[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit Platine.
[0002] Es gibt D-Sub-Filtersteckverbinder, die ein Gehäuse aufweisen, in dem mehrere Steckkontaktstifte
angeordnet sind. In dem Gehäuse befindet sich eine Platine. Die Platine ist mit Löchern
versehen, durch die sich die Steckkontaktstifte erstrecken. Die Steckkontaktstifte
sind mit der Platine verlötet. Auf der Platine ist für einen jeden Steckkontaktstift
ein Kondensator vorgesehen, der die durch Steckkontaktstifte geführten elektrischen
Signale filtern soll. Die Platine ist mit dem Gehäuse mittels einer Lötverbindung
mechanisch und elektrisch verbunden. Da das Gehäuse mit Masse verbunden ist, bildet
diese Lötverbindung den Masseanschluss für die Platine.
[0003] Derartige Filterstecker haben sich in der Praxis bewährt, da mit ihnen Störsignale
gefiltert werden können. Die Integration einer Platine in einem derartigen miniaturisierten
Steckverbinder ist jedoch problematisch, da eine solche Platine empfindlich gegenüber
mechanischen Belastungen ist. Bei Steckvorgängen wird ein erheblicher Anteil der Steckkräfte
von der Platine aufgenommen. Diese Steckkräfte führen zur Beschädigung der Platine
und zur Beschädigung der Lötverbindungen zwischen den Steckkontaktstiften und der
Platine bzw. zwischen der Platine und dem Gehäuse. Die Lebensdauer dieser Steckverbinder
ist daher begrenzt.
[0004] Obwohl das Integrieren einer Platine in einen miniaturisierten Steckverbinder sehr
vorteilhaft ist, da eine Platine grundsätzlich beliebige Schaltungsanordnungen erlaubt,
wobei die Vielfalt der Schaltungen alleine durch die begrenzte Fläche der Platine
limitiert ist, wurden derartige miniaturisierte Filterstecker bisher fast ausschließlich
ohne Platinen ausgebildet. Hierzu gibt es eine Reihe unterschiedlichster Lösungsvorschläge.
[0005] So offenbart die
EP 0 137 116 B1 einen Steckverbinder mit Kammern, in welchen monolithische Kondensatoren angeordnet
sind. Die Kondensatoren werden mittels eines Federelements gegen die Steckkontaktstifte
gedrückt, so dass sie mit diesem elektrisch verbunden sind. Diese Steckverbinder sind
mechanisch einfach aufgebaut und zuverlässig. Sie besitzen eine lange Lebensdauer.
Jedoch können die elektrischen Kontakte zwischen den Kondensatoren und den Steckkontaktstiften
bei Vibrationen gelöst werden, wodurch die Filtercharakteristik beeinträchtigt wird.
Bei diesen Steckverbindern ist gegenüber Steckverbindern mit integrierter Platine
nachteilig, dass lediglich Kondensatoren in elektrischen Kontakt mit den Steckkontaktstiften
gebracht werden können und eine weitere elektrische Verschaltung nicht möglich ist.
[0006] Aus der
EP 0 712 141 B1 geht ein Steckverbinder hervor, der mehrere parallel in einem Raster angeordnete
Steckkontaktstifte aufweist. Die Steckkontaktstifte sind von einem Leistenkörper umgeben.
Der Leistenkörper ist als Filterelement ausgebildet. Er besteht aus einem Gemisch
aus Isolierstoff und Ferritmaterial. Dieser Leistenkörper bildet eine elektrische
Induktivität zum Filtern von unerwünschten Hochfrequenzsignalen. Hierdurch wird ein
EMV-Schutz erzeugt. Es gibt auch separat ausgebildete rohrförmige Ferritkörper, die
jeweils einen Steckkontaktstift umschließen, um eine Induktivität an den Steckkontaktstiften
auszubilden.
[0007] Aus der
EP 1 315 253 A1 geht ein Kondensator-Körper für einen Steckverbinder hervor. Der Kondensator-Körper
besteht aus einem monolithischen Keramikkörper mit rohrförmigen Durchgangskanälen.
Dieser Keramikkörper ist mit Metall beschichtet, so dass er mit jedem Durchgangskanal
einen Kondensator zu den jeweils in den Durchgangskanälen angeordneten Steckkontaktstiften
darstellt.
[0008] Diese aufgesetzten Filterelemente (Ferrit-Körper, metallisch beschichteter Keramikkörper)
besitzen erhebliche Toleranzen in Ihren elektrischen Eigenschaften (Induktivität,
Kapazität). Sie sind mechanisch labil und können oftmals nicht die geforderten elektrischen
Eigenschaften erfüllen.
[0009] Die
DE 198 15 488 C1 zeigt einen elektrischen Steckverbinder mit einem Gehäuse, in dem ein Isolierkörper
angeordnet ist. Der Isolierkörper weist eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Filterplatte
auf. In der Filterplatte sind parallele Bohrungen ausgebildet, durch die sich jeweils
Signalkontakte hindurch erstrecken. Die Filterscheibe weist einen in dieser Technik
üblichen Materialaufbau auf. Die Filterscheibe dient dazu, unerwünschte Störsignale
auf den Signalleitungen bzw. Signalkontakten herauszufiltern bevor diese Störsignale
auf die mit dem elektrischen Steckverbinder verbundene Leiterplatte in den dort befindlichen
Bauteilen gelangen. Die Filterscheibe wird von einer Blechplatte bzw. den an der Blechplatte
ausgebildeten Federzungen mit Spiel fixiert.
[0010] Die
US 4,950,185 offenbart einen weiteren Steckverbinder mit einem Gehäuse, einem Aufnahmekörper zum
Aufnehmen von Kontaktstiften. Die Kontaktstifte erstrecken sich durch die plattenförmigen
Keramik-Kondensatoren-Arrays. Diese Arrays sind aus einem plattenförmigen Keramikmaterial
ausgebildet, in welchem elektrisch leitende Elektroden eingebettet sind. Die Kontaktstifte
sind mittels Kontaktfedern elektrisch mit den Elektroden verbunden. Diese Kondensator-Platten
werden von einer Erdungselektrode umgeben. Diese Erdungselektrode kann mit dem geerdeten
Gehäuse mittels Kontaktfedern elektrisch verbunden sein. Mit diesem Aufbau soll das
Filterarray von thermischen und mechanischen Spannungen entkoppelt sein und gegenüber
Stößen geschützt sein.
[0011] Die
DE 199 44 909 A1 zeigt eine elektrische Anschlusseinheit mit Kontaktstiften, die mittels einer Feder
elastisch und elektrisch an eine Leiterplatte gekoppelt sind. An der von den Kontaktstiften
abgewandten Seite der Leiterplatte ist ein Gegenanschluss zum Crimpen eines Flachbandkabels
angelötet.
