DE69120347T2

DE69120347T2 - Rechtwinklig abgebogener impedanzangepasster Steckverbinder

Info

Publication number: DE69120347T2
Application number: DE69120347T
Authority: DE
Inventors: David John Kimmel; Paul Peter Siwinski; Robert Allen Smith; Richard Eugene Thurman
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1990-05-04
Filing date: 1991-04-15
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2011-04-16
Also published as: CN1056382A; EP0455367B1; DE69120347D1; EP0455367A2; CN1037303C; KR910020967A; EP0455367A3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Verbinderanordnung, die zum Herstellen elektrischer Verbindungen in einer Vielzahl von elektrischen Signalleitungen verwendet wird, in denen die Impedanz der durch den Verbinder übertragenen Signale unbedeutend gegenüber der Impedanz der miteinander verbundenen Signalleitungen variiert, und insbesondere ist der diese Erfindung verkörpernde elektrische Verbinder dazu bestimmt, bei der Herstellung einer rechtwinkligen Verbindung zwischen zwei orthogonalen Leiterreihen verwendet zu werden, wie beispielsweise zwei gedruckten Schaltungskarten oder einer gedruckten Schaltungskarte und einem flachen Übertragungskabel.
Das US-Patent 4 762 500 und das US-Patent 4 747 787 offenbaren elektrische Verbinder, die für die impedanzangepaßte elektrische Verbindung einer Vielzahl von Schaltkreisen bestimmt sind, entweder an einem Paar von gedruckten Schaltungskarten oder zwischen einem Übertragungskabel und einer gedruckten Schaltungskarte. Diese Verbinder verwenden eine zentrale Erdungsschiene, die eine Vielzahl von buchsenförmigen Signalanschlüssen hat, die in parallelen Reihen an gegenüberliegenden Seiten der zentralen Erdungsschiene angeordnet sind. Sowohl die Buchsenanschlüsse als auch die Erdungsschienen von zusammenpassenden Verbinderhälften sind vollständig zusammenfügbar, um so die gleiche Impedanz zwischen den beiden Verbindern aufrechtzuerhalten. Jeder Verbinder verwendet allgemein Prinzipien der Mikrostreifen-Übertragung, um eine Verbindung zu bewerkstelligen, wodurch Veränderungen in der Impedanz zwischen der ankommenden Komponente, entweder einem Kabel oder einer gedruckten Schaltungskarte, und der abgehenden Komponente, wiederum entweder ein Kabel oder die Schaltkreise auf einer gedruckten Schaltungskarte, minimiert werden. Das US-Patent 4 695 106 und das US-Patent 4 762 500 offenbaren insbesondere elektrische Verbinder zum Herstellen einer Vielzahl von elektrischen Verbindungen zwischen mehrfachen Signalleitern an zwei orthogonal orientierten gedruckten Schaltungskarten.
Es hat sich als schwierig erwiesen, die erforderlichen Impedanzniveaus in einem herstellbaren Produkt zu erzielen, das die in diesen Patenten offenbarten Komponenten verwendet. Ein besseres Verständnis der Elemente eines wirklich herstellbaren, impedanzangepaßten Verbinders wurde nun erreicht. Es wurde gefunden, daß ein Verbinder, der gemäß etablierter geometrischer Beziehungen konstruiert ist, die für die Ausbildung von gedruckten Mikrostreifen-Schaltungskarten verwendet werden, nicht eine Ausbildung eines Mikrostreifen-Verbinders zur Folge hat, der annehmbare Leistungsfähigkeit aufweist. Ungleich einer Mikrostreifen- Schaltungskarte haben elektrische Verbinder keine Signalleiter oder Erdungsleiter in intimer Berührung mit umgebendem dielektischem Material. Lufträume zwischen Metall und Kunststoff, die aus Toleranzen oder der Notwendigkeit herrühren, thermische Expansionsunterschiede zu bewältigen, beeinflussen die dielektrische Konstante von Gehäusematerialien in einem anderen Ausmaß als gegenüber Luft oberhalb einer Schaltungskartenbahn und dem Substrat unterhalb dieser Bahn. Ferner ist oberhalb der Verbinder-Signalkontakte dielektrisches Material vorhanden, während kein dielektrisches Material an dieser Stelle bei Mikrostreifen-Schaltungskarten vorhanden ist. Zum Teil bewirken diese Unterschiede einige der Unvollkommenheiten der herkömmlichen Mikrostreifenformel, wenn diese direkt auf einen elektrischen Verbinder angewandt wird, der Mikrostreifenprinzipien verwendet.
