DE102008027512A1

DE102008027512A1 - Steckverbinder und Verfahren zum Anschluss von elektrischen Leitern an einem Steckverbinder

Info

Publication number: DE102008027512A1
Application number: DE102008027512A
Authority: DE
Inventors: Ralf Schmidt; Martin Szelag; Werner Boeck; Rudolph Kraemer
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2008-06-10
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2028-06-11
Also published as: US7815462B2; JP5388190B2; EP2133960B1; EP2133960A2; CN101604809B; CA2667744C; JP2009302048A; KR20090128329A; US20090305543A1; KR101562778B1; EP2133960A3; CN101604809A; CA2667744A1; DE102008027512B4

Abstract

Ein Steckverbinder (1) umfasst einen ersten Anschlussbereich (10), in welchem wenigstens ein Anschlusselement (11) zum Anschluss wenigstens eines elektrischen Leiters (31, 32) vorgesehen ist, einen zweiten Anschlussbereich (20), in welchem wenigstens ein Kontakt (21) vorgesehen ist, der zur Kontaktierung eines an dem Steckverbinder anzuschließenden Gegenverbinders vorgesehen ist, sowie ein Trägersubstrat (3) mit einer Oberfläche (4), auf welcher das Anschlusselement (11) und der Kontakt (21) vorgesehen sind, wobei das Trägersubstrat dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten Anschlussbereich (10, 20) elektrisch miteinander zu verbinden. Das Trägersubstrat (3) ist in einem Gehäuse (40) angeordnet, welches an der Unterseite eine Grundebene (46) des Steckverbinders in Steckrichtung (70) bildet, wobei die Oberfläche (4) des Trägersubstrats (3) gegenüber der Grundebene (46) geneigt angeordnet ist. Mit Schrägstellung der Oberfläche des Trägersubstrats wird mehr Bauraum über dem Trägersubstrat geschaffen, um Anschlusselemente mit längeren Federarmen einsetzen zu können.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit einem ersten Anschlussbereich, in welchem wenigstens ein Anschlusselement zum Anschluss wenigstens eines elektrischen Leiters vorgesehen ist, und mit einem zweiten Anschlussbereich, in welchem wenigstens ein Kontakt vorgesehen ist, der zur Kontaktierung eines an dem Steckverbinder anzuschließenden Gegenverbinders vorgesehen ist, sowie mit einem Trägersubstrat, auf welchem das Anschlusselement und der Kontakt vorgesehen sind und welches den ersten und zweiten Anschlussbereich elektrisch miteinander verbindet.
Derartige Steckverbinder und entsprechende Steckverbindungssysteme sind beispielsweise als sogenannte RJ45-Steckverbinder bzw. RJ45-Anschlusssysteme bekannt. Solche Steckverbinder dienen beispielsweise zum Anschluss von elektrischen Leitern eines Kabels an einem entsprechenden Gegenverbinder, beispielsweise in Form einer entsprechenden Steckbuchse oder Steckkupplung. An der Stirnseite eines solchen Steckverbinders sind Kontakte vorgesehen, die zur Kontaktierung jeweiliger Gegenkontakte des Gegenverbinders vorgesehen sind. Die elektrischen Leiter des Kabels werden in einem kabelseitigen Anschlussbereich mit einer entsprechenden Anzahl von Anschlusselementen verbunden, wohingegen in einem steckseitigen zweiten Anschlussbereich die Kontakte vorgesehen sind, die zur Kontaktierung der entsprechenden Gegenkontakte des Gegenverbinders dienen. Die Anschlusselemente zum Anschluss der elektrischen Leiter und die Kontakte sind üblicherweise auf einem Trägersubstrat angeordnet, welches den kabelseitigen Anschlussbereich und den steckseitigen Anschlussbereich elektrisch miteinander verbindet.
Ein solches Trägersubstrat ist beispielsweise in Form einer Leiterplatte ausgebildet, die waagrecht in das Steckverbindergehäuse eingesetzt ist. Dies hat den nachteiligen Effekt, dass im Falle eines flachen Steckverbindergehäuses der Anschlussraum über der Leiterplatte, in welchem die Anschlusselemente mit den elektrischen Leitern des Kabels verbunden werden, vergleichsweise klein ist. Insbesondere bei Einsatz von Schneidklemmkontakten als Anschlusselemente zum Anschluss der elektrischen Leiter des Kabels hat dies den Nachteil, dass die Kontaktschenkel der Schneidklemmkontakte dementsprechend kürzer ausgebildet werden müssen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn im kabelseitigen Anschlussbereich mehrere hintereinander angeordnete Schneidklemmkontakte vorgesehen sind, so dass elektrische Leiter zum Anschluss an Schneidklemmkontakten in einem mittleren Bereich des Steckverbinders über Schneidklemmkontakte geführt werden müssen, die sich näher am kabelseitigen Ende des Steckverbinders befinden. Damit diese elektrischen Leiter über die am kabelseitigen Ende des Steckverbinders vorgesehenen Schneidklemmkontakte geführt werden können, müssen diese Schneidklemmkontakte entsprechend kürzer ausgeführt werden, wenn die vertikale Erstreckung des Gehäuses nicht vergrößert werden soll.
