckver­ binderbuchse nach dem Stand der Technik, bei der ein Konden­ sator eingesetzt wird. Zusätzlich zu dem vorteilhaften Merk­ mal der eingebauten Gleichtakt-Drosselspule erfordert die Integration des Drahtkörpers mit dem Kontaktgabeteil und dem Anschlußdraht keinerlei überflüssigen Raum, so daß eine kompakte Bauweise der Steckverbinderbuchse erzielt wird. Mit anderen Worten liegt ein Vorteil der erfindungsgemäßen Steckverbinderbuchse in der Raumersparnis verglichen mit einem bekannten Gerät, bei dem eine getrennte Gleichtakt- Drosselspule verwendet wird.

Die eingebaute Anordnung der Gleichtakt-Drosselspule ermög­ licht eine nähere Anordnung an den Kontaktgabeteilen, wo­ durch wiederum ein weiterer Vorteil dadurch erzielt wird, daß die Aufnahme äußerer Rauschkomponenten vermindert wird. Die Integration des Drahtkörpers der Gleichtakt-Drosselspule mit den Kontaktgabeteilen und dem Anschlußdraht führt ihrer­ seits zu einer Verminderung der Gesamtzahl der Teile sowie zu einer Beseitigung von Verbindungsprozessen, wie bei­ spielsweise den Lötprozeß, wodurch die Produktqualität wei­ ter verbessert wird und eine Reduktion der Herstellungsko­ sten erzielt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine vergrößerte Querschnittdarstellung einer Ausfüh­ rungsform der Steckverbinderbuchse gemäß der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Gleichtakt- Drosselspule gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Federteiles, welches bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer Schaltungspla­ tine, die eine Steckverbinderbuchse nach dem Stand der Technik und einen Kondensator mit drei Anschlüs­ sen trägt;

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer Schaltungspla­ tine mit einer Steckverbinderbuchse nach dem Stand der Technik sowie mit einer Gleichtakt-Drosselspule;

Fig. 6 ein Ersatzschaltbild eines Kondensators mit drei Anschlüssen; und

Fig. 7 ein Ersatzschaltbild der Gleichtakt-Drosselspule.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat eine Steckverbinderbuchse gemäß der vorliegenden Erfindung ein Isoliergehäuse 12 mit einem Grundteil 14 und einem Deckelteil 16, welches gegen­ über dem Grundteil 14 mittels einer Rastverbindung befestigt ist, wobei beide Teile aus Isoliermaterial, wie beispiels­ weise gegossenem Kunststoff, bestehen.

Das Grundteil 14 hat ein Trennteil 19 zum Festlegen einer Kammer 18, die einen modularen Gegenstück-Stecker an der Vorderseite (welche dem linken Bereich in Fig. 1 entspricht) des Trennteiles 19 aufnimmt. Die rückwärtige Kammer 18a des Trennteiles 19 nimmt eine Gleichtakt-Drosselspule 22 auf. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Ausführungsform für eine Zweiwegschaltung entworfen ist. Genauer gesagt ist die Gleichtakt-Drosselspule 22 elastisch mit Druck aufgenommen und wird mittels einer Stabfeder oder Blattfeder 32 durch das Deckelteil 16 nach unten gedrückt, während der Boden mittels einer Ausnehmung 20 in dem Grundteil 14 in Eingriff genommen wird.

Die Blattfeder 32 wird in einer Lagefestlegungs-Ausnehmung 34 gehalten, die in dem Deckelteil 16 vorgesehen ist, um gleichförmig beide Seiten der Drosselspule 22 mit Druck zu beaufschlagen. (Vergleiche Fig. 3. Die Wicklung der Gleich­ takt-Drosselspule 22 ist jedoch hier nicht dargestellt).