Es wurde jedoch gefunden, daß durch Anordnung der inneren peripheren Oberfläche von buchsenförmigen Signalanschlüssen näher zu einer äußeren peripheren Oberfläche einer buchsenförmigen Erdungsschiene als der Abstand zwischen benachbarten Oberflächen von Signalanschlüssen die gewünschte charakteristische Impedanz erreicht werden kann, insbesondere wenn Abstände zwischen Signalanschlüssen und dem Buchsengehäuse der Erdungsschiene im wesentlichen konstant gehalten werden, und zwar wenigstens über inkrementale Längen, die größer sind als die Wellenlänge der zu übertragenden Signale.
Gemäß einem ihrer Aspekte besteht die vorliegende Erfindung in einem elektrischen Verbinder, wie er in Anspruch 1 definiert ist.
Gemäß einem anderen ihrer Aspekte besteht die vorliegende Erfindung in einem elektrischen Verbinder, wie er in Anspruch 3 definiert ist.
Gemäß einem weiteren ihrer Aspekte besteht die vorliegende Erfindung in einem elektrischen Verbinder, wie er in Anspruch 6 definiert ist.
EP-A-0 374 307, die aufgrund von Artikel 54 (3) EPC zum Stand der Technik gehört, offenbart einen Verbinder für gedruckte Schaltungskarten, in welchem Signalkontakte, die in wenigstens einer Reihe angeordnet sind, benachbart zu entsprechenden diskreten Erdungskontakten positioniert sind, die von den Signalkontakten durch Wände des Verbindergehäuses getrennt sind. Die Erdungskontakte haben Federglieder, die sie gegen die Wände drängen.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das hier offenbart wird, umfaßt einen praktischen und herstellbaren elektrischen Verbinder, der verwendet werden kann, um Schaltkreise miteinander zu verbinden, die eine Impedanz von 50 Ohm haben, und der Verbinder bleibt im wesentlichen transparent, wodurch er wenig oder keine Einwirkung auf die durch den Verbinder übertragenen Signale hat. Insbesondere bieten die elektrischen Verbinder, die diese Erfindung verkörpern, ein Mittel zum Aufrechterhalten der positionsmäßigen Beziehung zwischen Signalanschlüssen und einer parallelen Erdungsschiene über einen rechten Winkel, ohne bedeutsame Unterschiede in der Impedanz der Signale einzuführen, die durch den elektrischen Verbinder übertragen werden.
Die Übertragung von Signalen mit relativ hoher Geschwindigkeit zwischen zwei orthogonal orientierten Reihen von Signalleitern, wie beispielsweise orthogonal angeordneter gedruckter Schaltungskarten oder einem flachen Übertragungskabel, das sich unter rechten Winkeln zu einer gedruckten Schaltungskarte erstreckt, kann durch einen elektrischen Verbinder erreicht werden, der eine Konfiguration für eine Mikrostreifen-Übertragung hat. Eine oder mehrere Reihen von Signalkontakten können benachbart zu einer Erdungsschiene angeordnet sein, um Signale auf eine solche Art zu übertragen. Die Signalkontakte und die Erdungsschiene haben jeweils eine rechtwinklige Abbiegung zwischen den Enden, wenn orthogonal orientierte Signalanordnungen miteinander zu verbinden sind. Die Signalkontakte sind innerhalb von Hohlräumen in einem isolierenden Gehäuse angeordnet, und die Erdungsschiene ist innerhalb eines Schlitzes benachbart zu den Reihen von Hohlräumen angeordnet. Um den erforderlichen Abstand zwischen Signalkontakten und der Erdungsschiene für die Mikrostreifen-Signalübertragung aufrechtzuerhalten, wird jedes Bauteil auf das andere zu gedrängt. Die Signalkontakte können auf die Erdungsschiene zu gedrängt werden, beispielsweise durch Verwendung einer nachgiebigen Lasche, die an dem Gehäuse angreift, um den Signalkontakt auf die Erdungsschiene zu zu drängen. Eine aus zwei Komponenten gebildete Erdungsschiene kann verwendet werden, wobei eine Komponente der Erdungsschiene auf die benachbarten Signalkontakte zu durch Eingriff mit der anderen Komponente gedrängt wird. Wenn die Erdungsschiene mit gleichen Abständen zwischen zwei Reihen von Signalkontakten angeordnet ist, könnte jede Erdungsschiene einen Vorsprung verwenden, der den entsprechenden Vorsprung an der anderen Erdungsschienen-Komponente berührt, so daß jede der beiden Komponenten der Erdungsschiene auf die Signalkontakte zu gedrängt werden kann, die am dichtesten benachbart zu dieser Erdungsschienen-Komponente liegen. In einem elektrischen Verbinder, der eine Konfiguration für eine Mikrostreifen-Signalübertragung hat, sind die Signalkontakte und die Erdungsschiene durch eine innere dielektrische Wand getrennt. Durch Aufrechterhaltung der Berührung sowohl der Signalkontakte als auch der Erdungsschiene mit dieser dielektrischen Wand über im wesentlichen die ganze Länge der Signalkontakte können Variationen in der Impedanz längs der Länge der Signalkontakte vermindert werden, so daß Signale, die mit hoher Geschwindigkeit durch den Verbinder übertragen werden, nicht verzerrt werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben:
