DE4219806A1 - Filtersteckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Filtersteckverbinder mit einer Anzahl innerhalb eines Gehäuses angeordneter Kontaktelemente, wobei wenigstens ein Kontaktelement mittels eines röhrenförmigen Kondensators an Erdpotential gekoppelt ist, indem der von diesem Kontaktelement durchsetzte röhrenförmige Kondensator über einen ersten Anschluß mit dem Kontaktelement und über einen zweiten Anschluß mit einem Erdungselement des Gehäuses des Filtersteckverbinders elektrisch leitend verbunden ist.

Ein derartiger Filtersteckverbinder ist aus der DE-PS 36 24 571 bekannt. Nachteilig daran ist, daß die elektrisch leitende Verbindung zwischen jedem geerdeten Kontaktelement und einer inneren Mantelfläche des röhrenförmigen Kondensators - also der erste Anschluß - durch ein Verlöten der beiden vorgenannten Elemente hergestellt wird: Der bekannte Filtersteckverbinder wird in ein Lötbad getaucht, so daß das Lot den freien Raum zwischen der Oberfläche des Kontaktelements und der inneren Mantelfläche des röhrenförmigen Kondensators ausfüllt. Diese Art der Verbindung besitzt den Nachteil, daß nach dem Erstarren bzw. Abkühlen des Lotes erhebliche radiale Zugkräfte auf die innere Mantelfläche des röhrenförmigen Kondensators einwirken. Die dabei auftretende Rißbildung führt zu einem Kapazitätsabfall im röhrenförmigen Kondensator, welcher hierbei bis zu 30% beträgt. In äußerst störender Art und Weise wird dadurch die Wirkung der Befilterung des Steckverbinders vermindert. Seine einwandfreie Funktion ist dadurch nicht mehr gewährleistet.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen Filtersteckverbinder der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß ein derartiger Kapazitätsabfall nicht mehr auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Anschluß als ein elektrisch leitendes und elastisch federndes Anschlußelement ausgebildet ist, welches zwischen einer inneren Mantelfläche des röhrenförmigen Kondensators und dem Kontaktelement angeordnet ist und an der inneren Mantelfläche des röhrenförmigen Kondensators druckelastisch anliegt.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen besitzen den Vorteil, daß eine lötlose Verbindung des zu erdenden Kontaktelements mit dem röhrenförmigen Kondensator erreicht wird. Durch den ersatzlosen Wegfall des bisher notwendigen Lötvorganges zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen einem Kontaktelement und seinem zugeordneten Kondensator treten bei dieser Kontaktierung keine radialen Zugkräfte auf, die bisher in nachteiliger Art und Weise einer Rißbildung in der inneren Mantelfläche des röhrenförmigen Kondensators führten: Beim erfindungsgemäßen Filtersteckverbinder tritt bei der Montage keine störende Verminderung der Kapazität des Kondensators mehr auf. Es ist auch in besonders vorteilhafter Art und Weise möglich, für die Kontaktelemente und die Kondensatoren Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu verwenden, ohne daß eine Zerstörung oder Beschädigung des röhrenförmigen Kondensators auftritt. Darüber hinaus bewirken die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine höhere Langzeitstabilität der elektrischen Werte des Filtersteckverbinders. Außerdem ist die erfindungsgemäße Art der Verbindung zwischen Kontaktelement und Kondensator besonders einfach herzustellen, da das Anschlußelement besonders einfach auf dem Kontaktelement zu montieren ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, welches im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben wird. Es zeigten:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Filtersteckverbinders;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Fig. 1 entlang der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs III der Fig. 2;

Fig. 4 eine erste Ausführungsform eines elastisch federnden Anschlußelements des Filtersteckverbinders;

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform eines elastisch federnden Anschlußelements;

Fig. 6 den Bereich III der Fig. 2 mit der zweiten Ausführungsform des elektrisch leitenden Federelements;

Fig. 7 eine dritte Ausführungsform eines elastisch federnden Anschlußelements;

Fig. 8 den Bereich III der Fig. 2 mit der dritten Ausführungsform des elastisch federnden Anschlußelements.