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat die Gleichtakt-Drosselspule 22 einen Aufbau, bei dem ein Paar von U-förmigen Kernsegmen­ ten 241 miteinander zum Bilden eines ringförmigen Kernes 24 verbunden sind, wobei ein Paar Drähte 26 in getrennter Weise um zwei Polabschnitte des Kernes 24 gewickelt sind, wobei die jeweiligen Wicklungen entgegengesetzte Wicklungsrich­ tungen haben. Das Ersatzschaltbild dieser Spule 22 gleicht demjenigen gemäß Fig. 7.

Bei der Steckverbinderbuchse erstreckt sich ein Ende eines jeden Wicklungsdrahtes 26 in die Steckeraufnahmekammer 18 gemäß Fig. 1, wobei dieses als Kontaktgabeteil 28 ausgeformt ist, um einen elektrischen Kontakt mit dem Gegenstück-Ver­ binder (nicht in den Zeichnungen dargestellt) herzustellen.

Das andere Ende eines jeden Wicklungsdrahtes 26 erstreckt sich durch das Grundteil 14 und bildet einen Anschlußdraht 30 zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes mit der Ver­ drahtung der Schaltungsplatine 4 oder dergleichen. Mit ande­ ren Worten sind die Wicklungsdrähte 26 der Drosselspule 22 mit integrierten Kontaktgabeteilen 28 und Anschlußdrähten 30 versehen.

Um die obige Bauweise zu erzielen, wird es als bevorzugt an­ gesehen, daß die Wicklungsdrähte 26 aus einem Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit und guter Elastizität be­ stehen, wie beispielsweise einem Phosphor-Bronze-Draht. Ins­ besondere sind bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Drähte 26 Phosphor-Bronze-Drähte, die mit einem Isolierma­ terial beschichtet sind, wobei die Beschichtungen oder Um­ hüllungen der beiden Enden der Drähte 26 entfernt sind, so daß vorbestimmte Abschnitte der Drähte 26, der Kontaktgabe­ teile 28 und der Anschlußdrähte 30 offenliegen. Ferner sind die Kontaktgabeteile 28 und die Anschlußdrähte 30 mit einem antikorrosiven Material (z. B. einer Goldplattierung) plat­ tiert, um diese Bereiche gegenüber möglichen Korrosionen, wie beispielsweise einer Oxidation, zu schützen.

Die Steckverbinderbuchse gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 wird unter Verwenden der in der beschriebenen Art verarbeiteten Drähte 26 folgendermaßen zusammengesetzt:

Zunächst wird das untere U-förmige Kernsegment 241 in der Ausnehmung 20 des Grundteiles 14 befestigt. Als zweites wer­ den die in der oben beschriebenen Art verarbeiteten Drähte 26 jeweils auf die Polabschnitte gewickelt. Als drittes wird das obere U-förmige Kernsegment 241 nach unten auf dem unte­ ren U-förmigen Kernsegment 241 befestigt. Dann wird das Dec­ kelteil 16 mittels einer Rastkopplung mit dem Grundteil 14 verrastet, wobei die Blattfeder oder Stabfeder 32 einen Druck auf das obere U-förmige Kernsegment 241 ausübt. Es sei angemerkt, daß das obere und das untere U-förmige Kernseg­ ment 241 gegeneinander festgelegt werden können, ohne daß diese unter Verwendung eines Klebers oder dergleichen ver­ bunden werden müssen.

Es sei ferner hervorgehoben, daß der Beschichtungsprozeß der Drähte 26 mit dem Isoliermaterial vorzugsweise zum Schutz der Drähte 26 gegen einen möglichen Kurzschluß zwischen den Drähten dient, wenn die Entfernung zwischen den beiden Dräh­ ten 26 extrem gering ist. Dies bedeutet gleichfalls, daß der Beschichtungsprozeß in dem Fall fortgelassen werden kann, in dem die Anzahl der Windungen der Drähte 26 gering ist oder in dem die Drähte 26 mit einem ausreichenden gegenseitigen Abstand angeordnet sind.

