EP0670615B1 - Steckverbinder für Rückwandverdrahtungen - Google Patents

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EP0670615B1
EP0670615B1 EP94103192A EP94103192A EP0670615B1 EP 0670615 B1 EP0670615 B1 EP 0670615B1 EP 94103192 A EP94103192 A EP 94103192A EP 94103192 A EP94103192 A EP 94103192A EP 0670615 B1 EP0670615 B1 EP 0670615B1
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EP
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screening
connector
longitudinal
strip connector
screening plates
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EP94103192A
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English (en)
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Karl Dipl.-Ing. Zell (Fh)
Peter Seidel
Rudolf Görlich
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Gorlich GmbH
Siemens AG
Original Assignee
Gorlich GmbH
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
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6581—Shield structure
    • H01R13/6585—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/72—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/722—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures coupling devices mounted on the edge of the printed circuits
    • H01R12/724—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures coupling devices mounted on the edge of the printed circuits containing contact members forming a right angle

Definitions

  • the present invention relates to a connector for backplane wiring, consisting of a male connector designed as a one-sided open right-angled housing for plugging onto the knives of a backplane circuit board and a female connector which can be inserted into the male connector with receiving chambers and is firmly connected to a module circuit board, the knives and springs being parallel in several rows are arranged, the walls of the receiving chambers being provided with slots which surround the receiving chambers and inserted into the electrically conductive shielding elements which are conductively connected to one another to form a potential cage, and wherein the bottom of the male connector is provided with slots which the Knives surround and in which electrically conductive shield elements are inserted.
  • the object of the present invention is to provide a connector of the type mentioned at the outset, the high-frequency properties of which meet all the requirements currently set.
  • the shielding elements of the female connector consist of combable shielding transverse sheets and longitudinal shielding sheets which can be inserted into one another, wherein all shielding plates in the front area of the receiving chambers are provided with incisions of a predetermined width and the respective corners are bent in a predetermined direction, and that at the intersection of the shielding elements anchored in the male connector and connected to ground thin additional contact pins are provided, which the shielding plates Contact female connector in the front area of the receiving chambers.
  • the shielding elements arranged in the intermediate grid are contacted on the corresponding printed circuit boards by means of the additional contact pins.
  • An expedient embodiment of the connector according to the invention is characterized in that the shielding elements of the male connector consist of combable shielding sheet metal strips which can be pushed into one another and which are bent essentially in a wave-like manner so that there is a resilient contact with the contact pins at the crossing points. In this way, very good shielding of the signal-carrying knives is also achieved within the bottom of the male connector.
  • another embodiment of the connector according to the invention is characterized in that the shielding plates are bent at right angles, the first leg parallel to the longitudinal direction of the receiving chambers and the second Leg runs perpendicular to the circuit board, and that the longitudinal shield plates are separated in the angular range by insulating angle profiles.
  • FIG. 1 shows, among other things, a partial top view of a potential level of the backplane 6 with the larger holes 18 for the contact blades and the smaller holes 19 for the contact pins of the shield.
  • the other part of FIG. 1 shows a partial top view of a male connector housing 1, which has been plugged onto the backplane 6. Between the contact blades 2, slots 4 are provided in the bottom of the male header of the male housing 1. Resilient shielding sheet strips 5 are inserted into these slots. The shielding sheet strips 5 are comb-shaped so that they can be pushed into one another. Here, as shown in the drawing, the shielding sheet strips 5 can be bent essentially in a wave-shaped manner so that they rest non-positively on the contact pins 3 and thus secure contact is ensured.
  • the contact pins 3 are held in the plastic body of the male connector and connected to one another via the sheet metal compartment formed by the shielding sheet metal strips 5. So that the plastic body does not fall apart, a continuous floor of approx. 1mm is necessary.
  • FIG. 2 shows a partial section through a male connector housing 1 in conjunction with a partial plan view of the male connector housing 1, as shown in FIG. 1. Furthermore, the relationship with the female connector housing 8, which is inserted into the male connector housing 1, is shown in FIG. 2.
  • the structure of the female connector housing 8 results from Fig. 3, in which a cross section through a female connector housing is shown, in which the connections are bent at right angles to the circuit board, in connection with Figs. 4 and 5, which sections along the lines AA and Represent BB in Fig. 3.
  • receiving chambers 11 are provided for the contact springs 10.
  • the contact springs are connected to press-in pins 15, by means of which they are contacted with the assembly circuit board 9.
