DE19727092A1 - Abgeschirmter elektrischer Verbinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine abge­ schirmte elektrische Verbinderanordnung und betrifft einen abgeschirmten Verbinder, der eine Stiftführung aufweist, die sich an dem Verbinder in einer derarti­ gen Weise anbringen läßt, daß die Größe und die Her­ stellungskosten der Verbinderanordnung auf ein Minimum reduzierbar sind.

Abgeschirmte elektrische Verbinder werden in der Elektronikindustrie aufgrund ihrer Fähigkeit verwendet, elektrische Schaltungen vor den schädlichen Wirkungen in der Umgebung vorhandener elektrischer oder elektromagnetische Energie, d. h. elektromagneti­ scher Interferenz EMI, abzuschirmen. Eine standard­ mäßige Abschirmungsausbildung schafft einen Erdungs­ weg, durch den die elektromagnetische Energie an Masse abgeführt und dadurch abgeleitet wird. Abgeschirmte Verbinder beinhalten häufig Stiftkontakte als Ein­ richtung zum elektrischen Verbinden des Verbinders zum Beispiel mit einer gedruckten Schaltungsplatte. Aus Gründen der Herstellungszuverlässigkeit werden die Stifte mittels eines Stiftführungselements geschützt und zu speziellen Lötstellen auf der gedruckten Schaltungsplatte geführt. Wenn man davon ausgeht, daß die Zuverlässigkeit des fertigen abgeschirmten Verbin­ dererzeugnisses zufriedenstellend ist, sind häufig die Herstellungskosten solcher elektrischer Verbinder der entscheidende Faktor dafür, ob das Produkt im Handel erfolgreich ist. Daher ist im allgemeinen die Kombi­ nation einer hohen Zuverlässigkeit des abgeschirmten Verbinders mit niedrigen Gesamtkosten desselben am vorteilhaftesten.

Eine bekannte abgeschirmte Verbinderanordnung ist in der US-A-5304069 offenbart, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zu einem Bestandteil der vorliegenden Beschreibung gemacht wird, wobei diese Anordnung ein abgeschirmtes Verbindergehäuse mit einem Stift­ führungselement schafft. Eine Plattenverriegelungsein­ richtung ist in integraler Weise mit der Abschirmung ausgebildet, und das Stiftführungselement wird an dem Verbinder durch Keilglieder angebracht, die sich von einer Rückseite des Verbinders wegerstrecken. Die als Einheit ausgebildete Abschirmung-/Plattenverriege­ lungs-Konstruktion ist in der Herstellung teuer und bringt auch potentielle Herstellungs- und Montage­ schwierigkeiten mit sich. Zu einem großen Teil aufgrund der Keilkonstruktion nimmt der bekannte Ver­ binder ferner in nachteiliger Weise übermäßig viel Platz in einem Elektronikgehäuse ein.

Zur Überwindung dieser Probleme schafft die vorliegen­ de Erfindung eine elektrische Verbinderanordnung mit einem elektrischen Verbinder, in dem wenigstens ein elektrischer Kontakt vorhanden ist, mit einer leit­ fähigen Abschirmung, die an dem Verbinder angebracht ist, wobei die Abschirmung wenigstens eine Ab­ schirmungs-Lötlasche aufweist, und mit wenigstens einer Kontaktstiftführungseinrichtung, die an dem elektrischen Verbinder anbringbar ist. Die Stift­ führungseinrichtung besitzt eine zugeordnete Montage­ bewegungsrichtung relativ zu dem elektrischen Verbin­ der, wobei die Stiftführung wenigstens eine sich durch diese hindurcherstreckende Kontaktaufnahmeöffnung zum Führen des elektrischen Kontakts sowie eine Abschir­ mungs-Lötlaschen-Aufnahmeöffnung zum Aufnehmen der Lötflasche durch diese hindurch aufweist, wenn die Stiftführung an dem elektrischen Verbinder angebracht wird. Die vorstehend beschriebene Stiftführungsanord­ nung definiert im großen und ganzen einen Verbinder, der in vorteilhafter Weise niedrige Produktionskosten aufweist.