Fig. 1 ist eine Vorderansicht des rechtwinkligen Buchsenverbinders und zeigt die Fügefläche des Buchsenverbinders.
Fig. 2 ist eine Ansicht von unten des rechtwinkligen Buchsenverbinders und zeigt die abgestufte Leiterkonfiguration.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht des rechtwinkligen Buchsenverbinders.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht nach der Schnittlinie 4-4 in Fig. 1.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht nach der Schnittlinie 5-5 in Fig. 1.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht des zusammengefügten Verbinders und zeigt den rechtwinkligen Buchsenverbinder zusammengefügt mit einem Stiftsockel. Fig. 6 zeigt den gleichen Schnitt des Buchsenverbinders, wie er in Fig. 5 gezeigt ist.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht des zusammengefügten Verbinders ähnlich der Fig. 6, zeigt aber den gleichen Schnitt des Buchsenverbinders, wie er in Fig. 4 gezeigt ist.
Fig. 8 bis 12 sind Schnittansichten längs der Schnittlinien 8-8,9-9, 10-10, 11-11 und 12-12 in den beiden Figuren 6 und 7. Die Schnittlinien für die Figuren 6 und 7 sind auch in den Fig. 8 bis 12 gezeigt.
Fig. 13 ist eine Schnittansicht der oberen und unteren isolierenden Gehäuse für den rechtwinkligen Buchsenverbinder.
Fig. 14 ist eine Vorderansicht der oberen und unteren isolierenden Gehäuse für den rechtwinkligen Buchsenverbinder.
Fig. 15 ist eine Ansicht von unten der oberen und unteren isolierenden Gehäuse für den rechtwinkligen Buchsenverbinder. Diese Ansicht ist nicht in einer auseinandergezogenen Darstellung angeordnet. Die oberen und unteren Gehäuse werden durch Bewegung senkrecht zu den Ebenen der Ansicht zusammengefügt.
Fig. 16, 17 und 18 sind obere, hintere und seitliche Ansichten eines Abschnitts der unteren Hälfte der Erdungsschiene des rechtwinkligen Buchsenverbinders.
Fig. 19, 20 und 21 sind obere, vordere und seitliche Ansichten eines Abschnitts der oberen Hälfte der Erdungsschiene des rechtwinkligen Buchsenverbinders.
Fig. 22 ist eine Seitenansicht des oberen Signalkontakts, der in dem rechtwinkligen Buchsenverbinder verwendet wird.
Fig. 23 ist eine Seitenansicht des unteren Signalkontakts, der in dem rechtwinkligen Buchsenverbinder verwendet wird.
Fig. 24, 25 und 26 sind obere, hintere und seitliche Ansichten eines Abschnitts der unteren Hälfte einer anderen Ausführungsform der rechtwinkligen Erdungsschiene.
Fig. 27, 28 und 29 sind obere, vordere und seitliche Ansichten eines Abschnitts der oberen Hälfte einer anderen Ausführungsform der rechtwinkligen Erdungsschiene.
Fig. 30 ist eine Schnittansicht der beiden Abschnitte der Erdungsschiene, die in den Figuren 24, 25 und 26 und in den Figuren 27, 28 und 29 dargestellt sind und zeigt die gekrümmten Vorsprünge.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel dieser Erfindung umfaßt einen elektrischen Verbinder 2, der verwendet werden kann, um zwei Reihen von Leitern miteinander zu verbinden, wie beispielsweise zwei gedruckte Schaltungskarten, und der eine Mikrostreifen-Konfiguration verwendet, um die Impedanz individueller Signalleitungen in der Reihe von Leitern eng aneinander anzupassen. Der elektrische Verbinder 2 ist speziell dazu bestimmt, eine rechtwinklige Verbindung herzustellen. Der Buchsenverbinder 2 kann mit einem anzufügenden Verbinder zusammengefügt werden, beispielsweise einem Stiftsockel 4, der an einer anderen gedruckten Schaltungskarte befestigt ist. Der elektrische Verbinder 2 weist ein isolierendes Gehäuse 10 auf, das eine Vielzahl von Signalanschlüssen 70, 80 enthält, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in zwei Reihen innerhalb von Hohlräumen 20, 22 des isolierenden Gehäuses 10 angeordnet sind. Der Buchsenverbinder 2 umfaßt auch eine Erdungsschiene 90, die zwischen den beiden Reihen von Signalkontakten innerhalb eines Schlitzes 30 untergebracht ist, der zwischen den Hohlräumen 20 und 22 angeordnet ist.
