WO2023117477A1 - Steckverbinder und verfahren zum befestigen eines schirmelements eines steckverbinders - Google Patents

Steckverbinder und verfahren zum befestigen eines schirmelements eines steckverbinders Download PDF

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WO2023117477A1
WO2023117477A1 PCT/EP2022/085095 EP2022085095W WO2023117477A1 WO 2023117477 A1 WO2023117477 A1 WO 2023117477A1 EP 2022085095 W EP2022085095 W EP 2022085095W WO 2023117477 A1 WO2023117477 A1 WO 2023117477A1
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WO
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extension
connector
section
receptacle
fastening
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PCT/EP2022/085095
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English (en)
French (fr)
Inventor
Cornelius Thomas
Heiko Schütze
Oguzhan Avkiran
Dominik Jonas
Original Assignee
Erni International Ag
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Publication date
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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
    • 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]
    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/6594—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members the shield being mounted on a PCB and connected to conductive members

Definitions

  • the present invention relates to a connector and a method for attaching a shielding element of a connector.
  • Connectors are provided for the electrical and mechanical connection to mating connectors, with electrical components such as printed circuit boards or lines being attached to the connectors or the mating connectors.
  • the connectors and/or mating connectors are provided with shielding plates for electrical shielding.
  • a connector is known from DE 10 2018 127 814 A1, which has shielding on both sides by means of two shielding plates.
  • the individual shielding plate has snap-in hooks that engage in a form-fitting manner in molded elements of the connector housing.
  • US Pat. No. 5,219,294 A and US Pat. No. 5,567,168 A which are similar in content, each relate to a male and a female connector.
  • the male connector housing (see Figure 14 and following) has through-channels for electrical contact elements on the back (see Figure 23).
  • the connector features flared channels with shoulders and a platform, and a rectangular hole section (see Figure 16a).
  • the female connector has a similar structure, in which the electrical contact elements are fed through the plastic housing from the back of the connector (see Figure 13).
  • US 2014/0170895 A1 discloses an SMT connector for cables with side openings, each in the form of a keyhole.
  • the SMT connector is applied to a printed circuit board and holds a cable there, which is inserted into the keyhole geometry ( Figure 6), pushed sideways and clamped in place. This cuts through the insulation covering of the outer conductor ( Figure 7, 8). This can be understood as contacting via an insulation displacement connection.
  • a shielding plate is attached to a housing by means of specially shaped attachment pieces.
  • the detailed illustrations 8 and 9 are geometrically pronounced of the blade of a spade-shaped bricklayer's trowel.
  • the attachment pieces have plate-shaped geometries with locking lugs and a stepped rusting level or sheet metal connection.
  • the attachment pieces are attached in attachment grooves on the female connector (see Figure 7, sheet metal at the top and bottom front edge) and/or the male connector (see Figure 4, sheet metal at the top front edge).
  • US 6,042,398 A discloses an electrical connector comprising an insulative housing having a terminal face, a panel mounting face, two opposite sides, two opposite ends and a plurality of slots formed on each side; a pair of brackets each attached to one of both ends of the insulating housing, the bracket having a pair of arms each extending over a portion of one side of the insulating housing; a pair of grounding plates each secured to one side of the insulative housing and overlapping and engaging the arms of the brackets on the one side of the insulative housing, the grounding plate having a plurality of hooks each engaged in one of the plurality of slots of the insulating housing are included; and a plurality of contacts received in the insulative housing, each contact having a solder tail extending outwardly from the board mounting surface beyond the sides of the insulative housing, with a corresponding number of contacts aligned with the plurality of hooks of the ground plane is and contacted them.
  • US 5,470,238 A discloses a shielded ribbon electrical connector assembly having an overmolded ribbon connector and a method of making the connector using overmold.
  • US Pat. No. 6,551,139 B1 discloses an electrical connector comprising a housing and a pair of shielding plates arranged on opposite sides of the housing.
  • the housing has opposite side walls, a slot between the side walls, and a plurality of terminal passageways communicating with the slot.
  • Each side panel has multiple brackets for attaching the shielding plate.
  • Each panel has a plurality of ground terminals received at the terminal passages of the housing for electrically communicating to be connected to a complementary connector.
  • a plurality of solder filaments extend from each of the shield plates opposite the ground terminals to be soldered to and securely electrically connected to a printed circuit board.
  • CN 201038381 Y discloses an electrical connector with an insulating body, a plurality of connection elements and a pair of first grounding elements and a second grounding element.
  • the electrical connector is grounded to a circuit board.
  • the grounding elements are connected to the insulating body via snap-in connections.
  • the object of the invention is to create a connector with a shield against electromagnetic fields which can be manufactured in a simple and inexpensive manner and can be reliably assembled in a connector assembly.
  • a connector with a contacting area which is set up for electrical connection to a mating connector aligned along a connection axis
  • the connector having a base body which has a mounting extension on an arrangement surface which protrudes from the arrangement surface
  • the plug connector also has a metallic shielding element, which has an extension receptacle for fastening the shielding element to the attachment extension of the base body, the extension receptacle having a receptacle contour which is directed inwards into the extension receptacle and has a clamping section which is positively and/or rests in a non-positive manner when the screen element is attached to the attachment extension.
  • the arrangement surface on which the shielding plate is arranged is positioned in an arrangement pocket, with the attachment extension not protruding from the arrangement pocket.
  • the arrangement pocket can protrude into the main body starting from a side surface of the main body.
  • the attachment extension or the securing section does not extend beyond the outer surface of the base body.
  • the connector in which the new type of shield plate attachment is used can be a male or female connector, with the mating connector forming the mating piece that can be connected to the connector. Furthermore, both the connector and the mating connector can each have at least one shielding element, which is attached to the respective base body in the same way.
  • the screen element has a plurality of extension receptacles which can be connected to a complementary number of attachment extensions on the base body.
  • the shielding element can be formed from sheet metal or flat, electrically conductive structures that have an equivalent effect.
  • the contacting area of the connector located inside the connector - also known as the mating face - is designed either with male contact elements - the so-called knives - with which the connector is referred to as a male connector.
  • the contact area can be designed with female contact elements - the so-called springs - so that it is referred to as a female connector.
  • the plug-in connection between the connector and the mating connector is established by a movement along the connection axis.
  • a simple and low-wear mold can be used to form a fastening extension, which is in particular formed in one piece with the base body. In the making it is For cost reasons, it is of great interest to use robust molds when using an injection molding process to produce such a base body. The same applies to the screen element, which has the extension receptacle that can be easily connected to the attachment extension. The projection of the extension can be realized in a few production steps that can be carried out quickly.
  • the shielding element can be firmly connected to the base body very easily and without additional processing steps carried out on the shielding element, in that the advantageous clamping section bears in a non-positive manner on the preferably outwardly directed fastening surface of the fastening extension.
  • the clamping section can also be fastened in a form-fitting manner, for example by latching.
  • connection axis it is advantageous to arrange the arrangement surface on the housing next to the contacting area, so that the arrangement surface is aligned parallel to the connection axis at least in sections.
  • An interface opening of the contacting area preferably extends along an interface plane aligned perpendicularly to the connection axis, with channels extending from the interface opening into the plug connector. The channels are aligned parallel to the connection axis.
  • the attachment extension on the housing is preferably aligned transversely to the connection axis, with the attachment extension projecting from the arrangement surface. This allows the shroud by means of Extension recording can be easily and securely mounted on the attachment extension on the housing.
  • the attachment extension extends essentially perpendicularly from the arrangement surface, it being possible for the attachment extension to be designed in the manner of ribs or in the manner of a solitaire.
  • the fastening extension can have a securing section at a distal end, which has a securing outer edge that is offset from the fastening surface. This prevents the shielding member from being removed in a direction perpendicular to the arrangement surface of the main body when the clamping portion in the shielding element is arranged on the fastening surface of the housing.
  • the extension receptacle in the shroud has a first receptacle section and a second receptacle section, the first receptacle section being wider than the second receptacle section.
  • the first receiving section is wider than the second receiving section along a transverse axis which is preferably oriented perpendicular to the connection axis and which is more preferably oriented parallel to the arrangement surface.
  • the first receiving section can be designed so wide that the fastening extension can be easily passed through the first receiving section and the second receiving section can be designed so wide that the fastening extension is inserted in a clamping manner into the second receiving section by means of a clamping movement of the umbrella element relative to the base body can be.
  • the clamping movement of the shielding plate can be aligned parallel to the arrangement surface and can run along the arrangement surface until the clamping section is arranged on the fastening extension.
