Beschreibung

Die Erfindung geht aus von einer elektromagnetischen Abschirmung für Leiterkartensteckverbinder nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1. Weiterhin geht die Erfindung aus von einem Leiterkartensteckverbinder aufweisend eine elektromagnetische Abschirmung. Derartige Abschirmungen werden benötigt, um die Datenintegrität bei der Übertragung von einer Leiterkarte, auch als Leiterplatte oder Platine bezeichnet, an einen Leiter und/ oder eine mit der Leiterkarte verbundenen, weiteren Leiterkarte zu sichern/ erhöhen. Durch ein Abschirmelement kann die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) erheblich gesteigert werden, wodurch auch die Datenübertragungsrate stabilisiert und/ oder erhöht werden kann. Für einen besonders positiven Effekt wird eine umlaufende, sogenannte 360° Schirmung, an gestrebt. Stand der Technik

Häufig wird im aktuellen Stand der Technik behelfsweise ein Leiterkartensteckverbinder mit Schirmelementen oberhalb, sowie unterhalb der Kontaktelemente/ Kontaktelementreihen gewählt, wobei die außenliegenden Kontaktelemente des Leiterkartensteckverbinders mit einem Schutzleiter (PE) oder Masseanschluss verbunden werden, um eine umlaufende Abschirmung zu simulieren.

Hierbei stehen logischerweise die äußeren Kontaktelemente nicht mehr für Ihren eigentlichen Zweck zur Verfügung. Grade in Bezug auf die voranschreitende Digitalisierung und den damit einhergehenden erhöhten Bedarf nach Datenübertragung bei gleichzeitigem Wunsch zur Minimierung ist diese Herangehensweise nicht sinnvoll, geschweige denn zweckmäßig.

Aus der DE 93 11 782 U1 ist bekannt, eine allseitige Abschirmung der Kontaktstifte eines auf einer Leiterplatte montierten Steckverbinders durch einen Blechrahmen vorzusehen, der die Kontaktstifte umgibt. Lötzapfen am Blechrahmen sind dabei mit Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch verbunden. An den Blechrahmen sind in dessen Innenraum weisende, federnde Kontaktzungen zur Kontaktierung mit der Abschirmung eines Gegensteckers angeschweißt.

Nachteilig an dieser vorgeschlagenen Abschirmung ist insbesondere die Notwendigkeit zumindest zwei, zueinander komplementären Blechrahmen.

Das Deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung zu vorliegender Anmeldung den folgenden Stand der Technik recherchiert: DE 102018 109 036 A1. Aufgabenstellung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gegenüber dem Stand der Technik gesehen, günstigere und platzsparende Abschirmung für Leiterkartensteckverbinder, welche darüber hinaus universaler einsetzbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines mit einer verbesserten Abschirmung ausgerüsteten Leiterkartensteckverbinders.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung angegeben. Die erfindungsgemäße Abschirmung ist aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet und zum Einsatz in einem Leiterkartensteckverbinder vorgesehen. Dabei wird die Abschirmung aus zumindest zwei Schirmelementen gebildet, welche je zumindest zwei Schirmkontaktaufnahmen, zumindest zwei Schirmkontaktelemente und zumindest eine Befestigungsform zur Verbindung mit einem Gehäuse des Leiterkartensteckverbinders, sowie zumindest einen Leiterkartenkontakt zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit der zu kontaktierenden Leiterkarte aufweisen, wobei die Schirmelemente jeweils zumindest ein erstes Seitenelement und ein zweites Seitenelement aufweisen, welche miteinander durch zumindest einen Umformbereich verbunden sind. Als Leiterkartensteckverbinder sind Steckverbinder bezeichnet, welche eine Leiterkarte, auch als Platine oder Leiterplatte bezeichnet, kontaktieren und durch Verbindung mit einem Gegensteckverbinder die Übertragung elektrischer und/ oder elektronischer Signale und/ oder Energie an zumindest eine weitere Leiterkarte oder Leiter, üblicherweise in Form von (geschirmten) Kabeln ermöglichen. Als Schirmelemente sind Bestandteile der Abschirmung bezeichnet, welche als einzelne Bauteile ausgeführt sind und in Kombination die Einheit der Abschirmung formen. Unter dem Begriff der Schirmkontaktaufnahme sei eine Ausformung der Schirmelemente zu verstehen, welche eine Kontaktierung der Schirmkontaktelemente zumindest erleichtert, beispielsweise durch eine keilartige Führungskontur. Die Schirmkontaktelemente sind also insbesondere für die Kontaktierung mit einer Abschirmung eines Gegensteckverbinders vorgesehen. Als Befestigungsform sei eine Auslassung und/oder eine Ausformung zu verstehen, welche die Fixierung des Schirmelements in einem dafür vorgesehenen Bereich des Gehäuses ermöglicht. Mit dem Begriff Leiterkartenkontakt ist ein Bereich und/oder eine Ausformung des Schirmelements gemeint, welcher mit einer Leiterkarte verbunden werden kann, beispielsweise durch Löten. Die dazu auf Leiterkarten üblicherweise vorgesehenen Bereiche werden auch als Lötpad bezeichnet und sind üblicherweise als mit Lot verbindbare Kontaktstellen ausgeführt. Als Seitenelement sind Teilbereiche des Schirmelements zu verstehen. Gemäß der Erfindung ist ein Schirmelement aus zumindest zwei Seitenelement gebildet, welche durch einen Umformbereich verbunden sind. Als Umformbereich ist ein Bereich zu verstehen, in welchem die verschiedenen Ebenen, in denen die Seitenelemente verlaufen, sich schneiden. Bei einem geraden Leiterkartensteckverbinder liegt dieser Winkel bevorzugt zwischen 85° und 95°. Die erfindungsgemäße Abschirmung ermöglicht durch einfach ausgebildete Schirmelemente eine besonders einfache Rundumschirmung des Leiterkartensteckverbinders.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer Abschirmung sind die Schirmelemente im Wesentlichen baugleich ausgeführt. Durch diese Ausführungsform wird eine besonders kostengünstige