Das isolierende Gehäuse 10 weist ein oberes Gehäuseglied 12 und ein unteres Gehäuseglied 14 auf. Das obere Gehäuseglied 12 weist eine Vielzahl von Kontakthohlräumen 20, 22 auf, die in zwei Reihen an entgegengesetzten Seiten des Schlitzes 30 für die Erdungsschiene angeordnet sind. Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, kann das untere Gehäuseglied mit dem oberen Gehäuseglied unter rechten Winkeln zusammengefügt werden, und es weist eine Vielzahl von äußeren Hohlraumverlängerungen 24a und 24b und inneren Hohlraumverlängerungen 26a und 26b auf. Die Hohlraumverlängerungen 24a und 24b stehen unter rechten Winkeln mit dem oberen Gehäusehohlraum 20 und dem oberen Gehäuseglied 12 in Verbindung. Wie in den Fig. 4 und 5 und in Fig. 15 gezeigt ist, sind die unteren Gehäusehohlraum- Verlängerungen 24a und 24b an dem äußeren Teil des unteren Gehäuseglieds 14 gestaffelt, so daß jeder Hohlraum 24a dichter benachbart zu der Erdungsschiene 90 ist als die benachbarte äußere Hohlraumverlängerung 24b. Die inneren Hohlraumverlängerungen 26a und 26b, die mit dem unteren Hohlraum 22 in Verbindung stehen, sind in der gleichen Weise gestaffelt. Durch die Staffelung der unteren Gehäusehohlraum-Verlängerungen 24a, 24b, 26a, 26b können die Signalkontakte gestaffelt werden, so daß sie Mittellinien mit größerem Abstand an der gedruckten Schaltungskarte bewältigen, an die der Buchsenverbinder 2 angefügt wird, während der seitliche Abstand der Fügeabschnitte der Signalkontakte 70 und 80 aufrechterhalten werden kann. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, wie es in den Figuren 1 bis 3 zu sehen ist, sind die Signalkontakte an dem zum Zusammenfügen dienenden Verbinderunterteil 16 des Buchsenverbinders 2 in zwei Reihen mit einem Mittellinienabstand von 0,127cm (0,050 Zoll) angeordnet. An der Kartenfügefläche 18 des Buchsenverbinders 2 sind die Signalkontakte mit einem gestaffelten Mittellinienabstand von 0,254 cm (0,100 Zoll) angeordnet, der mit der herkömmlichen Konstruktion von gedruckten Schaltungskarten kompatibel ist.
Wie in Fig. 13 gezeigt ist, sind die beiden Gehäuseglieder 12, 14 an Anlageabschnitten 38, 40 miteinander verbunden, wobei sich die Hohlräume 20 und 22 und das obere Gehäuseglied an einer Seite der Anlageabschnitte 38, 40 unter rechten Winkeln zu der Hohlraumverlängerung 24a, 24b, 26a, 26b und zu dem unteren Gehäuseglied 14 an der anderen Seite der Anlageabschnitte 38, 40 erstreckt. Jeder der Hohlräume 20, 22 und das obere Gehäuseglied 12 sind von einem zentralen Schlitz 30, der sich zwischen den beiden Reihen von Hohlräumen erstreckt, durch innere Gehäuseschlitzwände 32 und 34 getrennt. Benachbarte Hohlräume 20, 22 in jeder Reihe sind durch Wände 36 getrennt, die sich senkrecht zu den inneren Schlitzwänden 32 und 34 erstrecken. Wie in Fig. 15 gezeigt ist, weisen die Hohlraumverlängerungen 24a und 24b, die an der Außenseite des Schlitzes 30 in dem unteren Gehäuseglied 14 angeordnet sind, jeweils Löcher auf, die sich durch den Körper des unteren Gehäuseglieds 14 hindurcherstrecken. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind die Hohlraumverlängerungen 26a und 26b in dem Abschnitt des isolierenden Gehäuses 10, der sich zwischen der Kartenfügefläche 18 und dem Anlageabschnitt 40 des unteren Gehäuseglieds 14 erstreckt, durch die Berührung des oberen Gehäuseglieds 12 und des unteren Gehäuseglieds 14 definiert. Eine Vielzahl von Stütznuten 42 für Signalleiter, wie in Fig. 15 gezeigt, sind an der Rückseite des oberen Gehäuseglieds 12 ausgebildet. Passende Stützzungen 44 für die Signalleiter sind an der nach außen weisenden Seite des unteren Gehäuseglieds 14 ausgebildet. Diese Zungen 44 passen in die Nuten 42 hinein, wenn das untere Gehäuseglied 14 mit dem oberen Gehäuseglied 12 verbunden wird, um das isolierende Gehäuse 10 zu bilden. Signalleiteröffnungen 48, die Kanäle aufweisen, nehmen die Leiterabschnitte der Signalkontakte 70 und 80 auf. Es ist zu bemerken, daß der Eingriff der Zunge 44 mit den Stütznuten 42 für die Signalleiter eine Aufnahme der Leiter in der Hohlraumverlängerung 26b gestattet, die am nächsten benachbart zu der Erdungsschiene 90 angeordnet ist. Rippen 50 an dem oberen Gehäuseglied 12 weisen ebenfalls Öffnungskanäle 48 für Signalleiter auf und wirken mit dem unteren Gehäuseglied 14 zusammen, um die Signalkontaktleiter 26a in der äußersten Reihe des unteren Abschnitts des Gehäuses 10 aufzunehmen. Das Zusammenpassen des oberen Gehäuseglieds 12 und des unteren Gehäuseglieds 14 zum Positionieren der Leiterabschnitte der Signalkontakte 80 unterhalb der Erdungsschiene 90 ist klar in der unteren Ansicht des Verbinders 2 gezeigt, die in Fig. 2 dargestellt ist.
