DE102009016157B4

DE102009016157B4 - Abgeschirmte Steckverbinderanordnung

Info

Publication number: DE102009016157B4
Application number: DE102009016157.0A
Authority: DE
Inventors: Herbert Plate; Jörg Hegel
Original assignee: Kostal Kontakt Systeme GmbH
Current assignee: KOSTAL KONTAKT SYSTEME GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2029-04-04
Also published as: CN102388506A; EP2415121A1; WO2010112516A1; US20120034817A1; DE102009016157A1

Abstract

Abgeschirmte Steckverbinderanordnung mit einem ersten Steckverbinderteil (9) und einem zweiten Steckverbinderteil (24), wobei das erste Steckverbinderteil (9) ein hülsenförmiges Bauteil (4) aufweist, welches mit der Leitungsschirmung einer Koaxialleitung (1) elektrisch verbunden ist, und einen Steckhülsenkontakt (8) aufweist, der mit dem Innenleiter (2) der Koaxialleitung (1) elektrisch verbunden ist, wobei das hülsenförmige Bauteil (4) einen an beiden Endabschnitten des hülsenförmigen Bauteils (4) geöffneten Hohlzylinder (6) ausbildet, an dessen Innenfläche ein Schirmblech (7) angefügt ist, wobei der Steckhülsenkontakt (8) von einem isolierenden Kammereinsatz (5) umgeben ist, der den Steckhülsenkontakt (8) elektrisch gegen das hülsenförmige Bauteil (4) und gegen das Schirmblech (7) elektrisch isoliert, und wobei das hülsenförmige Bauteil (4) zusammen mit dem angefügten Schirmblech (7) den Steckhülsenkontakt (8) von allen Seiten, bis auf die in Steckrichtung weisende Seite und die Seite der Abgangsrichtung der Koaxialleitung (1), vollständig umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammereinsatz (5) vollständig in das Innere des Schirmblechs (7) eingeschoben ist und dort durch federnde Rastelemente (19) gehalten wird, dass ein zylinderförmiger Abschnitt (17) des Schirmblechs (7) in den durch das hülsenförmige Bauteil (4) gebildeten Hohlzylinder (6) eingefügt ist, dass die aus der Koaxialleitung (1), dem hülsenförmiges Bauteil (4), dem Schirmblech (7) und dem Kammereinsatz (5) gebildete Steckhülsenbaugruppe (27) in eine Kammer (21) eines isolierenden Steckhülsengehäuses (3) eingesetzt ist, dass der Steckhülsenkontakt (8) des ersten Steckverbinderteils (9) mit einem Flachsteckerstift des zweiten Steckverbinderteils (24) verbindbar ist, und dass der Flachsteckerstift des zweiten Steckverbinderteils (24) von einem metallenen Schirmkranz (25) umlaufend umgeben ist, der nach dem Zusammenfügen der beiden Steckverbinderteile (9, 24) mit dem Schirmblech (7) des ersten Steckverbinderteils (9) über am Schirmblech (7) angeformte Kontaktfedern (26) elektrisch und mechanisch verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine abgeschirmte Steckverbinderanordnung mit einem ersten Steckverbinderteil und einem zweiten Steckverbinderteil, wobei das erste Steckverbinderteil ein hülsenförmiges Bauteil aufweist, welches mit der Leitungsschirmung einer Koaxialleitung elektrisch verbunden ist, und einen Steckhülsenkontakt aufweist, der mit dem Innenleiter der Koaxialleitung elektrisch verbunden ist, wobei das hülsenförmige Bauteil einen an beiden Endabschnitten des hülsenförmigen Bauteils geöffneten Hohlzylinder ausbildet, an dessen Innenfläche ein Schirmblech angefügt ist, wobei der Steckhülsenkontakt von einem isolierenden Kammereinsatz umgeben ist, der den Steckhülsenkontakt elektrisch gegen das hülsenförmige Bauteil und gegen das Schirmblech elektrisch isoliert, und wobei das hülsenförmige Bauteil zusammen mit dem angefügten Schirmblech den Steckhülsenkontakt von allen Seiten, bis auf die in Steckrichtung weisende Seite und die Seite der Abgangsrichtung der Koaxialleitung, vollständig umschließt.