[0012] Die
US 4,494,092 zeigt einen Steckverbinder mit mehreren Steckkontaktstiften. Die Steckkontaktstifte
lagern in einem zylinderförmigen Gehäuse. Quer zur Längserstreckung des zylinderförmigen
Gehäuses sind unterschiedliche scheibenförmigen Elemente vorgesehen. Die Steckkontaktstifte
weisen Schultern auf, die jeweils in einer Ausnehmung in einer starren Kunststoffscheibe
lagern. Benachbart zu dieser Kunststoffscheibe ist eine weitere starre Kunststoffscheibe
angeordnet, um die Steckkontaktstifte in Axialrichtung zurückzuhalten. Weiterhin weist
dieser Steckverbinder Filterelemente in Form von Scheibenkondensatoren auf.
[0013] In der
DE 197 12 560 C1 ist ein Filter-Steckverbinder mit Abschirmung beschrieben. Dieser Steckverbinder
weist ein abschirmendes, aus Metall bestehendes Gehäuse auf. In dem Gehäuse sind mehrere
in kleinem Raster angeordnete Kontaktelemente in Form von Steckkontaktstiften vorgesehen.
Die Steckkontaktstifte erstrecken sich durch einen Leistenkörper und eine Isolierstoffplatte.
Die Isolierstoffplatte weist eine der Anzahl der Kontaktelemente entsprechende Anzahl
von metallisierten Durchführungen auf. Die metallisierte Durchführung geht an der
Oberseite der Isolierstoffplatte jeweils in einen Kontaktelementleiter über. Auf der
Oberseite der Isolierstoffplatte ist randseitig umlaufend ein Masseleiter aufmetallisiert.
Die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den Kontaktelementen und dem Masseleiter
stellen kapazitive Filterelemente in Form von kapazitiven und/oder induktiven SMD-Elementen
dar. Die Randseiten und der Isolierstoffplatte sind mit schneidartigen Verstärkungen
versehen. Die Isolierstoffplatte ist in ihren randseitigen Abmessungen an die Abmessung
der Aufnahmeöffnung des Abschirmgehäuses angepaßt. Die Kontaktelemente werden mittels
Einpreß-Kontaktköpfen in den metallisierten Durchführungen fixiert. Bei einer alternativen
Ausführungsform sind die schneidartigen Verstärkungen an den Randseiten weggelassen.
Bei dieser Ausführungsform sind am Abschirmgehäuse geprägte Federlamellen eingeschnitten,
die zur Fixierung der Isolierstoffplatte dienen.
[0014] Es besteht ein erheblicher Bedarf nach einem miniaturisierten Steckverbinder, der
mit elektronischen Bauteilen wie Kondensatoren und/oder Induktivitäten versehen ist,
die nur geringe Toleranzen besitzen, und der Steckverbinder soll zudem den typischen
mechanischen Beanspruchungen durch die Steckvorgänge und vorzugsweise auch stärkeren
mechanischen Beanspruchungen aufgrund von Vibrationen widerstehen können.
[0015] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, einen Steckverbinder zu schaffen,
der eine lange Lebensdauer besitzt und zudem eine elektrische Verschaltung erlaubt,
die präzise elektrische Eigenschaften aufweist.
[0016] Die Aufgabe wird durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0017] Der erfindungsgemäße Steckverbinder umfasst mehrere Steckkontaktstifte, ein Gehäuse,
in dem die Steckkontaktstifte angeordnet sind, und eine Platine, die im Gehäuse angeordnet
ist und mit zumindest einem der Steckkontaktstifte elektrisch verbunden ist. Die Steckkontaktstifte
weisen eine am Umfang vorstehende Schulter auf, und die Schultern sind zwischen zwei
Isolierkörper zur Übertragung von Kräften in Axialrichtung der Steckkontaktstifte
angeordnet, und diese Isolierkörper sind in Axialrichtung mit Formschluss im Gehäuse
angeordnet. Die Steckkontaktstifte sind mittels zweier voneinander beabstandeter Isolierkörper
verkippungsfrei im Gehäuse fixiert. Die Platine weist diskrete elektrische Bauteile,
wie z.B. Kondensatoren und/oder Spulen auf und ist im Gehäuse derart befestigt, dass
sie zu den Steckkontaktstiften und/oder zum Gehäuse mechanisch entkoppelt ist, so
dass Relativbewegungen zwischen den Steckkontaktstiften und dem Gehäuse keine Verspannungen
an der Platine verursachen.
[0018] Durch die mechanische Entkopplung der Platine bezüglich der Steckkontaktstifte und/oder
dem Gehäuse werden die bei Steckvorgängen ausgeübten Steckkräfte nicht in die Platine
eingeleitet, so dass die Gefahr einer Beschädigung der Platine im Vergleich zu herkömmlichen
Steckverbindern mit integrierter Platine wesentlich verringert ist. Da die Steckkontaktstifte
sowohl in Axialrichtung als auch gegen Verkippung durch die Isolierkörper im Gehäuse
fixiert sind, werden die auf die Steckkontaktstifte ausgeübten Kräfte über die Isolierkörper
an das Gehäuse übertragen und von der Platine ferngehalten. Hierdurch verlängert sich
die Lebensdauer des Steckverbinders gegenüber herkömmlichen Steckverbindern erheblich.
[0019] Durch das Vorsehen einer Platine mit diskreten elektronischen Bauteilen im Steckverbinder
ist es möglich die Steckkontaktstifte mit beliebigen elektrischen Schaltungen zu verbinden.
Die Schaltungsvielfalt wird alleine durch die begrenzte Fläche der Platine limitiert.
Auf der Platine können Spulen angeordnet werden, deren Induktivität wesentlich präziser
als die Induktivität von auf den Steckkontaktstiften aufgesteckten Ferritkörpern ist.
[0020] Die Steckkontaktstifte sind im Gehäuse mittels der Isolierkörper mechanisch fixiert.
Diese Isolierkörper sind in der Regel aus Spritzguss hergestellte Kunststoffteile.
Diese Spritzgussteile besitzen mechanische Toleranzen, die normalerweise größer als
die mechanischen Toleranzen der aus Metall ausgebildeten Gehäuse sind. Hierdurch kann
ein Spiel zwischen den Isolierkörpern und dem Gehäuse und damit zwischen den Steckkontaktstiften
und dem Gehäuse nicht immer vollständig vermieden werden. Durch die erfindungsgemäße
mechanische Entkopplung der Relativbewegungen zwischen den Steckkontaktstiften und
dem Gehäuse von der Platine verursacht dieses Spiel keine Probleme.
