EP0550472B1 - Koaxial-steckverbinderelement zur verbindung mit einer leiterplatte - Google Patents

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EP0550472B1
EP0550472B1 EP91915690A EP91915690A EP0550472B1 EP 0550472 B1 EP0550472 B1 EP 0550472B1 EP 91915690 A EP91915690 A EP 91915690A EP 91915690 A EP91915690 A EP 91915690A EP 0550472 B1 EP0550472 B1 EP 0550472B1
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Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/50—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency mounted on a PCB [Printed Circuit Board]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles

Definitions

  • the invention relates to a coaxial connector element for connection to a printed circuit board, wherein a central connecting pin connected to an inner conductor and at least two peripheral connecting pins connected to a hollow cylindrical outer conductor are each provided with a press-in zone for fastening in one bore of the printed circuit board.
  • the object of the invention is therefore to develop a coaxial connector of the type mentioned in such a way that reliable high-frequency tightness is also achieved in the region of the press-in pins on the printed circuit board.
  • the shield sleeve has a first section with a greater wall thickness to form a larger end-face contact surface on the printed circuit board for the purpose of HF-tight shielding and a second section with a smaller wall thickness for overlapping contact with the outer conductor.
  • This second section can be split at least over part of its axial length into a plurality of resilient tabs for contacting the outer conductor.
  • the end face of the shielding sleeve facing outwards or towards the printed circuit board is expediently provided with coaxial webs or grooves. These bars provide reliable contact with the PCB coating and thus ensure high-frequency tightness.
  • This shield sleeve 10 has a first section 11 with a larger wall thickness and also a larger outside diameter. In this section 11, longitudinal grooves 12 are provided, with which the shield sleeve is guided on the peripheral connecting pins 7 with a press fit, but is displaceable.
  • the shield sleeve has a second section 13 with a smaller wall thickness, which has circumferential webs 14 and 15 for contacting the outer conductor 2. Towards the free end, this section 13 is further divided by slots 16 into a plurality of (in the example four) resilient tabs 17, whereby the contact with the outer conductor 2 is improved.
  • the shielding sleeve On the lower, that is to say the end face 18 facing the circuit board, the shielding sleeve also has concentric annular grooves 19 or ring webs 20, by means of which the contact with the circuit board is improved and the shielding is thus secured.
  • the structure of this end face 18 of the shield sleeve is shown in an enlarged detail in FIG. 4.
  • the connecting pins 5 and 7 are thus pressed into the corresponding bores 8a.
  • the shield sleeve 10 comes into contact with the circuit board surface.
  • the shield sleeve is pushed back in the axial direction, the second section 13 of the shield sleeve being pushed into the cavity 21 between the outer conductor 2 and a tubular insulation 22 as required.
  • the space between the circuit board on the one hand and the outer conductor 2 on the other hand is thus completely shielded against high-frequency radiation.

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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