Steckverbinder, die mit einer abgeschirmten Koaxialleitung verbunden sind, weisen häufig hülsenförmige Bauteile zur Kontaktierung der Leitungsschirmung auf. Derartige Kontaktierungen sind beispielsweise aus der DE 697 01 065 T2 oder der deutschen Auslegeschrift DE 11 56 467 A bekannt. Diese Dokumente beschreiben allerdings keine vollständigen Steckverbinderanordnungen.
Die DE 10 2004 015 345 A1 beschreibt einen Steckhülsenkontakt, der durch einen Flachsteckerstift kontaktierbar ist, und der besonders für Hochspannungs- oder Hochstromanwendungen vorteilhaft verwendbar ist. Diese Offenlegungsschrift offenbart allerdings nicht, wie mit einem derartigen Steckhülsenkontakt eine vollständig geschirmte und berührungssichere Steckverbinderanordnung realisiert werden kann.
Eine gattungsgemäße Steckverbinderanordnung ist aus der Druckschrift US 4 412 717 A bekannt. Dabei ist es vorgesehen, den Steckhülsenkontakt möglichst vollständig durch die metallenen Wände des hülsenförmigen Bauteils, ergänzt durch die metallenen Wände eines mit dem hülsenförmigen Bauteil verbundenen Schirmblechs zu umgeben, wobei der Steckhülsenkontakt lediglich in der vorgesehenen Steckrichtung für eine Kontaktierung durch einen Gegensteckverbinder zugänglich bleibt.
Außer einer dielektrischen Umhüllung der jeweiligen Kontaktelemente weisen die Steckverbinderteile ausschließlich metallene Komponenten auf, die durch Pressverbindungen miteinander verbunden werden und daher nur unter Einsatz von Werkzeugen relativ aufwendig montierbar sind. Die US 4 412 717 A gibt darüber hinaus auch keine Hinweise für eine berührungssichere Anordnung der elektrischen Kontaktelemente.
Es stellte sich die Aufgabe, eine einfache und kostengünstige Steckverbinderanordnung mit mindestens einem Steckhülsenkontakt zu schaffen, die sich durch einen berührungssicheren Aufbau und eine besonders gute elektrische Abschirmung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Details sowie vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung hervor.
Die 1 zeigt Einzelteile eines ersten Steckverbinderteils einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung. Eine abgeschirmte Koaxialleitung 1 ist an einem freien Endabschnitt von einem hülsenförmigen Bauteil, im folgenden auch kurz als Hülse 4 bezeichnet, umgeben. Die aus Metall gefertigte Hülse 4 kontaktiert auf hier nicht dargestellte Weise die Metallabschirmung der Koaxialleitung 1. Der Innenleiter 2 der Koaxialleitung 1 ist mit dem Kontaktierungsabschnitt eines Steckhülsenkontakts 8 vercrimpt.
Der Steckhülsenkontakt 8 ist als eine Steckbuchse ausgebildet, die prinzipiell aus mehreren Steckrichtungen durch einen Flachsteckerstift kontaktierbar ist. Zur elektromagnetischen Abschirmung sowie zur Isolierung des Steckhülsenkontakts 8 ist eine Abschirmbaugruppe 16 vorgesehen, die aus einem Schirmblech 7 und aus einem Kammereinsatz 5 besteht, wobei der Kammereinsatz 5 aus einem isolierenden Kunststoffmaterial gefertigt ist. Diese beiden Komponenten sind in der 2 dargestellt.
Das Schirmblech 7 ist einstückig aus einem Blechstreifen geformt und bildet einen zylinderförmigen Abschnitt 17 und einen kastenförmigen Abschnitt 18 aus. Der Kammereinsatz 5 ist an die Form des Schirmblechs 7 angepasst, so dass er vollständig in das Innere des Schirmblechs 7 eingeschoben werden kann, wobei die Außenwände des Kammereinsatzes 5 an den Innenwänden des Schirmblechs 7 anliegen. Da der Kammereinsatz 5 als Hohlkörper geformt ist, bildet er eine isolierende Verkleidung an den inneren Wänden des Schirmblechs 7 aus. Zugleich stabilisiert der Kammereinsatz 5 die Wände des Schirmblechs 7.
Vorteilhaft ist es, wenn der Kammereinsatz 5 innerhalb des Schirmblechs 7 durch Rastelemente gehalten wird, etwa durch einen am Schirmblech 7 angeformten nach innen federnden Lappen 19, der am eingefügten Kammereinsatz 5 eine Hinterschneidung 20 hintergreift.
