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Die Erfindung befaßt sich mit einem Filterverbinder, welcher
verriegelbar einen Einbaurahmen zum Anbringen an einem
Metallgehäuse einer elektrischen Vorrichtung anordnet.
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Elektronische Schaltungen beispielsweise zum Einsatz bei
Kraftfahrzeugen müssen hohe Anforderungen im Hinblick auf die
Abschirmung gegenüber Störsignalen erfüllen. Die Störsignale,
welche in einem Kraftfahrzeug im Laufzustand erzeugt werden,
erstrecken sich über einen großen Frequenzbereich, das heißt
von einigen Hz bis einigen MHz. Filterverbinder werden im
allgemeinen bei Kraftfahrzeugen eingesetzt, um Störsignale zu
unterdrücken, welche durch die Zusammenschaltung von
verschiedenen elektronischen Einheiten entstehen können.
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In der niederländischen Patentanmeldung 88.01570,
veröffentlicht am 16. Jan. 1990 (keine Vorveröffentlichung), welche im
Namen derselben Anmelderin angemeldet worden ist, ist ein
Filterverbinder mit einer Filtereinheit beschrieben, welche ein
ebenes Substrat mit Filterkondensatoren aufweist, welche
Störsignale mit relativ hoher Frequenz unterdrücken. Eine
effektive Abschirmung gegenüber Störsignalen mit einer relativ
niedrigen Frequenz wird dadurch erzielt, daß das Substrat mit
einer ebenen Seite direkt in Kontakt mit dem an Masse liegenden
Gehäuse angebracht wird. Dies wird unter Einsatz eines Halters
oder eines Einbaurahmens aus elektrisch leitendem Material
bewerkstelligt, welcher mit der anderen ebenen Seite des
Substrats zusammenarbeitet. Dieser Rahmen hat Einbaulippen,
welche übergebogen werden können, um diesen an dem Gehäuse
festzulegen. Das Gehäuse wird von zwei schalenförmigen Hälften aus
Metallblech gebildet, zwischen denen die elektronischen
Bauteile angeordnet sind, welche gegenüber Störsignalen
abgeschirmt werden sollen.
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Für eine effektive Abschirmung gegenüber Störsignalen ist es
erwünscht, daß das Filtereinheitssubstrat in elektrischem
Kontakt mit dem Gehäuse ist, an dem es anzubringen ist, und zwar
entlang des Umfangs des Filtereinheitssubstrats, das heißt der
gemeinsamen Elektrode der Filterelemente, welche elektrisch in
der Nähe des Umfangs des Substrats in Verbindung bringbar
sind. Wenn das Gehäuse aus Metallblech ausgebildet ist, ist
dies im allgemeinen relativ einfach zu erzielen, da die
Oberfläche des Metallblechs mit einer ausreichenden Genauigkeit
mittels Pressen oder Stanzen geformt werden kann. Eine gute
Oberflächengenauigkeit ist wichtig, um unerwünschte
mechanische Belastungen an dem Filtersubstrat zu vermeiden, wenn
dieses im vorbestimmten Montagezustand angebracht ist. Dies ist
insbesondere im Falle von Substraten aus keramischen
Materialien von Bedeutung, bei denen es sich beispielsweise um
Aluminiumoxid handeln kann, und die im allgemeinen sehr spröde sind
und daher riß- und bruchempfindlich sind.
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Ein oder mehrere, vorstehend genannte Filterverbinder werden
beispielsweise bei Autotelefonanlagen zur elektrischen
Verbindung zwischen dem Sender- und dem Empfangsteil eingesetzt,
welche passend in gesonderten, abgeschirmten Räumen
untergebracht sind. Im Falle von Autotelefonanlagen werden jedoch
Aluminiumgußteile als Gehäuse eingesetzt. Da alle Öffnungen
und Montageflächen durch das Gießen ausgebildet werden, ist
eine maschinelle Oberflächenbearbeitung der Montageflächen zur
Erzielung der gewünschten Oberflächengenauigkeit zur Montage
des Filterverbinders in der Praxis zu teuer. Die Anbringung
des Filtereinheitssubstrats in direktem Kontakt mit dem
Gehäuse ist daher beträchtlich schwieriger, wenn ein
Metallgußgehäuse eingesetzt wird.