  • the edge section can be positioned next to the interface opening of the connector by the clamping movement of the shielding element relative to the base body, which inserts the fastening extension in a clamping manner into the second receiving section, so that the side of the base body can be completely shielded with the shielding element.
  • the edge section is preferably positioned close to the mating face (of the female connector) or the front edge of the collar (of the male connector) at the level of the contacting area when the shielding element is clamped to the main body of the connector. In this case, the edge section on the multipoint connector does not protrude beyond the interface level of the interface opening, in order to obtain a space-saving connector.
  • the extension receptacle is preferably formed at least partially in a tab of the umbrella element.
  • the tab protrudes from a screen base section of the screen element, so that the tab can be easily brought to the arrangement surface on the base body for inserting the attachment extension into the extension receptacle.
  • the umbrella element preferably has a plurality of tabs, each of which has in particular at least one extension receptacle. The plurality of tabs may be formed on a single side of the screen member.
  • the screen element has an offset, so that the clamping section for the attachment extension is arranged between the offset and an edge section of the screen element.
  • extension receptacle is formed at least partially on the bracket carrying the offset.
  • an extension recording is created, which is parallel to not only in one plane Arrangement surface is formed. Parts of the receiving contour are parallel and parts are perpendicular to the arrangement surface.
  • the receiving contour of the screen element surrounds the extension receptacle in a closed manner.
  • the extension receptacle is formed completely in the shielding element, which ensures that the extension receptacle and the shielding element can be manufactured easily.
  • the clamping section has at least one, preferably two, opposing elevations on the receptacle contour.
  • the elevations are directed inwards into the extension receptacle and are aligned parallel to the arrangement surface.
  • the attachment extension is clamped or locked between the elevations.
  • an assembly method for attaching the shielding element to the base body of the connector is part of the invention, wherein the attachment extension is inserted into the extension receptacle in an insertion movement of the shielding element relative to the base body, aligned parallel to the connection axis.
  • the screen element is guided along the base body in a movement that is preferably aligned parallel to the arrangement surface, until the attachment extension is inserted into the extension receptacle.
  • Another simple method step involves the screen element being displaced in a clamping movement of the screen element relative to the attachment extension, aligned parallel to the connection axis, relative to the base body, so that the clamping section is arranged in the extension receptacle on the attachment surface of the attachment extension.
  • the clamping movement is preferably aligned in such a way that the edge section of the shielding element does not protrude beyond the interface level of the interface opening or the plug-in face of the connector after the clamping movement has been carried out.
  • FIG. 1 shows a shielding element fastened to a base body of a connector in a positive and/or non-positive manner
  • FIG. 2 shows a base body with an arrangement pocket with a fastening extension for positive and/or non-positive fastening
  • 3 shows a tab of the umbrella element, which is used for positive and/or non-positive attachment
  • 4 shows a stamped extension mount in a shroud plate tab, which still has to be bent off in order to obtain its final shape
  • FIG. 5 shows a first method step for producing the form-fitting and/or force-fitting attachment, with the screen element being placed laterally on the base body
  • FIG. 6 shows a second method step for producing the form-fitting and/or force-fitting attachment, with the attachment extension being guided into an extension receptacle of the umbrella element
  • FIG. 7 shows a third method step for producing the positive and/or non-positive fastening, the fastening extension being clamped in a clamping section of the extension receptacle,
  • FIG. 9 shows an isometric view of the shielding element fastened to a base body of a connector in a form-fitting and/or force-fitting manner.
  • FIG. 1 An embodiment of the invention is shown in FIG.
  • a connector 10 is shown with a base body 11, which has a mechanical contact area 12 on the upper side of the base body 11, which is also referred to as the plug face.
  • the orientation of the top is to be understood in the reading direction of the drawing.
  • the contact area 12 is provided for electrical and mechanical connection to a mating connector (not shown).
  • the electrical connection of the connector 10 with the Mating connector generated by a movement of the electrical contact elements within the housing 10 along a connection axis 14, which is aligned perpendicular to the contact area.
  • the connector 10 is a female connector with contact chambers formed in the base body, which are provided for receiving female contact elements.
  • the mating connector is designed as a male mating connector that has male contact elements.
  • the mating connector can be connected to the female connector 10 mechanically and electrically.
  • the contact area 12 of the plug connector 10 has funnel-shaped channels towards the plug face, which lead to the contact chambers.
  • the male contact elements in the form of posts are guided into the channels for connection of the plug connector with the mating connector in order to be guided by the plugging movement along the connection axis up to the female contact elements in order to establish an electrical connection.
  • the contact area 12 of the female connector 10 is a portion of the entire female connector assembly, the so-called spring strip.
  • the mating male connector assembly mechanically and electrically mating with connector 10 is called a male connector.
  • Interface openings 18 of the contact area 12 preferably extend along an imaginary interface plane, which is aligned perpendicularly to the connection axis 14 and is arranged flat on the upper side of the base body 11 .
  • Interface openings 18 arranged next to one another are arranged on the contacting region 12 .
  • the base body 11 has a plane that is aligned perpendicular to the imaginary interface plane and parallel to the connection axis 14 Arrangement area 20 on.
  • the arrangement area 20 is arranged next to the contacting area 12 .
  • Several arrangement surfaces 20 can also be realized on the base body 11 , in particular on different sides of the base body 11 .
  • the arrangement surface can also be tilted with respect to the connection axis 14 .
  • One or more locating surfaces 20 may be similarly formed on the mating connector.
  • a protruding attachment extension 22 is arranged on the arrangement surface 20 and is made in one piece from the same material as the base body 11 .
  • the attachment extension 22 has a securing section 24 at its end distally spaced apart from the arrangement surface 20 .
  • the attachment extension 22 is used for the positive and/or non-positive attachment of a metallic shielding element 26, for example for shielding the connector 10 against electromagnetic influences.
  • the shielding element 26 is arranged laterally on the base body 11 next to the contact area 12, so that a lateral shielding of the connector 10 is achieved. Sections of the screen element lie flat against the arrangement surface 20 .
  • the mating connector can also have a shielding element 26 which is attached to the base body of the mating connector in the same way.
  • the screen element 26 has an extension receptacle 28 for the positive and/or non-positive attachment of the screen element 26 to the attachment extension 22 .
  • the extension receptacle 28 has a preferably keyhole-shaped receptacle contour 30 directed inwards into the extension receptacle 28 .
  • the screen element 26 has in particular a plurality of extension receptacles 28 which can be connected to a complementary number of attachment extensions 22 .
  • the exemplary shielding element 26 consists of sheet metal that is produced in a stamping and bending process.
  • the extension receptacle 28 (see also FIG. 3) has a clamping section 32 which has at least one elevation 33 .
  • a clamping section 32 with two elevations 33 on the receiving contour 30 is shown purely as an example in FIG. In the non-positive fastening state, the elevations 33 of the clamping section 32 rest on a fastening surface 37 arranged on the outside of the fastening extension 22, as is shown in FIG.
  • the base body 11 is shown without the screen element 26 in FIG. 2 .
  • the base body 11 has a side surface 36 formed on its side, on which the screen element 26 is arranged.
  • the side surface 36 is aligned essentially parallel to the connection axis of the connector and the mating connector 14 and perpendicular to the interface level.
  • a chamfer 40 can be formed on the base body 11 between the interface plane and a surface edge 38 of the side surface 36 .
  • the locating surface 20 is positioned in a locating pocket 34 with the attachment extension 22 not protruding out of the locating pocket 34 beyond the side surface 36 .
  • the arrangement pocket 34 extends into the base body 11 , starting from the side surface 36 , which is aligned parallel to the arrangement surface 20 , for example.
  • the arrangement pocket 34 is open both on the side face 36 and on a side facing the interface plane.
  • the assembly pocket 34 at the chamfer 40 is open.
  • the attachment extension 22 and the securing section 24 do not protrude beyond the side face 36 and the plane of the contacting area 12 .
  • the attachment extension 22 protrudes perpendicularly from the arrangement surface 20 , with the securing section 24 being arranged between the distal end of the attachment extension 22 and the side surface 36 .
  • the attachment extension 22 and the securing section 24 extend out from a further pocket wall 42 in the direction of the bevel 40, the pocket wall 42 being oriented perpendicularly to the arrangement surface 20.
  • the fastening extension 22 arranged centrally in the arrangement pocket 34 has a mushroom-shaped cross section parallel to the interface plane together with the securing section 24 arranged at its distal end with respect to the arrangement surface 20 .
  • the securing section 24 is wider than the fastening extension 22 in relation to a transverse axis aligned parallel to the arrangement surface 20 , the distal end of the fastening section 22 being attached centrally on a side of the securing section 24 facing the arrangement surface 20 .
