Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen EMV-Steckverbinder mit 360° Schirmanbindung. Dieser Steckverbinder wird vorzugsweise im Mobiltelefonbereich verwendet.
Steckverbinder werden oftmals im Zusammenhang mit einer geschirmten Leitung verwendet, d.h. einer Leitung bei der ein Kabelschirm vorgesehen ist.
Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt eine möglichst vollflächige Übergabe eines Kabelschirms einer geschirmten Leitung zu einem Steckergehäuse vorzusehen, so dass sich eine gute Abschirmung gegenüber EMV Strahlung bei geringem Montageaufwand ergibt.
Erfindungsgemäß erfolgt die Schirmübergabe mittels eines leitenden Bauelements das lückenlos und vollflächig um 360° den Kabelschirm an das Steckergehäuse übergibt. Zur konstruktiven Lösung dieser Aufgabe wird auf ein speziell geformtes Trägerelement (z.B. eine konische Scheibe) das Schirmgeflecht der geschirmten Leitung z.B. durch ein Kunststoffelement geklemmt. Bei der Montage des Steckers wird das Trägerelement auf einen Bund im Steckergehäuse gepresst und die Schirmung somit an das Gehäuse übergeben.
Durch das Drehen des genannten Kunststoffelements können Unregelmäßigkeiten durch das Kürzen des Schirmgeflechts ausgeglichen und die Tolerenz für das Abschneiden des Schirmgeflechts vergrößert werden. Dabei ist die Außenseite des Kunststoffelements vorzugsweise so geformt, dass überstehendes Schirmgeflecht die Montage und Funktion nicht beeinträchtigt.
Zum Stand der Technik wird auf die
Die vorliegende Erfindung sieht eine Verbesserung der durch eine Kontaktscheibe vorgenommenen Schirmübergabe vor.
Erfindungsgemäß werden bei einem EMV-Steckverbinder gemäß dem Oberbegrif des Anspruchs 1 die kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 vorgesehenen Maßnahmen vorgesehen.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; wobei sich die Ansprüche aber nur auf das zweite Ausführungsbeispiel richten, und das erste Ausführungsbeispiel nur erläuternde Funktion besitzt.
In der Zeichnung zeigt:
Diese beiden in
In der Zeichnung ist mit a eine geschirmte Leitung bezeichnet und b bezieht sich auf gekrimmpte Kontakte. Das Schirmgeflecht oder der Kabelschirm ist mit c bezeichnet, und eine konische Scheibe allgemein ein Trägerelement ist bei d gezeigt. Ferner ist f eine Mutter und g ist eine Steckerhülse. Weiterhin ist h ein Kunststoffelement zur Aufnahme der getrimmten Kontakte und e ist eine Krimpumhüllung. Ein Hülsenkörper g wird auch als Position 6 bezeichnet.
Der Zusammenbau des Steckverbinders gemäß den
Zusammenfassend sieht die Erfindung Folgendes vor:
Benachbart zur Kabeleintrittsöffnung 63 des Gehäuses 11 ist auf dieses eine Kabelverschraubung 15 aufgeschraubt.
Im Innenraum des Gehäuses 11 ist in einem Bereich A nahe der Stecköffnung 62 des Gehäuses 11 ein Isolierkörper 12 eingesetzt, der Kontaktelemente 51 trägt. Nach Innen gegenüber der Kabeleintrittsöffnung 63 ist in einem Bereich C des Gehäuses 11 ein Klemmkäfig 13 eingesetzt, der in Axialrichtung ein Stück verschiebbar ist, der aber vorzugsweise nicht verdrehbar ist. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Klemmkäfig 13 zweiteilig und besitzt einen Hauptteil 13a und einen rohrförmigen Einsatzteil 13b. Innerhalb des Hauptteils 13a ist der unmittelbar auf einem Kabel 13 sitzende Einsatzrohrteil 13b angeordnet, der vorzugsweise Finger 99 (vgl.
Der Abstand zwischen dem Isolierkörper 12 und dem Klemmkäfig 13 wird durch ein ein steckseitiges und ein kabelseitiges Ende aufweisendes Distanzelement 16 überbrückt. Das Distanzelement 16 stützt sich mit seinem steckseitigen Ende am Isolierkörper 12 ab und mit seinem kabelseitigen Ende an einer Schirmübergabe 14 (im Folgenden kurz Kontaktscheibe 14 genannt).
