DE60314228T2

DE60314228T2 - Verbinderanordnung für l-förmige erdungsabschirmungen und differentialkontaktpaare

Info

Publication number: DE60314228T2
Application number: DE60314228T
Authority: DE
Inventors: Richard Scott Mechanicsburg KLINE; Juergen Lappoehn
Original assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2023-01-29
Also published as: DE60314228D1; JP2005516375A; WO2003065511A3; JP4236585B2; EP1470618A2; EP1470618B1; WO2003065511A2; CN1643742A; CN100459295C; US20030143894A1; US6899566B2

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbinderanordnung mit Differentialkontaktpaaren, die durch Erdungsabschirmungen isoliert sind.
In der Elektronikindustrie ist es üblich, dass rechtwinkelige Verbinder für eine elektrische Verbindung zwischen zwei Leiterplatten oder zwischen einer Leiterplatte und leitenden Drähten verwendet werden. Der rechtwinkelige Verbinder weist typischerweise eine große Vielzahl von Stiftaufnahmeklemmen und unter rechten Winkeln dazu von Stiften (beispielsweise nachgebenden Stiften) auf, die einen elektrischen Kontakt mit einer Leiterplatte herstellen. Stiftsockel auf einer weiteren Leitergatte oder ein Stiftsockelverbinder können auf diese Weise in die Stiftaufnahmeklemmen gesteckt werden, wodurch dort ein elektrischer Kontakt dazwischen hergestellt wird. Die Übertragungsfrequenz von elektrischen Signalen durch diese Verbinder kann sehr hoch sein und nicht nur eine ausgeglichene Impedanz der verschiedenen Kontakte innerhalb der Klemmenmodule, um die Signalverzögerung und -reflexion zu verringern, sondern auch eine Abschirmung zwischen den Reihen der Anschlussklemmen erfordern, um das Übersprechen zu verringern. Ein elektrischer Verbinder, der die charakteristischen Merkmale des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 aufweist, wird im US 2001/010979 A1 offenbart.
Die Impedanzanpassung der Klemmenkontakte wurde bereits in den U.S. Patenten Nr. 5066236 und 5496183 diskutiert. Rechtwinkelige Verbinder wurden in diesen Patenten ebenfalls diskutiert, speziell wie die modulare Konstruktion die Herstellung von kürzeren oder längeren Verbindern erleichtert, ohne dass für einen vollständig neuen Verbinder neu konstruiert und umgerüstet werden muss, und nur indem ein neues Gehäuseteil hergestellt wird, in dem eine Vielzahl von identischen Klemmenmodulen montiert wird. Wie es im Patent '236 gezeigt wird, können die Abschirmelemente zwischen benachbarten Klemmenmodulen angeordnet werden. Ein Einsatz kann verwendet werden, um die Abschirmung zu ersetzen, oder es kann ein dickerer Klemmenmodul verwendet werden, um den dazwischen angeordneten Abschirmungsspalt aufzunehmen, wenn die Abschirmung nicht erforderlich ist. Die im Patent '236 offenbarte Abschirmung ist relativ kostspielig herzustellen und zu montieren. Das im Patent '183 offenbarte abgeschirmte Modul umfasst eine plattenartige Abschirmung, die am Modul gesichert ist und einen Federarm im Plattenabschnitt für einen elektrischen Eingriff mit einem Zwischenabschnitt eines Kontaktes aufweist, der im Wesentlichen in einem dielektrischen Material eingekapselt ist. Die Abschirmanordnung des Patentes '183 erfordert jedoch einen ausreichenden Zwischenraum zwischen benachbarten Durchgangslöchern der Platte, um unbeabsichtigte Kurzschlüsse zu vermeiden. Außerdem müssen sowohl das isolierte Modul als auch die Abschirmung abgewandelt werden, wenn der Erdungskontakt im Verbinder verlagert werden soll.
Eine alternative elektrische Verbinderanordnung wurde im U.S. Patent Nr. 5664968 vorgeschlagen, bei der jedes Klemmenmodul eine Vielzahl von Kontakten, die einen Gegenkontaktabschnitt, einen Verbinderabschnitt und einen Zwischenabschnitt umfassen, dort dazwischen aufweist, wobei etwas vom oder der gesamte Zwischenabschnitt in einem isolierten Steg eingekapselt ist. Jedes Modul weist eine daran montierte elektrisch leitende Abschirmung auf. Jede Abschirmung umfasst mindestens einen ersten elastischen Arm in elektrischem Eingriff mit einem ausgewählten der Kontakte in dem Modul, an dem die Abschirmung montiert ist, und mindestens einen zweiten elastischen Arm, der sich vom Modul nach außen erstreckt und für einen elektrischen Eingriff mit einem weiteren ausgewählten Kontakt in einem benachbarten Klemmenmodul der Verbinderanordnung ausgelegt ist.
Eine alternative Verbindervorrichtung wurde im U.S. Patent Nr. 6231391 offenbart. Das Patent '391 beschreibt einen Stecksockelverbinder, der einen Steckerleistenkörper, eine Vielzahl von Signalstiften, einen kontinuierlichen Streifen mit einer Vielzahl von Abschirmmessern, die darauf gebildet werden, und eine Vielzahl von Erdungsstiften umfasst. Der Steckerleistenkörper umfasst eine Vorderwand mit einer Vielzahl von Signalstiftaufnahmeöffnungen, einer Vielzahl von Abschirmmesseraufnahmeöffnungen und einer Vielzahl von Erdungsstiftaufnahmeöffnungen. Die Abschirmmesseraufnahmeöffnungen werden so gebildet, dass sie einen im Allgemeinen rechtwinkeligen Querschnitt aufweisen. Eine Vielzahl von Abschirmmessern wird ebenfalls mit einem im Allgemeinen rechtwinkeligen Querschnitt gebildet, und sie werden benachbart den einzelnen Signalstiften angeordnet, so dass jeder Signalstift mit einer entsprechenden Erdungsabschirmung versehen ist.
Konventionelle Verbinderanordnungen, wie beispielsweise in den Patenten '236, '183, '968 und '391, sind für eine Verwendung bei mindestens Einrichtungsanwendungen konstruiert und können ebenfalls bei Differentialpaaranwendungen verwendet werden. Bei Einrichtungsanwendungen wird der gesamte Signalinhalt in einer Richtung gesendet, die zwischen der Erde und einem Leiter eingeschlossen ist, und danach wird der gesamte Signalinhalt anschließend in der entgegengesetzten Richtung zurückgeführt, die zwischen der Erde und einem anderen Leiter eingeschlossen ist. Jeder Leiter ist mit einem Stift oder einem Kontakt innerhalb einer Verbinderanordnung verbunden, und daher wird der gesamte Signalinhalt in einer Richtung durch einen Stift oder Kontakt und in der entgegengesetzten Richtung durch einen separaten Stift oder Kontakt geführt. Bei Differentialanwendungen wird das Signal geteilt und in der ersten Richtung über ein Paar Leiter (und daher durch ein Paar Stifte oder Kontakte) übertragen. Das Rückführungssignal wird gleichermaßen geteilt und in der entgegengesetzten Richtung über das gleiche Paar von Leitern (und daher durch das gleiche Paar Stifte oder Kontakte) übertragen.