  • the securing section 24 has a securing outer edge 16 which is offset from the fastening surface 37 due to the larger width of the securing section 24 .
  • the securing section 24 is approximately cuboid, with the attachment extension 22 being able to protrude slightly beyond the securing section 24 in the direction of the interface 12 .
  • the screen element 26 is shown in FIG. 3, with the extension receptacle 28 being formed completely within the screen element 26 in such a way that the receptacle contour 30 surrounds the extension receptacle 28 in a closed manner.
  • the extension receptacle 28 is divided into a first receptacle section 46 and a second receptacle section 48 .
  • the first receiving section 46 is wider than the second receiving section 48 with respect to the transverse axis 43.
  • the first receiving section 46 has a width that is sufficient for the securing section 24 to be guided through the first receiving section 46.
  • the second receiving section 48 has a width with respect to the transverse axis 43, which is adapted to the width of the attachment extension 22 in such a way that the attachment extension 22 can be pushed into the clamping section 32 by a clamping movement 72 (see Fig. 7) of the screen element 26 relative to the base body 11 inserted in the second receiving section 48 in a clamping manner can be.
  • the opposing elevations 33 are formed in the second receiving section 48 on the receiving contour 30 .
  • the second receiving section 48 is arranged between the first receiving section 46 and an edge section 50 of the screen element 26 .
  • the second receiving section 48 is positioned centrally on the side of the first receiving section 46 facing the edge section 50 .
  • the first and the second receiving section 46 , 48 are mirror-symmetrical with respect to a common axis of symmetry, the axis of symmetry being parallel to the connection axis 14 .
  • the screen element 26 has a tab 52 which has an arrangement section 53 which is set off from a screen base section 54 by a bend 56 .
  • the arrangement portion 53 is positioned between the rim portion 50 and the crank 56 .
  • the tab 52 has the tab receptacle 28 formed in the locating portion 53, the crank 56 and the umbrella base portion 54.
  • the second receiving section 48 is formed entirely in the arrangement section 53 , while the first receiving section 46 extends from the screen base section 54 via the offset 56 to the arrangement section 53 .
  • the umbrella member 26 has a plurality of tabs 52 projecting from the same side of the umbrella base portion 54 in the same direction.
  • the arranging portion 53 rests on the arranging surface 20 (Fig. 2) when the screen member 26 is attached to the body.
  • the tab 52 has at most the width of the arrangement pocket 34 .
  • the arranging portion 53 is aligned parallel to the screen base portion 54 .
  • the arranging portion 53 may be angled relative to the screen base portion 54 .
  • the screen base section 54 is a flat sheet metal section of the screen element 26.
  • the lug 52 protrudes from the base section 54 of the umbrella, wherein a section of the umbrella element 26 can be arranged next to the lug 52 which has a partial section 58 which is angled in relation to the base section 54 of the umbrella in accordance with the bevel 40 .
  • Section 58 and tab 52 are separated by a slit 59 .
  • FIG. 4 shows the tab 52 of the umbrella element 26 before it is bent or bent.
  • the cranked tab 52 with the extension receptacle 28 can be produced from flat sheet metal by means of a stamping and bending process. In the manufacturing process, the extension receptacle 28 is first punched out and then the offset 56 is formed.
  • FIG. 5 shows an attachment step for attaching the screen element 26 to the base body 11 .
  • the tab 52 is brought closer to the arrangement pocket 34 by a vertical movement 60 of the umbrella element 26 which is aligned parallel to the connection axis 14 and is relative to the base body 11 .
  • a positioning element 62 which can be located opposite the tab 52 on the umbrella base section 54, can be brought up to a positioning pocket 64 on the side surface 36.
  • the vertical movement 60 brings a soldering extension 66 closer to a lower edge 68 of the base body 11 that is opposite the contacting region 12 with respect to the side surface 36 of the base body 11 .
  • the vertical movement 60 runs parallel to the connection axis 14 from the side of the contact area 12 in the direction of the lower edge 68 of the base body 11.
  • the soldering extension 66 can protrude perpendicularly from the screen base section 54 and can be on the underside of the housing - visible at the edge as the lower edge 68 of the housing 11 - protrude when the screen element 26 has reached the final assembly position.
  • a plurality of solder tabs 66 are provided on a shield base portion 54, which in the are oriented in the same direction.
  • the soldering extensions 66 have an L-shaped structure in the vertical sectional view, the underside of the soldering extension 66 being intended to be soldered onto a circuit board (not shown in the figures).
  • the attachment extension 22 and the securing section 24 are inserted into the first receiving section 46 by an insertion movement 70 of the umbrella element 26 oriented parallel to the connection axis 14 relative to the base body 11 .
  • the shielding element 26 is aligned by the receiving contour 30 and the attachment extension 22 is centered with respect to the second receiving section 48 .
  • the positioning member 62 (FIG. 5) is aligned for insertion into the positioning receptacle 64 and ultimately inserted there.
  • the back of the screen base section 54 of the screen plate 26 is guided along the side surface 36 of the base body 11 tangentially.
  • the vertical movement 60 from FIG. 5 can merge seamlessly into the insertion movement 70 .
  • the vertical movement 60 is aligned with the insertion movement 70.
  • the attachment extension 22 is inserted into the second receiving section 48 .
  • the insertion movement 70 from FIG. 6 can transition seamlessly into a clamping movement 72 , the clamping movement 72 being aligned with the insertion movement 70 .
  • the clamping movement 72 continues until the elevations 33, as shown in FIG. 8, come to rest on the attachment surface 37 of the attachment extension 22 and a positive and/or non-positive attachment of the screen element 26 is ensured.
  • the angled section 58 (FIG. 3) of the screen element 26 can come to rest on the bevel 40 of the base body 11 and form a kind of stop.
  • the edge section 50 of the tab 52 does not protrude beyond the interface level 12 of the interface opening 18 or the plug face.
  • the shielding element 26 After the shielding element 26 has been clamped to the fastening extension 22, the shielding element 26 cannot move away from the base body 11 along a direction 74 (Fig. 9) perpendicular to the arrangement plane 20 due to the securing section 24 and the positioning extension 62 inserted into the positioning receptacle 64 (Fig. 5). be removed.
  • the arrangement section 53 lies in the region 48 near the edge section between the surface of the arrangement plane 20 (on the housing) and the rear side of the securing section 24 (on the housing).
  • the clamping of the elevations 33 on the fastening surface 37 can be replaced by a device for latching the screen element 26 to the fastening extension 22 or can be combined with such a device for rusting.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Ein Steckverbinder (10) mit einem Kontaktierbereich (12) zum entlang einer Verbindungsachse (14) ausgerichteten elektrischen Verbinden und ggf. mechanischen Verrasten mit einem Gegensteckverbinder, aufweisend einen Grundkörper (11), der auf einer Anordnungsfläche (20) einen speziell geformten Befestigungsfortsatz (22) aufweist, ein metallisches Schirmelement (26), das eine Fortsatzaufnahme (28) zum form- und/oder kraftschlüssigen Befestigen des Schirmelements (26) auf dem Befestigungsfortsatz (22) aufweist, wobei die Fortsatzaufnahme (28) eine nach innen in die Fortsatzaufnahme (28) gerichtete Aufnahmekontur (30) aufweist, sodass ein Klemmabschnitt (32) der Aufnahmekontur (30) beim Befestigen des Schirmelement (26) auf einer Befestigungsfläche (37) des Befestigungsfortsatzes (22) angeordnet wird. Weiterhin wird ein Montageverfahren zum Befestigen des Schirmelements (26) auf dem Steckverbindergehäuse (11) vorgeschlagen.

Description

Steckverbinder und Verfahren zum Befestigen eines Schirmelements eines Steckverbinders
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder und ein Verfahren zum Befestigen eines Schirmelements eines Steckverbinders.
Stand der Technik
Steckverbinder sind zur elektrischen und mechanischen Verbindung mit Gegensteckverbindern vorgesehen, wobei elektrische Bauteile wie Platinen oder Leitungen an den Steckverbindern bzw. den Gegensteckverbindern angebracht sind. Die Steckverbinder und/oder die Gegensteckverbinder werden zur elektrischen Abschirmung mit Schirmblechen versehen.
Es ist ein Steckverbinder aus der DE 10 2018 127 814 A1 bekannt, der eine beidseitige Schirmung durch zwei Schirmblech aufweist. Das Einzelschirmblech weist Rasthaken auf, die formschlüssig in Formelemente des Gehäuses des Steckverbinders eingreifen.