Rundumschirmung erreicht. Ganz besonders vorteilhaft lässt sich diese Ausführungsform für grade Leiterkartensteckverbinder einsetzen. Ganz besonders vorteilhaft lässt sich die Abschirmung durch im Wesentlichen baugleiche Schirmelemente im Bereich der hermaphroditischen Steckverbinder einsetzen.

Eine weitere Ausführungsform schlägt vor, dass die Schirmkontaktaufnahme und das Schirmkontaktelement alternierend entlang zumindest einer Seite jedes Schirmelements angeordnet sind. Durch diese Ausführungsform wird der Einsatz im Bereich hermaphroditischer Steckverbinder ermöglicht. Allerdings können auch bekannte male/female Steckverbinder mit identischen Abschirmungen versehen werden. Die baugleiche Gestaltung mit alternierenden Schirmkontaktaufnahmen und Schirmkontaktelementen schafft also eine hermaphroditische Abschirmung, welche gleichzeitig die Funktion der Rundumschirmung erfüllt. In einer Ausführungsform weist das erste Seitenelement zumindest eine Befestigungsform auf und das zweite Seitenelement weist zumindest eine Befestigungsform auf. Je nach Ausgestaltung des Leiterkartensteckverbinders ist somit in jedem Fall sichergestellt, dass der Umformbereich nicht durch ungleichmäßige Belastung während eines Steckvorgangs überbeansprucht und somit möglicherweise beschädigt wird. Bei Leiterkartensteckverbindern mit einer Schmalseite und einer Breitseite kann es besonders vorteilhaft sein, das der Breitseite zugeordnete Seitenelement mit zwei, drei oder mehr Befestigungsformen zu gestalten. Besonders vorteilhaft scheint die Ausformung der Befestigungsform als Ausnehmung. So kann ein Leiterkartensteckverbinder mit einer besonders einfachen Außenhülle versehen werden, deren Verbindung mit einem Isolierkörper aus einfachen Stegen besteht. Diese als Ausnehmung gestalteten Befestigungsformen ließen sich in einfacher Weise mit diesen Stegen in Eingriff bringen.

Eine alternative Ausführungsform weist eine Schirmkontaktaufnahme mit einer Innenseite auf, wobei die Innenseite sich von einer Ebene, in der sich das mit der Schirmkontaktaufnahme verbundene

Seitenelement befindet, entfernt. Damit wird insbesondere die Kontaktierung des Schirmkontaktelements mit dem Seitenelement positiv beeinflusst, da die Schirmkontaktaufnahme als eine Art Rampe dient.

