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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Hochgeschwindigkeitssteckverbinder
und noch spezieller auf Hochgeschwindigkeitssteckverbinder oder
Baugruppe-zu-Baugruppe-Steckverbinder.
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Die
elektronische Industrie bleibt dabei, die Geschwindigkeit und Effizienz
ihrer Vorrichtungen nicht nur hinsichtlich der Größe, sondern
auch der Betriebsgeschwindigkeit zu verbessern. Zusätzlich wird
verstärkt
Gewicht auf die Reduktion der Kosten von Komponenten in der elektronischen
Industrie gelegt, einschließlich
der Kosten von Steckverbindern. Um die Herstellung dieser Vorrichtungen
zu vereinfachen, sind Steckverbinder erforderlich, die bei hohen Geschwindigkeiten
arbeiten. Ein typischer Aufbau von Hochgeschwindigkeitssteckverbindern
umfasst die Verwendung von einzelnen Metallabschirmungen, die entlang
einer oder beider Seiten eines Steckverbinders angebracht sind.
Signalanschlüsse werden
in der Regel innerhalb des Steckverbindergehäuses und beabstandet von der
Abschirmung angebracht. Diese Konstruktion umfasst das Bilden und Anbringen
einer separaten Abschirmung, welche sich zu den Kosten des Steckverbinders
hinzu addiert. Die Verwendung von externen Abschirmungen kann ebenfalls
die Größe des Steckverbinders
erhöhen,
wodurch das Ziel des Reduzierens der Größe des Steckverbinders vereitelt
wird. Die Verwendung von externen Abschirmungen erfordert ebenfalls, dass
zwei Gehäuse überlappen
und erhöht
die Gesamtgröße der Steckverbinderstruktur.
Es gibt daher einen Bedarf nach kostengünstigen Steckverbindern mit
einer Struktur die für
Hochgeschwindigkeitsverwendung geeignet ist und die in Baugruppe-zu-Baugruppe-Anwendungen
verwendet werden können.
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Es
ist aus der
EP 0 693
795 A1 bekannt, ausgewählte äußere Flächen mit
einer leitfähigen
Beschichtung zu beschichten. Jedoch sind nicht sämtliche Oberflächen des
darin offenbarten Steckverbinders leitfähig beschichtet und innere
Oberflächen bleiben unbeschichtet,
wobei deren Fehlen die Signaltransmissionscharakteristika des Steckverbinders beeinträchtigen
kann.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf einen Hochgeschwindigkeitssteckverbinder
gerichtet, der die zuvor erwähnten
Nachteile überwindet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Demnach
ist es erwünscht,
einen verbesserten Hochgeschwindigkeitssteckverbinder für Baugruppe-zu-Baugruppe-Anwendungen
bereitzustellen.
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Es
ist erwünscht,
einen Baugruppe-zu-Baugruppe-Steckverbinder mit dazwischen eingreifendem
Stecker und Aufnahmeteilen bereitzustellen, die mit einer leitfähigen Beschichtung
plattiert sind, in einer Art und Weise, um eine gemeinsame Abschirmung
oder eine Grundebene zu bilden, die sich über ausgewählte Oberflächen des Steckers und der Aufnahmeteile
erstreckt, wobei der Stecker und die Aufnahmeteile eine Vielzahl
von einzelnen Kompartimenten aufweisen, von denen jedes ein Paar
differentieller Signalanschlüsse
enthält.
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Es
ist erwünscht,
einen verbesserten Steckverbinder zur Verwendung in Baugruppe-zu-Baugruppe-
oder Mehrfachsteckverbindungs-Anordnungen bereitzustellen, worin äußere Oberflächen des Steckverbinders
mit einer Metallplattierung plattiert sind, um eine Referenzerde
oder eine Erdungsabschirmung des Steckverbinders zu definieren,
ohne den Bedarf nach einer getrennt gebildeten Erdungsabschirmung.
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Es
ist erwünscht,
einen verbesserten abgeschirmten Steckverbinder für Baugruppe-zu-Baugruppe-Anwendungen
bereitzustellen, worin der Steckverbinder erste und zweite Teile
umfasst, die zusammenpassen, um eine einzelne Einheit zu bilden,
jedes der zwei Teile, umfassend ein Gehäuse mit einer Vielzahl von
darin gebildeten Vertiefungen, jede der Vertiefungen einschließlich eines
dielektrischen Einsatzes, jeder Einsatz, umfassend mindestens ein
Paar differentieller Signalanschlüsse, angepasst zum Anschluss
an entsprechende leitfähige Leiterbahnen
auf einer Schalttafel, wobei die Steckverbinderteile weiterhin ineinander
eingreifende Mittel aufweisen, die hierin gebildet sind und sich
in Längsrichtung
erstrecken.
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Es
ist erwünscht,
einen Steckverbinder des zuvor beschriebenen Typs bereitzustellen,
worin die ineinander eingreifenden Mittel eine Vielzahl von Aussparungen
oder Vertiefungen umfassen, gebildet in den Seitenwänden von
einem der Teile, wobei die Aussparungen von dazwischen liegenden
Säulen
getrennt sind und eine Vielzahl von Federfingern oder Vorsprüngen, gebildet
in den Seitenwänden
des anderen der zwei Teile, wobei die Federfinger in entsprechenden
Vorsprüngen
des anderen Teils aufgenommen werden und die ineinander eingreifenden Mittel
mit einem leitfähigen
Material beschichtet sind, so dass eine Verbindung zur Erde hergestellt
und aufrechterhalten wird, wenn die zwei Steckverbinderteile derart
ineinander eingreifen, dass die Paare von differentiellen Signalanschlüssen, die
in jeder Vertiefung enthalten sind, elektrisch abgeschirmt sind
und über
die Höhe
des Steckverbinders von einer Referenzerde umschlossen werden.
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Es
ist erwünscht,
einen Baugruppe-zu-Baugruppe-Steckverbinder mit männlichen
und weiblichen Steckverbinderkomponenten bereitzustellen, die ineinander
eingreifen, wobei die männlichen
und weiblichen Teile, einschließlich
eines isolierenden Gehäuses,
das eine Vielzahl von einzelnen Anschlussbauteilen darin in Vertiefungen
enthält,
die durch entsprechende Wände
der Steckverbinderkomponenten definiert sind, wobei die äußere Oberfläche der
zwei Steckverbinderkomponenten mit einem Metall plattiert ist, um
einen einheitlichen Erdeniveauwert um jedes der Steckverbinderbauteile
entlang im wesentlichen sämtlicher
der Oberflächen
der Steckverbinderkomponenten bereitzustellen, wobei jede der zwei
Steckverbinderkomponenten ein zentrales Eingreifteil umfasst, das
in der Länge
durch die Steckverbinderkomponenten hindurchläuft, eines der zentralen Eingreifteile
mit einer Kontaktklinge, einstückig
hiermit gebildet, und das andere der zentralen Eingreifteile, umfassend
eine Vielzahl von Federarmen, ebenfalls einstückig gebildet mit dem Steckverbinderbauteil,
so dass die Erdungsabschirmungsbereiche der zwei Steckverbinder
zuerst miteinander in Kontakt stehen, bevor die Anschlüsse des
Steckverbinders dies tun.
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Es
ist erwünscht,
einen Baugruppe-zu-Baugruppe-Steckverbinder mit zwei Steckverbinderkomponenten
bereitzustellen, die zueinander passen und worin die Steckverbinderkomponenten
eine Vielzahl von Anschlussbauteilen, die darin angeordnet sind, aufweisen,
aber voneinander durch Erdungsbereiche, aufgebracht auf externe
Oberflächen
der Steckverbinderkomponenten, voneinander elektrisch isoliert sind,
wobei die zwei Steckverbinderkomponenten blind zusammenpassen und
in der Lage sind, in und aus einem Eingriff miteinander heraus gebracht zu
werden.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erreicht diese und andere Ziele durch
ihre Struktur.
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Erfindungsgemäß wird eine
Baugruppe-zu-Baugruppe-Steckverbinderanordnung gemäß Anspruch
1 bereitgestellt.
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Erfindungsgemäß wird ebenfalls
ein elektrischer Steckverbinder gemäß Anspruch 10 bereitgestellt.