Andererseits sind auch Steckverbinderausführungen bekannt, bei welchen das Trägersubstrat in einer seitlichen Ansicht stufenförmig ausgebildet ist. In dieser Ausführung sind die am kabelseitigen Ende des Steckverbinders vorgesehenen Schneidklemmkontakte in einer tieferen Ebene angeordnet als die Schneidklemmkontakte einer in Steckrichtung dahinter angeordneten Reihe. Dies hat den Vorteil, dass die elektrischen Leiter, die an die letztgenannten Schneidklemmkontakte anzuschließen sind, über die Schneidklemmkontakte geführt werden können, die sich am kabelseitigen Ende des Steckverbinders befinden. Allerdings steht auch bei dieser Ausführungsform ein vergleichsweise geringer Raum zur Verfügung, da das stufenförmige Trägersubstrat einen relativ großen Bauraum beansprucht, so dass die Schneidklemmkontakte auch vergleichsweise kurz ausgeführt werden müssen.
Eine kurze Ausführung von Schneidklemmkontakten hat dabei den Nachteil, dass nur eine geringere Mehrfachkontaktierung und eine geringere Kontaktzuverlässigkeit bedingt durch die kürzeren Federschenkel der Schneidklemmkontakte möglich ist. Kürzere Federschenkel weisen dabei eine geringere Elastizität auf, so dass die Kontaktqualität nach mehrfachem Kontaktieren und Lösen von elektrischen Leitern an den Schneidklemmkontakten nachlässt, so dass die Kontaktzuverlässigkeit mit der Anzahl der Mehrfachkontaktierungen nachlässt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art anzugeben, der auch bei Mehrfachkontaktierung von elektrischen Leitern eines Kabels mit den Anschlusselementen des Steckverbinders eine vergleichsweise hohe Kontaktzuverlässigkeit aufweist.
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anschluss von mehreren elektrischen Leitern an einem Steckverbinder gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 13.
Der Steckverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen ersten Anschlussbereich auf, in welchem wenigstens ein Anschlusselement zum Anschluss wenigstens eines elektrischen Leiters vorgesehen ist, und einen zweiten Anschlussbereich, in welchem wenigstens ein Kontakt vorgesehen ist, der zur Kontaktierung eines an dem Steckverbinder anzuschließenden Gegenverbinders vorgesehen ist. Weiterhin umfasst der Steckverbinder ein Trägersubstrat mit einer Oberfläche, auf welcher das Anschlusselement des ersten Anschlussbereichs und der Kontakt des zweiten Anschlussbereichs vorgesehen sind, wobei das Trägersubstrat dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten Anschlussbereich elektrisch miteinander zu verbinden. Das Trägersubstrat ist in einem Gehäuse angeordnet, welches an der Unterseite eine Grundebene des Steckverbinders in Steckrichtung bildet, wobei die Oberfläche des Trägersubstrats gegenüber der Grundebene geneigt angeordnet ist.
Die Erfindung weist dabei den Vorteil auf, dass mit Schrägstellung bzw. geneigter Anordnung der Oberfläche des Trägersubstrats mehr Bauraum über dem Trägersubstrat geschaffen wird, um Anschlusselemente mit längeren Federarmen einsetzen zu können, um die Kontaktzuverlässigkeit auch bei Mehrfachkontaktierung der elektrischen Leiter mit den Anschlusselementen zu erhöhen. Es ist somit möglich, Anschlusselemente des Steckverbinders in dem ersten Anschlussbereich auf der geneigten Ebene des Trägersubstrats zu platzieren, so dass die Anschlusselemente hierdurch in Reihen in Steckrichtung hintereinander angeordnet werden können. Dies ermöglicht ein einfaches Einlegen der einzelnen elektrischen Leiter aus nur einer Richtung und/oder nur einer Seite des Steckverbinders, da Leiter vergleichsweise einfach über die Anschlusselemente geführt werden können, die sich am leiteranschlussseitigen Ende des Steckverbinders befinden.