[0021] Die mechanische Entkopplung der Platine bezüglich der Steckkontaktstifte und/oder
dem Gehäuse kann durch eine elastische elektrische Verbindung zwischen der Platine
und den Steckkontaktstiften und/oder dem Gehäuse erfolgen. Dies ist zweckmäßig, wenn
die Platine sowohl mit den Steckkontaktstiften als auch mit dem Gehäuse elektrisch
verbunden ist. Bei einer Ausführungsform, bei der lediglich eine elektrische Verbindung
zwischen den Steckkontaktstiften und der Platine aber nicht zwischen der Platine und
dem Gehäuse bestehen soll, wird die Platine vorzugsweise mit Spiel im Gehäuse angeordnet,
so dass die Platine bezüglich des Gehäuses frei beweglich ist. Bei speziellen Anwendungen
wird die Masse nicht über das Gehäuse sondern über einen Steckkontaktstift geleitet.
[0022] Die Platine ist vorzugsweise zwischen zwei Isolierkörper angeordnet. Die Isolierkörper
können mittels Abstandshalter auf Abstand gehalten werden, so dass die Platine zwischen
den Isolierkörpern mit Spiel angeordnet ist.
[0023] Die Anordnung der Platine mit Spiel ist vor allem dann zweckmäßig, wenn sie nicht
von den Steckkontaktstiften mechanisch entkoppelt ist. Sie ist jedoch auch bei einer
mechanischen Entkopplung zwischen der Platine und den Steckkontaktstiften von Vorteil,
da hierdurch vermieden wird, dass durch Bewegungen der angrenzenden Isolierkörper
mechanische Verspannungen an der Platine verursacht werden.
[0024] Die Platine kann auch mit Spiel zum Gehäuse angeordnet sein, so dass keine Verspannung
zwischen dem Gehäuse und der Platine auftreten kann.
[0025] Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders
sind die Steckkontaktstifte mit der Platine jeweils mittels Pressfit-Verbindung mechanisch
und elektrisch verbunden. Diese Pressfit-Verbindung stellt keine mechanische Entkopplung
dar, die bei dieser Ausführungsform zwischen der Platine und dem Gehäuse vorzusehen
ist. Die hier verwendete massive Pressfit-Verbindung bildet eine sehr dauerhafte mechanische
und elektrische Verbindung zwischen den Steckkontaktstiften und der Platine. Eine
flexible Pressfit-Verbindung bietet hingegen ein geringfügiges Spiel, so dass sie
auch etwas zur mechanischen Entkopplung beiträgt.
[0026] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind
die Steckkontaktstifte jeweils aus einem Paar Teilstifte ausgebildet, wobei die Paare
von Teilstiften mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die Platine befindet sich
hierbei zwischen den Teilstiften und es ist eine elektrische Verbindung zwischen der
Platine und den Teilstiften ausgebildet. Diese elektrische Verbindung ist vorzugsweise
durch eine elastisches Element, das sowohl an der Platine als auch an den Teilstiften
befestigt sein kann, ausgebildet. Dieses elastische Element ist beispielsweise ein
elektrisch leitender Federkörper.
[0027] Das Vorsehen von derartigen unterbrochenen Steckkontaktstiften erlaubt es, den Signalfluss
durch die Schaltung hindurch zu leiten, d.h., dass elektronische Bauteile in Reihe
zum Steckkontaktstift angeordnet sind. Bei durchgehenden Steckkontaktstiften können
elektronische Bauteile lediglich parallel zu den Steckkontaktstiften geschaltet werden.
[0028] Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft näher anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen erläutert. Die Zeichnungen zeigen:
- Figur 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen miniaturisieten Steckverbinders
in perspektivischer Ansicht,
- Figur 2
- den Steckverbinder aus Figur 1 ohne Gehäuse in perspektivischer Seitenansicht,
- Figur 3,
- den Steckverbinder aus Figur 1 in einer Explosionsdarstellung,
- Figur 4
- den Steckverbinder aus Figur 1 in einer Schnittdarstellung,
- Figur 5
- einen Steckkontaktstift des Steckverbinders aus Figur 1 in perspektivischer Ansicht,
- Figur 6
- einen weiteren Steckkontaktstift in perspektivischer Ansicht ,
- Figur 7
- ein zweites Ausführungsbeispiel eines miniaturisierten Steckverbinders in einer Schnittdarstellung,
- Figur 8
- ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in perspektivischer
Ansicht,
- Figur 9
- den Steckverbinder aus Figur 8 ohne Gehäuse in perspektivischer Darstellung, wobei
der Steckverbinder zum Teil freigeschnitten ist,
- Figur 10
- den Steckverbinder aus Figur 8 in einer Explosionsdarstellung,
- Figur 11a, 11b
- eine Platine des Steckverbinders aus Figur 8 mit einer Ansicht auf die Vorder- und
Rückseite,
- Figur 12a, 12b, 12c,
- jeweils einen Isolierkörper in perspektivischer Ansicht,
- Figur 13
- einen aus einem Paar Teilstifte ausgebildeten Steckkontaktstift, und
- Figur 14a - 14d
- jeweils eine Filterschaltung für einen Steckverbinder.
[0029] In den Figuren 1 bis 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
miniaturisierten Steckverbinders dargestellt.
[0030] Der Steckverbinder 1 umfasst ein Gehäuse 2, das zwei Gehäusehälften 2/1 und 2/2,
einen Satz Steckkontaktstifte 3, drei Isolierkörper 4/1, 4/2, 4/3 und eine Platine
5 aufweist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Steckkontaktstifte 3 an einem
Ende mit einem Pin 6 und am anderen Ende mit einem Lötkelch 7 ausgebildet (Figur 5).
Die Pins 6 der Steckkontaktstifte 3 sind in einer Öffnung des Gehäuses 2 an einer
Steckseite 8 angeordnet. Die Lötkelche 7 sind an einer Rückseite 9 des Steckverbinders
1 angeordnet und stehen hier ein Stück vor.
[0031] Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ein Sub-D Steckverbinder. Die Erfindung ist
jedoch nicht auf diese Bauform beschränkt. Das Gehäuse 2 ist ein elektrisch leitendes
Metallgehäuse und kann eine elektrische Masseverbindung beim Stecken zu einem Gegensteckverbinder
herstellen. An der Steckseite 8 weist das Gehäuse 2 eine die Pins 6 umschließende
Steckmanschette 10 auf, an deren Innenseite Kontaktnoppen bzw. Dimple 11 ausgebildet
sind, um einen formschlüssigen Eingriff mit einem korrespondierenden Gegensteckverbinder
herzustellen.