Vorteilhafterweise besitzt die Stiftführung eine Plattenverriegelungseinrichtung, und der elektrische Verbinder sowie die Stiftführung besitzen eine komple­ mentäre Befestigungskonstruktion, wobei die Befesti­ gungskonstruktion wenigstens einen Schlitz zum Auf­ nehmen eines jeweiligen Montagevorsprungs aufweist. Im spezielleren besitzen der elektrische Verbinder und die Stiftführung eine komplementäre Befestigungskon­ struktion zum Montieren der Stiftführung an dem elek­ trischen Verbinder, wobei die Stiftführungs-Montagebe­ wegungsrichtung sich dem elektrischen Verbinder in vorteilhafter Weise von einer Bodenseite desselben her nähert. Eine solche Montagebewegung ermöglicht, daß die Stiftführung die Plattenverriegelungseinrichtung beinhaltet und daß den Abschirmungs-Lötlaschen Rechnung getragen werden kann, wodurch sich insgesamt eine kompakte Anordnung ergibt.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert in den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer abgeschirmten elektrischen Verbinderanordnung gemäß der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 2 eine isometrische Ansicht der Abschirmung der Fig. 1;

Fig. 3 eine isometrische Ansicht elektrischer Kontakte unmittelbar vor dem Einführen in den elektrischen Verbinder der Fig. 1;

Fig. 4 eine isometrische Ansicht der Kontakte der Fig. 3 in dem elektrischen Verbinder, jedoch vor dem Biegen derselben;

Fig. 5 eine isometrische Montageansicht einer Stift­ führung gemäß der vorliegenden Erfindung, die von dem elektrischen Verbindergehäuse weggezo­ gen dargestellt ist;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht des elektrischen Ver­ binders der Fig. 1 entlang der Linie 6-6; und

Fig. 7 eine isometrische Ansicht der Stiftführung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 3 und 5 wird nun die abgeschirmte Verbinderanordnung 10 gemäß der vor­ liegenden Erfindung beschrieben. Die abgeschirmte Ver­ binderanordnung 10 beinhaltet einen Sockel 20, eine Abschirmplatte oder Erdungsplatte 30 und eine Stift­ führung 40. Der Sockel 20 beinhaltet: Stiftkontakte 21, die in Stiftkontakt-Aufnahmeöffnungen 21a angeord­ net sind, wie dies am besten in den Fig. 1 und 4 zu sehen ist; eine Aussparung 22 zum Aufnehmen der Ab­ schirmplatte 30 in dieser; Führungsstifte 23 zur Aus­ fluchtung mit der Abschirmplatte 30; Kontaktstifter­ hebungen 24, an denen Klammerangreifflächen 24a ausge­ bildet sind; sowie ein Paar schwalbenschwanzförmiger Aussparungen 26 zum Aufnehmen eines Teils der Ab­ schirmplatte 30 in diesen, wie dies am besten in Fig. 3 gezeigt ist.

Die Abschirmplatte 30 beinhaltet Führungsstift-Auf­ nahmeöffnungen 33 zur Ausfluchtung mit den Führungs­ stiften 23 des Sockels 20, Erhebungsaufnahmeöffnungen 34 zum Aufnehmen der Kontaktstifterhebungen 24 in diesen, wobei die Öffnungen 34 Klammern 34a für einen Klammereingriff mit den Klammerangreifflächen 24a des Sockels 20 aufweisen, einen Versetzungs- bzw. Kröpfungsabschnitt 35, der in der Abschirmplatte 30 ausgebildet ist, Abschirmlaschen 38 zum Verlöten z. B. mit einer gedruckten Schaltungsplatte, sowie Expansionsabschnitte 30, die Öffnungen aufweisen, um eine Expansion oder Kontraktion der Abschirmplatte 30 relativ zu dem Sockel 20 ermöglichen.