Eine weitere alternative Ausführungsform weist ein Schirmkontaktelement mit einer Innenseite auf, wobei die Innenseite sich von einer Ebene, in der sich das mit dem Schirmkontaktelement verbundene Seitenelement befindet, entfernt. Damit wird insbesondere die Kontaktierung mit dem Seitenelement eines Schirmelements eines Gegensteckverbinders positiv beeinflusst, da das Schirmkontaktelement während eines Steckvorgangs zunehmend an besagtes Schirmelement herangeführt wird.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, in der das Schirmkontaktelement und die Schirmkontaktaufnahme sich in voneinander unterscheidenden Richtungen von einer Ebene, in der sich das mit dem Schirmkontaktelement und der Schirmkontaktaufnahme verbundene Seitenelement befindet, entfernen. Die zuvor beschriebenen Effekte unterstützen sich hierbei, bei Einsatz identischer Abschirmung im Leiterkartensteckverbinder und einem Gegensteckverbinder gegenseitig.

In einer Ausführungsform weist das Schirmkontaktelement an dessen, dem Seitenelement gegenüberliegenden Ende einen Kontaktform bereich auf, welcher zumindest eine Kurvenform beschreibt. Diese Kurvenform kann einerseits zu einer verbesserten Kontaktierung ausgelegt sein. Andererseits kann die Kurvenform in Kombination mit einer Schirmkontaktaufnahme auch zu einer verbesserten Gleitbewegung während eines Steckvorgangs ausgeformt sein.

Eine bevorzugte, alternative Ausführungsform sieht vor, dass der Kontaktform bereich des Schirmkontaktelements im Wesentlichen eine S-Form beschreibt. Durch ein derart ausgeführtes Schirmkontaktelement können zuvor genannte Vorteile kombiniert werden. Der vorderste Bereich erleichtert die Gleitbewegung des Schirmkontaktelements über die Schirmkontaktaufnahme eines Gegensteckverbinders, während der daran angrenzende Bereich sich bogenförmig zu einem Seitenteil eines zu kontaktierenden Schirmelements neigt. So kann nach anfänglich vereinfachtem

Steckvorgang eine besonders vorteilhafte Kontaktierung erfolgen. Die Erfindung geht weiterhin aus von einem Leiterkartensteckverbinder mit einem Gehäuse, zumindest einer Kontaktaufnahme zur Aufnahme zumindest eines Kontaktelements, wobei das Gehäuse zumindest zwei Schirmaufnahmen aufweist, welche zur Aufnahme einer Abschirmung gemäß Anspruch 1 vorgesehen sind. Bei dem

Leiterkartensteckverbinder handelt es sich vorzugsweise um einen geraden Leiterkartensteckverbinder. Besonders vorteilhaft ist der Leiterkartensteckverbinder als hermaphroditischer Leiterkartensteckverbinder ausgeführt.

Weiterhin empfiehlt eine Ausführungsform, die Schirmaufnahmen als punktsymmetrische Kavitäten im Gehäuse auszuführen, welche zwischen der Außenwand des Gehäuses und der zumindest einen Kontaktaufnahme angeordnet sind. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft bei der Verwendung baugleicher Schirmelemente der Abschirmung. Ganz besonders vorteilhaft lassen sich auf diese Weise hermaphroditische Steckverbinder ausrüsten.

Ausführungsbeispiel Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Schirmelements;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines hermaphroditischen

Leiterkartensteckverbinders mit einer Abschirmung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Steckgesicht eines hermaphroditischen Leiterkartensteckverbinders mit einer Abschirmung;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Abschirmung ohne Leiterkartensteckverbinder auf einer Leiterkarte;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht zweier identischer Abschirmungen ohne Leiterkartensteckverbinder auf je einer Leiterkarte. Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein. Richtungsangaben wie beispielsweise „links“, „rechts“, „oben“ und „unten“ sind mit Bezug auf die jeweilige Figur zu verstehen und können in den einzelnen Darstellungen gegenüber dem dargestellten Objekt variieren.