Die Unterschiede im Signallaufweg der Einrichtungs- gegenüber den Differentialpaaranwendungen bewirken Unterschiede bei den Signalcharakteristiken. Die Signalcharakteristiken können die Impedanz, die Laufverzögerung, das Rauschen, die Schrägverzerrung und dergleichen umfassen. Die Signalcharakteristiken werden ebenfalls durch die Schaltung beeinflusst, die zur Anwendung kommt, um die Signale zu übertragen und zu empfangen. Die Schaltung, die beim Übertragen und Empfangen von Signalen eingeschlossen ist, weicht vollständig für Einrichtungs- und Differentialanwendungen ab. Die Unterschiede bei der Übertragungs- und Empfangsschaltung und der Signallaufwege liefern unterschiedliche elektrische Eigenschaften, wie beispielsweise die Impedanz, Laufverzögerung, Schrägverzerrung und das Rauschen. Die Signalcharakteristiken werden durch Variieren der Struktur und Konfiguration der Verbinderanordnung verbessert oder verschlechtert. Die Struktur und Konfiguration für Verbinderanordnungen, die für Einrichtungsanwendungen optimiert sind, weichen von Verbunderanordnungen ab, die für eine Verwendung bei Differentialpaaranwendungen optimiert sind.
Bisher wurde es für bevorzugbar gehalten, eine gemeinsame Verbinderanordnung anzubieten, die bei sowohl der Einrichtungs- als auch Differentialpaaranwendung nützlich ist. Folglich wird die Verbunderanordnung nicht für beide Anwendungen optimiert. Es bleibt eine Forderung nach einer Verbinderanordnung bestehen, die für Differentialpaaranwendungen optimiert ist.
Außerdem müssen die meisten Verbunderanordnungen spezifische Raumeinschränkungen in Abhängigkeit von der Art der Anwendung erfüllen, bei der die Verbunderanordnung verwendet wird, während eine hohe Signalleistung aufrecherhalten wird. Nur als Beispiel definieren bestimmte Computerspezifikationen, wie beispielsweise für die Compact PCI-Spezifikation, die Abmessungen für eine Ummantelung, in die die Verbinderanordnung passen muss, nämlich ein HM-Verbinder, der einen Industriestandardverbinder darstellt. Der HM-Verbinder muss jedoch nicht angemessene Signalleistungseigenschaften bieten, die für alle Anwendungen wünschenswert sind. Statt dessen können bei bestimmten Anwendungen höhere Signalcharakteristiken bevorzugt werden, wie sie beispielsweise vom HS3-Verbinder geboten werden, der von der Tyco Electronics Corp. angeboten wird. Es kann ebenfalls bevorzugt werden, Verbinder zu verwenden, die für Frequenzen geeignet sind, die höher sind als die, die von den HS3-Verbindern aufgenommen werden. Bestimmte konventionelle Verbinder, die höhere Signalcharakteristiken bieten, können jedoch nicht die Ummantelungsabmessungen bestimmter Verbinderstandards erfüllen.
Der Verbinder des Patentes '391 liefert eine Erdungsabschirmung um jeden einzelnen Signalstift. Eine Eins-zu-Eins-Übereinstimmung zwischen jeder Erdungsabschirmung und jedem Signalstift erfordert, dass die Signalstifte um einen ziemlich großen Abstand beabstandet sind. Der Abstand zwischen den Signalstiften muss ausreichend sein, um eine dazugehörende Erdungsabschirmung aufzunehmen und angemessenes Steckleistenkörpermaterial zu behalten, um eine Gefährdung der Integrität des Verbindergehäuses zu vermeiden.
Außerdem wird jeder und jeder einzelne Signalstift im Patent '391 gleichmäßig von allen benachbarten Signalstiften beabstandet. Folglich wird jeder Signalstift gleichermaßen wahrscheinlich elektromagnetisch (EM) mit irgendeinem der umgebenden Signalstifte gekoppelt werden. Um eine EM-Kopplung zu vermeiden, sind die Erdungsabschirmungen im Patent '391 so strukturiert, dass versucht wird, jeden Signalstift zu isolieren. Die Erdungsabschirmungen erreichen nicht eine vollständige Isolierung zwischen bestimmten Signalstiften (beispielsweise diagonal). In dem Maß, indem die Signalstifte nicht durch die Erdungsabschirmungen isoliert werden, werden die Signalstifte weit voneinander beabstandet, um eine EM-Kopplung weiter zu verringern. Diese Beabstandung vergrößert unerwünschterweise die Gesamtabmessung der Verbinderanordnung.
Ein Problem, das vorgelegt wird, ist, wie ein elektrischer Verbinder für Differentialpaaranwendungen bereitgestellt wird, der in der Lage ist, kleine Ummantelungsabmessungen zu erfüllen, während Signalleistungseigenschaften von hoher Qualität gewährt werden.
Dieses Problem wird durch eine elektrische Verbinderanordnung entsprechend Patentanspruch 1 gelöst.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Verbinderanordnung bereitgestellt, die eine Steckerleiste mit Signalkontakten aufweist, die in einem Kontaktmuster von Differentialpaaren angeordnet sind, die in Reihen und senkrechten Reihen ausgerichtet sind, wobei: jedes Differentialpaar zwei der Signalkontakte umfasst, die um einen ersten Abstand beabstandet sind; eine Erdungsabschirmung mit einem jeden Differentialpaar verbunden ist, wobei jede Erdungsabschirmung einen Messerabschnitt umfasst, der sich entlang einer Seite der beiden Signalkontakte in ihrem dazugehörenden Paar erstreckt, und wobei jede Erdungsabschirmung einen Schenkelabschnitt umfasst, der sich entlang eines Endes des dazugehörenden Differentialpaares erstreckt; und wobei benachbarte der Differentialpaare um einen zweiten Abstand beabstandet sind, der größer ist als der erste Abstand, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Spitze des Messerabschnittes einer jeden der Erdungsabschirmungen sich über ein äußeres Ende eines jeden der Signalkontakte seines dazugehörenden Differentialpaares hinaus erstreckt.
Die Erfindung wird jetzt als Beispiel mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
1 eine isometrische Darstellung einer Verbinderanordnung, die in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;
2 eine auseinandergezogene isometrische Darstellung einer Steckerleiste, von Steckerleistenkontakten und Steckerleistenerdungsabschirmungen, die in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung hergestellt werden;
3 eine auseinandergezogene isometrische Darstellung einer Steckbuchse, die in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;
4 eine auseinandergezogene isometrische Darstellung eines Klemmenmoduls, das in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;
5 eine isometrische Darstellung eines Klemmenmoduls, das in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;
6 eine isometrische Darstellung einer Steckbuchse, die in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;
7 eine Teildraufsicht eines Abschnittes eines Steckbuchsenschnittstellenmusters, das in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;
8 eine auseinandergezogene isometrische Darstellung einer Steckerleiste, von Steckerleistenkontakten und Steckerleistenerdungsabschirmungen, die in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung hergestellt werden; und
9 eine auseinandergezogene isometrische Darstellung einer Steckbuchse und von Klemmenmodulen, die in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung hergestellt werden.
1 veranschaulicht eine Verbinderanordnung 10, die eine Steckbuchse 12 und eine Steckerleiste 14 umfasst. Ein isoliertes Gehäuse 16 wird als Teil der Steckbuchse 12 bereitgestellt. Mehrere Klemmenmodule 18 (auf die man sich ebenfalls als Chiclets bezieht) werden im isolierten Gehäuse 16 montiert. Die Steckerleiste 14 umfasst eine Basis 20 und Seitenwände 22. Die Basis 20 hält eine Anordnung oder Matrix von Steckerleistenkontakten 24 und Steckerleistenkontakterdungsabschirmungen 26. Nur als Beispiel, die Steckerleistenkontakte 24 können als rechteckige Stifte ausgebildet werden. Das isolierte Gehäuse 16 umfasst eine Eingriffsfläche 28 mit einer Vielzahl von Öffnungen darin, die mit den Steckerleistenkontakten 24 und den Steckerleistenkonakterdungsabschirmungen 26 ausgerichtet sind. Die Steckerleistenkontakterdungsabschirmungen 26 und die Steckerleistenkontakte 24 werden mit Steckbuchsenkontakten und Steckbuchsenerdungen verbunden, die in den Klemmenmodulen 18 enthalten sind (wie es nachfolgend detaillierter erklärt wird).
