GEBIET DER ERFINDUNG
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein vorkonfektioniertes Kabel mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Kabelsteckverbinderanordnung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10. Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich
eine elektrische Steckverbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.
TECHNISCHER HINTERGRUND
[0002] Zur Übertragung von hochfrequenten Signalen wird typischerweise ein geschirmtes Kabel
verwendet, in dem mindestens ein Innenleiter von einem Außenleiter umhüllt ist. Die
elektromagnetische Welle wird hierbei in einem elektrisch isolierenden Isolator zwischen
dem Innen- und dem Außenleiter geführt. Neben der Führung einer elektromagnetischen
Welle innerhalb des geschirmten Kabels dient der Außenleiter auch zur Schirmung. Die
Schirmung schützt die im geschirmten Kabel geführte elektromagnetische Welle vor hochfrequenten
Störungen aus dem Außenraum des Kabels und verhindert gleichzeitig eine Abstrahlung
der im geschirmten Kabel geführten elektromagnetischen Welle in den Außenraum. Die
Schirmung bzw. der Außenleiter des geschirmten Kabels wird typischerweise durch eine
Kombination einer Schirmungsfolie und eines die Schirmungsfolie umschließenden Schirmungsgeflecht
gebildet. Die Kombination aus Schirmungsfolie und Schirmungsgeflecht verbindet die
gute Schirmungsdämpfung der Schirmungsfolie bei höheren Frequenzen mit der guten Schirmungsdämpfung
bei tiefen Frequenzen und den besseren mechanischen Eigenschaften, insbesondere der
hohen Bruchfestigkeit, des Schirmungsgeflechts.
[0003] Eine Schirmungsfolie ist typischerweise aus einer dielektrischen Folie hergestellt,
die an ihren beiden Mantelflächen, d. h. an ihrer Innenwand und an ihrer Außenwand,
mit einer metallischen Beschichtung beschichtet ist.
[0004] Eine derartig ausgebildete Schirmungsfolie kann zwischen den beiden metallischen
Beschichtungen eine elektromagnetische Welle übertragen. Zum eigentlichen Übertragungspfad
zwischen dem Innenleiter und der innenwandigen Metallbeschichtung der Schirmungsfolie
existiert somit für die elektromagnetische Welle ein unerwünschter zusätzlicher Übertragungspfad.
Da in einem Hochfrequenz-Steckverbinder die elektromagnetische Welle im Kabelübergang
sowohl in den eigentlichen Übertragungspfad als auch in unerwünschten zusätzlichen
Übertragungspfad einspeisbar ist, geht dem eigentlichen Übertragungspfad somit ein
Teil der Signalenergie des hochfrequenten Signals verloren.
[0005] Außerdem ist das Zweileitersystem der Schirmungsfolie zum Zweileitersystem aus dem
Innenleiter und der innenwandigen Beschichtung der Schirmungsfolie des eigentlichen
Kabelübertragungspfades seriell geschaltet. Die Gesamtimpedanz des Kabels ist durch
die Impedanz des Zweileitersystems der Schirmungsfolie verfälscht und nicht mehr an
die Impedanz des Steckverbinders angepasst. Diese Fehlanpassung bedingt Reflexionen
und damit einen zusätzlichen Verlust an zu übertragender Signalenergie.
[0006] Schließlich kommt es im Zweileiterübertragungssystems der doppelt metallisch beschichteten
Schirmungsfolie, die helixförmig um das Dielektrikum des Kabels gewickelt ist, in
einem bestimmten Frequenzbereich aufgrund von resonanten Effekten zu einer Erhöhung
der Lastimpedanz gegenüber dem angepassten Wellenwiderstand der Schirmungsfolie und
somit zu unerwünschten Reflexionen und einem zusätzlichen Verlust an zu übertragender
Signalenergie. Bei der Übertragung des hochfrequenten Signals verschlechtert sich
somit der Transmissionsfaktor des eigentlichen Übertragungspfades.
[0007] Dies ist ein Zustand, den es zu verbessern gilt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[0008] Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
technische Lösung anzugeben, in der die Signalverluste im eigentlichen Übertragungspfad
des geschirmten Kabels aufgrund einer unerwünschten Einspeisung des hochfrequenten
Signals in die Schirmungsfolie reduziert werden.
[0009] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein vorkonfektioniertes Kabel mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Demgemäß ist vorgesehen:
[0010] Ein vorkonfektioniertes Kabel aufweisend
- eine Schirmungsfolie,
- ein Schirmungsgeflecht, welches die Schirmungsfolie umschließt und
- einen Kabelmantel, welcher das Schirmungsgeflecht umschließt,
- wobei das Schirmungsgeflecht an einem steckerseitigen Ende des vorkonfektionierten
Kabels vom Kabelmantel freigelegt ist,
- wobei die Schirmungsfolie eine Folie aus einem dielektrischen Material und
- jeweils eine metallische Beschichtung an einer äußeren Mantelfläche und an einer inneren
Mantelfläche der Folie aufweist und
- die metallische Beschichtung an der äußeren Mantelfläche mit der metallischen Beschichtung
an der inneren Mantelfläche der Schirmungsfolie elektrisch leitend verbunden ist bzw.
eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der metallischen Beschichtung der äußeren
Mantelfläche und der metallischen Beschichtung der inneren Mantelfläche ausgebildet
ist.
[0011] Die elektrisch leitende Verbindung ist besonders bevorzugt in einem steckerseitigen
Endbereich der Schirmungsfolie ausgebildet, kann im Rahmen der Erfindung aber grundsätzlich
in einem beliebigen Bereich der Schirmungsfolie ausgebildet sein.
[0012] Die metallische Beschichtung der äußeren Mantelfläche kann auch als erste metallische
Außenbeschichtung der Folie und die metallische Beschichtung der inneren Mantelfläche
als zweite metallische Außenbeschichtung der Folie bezeichnet werden. Die Folie bildet
somit im Querschnitt vorzugsweise einen Stapel aus erster metallischer Außenbeschichtung,
gefolgt von dem dielektrischen Material, wiederum gefolgt von der zweiten metallischen
Außenbeschichtung.
[0013] Vorzugsweise verläuft die innere Mantelfläche der Folie auf einer von der äußeren
Mantelfläche der Folie abgewandten Au-ßenseite der Folie, besonders bevorzugt erstrecken
sich die beiden Mantelflächen auf parallel zueinander verlaufenden Außenseiten der
Folie.
[0014] Vorzugsweise ist die äußere Mantelfläche der Folie von dem Kabelzentrum bzw. von
der Längsachse des vorkonfektionierten Kabels abgewandt und die innere Mantelfläche
der Folie dem Kabelzentrum bzw. der Längsachse des vorkonfektionierten Kabels zugewandt.
[0015] Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis/Idee besteht darin, bei
der Schirmungsfolie eines Kabels die metallischen Beschichtungen eines dielektrischen
Materials über wenigstens eine elektrisch leitende Verbindung elektrisch miteinander
zu verbinden. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen der metallischen Beschichtung
an der äußeren Mantelfläche und an der inneren Mantelfläche ist vorzugsweise in einem
steckerseitigen Endbereich der Schirmungsfolie ausgebildet.
[0016] Über die elektrische Verbindung der beiden metallischen Beschichtungen am steckerseitigen
Endbereich der Schirmungsfolie ist das Zweileitersystem der Schirmungsfolie kurzgeschlossen.
Eine elektromagnetische Welle kann somit vom Steckverbinder im Kabelübergang vorteilhaft
nicht mehr in die Schirmungsfolie eingespeist werden. Eine parasitäre Führung der
elektromagnetischen Welle in der Schirmungsfolie wird verhindert. Das kurzgeschlossene
Zweileitersystem der Schirmungsfolie verfälscht die Gesamtimpedanz des Kabelübertragungssystems
nicht mehr. Die Gesamtimpedanz des Kabelübertragungssystems ist somit angepasst und
vermeidet unerwünschte Reflexionen der elektromagnetischen Welle. Auch die resonanten
Effekte, die die Lastimpedanz in einem bestimmten Frequenzbereich gegenüber dem angepassten
Wellenwiderstand verfälschen, können somit vermieden werden.
