DE102012110335A1 - Printed circuit board terminal for connection of strands of e.g. data line, to transmit data to board, has contact elements arranged in pairs, where distance of elements of pairs is less than distance of one element to another element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Leiterplattenanschlussklemme zum klemmenden Anschließen von Adern einer elektrischen Leitung an eine Leiterplatte. The invention relates to a printed circuit board terminal for the clamping connection of wires of an electrical line to a printed circuit board.
Bekannt sind Leiterplattenanschlussklemmen zum klemmenden Anschließen von Adern einer elektrischen Leitung an eine Leiterplatte, welche zum Anschließen einer Versorgungsleitung an eine Leiterplatte dienen. Derartige Leiterplattenanschlussklemmen weisen in der Regel ein Kontaktelement zum Anschluss einer elektrischen Leitung mit nur einer Ader auf, wobei das Kontaktelement eine erste Anschlussseite zum Anschluss an die Leiterplatte und eine zweite Anschlussseite zum klemmenden Anschluss der elektrischen Leitung aufweist. Circuit board connection terminals are known for the clamping connection of wires of an electrical line to a printed circuit board, which serve for connecting a supply line to a printed circuit board. Such printed circuit board connection terminals generally have a contact element for connecting an electrical line with only one core, wherein the contact element has a first connection side for connection to the circuit board and a second connection side for clamping connection of the electrical line.
Bekannt ist weiterhin, Ethernetverbindungen über einen standardisierten Steckverbinder, den sogenannten RJ45-Steckverbinder, herzustellen. Der RJ45-Steckverbinder wurde ursprünglich zum Anschluss von Telefonen entwickelt, wird jedoch mittlerweile für nahezu alle Ethernet-Endgeräte verwendet. Durch das Vordringen des Internets und des Ethernets in Automatisierungsgeräte, Haushaltsgeräte oder andere mit dem Gebäude fest verbundenen Geräte, wie beispielsweise eines W-LAN-Access-Points, ist der RJ45-Steckverbinder nicht mehr für alle Anwendungen ideal. Stattdessen wird eine Anschlussmöglichkeit insbesondere für festverlegte Leitungen an Leiterplatten erforderlich. Es ist bekannt, dafür auch Leiterplattenanschlussklemmen herkömmlicher Bauart zu verwenden. Herkömmliche Leiterplattenanschlussklemmen weisen jedoch nicht die erforderlichen Hochfrequenzeigenschaften auf, so dass eine Verwendung von herkömmlichen Leiterplattenanschlussklemmen zum Anschluss einer elektrischen Leitung, über welche Daten übertragen werden, nur bei geringen Datenübertragungsgeschwindigkeiten möglich ist. It is also known to produce Ethernet connections via a standardized connector, the so-called RJ45 connector. The RJ45 connector was originally developed to connect phones, but is now used for almost all Ethernet end devices. With the advent of the Internet and Ethernet in programmable controllers, home appliances, or other building-connected devices, such as a wireless access point, the RJ45 connector is no longer ideal for all applications. Instead, a connection option is required in particular for permanently laid lines on printed circuit boards. It is known to use also PCB terminal blocks of conventional design. However, conventional circuit board terminals do not have the requisite high frequency characteristics, so that use of conventional circuit board terminals for connecting an electrical line over which data is transmitted is possible only at low data rates.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Leiterplattenanschlussklemme bereitzustellen, welche die erforderlichen Hochfrequenzeigenschaften für eine Ethernetverbindung aufweist und daher insbesondere geeignet ist, eine Datenleitung, insbesondere für Ethernetverbindungen, mit einer Leiterplatte von beispielsweise ortsfesten Geräten zu ermöglichen. The object of the invention is therefore to provide a printed circuit board connection terminal which has the required high-frequency properties for an Ethernet connection and is therefore particularly suitable for enabling a data line, in particular for Ethernet connections, with a printed circuit board of, for example, fixed devices.