Durch die Schrägstellung der Oberfläche des Trägersubstrats werden größtmögliche verfügbare Platzverhältnisse im leiterseitigen Anschlussbereich des Steckverbinders ermöglicht. Die Anschlusselemente, die beispielsweise als Schneidklemmkontakte ausgeführt sind, können so mit längeren Federschenkeln ausgelegt werden, womit eine Wiederverwendbarkeit der Federschenkel bzw. Schneidklemmen bei nach wie vor guter Kontaktzuverlässigkeit ermöglicht wird. Außerdem können die so ausgestalteten Anschlusselemente auch zur Kontaktierung von unterschiedlich großen elektrischen Leitern mit unterschiedlichen Leiterquerschnitten eingesetzt werden, so dass die Anwendung eines größeren Leiterquerschnittsbereichs ermöglicht wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Trägersubstrat in dem Gehäuse derart angeordnet, dass die Oberfläche des Trägersubstrats in Steckrichtung ausgehend vom ersten Anschlussbereich in Richtung des zweiten Anschlussbereichs gegenüber der Grundebene ansteigend geneigt ist. Somit steht im leiterseitigen Anschlussbereich des Steckverbinders ein größerer Bauraum zur Verfügung, um elektrische Leiter an ausreichend langen Anschlusselementen anzuschließen und um gegebenenfalls elektrische Leiter über eine leiterseitige Reihe von Anschlusselementen hin zum Anschluss an eine weitere Reihe von Anschlusselementen zu führen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Trägersubstrat eine Leiterplatte, die beispielsweise flach ausgebildet ist, welche die Oberfläche des Trägersubstrats bildet.
Beispielsweise sind im ersten Anschlussbereich mehrere Anschlusselemente angeordnet, die jeweils zum Anschluss eines jeweiligen elektrischen Leiters vorgesehen sind, wobei wenigstens zwei der Anschlusselemente auf dem Trägersubstrat in Steckrichtung hintereinander angeordnet sind. Damit sind die Anschlusselemente zur Steckrichtung hin auf einer geneigten Ebene platziert, was ein relativ einfaches Einlegen der Einzelleiter aus nur einer Richtung und/oder nur einer Seite ermöglicht.
Beispielsweise sind die Anschlusselemente auf dem Trägersubstrat in wenigstens zwei Reihen angeordnet, die in Steckrichtung hintereinander angeordnet sind und sich quer zur Steckrichtung erstrecken. Gemäß dieser Ausführungsform kann in angeschlossenem Zustand ein Teil der elektrischen Leiter, die an Anschlusselementen einer ersten Reihe in Richtung der Steckverbindermitte angeschlossen sind, über Anschlusselemente einer zweiten Reihe geführt werden, die sich am leiterseitigen Ende des Steckverbinders befindet.
Die Anschlusselemente können, wie bereits erwähnt, als Schneidklemmkontakte ausgebildet sein, während gemäß einer Ausführungsform der Kontakt zur Kontaktierung eines Gegenverbinders eine in Steckrichtung verlaufende Kontaktfläche aufweist, die zur Kontaktierung von einem Federkontakt des Gegenverbinders ausgebildet ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Andrückvorrichtung vorgesehen sein, in welcher mehrere elektrische Leiter fixierbar sind, und welche dazu ausgebildet ist, die an der Andrückvorrichtung fixierten elektrischen Leiter für ein elektrisches Kontaktieren auf eine entsprechende Anzahl und Anordnung von Anschlusselementen gemeinsam aufzudrücken.
Beispielsweise ist die Andrückvorrichtung als einheitlicher Block ausgebildet, der parallel zueinander geführte elektrische Leiter quer zur Steckrichtung überbrückt und mit parallelen Ausnehmungen zur Fixierung der elektrischen Leiter versehen ist. Gemäß einer Ausführungsform kann die Andrückvorrichtung am Gehäuse des Steckverbinders schwenkbar befestigt sein, wobei die Andrückvorrichtung in einer Schwenkbewegung relativ zum Gehäuse bewegbar ist, um die elektrischen Leiter auf die Anschlusselemente aufzudrücken. Dies ermöglicht eine vergleichsweise einfache Montage der elektrischen Leiter zur Kontaktierung mit den Anschlusselementen des Steckverbinders.
Weitere Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren, die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen, näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines Steckverbinders gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
2 eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders gemäß 1 in einem Zustand vor der Kontaktierung der elektrischen Leiter mit den Anschlusselementen;
3 eine Seitenansicht eines Trägersubstrats in Form einer Leiterplatte, auf welcher die Anschlusselemente und Kontakte angeordnet sind, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
4 bis 7 eine jeweilige perspektivische Ansicht des Steckverbinders gemäß der beispielhaften Ausführungsform nach 1 bis 3, wobei in den Ansichten von 4 bis 7 schrittweise unterschiedliche Einzelteile des Steckverbinders ausgeblendet sind;
8, 9 Ausführungsformen von zwei unterschiedlichen Kabeln mit zwei unterschiedlichen Arten von elektrischen Leitern, die beide von einem erfindungsgemäßen Steckverbinder kontaktierbar sind.
