EP2081262A2 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

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EP2081262A2
EP2081262A2 EP08020049A EP08020049A EP2081262A2 EP 2081262 A2 EP2081262 A2 EP 2081262A2 EP 08020049 A EP08020049 A EP 08020049A EP 08020049 A EP08020049 A EP 08020049A EP 2081262 A2 EP2081262 A2 EP 2081262A2
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EP
European Patent Office
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electrical conductors
adjacent
crossed
input
output
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EP08020049A
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Jörg Fred Klockau
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Corning Research and Development Corp
Original Assignee
CCS Technology Inc
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/646—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00 specially adapted for high-frequency, e.g. structures providing an impedance match or phase match
    • H01R13/6461—Means for preventing cross-talk
    • H01R13/6467—Means for preventing cross-talk by cross-over of signal conductors
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R13/646—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00 specially adapted for high-frequency, e.g. structures providing an impedance match or phase match
    • H01R13/6473—Impedance matching
    • H01R13/6477—Impedance matching by variation of dielectric properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/60—Contacts spaced along planar side wall transverse to longitudinal axis of engagement
    • H01R24/62—Sliding engagements with one side only, e.g. modular jack coupling devices
    • H01R24/64—Sliding engagements with one side only, e.g. modular jack coupling devices for high frequency, e.g. RJ 45

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector according to the preamble of claim 1.
  • the connecting means comprises a plurality of substantially parallel electrical conductors forming an electrical conduction path between the input terminals and output terminals of the connecting means.
  • the connecting means comprises a plurality of substantially parallel electrical conductors forming an electrical conduction path between the input terminals and output terminals of the connecting means.
  • the present invention is based on the problem of creating a novel electrical connector.
  • the two middle, adjacent and crossed electrical conductors and / or in each case the two outer, adjacent and crossed electrical conductors on the output side a greater distance than the input side.
  • the present invention it is proposed to spread the electrical conductors in the region of the output terminals with respect to the input terminals.
  • the output-side distance between the two middle, adjacent and crossed electrical conductors and / or the output-side distance between the two outer, adjacent and crossed electrical conductors relative to the input-side distance thereof is increased.
  • the capacitive and inductive compensation can be increased. This can ultimately reduce the near-end crosstalk further.
  • the output-side distance is at least twice as large as the input-side distance.
  • the present invention relates to an electrical connector, namely a data socket for contact receiving at least one data connector.
  • such an electrical connector comprises a housing and a connecting device positioned in the housing, wherein the connecting device has a plurality of substantially parallel to each other, electrical conductors.
  • Fig. 1 schematically shows a detail of an electrical connector according to the invention according to a first embodiment of the invention in the region of substantially parallel to each other, electrical conductors of the positioning means positioned in the housing, wherein according to Fig. 1 the connecting device comprises a total of eight electrical conductors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8. The electrical conductors 1 to 8 form an electrical conduction path between input terminals 9 and output terminals 10 of the connection device.
  • Fig. 1 For example, some adjacent electrical conductors 1 and 2, 4 and 5 as well as 7 and 8 are crossed to minimize near-end crosstalk between the electrical conductors without electrical contact therebetween.
  • the input terminals 9 are located immediately in front of the crossover areas between the electrical conductors 1 and 2, 4 and 5 and 7 and 8.
  • Fig. 1 is the distance between each adjacent electrical conductors 1 and 2, 2 and 3, 3 and 4, 4 and 5, 5 and 6, 6 and 7 and 7 and 8 in the region of the input terminals 9 each d 1 . In the region of the input terminals 9, the distance between adjacent electrical conductors is accordingly the same.
  • Fig. 1 It is now proposed to increase the distance between the two middle, adjacent and crossed electrical conductors 4 and 5 on the output side, ie in the region of the output terminals 10, with respect to the input-side distance. So is according to Fig. 1 the output side distance between the two middle, adjacent and crossed electrical conductors 4 and 5 d 2 , where d 2 is greater than d 1 .
  • Fig. 1 In the embodiment of Fig. 1 is exclusively for the two middle, crossed electrical conductors 4 and 5, the output-side distance d 2 between the same with respect to the input-side distance d 1 between the same increases. For all other adjacent electrical conductors corresponds to the output side distance between the same approximately the input side distance between the same. This reduces near-end crosstalk for the 36-45 pairs of conductors.
  • the output-side distance d 2 between the two middle, adjacent and crossed electrical conductors 4 and 5 is at least twice as large as the input-side distance d 1 between the same.
  • Particularly preferred is a variant in which the output-side distance d 2 between the two middle, adjacent and crossed electrical conductors 4 and 5 corresponds approximately to three times or approximately four times the input-side distance d 1 between them.