Die inhaltlich ähnlichen US 5,219,294 A und die US 5,567,168 A betreffen jeweils einen männlichen und einen weiblichen Steckverbinder. Das männliche Steckverbinder-Gehäuse (siehe Abbildung 14 und folgende) weist auf der Rückseite Durchgangskanäle für elektrische Kontaktelemente auf (siehe Abbildung 23). Der Steckverbinder weist geweitete Kanäle mit Schultern und einer Plattform sowie einen rechteckigen Lochabschnitt auf (siehe Abbildung 16a). Einen ähnlichen Aufbau, bei dem die elektrischen Kontaktelemente von der Rückseite des Steckverbinders aus durch das Kunststoff-Gehäuse hindurchgeführt werden, weist auch der weibliche Steckverbinder auf (siehe Abbildung 13).
Die DE 10 2005 059 990 A1 offenbart einen Steckverbinder. Ein Schirmblech wird - aus Richtung des Steckgesichts montiert - mittels Rastverbindungen in Form von Rasthaken, die in Vertiefungen an der Federleiste (Abbildung 4) oder Messeri eiste (Abbildung 2) in Eingriff bringbar sind, befestigt. Die Verrastung des Schirmblechs am Gehäuse kann dabei auf mehreren Eingriffsebenen erfolgen, siehe Abbildung 2.
In der US 2014/0170895 A1 wird ein SMT-Verbinder für Kabel mit seitlichen Öffnungen, die jeweils in Form eines Schlüssellochs ausgebildet sind, offenbart. Wie der Begriff schon sagt, wird der SMT-Verbinder auf eine Leiterplatte aufgebracht und hält dort ein Kabel, welches in die Schlüsselloch- Geometrie eingelegt wird (Abbildung 6), seitlich verschoben und dabei festgeklemmt wird. Hierdurch wird die Isolationsummantelung des Außenleiters angeschnitten (Abbildung 7, 8). Dies kann als Kontaktierung über eine Schneid-Klemm-Verbindung verstanden werden.
Ferner ist in der DE 10 2018 222 266 A1 beschrieben, dass ein Schirmblech mittels speziell geformter Anbringungsstücke an einem Gehäuse angebracht ist. Die Detail-Abbildungen 8 und 9 erinnern dabei geometrisch an das Blatt einer spatenförmigen Maurerkelle. Die Anbringungsstücke weisen plattenförmige Geometrien mit Rastnasen und eine gestufte Verrostebene bzw. Blechanbindung auf. Die Anbringungsstücke werden in Anbringungsnuten an der Federleiste (siehe Abbildung 7, Blech oben und unten Vorderkante) und/oder der Messerleiste (siehe Abbildung 4, Blech oben Vorderkante) angebracht. Die US 6,042,398 A offenbart einen elektrischen Steckverbinder, umfassend ein isolierendes Gehäuse mit einer Anschlussfläche, einer Plattenmontagefläche, zwei gegenüberliegenden Seiten, zwei gegenüberliegenden Enden und einer Mehrzahl von Schlitzen, die auf jeder Seite ausgebildet sind; ein Paar von Bügeln, die jeweils an einem der beiden Enden des isolierenden Gehäuses angebracht sind, wobei der Bügel ein Paar von Armen aufweist, die sich jeweils über einen Abschnitt einer Seite des isolierenden Gehäuses erstrecken; ein Paar Erdungsplatten, die jeweils an einer Seite des isolierenden Gehäuses befestigt sind und die Arme der Halterungen an der einen Seite des isolierenden Gehäuses überlappen und in Eingriff nehmen, wobei die Erdungsplatte eine Vielzahl von Haken aufweist, die jeweils in einem der Vielzahl von Schlitzen des isolierenden Gehäuses aufgenommen sind; und eine Vielzahl von Kontakten, die in dem isolierenden Gehäuse aufgenommen sind, wobei jeder Kontakt eine Lötfahne aufweist, die sich von der Plattenmontagefläche über die Seiten des isolierenden Gehäuses nach außen erstreckt, wobei eine entsprechende Anzahl von Kontakten mit der Vielzahl von Haken der Erdungsplatte ausgerichtet ist und diese kontaktiert.
Die US 5,470,238 A offenbart eine abgeschirmte elektrische Bandkabelverbinderanordnung mit einem umspritzten Bandkabelverbinder und ein Verfahren zum Herstellen des Verbinders unter Verwendung von Umspritzen.
Die US 6,551 ,139 B1 offenbart einen elektrischen Verbinder umfassend ein Gehäuse und ein Paar Abschirmplatten, die an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angeordnet sind. Das Gehäuse hat gegenüberliegende Seitenwände, einen Schlitz zwischen den Seitenwänden und eine Vielzahl von Anschlussdurchgängen, die mit dem Schlitz in Verbindung stehen. Jede Seitenwand hat mehrere Halter zum Befestigen der Abschirmplatte. Jede Platte weist eine Vielzahl von Erdungsanschlüssen auf, die an den Anschlussdurchgängen des Gehäuses aufgenommen sind, um elektrisch mit einem komplementären Verbinder verbunden zu werden. Eine Vielzahl von Lötfäden erstreckt sich von jeder der Abschirmplatten gegenüber den Erdungsanschlüssen, um an eine gedruckte Schaltungsplatine gelötet und sicher elektrisch damit verbunden zu werden.
Ein elektrischer Verbinder mit einem isolierenden Körper, einer Mehrzahl von Anschluss- und einem Paar von ersten Erdungselementen und einem zweiten Erdungselement geht aus der CN 201038381 Y hervor. Der elektrische Verbinder ist mit einer Leiterplatte geerdet. Die Erdungselemente sind über Rastverbindungen mit dem isolierenden Körper verbunden.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Steckverbinder mit einer Abschirmung gegen elektromagnetische Felder zu schaffen, die auf einfache und kostengünstige Weise hergestellt und zuverlässig in einer Steckverbinder- Baugruppe montiert werden kann.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe wird vorgeschlagen, einen Steckverbinder mit einem Kontaktierbereich vorzusehen, der zum entlang einer Verbindungsachse ausgerichteten elektrischen Verbinden mit einem Gegensteckverbinder eingerichtet ist, wobei der Steckverbinder einen Grundkörper aufweist, der an einer Anordnungsfläche einen von der Anordnungsfläche abstehenden Befestigungsfortsatz aufweist, wobei der Steckverbinder weiter ein metallisches Schirmelement aufweist, das eine Fortsatzaufnahme zum Befestigen des Schirmelements an dem Befestigungsfortsatz des Grundkörpers aufweist, wobei die Fortsatzaufnahme eine nach innen in die Fortsatzaufnahme gerichtete Aufnahmekontur aufweist, die einen Klemmabschnitt aufweist, der auf einer Befestigungsfläche des Befestigungsfortsatzes formschlüssig und/oder kraftschlüssig aufliegt, wenn das Schirmelement an dem Befestigungsfortsatz befestigt ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Anordnungsfläche, an die das Schirmblech angeordnet wird, in einer Anordnungstasche positioniert ist, wobei der Befestigungsfortsatz nicht aus der Anordnungstasche herausragt. Die Anordnungstasche kann sich ausgehend von einer Seitenfläche des Grundkörpers in den Grundkörper hineinerstecken. Hierbei erstreckt sich der Befestigungsfortsatz oder der Sicherungsabschnitt nicht über die Außenfläche des Grundkörpers hinaus.
Der Steckverbinder, in dem die neuartige Schirmblech-Befestigung zum Einsatz kommt, kann ein männlicher oder ein weiblicher Steckverbinder sein, wobei der Gegensteckverbinder das mit dem Steckverbinder entsprechend verbindbare Gegenstück bildet. Ferner kann sowohl der Steckverbinder als auch der Gegensteckverbinder jeweils mindestens ein Schirmelement aufweisen, das in gleicher Weise an den jeweiligen Grundkörper angebracht wird. Das Schirmelement weist insbesondere eine Mehrzahl an Fortsatzaufnahmen auf, die mit einer komplementären Anzahl an Befestigungsfortsätzen am Grundkörper verbindbar ist. Das Schirmelement kann aus einem Blech oder äquivalent wirkenden flachen, elektrisch leitfähigen Strukturen ausgebildet sein. Der im Inneren des Steckverbinders angeordnete Kontaktierbereich des Steckverbinders - auch Steckgesicht genannt - ist entweder mit männlichen Kontaktelementen - den sogenannten Messern - ausgeführt, womit der Steckverbinder als Messerleiste bezeichnet wird. Alternativ kann der Kontaktierbereich mit weiblichen Kontaktelementen - den sogenannten Federn - ausgeführt werden, sodass von einer Federleiste gesprochen wird. Die Steckverbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder wird durch eine Bewegung entlang der Verbindungsachse hergestellt.