Das Koaxial-Steckverbinderelement besitzt einen zentralen Einpreßstift (5) sowie mindestens zwei periphere Einpreßstifte (7) zur lötfreien Kontaktierung des Innenleiters (1) und des Außenleiters (2) auf einer Leiterplatte (8). Auf den peripheren Einpreßstiften (7) ist axial verschiebbar eine zusätzliche Schirmhülse (10) angeordnet, deren Innenrand sich mit dem Außenleiter (2) überlappt. Beim Eindrücken des Steckverbinderelementes in die Bohrungen der Leiterplatte wird die Schirmhülse nach Bedarf verschoben und stellt unabhängig von der Eindrücktiefe und von den Toleranzen einen guten Kontakt mit der Leiterplatte und dem Außenleiter (2) her, wodurch eine zuverlässige HF-Dichtigkeit der Steckverbindung gewährleistet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Koaxial-Steckverbinderelement zur Verbindung mit einer Leiterplatte, wobei ein mit einem Innenleiter verbundener zentraler Anschlußstift und mindestens zwei mit einem hohlzylindrischen Außenleiter verbundene periphere Anschlußstifte jeweils mit einer Einpreßzone zur Befestigung in je einer Bohrung der Leiterplatte versehen sind.
  • Ein Steckverbinderelement dieser Art mit Einpreßstiften ist in dem DE 89 07 785 U beschrieben. Durch die Einpreßstifte ist dort eine lötfreie Verbindung des Koaxial-Steckverbinders mit einer Leiterplattenverdrahtung möglich. Allerdings besteht dabei das Problem, daß im Bereich zwischen den peripheren Anschlußstiften eine Lücke in der Hochfrequenzabschirmung auftritt. Diese kann auch wegen der Toleranzen beim Einpressen in die Leiterplatte durch eine entsprechende Verlängerung des hohlzylindrischen Außenleiters nicht ganz geschlossen werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Koaxial-Steckverbinder der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß auch im Bereich der Einpreßstifte an der Leiterplatte eine zuverlässige Hochfrequenzdichtigkeit erreicht wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich zwischen den Einpreßzonen der Anschlußstifte und dem Auβenleiter eine Schirmhülse auf den peripheren Anschlußstiften in Axialrichtung verschiebbar gehalten ist, deren nach innen weisender Rand sich koaxial mit dem Außenleiter überlappt.
  • Durch die verschiebbare Schirmhülse wird bei der Erfindung erreicht, daß nach dem lötfreien Eindrücken der Anschlußstifte in die Bohrungen der Leiterplatte auf jeden Fall und unabhängig von der Größe der Toleranzen eine HF-dichte Abschirmung für den Innenleiter erreicht wird.
  • Zweckmäßigerweise besitzt die Schirmhülse in ihrem Umfang achsparallele Längsnuten, in denen die peripheren Anschlußstifte mit Preßsitz verschiebbar geführt sind. Wie erwähnt, sind mindestens zwei periphere Anschlußstifte aus Symmetriegründen vorgesehen, auf denen über entsprechende zwei Längsnuten die Schirmhülse geführt werden kann. Natürlich können auch drei oder auch mehr derartige Anschlußstifte mit einer entsprechenden Anzahl von Nuten in der Schirmhülse vorgesehen werden.
  • In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Schirmhülse einen ersten Abschnitt mit größerer Wandstärke zur Bildung einer größeren stirnseitigen Anlagefläche an der Leiterplatte zum Zwecke der HF-dichten Abschirmung und einen zweiten Abschnitt mit kleinerer Wandstärke zur überlappenden Kontaktgabe mit dem Außenleiter auf. Dieser zweite Abschnitt kann zumindest über einen Teil seiner axialen Länge in mehrere federnde Lappen zur Kontaktierung mit dem Außenleiter aufgespalten sein. Grundsätzlich ist es möglich, den genannten zweiten Abschnitt der Schirmhülse so zu gestalten, daß er über die Außenseite des Außenleiters gesteckt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt dieser zweite Abschnitt jedoch einen verringerten Durchmesser, so daß er in einen ringförmigen Hohlraum zwischen dem Außenleiter und dem Innenleiter bzw. einer den Innenleiter umgebenden Isolierung hineinragt.
  • Zur Vervollkommnung der HF-Dichtigkeit wird zweckmäßigerweise zusätzlich die nach außen bzw. zur Leiterplatte weisende Stirnfläche der Schirmhülse mit koaxialen Stegen bzw. Rillen versehen. Diese Stege geben einen zuverlässigen Kontakt mit der Leiterplattenbeschichtung und sichern damit die Hochfrequenzdichtigkeit.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
    • Figur 1 ein Koaxial-Steckverbinderelement, zur Hälfte geschnitten, in einer Leiterplatte,
    • Figur 2 eine Ansicht auf das Steckverbinderelement von Figur 1, von den Anschlußstiften her gesehen,
    • Figur 3 eine Schirmhülse aus Figur 1 in Seitenansicht bzw. im Schnitt,
    • Figur 4 ein Detail IV aus Figur 3 in vergrößerter Darstellung und
    • Figur 5 eine Ansicht V in Axialrichtung auf die Schirmhülse von Figur 3.
  • Das in Figur 1 und 2 dargestellte Steckverbinderelement besitzt einen Innenleiter 1 und einen Außenleiter 2, die beide durch eine rohrförmige Isolierung 3 getrennt und koaxial zueinander gehalten werden. Die oberen Enden la und 2a des Innenleiters 1 bzw. des Außenleiters 2 dienen in bekannter Weise zur Ankopplung eines komplementären Steckverbinderelementes, was hier nicht weiter beschrieben werden soll. Insoweit entspricht das dargestellte Steckverbinderelement dem herkömmlichen Aufbau.
  • Das untere Ende 1b des Innenleiters 1 besitzt eine Axialbohrung (nicht sichtbar), in welcher ein zentraler Anschlußstift 5 verankert ist. Außerdem besitzt der hohlzylinderförmige Außenleiter 2 zwei ebenfalls nicht gezeigte gegenüberliegende Längsbohrungen, in die zwei periphere Anschlußstifte 7 achsparallel eingesetzt sind. Diese Anschlußstifte 5 und 7 sind jeweils mit einer Einpreßzone 5a bzw. 7a versehen, womit sie durch Eindrükken in Kontaktbohrungen 8a einer Leiterplatte 8 lötfrei befestigt und kontaktiert werden können.
  • Um den Bereich zwischen dem unteren Ende 2b des Außenleiters und der Leiterplatte hochfrequenzdicht zu machen, ist eine zusätzliche Schirmhülse 10 vorgesehen, die anhand der Figuren 2 bis 5 noch näher erläutert werden soll. Diese Schirmhülse 10 besitzt einen ersten Abschnitt 11 mit größerer Wandstärke und auch größerem Außendurchmesser. In diesem Abschnitt 11 sind Längsnuten 12 vorgesehen, mit denen die Schirmhülse auf den peripheren Anschlußstiften 7 mit Preßsitz, jedoch verschiebbar, geführt wird.
  • Weiterhin besitzt die Schirmhülse einen zweiten Abschnitt 13 mit geringerer Wandstärke, welcher zur Kontaktierung mit dem Außenleiter 2 umlaufende Stege 14 und 15 aufweist. Zum freien Ende hin ist dieser Abschnitt 13 außerdem durch Schlitze 16 in mehrere (im Beispiel vier) federnde Lappen 17 unterteilt, wodurch der Kontakt mit dem Außenleiter 2 verbessert wird.
  • An der unteren, also der der Leiterplatte zugewandten Stirnseite 18 besitzt die Schirmhülse außerdem konzentrische Ringnuten 19 bzw. Ringstege 20, durch die der Kontakt mit der Leiterplatte verbessert und somit die Abschirmung gesichert wird. Die Struktur dieser Stirnseite 18 der Schirmhulse ist in einer vergrößerten Ausschnittsdarstellung in Figur 4 gezeigt.
  • Beim Einsetzen des Steckverbinderelementes in eine Leiterplatte werden somit die Anschlußstifte 5 und 7 in die entsprechenden Bohrungen 8a eingedrückt. Dabei kommt die Schirmhülse 10 in Kontakt mit der Leiterplattenoberfläche. Bei weiterem Eindrükken wird die Schirmhülse in Axialrichtung zurückgedrückt, wobei der zweite Abschnitt 13 der Schirmhülse in den Hohlraum 21 zwischen dem Außenleiter 2 und einer rohrförmigen Isolierung 22 nach Bedarf eingeschoben wird. Nach dem Eindrücken ist somit der Raum zwischen der Leiterplatte einerseits und dem Außenleiter 2 andererseits vollständig gegen Hochfrequenzstrahlung abgeschirmt.

