DE10152439B4

DE10152439B4 - Steckverbinder mit Kröpfung

Info

Publication number: DE10152439B4
Application number: DE10152439.0A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Lappöhn
Original assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: Erni Electronics De GmbH
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2014-11-27
Anticipated expiration: 2021-10-27
Also published as: DE10152439A1

Abstract

Steckverbinder mit Kröpfung, bestehend aus einer Messer- (1) und einer Federleiste mit mindestens sechs Kontaktelementen (4), die durch Abschirmbleche (3) nach außen und gegen weitere Kontaktelemente (4) abgeschirmt sind, wobei die Abschirmbleche (3) an der Messer- (1) und Federleiste angeordnet sind und zumindest jeweils zwei benachbarte Kontaktelemente (4) zumindest teilweise umgreifen und die Kontaktelemente (4) in den Messer- (1) und Federleisten in mehreren parallelen Reihen (5a, 5b, 5c, 5d) sowie miteinander fluchtend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kontaktelemente (4) eine von drei Abschnitten (4', 4'', 4''') gebildete, im Wesentlichen z-förmige Kröpfung aufweisen, – die ersten Abschnitte (4') in Reihen (5a bis 5d) angeordnet sind und, senkrecht zu der Längserstreckung der Reihen (5a bis 5d) gesehen, zueinander fluchten, – die dritten Abschnitte (4''') mindestens in zwei Reihen (5a' bis 5d'), senkrecht zur Längserstreckung der Reihen (5a' bis 5d') gesehen, zueinander versetzt angeordnet sind, und – die Abschirmbleche (3) wenigstens jeweils zwei erste Abschnitte (4') von Kontaktelementen (4) aus zwei benachbarten Reihen (5a bis 5d) umgreifen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit integrierter Abschirmung zur elektrischen Kontaktierung vorzugsweise vieladriger Kabel miteinander oder mit einer Leiterplatte oder dergleichen. Der Steckverbinder besteht aus einer Messer- und einer korrespondierenden Federleiste, die lösbar miteinander verbindbar sind.
Aus der auf die Anmelderin zurückgehenden DE 101 25 855 A1 ist ein Steckverbinder mit Abschirmungen bekannt, bei dem mehrere Kontaktelemente in mehreren, parallelen Reihen angeordnet sind, wobei die Kontaktelemente, auch z. B. elektrisch leitfähige, metallische Kontaktstifte, sogenannte Pins, in mehreren parallelen Reihen angeordnet sind.
Dabei sind die Kontaktelemente in den Reihen derart angeordnet, dass sie, in Draufsicht, senkrecht zur Längserstreckung der Reihen gesehen, zueinander versetzt angeordnet sind. Damit ist es ermöglicht, dass z. B. zwei Messerleisten von zwei Seiten auf eine Platine um 90° zueinander verdreht aufsteckbar sind. Dabei sind die in den Messer- und Federleisten vorgesehenen Abschirmbleche derart ausgebildet, dass jeweils zumindest zwei Kontaktelemente aus zwei benachbarten Reihen von einem Abschirmblech umgriffen sind, so dass auch bei der um 90° verschwenkten Anordnung von zwei Messerleisten an einer Platine eine durchgehende elektrische Abschirmung der beiden Kontaktelemente nach außen bzw. gegen weitere Kontaktelemente gewährleistet ist.
Aus der DE 100 51 819 A1 ist eine weitere Steckverbindung mit Abschirmung bekannt, die aus einer Messer- und einer Federleiste besteht und mehrere Kontaktelemente besitzt. Die Kontaktelemente sind durch Abschirmbleche nach außen und gegen weitere Kontaktelemente abgeschirmt, wobei die Abschirmbleche an der Messer- und Federleiste angeordnet sind und zumindest jeweils zwei benachbarte Kontaktelemente zumindest teilweise umgreifen und die Kontaktelemente in den Messer- und Federleisten in mehreren parallelen Reihen sowie miteinander fluchtend angeordnet sind.
Eine weitere Steckverbindung mit Kontaktelementen ist aus der US 5,224,867 A bekannt. Die Kontaktelemente sind in jeweils zwei Körperachsen Z-förmig gekröpft geformt und so angeordnet, dass ein Endabschnitt jedes Kontaktelementes in einer Reihe angeordnet ist und die gegenüber liegenden Endabschnitte parallel zu dieser Reihe links bzw. rechts versetzt liegen, wobei der Abstand der Endabschnitte der Kontaktelemente in diesen beiden weiteren Reihen zueinander unterschiedlich ist.