Für die Ausbildung eines insbesondere einstückig mit dem Grundkörper ausgebildeten Befestigungsfortsatzes kann ein einfaches und verschleißarmes Formwerkzeug verwendet werden. Bei der Herstellung ist es aus Kostengründen von großem Interesse, robuste Formwerkzeuge bei der Anwendung eines Spritzgussverfahrens zur Herstellung eines solchen Grundkörpers einzusetzen. Gleiches gilt für das Schirmelement, das die einfach mit dem Befestigungsfortsatz verbindbare Fortsatzaufnahme aufweist. Die Fortsatzaufnahme ist in wenigen und schnell ausführbaren Herstellungsschritten realisierbar.
Das Schirmelement kann hierbei sehr einfach und ohne zusätzliche am Schirmelement ausgeführte Bearbeitungsschritte mit dem Grundkörper fest verbunden werden, indem der vorteilhafte Klemmabschnitt an der vorzugsweise nach außen gerichteten Befestigungsfläche des Befestigungsfortsatzes kraftschlüssig anliegt. Ergänzend oder alternativ kann der Klemmabschnitt auch formschlüssig beispielsweise durch eine Verrastung befestigt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Es ist von Vorteil, die Anordnungsfläche am Gehäuse neben dem Kontaktierbereich anzuordnen, sodass die Anordnungsfläche wenigstens abschnittsweise parallel zu der Verbindungsachse ausgerichtet ist. Vorzugsweise erstreckt sich eine Schnittstellenöffnung des Kontaktierbereichs entlang einer senkrecht zur Verbindungsachse ausgerichteten Schnittstellenebene, wobei sich von der Schnittstellenöffnung erstreckende Kanäle in den Steckverbinder hineinerstrecken. Die Kanäle sind parallel zur Verbindungsachse ausgerichtet. Durch die Positionierung der Anordnungsfläche am Gehäuse neben dem Kontaktierbereich wird insbesondere eine seitliche Abschirmung des Kontaktierbereichs erreicht.
Bevorzugterweise ist der Befestigungsfortsatz am Gehäuse quer zur Verbindungsachse ausgerichtet, wobei der Befestigungsfortsatz von der Anordnungsfläche absteht. Hierdurch kann das Schirmblech mittels der Fortsatzaufnahme einfach und sicher am Befestigungsfortsatz am Gehäuse montiert werden. Insbesondere erstreckt sich der Befestigungsfortsatz im Wesentlichen senkrecht von der Anordnungsfläche, wobei der Befestigungsfortsatz rippenartig oder solitärartig ausgebildet sein kann.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung kann der Befestigungsfortsatz an einem distalen Ende einen Sicherungsabschnitt aufweisen, der eine Sicherungsaußenkante aufweist, die gegenüber der Befestigungsfläche abgesetzt ist. Hierdurch wird ein Entfernen des Schirmelements in einer Richtung senkrecht zur Anordnungsfläche des Grundkörpers verhindert, wenn der Klemmabschnitt im Schirmelement an der Befestigungsfläche des Gehäuses angeordnet ist.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Fortsatzaufnahme im Schirmblech einen ersten Aufnahmeabschnitt und einen zweiten Aufnahmeabschnitt aufweist, wobei der erste Aufnahmeabschnitt breiter ist als der zweite Aufnahmeabschnitt. Insbesondere ist der erste Aufnahmeabschnitt entlang einer vorzugsweise senkrecht zur Verbindungsachse ausgerichteten Querachse, die weiter bevorzugt parallel zur Anordnungsfläche ausgerichtet ist, breiter als der zweite Aufnahmeabschnitt. Hierbei kann der erste Aufnahmeabschnitt so breit ausgeführt sein, dass der Befestigungsfortsatz durch den ersten Aufnahmeabschnitt in einfacher Weise hindurchgeführt werden kann und der zweite Aufnahmeabschnitt kann so breit ausgeführt sein, dass der Befestigungsfortsatz durch eine zum Grundkörper relative Klemmbewegung des Schirmelements in den zweiten Aufnahmeabschnitt klemmend eingesetzt werden kann. Hierzu kann die Klemmbewegung des Schirmblechs parallel zur Anordnungsfläche ausgerichtet sein und entlang der Anordnungsfläche verlaufen, bis der Klemmabschnitt auf dem Befestigungsfortsatz angeordnet ist.
Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Aufnahmeabschnitt zwischen dem ersten Aufnahmeabschnitt und einem Randabschnitt des Schirmelements angeordnet ist. Hierdurch kann der Randabschnitt durch die zum Grundkörper relative Klemmbewegung des Schirmelements, die den Befestigungsfortsatz klemmend in den zweiten Aufnahmeabschnitt einfügt, neben die Schnittstellenöffnung des Steckverbinders positioniert werden, sodass eine vollständige Abschirmung der Grundkörperseite mit dem Schirmelement erreicht werden kann. Der Randabschnitt ist vorzugsweise nahe am Steckgesicht (der Federleiste) oder der vorderen Kante des Kragens (der Messerleiste) auf Höhe des Kontaktierbereichs positioniert, wenn das Schirmelement klemmend an dem Grundkörper des Steckverbinders befestigt ist. Dabei ragt der Randabschnitt an der Federleiste, um einen bauraumsparenden Steckverbinder zu erlangen, nicht über die Schnittstellenebene der Schnittstellenöffnung hinaus.
Bevorzugterweise ist die Fortsatzaufnahme wenigstens teilweise in einer Lasche des Schirmelements ausgeformt. Die Lasche steht von einem Schirmbasisabschnitt des Schirmelements ab, sodass die Lasche einfach an die Anordnungsfläche am Grundkörper zum Einsetzen des Befestigungsfortsatzes in die Fortsatzaufnahme herangeführt werden kann. Vorzugsweise weist das Schirmelement eine Mehrzahl an Laschen auf, die jeweils insbesondere mindestens eine Fortsatzaufnahme aufweisen. Die Mehrzahl an Laschen kann an einer einzelnen Seite des Schirmelements ausgebildet sein.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das Schirmelement eine Kröpfung aufweist, sodass der Klemmabschnitt für den Befestigungsfortsatz zwischen der Kröpfung und einem Randabschnitt des Schirmelements angeordnet ist.
Das Einsetzen des Befestigungsfortsatzes in die Fortsatzaufnahme wird weiter erleichtert, wenn die Fortsatzaufnahme wenigstens teilweise an der die Kröpfung tragenden Lasche ausgebildet ist. Hierdurch wird eine Fortsatzaufnahme geschaffen, die nicht nur in einer Ebene parallel zur Anordnungsfläche ausgebildet ist. Die Aufnahmekontur ist in Teilen parallel, in Teilen senkrecht ausgerichtet zur Anordnungsfläche.
Weiter vorteilhaft ist es, den Anordnungsabschnitt des Schirmelements parallel zu einem an die Kröpfung angrenzenden Schirmbasisabschnitt auszurichten, wodurch ein besonders einfaches Heranführen der Fortsatzaufnahme an den Befestigungsfortsatz des Grundkörpers erfolgen kann.
Weiter bevorzugt umgibt die Aufnahmekontur des Schirmelements in geschlossener Weise die Fortsatzaufnahme. Dabei ist die Fortsatzaufnahme vollständig in dem Schirmelement ausgebildet, wodurch eine einfache Hersteilbarkeit der Fortsatzaufnahme und des Schirmelements gewährleistet wird.
Zur sicheren kraftschlüssigen Befestigung des Befestigungsfortsatzes in der Fortsatzaufnahme weist der Klemmabschnitt mindestens einen, vorzugsweise zwei sich gegenüberliegende Erhebungen an der Aufnahmekontur auf. Die Erhebungen sind nach innen in die Fortsatzaufnahme gerichtet und parallel zu Anordnungsfläche ausgerichtet. Bei der kraftschlüssigen Befestigung wird der Befestigungsfortsatz zwischen den Erhebungen eingeklemmt bzw. verrstet.
Weiterhin ist ein Montageverfahren zum Befestigen des Schirmelements an dem Grundkörper des Steckverbinders Teil der Erfindung, wobei der Befestigungsfortsatz in einer parallel zur Verbindungsachse ausgerichteten zum Grundkörper relativen Einführbewegung des Schirmelements in die Fortsatzaufnahme eingeführt wird. Dabei wird das Schirmelement in einer vorzugsweise parallel zur Anordnungsfläche ausgerichteten Bewegung entlang des Grundkörpers geführt, bis der Befestigungsfortsatz in die Fortsatzaufnahme eingeführt ist. Somit sind keine komplexen Bewegungsabläufe nötig, um das Schirmelement an den Grundkörper zu fügen.
