WO1998002940A1

WO1998002940A1 - Geschirmte leiterplattensteckbuchse mit schirmungskontaktierung zu einer gerätewand

Info

Publication number: WO1998002940A1
Application number: PCT/DE1997/001302
Authority: WO
Inventors: Christian Mathesius
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 1999-01-12
Also published as: TW369741B

Abstract

Das Federblech (2) ist als geschlossener um die Stecköffnung umlaufender Rahmen ausgebildet, an den zur Gehäusewand (4) hin ausgestellte Federarme (3) angebunden sind, die die Gehäusewand (4) flexibel kontaktieren. Ausserdem sind am Rahmen Kontaktierungslaschen (10) angebunden, die in die Stecköffnung hineinragen und das Federblech positionieren und die die Schirmungskontaktierung eines eingesteckten Gegensteckers bewirken.

Description

Beschreibung

Geschirmte Leiterplattensteckbuchse mit Schirmungskontaktie- rung zu einer Gerätewand

Die Erfindung betrifft eine geschirmte Leiterplattensteckbuchse mit einem Isolationskörper, der in einem metallischen Schirmgehäuse aufgenommen ist, das auf einer Leiterplatte fixierbar ist und daß einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, so daß eine rec teckförmige Stecköffnung gebildet ist, und mit einem rahmenförmigen Federblech zur steckseitigen elektrischen und mechanischen Verbindung des Schirmgehäuses mit einer Gehäusewand.

Geschirmte Leiterplattensteckverbinder sind insbesondere im Zusammenhang mit dem von mehreren Computerherstellern angestrebten standardisierten USB (Universal Serial Bus) -Konzept bekanntgeworden und von Interesse. Bei diesem neuen Bussystem geht es grundsätzlich darum, die Anschlüsse von Peripheriegeräten an einen PC nicht mehr wie bisher über einzelne, parallele Anschlüsse mit getrennten und oft unterschiedlichen Steckverbindersystemen vorzunehmen, sondern die Peripheriegeräte im wesentlichen seriell an eine gemeinsame Bus-Leitung anzuschließen, die über eine standardisierte Steckbuchse am Gehäuse des PC unmittelbar mit einer Leiterplatte (mother- board) des PC verbunden ist . Das Steckgesicht dieser Leiterplattensteckbuchse (receptacle) ist im wesentlichen bereits durch eine Spezifikation festgelegt und weist vier in einer Ebene nebeneinanderliegende, streifenförmige Kontaktfedern auf, die beim Stecken des kabelseitigen Bus-Steckers (plug) mit den in diesen angeordneten vier nebeneinanderliegenden Kontaktschienen zusammenwirken und den elektrischen-Kontakt herstellen. Die nebeneinanderliegenden Kontaktfedern sind in ihrem hinteren Bereich zu Anschlußbereichen (nach unten wegstehenden Anschlußbeinchen) abgewinkelt, die in vier nebeneinanderliegende Kontaktlöcher der Leiterplatte einsteckbar sind.

Das metallische Schirmgehäuse ist üblicherweise über mehrere Anbindungen an die Leiterplatte fest angelötet. Um die aktuellen EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) -Richtlinien zur erfüllen, müssen in PC's, die auf Leiterplatten montierten Input/Output-Steckverbinder mit der Gehäusewand elek- trisch verbunden werden. Neben der herkömmlichen Methode, die Stecker unter erheblichem zusätzlichen Montageaufwand mit dem Gehäuse zu verεchrauben, ist es bekannt, die Montagetoleranzen zwischen der Leiterplatte mit dem montierten Buchsenstecker und der Gerätewand über flexible Federn auszugleichen. Diese können sowohl in die Gehäusewand, als auch in den Steckverbinder selbst integriert werden. Wesentliches Kriterium für ausreichende Flexibilität ist in beiden Fällen die Blechstärke: Je stärker das Material ist, um so länger müssen die Federn ausgeführt sein, was bei eingeschränktem Einbauraum und möglichst geringem