2 und 8 veranschaulichen detaillierter isometrische Darstellungen der Steckerleiste 14. Die Seitenwände 22 umfassen eine Vielzahl von Rippen 30, die auf deren Innenflächen gebildet werden. Spalte 31 werden zwischen den Rippen 30 als Teil eines Hohlraumkernbildungsverfahrens gebildet. Die Hohlraumkernbildung kann zur Anwendung gebracht werden, um die Bildung von Einfallstellen in den Seitenwänden 22 zu vermeiden. Gruppen von Rippen 30 können durch große Spalte getrennt werden, um Führungskanäle 32 zu bilden, die benutzt werden, um die Steckerleiste 14 und die Steckbuchse 12 aufeinander zu führen. Die Führungskanäle 32 können ebenfalls mit unterschiedlichen Breiten gebildet werden, um als Polarisationsmerkmal zu funktionieren, um zu sichern, dass die Steckbuchse 12 vor dem Eingriff mit der Steckerleiste 14 richtig ausgerichtet wird. Die Führungskanäle 32, wie sie in 2 gesehen werden, sind um einen Abstand D_T beabstandet. Die Führungskanäle 32, wie sie in 8 gesehen werden, sind voneinander um einen Abstand D_B beabstandet.
8 veranschaulicht das Innere der Seitenwand 22 entgegengesetzt dem in 2. Die Seitenwand 22 (für die das Innere in 8 veranschaulicht wird) umfasst eine Vielzahl von Rippen 30, die durch Spalte 31 getrennt sind, und Führungselemente 32. Die Seitenwände 22, die in 8 veranschaulicht werden, umfassen fünf Rippen 30, die durch schmale Spalte 31 getrennt sind. Einzelne Rippen 30 sind an entgegengesetzten Enden der Seitenwand 22 beabstandet, um die Führungselemente 32 zu definieren. Die Führungselemente 32 sind mittels eines Abstandes D_B beabstandet und nehmen untere Verkeilungsvorsprünge 76 auf (3).
Die Basis 20 der Steckerleiste 14 umfasst eine Vielzahl von L-förmigen Kerben 34, die dort hindurch ausgeschnitten sind. Die L-förmigen Kerben 34 sind in Reihen und senkrechten Reihen ausgerichtet, um ein Muster oder eine Matrix über der Eingriffsfläche 36 der Steckerleiste 14 entsprechend dem Kontaktschnittstellenmuster zu definieren. Die Eingriffsfläche 36 der Steckerleiste 14 ist in nächster Nähe angeordnet und kann gegen die Eingriffsfläche 28 auf der Steckbuchse 12 anstoßen, wenn die Verbinderanordnung 10 vollständig verbunden ist. Die Steckerleiste 14 nimmt eine Vielzahl von Erdungsabschirmungssegmenten 38 auf, von denen ein jedes eine oder mehrere Steckerleistenkontakterdungsabschirmungen 26 umfasst (im Beispiel in 2 umfasst es vier). Ein Erdungsabschirmungssegment 38 kann aus einem einzelnen Blech gestanzt und zu einer gewünschten Form abgekantet werden. Ein Träger 40 verbindet die Steckerleistenkontakterdungsabschirmungen 26. Jede Steckerleistenkontakterdungsabschirmung 26 umfasst einen Messerabschnitt 42 und einen Schenkelabschnitt 44, zu einer L-Form gebogen. Wahlweise kann ein zweiter Schenkelabschnitt längs einer Seite des Messerabschnittes 42 entgegengesetzt dem Schenkelabschnitt 44 gebogen werden, um eine C-Form zu bilden. Erdungsabschirmungskontakte 46 werden aus dem gleichen Metallstück wie der Rest des Erdungsabschirmungssegmentes 38 gestanzt und sind mit den Steckerleistenkontakterdungsabschirmungen 26 zusammenhängend.
Obgleich es in 2 nicht veranschaulicht wird, sind Schlitze entlang der hinteren Fläche 48 der Basis 20 zwischen den Kerben 34 vorhanden, um die Träger 40 aufzunehmen, bis sie mit der hinteren Fläche 48 bündig sind. Die Schlitze zwischen den Kerben 34 erstrecken sich nicht vollständig durch die Basis 20 bis zur Eingriffsfläche 36. Die Messer 42 umfassen eine vordere Fläche 43 und eine hintere Fläche 45, eine Basis 41, einen Zwischenabschnitt 49 und eine Spitze 47. Die Basis 41 wird mit den Trägern 40 gebildet. Die Spitze 47 erstreckt sich über das äußere Ende der Steckerleistenkontakte 24 hinaus.
Die Basis 20 umfasst ebenfalls eine Vielzahl von Steckerleistenkontaktlöchern 50, die dort hindurch ausgeschnitten sind. Die Steckerleistenkontaktlöcher 50 sind im Beispiel der 2 in Paaren 52 angeordnet, um entsprechende Paare von Steckerleistenkontakten 24 aufzunehmen. Jedes Paar 52 von Löchern 50 ist im Inneren einer entsprechenden L-förmigen Kerbe 34 angeordnet, so dass das dazugehörende Paar von Steckerleistenkontakten 24 auf beiden Seiten durch den Messerabschnitt 42 und den Schenkelabschnitt 44 der entsprechenden Kontakterdungsabschirmungen 26 abgeschirmt wird. Durch Ausbilden der Kontakterdungsabschirmungen 26, um jedes Paar von Steckerleistenkontakten 24 teilweise einzuschließen, ist jedes Paar von Steckerleistenkonakten 24 im Wesentlichen auf allen Seiten durch Kontakterdungsabschirmungen 26 umgeben. Als Beispiel, das Steckerleistenkonaktpaar 54 kann durch Messer- und/oder Schenkelabschnitte der Kontakterdungsabschirmungen 55–58 umgeben werden. Die Kontakterdungsabschirmungen 26 umgeben jedes Paar von Steckerleistenkontakten 24, um ebenfalls die Betriebsimpedanz der Verbinderanordnung 10 zu steuern, wenn Hochfrequenzsignale gefiltert werden. Jedes Steckerleistenkontaktpaar 54 ist ausgebildet, um ein Differentialpaarsignal zu führen.
Die Kerben 34 und die Lochpaare 52 sind angeordnet, um die Steckerleistenkontakte 24 und die Steckerleistenerdungsabschirmungen 26 in einer Anordnung oder einem Muster anzuordnen, die aus Reihen 33 und senkrechten Reihen 35 gebildet wird. Die Steckerleistenkontakte 24 in jedem Steckerleistenkontaktpaar 54 sind mittels eines Kontakt-zu-Kontakt-Abstandes 37 beabstandet. In jeder senkrechten Reihe 35 sind benachbarte Steckerleistenkontaktpaare 54 durch einen Kontaktpaar-zu-Paar-Abstand 39 beabstandet. In jeder Reihe 33 sind benachbarte Steckerleistenkontaktpaare 54 durch einen Kontaktpaar-zu-Paar-Abstand 19 beabstandet. Der Kontakt-zu-Kontakt-Abstand 37 ist kleiner als die Kontaktpaar-zu-Paar-Abstände 39 und 19. Indem ein Kontakt-zu-Kontakt-Abstand 37 für jedes Steckerleistenkontaktpaar 54 vorgesehen wird, der enger ist als die Kontaktpaar-zu-Paar-Abstände 39 und 19, werden die Steckerleistenkontakte 24 in einem einzelnen Steckerleistenkontaktpaar 54 stärker miteinander EM-gekoppelt als mit den Steckerleistenkontakten 24 in benachbarten Steckerleistenkontaktpaaren 54.