Bei derartigen Ausgestaltungen hat sich jedoch erwiesen, dass insbesondere derartig ausgebildete Messerleisten nicht mit anderen, zumeist standardisierten Verbindern kompatibel sind.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder, der aus einer Messer- und einer Federleiste besteht und dessen Kontaktelemente mit Abschirmblechen nach außen und gegen weitere Kontaktelemente abgeschirmt sind, zu schaffen, der einerseits mit standardisierten Bauteilen kompatibel ist, und andererseits eine um 90° verschwenkte Verbindung mit weiteren Messerleisten ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Steckverbinder mit Kröpfung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, insbesondere des kennzeichnenden Teils, gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass durch die Kröpfung der Kontaktelemente, d. h. der elektrisch leitfähigen Pins, einerseits die Anordnung der Kontaktelemente in geraden Reihen, jeweils zueinander fluchtend, sowie kompatibel zu herkömmlichen Steckverbindern ermöglicht ist, andererseits ist mit der Kröpfung der Kontaktelemente, d. h. mit einer im Wesentlichen z-förmigen Ausgestaltung der metallischen Pins, erreicht, dass die nach außen weisenden bzw. überstehenden dritten Abschnitte der Kontaktelemente, in Längsrichtung der Kontaktelemente gesehen, versetzt zu den in parallelen, zueinander fluchtenden Reihen angeordneten ersten Abschnitten der Kontaktelemente angeordnet sind. Damit sind diese dritten Abschnitte, in axialer Längserstreckung der Kontaktelemente gesehen, zu den ersten Abschnitten seitlich versetzt.
Bei geeigneter Wahl des Versatzes, der unter anderem durch die Größe bzw. Länge des zweiten Abschnittes, der sich im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Kontaktelementes erstreckt, bestimmt wird, können diese dritten Abschnitte derart angeordnet werden, dass z. B. zwei gleichartige Messerleisten von zwei Seiten her auf eine mit entsprechenden Durchbrüchen versehene Platine aufsteckbar sind, wobei die Messerleisten in Richtung ihrer jeweiligen Längsausdehnung gesehen um 90° zueinander verdreht sind.
In vorteilhafter Weise sind die Abschirmbleche auch im Wesentlichen als U-förmiges Bauteil ausgebildet, wobei die beiden parallelen Schenkel des ” U ” jeweils gleich- oder unterschiedlich lang sind. Dabei sind insbesondere zwei erste Abschnitte zweier Kontaktelemente, die nebeneinander, in parallelen Reihen angeordnet sind, gemeinsam von dem U-förmigen Abschirmblech umgriffen.
Dazu ist es vorteilhaft, dass eine gerade Anzahl an Reihen der Kontaktelemente vorhanden ist, so dass jeweils zwei benachbarte Kontaktelemente mit einem gemeinsamen Abschirmblech versehen sind. Vorzugsweise sind vier Reihen von Kontaktelementen in der Messer- oder Federleiste angeordnet.
Mit einer versetzten Anordnung, in Längsrichtung des Kontaktelementes gesehen, der dritten Abschnitte zu den ersten Abschnitten, ist es ermöglicht, dass die jeweils versetzt angeordneten dritten Abschnitte zweier gleichartig ausgebildeter Messerleisten von zwei Seiten her auf eine mit Durchbrüchen versehene Platine aufsteckbar sind, so dass die jeweiligen dritten Abschnitte sich ungefähr in der Mittelebene der Platine berühren und derart eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen der Messerleisten hergestellt wird.
Dazu ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Ausrichtung der drei Abschnitte der Kontaktelemente derart, dass die ersten und dritten Abschnitte, jeweils in ihrer Längserstreckung, parallel zueinander ausgerichtet sind und die zweiten Abschnitte, die die eigentliche Kröpfung bilden, dazu senkrecht ausgerichtet sind. In spezieller, kostensparender Weise sind derartig gekröpfte Kontaktelemente aus an sich bekannten geraden Kontaktelementen bzw. metallischen Pins durch zwei vorzugsweise gleichzeitig ablaufende Biegevorgänge herstellbar.
Die U-förmigen Abschirmbleche, in Form von umgebogenen bzw. abgewinkelten Metallblechen, können auch den Boden einer Messerleiste durchgreifen, so dass sie auf der anderen Seite über die Fläche des Bodens überstehen. Dies kann beispielsweise bei der Herstellung einer Messerleiste aus Kunststoff während eines Spritzgießvorganges automatisch erfolgen.