[0032] Der an der Steckseite 8 angeordnete Isolierkörper 4/1 wird im folgenden als Frontteilisolierkörper
bezeichnet. Dieser Frontteilisolierkörper 4/1 ist ein im wesentlichen e-benflächiges
Kunststoffplättchen dessen Umrisse geringfügig größer als die Öffnung des steckseitigen
Gehäuseteils 2/1 sind. Der Frontteilisolierkörper 4/1 weist an seiner zur Steckseite
weisenden Oberfläche seitlich zwei vorstehende Stege 12 auf, deren Außenseite an die
Form der Innenfläche der Öffnung des steckseitigen Gehäuseteils 2/1 angepasst ist,
so dass der Frontteilisolierkörper hierdurch in der Ebene quer zur Steckrichtung 13
positioniert ist.
[0033] Im Frontteilisolierkörper 4/1 sind in einem an sich üblichen Raster Durchgangslöcher
14 zur Aufnahme jeweils eines der Steckkontaktstifte 3 ausgebildet. Die Durchgangslöcher
14 sind entgegen der Steckrichtung 13 stufenförmig aufgeweitet, so dass sie auf der
Rückseite der Fronteilisolierkörper 4/1 eine Ausnehmung 15 zur formschlüssigen Aufnahme
jeweils einer Schulter 16 des jeweiligen Steckkontaktstiftes 3 bilden.
[0034] Die Steckkontaktstifte weisen einen Steckabschnitt, der als Pin 6 (Figur 5 und 6)
oder als Buchse 17 (Figur 6) ausgebildet ist, anschließend an den Steckabschnitt die
Schulter 16, einen zylinderförmigen Stiftabschnitt 18 mit etwas geringerem Durchmesser
als die Schulter 16, einen Pressfit-Abschnitt 19 mit Rändel-Kanten und ein Lötelement
20 auf. Die Schulter 16 ist ein am Steckkontaktstift 3 umlaufender Vorsprung mit zwei
abgeflachten Flächen, die gegenüberliegend und parallel zueinander ausgebildet sind.
Die Ausnehmung 15 im Frontteil Isolierkörper 4/1 weist eine exakt komplementäre Form
zur Schulter 16 auf, so dass hierin die Schulter 16 und damit der Steckkontaktstift
3 verdrehsicher aufgenommen ist. Der Pressfitabschnitt 19 kann als Vierkant (Figur
5) oder gerändelt (Figur 6) ausgebildet sein. Der maximale Durchmesser des Pressfitabschnitts
19 ist nicht größer als der Durchmesser der Stiftabschnitte 18. Das Lötelement 20
kann als Lötkelch 7 oder als ein Lötstift ausgebildet sein. Der gerändelte Pressfitabschnitt
wird gegenüber dem Vierkant bevorzugt, da er sowohl mechanisch als auch elektrisch
optimal mit der Platine verbindbar ist.
[0035] An der Rückseite des Frontteilisolierkörpers 4/1 ist der Isolierkörper 4/2 angeordnet,
der im folgenden als erster Rückteilisolierkörper 4/2 bezeichnet wird. Dieser erste
Rückteilisolierkörper 4/2 weist wiederum im Raster der Steckkontaktstifte 3 angeordnete
Durchgangslöcher 22 auf. Der Durchmesser der Durchgangslöcher 22 entspricht dem Durchmesser
der Stiftabschnitte 18 der Steckkontaktstifte 3, so dass die Steckkontaktstifte 3
mit ihren Stiftabschnitten 18 in den Löchern 22 lagern. Die Schultern 16 der Steckkontaktstifte
3 liegen entgegen der Steckrichtung 13 am ersten Rückteilisolierkörper 4/2 an, so
dass die Steckkontaktstifte 3 in Axialrichtung festgelegt sind, da sie in Steckrichtung
13 mit ihren Schultern 16 am Frontteilisolierkörper 4/1 anschlagen und in Richtung
entgegen zur Steckrichtung 13 mit ihren Schultern 16 am ersten Rückteilisolierkörper
4/2 anschlagen.
[0036] Der erste Rückteilisolierkörper 4/2 besitzt an seiner Vorderseite zwei Vorsprünge
23, die in korrespondierende Ausnehmungen an der Rückseite des Frontteilisolierkörpers
4/1 eingreifen.
[0037] An der Rückseite des ersten Rückteilisolierkörpers 4/2 sind an den Eckbereichen Vorsprünge
vorgesehen, die als Abstandshalter 24 dienen. Von diesen Abstandshaltern 24 wird der
weitere Isolierkörper 4/3, der im folgenden als zweiter Rückteilisolierkörper bezeichnet
wird, auf Abstand zum zentralen Bereich des ersten Rückteilisolierkörpers 4/2 gehalten.
In dem hierdurch gebildeten Zwischenbereich zwischen dem ersten Rückteilisolierkörper
4/2 und dem zweiten Rückteilisolierkörper 4/3 befindet sich die Platine 5. Die Platine
5 ist aus einer Leiterplatte und auf der Leiterplatten angeordneten elektrischen Bauteilen
26 ausgebildet. Die Leiterplatte ist wiederum mit im Raster der Steckkontaktstifte
3 angeordneten Durchgangslöchern 25 ausgebildet. Die Durchgangslöcher sind an ihrer
Innenfläche mit Kupfer beschichtet und bilden sogenannte Durchkontaktierungen. In
der Leiterplatte sind Leiterbahnen ausgebildet, die die Durchkontaktierungen mit den
elektrischen Bauteilen 26 verbinden. Diese elektrischen Bauteile 26 sind vor allem
Kondensatoren und Spulen. Sie sind als SMD-Bauteile ausgebildet und typischerweise
mit der Leiterplatte der Platine verlötet und/oder verklebt. Die Leiterplatte ist
typischerweise eine mehrlagige Kunststoff-Leiterplatte. Sie kann jedoch auch aus Keramik
bestehen. Die elektrischen Bauteile 26 können sowohl an der Vorderseite als auch an
der Rückseite der Platine angeordnet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist
die Platine 5 lediglich auf der zur Steckseite weisenden Vorderseite elektrische Bauteile
26, nämlich Kondensatoren auf. Jedem Steckkontaktstift 3 ist jeweils ein Kondensator
zugeordnet.
[0038] Die Kontur der Platine verläuft derart, dass sie zwischen den Abstandshaltern 24
des ersten Rückteilisolierkörpers 4/2 passt. Die Oberfläche des ersten Rückteilisolierkörpers
4/2 ist mit Ausnehmungen zur Aufnahme der elektrischen Bauteile 26 ausgebildet. Die
Ausnehmungen werden im folgenden als Taschen 27 bezeichnet. In diesen Taschen 27 haben
die elektrischen Bauteile 26 mit geringem Spiel Platz. Falls sich beispielsweise in
einem späteren Bearbeitungsprozess, bei dem der gesamte Steckverbinder erwärmt wird,
die Lötverbindungen zwischen einzelnen Bauteilen und der Leiterplatte der Platine
lösen sollten, behalten die elektrischen Bauteile 26 ihre Position bei, da sie durch
die Taschen 27 in ihrer Position gehalten werden, so dass beim Abkühlen des Steckverbinders
das Lot wieder erstarrt und die Lötverbindung zwischen den elektrischen Bauteilen
und der Leiterplatte weiterhin besteht. Die Taschen 27 können auch mit einer Schicht
aus einem Elastomer oder einem elastischen Polymer versehen sein, in die die Bauteile
26 elastisch eingebettet sind, so dass sie spielfrei aber elastisch gehalten werden.