Ein weiterer einfacher Verfahrensschritt beinhaltet, dass das Schirmelement in einer parallel zur Verbindungsachse ausgerichteten zum Grundkörper relativen Klemmbewegung des Schirmelements gegenüber dem Befestigungsfortsatz versetzt wird, sodass der Klemmabschnitt in der Fortsatzaufnahme auf der Befestigungsfläche des Befestigungsfortsatzes angeordnet wird. Hierbei ist die Klemmbewegung vorzugsweise so ausgerichtet, dass der Randabschnitt das Schirmelement nach Ausführen der Klemmbewegung nicht über die Schnittstellenebene der Schnittstellenöffnung bzw. das Steckgesicht des Steckverbinders hinausragt.
Zeichnungen
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein form- und/oder kraftschlüssig an einem Grundkörper eines Steckverbinders befestigtes Schirmelement,
Fig. 2 einen Grundkörper mit einer Anordnungstasche mit einem Befestigungsfortsatz für die form- und/oder kraftschlüssige Befestigung,
Fig. 3 eine Lasche des Schirmelements, die zur form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung dient, Fig. 4 eine gestanzte Fortsatzaufnahme in einer Schirmblech-Lasche, die noch abgekröpft werden muss, um ihre endgültige Form zu erhalten,
Fig. 5 ein erster Verfahrensschritt zum Herstellen der form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung, wobei das Schirmelement seitlich an den Grundkörper angelegt wird,
Fig. 6 ein zweiter Verfahrensschritt zum Herstellen der form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung, wobei der Befestigungsfortsatz in eine Fortsatzaufnahme des Schirmelements geführt wird,
Fig. 7 ein dritter Verfahrensschritt zum Herstellen der form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung, wobei der Befestigungsfortsatz in einen Klemmabschnitt der Fortsatzaufnahme geklemmt wird,
Fig. 8 ein Befestigungszustand des Schirmblechs nach dem Klemmen oder Verrsten der Fortsatzaufnahme auf dem Befestigungsfortsatz des Gehäuses (halbtransparent dargestellt), und
Fig. 9 eine isometrische Ansicht des form- und/oder kraftschlüssig an einem Grundkörper eines Steckverbinders befestigten Schirmelements.
Beschreibung der Zeichnungen
Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 dargestellt. Dort ist ein Steckverbinder 10 mit einem Grundkörper 11 dargestellt, der an der Oberseite des Grundkörpers 11 einen mechanischen Kontaktierbereich 12 aufweist, der auch als Steckgesicht bezeichnet wird. Die Ausrichtung der Oberseite ist in Leserichtung der Zeichung zu verstehen. Der Kontaktierbereich 12 ist zum elektrischen und mechanischen Verbinden mit einem nicht abgebildeten Gegensteckverbinder vorgesehen. Dabei wird die elektrische Verbindung des Steckverbinders 10 mit dem Gegensteckverbinder durch eine Bewegung der elektrischen Kontaktelemente innerhalb des Gehäuses 10 entlang einer Verbindungsachse 14, die senkrecht zum Kontaktierbereich ausgerichtet ist, erzeugt.
Der Steckverbinder 10 ist gemäß der beispielhaften Figur 1 ein weiblicher Steckverbinder mit in dem Grundkörper ausgebildeten Kontaktkammern, die zur Aufnahme weiblicher Kontaktelemente vorgesehen sind. Der Gegensteckverbinder ist als ein männlicher Gegensteckverbinder ausgebildet, der männliche Kontaktelemente aufweist. Der Gegensteckverbinder kann mit dem weiblichen Steckverbinder 10 mechanisch und elektrisch verbunden werden. Der Kontaktierbereich 12 des Steckverbinders 10 weist zum Steckgesicht hin trichterförmige Kanäle auf, die zu den Kontaktkammern führen. Die pfostenförmigen männlichen Kontaktelemente werden zur Verbindung des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder in die Kanäle geführt, um durch die Steckbewegung entlang der Verbindungsachse bis zu den weiblichen Kontaktelementen geführt zu werden, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Der Kontaktierbereich 12 des weiblichen Steckverbinders 10 ist ein Teilbereich der gesamten weiblichen Steckverbinder-Baugruppe, der so genannten Federleiste. Die mechanisch und elektrisch zum Steckverbinder 10 passende männliche Gegensteckverbinder-Baugruppe wird Messerleiste genannt.
Vorzugsweise erstrecken sich Schnittstellenöffnungen 18 des Kontaktierbereichs 12 entlang einer gedachten Schnittstellenebene, die senkrecht zur Verbindungsachse 14 ausgerichtet ist und flach auf der Oberseite des Grundkörpers 11 angeordnet ist. Hierbei sind rein exemplarisch mehrere nebeneinander angeordnete Reihen von Schnittstellenöffnungen 18 am Kontaktierbereich 12 angeordnet.
Weiterhin weist der Grundkörper 11 eine senkrecht zur gedachten Schnittstellenebene und parallel zur Verbindungsachse 14 ausgerichtete Anordnungsfläche 20 auf. Die Anordnungsfläche 20 ist neben dem Kontaktierbereich 12 angeordnet. An dem Grundkörper 11 können auch mehrere Anordnungsflächen 20 insbesondere auf verschiedenen Seiten des Grundkörpers 11 realisiert werden. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Anordnungsfläche auch gegenüber der Verbindungsachse 14 verkippt sein. Eine oder mehrere Anordnungsflächen 20 können in gleicher Weise an dem Gegensteckverbinder ausgebildet sein.
Auf der Anordnungsfläche 20 ist ein abstehender Befestigungsfortsatz 22 angeordnet, der einstückig aus dem gleichen Material wie der Grundkörper 11 ausgebildet ist. Der Befestigungsfortsatz 22 weist an seinem von der Anordnungsfläche 20 distal beanstandeten Ende einen Sicherungsabschnitt 24 auf. Der Befestigungsfortsatz 22 dient zur form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung eines metallischen Schirmelements 26 beispielsweise zur Abschirmung des Steckverbinders 10 gegen elektromagnetische Einflüsse. Dabei ist das Schirmelement 26 seitlich an dem Grundkörper 11 neben dem Kontaktierbereich 12 angeordnet, sodass eine seitliche Abschirmung des Steckverbinders 10 erreicht wird. Das Schirmelement liegt abschnittsweise an der Anordnungsfläche 20 flächig an. Ferner kann auch der Gegensteckverbinder ein Schirmelement 26 aufweisen, das in gleicher weise an den Grundkörper des Gegensteckverbinders angebracht wird.
Das Schirmelement 26 weist eine Fortsatzaufnahme 28 für das form- und/oder kraftschlüssige Befestigen des Schirmelements 26 an dem Befestigungsfortsatz 22 auf. Die Fortsatzaufnahme 28 weist eine nach innen in die Fortsatzaufnahme 28 gerichtete vorzugsweise schlüssellochförmige Aufnahmekontur 30 auf. Das Schirmelement 26 weist insbesondere eine Mehrzahl an Fortsatzaufnahmen 28 auf, die mit einer komplementären Anzahl an Befestigungsfortsätzen 22 verbindbar sind. Das beispielhafte Schirmelement 26 besteht aus einem Blech, das in einem Stanz-Biege- Prozess hergestellt wird. Die Fortsatzaufnahme 28 (siehe auch Fig. 3) weist einen Klemmabschnitt 32 auf, der mindestens eine Erhebung 33 aufweist. Rein exemplarisch ist in Figur 1 ein Klemmabschnitt 32 mit zwei Erhebungen 33 an der Aufnahmekontur 30 dargestellt. Im kraftschlüssigen Befestigungszustand liegen die Erhebungen 33 des Klemmabschnitts 32 auf einer außen an dem Befestigungsfortsatz 22 angeordneten Befestigungsfläche 37 auf, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.
In Fig. 2 ist der Grundkörper 11 ohne Schirmelement 26 abgebildet. Der Grundkörper 11 weist eine an seiner Seite ausgebildete Seitenfläche 36 auf, an der das Schirmelement 26 angeordnet wird. Die Seitenfläche 36 ist im Wesentlichen parallel zu Verbindungsachse des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders 14 sowie senkrecht zur Schnittstellenebene ausgerichtet. Zwischen der Schnittstellenebene und einem Flächenrand 38 der Seitenfläche 36 kann eine Fase 40 an dem Grundkörper 11 ausgebildet sein.