[0017] Die elektrische Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen an der äußeren
Mantelfläche und der inneren Mantelfläche der vorzugsweise hohlzylindrisch ausgebildeten
Schirmungsfolie kann bevorzugt am steckerseitigen Endbereich des vorkonfektionierten
Kabels ausgebildet sein. Im steckerseitigen Endbereich des vorkonfektionierten Kabels
wird während des Konfektionsprozesses das Schirmungsgeflecht und damit auch die radial
innerhalb des Schirmungsgeflechts befindliche Schirmungsfolie vom Kabelmantel freigelegt.
Somit ist die Schirmungsfolie im steckerseitigen Endbereich des vorkonfektionierten
Kabels während des Konfektionsprozesses leicht zugänglich und kann leicht im Hinblick
auf eine elektrische Verbindung zwischen den beiden metallischen Beschichtungen bearbeitet
werden.
[0018] Denkbar ist es aber auch, die elektrische Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen
an der äußeren Mantelfläche und der inneren Mantelfläche der Schirmungsfolie jeweils
in beiden Endbereichen des Kabels und/oder in einem axialen Zwischenbereich zwischen
den beiden Endbereichen des Kabels auszubilden.
[0019] Die einzelne elektrische Verbindung kann jeweils ein elektrisch leitendes Verbindungselement
sein, beispielsweise eine metallische Kappe, ein metallischer Stift, eine metallische
Hülse, ein metallischer Draht, eine metallische Klammer, ein metallisches Plättchen,
eine metallische Feder, ein Verbindungselement aus einem elektrisch leitenden Elastomer
- d. h. ein Elastomer mit integrierten Metallpartikeln -, ein metallisches Drahtgeflecht
oder jedes andere elektrisch leitende bzw. metallische Verbindungselement mit einer
geeigneten Ausformung sein. Daneben kann die elektrisch leitende Verbindung auch über
mehrere elektrisch leitend verbundene, d.h. sich untereinander elektrisch kontaktierende,
Verbindungselemente realisiert sein, beispielsweise über die Kombination aus dem Außenleiterkontaktelement
und dem Schirmungsgeflecht, wie noch gezeigt wird. Schließlich kann die elektrisch
leitende Verbindung auch über eine metallische Schicht bzw. Beschichtung, eine metallische
Füllung, eine Lötbrücke, eine elektrisch leitende Paste oder dgl. verwirklicht sein.
[0020] Die einzelne elektrische Verbindung kann kraftschlüssig mit den metallischen Beschichtungen
der Schirmungsfolie verbunden sein (beispielsweise beim Crimpen der Schirmungsfolie
und des Schirmungsgeflechts mit dem Außenleiterkontaktelement). Daneben ist auch ein
stoffschlüssiges Verbinden (Löten, Schweißen oder Kleben (bei elektrisch leitendem
Elastomer)) oder evtl. ein formschlüssiges Verbinden denkbar.
[0021] Die elektrische Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen der Schirmungsfolie
kann auch durch direktes elektrisches Kontaktieren der beiden metallischen Beschichtungen
realisiert sein, indem die dielektrische Folie der Schirmungsfolie an einer Stelle
im Innern oder am Rand der Schirmungsfolie durch eine geeignete Bearbeitung verdrängt
ist.
[0022] Die einzelnen Varianten einer elektrischen Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen
an der äußeren Mantelfläche und an der inneren Mantelfläche werden jeweils im Folgenden
noch im Detail erläutert.
[0023] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen
sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
[0024] Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
[0025] In einer bevorzugten Ausprägung einer elektrischen Verbindung sind die zueinander
konzentrisch angeordneten metallischen Beschichtungen über den gesamten Querschnitt
elektrisch miteinander verbunden. Der Bereich zwischen den beiden metallischen Beschichtungen
der Schirmungsfolie ist somit vollständig metallisch ausgefüllt. In diesem Fall kann
überhaupt keine elektromagnetische Welle in die Schirmungsfolie einkoppeln.
[0026] Im einfachsten Fall ist hierzu das stirnseitige Ende der Schirmungsfolie, insbesondere
das stirnseitige Ende der dielektrischen Folie der Schirmungsfolie, beispielsweise
mit einer metallischen Schicht oder einer metallischen Kappe vollständig metallisch
abgeschlossen. Denkbar ist aber auch in einem bestimmten axialen Abstand zum stirnseitigen
Ende der Schirmungsfolie die beiden metallischen Schichten der Schirmungsfolie über
zwei scharfkantige halbzylindrische Metallbleche miteinander elektrisch zu verbinden.
[0027] Aufgrund der konzentrisch zueinander angeordneten metallischen Beschichtungen der
Schirmungsfolie sind in einer weiteren Ausprägung der Erfindung mehrere elektrische
Verbindungen ausgebildet, die vorzugsweise an derselben axialen Position oder in einem
eng begrenzten axialen Positionsbereich der Schirmungsfolie über den Umfang der Schirmungsfolie
verteilt angeordnet sind.
[0028] Insbesondere ist es von Vorteil, eine Gleichverteilung der einzelnen elektrischen
Verbindungen in äquidistanten Winkelabschnitten entlang des Umfangs des vorkonfektionierten
Kabels anzustreben.
[0029] Gegenüber einer einzelnen elektrischen Verbindung, d. h. einer diskreten elektrischen
Verbindung, zwischen den beiden metallischen Beschichtungen der Schirmungsfolie wird
bei einer derartigen Ausprägung die Grenzfrequenz (= cutoff-Frequenz) des parasitären
Übertragungskanals in der Schirmungsfolie erhöht. Auf diese Weise kann sie in einen
Frequenzbereich außerhalb des Übertragungsfrequenzbereiches des Kabels verschoben
werden.
[0030] Die einzelne elektrische Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen der
Schirmungsfolie kann jeweils innerhalb einer Durchführung der Schirmungsfolie angeordnet
sein, welche jeweils zwischen den metallischen Beschichtungen der Schirmungsfolie
ausgebildet ist. Alternativ kann die einzelne elektrische Verbindung zwischen den
metallischen Beschichtungen der Schirmungsfolie jeweils auch in einer Ausnehmung am
Rande der Schirmungsfolie angeordnet sein, beispielsweise in einer Kerbe, welche am
Rande der Schirmungsfolie durchgängig zwischen den metallischen Beschichtungen der
Schirmungsfolie ausgenommen ist. Die einzelne elektrische Verbindung zwischen den
metallischen Beschichtungen der Schirmungsfolie kann jeweils auch direkt angrenzend
an die Schirmungsfolie, d. h. direkt angrenzend an den Rand der Schirmungsfolie, beispielsweise
direkt angrenzend am stirnseitigen Ende der Schirmungsfolie, angeordnet sein. Schließlich
kann die einzelne elektrische Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen
der Schirmungsfolie jeweils auch beabstandet zur Schirmungsfolie angeordnet sein,
beispielsweise über einen metallischen Draht, der in einem gewissen Abstand zur Schirmungsfolie
die beiden metallischen Beschichtungen elektrisch verbindet.
[0031] In einer besonderen Ausprägung einer elektrischen Verbindung zwischen den metallischen
Beschichtungen der Schirmungsfolie ist ein punktförmiger oder flächenförmiger Bereich
der Schirmungsfolie derart bearbeitet, dass in dem punktförmigen oder flächenförmigen
Bereich die dielektrische Folie verdrängt ist und sich die metallischen Beschichtungen
der Schirmungsfolie jeweils gegenseitig kontaktieren. Der direkte elektrische Kontakt
zwischen den beiden Beschichtungen der Schirmungsfolie bildet somit die elektrische
Verbindung.
[0032] Hierzu wird der jeweilige punktförmige oder flächenförmige Bereich der Schirmungsfolie
mechanisch (beispielsweise mittels eines Prägestempels), thermisch (beispielsweise
mittels eines Laserstrahls) oder akustisch (beispielsweise mittels einer Ultraschallsonde)
im Konfektionsvorgang bearbeitet. Die Schirmungsfolie ist hierzu in den einzelnen
punkt- oder flächenförmigen Bereichen derart zu bearbeiten, dass die elektrische Kontaktierung
zwischen den beiden metallischen Beschichtungen zu einer latenten, d. h. einer dauerhaften,
elektrischen Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen der Schirmungsfolie
führt.
