PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3789865T2 22.12.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0289567
Titel ELEKTRISCHE KONTAKTANORDNUNG MIT MONOLITHISCHEM KONDENSATOR.
Anmelder Amphenol Corp., Wallingford, Conn., US
Erfinder HOGAN, Edward, P., Sidney, NY 13838, US;
GLIHA, Edward, R., Bainbridge, NY 13733, US;
MORSE, Ronald, W., Sidney, NY 13838, US
Vertreter Wagner, K., Dipl.-Ing.; Geyer, U., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 3789865
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 03.11.1987
EP-Aktenzeichen 879074896
WO-Anmeldetag 03.11.1987
PCT-Aktenzeichen US8702860
WO-Veröffentlichungsnummer 8803719
WO-Veröffentlichungsdatum 19.05.1988
EP-Offenlegungsdatum 09.11.1988
EP date of grant 18.05.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.12.1994
IPC-Hauptklasse H01R 13/66

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder mit einem monolithischen Kondensator.

Ein monolithischer Kondensator weist keramische und metallische Flächenelemente auf, die gestapelt sind und die gebrannt werden, wodurch die Keramik zusammenwächst, um eine abgedichtete, aber zerbrechliche einheitlich Struktur zu bilden, wobei die Metallflächenelemente beabstandete geerdete und aktive (d. h. warme oder heiße) Elektroden definieren und der Monolith eine Anordnung von leitenden Durchlässen besitzt, die jeweils mit den aktiven Elektroden verbunden sind und zur Aufnahme eines Kontaktes bemessen sind. Das US-Patent US-A-3 538 464 mit dem Titel "Multiple Pin Connector Having Ferrite Core Stacked Capacitor Filter" vom 3. November 1970 von Walsh zeigt eine zylindrische C-Abschnittmetallerdungsfeder, die den Umfang der flachen Oberflächen von zwei beabstandeten monolithischen Kondensatoren umgibt und greifend mit ihnen in Eingriff kommt, und ein Paar von leitenden Gummihülsen, die jeweils gegen eine leitende (Auflage) Fläche auf der flachen Oberfläche von einem jeweiligen Monolithen drückt, wobei die Erdungsfeder einen elektrischen Pfad zwischen den Erdungselektroden und der metallischen Verbinderhülle oder -mantel herstellt und die zusammengedrückte Hülse einen elektrischen Pfad zwischen den aktiven Elektroden und ihren Kontakten herstellt.

Nach dem Brennen der Keramik könnte der Monolith leicht verwunden oder gewölbt sein (d. h. die Mitte und Kanten könnten nicht in derselbe Ebene liegen) und die gebrannte Keramik wird brüchig und wird nachteilig durch Biegebelastungen beeinflußt. Infolge dessen könnte der Monolith brechen, und zwar entweder auf einen zusammendrückenden Eingriff durch die leitende Gummihülse hin, oder wenn die Erdungsfeder greifend daran gesichert ist, oder wenn die Kontakte in ihre Durchlässe eingeführt werden oder wenn der Monolith in die Hülle oder den Mantel eingeführt wird. Das leitende Gummi sieht keine ausreichende Leitfähigkeit vor, es sei denn, es wird unter Druck gehalten und wenn es der Zeit und Temperatur ausgesetzt ist, setzt es sich thermisch ab ein, die die elektrischen Charakteristika verschlechtert. Eine verläßlichere Verbindung an den monolithischen Kondensator wäre wünschenswert.

Die Verwendung von Löten und/oder elastischen Federn ist bekannt, um elektrisch und mechanisch einen Kontakt mit seinem plattierten Durchlaß zu verbinden und beide Verfahren können spezielle Probleme darstellen, wenn sie bei einem keramischen Monolithen verwendet werden. Löten könnte möglicherweise die Keramik infolge eines thermischen Schocks beschädigen. Ein Nachbearbeiten eines beschädigten monolithischen Kondensators ist schwierig, wenn nicht gar unmöglich und erhöht somit die Abfallkosten. Der Lötvorgang benötigt kostenaufwendige Geräte oder Anschlüsse und Werkzeuge und macht eine Lösungsmittelreinigung und Trocknung nach dem Löten notwendig, wodurch die Handhabungsvorgänge und die Möglichkeit, den Kondensator zu beschädigen, erhöht werden. Eine wünschenswertere Verbindung würde keine kostenaufwendige Ausrüstung benötigen und/oder die Herstellungsvorgänge vermehren, es sei denn, dem Verwender würde versichert, daß das resultierende Produkt ohne Fehler hergestellt würde.

