DE69124467T2 - Elektrischer Verbinder aus leitfähigem Faserstoff und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder, der aus einem leitfähigen Faserverbundmaterial hergestellt ist; im spezielleren bezieht sie sich auf einen elektrischen Verbinder, der mit Nickel beschichtete Graphitfasern in einem Harz aufweist, so daß ein gesteigerter Schutz gegen elektromagnetische Interferenz geschaffen wird.
• Selbstverriegelnde elektrische Verbinderanordnungen mit einem mehrteiligen Verbindermantel und einer Kopplungsmutter sind in der Technik allgemein bekannt.
• Insbesondere beschreibt die US-A-4 500 153 mit dem Titel "Selbstverriegelnder elektrischer Verbinder" eine selbstverriegelnde elektrische Verbinderanordnung, bei der ein Verbindermantel und eine Kopplungsmutter integriert sind, wobei eine Einrichtung zum Halten eines Festhalterings in einer Festhaltenut vorgesehen ist, wenn der Verbinder hohen Vibrationskräften ausgesetzt wird. Durch diese Vorrichtung wird eine Konstruktion geschaffen, die eine axiale Bewegung der Kopplungsmutter relativ zu dem Mantel begrenzt, auf dem die Kopplungsmutter angebracht ist.
• Das Erfindungskonzept der US-A-4 500 153 ermöglicht der Wellenfeder die Aufrechterhaltung eines Kompressionsausmasses, so daß die permanente Verformung der Wellenfeder keinen Verlust an Federvermögen schafft. Dieser Verbinder sieht einen Eingriffsmechanismus vor, der ein Lösen der Kopplungsmutter in Umgebungen mit hohen Vibrationen verhindert, wobei nicht nur die Erhöhungen und die Kopplungsplatte erforderlich sind, wie sie durch die Erfindung vorgesehen sind, sondern auch eine gleichzeitige Rotation der Kopplungsmutter.
• Die elektrische Verbinderanordnung, wie sie in dem vorstehend genannten Patent offenbart ist, wird unter Verwendung von bearbeitetem Metall hergestellt. Aus Metallen hergestellte elektrische Verbinder beinhalten teure Materialien, sind in der Herstellung zeitaufwen dig und besitzen ein extrem hohes Gewicht. Die Maschinenschneid-, Schleif- und Poliervorgänge und der anschließende recht lange, komplizierte Herstellungsvorgang, wie sie zur Herstellung von elektrischen Verbindem aus Metall notwendig sind, erzielen einen be trächtlichen Schutz gegen elektromagnetische Interferenz, jedoch zu einem hohen Preis pro Einheit.
• Aus dem Dokument EP-A1-0 318 180 ist eine elektrische Verbindervorrichtung mit einem Steckerelement und einem Buchsenelement bekannt geworden. Der Körper des Steckerelements und des Buchsenelements ist jeweils aus einem Material mit geringer Leitfähigkeit gebildet, wie zum Beispiel einem Verbundmaterial. Diese bekannte Vorrichtung ist in der Lage, kurz andauernde, relativ hohe elektrische Stromstöße sicher zu handhaben, wie sie zum Beispiel durch Blitzschläge und EMP erzeugt werden. Diese Fähigkeit wird durch längliche leitfähige Elemente geschaffen, die jeweils dem Steckerelement und dem Buchsenelement zugeordnet sind.
• Die leitfähigen Elemente definieren einen jeweiligen Kontaktbereich, der dann gebildet wird, wenn das Steckerelement in einer vorbestimmten Ausrichtung in das Buchsenelement eingeführt wird. Die gegenüberliegenden Enden der leitfähigen Elemente werden mit den äußeren leitfähigen Mänteln benachbarter Abschnitte von ummanteltem Kabel gekoppelt, mit dem das Steckerelement und das Buchsenelement jeweils elektrisch gekoppelt sind.
• Aus dem Dokument US-A-4 585 686 ist eine aus zwei Schichten gebildete Konstruktion bekannt geworden, die unter Verwendung von thermoplastischem Harz geformt wurde. Diese Konstruktion aus zwei Schichten besitzt 10 eine Schicht aus thermoplastischem Harz, in das kein elektroleitfähiger Füllstoff eingemischt ist, wobei die andere Schicht aus thermoplastischem Harz besteht, in das ein elektroleitfähiger Füllstoff eingemischt ist, wobei ein oder mehrere Vorsprünge, die in die 15 Schicht eindringen, auf der Schicht ausgebildet sind.
• Das Konzept der Integration von Verbundmaterialien in elektrische Verbinder ist in der Vergangenheit bereits verwendet worden. Doch diese Verbundmaterial-Verbinder waren nicht in der Lage, eine angemessene Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenz zu schaffen, die von in der Nähe befindlichen elektrischen Instrumenten oder anderen Energiequellen ausgeht.
