WO1997029527A1 - Geschirmte leiterplattensteckbuchse - Google Patents

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WO1997029527A1
WO1997029527A1 PCT/DE1997/000056 DE9700056W WO9729527A1 WO 1997029527 A1 WO1997029527 A1 WO 1997029527A1 DE 9700056 W DE9700056 W DE 9700056W WO 9729527 A1 WO9729527 A1 WO 9729527A1
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circuit board
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printed circuit
hooks
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PCT/DE1997/000056
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Inventor
Christian Mathesius
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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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
    • 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
    • H01R12/727—Coupling devices presenting arrays of 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
    • 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]

Definitions

  • the invention relates to a shielded printed circuit board socket with an insulating body which has an essentially rectangular cross section and receptacles for contacts bent towards the printed circuit board, and with a shielding sheet which is rectangular in cross section and can be fixed on the printed circuit board and in which the insulating body is received is, wherein in the ceiling and in the bottom of the shield plate, two mutually adjacent inward flaps, which can be latched into recesses in the shield housing of an inserted mating connector, are formed.
  • Shielded printed circuit board connectors have become known and are of particular interest in connection with the standardized USB (Universal Serial Bus) concept sought by several computer manufacturers.
  • the basic principle of this new bus system is to no longer connect peripheral devices to a PC via individual, parallel connections with separate and often different connector systems as before, but rather to connect the peripheral devices essentially serially to a common one Connect the bus line, which is directly connected to a PC board (motherboard) of the PC via a standardized socket on the housing of the PC.
  • the mating face of this circuit board socket (receptacle) is essentially already defined and has four strip-shaped contact springs lying side by side in one plane, which cooperate with the four side-by-side contact rails arranged in them when the bus plug is plugged in and produce the electrical contact .
  • the side-by-side contact springs are angled in their rear area to terminal areas (terminal pins protruding downwards) which can be inserted into four side-by-side contact holes on the printed circuit board.
  • the metallic shield housing is usually firmly soldered to the circuit board via several connections.
  • the shield plate attached above the insulation body that forms the actual connector housing is also intended to fill other functions.
  • the mechanical latching between the socket and cable connector and the transfer of the shielding / grounding from the cable connector to the printed circuit board should make it possible.
  • two latching hooks are initially provided in the ceiling and floor area of the shield plate, which engage in recesses on the shield housing of the appropriate cable connector and realize the holding forces when this plug is pulled out.
  • the object of the present invention is to solve the described contacting problem.
  • this object is achieved in that an additional contact spring for electrical contacting of the shield housing of the inserted mating connector is provided in at least one of the main surfaces of the shield plate between the two latching hooks.
  • the invention is essentially based on the fact that it is possible to easily integrate the additional design elements required for contacting into the already largely defined structural connector structure.
  • requirements with regard to ease of assembly and with regard to production costs have to be considered. take into account.
  • the chosen central arrangement of the contact spring which is opposite to the two snap-in hooks lying next to it, has additional advantages with regard to the stability or torsional stiffness of the shield plate during assembly, that is to say when it is fixed and locked in place on the insulation body and then on the printed circuit board, which at an arrangement in a side wall of the shield plate would not be given in the same way.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a first embodiment of a socket and a mating connector that has not yet been inserted
  • FIG. 2 shows a side sectional view of the connector pair according to FIG. 1,
  • FIG 3 shows a perspective view of a second embodiment of a socket.
  • FIG. 1 shows a shield plate 5 with an inserted insulation body 3 (of which only the plastic tongue pointing towards the plug direction is visible), center 6 on the side surface of the shield plate facing the viewer for connecting the socket on the Printed circuit board and means 7 for fixing or latching the shielding plate 5 on the insulation body 3 can be seen.
  • the mating connector with the shield housing 1, on the top and bottom of which recesses 8 are provided, is inserted into the socket, the latching hooks 4 latching into the corresponding four recesses 8.
  • the contact spring 2 is pressed upwards and exercises in the inserted state a contact force on the shield housing 1 of the mating connector. This mechanism is also clearly evident from the sectional view according to FIG. 2, in which the strip-shaped contact 9 and the associated contact rail 10 can also be seen.
  • two contact springs 2 on the upper and lower ends can be used in a double-storey embodiment, the details of which can be found in the older German application No. 19 541 472
  • the underside of a U-shaped clip 11 may be attached and electrically connected to the shield plate via two lateral contact springs 12.
  • the two contact springs 2 are arranged between two latching hooks 4.