  • longitudinal shielding plates 13 and transverse shielding plates 14 are arranged in slots 12 between the receiving chambers 11. These shielding plates 13 and 14 are essentially formed like a comb and have incisions of a predetermined width in the front region of the receiving chambers, the respective corners of the incisions being bent in a predetermined direction, which is shown in detail in FIG. 7.
  • FIG. 6 The structure and the arrangement of the longitudinal shielding plates 13 and the transverse shielding plates 14 can be seen in FIG. 6.
  • angled longitudinal shielding plates 13 are shown, but it is easy to see from this figure how the longitudinal shielding plates 13 are designed, if the female connector housing 8 has a straight passage.
  • the angled longitudinal shielding sheets 13 have elongated holes in their leg, which is perpendicular to the assembly circuit board, into which tabs of the shielding sheets 14, of which only one is shown in FIG. 6, protrude, in order to ensure good contact between the shielding sheets. These flaps are bent over after insertion.
  • the longitudinal shielding sheets 13 are insulated from one another by angle profiles 16. The entire angular range is covered by means of a cover bracket 17, which is held by means of snap-in connections. The longitudinal shielding sheets 13 are in contact with the printed circuit board 9 by means of press-in pins 22.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder für Rückwandverdrahtungen, bestehend aus einer als einseitig offenes rechtwinkliges Gehäuse ausgebildeten Messerleiste zum Aufstecken auf die Messer einer Rückwandleiterplatte und einer in die Messerleiste einsteckbaren mit Aufnahmekammern versehenen und mit einer Baugruppenleiterplatte fest verbundenen Federleiste, wobei die Messer und Federn parallel in mehreren Reihen angeordnet sind, wobei die Wände der Aufnahmekammern mit Schlitzen versehen sind, welche die Aufnahmekammern umgeben und in die elektrisch leitfähige Schirmelemente eingelegt sind, die untereinander leitend zu einem Potentialkäfig verbunden sind, und wobei der Boden der Messerleiste mit Schlitzen versehen ist, welche die Messer umgeben und in die elektrisch leitfähige Schirmelemente eingelegt sind.
  • Ein derartiger Steckverbinder wurde bereits in der deutschen Patentanmeldung 4 313 771 vorgeschlagen. Der vorgeschlagene Steckverbinder weist bei hohen Übertragungsfrequenzen gegenüber den herkömmlichen Steckverbindern verbesserte Hochfrequenzeigenschaften auf. Diese verbesserten Hochfrequenzeigenschaften genügen aber nicht allen Anforderungen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Hochfrequenzeigenschaften allen zur Zeit gestellten Anforderungen genügen.
  • Diese Aufgabe wird für einen Steckverbinder der eingangs genannten Art dadurch gelost, daß die Schirmelemente der Federleiste aus ineinander einschiebbaren kammartig ausgebildeten Schirmungsquerblechen und Schirmungslängsblechen bestehen, wobei alle Schirmungsbleche im vorderen Bereich der Aufnahmekammern mit Einschneidungen vorgegebener Breite versehen sind und die jeweiligen Ecken in eine vorgegebene Richtung abgebogen sind, und daß an den Kreuzungspunkten der Schirmelemente in der Messerleiste verankerte und mit Masse verbundene dünne zusätzliche Kontaktstifte vorgesehen sind, welche die Schirmungsbleche der Federleiste im vorderen Bereich der Aufnahmekammern kontaktieren.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder werden die im Zwischenraster angeordneten Schirmelemente auf die entsprechenden Leiterplatten mittels der zusätzlichen Kontaktstifte ankontaktiert. Hierdurch wird eine KOAX-Funktion ermöglicht, welche gegenüber der herkömmlichen KOAX-Steckverbinderausführung billiger ist und dem erfindungsgemäßen Steckverbinder Hochfrequenzeigenschaften verleiht, welche allen heutigen Anforderungen genügen.
  • Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmelemente der Messerleiste aus ineinander einschiebbaren kammartig ausgebildeten Schirmungsblechstreifen bestehen, welche im wesentlichen wellenförmig gebogen sind, damit an den Kreuzungspunkten ein federnder Kontakt mit den Kontaktstiften gegeben ist. Auf diese Weise wird auch innerhalb des Messerleistenbodens eine sehr gute Abschirmung der signalführenden Messer erreicht.