Wie in den Fig. 6 und 14 gezeigt ist, wird der Buchsenverbinder 2 an einer gedruckten Schaltungskarte 6 mittels Verlängerungen 54 zur Kartenmontage angebracht, die an jedem Ende des oberen Gehäuseglieds 12 angeordnet sind. Diese Kartenmontage-Verlängerungen 54 weisen auch Mittel zum Halten eines unteren Gehäuseglieds in Eingriff mit dem oberen Gehäuseglied auf. Die Kartenmontage-Verlängerungen 54 sind nach außen verformbar, so daß das untere Gehäuseglied in Eingriff mit dem oberen Gehäuseglied eingeschnappt werden kann. Wie in Fig. 14 gezeigt ist, weisen die Kartenmontage-Verlängerungen 54 jeweils nachgiebige Arme 60 auf, von denen sich ein Fußteil 56 erstreckt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung weist der Fußteil 56 ein Loch 58 auf, das zur Aufnahme eines Stifts, wie beispielsweise einer Schraube 64 (siehe Fig. 1) geeignet ist, der sich durch das Loch 58 und den Fußteil 56 erstreckt und einen Teil der Kartenmontagemittel darstellt. Es ist auch zu verstehen, daß eine integrale Verlängerung an den Kartenmontagemitteln ausgebildet werden könnte, die zum Herstellen eines Festsitzes mit einem Loch in der gedruckten Schaltungskarte 6 geeignet ist. Ein sich nach innen erstreckender Flansch 62 an dem nachgiebigen Arm 60 bietet ein Mittel zum Befestigen des unteren Gehäuseglieds 14 an dem oberen Gehäuseglied 12. Nach außen sich erstreckende Rippen 66 sind an dem unteren Gehäuseglied 14 angeordnet, die mit dem Flansch 62 zusammenwirken, um das untere Gehäuseglied 14 an dem oberen Gehäuseglied 12 zu befestigen. Eine Bewegung des unteren Gehäuseglieds 14 nach oben in Eingriff mit dem oberen Gehäuseglied 12 veranlaßt einen nachgiebigen Arm 60, durch den Eingriff der Rippen 66 mit den Flanschen 62 nach außen gedrückt zu werden. Wenn die Rippen 66 an den Flanschen 62 vorbeigegangen sind, schnappen die nachgiebigen Arme 60 zurück nach innen, um das untere Gehäuseglied 14 an dem oberen Gehäuseglied 12 zu befestigen. Eine geeignete Ausrichtung zwischen dem unteren und dem oberen Gehäuseglied 12 und 14 wird durch einen Fügestift 52 aufrechterhalten, der sich von dem unteren Gehäuseglied 14 nach oben erstreckt.
Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, sind die Signalkontakte 70 innerhalb des isolierenden Gehäuses 10 an der Außenseite der zentral angeordneten Erdungsschiene 90 angeordnet. Die Anschlußsignalkontakte 80 sind auch benachbart zu der Erdungsschiene 90 an dem inneren oder unteren Abschnitt des isolierenden Gehäuses 10 angeordnet. Die Signalanschlüsse 70 sind innerhalb von Hohlräumen 20 und unteren Gehäusehohlraum-Verlängerungen 24a und 24b angeordnet. In ähnlicher Weise sind die Signalkontakte 80 innerhalb der Hohlräume 22 und der inneren Hohlraumverlängerungen 26a und 26b des unteren Gehäuses angeordnet. Jeder der Signalkontakte 70, 80 hat eine rechtwinklige Biegung, die benachbart zu dem Verbindungs- oder Anlageabschnitt 38, 40 des oberen Gehäuseglieds 12 und des unteren Gehäuseglieds 14 angeordnet ist. Die Signalkontakte 70 und 80 haben Kontaktfügeabschnitte 72, 82, die innerhalb des oberen Gehäuseglieds 12 angeordnet sind und sich zwischen den Anlageabschnitten 38, 40 und der Fügefläche 16 erstrecken. Jeder Signalkontakt 70, 80 hat auch einen Kontaktleiterabschnitt 74, 84, der sich unter rechten Winkeln zu dem Kontaktfügeabschnitt 72, 82 erstreckt und sich in das untere Gehäuseglied zwischen den Anlageabschnitten 38, 40 und der Kartenmontagefläche 18 des Buchsenverbinders 2 erstreckt. Benachbarte Signalkontaktleiter in jeder Reihe sind in demselben Muster gestaffelt wie die Staffelung der Hohlräume in dem zusammenzufügenden Gehäuse. Jeder Signalkontakt hat eine Lasche 76, 86, die Mittel zum Drängen der Signalkontakte nach innen auf die Erdungsschiene 90 zu aufweist. Die Laschen 76, 86 sind benachbart zu den Kontaktfügeabschnitten 72, 82 angeordnet, und jeder drängt den Signalkontakt benachbart zu dem Fügeabschnitt 