[0039] Die Steckkontaktstifte stecken mit ihren Pressfitabschnitten 19 in den Durchkontaktierungen
25 der Platine 5 und bilden mit dieser eine Pressfit-Verbindung aus. Derartige Pressfit-Verbindungen
werden auch als Einpress-Kontakte bezeichnet und sind in der DIN 41 611 Teil 5 bzw.
DIN IEC 352 normiert. Wesentliches Merkmal einer solchen Pressfit-Verbindung ist,
dass der Stift (hier: der Pressfit-Abschnitt 19) im Querschnitt eine größere Diagonale
als die zu kontaktierende Durchkontaktierung 25 aufweist. Damit entsteht beim Eindrücken
des Stifts in eine Durchkontaktierung eine Überpressung, die entweder durch Verformung
der Durchkontaktierung oder aber durch Verformung des Stiftes aufgenommen wird. Es
gibt daher zwei Arten von Pressfit-Verbindungen, die massive Ausführung, bei der sich
die Durchkontaktierung verformt und die flexible Ausführung, bei der sich der Stift
verformt. Die Pressfit-Verbindungen des vorliegenden Ausführungsbeispieles entsprechen
der massiven Ausführung.
[0040] Die Pressfit-Verbindung ist derart ausgebildet, dass die notwendigen Aufsteckkräfte
zum Aufstecken der Platine 5 auf die Steckkontaktstifte 3 zur Ausbildung der Pressfit-Verbindung
möglichst gering ist, so dass eine gewisse Elastizität und Beweglichkeit der Steckkontaktstifte
3 bezüglich der Platine 5 gegeben ist. Andererseits sind die Aufsteckkräfte so groß
zu bemessen, dass eine auf Dauer sichere mechanische und elektrische Verbindung zwischen
den Steckkontaktstiften 3 und den Durchkontaktierungen 25 der Platine 5 gewährleistet
ist. Bei Prototypen der vorliegenden Erfindung hat sich gezeigt, dass die Pressfit-Verbindung
wesentlich geeigneter als eine starre Lötverbindung ist, auch wenn die Beweglichkeit
der Steckkontaktstifte 3 bezüglich der Platine 5 gering ist.
[0041] Rückseitig ist der Steckverbinder 1 durch den zweiten Rückteilisolierkörper 4/3 abgeschlossen,
der formschlüssig in der Öffnung des rückseitigen Gehäuseteils 2/2 aufgenommen ist.
Der zweite Rückteilisolierkörper 4/3 weist wiederum Durchgangslöcher 28 auf, durch
die sich ein rückwärtiger Bereich der Pressfit-Verbindungen der Steckkontaktstifte
3 erstreckt.
[0042] Die drei Isolierkörper 4/1, 4/2, und 4/3 sind mit Abstand zueinander angeordnet und
umschließen jeweils formschlüssig die Steckkontaktstifte 3. Hierdurch sind die Steckkontaktstifte
3 in einer Ebene quer zur Steckrichtung 13 fixiert und gegen ein Verkippen gesichert.
[0043] Zwischen der Platine 5 und dem rückseitigen Gehäuseteil 2/2 befindet sich ein elektrisch
leitendes Leitgummiröhrchen 29. Dieses Leitgummiröhrchen 29 dient als elastisches
Kontaktelement 29. Dieses elastische Kontaktelement 29 ist mit einer elektrischen
Kontaktfläche der Platine in Berührung und mit einer geringen Vorspannung zwischen
der Platine 5 und dem rückseitigen, elektrisch leitenden Gehäuseteil 2/2 angeordnet.
Hierdurch wird eine elektrische Verbindung zwischen der Platine 5 und dem Gehäuseteil
2/2 ausgebildet, die als Masseanschluss dient. Da das Kontaktelement 29 elastisch
bzw. flexibel ausgebildet ist, ist die Verbindung zwischen der Platine 5 und dem Gehäuse
2 mechanisch entkoppelt.
[0044] Als elektrisch leitendes elastisches bzw. flexibles Kontaktelement 29 kann anstelle
eines Leitgummiröhrchens 29 auch ein Kontaktelement vorgesehen werden, das aus einem
elastischen aus verdrillten Litzen ausgebildeten Litzenelement (z.B. in Zöpfchenform),
einem Federelement mit geringer Federkennzahl, einem elastischen Körper, der von einem
Metallgewebe umhüllt ist, aus einem elastifizierten leitfähigen Polymer oder einem
leitfähigen Elastomer ausgebildet ist. Es ist jedoch auch eine jede andere elastische
oder flexible elektrische Verbindung geeignet.
[0045] Figur 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen miniaturisierten
Steckverbinders in einer Schnittdarstellung. Der Aufbau des Steckverbinders 1 nach
dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem Aufbau des Steckverbinders
1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel, weshalb gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen sind. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel
lediglich dadurch, dass kein zweiter Rückteilisolierkörper vorgesehen ist. Die Steckkontaktstifte
3 werden im Gehäuse 2 lediglich mittels eines ersten Frontteilisolierkörpers 4/1 und
eines einzigen Rückteilisolierkörpers 4/2 gehalten. Zwischen diesen beiden Isolierkörpern
4/1 und 4/2 sind wiederum Schultern 16 der Steckkontaktstifte 3 angeordnet, so dass
die Steckkontaktstifte in Axialrichtung festgelegt sind. Die Schultern 16 lagern verdrehsicher
in den korrespondierenden Ausnehmungen 15 des Fronteilisolierkörpers 4/1. Eine Platine
5 ist angrenzend zu einer rückseitigen Wandung des Gehäuseteils 2/2 angeordnet. Zwischen
der Platine 5 und dem rückwertigen Gehäuseteil 2/2 ist ein Spalt von ca. 6/10 mm ausgebildet,
in dem sich ein elektrisch leitendes Federelement 30 befindet, das eine elektrische
Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und der Platine 5 herstellt. Dieses Federelement
30 ist beispielsweise ein einfach abgewinkeltes Kupferblech. Es ist mit der Platine
5 verlötet und drückt aufgrund seiner Federwirkung gegen die Innenfläche des Gehäuses
2. Bei einer Relativbewegung der Steckkontaktstifte bezüglich des Gehäuses 2 wird
die Platine 5 zusammen mit den Steckkontaktstiften 3 bezüglich des Gehäuses 2 bewegt.