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In
einem prinzipiellen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie durch
die erste Ausführungsform hiervon
veranschaulicht, umfasst das Steckverbinderbauteil der Erfindung
ein Paar von ineinander eingreifenden Steckverbinderhälften. Jede
Steckverbinderhälfte
ist aus einem Gehäuse
aus einem dielektrischen Material gebildet und hat einen länglichen
Körperabschnitt,
definiert durch zwei entgegengesetzte Wände und zwei parallele Seitenwände. In
einem anderen prinzipiellen Aspekt werden eine Vielzahl von einzelnen
Vertiefungen in jeder der Steckverbinderhälften gebildet, wobei die Steckverbinderhälftenseitenwände Seiten
von einem Teil der Vertiefungen und die Querwände einen anderen Bereich der
Vertiefungen definieren. Jede Vertiefung enthält einen Anschlusseinsatz,
der bevorzugt die Form eines dielektrischen Körpers mit mindestens einem
Paar von leitfähigen
Signalanschlüssen
darin annimmt, die an einem Ende angepasst sind, um in eine Schalttafel
zu passen und am anderen Ende und mit entsprechend entgegengesetzten
Anschlüssen
in andere Steckverbinderhälften
zu passen. Jedes derartige Paar von differentiellen Anschlüssen ist
in jeder Vertiefung eingeschlossen, und wenn die zwei Steckverbinderhälften ineinander
eingreifen, sind die Paare vollständig in ihren jeweiligen Vertiefungen
eingeschlossen. Die Steckverbinderhälften werden bevorzugt mit
einem leitfähigen
Material an sämtlichen
ihrer freiliegenden Flächen
plattiert, so dass das leitfähige
Material eine elektrisch leitende Abschirmung um jede Vertiefung bildet,
wodurch eine Erdungsgrenzfläche
zwischen und um jedes einzelne Paar von Drähten bereitgestellt wird.
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In
einem weiteren wichtigen Aspekt einer Ausführungsform der Erfindung ist
jede der Steckverbinderhälften
mit ineinander eingreifenden Mitteln versehen, die sich bevorzugt
in Längsrichtung
entlang der Steckverbinderhälften
erstrecken. In einer Ausführungsform
laufen diese ineinander eingreifenden Mittel in Längsrichtung
entlang der Seitenwände der
Steckverbinderhälften,
so dass der Eingriff entlang der Seiten auftritt. In einer weiteren
Ausführungsform
erstrecken sich diese ineinander eingreifenden Mittel in Längsrichtung
entlang der zentralen Wände
der zwei Steckverbinderhälften,
so dass der Eingriff entlang des Zentrums des Steckverbinders auftritt.
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Die
ineinander eingreifenden Mittel verwenden bevorzugt einen Eingriff
vom Presspassungstyp und in einer Ausführungsform nehmen sie die Form von
Aussparungen an, gebildet in den Steckverbinderhälften und entgegengesetzt angeordnet
zu Eingriffsarmen, wovon Paare in jeder Aussparung aufgenommen werden.
Die Arme sind hinsichtlich des Raums geringfügig größer als die Aussparungen und werden
durch einen eingreifenden Schlitz bzw. Spalt aufgespalten, was diesen
einen Grad an Elastizität verleiht,
so dass diese geringfügig
komprimiert werden, wenn sie durch entsprechend entgegengesetzte Aussparungen
aufgenommen werden. Beide der Arme und Aussparungen sind leitfähig plattiert,
so dass verlässlicher
elektrischer Kontakt in der Ebene der Eingreifmittel hergestellt
wird, um elektrische Isolation der differentiellen Signalanschlüsse, die
in den Steckverbindervertiefungen enthalten sind, von anderen differentiellen
Signalpaaren sicherzustellen.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung erstrecken sich die ineinander eingreifenden Mittel
in einer allgemeinen zentralen Linie der zwei Steckverbinderhälften nach
unten und umfassen eine Kontaktklinge in einer Hälfte und eine Vielzahl von
Federarmen in der anderen Steckverbinderhälfte.
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Durch
Aufbringen des leitfähigen
Materials auf sämtliche
Steckverbinderflächen
nahe der Vertiefungen, einschließlich der ineinander eingreifenden Aussparungen
und Eingriffsarme, wird jedes Paar differentieller Signalanschlüsse vollständig durch
eine Abschirmung umgeben, was deren Leistungsfähigkeit verbessert und in einem
vom elektrischen Gesichtspunkt aus gesehen ruhigeren Steckverbinder resultiert – elektrischer „Lärm" tritt nicht in die
Vertiefungen ein und elektrischer Lärm wird nicht aus den Vertiefungen
austreten. Der Presspassungskontakt zwischen den Eingriffsarmen
und den Aussparungen behält
die Integrität
der Erdungsverbindung mit der Ebene der Steckverbinderseitenwände bei.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung sind die Steckverbinderhälften so ausgelegt, dass eine
ohne weiteres in die andere in einer „Reißverschluss"-Art und Weise eingeführt wird,
das heißt, ein
Ende einer Steckverbinderhälfte
kann in das andere Ende der anderen Steckverbinderhälfte eingefügt werden
und die andere Steckverbinderhälfte kann
dann an Ort und Stelle und in Eingriff mit der anderen Steckverbinderhälfte gedreht
oder geschaukelt werden. In dieser Ausführungsform umfasst die andere
Steckverbinderhälfte
bevorzugt eine kontinuierliche äußere Randleiste,
die einstückig
hiermit gebildet ist, und die eine Höhe aufweist, die ausreicht,
um sich hinter die Passfläche
einer der Steckverbinderhälften
zu erstrecken, um effektive und zusätzliche Abschirmung im Passgrenzflächenbereich
der zwei Steckverbinderhälften
bereitzustellen.
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Diese
und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden durch eine Berücksichtigung
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung klar verständlich werden.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Im
Laufe dieser detaillierten Beschreibung wird häufig auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen, worin:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Aufnahmesteckverbinderkomponente darstellt,
aufgebaut gemäß den Prinzipien
einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Steckverbinderkomponente darstellt,
aufgebaut gemäß den Prinzipien
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und ausgelegt ist, um in die Aufnahmesteckverbinderkomponente
von 1 einzugreifen;
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3 dieselbe
Ansicht wie in 1 darstellt, aber wobei die
Anschlusseinsätze
aus der Steckverbinderkomponente aus Gründen der Klarheit entfernt sind;
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4 eine
Draufsicht auf das Steckverbindergehäuse von 3 darstellt;
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5 eine
Ansicht des Steckverbindergehäuses
von 3 von unten darstellt;
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6 eine
seitliche Aufrissansicht einer Stecker- und Aufnahmesteckverbindergehäuse darstellt, die
zusammen ausgerichtet sind, um schließlich zu passen;
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7 eine
Seitenaufrissansicht der Steckverbindergehäuse von 6 darstellt,
veranschaulicht in zusammengestecktem Zustand;
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8 eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Steckverbinderkomponente
darstellt, aufgebaut gemäß den Prinzipien einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, veranschaulichend eine Zwittersteckverbinderkomponente
mit ihren ineinander eingreifenden Mitteln, die sich zum Zentrum
der Steckverbinderkomponente nach unten erstrecken;
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9 eine
perspektivische Ansicht der Steckverbinderkomponente von 8,
aber mit Anschlusseinsätzen
an Ort und Stelle, darstellt;
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10 einen
Grundrissplan der Steckverbinderkomponente von 9 darstellt;
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11 eine
Draufsicht auf die Steckverbinderkomponente von 9 darstellt;
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12 eine
seitliche Aufrissansicht der Steckverbinderkomponente von 9 darstellt;
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13 eine
Schnittansicht in Längsrichtung der
Steckverbinderkomponente von 11, entlang der
Linien 13-13 hiervon, darstellt;
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14 eine
quer verlaufende Schnittansicht der Steckverbinderkomponente von 11,
entlang der Linien 14-14, hiervon darstellt;
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15 eine
quer verlaufende Schnittansicht der zwei Steckverbinderkomponenten
von 11, die zusammen ineinander eingreifen, darstellt;
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16 eine
perspektivische Ansicht eines Anschlusseinsatzbauteils, verwendet
in der Steckverbinderkomponente von 11, darstellt;
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17 eine
seitliche Aufrissansicht des Anschlusseinsatzbauteils von 16 darstellt;
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18 eine
Draufsicht auf das Anschlusseinsatzbauteil von 16 darstellt;