Die Figur 1 zeigt ein einzelnes Schirmelement 2 der Abschirmung 1 in einer perspektivischen Darstellung. Dabei werden einige besonders vorteilhafte Ausführungsmerkmale deutlich. Zunächst ist der Umformbereich 3 deutlich zwischen den im Wesentlichen orthogonal zueinander ausgerichteten Seitenelementen, dargestellt als erstes Seitenelement 20 und zweites Seitenelement 21 , erkennbar. Ein als Fortsatz ausgeführter Leiterkartenkontakt 4 ist in dem unteren Bereich des Schirmelements 2 sichtbar. Dieser Leiterkartenkontakt 4 ist dazu ausgelegt, mit einem Lötbereich einer damit zu verbindenden Leiterkarte in elektrisch leitende Verbindung verbracht zu werden. In grundsätzlich gleichmäßigen Abständen entlang des ersten Seitenelements 20 und des zweiten Seitenelements 21 sind im unteren Bereich Befestigungsformen 5 vorgesehen, welche als Ausnehmungen ausgeführt sind. Darüber hinaus ist zu erkennen, dass die Befestigungsformen 5 mit einer trichterförmigen Eingangsöffnung, sowie einem Hinterschnitt versehen sind, in welchen ein Haltezapfen oder ähnliches Halteelement des Gehäuses 11 eingeführt und fixiert werden kann. Im oberen Bereich des Schirmelements 2 sind in alternierender Reihenfolge Schirmkontaktaufnahme 6 und Schirmkontaktelement 7 angeordnet. Dabei sind die Schirmkontaktaufnahmen 6 zumindest einerseits mit einer Schräge ausgeführt. Die Schräge verläuft von einer Ebene, in der das jeweilige Seitenelement, also das erste Seitenelement 20 oder das zweite

Seitenelement 21 angeordnet ist, und entfernt sich zu seinem oberen Ende aus dieser Ebene, von einem Mittelpunkt eines das Schirmelement 2 nutzenden Leiterkartensteckverbinder weg. Diese Schräge der Schirmkontaktaufnahme 6 wird beispielsweise durch ein Umformverfahren, beispielsweise ein Biegeverfahren, erreicht. Alternativ kann auch ein spanendes Verfahren, beispielsweise Fräsen zum Einbringen einer Fase, erreicht werden. Auch die

Schirmkontaktelemente 7 sind gewinkelt an dem ersten Seitenelemente 20 und dem zweiten Seitenelement 21 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform verlassen die Schirmkontaktelemente 7 die Ebene, in der das jeweilige Seitenelement liegt, in einer entgegengesetzten Richtung zur Austrittsseite der

Schirmkontaktaufnahmen 6. Weiter lässt sich erkennen, dass die Schirmkontaktelemente 7 einen Kontaktformbereich 8 an dem Ende aufweisen, welches distal zum Schirmelement 2 angeordnet ist. Der Kontaktform bereich 8 weist dabei, je nach Perspektive, im Wesentlichen eine S-Form auf. Diese Gestaltung des Kontaktformbereiches 8 ermöglicht ein vereinfachtes Stecken eines Leiterkartensteckverbinders mit einer erfindungsgemäßen Abschirmung 1, wobei gleichzeitig eine verbesserte Kontaktierung des Schirmkontaktelement 7 mit dem Schirmelement 2 erreicht wird.

Die Figur 2 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Leiterkartensteckverbinders 10 mit erfindungsgemäßer Abschirmung 1. Dabei ist der Leiterkartensteckverbinder 10 als gerader, hermaphroditischer Leiterkartensteckverbinder 10 ausgeführt. Gerade

Leiterkartensteckverbinder werden insbesondere für die Verbindung einer Leiterkarte mit einer weiteren Leiterkarte in paralleler Anordnung zueinander eingesetzt. Ein Beispiel dafür ist die Anordnung einer sogenannten Tochterplatine, auch Mezzanine-Board genannt, auf einer Hauptplatine, oft als Motherboard bezeichnet. Das Gehäuse 11 des Leiterkartensteckverbinder 10 weist zwei Kavitäten auf, welche als Schirmaufnahme 13 fungieren. In diese Schirmaufnahmen 13 wird die Abschirmung 1 eingesetzt. Aus dem umgebenden Gehäuse 11 ragen von der Abschirmung 1 am unteren Bereich lediglich die Leiterkartenkontakte 4 hervor. Im oberen Abschnitt des Gehäuses 11 ragen die Schirmkontaktaufnahmen 6 bestenfalls nicht, oder zumindest nur leicht hervor, während die Schirmkontaktelemente 7 zumindest im Wesentlichen die Höhe der Kontaktaufnahmen 12 erreichen. Der Leiterkartensteckverbinder 10 ist mit verschiedenen Kontaktaufnahmen 12 und 12‘ versehen, wobei die Kontaktaufnahmen 12 je zwei Kontaktelemente 14 aufnehmen und die Kontaktaufnahmen 12‘ je ein Kontaktelement 14 aufnimmt. Die Kontaktelemente 14 sind ebenfalls vorteilhaft als hermaphroditische Kontaktelemente ausgeführt.