  • Fig. 2 schematically shows a detail of an electrical connector according to the invention according to a second embodiment of the invention in the region of substantially parallel to each other, electrical conductors 1 to 8, wherein in Fig. 2 the input-side distance between respectively adjacent electrical conductors 1 and 2, 2 and 3, 3 and 4, 4 and 5, 5 and 6, 6 and 7, and 7 and 8 in turn is respectively d 1 . In the region of the input terminals 9, the distance between adjacent electrical conductors is accordingly the same.
  • d 2 may be greater than d 3 or d 2 may be about as large as d 3 .
  • the electrical conductors 1 and 2, 4 and 5 and 7 and 8 are not only crossed, but in addition, the distance between the electrical conductors 1 to 8 is spread in such a way that the output side distance between the two middle, adjacent and crossed electrical conductors and / or each of the two outer, adjacent and crossed electrical conductors relative to the input-side distance is increased. This spreading increases the capacitive and inductive compensation and provides effective pre-compensation of near-end crosstalk.
  • the electrical conductors 1 to 8 are preferably designed as contact springs. Due to the inventive design of the electrical conductors, a sufficiently large electrical compensation for near-end crosstalk can be realized in particular with short cable paths or short spring lengths. In particular, in the upper frequency range, the near-end crosstalk attenuation can be significantly improved thereby. With shorter spring lengths, the disadvantageous high-pass character of the near-end crosstalk can be reduced.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, nämlich eine Datenbuchse zur kontaktierenden Aufnahme mindestens eines Datensteckers, mit einem Gehäuse und einer im Gehäuse positionierten Verbindungseinrichtung, wobei die Verbindungseinrichtung mehrere im wesentlichen parallel zueinander verlaufende, elektrische Leiter (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) aufweist, die einen elektrischen Leitungsweg zwischen Eingangsanschlüssen und Ausgangsanschlüssen der Verbindungseinrichtung bilden, und wobei zumindest einige benachbarte elektrische Leiter (1, 2; 4, 5; 7, 8) zur Minimierung von Nahnebensprechen zwischen den elektrischen Leitern ohne elektrischen Kontakt zwischen denselben überkreuzt sind. Erfindungsgemäß weisen die beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leiter (4, 5) und/oder jeweils die beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leiter (1, 2; 7, 8) ausgangsseitig einen größeren Abstand als eingangsseitig auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der EP 0 558 225 B2 ist ein elektrischer Steckverbinder mit einem Gehäuse und einer im Gehäuse positionierten Verbindungseinrichtung bekannt, wobei die Verbindungseinrichtung mehrere im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende, elektrische Leiter umfasst, die einen elektrischen Leitungsweg zwischen Eingangsanschlüssen und Ausgangsanschlüssen der Verbindungseinrichtung bilden. Zur Minimierung von Nahnebensprechen zwischen den elektrischen Leitern ist es aus diesem Stand der Technik bereits bekannt, zumindest einige benachbarte elektrische Leiter ohne elektrischen Kontakt zwischen denselben zu überkreuzen. Hiermit kann in gewissem Umfang bereits Nahnebensprechen minimiert werden. Jedoch insbesondere dann, wenn der von den elektrischen Leitern bereitgestellte elektrische Leitungsweg zwischen den Eingangsanschlüssen und den Ausgangsanschlüssen der Verbindungseinrichtung kurz ist, ist die hierdurch erzielbare Minimierung des Nahnebensprechens nicht ausreichend.
  • Der hier vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, einen neuartigen elektrischen Steckverbinder zu schaffen.
  • Dieses Problem wird durch einen elektrischen Steckverbinder gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß weisen die beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leiter und/oder jeweils die beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leiter ausgangsseitig einen größeren Abstand als eingangsseitig auf.
  • Mit der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, die elektrischen Leiter im Bereich der Ausgangsanschlüsse gegenüber den Eingangsanschlüssen aufzuspreizen. Hierzu wird der ausgangsseitige Abstand zwischen den beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern und/oder der ausgangsseitige Abstand zwischen jeweils den beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern gegenüber dem eingangsseitigen Abstand derselben vergrößert. Hierdurch kann die kapazitive und induktive Kompensation erhöht werden. Hierdurch lässt sich letztendlich das Nahnebensprechen weiter reduzieren.
  • Vorzugsweise ist bei den beiden mittleren, benachbarten sowie überkreuzten elektrischen Leitern und/oder jeweils bei den beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern der ausgangsseitige Abstand zumindest doppelt so groß wie der eingangsseitige Abstand.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1:
    eine schematisierte Ansicht von elektrischen Leiter eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
    Fig. 2:
    eine schematisierte Ansicht von elektrischen Leiter eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die hier vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, nämlich eine Datenbuchse zur kontaktierenden Aufnahme mindestens eines Datensteckers.
