МНОГОКОНТАКТНЫЙ ЭКРАНИРОВАННЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ С ОБЩИМ ЗАЗЕМЛЕНИЕМ Российский патент 1997 года по МПК H01R23/00 H01R13/658 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к многоконтактному экранированному разъему с общим заземлением для применения в радиоэлектронной, вычислительной и другой подобной аппаратуре и содержащему вилочную и розеточную части, причем вилочная часть включает в себя корпус, изготовленный из электроизоляционного материала и имеющий части, сопрягаемые с розеточной частью и, по меньшей мере, частично охватывающие ее, а также пересекающиеся ряды штырьков соединителя, расположенных в цокольной части корпуса вилочной части, и снабжена гнездовыми участками, предназначенными для ввода штырьков вилочной части, при этом гнездовые части являются началом каналов для размещения контактных выводов или проводников, расположенных между контактными устройствами и указанными штырьками.

Известны полностью экранированные конструкции в виде коаксиальных устройств. Однако такие устройства имеют только один проводник, т. е. являются одноконтактными [1]
В других известных конструкциях розеточная часть содержит множество экранирующих металлических профилированных пластин, покрытых изоляционным материалом. Электрические контактные узлы и контактные выводы расположены между пластинами и профилями [2] Сравнительная сложность такой конструкции также затрудняет сборку соединителя. В таком соединителе также отсутствует сплошной охват экраном, а вилочная часть также не имеет экранирования.

Известны экранированные многоконтактные соединители такого типа [3] Экран выполнен из металлических пластин, введенных в пазы корпуса розеточной части между рядами гнезд и каналами контактных выводов. В ряде случаев пластины покрыты изоляционным материалом. Пластины электрически соединены друг с другом и с заземляющим устройством с образованием экрана вокруг розеточной части. Недостаток таких конструкций заключается в том, что они содержат сравнительно большое количество отдельных деталей, затрудняя сборку соединителя и увеличивая ее трудоемкость. Кроме того, экран розеточной части не охватывает ее полностью, а на вилочной части он вообще отсутствует. В результате сигналы, передаваемые через такой соединитель, могут быть искажены, особенно при подаче высокочастотных сигналов.

Целью изобретения является устранение недостатков описанных выше конструкций соединителей и создание многоконтактного соединителя, обладающего такими же высокими экранирующими свойствами, как коаксиальные устройства при простой и рациональной конструкции, обеспечивающей легкую сборку и при полном экранировании и розеточной, и вилочной частей соединителя.

Предлагаемый экранированный соединитель, в первую очередь, обладает преимуществом полного экранирования и розеточной, и вилочной частей и обеспечивает передачу высокочастотных сигналов без помех. Кроме того, соединитель прост в сборке, поскольку содержит небольшое число деталей.

На фиг. 1 представлен вариант предлагаемого соединителя в собранном виде; на фиг. 2 и 3 вилочная и розеточная части соединителя; на фиг. 4 и 5 - различные пластины, входящие в состав розеточной части; на фиг. 6 разрез соединителя в собранном виде; на фиг. 7 другой вариант предлагаемого соединителя в собранном виде; на фиг. 8 вилочная часть соединителя, показанного на фиг. 7; на фиг. 9 пластина, образующая розеточную часть, показанную на фиг. 7; на фиг. 10 узел вилочной части соединителя.

Фиг. 1 представляет собой пространственное изображение приводимого в качестве примера варианта предлагаемого многоконтактного, экранированного соединителя. Соединитель содержит вилочную часть 1 и розеточную 2 часть, которая установлена на схематично изображенной печатной плате 3 и соединена с ней.

Как лучше показано на фиг. 2, вилочная часть 1 содержит П-образный корпус 4, изготовленный из электроизоляционного материала. Штырьки 7 соединителя, размещенные в пересекающихся рядах, расположены в цокольной части 5 корпуса 4 параллельно стенкам 6, охватывающим розеточную часть 2. В этом варианте соединитель имеет четыре ряда и шесть колонок штырьков, хотя очевидно, что изобретение не ограничено этим частным примером и соединитель может иметь любое большее или меньшее число пересекающихся рядов и колонок. Цокольная часть 5 имеет выступы 8, каждый из которых охватывает соответствующий штырек и выступает наружу между стенками 6, при этом выступы образуют совместно с ответными углублениями или пазами розеточной части 2 режекторные элементы для борьбы с перекрестными помехами высокочастотных сигналов.