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19 eine
seitliche Aufrissansicht eines weiteren Steckverbinderbauteils darstellt,
aufgebaut gemäß den Prinzipien
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die zwei Zwittersteckverbinderkomponenten
veranschaulicht, die einander gegenüberliegend ausgerichtet sind,
um extern zu passen;
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20 eine
vergrößerte Detailansicht
des Bereichs „A" von 19 darstellt,
die einen Teil der Passfläche
von einem der zwei Steckverbinderkomponenten veranschaulicht;
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21 eine
Schnittansicht in Längsrichtung eines
Paars Steckverbinderkomponenten des in 11 veranschaulichten
Typs darstellt, die zusammengesteckt sind;
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22 eine
schematische Ansicht eines Schnitts eines Steckverbinders darstellt,
der die elektrische Beziehung zeigt;
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23 eine
perspektivische Ansicht eines Zwittersteckverbindergehäuses darstellt,
aufgebaut gemäß den Prinzipien
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die ein weiteres Mittel eines „Reißverschlusses" der Steckverbinderkomponenten in
und aus dem Eingriff miteinander verwendet;
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24 eine
seitliche Aufrissansicht des Steckverbindergehäuses von 23 darstellt;
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25 eine
Draufsicht des Steckverbindergehäuse
von 23 darstellt;
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26 eine
Aufrissendansicht des Steckverbindergehäuses von 23 darstellt;
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27 eine
Schnittansicht des Steckverbindergehäuses von 23,
entlang der Linien 27-27 hiervon, darstellt;
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28 eine
seitliche Aufrissansicht von zwei zusammengesteckten Steckverbindergehäusen von 23 darstellt;
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29 eine
längliche
Schnittansicht des zusammengesetzten Steckverbindergehäuses von 28 darstellt;
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30 eine
quer verlaufende Schnittansicht der zusammengesetzten Steckverbindergehäuse von 29,
entlang der Linie 30-30, darstellt;
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31 eine
partielle Schnittansicht von zwei Enden der Steckverbindergehäuse, die
ineinander eingreifen, darstellt, die die Beziehung zwischen den Gehäuseschlüsseln und
Aussparungen zeigt;
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32 eine
Ansicht von 28 darstellt, aber mit zwei
Steckverbindergehäusen,
die partiell voneinander gelöst
sind;
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33 eine
perspektivische Ansicht einer Steckverbinderkomponente eines weiteren
Hochgeschwindigkeitssteckverbinderbauteils, aufgebaut gemäß den Prinzipien
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, darstellt;
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34 eine
Draufsicht auf das Gehäuse
der Steckverbinderkomponente von 33 mit
den Anschlussbauteilen, die aus Gründen der Klarheit hiervon entfernt
sind, darstellt;
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35 eine
Grundrissansicht des Gehäuses der
Steckverbinderkomponente von 33 mit
Anschlussbauteilen, die aus Gründen
der Klarheit entfernt wurden, darstellt;
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36 eine
perspektivische Ansicht einer entgegengesetzten Steckverbinderkomponente
darstellt, die mit der Steckverbinderkomponente von 33 passt,
um einem Hochgeschwindigkeitssteckverbinderbauteil einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu entsprechen, wobei aus Gründen der
Klarheit die Anschlussbauteile entfernt sind;
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37 eine
Draufsicht auf die Steckverbinderkomponente von 36 darstellt;
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38 eine
Grundrissansicht der Steckverbinderkomponente von 36 darstellt;
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39 eine
Aufrissendansicht der Steckverbinderkomponente von 33,
entlang der Linien 39-39 hiervon, darstellt;
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40 eine
Aufrissendansicht der Steckverbinderkomponente von 36,
entlang der Linie 40-40, darstellt;
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41 eine
perspektivische Ansicht eines Anschlussbauteils, verwendet in den
Steckverbinderkomponenten der 33 und 36,
darstellt;
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42 eine
Aufrissansicht des Anschlussbauteils von 41, entlang
der Linie 42-42 hiervon, darstellt;
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43 eine
Schnittansicht darstellt, longitudinal entlang einer zentralen Linie
beider Steckverbinderkomponenten von 33 und 36 nach Zusammenbau
in einem Bauteil, das zwei Schalttafeln miteinander verbindet;
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44 eine
vergrößerte Detailansicht
des endgültigen
Eingriffs der zwei Steckverbinderkomponenten, die bei „J" in 43 angegeben
ist, darstellt;
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45 eine
Schnittansicht darstellt, longitudinal durch die beiden Steckverbinderkomponenten von 33 und 36 nach
Zusammenbau dieser in ein Bauteil, das zwei Schalttafeln miteinander
verbindet, wobei der Schnitt an einer Linie geringfügig im Abstand
von der zentralen Linie an den Rückseiten oder
Anfängen
der Anschlussbauteile vorliegt;
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46 eine
vergrößerte Detailansicht
des Endeingriffs der zwei Steckverbinderkomponenten, angegeben mit „K" in 45 und
durch eine der quer verlaufenden Wände hiervon, darstellt;
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47 eine
Querschnittsansicht darstellt, quer verlaufend durch das zusammengesetzte Steckverbinderbauteil
von 45 entlang der Linien 47-47 hiervon;
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48 eine
Querschnittsansicht darstellt, quer verlaufend durch das zusammengesetzte Steckverbinderbauteil
von 45, entlang der Linie 48-48 hiervon, und
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49 eine
vergrößerte Detailansicht
der Grenzfläche
der zusammengesetzten Anschlussbauteile des Steckverbinderbauteils,
angegeben mit „M" in 48,
darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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1 veranschaulicht
eine Aufnahmesteckverbinderkomponente 100 und 2 veranschaulicht
eine Steckverbindungskomponente 120, die beide gemäß den Prinzipien
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind. Jede Komponente umfasst
ein isolierendes Gehäuse 102, 122. Jedes
Gehäuse
hat eine entsprechende zentralen Wandung 103, 123,
die im Wesentlichen über
die gesamte Länge
des Steckverbindergehäuses
verläuft und
weist ebenfalls ein Paar von Seitenwänden 104, 105 und 124, 125 auf.
Diese Wände
begrenzen an den Enden 106, 126 die Steckverbinderkomponenten.
Eine Vielzahl von Zwischenwänden 197, 127 erstreckt
sich quer verlaufend von den zentrale Wandungen 103, 123 zu
den Seitenwänden
und definieren zusammenwirkend mit den zentralen Wandungen und Seitenwänden der
Steckverbinderkomponenten eine Vielzahl von Vertiefungen oder Öffnungen 110,
angeordnet in Längsrichtung
entlang des Steckverbindergehäuses.
Wie in den 1 bis 5 gezeigt,
sind diese Vertiefungen 110 jeweils zueinander auf entgegengesetzten
Seiten einer längsverlaufenden
zentralen Linie C der Steckverbinderkomponente versetzt, was in
der Regel bedeutet, dass die quer verlaufende zentrale Linie T einer
Vertiefung auf einer Seite der zentralen Wandung mit der Zwischenwand 107, 127 auf
der anderen Seite der zentralen Wandung ausgerichtet wird.
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Jede
Vertiefung 110 nimmt bevorzugt ein Anschlusseinsatzbauteil 130 auf,
wobei das Bauteil 130 einen dielektrischen Körper 131 umfasst
und ebenfalls bevorzugt ein Paar von differentiellen Signalanschlüssen 132, 133.
Ein Typ eines Anschlusseinsatzbauteils 130, das in den
Steckverbindungen der Erfindung verwendet wird, ist in den 16 bis 18 veranschaulicht.
Wie aus diesen Figuren zu ersehen, kann der Körperabschnitt 131 jedes
Bauteils eine allgemeine L-Form mit einem Basisabschnitt 134 aufweisen,
sowie einen hochstehenden Wandabschnitt 135, der ein oder
mehrere Schlitze bzw. Spalten 136 umfassen kann, die sich
darin erstrecken, die teilweise einen leitfähigen Anschluss 132, 133 enthalten. Die
Anschlüsse 132, 133 können in
den Bauteilkörper 131 eingebracht
sein und dann in der veranschaulichten „L"-Form gebogen sein, oder sie können wie
im Stand der Technik bekannt, durch Stanzen oder Bilden dieser auf
einem Trägerstreifen (nicht
gezeigt), der dann in eine Formvertiefung eingefügt wird und der Bauteilkörper hier
herum geformt wird, gebildet werden.