In 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in einer Querschnittsansicht gezeigt. Der in 1 dargestellte Steckverbinder 1 weist ein Gehäuse 40 auf, das aus mehreren Gehäuseteilen gebildet ist, wie im Folgenden anhand der 4 bis 7 noch näher erläutert. Insbesondere weist das Gehäuse 40 ein Front-Gehäuseteil 43 auf, das ein Steckgesicht bildet, welches in dieser Ausführungsform als RJ45-Anschlusssystem ausgebildet ist. Die innerhalb des Front-Gehäuseteils 43 angeordneten Kontakte zur Kontaktierung eines entsprechenden Gegenverbinders sind in 1 nicht sichtbar. An der Unterseite des Gehäuseteils 43 ist beispielsweise eine übliche RJ45-Verriegelungsvorrichtung 47 angeordnet. Weiterhin bildet das Gehäuse 40 an seiner Unterseite eine im wesentlichen gerade Grundebene 46 in Steckrichtung 70.
In dem Gehäuse 40 des Steckverbinders 1 ist ein Trägersubstrat 3 in Form einer Leiterplatte angeordnet, auf welcher sich Anschlusselemente 11 zur Kontaktierung von langgestreckten elektrischen Leitern beispielsweise eines elektrischen Kabels und Kontakte 21 (vgl. 3) zur Kontaktierung eines an dem Steckverbinder 1 anzuschließenden Gegenverbinders befinden. Auf diese Art werden in dem Steckverbinder 1 zwei Anschlussbereiche 10 und 20 gebildet, nämlich ein erster Anschlussbereich 10, in welchem sich die Anschlusselemente 11 befinden, und ein zweiter Anschlussbereich 20, in welchem sich die Kontakte zur Kontaktierung des Gegenverbinders befinden.
Wie in einer Zusammenschau der 1 und 3 deutlich wird, bildet die Leiterplatte 3 eine gerade Oberfläche oder Ebene 4, auf welcher die Anschlusselemente 11 des ersten Anschlussbereichs 10 und die Kontakte 21 des zweiten Anschlussbereichs 20 vorgesehen sind. Die Leiterplatte 3 ist dabei derart ausgebildet, dass sie den ersten Anschlussbereich 10 mit dem zweiten Anschlussbereich 20 elektrisch verbindet, beispielsweise durch entsprechende auf der Leiterplatte 3 vorgesehene Leiterbahnen, die in den Figuren nicht dargestellt sind. Diese verbinden die Anschlusselemente 11 mit jeweiligen der Kontakte 21, insbesondere gemäß einem vorgegebenen Schema, hier zur Ausbildung eines RJ45-Anschlusssystems.
Im ersten Anschlussbereich 10 sind mehrere Anschlusselemente 11 in Form von Schneidklemmkontakten angeordnet, die jeweils zum Anschluss eines jeweiligen elektrischen Leiters vorgesehen sind. Die Schneidklemmkontakte 11 sind auf der Leiterplatte 3 in der vorliegenden Ausführungsform in zwei Reihen 15 und 16 angeordnet, die in Steckrichtung 70 hintereinander angeordnet sind und sich quer, insbesondere senkrecht, zur Steckrichtung erstrecken. Die Kontakte 21 zur Kontaktierung eines Gegenverbinders weisen jeweils eine in Steckrichtung 70 verlaufende gerade Kontaktfläche 22 auf, die zur Kontaktierung mit einem entsprechenden Federkontakt des Gegenverbinders ausgebildet ist. Die im Wesentlichen waagrecht in Steckrichtung 70 verlaufenden Kontaktflächen 22 sind über senkrecht zur Leiterplatte 3 verlaufende Kontaktteile 23 mit dieser verbunden.
Die Leiterplatte 3 bzw. deren Oberfläche oder Ebene 4, auf welcher sich die Schneidklemmkontakte 11 und die Kontakte 21 befinden, ist gegenüber der Grundebene 46 des Steckverbinders, die in Steckrichtung 70 verläuft, geneigt angeordnet. Insbesondere ist die Leiterplatte 3 bzw. deren Oberfläche 4 in einem spitzen Neigungswinkel α zur Grundebene 46 geneigt. Beispielsweise berührt die Unterseite der Leiterplatte 3, wie in 1 dargestellt, im Anschlussbereich 10 den unteren Teil des Gehäuses 40. Die Oberfläche 4 der Leiterplatte 3 ist in Steckrichtung 70 ausgehend vom ersten Anschlussbereich 10 in Richtung des zweiten Anschlussbereichs 20 gegenüber der Grundebene 46 ansteigend geneigt. Mit anderen Worten entfernt sich die Oberfläche 4 der Leiterplatte 3 in Steckrichtung 70 immer weiter, insbesondere kontinuierlich und linear, von der Grundebene 46, damit im Anschlussbereich 20 die Kontakte 21 auf einer vertikalen Höhe gegenüber der Grundebene 46 sind, um ein entsprechendes RJ45-Steckgesicht bilden zu können.