Um die Messerleisten lagerichtig auf eine Platine aufzustecken und dabei insbesondere das Verbiegen der versetzten dritten Abschnitte zu vermeiden, sind weitere, nach außen über die Bodenfläche der Messerleiste überstehende Führungselemente vorgesehen. Diese sind vorzugsweise einstückig an die Messerleiste angeformt, werden also z. B. während des Spritzgießens ausgebildet.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im nachfolgenden Beschreibungsteil anhand eines schematisch in Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles aufgezeigt bzw. näher erläutert. Es zeigen:
1: Zwei im 90-Winkel auf eine Leiterplatte aufgesteckte Messerleisten für Steckverbinder in perspektivischer Darstellung,
2: zwei Messerleisten gemäß 1 in Draufsicht in schematischer Darstellung, und
2a und 2b: Teildarstellungen der 2.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zwei Messerleisten 1 von zwei Seiten her auf eine Leiterplatte 6 aufgesteckt. Die beiden Messerleisten 1 sind im 90°-Winkel, in ihrer jeweiligen Längsrichtung gesehen, zueinander angeordnet. Die beiden Messerleisten 1 sind mit Kontaktelementen 4 versehen. Diese sind hier in Form elektrisch leitfähiger Stifte ausgebildet, die den Boden 8 der Messerleiste 1 durchgreifen. Zusammen mit den seitlichen Wandungen A und B ist ein Innenraum umschrieben, in den eine korrespondierend ausgebildete, standardisierte Federleiste mit Kontaktelementen in Form von Federn einsteckbar ist. Zur Vereinfachung der Darstellung ist diese Federleiste hier nicht abgebildet.
Die Kontaktelemente 4 sind hier in vier zueinander parallelen Reihen 5a, 5b, 5c, 5d angeordnet. Die vier Reihen 5a bis 5d sind dabei zueinander fluchtend angeordnet, so dass bei einer Projektion senkrecht zur Längsrichtung jeweils die ersten Abschnitte 4' der Kontaktelemente 4 der vier Reihen 5a bis 5d übereinander liegen.
Die Abschirmbleche 3 umgreifen jeweils zwei erste Abschnitte 4' der Kontaktelemente 4 zweier benachbarter Reihen, und zwar hier der Reihen 5a und 5b bzw. 5c und 5d. Der Grund der Abschirmbleche 3 ist dabei im 90°-Winkel zur Längserstreckung der Reihen 5a bis 5d angeordnet.
Die Abschirmbleche 3 sind im wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei die beiden Schenkel 10 und 10' des ” U ” im wesentlichen senkrecht zum Grund des ” U ” ausgerichtet und parallel zur Längserstreckung der Reihen 5a bis 5d angeordnet sind. Die beiden Schenkel 10 und 10' sind in 1 unterschiedlich lang.
Die hier nicht dargestellte Federleiste ist mit korrespondierenden Abschirmblechen versehen, so dass, wenn die Federleiste in die Messerleiste 1 eingeschoben ist, jeweils zwei erste Abschnitte 4' der Kontaktelemente 4 von einem Abschirmblech 3 der Messerleiste 1 und einem Abschirmblech der Federleiste im wesentlichen durchgehend umlaufend umhüllt und damit gegen elektrische Störeinflüsse von außen bzw. nach außen abgeschirmt sind.
Die Leiterplatte 6 ist mit Bohrungen 7 zur Aufnahme der dritten Abschnitte 4''' der Kontaktelemente 4 versehen, wobei die Dicke der Leiterplatte 6 bzw. die Länge der dritten Abschnitte 4''' der Kontaktelemente 4 bevorzugt derart gewählt ist, dass von zwei Seiten her Messerleisten 1 auf die Leiterplatte 6 aufsteckbar sind und sich die jeweiligen dritten Abschnitte 4''' der Kontaktelemente 4 ungefähr in der Mittelebene der Leiterplatte 6 berühren oder aneinander anlegen und derart die elektrisch leitfähige Verbindung herstellen. Die Bohrungen 7 können jedoch auch mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen sein bzw. in Form von Steckhülsen aus Metall in eine Leiterplatte 6 aus Kunststoff eingesteckt sein.