Die im Innenraum des Gehäuses 11 angeordnete Kontaktscheibe 14 stellt einen elektrischen Kontakt zwischen dem Gehäuse 11 und einem Kabelschirm 18 her. Der Kabelschirm 18 umhüllt das gesamte abgeschirmte Kabel 17. Über dem Kabelschirm 18, dort wo das Kabel 17 nicht abisoliert ist, verläuft eine Kabelisolierschicht des Kabels 17. Diese ist im Bereich der Schirmübergabe 14 entfernt.
Das Gehäuse 11 bildet an seiner Innenwand steckseitig eine vorzugsweise kreisringförmige Anschlagfläche 23 für eine daran anliegende, ebenfalls vorzugsweise kreisringförmige Anschlagfläche 24 des Isolierkörpers 12. Das Gehäuse 11 bildet ferner an seiner Innenoberfläche benachbart zum steckseitigen Ende des Klemmkäfigs 13 eine Auflagefläche 36 für einen Ringscheibenabschnitt 80 der Kontaktscheibe 14.
Der Innenraum des Gehäuses 11 ist, bedingt durch die Anschlagfläche 23 und die Auflagefläche 36 abgestuft, d.h. der Innendurchmesser des Innenraums ist beginnend an der Stecköffnung 62 und endend an der Anschlagfläche 23 am kleinsten, ist etwas größer zwischen der Anschlagfläche 23 und der Auflagefläche 36 und ist daran anschließend am größten von der Auflagefläche 36 bis zur der Kabeleintrittsöffnung 63 des Gehäuses.
Der Isolierkörper 12 hat Öffnungen zur Aufnahme der Kontaktelemente 51. Der Außenumfang des Isolierkörpers 12 ist am größten anschließend an eine steckseitig vorgesehene Anschlagfläche 24 und bildet so einen Anlageabschnitt 26 zur Anlage mit seinem Außenumfang an einem entsprechenden Abschnitt des Innenumfangs des Gehäuses 11. Anschließend an den Anlageabschnitt 26 ist der Außendurchmesser des Isolierkörpers 12 verkleinert, um eine ringförmige Ausnehmung 27 zu bilden, die sich von einer ringförmigen Anschlagfläche 28 des Isolierkörpers 12 über die restliche Länge des Isolierkörpers 12 hinweg erstreckt.
Das Distanzelement 16 besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist in der Form eines Rohres ausgebildet, wobei das Rohr an einer Stelle durch einen Längsschlitz durchtrennt wird, so dass sich zwei schalenförmige das Rohr bildende Teile ergeben, die bezüglich einander aufgeklappt werden können und die in zusammengeklapptem Zustand in der in
Der Isolierkörper 12 hat wie erwähnt eine steckseitige Anschlagfläche 28, die mit einer stirnseitigen Anschlagfläche 29 des Distanzelements 16 zusammenstößt und das Distanzelement 16 dort abstützt, wenn eine Kraft auf das andere, eine weitere (kabelseitig vorgesehene) stirnseitige Anschlagfläche 64 bildende Ende des Distanzelements 16, ausgeübt wird. Die kabelseitige Anschlagfläche 64 des Distanzelements 16 liegt an der Kontaktscheibe 14 an.
Der Klemmkäfig 13 ist im Bereich C des Gehäuses 11 eingesetzt und ragt aus dem Gehäuse 11 heraus. Im Innenraum des Klemmkäfigs 13 verläuft das Kabel 17, welches im Bereich der Schirmübergabe 14 abisoliert ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Klemmkäfig 13 wie erwähnt zweiteilig ausgebildet und zwar aus dem in Axialrichtung nach innen gelegenen Hauptteil 13a und dem in Axialrichtung nach außen gelegenen Einsatzrohrteil 13b. Der Einsatzrohrteil 13b sitzt in einer Ausnehmung 70 des Hauptteils 13a und erstreckt sich von dort aus zu einer Kabeleintrittsöffnung 32, die von der Kabelverschraubung 15 gebildet wird. Der Klemmkäfig 13 bildet eine Anschlagfläche 71 zur Zusammenarbeit mit der Kabelverschraubung 15. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Hauptteil 13a rohrförmig und bildet an dem entgegengesetzt zur Anschlagfläche 71 liegenden Ende eine Kabelschirmauflagefläche 96, die vorzugsweise abgerundet ist und in Axialrichtung weist. Zu dem Innenraum des Klemmkäfigs 13 hin ist die Kabelschirmauflagefläche 96 über eine Schrägfläche verbunden. Am Außenumfang des Klemmkäfigs 13 ist, benachbart und ausgehend von der Kabelschirmauflagefläche 96, eine ringförmige Ausnehmung 73 gebildet, die von einem ringförmigen Vorsprung 74 begrenzt wird, an welchen anschließend eine Ausnehmung 75 zur Aufnahme einer Dichtung 50 gebildet wird. Anschließend an die Ausnehmung 75 ist der Durchmesser des Klemmkäfigs 13 gleich dem Außendurchmesser des Vorsprungs 74 und zwar zur Anlage an der Innenoberfläche des Gehäuses 11 in einem Teil des Abschnitts C. Der Klemmkäfig 13 ist an seinem kabelseitigen Ende ferner mit einem in eine Ausnehmung des Gehäuses 11 eingreifenden Vorsprung 77 versehen, um eine Verdrehung des Klemmkäfigs 13 zu verhindern.