Die Schneidklemmkontakte 11 sind in dem Steckverbinder 1 somit auf einer geneigten Oberfläche oder Ebene 4 platziert, die gegenüber der Grundebene 46 des Steckverbinders ausgehend vom leiterseitigen Anschlussbereich 10 ansteigend geneigt ist. Hierdurch können die Schneidklemmkontakte 11 in einer ersten Reihe 15 und in einer zweiten Reihe 16 hintereinander angeordnet werden, was ein einfaches Einlegen der einzelnen Leiter aus nur einer Richtung und/oder nur einer Seite (beispielsweise von oben bei Betrachtung des Steckverbinders 1 gemäß 1) vorzugsweise bei einer RJ45-Steckverbindung ermöglicht. Durch die Schrägstellung der Leiterplatte 3 bzw. der Oberfläche 4 werden größtmögliche verfügbare Platzverhältnisse im Leiteranschlussbereich des Steckverbinders durch einen vergrößerten Bauraum 5 ermöglicht. Dies hat den Vorteil, dass die Schneidklemmkontakte 11 höher bzw. mit längeren Federschenkeln ausgelegt werden können, was zu einer erhöhten Elastizität und somit Kontaktzuverlässigkeit auch bei Mehrfachkontaktierung der Schneidklemmkontakte 11 führt. Dies führt auch zu einer verbesserten Kontaktsicherheit bei wechselnden Temperaturverhältnissen aufgrund der verbesserten Feder-Performance der Schneidklemmkontakte 11.
Neben der verbesserten Wiederverwendbarkeit zeichnet sich der erfindungsgemäße Steckverbinder dadurch aus, dass mit längeren Schneidklemmkontakten der anwendbare Leiterquerschnittsbereich der kontaktierten elektrischen Leiter erhöht werden kann. In diesem Zusammenhang zeigen 8 und 9 Ausführungsformen von zwei unterschiedlichen Kabeln 2, die elektrische Leiter 33 bzw. 34 mit unterschiedlichen Leiterquerschnitten enthalten. Das Kabel 2 gemäß 9 kann beispielsweise ein für den Netzwerkbereich spezifiziertes Datenkabel des Typs sein, der allgemein bekannt ist als ”Stern-4er”. Die elektrischen Leiter 34 des Kabels 2 können dabei in der ersten Reihe 15 des Steckverbinders 1 angeschlossen werden. Außerdem ist der Steckverbinder in Verbindung mit einem Kabel 2 gemäß 8 anwendbar, das beispielsweise als 8-poliges Industriekabel mit 8 elektrischen Leitern 33 ausgebildet ist, die einen kleineren Leiterquerschnitt aufweisen als die Leiter 34 des Kabels gemäß 9. Die elektrischen Leiter 33 des Kabels gemäß 8 werden mit dem Steckverbinder 1 derart verbunden, dass vier der Leiter 33 mit Schneidklemmkontakten 11 der ersten Reihe 15 und die anderen vier der elektrischen Leiter 33 mit den Schneidklemmkontakten 11 der zweiten Reihe 16 verbunden werden. Durch den vergrößerten Bauraum 5 im Anschlussbereich 10 des Steckverbinders 1 ist es möglich, Schneidklemmkontakte 11 mit einer entsprechenden Länge einzusetzen, damit sowohl die elektrischen Leiter 33 des Kabels gemäß 8 als auch die elektrischen Leiter 34 mit größerem Leiterquerschnitt gemäß dem Kabel nach 9 kontaktiert werden können.
Anhand von 4 bis 7 soll die Ausgestaltung der bisher beschriebenen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders im mit elektrischen Leitern eines elektrischen Kabels 2 kontaktierten Zustand näher erläutert werden.
In 4 ist der Steckverbinder 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform vollständig dargestellt, wobei die elektrischen Leiter des Kabels 2 mit den Anschlusselementen 11, die in 4 nicht sichtbar sind, kontaktiert sind. Das Gehäuse 40 des Steckverbinders 1 weist mehrere Gehäuseteile 41 bis 44 auf.
Ein oberer Gehäuseteil 41 wird beispielsweise durch ein Schirmblech 41 gebildet, das auf seiner Unterseite mit einer Andrückvorrichtung verbunden ist, die im Folgenden noch näher erläutert wird und in 4 nicht sichtbar ist. Weiterhin umfasst das Gehäuse 40 seitliche Gehäuseteile 42 sowie den bereits beschriebenen Front-Gehäuseteil 43 zur Bildung des Steckgesichts des Steckverbinders 1. Am Gehäuseteil 43 sind in Steckrichtung parallel verlaufende Durchbrüche 44 vorgesehen, die eng nebeneinander liegende Durchbrüche zum Anschluss von entsprechenden Federkontakten eines Gegenverbinders, beispielsweise einer Buchse oder einer Kupplung, bilden. An den Durchbrüchen 44 sind die Kontaktflächen 22 der Kontakte 21, wie anhand von 3 beschrieben, zugänglich.