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Leiterplattenanschlussklemme mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. The object is achieved by a printed circuit board terminal with the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Advantageous embodiments and further developments of the inventions are specified in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Leiterplattenanschlussklemme zum klemmenden Anschließen von Adern einer elektrischen Leitung an eine Leiterplatte zeichnet sich dadurch aus, dass die Leiterplattenanschlussklemme ein isolierendes Gehäuse und wenigstens vier Kontaktelemente aufweist, welche jeweils eine erste Anschlussseite zum Anschluss an die Leiterplatte und eine zweite Anschlussseite zum klemmenden Anschluss einer der Adern der elektrischen Leitung aufweisen, wobei die Kontaktelemente in Paaren angeordnet sind und der Abstand der beiden Kontaktelemente eines Paares zueinander kleiner ist als der Abstand eines Kontaktelements eines Paares zu einem Kontaktelement eines anderen Paares. Die Verwendung von wenigstens vier Kontaktelementen in einem isolierenden Gehäuse ermöglicht den Anschluss der unterschiedlichen Adern einer elektrischen Leitung an die Leiterplatte. Besonders bevorzugt werden acht Kontaktelemente verwendet, um alle typischerweise in einer elektrischen Leitung zur Datenübertragung vorhandenen Adern anschließen zu können. Die erfindungsgemäße Anordnung der Kontaktelemente in Paaren, wobei der Abstand der beiden Kontaktelemente eines Paares zueinander kleiner ist als der Abstand eines Kontaktelements eines Paares zu einem Kontaktelement eines anderen Paares, ermöglicht die Verbesserung von wichtigen Übertragungseigenschaften, insbesondere des Nah- und Fernübersprechens und der Reflektionsdämpfung gegenüber herkömmlichen Leiterplattenanschlussklemmen. The printed circuit board connection terminal according to the invention for clamping leads of an electrical line to a printed circuit board is characterized in that the printed circuit board terminal comprises an insulating housing and at least four contact elements, each having a first terminal side for connection to the printed circuit board and a second terminal side for clamping connection of one of Have cores of the electrical line, wherein the contact elements are arranged in pairs and the distance between the two contact elements of a pair to each other is smaller than the distance of a contact element of a pair to a contact element of another pair. The use of at least four contact elements in an insulating housing allows the connection of the different wires of an electrical line to the circuit board. Eight contact elements are particularly preferably used in order to be able to connect all the wires typically present in an electrical line for data transmission. The inventive arrangement of the contact elements in pairs, wherein the distance between the two contact elements of a pair is smaller than the distance of a contact element of a pair to a contact element of another pair, allows the improvement of important transmission characteristics, in particular the near and far crosstalk and the reflection attenuation conventional printed circuit board terminals.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die elektrische Leitung eine Datenleitung, insbesondere Hochfrequenzleitung, vorzugsweise eine Datenleitung für Ethernetverbindungen und besonders bevorzugt eine Datenleitung zur Übertragung mit Datenübertragungsraten im Bereich von 1 Gigabit/s bis 10 Gigabit/s. Gerade für derartige Leitungen mit hohen Datenübertragungsgeschwindigkeiten bietet die erfindungsgemäße Anordnung der Kontaktelemente in Paaren, wobei der Abstand der beiden Kontaktelemente eines Paares kleiner ist als der Abstand eines Kontaktelement eines Paares zu einem Kontaktelement eines anderes Paares, den Vorteil, die Übertragungseigenschaften zu verbessern. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the electrical line is a data line, in particular high-frequency line, preferably a data line for Ethernet connections and particularly preferably a data line for transmission with data transmission rates in the range of 1 gigabit / s to 10 gigabit / s. Especially for such lines with high data transmission speeds, the inventive arrangement of the contact elements in pairs, wherein the distance between the two contact elements of a pair is smaller than the distance of a contact element of a pair to a contact element of another pair, the advantage of improving the transmission properties.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand eines Kontaktelements eines Paares zu einem Kontaktelement eines anderen Paares mindestens 1,5-mal größer als der Abstand der beiden Kontaktelemente eines Paares zueinander. Bei dieser Anordnung konnte eine besonders gute Verbesserung der Übertragungseigenschaften, insbesondere des Nah- und Fernübersprechens, der Reflektionsdämpfung und der Einfügedämpfung, beobachtet werden. According to an advantageous embodiment of the invention, the distance of a contact element of a pair to a contact element of another pair is at least 1.5 times greater than the distance between the two contact elements of a pair to each other. In this arrangement, a particularly good improvement of the transmission characteristics, in particular the near and far crosstalk, the reflection attenuation and the insertion loss, could be observed.