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Egal
welches Zusammenbauverfahren verwendet wird, die Anschlüsse 132, 133 werden
bevorzugt vertikal ausladend vorgesehen und können mit einer leicht nach
außen
verlaufenden Neigung gebildet werden, so dass der Kontaktabschnitt 140 der Anschlüsse 132, 133 sich
typischerweise von der aufrechtstehenden Wand 135 des Anschlussbauteils 130 weg
erstreckt. Die Kontaktabschnitte 140 können als halbrunde Formen oder
in irgendeiner anderen erwünschten
Form gebildet werden und werden bevorzugt am oberen Teil der Körperabschnitte 142 der
Anschlüsse 132, 133 gebildet.
Die Anschlüsse 132, 133 umfassen
ebenfalls Schwanzabschnitte 144, die in einem Winkel, wie
für die
Oberflächenmontageanwendungen
veranschaulicht, gebogen werden können oder sie können sich
für Montageanwendungen
durch Öffnungen
gerade erstrecken.
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Der
Anschlussbauteilkörper 131 wird
bevorzugt aus einem dielektrischen Material gebildet, das zur Isolierung
der zwei Anschlüsse
von zwei anderen Anschlüssen
in der Verbindung mitwirkt. In der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, die in den 11 bis 18 veranschaulicht
ist, soll der Steckverbinder auf Schaltkreisleiterbahnen, die differentielle
Signale tragen, begrenzt sein und jedes derartige Paar an Signalen
bildet ein differentielles Paar von Leiterbahnen oder Drähten, die
bevorzugt dieselbe Spannung führen,
aber mit verschiedenen Polaritäten,
das heißt
+0,5 V und –0,5
V. Es ist bekannt, dass, um Hochgeschwindigkeitstransmission durch
differentielle Signalpaare sicherzustellen, eine Erdungsreferenz
oder ein Anschluss bereitgestellt werden sollte. Die Verwendung
dieser Erdungsreferenz liefert Isolation zwischen differentiellen Signalanschlüssen und
wird typischerweise im Stand der Technik von Baugruppe-zu-Baugruppe-Steckverbindungen durch
Verwendung einer getrennten leitenden Abschirmung erreicht, die
an eine der Steckverbindergehäuseflächen angebracht
wird. Nicht nur, dass diese zusätzliche
Komponente die Herstellungskosten erhöht und den Zusammenbau der
Steckverbinder erschwert, sondern diese vergrößert auch die Größe des Steckverbinders.
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung vermeiden die Verwendung eines getrennten
leitenden Erdungsteils oder Abschirmung und liefern verlässliche
elektrische Isolierung zwischen differentiellen Signalanschlüssen, was
die Geschwindigkeit der Transmission hierdurch verstärkt.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung erreichen dies durch Plattieren von Oberflächen der
Steckverbinderkomponenten eher als durch zusätzliches Anfügen eines
getrennten Abschirmungsteils. Bevorzugt ist der gesamte Steckverbinder über sämtliche
seiner äußeren Flächen plattiert. Jedoch
kann der Steckverbinder selektiv in gewünschten Bereichen plattiert
sein, die die gewünschten
Anschlussbauteile umfassen und sich zu einer Erdungsverbindung erstrecken,
wie einem Schaltungsunterbau oder Leiterbahnen auf einer Schalttafel.
Wie aus den 3 bis 4 zu ersehen, weist
die Steckverbinderkomponente 100 eine Vielzahl von Vertiefungen 110 auf.
Jede derartige Vertiefung 110 nimmt bevorzugt ein Anschlussbauteil 130 darin
auf, wie in den 1 und 2 veranschaulicht.
Wenn die Anschlussbauteile 130 in den Vertiefungen 110 gehalten
werden, dienen die verschiedenen Wände der Steckverbinderkomponente 100,
die zusammenwirkend die Vertiefungen 110 definieren, dazu,
ihre entsprechenden Anschlussbauteile 130 zu umgreifen
oder zu umgeben. Diese Wände
werden in der vorliegenden Erfindung plattiert, um eine kontinuierliche
leitende Erdungsstruktur bereitzustellen, die sich um die differentiellen
Anschlüsse
erstreckt.
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In
der in den 1 bis 7 veranschaulichten
Ausführungsform
werden die Steckverbinderkomponenten 100, 120 ferner
mit einem Eingreifmittel bereitgestellt, durch das die zwei Steckverbinderkomponenten
zusammen ineinander eingreifen können
und diese Eingreifmittel 150 werden veranschaulicht als
sich in Längsrichtung
entlang der Seitenwände 104, 105, 124, 125 der
Steckverbinderkomponenten 100, 120 erstreckend
verlaufend. Wie in 3 veranschaulicht, nimmt eines
dieser Eingreifmittel 150 die Form einer Vielzahl von beabstandeten
Aussparungen 153 an, die sich in die Seitenwände 104, 105 erstrecken.
Wie veranschaulicht, sind diese Aussparungen bevorzugt mit den Vertiefungen 110 ausgerichtet
und werden zwischen den quer verlaufenden Wänden 107 und den zwei
Endwänden 106 der Steckverbinderkomponente
angeordnet. Jede Aussparung hat eine vorbestimmte Breite W1.
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Wie
am besten in den 2, 6 und 7 veranschaulicht,
weist die andere Steckverbinderkomponente 120 ihre Eingreifmittel 150 in
Form einer Vielzahl von Eingriffsarmen oder Federarmen 154 auf,
die in Paaren gebildet sind, und die auf den Seitenwänden 124, 125 der
Steckverbinderkomponente 120 in beabstandeter Anordnung
angeordnet sind, und die mit den Aussparungen 153 ausgerichtet werden.
Jeder Satz an Federarmen 154 weist ein Paar von beabstandeten
Armen 155 auf, die durch einen dazwischeliegenden Spalt
bzw. Schlitz 156 getrennt sind. Dieser Spalt bzw. Schlitz 156 ermöglicht den
Federarmen 154 in Richtung aufeinander bewegt zu werden,
wenn sie in entsprechenden gegenüberliegenden
Aussparungen 153 eingeführt
werden. Als solcher kann der Satz von Federarmen 154 mit
einer vorbestimmten Breite W2 gebildet werden, die geringfügig größer ist
als die Breite W1 der Aussparungen 153. Dies stellt sicher,
dass ein guter Reibungssitz oder Presssitz resultiert, wenn die
zwei Steckverbinder, wie in 7 gezeigt,
ineinander eingreifen. Die Breiten W1, W2 können ebenfalls während des
anfänglichen
Formens der Steckverbinderkomponenten aus dem gleichen Material
hergestellt werden und wenn die Steckverbinderkomponenten 100, 120 daraufhin
plattiert werden, verringert sich die Breite W1 der Aussparungen 153,
während
die Breite W2 der Federarme 154 zunehmen wird. Die auf
eine Schicht des leitfähigen
Materials des zugrunde liegenden Gehäuses aufgebrachte Plattierung,
typischerweise ein dielektrisches Material, wie ein Kunststoff,
wird zunehmen und die Breiten W1, W2 durch die zweifache Dicke der
Plattierungsschicht verringern bzw. vergrößern. Die Bewegung der Federarme 154 tritt
in Längsrichtung
auf, bevorzugt parallel zur längs
verlaufenden zentralen Linie C der Steckverbinderkomponente. Die
Kraft, die jedes Paar von Federarmen 155 auf seine korrespondierende Aussparung
ausübt,
kann mit der Gesamtzahl der Federarmpaare multipliziert werden,
um eine ungefähre
Gesamtretentionskraft zwischen den zwei Steckverbinderkomponenten
zu erhalten.
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Wie
veranschaulicht, bedeckt die Plattierungsschicht sowohl die inneren
Oberflächen 157 der Aussparungen 153 (1 und 3),
als auch die äußeren Oberflächen 158 der
Federarme 154. In dieser Art und Weise greifen diese zwei
Flächen 157, 158 ineinander
ein und kontaktieren einander in sich gegenüberliegendem Kontakt, wie in 7 gezeigt. Dieser
Kontakt etabliert eine elektrische Verbindung zwischen den zwei
Steckverbinderkomponenten 100, 120, die im Wege
der leitenden Plattierung erreicht wird. Die anderen Oberflächen der
Steckverbinderkomponenten 100, 120 treffen sich
in anschlagendem oder gegenüberliegendem
Kontakt, der entlang der zentralen Wandungen 103, 123 liegt,
um die Erdungsverbindung weiter zu verstärken.