Fig. 9 eine vierte Ausführungsform eines elastisch federnden Anschlußelements;

Fig. 10 den Bereich III der Fig. 2 mit der vierten Ausführungsform des elastisch federnden Anschlußelements.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Filtersteckverbinder weist ein geerdetes Gehäuse 10 auf, in dessen hinterem Bereich ein Isolierkörper 11 angeordnet ist. In diesem sind eine Anzahl von Kontaktelementen 12 isoliert gelagert. Diese Kontaktelemente 12 bestehen jeweils aus einem aus dem Isolierkörper 11 herausragendem vorderen Verbindungsteil 13, einem Mittelteil 14 und einem aus dem Gehäuse 10 hervortretenden rückwärtigen Anschlußteil 15. Die von einem vorderen Gehäuseteil 10a des geerdeten Gehäuses 10 umgebenen vorderen Verbindungsteile 13 dienen für den Kontakteingriff mit den Kontaktelementen eines anderen Steckverbinders. Die Mittelteile 14 der Kontaktelemente 12 sind im Isolierkörper 11 lagefixiert gehalten und treten durch im hinteren Gehäuseteil 10b des Gehäuses 10 vorgesehene Bohrungen 10c hindurch. Die rückwärtigen Anschlußteile 15 der Kontaktelemente 12 dienen zur Verbindung der Kontaktelemente 12 mit den dem Filtersteckverbinder zugeordneten Leitungen bzw. mit Bohrungen einer Leiterplatte.

Im rückwärtigen Gehäuseteil 10b des Gehäuses 10 sind koaxial zu den Kontaktelementen, welche an Erdpotential gekoppelt werden sollen (hier: die Kontaktelemente 12a und 12b der Fig. 2), röhrenförmige Kondensatoren 21a, 21b angeordnet, deren innere und äußere Mantelfläche 22a, 22b und 23a, 23b elektrisch leitend oder mit einer elektrisch leitenden Schicht überzogen sind. Diese vorzugsweise als Keramikkondensatoren ausgeführte Kondensatoren 21a, 21b werden dabei von den Mittelteilen 14a, 14b der Kontaktelemente 12a, 12b durchragt. Die innere Mantelfläche 22a, 22b des entsprechenden röhrenförmigen Kondensators 21a, 21b ist - wie im folgenden noch eingehend beschrieben wird - über einen ersten Anschluß 25 mit den Kontaktelementen 12a, 12b elektrisch leitend verbunden. Die äußere Mantelfläche 23a, 23b eines jeden röhrenförmigen Kondensators 21a, 21b ist über einen geeignet ausgeführten zweiten Anschluß 26 mit einem - nur schematisch dargestellten - Erdungselement 24 des geerdeten Gehäuses 10 verbunden, so daß die äußere Mantelfläche des röhrenförmigen Kondensators 21a, 21b auf Erdpotential liegt. Für die Ausführung des zweiten elektrischen Anschlusses der röhrenförmigen Kondensatoren 21a, 21b zur elektrischen Verbindung der röhrenförmigen Kondensatoren 21a, 21b mit dem Erdpotential über das Erdungselement 24 sind dem Fachmann eine Reihe von Möglichkeiten bekannt, so daß auf eine detaillierte Beschreibung an dieser Stelle verzichtet werden kann. Beispielhafterweise wird auf die DE-PS 36 24 571 verwiesen.