Vorteilhafterweise beträgt der Wellenwiderstand eines Paares von Kontaktelementen etwa 100 Ω, wobei der Wellenwiderstand insbesondere durch den Abstand der beiden Kontaktelemente eines Paares zueinander variiert werden kann, wobei ein Wellenwiderstand von etwa 100 Ω eine besonders gute Verbesserung der Übertragungseigenschaften ermöglicht. Advantageously, the characteristic impedance of a pair of contact elements is about 100 Ω, wherein the characteristic impedance can be varied in particular by the distance of the two contact elements of a pair to each other, with a characteristic impedance of about 100 Ω allows a particularly good improvement of the transmission properties.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwischen zwei Kontaktpaaren eine metallische Abschirmfläche angeordnet ist, um die Übertragungseigenschaften weiter zu verbessern. An advantageous embodiment of the invention provides that between two pairs of contacts, a metallic shielding surface is arranged in order to further improve the transmission properties.
Vorteilhafterweise ist die Abschirmfläche im angeschlossenen Zustand der Leiterplattenanschlussklemme mit einer Abschirmung der elektrischen Leitung oder mit dem Erdpotential verbunden, um ein definiertes Potential an die Abschirmung anlegen zu können. Advantageously, the shielding surface is connected in the connected state of the printed circuit board connection terminal with a shield of the electrical line or to the ground potential in order to create a defined potential to the shield can.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das isolierende Gehäuse eine metallische Abschirmung auf, um die Übertragungseigenschaften weiter zu verbessern. In a preferred embodiment of the invention, the insulating housing has a metallic shield to further enhance the transmission characteristics.
Vorzugsweise ist die Abschirmung des isolierenden Gehäuses im angeschlossenen Zustand der Leiterplattenanschlussklemme mit einer Abschirmung der elektrischen Leitung oder mit dem Erdpotential verbunden, um ein definiertes Potential an die Abschirmung des isolierenden Gehäuses anlegen zu können. Preferably, the shield of the insulating housing is connected in the connected state of the printed circuit board terminal with a shield of the electrical line or to the ground potential to create a defined potential to the shield of the insulating housing can.
Vorzugsweise sind die Kontaktelemente einstückig ausgebildet, wodurch eine gute, elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Anschlussseiten und eine einfache Herstellungsweise ermöglicht werden, wobei vorzugsweise die Kontaktelemente als Stanzbiegeelemente ausgebildet sind, was eine besonders kostengünstige Fertigung ermöglicht. Preferably, the contact elements are integrally formed, whereby a good, electrically conductive connection between the two connection sides and a simple method of manufacture are made possible, wherein preferably the contact elements are formed as stamped bending elements, which allows a particularly cost-effective production.
Vorteilhafterweise ist die erste Anschlussseite der Kontaktelemente als Kontaktstift, als Kontaktfeder oder als Lötkontakt ausgebildet, was einen einfachen Anschluss an die Leiterplatte ermöglicht. Advantageously, the first terminal side of the contact elements is designed as a contact pin, as a contact spring or as a solder contact, which allows easy connection to the circuit board.
Vorteilhafterweise ist die zweite Anschlussseite als Schraubklemmkontakt, als Federklemmkontakt oder als Schneidklemmkontakt ausgebildet, was einen einfachen Anschluss der Adern der elektrischen Leitungen ermöglicht. Advantageously, the second connection side is designed as a screw terminal contact, as a spring terminal contact or as insulation displacement contact, which allows easy connection of the wires of the electrical lines.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die zweite Anschlussseite als Schneidklemmkontakt ausgebildet ist und die Ebene des Schneidklemmkontakts eines Kontaktelements mit einer Seitenfläche des Gehäuses der Leiterplattenanschlussklemme einen Winkel einschließt, insbesondere einen Winkel zwischen 10° und 60°, besonders bevorzugt einen Winkel von 30°. Eine derartige Verdrehung des Schneidklemmkontakts um seine Längsachse ermöglicht eine engere Anordnung der Kontaktelemente relativ zueinander, so dass der Platzbedarf der Leiterplattenanschlussklemmen verringert wird. A particularly preferred embodiment of the invention provides that the second connection side is formed as insulation displacement contact and the plane of the insulation displacement contact of a contact element with a side surface of the housing of the circuit board terminal includes an angle, in particular an angle between 10 ° and 60 °, more preferably an angle of 30 °. Such a rotation of the insulation displacement contact about its longitudinal axis allows a closer arrangement of the contact elements relative to one another, so that the space requirement of the printed circuit board connection terminals is reduced.