  • Um auch bei Steckverbindern, bei denen die Anschlüsse der Federleiste rechtwinklig abgebogen sind, gute hochfrequenzmäßige Eigenschaften zu erreichen, ist eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steckverbinders dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmungsbleche rechtwinklig abgebogen sind, wobei der erste Schenkel parallel zur Längsrichtung der Aufnahmekammern und der zweite Schenkel senkrecht zur Leiterplatte verläuft, und daß die Schirmlängsbleche im Winkelbereich durch isolierende Winkelprofile getrennt sind.
  • Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figur.
  • Es zeigen
    • Fig. 1
    eine teilweise Draufsicht auf eine Rückwandleiterplatte und eine teilweise Draufsicht auf eine auf die Rückwandleiterplatte aufgesteckte Messerleiste,
    Fig. 2
    einen teilweisen Querschnitt durch eine Messerleiste und einen teilweisen Querschnitt durch eine Federleiste,
    Fig. 3
    einen Querschnitt durch eine Federleiste, bei der Anschlüsse rechtwinklig abgebogen sind,
    Fig. 4
    einen teilweisen Querschnitt durch eine Federleiste entlang der Linie A-A in Fig. 3,
    Fig. 5
    einen teilweisen Querschnitt durch eine Federleiste entlang der Linie B-B in Fig. 3,
    Fig. 6
    eine perspektivische Explosionszeichnung eines Schirmungsquerbleches und mehrerer abgewinkelter Schirmungslängsbleche,
    Fig. 7
    eine Einzelheit beim Einstecken des Kontaktstiftes in die Federleiste.
  • Fig. 1 zeigt unter anderem eine teilweise Draufsicht auf eine Potentialebene der Rückwandleiterplatte 6 mit den größeren Bohrungen 18 für die Kontaktmesser und den kleineren Bohrungen 19 für die Kontaktstifte der Schirmung. Der andere Teil der Fig. 1 zeigt eine teilweise Draufsicht auf ein Messerleistengehäuse 1, welches auf die Rückwandleiterplatte 6 aufgesteckt worden ist. Zwischen den Kontaktmessern 2 sind Schlitze 4 im Messerleistenboden des Messerleistengehäuses 1 vorgesehen. In diese Schlitze sind federnde Schirmungsblechstreifen 5 eingelegt. Die Schirmungsblechstreifen 5 sind kammartig ausgebildet, damit sie ineinander geschoben werden können. Dabei können, wie in der Zeichnung dargestellt ist, die Schirmungsblechstreifen 5 im wesentlichen wellenförmig gebogen werden, damit sie kraftschlüssig an den Kontaktstiften 3 anliegen und somit ein sicherer Kontakt gewährleistet ist. Die Kontaktstifte 3 werden im Kunststoffkörper der Messerleiste gehalten und über das von den Schirmungsblechstreifen 5 gebildete Blechgefache miteinander verbunden. Damit der Kunststoffkörper nicht auseinanderfällt, ist ein zusammenhängender Boden von ca. 1mm notwendig.
  • Fig. 2 zeigt einen teilweisen Schnitt durch ein Messerleistengehäuse 1 in Verbindung mit einer teilweisen Draufsicht auf das Messerleistengehäuse 1, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Weiterhin ist in Fig. 2 der Zusammenhang mit dem Federleistengehäuse 8, welches in das Messerleistengehäuse 1 eingeschoben wird, dargestellt.
  • Der Aufbau des Federleistengehäuses 8 ergibt sich aus Fig. 3, in welcher ein Querschnitt durch ein Federleistengehäuse gezeigt ist, bei welchem die Anschlüsse rechtwinklig zur Leiterplatte hin abgebogen sind, in Verbindung mit den Fig. 4 und 5, welche Schnitte entlang der Linien A-A und B-B in Fig. 3 darstellen.
  • In dem Federleistengehäuse 8 sind Aufnahmekammern 11 für die Kontaktfedern 10 vorgesehen. Die Kontaktfedern sind mit Einpreßstiften 15 verbunden, durch welche sie mit der Baugruppenleiterplatte 9 kontaktiert sind. Innerhalb des Federleistengehäuses 8 sind in Schlitzen 12 zwischen den Aufnahmekammern 11 Schirmungslängsbleche 13 und Schirmungsquerbleche 14 angeordnet. Diese Schirmungsbleche 13 und 14 sind im wesentlichen kammartig ausgebildet und besitzen im vorderen Bereich der Aufnahmekammern Einschneidungen vorgegebener Breite, wobei die jeweiligen Ecken der Einschneidungen in eine vorgegebene Richtung abgebogen sind, was im Detail in der Fig. 7 dargestellt ist.