72, 82 nach innen auf die Erdungsschiene 90 zu und gegen die benachbarte Schlitzwand 32, 34, um Variationen in der Impedanz längs der Länge der Signalkontakte zu vermindern. Die Laschen 76, 86 berühren die Seite der entsprechenden Hohlräume 20, 22, die gegenüber der inneren Schlitzwand 32, 34 angeordnet sind, zwischen den Hohlräumen 20, 22 und dem Schlitz 30. Die Laschen 76 und 86 halten auch die Signalstifte in dem Gehäuse, bis das Zusammenfügen vervollständigt ist. Es ist zu bemerken, daß die oberen Signalkontakte 70 nach unten gedrängt werden, wie in Fig. 4 gezeigt ist, während die unteren Signalkontakte 80 nach oben auf die Erdungsschiene 90 zu gedrängt werden. Die Signalkontakte haben auch rechtwinklige Abbiegungen 78, 88, die zwischen ihren Enden angeordnet sind. Da benachbarte Signalkontakte gestaffelt sind, wie es in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ist die Position der rechtwinkligen Abbiegung relativ zu dem Fügeabschnitt für längere und kürzere benachbarte Signalkontakte unterschiedlich.
Die innerhalb der Schlitze 30 angeordnete Erdungsschiene 90 hat auch eine rechtwinklige Abbiegung, die längs der Verbindungs- oder Anlageabschnitte 38, 40 zwischen dem oberen Gehäuseglied 12 und dem unteren Gehäuseglied 14 angeordnet ist. Die Erdungsschiene 90 ist zentral innerhalb des Buchsenverbindergehäuses 10 angeordnet und weist eine untere Schienenkomponente 100 auf, die in den Fig. 16, 17 und 18 gezeigt ist, zum Zusammenfügen mit einer oberen Schienenkomponente 120, die in den Fig. 19, 20 und 21 gezeigt ist, um eine einzige Erdungsschiene zu bilden. Jede Erdungsschienenkomponente 100, 120 weist einen Plattenabschnitt 112, 132 auf, der den Schienenfügeabschnitt 92 enthält, der innerhalb des oberen Gehäuseglieds 12 angeordnet ist, und einen Schienenleiterabschnitt 44, der Leiter 114, 134 aufweist. Jede Schienenkomponente 100, 120 weist eine rechtwinklige Abbiegung 118, 138 zwischen den entgegengesetzten Enden der Schienenkomponente in dem Plattenabschnitt 112, 132 auf. Die Leiter 114, 134 erstrecken sich nach unten von der Kante des Plattenabschnitts 112, 132 in dem Schienenleiterabschnitt 94 jeder Schienenkomponente. Der Schienenfügeabschnitt 92 weist einen nach innen geformten Abschnitt 102, 122 des Federmetallkontakts auf. Kontaktpunkte 104, 124 sind an der innersten Erstreckung jedes Schienenfügeabschnitts 92 angeordnet. Die Kontaktpunkte 104 und 124 liegen einander gegenüber, und die Schienenfügefedern 102, 122 sind nach außen relativ zu der Mittellinie des Schlitzes 30 nachgiebig. Separate Finger 116, 136 sind in jedem Schienenfügeabschnitt ausgebildet. Jeder Schienenfügeabschnitt 92 erstreckt sich allgemein von einer sich nach innen erstreckenden Ausformung 106, 126, und ein Abschnitt des Schienenfügeabschnitts 92 (94) zwischen der Ausformung 106 und der nach innen verformten Feder 102 liegt normalerweise gegen die Schlitzwände 32, 34 an. Eine Vielzahl von Vorsprüngen 108, 110, 128, 130 sind aus der Ebene des Plattenabschnitts heraus geformt und weisen Mittel zum Drängen der Erdungsschienenkomponente 100, 120 in Eingriff mit den Schlitzwänden 32, 34 auf. Jeder Vorsprung berührt die andere Schienenkomponente, um jede Erdungsschienenkomponente dicht benachbart zu einer der Reihen von Signalkontakten 70, 80 zu positionieren, um Variationen in der Impedanz längs der Länge der Signalkontakte 70, 80 zu vermindern. Die Vorsprünge 108, 110, 128, 130 sind innerhalb der Plattenabschnitte 112, 132 angeordnet. Die Vorsprünge 108, 128 sind in dem Schienenfügeabschnitt 92 angeordnet, während die Vorsprünge 110, 130 in dem Schienenleiterabschnitt angeordnet sind. Wie in den Fig. 16, 17 und 19, 20 gezeigt ist, sind zwei Vorsprünge längs der Breite der Erdungsschiene ausgebildet. Auch sind zwei Vorsprünge längs der Länge der Erdungsschiene ausgebildet. Die Vorsprünge 108, 110 sind an entgegengesetzten Seiten der rechtwinkligen Abbiegung 118, und die Vorsprünge 128, 130 sind auch an entgegengesetzten Seiten der rechtwinkligen Abbiegung 138. Somit hat jede Erdungsschiene wenigstens einen Vorsprung, der sich quer zu dem Schienenfügeabschnitt erstreckt, und einen Vorsprung, der sich quer zu dem Schienenleiterabschnitt erstreckt. Da die Vorsprünge 108, 110, 128, 130 so wirken, daß sie die Erdungsschienenkomponenten 100, 120 nach außen in Berührung mit den Schlitzwänden 32, 34 drängen, während die Laschen 76, 86 in ähnlicher Weise dazu tendieren, die Signalkontakte 70, 80 in Berührung mit den Schlitzwänden 32, 34 zu drängen, tendiert der Abstand zwischen den Signalkontakten 70, 80 und der Erdungsschiene 90 dazu, konstant zu bleiben.