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Mit
den äußeren Oberflächen der
Steckverbinderkomponenten 100, 120, die mit einer
leitenden Beschichtung plattiert sind, wird jedes unterschiedliche
Anschlusspaar eigentlich durch eine Erdungsreferenz „umschlossen" oder „umgeben". Dies ist schematisch
in 22 gezeigt, worin ein Querschnitt von zwei benachbarten
versetzten Steckverbindervertiefungen 110 veranschaulicht
ist, von denen jede ein Paar unterschiedlicher Signalanschlüsse S1, S2, die darin
angeordnet sind, aufweist. Die Signalanschlüsse S1,
S2 sind voneinander beabstandet, aber auf
vier Seiten durch die Wände 103, 104, 105 und 107 umgeben,
die in einem vorbestimmten Abstand voneinander, der in der Zeichnung
als „P" gezeigt ist, beabstandet
sind. Die Länge
von P variiert mit der Stelle des Anschlusses und der Stelle der
Vertiefungswand, aber es ist festzuhalten, dass jeder Anschluss
mindestens drei leitende Wände
in der Nähe
aufweist und eine vierte Wand davon weiter beabstandet ist als der
Rest bei den Öffnungen,
wobei die Wand die Querwand oder die quer verlaufende Wand 107 darstellt,
die am weitesten von jedem Anschluss entfernt liegt. In dieser Hinsicht
ist beabsichtigt, dass mindestens die inneren Oberflächen 67 und
die freiliegenden sich treffenden Oberflächen 68 und 69 plattiert werden,
gemeinsam mit den Schalttafeleingriffsstäben bzw. -pfosten 70 und
den Abstandsbolzen 71. Dies liefert die Mindesthöhe der Erdungsflächen, die den
Nutzen einer Abschirmung bereitstellt. Die Wirtschaftlichkeit des
Plattierungsverfahrens kann festlegen, dass sämtliche freiliegenden Flächen der
zwei Steckverbinderkomponenten 100, 120 plattiert
werden.
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Die 7 und 21 veranschaulichen,
wie die mechanischen Eingriffsmerkmale der Steckverbinderkomponenten
ebenfalls die gewünschten „umgebenden" Abschirmungen bereitstellen.
Dies wird im Wege von Federarmen 154 durchgeführt, die
sich in jede entsprechende Aussparung 153 erstrecken, so
dass sie im Wesentlichen nahe den Aussparungen 153 liegen,
außer
für den
dazwischen liegenden Schlitz bzw. Spalt 156 zwischen den
Federarmen 155. Diese Struktur schließt im Wesentlichen die vierte
Wand jeder Vertiefung aus und wohingegen die Größe des Schlitzes bzw. Spalts
in jeder Vertiefung klein genug ist, verglichen mit der Gesamtausdehnung
von leitfähigem
Material auf der Steckverbinderkomponente, die jede Vertiefung umgibt.
Der Schlitz bzw. Spalt hat keine negative Wirkung auf die elektrische
Isolierung, die sich aus der Ausdehnung der leitfähigen Plattierung
ableitet. 21 ist ein Querschnitt in Längsrichtung
der zwei Steckverbinder, die zusammengesteckt sind, in einem ähnlichen Stil
wie in 13.
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Um
Mittel zur Polarisation oder „Schlüsselbildung" der zwei Steckverbinderkomponenten 100, 120 zusammen
bereitzustellen, können
diese vorstehende Stäbe
bzw. Pfosten 160 und hohle Schlitze bzw. Spalten 161 umfassen,
die in einer im Stand der Technik bekannten Art und Weise ineinander
eingreifen. In diesem Typ von Steckverbinder können die Anschlusseinsatzbauteile 130 in
einer Steckverbinderkomponente 100 nach außen gerichtet
angeordnet werden, wie in 1 gezeigt,
und in der anderen Steckverbinderkomponente 120 nach innen
gerichtet angeordnet sein, wie in 2 veranschaulicht.
Dieser Anordnungstyp ist in 14 gezeigt,
wo zwei Anschlusseinsatzbauteile 130 an Ort und Stelle
in den jeweiligen Vertiefungen 301 auf entgegengesetzten Seiten
der zentralen Wandung 302 zu sehen sind, mit ihren Anschlüssen 132, 133 einwärts gerichtet
und in Richtung aufeinander orientiert sind. In dieser Art und Weise
kontaktieren die Anschlüsse 132, 133 einander
in einer sich gegenüberliegenden
Art und Weise in einer Querrichtung des Steckverbinderbauteils.
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Dieser
Kontakt wird am besten in 15 veranschaulicht,
wo gesehen werden kann, dass die Anschlussbauteile einer Steckverbinderkomponente 100,
wie in 1, angeordnet sind, mit den rückwärtigen Wänden 135 in einer „inwärtigen" Art und Weise ausgerichtet,
die sich entlang der zentralen Wandung 103 der Steckverbinderkompo nente 100 erstreckt, während die
Anschlussbauteile der anderen Steckverbinderkomponente 120 in
einer „auswärtigen" Art und Weise ausgerichtet
werden, das heißt
entlang der Seitenwände 124, 125 der
Steckverbinderkomponente 120. Dies bewirkt, dass die Anschlüsse 132, 133 einander
gegenüberliegen
und wenn sie ineinander eingreifen, die sich gegenüberliegenden
Kontaktabschnitte 140 der Anschlüsse übereinander hinweggehen und
sich gegen den Anschlusskörperabschnitt 142 stützen. Die
Anschlusskörperabschnitte 142 und Kontaktabschnitte 140 erstrecken
sich aus der Anschlussbauteilbasis 134 mit einem geringen
Winkel weg von den rückwärtigen Wänden 135 hiervon,
so dass ein wirksamer Reibungskontakt zwischen den sich gegenüberliegenden
Kontakten hergestellt und aufrechterhalten wird. Die Schlitze bzw.
Spalte 136 der Anschlussbauteile 130 erlauben
den Anschlüssen 132, 133 sich
darin zu bewegen, wenn die Steckverbinderkomponenten 100, 120 ineinander
eingreifen. Dieser Eingriff dient ebenfalls dazu, die zwei Steckverbinderkomponenten
zusammenpassend aufrechtzuerhalten, obwohl verstanden werden wird, dass
der primäre
Eingriff, der zwischen den zwei Steckverbinderkomponenten bewirkt
wird, durch die alternierenden Federarme und Aussparungen, die oben
beschrieben sind, erreicht wird. Obwohl die Anschlusseinsätze oder
Bauteile 130 miteinander in Längsrichtung auf entgegengesetzten
Seiten der zentralen Linie der Steckverbinderkomponenten ausgerichtet
gezeigt sind, wird verstanden werden, dass sie an einer oder beiden
Seiten der zentralen Linie versetzt sein können, so dass ein Bauteil nach
innen zeigt, das andere nach außen,
das nächste
nach innen und so weiter.
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8 veranschaulicht
eine Zwittersteckverbinderkomponente 200, die ein dielektrisches
isolierendes Gehäuse 201,
definiert durch ein Paar von Seitenwänden 203, 204 und
zwei Endabschnitte 205, 206 umfasst. Eine Reihe
von quer verlaufenden Wänden 209 erstrecken
sich zwischen den Seitenwänden 203, 204 und
definieren Kompartimente oder Sektionen 210 des Steckverbindergehäuses. Diese Kompartimente
werden weiterhin in zwei Unterkompartimente 211 durch eine
zentralen Wandung 207 unterteilt, die entweder eine Einzelwand
oder eine Reihe von Segmenten darstellt, die die Lücke zwischen
zwei Querwänden 209 oder
den Endwänden 205, 206 überbrücken. In
der Ausführungsform 200 wird
das Eingreifmittel 220 entlang des Zentrums der Steckverbinderkomponente 200 und
bevorzugt entlang der zentralen Wandung 207 hiervon angeordnet. Diese
Eingreifmittel 220 umfassen alternierende Aussparungen 221 und
Federarme 222. Das Schlüssel-
oder polarisierende Merkmal dieses Steckverbinders 200 umfasst
Vorsprünge 230 an
einem Ende des Steckverbinders und Vertiefungen 231 am
anderen Ende. Diese „Schlüssel" erstrecken sich
quer zum Steckverbindergehäuse
und daher kann dieselbe Komponente für jede Steckverbinderhälfte verwendet
werden, aber um 180 Grad zur anderen Komponente gedreht. Das Steckverbindergehäuse kann weiterhin
alternierende Zungen 235 und Nuten 236, gebildet
in den Seitenwänden 203, 204 der
Steckverbinderkomponente 200 umfassen. In der Steckverbinderkomponente 200,
veranschaulicht in 8, können zwei derartige Komponenten
verwendet werden, um eine Verbindung zwischen zwei gegenüberliegenden
Schalttafeln bereitzustellen, eher als ein Typ von Steckverbinderkomponente,
verwendet für eine
der zwei Schalttafeln und einem anderen Typ Steckverbinderkomponente,
verwendet für
die andere der zwei Schalttafeln.