  • Der prinzipielle Aufbau eines solchen elektrischen Steckverbinders ist aus dem Stand der Technik, insbesondere der EP 0 558 225 B2 , bekannt. So umfasst ein derartiger elektrischer Steckverbinder ein Gehäuse und eine im Gehäuse positionierte Verbindungseinrichtung, wobei die Verbindungseinrichtung mehrere im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende, elektrische Leiter aufweist.
  • Fig. 1 zeigt schematisiert ein Detail eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Bereich der im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden, elektrischen Leiter der im Gehäuse positionierten Verbindungseinrichtung, wobei gemäß Fig. 1 die Verbindungseinrichtung insgesamt acht elektrische Leiter 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 umfasst. Die elektrischen Leiter 1 bis 8 bilden einen elektrischen Leitungsweg zwischen Eingangsanschlüssen 9 und Ausgangsanschlüssen 10 der Verbindungseinrichtung.
  • Gemäß Fig. 1 sind einige benachbarte elektrische Leiter 1 und 2, 4 und 5 sowie 7 und 8 zu Minimierung von Nahnebensprechen zwischen den elektrischen Leitern ohne elektrischen Kontakt zwischen denselben überkreuzt. Die Eingangsanschlüsse 9 befinden sich unmittelbar vor den Überkreuzungsbereichen zwischen den elektrischen Leitern 1 und 2, 4 und 5 sowie 7 und 8.
  • Gemäß Fig. 1 beträgt der Abstand zwischen jeweils benachbarten elektrischen Leitern 1 und 2, 2 und 3, 3 und 4, 4 und 5, 5 und 6, 6 und 7 sowie 7 und 8 im Bereich der Eingangsanschlüsse 9 jeweils d1. Im Bereich der Eingangsanschlüsse 9 ist der Abstand zwischen benachbarten elektrischen Leitern demnach gleich groß.
  • Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird nun vorgeschlagen, den Abstand zwischen den beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern 4 und 5 ausgangsseitig, also im Bereich der Ausgangsanschlüsse 10, gegenüber dem eingangsseitigen Abstand zu vergrößern. So beträgt gemäß Fig. 1 der ausgangsseitige Abstand zwischen den beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern 4 und 5 d2, wobei d2 größer als d1 ist.
  • Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist ausschließlich für die beiden mittleren, überkreuzten elektrischen Leiter 4 und 5 der ausgangsseitige Abstand d2 zwischen denselben gegenüber dem eingangsseitigen Abstand d1 zwischen denselben vergrößert. Für alle anderen benachbarten elektrischen Leiter entspricht der ausgangsseitige Abstand zwischen denselben in etwa dem eingangsseitigen Abstand zwischen denselben. Hiermit lässt sich das Nahnebensprechen für die Leiterpaare 36-45 reduzieren.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist der ausgangsseitige Abstand d2 zwischen den beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern 4 und 5 zumindest doppelt so groß wie der eingangsseitige Abstand d1 zwischen denselben. Besonders bevorzugt ist eine Variante, in welcher der ausgangsseitige Abstand d2 zwischen den beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern 4 und 5 in etwa dem dreifachen oder in etwa dem vierfachen des eingangsseitigen Abstands d1 zwischen denselben entspricht.
  • Fig. 2 zeigt schematisiert ein Detail eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Bereich der im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden, elektrischen Leiter 1 bis 8, wobei in Fig. 2 der eingangsseitige Abstand zwischen jeweils benachbarten elektrischen Leitern 1 und 2, 2 und 3, 3 und 4, 4 und 5, 5 und 6, 6 und 7 sowie 7 und 8 wiederum jeweils d1 beträgt. Im Bereich der Eingangsanschlüsse 9 ist der Abstand zwischen benachbarten elektrischen Leitern demnach gleich groß.
  • Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird vorgeschlagen, den Abstand zwischen den beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern 4 und 5 und jeweils zwischen den beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern 1 und 2 sowie 7 und 8 ausgangsseitig, also im Bereich der Ausgangsanschlüsse 10, gegenüber dem eingangsseitigen Abstand zu vergrößern. Hiermit lässt sich das Nahnebensprechen für die Leiterpaare 36-45 und 12-36 sowie 36-78 reduzieren. Durch die Aufspreizung jeweils der beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leiter 1 und 2 sowie 7 und 8 konzentriert sich das kompensierende elektrische Feld insbesondere zwischen den Leitern 1-3 und 6-8, wodurch der kapazitive Anteil der Kompensation verbessert wird.
  • So beträgt gemäß Fig. 2 der ausgangsseitige Abstand zwischen den beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern 4 und 5 d2 und der ausgangsseitige Abstand zwischen jeweils den beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern 1 und 2 sowie 7 und 8 d3, wobei d2 und d3 jeweils größer als d1 ist.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist der ausgangsseitige Abstand d2 zwischen den beiden mittleren, überkreuzten elektrischen Leitern 4 und 5 und der ausgangsseitige Abstand d3 zwischen jeweils den beiden äußeren, überkreuzten elektrischen Leitern 1 und 2 sowie 7 und 8 zumindest doppelt so groß wie der eingangsseitige Abstand d1 zwischen denselben. Dabei kann d2 größer als d3 sein oder d2 in etwa so groß wie d3 sein.
