DE1615692B2 - Elektrischer steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steckverbinder mit einem elektrisch leitenden länglichen Körper mit erstem und zweitem Endteil und einem länglichen Mittenteil zwischen den beiden Endteilen, das einen geringeren Durchmesser als die Endteile hat und von diesen durch Schultern getrennt ist, mit um das Mittenteil herum angeordneten Induktanzelementen, mit einer kapazitiven Hülse aus einem dielektrischen Material, die das Mittenteil umgibt, sowie inneren und äußeren elektrisch leitenden Hülsenteilen auf der Innen- und Außenfläche des dielektrischen Materials und mit einer elektrischen und mechanischen Verbindung der kapazitiven Hülse mit dem elektrisch leitenden Körper.

Bei einem solchen, mit der nicht zum Stande der Technik gehörenden DT-OS 16 15 646 vorgeschlagenen Steckverbinder ist die kapazitive Hülse konzentrisch zu dem Mittenteil bzw. den auf diesen angeordneten Induktanzelementen so angeordnet, daß sich ihre Enden jeweils an den Schultern abstützen. Um die elektrische Verbindung zwischen den Schultern und den inneren Hülsenteilen der kapazitiven Hülse herzustellen, sind die inneren Hülsenteile jeweils an den Enden der kapazitiven Hülse auch noch über die Stirnseiten des dielektrischen Materials der kapazitiven Hülse gezogen, so daß also das elektrisch leitende Material der inneren Hülsenteile zwischen den Stirnflächen des dielektrischen . Materials und den jeweiligen Schultern liegt. Mechanisch stützt sich also die kapazitive Hülse unmittelbar an den Schultern des elektrisch leitenden Körpers ab. Der äußere Hülsenteil der kapazitiven Hülse befindet sich in elektrischem und mechanischem Kontakt von federartig umgebogenen Enden einer elektrisch leitenden Platte, die sich senkrecht zur axialen Ausdehnung des elektrisch leitenden Körpers durch ein diesen aufnehmendes, elektrisch isolierendes Gehäuse hindurch erstreckt. In dieser elektrisch leitenden Platte sind daher für alle einzelnen Steckverbinder bzw. deren elektrisch leitende Körper jeweils etwa sternförmige

öffnungen vorgesehen, deren Ränder sowohl die mechanische Halterung der Steckverbinder als auch die elektrische Verbindung zwischen der Platte und dem äußeren Hülsenteil der kapazitiven Hülse übernehmen. Da der Mittenteil des elektrisch leitenden Körpers einen relativ geringen Durchmesser, jedoch eine erhebliche Längsausdehnung hat, tritt beim Zusammenstecken und Trennen des Steckverbinders mit zugehörigen Anschlußteilen ein elastisches Verbiegen des Mittenteiles auf, wodurch die unmittelbar zwischen den beiden Schultern des elektrisch leitenden Körpers angeordneten Induktanzelemente, die aus einem zerbrechlichen Ferritmaterial bestehen, und die aus einem ebenfalls zerbrechlichen keramischen Material bestehende kapazitive Hülse erheblichen Biegebeanspruchungen unterworfen werden, die zu einer Beschädigung dieser Bauelemente führen können.

Aus der US-PS 32 75 953 sind ebenfalls zu Mehrfachsteckverbindern zusammengefaßte Steckverbinder bekannt, bei der der elektrisch leitende Körper des Steckverbinders nur eine Schulter aufweist, an der der ein inneres Hülsenteil der kapazitiven Hülse angelötet ist. Die kapazitive Hülse ist dabei in zwei Teile unterteilt, zwischen denen sich die Induktanzelemente befinden. Der andere innere Hülsenteil der kapazitiven Hülse ist unmittelbar an dem Mittenteil festgelötet. Die äußeren Hülsenteile der beiden kapazitiven Hülsenhälften sind mit einer weiteren äußeren Metallhülse, z. B. durch Löten, verbunden, die ihrerseits von außen federnd von einer elektrisch leitenden Platte sowohl zu ihrer mechanischen Halterung als auch zu einer entsprechenden elektrischen Verbindung beaufschlagt wird.