Die beiden Messerleisten 1 sind im 90°-Winkel zueinander verdreht, so dass jeweils nur eine Anzahl der Kontaktelemente 4, die der Anzahl der Reihen 5a bis 5d der anderen Messerleiste 1 entspricht, miteinander kontaktiert werden. An der der Leiterplatte 6 zugewandten Seite ”D” des Bodens 8 der Messerleiste 1 können auch weitere Elemente 9, vorzugsweise einstückig, angeformt sein, die zur Führung und/oder Ausrichtung der Messerleiste 1 dienen und in entsprechende Öffnungen oder Bohrungen in der Leiterplatte 6 in Eingriff gebracht werden. Beim Aufstecken der Messerleiste 1 auf die Leiterplatte 6 werden dabei zuerst die Führungsstifte 9 eingeführt und damit die Messerleiste 1 lagerichtig ausgerichtet, so dass ein Verbiegen der dritten Abschnitte 4''' der Kontaktelemente 4, zumindest nahezu, verhindert ist.
Die Abschirmbleche 3 können auch derart angeordnet sein, dass sie den Boden 8 der Messerleiste 1 durchgreifen und, im aufgesteckten Zustand, sich zumindest teilweise in die Leiterplatte 6 hinein erstrecken. Damit ist eine zumindest teilweise Abschirmung der elektrischen Verbindung im Inneren der Leiterplatte 6 gegeben. Zur Aufnahme der über den Boden 8 überstehenden Abschirmbleche 3 können in der Leiterplatte 6 entsprechende Nuten oder Vertiefungen vorgesehen sein.
In 2 ist eine schematische Projektion zweier Messerleisten 1 im auf eine Leiterplatte 6, hier nicht abgebildet, aufgesteckten Zustand dargestellt. Dabei sind die ersten Abschnitte 4' der Kontaktelemente 4 jeweils in vier Reihen 5a bis 5d zueinander fluchtend angeordnet. Die dritten Abschnitte 4''' der Kontaktelemente 4 sind in dazu versetzten Reihen 5a' bis 5d' angeordnet. Die zweiten Abschnitte 4'' verlaufen im wesentlichen senkrecht zu der Längserstreckung der jeweiligen ersten und dritten Abschnitte 4', 4''' in der Zeichenebene. Wie aus der Darstellung in 1 ersichtlich stehen diese zweiten Abschnitte 4'' hier nach außen über den Boden 8 der Messerleiste 1 über, können aber auch in Vertiefungen des Bodens 8 angeordnet bzw. bei der Herstellung bereits mit in den Boden 8 eingegossen werden.
Die Ausrichtung der Versetzung bzw. Kröpfung ist derart gewählt, dass jeweils zwei dritte Abschnitte 4''' zweier benachbarten Reihen, z. B. 5a und 5b, voneinander weg versetzt sind, so dass der Abstand dieser Dritten Abschnitte 4''' größer ist als der Abstand der zugehörigen ersten Abschnitte 4'. Die zweiten Abschnitte 4'' einer Messerleiste 1 sind dabei vorzugsweise alle parallel zueinander ausgerichtet.
Zusätzlich sind auch hier quadratisch ausgebildete Führungsstifte 9 vorhanden. Die Kontaktelemente 4, hier die Messer der Messerleisten 1, es können aber auch Federn einer Federleiste sein, sind derart angeordnet, dass ihre gegenseitigen Abstände sowohl in den jeweiligen Reihen 5a bis 5d – Abstände ”a” – als auch zwischen den Reihen 5a bis 5d – Abstände ”b” – gleich groß gewählt sind. Damit ist ein quadratisches Diagonal-Maß ”Q” der Kontaktelemente erreicht.
Gemäß der Ausführung in 2 sind jeweils zwei der ersten Abschnitte 4' der Kontaktelemente 4 von einem im wesentlichen U-förmig ausgebildeten Abschirmblech 3 umschrieben, dessen Schenkel 10, 10' parallel zur Längserstreckung der Reihen 5a bis 5d ausgerichtet sind, wobei der Schenkel 10 länger als der Schenkel 10' ausgebildet ist. Damit wird in der Draufsicht ersichtlich, dass eine über die Längserstreckung der elektrischen Kontaktierung zwischen den beiden Messerleisten 1 durch die Leiterplatte 6 hindurch gesehen, zwar körperlich nicht durchgehende, jedoch technisch umlaufend wirkende Abschirmung der elektrischen Kontaktierung erreicht ist.
In der 2a ist eine Messerleiste 1 gemäß der Darstellung in 2 gezeigt, wobei hier die Abschirmbleche 3 jeweils paarweise zwei erste Abschnitte 4' der Kontaktelemente umgreifen. Der Abstand ”a” zweier Kontaktelemente 4 in einer Reihe, z. B. 5a, ist dabei größer als der gegenseitige Abstand ”b” zweier Reihen, z. B. zwischen 5a und 5b.