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Weiterhin
können
die Eingreifmittel in den Zwittertypsteckverbindungen der Erfindung
entlang des Zentrums der Steckverbinderkomponente 200, wie
veranschaulicht, angeordnet sein. Eine weitere Ausführungsform
einer derartigen Steckverbinderkomponente ist im Allgemeinen als 300 in
den 9 bis 15 gezeigt. In dieser Art von
Steckverbinder 300 werden die Anschlussbauteileinsätze 130 in
Vertiefungen 301 in einer versetzten Art und Weise auf gegenüberliegenden
Seiten der zentralen Linie (C) (11) angeordnet,
so dass ein Satz von Anschlussbauteilen, die in Längsrichtung
aneinander angrenzend sind, in entgegengesetzten Richtungen zeigen.
In ähnlicher
Weise liegen sich kreuzweise angrenzende Sets von Anschlussbauteilen
nach außen und
innen in einer alternierenden Art und Weise gegenüber. Die
Seitenwände 303, 304 dieses
Steckverbindertyps können
verlängerte
Aussparungen 306 aufweisen, die darin gebildet sind, so
dass die Anschlüsse 132, 133,
insbesondere ihre Schwanzabschnitte 144, sich hierdurch
nach außen
entlang der Seiten der Steckverbinderkomponenten erstrecken. Die
Anschlussbauteile 130 können
angebracht sein oder in anderer Weise vom Boden in die Vertiefungen 310 der
Steckverbinder 300 eingeführt werden. Die Basisabschnitte 134 der
Anschlussbauteile 130 können
mit Schulterabschnitten 137 bereitgestellt werden, die
gegen die Bodenflächen
der Steckverbinderkomponente 300, wie die Seitenwände 303, 304,
die zentrale Wandung 311 und die Querwände 312 hiervon, sto ssen.
In dieser Ausführungsform
umfassen die mechanischen Ausstattungsmittel ebenfalls alternierende
Federarme 320 und Aussparungen 321. Dies ist am
besten in 13 veranschaulicht.
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Um
eine verlässliche
Erdungsverbindung bereitzustellen, kann die Steckverbinderkomponente 300 bevorzugt
mit einem leitfähigen
Material plattierte Montierungsteile 330 und Erdungsteile 331 aufweisen,
so dass diese in Bohrungen oder Öffnungen 361 gebildet
in einer Schalttafel 360, gezeigt als durchsichtige Darstellung
in 13, eingefügt
werden können,
um hierdurch eine elektrische Verbindung zwischen dem Steckverbindergehäuse und
dem Erdungsschaltkreis auf der Schalttafel 360 aufzubauen.
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21 veranschaulicht
zwei derartige Steckverbinderkomponenten 300, die zusammengebaut
sind und stellt eine Schnittansicht dar, die die Art und Weise der
Verbindung zwischen den zwei Steckverbinderkomponenten 300 hervorhebt.
Die alternierenden Federarme 320 und Aussparungen 321 greifen
ineinander ein und die gegenüberliegenden äußeren Oberflächen dieser
Merkmale grenzen aneinander an, so dass elektrischer Kontakt entlang
der Passgrenzfläche
genauso wie entlang der angeordneten Schlüssel 327 und Aussparungen 328 hergestellt
wird.
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Die 19 und 20 veranschaulichen eine
weitere Ausführungsform
eines geeigneten Eingreifmittels 410, das in eine Baugruppe-zu-Baugruppe-Steckverbinderkomponente 400 eingezogen
ist. Diese Eingreifmittel 410 verlaufen in Längsrichtung entlang
der zentralan Wandung 420 der Steckverbinderkomponente
zwischen den Anschlussbauteilaufnahmevertiefungen 407 und
umfassen alternierende Schlüssel 404 und
Federarmteile 405. Diese Ausführungsform unterscheidet sich
von jenen, die zuvor beschrieben wurden, darin, dass der Abstand „Q" zwischen den Armen 406 des
Federarmteils 405 bevorzugt weniger als die Dicke „TT" des Schlüssel 404 beträgt, der
sich verjüngen
kann, wie veranschaulicht. Dies liefert einen geeigneten Presspassmechanismus,
worin die Schlüssel 404 die
Federarme 406 geringfügig
beiseite spreizen und in dieser Hinsicht können die Arme 406 so
geformt werden, dass sie in Richtung aufeinander oder zur zentralen
Linie der Steckverbinderkomponente 400 geringfügig vorgespannt
werden. Dieser Eingriff tritt in einer Richtung schräg oder quer
verlaufend zur zentralen Linie des Steckverbindereingriffs auf,
wohingegen in den vorherigen Ausführungsformen die Federarmretention
in einer Richtung parallel oder entlang der zentralen Linie der
Steckverbinderkomponente auftritt.
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Die 23 bis 30 veranschaulichen eine
weitere Ausführungsform 500 einer
Steckverbinderkomponente, die gemäß den Prinzipien einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Diese Steckverbinderkomponente 500 ist ebenfalls
ein Zwitter, was bedeutet, dass jedes Paar der Komponenten ein ineinander
eingreifendes Steckverbinderkomponentenpaar bildet, wie in 28 veranschaulicht.
Jede Komponente 500 hat ein längliches Gehäuse 501,
das durch eine Vielzahl von Wänden 503 bis 505 definiert
wird, die durch die Enden 506, 507 und 505 verbunden
sind, die bevorzugt voneinander beabstandet sind. Diese Wände 503 bis 505 sind
durch Enden 506, 507 und eine Vielzahl von quer
verlaufenden Wänden 508 verbunden, die
sich quer zum Steckverbindergehäuse 501 erstrecken.
Diese quer oder schräg
verlaufenden Wände 508 und
die Seitenwände
und die zentrale Wandung definieren sämtlich zusammenwirkend eine Vielzahl
von Vertiefungen 510 im Steckverbindergehäuse 501,
von denen jede ein Anschlusseinsatzbauteil 130 aufnehmen
soll.
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In
dieser Steckverbinderkomponente 500 und wie in den 23 bis 25 veranschaulicht, erstrecken
sich die Eingreifmittel 520 in Längsrichtung des Steckverbindergehäuses 501 und
bevorzugt entlang der Zentralwand 504 hiervon. Diese Eingreifmittel 520 umfassen
alternierende Sets von Stäben
bzw. Pfosten 522 und Federarmen 523. Die Federarme 523 dieser
Ausführungsform
sind durch einen dazwischen liegenden Schlitz bzw. Spalt 525 getrennt,
der dazwischen in Längsrichtung
verläuft.
Dieser Schlitz bzw. Spalt 525, wie in den 23, 25 und 27 gezeigt,
erstreckt sich partiell nach unten in die Zentralwand 504 des
Steckverbindergehäuses. Die
Stäbe bzw.
Pfosten 522, wie am besten in den 23 und 30 veranschaulicht,
umfassen einen Hauptabschnitt 530, der durch zwei Seitenabschnitte 531 flankiert
wird, die dazu dienen, in die inneren Flächen der Federarme 523 einzugreifen.
Dieser Eingriff spreizt die Federarme 523 geringfügig auseinander, und
es ist daher bevorzugt, dass die Feder zwischen den zwei Federarmen 523 (oder
der Breite des dazwischen liegenden Schlitzes bzw. Spalts 525)
geringfügig
weniger als die Breite der Stab- bzw. Pfostenseitenabschnitte 531 ist.
Diese Sei tenabschnitte 531 können geringfügig verjüngt gebildet
sein, um die Eingriffskraft zu erhöhen, wenn die Stäbe bzw.
Pfosten 530 in die entsprechenden gegenüberliegenden Schlitze bzw.
Spalten 525 zwischen den Federarmen 520 eingefügt werden.