Розеточная часть более подробно представлена на фиг. 3 и включает в себя корпус 9, изготовленный из электроизоляционного материала и выполненный ответным корпусу 4 вилочной части при размещении между стенками 6. Корпус 9 выполнен из промежуточных пластин 10 (см. фиг. 4), и крайних пластин 11 (фиг. 5). Пластины 10 и 11 выполнены таким образом, что каждая плоскость разъема между пластинами соответствует колонке штырьков 7 вилочной части 1. В рассматриваемом варианте розеточная часть 2 содержит пять промежуточных пластин 10 и две крайние пластины 11.

На фиг. 4 и 5 соответственно показаны конструкции пластин 10 и 11. Пластины выполнены аналогично с пазами 12, при этом крайние пластины 11 имеют пазы только с одной стороны, а промежуточные пластины 10 имеют пазы с обеих сторон. Крайние пластины 11 зеркально симметричны. В рассматриваемом варианте соединителя на пластинах 10 и 11 выполнены бурты или упоры 13, упирающиеся в печатную плату 3 при установке на ней розеточной части. В пластинах также имеются сквозные отверстия 14, с помощью которых пластины собирают на винтах или болтах или с использованием других средств крепления с образованием корпуса 9 розеточной части.

Пазы 12 простираются на начальном участке от стороны пластин 10 и 11, обращенной к вилочной части 1 в направлении штырьков 7, и сопряжены криволинейными участками с участками этих пазов, обращенными к печатной плате 3. После сборки пластины 10 и 11 образуют розеточную часть 2, при этом обращенные друг к другу пазы 12 образуют каналы для установки контактных узлов 15 и контактных выводов или проводников 16, из которых показаны только один контактный узел и один контактный вывод в промежуточной пластине 10, а еще один контактный узел и один контактный вывод показаны вместе с двумя вариантами соответствующих штырьков 7 различного сечения на фиг. 4. Пазы 12 имеют такую форму, чтобы на участке 17, обращенном к вилочной части 1, они соответствовали выступам 8, образуя вместе с ними указанные режекторные элементы для борьбы с перекрестными помехами высокочастотных сигналов. В зоне, примыкающей к участку 17, пазы 12 имеют сужения 18, соответствующие штырькам 7 вилочной части соединителя.

Для экранирования соединителя поверхности и вилочной 1 и розеточной 2 частей металлизированы, за исключением поверхностей 19 выступов 8, охватывающих соответствующие штырьки 7 вилочной части 1 соединителя. Металлизация также отсутствует на поверхностях пазов 12 от места расположения упорной поверхности 20 между участком 17 и сужением 18. Таким образом, поверхность элемента 17 также металлизирована. Поскольку пластины 10 и 11 розеточной части 2 электрически соединены друг с другом благодаря металлизации, розеточная часть полностью экранирована от внешних помех. В результате этой металлизации штырьки и контактные выводы также полностью экранированы от внешнего окружения. Розеточная часть 2 также соединена с шиной заземления, расположенной на краю печатной платы 3 через металлизированные поверхности пластин 10 и 11 розеточной части 2. Контакт между вилочной частью 1 и розеточной частью 2 происходит непосредственно в плоскости заземляющей шины благодаря тому, что металлизированные поверхности цокольной части 5 и внутренних сторон стенок 6 вилочной части скользят по ответным металлизированным поверхностям корпуса 9 розеточной части (см. фиг. 6). Здесь для простоты в розеточной части показаны только один контактный узел и один контактный вывод (см. фиг. 6). Эта фигура показывает, каким образом достигается электрический контакт между штырьками 7 и контактными узлами 15 и каким образом контактные выводы 16 соединены с печатной платой 3. Для улучшения контакта между металлизированными поверхностями отдельных участков, а также, соответственно, между пластинами 10 и 11 поверхности должны иметь насечку, например, шероховатость с целью обеспечения надежного контакта между ними.

