Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft im allgemeinen elektrische Verbinder
und im speziellen eine abgeschirmte elektrische
Verbinderanordnung oder ein -system, das eine Masseebene
aufweist.
Hintergrund der Erfindung
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Abgeschirmte elektrische Verbinder werden auf vielen
Anwendungsgebieten verwendet, um in bezug auf die Signale,
Daten oder ähnliches, das über geeignete leitungen oder
Kabel mit denen die abgeschirmten Verbinder abgeschlossen
werden, übertragen wird, gegenüber Hochfrequenzinterferenzen
(HFI) und/oder elektromagnetischen Interferenzen (EMI) zu
schützen. Es gibt eine große Vielzahl von Ausführungen
abgeschirmter elektrischer Verbinder, einschließlich
solcher, die eine metallische Abschirmung, so z.B. aus
gestanztem und geformtem Blechmaterial, aufweisen, die
verschiedene innere Bauteile, so z.B. die Anschlüsse der
Verbinderanordnung, umgibt.
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Eines der ständig Sorge bereitenden Probleme abgeschirmter
elektrischer Verbinder besteht darin, daß sie aus vielen
verschiedenen Einzelteilen angefertigt und nicht einfach
zusammengesetzt werden. Alle notwendigen oder üblichen
Bauteile einer bestimmten elektrischen Verbinderausführung
werden benötigt, und das Zufügen irgendeiner Art von
Abschirmungseinrichtung vergrößert das Problem nur noch.
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Die übermäßige Komplexität abgeschirmter elektrischer
Verbinderanordnungen wird zusätzlich kompliziert, wenn es
wünschenswert wird, eine Masseebene zum weiteren Steigern
des HFI- und/oder EMI-Schutzes aufzunehmen. Die Masseebene
kann aus verschiedenen Konfigurationen bestehen, oft wird
die Masseebene aber mit der Abschirmung des Verbinders
gekoppelt.
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Die Erfindung ist auf eine Ausführung eines abgeschirmten
elektrischen Verbinders gerichtet, die leicht mit einer
minimalen Anzahl an Teilen herzustellen und überraschend
einfach zusammenzusetzen ist, einschließlich dem direkten
Koppeln einer Masseebene des Verbinders mit einer
Abschirmung des Verbinders.
Zusammenfassung der Erfindung
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Ein Ziel der Erfindung ist es daher, eine neue und
verbesserte abgeschirmte elektrische Verbinderanordnung oder
-system der beschriebenen Art bereitzustellen.
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Gemäß der in Anspruch 1 definierten Erfindung weist die
abgeschirmte elektrische Verbinderanordnung einen
dielektrischen Körper, einen an dem Körper montierten
Kontakt und eine leitfähige Abschirmung um den Körper auf.
Die Erfindung sieht vor, daß die Abschirmung eine
Schlitzeinrichtung aufweist und der Körper für ein in
Eingriff treten mit der Schlitzeinrichtungen der Abschirmung
eine leitfähige Masseebene mit einer davon herausragenden
Flügelvorrichtung enthält, um hierdurch die Doppelfunktion
einer Befestigung des Körpers in der Abschirmung und eines
leitfähigen Koppelns der Masseebene mit der Abschirmung zu
erfüllen.
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Weiter wird offenbart, daß der dielektrische Körper, der
Kontakt und die Masseebene alle in einem einzelnen Modul
verwirklicht werden, wobei der Körper wenigstens teilweise
über Abschnitte des Kontakts und der Masseebene geformt
wird. Ein derartiges Modul wird einfach in die
Verbinderabschirmung montiert.
