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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder, insbesondere
einen elektrischen Verbinder, bei dem das Kunststoff-Innenteil mit
Löchern versehen ist.
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Durch
die Popularität von elektronischen Geräten aller
Typen nimmt der Bedarf an Verbindungselementen zwischen elektronischen
Geräten, also elektrischen Verbindern, ständig
zu. Jedoch stellt sich für die betreffende Industrie die
Aufgabe, einen elektrischen Verbinder zu schaffen, der gute elektrische
Eigenschaften besitzt und bei dem Signale bei Hochfrequenzübertragung
(high frequency transmission) sich nicht leicht abschwächen.
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Aus
dem US-amerikanischen Patent
US 6,997,733 ist
ein Steckverbinder (plug connector) bekannt, der aus einem Kunststoff-Innenteil
und einer Vielzahl von leitfähigen Anschlüssen
ausgebildet ist, wobei die leitfähigen Anschlüsse
in die Anschlusslöcher des Kunststoff-Innenteils eingesteckt
werden, und das Hinterende jedes leitfähigen Anschlusses mit
einer Ader eines Kabels verbunden ist. Der Steckverbinder kann mit
einem Steckverbinder (socket connector) elektrisch verbunden werden,
wodurch das elektrische Signal im Kabel über den Steckverbinder
(plug connector) zu einem weiteren an den Steckverbinder (plug connector)
angeschlossenes Elektrogerät übertragen werden
kann.
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Jedoch
weist der herkömmliche Steckverbinder (plug connector)
folgende Nachteile auf: im Vergleich zur Impedanz der leitfähigen
Anschlüsse ist die Impedanz des Kabels viel höher,
so das ihre Impedanzen nicht aufeinander abgestimmt sind, was zu erheblicher
Abschwächung des Signals und somit zum Verzug des Signals
führen kann, bis das Signal des Kabels zu leitfähigen
Anschlüssen übertragen worden ist. Unter Anwendung
des elektrischen Verbinders für Hochfrequenz-Übertragung
wird die Abschwächung des Signals, also die Folge der Unstimmigkeit
der Impedanzen, noch deutlicher.
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Angesichts
dessen hat der Erfinder sich mit dem Studium dieser Technik beschäftigt
und sich an diesbezügliche Theorien angelehnt und letztendlich die
vorliegende Erfindung hervorgebracht.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Verbinder
zu schaffen, bei dem das Kunststoff-Innenteil mit Löchern
versehen ist, um die Kontaktfläche der leitfähigen
Anschlüsse und der Luft zu vergrößern
und somit die Impedanz der leitfähigen Anschlüsse
zu erhöhen, so dass die Impedanzen der leitfähigen
Anschlüsse und des Kabels miteinander übereinstimmen
können.
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Der
erfindungsgemäße elektrische Verbinder besteht
aus einem Kunststoff-Innenteil, das mit einer Vielzahl von Anschlusslöchern
und einer Vielzahl von Löchern versehen ist, wobei die
Anschlusslöcher durch die vordere und die hintere Seite
des Kunststoff-Innenteils verlaufen und jeweils mit den Anschlusslöchern
kommunizieren; und einer Vielzahl von leitfähigen Anschlüssen,
die in die Anschlusslöcher des Kunststoff-Innenteils eingesteckt
sind.
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Die
vorliegende Erfindung weist folgende Vorteile auf: wenn die leitfähigen
Anschlüsse im Kunststoff-Innenteil eingesteckt bleiben,
ermöglichen die Löcher des Kunststoff-Innenteils
eine Vergrößernung der Kontaktfläche
der leitfähigen Anschlüsse und der Luft, was zur
wirksamen Senkung der Kapazität der leitfähigen
Anschlüsse und somit zur Steigerung der Impedanz der leitfähigen
Anschlüsse beiträgt.
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Im
Folgenden werden die eingesetzten technischen Inhalte, Maßnahmen
und Funktionen der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten
Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert
werden. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die Beschreibung und
die beigefügten Zeichnungen beschränkt. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
elektrischen Verbinders;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
elektrischen Verbinders im zerlegten Zustand;
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3 eine
schematische Darstellung der Löcher des erfindungsgemäßen
elektrischen Verbinders;
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4 eine
weitere schematische Darstellung der Löcher des erfindungsgemäßen
elektrischen Verbinders; und
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5 eine
schematische Darstellung der Löcher des erfindungsgemäßen
elektrischen Verbinders gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Wie
aus 1 bis 2 ersichtlich, besteht der erfindungsgemäße
elektrische Verbinder aus einem Kunststoff-Innenteil 10,
einer Vielzahl von Anschlusslöchern 20, einem
hinteren Steckteil 30 und einem Eisengehäuse 40.