Die Stiftführung 40 beinhaltet Stiftaufnahmeöffnungen 41 zum Aufnehmen der Stiftkontakte 21, eine Leiste 45 mit einer in dieser ausgebildeten Verriegelungsein­ richtung 45a, wie dies am besten in Fig. 7 zu sehen ist, Schwalbenschwanzgebilde 46, die zur Aufnahme in jeweiligen schwalbenschwanzförmigen Aussparungen 28 des Sockels 20 dimensioniert sind, Laschenaufnahme­ schlitze 48 zum Aufnehmen der Abschirmlaschen 38 in diesen, sowie eine Plattenverriegelungskonstruktion 49 zum Anbringen der Verbinderanordnung 10 beispielswei­ se an einer gedruckten Schaltungsplatte. Die Platten­ verriegelungskonstruktion 49 besitzt eine Plattenver­ riegelungseinrichtung, die innerhalb einer Zapfenein­ richtung angebracht ist. Durch Ausbildung der Platten­ verriegelungskonstruktion an der Stiftführung 30 an­ statt an dem Gehäuse 12 läßt sich das Gewicht des Ge­ häuses reduzieren, das schwerer ist als die Stiftfüh­ rung. Das Gehäuse kann man somit als Bestandteil des Herstellungsvorgangs des Gehäuses einfach aus einer Spritzform herausfallen lassen, so daß kein Roboter- Aufnahme- und Plazierungsarm bei dem Vorgang zum Ent­ fernen des Gehäuses aus der Form erforderlich ist.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, besitzt die Abschirmplatte 30 Erhebungsaufnahmeöffnungen 34 mit federnd nachgie­ bigen Klammern bzw. Laschen 34a, 34a′ zum Festhalten der Abschirmplatte 30 an dem Sockel 20 durch den Ein­ griff mit den Klammerangreifflächen 24a. Die entgegen­ gesetzte Ausrichtung der Klammern 34a relativ zu den Klammern 34a′ schafft eine ausgewogene Festhalteanord­ nung. Die Abschirmlaschen 38 sind in mehreren Gruppen angeordnet, wodurch eine Mehrzahl von Wegen des ge­ ringsten Widerstands an Masse für die von der Abschir­ mung absorbierte elektromagnetische Energie geschaffen wird und dadurch die Abschirmungswirksamkeit der Ab­ schirmung 30 gesteigert wird. Die Abschirmplatte 30 ist aus einem geeigneten metallischen Material zum Zweck der Bildung einer Trennungsbarriere um die Schaltung herum hergestellt, um eine Wechselwirkung der elektrischen Felder und/oder der Magnetfelder der Schaltung mit den entsprechenden Feldern von in der Nähe angeordneten Elementen zu verhindern.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 wird nun die Montage der Kontaktstifte 21 in dem Sockel 20 be­ schrieben. Zuerst wird die Abschirmplatte 30 in Richtung auf die Aussparung 22 des Sockels 20 bewegt, so daß die Führungsstifte 23 mit den jeweiligen Stift­ aufnahmeöffnungen 33 ausgefluchtet werden, wonach die Platte 30 dann in Richtung auf den Sockel 20 gedrückt wird und in der Aussparung 22 montiert wird. Dabei greifen die Klammern 34a der Platte 30 an den jeweiligen Klammerangreifflächen 24a des Sockels 20 an, wodurch die Platte 30 an dem Sockel 20 festge­ halten wird. Als nächstes werden die Stiftkontakte 21 in die jeweiligen Kontaktaufnahmeöffnungen 21a der Stifterhebungen 24 eingefädelt. Die Stifte 21a ragen dann aus den Stifterhebungen 24 heraus und von diesen weg, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, bevor sie gebogen werden. Die Stifte werden später in einem Winkel von im wesentlichen 90 Grad abgebogen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.