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Um die Anordnung weiter zu vereinfachen, wird die Masseebene
in der Form eines plattenartigen Bauelements bereitgestellt,
welches entlang der Seiten des dielektrischen Körpers
freiliegende Kanten aufweist, wobei die Kanten die mit der
Schlitzeinrichtung der Abschirmung in Eingriff treten
Flügelvorrichtungen definieren. Die Abschirmung wird aus
gestanztem und geformtem Blechmaterial hergestellt und weist
daran an entsprechenden Seiten Schlitze zum Aufnehmen der
Kanten der plattenartigen Masseebene auf. Beim Zusammenfügen
gleiten die Kanten der Masseebene einfach in die Schlitze
der Abschirmung, um das Modul in der Abschirmung zu halten
und gleichzeitig die Masseebene mit der Abschirmung
leitfähig zu koppeln. Um die abgeschirmte elektrische
Verbinderanordnung der Erfindung zusammenzusetzen werden
keine anderen äußeren Befestigungs- oder Kopplungsbauteile
oder Vorrichtungen welcher Art auch immer benötigt.
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Andere Ziele, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung
werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Merkmale dieser Erfindung die für neu erachtet werden,
werden im einzelnen in den angehängten Ansprüchen
aufgeführt. Die Erfindung zusammen mit ihren Zielen und den
sich daraus ergebenden Vorteilen können am besten unter
Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit
den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen
gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren
kennzeichnen und denen:
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Fig. 1 eine auseinandergezogene dreidimensionale Ansicht der
männlichen Verbindungsvorrichtung zeigt, die die
abgeschirmte elektrische Verbinderanordnung gemäß der
Erfindung in sich verwirklicht.
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Fig. 2 eine Draufsicht einer zusammengesetzten weiblichen
Verbindungsrvorrichtung mit einer eingebauten
abgeschirmten elektrischen Verbinderanordnung gemäß
der Erfindung zeigt;
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Fig. 3 eine Seitenansicht der Verbindungsvorrichtung gemäß
Fig. 1 zeigt;
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Fig. 4 eine Draufsicht einer zusammengesetzten männlichen
Verbindungsvorrichtung mit einer eingebauten
abgeschirmten elektrischen Verbinderanordnung gemäß
der Erfindung zeigt;
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Fig. 5 eine Seitenansicht der Verbindungsvorrichtung gemäß
Fig. 3 zeigt;
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Fig. 6 einen Vertikalschnitt in Richtung der Linie 5-5 aus
Fig. 2 durch die von der zusammengesetzten
Verbindungsvorrichtung isolierten
Abschirmungseinrichtung zeigt;
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Fig. 7 eine Seitenansicht des in der Verbindungsvorrichtung
gemäß Fig. 2 verwirklichten Kontakt/Masseebene-Moduls
der Verbinderanordnung, und wie es in die Abschirmung
gemäß Fig. 6 montiert wird, zeigt;
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Fig. 8 eine Seiten-Endansicht mit Blick auf das linke
Modulende gemäß Fig. 7 zeigt;
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Fig. 9 eine Seiten-Endansicht mit Blick auf das rechte
Modulende gemäß Fig. 7 zeigt;
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Fig. 10 eine Seitenansicht der in der zusammengesetzten
Verbindungsvorrichtung gemäß Fig. 4 und 5
verwirklichten Abschirmung der Verbinderanordnung
zeigt;
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Fig. 11 eine Unteransicht der Abschirmung gemäß Fig. 10
zeigt;
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Fig. 12 eine Seiten-Endansicht mit Blick auf das rechte
Ende der Abschirmung gemäß Fig. 10 zeigt;
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Fig. 13 eine Seiten-Endansicht des in die Abschirmung gemäß
Fig. 10 bis 12 einsetzbaren Kontakt/Masseebene-
Moduls zeigt;
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Fig. 14 einen Vertikalschnitt entlang der Linie 13-13 der
Fig. 13 zeigt;
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Fig. 15 einen Schnitt mit weggebrochenen Teilen durch zwei
zusammenpassende abgeschirmte elektrische
Verbinderanordnungen im nicht zusammengefügten
Zustand zeigt und eine alternative Ausführungsform
eines Kopplungssystems verwirklicht;
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Fig. 16 einen zur Fig. 15 ähnlichen Schnitt zeigt, wobei
sich die Verbinderanordnungen im zusammengefügten
Zustand befinden.