• Ferner ist es allgemein bekannt, Glasfasern in Kombination mit einem Verbundmaterial oder Harz zu integrieren und dann das Verbundmaterial mit einer Metallschicht zu beschichten, um dadurch eine gesteigerte Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenz zu schaffen.
• Durch Integrieren eines Glasfasermaterials und eines Harzmaterials sowie dadurch, daß man den fertigen Verbundverbinder-Formling mit einer metallischen Beschichtung versieht, schaffen die Leitfähigkeitsgesichtspunkte der metallischen Beschichtung einen gewissen Schutz gegen elektromagnetische Interferenz. Durch langanhaltenden Gebrauch des Verbinders oder eine Umgebung mit hoher Vibration können diese metallischen Beschichtungen leicht abplatzen oder abgerieben werden, da Glasfasern und Harzmaterial sich nicht gut mit der Metallbeschichtung verbinden. Der resultierende Abrieb des mit Metall beschichteten Verbundverbindermaterials erzeugt "Fenster" in den metallischen Beschichtungen, wodurch leicht möglich wird, daß der Verbinderkörper ein beträchtliches Rauschen sowie eine Signalunterbrechung für die Leitungen innerhalb der elektrischen Verbinder verursacht.
• Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht somit in der Schaffung einer leichten, nicht maschinell bearbeiteten elektrischen Verbinderanordnung mit hervorragenden Haltbarkeitseigenschaften.
• Gelöst wird dieses technische Problem gemäß der Erfindung durch eine elektrische Verbinderanordnung gemäß den Merkmalen, wie sie in Anspruch 1 angegeben sind.
• Ferner wird dieses Problem auch durch eine elektrische Verbinderanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 6 zeigen weitere Verbesserungen der Gegenstände der Ansprüche, auf die sie jeweils zurückbezogen sind. Die Ansprüche 7 und 8 beziehen sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Manteleinrichtung eines elektrischen Verbinders gemäß Anspruch 1.
• Die vorliegende Erfindung, bei der es sich um einen elektrischen Verbinder aus leitfähigem Faserverbundmaterial mit einer Verbundmischung mit bis zu 40 Gew.-% leitfähigen Fasern in einer Harzsubstanz handelt, löst das Problem der elektromagnetischen Leckage, während sie einen nicht maschinell bearbeiteten elektrischen Verbinder mit niedrigem Gewicht und hervorragenden Haltbarkeitseigenschaften schafft.
• Die vorliegende Erfindung schafft einen elektrischen Verbinder mit einem Buchsenelement, wobei dieses Buchsenelement ein Verbundmaterial aus bis zu 40 Gew.-% leitfähigen Fasern und bis zu 60 Gew.-% eines Harzes aufweist. Der elektrische Verbinder enthält ferner ein Steckerelement, wobei das Steckerelement ein Verbundmaterial aus bis zu 40 Gew.-% eines leitfähigen Fasermaterials und bis zu 60 Gew.-% eines Harzmaterials aufweist. Das Buchsenelement besitzt eine Ausrichtungseinrichtung oder einen Keil, und das Steckerelement besitzt eine Ausrichtungseinrichtung oder einen Keil, die bzw. der sich in den Keil oder die Buchseneinrichtung des Aufnahmeelements einschieben läßt, wenn das Buchsenelement und das Steckerelement miteinander verbunden werden. Schließlich besitzt der elektrische Verbinder eine Kopplungsmutter, die ebenfalls ein Verbundmaterial aus bis zu 40 Gew.-% leitfähigen Fasermaterials und bis zu 60 Gew.-% eines Harzes aufweist. Diese Kopplungsmutter ist dazu ausgelegt, das Buchsenelement und das Steckerelement in verriegelnder Weise zu verbinden und diese zu umschließen, wenn das Buchsenelement und das Steckerelement sich in Verbindungseingriff miteinander verbinden.
• Ferner ist ein elektrischer Verbinder offenbart, der bis zu 40 Gew.-% eines mit Nickel beschichteten Graphitfasermaterials aufweist, das in leitfähiger Weise in einer Matrix aus bis zu 60 Gew.-% Polyetheretherketonharz ausgerichtet sind.
• Offenbart ist ein elektrischer Verbinder mit bis zu 40 Gew.-% eines leitfähigen Graphitfasermaterials, das in leitfähiger Weise in bis zu 60 Gew.-% Flüssigkristallpolymerharz ausgerichtet ist.
• Ferner ist ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Verbinders offenbart, das einen Mantel aus einer leitfähigen Zusammensetzung mit hohem Faseranteil aufweist.
• Offenbart ist ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Verbinders mit einem Buchsenelement, einem Steckerelement und einer Kopplungsmutter, die alle eine leitfähige Faserverbundmischung aus leitfähigen Fasern in einem Harz aufweisen.