Die Schirmübergabe 14 ist vorzugsweise, wie bereits erwähnt, in der Form einer Kontaktscheibe 14 ausgebildet. Diese Kontaktscheibe 14 besitzt einen Ringscheibenabschnitt 80, der im Wesentlichen radial zur Steckerlängsachse nach außen hin verläuft. An den Ringscheibenabschnitt 80 anschließend ist ein in den Innenraum des Klemmkäfigs 13 verlaufender Ringkonusabschnitt 81 ausgebildet, der anschließend an den Ringscheibenabschnitt 80 einen Krümmungsteil 82 und daran anschließend einen geraden Teil 83 umfasst.
Beim Zusammenbau des Steckverbinders 10 werden die Kontakte 51 in den Isolierkörper 12 gesteckt, und das Distanzelement 16 wird auf den Isolierkörper 12 aufgesetzt. Wenn das Distanzelement 16 aus zwei miteinander verbundenen Halbschalen besteht, so werden die beiden Halbschalen zur Bildung einer Umhüllung für den Isolierkörper 12 und die Kabelenden zusammengelegt und können dann ins Gehäuse 11 eingeschoben werden, wobei die Schirmübergabe 14 zusammen mit dem Klemmkäfig 13 ebenfalls ins Gehäuse 11 eingeschoben wird. Zuvor wird der Kabelschirm 18 um die Kabelschirmauflagefläche 96, wie in der
Abschließend wird dann die Kabelverschraubung 15 auf ein im Außenumfang im Bereich der aufzuschraubenden Kabelverschraubung vorgesehenes Gewinde des Gehäuses 11 aufgeschraubt, wobei eine Steuer- oder Anlagefläche, im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Schrägfläche 72, gegen das zur Kabeleintrittsöffnung 32 hinweisende Ende des Klemmkäfigs 13 drückt und die Schirmübergabe 14 mit guter Kontaktgabe zum Gehäuse 11 drückt, wobei das Distanzelement 16 auch mit seiner Anschlagfläche 64 an der Schirmübergabe 14 vorzugsweise im Bereich der Kabelschirmauflagefläche 96 anliegt.
Benachbart zur Kabeleintrittsöffnung 163 des Gehäuses 111 ist auf dieses eine Kabelverschraubung 115 aufgeschraubt.
Im Innenraum des Gehäuses 111 ist in einem Bereich A (vgl.
Der Abstand zwischen dem Isolierkörper 112 und dem Klemmkäfig 113 wird im Wesentlichen durch ein Distanzelement 116 überbrückt. Letzteres weist ein eine steckseitige, stirnseitige Anschlagfläche 129 bildendes Ende auf. Das Distanzelement 116 stützt sich mit seinem steckseitigen Ende insbesondere der Anschlagfläche 129 an der Anschlagfläche 128 des Isolierkörpers 112 ab. Mit seinem kabelseitigen Ende stützt sich das Distanzelement 116 an einer Schirmübergabe 114 (im Folgenden kurz Kontaktscheibe 114 genannt) ab.
Die im Innenraum des Gehäuses 111 angeordnete Kontaktscheibe 114 stellt einen elektrischen Kontakt zwischen dem Gehäuse 111 und einem Kabelschirm 118 her. Der Kabelschirm 118 umhüllt das gesamte abgeschirmte Kabel 117. Über dem Kabelschirm 118, dort wo das Kabel nicht abisoliert ist, verläuft eine Kabelisolierschicht. Diese ist im Bereich der Schirmübergabe 114 entfernt.