Detaillierte Beschreibung des bevorzugten
Ausführungsbeispiels
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Nachfolgend wird im einzelnen auf die Zeichnungen Bezug
genommen; die Fig. 2 und 3 zeigen eine generell mit 20
bezeichnete zusammengesetzte buchsenartige
Verbindungsvorrichtung zum Zusammenfügen mit einer generell
mit 22 gekennzeichneten zusammengesetzten steckerartigen
Verbindungsvorrichtung aus den Fig. 4 und 5. Die
Darstellungen der Fig. 1 bis 5 werden gezeigt, um auf
einfache Weise Anwendungen der abgeschirmten elektrischen
Verbinderanordnungen oder -systeme der Erfindung zu zeigen,
die Darstellungen sind daher nicht als einschränkend zu
betrachten. Die zusammengesetzte buchsenartige
Verbindungsvorrichtung 20 (Fig. 2 und 3) kann z.B. in einem
Hörer einer tragbaren oder mobilen Telefoneinrichtung
verwendet werden. Die zusammengesetzte steckerartige
Verbindungsvorrichtung 22 (Fig. 4 und 5) kann in einer
Hörerauflage der Basiseinheit des Mobiltelefons verwendet
werden. Es genügt zu erwähnen, daß die zusammengesetzte
buchsenartige Verbindungsvorrichtung 20 ein längliches
dielektrisches Gehäuse 24 zum Befestigen einer Vielzahl von
Anschlüssen 25 eines am linken Gehäuseende definierten
Datenverbindungsabschnitts aufweist. Eine abgeschirmte
elektrische Signal-Verbinderanordnung, die generell mit 26
gekennzeichnet ist, wird im rechten Ende des Gehäuses 24
befestigt und verwirklicht die Erfindungsgedanken. Eine
Gleichstrombuchse 28 ist zwischen den Gehäuseenden gelegen.
Die Buchse 28 und der Datenverbindungsabschnitt am linken
Ende des Gehäuses 24 bilden keinen Teil der Erfindung,
sondern werden nur aus exemplarischen Gründen, um eine
Anwendung der abgeschirmten elektrischen Anordnung 26 der
Erfindung zu zeigen, dargestellt.
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Ebenso weist die zusammengesetzte steckerartige
Verbindungsvorrichtung 22 (Fig. 4 und 5) ein aus plastischem
oder ähnlichem Material gegossenes längliches dielektrisches
Gehäuse 30 auf, und definiert an dessem linken Ende einen
Datenverbindungsabschnitt einschließlich Kontakten 32 zum
Zusammenfügen mit den Datenkontakten 25 der
zusammengesetzten buchsenartigen Verbindungsvorrichtung 20
(Fig. 2 und 3). Ein Gleichstromstecker 34 ist zum
Zusammenfügen mit der Gleichstrombuchse 28 des
Verbindergehäuses 24 der zusammengesetzten buchsenartigen
Verbindungsvorrichtung 20 zwischen den Enden des Gehäuses 30
montiert, wobei der Stecker einen Lötkegel 36 (Fig. 5)
aufweist, um einen Kabelabschluß des Steckers
bereitzustellen. Bei der zusammengesetzten steckerartigen
Verbindungsvorrichtung 22 wird die Erfindung in einer
generell mit 38 gekennzeichneten abgeschirmten elektrischen
Signal-Verbinderanordnung verwirklicht und ist im rechten
Ende des Gehäuses 30 zum Zusammenfügen mit der abgeschirmten
elektrischen Verbinderanordnung 26 der zusammengesetzten
buchsenartigen Verbindungsvorrichtung 20 aus Fig. 1
montiert.
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Im einzelnen wird nun auf die Fig. 6 bis 9 in Verbindung mit
den Fig. 2 und 3 Bezug genommen; die abgeschirmte
elektrische Verbinderanordnung 26 (Fig. 2) weist eine
Abschirmung, die generell mit 40 gekennzeichnet ist (Fig.