• Offenbart ist schließlich auch ein Formvorgang, der eine mehrteilige Form und einen in der Mitte angebrachten Eingußkanal beinhaltet, zur Herstellung eines elektrischen Verbinders mit einer leitfähigen Faserverbundmatrix.
• Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen geschrieben; darin zeigen:
• Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des elektrischen Verbinders aus einem leitfähigen Faserverbundmaterial, der ein Buchsenelement, ein Steckerelement und eine selbstverriegelnde Kopplungsmutter aufweist;
• Fig. 2 eine fragmentarische Schnittansicht des zusammengebauten Steckerelements und des Kopplungsrings des elektrischen Verbinders aus leitfähigem Faserverbundmaterial;
• Fig. 3 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie 3-3 der Anordnung der Fig. 2;
• Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht der Ausrichtungseinrichtung und der Flachfeder, durch die das Buchsenelement und das Steckerelement sowie die Kopplungsmutter miteinander verriegelt sind;
• Fig. 5 eine fragmentarische Schnittansicht des zweiten Mantels des Verbinders aus leitfähigem Faserverbundmaterial;
• Fig. 5A eine von oben gesehene Draufsicht auf den zweiten Mantel des Verbinders aus leitfähigem Faserverbundmaterial;
• Fig. 6 eine fragmentarische Querschnittsansicht des ersten Mantels des Verbinders aus leitfähigem Faserverbundmaterial; und
• Fig. 6A eine von oben gesehene Draufsicht auf den ersten Mantel des Verbinders aus leitfähigem Faserverbundmaterial.
• Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen elektrischen Verbinder, der aus einer leitfähigen Faserverbundmischung aus bis zu 40 Gew.-% leitfähigen Fasern, wie nickelbeschichteten Graphitfasern, unbeschichteten Graphitfasern und nicht- rostendem Stahl in bis zu 60 Gew.-% eines Harzes, wie Polyetheretherketon oder Flüssigkristallpolymer, hergestellt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die nickelbeschichteten Graphitfasern miteinander ausgerichtet und vollständig miteinander verbunden, wobei sie in der Mischung schwebend gehalten sind, um ihre leitfähige Art zu erhalten und eine elektromagnetische "Abschirmung" zu schaffen, die zum Verhindern einer elektromagnetischen Leckage um die miteinander verbundenen Stifte in den Einsätzen des Buchsenelements und des Steckerelements ausgelegt ist.
• Die leitfähigen Partikel, wobei es sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um nickelbeschichtete Graphitfasern handelt, schaffen einen geformten Verbinder, der nach dem Formvorgang eine glatte Oberfläche aufweist. Der geformte Verbundverbinder wird dann mit Metallen platiert, wie zum Beispiel Nickel und Kupfer, um die elektromagnetischen Leckschutz Eigenschaften dieses verbesserten Verbinders mit leichtem Gewicht weiter zu steigern. Abrieb an dem plattierten Verbinder verursacht keine leichtere elektromagnetische Leckage der übertragenen elektrischen Signale. Die Ausrichtung der nickelplatierten, leitfähigen Graphitfasern in der Mischung dient auch als unterstütztende "Abschirmung" gegen elektromagnetische Leckage.
• Ferner wird ein Herstellungsvorgang beschrieben, der eine mehrteilige Form und einen zentral eingebrachten Eingußkanal verwendet, wo die bis zu 40 Gew.-% der leitfähigen Faserzusammensetzung zentral in die Form eingespritzt werden, um das Buchsenelement, das Steckerelement und die Kopplungsmutter einzeln herzustellen.
• Fig. 1 zeigt eine auseinandergezogene Perspektivansicht des elektrischen Verbinders aus leitfähigem Faserverbundmaterial, der ein Buchsenelement 12, ein Steckerelement 16 und eine selbstverriegelnde Kopplungsmutter 14 aufweist. Der Verbundverbinder 10 besitzt ein Buchsenelement 12, das eine Buchsenelement-Oberseite 13 und einen Buchsenelement-Boden 15 aufweist. Dieses Buchsenelement 12 enthält einen dielektrischen ersten Einsatz 18 in der Innenfläche 52 des Buchsenelements 12. Eine Ausrichtungseinrichtung 30 ist in der Innenfläche 52 des Buchsenelements 12 ausgebildet. Eine ringförmige Fläche so ist die Oberseite 13 des Buchsenelements 12 umgebend ausgebildet. Diese ringförmige Fläche 50 dient für den Verbindungseingriff mit dem Steckerelement während der Verbindung sowie zur Abdichtung gegenüber diesem. Ein erster Gewindebereich 32 dient für den Eingriff mit der Kopplungsmutter 14. Ein Flanschbereich 46 an dem Buchsenelement 12 kann durch öffnungen 48 betriebsmäßig an einer Wand angebracht werden, so daß der Boden 33 des Verbinders 10 auf dem gegenüberliegenden Bereich der Wand liegen würde und der Boden 15 die Stifte in dem Einsatz 18 des Buchsenelements 12 enthalten könnte.