5 zeigt eine Ansicht entsprechend der 4, wobei der obere Gehäuseteil 41 samt Andrückvorrichtung, wie im Folgenden noch erläutert, entfernt wurden. Das Kabel 2 weist in dieser Ausführungsform 8 elektrische Leiter 31, 32 auf, wobei Einzelleiter 31 einer ersten Reihe mit Schneidklemmkontakten 11 der ersten Reihe 15 des Steckverbinders 1 verbunden sind. Die Einzelleiter 32 der zweiten Reihe sind mit Schneidklemmkontakten 11 der zweiten Reihe 16 verbunden.
6 zeigt gegenüber 5 eine Ansicht, bei der die seitlichen Gehäuseteile 42 entfernt wurden. In 6 ist gut zu erkennen, wie die Einzelleiter 31 der ersten Reihe über die Schneidklemmkontakte 11 der zweiten Reihe 16 hinweg geführt werden, um mit den Schneidklemmkontakten 11 der ersten Reihe 15 kontaktiert zu werden. In 6 ist außerdem ein unterer Gehäuseteil 45 sichtbar, welcher auf seiner Unterseite die Grundebene 46 des Steckverbinders bildet, die in Steckrichtung verläuft.
In 7 wiederum ist eine Ansicht des Steckverbinders 1 mit kontaktiertem Kabel 2 dargestellt, wobei der Gehäuseteil 43 entfernt wurde. In 7 ist die geneigte Anordnung der Leiterplatte 3 verdeutlicht, die ausgehend vom Kabelanschlussbereich, in welchem die Schneidklemmkontakte 11 angeordnet sind, gegenüber der Grundebene 46 ansteigend angeordnet ist. Durch die ansteigende Anordnung der Leiterplatte 3 bzw. der Oberfläche oder Ebene 4, auf welcher die Schneidklemmkontakte 11 und die Kontakte 21 angeordnet sind, wird ein vergrößerter Bauraum im Kabelanschlussbereich ermöglicht, so dass die Einzelleiter 31 der ersten Reihe über die Schneidklemmkontakte 11 der zweiten Reihe 16 geführt werden können, ohne dass die Länge der Schneidklemmkontakte 11 zu diesem Zweck verkürzt werden muss. Auch steht für die Schneidklemmkontakte 11 der ersten Reihe 15 ein vergleichsweise großer Bauraum zur Verfügung, so dass auch diese mit einer vergleichsweise großen Länge ausgeführt werden können.
Anhand von 2 in Zusammenhang mit den 4 bis 7 wird im Folgenden beschrieben, wie die elektrischen Leiter des Kabels 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit dem Steckverbinder 1 kontaktiert werden können.
Wie anhand von 2 dargestellt, ist dazu eine Andrückvorrichtung 6 vorgesehen, in welcher mehrere elektrische Leiter, nämlich die Einzelleiter 31 der ersten Reihe und die Einzelleiter 32 der zweiten Reihe wie vorstehend erläutert, fixierbar sind. Die Andrückvorrichtung 6, auch als sogenannter ”Wire-Guide” bezeichnet, weist einen einheitlichen Block 60 auf, der die parallel zueinander geführten elektrischen Leiter 31, 32 quer zur Steckrichtung überbrückt und mit parallelen Ausnehmungen 61 zur Fixierung der elektrischen Leiter versehen ist. Dazu sind in den Ausnehmungen 61 jeweilige Fixierungselemente 62 und 63 vorgesehen, in welche die Einzelleiter 31, 32 eingelegt und fixiert werden. Die Andrückvorrichtung 6 dient somit zum Führen der Einzeldrähte 31, 32 und ist zugleich eine Art Druckstempel zum Einpressen der Drähte in die Schneidklemmkontakte 11.