Besonders wichtig ist nun die eingangs genannte Ausführung des ersten Anschlusses 25, also der elektrischen Verbindung der zu erdenden Kontaktelemente 12a und 12b mit den inneren Mantelflächen 22a und 22b der ihnen zugeordneten röhrenförmigen Kondensatoren 21a und 21b. Der die Kontaktelemente 12a, 12b und die inneren Mantelflächen 22a, 22b der röhrenförmigen Kondensatoren 21a, 21b verbindende erste Anschluß 25 wird - wie aus Fig. 3 ersichtlich ist - durch ein elektrisch leitendes, elastisch federndes Anschlußelement 30 hergestellt, welches zwischen den beiden vorgenannten Bauteilen 12a, 21a bzw. 12b, 21b des Filtersteckverbinders angeordnet ist. Das in Fig. 4 näher dargestellte Anschlußelement 30 weist einen unteren Ring 31 und einen oberen Ring 32 auf, deren Innendurchmesser derart bemessen ist, daß sie die Mittelteile 14a und 14b der Kontaktelemente 12a, 12b umschließen, so daß eine gute elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktelement 12 und den Ringen 31 und 32 des Anschlußelements 30 gegeben ist. Diese beiden Ringe 31 und 32 sind über drei äquidistant entlang des Umfangs der Ringe 31, 32 angeordnete elastisch federnde Zungen 33-35 aus elektrisch leitendem Material verbunden, welche in der axialen Richtung des Kontaktelements 12a, 12b einen bogenförmigen Verlauf aufweisen. Die drei Zungen 33-35 des Anschlußelements 30 sind dabei derart ausgebildet, daß sie einerseits über die Bohrungen 10c des hinteren Gehäuseteils 10b des Gehäuses 10 zusammen mit dem Kontaktelement 12a, 12b in den röhrenförmigen Kondensator 21a, 21b eingebracht und andererseits bei eingesetztem Kontaktelement 12a, 12b druckelastisch an der inneren Mantelfläche 22a bzw. 22b des röhrenförmigen Kondensators 21a bzw. 21b anliegen. Durch eine derartige Ausführung der Zungen 33-35 des Anschlußelements 30 wird nicht nur eine leichte Montage ermöglicht. Vielmehr ist durch das druckelastische Anliegen der elastisch federnden Zungen 33-35 aus gut leitendem Material sowohl eine Lagefixierung des Anschlußelements 30 im freien Raum zwischen dem Mittelteil 14a, 14b des Kontaktelements 12a, 12b und der inneren Mantelfläche 22a, 22b des zugeordneten röhrenförmigen Kondensators 21a, 21b als auch eine gute elektrische Verbindung zwischen diesen Bauteilen des Filtersteckverbinders gewährleistet ist. Der durch das Anschlußelement 30 hergestellte erste elektrische Anschluß 25 zwischen dem Kontaktelement 12a bzw. 12b und seinem zugeordneten röhrenformigen Kondensator 21a, 21b des Filtersteckverbinders zeichnet sich dadurch aus, daß er lötfrei ausgebildet ist. Dies besitzt nicht nur den Vorteil, daß die - bei den bekannten Filtersteckverbindern bisher erforderliche - Verlötung der zu erdenden Kontaktelemente mit der inneren Mantelfläche ihres röhrenförmigen Kondensators ersatzlos entfallen kann. Die Montage des Filtersteckverbinders ist dadurch einfacher und kostengünstiger durchzuführen. Außerdem - und besonders wichtig - ist, daß es bei der Montage des Filtersteckverbinders zu keiner Rißbildung in der inneren Mantelfläche des röhrenförmigen Kondensators und damit zu einem Kapazitätsabfall desselben kommt.

Die beschriebene erste Ausführungsform eines Anschlußelements 30 ist nicht auf die Verwendung von drei Zungen 33-35 beschränkt. Vielmehr ist es möglich, nur ein oder zwei oder auch mehr als drei Zungen vorzusehen. Dem Fachmann ist es leicht ersichtlich, wie er die Zahl und die Ausbildung der Zungen 33-35 zu wählen hat, damit er das Anschlußelement 30 dem gewünschten Einsatzzweck optimal anpassen kann.