Der Monolith besitzt wenig Material, um Federkräften zu widerstehen. Militäranforderungen definieren den Mitte-zu-Mitte- Abstand zwischen Kontakten, was einen kleinen Raum für Design läßt. Um jedoch als einen Kondensator zu arbeiten, müssen die aktiven und die Erdelektroden ihre jeweiligen Bereiche überlappend aufweisen und die aktiven Elektroden müssen mit dem Durchlaß in Verbindung stehen. Um eine Kontaktverdichtung zu erreichen und trotzdem ein adequates keramisches Material vorzusehen, um zu erlauben, daß sich die Elektroden überlappen, ist jeder Durchlaßdurchmesser nur etwas größer als der Kontaktdurchmesser. Das Einführen eines Federrings in jeden einer Vielzahl von Durchlässen könnte dazu führen, daß sich die Federringe zusammentun, um eine Biegebelastung auf den Monolithen zu übertragen, die ausreichen könnte, um den Monolithen zu zerbrechen. Ein wünschenswerte Verbindung würde den Kondensator nicht solchen Kräften aussetzen, die den Monolithen zerbrechen würden.

Ein elektrischer Verbinder weist folgendes auf: einen Metallmantel oder eine Hülle, einen planaren keramischen monolithischen Kondensator mit einer Anordnung von leitenden Durchlässen und einem leitenden Umfang dortherum, wobei der Kondensator folgendes aufweist:

beabstandete aktive und geerdete Elektroden, die jeweils elektrisch verbunden sind mit dem Durchlaß bzw. dem Umfang, eine Vielzahl von Kontakten, die jeweils durch einen jeweiligen Durchlaß hindurchgehen, und Verbindungsmittel zum elektrischen Verbinden der geerdeten Elektroden mit dem Mantel und der aktiven Elektroden mit den Kontakten. Die Verbindungsmittel weisen eine leitende Erdungsfeder auf, die den Monolithen umgibt und eine elektrische und mechanische Erdungsverbindung zwischen der Innenwand des Mantels und dem Außenumfang des Monolithen herstellt.

Noch genauer weist gemäß der Erfindung der elektrische Verbinder folgendes auf: einen Metallmantel oder eine Hülle, einen planaren monolithischen keramischen Kondensator, der eine Vielzahl von aktiven und geerdeten Elekroden in seiner Keramik zusammengewachsen umfaßt, einen leitend plattierten Durchlaß, der durch den Kondensator hindurchgeht, einen Kontakt, der innerhalb des Durchlasses gehalten ist, und Verbindungsmittel zum elektrischen Verbinden der geerdeten Elektroden mit dem Mantel und der aktiven Elektroden mit dem Kontakt, wobei die Verbindungsmittel eine leitende Erdungsfeder aufweisen, die den Kondensator umgibt und eine elektrische mechanische Verbindung zwischen dem Mantel und den geerdeten Elektroden herstellt; wobei der Verbinder gekennzeichnet ist durch ein keramisches Substrat, das sich von einer Oberfläche des Kondensators erstreckt und eine leitende plattierte Bohrung besitzt, die sich durch das keramische Substrat zu der einen Oberfläche erstreckt, wobei die Bohrung axial ausgerichtet ist mit dem Durchlaß des Kondensators und wobei die leitende Plattierung in dem Durchlaß elektrisch verbunden ist mit der leitenden Plattierung in der Bohrung und durch einen leitenden Federring, der in der Bohrung angebracht ist zum Vervollständigen eines elektrischen Schaltungspfades zwischen den aktiven Elektroden und dem Kontakt.

Die Verbindungsmittel sind dadurch gekennzeichnet, daß ein keramisches Substrat eine integrale Verlängerung von dem monolithischen Kondensator ist, wobei das keramische Substrat eine Anordnung von plattierten Bohrungen besitzt, wobei jede Bohrung axial ausgerichtet und elektrisch verbunden ist mit einem der jeweiligen Durchlässe und wobei ein leitender Metallfederring in jeder Bohrung aufgenommen ist zum vervollständigen eines elektrischen Schaltungspfades zwischen den aktiven Elektroden und ihrem jeweiligen Kontakt. Das keramische Substrat ist planar und jede Bohrung bzw. jeder Durchlaß definiert einen gestuften Durchlaß, wobei sich die Bohrung von einer Oberseite des keramischen Substrates nach innen erstreckt und einen Durchmesser besitzt, der größer ist als der Durchmesser seines assoziierten Durchlasses, wodurch eine versenkte Ausnehmung vorgesehen wird, die zur Aufnahme eines leitenden Federrings bemessen ist.