Abstract

In der Decke oder im Boden des rechteckigen Querschnitt aufweisenden Schirmblechs (5) sind jeweils zwei nebeneinanderliegende, in Aussparungen (8) des Schirmgehäuses (1) eines eingesteckten Gegensteckers verrastbare Rasthaken (4) ausgebildet. Zwischen diesen beiden Rasthaken (4) wird eine zusätzliche Kontaktfeder (2) zur sicheren elektrischen Kontaktierung des Schirmgehäuses (1) des eingeschobenen Gegensteckers mit dem Schirmblech (5) vorgesehen.

Description

Geschirmte Leiterplattensteckbuchse
Die Erfindung betrifft eine geschirmte Leiterplattensteck¬ buchse mit einem Isolationskörper, der einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und Aufnahmen für zur Leiterplatte hin abgebogene Kontakte aufweist, und mit einem auf der Lei¬ terplatte fixierbaren, im Querschnitt rechteckigen Schirm¬ blech, in dem der Isolationskörper aufgenommen ist, wobei in der Decke und im Boden des Schirmblechs jeweils zwei neben- einanderliegende nach innen ausgestellte, in Aussparungen deε Schirmgehäuses eines eingesteckten Gegensteckerε verrastbare Rasthaken ausgebildet sind.
Geschirmte Leiterplattensteckverbinder sind insbesondere im Zusammenhang mit dem von mehreren Computerherstellern ange¬ strebten standardisierten USB (Universal Serial Bus) -Konzept bekannt geworden und von Interesse. Bei diesem neuen Bus-Sy¬ stem geht es grundsätzlich darum, die Anschlüsse von Periphe¬ riegeräten an einen PC nicht mehr wie bisher über einzelne, parallele Anschlüsse mit getrennten und oft unterschiedlichen Steckverbindersystemen vorzunehmen, sondern die Peripheriege¬ räte im wesentlichen seriell an eine gemeinsame Bus-Leitung anzuschließen, die über eine standardisierte Steckbuchse am Gehäuse des PC unmittelbar mit einer Leiterplatte (mother bo- ard) des PC verbunden ist. Das Steckgesicht dieser Leiter¬ plattensteckbuchse (receptacle) ist im wesentlichen bereits festgelegt und weist vier in einer Ebene nebeneinanderlie¬ gende, streifenförmige Kontaktfedern auf, die beim Stecken des Bussteckers (plug) mit den in diesen angeordneten vier nebeneinanderliegenden Kontaktschienen zusammenwirken und den elektrischen Kontakt herstellen. Die nebeneinanderliegenden Kontaktfedern sind in ihrem hinteren Bereich zu Anschlußbe¬ reichen {nach unten wegstehenden Anschlußbeinchen) abgewin¬ kelt, die in vier nebeneinanderliegende Kontaktlöcher der Leiterplatte einsteckbar sind. Das metallische Schirmgehäuse ist üblicherweise über mehrere Anbindungen an die Leiterplatte fest angelötet. Das über dem Isolationskörper, der das eigentliche Steckverbindergehäuse bildet, angebrachte Schirmblech soll darüber hinaus weitere Funktionen füllen. Insbesondere soll es die mechanische Ver¬ rastung zwischen Buchsen- und Kabelstecker sowie die Schir¬ mungsübergabe/Erdung vom Kabelstecker zur Leiterplatte ermög¬ lichen. Dazu sind gemäß der Spezifikation des Buchsensteckers zunächst im Decken- und Bodenbereich des Schirmblechε jeweils zwei Rasthaken vorgesehen, die in Aussparungen am Schirmge¬ häuse des passenden Kabelsteckverbinders eingreifen und die Haltekräfte beim Ausziehen dieses Plugs realisieren. Durch die relativ großen, mit Hinblick auf die Haltefunktion opti¬ mierten Abmessungen der Aussparung im Gegenstecker ist im ge- steckten Zustand nicht gewährleistet, daß sich die Schirmble¬ che von Gegenstecker und Buchse berühren und elektrisch kon¬ taktieren. In vielen Fällen ist es vielmehr so, daß der je¬ weilige Rasthaken auf der Buchsen-Kunststoffzunge aufliegt und dabei einen gewissen Abstand zum Schirmgehäuse des Gegen- Steckers einhält.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderte Kontaktierungsproblematik zu lösen.
Bei einer Leiterplattensteckbuchse der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mindesten in einer der genannten Hauptflächen des Schirmblechs zwischen den beiden Rasthaken eine zusätzliche Kontaktfeder zur elektrischen Kon¬ taktierung des Schirmgehäuses des eingeschobenen Gegen- Steckers vorgesehen ist.
