DE9413755U1 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

Description

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25. August 1994

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BESCHREIBUNG Elektrischer Steckverbinder

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, der zumindest ein elektrisch leitendes Kontaktelement aufweist. Steckverbinder dienen zum Anschluß von in aller Regel ortsveränderlichen elektrischen Verbrauchern. Dazu sind sie mit ihrem an ihrer Anschlußseite ausgebildeten freien Endbereich an einer elektrischen Leitungsverbindung angeschlossen. Ihr anderer freier Endbereich, der als Stecker oder Buchse ausgebildet sein kann, wird an den elektrischen Verbraucher beispielsweise über einen als Gegenstück ausgebildeten Steckverbinder angesteckt.

Bei den durch Zusammenstecken der elektrischen Steckverbinder hergestellten elektrischen Übertragungswegen sind elektromagnetische Störeinstrahlungen ein ernst zunehmendes Problem. Diese Störeinstrahlungen können speziell bei der immer schneller werdenden Digitaltechnik zu erheblichen Schwierigkeiten führen.

Abhilfe wird durch eine wirksame Abschirmung der elektrischen Übertragungswege angestrebt. Hilfreich sind hierbei Kabel mit guter Schirmwirkung und HF-dichte Gehäuse an den Kabelenden.

Besteht die Gefahr, daß trotz vorgenommener externer Abschirmungsmaßnahmen Störsignale in die Übertragungswege hineingelangen können, werden Filter in die Übertragungswege eingebaut, um diese unerwünschten Störungen abzuschwächen. Voraussetzung hierfür ist, daß sich die Filter im Pegel und/oder der Frequenz von dem zu übertragenden Nutzsignal unterscheiden. Bei mehrpoligen Signal leitungen werden notwendigerweise für jeden Übertragungsweg separate Filter verwendet, um die

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leitungsgeführten elektromagnetischen Störgrößen auf insgesamt unbedenkliche Werte zu reduzieren.

Diese Filter können in den Eingangsschaltungen der Geräte vorgesehen oder extern dem Geräteeingang vorgeschaltet werden. In beiden Fällen bieten sich hierfür Steckverbinder an, die mit den entsprechenden Filterelementen ausgestattet sind. Diese sogenannten Filter-Steckverbinder können mit einer Stift- oder Buchsenleiste ausgestattet sein.

STAND DER TECHNIK

Es sind Steckverbinder mit Einzel-Kontaktelementen bekannt, in denen die Filter für elektromagnetische Störeinstrahlungen fest integriert sind. Die Kontaktelemente bilden mit dem Filter ein komplettes Bauelement.

Darüber hinaus sind Steckverbinder mit Planarfiltern bekannt. Hierbei sind auf einem in Dickfilmtechnik ausgebildeten Kera-0 mikträger die erforderlichen Filter aufgebracht und mit den Steckverbinder-Kontakten und dem Gehäuse für die Masseverbindung verlötet.

Darüber hinaus sind wirtschaftlich günstiger herzustellende Steckverbinder bekannt, bei denen die Filterelemente als zylindrische Körper ausgeführt sind. Jeweils ein zylindrischer Körper wird über die Anschlußseite des Kontaktelementes geschoben. Der elektrisch leitende Innenbelag des als Kondensator wirkenden zylindrischen Körpers ist mit dem Kontaktelement verlötet und damit elektrisch leitend verbunden. Der ebenfalls elektrisch leitende Außenbelag des Kondensators ist mit einer Erdungs-platte verlötet. Durch die lötmäßig feste Verbindung zwischen dem als Hülse ausgebildeten Kondensator und dem durch die Hülse hindurchgesteckten Kontaktelement einerseits und zwischen der Hülse und der Erdungsplatte andererseits ist eine aus Kontaktelement und Erdungsplatte bzw.

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Steckergehäuse gebildete starre Einheit gegeben. Den Kontakten fehlt damit jegliche Möglichkeit eines diametrischen Spiels, um sich beim Steckvorgang den Kontakten des Gegensteckers anzupassen. Auf das Kontaktelement einwirkende radiale und axiale Kräfte werden folglich auf den Kondensator übertragen und müssen von demselben festigkeitsmäßig aufgenommen werden. Da die Kondensatoren bei mechanischer Belastung aber sehr leicht brechen, sind Ausschuß und Ausfälle nicht selten. Darüber hinaus erweisen sich die zum Herstellen dieser Steckverbinder erforderlichen Lötvorgänge als nicht ganz unproblematisch, da die bei den Kondensatoren verwendeten Keramikmaterialien sehr empfindlich gegen schnelle Temperaturwechsel sind. Lötrisse lassen sich in den Keramikkörpern daher oftmals nicht vermeiden.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten elektrischen Steckverbinder anzugeben.

Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gegeben. Ausgehend von dem aus dem Stand der Technik bekannten Steckverbinder mit als Hülse auf den Kontaktelementen aufgeschobenen Kondensatoren zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß ein elastisch verformbarer Elementkörper zwischen Kontaktelement und Innenfläche des Kondensators vorhanden ist und daß dieser Elementkörper einerseits mit dem Kontaktelement und andererseits mit der Innenfläche des Kondensators elektrisch leitend verbunden ist. Der Elementkörper wirkt damit in Art einer Kontaktfeder, welche einen elektrisch leitenden Kontakt zwischen dem Kontaktelement und dem elektrisch leitenden Innenbelag des Kondensators herstellt. Eine Lötverbindung ist folglich zwischen dem Kontaktelement und dem als Hülse ausgebildeten Kondensator nicht erforderlich. Dadurch reduziert sich die Montagezeit. Außerdem ist

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der Produktionsausschuß im Vergleich zu den herkömmlichen Steckverbindern wesentlich reduziert. Die bei der Handhabung des Steckverbinders auftretenden axialen und radialen Bewegungen seiner Kontaktelemente können durch die in Längs- und Querrichtung beweglichen (federelastisch verformbaren) Kontaktierungen aufgefangen werden, ohne daß die Filterelemente hierbei einer zerstörenden mechanischen Belastung ausgesetzt würden.

Eine weitere Verbesserung ist bei dem erfinderischen Steckverbinder dadurch möglich, daß der jeweilige Kondensator nicht mit der Erdungsplatte verlötet, sondern ebenfalls über kragenartige Vorsprünge der Erdungsplatte an derselben gehalten werden kann. Auch diese kragenartigen Vorsprünge können federelastisch ausgeführt sein. Dadurch sind die Kondensatoren gleichsam schwimmend in dem Steckverbinder gehalten.

Nach einer wesentlichen Aus führungs form besitzt das Kontaktelement eine radiale Verdickung, gegen die der als Hülse ausgebildete Kondensator mit seiner einen Stirnfläche ausgerichtet ist. Zwischen dieser Stirnseite und der Verdickung kann zusätzlich eine elektrisch isolierende Platte vorgesehen werden, so daß absolut sichergestellt werden kann, daß die mit der Außenfläche des Kondensators verbundene Erdungsplatte in keinen elektrischen Kontakt mit der Verdickung und damit letztlich mit dem Kontaktelement treten kann.

Der elastisch verformbare Elementkörper ist nach einer weiteren wesentlichen Aus führungs form der Erfindung eine Art von Hülse mit im Querschnitt unterschiedlich großen Endbereichen. Der größere Endbereich liegt von innen an dem Kondensator und der im Querschnitt kleinere Endbereich von außen an dem Kontaktelement an. Durch Einschlitzen der freien Ränder der Hülse können federartige Zungen in den jeweiligen Endbereichen ausgebildet werden. Dadurch ist eine gute Kontaktverbindung zwischen Federelement und Kontaktelement bzw. Kondensator ge-

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geben. Diese Hülse kann durch Umbiegen eines mit Querschlitzen in seinen beiden Rändern versehenen Bandes hergestellt werden. Die Bandenden brauchen dabei nicht zu einem Ring beziehungsweise einer Hülse miteinander fest verbunden zu werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind den in den Unteransprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie dem nachstehenden Ausführungsbeispiel zu entnehmen.

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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Die einzige Figur 1 zeigt im Querschnitt ausschnittweise einen mit einer Stiftleiste auf seiner Steckseite ausgebildeten Steckverbinder nach der Erfindung.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Der in Fig. 1 ausschnittweise dargestellte Steckverbinder 10 besitzt auf der Kontaktseite ein Gehäuse 12 und auf der Anschlußseite ein Gehäuse 14. Die Kontaktseite stellt den Teil des Steckverbinders 10 dar, der mit einem passend zum vorhandenen Steckverbinder 10 ausgebildeten Gegenstecker durch Zusammenstecken elektrisch leitend verbunden werden kann. Die Anschlußseite des Steckverbinders 10 dient zum Anschließen dieses Steckverbinders an vorhandene Leitungsverbindungen, wie zum Beispiel an Leitungskabeln.

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Die Gehäuse 12, 14 weisen nach außen wegstehende Kragen 16, 18 auf, die an der Verbindungsstelle 20 fest miteinander verbunden sind. Dazu weisen beide Kragen eine durchgehende Durchbohrung 22 auf. Ein hülsenartiger Vorsprung 24, der die Durchbohrung 22 des in der Zeichnung rechten Kragens 16 umgibt, ragt durch die Durchbohrung 22 des in der Zeichnung

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linken Kragens 18 hindurch. Durch eine Rückbiegung seines freien Randes 26 gegen die Außenseite des Kragens 18 können so beide Kragen 16, 18 nach Montage der im Inneren des Steckverbinders 10 vorhandenen Teile fest miteinander verbunden werden.