Im Einzelnen bildet das Gehäuse 111 an seiner Innenwand steckseitig eine vorzugsweise kreisringförmige Anschlagfläche 123 für eine daran anliegende, ebenfalls vorzugsweise kreisringförmige Anschlagfläche 124 des Isolierkörpers 112. Das Gehäuse 111 bildet ferner an seiner Innenoberfläche eine Auflagefläche 136 für die Kontaktscheibe 114 insbesondere für einen Ringscheibenabschnitt 180 der Kontaktscheibe 114.
Der Innenraum des Gehäuses 111 ist, bedingt durch die Anschlagfläche 123 und die Auflagefläche 136 abgestuft, d.h. der Innendurchmesser des Innenraums ist beginnend benachbart zu einer Stecköffnung 162 und endend an der Anschlagfläche 123 am kleinsten, ist etwas größer zwischen der Anschlagfläche 123 und der Auflagefläche 136 und ist daran anschließend am größten von der Auflagefläche 136 bis zur Kabeleintrittsöffnung 163 des Gehäuses 111, und bildet sozusagen eine Ausnehmung 195 an deren Innenfläche der Klemmkäfig 113 axial verschiebbar anliegt.
Der Isolierkörper 112 hat Öffnungen zur Aufnahme der Kontakte 151. Der Außenumfang des Isolierkörpers 112 ist am größten anschließend an seine steckseitig vorgesehene Anschlagfläche 124 und bildet so einen Anlageabschnitt 126 zur Anlage mit seinem Außenumfang an einem entsprechenden Abschnitt des Innenumfangs des Gehäuses 111. Anschließend an den Anlageabschnitt 126 ist der Außendurchmesser des Isolierkörpers 112 verkleinert, um eine ringförmige Ausnehmung 127 zu bilden, die sich von einer ringförmigen Anschlagfläche 128 über die restliche Länge des Isolierkörpers 112 hinweg erstreckt.
Das Distanzelement 116 besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist in der Form eines Rohres ausgebildet, wobei das Rohr an einer Stelle durch einen Längsschlitz durchtrennt wird, so dass sich zwei schalenförmige das Rohr bildende Teile ergeben, die bezüglich einander aufgeklappt werden können und die in zusammengeklapptem Zustand in der in
Das Distanzelement 116 weist bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel zwei, unterschiedliche Innendurchmesser aufweisende, Rohrteile auf. Der eine Rohrteil der im Wesentlichen den Isolierkörper 112 umschließt und ein Rohrteil der die Kabeladern und den Bereich des Kabels umschließt, wo die Kabelabschirmung bzw. der Kabelschirm 118 aus dem Kabel herausgeführt ist. Das Distanzelement 116 besitzt an seinem kabelseitigen Ende eine Schirmaufnahme 194 die einen Kontaktscheibenaufnahmeraum 200 bildet und zwar zur Aufnahme eines Teils der Kontaktscheibe 114 und eines Teils der Kabelabschirmung 118. Der Aufnahmeraum 200 und wird von einem nach innen verlaufenden Ringvorsprung 193 begrenzt, wobei in Richtung zur Steckseite ein weiterer Vorsprung 192 vorgesehen ist. Die beiden Ringvorsprünge 192, 193 liegen am abisolierten Außenumfang des Kabels und stützen so das Distanzelement 116. Die Abschirmung 118 tritt aus dem Kabel heraus in den Aufnahmeraum 200 und ist über die Kontaktscheibe 114 herumgelegt und endet außerhalb des Aufnahmeraums 200 wie in der
Der Isolierkörper 112 hat eine steckseitige Anschlagfläche 128, die mit einer stirnseitigen Anschlagfläche 129 des Distanzelements 116 zusammenstößt und das Distanzelement 116 dort abstützt, wenn eine Kraft auf das andere, stirnseitige Ende des Distanzelements 116, ausgeübt wird.
Der Klemmkäfig 113 ist im Bereich C (vgl.
Der Klemmkäfig 113 ist ringförmig ausgebildet und liegt mit seiner zylindrischen Außenoberfläche axial beweglich an der Innenoberfläche einer durch das Gehäuse 111 gebildeten Ausnehmung 195 an.
Eine Ausnehmung 175 zur Aufnahme einer Dichtung 150 ist an der Außenoberfläche gebildet. Der Außendurchmesser des Klemmkäfigs 113 ist in etwa gleich dem Innendurchmesser des Gehäuses 111 und zwar zur Anlage an der Innenoberfläche des Gehäuses 111 im Bereich der Ausnehmung 175.