Weiterhin ist die Andrückvorrichtung 6 mittels eines Scharniers 64 an dem seitlichen Gehäuseteil 42 des Gehäuses 40 des Steckverbinders befestigt. Über das Scharnier 64 ist die Andrückvorrichtung schwenkbar, wobei in 2 ein Zustand gezeigt ist, in welchem die Andrückvorrichtung 6 aufgeschwenkt ist zum Einlegen der Einzelleiter 31, 32. Durch eine Schwenkbewegung der Andrückvorrichtung 6 relativ zum Gehäuse des Steckverbinders werden die Einzelleiter 31, 32 auf die Schneidklemmkontakte 11 gedrückt, so dass diese in die Drahtisolierung der Einzelleiter eindringen und die darunter liegenden Drähte der Einzelleiter kontaktieren. Mit Aufdrücken des Druckstempels werden die elektrischen Leiter in den Schneidklemmkontakten fest verankert.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Anschluss der Einzelleiter 31, 32 an dem Steckverbinder 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform näher erläutert. Die Montage des Steckverbinders erfolgt dabei in folgender Weise:
Zunächst werden die einzelnen elektrischen Leiter 31, die mit der ersten Reihe 15 der Schneidklemmkontakte 11 zu verbinden sind, in eine erste Reihe von Fixierungselementen 62 eingelegt bzw. eingeführt, ohne dass dabei überstehende Leiterenden nachträglich abgeschnitten werden. Mit anderen Worten, werden die Leiter 31 derart eingeführt, dass keine überstehenden Leiterenden entstehen, wobei das Kabel auf richtige Länge vor dem Einführen der Einzelleiter zugeschnitten ist. Im Folgenden werden die elektrischen Leiter 32 in eine zweite Reihe von Fixierungselementen 63 der Andrückvorrichtung 6 eingeführt bzw. eingelegt, wobei überstehende Leiterenden nachträglich abgeschnitten werden, bevor die Einzelleiter mit den Schneidklemmkontakten kontaktiert werden. Die zweite Reihe von Fixierungselementen 63 befindet sich dabei näher am leiterseitigen Ende der Andrückvorrichtung 6 als die erste Reihe 62. Die Fixierung erfolgt beispielsweise durch geeignete Klemmung der Einzelleiter in dem Blockkörper 60. Nachdem die Einzelleiter 31, 32 in der Andrückvorrichtung 6 fixiert sind, wird diese in Richtung der Schneidklemmkontakte 11 geschwenkt bzw. werden die Schneidklemmkontakte mit der Unterseite des Gehäuses in Richtung der Andrückvorrichtung 6 geschwenkt, um die Einzelleiter auf die Schneidklemmkontakte aufzudrücken zum elektrischen Kontaktieren der Drähte durch die Schneidklemmkontakte. 4 zeigt dabei den Zustand, in welchem die Andrückvorrichtung 6 mit dem restlichen Steckverbindergehäuse eingeschwenkt ist und die elektrischen Leiter durch die Schneidklemmkontakte kontaktiert sind.
Die erfindungsgemäße Verwendung einer schräggestellten Leiterplatte im Steckverbinder führt zu einem kompakten Aufbau des Steckverbinders, bei dem die elektrische Kontaktierung von langgestreckten elektrischen Leitern beispielsweise eines Kabels in einem rückwärtigen Ende möglich ist, wobei das Vorderende in Form eines RJ45-Steckers ausgebildet sein kann. Die Leiterplatte dient gleichzeitig zum Anschluss der elektrischen Leiter sowie der Ausbildung der vorderen Kontaktflächen zur Kontaktierung eines Gegenverbinders. Die vorstehende Beschreibung zeigt dabei eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung, ohne dass diese darauf beschränkt ist. Beispielsweise kann statt einer plattenförmig ausgebildeten Leiterplatte allgemein jede Art von Trägersubstrat verwendet werden, welches eine geneigte Oberfläche bzw. Ebene aufweist, auf welcher die beschriebenen Kontakte und Anschlusselemente vorgesehen sind.

Claims

Steckverbinder (1) – mit einem ersten Anschlussbereich (10), in welchem wenigstens ein Anschlusselement (11) zum Anschluss wenigstens eines elektrischen Leiters (31, 32) vorgesehen ist, – mit einem zweiten Anschlussbereich (20), in welchem wenigstens ein Kontakt (21) vorgesehen ist, der zur Kontaktierung eines an dem Steckverbinder anzuschließenden Gegenverbinders vorgesehen ist, – mit einem Trägersubstrat (3) mit einer Oberfläche (4), auf welcher das Anschlusselement (11) und der Kontakt (21) vorgesehen sind, wobei das Trägersubstrat dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten Anschlussbereich (10, 20) elektrisch miteinander zu verbinden, und – wobei das Trägersubstrat (3) in einem Gehäuse (40) angeordnet ist, welches an der Unterseite eine Grundebene (46) des Steckverbinders in Steckrichtung (70) bildet, und die Oberfläche (4) des Trägersubstrats (3) gegenüber der Grundebene (46) geneigt angeordnet ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem das Trägersubstrat (3) in dem Gehäuse (40) derart angeordnet ist, dass die Oberfläche (4) des Trägersubstrats in Steckrichtung (70) ausgehend vom ersten Anschussbereich (10) in Richtung des zweiten Anschlussbereichs (20) gegenüber der Grundebene (46) ansteigend geneigt ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Trägersubstrat eine Leiterplatte (3) umfasst, welche gegenüber der Grundebene (46) geneigt angeordnet ist und die Oberfläche (4) des Trägersubstrats bildet.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem – im ersten Anschlussbereich (10) mehrere Anschlusselemente (11) angeordnet sind, die jeweils zum Anschluss eines jeweiligen elektrischen Leiters (31, 32) vorgesehen sind, – wobei wenigstens zwei der Anschlusselemente (11) auf dem Trägersubstrat (3) in Steckrichtung (70) hintereinander angeordnet sind.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem – im ersten Anschlussbereich (10) mehrere Anschlusselemente (11) angeordnet sind, die jeweils zum Anschluss eines jeweiligen elektrischen Leiters (31, 32) vorgesehen sind, – wobei die Anschlusselemente (11) auf dem Trägersubstrat (3) in wenigstens zwei Reihen (15, 16) angeordnet sind, die in Steckrichtung (70) hintereinander angeordnet sind und sich quer zur Steckrichtung erstrecken.