6), auf, in der ein Kontakt-/Masse-Ebene-Modul 42 (Fig. 7
bis 9) angeordnet wird. Die Abschirmung 40 wird generell
durch eine Oberseitenwand 44, eine Unterseitenwand 46, zwei
Seitenwände 48, eine partielle Endwand 50 und ein offenes
Ende 52, durch das das Modul 42 montiert wird, als
Kastenform definiert. Die Abschirmung wird einstückig aus
gestanztem und geformtem Blechmaterial hergestellt und die
Ober- und Unterseitenwände 44 bzw. 46 weisen jeweils daraus
herausgestanzte und nach außen gebogene Rückhaltefahnen 52
auf, um in das Plastikmaterial des Gehäuses 24 (Fig. 2) zu
greifen, wenn die Abschirmung im Gehäuse montiert wird. An
der Verbindungsstelle zwischen der Unterseitenwand 46 und
der partiellen Endwand 50 wird eine Hülse 44 gebildet, um
ein Koaxialkabel aufzunehmen.
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Beide Seitenwände 48 der Abschirmung 40 weisen Schlitze 56
auf, um das Montieren des Moduls 42 in der Abschirmung und
um das oben beschriebene leitfähige Koppeln einer Masseebene
des Moduls mit der Abschirmung zu erleichtern. Es sei
angemerkt, daß die Schlitze offene abgeschrägte Enden 52a
aufweisen und ausgerichtet sind, um eine Einsteckrichtung
des Moduls 42 zu definieren, wie durch den Pfeil "All"
angedeutet wird.
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Das Kontakt-/Masse-Ebene-Modul 42 (Fig. 7 bis 9) weist einen
dielektrischen Körper 58, der über eine plattenartige
Masseebene 60 geformt wird auf. Der Körper wird auch über
einen generell mit 62 gekennzeichneten Zwischenabschnitt
eines Kontakts geformt. Der Kontakt hat ein Kontaktende 64
und ein Kabelabschlußende 66. Das Kabelabschlußende bildet
eine zu der Hülse 54 der Abschirmung 40 ausgerichtete
Schlaufe, um den Leiter des Koaxialkabels, das in der Hülse
der Abschirmung gehalten wird, abzuschließen.
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Aus den Fig. 8 und 9 ist am besten zu ersehen, daß die
Masseebene 60 ein plattenartiges Bauelement ist, und zwei
gegenüberliegende Kanten 60a aufweist, die vom
dielektrischen Körper 58 weg nach außen ragende Flügel
definieren. Beim Zusammenbau der abgeschirmten elektrischen
Verbinderanordnung 26 wird das gesamte Kontakt-/Masse-Ebene-
Modul 42 (Fig. 7 bis 9) in das offene Ende 52 der
Abschirmung 40 (Fig. 6) in Richtung des Pfeils "A"
eingesetzt. Während der Montage fahren oder gleiten die
Kanten oder Flügel 60a der plattenartigen Masseebene 60 in
die Schlitze 56 der gegenüberliegenden Seitenwände 48 der
Abschirmung. Die Schlitze sollen ein wenig schmaler als die
Dicke der Flügel der Masseebene sein, um eine genügend feste
Passung zu ermöglichen, und um die Leitfähigkeit zwischen
der Masseebene und der Abschirmung zu erhöhen. Man kann
sehen, daß die Masseebene (d.h. deren Kanten oder Flügel)
die Doppelfunktion erstens, einer Befestigung des gesamten
Moduls 42 im Inneren der Abschirmung und zweitens, des
begründens einer kontinuierlichen Leitfähigkeit zwischen der
Masseebene und der Abschirmung leistet.
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Es wird auf die Fig. 10 bis 14 in Verbindung mit den Fig. 4
und 5 Bezug genommen; der oben in bezug auf die abgeschirmte
elektrische Verbinderanordnung 26 (Fig. 2 und 3)
beschriebene Erfindungsgedanke ist ähnlich zu der nun
folgenden Beschreibung einer abgeschirmten elektrischen
Verbinderanordnung 38 (Fig. 4 und 5). Mit anderen Worten ist
die sehr einfache Konstruktion und Montage der abgeschirmten
elektrischen Verbinderanordnung 38 die gleiche wie die der
abgeschirmten elektrischen Verbinderanordnung 26.