• Wie weiter in Fig. 1 zu sehen ist, besitzt eine Kopplungsmutter 14 einen mit Innengewinde versehenen Bereich 42 sowie einen äußeren Bereich 46. Die Innenfläche 38 der Kopplungsmutter 14 beinhaltet einen Eingriffsflansch 40, der eine Vielzahl ratschenartiger Festhalteeinrichtungen 49 aufweist, die in dem ringförmigen Umfang der Innenfläche 38 der Kopplungsmutter 14 ausgebildet sind.
• Jede ratschenartige Festhalteeinrichtung 39 weist ein Paar abgeschrägter Flächen auf, wobei sich die eine Fläche von dem Eingriffsflansch 40 in einem Winkel von ca. 50 Grad wegerstreckt und sich die zweite abgeschrägte Fläche von dem Eingriffsflansch 40 in einem Winkel von ca. 10 Grad wegerstreckt. Die ratschenartigen Festhalteeinrichtungen 41 greifen an abgerundeten Stangen an, die sich von der Fläche der Eingriffsplatte wegerstrecken (hier nicht gezeigt), um eine Rotationsbewegung der Kopplungsmutter 14 in der einen Richtung zu hemmen, jedoch nicht zu verhindern, während sie eine relativ ungehinderte Rotationsbewegung der Kopplungsrnutter in der entgegengesetzten Richtung gestatten.
• Der mit Innengewinde versehene Bereich 42 der Kopplungsmutter 14 ist zur Kopplung mit der ersten Gewindeeinrichtung 32 des Buchsenelements 12 ausgelegt. Ein ringförmiger Flansch 44 ist zum Zusammenwirken mit einer Festhaltefeder 26 hinter einer Schulter 35 des Steckerelements 16 ausgelegt, um den Ring 14 an dem Steckerelement 16 festzuhalten. Eine Vielzahl von Vorsprüngen oder Erhebungen 56 ist auf der Oberfläche des Verriegelungsrings 14 in gleichmäßiger Weise ausgebildet, wodurch eine Einrichtung zum Handhaben der Kopplungsmutter 14 gebildet wird, so daß sich diese über das miteinander verbundene Buchsenelement 12 und Steckerelement 16 passen läßt und diese miteinander verriegelt. Diese Vorsprünge 56 können in regelmäßigen Abständen um die Oberfläche 36 der Kopplungsmutter 14 herum vorgesehen sein.
• Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Wellenfeder 22 bei Anordnung auf der Oberfläche des Steckerelements 16 dazu ausgelegt, gegen einen nach hinten weisenden Innenflansch 45 der Kopplungsmutter 14 zu drücken, um das Buchsenelement und das Steckerelement 12 bzw. 16 miteinander zu verblocken. Eine Flachfeder 29, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, liegt auf der Wellenfeder 22 auf und umschließt das Steckerelement 16 und läßt sich derart zusammendrücken, daß sie zur Aufrechterhaltung einer Distanz Null zwischen dem verbundenen Buchsenelement 12 und Steckerelement 16 bei der Verbindung von Hilfe ist. Ein Keilpaßstück 24, das zum Beispiel aus Glasfasermaterial hergestellt ist, wird zwischen den Federn 22 und 29 angebracht, um die Verblockungseigenschaften der Wellenfeder noch weiter zu steigern, wobei das Keilelement 25 in die Keilnuten gepaßt wird, die in die Schulter 35 des Steckerelements 16 eingeschnitten sind.
• Ein zweiter Einsatz 20 und ein dritter Einsatz 21 (Fig. 2) sind in dem Steckerelement 16 angebracht und dienen zum Festhalten der einzelnen Stifte von dem 30 Buchsenelement, die als die Zwischenverbindungseinrichtungen für den elektrischen Verbinder 10 dienen, in Metailhülsen. Der Hals 17 des Steckerelements 16 trägt eine Festhaltefeder 26, die zur weiteren Verriegelung von Buchsenelement 12, Steckerelement 16 und Kopplungsmutter 14 dient.
• Der elektrische Verbinder 10, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, enthält Verbundmaterialteile, wie das Buchsenelement 12, das Steckerelement 16 und die Kopplungsmutter 14, die nicht aus Metall bestehen und auf spezielle Konfigurationen gearbeitet sind. Das geformte Verbundmaterial, das wenigstens 10 Gew.-% und bis zu 40 Gew.- % leitfähiges Fasermaterial enthält, wobei es sich im vorliegenden Fall um nickelplattiertes Graphit handelt, schafft einen Verbinder 10 mit extrem niedrigem Gewicht, jedoch gleichzeitig auch Haltbarkeit. Alternative Faserfüllstoffe beinhalten nicht-rostenden Stahl oder unplattierte Graphitfasern, sind jedoch nicht auf diese Materialien beschränkt. Aufgrund ihrer leitfähigen Eigenschaften wird ein hervorragender Schutz gegen elektromagnetische Interferenz für die durch die Stifte übertragenen elektrischen Signale in den verschiedenen Einsätzen geschaffen.