Da der Kammereinsatz 5 vom Schirmblech 7 vollständig aufgenommen wird, ist von der zusammengefügten Abschirmbaugruppe 16 von außen lediglich das Schirmblech 7 erkennbar. Die Abschirmbaugruppe 16 wird mit der Hülse 4 verbunden, in dem der zylinderförmige Abschnitt 17 des Schirmblechs 7 in den durch die Hülse 4 gebildeten Hohlzylinder 6 eingefügt wird. Damit ist die in der 3 skizzierte Montageanordnung realisiert, die im Folgenden als Steckhülsenbaugruppe 27 bezeichnet wird.
Eine besonders gute mechanische und auch elektrische Verbindung zwischen dem Schirmblech 7 und der Hülse 4 wird dadurch erzielt, dass an dem zylinderförmigen Abschnitt 17 des Schirmblechs 7 angeformte, nach außen federnde Kontaktlamellen 11 an der Innenwand des durch die Hülse 4 gebildeten Hohlzylinders 6 anliegen.
Zur Komplettierung des ersten Steckverbinderteils 9 werden eine oder mehrere der soweit beschriebenen Steckhülsenbaugruppen 27 in ein isolierendes Steckhülsengehäuse 3 eingesetzt. In der 4 weist das Steckhülsengehäuse 3 zwei Kammern zur Aufnahme jeweils einer Steckhülsenbaugruppe 27 auf, von denen in der 4 in einer Schnittansicht eine Kammer 21 mit einer eingesetzten Abschirmbaugruppe 16 ersichtlich ist. Zur Montage ist es zweckmäßig, jeweils zuerst eine Abschirmbaugruppe 16 in eine Kammer 21 des Steckhülsengehäuses 3 einzusetzen, wobei am Schirmblech 7 angeformte Rastelemente 13 die Abschirmbaugruppe 16 innerhalb der Kammer 21 fixieren. Die Koaxialleitung 1 mit der verbundenen Hülse 4 und dem Steckhülsenkontakt 8 wird dann in die Kammer 21 des Steckhülsengehäuses 3 eingeführt und dadurch, wie zuvor beschrieben, mit der Abschirmbaugruppe 16 verbunden.
Wie die 5 zeigt, schließt ein die Koaxialleitung 1 übergreifender Rastbügel 22, der mit dem Steckhülsengehäuse 3 verrastet ist, die Kammer 21 ab. Zwischen dem Rastbügel 22 und dem Steckhülsengehäuse 3 ist vorteilhafterweise eine Gummidichtung 23 eingesetzt, die die Kammer 21 feuchtigkeitsdicht abschließt. Außerdem hält die Gummidichtung 23 den Rastbügel 22 unter elastischer Spannung am Steckhülsengehäuse 3, so dass ein unabsichtliches Lösen des Rastbügels 22 ausgeschlossen ist.
Die 6 verdeutlicht eine Verbindung des ersten Steckverbinderteils 9 mit einem zweiten Steckverbinderteil. Das zweite Steckverbinderteil ist hier lediglich durch ein im Schnitt dargestelltes Steckergehäuse 24 und durch einen Schirmkranz 25 dargestellt. Das Steckergehäuse 24 weist zu jedem Steckhülsenkontakt des ersten Steckverbinderteils 9 einen Flachsteckerstift als Gegensteckverbinder auf. Diese Flachsteckerstifte sind in der 6 nicht erkennbar, da sie jeweils von einem Schirmkranz 25 umlaufend umschlossen sind. Jeder Schirmkranz 25 steht mit dem Schirmblech 7 einer zugeordneten Steckhülsenbaugruppe 27 in mechanischer und elektrischer Verbindung. Dabei sorgen am Schirmblech 7 angeformte Kontaktfedern 26, erkennbar in der 5, für eine gute elektrische Verbindung zum Schirmkranz 25. Durch die Hülse 4, das Schirmblech 7 und den Schirmkranz 25 ist damit eine lückenlose Abschirmung der Steckverbindung hergestellt.
Durch den in das Schirmblech 7 eingefügten Kammereinsatz 5, dargestellt in der 2, ist darüber hinaus eine gute Trennung der Potentiale des Innenleiters 2 und der Leitungsschirmung gewährleistet, da der Kammereinsatz 5 sowohl einen berührenden Kontakt zwischen dem Steckhülsenkontakt 8 und dem Schirmblech 7 als auch einen Funkenüberschlag zwischen diesen Komponenten unterbinden kann. Hierdurch ist die Steckverbinderanordnung besonders gut auch zur Verbindung von Hochspannung führenden elektrischen Leitern geeignet.
Bezugszeichenliste