Der leitende Federring umfaßt einen radial zusammenziehbaren zylindrischen Ring oder ein Band und eine Vielzahl von Federfingern, wobei der Ring in der Lage ist, sich radial gegen die Plattierung in der Bohrung auszudehnen, um einen elektrischen Schaltungspfad damit und mit den aktiven Elektroden zu vervollständigen und wobei jeder Federfinger in einem freien Ende endet, das mit dem Kontakt in Eingriff steht.

Ferner ist die Erdungsfeder gekennzeichnet durch ein Metallflächenelement, das gestanzt ist und in einen Zylinder geformt ist und mit winkelmäßig beabstandeten flachen rechteckigen Folien und zwei beabstandeten parallelen Streifen versehen ist, wobei jede Folie an jedem gegenüberliegenden Ende einen Lappen besitzt zum Verbinden eines jeweiligen Streifens, wobei die Folien winkelmäßig beabstandet sind und schwenkbar mit den Streifen verbunden sind durch die Lappen, und wobei jede Folie in einer Ebene mit einem spitzen Winkel bezüglich einer tangentialen Ebene zu dem Zylinder angeordnet ist und durch die Schwenkachse hindurchgeht. Die Folien vervollständigen einen elektrischen Pfad zwischen der Innenwand des Mantels und dem Außenumfang des Monolithen.

Das keramische Substrat könnte integral mit dem Monolithen ausgebildet sein, wenn der Monolith ausgebildet wird, was eine starre Keramikbasis vorsieht. Das keramische dielektrische Substrat könnte eine eine hohe Festigkeit aufweisende Keramik und separat vorgesehen sein und der Monolith könnte daran laminiert sein.

Die keramische Substratverlängerung oder Erweiterung macht vorteilhafterweise das Vorsehen einer Senkbohrung mit einem vergrößerten Durchmesser möglich, wodurch die Komplexität und die Kosten der elektrischen Verbindung der aktiven Elektroden mit jedem Kontakt reduziert wird. Das keramische Substrat beabstandet die aktiven Elektroden von der Senkbohrung, die den Federring aufnimmt, wodurch die aktiven Elektroden geschützt werden, was sie gegenüber einer Beschädigung schützt, sollte der Monolith zerbrochen werden oder nur ein Stück von ihm abbrechen. Das keramische Substrat erhöht die Festigkeit des planaren Kondensators, wenn es daran laminiert wird und verschlechtert sich nicht unter dem Einfluß von Zeit und Temperatur. Die Erhöhung der monolithischen Festigkeit bzw. Starrheit erhöht die Wahrscheinlichkeit, daß der Monolith nicht zerbricht, wenn er mit der umgebenden Erdungsfeder und den Federringen versehen wird oder wenn er in den Verbindermantel eingeführt wird.

Ein vollständigeres Verständnis dieser Erfindung ergibt sich aus der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines elektrischen Verbinders mit planaren monolithischen Kondensatoren;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des in Fig. 1 gezeigten elektrischen Verbinders;

Fig. 3-5 Details eines monolithischen Kondensators mit einem Keramiksubstrat;

Fig. 6-7 einen leitenden Federring;

Fig. 8 eine Schnittansicht des Federrings der in dem keramischen Substrat des in Fig. 3 gezeigten monolithischen Kondensators angebracht ist

Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Erdungsfeder;

Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht im teilweisen Schnitt der in

Fig. 9 gezeigten Erdungsfeder;