[0033] In einer bevorzugten Ausprägung eines vorkonfektionierten Kabels ist das freigelegte
Schirmungsgeflecht von einer Stützhülse umschlossen bzw. ist eine Stützhülse in bekannter
Weise auf einem Abschnitt des Schirmungsgeflechts befestigt. Die Stützhülse ist am
freigelegten Schirmungsgeflecht bevorzugt mittels einer Crimpverbindung befestigt.
Der stirnseitige Endbereich des freigelegten Schirmungsgeflechts und somit auch der
stirnseitige Endbereich der freigelegten Schirmungsfolie sind um die Stützhülse zurückgeschlagen.
Die Stützhülse ist bevorzugt metallisch ausgebildet, um einen stabilen Anschlag beim
Verpressen bzw. Crimpen des Außenleiterkontaktelements mit der zurückgeschlagenen
Schirmungsgeflecht bzw. der zurückgeschlagenen Schirmungsfolie zu bilden. Vorzugsweise
ist wenigstens ein Bereich des zurückgeschlagenen Schirmungsgeflechts von der zurückgeschlagenen
Schirmungsfolie freigelegt. Die elektrische Verbindung zwischen den beiden metallischen
Beschichtungen der Schirmungsfolie durch eine flächige elektrische Kontaktierung von
wenigstens einem Oberflächenbereich des freigelegten Schirmungsgeflechts mit einem
Oberflächenbereich der Schirmungsfolie über das Außenleiterkontaktelement oder ein
weiteres metallisches Element des Steckverbinders wird noch weiter unten im Detail
erläutert.
[0034] Um ein Zurückschlagen der Schirmungsfolie um die Stützhülse und das dazwischen befindliche
Schirmungsgeflecht zu ermöglichen, ist die Schirmungsfolie im zurückgeschlagenen Bereich
ausgehend vom stirnseitigen Ende der Schirmungsfolie eingeschnitten. Die Schirmungsfolie
weist im zurückgeschlagenen Bereich wenigstens eine in Längsachsrichtung des vorkonfektionierten
Kabels verlaufende Aussparung, bevorzugt eine schlitzförmige Aussparung, auf. Um das
Zurückschlagen zusätzlich zu vereinfachen, sind vorzugsweise mehrere Aussparungen
bzw. schlitzförmige Aussparungen ausgebildet. Zwischen jeweils zwei zueinander benachbart
ausgebildeten Aussparungen ist jeweils ein Streifen der Schirmungsfolie ausgebildet.
[0035] Die Schirmungsfolie und das Schirmungsgeflecht können in einer speziellen Anwendung
jeweils nicht um eine Stützhülse zurückgeschlagen sein. Auch in diesem Fall kann die
Schirmungsfolie ausgehend vom stirnseitigen Ende wenigstens eine in Längsachsrichtung
des vorkonfektionierten Kabels verlaufende Aussparung und bei Vorliegen von mehreren
Aussparungen jeweils einen Streifen zwischen zwei zueinander benachbart ausgebildeten
Aussparungen aufweisen.
[0036] In beiden Fällen - zurückgeschlagene Schirmungsfolie und zurückgeschlagenes Schirmungsgeflecht
sowie nicht zurückgeschlagene Schirmungsfolie und nicht zurückgeschlagenes Schirmungsgeflecht
- können bei einem Verpressen bzw. Crimpen des Außenleiterkontaktelements mit dem
Schirmungsgeflecht und der Schirmungsfolie einzelne Litzen des Schirmungsgeflechts
durch die Aussparungen hindurchragen und dabei die beiden metallischen Beschichtungen
der Schirmungsfolie elektrisch miteinander verbinden. Anstelle des Außenleiterkontaktelements
kann auch ein weiteres metallisches Element innerhalb des Steckverbinders verwendet
werden, das gegen das Schirmungsgeflecht oder gegen die Schirmungsfolie gedrückt wird.
[0037] In einer weiteren Ausprägung eines vorkonfektionierten Kabels sind die Streifen der
Schirmungsfolie, die jeweils zwischen zwei zueinander benachbart ausgebildeten Aussparungen
der Schirmungsfolie ausgebildet sind, jeweils derart gefalzt, dass eine Längserstreckung
des gefalzten Bereichs zu einer Längserstreckung des nicht gefalzten Bereiches desselben
Streifens gewinkelt zueinander orientiert ist. Unter Falzen eines Streifens der Schirmungsfolie
ist hierbei und im Folgenden ein Umschlagen des Streifens um 180° zu verstehen. Somit
können der gesamte nicht gefalzte Bereich und zumindest ein Teilbereich des gefalzten
Bereichs desselben Streifens das Schirmungsgeflecht elektrisch kontaktieren.
[0038] Durch das Falzen des Streifens können jeweils die beiden metallischen Beschichtungen
der Schirmungsfolie in dieselbe Richtung weisen. Das Schirmungsgeflecht oder ein metallisches
Element, beispielsweise das Außenleiterkontaktelement des Steckverbinders, die jeweils
den nicht gefalzten Bereich und einen Teilbereich des gefalzten Bereichs eines Streifens
der Schirmungsfolie gleichzeitig bedecken und damit elektrisch kontaktieren, können
somit jeweils eine elektrische Verbindung zwischen den beiden metallischen Beschichtungen
der Schirmungsfolie bilden.
[0039] Der Winkel zwischen der Längserstreckung des gefalzten Bereichs und der Längserstreckung
des nicht gefalzten Bereiches desselben Streifens ist größer als 0° und kleiner als
oder gleich 90°, bevorzugt größer als 30° und kleiner als 60°, insbesondere bevorzugt
größer als 40° und kleiner als 50° und bestenfalls 45°.
[0040] Von der Erfindung ist auch eine Kabelsteckverbinderanordnung mit abgedeckt. Die obig
zum vorkonfektionierten Kabel bereits erläuterten technischen Maßnahmen, um ein Einspeisen
einer elektromagnetischen Welle in die Schirmungsfolie zu verhindern, lassen sich
äquivalent auf die Kabelsteckverbinderanordnung übertragen.
[0041] Die Kabelsteckverbinderanordnung weist ein vorkonfektioniertes Kabel, wie es bisher
erläutert wurde, und einen Steckverbinder auf. Der Steckverbinder ist am steckerseitigen
Ende des vorkonfektionierten Kabels mit dem vorkonfektionierten Kabel elektrisch und
mechanisch verbunden. Der Steckverbinder enthält wenigstens ein Außenleiterkontaktelement,
das wenigstens mit dem Schirmungsgeflecht und/oder mit der Schirmungsfolie elektrisch
verbunden ist. Auf diese Weise ist der Steckverbinder außenleiterseitig mit dem Kabel
verbunden und ein Schirmübergang zwischen dem Steckverbinder und dem Kabel realisiert.
[0042] Die Anbindung zwischen dem Außenleiterkontaktelement des Steckverbinders und der
Schirmung des Kabels kann auf verschiedene Weise erfolgen, wobei einige vorteilhafte
Möglichkeiten nachfolgend beispielhaft beschrieben werden:
- bei Verwendung einer Stützhülse kann einzig das Schirmungsgeflecht um die Stützhülse
zurückgeschlagen sein, während die Schirmungsfolie nicht um die Stützhülse zurückgeschlagen
ist: in diesem Fall kann eine elektrische Verbindung, beispielsweise eine Crimpverbindung,
einzig zwischen dem Außenleiterkontaktelement und dem Schirmungsgeflecht realisiert
sein; alternativ kann im Bereich der Stützhülse eine Crimpverbindung zwischen dem
Außenleiterkontaktelement und dem Schirmungsgeflecht und am steckerseitige Ende des
vorkonfektionierten Kabels eine elektrische Verbindung zwischen dem Außenleiterkontaktelement
und der Schirmungsfolie verwirklicht sein,
- sind sowohl das Schirmungsgeflecht und die Schirmungsfolie um die Stützhülse zurückgeschlagen,
so existiert wenigstens eine elektrische Verbindung, bevorzugt eine Crimpverbindung,
zwischen dem Außenleiterkontaktelement und der Schirmungsfolie; falls an der Schirmungsfolie
Aussparungen, Durchführungen, Ausnehmungen und dgl. ausgebildet sind oder das Schirmungsgeflecht
gegenüber der Schirmungsfolie verlängert ausgeführt ist, kann zusätzlich eine elektrische
Verbindung, bevorzugt eine Crimpverbindung, zwischen dem Au-ßenleiterkontaktelement
und der Schirmungsgeflecht verwirklicht sein und
[0043] - für den Fall, dass keine Stützhülse verwendet wird, kann primär eine elektrische
Verbindung zwischen dem Außenleiterkontaktelement und dem Schirmungsgeflecht vorgesehen
sein; falls die Schirmungsfolie gegenüber dem Schirmungsgeflecht verlängert ausgeführt
ist, kann zusätzlich auch eine elektrische Verbindung zwischen dem Außenleiterkontaktelement
und der Schirmungsfolie vorliegen.