Die Anordnungsfläche 20 ist in einer Anordnungstasche 34 positioniert, wobei der Befestigungsfortsatz 22 nicht aus der Anordnungstasche 34 heraus über die Seitenfläche 36 herausragt. Die Anordnungstasche 34 erstreckt sich ausgehend von der beispielhaft parallel zur Anordnungsfläche 20 ausgerichteten Seitenfläche 36 in den Grundkörper 11 hinein. Hierbei ist die Anordnungstasche 34 sowohl an der Seitenfläche 36 als auch an einer der Schnittstellenebene zugewandten Seite offen. Insbesondere ist die Anordnungstasche 34 an der Fase 40 offen.
Der Befestigungsfortsatz 22 und der Sicherungsabschnitt 24 ragen nicht über die Seitenfläche 36 und die Ebene des Kontaktierbereichs 12 hinaus. Der Befestigungsfortsatz 22 steht senkrecht von der Anordnungsfläche 20 ab, wobei zwischen dem distalen Ende des Befestigungsfortsatzes 22 und der Seitenfläche 36 der Sicherungsabschnitt 24 angeordnet ist. Ferner erstrecken sich der Befestigungsfortsatz 22 und der Sicherungsabschnitt 24 ausgehend von einer weiteren Taschenwand 42 in Richtung der Fase 40, wobei die Taschenwand 42 senkrecht zur Anordnungsfläche 20 ausgerichtet ist.
Der mittig in der Anordnungstasche 34 angeordnete Befestigungsfortsatz 22 weist parallel zur Schnittstellenebene zusammen mit dem an seinem bezüglich der Anordnungsfläche 20 distalen Ende angeordneten Sicherungsabschnitt 24 einen pilzförmigen Querschnitt auf. Der Sicherungsabschnitt 24 ist bezogen auf eine parallel zur Anordnungsfläche 20 ausgerichtete Querachse breiter als der Befestigungsfortsatz 22, wobei das distale Ende des Befestigungsabschnittes 22 mittig auf einer der Anordnungsfläche 20 zugewandten Seite des Sicherungsabschnitts 24 angebracht ist. Der Sicherungsabschnitt 24 weist eine Sicherungsaußenkante 16 auf, die durch die größere Breite des Sicherungsabschnitts 24 gegenüber der Befestigungsfläche 37 abgesetzt ist. Der Sicherungsabschnitt 24 ist in etwa quaderförmig ausgebildet, wobei der Befestigungsfortsatz 22 den Sicherungsabschnitt 24 geringfügig in Richtung der Schnittstelle 12 überragen kann.
Das Schirmelement 26 ist in Fig. 3 dargestellt, wobei die Fortsatzaufnahme 28 vollständig innerhalb des Schirmelements 26 derart ausgebildet ist, dass die Aufnahmekontur 30 in geschlossener Weise die Fortsatzaufnahme 28 umgibt. Die Fortsatzaufnahme 28 ist in einen ersten Aufnahmeabschnitt 46 und einen zweiten Aufnahmeabschnitt 48 unterteilt. Der erste Aufnahmeabschnitt 46 ist bezüglich der Querachse 43 breiter als der zweite Aufnahmeabschnitt 48. Dabei weist der erste Aufnahmeabschnitt 46 eine Breite auf, die ausreicht, um den Sicherungsabschnitt 24 durch den ersten Aufnahmeabschnitt 46 hindurchzuführen. Der zweite Aufnahmeabschnitt 48 weist hingegen eine Breite bezüglich der Querachse 43 auf, die an die Breite des Befestigungsfortsatzes 22 derart angepasst ist, dass der Befestigungsfortsatz 22 durch eine zum Grundkörper 11 relative Klemmbewegung 72 (siehe Fig. 7) des Schirmelements 26 in den Klemmabschnitt 32 im zweiten Aufnahmeabschnitt 48 klemmend eingesetzt werden kann. Hierzu sind die sich gegenüberliegenden Erhebungen 33 in dem zweiten Aufnahmeabschnitt 48 an der Aufnahmekontur 30 ausgebildet.
Der zweite Aufnahmeabschnitt 48 ist zwischen dem ersten Aufnahmeabschnitt 46 und einem Randabschnitt 50 des Schirmelements 26 angeordnet. Hierbei ist der zweite Aufnahmeabschnitt 48 mittig an der dem Randabschnitt 50 zugewandten Seite des ersten Aufnahmeabschnitts 46 positioniert. Der erste und der zweite Aufnahmeabschnitt 46, 48 sind bezüglich einer gemeinsamen Symmetrieachse in sich spiegelsymmetrisch, wobei die Symmetrieachse parallel zur Verbindungsachse 14 ist.
Weiterhin weist das Schirmelement 26 eine Lasche 52 auf, die einen Anordnungsabschnitt 53 aufweist, der gegenüber einem Schirmbasisabschnitt 54 durch eine Kröpfung 56 abgesetzt ist. Der Anordnungsabschnitt 53 ist zwischen dem Randabschnitt 50 und der Kröpfung 56 positioniert. Die Lasche 52 weist die Fortsatzaufnahme 28 auf, die in dem Anordnungsabschnitt 53, der Kröpfung 56 und dem Schirmbasisabschnitt 54 ausgebildet ist. Dabei ist der zweite Aufnahmeabschnitt 48 vollständig in dem Anordnungsabschnitt 53 ausgebildet, während sich der erste Aufnahmeabschnitt 46 vom Schirmbasisabschnitt 54 über die Kröpfung 56 bis hin zum Anordnungsabschnitt 53 erstreckt. Vorzugsweise weist das Schirmelement 26 eine Mehrzahl an Laschen 52 auf, die von der gleichen Seite des Schirmbasisabschnitts 54 in die gleiche Richtung abstehen.
Der Anordnungsabschnitt 53 liegt auf der Anordnungsfläche 20 (Fig. 2) auf, wenn das Schirmelement 26 an dem Grundkörper befestigt ist. Die Lasche 52 weist höchstens die Breite der Anordnungstasche 34 auf. Weiter ist der Anordnungsabschnitt 53 parallel zu dem Schirmbasisabschnitt 54 ausgerichtet. Alternativ kann der Anordnungsabschnitt 53 gegenüber dem Schirmbasisabschnitt 54 abgewinkelt sein. Der Schirmbasisabschnitt 54 ist ein flächiger Blechabschnitt des Schirmelements 26. Die Lasche 52 steht von dem Schirmbasisabschnitt 54 ab, wobei neben der Lasche 52 ein Abschnitt des Schirmelements 26 angeordnet sein kann, der eine entsprechend der Fase 40 gegenüber dem Schirmbasisabschnitt 54 abgewinkelten Teilabschnitt 58 aufweist. Der Teilabschnitt 58 und die Lasche 52 sind durch einen Schlitz 59 abgetrennt.
In Fig. 4 ist die Lasche 52 des Schirmelements 26 dargestellt, bevor sie abgekröpft bzw. gekröpft wird. Die gekröpfte Lasche 52 mit der Fortsatzaufnahme 28 kann mittels eines Stanz-Biege-Prozesses aus einem flachen Blech hergestellt werden. Im Herstellprozess wird zuerst die Fortsatzaufnahme 28 ausgestanzt und danach die Kröpfung 56 geformt.
In Fig. 5 ist ein Befestigungsschritt zum Befestigen des Schirmelements 26 auf dem Grundkörper 11 gezeigt. Hierbei wird durch eine parallel zur Verbindungsachse 14 ausgerichtete, zum Grundkörper 11 relative Vertikal beweg ung 60 des Schirmelements 26 die Lasche 52 an die Anordnungstasche 34 angenähert. Gleichzeitig kann ein Positionierelement 62, das am Schirmbasisabschnitt 54 der Lasche 52 gegenüber liegen kann an eine Positioniertasche 64 an der Seitenfläche 36 herangeführt werden. Insbesondere wird durch die Vertikalbewegung 60 ein Lötfortsatz 66 einer dem Kontaktierbereich 12 bezüglich der Seitenfläche 36 des Grundkörpers 11 gegenüberliegenden Unterkante 68 des Grundkörpers 11 angenähert. Die Vertikalbewegung 60 verläuft parallel zur Verbindungsachse 14 von der Seite des Kontaktierbereichs 12 in Richtung der Unterkante 68 des Grundkörpers 11.