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Andererseits ist ein Einbaurahmen nach dem einleitenden Teil
des Patentanspruchs 1 aus US-A-4 212 510 bekannt.
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Die Erfindung zielt nunmehr darauf ab, einen Filterverbinder
mit einem Einbaurahmen zur Montage in der Öffnung
bereitzustellen,
welche hierfür in einem Metallgehäuse vorgesehen ist,
ohne daß man eine Oberflächenbearbeitung des Gehäuses benötigt
oder daß man Schraubbefestigungsmittel und dergleichen
benötigt.
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Nach der Erfindung wird hierzu ein Filterverbinder mit einem
verriegelbaren Einbaurahmen zur Anbringung an einem
Metallgehäuse einer elektrischen Vorrichtung, welche eine
Filtereinheit aufweist, die von einem ebenen Substrat aus
elektrisch isolierendem Material gebildet wird, welches eine
Mehrzahl von Kontaktelementen aus elektrisch leitendem Material
besitzt, welche relativ zu der Ebene des Substrats vorstehen,
und Filterelemente aufweist, die auf dem Substrat ausgebildet
sind, und die eine oder mehrere, gesonderte Elektrodenauflagen
haben, die mit den zugeordneten Kontaktelementen verbunden
sind, und wenigstens eine gemeinsame Elektrode haben, welche
in der Nähe wenigstens einer der Ränder des Substrats
angeschlossen werden kann, bei dem der Einbaurahmen aus
elektrisch leitendem Material besteht, eine ebene Basisplatte
mit einer Durchführungsöffnung hat, durch die Kontaktelemente
verlaufen, das Substrat mit einer Seite in der Nähe einer
Seite der Basisplatte aufliegt, die wenigstens eine gemeinsame
Elektrode in elektrischem Kontakt mit dem Einbaurahmen ist, an
der anderen Seite der Basisplatte der Einbaurahmen mit federnd
nachgiebigen Einbaulippen versehen ist, welche relativ zu der
Ebene der Basisplatte vorstehen und zum lösbaren,
verriegelbaren Verbinden und zum elektrischen Verbinden des
Filterverbinders in einer selbstverriegelnden Weise an dem Gehäuse in
einer Öffnung für die Kontaktelemente dienen.
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Die Einbaulippen erfüllen hierbei eine Doppelfunktion, nämlich
jegliche Höhendifferenzen an der Oberfläche des Gehäuses in
der Nähe der Öffnung zur Montage des Filterverbinders
auszugleichen und einen elektrischen Kontakt zwischen dem Rahmen
und dem Gehäuse herzustellen. Im Montagezustand liegt das
Filtersubstrat mit einer ebenen Seite auf einer ebenen Seite der
Basisplatte des Einbaurahmens auf. Diese ebene Seite der
Basisplatte kann im allgemeinen leicht mit einer guten
Oberflächengenauigkeit ausgebildet werden, welche erwünscht ist, um
den notwendigen elektrischen Kontakt und den mechanischen
Kontakt zwischen dem Substrat und dem Einbaurahmen herzustellen,
indem die letztgenannte aus Metallblech mit Hilfe von Pressen
oder Stanzen beispielsweise hergestellt wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des Filterverbinders nach der
Erfindung, welche im Hinblick auf die Montage vorteilhaft ist,
zeichnet sich dadurch aus, daß am vorstehenden freien Ende die
Einbaulippen in einer solchen Weise ausgestaltet sind, daß sie
nach hinten zur Klemmaufnahme eines Teils des Gehäuses
zwischen der anderen Seite der Basisplatte und des
zurückgebogenen Endes der Einbaulippen umgebogen sind.