[0044] Der Einbau des vorkonfektionierten Kabels in den Steckverbinder ermöglicht weitere
Möglichkeiten eine elektrische Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen
der Schirmungsfolie zu verwirklichen.
[0045] Während die bisher beschriebenen Varianten einer elektrischen Verbindung zwischen
den metallischen Beschichtungen der Schirmungsfolie primär in radialer Richtung zur
Längsachse des vorkonfektionierten Kabels bzw. der Kabelsteckverbinderanordnung erfolgt,
sind die im Folgenden beschriebenen Varianten der elektrischen Verbindung primär in
axialer Richtung und/oder in rotatorischer Umfangrichtung ausgeführt.
[0046] Das Schirmungsgeflecht ist flächig mit der Schirmungsfolie verbunden, d. h. die äußere
Mantelfläche der Schirmungsfolie ist flächig mit der inneren Mantelfläche des Schirmungsgeflechts
verbunden.
[0047] Ist im Fall des Zurückschlagens des Schirmungsgeflechts und der Schirmungsfolie um
die Stützhülse das Schirmungsgeflecht vorzugsweise gegenüber der Schirmungsfolie verlängert,
so kann ein metallisches Element innerhalb des Steckverbinders, bevorzugt das Außenleiterkontaktelement,
sowohl die Schirmungsfolie als auch das gegenüber der Schirmungsfolie verlängerte
Schirmungsgeflecht kontaktieren. Die gleichzeitige Kontaktierung von Schirmungsgeflecht
und Schirmungsfolie durch das metallische Element, bevorzugt durch das Außenleiterkontaktelement,
wird durch eine geringe Dicke und eine gewisse Verformbarkeit der Schirmungsfolie
im Verpressvorgang, insbesondere im Crimpprozess, ermöglicht. Durch die gemeinsame
Kontaktierung des Schirmungsgeflechts und der Schirmungsfolie durch das metallische
Element, bevorzugt durch das Außenleiterkontaktelement, ist über das Schirmungsgeflecht
und das metallische Element bzw. das Außenleiterkontaktelement eine elektrische Verbindung
zwischen den metallischen Beschichtungen der Schirmungsfolie realisiert.
[0048] Ist im Fall des Nichtzurückschlagens des Schirmungsgeflechts und der Schirmungsfolie
um eine Stützhülse die Schirmungsfolie vorzugsweise gegenüber dem Schirmungsgeflecht
verlängert, so kann ebenfalls ein metallisches Element innerhalb des Steckverbinders,
bevorzugt das Außenleiterkontaktelement, sowohl das Schirmungsgeflecht als auch die
gegenüber dem Schirmungsgeflecht verlängerte Schirmungsfolie gleichzeitig kontaktieren.
Auch hierbei ist über das Schirmungsgeflecht und das metallische Element bzw. das
Au-ßenleiterkontaktelement eine elektrische Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen
der Schirmungsfolie verwirklicht.
[0049] Eine elektrische Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen der Schirmungsfolie
kann auch über ein metallisches Element bzw. das Außenleiterkontaktelement erfolgen,
falls dieses gleichzeitig die Schirmungsfolie und durch wenigstens eine in der Schirmungsfolie
jeweils ausgebildete Ausnehmung, Durchführung oder Aussparung hindurch das darunter
befindliche Schirmungsgeflecht kontaktiert.
[0050] Eine weitere Variante, mit der eine elektrische Verbindung zwischen den metallischen
Beschichtungen der Schirmungsfolie bewirkt werden kann, stellt die Ausbildung einer
scharfkantigen und/oder spitzförmigen Oberflächenstruktur der metallischen Stützhülse,
des Außenleiterkontaktelements oder eines weiteren metallischen Elements innerhalb
des Steckverbinders dar. Im Crimpprozess dringt die scharfkantige und/oder spitzförmige
Oberflächenstruktur durch die Schirmungsfolie hindurch und kann dabei die metallischen
Beschichtungen der Schirmungsfolie miteinander elektrisch verbinden.
[0051] In einer weiteren Ausprägung der Erfindung ist auch eine Stützhülse oder ein Außenleiterkontaktelement
oder ein weiteres metallisches Element innerhalb des Steckverbinders denkbar, die
jeweils eine Prägeoberfläche aufweisen. Im konfektionierten Zustand, d.h. im latenten
Zustand, der Kabelsteckverbinderanordnung prägt die Prägeoberfläche der Stützhülse,
des Außenleiterkontaktelement oder des weiteren metallischen Elements die Schirmungsfolie
derart, dass das dielektrische Material der Schirmungsfolie verdrängt ist und sich
die metallischen Beschichtungen der Schirmungsfolie gegenseitig elektrisch kontaktieren.
Somit wird an der Schirmungsfolie der fertig konfektionierten Kabelsteckverbinderanordnung
ein äquivalentes Ergebnis wie bei der obig erläuterten Vorbearbeitung am vorkonfektionierten
Kabel erzielt.
[0052] Schließlich kann eine elektrische Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen
der Schirmungsfolie dadurch realisiert sein, dass das stirnseitige Ende der Schirmungsfolie,
die typischerweise hohlzylindrisch ausgeformt ist, in einem Hohlraum innerhalb des
Steckverbinders endet, der metallisch begrenzt und damit abgeschlossen ist. Die metallische
Begrenzung des Hohlraums kann hierbei beispielsweise eine metallische Verkapselung
oder eine metallische Wandung sein. Die elektrische Verbindung zwischen den metallischen
Beschichtungen der Schirmungsfolie ist hierbei über die metallische Begrenzung des
Hohlraums realisiert.
[0053] In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass das stirnseitige Ende der Schirmungsfolie
nicht zwingend innerhalb des Steckverbinders enden muss, sondern auch aus dem Steckverbinder
herausgeführt sein kann. Die obig beim vorkonfektionierten Kabel erläuterten technischen
Maßnahmen, um ein Einspeisen einer elektromagnetischen Welle in die dielektrische
Folie der Schirmungsfolie zu verhindern, können äquivalent bei einer nach außen geführten
Schirmungsfolie Anwendung finden. In diesem Fall wird ein Eindringen von hochfrequenter
Störstrahlung, d. h. von externer EMV, von außen in die Schirmungsfolie vermieden.
[0054] Von der Erfindung ist schließlich auch eine elektrische Steckverbindung abgedeckt.
Die obig zum vorkonfektionierten Kabel und zur Kabelsteckverbinderanordnung bereits
erläuterten technischen Maßnahmen, um ein Einspeisen einer elektromagnetischen Welle
in die Schirmungsfolie zu verhindern, lassen sich äquivalent auf die elektrische Steckverbindung
übertragen.
[0055] Die elektrische Steckverbindung umfasst die bereits erläuterte Kabelsteckverbinderanordnung
mit einem Steckverbinder und einen zum Steckverbinder korrespondierenden Gegensteckverbinder.
Um die elektrische Steckverbindung zu realisieren, sind wenigstens der Steckverbinder
und der Gegensteckverbinder jeweils innenleiter- und außenleiterseitig miteinander
elektrisch verbunden.