Der obere und der untere Ring 31 und 32 des Anschlußelements 30 sind außerdem jeweils mit einem in axialer Richtung verlaufenden Schlitz 36a, 36b versehen, welcher dazu dient, das Aufsetzen des Anschlußelements 30 auf das Kontaktelement 12 zu vereinfachen.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel eines Filtersteckverbinders mit einem elastisch federnden Anschlußelement 30 setzt voraus, daß durch das bloße druckelastische Anliegen der Zungen 33-35 an der inneren Mantelfläche 22a, 22b der röhrenförmigen Kondensatoren 21a, 21b ausreicht, um eine ausreichende elektrische Verbindung zwischen dem Anschlußelement 30 und der eben genannten Mantelfläche 22a, 22b herzustellen. Dies ist im allgemeinen dann der Fall, wenn diese Mantelfläche 22a, 22b frei von einer die elektrische Leitfähigkeit vermindernden Oxidationsschicht oder anderen Verunreinigungen ist. Um das Anschlußelement 30 auch bei einer oxidierten oder mit Verunreinigungen behandelten inneren Mantelfläche 22a, 22b des röhrenförmigen Kondensators 21a, 21b einsetzen zu können, ist vorgesehen, daß die Zungen 33-35 scharfe Kanten 33a, 33b, 34a, 34b, 35a und 35b (Fig. 4) aufweisen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die scharfen Kanten nach 33a-35b der Zungen 33-35 beim Einsetzen die die innere Mantelfläche 22a, 22b der röhrenförmigen Kondensatoren 21a, 21b verunreinigende und den elektrischen Kontakt vermindernde Oxid- oder Verunreinigungsschicht durchschneiden und mit der darunterliegenden elektrisch leitenden Schicht der inneren Mantelfläche 22a, 22b in Kontakt treten, so daß wiederum eine den entsprechenden Anforderungen genügende elektrische Kontaktierung zwischen dem Anschlußelement 30 und dem röhrenförmigen Kondensator 21a, 21b vorliegt.

In den Fig. 5 und 6 ist eine zweite Ausführungsform eines elastisch federnden Anschlußelements des Filtersteckverbinders dargestellt. Diese Figuren zeigen ein Anschlußelement 40, das einen Ring 41 aufweist, an dessen unterem Teil drei äquidistant gegenüberliegende Zungen 42-44 befestigt sind. Es ist natürlich auch möglich, nur eine oder zwei oder mehr als drei Zungen zu verwenden. Der Ring 41 und die elastisch federnden Zungen 42-44 sind dabei - wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform - derart ausgebildet, daß der Ring 41 entlang des Umfanges des Mittelteils 14a des Kontaktelementes 12a anliegt, und daß die freien Enden 42′, 43′, 44′ der elastisch federnden Zungen 42-44 druckelastisch gegen die innere Mantelfläche 22a des dem Kontaktelement 12a zugeordneten röhrenförmigen Kondensator 21a drückt. Die elastisch federnden Zungen 42-44 aus elektrisch leitendem Material weisen dabei wieder - entsprechend der ersten Ausführungsform des Anschlußelements - scharfe Kanten 42a, 42b, 43a, 43b, 44a und 44b zum Zerschneiden einer auf der inneren Mantelfläche 22a des röhrenförmigen Kondensators 21a anhaftenden Oxidations- oder Verunreinigungsschicht auf. Ein am Ring 41 angeordneter axialer Schlitz 41′ erleichtert wiederum das Aufsetzen des Anschlußelements 40 auf das Kontaktelement 12a.

In den Fig. 7 und 8 ist eine dritte Ausführungsform eines elastisch federnden Anschlußelements des Filtersteckverbinders dargestellt. Diese Figuren zeigen ein Anschlußelement 50, welches eine Zunge 51 mit scharfen Kanten 51a, 51b aufweist, die am Kontaktelement 12a angeschweißt ist. Es ist natürlich auch möglich, ausgehend vom Anschlußelement 50 ein Anschlußelement herzustellen, bei dem mehr als eine Zunge an das Kontaktelement 12 angeschweißt ist.

Es ist auch möglich, gemäß einer vierten Ausführungsform die Zungen als integrale Bestandteile des Kontaktelements 12a auszubilden. Die in den Fig. 9 und 10 dargestellte vierte Ausführungsform zeigt ein Kontaktelement 12a, das als Anschlußelement 60 drei integrale Zungen 61-63 aufweist. Die weitere Ausbildung dieser drei einstückig mit dem Kontaktelement 12a ausgeführten Zungen 61-63 entspricht derjenige der o.g. Ausführungsformen.