Fig. 11 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der in Fig. 9 gezeigten Erdungsfeder.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung zeigt Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines elektrischen Verbinders 10, der folgendes aufweist: einen zylindrischen Metallmantel oder -hülle 12, eine Einsatzanordnung 30 in dem vorderen Teil des Mantels, eine Erdungsanordnung 40 in dem Mittelteil des Mantels, eine monolithische Kondensatoranordnung 50 und eine Halteanordnung 100 in dem rückwärtigen Teil des Mantels, und einen Kontakt 20, der sich durch die Anordnung erstreckt. Sich radial nach innen von der Innenwand 14 des Mantels erstreckend ist eine vordere Schulter 16 und eine hintere Schulter 18 vorgesehen. Der Kontakt 20 besitzt einen vorderen Endteil 22, der sich von der Einsatzanordnung zum Zusammenpassen nach vorne erstreckt, einen Mittelteil 24, der in der Erdungsanordnung angeordnet ist zum Vervollständigen eines elektrischen Pfades zu dem Mantel, und einen hinteren Endteil 26, der sich von der Kondensatoranordnung für einen weiteren Anschluß nach hinten erstreckt.

Die Einsatzanordnung 30 umfaßt eine externe Grenzflächendichtung 32, einen internen dielektrischen Einsatz 34, einen internen Körper aus Epoxyharz 36 und eine interne Dichtung 38. Jedes dieser Glieder ist im allgemeinen planar, zylindrisch und besitzt einen Durchlaß dorthindurch zur Aufnahme des vorderen Endteils des Kontakts. Eine Umfangsdichtung 28 dichtet um die Innenwand des Mantels benachbart zu der Einsatzanordnung ab.

Die Erdungsanordnung 40 umfaßt ein zylindrisches metallisiertes Plastikplättchen oder Wafer 42, das in einer zylindrischen tassen- oder schalenförmigen Metallerdungshülse 46 sitzt, die jeweils einen jeweiligen Durchlaß dorthindurch besitzen zur Aufnahme des Mittelteils des Kontaktes. Das Plättchen ordnet elastische Finger 44 winkelmäßig um seinen Durchlaß an, um einen Konus zu beschreiben, wobei sich jeder Finger von dort zu seinem jeweiligen Ende erstreckt, das mit dem Kontakt in Eingriff kommt. Die Plättchenoberfläche ist leitend plattiert (die Finger und seinen Durchlaß umfassend), um einen elektrischen Pfad zwischen dem Kontakt und der Erdungshülse 46 zu vervollständigen. Die Erdungshülse 46 ist wie ein Flaschendeckel geformt, wobei der Außenumfang geschlitzt ist, um dadurch elastische winkelmäßig beabstandete Federfinger 48 zu definieren, deren Innenoberflächen mit dem Außenumfang des Plättchens in Eingriff kommen und deren Außenoberflächen mit der Innenwand des Mantels in Eingriff kommen, um dadurch einen elektrischen Schaltungspfad dazwischen zu vervollständigen.

Die Halteanordnung 100 weist eine Dichtung 98 und einen Körper aus Epoxyharz 99 auf zum Abdichten der Kondensatoranordnung und des Kontaktes in dem Mantel.

Gemäß der Erfindung weist die monolithische Kondensatoranordnung folgendes auf: ein Paar von zylindrischen metallischen Abstandshaltern 52 und ein Paar von zylindrischen monolithischen Kondensatoren 60, wobei jeder Kondensator im allgemeinen planar ist und einen leitend plattierten Durchlaß 68 aufweist, der sich zwischen seinen Ober- und Unterseiten erstreckt zur Aufnahme des Kontaktes 20. Jeder Abstandshalter besitzt axiale Stirnflächen 54, 56 und eine Nut 58 in seinem Außenumfang, wobei der Abstandshalter vorgesehen ist, um die Kondensatoren voneinander zu beabstanden.

Jeder Kondensator 60 ist im allgemeinen zylindrisch und besitzt einen plattierten Umfang, planare Ober- und Unterseiten und leitend plattierte Durchlässe 68 (von denen nur eine in den Fig.

3 und 8 gezeigt ist), die sich zwischen den Oberflächen erstrecken, wobei der Kondensator in einen Monolithen geformt ist infolge eines keramischen Materials 62, das um eine Vielzahl von beabstandeten parallelen aktiven Elektroden 64 und Erdungselektroden 66 (d. h. Metallflächenelementen) gewachsen ist. Die aktiven Elektroden enden an der Plattierung des Durchlasses oder sind an diese angeschlossen und die Erdungselektroden enden an der Plattierung des Umfangs oder sind an diese angeschlossen.