Выводы экранированы от внешнего воздействия в месте соединения между частями соединителя выступами 8 и ответными участками 17 пазов 12, образующими режекторные элементы, при этом эти поверхности находятся в электрическом контакте друг с другом благодаря металлизации. Шина заземления, расположенная между вилочной 1 и розеточной 2 частями, также может иметь электрическое соединение при удлинении одного или нескольких штырьков 7 по сравнению с остальными (не показано). В этом случае при стыковке частей соединителя устанавливается электрический контакт между контактными узлами 15 и заземляющим выводом 16 розеточной части 2.

На фиг. 7 показан другой вариант реализации изобретения. Как показано на фиг. 8, вилочная часть 1 выполнена в виде корпуса 4 с коробчатой частью 6, полностью охватывающей розеточную часть 2. Как и в случае приведенного выше варианта, контактные штырьки 7 расположены в цокольной части 5 корпуса 4 и входят в пространство, образованное стенками 6, для контакта с розеточной частью. Для лучшего экранирования и электрического контакта между вилочной и розеточной частями внутренняя охватывающих элементов 6, т. е. их поверхности, обращенные к розеточной части 2, снабжена упругими металлическими лепестками 21, контактирующими с розеточной частью и улучшающими экранировку вокруг соединителя. Конструкция этих металлических лепестков и способ их крепления в вилочной части подробно описаны ниже и показаны на фиг. 10. При таком варианте реализации изобретения розеточная часть 2 является контактным узлом для подключения к множеству коаксиальных выводов 16 и выполнена, как описано выше, из промежуточных 10 и крайних 11 пластин, из которых на фиг. 9 показана только одна промежуточная пластина 10. Как и в описанном выше варианте, показан только один установленный контактный узел 15. Отличие этого вариант от описанного выше заключается в том, что в этом случае пазы 12 расположены поперек пластины и в них выполнены расширенные участки 22. Расширенные участки также металлизированы. В расширенном участке 22 экран жестко закреплен посредством металлической втулки 23, охватывающей коаксиальный вывод 16 и контактирующей с расширенным участком 22.

Для улучшения экранирования между вилочной и розеточной частями вилочную часть можно снабдить дополнительным заземляющим контактным узлом в виде тонкой металлической пластины 24 с отверстиями 25, ответными выступам 8. Лепестки 26 вырублены при образовании отверстий 25 и отогнуты перпендикулярно плоскости пластины для упора в выступы и обеспечения контакта с ответным участком 17 розеточной части. Выступы 8 имеют ответные пазы 27 для лепестков 26 (см. фиг. 10), где показана в разобранном виде вилочная часть с установленной в ней пластиной 24 и другими элементами. Для простоты показана только одна пластина, хотя в действительности требуются четыре пластины 24, на каждой из которых имеются вырубленные лепестки 26 с одной стороны отверстия 25, так как вырубить все четыре лепестка при образовании одного отверстия невозможно. Пластины размещены в вилочной части таким образом, чтобы лепестки упирались во все четыре стороны соответствующего выступа 8.

Описанные выше металлические лепестки 21 (см. фиг. 8) могут быть получены аналогично лепесткам 26 вырубкой металлических пластин с образованием отверстий, соответствующих выступам 8, при этом металлические пластины размещаются у цокольной части 5 вилочной части 1. При этом материал пластины за пределами цокольной части отогнут под прямым углом к плоскости пластины с образованием лепестков 21. В этом случае требуется только одна металлическая пластина.

Понятно, что приведенные варианты реализации изобретения могут быть скомбинированы любым образом. Например, вилочная часть 1, показанная на фиг. 2, может быть также использована как розеточная часть, показанная на фиг. 7 и 9, а способ защиты от перекрестных помех, показанный на фиг. 10, и (или) экранирование, показанное на фиг. 8, могут быть избирательно использованы при необходимости в различных вариантах реализации изобретения.