Durch das Vorsehen des Federelementes 30 wird die elektrische Verbindung zwischen
der Platine 5 und dem Gehäuse 2 selbst dann nicht unterbrochen, wenn sich der Abstand
zwischen der Platine 5 und dem Gehäuse 2 ein Stück vergrößert.
[0046] Der Rückteilisolierkörper 4/2 weist wie beim ersten Ausführungsbeispiel an den Eckbereichen
Abstandshalter 24 auf, die sich an den rückseitigen Eckbereichen des rückseitigen
Gehäuseteils 2/2 abstützen. Hierdurch werden Steckkräfte, die an den Pins 6 anliegen
(Pfeil 31/1) von den Steckkontaktstiften 3 an die Isolierteilkörper 4/1, 4/2 (Pfeil
31/2) weitergeleitet und vom Rückteilisolierkörper 4/2 in das Gehäuse 2 eingeleitet
(Pfeil 31/3). Da die Platine 5 bezüglich des Gehäuses 2 frei beweglich ist und mit
etwas Spiel im Gehäuse 2 angeordnet ist, werden die Steckkräfte nicht über die Platine
5 übertragen. Die Platine 5 bleibt somit frei von Verspannungen. Hierdurch wird eine
lange Lebensdauer sichergestellt.
[0047] Ein drittes Ausführungsbeispiel eines miniaturisierten Steckverbinders mit integrierter
Platine ist in den Figuren 8 bis 13 gezeigt. Es ist wiederum ein Sub-D Steckverbinder
1 mit einem Gehäuse 2 und in einem vorbestimmten Raster angeordneten Steckkontaktstiften
3. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Steckkontaktstifte 3 jeweils aus einem
Paar Teilstifte 32, 33 ausgebildet (Figur 13). Die Teilstifte 32, 33 sind sogenannte
Pogo-Pins, d.h., dass sie einen rohrförmigen Grundkörper 34 aufweisen, in dem ein
Kontaktstift 35 verschieblich gelagert ist. Der rohrförmige Grundkörper 34 ist an
einem Ende geschlossen und am anderen Ende steht der Kontaktstift 35 ein Stück hervor.
Im Grundkörper 34 befindet sich ein Federelement, das den Kontaktstift 35 beaufschlagt.
Die Teilstifte 32, 33 sind somit in ihrer Länge elastisch nachgebend ausgebildet,
indem der Kontaktstift 35 in den Grundkörper 34 einschiebbar und mittels des Federelementes
mit einer entsprechenden Gegenkraft beaufschlagt wird.
[0048] Die beiden Teilstifte 32, 33 weisen jeweils eine umlaufende Schulter 16 auf, die
jeweils mit zwei seitlich abgeflachten Flächen 21 versehen sind. Der in Steckrichtung
13 weisende Teilstift 32 bildet in Steckrichtung nach vorne einen Pin 6 zum Einstecken
in einem korrespondierenden Gegensteckverbinder. Der am Steckverbinder rückseitig
angeordnete Teilstift 33 bildet an seinem entgegen der Steckrichtung 13 weisenden
Ende einen Einlötstift 36, der in ein korrespondierendes Loch einer Leiterplatte einsteckbar
und mit dieser verlötbar ist.
[0049] Dieser Steckverbinder weist vier Isolierkörper 4 auf. Ausgehend von der Steckseite
8 sind in Richtung zur Rückseite 9 aufeinanderfolgend der äußere Frontteilisolierkörper
4/4, der innere Frontteilisolierkörper 4/5, der innere Rückteilisolierkörper 4/6 und
der äußere Rückteilisolierkörper 4/7 angeordnet. Die äußeren Isolierkörper 4/4 und
4/7 sind genauso wie die Frontteilisolierkörper 4/1 des ersten Ausführungsbeispiels
mit außenseitig angeordneten Positionierstegen 12 und Durchgangslöchern 14, die an
dem Durchmesser der jeweiligen Teilstifte 32, 33 angepasst sind, ausgebildet.
[0050] Die beiden inneren Isolierkörper 4/6 besitzen im wesentlichen den gleichen Aufbau.
Sie besitzen jeweils eine nach außen weisende im wesentlichen glatte Fläche mit zwei
Ausnehmungen 23, in die entsprechende Vorsprünge der äußeren Isolierkörper 4/4 bzw.
4/7 eingreifen. Weiterhin sind in den inneren Isolierkörpern 4/5 und 4/6 Durchgangslöcher
22 ausgebildet, die sich nach außen stufenweise zu jeweils einer Ausnehmung 15 aufweiten,
die exakt komplementär zur Form der Schultern 16 der Teilstifte 32, 33 sind. In diesen
Ausnehmungen 15 lagern die Schultern 16 der Teilstifte 32, 33 verdrehsicher. Die Schultern
16 sind zwischen dem jeweils äußeren Isolierkörper 4/4 bzw. 4/7 und dem jeweils inneren
Isolierkörper 4/5 bzw. 4/6 angeordnet und hierdurch axial fixiert.
[0051] An der Innenseite weisen die inneren Isolierkörper 4/5 und 4/6 an ihren Eckbereichen
jeweils nach innen weisende Abstandshalter 24 auf. Die beiden inneren Isolierkörper
4/5 und 4/6 liegen auf Stoß mit ihren Abstandshaltern 24 aneinander an, so dass sie
zwischen sich einen Hohlraum zur Aufnahme einer Platine 5 begrenzen. Die Platine 5
ist mit Spiel in diesem Hohlraum angeordnet.
[0052] Die Platine 5 ist etwa trapezförmig ausgebildet (Figur 11a, 11 b), wobei sie an den
Ecken Einbuchtungen 37 aufweist, die an die Form der Abstandshalter 24 angepasst sind.
Die Platine 5 weist auf beiden Seiten relativ große kreisförmige Kontaktfelder 38
auf, an denen die Teilstifte 32, 33 jeweils mit ihren Kontaktstiften 35 mit einer
geringen Vorspannung anliegen. Auf der zur Steckseite weisenden Seite der Platine
5 (Figur 11a) befindet sich neben jedem der Kontaktfelder 38 jeweils eine Spule 39,
die mit einem Ende elektrisch mit dem Kontaktfeld 38 und mit dem anderen Ende elektrisch
mit einem weiteren Kontaktfeld 40 verbunden ist. Diese Kontaktfelder 40 sind mit sogenannten
Vias durch die Leiterplatte der Platine hindurch mit korrespondierenden Kontaktfeldern
41 auf der anderen Seite der Platine verbunden (Figur 11b). Die auf der Rückseite
der Platine 5 angeordneten Kontaktfelder 41 sind jeweils über eine Leiterbahn 42 mit
einem der großflächigen Kontaktfelder 38 elektrisch verbunden. Die Spule 39 ist somit
in Reihe zu den jeweiligen Teilstiften 32, 33 geschaltet.