Jedes Steckerleistenkontaktpaar 54 ist parallel zu einer Steckerleistenkontaktpaarachse 51 ausgerichtet und erstreckt sich längs dieser. Jedes Steckerleistenkontaktpaar 54 ist von benachbarten Steckerleistenkontaktpaaren 54 durch die Steckerleistenerdungsabschirmungen 26 isoliert. Als Beispiel, das Steckerleistenkontaktpaar 53 wird von den benachbarten Steckerleistenkontaktpaaren 54 in der gleichen Reihe 33 durch Messerabschnitte 53a und 53b isoliert, die nahe der entgegengesetzten Seiten des Steckerleistenkontaktpaares 54 angeordnet sind. Das Steckerleistenkontaktpaar 53 ist von den benachbarten Steckerleistenkontaktpaaren 54 in der gleichen senkrechten Reihe 35 durch Schenkelabschnitte 53c und 53d isoliert, die nahe der entgegengesetzten Enden des Steckerleistenkontaktpaares 54 angeordnet sind. Durch Isolieren eines jeden Steckerleistenkontaktpaares 54 sind die Steckerleistenkontakte 24 in einem einzelnen Steckerleistenkontaktpaar 54 stärker miteinander EM-gekoppelt als mit den Steckerleistenkontakten 24 in benachbarten Steckerleistenkontaktpaaren 54.
3 veranschaulicht eine Steckbuchse 12, aus der ein Klemmenmodul 18 entfernt und teilweise demontiert wurde. Die Steckbuchse 12 umfasst ein isoliertes Gehäuse 16, das mit einer Eingriffsfläche 28 gebildet wird. Die Eingriffsfläche 28 auf der Steckbuchse 12 wird mit einer Vielzahl von L-förmigen Kerben 70 und Kontaktaufnahmelöchern 72 gebildet. Die Kerben 70 und die Löcher 72 sind ausgerichtet, um die Kontakterdungsabschirmungen 26 und die Steckerleistenkontakte 24 aufzunehmen (2). Die Kerben 70 und die Löcher 72 sind in einer Anordnung ausgerichtet, die ein Differentialschnittstellenmuster 61 entsprechend einem Differentialsignal/Erdungsmuster darstellt, in dem die Steckerleistenkontakte 24 und die Steckerleistenerdungsabschirmungen 26 angeordnet sind. Das Differentialschnittstellenmuster 61 umfasst eine Anordnung von Kontaktaufnahmelöchern 72. Die Kontaktaufnahmelöcher 72 sind in Differentiallochpaaren 67 gruppiert. Die Kontaktaufnahmelöcher 72 in jedem Differentiallochpaar 67 erstrecken sich längs einer Differentiallochpaarachse 59, die sich durch die Mitten der Kontaktaufnahmelöcher 72 im Differentiallochpaar 67 erstreckt. Die Differentiallochpaare 67 werden in Reihen 63 und senkrechten Reihen 65 gebildet. In jedem Differentiallochpaar 67 werden die Kontaktaufnahmelöcher 72 durch einen Loch-zu-Loch-Abstand 69 getrennt.
Wie am besten in 6 und 7 gezeigt wird, werden die Differentiallochpaare 67 in einer gemeinsamen senkrechten Reihe 65 durch einen Paar-zu-Paar-Abstand 71 getrennt. Die Differentiallochpaare in einer gemeinsamen Reihe 63 werden durch einen Paar-zu-Paar-Abstand 73 getrennt. Die Paar-zu-Paar-Abstände 71 und 73 werden in den Zeichnungen, von den Rändern der entsprechenden Kontaktaufnahmelöcher 72 gemessen, nur als Beispiel veranschaulicht. Wahlweise können die Paar-zu-Paar-Abstände 71 und/oder 73 von der Mitte oder den entgegengesetzten Rändern der Kontaktaufnahmelöcher 72 gemessen werden. Die Paar-zu-Paar-Abstände 71 und 73 können einander gleich sein. Wahlweise können die Paar-zu-Paar-Abstände 71 und 73 voneinander in Abhängigkeit von der Form und den Abmessungen der Kontaktaufnahmekerben 70 abweichen.
Der Loch-zu-Loch-Abstand 69 ist kleiner als der Paar-zu-Paar-Abstand 71 und der Paar-zu-Paar-Abstand 73, damit die Kontaktaufnahmelöcher 72 innerhalb eines einzelnen Differentiallochpaares 67 enger elektromagnetisch (EM) miteinander gekoppelt werden als mit irgendeinem Kontaktaufnahmeloch 72 in einem benachbarten Differentiallochpaar 67. Genauer gesagt, mit Bezugnahme auf 7, ist das Kontaktaufnahmeloch 75 mit dem Kontaktaufnahmeloch 77 enger beabstandet und stärker EM-gekoppelt als mit den Kontaktaufnahmelöchern 79, 81 und 83. Das Kontaktaufnahmeloch 75 ist mit dem Kontaktaufnahmeloch 77 ebenfalls enger beabstandet und starker EM-gekoppelt als mit irgendeinem anderen Kontaktaufnahmeloch 72 in den umgebenden Differentiallochpaaren 67.
Als Nächstes wird die Konfiguration der Kerben 70 in der Eingriffsfläche 28 detaillierter in Verbindung mit 7 erklärt. Jede Kerbe 70 umfasst einen Messeraufnahmeabschnitt 85, der mit einem Schenkelaufnahmeabschnitt 87 verbunden ist. Die Messer- und Schenkelaufnahmeabschnitte 85 und 87 wirken zusammen, um ein dazugehörendes Differentiallochpaar 67 teilweise zu umgeben. Die Kerben 70 werden in einem Muster entsprechend dem Differentialschnittstellenmuster 61 der Differentiallochpaare 67 gebildet. Alle Messer- und Schenkelaufnahmeabschnitte 85 und 87 sind in einer gleichen Weise ausgerichtet, so dass jedes Differentiallochpaar 67 von benachbarten Differentiallochpaaren 67 isoliert ist. Die Messeraufnahmeabschnitte 85 erstrecken sich parallel zur Differentiallochpaarachse 59 eines entsprechenden Differentiallochpaares 67. Der Schenkelaufnahmeabschnitt 87 erstreckt sich senkrecht zur Differentiallochpaarachse 59 des entsprechenden Differentiallochpaares 67. Wahlweise können die Kerben 70 mit zwei Schenkelaufnahmeabschnitten 87 gebildet werden, die an entgegengesetzten Enden des Messeraufnahmeabschnittes 85 gebildet werden, um eine C-förmige Kerbe zu bilden.
Nur als Beispiel, das Differentiallochpaar 89 ist von den Differentiallochpaaren 67 in den gleichen Reihen 63 durch erste und zweite Messerabschnitte 91 und 93 isoliert, die auf entgegengesetzten Seiten des Differentiallochpaares 89 vorhanden sind. Das Differentiallochpaar 89 ist von den Differentiallochpaaren 67 in der gleichen senkrechten Reihe 65 durch erste und zweite Schenkelaufnahmeabschnitte 95 und 97 isoliert, die an entgegengesetzten Enden des Differentiallochpaares 89 vorhanden sind. Der Abstand zwischen den Differentiallochpaaren 67 und die Anordnung und Ausrichtung der Kerben 70 wirken zusammen, um jedes Differentiallochpaar 67 zu isolieren. Die Kontaktaufnahmelöcher 72 in einem einzelnen Differentiallochpaar 67 müssen nicht voneinander isoliert werden, sondern werden statt dessen vorzugsweise miteinander EM-gekoppelt, um die Signalleistung zu verbessern.