Die Schirmübergabe 114 ist vorzugsweise, wie bereits erwähnt, in der Form einer Kontaktscheibe 114 ausgebildet. Diese Kontaktscheibe 114 besitzt einen Ringscheibenabschnitt 180, der im Wesentlichen radial zur Steckerlängsachse nach außen hin verläuft. An den Ringscheibenabschnitt 180 ist anschließend ein in den Aufnahmeraum 200 des Distanzelements 116 verlaufender Ringkonusabschnitt 181 ausgebildet, anschließend an den Ringscheibenabschnitt 180 einen Krümmungsteil 182 anschließend daran einen geraden Teil 183 aufweist.
Anders als beim ersten Ausführungsbeispiel taucht der Ringkonusabschnitt 182 mit dem, vom Krümmungsteil 182 ausgehenden im Wesentlichen geraden Teil 183 ein in den Aufnahmeraum 200 der Scheibenaufnahme 194 ein, in den auch die Kabelabschirmung 118 eintritt die um das freie Ende des Teils 183 herum verläuft um dann aus dem Aufnahmeraum 200 auszutreten und die Innenwölbung des Krümmungsteils 182 zu kontaktieren. Die Kabelabschirmung 118 ist dabei in Kontakt mit der Kontaktscheibe 114. Mit seinem Ringscheibenabschnitt 180 ist die Schirmübergabe 114 in gutem Kontakt direkt mit der Auflagefläche 136.
Beim Zusammenbau des Steckverbinders 111 werden die Kontakte in den Isolierkörper 112 gesteckt, und das Distanzelement wird auf den Isolierkörper 112 aufgesetzt. Wenn das Distanzelement 116 aus zwei miteinander verbundenen Halbschalen besteht, so werden die beiden Halbschalen zur Bildung einer Umhüllung für den Isolierkörper 112 und die Kabelenden zusammengelegt und können dann ins Gehäuse 111 eingeschoben werden, wobei die Schirmübergabe 114 zusammen mit dem Klemmkäfig 113 ebenfalls ins Gehäuse 111 eingeschoben wird. Zuvor wird der Kabelschirm 118 um die Kabelschirmauflagefläche 136, wie in der
Abschließend wird dann die Kabelverschraubung 115 auf ein am Außenumfang im Bereich der aufzuschraubenden Kabelverschraubung vorgesehenes Gewinde des Gehäuses 111 aufgeschraubt, wobei eine Steuer- oder Anlagefläche 143 gegen das zur Kabeleintrittsöffnung 132 hinweisende Ende des Klemmkäfigs 113 drückt und die Schirmübergabe 114 mit guter Kontaktgabe zum Gehäuse drückt, wobei das Distanzelement 116 auch mit seiner Anschlagfläche 164 an der Schirmübergabe 114 anliegt.
Das Gehäuse 11, 111 ist vorzugsweise ein Metallgehäuse, kann aber auch ein metallisiertes Gehäuse sein.
Auf folgende vorteilhafte Merkmale sei insbesondere hingewiesen:
Im Innenraum des Gehäuses ist ein Isolierkörper an einer Anschlagsfläche des Gehäuses anliegend angeordnet. Das Distanzelement stützt sich mit einer stirnseitigen, steckseitigen Anschlagfläche an einer Anschlagfläche des Isolierkörpers ab. Das Gehäuse bildet an seiner Innenfläche benachbart zum Klemmkäfig 13 eine Anlagefläche für die Kontaktscheibe. Der Innenraum des Gehäuses 11 ist durch die Anschlag- und Auflageflächen abgestuft.
Der Aussenumfang des Isolierkörpers ist anschließend an seine steckseitig vorgesehene Anschlagfläche am größten und bildet einen Anlageabschnitt zur Anlage am Innenumfang des Gehäuses.
Das Distanzelement besteht aus Kunststoff und ist rohrförmig ausgebildet. Der Klemmkäfig besitzt steckseitig und axialer Richtung weisend eine Auflagefläche und zwar zur Auflage entweder auf dem Kabelschirm oder auf der Metallscheibe.
Der Klemmkäfig bildet eine Anschlagfläche zur Zusammenarbeit mit der Kabelverschraubung.
Der Klemmkäfig ist axial verschiebbar aber nicht drehbar im Gehäuse gelagert.
Die Schirmübergabe ist in der Form einer Kontaktscheibe ausgebildet, die einen Ringscheibenabschnitt aufweist, von dem aus ein nach innen verlaufender Ringabschnitt vorgesehen ist.
Zahlreiche der zweiziffrigen Bezugszeichen werden beim zweiten Ausführungsbeispiel unter Addition von Einhundert verwendet.
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