[0053] Neben einem jeden großflächigen Kontaktfeld 38 ist ein Kondensator 43 angeordnet,
der einerseits mit dem jeweiligen Kontaktfeld 38 und andererseits mit einer Masse-Leiterbahn
44 elektrisch verbunden ist. Die Masse-Leiterbahn 44 ist an der Leiterplatte der Platine
5 umlaufend ausgebildet und überdeckt die Stirnfläche der Platine.
[0054] Der durch die beiden inneren Isolierkörper 4/5 und 4/6 ausgebildete Hohlkörper weist
zwei Schmalseitenflächen 45 und zwei Längsseitenflächen 46 auf (Figur 9). Die obere
Längsseitenfläche weist eine flache Ausnehmung 47 auf (Figur 9). In dieser Ausnehmung
steht die Platine mit einem Randabschnitt ein kleines Stück vor. Dieser Randabschnitt
ist ein Teil der Masseleiterbahn 44. In der Ausnehmung 47 ist ein Leitkissen 48 angeordnet,
das ein Stück Schaumstoff ist, das mit einem elektrisch leitenden Gewebe umhüllt ist.
Das Leitkissen 48 berührt mit einer Seite die Stirnkante der Leiterplatte der Platine
und ist mit ihrer anderen Seite mit dem Gehäuse 2 in Berührung und stellt somit eine
elektrische Verbindung zwischen der Masseleiterbahn 44 und dem Gehäuse 2 her. In Figur
9 ist das Leitkissen teilweise weggeschnitten, um die Ausnehmung 47 sichtbar zu machen.
[0055] An den nach innen gewandten Seiten der inneren Isolierkörper 4/5 und 4/6 sind wiederum
Taschen 49 zur Aufnahme der elektrischen Bauteile 39, 43 der Platine 5 vorgesehen.
Auch diese Taschen 49 können mit einem elastischen Material ausgekleidet sein.
[0056] Die Platine 5 ist mit Spiel zwischen den beiden inneren Isolierkörpern 4/5 und 4/6
angeordnet, wobei sie beidseitig durch die Teilstifte 32, 33 mit geringer Kraft auf
Grund der Federwirkung der in den Teilstiften 32, 33 vorgesehenen Federelemente beaufschlagt
wird. Die Steckkräfte werden an den Schultern 16 der Teilstifte 32 in den inneren
Frontteilisolierkörper 4/5 eingeleitet und über die in den Eckbereichen angeordneten
Abstandshalter auf den anderen inneren Rückteilisolierkörper 4/6 und über den hierzu
benachbarten äußeren Rückteilisolierkörper 4/7 auf das Gehäuse 2 abgeleitet. Die Steckkräfte
des Steckverbinders 1 werden somit nicht auf die Platine 5 übertragen. Abgesehen von
den geringen durch die Federelemente der Teilstifte 32, 33 ausgeübten Kräften ist
die Platine 5 im Steckverbinder kräfte- und spannungsfrei angeordnet.
[0057] Die Platine 5 ist somit durch die inneren Isolierkörper von den äußeren mechanischen
Belastungen abgekapselt.
[0058] Figur 14a bis 14d zeigen beispielhaft einige Filterschaltungen, die mit den erfindungsgemäßen
Steckverbindern realisiert werden können. Mit Ze wird die Eingangsimpedanz und mit
Za die Ausgangsimpedanz bezeichnet. Zwischen der Eingangsimpedanz Ze und der Ausgangsimpedanz
Za befindet sich der Steckverbinder.
[0059] Figur 14a zeigt einen C-Filter, bei dem jeweils ein Kondensator C parallel zu einem
Steckkontaktstift 3 geschaltet ist.
[0060] Figur 14b zeigt einen L-Filter bei dem eine Induktivität in Reihe zum Steckkontaktstift
und eine Kapazität parallel zum Steckkontaktstift angeordnet ist. Die in Reihe angeordnete
Induktivität kann bei einem Steckverbinder mit durchgehenden Steckkontaktstiften 3
mittels eines Ferritkörpers realisiert sein. Bei einem Steckverbinder mit unterbrochenem
Steckkontaktstift kann die Induktivität auch durch eine Spule ausgebildet sein. Die
Induktivität einer Spule ist wesentlich präziser als die eines Ferittkörpers, so dass
ein solcher Filter wesentlich präziser als ein mit Ferittkörper ausgebildeter Filter
ist. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, denn bei der Auslegung des Filters müssen
dessen Toleranzen berücksichtigt werden. Sind die Toleranzen geringer, kann das Frequenzband,
das vom Filter durchgelassen werden soll, wesentlich enger definiert werden und weniger
Störfrequenzen können den Filter passieren.
[0061] Figur 14c zeigt einen Pi-Filter. Der Pi-Filter weist eine zum Steckkontaktstift in
Reihe angeordnete Induktivität L und zwei hierzu parallel geschaltete Kondensatoren
C1 und C2 auf. Das dritte Ausführungsbeispiel weist einen solchen Pi-Filter auf, der
aus der zu den Teilstiften 32, 33 in Reihe geschalteten Spule 39 und den entsprechenden
Kondensatoren 43 besteht.
[0062] Beim durchgehenden Steckkontaktstift kann ein derartiger Pi-Filter dadurch realisiert
werden, dass zwei Platinen im Steckverbinder vorgesehen werden, die für einen jeden
Steckkontaktstift einen Kondensator aufweisen und zwischen den beiden Platinen ist
ein Ferritkörper angeordnet, der die Induktivität bildet. Eine solche Ausführungsform
ist jedoch nur mit großen Toleranzen herstellbar.
[0063] Figur 14d zeigt einen T-Filter mit zwei in Reihe geschalteten Spulen und einem parallel
zum Steckkontaktstift geschalteten Kondensator.
[0064] Der C-Filter besitzt eine Dämpfung von etwa 20 dB, der L-Filter besitzt eine Dämpfung
von etwa 40 dB und der Pi-Filter und der T-Filter besitzen jeweils eine Dämpfung von
etwa 60 dB. Man erkennt hieraus, dass die Dämpfung der Filter umso stärker ist, je
komplexer sie ausgebildet sind. Durch die Verwendung einer im Steckverbinder integrierten
Platine können grundsätzlich beliebig komplexe Filter vorgesehen werden. Gegebenenfalls
sind mehrere Platinen im Steckverbinder in gestapelter Anordnung vorzusehen, damit
für die einzelnen Bauelemente ausreichend Platz besteht.