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Im einzelnen weist zunächst unter Bezugnahme auf die Fig. 10
bis 12 die abgeschirmte elektrische Verbinderanordnung 38
eine generell mit 68 gekennzeichnete kastenähnliche
Abschirmung auf, die eine Oberseitenwand 70, eine gespaltene
Unterseitenwand 72, zwei gegenüberliegende Seitenwände 74
und ein offenes Ende 76 (Fig. 10) aufweist. Eine Hülse 77
zum Aufnehmen eines Koaxialkabels erstreckt sich rückwärtig
als eine Fortführung der Oberseitenwand 70. Genauso wie die
Abschirmung 40 weist die Abschirmung 68 eine einstückige
Struktur aus gestanztem und geformtem Blechmaterial auf, und
die Seitenwände 74 weisen gestanzte und nach außen geformte
Rückhaltefahnen 78 auf, um in das Plastikmaterial des
Gehäuses 30 der zusammengesetzten steckerartigen
Verbindervorrichtung 22 (Fig. 4 und 5) zu schneiden.
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Die abgeschirmte elektrische Verbinderanordnung 38 weist
unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 13 und 14 ein generell mit
80 gekennzeichnetes Kontakt-/Masse-Ebene-Modul auf. Das
Modul weist einen über eine plattenartige Masseebene 84
geformten dielektrischen Körper 82 auf. Der Körper ist auch
über einen generell flachen Anschluß 86 geformt, der eine
Hülse 88 hat, die eingesetzt in die Abschirmung 68 mit der
Hülse 77 der Abschirmung ausgerichtet ist, um den Leiter des
in der Hülse aufgenommenen Koaxialkabels anzuschließen.
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In Fig. 1 läßt sich am besten erkennen, daß die
plattenartige Masseebene 84 genauso wie die Masseebene 60
zwei vom dielektrischen Körper 82 weg nach außen ragende
Kanten oder Flügel 84a aufweist. Das Modul wird in Richtung
des Pfeils "B" (Fig. 10) in die Abschirmung 68 eingesteckt.
Beim Zusammensetzen fahren oder gleiten die Kanten oder
Flügel 84 der Masseebene in die in den Seitenwänden 74 der
Abschirmung gebildeten Schlitze 90. Das Zusammenspiel
zwischen der Masseebene (d.h. deren Kanten oder Flügel) und
der Abschirmung 68 ist deshalb wieder das gleiche zudem in
bezug auf das Modul 42 und die Abschirmung 40 der
abgeschirmten elektrischen Verbinderanordnung 26 oben
beschriebenen Zusammmenspiel. Mit anderen Worten wird eine
Doppelfunktion derart bereitgestellt, daß die in die
Schlitze 90 eingesetzten Flügel der Masseebene wirksam sind,
um erstens, das Modul 80 in der Abschirmung 68 zu halten und
um zweitens, die Masseebene mit der Abschirmung leitfähig zu
koppeln. Die montierte Verbinderanordnung wird dann einfach
ganz mit dem Gehäuse 30 der zusammengesetzten steckerartigen
Verbindungsvorrichtung 22 zusammengefügt, wie es in der Fig.
4 bzw. 5 zu sehen ist.
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Aus dem vorangegangenen wird die einfache Herstellung und
leichte Montage der abgeschirmten elektrischen
Verbinderanordnung 26 bzw. 38 leicht offenbar. Die
dielektrischen Körper 58 bzw. 82 der Verbinderanordnungen
werden leicht und einfach über die jeweiligen Kontakte 62
bzw. 86 genauso wie um die jeweiligen Masseebenen 60 bzw. 84
geformt. Diese Module sind dann leicht in ihre jeweilige
Abschirmung 40 bzw. 68 durch einfaches Gleiten der Flügel
der Masseebene in die Schlitze der Seitenwände der
Abschirmung montierbar. Auch wenn nach diesem Schritt die
Verbinderanordnungen in und für sich selbst komplett
abgeschirmte elektrische Verbinderanordnungen darstellen,
können diese Verbinderanordnungen auch leicht als
Untergruppen für zusammengesetzte Verbindungsvorrichtungen,
solche wie zusammengesetzte buchsenartige und steckerartige
Verbindungsvorrichtungen 20 bzw. 22 verwendet werden. Man
kann sehen, daß sehr wenig Teile benötigt werden, um eine
wirkungsvolle abgeschirmte Verbinderanordnung
bereitzustellen, die eine Masseebene aufweist, ohne die
Notwendigkeit irgendwelcher anderer äußerer
Befestigungs- oder Montagebauteile als die dielektrischen Körper, die
Kontakte, die Masseebenen und die Abschirmungen selbst.