Der elektrische Verbinder wird im Wesentlichen als elektrischer
Verbinder für einen Display-Port angewendet.
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Wie
aus 3, 4 ersichtlich, ist das Kunststoff-Innenteil 10 aus
Isolierstoff hergestellt und weist eine Vielzahl von Anschlusslöchern 11 und
eine Vielzahl von Löchern 12 auf. Die Anschlusslöcher 11 sind
horizontal in Reihen angeordnet und verlaufen durch die vordere
und die hintere Seite des Kunststoff-Innenteils 10 hindurch.
Die Löcher 12 sind an der oberen und der unteren
Seite des Kunststoff-Innenteils 10 angeordnet und kommunizieren
mit den Anschlusslöchern 11. Alternativ können
die Löcher 12 nur an der oberen oder unteren Seite
des Kunststoff-Innenteils 10 angeordnet werden (nicht dargestellt).
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Die
leitfähigen Anschlüsse 20 sind aus Metall mit
hohem Leitvermögen hergestellt und werden der Reihe nach
in die Anschlusslöcher 11 des Kunststoff-Innenteils 10 eingesteckt.
Die Hinterseite der leitfähigen Anschlüsse 20 ragt
aus der Hinterseite des Kunststoff-Innenteils 10 heraus.
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Das
hintere Steckteil 30 ist ebenfalls aus Isolierstoff hergestellt
und steht mit dem Hinterende des Kunststoff-Innenteils 10 in
Rastverbindung. Das hintere Steckteil 30 weist ein Zungenteil 31,
eine Vielzahl von Durchgangslöchern 32 und eine
Vielzahl von Anschlussrinnen 33 auf. Das Zungenteil 31 erstreckt
sich von der Hinterseite des hinteren Steckteils 30 nach
hinten; die Durchgangslöcher 32 sind horizontal
in Reihen angeordnet und verlaufen durch die vordere und die hintere
Seite des hinteren Steckteils 30 hindurch, wobei die horizontale
Reihung der Durchgangslöcher 32 mit der Position
der Anschlusslöcher 11 des Kunststoff-Innenteils 10 korrespondiert.
Die Anschlussrinnen 33 sind auf dem Zungenteil 31 angeordnet
und kommunizieren mit den Durchgangslöchern 32.
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Wenn
das hintere Steckteil 30 mit dem Hinterende des Kunststoff-Innenteils 10 in
Verrastung steht, verläuft das Hinterende der leitfähigen
Anschlüsse 20 durch die Durchgangslöcher 32 des
hinteren Steckteils 30, erstreckt sich in die Anschlussrinnen 33 des
Zungenteils 31 und wird dort aufgenommen.
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Nachdem
das Kunststoff-Innenteil 10, die leitfähigen Anschlüsse 20 und
das hintere Steckteil 30 miteinander zusammengebaut worden
sind, wird die Kontaktfläche der leitfähigen Anschlüsse 20 und der
Luft deswegen vergrößert, weil die leitfähigen
Anschlüsse 20 jeweils mit den Löchern 12 des
Kunststoff-Innenteils 10 korrespondieren. Die Dielektrizitätskonstante
der Luft ist viel niedriger als die des Kunststoff-Innenteils 10.
Wenn beispielsweise das Kunststoff-Innenteil 10 aus Kunststoff
ist, liegt seine Dielektrizitätskonstante zwischen 2,4
und 4, während die Dielektrizitätskonstante der
Luft 1,0054 beträgt. Da die Dielektrizitätskonstante
des Stoffs im proportionalen Verhältnis zur Kapazität
steht, sinkt die Kapazität der leitfähigen Anschlüsse 20 mit
der Vergrößerung der Kontaktfläche der
Luft. Ferner steht die Impedanz des Stoffs im umgekehrten Verhältnis
zur Kapazität, so dass die Impedanz desto höher
wird, je niedriger die Kapazität ist. Demzufolge steigt
die Impedanz der leitfähigen Anschlüsse 20 aufgrund
der Senkung der Kapazität.