[0056] Von der Erfindung ist schließlich auch eine Schirmungsfolie für ein elektrisches
Kabel abgedeckt. Die Schirmungsfolie weist eine Folie aus einem dielektrischen Material
auf, die auf ihren Mantelflächen metallisch beschichtet ist, insbesondere eine metallische
Beschichtung an einer ersten Mantelfläche (beispielsweise der vorstehend als "äußere
Mantelfläche" bezeichneten Mantelfläche) und einer zweiten Mantelfläche (beispielsweise
der vorstehend als "innere Mantelfläche" bezeichneten Mantelfläche) aufweist. Zwischen
der elektrischen Beschichtung bzw. zwischen den beiden metallisch beschichteten Mantelflächen
ist eine elektrisch leitende Verbindung eingerichtet.
[0057] Die Schirmungsfolie kann beispielsweise derart hergestellt sein, dass die elektrisch
leitende Verbindung zwischen den beiden Mantelflächen bereits besteht, beispielsweise
indem in das dielektrische Material Durchführungen eingebracht werden oder indem das
dielektrische Material bereits mit entsprechenden Durchführungen gefertigt wird, durch
die sich das im Rahmen der Beschichtung aufzubringende Metall erstreckt und damit
in der Art von Durchkontaktierungen die elektrisch leitende Verbindung zwischen den
Mantelflächen herstellt.
[0058] Es kann außerdem auch vorgesehen sein, dass die Folie an den Rändern bzw. Seitenflächen
ebenfalls metallisch beschichtet oder auf sonstige Weise bearbeitet ist, wodurch die
elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Mantelflächen über die Ränder bzw.
Seitenflächen der Folie hergestellt sein kann.
[0059] Die obig zum vorkonfektionierten Kabel, zur Kabelsteckverbinderanordnung und zu der
Steckverbindung bereits erläuterten technischen Maßnahmen, um ein Einspeisen einer
elektromagnetischen Welle in die Schirmungsfolie zu verhindern, lassen sich äquivalent
auf die Schirmungsfolie übertragen.
[0060] Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig
miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen
der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im
Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen
zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG
[0061] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren
der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
- Fig. 1A, 1B
- eine Längsschnittdarstellung eines vorkonfektionierten Kabels und eines Ausschnitts
davon nach dem Stand der Technik,
- Fig. 2A,2B
- eine Seitenansicht eines ersten und zweiten Ausführungsbeispiels eines vorkonfektionierten
Kabels,
- Fig. 3A,3B
- eine Längsschnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines vorkonfektionierten
Kabels und eines Ausschnitts davon,
- Fig. 4A,4B
- eine Längsschnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines vorkonfektionierten
Kabels und eines Ausschnitts davon,
- Fig. 5A,5B
- eine Längsschnittdarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines vorkonfektionierten
Kabels und eines Ausschnitts davon,
- Fig. 6A,6B
- eine Längsschnittdarstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels eines vorkonfektionierten
Kabels und eines Ausschnitts davon,
- Fig. 7
- eine Längsschnittdarstellung eines Ausschnitts eines siebten Ausführungsbeispiels
eines vorkonfektionierten Kabels,
- Fig. 8
- eine Längsschnittdarstellung eines Ausschnitts eines achten Ausführungsbeispiels eines
vorkonfektionierten Kabels,
- Fig. 9A,9B
- eine Längsschnitts- und eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders,
- Fig. 9C
- eine Seitenansicht einer weiteren Ausprägung eines vorkonfektionierten Kabels für
einen erfindungsgemäßen Steckverbinder,
- Fig. 10A, 10B
- eine Längsschnittdarstellung und eine Seitenansicht einer weiteren Ausprägung eines
erfindungsgemäßen Steckverbinders,
- Fig. 11
- eine Längsschnittdarstellung einer weiteren Ausprägung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders
und
- Fig. 12
- eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung.
[0062] Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen
der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang
mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere
Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die
Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu
zueinander gezeigt.
[0063] In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente,
Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben
Bezugszeichen versehen.
[0064] Im Folgenden werden die Figuren zusammenhängend und übergreifend beschrieben.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
[0065] Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend
vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige
Art und Weise modifizierbar.
[0066] Aus Fig. 1A geht ein vorkonfektioniertes Kabel 1 nach dem Stand der Technik hervor.
Dieses vorkonfektionierte Kabel 1 weist wenigstens einen Innenleiter 2, ein den Innenleiter
2 umschließenden Isolationselement 3, eine das Isolationselement 3 umschließende Schirmungsfolie
4, ein die Schirmungsfolie 4 umschließendes Schirmungsgeflecht 5, einen das Schirmungsgeflecht
5 umschließenden Kabelmantel 6 und eine Stützhülse 7 auf.
[0067] Die Schirmungsfolie 4 und das Schirmungsgeflecht 5 bilden den Außenleiter des vorkonfektionierten
Kabels 1. Wie üblich ist der wenigstens eine Innenleiter 2 jeweils an einem steckerseitigen
Ende 8 des vorkonfektionierten Kabels 1 vom Isolationselement 3 freigelegt. Analog
sind am steckerseitigen Ende 8 des vorkonfektionierten Kabels 1 das Isolationselement
3 von der Schirmungsfolie 4 und vom Schirmungsgeflecht 5 und das Schirmungsgeflecht
5 vom Kabelmantel 6 freigelegt. An der vom Kabelmantel 6 freigelegten Schirmungsfolie
4 ist die Stützhülse 7 vorzugsweise mittels einer Crimpverbindung mit dem Schirmungsgeflecht
5 verbunden. Das steckerseitige Ende des Schirmungsgeflechts 5 ist um die Stützhülse
7 zurückgeschlagen.
[0068] Wie aus Fig. 1B hervorgeht, weist die hohlzylindrische Schirmungsfolie 4 eine dielektrische
Folie 9 und jeweils eine metallische Beschichtung 10
1 und 10
2 an der äußeren Mantelfläche und an der inneren Mantelfläche auf. Wie aus Fig. 1A
und insbesondere aus dem vergrößerten Ausschnitt Z in Fig. 1B klar zu erkennen ist,
ist die Stirnfläche im steckerseitigen Endbereich 11 der Schirmungsfolie 4 nicht metallisch
beschichtet.
[0069] Eine elektromagnetische Welle, die in einem elektrischen Steckverbinder in das vorkonfektionierte
Kabel 1 eingekoppelt wird, gelangt folglich nicht nur in den üblichen Wellenleiter,
der im Isolationselement 3 zwischen dem Innenleiter 2 und der metallischen Beschichtung
10
2 an der inneren Mantelfläche der Schirmungsfolie 4 ausgebildet ist, sondern auch in
einen dazu seriell geschalteten Wellenleiter, der in der dielektrischen Folie 9 der
Schirmungsfolie 4 zwischen den metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 an der äußeren Mantelfläche und an der inneren Mantelfläche ausgebildet ist. Hierdurch
wird dem eigentlichen Wellenleiter des geschirmten Kabels 1 Signalenergie der zu übertragenden
elektromagnetischen Welle entzogen. Der Transmissionsfaktor des geschirmten Kabels
verschlechtert sich nachteilig.
[0070] Um ein Einkoppeln einer elektromagnetischen Welle in die Schirmungsfolie 4 des vorkonfektionierten
Kabels 1 zu minimieren bzw. bevorzugt zu verhindern, werden erfindungsgemäß die metallischen
Beschichtungen 10
1 und 10
2 an der äußeren und der inneren Mantelfläche der Schirmungsfolie 4, bevorzugt im steckerseitigen
Endbereich 11 der Schirmungsfolie 4, elektrisch miteinander verbunden.
[0071] In einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen vorkonfektionierten Kabels
1 erfolgt die elektrische Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 an der äußeren und an der inneren Mantelfläche der Schirmungsfolie 4 durch eine Metallisierung
des stirnseitigen Endes der Schirmungsfolie 4 gemäß Fig. 2A. Bei einer derartigen
Ausprägung eines vorkonfektionierten Kabels 1 wird das Einkoppeln einer elektromagnetischen
Welle in die Schirmungsfolie 4 bestmöglich verhindert. Die elektromagnetische Welle
kann überhaupt nicht in die Schirmungsfolie 4 eindringen. Das stirnseitige Ende der
Schirmungsfolie 4 kann hierbei während des Konfektionsprozesses vollständig metallisch
beschichtet oder mit einem metallischen Körper vollständig abgedeckt werden.