Ein anderes Ausführungsbeispiel einer Erdungsschiene, die zwei Abschnitte 100' und 120' aufweist, ist in den Fig. 24 bis 30 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Vorsprünge 108', 110', 128' und 130' gekrümmt. Wie in den Fig. 24 bis 30 gezeigt ist, erstrecken sich die Vorsprünge 108' und 110' quer zu den Leitern 114' und erstrecken sich unter rechten Winkeln zu den Vorsprüngen 128' und 130' an der anzufügenden Schienenhälfte. Da die übrigen Elemente der alternativen Schienenabschnitte die gleichen sind wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 16 bis 21, werden mit einem Strichindex versehene Zahlen verwendet, um entsprechende Elemente zu identifizieren.
Auf diese Weise tendiert die Beziehung zwischen jeder Reihe von Signalkontakten in der zentral angeordneten Erdungsschiene dazu, die Konfiguration einer Mikrostreifen-Signalübertragung zu haben, bei der die Signalkontakte parallel zu einer Erdungsschiene angeordnet sind. Die Plattenabschnitte 112, 132 werden nach außen in Eingriff mit dem isolierenden Material zwischen den Signalkontakten und der Erdungsschiene längs eines großen Teils ihrer Länge zwischen der vorderen Fügefläche 18 und der Kartenfügefläche 16 gedrängt. Zugegebenermaßen divergieren die nachgiebigen Fügefedern 102, 122 an der Schienenfügekomponente von den Schlitzwänden 32, 34, wenn sich der Verbinder in der nicht zusammengefügten Konfiguration befindet. Ein Vergleich zwischen den Fig. 4 und 5 und den Fig. 6 und 7 zeigt jedoch, daß, wenn der Buchsenverbinder 2 mit einem anzufügenden Verbinder 4 zusammengefügt ist, der ein im wesentlichen flaches Erdungsglied 140 enthält, die Fügefedern 102, 122 nach außen verformt sind, so daß der Abstand in diesem Abschnitt der Erdungsschienenkomponente 100, 120 ähnlich zu dem Abstand längs des Rests des Plattenabschnitts 112, 132 ist. Die Fig. 8 bis 12 stellen Schnittansichten an verschiedenen Stellen längs des zusammengefügten Verbinders dar, und jede Figur zeigt, daß eine wesentliche Mikrostreifen-Konfiguration längs wesentlicher Teile der Länge der Signalkontakte 70, 80 aufrechterhalten werden kann. Die Berührung von gegenüberliegenden Vorsprüngen 108, 128 in der Schienenkomponente 100, 120 ist klar in Fig. 10 gezeigt. Eine Vorbelastung der Erdungsschienenfinger verbessert die Normalkräfte.
Ein Stiftausrichter 19 ist in Fig. 3 gezeigt. Dieser Stiftausrichter richtet die Durchgangsloch- Schenkel der Signalkontakte und von Schenkeln 114, 134 an der Erdungsschiene mit Löchern in der gedruckten Schaltungskarte im voraus aus, an der der Verbinder 2 zu montieren ist. Lötvorformen können an dem Filmstreifen angebracht werden, der diesen Stiftausrichter bildet. Die Lötvorformen oder Flußverstärker sind dann in der Lage, verflüssigt zu werden, wenn sie erhitzt werden. Der Filmstreifen 19 ist auf den Leitern nach oben verschiebbar, und in der oberen Stellung deckt er den Boden des Schlitzes 30 ab, um den Eintritt von Verunreinigungen zu verhindern.
Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel dieser Erfindung einen elektrischen Verbinder von Karte zu Karte umfaßt, ist zu verstehen, daß ein Buchsenverbinder 2 auch verwendet werden könnte, um eine elektrische Verbindung zwischen einer gedruckten Schaltungskarte, wie beispielsweise einer gedruckten Schaltungskarte 6, und einem Flachkabelverbinder herzustellen. Es ist auch zu verstehen, daß Einrichtungen zum Drängen der Erdungsschiene nach außen in Eingriff mit dazwischenliegenden Schlitzwänden sowie Mittel zum Drängen von Signalkontakten nach innen in Eingriff mit den gleichen dielektrischen Wänden, um eine Mikrostreifenkonfiguration aufrechtzuerhalten, nicht nur bei einem rechtwinkligen Verbinder, wie einem Buchsenverbinder 2, verwendet werden könnten, sondern auch in einem geradlinig durchgehenden lotrechten Verbinder verwendet werden könnten, in dem eine Verbindung mit zwei parallelen Reihen von Signalleitern herzustellen ist.