• In Fig. 1 handelt es sich bei dem vorliegenden Beispiel bei der Wellenfeder 22, dem Festhaltering 26 und der Flachfeder 29 um Metall, und das Keilpaßstück 24 besteht aus einem Glasfasermaterial. Diese Teile sowie die dielektrischen Einsätze sind die einzigen Elemente des leitfähigen Verbundverbinders 10, die nicht aus Verbundmaterialien bestehen. Die Verbundmaterialien, aus denen das Buchsenelement 12, das Steckerelement 16 sowie die Kopplungsmutter 14 hergestellt sind, sind durch die Schichtung elektrisch leitfähiger Metalle weiter geschützt, die die elektromagnetischen Schutzeigenschaften dieser Vorrichtung noch weiter verbessern.
• Fig. 2 zeigt eine fragmentarische Querschnittsansicht des Steckerelements 16 und der Kopplungsmutter 14 des elektrischen Verbinders aus leitfähigem Faserverbund material, wobei ein Schnitt 3-3 dargestellt ist.
• Eine Querschnittansicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 2 durch die Fläche der Kopplungsmutter 14 zeigt die Schichten aus leitfähigem Material, die zum Schutz des Verbundmaterials verwendet werden, das aus bis zu 40 Gew.-% leitfähigen Fasern in einem Harzmaterial gebildet ist. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, weist die Kopplungsmutter 14 die Verbundschicht 60 auf, die ferner bis zu 60 Gew.-% eines Harzes 62 aufweist, bei dem es sich bei dem vorliegenden Beispiel um Polyetheretherketon und leitfähige Fasern 64 handelt. Ein alternatives Beispiel beinhaltet Flüssigkristallpolymer als Bindeharz.
• Für dieses Beispiel in Fig. 3 sind die leitfähigen Fasern 64 aus mit Nickel beschichtetem Graphit gebildet, wobei die einzelnen Graphitfasern 64 miteinander verbunden sind und miteinander ausgerichtet sind, so daß ihre Leitfähigkeit durch den gesamten Körper des Verbundmaterialrnantels hindurch aufrechterhalten bleibt. Eine erste leitfähige Beschichtung aus Kupfer 66 wird auf der glatten Oberfläche der Verbundschicht 60 unter Verwendung eines standardmäßigen Aufbringvorgangs zum Aufbringen von Metall auf einem nichtmetal lischen Verbinder verwendet. Eine zweite Beschichtung z.B. aus einer Nickelschicht 68 wird dann auf der ersten leitfähigen Beschichtung aus Kupfer aufgebracht. Anschließende, aufeinanderfolgende Beschichtungen, wie zum Beispiel eine dritte leitfähige Beschichtung 70 aus Kupfer und eine vierte leitfähige Beschichtung 72 aus Nickel, werden durchgeführt und schaffen eine weitere Verbesserung der elektromagnetischen Interferenzeigenschaften des Verbundverbinders, wie dies durch das Beispiel der Kopplungsmutter 14 veranschaulicht ist.
• Die Art des leitfähigen Verbundmaterials sowie die geschichteten leitfähigen Beläge auf der Oberfläche des Verbinders schaffen eine Barriere gegen elektromagnetisches Streulecken, das den Verbinder zum Beispiel aus externen Energiequellen umgeben kann. Der Verbundverbinder 10 hält die Integrität der Signale aufrecht, die das Buchsenelement 12 und das Steckerelement 16 in ihrem von der Kopplungsmutter 14 umgebenen Zustand durchlaufen.
• Fig. 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Verbinders 10 aus leitfähigern Faserverbundmaterial unter Darstellung der Ausrichtungseinrichtung, wobei sich der Hauptkeil 28 und andere einzelne Keile 28' von der Außenfläche des Steckerelements 16 wegerstrecken. Wie hier im Querschnitt gezeigt ist, ist das Steckerelement 16 in das Buchsenelement 12 eingeschoben, wobei wiederum die miteinander verbundenen Bereiche von der Kopplungsmutter 14 umgeben sind, die nach der Ausrichtung einen verriegelnden Sitz schafft, und zwar aufgrund der Position der verschiedenen Keile 28, 28' einschließlich des Hauptkeils 28, wie dies gezeigt ist. Ferner ist (siehe Fig. 2) die Feder 22 gezeigt, die an der Schulter 35 des Steckerelements 16 unter dem Flansch 45 des Rings 14 angreift.
• Fig. 5 zeigt eine fragmentarische Querschnittsansicht des zweiten Mantels 16 des Verbinders aus leitfähigem Faserverbundrnaterial unmittelbar nach dem Entfernen desselben aus einer mehrteiligen Form. Die mehrteilige Form, die einen oberen Kern, einen unteren Kern und zwei hohe Hohlraumhälften aufweist, beinhaltet einen in der Mitte eingebrachten Eingußkanal durch den oberen oder den unteren Kern hindurch. Verbundmaterial, das durch den Eingußkanal in die mehrteilige Form eingespritzt wird, führt zur Entstehung von Stegen, die nach dem Formvorgang unter Verwendung eines Bohrers oder eines Werkzeugs mit einer Spitze und einer Drehbank entfernt werden. Der in dem Hohlraum des zweiten Mantels 16 gebildete Steg 41 verursacht keine Erleichterung einer EMI-Leckage, da sich die Position des Stegs unter Einsätzen befindet, die dem zweiten Mantel 16 hinzugefügt werden.