[0072] In einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen vorkonfektionierten
Kabels 1 sind mehrere diskrete elektrisch leitende Verbindungen 12 zwischen den metallischen
Beschichtungen 10
1 und 10
2 an der äußeren und an der inneren Mantelfläche der Schirmungsfolie 4 ausgebildet.
Diese einzelnen elektrisch leitenden Verbindungen 12 sind bevorzugt in äquidistanten
Winkelsegmenten des Querschnitts der Schirmungsfolie 4 realisiert. Gegenüber einer
Realisierungsvariante des erfindungsgemäßen vorkonfektionierten Kabels 1, in der nur
eine einzige elektrisch leitende Verbindung 12 zwischen den metallischen Beschichtungen
10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 ausgebildet ist, ist der Kapazitätsbelag bei mehreren elektrisch
leitenden Verbindungen 12 am stirnseitigen Ende der Schirmungsfolie 4 und somit die
Einkopplung einer elektromagnetischen Welle in die Schirmungsfolie 4 reduziert. Die
Ausbildung von elektrisch leitenden Verbindungen 12 zwischen den metallischen Beschichtungen
10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 kann auf den steckerseitigen Endbereich 11 der Schirmungsfolie
4 beschränkt sein. Die einzelnen elektrisch leitenden Verbindungen 12 können jeweils
über eine einzelne metallische Beschichtung, über eine einzelne metallische Abdeckung
oder über ein im Folgenden noch erläutertes elektrisches Verbindungselement realisiert
sein.
[0073] In einem dritten Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 3A, 3B) kann die elektrisch leitende
Verbindung 12 jeweils über ein vom stirnseitigen Ende der Schirmungsfolie 4 beabstandetes
metallisches Verbindungselement 13 realisiert sein. Dies kann beispielsweise ein einzelner
metallischer Draht, ein einzelnes metallisches Klemmelement oder ein einzelner metallischer
Halteclip sein. Erstreckt sich das vom stirnseitigen Ende der Schirmungsfolie 4 beabstandete
metallische Verbindungselement 13 über die gesamte Stirnfläche der Schirmungsfolie
4, so kann hierfür gemäß der Fig. 3A und 3B beispielsweise ein geschlitzter metallischer
Hohlring verwendet werden. Jedes der von der Schirmungsfolie 4 jeweils beabstandeten
metallischen Verbindungselemente 13 kontaktiert bevorzugt stoff- oder kraftschlüssig
die metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4.
[0074] In einem vierten Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 4A, 4B) kann die elektrisch leitende
Verbindung 12 jeweils über ein am stirnseitigen Ende der Schirmungsfolie 4 anliegendes
metallisches Verbindungselement 14 ausgebildet sein. Dies kann beispielsweise ein
einzelnes metallisches Klemmelement oder ein einzelner metallischer Halteclip sein.
Bei einem am stirnseitigen Ende der Schirmungsfolie 4 anliegenden metallischen Verbindungselement
14, das sich über die gesamte Stirnfläche der Schirmungsfolie 4 erstreckt, kann es
sich gemäß der Figuren 4A und 4B beispielsweise um eine metallische ringförmige Kappe
mit U-förmigen Querschnittsprofil handeln. Die Verbindung zwischen dem wenigstens
einen metallischen Verbindungselement 14 und den metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 erfolgt auch bevorzugt stoff- oder kraftschlüssig.
[0075] In einer fünften Ausführungsform kann die elektrisch leitende Verbindung 12 gemäß
der Figuren 5A und 5B jeweils über eine metallische Durchkontaktierung 15 der Schirmungsfolie
4 im Endbereich 11 der Schirmungsfolie 4 verwirklicht sein. Die metallische Durchkontaktierung
15 kann beispielsweise mechanisch mittels Einklemmens eines geeignet geformten Metallelements
in die Schirmungsfolie 4 oder mittels metallischen Beschichtens einer zuvor in der
Schirmungsfolie 4 oder der Folie 9 mechanisch oder evtl. thermisch ausgebildeten Durchführung
verwirklicht werden. Die metallischen Durchkontaktierungen 15 sind bevorzugt gleichverteilt
über den Umfang der Schirmungsfolie 4 auszubilden. Die Durchkontaktierung 15 kann
gemäß der Figuren 5A und 5B als Durchführung zwischen den beiden metallischen Beschichtungen
10
1 und 10
2 innerhalb der Schirmungsfolie 4, aber auch als Ausnehmung bzw. als Kerbe zwischen
den beiden metallischen Beschichtung 10
1 und 10
2 am Rand der Schirmungsfolie 4 realisiert sein.
[0076] In einer sechsten Ausführungsform (vgl. Fig. 6A, 6B) kann die elektrisch leitende
Verbindung 12 über eine spitzförmige und/oder scharfkantige Oberflächenstruktur 16
der Stützhülse 7 realisiert sein, die insbesondere beim Verpressen bzw. Vercrimpen
des vorkonfektionierten Kabels 1 mit dem Außenleiterkontaktelement des Steckverbinders
die Schirmungsfolie 4 vollständig durchdringt und die metallischen Beschichtungen
10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 elektrisch miteinander verbindet. Die in den Figuren 6A und
6B jeweils schematisch dargestellte Spitze 16, welche auf der äußeren Oberfläche der
Stützhülse 7 ausgebildet ist, durchdringt hierbei das zurückgeschlagene Schirmungsgeflecht
5 und die ebenfalls zurückgeschlagene Schirmungsfolie 4 vollständig.
[0077] Aufgrund der Scharfkantigkeit und der Steilheit der Spitze 16 ist eine elektrische
Kontaktierung zwischen den metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 über die spitzförmige und/oder scharfkantige Oberflächenstruktur
16 der metallisch ausgebildeten Stützhülse 7 gesichert. Alternativ zur metallischen
Stützhülse 7 kann auch ein anderes metallisches Element innerhalb des Steckverbinders,
beispielsweise das Außenleiterkontaktelement, mit einer spitzförmigen und/oder scharfkantigen
Oberflächenstruktur 16 verwendet werden, das gegen die zurückgeschlagene oder nicht
zurückgeschlagene Schirmungsfolie 4 gepresst wird und dabei die metallischen Beschichtungen
10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 elektrisch miteinander verbindet.
[0078] In einem siebten Ausführungsbeispiel ist die elektrisch leitende Verbindung 12 zwischen
den metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 gemäß Fig. 7 über ein Lötverbindung 17 oder eine elektrisch
leitfähige Paste 17 ausgebildet, die am stirnseitigen Ende der Schirmungsfolie 4 anliegt.
[0079] In einem achten Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 8) ist die elektrisch leitende Verbindung
12 zwischen den metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 mittels einer gegenseitigen elektrischen Kontaktierung 18 der
metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 ausgebildet. Hierzu wird die Schirmungsfolie 4 in ihrem steckerseitigen Endbereich
11 an wenigstens einer Stelle derart bearbeitet, dass die zwischen den beiden metallischen
Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 befindliche dielektrische Folie 9 verdrängt ist und die beiden
metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 sich gegenseitig elektrisch kontaktieren.
[0080] Neben den bisher erläuterten Ausführungsbeispielen einer elektrisch leitenden Verbindung
12 zwischen den metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4, welche bereits am vorkonfektionierten Kabel 1 durchführbar
sind, werden im Folgenden Ausführungsbeispiele für eine elektrisch leitende Verbindung
12 im Zusammenwirken zwischen dem vorkonfektionierten Kabel 1 und weiteren Komponenten,
insbesondere dem Außenleiterkontaktelement des Steckverbinders, beschrieben:
[0081] In der erfindungsgemäßen Kabelsteckverbinderanordnung 100 gemäß der Figuren 9A und
9B ist das vorkonfektionierte Kabel 1 in den Steckverbinder 19 eingefügt. Die um die
Stützhülse 7 zurückgeschlagene Schirmungsfolie 4 und das um die Stützhülse 7 ebenfalls
zurückgeschlagene Schirmungsgeflecht 4 ist mit dem Außenleiterkontaktelement 20 des
Steckverbinders 19 verpresst, insbesondere vercrimpt.