Der Leitungsabschnitt dieses Eingriffs läuft quer oder schräg zum Steckverbindergehäuse, das
heißt
zu den Seitenwänden
in der Richtung die bei „G" in 30 angegeben
ist. 29 veranschaulicht die längliche Ausdehnung dieses Eingriffs.
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Insoweit
wie die äußeren Flächen der
Steckverbindergehäuse 500 mit
einem leitfähigen
Material plattiert werden, umfassen die Gehäuse 500 bevorzugt
eine Vielzahl von Erdungsschenkeln 535, die in den Figuren
als Stäbe
bzw. Pfosten gezeigt sind. Diese Stäbe bzw. Pfosten 535 erstrecken
sich von etwa dem Zentrum der Segmente der zentralen Wandung 504,
die angrenzende Gehäusevertiefungen 510 voneinander
auf entgegengesetzten Seiten der zentralen Linie des Gehäuses 500 trennen.
Diese Pfosten 535 werden veranschaulicht, als einstückig mit den
zentralen Wandungssegmenten gebildet, aber es ist beabsichtigt,
dass sie getrennte Elemente umfassen können, enthalten in der (den)
zentralen Wandung(en) 504 und die sich nach unten hiervon
erstrecken. Diese Stäbe
bzw. Pfosten 535 sind ebenfalls leitfähig plattiert und werden in Öffnungen
oder Bohrungen in Schalttafeln, auf die die Steckverbindergehäuse montiert
sind, eingeführt,
wodurch elektrischer Kontakt zwischen den Erdungsschaltungen auf
den Tafeln und den steckverbinderplattierten Oberflächen hergestellt
wird.
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Zusätzliche
Montierungselemente, wie Stifte 540, können mit den Steckverbindergehäusen gebildet
werden und werden verwendet, um die Gehäuse auf den Schalttafeln zu
lokalisieren und zu stützen. Diese
Ausführungsform
wird ebenfalls mit einem Eingreifmittel 550 bereitgestellt,
das es erlaubt, dass zwei Steckverbindergehäuse 500 „reißverschlussmäßig" zusammengesteckt
und auseinander gezogen zu werden, was den Zusammenbau der Vorrichtung
vereinfacht, worin die Gehäuse
verwendet werden. Diese Eingreifmittel 550 werden auf den
entgegengesetzten Enden 506, 507 der Steckverbindergehäuse 500 angeordnet
und umfassen Paare von ersten und zweiten „Schlüsseln" 552, 554, die das „reißverschlussmäßige Zusammenbringen" (in einem Winkel)
der zwei Steckverbindergehäuse 500 zusammen
erleichtert. Diese Schlüssel 552, 554 er möglichen
es, dass die Steckverbindergehäuse 500 ausgerichtet
und miteinander von den Enden 506, 507 der Steckverbindergehäuse 500 ineinander
eingreifen.
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Wendet
man sich nun den 29 bis 31 zu,
ist die Zwischenwirkung zwischen den Eingreifmitteln 550 in
näheren
Einzelheiten gezeigt. Der Einzelschlüssel 552 ist von zwei
Aussparungen 553 flankiert, die gewinkelte Innenflächen 556 aufweisen,
die geringfügig
größer sind
als der Winkel, mit dem der Schlüssel 552 gebildet
wird. Ein Ende 507 des Steckverbindergehäuses 500 hat
einen Absatz oder eine Schulter 558, die dazu dient, einen
Drehpunkt 559 zu definieren, um den die entgegengesetzte
Steckverbindergehäuseendecke 560 sitzt.
(28 und 32). Diese
Schulter 558 hält
die Endecke 560 an Ort und Stelle, wenn das obere Steckverbindergehäuse in oder
aus dem Eingriff mit dem unteren Steckverbindergehäuse (32)
gedreht wird und die Schulter definiert den Winkelradius und die
Drehungen. Die Schulter 558 reicht über die Erhebung der Seitenwände 503, 504 hinaus,
um eine Ausrichtung der zwei Steckverbindergehäuse vor ihrem Eingriff zu erhalten.
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Das
Paar entgegengesetzter Schlüssel 554 wird
durch einen dazwischen liegenden Schlitz bzw. Spalt 562 getrennt
(25 und 31), die
den einzelnen Schlüssel 552 aufnehmen.
Die Schlüssel 554 sind
bei 563 abgeschrägt,
um die Schlüssel 554 bereitzustellen,
die in die Endeingriffsaussparungen 553 eintreten. Das
eine Ende 506 des Steckverbindergehäuses 500 ist ebenfalls
bevorzugt eingekerbt, um die Drehung der Schlüssel 554 ohne weiteres
in den Aussparungen 553 durch Entfernung von Material,
das ansonsten mit dem Oberteil oder der Spitze 567 des
Schlüssel 554 störend einwirken
könnte,
zu ermöglichen.
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Die 33 bis 49 veranschaulichen eine
weitere Ausführungsform
des Steckverbinderbauteils, aufgebaut gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform ist ähnlich zu
vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen,
außer
dass die Gehäuseabschnitte
der zwei Steckverbinder aufgebaut sind, um zusätzliche Abschirmung im passenden
Grenzflächenbereich bereitzustellen
und ein polarisierendes Merkmal wird in die Struktur des Gehäuses einbezogen.
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33 veranschaulicht
eine weibliche oder Aufnahmesteckverbinderkomponente 600 einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die eine Vielzahl von einzelnen Anschlussbauteilen 650 in entsprechenden
einzelnen Vertiefungen 610 enthält. Diese Steckverbinderkomponente
ist bevorzugt in einem Stück
aus einem isolierenden Material gebildet und umfasst, wie veranschaulicht,
einen zentralen Steckverbinderabschnitt 616, definiert
im Teil durch eine Innenwand 617, die in einer rechtwinkligen
Konfiguration mit einer Vielzahl von einzelnen Vertiefungen 610 ( 34 & 35),
die darin gebildet sind, veranschaulicht wird. Der zentrale Steckverbinderabschnitt 616 wird
an sich partiell durch eine äußere Randleiste
oder Ummantelung bzw. ein Abdeckteil 602 eingeschlossen
oder umgeben, das ein Paar von Seitenwänden 604 und Endwänden 605 umfasst.
Die Ummantelung bzw. das Abdeckteil 602 und deren Wände werden
vom zentralen Steckverbinderabschnitt 616 und dessen Innenwand 617 durch
einen dazwischen angeordneten ringförmigen Raum 603 abgetrennt,
der einen Raum definiert, in dem ein Abschnitt (Einsteckwand oder
-teil 671) der gegenüberliegenden
männlichen
oder Steckverbinderkomponente 670 (36 bis 38)
des Steckverbinderbauteils aufgenommen wird. Sowohl die Ummantelung
bzw. der Abdeckteil 602 als auch die gegenüberliegende
Einsteckwand 671 weisen bevorzugt eine Einweg-Symmetrie auf, was
bedeutet, dass sie um eine transversale Achse TA symmetrisch sind,
aber nicht um die longitudinale Achse LA, um das Steckverbinderbauteil
mit einem integrierten polarisierenden Merkmal bereitzustellen,
so dass beide Steckverbinderkomponenten nur auf eine Art und Weise zusammengebaut
werden können,
selbst in einer Blindinstallationsumgebung.
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Der
zentrale Steckverbinderabschnitt 616 reicht vom Boden der
Steckverbinderkomponente 600 hinauf, um einen ringförmigen Raum
einer vorgewählten
Tiefe zu ergeben. Der zentrale Steckverbinderabschnitt 616 umfasst
weiterhin, was als eine Skelett- oder Gitteranordnung der zentralen
Wandung 611 und eine Vielzahl von Querwänden 612 angesehen
werden kann, die zusammenwirkend die Vertiefungen 610 bilden.
Die äußeren Abdeckendwände 605 umfassen
bevorzugt Mittel zum Eingriff mit der gegenüberliegenden männlichen
Steckverbinderkomponente 670, die nachfolgend in näheren Einzelheiten
erläutert
wird. Der aufnehmende Steckverbinder 600 kann weiterhin
Montierungsstäbe
bzw. -pfosten 612 und Erdungslaschen 613 umfassen,
die in Öffnungen
oder Bohrungen auf einer Schalttafel 714, wie in den 43 und 47 gezeigt,
aufgenommen werden können,
die gelötet
oder in anderer Weise leitfähig
an die Leiterbahnen auf der Schalttafel angebracht werden können. Die
Erdung beider Steckverbinderkomponenten wird durch Plattieren der äußeren Oberflächen der
Steckverbinderkomponenten mit Metall erreicht, um eine leitfähige Schicht zu
bilden. Erdungskontakt in diesen Steckverbindern wird sowohl durch
gegenüberliegenden
Kontakt erreicht, wie in den 43, 44 und 47 gezeigt,
als auch durch Eingriff der zentralen Eingreifteile 691, 692 und 611.