• Fig. 5A zeigt eine von oben gesehene Draufsicht auf den zweiten Mantel 16 des Verbinders aus leitfähigern Faserverbundmaterial unmittelbar nach der Entfernung aus einer mehrteiligen Form. Der Steg 41, der durch den in der Mitte eingebrachten Eingußkanal gebildet ist, liegt unter einem beliebigen Einsatz, der nach der Mantelherstellung hinzugefügt wird. Das durch Einbringung durch die Mitte hindurch erfolgende Formen des zweiten Mantels 16 reduziert eine EMI-Leckage, die aufgrund eines Formvorgangs mit Einspritzung von der Seite her auftritt, wodurch eine Verformung auf den Außenflächen des zweiten Mantels 16 hervorgerufen wird.
• Fig. 6 zeigt eine fragrnentarische Querschnittsansicht des ersten Mantels 12 des Verbinders aus leitfähigem Faserverbundmaterial unmittelbar nach dem Entfernen aus einer mehrteiligen Form. Der erste Mantel 12 wird in einer Weise hergestellt, die dem zweiten Mantel 16 nicht unähnlich ist. Die mehrteilige Form beinhaltet einen oberen Kern, einen unteren Kern und wenigstens zwei Hohlraumhälften, die im miteinander verriegelten Zustand den gesamten ersten Mantel 12 als Negativ bilden. Ein zentral eingebrachter Eingußkanal in dem oberen Kern oder dem unteren Kern dient zum Einspritzen von Verbundmaterial, ohne daß sich dabei überschüssiges Material auf den Außenflächen des ersten Mantels 12 bildet. Ein Steg 43 bildet sich in dem Körper des ersten Mantels 12. Das Entfernen dieses Stegs 43 unter Verwendung eines Bohrers oder eines Werkzeugs mit einer Spitze, während sich der erste Mantel 12 auf einer Drehbank dreht, führt zu keiner Beeinträchtigung der Struktur und der EMI-Permeabilität der Außenfläche des ersten Mantels 12.
• Fig. 6A zeigt eine von oben gesehene Draufsicht auf den ersten Mantel 12 des Verbinders aus leitfähigem Faserverbundmaterial unmittelbar nach dem Entfernen aus einer mehrteiligen Form, wie sie vorstehend beschrieben wurde. Der in dem Hohlraum des Mantels 12 ausgebildete Steg 43 wird vor der Einbringung eines Einsatzes entfernt. Das Entfernen des überschüssigen Verbundmaterials in Form des Steges 43 führt zu keiner Beeinträchtigung der Außenfläche des ersten Mantels 12.
• Diese mehrteilige Form, in die ein in der Mitte eingebrachter Eingußkanal integriert ist, eliminiert die Möglichkeit eines "Überfließens", wodurch Stegmaterial oder überschüssiges Verbundmaterial auf den Außenflächen oder den inneren Verbindungsflächen des gesamten Verbinders 10 auftreten würde.
• überschüssiges leitfähiges Verbundrnaterial oder ein Mangel an leitfähigem Verbundmaterial auf einer Außenfläche des Buchsenelements 12, des Steckerelements 16 oder der Kopplungsrnutter 14 erleichtert die Bildung eines Luftspalts zwischen den in Verbindungseingriff befindlichen Verbindermänteln, wodurch eine elektromagnetische Leckage von Signalen durch den Verbinder 10 ermöglicht wird. Eine Leckage von elektromagnetischen Signalen in den Verbinder hinein tritt zum Beispiel aufgrund von Energiequellen oder elektronischen Vorrichtungen außerhalb von dem Verbinder auf.
• Ein Herstellungsverfahren unter Verwendung eines in der Mitte eingebrachten Formeingußkanals führt zur Entstehung eines Buchsenelements, bei dem der einzige Steg oder das einzige "Überfließen" in der Mitte des Buchsenelements unter dem danach angebrachten Einsatz auftritt. Das Buchsenelement wird zerspanend ausgearbeitet, und überschüssiges Verbundmaterial wird von unterhalb des Körpers des Einsatzes entfernt, wo ein Auftreten einer Leckage nicht wahrscheinlich ist.
• Wie in den Fig. 5, 5A, 6 und 6A gezeigt ist, wird nach dem in der Mitte erfolgenden Einbringen des Verbundmaterials und dem Einspritzen desselben in die mehrteilige Form sowie nach dem Entfernen der Form jegliches zusätzliche Material oder überschüssige Überflußmaterial von den fertigen Verbinderteilen entfernt. Eine Reihe von Überzügen aus leitfähigem Material auf dem Verbundverbinder erleichtert einen gesteigerten EMI-Schutz.