[0065] Die oben erläuterten Filter sind passive Filter. Im Rahmen der Erfindung ist es auch
möglich, einen aktiven Filter im Steckverbinder zu integrieren. Hierzu ist über einen
Steckkontaktstift der Filterschaltung eine Versorgungsspannung zuzuführen. Der Filter
umfasst dann aktive Elemente, wie elektrische Verstärker und Regelungsbauelemente.
Die Erfindung kann folgendermaßen kurz zusammengefasst werden:
[0066] Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit mehreren Steckkontaktstiften, einem
Gehäuse, in dem die Steckkontaktstifte angeordnet sind, und einer oder mehrerer Platinen,
die im Gehäuse angeordnet sind und mit zumindest einem der Steckkontaktstifte elektrisch
verbunden sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Platine im Gehäuse
derart befestigt ist, dass sie zu den Steckkontaktstiften und/oder zum Gehäuse mechanisch
entkoppelt ist, so dass Relativbewegungen zwischen den Steckkontaktstiften und dem
Gehäuse keine Verspannungen in der Platine verursachen.
- 1
- Steckverbinder
- 2
- Gehäuse
- 3
- Steckkontaktstift
- 4
- Isolierkörper
- 5
- Platine
- 6
- Pin
- 7
- Lötkelch
- 8
- Steckseite
- 9
- Rückseite
- 10
- Steckmanschette
- 11
- Dimple
- 12
- Steg
- 13
- Steckrichtung
- 14
- Durchgangsloch
- 15
- Ausnehmung
- 16
- Schulter
- 17
- Buchse
- 18
- Stiftabschnitt
- 19
- Pressfitabschnitt
- 20
- Lötelement
- 21
- abgeflachte Fläche
- 22
- Durchgangsloch
- 23
- Ausnehmung
- 24
- Abstandshalter
- 25
- Durchgangsloch
- 26
- elektrisches Bauteil
- 27
- Tasche
- 28
- Durchgangsloch
- 29
- Kontaktelement
- 30
- Federelement
- 31
- Pfeil
- 32
- Teilstift
- 33
- Teilstift
- 34
- Rundkörper
- 35
- Kontaktstift
- 36
- Einlötstift
- 37
- Einbuchtung
- 38
- Kontaktfeld
- 39
- Spule
- 40
- Kontaktfeld
- 41
- Kontaktfeld
- 42
- Leiterbahn
- 43
- Kondensator
- 44
- Masseleiterbahn
- 45
- Schmalseitenfläche
- 46
- Längsseitenfläche
- 47
- Ausnehmung
- 48
- Leitkissen
- 49
- Tasche
1. Steckverbinder, umfassend
mehrere Steckkontaktstifte (3),
ein Gehäuse (2), in dem die Steckkontaktstifte (3) angeordnet sind, wobei die Steckkontaktstifte
(3) eine am Umfang vorstehende Schulter (16) aufweisen, und die Schulter (16) zwischen
zwei Isolierkörper (4) zur Übertragung von Kräften in Axialrichtung der Steckkontaktstifte
(3) angeordnet ist, und diese Isolierkörper (4) in Axialrichtung mit Formschluss im
Gehäuse angeordnet sind, und
mittels zweier voneinander beabstandeter Isolierkörper (4) die Steckkontaktstifte
(3) verkippungsfrei im Gehäuse (2) fixiert sind und
eine Platine (5) mit diskreten elektrischen Bauteilen (26), die im Gehäuse (2) angeordnet
ist und mit zumindest einem der Steckkontaktstifte (3) elektrisch verbunden ist, wobei
die Platine (5) zu den Steckkontaktstiften (3) und/oder zum Gehäuse (2) mechanisch
entkoppelt ist, so dass Relativbewegungen zwischen den Steckkontaktstiften und dem
Gehäuse keine Verspannungen an der Platine (5) verursachen.
2. Steckverbinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Platine mit elektrischen Filterelementen (26, 39, 43) versehen ist.
3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (2) aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet ist, und die
Platine (5) elektrisch mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mechanische Entkopplung zwischen dem Gehäuse (2) und der Platine (5) ausgebildet
ist, indem die Platine (5) zum Gehäuse (2) mit Spiel angeordnet ist und/oder die Platine
(5) mit dem Gehäuse mittels eines oder mehrerer elastischen und/oder flexiblen und
elektrisch leitenden Element (29, 30, 48) verbunden ist.
5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mechanische Entkopplung zwischen den Steckkontaktstiften (3) und der Platine
(5) ausgebildet ist indem die Platine (5) mit den Steckkontaktstiften (3) mittels
eines oder mehrerer federnden, elastischer und/oder flexibler und elektrisch leitender
Elemente (29, 30, 32, 33) verbunden ist.
6. Steckverbinder nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das elastische oder flexible Element ein Elastomer, eine Feder (30), ein Geflecht
(48), insbesondere ein Metallgeflecht oder ein elastifiziertes Polymer, ein Leitgummiröhrchen
(29), ein elastisches aus verdrillten Litzen ausgebildetes Litzenelement, ein elastischer
Körper, der von einem elektrisch leitendem Material umhüllt ist, ein elastifizierter
leitfähiger Polymerkörper oder ein leitfähiger Elastomerkörper ist.
7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steckkontaktstifte (3) mit der Platine (5) jeweils mittels einer Pressfit-Verbindung
(19) mechanisch und elektrisch verbunden sind.
8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steckkontaktstifte jeweils aus einem Paar Teilstifte (32, 33) ausgebildet sind,
wobei die Paare von Teilstiften (32, 33) mit Abstand zueinander angeordnet sind und
die Platine sich in dem Bereich zwischen den Teilstiften (32, 33) befindet und elektrische
Verbindungen zwischen der Platine (5) und den Teilstiften vorgesehen (32, 33) sind.
9. Steckverbinder nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest einer der Isolierkörper (4) an der Platine (5) derart eng angeordnet ist,
dass auf der Platine (5) befindliche elektronische Bauteile (29, 39, 43) örtlich festgelegt
sind.
10. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf der Platine (5) zu einem jeden Steckkontaktstift (3) jeweils eine Spule (39)
vorgesehen ist.
11. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf der Platine (5) zu einem jeden Steckkontaktstift (3) jeweils ein Kondensator
(29, 43) vorgesehen ist.
12. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Gehäuse mehrere Isolierkörper (4) angeordnet sind, die die Steckkontaktstifte
(3) formschlüssig umschließen und die Isolierkörper (4) mit Abstand zueinander angeordnet
sind, so dass die Steckkontaktstifte (3) gegen ein Verkippen gesichert sind.
13. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein elektrisches Bauteil (39) in Reihe zu den Teilstiften (32, 33) geschaltet
ist.
14. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Steckverbinder mehrere Platinen aufweist.
15. Steckverbinder nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Platinen mit Abstand zueinander im Steckverbinder gestapelt angeordnet sind.