Der Lötfortsatz 66 kann senkrecht vom Schirmbasisabschnitt 54 abstehen und kann über die Gehäuseunterseite - am Rand sichtbar als Unterkante 68 des Gehäuses 11 - hinausstehen, wenn das Schirmelement 26 die Montageendposition erreicht hat. Grundsätzlich ist eine Mehrzahl an Lötfortsätzen 66 an einem Schirmbasisabschnitt 54 vorgesehen, die in die gleiche Richtung ausgerichtet sind. Insbesondere weisen die Lötfortsätze 66 im vertikalen Schnittbild eine L-förmige Struktur auf, wobei die Unterseite des Lötfortsatzes 66 vorgesehen ist, auf eine in den Figuren nicht abgebildete Platine angelötet zu werden.
Gemäß Fig. 6 wird durch eine parallel zur Verbindungsachse 14 ausgerichtete zum Grundkörper 11 relative Einführbewegung 70 des Schirmelements 26 der Befestigungsfortsatz 22 und der Sicherungsabschnitt 24 in den ersten Aufnahmeabschnitt 46 eingeführt. Während des Einführens des Sicherungsabschnitt 24 in den ersten Aufnahmeabschnitt 46 wird das Schirmelement 26 durch die Aufnahmekontur 30 ausgerichtet und der Befestigungsfortsatz 22 bezüglich des zweiten Aufnahmeabschnitts 48 zentriert. Vorzugsweise wird gleichzeitig das Positionierelement 62 (Fig. 5) zur Einführung in die Positionieraufnahme 64 ausgerichtet und schließlich dort eingeführt.
Dabei wird die Rückseite des Schirmbasisabschnitts 54 des Schirmblechs 26 tangential an der Seitenfläche 36 des Grundkörpers 11 entlanggeführt. Die Vertikal beweg ung 60 aus Fig. 5 kann nahtlos in die Einführbewegung 70 übergehen. Dabei fluchtet die Vertikalbewegung 60 mit der Einführbewegung 70.
Gemäß Fig. 7 wird beim Weiterführen der Einführbewegung 70 der Befestigungsfortsatz 22 in den zweiten Aufnahmeabschnitt 48 eingeführt. Die Einführbewegung 70 aus Fig. 6 kann nahtlos in eine Klemmbewegung 72 übergehen, wobei die Klemmbewegung 72 mit der Einführbewegung 70 fluchtet.
Die Vertikalbewegung 60, die Klemmbewegung 72 und die Einführbewegung
70 können in einer einzelnen gemeinsamen Bewegung ausgeführt werden. Die Klemmbewegung 72 erfolgt so lange, bis die Erhebungen 33, wie in Fig. 8 gezeigt ist, auf der Befestigungsfläche 37 des Befestigungsfortsatzes 22 zum Liegen kommen und eine form- und/oder kraftschlüssige Befestigung des Schirmelements 26 gewährleistet ist. Gleichzeitig kann der abgewinkelte Teilabschnitt 58 (Fig. 3) des Schirmelements 26 auf der Fase 40 des Grundkörpers 11 zum Liegen kommen und eine Art Anschlag bilden.
Wenn das Schirmelement 26 auf dem Gehäuse 11 befestigt ist, dann ragt der Randabschnitt 50 der Lasche 52 nicht über die Schnittstellenebene 12 der Schnittstellenöffnung 18 bzw. das Steckgesichts hinaus.
Nach dem klemmenden Befestigen des Schirmelements 26 an dem Befestigungsfortsatz 22 kann das Schirmelement 26 aufgrund des Sicherungsabschnitts 24 und des in die Positionieraufnahme 64 (Fig. 5) eingeführten Positionierfortsatzes 62 nicht entlang einer zur Anordnungsebene 20 senkrechten Richtung 74 (Fig. 9) vom Grundkörper 11 entfernt werden. Der Anordnungsabschnitt 53 liegt in Montageendposition im randabschnittsnahen Bereich 48 zwischen der Oberfläche der Anordnungsebene 20 (am Gehäuse) und der Rückseite des Sicherungsabschnitts 24 (am Gehäuse). Dabei klemmt sich die im Bereich des zweiten Aufnahmeabschnitts 48 ausgebildete Aufnahmekontur 30 der Fortsatzaufnahme 28, genauer die Erhebungen 33, in die Befestigungsfläche 37 und liegt mit Luft an der Sicherungsaußenkante 44 (Fig. 2) an.
Grundsätzlich sind alle vorstehend genannten Merkmale bezüglich des Steckverbinders 10 auch auf Gegensteckverbinder anwendbar. Ferner kann die Klemmung der Erhebungen 33 auf der Befestigungsfläche 37 durch eine Einrichtung zur Verrastung des Schirmelements 26 an dem Befestigungsfortsatz 22 ersetzt oder mit solch einer Einrichtung zur Verrostung kombiniert werden.

Claims

Ansprüche Steckverbinder (10) mit einem Kontaktierbereich (12), der zum entlang einer Verbindungsachse (14) ausgerichteten elektrischen und mechanischen Verbinden mit einem Gegensteckverbinder eingerichtet ist, aufweisend
- einen Grundkörper (11 ), der an einer Anordnungsfläche (20) einen von der Anordnungsfläche (20) abstehenden Befestigungsfortsatz (22) aufweist,
- ein metallisches Schirmelement (26), das eine Fortsatzaufnahme (28) zum Befestigen des Schirmelements (26) an dem Befestigungsfortsatz (22) aufweist, wobei die Fortsatzaufnahme (28) eine nach innen in die Fortsatzaufnahme (28) gerichtete Aufnahmekontur (30) aufweist, die einen Klemmabschnitt (32) aufweist, der auf einer Befestigungsfläche (37) des Befestigungsfortsatzes (22) formschlüssig und/oder kraftschlüssig aufliegt, wenn das Schirmelement (26) an dem Befestigungsfortsatz (22) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnungsfläche (20) in einer Anordnungstasche (34) positioniert ist, wobei der Befestigungsfortsatz (22) nicht aus der Anordnungstasche (34) herausragt. Steckverbinder (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnungsfläche (20) neben dem Kontaktierbereich (12) angeordnet ist, wobei die Anordnungsfläche (20) wenigstens abschnittsweise parallel zu der Verbindungsachse (14) ausgerichtet ist. Steckverbinder (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsfortsatz (22) quer zur Verbindungsachse (14) ausgerichtet ist, wobei der Befestigungsfortsatz (22) von der Anordnungsfläche (20) absteht. Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsfortsatz (22) an einem distalen Ende einen Sicherungsabschnitt (24) aufweist, der eine Sicherungsaußenkante (44) aufweist, die gegenüber der Befestigungsfläche (37) abgesetzt ist. Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsatzaufnahme (28) einen ersten Aufnahmeabschnitt (46) und einen zweiten Aufnahmeabschnitt (48) aufweist, wobei der erste Aufnahmeabschnitt (46) breiter ist als der zweite Aufnahmeabschnitt (48). Steckverbinder (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aufnahmeabschnitt (48) zwischen dem ersten Aufnahmeabschnitt (46) und einem Randabschnitt des Schirmelements (26) angeordnet ist. Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsatzaufnahme (28) wenigstens teilweise in einer Lasche (52) des Schirmelements (26) ausgeformt ist. Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmelement (26) eine Kröpfung (56) aufweist, sodass der Klemmabschnitt (32) an einem zwischen der Kröpfung (56) und einem Randabschnitt (50) des Schirmelements (26) angeordneten Anordnungsabschnitt (53) ausgebildet ist. Steckverbinder (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsatzaufnahme (28) wenigstens teilweise an der Kröpfung (56) ausgebildet ist. Steckverbinder (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anordnungsabschnitt (53) parallel zu einem an die Kröpfung (56) angrenzenden Schirmbasisabschnitt (54) ausgerichtet ist. Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekontur (30) in geschlossener Weise die Fortsatzaufnahme (28) umgibt. Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmabschnitt (32) aus mindestens einer, insbesondere zwei sich gegenüberliegenden, Erhebungen (33) an der Aufnahmekontur (30) ausgebildet ist, wobei die Erhebungen (33) zum verrstenden und/oder klemmenden Befestigen des Schirmelements (26) vorgesehen sind. Verfahren zum Befestigen eines Schirmelements (26) eines Steckverbinders (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsfortsatz (22) in einer parallel zur Verbindungsachse (14) ausgerichteten zum Grundkörper (11) relativen Einführbewegung (70) des Schirmelements (26) in die Fortsatzaufnahme (28) eingeführt wird. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmelement (26) in einer parallel zur Verbindungsachse (14) ausgerichteten zum Grundkörper (11) relativen Klemmbewegung (72) des Schirmelements (26) gegenüber dem Befestigungsfortsatz (22) versetzt wird, sodass der Klemmabschnitt (32) auf der Befestigungsfläche (37) angeordnet wird.
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