Speziell erstreckt sich ein keramisches Substrat 70 von der Oberseite jedes Kondensators. Dieses keramische Substrat umfaßt eine leitend plattierte Bohrung 72 (Fig. 3 und 8), die sich dorthindurch erstreckt, wobei die Bohrung axial ausgerichtet ist mit einem assoziierten Durchlaß 68 und einen zylindrischen Querschnitt besitzt, der definiert wird durch einen Durchmesser, der größer ist als die Abmessung, die den Querschnitt des Durchlasses definiert, um dadurch einen gestuften Durchlaß zu definieren. Die Plattierung 69 (Fig. 3) in der Bohrung bildet eine Fortführung der Plattierung des Durchlasses und ist somit elektrisch damit verbunden.

Ferner ist eine leitende Erdungsfeder 74 in einem Ringraum 15 angeordnet, der zwischen der Innenwand des Mantels und dem Außenumfang des Kondensators gebildet wird, wobei die Erdungsfeder axial beabstandet ist von der Erdungshülse 46 und in der Lage ist, mit sowohl der Innen- wand des Mantels als auch dem Außenumfang eines assoziierten Kondensators in Eingriff zu kommen.

Ein zylindrischer, längsgeschlitzter, radial ausdehnbarer/zusammenziehbarer, kegelstumpfförmiger, leitender Federring 90 ist so aufgebaut, daß er in die Bohrung paßt, wobei der Federring in der Lage ist, einen elektrischen Schaltungspfad zwischen dem Kontakt und den aktiven Elektroden zu vervollständigen infolge eines Ausdehnungseingriffs gegen die plattierte Wand der Bohrung.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des in Fig. 1 gezeigten elektrischen Verbinders, die Details zeigt, und zwar von der Erdungsanordnung 40, dem Eingriff der Erdungsgfeder 74 und der Erdungshülse 46 mit der Innenwand 14 des Mantels, der Kondensatoranordnung 50 und der zylindrischen Metallabstandshalter 52; und zwar eines Abstandshalters zum Beabstanden des Plättchens 42 von dem vordersten Kondensator 60 und dem anderen Abstandshalter zum Beabstanden der Kondensatoren voneinander. Jeder Abstandshalter umfaßt eine Nut 58 an seinem Außenumfang.

Die Erdungsfeder 74 (Fig. 10) weist ein Metallflächenelement auf, das gestanzt ist und in einen Zylinder geformt ist, der einen Durchmesser besitzt, um in den Ringraum 15 zwischen der Kondensatoranordnung und der Innenwand des Mantels angeordnet zu werden. Die Erdungsfeder umfaßt ein Paar von ringförmigen Streifen 76, 78 und eine Vielzahl von rechteckig geformten Folien 80. die jeweils schwenkbar mit den Streifen verbunden sind, wobei jede Folie eine äußere Längskante 86 besitzt, die in der Lage ist, den Mantel zu kontaktieren, eine innere Längskante 88, die in der Lage ist, den Monolithen zu kontaktieren und gegenüberliegende Stege oder Endteile 84, die jeweils mit einem der jeweiligen Streifen verbunden sind. Die Folien sind gleichförmig winkelmäßig um die Zylinderform beabstandet, wobei jede rechtwinkelige Folie um ihre Endteile gedreht ist, und zwar bezüglich zu der Ebene der Feder, so daß jede Folie sich unter einem spitzen Winkel zu einer Ebene befindet, die tangential zu der Feder ist und durch die Endteile hindurchgeht. Der Vorsprung 82 erstreckt sich radial nach innen von dem Streifen 76, wobei der Vorsprung in der Lage ist, in der Nut 58 des Abstandshalters 52 zu sitzen, um die Erdungsfeder 74 zu positionieren und um den elektrischen Erdungspfad zu dem Mantel zu verbessern.

Die Fig. 3-5 zeigen Anordnungen, die monolithische Kondensatorglieder aufweisen. Die Fig. 3 und 4 zeigen ein keramisches Substrat, das integral mit dem Kondensator ausgebildet ist und Fig. 5 zeigt ein keramisches Substrat, das separat vorgesehen ist.