Die Figur 3 zeigt einen Leiterkartensteckverbinder 10 wie in Figur 2 dargestellt, jedoch in einer Ansicht von oben, genauer gesagt mit Blick auf das Steckgesicht. Die Abschirmung 1 ist deutlich erkennbar aus zwei baugleichen, hermaphroditisch ausgestalteten Schirmelementen 2 aufgebaut. Das Gehäuse 11 des Leiterkartensteckverbinders 10 weist zwei Schirmaufnahmen 13 auf, die als Schirmelemente 2 aufnehmende Kavitäten ausgeformt sind. In sich diagonal gegenüberstehenden Ecken des Gehäuses 11 weist das Gehäuse 11 je ein Führungselement 15 auf. Diese Führungselemente 15 vereinfachen einen Steckvorgang mit einem Gegensteckverbinder, welcher in dem gezeigten Beispiel baugleich ausgeführt sein kann. Die Schirmkontaktaufnahmen 6 sind, beispielsweise durch ein Umform verfahren wie Walzen, so ausgeführt, dass eine Fase an Ihrer zum Steckgesicht weisende Seite einen Steckvorgang vereinfacht. Die Schirmkontaktelemente 7 weisen einen S-förmigen Kontaktform bereich 8 auf, welcher mit einer obersten Kurve in Richtung Steckgesicht des Leiterkartensteckverbinders 10 weist. Die Figur 4 zeigt den Einsatz einer Abschirmung 1 auf einer Leiterkarte 9, wobei der umgebende Leiterkartensteckverbinder 10 ausgelassen ist. Die Leiterkarte 9 weist Leiterkartenkontaktflächen 90 auf, welche die an der Abschirmung 1 angeordneten Leiterkartenkontakte 4 kontaktieren. Diese Kontaktierung wird üblicherweise durch ein Lot stoffschlüssig fixiert. Die zwei baugleichen Schirmelemente 2 der Abschirmung 1 sind L-Förmig ausgeführt, wobei der Umformbereich 3 das erste Seitenelement 20 und das zweite Seitenelement 21 voneinander abgrenzen lässt.

In der Figur 5 sind zwei Leiterkarten 9 und 9‘ dargestellt, welche jeweils mit einer Abschirmung 1 ausgerüstet sind. Die dazugehörigen Leiterkartensteckverbinder 10 sind wie in Figur 5 zur verbesserten Übersicht ausgelassen. Dabei wird gut sichtbar dargestellt, dass die Schirmkontaktelemente 7 der Abschirmung 1 über die Schirmkontaktaufnahmen 6‘ der gegenüberliegenden Abschirmung V gleiten und die jeweils gegenüberliegenden Schirmelemente 2‘ an der ersten Seitenfläche 20‘ oder der zweiten Seitenfläche 21 ‘ kontaktieren. Ebenso wird der Vorteil der Ausgestaltung der Abschirmungen 1 und 1‘ als hermaphroditische Abschirmung deutlich. Vier Schirmelemente 2 baugleicher Art können einfach und kostengünstig die Rundumschirmung zweier korrespondierender, gerader Leiterkartensteckverbinder 10 erreichen.

Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden. Bezugszeichenliste

Abschirmung

Schirmelement

Umformbereich

Leiterkartenkontakt

Befestigungsform

Schirmkontaktaufnahme

Schirmkontaktelement

Kontaktformbereich

Leiterkarte

Leiterkartensteckverbinder

Gehäuse

Kontaktaufnahme

Schirmaufnahme

Kontaktelement

Führungselement

Erstes Seitenelement Zweites Seitenelement

Leiterkartenkontaktfläche

Leiterkartenausnehmung