Materialverbrauch problematisch sein kann. Alternativ ist es auch bekannt, das üblicherweise relativ dickwandige Schirmblech mittels eines aufgeschraubten zusätzlichen dünnen Federblechs mit der Gehäusewand elektrisch zu verbinden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leiterplattensteckbuchse der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine montagefreundliche und kontaktsichere federnde Verbindung zwischen dem Schirmgehäuse und einer Ge- häusewand herstellbar ist. Das Schirmgehäuse kann dabei steckseitig mit einer durch nach außen gebogene Laschen gebildeten Einführhilfe für einen einzusteckenden Gegenstecker ausgebildet sein. Diese Aufgabe wird bei einer Leiterplattensteckbuchse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß

- das Federblech als geschlossener, um die Stecköffnung umlaufender Rahmen ausgebildet ist,

- am Rahmen mindestens zwei vom Rahmen zur Gehäusewand hin ausgestellte Federarme angebunden sind, die im eingebauten Zustand die Gehäusewand flexibel kontaktieren,

- und daß am Rahmen außerdem mindestens zwei Kontaktierungslaschen angebunden sind, die derart nach innen in die Stecköffnung hineinragend ausgebildet sind, daß das Federblech um die Stecköffnung umlaufend in der Stecköffnungsebene positioniert ist und das gleichzeitig das Schirmgehäuse eines in die Leiterplattensteckbuchse eingesteckten Gegensteckerε durch diese

Kontaktierungslaschen elektrisch kontaktiert ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran- sprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- spieles einer Leiterplattensteckbuchse im Zusammenhang mit Figuren näher erläuter .

Es zeigen

FIG 1 eine perspektivische Ansicht

(Explosionsdarstellung) einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leiterplattensteckbuchse mit Federblech, FIG 2 in etwas anderer perspektivischer Ansicht die Buchse gemäß FIG l, jedoch mit montiertem Federblech, FIG 3 in perspektivischer Ansicht eine in ein Gerät eingebaute Leiterplattensteckbuchse. Im rechten Teil der FIG 1 ist ein Schirmgehäuse 1 erkennbar, in das ein Isolationskörper 8 eingeschoben ist und das mittels Anbindungen 6 in den Löchern einer Leiterplatte 7 fi- xiert ist . Je nach Anordnung und Toleranzen der Leiterplatte 7 ergibt sich ein mehr oder weniger großer Abstand zwischen dem Steckgesicht der Buchse und einer Gehäusewand (4) . In der Mitte der FIG 1 ist ein Federblech 2 erkennbar, das, vgl. Fig 2, für den Frontbereich (Stecköffnung) der Buchse vorgesehen ist. Es ist als Rahmen ausgebildet und verdeckt nicht die eigentliche Stecköffnung. Die beispielsweise vier Federarme 3 kontaktieren mit ihren freien, ggf. abgerundeten Enden beim Einschieben der Leiterplatte in das Gerät dessen Gehäusewand 4, die eine entsprechende Aussparung (5) zum Einführen des kabelseitigen Gegensteckers besitzt und erden über das Schirmgehäuse 1 die Leiterplatte 7.

Die Positionierung des Federblechs 2 innerhalb der Stecköff- nungsebene erfolgt, wie ein Figur 2 erkennbar, bezüglich der Höhenausrichtung durch die obere und untere und bezüglich der Querausrichtung durch die linke und rechte Kontaktierungsla- sche 10. Am Rahmen des Federblechs 2 können vorteilhaft zusätzliche Rastarme 11 angeordnet sein, die bei der Montage hinter die seitlichen Einführlaschen 9 des Schirmgehäuses 1 rasten und somit das Federblech 2 senkrecht zur Stecköff- nungsebene fixieren. Die Kontaktierungslaschen 10 ragen nicht senkrecht, sondern etwas schräg in die Stecköffnung hinein.