[0082] Zum besseren Zurückschlagen der Schirmungsfolie 4 um die Stützhülse 7 und das Schirmungsgeflecht
5 ist die Schirmungsfolie 4, wie aus den Figuren 9B und 9C hervorgeht, ausgehend vom
stirnseitigen Ende der Schirmungsfolie 4 in Längsachsrichtung des vorkonfektionierten
Kabels 1 wenigstens einmal, bevorzugt mehrmals, eingeschnitten. Die dadurch ausgebildeten
Aussparungen 21 weisen bevorzugt eine Aussparungsbreite in der gleichen oder einer
ähnlichen Größe wie die Breite der zwischen zwei Aussparungen jeweils ausbildeten
Streifen 22 der Schirmungsfolie 4 auf. Alternativ sind aber auch nur schlitzförmige
Aussparungen 21 denkbar.
[0083] Durch den Press- bzw. Crimpprozess gelangen gemäß Fig. 9B Litzenbereiche des Schirmungsgeflechts
5 jeweils in die zwischen den Streifen 22 der Schirmungsfolie 4 ausgebildete Aussparungen
21 und kontaktieren die im Bereich der Aussparungen 21 befindlichen Bereiche des Außenleiterkontaktelements
20. Durch die elektrischen Kontaktierung der an der inneren Mantelfläche ausgebildeten
metallischen Beschichtung 10
2 der zurückgeschlagenen Schirmungsfolie 4 durch das Außenleiterkontaktelement 20 und
die gleichzeitige elektrische Kontaktierung der an der äußeren Mantelfläche ausgebildeten
metallischen Beschichtung 10
1 der zurückgeschlagenen Schirmungsfolie 4 durch das Schirmungsgeflecht 5 ist somit
eine elektrisch leitende Verbindung 12 zwischen den metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 ausgebildet. Das Schirmungsgeflecht 5 und das Außenleiterkontaktelement
20 bilden somit gemeinsam die elektrisch leitende Verbindung 12 zwischen den metallischen
Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4.
[0084] Eine zusätzliche Kontaktierung zwischen dem Außenleiterkontaktelement 20 und dem
Schirmungsgeflecht 5 erfolgt bei einem Schirmungsgeflecht 5, das gegenüber der Schirmungsfolie
4 axial verlängert ist, zusätzlich im axial verlängerten Bereich 23 des Schirmungsgeflechts
5, wie in Fig. 9A angedeutet ist.
[0085] Die elektrisch leitende Verbindung 12 zwischen den metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 mittels einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem Außenleiterkontaktelement
20 und dem zurückgeschlagenen Schirmungsgeflecht 5 kann zusätzlich erhöht werden,
indem in den einzelnen Streifen 22 der zurückgeschlagenen Schirmungsfolie 4 jeweils
wenigsten eine Durchführung 24, bevorzugt mehrere Durchführungen 24, und/oder wenigstens
eine Ausnehmung 25, bevorzugt mehrere Ausnehmungen 25, an den Rändern der einzelnen
Streifen 22 der zurückgeschlagenen Schirmungsfolie 4 gemäß Fig. 9C ausgebildet sind.
[0086] In einem weiteren Ausprägungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kabelsteckverbinderanordnung
100 gemäß der Figuren 10A und 10B sind die um die Stützhülse 7 zurückgeschlagenen
Streifen 22 der Schirmungsfolie 4 an ihrem stirnseitigen Ende derart gefalzt, dass
die Längserstreckung des gefalzten Bereichs 26 zur Längserstreckung des nicht gefalzten
Bereichs 27 des einzelnen Streifens 22 in einem Winkel größer als 0° und kleiner als
90°, bevorzugt in einem Winkel von 45°, zueinander orientiert ist.
[0087] Auf diese Weise sind sowohl die an der äußeren Mantelfläche der Schirmungsfolie 4
ausgebildete metallische Beschichtung 10
1 des nicht gefalzten Bereiches 27 jedes Streifens 22 der Schirmungsfolie 4 als auch
die an der inneren Mantelfläche der Schirmungsfolie 4 ausgebildete metallische Beschichtung
10
2 des gefalzten Bereiches 26 jedes Streifens 22 der Schirmungsfolie 4 mit dem Schirmungsgeflecht
5 in einem elektrischen Kontakt. Das Schirmungsgeflecht 5 bildet somit die elektrische
Verbindung zwischen den metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4.
[0088] In einem weiteren Ausprägungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kabelsteckverbinderanordnung
100 gemäß der Figur 11 endet das steckerseitige Ende 11 der Schirmungsfolie 4 in einem
metallisch begrenzten Hohlraum 28 innerhalb des Steckverbinders 19. In dem in Figur
11 dargestellten Ausführungsbeispiel kann die metallische Begrenzung 29 des Hohlraums
28 in einem zum Außenleiterkontaktelement 20 gehörigen Bereich ausgebildet sein. Wesentlich
ist, dass die metallische Begrenzung des Hohlraums 28, d. h. der metallische Bereich
des Außenleiterleiterkontaktelements 20, die metallischen Beschichtungen 10
1 und 10
2 der Schirmungsfolie 4 jeweils elektrisch kontaktiert und somit die elektrisch leitende
Verbindung 12 bildet. Das stirnseitige Ende der Schirmungsfolie 4 muss nicht zwingend
wie in Figur 11 dargestellt die metallische Begrenzung des Hohlraums 28 berühren,
sondern kann auch durch Luft oder ein dielektrisches oder ein weiteres elektrisch
leitendes Material von der metallischen Begrenzung des Hohlraums 28 beabstandet sein.
Für die Ausbildung eines metallisch begrenzten Hohlraums 28 ist auch ein weiteres
im Steckverbinder 19 angeordnetes metallisches Element anwendbar.
[0089] Aus Fig. 12 geht schließlich eine elektrische Steckverbindung 30 zwischen einem Steckverbinder
19 und einem korrespondierenden Gegensteckverbinder 31 hervor. Der Innenleiter 2 des
vorkonfektionierten Kabels 1 ist hierzu mit einem Innenleiterkontaktelement 32 des
Steckverbinders 19 beispielsweise über eine Crimp- oder Lötverbindung verbunden. Ein
Isolationselement 33 des Steckverbinders 19 ist zwischen dem Außenleiterkontaktelement
20 und dem Innenleiterkontaktelement 32 zur gegenseitigen Beabstandung und zur elektrischen
Isolierung angeordnet. Das Außenleiterkontaktelement 20 des Steckverbinders 19 ist
in einem Steckverbindergehäuse 34 eingefügt.
[0090] Der Gegensteckverbinder 31 ist äquivalent in einer Steckverbinderanordnung 200 mit
einem vorkonfektionierten Kabel verbunden. In einem Steckverbindergehäuse 35 des Gegensteckverbinders
31 ist ein Außenleiterkontaktelement 36 angeordnet. Das Außenleiterkontaktelement
36 des Gegensteckverbinders 31 ist mit dem korrespondierenden Außenleiterkontaktelement
20 des Steckverbinders 19 elektrisch verbunden. Ein Innenleiterkontaktelement 37 des
Gegensteckverbinders, das mit dem korrespondierenden Innenleiterkontaktelement 32
des Steckverbinders 19 elektrisch verbunden ist, ist über ein Isolatorelement 38 des
Gegensteckverbinders 31 vom Außenleiterkontaktelement 36 beabstandet und elektrisch
isoliert. Das Steckverbindergehäuse 34 des Steckverbinders 19 ist beispielsweise über
eine Rastverbindung 39 mit dem Steckverbindergehäuse 35 des Gegensteckverbinders 31
mechanisch verbunden. Das Innenleiterkontaktelement 37 ist mit dem Innenleiter 40
des in den Gegensteckverbinder 31 eingefügten und befestigten vorkonfektionierten
Kabels 41 verbunden. Im vorkonfektionierten Kabel 41 ist der Innenleiter 40 von einem
Isolatorelement 42, das Isolatorelement 42 von einer Schirmungsfolie 43, die Schirmungsfolie
43 von einem Schirmungsgeflecht 44 und das Schirmungsgeflecht 44 von einem Kabelmantel
45 umschlossen. Am vom Kabelmantel 45 freigelegten Schirmungsgeflecht 44 ist eine
Stützhülse 46 befestigt. Das freigelegte Schirmungsgeflecht 44 ist um die Stützhülse
46 zurückgeschlagen und mit dem Außenleiterkontaktelement 36 mittels Verpressens bzw.