In Fig. 4 weist ein keramisches Substrat 70 dieselbe Keramik 62 auf wie der Kondensator 60. Eine geeignete Keramik wäre Bariumtitanat, ein Material mit einer hohen dielektrischen Konstante. Dieses Keramiksubstrat ist geschichtet, um sich nach oben von der Oberseite des Kondensators zu erstrecken und um simultan damit gebrannt zu werden, wobei die Oberseite nicht gezeigt ist, da sie sich im Inneren des Monolithen befindet. Der gestufte Durchlaß (der die Bohrung 72 in dem keramischen Substrat 70 und den Durchlaß 68 in dem Kondensator 60 aufweist) und der Außenumfang 61 des geformten Monolithen sind leitend plattiert, wobei die Plattierung 69 die Wände des gestuften Durchlasses abdeckt. Ferner ist eine leitende Plattierung auf der Oberseite des keramischen Substrats benachbart zu der Bohrung vorgesehen, wo sie sich in das keramische Substrat und zu der Unterseite des Kondensators und zu der Oberseite des keramischen Subtrats benachbart zu dem Umfang erstreckt, um jeweils Weiterführungen der Plattierung dortherum zu bilden.

In Fig. 4 ist ein keramisches Substrat 70A integral ausgebildet mit dem Bariumtitanatkondensator, wobei das Substrat planare Ober- und Unterseiten besitzt und aus einer eine hohe Festigkeit aufweisenden Keramik, wie zum Beispiel Aluminiumoxid oder Tonerde besteht und die Tonerde beschichtet ist, um sich von der Oberseite 63 des Kondensators zu erstrecken und daran gebrannt ist. Die Senkbohrung 72A ist axial ausgerichtet mit dem Durchlaß 68 und gestuft, um einen ersten und einen zweiten Teil aufzuweisen, die jeweils einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen, wobei der erste Teil an der Oberseite endet und in der Lage ist, den Federring 90 auf zunehmen und der zweite Teil eine Verlängerung des Durchlasses bildet. Die Plattierung wäre wie die in Fig. 3 beschriebene.

Fig. 5 zeigt ein keramisches Substrat 70B, das separat vorgesehen ist und bei 70C mit der Oberseite 63 des monolithischen Kondensators verbunden ist, wobei das keramische Substrat eine gestufte Bohrung wie in Fig. 4 beschrieben, besitzt, die axial ausgerichtet ist mit dem Kondensatordurchlaß.

Die Plattierung wäre dieselbe wie die in Fig. 3 beschriebene. Die Materialien wären dieselben wie die in den Fig. 3 und 4 beschriebenen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen den leitenden Federring 90, wie er einen längsgeschlitzten, radial zusammenziehbaren, zylindrischen Ring oder ein Band 92 aufweist, und zwar mit vorderen und hinteren Kanten 93, 95, einer Vielzahl von Federfingern 96, die sich nach vorne und radial nach innen von der Vorderkante erstrecken, um mit ihren freien Enden einen Konus zu beschreiben zum Ineingriffkommen des Kontaktes und eine Lasche 94, die sich radial nach außen von der hinteren Kante erstreckt zum Ineingriffkommen des plattierten Bereichs um die Bohrung, wenn der Federring darin eingesetzt ist.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht des Federrings 90 angebracht in dem monolithischen Kondensator der Fig. 3. Der zylindrische Ring 92 hat sich radial nach außen ausgedehnt, so daß der Ring mit der Plattierung 73 der Bohrung 72 in Eingriff kommt, die Laschen 94 an dem keramischen Substrat sitzen, und zwar gegen deren Plattierung, die den Eintritt in die Bohrung umgibt, und die Federfinger 96 ihre freien Enden benachbart zu dem monolithischen Kondensator 60 angeordnet besitzen.

Die Fig. 9 bis 11 zeigen die Erdungsfeder 74. Die Fig. 9 ist eine Endansicht der Erdungsfeder, wobei die Feder Streifen aufweist, die in einen zylindrischen Kreisring geformt sind, und zwar mit den Folien 80 mit einem spitzen Winkel angeordnet, und zwar bezüglich zu einer Tangente, die an den Kreisring an dem Punkt der Verbindung dazu gezogen ist.

Fig. 10 ist eine vergrößerte Ansicht im Teilschnitt der Erdungsfeder 74, die in Fig. 9 gezeigt ist. Einer der ringförmigen Streifen 76 umfaßt die radial inneren Vorsprünge 82, die jeweils in der Lage sind mit dem metallischen Abstandshalter in Eingriff zu kommen und einen Satz von Stegen 84, die den jeweiligen Satz Folien miteinander verbinden. Der andere ringförmige Streifen 78 ist mit dem anderen Satz von Stegen 84 verbunden, die den jeweiligen Satz von Folien verbinden.