Aus der US-PS 32 00 355 ist ein Steckverbinder für eine Mehrfachsteckverbindungs-Anordnung bekannt, bei der die elektrisch leitenden Körper der einzelnen Steckverbinder in ihrem Mittenteil von einer kapazitiven Hülse umgeben sind. Der äußere, elektrisch leitende Hülsenteil der kapazitiven Hülse wird in einer Kammer mit Hilfe einer Klammer gehalten, die aus einem Röhrchen nach innen herausgebogen und in unmittelba-

rem elektrischem Kontakt mit einem weiteren Halteteil des die einzelnen Steckverbinder aufnehmenden Gehäuses steht. Auch bei dieser bekannten Anordnung stützt sich jedoch die aus einem keramischen Material gefertigte kapazitive Hülse unmittelbar an eine Schulter

des den eigentlichen Steckverbinder bildenden elektrisch leitenden Körpers ab.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß

selbst bei einem elastischen Verbiegen des Mittenteils des elektrisch leitenden Körpers die zerbrechlichen Induktanzelemente und die kapazitive Hülse der Filteranordnung keinen zu ihrer Beschädigung führenden Belastungen ausgesetzt sind.

Bei einem Steckverbinder der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß diese Verbindung durch zwischen dem Mittenteil und den inneren Hülsenteilen der kapazitiven Hülse an deren beiden Enden angeordnete, elastische, elektrisch leitende Unterlegscheiben gebildet ist, die zwischen jeweils einer Schulter und einer benachbarten Stirnfläche der Induktanzelemente eingespannt sind.

Bei dem neuen Steckverbinder sind aus einem elektrisch leitenden Material, daß außerdem elastisch ist, bestehende Unterlegscheiben jeweils an den Enden der kapazitiven Hülse vorgesehen, wobei diese Unterlegscheiben sowohl eine elektrische Verbindung zwischen dem Mittenteil des elektrisch leitenden Körpers und den inneren Hülsenteilen der kapazitiven Hülse herstellen als auch eine elastische mechanische Abstützung der Hülse sowohl in radialer Richtung gegenüber dem Mittenteil als auch in axialer Richtung gegenüber den Schultern des elektrisch leitenden Körpers vornehmen. Aber auch die sich innerhalb der kapazitiven Hülse befindenden Induktanzelemente, die vorzugsweise in axialer Richtung des Mittenteiles des elektrisch leitenden Körpers verschiebbar sind, werden in axialer Richtung elastisch zwischen den an beiden Enden der kapazitiven Hülse vorgesehenen Unterlegscheiben festgehalten. Auf diese Weise findet eine sichere elektrische Verbindung des elektrisch leitenden Körpers mit der kapazitiven Hülse statt, ohne daß diese jedoch stark oder zumindest formschlüssig auch mechanisch mit dem elektrisch leitenden Körper 35-verbunden sein muß. Der elektrisch leitende Körper und insbesondere sein Mittenteil ist daher innerhalb bestimmter Grenzen schwimmend gegenüber der kapazitiven Hülse gelagert, so daß bei einem Zusammenstecken und Trennen des Steckverbinders auftretende äußere Kräfte nicht unmittelbar auch auf die zerbrechlichen Bauelemente des Filters wirken.

Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die einen axialen Schnitt des Steckverbinders in seiner Lage zu dem Hauptteil des Verbinders mit Filterwirkung zeigt, wobei der letztere in strichpunktierten Linien dargestellt ist.