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Ein auf diese Weise ausgebildeter Filterverbinder wird auf
einfache Weise dadurch angebracht, daß der Einbaurahmen mit
den Einbaulippen an einer Seite des Gehäuses vor der hierfür
geeigneten Öffnung angeordnet wird. Wenn man den Rahmen mit
einer Druckkraft in Richtung der Öffnung beaufschlagt, werden
die Einbaulippen geringfügig ausgelenkt und gehen durch die
Öffnung, und sie kehren dann unter dem Einfluß ihres
Eigenfederungsvermögens in die Ausgangsposition zurück, in welcher
die zurückgebogenen Enden der zu Rede stehenden Einbaulippen
gegen die andere Seite des Gehäuses anliegen. Hierdurch erhält
man eine widerstandsfähige, selbstverriegeinde Klemmfixierung
des Filterverbinders an des Gehäuse. Der Filterverbinder mit
dem Einbaurahmen kann wiederum leicht von dem Gehäuse
abgenommen werden, indem die Lippen beispielsweise von Hand
entsprechend bewegt werden.
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Obgleich die Einbaulippen sich über den gesamten Umfang des
Einbaurahmens erstrecken können, hat es sich gezeigt, daß man
eine Festlegung mit einer ausreichenden mechanischen
Stabilität für die meisten Zwecke dann erhält, wenn die Einbaulippen
in der Nähe von wenigstens zwei gegenüberliegenden
Begrenzungskanten der Durchführungsöffnungen angeordnet sind.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des Filterverbinders, welcher
sich insbesondere zweckmäßigerweise herstellen läßt, hat
Einbaulippen, welche integral mit dem Einbaurahmen und somit aus
dem Material der Basisplatte an der Durchführungsöffnung
ausgebildet sind. Die zu Rede stehenden Einbaulippen kann man
beispielsweise durch Ausstanzen der Basisplatte erhalten. Die
so in der Basisplatte gebildete Öffnung stellt die
Durchführungsöffnung für die Kontaktelemente des Filterverbinders
bereit.
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Die Basisplatte des Einbaurahmens braucht nicht während des
passenden Einbaus infolge der Höhen- oder Dickendifferenzen
des Gehäuses in der Nähe der Öffnung zur Aufnahme des
Filterverbinders schräg angeordnet zu werden. Dies ist ungünstig für
die elektrische Verbindung des Filtereinheitssubstrats mit dem
Einbaurahmen, und hierdurch könnten unerwünschte mechanische
Belastungen auf das Substrat ausgeübt werden. Dies wird bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung
verhindert, bei der die Durchführungsöffnung durch
schlitzförmige Öffnungen gebildet wird, welche unter entsprechender
Zuordnung zu dem regelmäßigen Abstand der Kontaktelemente
angeordnet sind, wobei die Einbaulippen abwechselnd von der einen
und der anderen Begrenzungskante der Durchführungsöffnung
ausgehen.
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Es ist zu ersehen, daß die Basisplatte bei dieser bevorzugten
Ausführungsform mechanisch-starrer als bei einer
Ausführungsform ausgelegt ist, bei der die Basisplatte mit einer einzigen
Durchführungsöffnung versehen ist, welche sich über den
Abstand der Kontaktelemente erstreckt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
Filterverbinders nach der Erfindung ist die Basisplatte des
Einbaurahmens mit Kanten versehen, welche rechtwinklig zu der einen
Seite vorstehen und zur Aufnahme des Substrats zwischen
denselben dienen. Derartige erhabene Seiten haben eine
vorteilhafte
Wirkung im Hinblick auf die mechanische Steifigkeit des
Einbaurahmens.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Einbaurahmen der
vorstehend beschriebenen Art. Der Einsatz eines derartigen
Einbaurahmens ist natürlich nicht notwendigerweise auf
Substrate beschränkt, welche mit Filterelementen versehen sind,
sondern er kann für eine einfache und effiziente Montage
irgendeines beliebig ausgelegten Verbinders eingesetzt werden.