Очевидно, что изобретение не ограничивается приведенными вариантами реализации и в соответствии с формулой изобретения может быть видоизменено.

Сущность: корпус розеточной части выполнен в виде пакета прилегающих друг к другу пластин, соприкасающиеся поверхности которых расположены с шагом, соответствующим расположению рядов и колонок штырьков вилочной части. В обращенных друг к другу сторонах пластин выполнены пазы, образующие половины гнездовых участков, соответствующих колонке штырьков, и каналы под контактные выводы. Наружные образующие поверхности корпуса вилочной части и пластин розеточной части металлизированы, за исключением участков, непосредственно охватывающих штырьки, а также гнездовых участков и каналов. 9 з. п. ф-лы, 10 ил.

1. Многоконтактный экранированный соединитель с общим заземлением, содержащий вилочную часть и розеточную часть, в котором вилочная часть выполнена в виде корпуса из электроизоляционного материала, имеющего участки, ответные розеточной части и охватывающие ее по меньшей мере частично, а также ряды и колонки контактных штырьков, размещенных в цокольной части указанного корпуса параллельно охватывающим участкам, а розеточная часть включает в себя корпус из электроизоляционного материала, предназначенный для ввода между охватывающими участками корпуса вилочной части и имеющий гнездовые участки под штырьки вилочной части и простирающиеся от указанных гнездовых участков каналы для размещения в них контактных выводов и контактных узлов, предназначенных для соединения с указанными штырьками, отличающийся тем, что корпус розеточной части выполнен в виде пакета пластин, прилегающие друг к другу поверхности которых расположены относительно друг друга с шагом, соответствующим шагу расположения контактных штырьков в рядах, и тем, что на обращенных друг к другу сторонах пластин выполнены пазы, образующие половины гнездовых участков, соответствующих колонке штырьков, и каналы под контактные выводы и узлы, при этом наружные образующие поверхности корпуса вилочной части и пластин розеточной части металлизированы, за исключением участков, непосредственно охватывающих штырьки, а также гнездовых участков и соответственно каналов. 2. Соединитель по п.1, отличающийся тем, что вилочная часть выполнена с выступами, образующими режекторные элементы и охватывающими соответствующие штырьки, выступающие между охватывающими элементами, при этом пластины розеточной части выполнены с пазами, имеющими ответные выступам участки, а выступы и ответные участки также металлизированы. 3. Соединитель по п.2, отличающийся тем, что содержит металлические пластины с отверстиями, ответными выступам вилочной части, упирающиеся в цокольную часть, при этом пластины выполнены с упругими лепестками, расположенными по краям отверстий перпендикулярно пластинам, а выступы выполнены с ответными лепесткам пазами. 4. Соединитель по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что вилочная часть снабжена элементом, полностью охватывающим розеточную часть, при этом на внутренней поверхности этого охватывающего элемента размещены упругие металлические лепестки, упирающиеся в собранном состоянии соединителя в пластины розеточной части. 5. Соединитель по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что корпус вилочной части имеет П-образную форму со стенками корпуса, расположенными параллельно штырькам. 6. Соединитель по любому из пп.1 5 отличающийся тем, что металлизированные поверхности имеют насечку. 7. Соединитель по любому из пп.1 5, отличающийся тем, что часть штырьков длиннее остальных и образует заземляющие штырьки. 8. Соединитель по любому из пп.1 5, отличающийся тем, что резеточная часть установлена на печатной или аналогичной плате и снабжена упором для взаимодействия с краем печатной платы. 9. Соединитель по любому из пп.1 7, отличающийся тем, что контактные выводы выполнены в виде коаксиальных кабелей с закрепленными экранами, при этом электрический контакт осуществлен в расширенных участках соответствующих пазов розеточной части с помощью охватывающих втулок. 10. Соединитель по любому из пп.1 9, отличающийся тем, что пластины розеточной части выполнены с совпадающими сквозными отверстиями и соединены болтами или подобными крепежными элементами, пропущенными через эти отверстия.