Crimpens elektrisch verbunden.
[0091] Die beiden metallischen Beschichtungen der Schirmungsfolien 4 und 43 der beiden vorkonfektionierten
Kabel 1 bzw. 41 sind jeweils an ihren steckerseitigen Enden über ein metallisches
Verbindungselement 14 gemäß der Figuren 4A und 4B miteinander elektrisch verbunden.
[0092] Anstelle eines Kabelsteckverbinders kann der Gegensteckverbinder 31 alternativ auch
als Adapter, als Leiterplatten- oder Gehäusesteckverbinder oder dgl. ausgebildet sein.
1. Vorkonfektioniertes Kabel (1) aufweisend eine Schirmungsfolie (4),
ein Schirmungsgeflecht (5), welches die Schirmungsfolie (4) umschließt, und
einen Kabelmantel (6), welcher das Schirmungsgeflecht (5) umschließt,
wobei das Schirmungsgeflecht (5) an einem steckerseitigen Ende (8) des vorkonfektionierten
Kabels (1) vom Kabelmantel (6) freigelegt ist,
wobei die Schirmungsfolie (4) eine Folie (9) aus einem dielektrischen Material und
jeweils eine metallische Beschichtung (101, 102) an einer äußeren Mantelfläche und an einer inneren Mantelfläche der Folie (9) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die metallische Beschichtung (101) an der äußeren Mantelfläche mit der metallischen Beschichtung (102) an der inneren Mantelfläche der Schirmungsfolie (4) elektrisch leitend verbunden
ist, bevorzugt in einem steckerseitigen Endbereich (11) der Schirmungsfolie (4) elektrisch
leitend verbunden ist.
2. Vorkonfektioniertes Kabel (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die elektrisch leitende Verbindung (12) zwischen der metallischen Beschichtung (101) an der äußeren Mantelfläche und der metallischen Beschichtung (102) an der inneren Mantelfläche in einer zugehörigen Durchführung (24) der Schirmungsfolie
(4) ausgebildet ist.
3. Vorkonfektioniertes Kabel (1) nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet,
dass die elektrisch leitende Verbindung (12) zwischen der metallischen Beschichtung (101) an der äußeren Mantelfläche und der metallischen Beschichtung (102) an der inneren Mantelfläche jeweils in einer zugehörigen, an einer Begrenzung der
Schirmungsfolie (4) ausgebildeten Ausnehmung (25) oder jeweils angrenzend zur Schirmungsfolie
(4) oder jeweils beabstandet zur Schirmungsfolie (4) ausgebildet ist.
4. Vorkonfektioniertes Kabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere elektrisch leitende Verbindungen (12) zwischen der metallischen Beschichtung
(101) an der äußeren Mantelfläche und der metallischen Beschichtung (102) an der inneren Mantelfläche, welche bevorzugt in äquidistanten Winkelabschnitten
zueinander angeordnet sind, ausgebildet sind.
5. Vorkonfektioniertes Kabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schirmungsfolie (4) in wenigstens einem punktförmigen oder flächenförmigen Bereich
jeweils derart bearbeitet ist, dass in den punktförmigen oder flächenförmigen Bereichen
jeweils die dielektrische Folie (9) verdrängt ist und sich jeweils die metallischen
Beschichtungen (101, 102) an der äußeren Mantelfläche und an der inneren Mantelfläche der Schirmungsfolie
(4) elektrisch kontaktieren.
6. Vorkonfektioniertes Kabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die metallische Beschichtung (101) an der äußeren Mantelfläche und die metallische Beschichtung (102) an der inneren Mantelfläche derart über die elektrisch leitende Verbindung (12)
miteinander elektrisch verbunden sind, dass ein Bereich zwischen den metallischen
Beschichtungen (101, 102) vollständig metallisch ausgefüllt ist.
7. Vorkonfektioniertes Kabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das freigelegte Schirmungsgeflecht (5) von einer Stützhülse (7) umschlossen ist,
wobei das freigelegte Schirmungsgeflecht (5) und die Schirmungsfolie (4) um die Stützhülse
(7) zurückgeschlagen sind, wobei das zurückgeschlagene Schirmungsgeflecht (5) wenigstens
einen Bereich aufweist, der jeweils von der zurückgeschlagenen Schirmungsfolie (4)
freigelegt ist.
8. Vorkonfektioniertes Kabel (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass ausgehend von einem stirnseitigen Ende der zurückgeschlagenen Schirmungsfolie (4)
mehrere Aussparungen (21) in der zurückgeschlagenen Schirmungsfolie (4) ausgebildet
sind, welche jeweils parallel zueinander in einer Längsachsrichtung des vorkonfektionierten
Kabels (1) verlaufen, wobei zwischen zwei zueinander benachbart ausgebildeten Aussparungen
(21) jeweils ein Streifen (22) der zurückgeschlagenen Schirmungsfolie (4) ausgebildet
ist.
9. Vorkonfektioniertes Kabel (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Streifen (22) jeweils derart gefalzt ist, dass zumindest ein Teilbereich eines
gefalzten Bereichs (26) des Streifens (22) das Schirmungsgeflecht (5) elektrisch kontaktiert.
10. Kabelsteckverbinderanordnung (100), aufweisend ein vorkonfektioniertes Kabel (1) nach
einem der Ansprüche 1 bis 9 und
einen Steckverbinder (19), welcher am steckerseitigen Ende (8) des vorkonfektionierten
Kabels (1) mit dem vorkonfektionierten Kabel (1) verbunden ist,
wobei der Steckverbinder (19) wenigstens ein Außenleiterkontaktelement (20) enthält,
wobei das Außenleiterkontaktelement (20) mit dem Schirmungsgeflecht (5) und/oder mit
der Schirmungsfolie (4) elektrisch verbunden ist.
11. Kabelsteckverbinderanordnung (100) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schirmungsgeflecht (5) wenigstens in einem Bereich jeweils von der Schirmungsfolie
(4) freigelegt ist, wobei die metallische Beschichtung (101) an der äußeren Mantelfläche und die metallische Beschichtung (102) der inneren Mantelfläche der Schirmungsfolie (4) über eine flächige elektrische
Verbindung zwischen einer Oberfläche der Schirmungsfolie (4) und einer Oberfläche
von wenigstens einem von der Schirmungsfolie (4) freigelegten Bereich des Schirmungsgeflechts
(5) elektrisch verbunden sind.
12. Kabelsteckverbinderanordnung (100) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die flächige elektrische Verbindung mittels des Außenleiterkontaktelements (20) oder
eines weiteren metallischen Elements im Steckverbinder (19) ausgebildet ist, das jeweils
flächig auf der Oberfläche des freigelegten Schirmungsgeflechts (5) und auf der Oberfläche
der Schirmungsfolie (4) aufliegt.
13. Kabelsteckverbinderanordnung (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die metallisch ausgebildete Stützhülse (7) oder das Au-ßenleiterkontaktelement (20)
oder ein weiteres metallisches Element im Steckverbinder (19) jeweils eine scharfkantige
und/oder spitzförmige Oberflächenstruktur (16) aufweist, welche jeweils die Schirmungsfolie
(4) zwischen der metallischen Beschichtung (101) an der äußeren Mantelfläche und der metallischen Beschichtung (102) an der inneren Mantelfläche durchdringt.
14. Kabelsteckverbinderanordnung (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der steckerseitige Endbereich (11) der Schirmungsfolie (4) in einem Hohlraum (28)
des Steckverbinders (19) endet, der bevorzugt vollständig metallisch begrenzt ist,
wobei die elektrisch leitende Verbindung (12) zwischen der metallischen Beschichtung
(101) an der äußeren Mantelfläche und der metallischen Beschichtung (102) an der inneren Mantelfläche durch die metallische Begrenzung (29) des Hohlraums
(28) ausgebildet ist.
15. Elektrische Steckverbindung (30), umfassend eine Kabelsteckverbinderanordnung (100)
gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14 und einen korrespondierenden Gegensteckverbinder
(31), wobei der Steckverbinder (19) und der Gegensteckverbinder (31) jeweils innenleiter-
und außenleiterseitig miteinander elektrisch verbunden sind.