Claims (9)

1. Elektrische Verbinderanordnung (10) des Typs mit einem Steckerelement und einem Buchsenelement;

a) wobei das Steckerelement und das Buchsenelement miteinander verbindbar und durch eine Befestigungseinrichtung (14) anein ander befestigbar sind,

b) wobei in jedem der Elemente eine Anzahl elektrischer Kontakte innerhalb einer dielektrischen Einrichtung (18, 20, 21) untergebracht ist, und

c) wobei das Steckerelement und das Buchsenelement Manteleinrichtungen (12, 16) aufweisen, die um die dielektrischen Einrichtungen (18, 20, 21) herum vorgesehen sind und diese enthalten sowie dazu ausgelegt sind, die durch die Verbinderanordnung hindurch übertragenen Signale gegen elektromagnetische Interferenz abzuschirmen, dadurch gekennzeichnet,

d) daß es sich bei jeder der Manteleinrichtungen um ein Mantelelernent (12, 16) handelt, das aus Verbundmaterial (60) aus wenigstens 10 Gew.-% und nicht mehr als 40 Gew.-% leitfähigem Fasermaterial (64) und wenigstens 60 Gew.-% und nicht mehr als 90 Gew.-% Harz (62) geformt ist.

2. Elektrische Verbinderanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähigen Fasern (64) aus der Gruppe bestehend aus nickelplattiertem Graphit, nicht- plattiertem Graphit und nicht-rostendem Stahl ausgewählt sind.

3. Elektrische Verbinderanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz (62) aus der Gruppe bestehend aus Polyetheretherketon und Flüssigkristallpolymerharzen ausgewählt ist.