  • Im Unterscheid zu den gezeigten Ausführungsbeispielen ist es auch möglich, dass ausschließlich der ausgangsseitige Abstand d3 zwischen jeweils den beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern 1 und 2 sowie 7 und 8 gegenüber dem eingangsseitige Abstand d1 vergrößert ist. Hiermit lässt sich das Nahnebensprechen für die Leiterpaare 12-36 sowie 36-78 reduzieren.
  • Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung werden demnach die elektrischen Leiter 1 und 2, 4 und 5 sowie 7 und 8 nicht nur überkreuzt, vielmehr wird zusätzlich der Abstand zwischen den elektrischen Leitern 1 bis 8 derart aufgespreizt, dass der ausgangsseitige Abstand zwischen den beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern und/oder jeweils den beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern gegenüber dem eingangsseitigen Abstand vergrößert ist. Durch diese Aufspreizung wird die kapazitive und induktive Kompensation vergrößert und eine effektive Vorkompensation der Nahnebensprechdämpfung bereitgestellt.
  • Die elektrischen Leiter 1 bis 8 sind vorzugsweise als Kontaktfedern ausgeführt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der elektrischen Leiter kann insbesondere bei kurzen Leitungswegen bzw. kurzen Federlängen eine ausreichend große elektrische Kompensation für Nahnebensprechen realisiert werden. Insbesondere im oberen Frequenzbereich kann hierdurch die Nahnebensprechdämpfung deutlich verbessert werden. Mit kürzeren Federlängen kann der nachteilige Hochpasscharakter der Nahnebensprechdämpfung reduziert werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Leiter
    2
    Leiter
    3
    Leiter
    4
    Leiter
    5
    Leiter
    6
    Leiter
    7
    Leiter
    8
    Leiter
    9
    Eingangsanschluss
    10
    Ausgangsanschluss

Claims (10)

  1. Elektrischer Steckverbinder, nämlich Datenbuchse zur kontaktierenden Aufnahme mindestens eines Datensteckers, mit einem Gehäuse und einer im Gehäuse positionierten Verbindungseinrichtung, wobei die Verbindungseinrichtung mehrere im wesentlichen parallel zueinander verlaufende, elektrische Leiter aufweist, die einen elektrischen Leitungsweg zwischen Eingangsanschlüssen und Ausgangsanschlüssen der Verbindungseinrichtung bilden, und wobei zumindest einige benachbarte elektrische Leiter zur Minimierung von Nahnebensprechen zwischen den elektrischen Leitern ohne elektrischen Kontakt zwischen denselben überkreuzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leiter (4, 5) und/oder jeweils die beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leiter (1, 2; 7, 8) ausgangsseitig einen größeren Abstand als eingangsseitig aufweisen.
  2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich die beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leiter (4, 5) ausgangsseitig einen größeren Abstand als eingangsseitig aufweisen.
  3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich jeweils die beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leiter (1, 2; 7, 8) ausgangsseitig einen größeren Abstand als eingangsseitig aufweisen.
  4. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leiter (4, 5) und jeweils die beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern (1, 2; 7, 8) ausgangsseitig einen größeren Abstand als eingangsseitig aufweisen.
  5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für alle anderen benachbarten elektrischen Leiter der ausgangsseitige Abstand in etwa dem eingangsseitigen Abstand entspricht.
  6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei den beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern (4, 5) der ausgangsseitige Abstand zumindest doppelt so groß ist wie der eingangsseitigen Abstand.
  7. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei den beiden mittleren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern (4, 5) der ausgangsseitige Abstand in etwa dem dreifachen des eingangsseitigen Abstands entspricht.
  8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils bei den beiden äußeren, benachbarten und überkreuzten elektrischen Leitern (1, 2; 7, 8) der ausgangsseitige Abstand zumindest doppelt so groß ist wie der eingangsseitigen Abstand.
  9. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung acht im wesentlichen parallel zueinander verlaufende, elektrische Leiter aufweist, wobei die beiden mittleren benachbarten elektrischen Leitern (4, 5) und jeweils die beiden äußeren benachbarten elektrischen Leitern (1, 2; 7, 8) überkreuzt sind.
  10. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den beiden überkreuzten mittleren benachbarten elektrischen Leitern (4, 5) und den beiden überkreuzten äußeren benachbarten elektrischen Leitern (1, 2; 7, 8) verlaufenden elektrischen Leiter (3, 6) überkreuzungsfrei sind.
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