Wieder in 3, ragt eine Vielzahl von Trägerstiften 62 nach hinten aus der Eingriffsfläche 28 der Basis 29 des isolierten Gehäuses 16 heraus. Das isolierte Gehäuse 16 umfasst eine obere Wand 60, die mit der Basis 29 gebildet und so angeordnet wird, dass sie sich nach hinten davon erstreckt. Die obere Wand 60 und die Trägerstifte 62 wirken zusammen, um eine Vielzahl von Schlitzen 64 zu definieren, von denen ein jeder ein Klemmenmodul 18 aufnimmt. Das isolierte Gehäuse 16 umfasst eine Vielzahl von jeweils oberen und unteren Verkeilungsvorsprüngen 74 und 76. Die oberen Verkeilungsvorsprünge 74 sind mit einem Abstand D_T voneinander beabstandet, während die unteren Verkeilungsvorsprünge 76 mit einem Abstand D_B voneinander beabstandet sind. Die Abstände D_T und D_B weichen ab, um die oberen und unteren Verkeilungsvorsprünge 74 und 76 voneinander zu unterscheiden. Die Verkeilungsvorsprünge 74 und 76 werden innerhalb der Führungskanäle 32 (2 und 8) aufgenommen, die auf den Innenflächen der Seitenwände 22 der Steckerleiste 14 angeordnet sind.
Die obere Wand 60 umfasst ebenfalls eine Modulauflagehalterung 78, die sich längs einer Breite der oberen Wand 60 erstreckt. Das hintere Ende 80 der Modulauflagehalterung 78 umfasst eine Vielzahl von darin ausgebildeten Kerben 82, um die oberen Enden der Klemmenmodule 18 aufzunehmen. Sperrmerkmale sind an der unteren Flache der Modulauflagehalterung 78 vorhanden, um die Klemmenmodule 18 an Ort und Stelle zu sichern. Die Trägerstifte 62 werden in Reihen und senkrechten Reihen gebildet. Als Beispiel veranschaulicht die Steckbuchse 12 in 3 vier Trägerstifte 62, die in jeder Reihe gebildet werden, während die Gruppen von vier Trägerstiften 62 in 11 senkrechten Reihen vorhanden sind. Die Trägerstifte 62 definieren 10 Schlitze 64, die 10 Klemmenmodule 18 aufnehmen. Die Trägerstifte 62 und die obere Wand 60 sind voneinander beabstandet, um längs einer jeden Reihe von Trägerstiften 62 eine Reihe von Spalten 66 zu bilden. Im Beispiel von 3 sind vier Spalte 66 längs einer jeden Reihe von Trägerstiften 62 vorhanden. Die Spalte 66 zwischen den Trägerstiften 62 und zwischen den Trägerstiften 62 und der oberen Wand 60 werden mit dünnen isolierenden Wanden 68 gefüllt, die als ein Dielektrikum funktionieren, um die offene Seite am Klemmenmodul 18 abzudecken, wie es nachfolgend detaillierter erklärt wird.
8 veranschaulicht die Steckerleiste 14 aus 2, aber anders ausgerichtet, und wobei eine senkrechte Reihe 35 der Steckerleistenkontakte 24 und der Steckerleistenerdungsabschirmungen 26 teilweise demontiert ist. Gestrichelte Linien 200 und 202 zeigen die Art und Weise, in der die Steckerleistenkontakte 24 und die Steckerleistenerdungsabschirmungen 26 in die Basis 20 eingesetzt werden. Jeder Steckerleistenkontakt 24 umfasst einen Schaftabschnitt 204, der sich von einem Ende eines Montagesegmentes 206 nach oben erstreckt. Das entgegengesetzte Ende eines jeden Montagesegmentes 206 umfasst eine aufgeweitete Spitze 208, die ausgebildet ist, damit sie an eine Struktur montiert werden kann, wie beispielsweise eine Leiterplatte und dergleichen. Jedes Montagesegment 206 weist einen Körperabschnitt 214 auf, der im Allgemeinen eine rechteckige Form aufweist. Der Körperabschnitt 214 wird mit Wülsten 210 und 212 gebildet, die auf entgegengesetzten Seiten davon vorhanden und nahe der entgegengesetzten Enden angeordnet sind.
Die Löcher 50 in der Basis 20 werden mit einer Kontur gebildet, die im Wesentlichen zur Kontur der Montagesegmente 206 passt. Beispielsweise können die Löcher 50 mit einem rechteckigen Querschnitt gebildet werden, der Aussparungen auf entgegengesetzten Seiten des Rechteckes umfassen kann. Der Abstand zwischen den Aussparungen ist ausreichend, um einen Abrieb der funktionellen Flächen der Steckerleistenkontakte 24 zu vermeiden. Wenn die Steckerleistenkontakte 24 mit der Steckerleiste 14 montiert werden, werden die Wülste 210 und 212 in den Löchern 50 aufgenommen und kommen reibschlüssig in Eingriff. Die Wülste 210 werden bündig mit der Eingriffsfläche 36 der Basis 20 positioniert. Wahlweise können die Wülste 212 ebenfalls bündig mit der hinteren Fläche 48 der Basis 20 positioniert werden.
Die Erdungsabschirmungssegmente 38 können mit abgeschrägten Vorsprüngen 216 gebildet werden, die sich von den Erdungsmesserabschnitten 42 erstrecken. Die abgeschrägten Vorsprünge 216 werden in die Messeraufnahmeabschnitte 85 der Kerben 70 eingesetzt und kommen dort reibschlüssig in Eingriff, wodurch die Erdungsabschirmungssegmente 38 innerhalb der Basis 20 gehalten werden. Wahlweise können die abgeschrägten Vorsprünge 216 weggelassen werden, und die Erdungsabschirmungssegmente 38 werden dadurch an Ort und Stelle gehalten, dass der Träger 40 länger ausgebildet wird als eine Länge eines entsprechenden Schlitzes.
9 veranschaulicht die Steckbuchse 12 mit mehreren herausgenommenen Klemmenmodulen 18. Wie in 9 besser gezeigt wird, umfasst das isolierte Gehäuse 16 Trägerstifte 62, die nach hinten aus der Basis 29 vorstehen. Die Stifte 62 definieren die Schlitze 64, die jedes Klemmenmodul 18 aufnehmen. Die Spalte 66 zwischen den Trägerstiften 62 werden mit isolierten Wänden 68 gefüllt, die die offene Seite an den Klemmenmodulen 18 bedecken.
4 veranschaulicht ein Klemmenmodul 18, das in seine Bestandteile zerlegt ist. Das Klemmenmodul 18 umfasst eine Modulerdungsabschirmung 84, die an einen übergossenen Abschnitt 86 aus Kunststoff montiert ist. Der übergossene Abschnitt 86 hält einen Leiterrahmen 88. Eine Abdeckkappe 90 ist an einem Ende des übergossenen Abschnittes 86 montiert, um die Buchsenkontakte 96 zu schützen, die entlang eines Endes des Leiterrahmens 88 angeordnet sind. Der Leiterrahmen 88 weist eine Vielzahl von Leitungen 92 auf, von denen eine jede einen Plattenkontakt 94 und einen Buchsenkontakt 96 umfasst. Jeder Plattenkontakt 94 und der entsprechende Buchsenkontakt 96 sind mittels einer Zwischenleiterbahn 98 verbunden. Als Beispiel können die Leitungen 92 in Leitungsdifferentialpaaren 100 angeordnet werden. Im Beispiel in 4 sind vier Leitungsdifferentialpaare 100 in jedem Klemmenmodul 18 vorhanden. Nur als Beispiel können die Buchsenkontakte 96 in einer „Stimmgabel"form gebildet werden, wobei gegenüberliegende Finger 102 in Richtung zueinander vorgespannt werden. Die Finger 102 kommen reibschlüssig und leitend mit einem entsprechenden Steckerleistenkontakt 24 in Eingriff, wenn die Steckbuchse 12 und die Steckerleiste 14 vollständig in Eingriff sind. Die Plattenkontakte 94 können in entsprechende Schlitze in eine Computerplatte eingesetzt und mit den dazugehörenden elektrischen Leiterbahnen verbunden werden.