Im Inneren der Gehäuse 12, 14 sind mehrere Kontaktelemente vorhanden, von denen in der vorliegenden beispielhaften Darstellung drei Kontaktelemente dargestellt sind.

Jedes der Kontaktelemente 30 besitzt einen stabförmigen Kontaktstift 32, der von einer umlaufenden Verdickung 34 wegsteht. Auf der anderen Seite der Verdickung 34 ist ein ebenfalls stabförmiger Anschlußstift 36 vorhanden. Anschlußstift 36 und Kontaktstift 32 besitzen dieselbe Längsachse 38.

Auf der Kontaktseite ist im Gehäuse 12 ein Isolierkörper 40 vorhanden, der mit der Anzahl der Kontaktstifte 32 entsprechenden Durchbrüchen versehen ist. Dieser Isolierkörper 40 weist eine nach außen wegstehende Schulter 42 auf, mit der er sich von innen an dem Kragen 16 des Gehäuses 12 abstützt. Dadurch kann der Isolierkörper 40 nicht nach in der Zeichnung rechts aus dem Gehäuse 12 herausfallen. Dadurch, daß der Isolierkörper 40 sich außerdem an der Verdickung 34 mit einem Rücksprung 44 anlegt, kann er sich innerhalb der Gehäuse 12, 14 auch nicht nach in der Zeichnung links verschieben.

Auf der anderen Seite der Verdickung 34, der Anschlußseite des Steckverbinders 10, ist jeder Anschlußstift 36 von einem als Hülse ausgebildeten Kondensator 50 umgeben. Im Zwischenraum zwischen dem Anschlußstift 36 und dem Kondensator 50 ist ein Federelement 52 in Form einer Hülse vorhanden. Mit seinem in der Zeichnung linken, im Querschnitt kleineren Randbereich 54 drückt dieses Federelement 52 auf den Anschlußstift 36.

Der gegenüberliegende andere, im Querschnitt größere Randbereich 56 dieses Federelements 52 liegt von innen drückend an

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der Innenfläche 58 des Kondensators 50 an. Da das Federelement 52 elektrisch leitend ist, ist eine Leitungsverbindung zwischen dem Anschlußstift 36 und der elektrisch leitenden Innenfläche 58 des Kondensators 50 gegeben.

An der ebenfalls elektrisch leitenden Außenfläche 62 des Kondensators 50 liegt pressend eine Erdungsplatte 64 mit einer Umbiegung 66 an. Die Erdungsplatte 64 besitzt dazu im Bereich des Kondensators eine entsprechend große Aussparung. Die Umbiegung 66 ist umlaufend vorhanden, so daß die Außenfläche 62 mit einer Ringfläche an der Umbiegung 66 und damit an der Erdungsplatte 64 anliegt. Im Bereich zwischen zwei benachbarten Kontaktelementen stellt sich die Umbiegung 66 in der Zeichnung im Schnitt als nach links offenes U 66.1 dar.

Im Bereich der Gehäuse 12, 14 weist die Erdungsplatte 64 eine S-förmige Umbiegung 68 auf, um einerseits in den Bereich zwischen den beiden Kragen 16, 18 der beiden Gehäuse 12, 14 hineinzupassen und um andererseits an den Endbereich 70 des Kondensators 50 hinzureichen, der der Verdickung 34 benachbart ist. Die Erdungsplatte 64 ist fest mit den Gehäusen 12, 14 im Bereich ihrer Verbindungsstelle 20 verbunden, so daß eine elektrisch leitende Verbindung der Außenflächen 62 der Kondensatoren 50 mit den Gehäusen 12, 14 gegeben ist.

Zwischen den Endbereichen 7 0 der Kondensatoren 50 und den Verdickungen 34 der Kontaktelemente 30 ist im vorliegenden Beispielsfall zusätzlich eine Isolierfolie 72 angeordnet. Durch diese Isolierfolie 72 soll verhindert werden, daß eine elektrische Kontaktierung zwischen der Außenfläche 62 eines jeden Kondensators 50 und damit zwischen der Erdungsplatte 64 und den Verdickungen 34 und damit letztlich mit den entsprechenden Kontaktelementen 30 eintreten kann.

Mit seinem von der Verdickung 34 weggerichteten anderen Endbereich 74 stößt jeder Kondensator 50 mit Spiel an den Vor-

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sprung 82 von einem Isolierkörper 84. Dadurch sind die Kondensatoren 50 mit Spiel in Richtung parallel zur Längsachse 38 gehalten. Der Isolierkörper 84 wird seinerseits durch eine am Gehäuse 14 endsei tig vorhandene Einbiegung 86 am Herausfallen aus dem Gehäuse 14 gehindert.