Vorteilhafterweise ist die erste Anschlussseite als Federklemmkontakt ausgebildet, in welchen von zwei verschiedenen Richtungen ein Kontaktstift, ein sogenannter Pin, der Leiterplatte einführbar ist, um verschiedene Anordnungen der Leiterplattenanschlussklemme relativ zu der Leiterplatte zu ermöglichen. Advantageously, the first terminal side is formed as a spring terminal, in which from two different directions, a contact pin, a so-called pin, the circuit board is insertable to allow different arrangements of the circuit board terminal relative to the circuit board.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die ersten Anschlussseiten der Kontaktelemente als Federklemmkontakt ausgebildet, in welchen in einer Stiftleiste auf einer anzuschließenden Leiterplatte angeordnete Pins einführbar sind, wobei die Stiftleiste mit einer metallischen Abschirmung versehen ist. Dadurch werden Störeinflüsse weiter verringert und die Übertragungseigenschaften weiter verbessert. According to a preferred embodiment of the invention, the first terminal sides of the contact elements are designed as spring terminal contact, in which pins arranged in a pin strip on a printed circuit board to be inserted, wherein the pin header is provided with a metallic shield. This further reduces interference and further improves the transmission properties.
Vorteilhafterweise ist die Abschirmung der Stiftleiste im angeschlossenen Zustand der Leiterplattenanschlussklemme mit einer metallischen Abschirmung des isolierenden Gehäuses verbunden, um die Abschirmung der Stiftleiste auf ein definiertes Potential legen zu können, welches insbesondere mit dem Potential der Abschirmung des isolierenden Gehäuses identisch ist. Advantageously, the shield of the pin header is connected in the connected state of the printed circuit board terminal with a metallic shield of the insulating housing to put the shield of the pin header to a defined potential, which is in particular identical to the potential of the shield of the insulating housing.
Vorzugsweise sind die zweiten Anschlussseiten der Kontaktelemente als Schneidklemmkontakte ausgebildet, wobei die Leiterplattenanschlussklemme wenigstens ein Druckstück aufweist, mit welchem wenigstens zwei der Adern der elektrischen Leitung, die in den Schlitzen des Deckelteils fixiert sind, bei Aufsetzen des Druckstücks auf das Gehäuse der Leiterplattenanschlussklemme in die Schneidklemmkontakte gedrückt und dadurch schneidend kontaktiert werden. Auf diese Weise wird der Anschluss der Adern vereinfacht. Preferably, the second terminal sides of the contact elements are formed as insulation displacement contacts, wherein the printed circuit board terminal has at least one pressure piece, with which at least two of the wires of the electrical line, which are fixed in the slots of the cover part, when placing the pressure piece on the housing of the PCB connection terminal in the insulation displacement contacts pressed and thereby contacted by cutting. This simplifies the connection of the wires.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Druckstück Aderaufnahmen aufweist, in welchen die Adern klemmend fixierbar sind, und welche vorzugsweise als Aderführungskanäle ausgebildet sind. Die Aderführungselemente weisen den Vorteil auf, dass sie die Adern gezielt führen können, insbesondere wenn diese in Richtung entgegen der Schneidklemmkontakte weggeführt werden sollen. Dazu sind die Adern nach Anschluss an der Leiterplattenanschlussklemme in die Adernaufnahmen, insbesondere in die Aderführungskanäle, klemmend einlegbar. An advantageous embodiment of the invention provides that the pressure piece has wire receptacles in which the wires are clampingly fixed, and which are preferably formed as wire guide channels. The wire guide elements have the advantage that they can guide the wires targeted, especially if they are to be carried away in the direction opposite to the insulation displacement contacts. For this purpose, the wires are inserted by clamping after connection to the PCB connection terminal in the wire receptacles, in particular in the wire guide channels.
Um die Handhabung der Leiterplattenanschlussklemme weiter zu vereinfachen und insbesondere einen Verlust eines Druckstücks zu vermeiden, ist vorzugsweise das Druckstück an der Leiterplattenanschlussklemme unverlierbar angeordnet, vorzugsweise mittels eines flexiblen Verbindungselements, besonders bevorzugt mittels eines angespritzten flexiblen Kunststoffstegs, welcher einfach und kostengünstig zu fertigen ist. In order to simplify the handling of the printed circuit board terminal further and in particular to avoid loss of a pressure piece, the pressure piece is preferably arranged captive on the PCB terminal, preferably by means of a flexible connecting element, more preferably by means of a molded flexible plastic web, which is easy and inexpensive to manufacture.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren ausführlich erläutert. Es zeigt: The invention will be explained in detail with reference to the following figures. It shows:
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder funktionsgleiche Teile. Zur besseren Übersicht sind nicht in sämtlichen Figuren sämtliche Bezugsziffern angegeben. In the figures, like reference numerals designate like or functionally identical parts. For a better overview not all figures are given in all figures.