Der übergossene Abschnitt 86 umfasst obere und untere isolierte Schichten 104 und 106, die voneinander beabstandet sind, um einen Zwischenraum 108 dort dazwischen zu definieren, in den der Leiterrahmen 88 eingesetzt wird. Der übergossene Abschnitt 86 umfasst einen vorderen Rand 110 mit einer Vielzahl von Öffnungen 112 darin, durch die die Buchsenkontakte 96 vorstehen. Der übergossene Abschnitt 86 umfasst ebenfalls einen unteren Rand 114 mit einer gleichen Vielzahl von Öffnungen (nicht gezeigt), durch die sich die Plattenkontakte 94 erstrecken. Ein Einklinkarm 116 ist entlang der Oberseite des übergossenen Abschnittes 86 vorhanden. Der übergossene Abschnitt 86 umfasst eine L-förmige Halterung 120, die entlang des oberen Randes davon und entlang des hinteren Randes angeordnet ist, um eine Stütze und Steifigkeit für die Struktur des Klemmenmoduls 18 bereitzustellen. Die Halterung 120 umfasst einen V-förmigen Keil 122 an deren vorderen Ende. Der V-förmgie Keil 122 wird innerhalb einer entsprechenden umgekehrten V-Form innerhalb der Kerben 82 in der Modulauflagehalterung 78 verschiebbar aufgenommen. Die Keile 122 und die Kerben 82 wirken zusammen, um eine genaue Ausrichtung zwischen dem Klemmenmodul 18 und dem isolierten Gehäuse 16 zu sichern.
Der Einklinkarm 116 umfasst einen erhabenen Absatz 118 an dessen äußerem Ende, um mit einem entsprechenden Merkmal auf der Innenfläche der Modulauflagehalterung 78 einschnappend in Eingriff zu kommen. Wie in 9 gezeigt w ird, umfasst die Innenfläche der Modulauflagehalterung 78 Hohlräume 218, die die erhabenen Absätze 118 an entsprechenden Klemmenmodulen 18 aufnehmen.
Das Klemmenmodul 18 umfasst ebenfalls einen Verlängerungsabschnitt 124 nahe des vorderen Randes 110 und sich nach unten über den unteren Rand 114 hinaus erstreckend. Der Verlängerungsabschnitt 124 ragt über einen Rand einer Platte hinaus, auf der das Klemmenmodul 18 montiert ist, und in die die Plattenkontakte 94 eingesetzt werden. Das äußere Ende des Verlängerungsabschnittes 124 umfasst eine Keilwulst 126, die sich nach außen mindestens längs einer Seite des Verlängerungsabschnittes 124 erstreckt. Die Wulst 126 wird innerhalb einer entsprechenden Kerbe aufgenommen, die zwischen benachbarten Trägerstiften 62 längs des Bodens des isolierten Gehäuses 16 gebildet wird, um eine richtige Ausrichtung zwischen dem Klemmenmodul 18 und dem isolierten Gehäuse 16 zu sichern. Der übergossene Abschnitt 86 umfasst eine Reihe von Vorsprüngen 128, die sich nach oben vom unteren Rand 114 erstrecken. Die Vorsprünge 128 und die Halterung 120 wirken zusammen, um einen Bereich zu definieren, in dem die Modulerdungsabschirmung 84 aufgenommen wird. Die Modulerdungsabschirmung 84 wird an der oberen Schicht 104 des übergossenen Abschnittes 86 montiert. Die Modulerdungsabschirmung 84 umfasst einen Hauptkörper 130 mit einem vorderen Rand 132 und einem unteren Rand 134. Ein verlängerter Erdungsabschnitt 136 ist längs des vorderen Randes 132 angeordnet und steht nach unten unterhalb des unteren Randes 134 vor. Der verlängerte Erdungsabschnitt 136 liegt über dem Verlängerungsabschnitt 124, um entlang eines Endes einer Platte zu liegen, auf der das Klemmenmodul 18 montiert wird. Der untere Rand 134 umfasst eine Vielzahl von Plattenerdungskontakten 138, die die Modulerdungsabschirmung 84 mit den Erden auf der Platte leitend verbinden. Der Hauptkörper 130 umfasst zwei Einklinkelemente 140 und 142, die sich jeweils durch die Löcher 144 und 146 in der oberen Schicht 104 erstrecken. Die Einklinkelemente 140 und 142 sichern die Modulerdungsabschirmung 84 am übergossenen Abschnitt 86.
Die Modulerdungsabschirmung 84 umfasst eine Vielzahl von Erdungskontaktsätzen 150, die am vorderen Rand 132 montiert sind. Jeder Erdungskontaktsatz 150 umfasst einen primären Erdungskontakt 152 und einen sekundären Erdungskontakt 154. Jeder Erdungskontaktsatz 150 wird am Hauptkörper 130 durch einen erhabenen Rand 156 montiert. Die primären Erdungskontakte 152 umfassen äußere Enden 158, die in einem Abstand D₁ über den vorderen Rand 132 hinaus angeordnet sind. Die sekundären Erdungskontakte 154 umfassen ein äußeres Ende 160, das in einem Abstand D₂ über den vorderen Rand 132 hinaus angeordnet ist. Das äußere Ende 158 der primären Erdungskontakte 152 ist weiter vom vorderen Rand 132 angeordnet als das äußere Ende 160 der sekundären Erdungskontakte 154. Im Beispiel in 4 sind die primären Erdungskontakte V-förmig, wobei eine Spitze des V das äußere Ende 158 bildet, und wobei die Basis der V-Form Schenkel 162 bildet, die am Hauptkörper 130 befestigt sind. Die Spitze der äußeren Enden 158 und 160 kann nach oben aufgeweitet sein, um den Eingriff mit den Steckerleistenkontakterdungsabschirmungen 26 zu erleichtern.
Die Abdeckkappe 90 umfasst einen Basissockel 164 und mehrere Differentialhüllen 166, die damit gebildet werden. Der Basissockel 164 ist an der unteren Schicht 106 des übergossenen Abschnittes 86 montiert, so dass das hintere Ende 168 der Differentialhüllen 166 gegen den vorderen Rand 110 des übergossenen Abschnittes 86 anstößt. Montagestifte 170 auf der Abdeckkappe 90 werden innerhalb der Löcher 172 durch die obere und die untere Schicht 104 und 106 aufgenommen. Die Montagestifte 170 können an den Löchern 102 in vielerlei Weise gesichert werden, beispielsweise mittels einer Reibungspassung, mit Klebstoff und dergleichen. Jede Differentialhülle 166 umfasst einen Boden 174, Seitenwände 176 und eine Mittelwand 178. Die Seiten- und Mittelwände 176 und 178 definieren Kanäle 180, die die Buchsenkontakte 96 aufnehmen. Die hinteren Enden der Seitenwände 176 und der Mittelwände 178 umfassen aufgeweitete Abschnitte 182 und 184, die sich in Richtung zueinander erstrecken, aber voneinander beabstandet bleiben, um Öffnungen 186 dort dazwischen zu definieren. Abgeschrägte Blöcke 188 sind längs der Innenflächen der Seitenwände 176 und längs der entgegengesetzten Seiten der Mittelwände 178 nahe von deren hinteren Enden vorhanden. Die abgeschrägten Blicke 188 tragen entsprechende abgeschrägte Abschnitte 190 an den Buchsenkontakten 96.