Fig. 11 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil der in Fig. 9 gezeigten Erdungshülse zeigt. Jede entsprechende Folie 80 ist um eine Achse "A" geschwenkt, die sich durch ihre Endteilverbindungen (d. h. Stege 84) zu den beabstandeten ringförmigen Streifen erstreckt, wobei diese Achse parallel zu dem Verbinder- und Erdungsfederachsen ist und jede Folie ist in einer Ebene mit einem spitzen Winkel "B" zu einer anderen Ebene angeordnet, die tangential zu der Schwenkachse ist. Jeder spitze Winkel der jeweiligen Folie ist größer als 60º und vorzugsweise bei einem Winkel zwischen 60º und 90º.

Um die Erdungsfeder herzustellen, wird ein flaches Metallflächenelement gestanzt, um ein Paar von Längsstreifen mit einer Vielzahl von Folien 80 zu bilden, wobei jede Folie gegenüberliegende Endteile besitzt und sich zwischen den Streifen 76, 78 erstreckt und wobei sich ein Steg 84 von jedem Streifen erstreckt und mit dem Endteil einer Folie verbunden ist. Die Folien sind um ihre Stegverbindungen gedreht, so daß jede Folie sich mit einem spitzen Winkel zu dem Flächenelement befindet. Das Flächenelement wird dann seitlich geschnitten, um ein endliches Längsflächenelementeil mit Endstirnflächen zu bilden. Das Flächenelementteil wird dann in einen Zylinder gerollt, bei dem die Endstirnflächen aneinanderliegen, und wobei die Streifen den Umfang eines Zylinders definieren mit einem Durchmesser, der so bemessen ist, daß er in den Ringraum paßt. Einer der Streifen ist verformt, so daß eine Vielzahl von winkelmäßig beabstandeten Vorsprüngen 82 sich radial nach innen erstreckt, wenn das Flächenelementteil gerollt wird, wobei die Vorsprünge winkelmäßig beabstandet sind und zum Positionieren und Ineingriffkommen mit einem der Abstandshalter dienen.


Anspruch[de]

1. Elektrischer Verbinder (10) der folgendes aufweist:

einen Metallmantel oder eine Hülle (12), einen planaren monolithischen, keramischen Kondensator (60), der eine Vielzahl von aktiven (64) und geerdeten (66) Elektroden in seiner Keramik (62) zusammengewachsen umfaßt, einen leitend plattierten (69) Durchlaß (68), der durch den Kondensator hindurchgeht, einen Kontakt (20), der innerhalb des Durchlasses gehalten ist, und Verbindungsmittel zum elektrischen Verbinden der geerdeten Elektroden mit dem Mantel (12) und der aktiven Elektroden (64) mit dem Kontakt (20), wobei die Verbindungsmittel eine leitende Erdungsfeder (74) umfassen, die den Kondensator (60) umkreisen, und eine elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem Mantel (12) und den geerdeten Elektroden (66) herstellen, wobei der Verbinder g e k e n n z e i - c h n e t ist, durch ein keramisches Substrat (70), das sich von einer Oberfläche (63) des Kondensators erstreckt, und eine leitend plattierte Bohrung (72) besitzt, die sich durch das keramische Substrat (70) zu der einen Oberfläche (63) der Bohrung (72) erstreckt, die axial ausgerichtet ist mit dem Durchlaß (68) des Kondensators und wobei die leitende Plattierung (69) in dem Durchlaß (68) elektrisch verbunden ist mit der leitenden Plattierung (73) in der Bohrung, und durch einen leitenden Federring (90), der in der Bohrung (72) angebracht ist zum Vervollständigen eines elektrischen Schaltungspfades zwischen den aktiven Elektroden (64) und dem Kontakt (20).

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, wobei die Bohrung (72) einen Querschnitt besitzt, der definiert ist durch eine Dimension, die größer ist als eine entsprechende Dimension des Durchlasses (68).

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, wobei die Bohrung (72) gestuft ist und einen ersten und einen zweiten Teil umfaßt, wobei der erste Teil definiert ist durch den Querschnitt und der zweite Teil eine Fortführung oder Verlängerung des Durchlasses (68) bildet und wobei der Federring (90) im wesentlichen innerhalb des ersten Teils angeordnet ist.