Der Erdungskontakt wird hergestellt, wenn die männliche Steckverbinderkomponente 670 anfänglich in
die Vertiefung oder Aufnahme, gebildet durch die Abdeckwand, eingeführt wird.
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Die
zentrale Wandung 611 der weiblichen Steckverbinderkomponente 600 umfasst
einen flachen Klingenabschnitt, der sich nach oben erstreckt und
bevorzugt hinter (oder über)
die oberen Teile der Anschlussbauteile reicht. Diese Wand 611 wird
mit einer Lücke
oder einem Schlitz bzw. Spalt 690 (47) von
der entgegengesetzten Steckverbinderkomponente 670 aufgenommen.
Ein Paar von Arretierungsteilen, in den Figuren als Laschen 621 gezeigt,
wird bevorzugt mit der Ummantelung bzw. dem Abdeckteil 602 gebildet
und eine Öffnung 620 kann
in den Steckverbinderendwänden
gebildet werden, um für
die Arretierungsteile oder Laschen der entgegengesetzten Steckverbinderkomponente
Raum bereitzustellen. Bevorzugt werden die Arretierungsteile 621 zusammen
mit der zentralen Wandung 611 (und dem Kontaktklingenabschnitt
hiervon) ausgerichtet und entlang einer gemeinsamen longitudinalen
Achse angeordnet, so dass das Zusammenbauen und das Lösen der
zwei Steckverbinderkomponenten in einer „Reißverschluss"-Art und Weise erreicht wird, was bedeutet,
dass ein Ende der männlichen
Steckverbinderkomponente 670 auf ein ähnliches Ende der weiblichen
Steckverbinderkomponente 600 platziert werden kann und
die männliche
Steckverbinderkomponente in den festen Eingriff gedreht oder geschaukelt
wird.
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Wenn
man sich den 41 bis 42 zuwendet,
werden die Anschlussbauteile 650 in näheren Einzelheiten gezeigt.
Jedes Anschlussbauteil 650 umfasst bevorzugt ein Paar leitfähiger Signalanschlüsse 651,
die längliche
Körperabschnitte
aufweisen, die sich zwischen Schwanzabschnitten 652 und Kontaktabschnitten 659 erstrecken.
Obwohl die Schwanzabschnitte 652 als oberflächenmontierte Schwanzabschnitte
veranschaulicht sind, wird verstanden werden, dass Schwanzabschnitte
auch die Form von Durchbohrungslochschwanzabschnitten annehmen können. Die
Körperabschnitte
der Anschlüsse
sind bevorzugt gefangen oder in anderer Weise innerhalb eines dielektrischen
Körperabschnitts 653 des
Anschlussbauteils gebildet, das, wie oben ausgeführt, um das Anschlusspaar herum
geformt werden kann. Dieser Körperabschnitt
umfasst eine Basis mit einem Flansch 655, der mindestens
einen Abschnitt hiervon umgibt und der Flansch kann, wie in den
nach oben gewandten freien Enden 656 veranschaulicht, abgeschlossen
sein. Dieser Flansch unterstützt
den Eingriff der inneren Flächen
der Anschlussvertiefungen der zwei Steckverbinderkomponenten 600, 670,
und in einigen Fällen
kann dieser, wenn das Anschlussbauteil 650 in eine Gehäusevertiefung
eingeführt
wird, deformiert werden. Einige der Ecken dieses Körperabschnitts
können
abgeschrägt sein,
um einen Polarisationsaspekt der Anschlussbauteile bereitzustellen.
Der Körperabschnitt 653 kann
weiterhin einen aufrechten rückwandigen
Abschnitt 654 umfassen, der in einem gewissen Maße dielektrisch
zwischen den Anschlüssen
und der dazwischen liegenden zentralen Wandung 611 der Steckverbinderkomponenten
bereitstellt.
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Die 36 bis 38 veranschaulichen
die männliche
Steckverbinderkomponente 670, die in die weibliche Steckverbinderkomponente 600 passt
und mit dieser eingreift. Diese Steckverbinderkomponente 670 weist
ebenfalls ein isolierendes Gehäuse
auf, gebildet durch Seitenwände 671 und
eine zentralen Wandung 673. Eine Vielzahl von Querwänden 674 erstreckt
sich innen in Richtung der zentralen Wandung 673 und definiert
eine Vielzahl von Anschlussbauteilaufnahmevertiefungen 672.
Die Seitenwände 671 erstrecken
sich oberhalb der zentralen Wandung 673 und oberhalb der
oberen Teile der Anschlussbauteile 650, so dass, wenn diese
in eine andere Steckverbinderkomponente 600 gesteckt wird,
dieses (diese) in den dazwischen liegenden Raum 603, wie
in 47 gezeigt, vorstehen. Die Ummantelungs- bzw.
Abdeckwände
der weiblichen Steckverbinderkomponente 600 dienen dazu,
die Kontakte zu schützen
und die Innenvorsprünge
hiervon dienen dazu eine Plattform, auf der das Ende einer gegenüberliegenden
Steckverbinderkomponente sich drehen kann, bereitzustellen.
-
Die
männliche
Steckverbinderkomponente 670 umfasst weiterhin Eingreifmittel,
gebildet an deren Endwänden.
Wie in den 36, 37 & 44 gezeigt,
umfasst dieses einen flachen Flansch 676 mit einer Kerbe
oder einem Schlitz bzw. Spalt 677, der darin gebildet ist,
und einer arretierenden Lasche 675. Diese arretierende
Lasche 675 ist an der Endwand des männlichen Steckverbinders 670 in
Ausrichtung mit der arretierenden Lasche 621 des aufnehmenden
Steckverbinders 600 und bevorzugt in Ausrichtung mit der
zentralen Wandung 673 angeordnet und ist mit dem Schlitz
bzw. Spalt 690 der Steckverbinderkomponente 670 verbunden.
Wie in den 43 und 44 gezeigt,
wird die arretierende Lasche 621 in der Öffnung 620 der
weiblichen Steckverbinderkomponente 600 aufgenommen und
unterhalb deren arretierender Lasche 621 positioniert.
In ähnlicher
Weise schlägt
der männliche
Steckverbinderkomponentenflansch 676 an einen gegenüberliegenden
Vorsprung, gebildet in der Innenfläche der Ummantelungs- bzw. Abdeckendwand 605 an.
Die Öffnungen 620 und 685 (37)
unterstützen
ebenfalls das Gehäusematerial,
das durch die Formvertiefung während
der Herstellung der Steckverbinderkomponenten hindurchfließt.
-
Wie
in den 36 und 37 gezeigt,
umfasst die männliche
Steckverbinderkomponente 670 ein Eingreifmittel 673,
das in Längsrichtung
oder longitudinal der Komponente verläuft. Dieses Eingreifmittel
umfasst einen zentralen Schlitz bzw. Spalt 690, der durch
eine Vielzahl von Federarmen oder anderen ähnlichen Reibungseingreifteilen 691, 692 flankiert
wird. Diese Federarme 691, 692 haben variierende
Breiten, so dass einige hiervon 692 eng sind, während andere 692 weit
sind. Die weiten Federarme 691 sind jene, die bevorzugt
an den schrägen
Wänden 674 der
männlichen
Steckverbinderkomponente anschlagen, während die engen Federarme 692 in
einer alternierenden Art und Weise zwischen Paaren der breiten Federarme 691 liegen.
Als solche sind die engen Federarme 692 von größerer Elastizität als die weiteren
Federarme 691. Die männliche
Steckverbinderkomponente weist ebenfalls, wie in 35 veranschaulicht,
Montierstäbe
bzw. -pfosten 680 und Erdungslaschen 681 auf,
die in Löchern
oder durch Bohrungen, wie in 43 gezeigt,
aufgenommen werden.
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Während die
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist für den Fachmann
im Stand der Technik offensichtlich, dass Än derungen und Modifikationen durchgeführt werden
können,
ohne vom Umfang der Erfindung, der durch die angefügten Ansprüche definiert
ist, abzuweichen.