Jedes Klemmenmodul 18 umfasst eine Abdeckkappe 90 mit mindestens einer Differentialabdeckung oder -hülle 166, die ein dazugehörendes Differentialpaar von Kontakten 96 einschließt. Jede Abdeckung oder Hülle 166 kann mindestens eine offene Flache (beispielsweise offene obere Seite 192) aufweisen, die die Oberseite oder Unterseite der Kontakte 96 freilegt. Als eine Alternative kann das Klemmenmodul 18 mehrere Differentialabdeckungen oder -hüllen 166 umfassen, die entsprechende Differentialpaare von Kontakten 96 aufnehmen. Jede Abdeckung oder Hülle 166 kann einen Boden 174, Seitenwände 176 und eine Mittelwand 178 umfassen, um separate Kanäle 180 zu bilden, um jeden Buchsenkontakt 96 eng festzuhalten. Der Boden 174, die Seitenwände 176 und die Mittelwand 178 weisen Innenflächen auf, die eine gebogene Kontur bilden, die sich genau an die Außenflächen der Kontakte 96 halt und an diese angepasst ist, um den Abstand und den Luftspalt zwischen der Hülle 166 und den Kontakten 96 zu minimieren.
Die Seitenwände 176, die Mittelwand 178, die aufgeweiteten Abschnitte 182 und 184 und die abgeschrägten Blöcke 188 definieren einen Hohlraum, der den Kanal 180 und die Öffnung 186 aufweist. Der Kanal 180 umfasst offene vordere und hintere Enden und eine offene Seite. Der Hohlraum nähert sich unmittelbar der Form der Finger 102 an den Buchsenkontakten 96. Die Wände des Hohlraumes sind von den Buchsenkontakten 96 durch einen sehr schmalen Spalt (annähernd 0,1 mm) beabstandet. Daher passt sich die Kontur der Hohlraumwände genau der Kontur der Buchsenkontakte 96 an, wodurch die Impedanz gesteuert und die elektrische Leistung verbessert wird.
Die Differentialhüllen 166 umfassen mindestens eine offene Seite. Im Beispiel in 4 umfasst jede Differentialhülle 166 eine offene obere Seite 192. Die obere Seite 192 wird offen gehalten, um die elektrische Leistung zu verbessern, speziell durch Steuern der Impedanz, durch Ermöglichen, dass die Buchsenkontakte 96 in die Abdeckkappe 90 in einer Weise eingesetzt werden, in der die Finger 102 eines jeden Buchsenkontaktes 96 eng zu den Seitenwänden 176, der Mittelwand 178, den aufgeweiteten Abschnitten 182 und 184 und den abgeschrägten Abschnitten 190 beabstandet sind. Die offene obere Seite 192 wird offen gehalten, um zu ermöglichen, dass die Buchsenkontakte 96 in die Differentialhüllen 166 in einer Weise eingesetzt werden, die eine sehr enge Toleranz aufweist. Wahlweise kann der Boden 174 offen und die obere Seite 192 geschlossen sein. Die isolierten Wände 68 am Gehäuse 16 verschließen die offenen oberen Seiten 192 einer jeden Differentialhülle, wenn die Klemmenmodule 18 in das Gehäuse 16 (oder den offenen Boden 174, wenn verwendet) eingesetzt werden.
Wenn eine Steckbuchse 96 in einem Kanal 180 angeordnet wird, erstreckt sich die angebrachte Leitung 92 durch die Öffnung 186 in der hinteren Wand der Differentialhülle 166. Die Finger 102 kommen mit einem entsprechenden Steckerleistenkontakt 24 durch das offene vordere Ende der Differentialhülle 166 in Eingriff. Die offene obere Seite 192 wird durch eine isolierende Wand 68 bedeckt, wenn das Klemmenmodul 18 in das Gehäuse 16 eingesetzt wird.
Die Kontur des Hohlraumes und die enge Toleranz, die bewirkt wird, wenn die Buchsenkontakte 96 in die Differentialhüllen 166 eingesetzt werden, verbessern die elektrische Leistung des Klemmenmoduls 18 und daher der Verbinderanordnung 10. Das heißt, weil die Seitenwände 176, die Mittelwand 178, die aufgeweiteten Abschnitte 182 und 184 und die abgeschrägten Blöcke 188 einen Hohlraum definieren, der den Kanal und die Öffnung 186 aufweist, die sich der Form der Finger 102 auf den Buchsenkontakten 96 unmittelbar nähert, umgibt eine relativ geringe Luftmenge die Finger 102 der Buchsenkontakte 96, wenn die Buchsenkontakte 96 in die Differentialhüllen 166 eingesetzt werden.
Die Luftmenge, die die Finger 102 der Buchsenkontakte 96 umgibt, ist geringer als die, wenn der Hohlraum würfelförmig wäre oder eine andere nicht gebogene Form zeigen würde, die sich nicht an die Konturen der Finger 102 der Buchsenkontakte 96 anpasst. Weniger Luft umgibt die Buchenkontakte 96, weil sich der Hohlraum an die Konturen der Finger 102 der Buchsenkontakte 96 anpasst, und es wird eine enge Toleranz erreicht, wenn die Buchsenkontakte 96 in die Differentialhüllen 166 eingesetzt werden. Die isolierten Wände 68 am Gehäuse 16 verschließen die offenen oberen Seiten 192 einer jeden Differentialhülle 166, wenn die Klemmenmodule 18 in das Gehäuse 16 eingesetzt werden, wodurch der Luftspalt innerhalb des Hohlraumes auf einem Minimum gehalten wird. Weil weniger Luft die Finger 102 der Buchsenkontakte 96 umgibt, wird die Impedanz innerhalb handhabbarer Grenzen gehalten. Folglich wird die elektrische Leistung der Verbinderanordnung 10 verbessert.
5 veranschaulicht ein Klemmenmodul 18, bei dem die Modulerdungsabschirmung 84 vollständig auf dem übergossenen Abschnitt 86 montiert ist. Die Abdeckkappe 90 ist auf dem übergossenen Abschnitt 86 montiert. Die Erdungskontaktsätze 150 sind unmittelbar über den offenen oberen Seiten 192 einer jeden Differentialhülle 166 mit einem geringfügigen Spalt 194 dort dazwischen angeordnet. Die primären und sekundären Erdungskontakte 152 und 154 sind mit einem geringfügigen Abstand über den Buchsenkontakten 96 beabstandet.
Wenn das Klemmenmodul 18 in das isolierte Gehäuse 16 (6) eingesetzt wird, werden die isolierten Wände 68 entlang der Spalte 194 zwischen den Erdungskontaktsätzen 150 und den Buchsenkontakten 96 verschoben. Durch Anordnen der isolierten Wände 68 über den offenen oberen Seiten 192 einer jeden Differentialhülle 166 schließt die Verbinderanordnung 10 jeden Buchsenkontakt 96 innerhalb eines isolierten Materials vollständig ein, um eine Brückenbildung zwischen den Buchsenkontakten 96 und den Erdungskontaktsätzen 150 zu verhindern, und um die Impedanz und die Signalintegrität zu steuern. Sobald die Klemmenmodule 18 in das isolierte Gehäuse 16 eingesetzt sind, richten sich die primären und sekundären Erdungskontakte 152 und 154 mit den L-förmigen Kerben 70 aus, die durch die Eingriffsfläche 28 an der Vorderseite des isolierten Gehäuses 16 eingeschnitten sind. Die Buchsenkontakte 96 richten sich mit den Kontaktaufnahmelöchern 72 aus. Wenn sie verbunden sind, werden die Steckerleistenkontakterdungsabschirmungen 26 ausgerichtet mit den und gleiten in die Kerben 70, während die Steckerleistenkonakte 24 ausgerichtet werden mit den und in die Kontaktaufnahmelöcher 72 gleiten.