Steckverbinder nach Anspruch 5, bei dem im angeschlossenen Zustand ein Teil der elektrischen Leiter (31), die an Anschlusselementen (11) einer ersten Reihe (15) angeschlossen sind, über Anschlusselemente (11) einer zweiten Reihe (16) geführt sind.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem als Anschlusselemente zum Anschluss eines jeweiigen elektrischen Leiters (31, 32) Schneidklemmkontakte (11) vorgesehen sind.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Kontakt (21) zur Kontaktierung eines Gegenverbinders eine in Steckrichtung (70) verlaufende Kontaktfläche (22) aufweist, die zur Kontaktierung mit einem Federkontakt des Gegenverbinders ausgebildet ist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem eine Andrückvorrichtung (6) vorgesehen ist, in welcher mehrere elektrische Leiter (31, 32) fixierbar sind, und welche dazu ausgebildet ist, die an der Andrückvorrichtung fixierten elektrischen Leiter für ein elektrisches Kontaktieren auf eine entsprechende Anzahl und Anordnung von Anschlusselementen (11) gemeinsam aufzudrücken.
Steckverbinder nach Anspruch 9, bei dem die Andrückvorrichtung (6) einen einheitlichen Block (60) umfasst, der parallel zueinander geführte elektrische Leiter (31, 32) quer zur Steckrichtung (70) über brückt und mit parallelen Ausnehmungen (61) zur Fixierung der elektrischen Leiter versehen ist.
Steckverbinder nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Andrückvorrichtung (6) an dem Gehäuse (40) schwenkbar befestigt ist, wobei die Andrückvorrichtung in einer Schwenkbewegung relativ zum Gehäuse bewegbar ist, um die elektrischen Leiter (31, 32) auf die Anschlusselemente (11) aufzudrücken.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Steckverbinder im zweiten Anschlussbereich (20) als RJ45-Anschlusssystem ausgebildet ist.
Verfahren zum Anschluss von mehreren elektrischen Leitern (31, 32) an einem Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im ersten Anschlussbereich (10) des Steckverbinders mehrere Anschlusselemente (11) angeordnet sind, die jeweils zum Anschluss eines jeweiligen der elektrischen Leiter (31, 32) vorgesehen sind, wobei die Anschlusselemente (11) auf dem Trägersubstrat (3) in wenigstens zwei Reihen (15, 16) angeordnet sind, die in Steckrichtung (70) hintereinander angeordnet sind und sich quer zur Steckrichtung erstrecken, und der Steckverbinder eine Andrückvorrichtung (6) aufweist, in welcher die elektrischen Leiter (31, 32) mittels Fixierungselementen (62, 63) fixiert werden, und welche dazu ausgebildet ist, die an der Andrückvorrichtung fixierten elektrischen Leiter für ein elektrisches Kontaktieren auf eine entsprechende Anzahl und Anordnung von Anschlusselementen (11) gemeinsam aufzudrücken, mit folgenden Schritten: – Einführen einer ersten Anzahl von einzelnen elektrischen Leitern (31) in eine erste Reihe von Fixierungselementen (62) ohne nachträgliches Abschneiden von Leiterenden, – Einführen einer zweiten Anzahl von einzelnen elektrischen Leitern (32) in eine zweite Reihe von Fixierungselementen (63) mit nachträglichem Abschneiden von Leiterenden, wobei sich die zweite Reihe (63) von Fixierungselementen näher am leiterseitigen Ende der Andrückvorrichtung (6) befindet als die erste Reihe (62) von Fixierungselementen, – Aufdrücken der Andrückvorrichtung (6) auf die Anschlusselemente (11) zum Anschluss der elektrischen Leiter (31, 32) an den jeweiligen Anschlusselementen (11).