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Die Fig. 15 und 16 zeigen ein alternatives
Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Abschnitte mit
weggebrochenen Teilen zweier abgeschirmter elektrischer
Verbinderanordnungen 26' bzw. 38' in einem
Kopplungsverbindungssystem dargestellt werden. Die
Verbinderanordnung 26' ist der Verbinderanordnung 26 darin
ähnlich, daß sie eine Abschirmung 40' aufweist, in die ein
Modul, aufweisend einen über eine plattenartige Masseebene
60' geformten dielektrischen Körper 58', montiert ist. Man
kann sehen, daß ein Paar Kontakte 62' jeweils ein
Kontaktende 64', die miteinander in elektrischer Verbindung
stehen, aufweist. Genauso weist die Verbinderanordnung 38'
eine Abschirmung 68' auf, in die ein Modul, aufweisend einen
dielektrischen Körper 82' und eine plattenartige Masseebene
84', montiert ist. Der Körper wird über die Masseebene
genauso wie über einen flachen Kontakt 86' geformt. Die Fig.
15 zeigt die Verbinderanordnungen 26' und 38' in einem
nichtzusammengefügten Zustand. Genauso wie Kontakt 86 aus
Fig. 14 wird Kontakt 86' mit einem Abstand vom distalen Ende
92 des dielektrischen Körpers 82' angeordnet.
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Wenn die Verbinderanordnungen 26' und 38', wie in Fig. 16
gezeigt, zusammengefügt werden, trennt das distale Ende oder
die Nase 92 des dielektrischen Körpers 82' während des
Zusammenfügens die Kontaktenden 64' der Kontakte 62' um ein
System des "Unterbrechens vor dem Herstellen" (break-before-
make-system) bereitzustellen, wobei die elektrische
Verbindung zwischen den Kontakten 62' unterbrochen oder eine
Kopplungsstelle zwischen diesen geöffnet wird, bevor der
Kontakt 86' eine elektrische Verbindung mit dem oberen
Kontakt 62' herstellt.
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Fig. 16 zeigt auch, daß, wenn die Verbinderanordnungen
zusammengefügt werden, die Masseebenen 60' und 84' innerhalb
der Nase 92 des dielektrischen Körpers 82' aneinanderstoßen.
Das ermöglicht eine durch die zusammengefügten
Verbinderanordnungen durchgehende leitfähige Masseebene. Das
ist auch der Fall, wenn die Verbinderanordnung 26 (Fig. 2
und 3) mit der Verbinderanordnung 38 (Fig. 4 und 5)
zusammengefügt wird, auch wenn die Masseebene 84 (Fig. 14)
zwischen der Nase des dielektrischen Körpers 82 nicht
ausgespart ist. Die Masseebenen 60 und 84 stoßen einfach
aneinander, wenn die Verbinderanordnungen 26 und 38 in
Reaktion auf das Zusammenfügen der zusammengesetzten
buchsenartigen Verbindungsvorrichtung 20 mit der
zusammengesetzten steckerartigen Verbindungsvorrichtung 22
zusammengefügt werden.
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Fig. 1 zeigt eine auseinandergezogene dreidimensionale
Ansicht der steckerartigen Verbindungsvorrichtung, die die
abgeschirmte elektrische Verbinderanordnung gemäß der
Erfindung verwirklicht.