Ein Steckverbinder 10 ist in einem Hauptteil 12 einer Verbindungsanordnung mit Filterwirkung angeordnet. Die Lage des Steckverbinders in dem Hauptteil ist im einzelnen hier nicht von Bedeutung. Der Steckverbinder 10 enthält einen elektrisch leitenden Körper, vorzugsweise aus Kupfer, der aus Herstellungsgründen aus einer Mehrzahl von getrennten Teilen bestehen kann, die miteinander verbunden sind. Der Körper enthält einen Mittenteil 16 in Form eines Stabes mit verringertem Durchmesser, eine Erweiterung 18 nahe der Vorderseite, die eine nach hinten zeigende Schulter 20 bildet, und eine zweite Erweiterung 22 an dem hinteren Ende, die eine nach vorne zeigende Schulter 24 bildet. Der Steckverbinder enthält auch ein vorderes Endteil 25 mit verringertem Durchmesser, das direkt den Außenleiter oder das Außenkabel berührt. Ein Innenleiter 26 ist mit dem Steckverbinder z. B. durch Kerben verbunden, wie dies bei 28 angegeben ist. Dieser Innenleiter 26 ist mit einem Instrument innerhalb eines Gehäuses verbunden, in dem die Verbindungsanordnung mit Filterwirkung vorgesehen ist. Dieses Gehäuse ist schematisch und bruchstückweise bei 30 angedeutet Der Steckverbinder enthält Induktanzelemente 32 aus Ferrit, vorzugsweise in der Form einer Mehrzahl von Abschnitten, die mit ihren Enden aneinanderliegen und direkt an dem Mittenteil 16 des Körpers angebracht sind. Die Induktanzelemente 32 sind von einer Hülse 34 aus keramischem Material umgeben, und zwar vorzugsweise als ein einzelnes, einstückiges Element. Diese Hülse ist vorzugsweise länger als die Längsausdehnung der Induktanzelemente 32. Die Hülse 34 und die Induktanzelemente 32 sind spröde und leicht zerbrechlich, da diese z. B. durch Schwingungen relativ leicht zerfallen können. Die Induktanzelemente 32 und die Hülse 34 bilden das Dielektrikum einer Kapazität, die im Ganzen mit 36 bezeichnet ist und zusätzlich zu der Hülse 34 zwei innere Hülsenteile 38 und einen einzelnen Hülsenteil 40 enthält, die beide zylindrisch ausgebildet sind. Die Hülsenteile 38 und 40 haben vorzugsweise die Form von haftenden Überzügen auf der Hülse 34 die in bekannter Weise aufgebracht werden. Die beiden inneren Hülsenteile 38 sind mit axialem Abstand zueinander angeordnet, so daß ein Spalt zwischen ihnen gebildet wird, wie dies bei 42 angedeutet ist, und haben radiale Flansche 44 an ihren Enden, die über die Enden der Hülse 34 überstehen. Der äußere Hülsenteil 40 ist durch eine einzelne zylindrische Hülse gebildet, die auf der Außenfläche der Hülse 34 aufgebracht ist und eine geringere axiale Länge als die Hülse 34 hat.

Zwischen die Enden der Anordnung, die durch die Induktanzelemente 32 und die Hülse 34 einerseits und die Schultern 20 und 24 andererseits gebildet ist, sind zwei Unterlegscheiben 46 mit T-förmigem Querschnitt eingesetzt, von denen jede einen verjüngten Teil 48, der in die Hülse 34 eingefügt ist und das Ende der äußeren Induktanzelemente berührt, und einen äußeren Teil 50 mit größerem Durchmesser aufweist, der direkt die Schultern 20 und 24 und auch die Enden der Hülse 34 berührt. Die Abmessungen und Proportionen der verschiedenen Elemente sind so gewählt, daß die Unterlegscheiben 46 wenigstens teilweise so zusammengepreßt sind, daß eine konstante Vorspannwirkung auf die Induktanzelemente 32 und die Hülse 34 ausgeübt wird, um eine axiale Zentrierung zu ergeben und alle radialen Räume zwischen den Enden der Hülse 34 und dem Mittenteil 16 des Körpers auszufüllen. Die Unterlegscheiben 46 sind aus einem flexiblen und elastischen Material, z. B. Gummi oder gummiartigem Material, das leitfähiges Material enthält, um eine leitfähige Verbindung zwischen den inneren Hülsenteilen 38 und den Erweiterungen des Körpers über die Schultern 20 und 24 hinweg zu erhalten.

Der Steckverbinder wird in einen Hohlraum 52 in dem Hauptteil 12 eingesetzt. Dieser Hohlraum 52 enthält einen größeren Hauptabschnitt 54, der den Hauptabschnitt des Steckverbinders aufnimmt, und einen reduzierten äußeren Endabschnitt 56, der das vordere Endteil 25 aufnimmt. Eine Schulter 58 ist zwischen den Abschnitten 54 und 56 des Hohlraumes 52 gebildet. In dem Hauptteil 12 ist eine Mittelplatte 60 mit Spitzen 61 eingesetzt, die sich in den Hohlraum hinein erstrecken und das äußere Hülsenteil 40 berühren. Die Mittelplatte 60 hat elektrischen Kontakt mit Elementen 62 des Hauptteiles 12 und über diese mit der Wandung des Gehäuses 30, in dem die Verbindungsanordnung untergebracht ist. Die Verbindungsanordnung mit Filterwirkung ist, wie vorstehend erwähnt, für eine leichte Entfernung der Steckverbinder 10 ausgebildet. Die Steckverbinder können von Hand oder mittels eines