Um dem gegenüber dem Schirmblech relativ dünnen Federblech 2 ausreichende Stabilität zu geben, ist es als geschlossener Rahmen ausgeführt . Beim Andrücken gegen die Gehäusewand 4verhält sich der gesamte Rahmen nicht verwindungssteif , sondern flexibel.Die Federarme 3 verbiegen sich beim Aödrücken in Steckrichtung und werden dabei, je nachdem wie nahe sich die Leiterplattenbuchse an der Gehäusewand befindet, mehr oder weniger zur Gehäusewand 4 hin aufgespreitzt bzw. trichterförmig aufgeweitet , so daß sich ihre insbesondere auch in Figur 3 erkennbare ausgestellte Anordnung ergibt. Die Anordung der Federarme 3 in den Eckbereichen des Rahmens geht zwar mit verstärkten Federeigenschaften einher, ist jedoch keineswegs zwingend. Durch das Verbiegen beim Andrücken wölben sich die waagerechten Rahmensegmente 12, vgl. Fig 3, gegen die Steckrichtung, also von den waagerechten Einführlaschen 13 weg. Im eingebauten Zustand ergeben sich ggf. somit umlaufend sechs Kontaktierungspunkte des

Federblechs 2 zur Gehäusewand 4, die ungefähr gleichen Abstand zueinander haben, wodurch die Schirmwirkung verbessert ist.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Leiterplattensteckbuchse bestehen zunächst in der guten Federwirkung, die auf das sehr dünne, (ca. 0,1 mm) Federblech zurückgeht, und der hohen Flexibilität des gewählten konstruktiven Aufbaus . Insbesondere bei der dargestellten Anordnung der Federarme besteht eine hohe KontaktSicherheit durch vier bzw. sechs Kontaktpunkte. Die erfindungsgemäße Lösung macht insgesamt einen relativ geringen zusätzlichen Platzbedarf erforderlich, sie kann kostengünstig mit geringem Blechverbrauch gefertigt und einfach montiert werden. Das Federblech kann natürlich, je nach Kundenwunsch, ggf. auch einfach weggelassen werden.

In den FIG 1 und 4 ist erkennbar, daß das Schirmblech 1 über vier Rasthaken 14 eine Mindestanziehkraft für den passenden Kabelstecker bewirkt. Die dafür erforderliche Blechstärke be- trägt ca.0,3 mm. Für einen elastischen Federweg an der Steckfrontseite von mindestens 0,5 mm sind die bisher bekannten Konstruktionsvarianten deshalb zu kurz bzw. zu platzaufwendig. Ein passender Kabelsteckverbinder kontaktiert im gesteckten Zustand über die Kontaktierungslaschen 10 direkt die Gehäusewand 4.

Die erfindungsgemäße Leiterplattenbuchse kann im übrigen auch bei einem doppeistöckigem Steckgesicht (zwei Stecköffnungen) eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Geschirmte Leiterplattensteckbuchse mit einem Isolationε- körper (8) , der in einem metallischen Schirmgehäuse (1) auf- genommen ist, das auf einer Leiterplatte (7) fixierbar ist und das einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, so daß eine rechteckförmige Stecköffnung gebildet ist, und mit einem rahmenförmigen Federblech (2) zur steckseitigen elektrischen und mechanischen Verbindung des Schirmgehäuses (1) mit einer Gehäusewand (4) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß

- das Federblech (2) als geschlossener, um die Stecköffnung umlaufender Rahmen ausgebildet ist,

- am Rahmen mindestens zwei vom Rahmen zur Gehäusewand (4) hin ausgestellte Federarme (3) angebunden sind, die im eingebauten Zustand die Gehäusewand (4) flexibel kontaktieren,

- und daß am Rahmen außerdem mindestens zwei Kontaktierungslaschen (10) angebunden sind, die derart nach innen in die Stecköffnung hineinragend ausgebildet sind, daß das Feder- blech (2) um die Stecköffnung umlaufend in der Stecköff- nungsebene positioniert ist und das gleichzeitig das Schirmgehäuse eines in die Leiterplattensteckbuchse eingesteckten Gegensteckers durch diese Kontaktierungslaschen (10) elektrisch kontaktiert ist.

2. Geschirmte Leiterplattensteckbuchse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in den Eckbereichen des im wesentlichen reckteckigen Rahmens jeweils ein Federarm (3 ) angeordnet ist.

3. Geschirmte Leiterplattensteckbuchse nach Anspruch l oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Rahmen zusätzliche Rastarme (11) angeordnet sind, durch die daε Federblech (2) senkrecht zur Stecköffnungsebene fixiert ist.