Im folgenden wird die Montage der Stiftführung 40 an dem Sockel 20 und der Abschirmung 30 beschrieben. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind Plattenverriegelungs­ glieder 49 zur Verbindung mit der Stiftführung 40 vor­ gesehen. Als nächstes wird die Stiftführung 40 zur Montage an dem Sockel 20 derart ausgerichtet, daß die Stiftkontakte 21 mit den entsprechenden Stiftaufnahme­ öffnungen 41 ausgefluchtet sind, die Leiste 45 zur Aufnahme in dem Versetzungsabschnitt 35 ausgefluchtet ist, die Schwalbenschwanzabschnitte 46 zum Einschieben in die jeweiligen schwalbenschwanzförmigen Aussparun­ gen 26 ausgefluchtet sind und die Laschenaufnahme­ schlitze 48 zum Aufnehmen der Abschirmlaschen 38 in sich durch diese hindurcherstreckender Weise ausge­ fluchtet sind. An diesem Punkt des Montagevorgangs wird die Stiftführung 40 derart in Richtung auf den Sockel 20 bewegt, daß die schwalbenschwanzförmigen Profile bzw. Abschnitte 46 in die jeweiligen schwalbenschwanzförmigen Aussparungen 26 eingeschoben werden, und die Stiftführung 40 wird in Position auf den Sockel 20 geschoben, und zwar in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung. Der Pfeil A zeigt die Richtung der Montagebewegung an, wodurch sicherge­ stellt wird, daß die Stiftführung 40 korrekt an dem Sockel 20 angebracht wird. Bei diesem Vorgang werden die Stifte 21 durch die Stiftaufnahmeöffnungen 41 hin­ durchgeführt, die Laschen 38 werden durch die Laschen­ aufnahmeschlitze 48 hindurchgeführt, und die Leiste 45 wird unter dem Versetzungsabschnitt 35 angeordnet. Ferner werden die schwalbenschwanzförmigen Profile 46 satt anliegend in die schwalbenschwanzförmigen Aus­ sparungen 26 eingeführt, und zwar aufgrund eines Fest­ sitzes zwischen diesen, um dadurch die Stiftführung 40 fest an dem Sockel 20 festzuhalten, wie dies am besten in Fig 6 zu sehen ist. Die Verriegelungseinrichtung 45a der Leiste 45 tritt mit einem Bereich des Verbinders 20 in Eingriff und schafft dadurch eine positive Verriegelung der Stiftführung 40 an dem Sockel 20. Beim Einführen der schwalbenschwanzförmigen Profile 46 in die schwalbenschwanzförmigen Aus­ sparungen 26 wird die Stiftführung 40 ferner in Richtung auf den Sockel 20 gezogen, da der Festsitz zwischen den schwalbenschwanzförmigen Profilen 46 und Aussparungen 26 beim Bewegen der Stiftführung 40 in Richtung auf den Sockel 20 zunimmt. Ferner führt die Montage der Stiftführung 40 an dem Sockel 20 aus der Richtung des Pfeiles A in vorteilhafter Weise zu einer Minimierung eines Toleranzaufbaus, d. h. es sind weni­ ger Dimensionen erforderlich, um das beste Dimensionsschema zu erzielen.

Claims (5)

1. Elektrische Verbinderanordnung (10) mit einem elektrischen Verbinder (20), in dem wenigstens ein elektrischer Kontakt (21) vorhanden ist, mit einer an dem Verbinder (20) angebrachten leitfähigen Abschirmung (30), wobei die Abschirmung (30) wenigstens eine Abschirmungs-Lötlasche (38) auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktstiftführungseinrichtung (40) vor­ gesehen ist, die an dem elektrischen Verbinder montierbar ist und eine zugeordnete Montagebewe­ gungsrichtung relativ zu dem elektrischen Verbin­ der aufweist, wobei die Stiftführung (40) wenig­ stens eine sich durch diese hindurcherstreckende Kontaktaufnahmeöffnung (41) zum Führen des we­ nigstens einen elektrischen Kontakts (21) sowie eine Abschirmungs-Lötlaschen-Aufnahmeöffnung (48) zum Aufnehmen der Lötlasche (38) durch diese hin­ durch aufweist, wenn die Stiftführung (40) an dem elektrischen Verbinder angebracht wird.

2. Verbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftführung (40) eine Plattenver­ riegelungseinrichtung (49) aufweist.

3. Verbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Verbinder (20) und die Stift­ führung (40) eine komplementäre Befestigungskon­ struktion (26, 46) aufweisen, und daß die Befesti­ gungskonstruktion wenigstens einen Schlitz (26) zum Aufnehmen eines jeweiligen Befestigungsvor­ sprungs (46) aufweist.

4. Verbinderanordnung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Verbinder (20) und die Stift­ führung (40) eine komplementäre Befestigungskon­ struktion (26, 46) zum Anbringen der Stiftführung (40) an dem elektrischen Verbinder aufweisen, und daß die Stiftführungs-Montagebewegungsrichtung sich dem elektrischen Verbinder von einer Boden­ seite desselben her nähert.

5. Verbinderanordnung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (30) Klammern (34a, 34a′) zum Befestigen der Abschirmung (30) an dem elektri­ schen Verbinder (20) aufweist.