Die
Das Bodenteil
Das Deckelteil
In dem Gehäuse
Beispielsweise weist ein Paar
Die beiden Kontaktelemente
Die Kontaktelemente
In einer Ausführungsform sind die Kontaktfedern
Die Adern
Um das Anschließen der Adern
Die Druckstücke
Damit die Druckstücke
Um die Baulänge der Leiterplattenanschlussklemme
Die
Damit die Kontaktfedern
Die zu kontaktierende Stiftleiste
In den
Die Leiterplattenanschlussklemme
Die Gehäuseteile
Eine offene Seite eines Gehäuseteils
Zwischen den Gehäuseteilen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10, 10’, 10’’, 10’’’10, 10 ', 10' ', 10' ''
- Leiterplattenanschlussklemme PCB terminal
- 20 20
- Gehäuse casing
- 21 21
- Bodenteil the bottom part
- 22 22
- Seitenfläche side surface
- 22a 22a
- Bodenfläche floor area
- 23 23
- Öffnung opening
- 23a 23a
- Öffnung opening
- 24 24
- Rastöffnung latching opening
- 25 25
- Deckelteil cover part
- 25a 25a
- Seitenfläche side surface
- 25b 25b
- Stirnfläche face
- 25c 25c
- Deckfläche cover surface
- 26 26
- Schlitz slot
- 28 28
- Rastvorsprung catch projection
- 29 29
- Abschirmung shielding
- 29a 29a
- Kontaktzunge contact tongue
- 29b 29b
- Ausnehmung recess
- 29c 29c
- Schirmkontaktfeder Screen contact spring
- 30 30
- Kontaktelement contact element
- 30a 30a
- Kontaktelement contact element
- 30b 30b
- Kontaktelement contact element
- 30c 30c
- Kontaktelement contact element
- 30d 30d
- Kontaktelement contact element
- 31 31
- erste Anschlussseite first connection side
- 31a 31a
- Kontaktfeder contact spring
- 31b 31b
- Schenkel leg
- 31c 31c
- Schenkelfortsatz Leg extension
- 31e 31e
- Pin Pin code
- 32 32
- zweite Anschlussseite second connection side
- 32a 32a
- Schneidklemmkontakt IDC
- 32e 32e
- Klemmfeder clamping spring
- 35 35
- Paar Pair
- 35a 35a
- Paar Pair
- 35b 35b
- Paar Pair
- 40 40
- Abschirmfläche shielding
- 42 42
- Kontaktfeder contact spring
- 50 50
- Leiterplatte circuit board
- 52 52
- Stiftleiste pin header
- 54 54
- Pin Pin code
- 54a 54a
- Pin Pin code
- 56 56
- Stiftleistengehäuse Headers housing
- 58 58
- Abschirmung shielding
- 60 60
- Druckstück Pressure piece
- 62 62
- Aderaufnahme core holder
- 64 64
- Verbindungselement connecting element
- 70 70
- Ader Vein
- 86 86
- Öffnung opening
- 87 87
- Einführsöffnung Einführsöffnung
- 88 88
- Klemmschraube clamping screw
- 90 90
- Gehäuse casing
- 90a 90a
- Gehäuseteil housing part
- 90b 90b
- Gehäuseteil housing part
- 91 91
- Betätigungselement actuator
- 92 92
- Gehäusedeckel housing cover
- 93 93
- Zapfen spigot
- 95 95
- Pin Pin code
- 96 96
- Einführöffnung insertion
- l l
- Längsachse longitudinal axis
- di di
- Abstand distance
- da there
- Abstand distance
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201210110335 DE102012110335A1 (en) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Printed circuit board terminal for connection of strands of e.g. data line, to transmit data to board, has contact elements arranged in pairs, where distance of elements of pairs is less than distance of one element to another element |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=50479529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE201210110335 Ceased DE102012110335A1 (en) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Printed circuit board terminal for connection of strands of e.g. data line, to transmit data to board, has contact elements arranged in pairs, where distance of elements of pairs is less than distance of one element to another element |
Country Status (1)
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