4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, wobei das keramische Substrat (70) integral ausgebildet ist mit dem Kondensator (60) und aus derselben Keramik wie der Kondensator gebildet ist.

5. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, wobei das keramische Substrat (70) separat vorgesehen ist und erste und zweite planare Seiten oder Stirnflächen besitzt, die zu den entsprechenden vorderen und hinteren Teilen des Verbinders weisen und wobei die zweite Stirnfläche des Substrats mit der einen Oberfläche (63) des Kondensators (60), von dem sich das keramische Substrat erstreckt, verbunden ist, wobei die Bohrung axial ausgerichtet ist mit dem Durchlaß (68) und sich von der ersten Stirnfläche in das keramischen Substrat erstreckt und wobei der Federring (90) benachbart zu der zweiten Stirnfläche endet.

6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, wobei die leitende Erdungsfeder (74) ein Paar zylindrischer Metallstreifen (76, 78) und eine Vielzahl von winkelmäßig beabstandeten Folien (80) aufweist, wobei sich jede entsprechende Folie zwischen einem entsprechenden Streifen erstreckt und schwenkbar mit diesem verbunden ist, wobei die Folien unabhängig elastisch die Innenwand des Mantels (12) und den Außenumfang des Kondensators (60) kontaktieren.

7. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 6, wobei jede der Folien (80) einen Steg oder ein Band (84) besitzt, das sich von gegenüberliegenden Endteilen davon erstreckt, wobei jeder Steg nur einen entsprechenden Streifen verbindet, wobei eine imaginäre Linie, die durch die Stege jeder entsprechenden Folie hindurchgeht, eine Achse definieren, um die sich die Folie schwenkt, wobei jede Schwenkachse im allgemeinen parallel zu der Hauptverbinderachse ist, und der Locus der Schwenkachsen einen imginären zylindrischen Ring um den Kondensator beschreiben.

8. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 6, wobei jede der Folien (80) auf einem spitzen Winkel zu einer Tangentialebene durch die Erdungsfeder (74) an der Schwenkachse liegt.

9. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 6, wobei jede der Folien (80) rechteckig ist und ein Paar von Längskanten (86, 88) besitzt, ein Paar von Seitenkanten besitzt, die je einen Steg besitzen, der sich davon wegerstreckt, wobei jeder Steg mit einem entsprechenden Streifen verbunden ist, und wobei die eine und die andere Längskante den Mantel (12) bzw. den Kondensator (60) kontaktieren.

10. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 8, wobei jede entsprechende Folie (80) in einer Ebene mit einem Winkel, der größer als 60º bezüglich zu der Tangentialebene der Erdungsfeder (74) angeordnet ist.

11. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 8, wobei jede entsprechende Folie (80) in einer Ebene mit einem Winkel zwischen 60º und 90º bezüglich zu der Tangentialebene der Erdungsfeder (74) angeordnet ist.

12. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, wobei der Verbinder eine Vielzahl von entsprechenden plattierten Durchlässen (68), plattierten Bohrungen (72), Federringen (90) und Kontakten (20) umfaßt.

13. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, der ferner folgendes aufweist: einen zweiten monolithischen Kondensator (60), wobei jeder der monolithischen Kondensatoren ein keramisches Substrat (70) besitzt, das sich von einer entsprechenden oberen Oberfläche (63) der Kondensatoren erstreckt, wobei eine leitende Plattierung selektiv angelegt werden kann an erste Seiten oder Stirnflächen der Ausdehnungen und der Bodenoberflächen der Kondensatoren, wodurch entsprechende erste und zweite leitende Ausdehnungen des Umfangs und der Bohrungsplattierung gebildet werden, Abstandsmittel (52) zum Beabstanden der Kondensatoren und zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes mit der ersten leitenden Ausdehnung von jedem Kondensator, wobei die Abstandsmittel eine Nut (58) darinnen ausgebildet besitzen, Mittel (94), die sich von dem Federring (90) erstrecken zum Positionieren des Federrings um seine Bohrung (72) herum und zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes mit der zweiten leitenden Ausdehnung, und Mittel (82) zum Verbinden der Nut (58) und der Erdungsfeder (74) zum Positionieren der Erdungsfeder (74) bezüglich des Kondensators (70).







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com