In 2b ist die Messerleiste 1 auf dem Kopf stehend abgebildet. Dabei ist die nach außen weisende Fläche ”D” des Bodens 8 ersichtlich. Zusätzlich zu den dritten Abschnitten 4''' sind hierbei die Führungsstifte 9 abgebildet. Ebenso wie die dritten Abschnitte 4''' stehen auch die dazu senkrecht verlaufenden, jeweiligen zweiten Abschnitte 4'' über die Bodenfläche ”D” des Bodens 8 über. Die zweiten Abschnitte 4'' aller Kontaktelemente 4 sind dabei parallel zueinander ausgerichtet. Die dritten Abschnitte 4''' zweier benachbarter Kontaktelemente, beispielsweise der Reihen 5a' und 5b' sind dabei derart versetzt angeordnet, dass ihr gegenseitiger Abstand größer ist als der Abstand der, hier nicht abgebildeten, ersten Abschnitte 4'.
Mit einer korrespondierend ausgebildeten Federleiste, die z. B. in den von Boden 8 und Wandungen ”A”, ”B” gebildeten Innenraum der Messerleiste 1 eingesteckt wird, ist damit auch eine durchgehende Abschirmung der elektrischen Verbindung zwischen den Kontaktelementen 4, z. B. Messern, und den Kontaktelementen an der Federleiste, z. B. Federn, erreicht.
Bezugszeichenliste

1: Messerleiste
3: Abschirmbleche
4: Kontaktelemente
4', 4'', 4''': Abschnitte von Position 4
5a, 5b, 5c, 5d: Reihen der ersten Abschnitte 4'
5a', 5b', 5c', 5d': Reihen der dritten Abschnitte 4''
6: Leiterplatte
7: Bohrungen in Pos. 6
8: Boden von Pos. 1
9: Führungsstifte
10, 10': Schenkel von Pos. 3
A, B: Wandung von Pos. 1
D: äußere Fläche von Pos. 8
a: Abstand der ersten Abschnitte in einer Reihe
b: Abstand zweier benachbarter Reihen
Q: quadratisches Diagonal-Maß

Claims

Steckverbinder mit Kröpfung, bestehend aus einer Messer- (1) und einer Federleiste mit mindestens sechs Kontaktelementen (4), die durch Abschirmbleche (3) nach außen und gegen weitere Kontaktelemente (4) abgeschirmt sind, wobei die Abschirmbleche (3) an der Messer- (1) und Federleiste angeordnet sind und zumindest jeweils zwei benachbarte Kontaktelemente (4) zumindest teilweise umgreifen und die Kontaktelemente (4) in den Messer- (1) und Federleisten in mehreren parallelen Reihen (5a, 5b, 5c, 5d) sowie miteinander fluchtend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kontaktelemente (4) eine von drei Abschnitten (4', 4'', 4''') gebildete, im Wesentlichen z-förmige Kröpfung aufweisen, – die ersten Abschnitte (4') in Reihen (5a bis 5d) angeordnet sind und, senkrecht zu der Längserstreckung der Reihen (5a bis 5d) gesehen, zueinander fluchten, – die dritten Abschnitte (4''') mindestens in zwei Reihen (5a' bis 5d'), senkrecht zur Längserstreckung der Reihen (5a' bis 5d') gesehen, zueinander versetzt angeordnet sind, und – die Abschirmbleche (3) wenigstens jeweils zwei erste Abschnitte (4') von Kontaktelementen (4) aus zwei benachbarten Reihen (5a bis 5d) umgreifen.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmbleche (3) im wesentlichen U-förmig sind.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine geradzahlige Anzahl von Reihen (5a bis 5d) vorhanden ist.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Abschnitte (4''') der Kontaktelemente (4), in Draufsicht zur Längserstreckung der Reihen (5a bis 5d und 5a' bis 5d') gesehen, versetzt zu den ersten Abschnitten (4') der Kontaktelemente (4) angeordnet sind.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Abschnitte (4'') im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung der ersten und dritten Abschnitte (4' und 4''') verlaufen.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmbleche (3) den Boden (8) der Messer- (1) oder Federleiste durchgreifen.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden (8) der Messerleiste (1) oder der Federleiste nach außen ragende Führungsstifte (9) vorgesehen sind.
Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle zweiten Abschnitte (4'') einer Messerleiste (1) zueinander parallel sind.