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Die Erfindung wird nachstehend detailliert an Hand einer
bevorzugten Ausführungsform des Filterverbinders unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht
einen Teil eines Metallgußgehäuses mit Öffnungen zur
Aufnahme der Filterverbinder, und einen
Filterverbinder im montierten und demontierten Zustand;
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Fig. 2 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht
in vergrößertem Maßstab einen Teil des Einbaurahmens
des Filterverbinders nach der Erfindung;
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Fig. 3 zeigt schematisch in einer Schnittansicht einen
Filterverbinder nach der Erfindung welcher an einem
Gehäuse bzw. einem Chassis angebracht ist;
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Fig. 4 zeigt schematisch das Filtereinheitssubstrat nach
den Fig. 1 und 2.
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Das Gehäuse 1, welches in perspektivischer Ansicht in Figur 1
gezeigt ist, wird für Autotelefonanlagen eingesetzt. Um
unerwünschte Signalübertragungen zwischen dem Sender- und dem
Empfangsteil einer derartigen Autotelefonanlage zu vermeiden,
werden sowohl das Sendeteil als auch das Empfangsteil in
gesonderten Metallgehäuseteilen untergebracht, welche jeweils
aus Aluminiumguß bestehen.
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Zur elektrischen Zwischenverbindung der Sende- und
Empfangsteile miteinander werden Filterverbinder eingesetzt, wozu das
Gehäuse mit Öffnungen 2 versehen ist.
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Mit dem Bezugszeichen 3 ist ein Filterverbinder nach der
Erfindung bezeichnet, welcher im ausgebauten Zustand dargestellt
ist. Der Filterverbinder weist ein längliches Substrat 4
beispielsweise aus Aluminiumoxid auf, an welchem Filterelemente
(nicht gezeigt) ausgebildet sind. Kontaktstifte 5 stehen an
jeder Seite des Substrats durch Öffnungen 16 rechtwinklig zu
der Ebene des Substrats 4 vor (siehe Figur 4). Jedes
Filterelement ist mit wenigstens einer Kontaktelektrode in Form
einer Elektrodenanschlußauflage 17 versehen, mit der ein
Kontaktstift 5 beispielsweise durch Anlöten verbunden ist. Die
andere Kontaktelektrode der Filterelemente wird von wenigstens
einer gemeinsamen Elektrode 18 gebildet, welche am Umfangsrand
des Substrats 4 zur Herstellung der elektrischen Verbindung
zugänglich ist. Ein Substrat mit Filterelementen dieser Art
ist an sich aus EP-A-0 323 280 bekannt, welche der
vorliegenden Anmelderin gehört.
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Ein Einbaurahmen 6 ist zum Einbauen des Substrats 4
vorgesehen, und er wird vorzugsweise aus Metallblech durch Stanzen
Pressen oder dergleichen hergestellt. Im rechten Teil von
Figur 1 ist ein Filterverbinder nach der Erfindung mit dem
Bezugszeichen 19 versehen, und dieser ist im eingebauten Zustand
gezeigt. Es braucht nicht näher erwähnt zu werden, daß an
Stelle der stiftförmigen Kontaktelemente 5, welche dargestellt
sind, als Aufnahmeteile ausgebildete Kontaktelemente oder
Kombinationen aus Stift und Aufnahme-Kontaktelementen eingesetzt
werden können.