Bei der obigen Bauweise unterdrückt die erfindungsgemäße Steckverbinderbuchse nach diesem Ausführungsbeispiel in wirksamer Weise Rauschkomponenten durch die Wirkung der ein­ gebauten Gleichtakt-Drosselspule 22. Genauer gesagt werden jegliche Gleichtaktrauschkomponenten, die beiden Kontaktga­ beteilen 28 zugeführt werden, gegenseitig in der Gleichtakt- Drosselspule 22 aufgehoben, wodurch verhindert wird, daß Rauschkomponenten an den Ausgängen der beiden Anschlußdrähte 30 ausgangsseitig erzeugt werden.

Die erfindungsgemäße Steckverbinderbuchse nach diesem Aus­ führungsbeispiel hat ferner einen dahingehenden Vorteil, daß auch dann keine Unterbrechung der das Rauschen unterdrücken­ den Wirkung auftritt, wenn die Masseverbindung des elektro­ nischen Gerätes, das die modulare Buchse verwendet, unzurei­ chend ist, was im Gegensatz zu den Eigenschaften des in Fig. 4 gezeigten Gerätes nach dem Stand der Technik steht, bei dem der Kondensator 6 mit drei Anschlußklemmen verwendet wird.

Zusätzlich zu dem oben geschilderten Vorteil im Falle der Verwendung einer Gleichtakt-Drosselspule 22 ist die lntegra­ tion des Drahtes 26 mit dem Kontaktgabeteil 28 und dem Ver­ bindungsdraht 30 wirksam für die Erzielung eines kompakten Aufbaus der modularen Buchse, da jeglicher sonstiger zusätz­ licher Raum beseitigt wird, der anderenfalls benötigt worden wäre.

Mit anderen Worten erfordert die obige Anordnung keinen zu­ sätzlichen Raum verglichen mit dem Raum, der bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 5 nach dem Stand der Technik erfor­ derlich ist, wenn die Gleichtakt-Drosselspule 8 getrennt von der Steckverbinderbuchse 2 vorgesehen ist. Dies ermöglicht bei der Erfindung insgesamt ein kompaktes Design des elek­ tronischen Gerätes, welches mit der erfindungsgemäßen Steck­ verbinderbuchse ausgestattet ist.

Wenn ferner die Steckverbinderbuchse 2 gemäß dem Stand der Technik getrennt von dem Kondensator 6 mit drei Anschlüssen oder von der Gleichtakt-Drosselspule 8, vorgesehen ist, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel nach dem Stand der Technik gezeigt ist, ist die Verbindung zwischen diesen beiden Tei­ len vergleichsweise lang, so daß sie in nachteiliger Weise als eine Antenne wirkt, die äußere Rauschkomponenten auf­ nimmt oder empfängt, da die Kontaktgabeteile der Steckver­ binderbuchse 2 gegenüber dem elektronischen Gerät freilie­ gen. lm Gegensatz zu diesen Nachteilen des bekannten Gerätes kann die Steckverbinderbuchse nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung in wirksamer Weise den Einfluß eines äußeren Rauschens vermindern, da die eingebaute Gleichtakt-Drossel­ spule 22 hinreichend nahe an den Kontaktgabeteilen 28 ange­ ordnet ist.

Die Integration des Drahtes 26 der Gleichtakt-Drosselspule 22 mit dem Kontaktgabeteil 28 und dem Verbindungsdraht 30 in der Steckverbinderbuchse gemäß der Erfindung erfordert eine niedrigere Anzahl von Bauteilen, wodurch in wirksamer Weise die Herstellung von funktionsunfähigen Produkten aufgrund von möglichen Verarbeitungsfehlern verhindert wird. Gleich­ falls wird die Herstellungszeit gesenkt. Ferner werden die Herstellungskosten vermindert.

Die lntegration des Drahtes 26, des Kontaktgabeteiles 28 und des Verbindungsdrahtes 30 erfordert keinen Lötprozeß und er­ fordert gleichfalls keine Reinigung von Flußmitteln, die bei dem Lötprozeß verwendet werden, wodurch gleichfalls eine Qualitätsverbesserung und Kostenverminderung des Endproduk­ tes ermöglicht wird.

Obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel nur eine einzige Gleichtakt-Drosselspule 22 verwendet wird, da dieses Ausführungsbeispiel für eine Zweiwegeschaltung dient, können gleichfalls eine Mehrzahl von Gleichtakt-Drosselspu­ len 22 entsprechend der Anzahl der Schaltungswege oder Schaltungskreise eingesetzt werden, auf die die modulare Buchse angewendet wird. In einem derartigen Fall kann das Isoliergehäuse 12 gemäß Fig. 1 nach hinten verlängert werden (bei der Darstellung gemäß Fig. 1 in Richtung zu der rechten Seite hin), wobei zusätzliche Gleichtakt-Drosselspulen 22 auf der Rückseite der dargestellten Gleichtakt-Drosselspule 22 vorgesehen sein können.

Der ringförmige Kern 24 der Gleichtakt-Drosselspule 22, der aus zwei U-förmigen Kernsegmenten 241 zusammengesetzt ist, kann aus einem U-förmigen Kernsegment und einem I-förmigen Kernsegment bestehen.

Es sei ferner angemerkt, daß die Festlegungsvorrichtung für die Gleichtakt-Drosselspule 22 in dem lsoliergehäuse 12, die Befestigungsrichtung der Steckverbinderbuchse auf der Schal­ tungsplatine 4, die Zugrichtung der Verbindungsdrähte 30, usw., nicht auf die bei dem obigen Ausführungsbeispiel dar­ gestellte Art beschränkt sind.

Claims (7)

1. Steckverbinderbuchse
mit einem für eine Befestigung auf einer Schaltungspla­ tine ausgebildeten Gehäuse,
welche mit wenigstens zwei Verbindungsdrähten mit Lei­ terbahnen der Schaltungsplatine elektrisch verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Gehäuse (12) der Steckverbinderbuchse eine Drosselspule (22) angeordnet ist, deren Kern (24) mit zwei Wicklungen aus zueinander entgegengesetzt gewickel­ ten Drähten (26) versehen ist, und
daß die Drähte (26) aus elastischem Material bestehen und an ihrem einen Ende in integrierter Weise in einer Buchsenkammer (18) des Gehäuses (12) angeordnete Kon­ taktgabeteile und an ihrem anderen Ende in integrierter Weise die Verbindungsdrähte zur elektrischen Verbindung mit den Leiterbahnen der Schaltungsplatine (4) bilden.

2. Steckverbinderbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektrisch isolierende Gehäuse (12) zwei Kammern (18, 18 a) aufweist, die durch ein Trennteil (19) von­ einander getrennt sind, wobei das Kontaktgabeteil (28) eines jeden Drahtes (26) der Drosselspule (22), welche in einer (18a) der Kammern (18, 18a) festgelegt ist, in die andere Kammer (18) geführt ist, wobei der Verbin­ dungsdraht (30) eines jeden Drahtes (26) aus dem Gehäuse (12) herausgeführt ist.

3. Steckverbinderbuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (24) der Drosselspule (22) ein Paar von U-förmigen Kernsegmenten (241) aufweist.

4. Steckverbinderbuchse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (26) aus Phosphor-Bronze bestehen.

5. Steckverbinderbuchse nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (26) mit einem lsoliermaterial beschich­ tet sind, wobei die Beschichtungen im Bereich der Kon­ taktgabeteile (28) entfernt sind.

6. Steckverbinderbuchse nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktgabeteile (28) mit einem antikorrosiven Material plattiert sind.

7. Steckverbinderbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektrisch isolierende Gehäuse (12) ein Grund­ teil (14) und ein Deckelteil (16) aufweist, und daß sich die Drähte (26) von den Wicklungen der Drossel­ spule (22) in einer (18a) der beiden Kammern (18, 18a) zwischen dem Trennteil (19) und dem Deckelteil (16) ge­ führt in die andere (18) der beiden Kammern (18, 18a) erstrecken, in der sie als Kontaktgabeteile (28) ausge­ formt sind.