In dem Gehäuse 12 können Einprägungen 90 vorhanden sein, so, wie dies bei Steckverbindern 10 an sich bekannt ist, um eine gute Kontaktierung zwischen dem Gehäuse 12 und dem Gehäuse eines Gegensteckers herzustellen.

Die konstruktive Einbindung der Kondensatoren 50 innerhalb eines Steckverbinders 10 ist durch die vorstehende Darstellung lediglich beispielhaft dargestellt. Die Anordnung derartiger Kondensatoren 50 und ihre Befestigung an Kontaktelementen 30 ist nicht auf D-Subminiatur-Steckverbinder 10 beschränkt sondern kann auch bei sonstigen Kontaktelementen 30 vorgesehen werden. Dazu ist es auch nicht erforderlich, daß die Anschlußstifte 36 und die Kontaktstifte 32 als Stäbe beziehungsweise als Drähte vorhanden sind. So können die Kontaktstifte 32 auch als Kontaktbuchsen und auch die Anschlußstifte 3 6 in Form von Buchsen ausgebildet sein. Darüber hinaus ist die Anzahl der Kontakt elemente 30 innerhalb eines Steckverbinders 10 beliebig und nur von der Art und dem Verwendungszweck des jeweiligen Steckverbinders abhängig.

Claims (1)

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-1-ANSPRÜCHE

01) Elektrischer Steckverbinder (10) mit zumindest einem Kontaktelement (30), mit

- einem auf seiner Steckseite als Stift (32) oder Buchse ausgebildeten einen freien Endbereich und einem an seiner Anschlußseite zum Anschließen an eine elektrische Leitungsverbindung ausgebildeten anderen freien Endbereich (36),

- zumindest einem Isolierkörper (40, 84) mit zumindest einem Loch, durch das das Kontaktelement (30) zumindest teilweise hinein- bzw. hindurchragt,

- einem den Isolierkörper (40, 84) umgebenden Gehäuse (12, 14),

- einer Erdungsplatte (64), die zumindest ein Loch besitzt, durch das das Kontaktelement (30, 36) hindurchragt, und die (64) mit dem Gehäuse (12, 14) elektrisch leitend verbunden oder von außen an dem Gehäuse frei zugänglich ist,

- einem als Hülse ausgebildeten Kondensator (50) mit elektrisch leitender Innen- und Außenfläche (58, 62), der auf dem Kontaktelement (30, 36) aufgesteckt ist und dessen Innenfläche (58) mit dem Kontakt element (3 0, 36) und dessen Außenfläche (62) mit der Erdungsplatte (64) jeweils elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein elastisch verformbarer Elementkörper (52) zwischen Kontaktelement (30) und Innenfläche (58) des Kondensators (50) vorhanden ist,

- dieser Elementkörper (52) einerseits mit dem Kontaktelement (30) und andererseits mit der Innenfläche (58) des Kondensators (50) elektrisch leitend verbunden ist.

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02) Steckverbinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

- kragenartige Vorsprünge (66) im Umfangsbereich des Loches der Erdungsplatte (64) vorhanden sind, die elektrisch leitend an der Außenfläche (62) des Kondensators (50) anliegen.

03) Steckverbinder nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß - die kragenartigen Vorsprünge (66) einstückig mit der Erdungsplatte (64) verbunden sind.

04) Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß - die Vorsprünge (66) klemmend anliegen.

05) Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine radiale Verdickung (34) am Kontakt element (30) ausgebildet ist,

- gegen diese Verdickung (34) der Kondensator (50) mit seinem einen Endbereich (70) ausgerichtet ist,

- zwischen dem Endbereich (70) und der Verdickung (34) eine elektrisch isolierende Platte (72) mit einem Loch so vorhanden ist, daß die Erdungsplatte (64) in keine elektrisch leitende Verbindung mit der Verdickung (34) und damit mit dem Kontakt element (30) bringbar ist.

06) Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- der elastisch verformbare Elementkörper (52) eine Hülse ist,

- die Hülse mit im Querschnitt unterschiedlich großen Endbereichen (54, 56) ausgebildet ist,

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- der eine Endbereich (54) am Kontaktelement (30, 36) und der andere Endbereich (56) an der Innenfläche (58) des Kondensators (50) jeweils elektrisch leitend anliegt.

07) Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- zumindest der eine freie Rand der Hülse zumindest teilweise eingeschlitzt ausgebildet ist, so daß federartige Zungen in dem Endbereich der Hülse vorhanden sind.

08) Steckverbinder nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß

- Exnsprünge oder Vorsprünge an dem Kontakt element und/oder an dem Kondensator vorhanden sind, mittels derer die Hülse elektrisch leitend an dem Kontaktelement bzw. an dem Kondensator fest anlegbar ist.