  • Der Aufbau und die Anordnung der Schirmungslängsbleche 13 und der Schirmungsquerbleche 14 ergibt sich aus der Fig. 6. In der Fig. 6 sind abgewinkelte Schirmungslängsbleche 13 gezeigt, es ist aber aus dieser Fig. leicht zu ersehen, wie die Schirmungslängsbleche 13 ausgeführt sind, wenn das Federleistengehäuse 8 einen graden Durchgang aufweist. Die abgewinkelten Schirmungslängsbleche 13 weisen in ihrem Schenkel, welcher senkrecht zur Baugruppenleiterplatte steht, Langlöcher auf, in welche Lappen der Schirmungsbleche 14, von denen in Fig. 6 nur eines dargestellt ist, hindurchragen, um einen guten Kontakt zwischen den Schirmungsblechen zu gewährleisten. Diese Lappen werden nach dem Durchstecken umgebogen.
  • Im Winkelbereich sind die Schirmungslängsbleche 13 durch Winkelprofile 16 voneinander isoliert. Der gesamte Winkelbereich wird mittels eines Abdeckwinkels 17, der mittels Rastverbindungen gehalten wird, abgedeckt. Die Schirmungslängsbleche 13 sind mittels Einpreßstiften 22 mit der Baugruppenleiterplatte 9 kontaktiert.

Claims (5)

  1. Steckverbinder für Rückwandverdrahtungen, bestehend aus einer als einseitig offenes rechtwinkliges Gehäuse ausgebildeten Messerleiste (1) zum Aufstecken auf die Messer einer Rückwandleiterplatte und einer in die Messerleiste (1) einsteckbaren mit Aufnahmekammern (11) versehenen und mit einer Baugruppenleiterplatte fest verbundenen Federleiste (8), wobei die Messer und Federn parallel in mehreren Reihen angeordnet sind, wobei die Wände der Aufnahmekammern (11) mit Schlitzen versehen sind, welche die Aufnahmekammern (11) umgeben und in die elektrisch leitfähige Schirmelemente eingelegt sind, die untereinander leitend zu einem Potentialkäfig verbunden sind, und wobei der Boden der Messerleiste (1) mit Schlitzen versehen ist, welche die Messer umgeben und in die elektrisch leitfähige Schirmelemente eingelegt sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schirmelemente der Federleiste (8) aus kammartig ausgebildeten Schirmungsquerblechen (14) und Schirmungslängsblechen (13) bestehen, wobei alle Schirmungsbleche (13, 14) im vorderen Bereich der Aufnahmekammern (11) mit Einschneidungen vorgegebener Breite versehen sind und wobei die jeweiligen Ecken in eine vorgegebene Richtung abgebogen sind, und daß an den Kreuzungspunkten der Schirmelemente in der Messerleiste (1) verankerte und mit Masse verbundene dünne zusätzliche Kontaktstifte (3) vorgesehen sind, welche die Schirmungsbleche (13, 14) der Federleiste (8) im vorderen Bereich der Aufnahmekammern (11) an vier Stellen kontaktieren.
  2. Steckverbinder nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schirmelemente der Messerleiste (1) ineinander einschiebbar aus kammartig ausgebildeten Schirmungsblechstreifen (5) bestehen, welche im wesentlichen wellenförmig gebogen sind, damit an den Kreuzungspunkten ein federnder Kontakt mit den Kontaktstiften (3) gegeben ist.
  3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2,
    bei dem die Anschlüsse der Federleiste rechtwinklig abgebogen sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schirmungslängsbleche (13) rechtwinklig abgebogen sind, wobei der erste Schenkel parallel zur Längsrichtung der Aufnahmekammern (11) und der zweite Schenkel senkrecht zur Baugruppenleiterplatte (9) verläuft, und daß die Schirmungslängsbleche (13) im Winkelbereich durch isolierende Winkelprofile (16) voneinander getrennt sind.
  4. Steckverbinder nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zweiten Schenkel der Schirmungslängsbleche jeweils Langlöcher (20) aufweisen, durch die Lappen (21), die an den Schirmungsquerblechen (14) vorgesehen sind hindurchgreifen.
  5. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schirmungslängsbleche (13) auf der Leiterplatte mittels Einpreßstifte (22) kontaktiert sind.
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