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Wenn
später das hintere Ende der leitfähigen Anschlüsse 20 mit
einem Kabel (nicht dargestellt) mit einer höheren Impedanz
verbunden ist, dann wird kein großer Unterschied zwischen
den Impedanzen der leitfähigen Anschlüsse 20 und
des Kabels bestehen, so dasss keine Unabstimmigkeit der Impedanzen
vorliegt. Damit wird unter Hochfrequenzübertragung des
elektrischen Verbinders das übertragene Hochfrequenzsignal
sich nicht leicht abschwächen und verzerrt.
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Des
Weiteren ist die Größe der Löcher des Kunststoff-Innenteils 10 je
nach dem Bedarf des Herstellers verstellbar. Wenn die Löcher 12 größer
werden, wird die Impedanz der leitfähigen Anschlüsse 20 dementsprechend
erhöht. Auf diese Weise können die leitfähigen
Anschlüsse 20 leicht mit Kabeln mit unterschiedlichen
Impedanzen zusammenpassen.
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5 zeigt
das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das
zweite Ausführungsbeispiel sich vom ersten dadurch unterscheidet,
dass auf der oberen und der unteren Seite des Kunststoff-Innenteils 10 jeweils
zwei Reihen von Löchern 12 angeordnet sind, so
dass die Kontaktfläche der leitfähigen Anschlüsse 20 und
der Luft mithilfe der zusätzlichen Reihe von Löchern 12 vergrößert
wird, um so die Impedanz zu erhöhen.
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Nachdem
das Kunststoff-Innenteil 10, die leitfähigen Anschlüsse 20,
das hintere Steckteil 30 und das Kabel (nicht dargestellt)
miteinander zusammengebaut worden sind, wie aus 1, 2 ersichtlich,
werden das Kunststoff-Innenteil 10, das hintere Steckteil 30 und
das Vorderende des Kabels mit dem Eisengehäuse 40 zugedeckt.
Das Eisengehäuse 40 ist aus einem oberen 41 und
einem unteren Eisengehäuse 42 zusammengesetzt.
Bei der Montage wird das obere Eisengehäuse 41 vom
Vorderende des Kunststoff-Innenteils 10 auf den Kunststoff-Innenteil 10 gezogen;
dann rastet das untere Eisengehäuse 42 vom Unterteil
des oberen Eisengehäuses 41 in die beiden Seiten
des oberen Eisengehäuses 41 ein. Dadurch werden
das Kunststoff-Innenteil 10, das hintere Steckteil 30 und
das Vorderende des Kabels zwischen dem oberen 41 und dem
unteren Eisengehäuse 42 umhüllt.
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Des
Weiteren ist an den beiden Seiten des Eisengehäuses 40 jeweils
eine sich innenwärts erstreckende Rückgangsperrscheibe 43 angeordnet, die
auf dem oberen Eisengehäuse 41 oder dem unteren
Eisengehäuse 42 angebracht werden kann. In der
Erfindung sind die Rückgangsperrscheiben 43 auf
dem oberen Eisengehäuse 41 angebracht. Die Rückgangsperrscheiben 43 stützen
sich an der hinteren Fläche der beiden Seitenwände 12 des
Kunststoff-Innenteils 10 ab, um zu vermeiden, dass das Kunststoff-Innenteil 10 im
Eisengehäuse 40 gleitet, so dass das Kunststoff-Innenteil 10 im
Eisengehäuse 40 stabil bleibt.
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Die
Erfindung weist folgende Vorteile auf: wenn die leitfähigen
Anschlüsse 20 im Kunststoff-Innenteil 10 eingesteckt
bleiben, ermöglichen die Löcher 12 des
Kunststoff-Innenteils 10 eine Vergrößernung
der Kontaktfläche der leitfähigen Anschlüsse 20 und
der Luft, was zur wirksamen Senkung der Kapazität der leitfähigen
Anschlüsse 20 und somit zur Steigerung der Impedanz
der leitfähigen Anschlüsse 20 beiträgt,
so dass so dass die Impedanzen der leitfähigen Anschlüsse 20 und
des Kabels miteinander übereinstimmen.
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Die
vorstehende Beschreibung stellt die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung dar und soll nicht die Patentansprüche beschränken.
Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der
Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann
vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung.
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- 10
- Kunststoff-Innenteil
- 11
- Anschlussloch
- 12
- Loch
- 20
- leitfähiger
Anschluß
- 30
- hinteres
Steckteil
- 31
- Zungenteil
- 32
- Durchgangsloch
- 33
- Anschlussrinne
- 40
- Eisengehäuse
- 41
- oberes
Gehäuse
- 42
- unteres
Gehäuse
- 43
- Rückgangsperrscheibe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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