Claims

1.Elektrischer Verbinder (2), in dem Signalkontakte (70, 80) in wenigstens einer Reihe benachbart zu einer gemeinsamen Erdungsschiene (90) angeordnet sind, die in einem Schlitz (30) untergebracht ist, der sich längs der wenigstens einen Reihe erstreckt, wobei die Signalkontakte (70, 80) von der Erdungsschiene (90) durch eine dielektrische Wand (32, 34) getrennt sind, wobei der Verbinder gekennzeichnet ist durch Einrichtungen zum Drängen sowohl der Signalkontakte (70, 80) als auch der Erdungsschiene (90) gegen die dielektrische Wand (32, 34), um Variationen in der Impedanz längs der Länge der Signalkontakte (70, 80) zu vermindern, um die Verformung von elektrischen Signalen zu vermindern, die durch die Signalkontakte (70, 80) übertragen werden.

2. Elektrischer Verbinder (2) nach Anspruch 1, bei dem zwei Reihen von Signalkontakten (70, 80) an entgegengesetzten Seiten der Erdungsschiene (100, 120) angeordnet sind.

3. Elektrischer Verbinder (2) mit

- einem isolierenden Gehäuse (10);

- zwei Reihen von Signalkontakten (70, 80), die innerhalb von Hohlräumen (20, 22) in dem isolierenden Gehäuse (10) angeordnet sind;

- einer gemeinsamen Erdungsschiene (90), die innerhalb eines Schlitzes (30) angeordnet ist, der sich zwischen den beiden Reihen der Signalkontakte (70, 80) erstreckt;

- inneren Gehäusewänden (32, 34) zwischen dem Schlitz (30) und den Hohlräumen (20, 22) in jeder Reihe längs eines Teiles der Länge der Signalkontakte (70, 80);

- wobei der elektrische Verbinder (2) gekennzeichnet ist durch erste Einrichtungen an den Signalkontakten (70, 80) zum Drängen der Signalkontakte (70, 80) nach innen auf die Erdungsschiene (90) zu und gegen eine benachbarte innere Wand (32, 34) und durch zweite Einrichtungen an der Erdungsschiene (90) zum Drängen der Erdungsschiene (90) nach außen auf die Signalkontakte (70, 80) zu in Berührung mit jeder benachbarten inneren Wand (32, 34), um Variationen in der Impedanz längs des Teils der Länge der Signalkontakte (70, 80) zu vermindern.

4. Elektrischer Verbinder (2) nach Anspruch 3, bei dem die erste Einrichtung eine nach außen gerichtete Lasche (76, 86) aufweist, die mit dem isolierenden Gehäuse (10) an einer Seite des entsprechenden Hohlraums (20, 22) entgegengesetzt zu der inneren Wand (32, 34) zwischen dem Hohlraum (20, 22) und dem Schlitz (30) in Eingriff bringbar ist.

5. Elektrischer Verbinder (2) nach Anspruch 3, bei dem die Erdungsschiene (90) zwei zusammenpassende Schienenkomponenten (100, 120) aufweist, wobei die zweite Einrichtung wenigstens einen Vorsprung (106, 108, 110, 126, 128, 130) an einer Schienenkomponente (100, 120) aufweist, der die andere dazu passende Komponente (100, 120) berührt, so daß beide Schienenkomponenten nach außen in Berührung mit der benachbarten inneren Wand (32, 34) gedrängt werden.

6. Elektrischer Verbinder (2) mit

- einem isolierenden Gehäuse (10);

- wenigstens zwei Reihen von Signalkontakten (70, 80) in dem Gehäuse (10), wobei jeder Signalkontakt (70, 80) einen Kontaktberührungsabschnitt (72, 82) hat, der sich unter rechten Winkeln zu einem Kontaktleiterabschnitt (74, 84) erstreckt;

- einer gemeinsamen Erdungsschiene (90) zwischen den Reihen der Signalkontakte (70, 80), wobei die Erdungsschiene (90) einen Schienenberührungsabschnitt (92) hat, der sich unter rechten Winkeln zu einem Schienenleiterabschnitt (94) erstreckt, wobei die Signalkontakte (70, 80) jeder Reihe gegen eine dielektrischeWand (32, 34) angeordnet sind, die die Signalkontakte dieser Reihe von der Erdungsschiene (90) trennt;

- wobei der Verbinder dadurch gekennzeichnet ist, daß die Erdungsschiene (90) obere und untere Komponenten (100, 120) aufweist, wobei wenigstens eine der Komponenten einen Vorsprung (106, 108, 110, 126, 128, 130) hat, der die andere Komponente berührt, um jede Erdungsschienenkomponente dicht benachbart zu iner der Reihen der Signalkontakte (70, 80) anzuordnen, um Variationen in der Impedanz längs der Länge der Signalkontakte (70, 80) zu vermindern.

7. Elektrischer Verbinder (2) nach Anspruch 5, bei dem der Vorsprung (106, 108, 110, 126, 128, 130) an dem Schienenberührungsabschnitt (92) angeordnet ist.

8. Elektrischer Verbinder (2) nach Anspruch 7, bei dem jede Schienenkomponente (100, 120) wenigstens einen Vorsprung hat, wobei die Vorsprünge (106, 108, 110, 120, 128, 130) einander gegenüber liegen.

9. Elektrischer Verbinder (2) nach Anspruch 6, bei dem die Erdungsschiene (90) wenigstens zwei Vorsprünge (106, 108, 110, 120, 128, 130) hat, die längs der Länge der Schiene (90) voneinander beabstandet sind.

10. Elektrischer Verbinder (2) nach Anspruch 9, bei dem ein Vorsprung (106, 108, 110, 120, 128, 130) sich quer zu dem Schienenberührungsabschnitt (92) erstreckt und der andere Vorsprung sich quer zu dem Schienenleiterabschnitt (94) erstreckt.