1: Koaxialleitung
2: Innenleiter
3: Steckhülsengehäuse
4: hülsenförmiges Bauteil (Hülse)
5: Kammereinsatz
6: Hohlzylinder
7: Schirmblech
8: Steckhülsenkontakt
9: erstes Steckverbinderteil
11: Kontaktlamellen
13: Rastelement(e)
16: Abschirmbaugruppe
17: zylinderförmiger Abschnitt
18: kastenförmiger Abschnitt
19: federnden Lappen
20: Hinterschneidung
21: Kammer
22: Rastbügel
23: Gummidichtung
24: Steckergehäuse (zweites Steckverbinderteil)
25: Schirmkranz (Metallumfassung)
26: Kontaktfedern
27: Steckhülsenbaugruppe

Claims

Abgeschirmte Steckverbinderanordnung mit einem ersten Steckverbinderteil (9) und einem zweiten Steckverbinderteil (24), wobei das erste Steckverbinderteil (9) ein hülsenförmiges Bauteil (4) aufweist, welches mit der Leitungsschirmung einer Koaxialleitung (1) elektrisch verbunden ist, und einen Steckhülsenkontakt (8) aufweist, der mit dem Innenleiter (2) der Koaxialleitung (1) elektrisch verbunden ist, wobei das hülsenförmige Bauteil (4) einen an beiden Endabschnitten des hülsenförmigen Bauteils (4) geöffneten Hohlzylinder (6) ausbildet, an dessen Innenfläche ein Schirmblech (7) angefügt ist, wobei der Steckhülsenkontakt (8) von einem isolierenden Kammereinsatz (5) umgeben ist, der den Steckhülsenkontakt (8) elektrisch gegen das hülsenförmige Bauteil (4) und gegen das Schirmblech (7) elektrisch isoliert, und wobei das hülsenförmige Bauteil (4) zusammen mit dem angefügten Schirmblech (7) den Steckhülsenkontakt (8) von allen Seiten, bis auf die in Steckrichtung weisende Seite und die Seite der Abgangsrichtung der Koaxialleitung (1), vollständig umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammereinsatz (5) vollständig in das Innere des Schirmblechs (7) eingeschoben ist und dort durch federnde Rastelemente (19) gehalten wird, dass ein zylinderförmiger Abschnitt (17) des Schirmblechs (7) in den durch das hülsenförmige Bauteil (4) gebildeten Hohlzylinder (6) eingefügt ist, dass die aus der Koaxialleitung (1), dem hülsenförmiges Bauteil (4), dem Schirmblech (7) und dem Kammereinsatz (5) gebildete Steckhülsenbaugruppe (27) in eine Kammer (21) eines isolierenden Steckhülsengehäuses (3) eingesetzt ist, dass der Steckhülsenkontakt (8) des ersten Steckverbinderteils (9) mit einem Flachsteckerstift des zweiten Steckverbinderteils (24) verbindbar ist, und dass der Flachsteckerstift des zweiten Steckverbinderteils (24) von einem metallenen Schirmkranz (25) umlaufend umgeben ist, der nach dem Zusammenfügen der beiden Steckverbinderteile (9, 24) mit dem Schirmblech (7) des ersten Steckverbinderteils (9) über am Schirmblech (7) angeformte Kontaktfedern (26) elektrisch und mechanisch verbunden ist.
Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammereinsatz (5) nach dem Anfügen an das Schirmblech (7) mit seinen Außenflächen an Innenflächen des Schirmblechs (7) anliegt.
Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmblech (7) angeformte federnde Kontaktlamellen (11) aufweist, welche durch freigeschnittene Blechstreifen gebildet sind, die sich aus der Fläche des Schirmblechs (7) hervorwölben.