Die Erfindung beruht im wesentlichen darauf, daß es gelingt, die für die Kontaktierung erforderlichen zusätzlichen Kon¬ struktionselemente auf einfache Weise in den bereits weitge- hend festgelegten konstruktiven Steckeraufbau zu integrieren. Dabei sind einerseits Erfordernisse hinsichtlich der Montage¬ freundlichkeit und hinsichtlich der Fertigungskosten zu be- rücksichtigen. Die gewählte mittige und insbesondere zu den beiden danebenliegenden Rasthaken gegenläufige Anordnung der Kontaktfeder hat zusätzliche Vorteile hinsichtlich der Stabi¬ lität bzw. Verwindungssteifheit des Schirmblechs bei der Mon- tage, also beim positionsgenauen Fixieren und Verrasten auf dem Isolationskörper und anschließend auf der Leiterplatte, die bei einer Anordnung in einer Seitenwand des Schirmblechs nicht in gleicher Weise gegeben wäre.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungs- beispielen einer erfindungsgemäßen Leiterplattensteckbuchse in Zusammenhang mit Figuren näher erläutert.
Eε zeigen
FIG 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungs- form einer Buchse und eines noch nicht eingesteckten Gegensteckers,
FIG 2 in seitlicher Schnittdarstellung das Steckerpaar gemäß FIG 1,
FIG 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungs- form einer Buchse.
In FIG 1 ist ein Schirmblech 5 mit eingeschobenem Isolations- körper 3 (von dem hier nur die gegen die Steckrichtung wei¬ sende Kunststoffzunge sichtbar ist) dargestellt, wobei an der dem Betrachter zugewandten Seitenfläche des Schirmblechs Mit- tei 6 zur Anbindung der Buchse auf der Leiterplatte und Mit¬ tel 7 zur Fixierung bzw. Verrastung des Schirmblechε 5 auf dem Isolationskörper 3 erkennbar sind. Der Gegenstecker mit dem Schirmgehäuse l, an dessen Ober- und Unterseite Ausspa¬ rungen 8 vorgesehen sind, wird in die Buchse eingeschoben, wobei die Rasthaken 4 in die entsprechenden vier Aussparungen 8 verrasten. Beim Einschieben des Gegensteckers wird die Kon¬ taktfeder 2 nach oben gedrückt und übt im gesteckten Zustand eine Kontaktkraft auf das Schirmgehäuse 1 des Gegensteckers aus. Dieser Mechanismus geht deutlich auch aus der Schnitt¬ darstellung gemäß FIG 2 hervor, in der auch der streifenför¬ mige Kontakt 9 und die zugehörige Kontaktschiene 10 erkennbar sind.
Alternativ zur in den FIG l und 2 dargestellten einstöckigen Version der Buchse können bei einer doppelstöckigen Ausfüh¬ rung, deren Details der älteren deutschen Anmeldung Nr. 19 541 472 entnehmbar sind, zwei Kontaktfedern 2 an Ober- und
Unterseite eines U-förmigen Clips 11 angebracht sein und über zwei seitliche Kontaktfedern 12 mit dem Schirmblech elek¬ trisch verbunden werden. Auch hier sind die beiden Kontaktfe¬ dern 2 zwischen jeweils zwei Rasthaken 4 angeordnet.

Claims

Patentansprüche
1. Geschirmte Leiterplattensteckbuchse mit einem Isolations¬ körper (3) , der einen im wesentlichen rechteckigen Quer- schnitt und Aufnahmen für zur Leiterplatte hin abgebogene
Kontakte (9) aufweist, und mit einem auf der Leiterplatte fi¬ xierbaren, im Querschnitt rechteckigen Schirmblech (5) in dem der Iεolationskörper (3) aufgenommen ist, wobei in der Decke und im Boden des Schirmblechs (5) jeweils zwei nebeneinander- liegende nach innen ausgestellte, in Aussparungen (8) des
Schirmgehäuses (1) eines eingesteckten Gegensteckers verrast¬ bare Rasthaken (4) ausgebildet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens in einer der genannten Hauptflächen des Schirm- blechs (5) zwischen den beiden Rasthaken (4) eine zusätzliche Kontaktfeder (2) zur elektrischen Kontaktierung des Schirmge¬ häuses (l) des eingeschobenen Gegensteckers vorgesehen ist.
2. Leiterplattensteckbuchse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Rasthaken (4) mit ihrem freien Ende gegen die Steckrich¬ tung und die Kontaktfeder (2) in Steckrichtung weisen.
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