Claims (6)

  1. Koaxial-Steckverbinderelement zur Verbindung mit einer Leiterplatte (8), wobei ein mit einem Innenleiter (1) verbundener zentraler Anschlußstift (5) und mindestens zwei mit einem hohlzylindrischen Außenleiter (2) verbundene periphere Anschlußstifte (7) jeweils mit einer Einpreßzone (5a, 7a) zur Befestigung mit je einer Bohrung (8a) der Leiterplatte (8) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen den Einpreßzonen (7a) der Anschlußstifte (7) und dem Außenleiter (2) eine Schirmhülse (10) auf den peripheren Anschlußstiften (7) in Axialrichtung verschiebbar gehalten ist, deren nach innen weisender Randabschnitt (13) sich koaxial mit dem Außenleiter (2) überlappt.
  2. Steckverbinderelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmhülse (10) in ihrem Umfang achsparallele Längsnuten (12) aufweist, in denen die peripheren Anschlußstifte (7) mit Preßsitz verschiebbar geführt sind.
  3. Steckverbinderelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmhülse (10) einen ersten Abschnitt (11) mit größerer Wandstärke zur Bildung einer größeren stirnseitigen Anlagefläche und einen zweiten Abschnitt (13) mit kleinerer Wandstärke zur überlappenden Kontaktgabe mit dem Außenleiter (2) aufweist.
  4. Steckverbinderelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (13) der Schirmhülse (10) zumindest über einen Teil seiner axialen Länge in mehrere federnde Lappen (17) zur Kontaktierung mit dem Außenleiter (2) aufgespalten ist.
  5. Steckverbinderelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (13) der Schirmhüise (10) in einen ringförmigen Hohlraum (21) zwischen dem Außenleiter (2) und dem Innenleiter (1) bzw. einer den Innenleiter umgebenden Isolierung (22) hineinragt.
  6. Steckverbinderelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen bzw. zur Leiterplatte weisende Stirnfläche (18) der Schirmhülse (10) mit koaxialen Stegen (20) bzw. Rillen (19) versehen ist.
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