Durch die Ausbildung der Zungen als integraler Teil eines gestanzten Kontaktelements 12a wird der Herstellungsaufwand vermindert, da das mindestens eine integrale Zunge 61-63 aufweisende gestanzte Kontaktelement 12a mit einem Herstellungsverfahren ohne zusätzlichem Montageaufwand gefertigt werden kann.

Claims (10)

1. Filtersteckverbinder mit einer Anzahl innerhalb eines Gehäuses (10) angeordneter Kontaktelemente (12), wobei wenigstens ein Kontaktelement (12a, 12b) mittels eines röhrenförmigen Kondensators (21a, 21b) an Erdpotential gekoppelt ist, indem der von diesem Kontaktelement (12a, 12b) durchsetzte röhrenförmige Kondensator (21a, 21b) über einen ersten Anschluß (25) mit dem Kontaktelement (12a, 12b) und über einen zweiten Anschluß (26) mit einem Erdungselement (24) des Gehäuses (10) des Filtersteckverbinders elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschluß als ein elektrisch leitendes und elastisch federndes Anschlußelement (30; 40; 50; 60) ausgebildet ist, welches zwischen einer inneren Mantelfläche (22a, 22b) des röhrenförmigen Kondensators (21a, 21b) und dem Kontaktelement (12a, 12b) angeordnet ist und an der inneren Mantelfläche (22a, 22b) des röhrenförmigen Kondensators (21a, 21b) druckelastisch anliegt.

2. Filtersteckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende und elastisch federnde Anschlußelement (30) einen oberen und einen unteren Ring (31, 32) aufweist, und daß das Anschlußelement (30) wenigstens eine die beiden Ringe (31, 32) verbindende elektrisch leitende und elastisch federnde Zunge (33) aufweist, die in der axialen Richtung des Kontaktelements (12a, 12b) einen bogenförmigen Verlauf aufweist und druckelastisch an der inneren Mantelfläche (22a, 22b) des dem Kontaktelement (12a, 12b) zugeordneten röhrenförmigen Kondensators (21a, 21b) anliegt.

3. Filtersteckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (30) drei entlang des Umfangs der Ringe (31, 32) des Anschlußelements (30) äquidistant angeordnete Zungen (33, 34, 35) aufweist.

4. Filtersteckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere (31) und der untere (32) Ring des Anschlußelements (30) einen axial verlaufenden Schlitz (36a, 36b) aufweist.

5. Filtersteckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende und elastisch federnde Anschlußelement (40) einen Ring (41) aufweist, an dem mindestens eine elastisch federnde Zunge (42, 43, 44) aus elektrisch leitendem Material angeordnet ist, deren freies Ende (42′, 43′, 44′) druckelastisch an der inneren Mantelfläche (22a) des röhrenförmigen Kondensators (21a) anliegt.

6. Filtersteckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (40) drei äquidistant angeordnete Zungen (42, 43, 44) aufweist.

7. Filtersteckverbinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (41) des Anschlußelements (40) einen axial verlaufenden Schlitz (41′) aufweist.

8. Filtersteckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (50) mindestens eine elektrisch leitende und elastisch federnde Zunge (51) aufweist, die am Kontaktelement (12a) angeschweißt ist.

9. Filtersteckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlußelement (60) mindestens eine elektrisch leitende und elastisch federnde Zunge (61, 62, 63) vorgesehen ist, die als integraler Bestandteil des Kontaktelements (12a) ausgebildet ist.

10. Filtersteckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der elektrisch leitenden und elastisch federnden Zungen (33-35; 42-44; 51) der Anschlußelemente (30; 40; 50; 60) eine scharfe Kante (33a-35b; 42a-44b, 51a, 51b) zum Durchschneiden einer auf der inneren Mantelfläche (22a, 22b) des röhrenförmigen Kondensators (21a, 21b) anhaftenden Oxid- oder Verunreinigungsschicht aufweist.