4. Elektrische Verbinderanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Manteleinrichtung wenigstens eine darüber aufgebrachte Schicht (66, 68, 70, 72) aus elektrisch leitfähigem Material aufweist.

5. Elektrische Verbinderanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Manteleinrichtung eine erste darüber aufgebrachte, leitfähige Schicht (66) aus Kupfer, eine auf der ersten leitfähigen Schicht aufgebrachte zweite leitfähige Schicht (68) aus Nickel, eine auf der zweiten leitfähigen Schicht aufgebrachte dritte leitfähige Schicht (70) aus Kupfer sowie eine auf der dritten leitfähigen Schicht aufgebrachte vierte leitfähige Schicht (72) aus Nickel aufweist.

6. Elektrische Verbinderanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung eine Kopplungsmutter (14) aufweist, die aus einem Verbundmaterial (60) aus wenigstens 10 Gew.-% und nicht mehr als 40 Gew.-% Fasermaterial (64) und wenigstens 60 Gew.-% und nicht mehr als 90 Gew.-% eines Harzmaterials (62) geformt ist, und daß die Kopplungsmutter eine darauf aufgebrachte erste leitfähige Schicht (66) aus Kupfer, eine auf der ersten leitfähigen Schicht aufgebrachte zweite leitfähige Schicht (68) aus Nickel, eine auf der zweiten leitfähigen Schicht aufgebrachte dritte leitfähige Schicht (70) aus Kupfer sowie eine auf der dritten leitfähigen Schicht aufgebrachte vierte leitfähige Schicht (72) aus Nickel aufweist.

7. Verfahren zum Herstellen einer Manteleinrichtung eines elektrischen Verbinders nach Anspruch 1, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: 25 Formen eines Mantelelements, das ein Verbundmaterial (60) aus ca. 10 Gew.-% bis 40 Gew.-% leitfähigem Fasermaterial (64) und ca. 60 Gew.-% bis 90 Gew.-% eines Harzmaterials (62) aufweist, in einer mehrteiligen Form, in die ein in der Mitte eingebrachter Eingußkanal integriert ist, wodurch radial äußere Oberflächen des Mantelelements (12, 16) glatt ausgebildet werden; und

Entfernen von überschüssigem Verbundrnaterial (41, 43) von den Innenflächen des Mantelelements (12, 16) zur Bildung eines Einsatzaufnahmehohlraums.

8. Verfahren zum Herstellen einer Manteleinrichtung eines elektrischen Verbinders nach Anspruch 7, wobei das Verfahren den weiteren Schritt einer Aufbringung wenigstens einer leitfähigen Materialschicht (66, 68, 70, 72) darauf beinhaltet.

9. Elektrische Verbinderanordnung (10) a) mit einem Steckerelement und einem Buchsenelement, die an einer Verbindungsgrenzfläche verbindbar sind, die entlang von Innenflächen des Buchsenelements und Außenflächen des Steckerelements in der Nähe der Verbindungsseiten derselben gebildet ist, wobei das Steckerelement und das Buchsenelement durch eine Befestigungseinrichtung (14) aneinander befestigbar sind,

b) wobei in jedem der Elemente eine Vielzahl elektrischer Kontakte innerhalb einer dielektrischen Einrichtung (18, 20, 21) untergebracht ist und das Steckerelement und das Buchsenelement eine Manteleinrichtung (12, 16) aufweisen, die die dielektrische Einrichtung (18, 20, 21) umgibt und diese enthält und dazu ausgelegt ist, die durch die Verbinderanordnung übertragenen Signale vor elektromagnetischer Interferenz zu schützen, dadurch gekennzeichnet,

c) daß die Manteleinrichtung ein Mantelelernent (12, 16) aufweist, das sowohl für das Steckerelement als auch für das Buchsenelement vorgesehen ist und aus einem Verbundmaterial (60) aus wenigstens 10 Gew.-% und nicht mehr als 40 Gew.-% leitfähigem Fasermaterial (64) und wenigstens 60 Gew.-% und nicht mehr als 90 Gew.-% eines Harzmaterials (62) geformt ist, und

d) daß wenigstens eine Schicht (66, 68, 70, 72) aus elektrisch leitfähigem Material wenigstens auf der Innenfläche und der Außenfläche darüber aufgebracht ist,

e) wodurch ineinander passende Flächen gebildet sind, die frei sind von Unregelmäßigkeiten und eine wirksame Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenz an der Verbindungsgrenzfläche schaffen.