Während die Steckerleistenkontakterdungsabschirmungen 26 in die Kerben 70 eingesetzt werden, kommt der primäre Erdungskontakt 152 anfangs mit der Spitze 47 der hinteren Fläche 45 eines entsprechenden Messerabschnittes 42 in Eingriff. Die primären Erdungskontakte 152 sind bemessen, um mit der Spitze 47 der Steckerleistenkontakterdungsabschirmung 26 in Eingriff zu kommen, bevor sich die Steckerleisten- und Buchsenkontakte 24 und 96 berühren, um einen Kurzschluss und eine Brückenbildung zu verhindern, und um eine Erdungsverbindung vor der Signalverbindung herzustellen. Während die Steckerleistenkontakterdungsabschirmungen 26 weiter in die Kerben 70 geschoben werden, kommen die Spitzen 47 der Messerabschnitte 42 mit den äußeren Enden 160 des sekundären Erdungskontaktes 154 in Eingriff, und die äußeren Enden 158 der primären Erdungskontakte 152 kommen mit dem Zwischenabschnitt 49 des Messerabschnittes 42 in Eingriff. Wenn die Steckbuchse 12 und die Steckerleiste 14 in einer Position des vollständigen Eingriffes sind, stößt das äußere Ende 158 eines jeden primären Erdungskontaktes 152 gegen eine Basis 41 eines entsprechenden Messerabschnittes 42 und ist damit in elektrischer Verbindung, während das äußere Ende 160 des sekundären Erdungskontaktes 154 mit dem Messerabschnitt 42 an einer Zwischenstelle 49 entlang einer Länge davon in Eingriff kommt. Vorzugsweise kommt das äußere Ende 160 des sekundären Erdungskontaktes 154 mit dem Messerabschnitt 42 in unmittelbarer Nähe von dessen Spitze 47 in Eigriff.
Die primären und sekundären Erdungskontakte 152 und 154 bewegen sich unabhängig voneinander, um separat mit der Steckerleistenkontakterdungsabschirmung 26 in Eingriff zu kommen. Durch ein Eingreifen der Steckerleistenkontakterdungsabschirmung 26 in einem Zwischenabschnitt 49 mit dem sekundären Erdungskontakt 154 funktioniert die Steckerleistenkontakterdungsabschirmung 26 nicht als eine Stichleitungsantenne und breitet nicht die EM-Interferenz aus. Wahlweise kann das äußere Ende 160 des sekundären Erdungskontaktes 154 mit der Steckerleistenkontakterdungsabschirmung 26 an oder in der Nähe der Spitze 47 in Eingriff kommen, um weiter eine EM-Interferenz zu verhindern. Die Länge der sekundären Erdungskontakte 154 beeinflusst die Kraft, die erforderlich ist, um die Steckbuchse 12 und die Steckerleiste 14 vollständig in Eingriff zu bringen. Daher sind die sekundären Erdungskontakte 154 von einer ausreichenden Länge, um die Eingriffskraft auf ein Niveau unterhalb einer gewünschten maximalen Kraft zu verringern. Daher kommen in Übereinstimmung mit mindestens einer bevorzugten Ausführung die primären Erdungskonakte 152 mit der Steckerleistenkontakterdungsabschirmung 26 in Eingriff, bevor die Steckerleisten- und Buchsenkontakte 24 und 96 miteinander in Eingriff kommen. Der sekundäre Erdungskontakt 154 kommt mit den Steckerleistenkontakterdungsabschirmungen 26 so nahe wie möglich an der Spitze 47 in Eingriff, wodurch die Länge der Stichleitungsantenne ohne eine übermäßige Erhöhung der Eingriffskräfte minimiert wird.
Wahlweise kann der Erdungskontaktsatz 150 auf der Steckerleiste 14 und den Erdungsabschirmungen 26 gebildet werden, die auf der Steckbuchse 12 gebildet werden. Alternativ müssen die Erdungskontaktsätze 150 nicht V-förmige primäre Erdungskontakte 152 umfassen. Beispielsweise können die primären Erdungskontakte 152 gerade Stifte sein, die nebeneinanderliegend mit den sekundären Erdungskontakten 154 ausgerichtet sind. Jegliche weitere Konfiguration kann für die primären und sekundären Kontakte 152 und 154 zur Anwendung gebracht werden, so lange wie sie die Erdungsabschirmungen 26 an unterschiedlichen Stellen kontaktieren.
Während spezielle Elemente, Ausführungen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, wird man natürlich verstehen, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, da Abwandlungen von jenen Fachleuten vorgenommen werden können, insbesondere angesichts der vorangehenden Lehren.

Claims

Elektrische Verbinderanordnung, die eine Steckerleiste (14) mit Signalkontakten (24) aufweist, die in einem Kontaktmuster von Differentialpaaren (54) angeordnet sind, die in Reihen (33) und senkrechten Reihen (35) ausgerichtet sind, wobei: jedes Differentialpaar zwei der Signalkontakte (24) umfasst, die um einen ersten Abstand (37) beabstandet sind; eine Erdungsabschirmung (26) mit einem jeden Differentialpaar (54) verbunden ist, wobei jede Erdungsabschirmung (26) einen Messerabschnitt (42) umfasst, der sich entlang einer Seite der beiden Signalkontakte (24) in ihrem dazugehörenden Paar erstreckt, und wobei jede Erdungsabschirmung (26) einen Schenkelabschnitt (44) umfasst, der sich entlang eines Endes des dazugehörenden Differentialpaares (54) erstreckt; und wobei benachbarte der Differentialpaare um einen zweiten Abstand (19, 39) beabstandet sind, der größer ist als der erste Abstand, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Spitze (47) des Messerabschnittes (42) einer jeden der Erdungsabschirmungen (26) sich über ein äußeres Ende eines jeden der Signalkontakte (24) ihres dazugehörenden Differentialpaares (54) hinaus erstreckt.
Elektrische Verbinderanordnung nach Anspruch 1, die außerdem eine Steckbuchse (12) mit einer Buchseneingriffsfläche (28) mit Lachern (72) aufweist, die in einem Lochmuster entsprechend dem Kontaktmuster für das Aufnehmen der Signalkontakte in den jeweiligen Löchern angeordnet sind.
Elektrische Verbinderanordnung nach Anspruch 1, bei der die Steckerleiste eine Anordnung von Erdungsabschirmungen (26) umfasst, wobei jede Erdungsabschirmung einen Messerabschnitt (42), der sich entlang einer Seite eines dazugehörenden Differentialpaares von Kontakten erstreckt, und einen Schenkelabschnitt (44) umfasst, der sich entlang eines Endes des dazugehörenden Differentialpaares von Kontakten erstreckt.
Elektrische Verbinderanordnung nach Anspruch 3, die außerdem eine Steckbuchse (12) mit einer Buchseneingriffsfläche (28) mit Löchern (72) aufweist, die in einem Lochmuster entsprechend dem Kontaktmuster für das Aufnehmen der Signalkontakte in den jeweiligen Löchern angeordnet sind, und wobei die Buchseneingriffsfläche eine Anordnung von Kerben (70) entsprechend der Anordnung von Erdungsabschirmungen für das Aufnehmen der Erdungsabschirmungen in den jeweiligen Kerben aufweist.