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Figur 2 zeigt einen Teil des Einbaurahmens 6, welcher in Figur
1 gezeigt ist, und zwar in einem vergrößerten Maßstab. An
einer Seite der ebenen, länglichen Basisplatte 7 stehen
Einbaulippen 8 vor, welche durch Ausstanzen des Materials der
Basisplatte 7 gebildet werden. Die schlitzförmigen Öffnungen 9,
welche man hierbei erhält, bilden zusammen die
Durchführungsöffnung für die Kontaktelemente 5. Der Abstand zwischen den
Einbaulippen 8 oder zwischen den Öffnungen 9 entspricht dem
regelmäßigen Abstand der Kontaktelemente 5. Querverlaufende
Verbindungsstücke 10 der Basisplatte 7 vergrößern die
mechanische Steifigkeit des Einbaurahmens 6 insgesamt. Um ein
Durchhängen in Längsrichtung des Einbaurahmens zu verhindern, ist
die Basisplatte 7 mit erhabenen Rändern 11 versehen, wie dies
in der Zeichnung dargestellt ist. Die erhabenen Ränder 11
werden auch zur Positionierung des Substrats 4 genutzt und können
L-förmig ausgebildet sein, um beispielsweise Führungsschlitze
zu bilden.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung sind
die Einbaulippen 8 abwechselnd an den gegenüberliegenden
langen Kanten der Basisplatte 7 angeordnet, und die Einbaulippen
8 haben eine nach hinten übergebogene Gestalt an ihrem freien
Ende. Das Teil 12 der Einbaulippen 8, welches mit der ebenen
Basisplatte 7 verbunden ist, steht unter einem Winkel relativ
zu der Ebene der Basisplatte in Richtung zu dem zugeordneten
Rand 11 vor. Das nach hinten gebogene Teil 13 jeder
Einbaulippe 8 endet in einem speziellen Abstand von der Basisplatte 7,
um eine Klemmfixierung an einer oder mehreren
Begrenzungskanten 14 einer Öffnung 2 in einem Gehäuse zwischen dem Ende des
Teils 13 und der Basisplatte 7 zu erreichen, das heißt an der
Seite hiervon, von der aus die Einbaulippen 8 ausgehen, wie
dies- insbesondere in der Schnittansicht in Figur 3
verdeutlicht ist.
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Der Filterverbinder nach der Erfindung kann nunmehr dadurch
montiert werden, daß die Einbaulippen 8 der Öffnung 2
gegenüberliegend angeordnet werden können, und daß dann eine
Druckkraft in Richtung der Öffnung 2 aufgebracht wird. Unter der
Einwirkung der Druckkraft bewegen sich die Einbaulippen 8
aufeinander zu, bis das Ende des nach hinten gebogenen Teils 13
mit dem ebenen Teil 15 der Begrenzungskante 14 der Öffnung 2
in dem Gehäuse zusammenarbeitet, wobei in dieser Position die
Einbaulippen 8 wiederum unter dem Einfluß ihres
Eigenfederungsvermögens sich so weit wie möglich voneinander
wegbewegen, um ihre Anfangsposition wiederum einzunehmen. Die
Dickendifferenzen im Gehäuse an der Öffnung 2 bewirken daher, daß
die Einbaulippen 8 in einem stärkeren oder weniger starkem
Maße in ihre Ausgangsposition zurückkehren.
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Bei dem Einbaurahmen nach der Erfindung können beispielsweise
Dickendifferenzen eines Gußgehäuses auf eine effektive Weise
abgeglichen werden, während das Substrat 4 des
Filterverbinders mechanisch belastungsfrei angebracht werden kann und eine
elektrische Verbindung mit dem Einbaurahmen insgesamt
hergestellt werden kann. Die wenigstens eine gemeinsame Elektrode
18 kann hierbei zur elektrischen und mechanischen Verbindung
mit dem Einbaurahmen 6 dienen, das heißt mit der Basisplatte 7
und/oder den erhabenen Rändern 11 hiervon, wozu eine
Lötverbindung beispielsweise vorgesehen sein kann.
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Die Anzahl und die Position der Einbaulippen 8 sowie die
Auslegung des Filtersubstrats 4 usw. können natürlich modifiziert
werden. Der Einsatz des beschriebenen Filterverbinders ist
natürlich nicht auf Autotelefonanlagen oder Gußgehäuse
beschränkt, sondern er kann im allgemeinen zur relativ einfachen
Festlegung eines (Filter)Verbinders in oder in der Nähe einer
Öffnung in einem Gehäuse oder einem Chassis benutzt werden,
ohne daß man gesonderte mechanische Befestigungsmittel
benötigt.