Werkzeuges vollständig eingesetzt werden, bis die Erweiterung 18 die Schulter 58 berührt Der Hauptabschnitt 54 des Hohlraumes 52 ist nur etwas größer als der Steckverbinder, um eine optimale Lageeinstellung des Steckverbinders und eine entsprechende elektrische Kontaktberührung zu erreichen. Der Zwischenraum zwischen diesen beiden Teilen ist in der Zeichnung jedoch übertrieben dargestellt Der Steckverbinder ist im Vergleich zu seinem Durchmesser relativ lang, und wenn er mit dem Hohlraum beim Einsetzen oder Entfernen nicht ausgerichtet ist, kann der Steckverbinder gespannt oder gebogen werden und die spröde Hülse 34 brechen.

Die flexiblen und elastischen Unterlegscheiben 46 ergeben eine Flexiblilität der Anordnung und vermeiden oder verringern weitgehend die erwähnte Beschädigung. Die Unterlegscheiben lassen eine gewisse Verkantung des Steckverbinders gegenüber dem Hohlraum 52 zu. Die Anordnung ist selbstdämpfend, d.h. das Gummi oder andere Material der Unterlegscheiben überträgt keine Stöße und Schwingungen. Die in den Unterlegscheiben erzeugte Zusammenpressung

vergrößert die Spannung innerhalb des Steckverbinders infolge der axialen Belastung, und zwar sowohl innerhalb des Hohlraums als auch außerhalb desselben. Beim Einsetzen und Entfernen des Steckverbinders wird jedem Ausrichtungsfehler oder jeder Verkantung entgegengewirkt, da die einzelnen Bauelemente des Steckverbinders bestrebt sind, immer in ihre ursprüngliche Lage wieder zurückzukehren. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß die Unterlegscheiben mit Luft gefüllte Hohlräume vermeiden, wodurch sich eine konstante Induktivität und daher gleichförmige elektrische Eigenschaften ergeben. Auch wird eine Zerstörung der Induktanzelemente vermieden, die bisher durch Schwingungen eintreten konnte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Steckverbinder mit einem elektrisch leitenden länglichen Körper mit erstem und zweitem Endteil und einem länglichen Mittenteil zwischen den beiden Endteilen, das einen geringeren Durchmesser als die Endteile hat und von diesen durch Schultern getrennt ist, mit um das Mittenteil herum angeordneten Induktanzelementen, mit einer kapazitiven Hülse aus einem dielektrischen Material, die das Mittenteil umgibt, sowie inneren und äußeren elektrisch leitenden Hülsenteilen auf der Innen- und Außenfläche des dielektrischen Materials und mit einer elektrischen und mechanischen Verbindung der kapazitiven Hülse mit dem elektrisch leitenden Körper, dadurch gekennzeichnet, daß diese Verbindung durch zwischen dem Mittenteil (16) und den inneren Hülsenteilen (38) der kapazitiven Hülse (34), an deren beiden Enden angeordnete, elastische, elektrisch leitende Unterlegscheiben (46) gebildet ist, die zwischen jeweils einer Schulter (20, 24) und einer benachbarten Stirnfläche der Induktanzelemente (32) eingespannt sind.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kapazitive Hülse (34) länger als der durch die Induktanzelemente gebildete Körper (32) ist und sich über dessen Stirnflächen hinaus erstreckt, wodurch radiale Räume zwischen dem Mittenteil (16) und den inneren Hülsenteilen (38) der kapazitiven Hülse (34) und axiale Räume zwischen den Stirnseiten des durch die Induktanzelemente gebildeten Körpers (32) und den entsprechenden Schultern (20,24) gebildet sind, und daß die Unterlegscheiben (46) einen im wesentlichen T-förmigen diametralen und axialen Querschnitt haben, wobei die Teile mit geringerem Durchmesser in den radialen Räumen in radialer Richtung zusammengepreßt und in axialer Richtung zwischen den Schultern (20, 24) und den Stirnflächen zusammengepreßt sind und der Umfang der Teile mit größerem Durchmesser zwischen den Enden der kapazitiven Hülse (34) und den Schultern (20, 24) angeordnet und in axialer Richtung zwischen diesen zusammengepreßt ist.