KR20190019014A

KR20190019014A - 커넥터 장치

Info

Publication number: KR20190019014A
Application number: KR1020180090635A
Authority: KR
Inventors: 뮬러 토마스; 뢰딩 토마스
Original assignee: 로젠버거 호흐프리쿠벤츠테흐닉 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2017-08-16
Filing date: 2018-08-03
Publication date: 2019-02-26
Also published as: EP3444907A1; US20190058268A1; CN109428232B; US10965066B2; JP2019036538A; CN109428232A

Abstract

본 발명은 커넥터와, 상기 커넥터에 연결된 케이블을 포함하며, 각각은 차동신호를 전송하기 위한 적어도 하나의 도체 쌍을 포함하는 커넥터 장치로서, 상기 케이블은 제1 부분을 포함하고, 상기 커넥터는 제2 부분을 포함하며, 상기 도체 쌍은 전기 컨택트를 포함하고, 상기 도체들은 상기 제1 부분에서 상호간의 제1간격(X)을 가지고, 제2 부분에서 상기 제1간격보다 큰 상호간의 제2간격(Y)을 가지며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 중간부분이 형성되고, 상기 중간부분은 도체 쌍의 도체들 사이의 간격이 상기 커넥터의 인터페이스-측 단부의 방향으로 증가하고, 상기 도체 쌍은 상기 제1 부분에서 비차폐 케이블(an unscreened cable)에서 가이드되고, 상기 도체들은 상기 중간부분의 적어도 일부에서 외부 도체에 의해 둘러싸인 커넥터 장치에 관한 것이다.

Description

커넥터 장치{connector arrangement}

본 발명은 커넥터 및 커넥터에 연결된 케이블을 포함하는 커넥터 장치(a connector arrangement)에 관한 것이다. 케이블은 각각의 차동 신호(differential signal)를 전송하기 위한 적어도 하나의 도체 쌍을 가이드한다.

DE 202015000753 U1은 슬리브 부분을 포함하는 커넥터 장치를 개시한다. 이 경우, 차동 신호를 전송하기 위한 코어 쌍이 케이블 내에 연장되고, 코어 쌍의 코어들은 케이블의 내부에서 상호간의 제1 간격을 가진다. 피복된 케이블 부분으로부터 커넥터의 방향으로 진행하여, 코어 쌍의 2개의 코어들은 커넥터의 안내 섹션(a guide section)에 진입할 때까지 중간부분에서 갈라지고, 커넥터의 안내 섹션에서 코어들은 상호간의 제1 간격보다 큰 상호간의 제2 간격을 가진다.

코어들 사이의 간격이 변함에 따라, 차동 임피던스는 변화하여 간섭 점(point)이 생길 수 있다.

이것은 개선이 필요한 상태이다.

이러한 배경에 대하여, 본 발명은 개선된 전송 특성을 가지며 차동 신호를 전송하기 위한 커넥터 장치를 상술하는 목적에 기초한다.

본 발명에 따르면, 이러한 목적은 특허 청구항 1의 특징을 가지는 커넥터 장치에 의해 달성된다.

따라서, 아래와 같이 제공되는데;

커넥터와, 상기 커넥터에 연결된 케이블을 포함하며, 각각은 차동신호를 전송하기 위한 적어도 하나의 도체 쌍을 포함하는 커넥터 장치로서, 상기 케이블은 제1 부분을 포함하고, 상기 커넥터는 제2 부분을 포함하며, 상기 도체 쌍은 전기 컨택트들을 포함하고, 상기 도체들은 상기 제1 부분에서 상호간의 제1간격을 가지고, 제2 부분에서 상기 제1간격보다 큰 상호간의 제2간격을 가지며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 중간부분이 형성되고, 상기 중간부분에서 도체 쌍의 도체들 사이의 간격이 상기 커넥터의 인터페이스-측 단부의 방향으로 증가하고, 상기 도체 쌍은 상기 제1 부분에서 비차폐 케이블(an unscreened cable)에서 가이드되고, 상기 도체들은 상기 중간부분의 적어도 일부에서 외부 도체에 의해 둘러싸인다.

본 발명의 기본적인 개념은 케이블로부터 커넥터까지의 변화(transition)에서 또는 커넥터 장치의 임피던스가 변하는 부분에서, 예를 들어 도체 쌍의 도체들 사이의 간격이 변하는 것 때문에, 비록 외부 도체가 커넥터 장치에 대해 단지 작은 영향을 미치지만, 외부 도체에 의해 임피던스에서 갑작스러운 변화를 보상하는 것이다.

유리한 구성 및 개선된 예(developments)는 추가 종속항 및 도면을 참조한 설명으로부터 분명해진다.

본 발명의 한 가지 개선된 예에 따르면, 도체들은 케이블 내에서 꼬여있다(twisted). 트위스팅(twisting)/스트랜딩(stranding)은 섬유 또는 와이어가 서로에 대해 꼬여있고, 서로의 주위에 나선형으로 감싸는 것을 포함한다. 전기 리드(electrical leads)의 하나의 응용은 꼬임-2선식 케이블(twisted-pair cable)이다.

트위스팅(twisting)은 전기 도체들의 서로의 영향을 줄인다. 상기 트위스팅은 유도 결합된(coupled in inductively) 차동-모드 간섭을 줄인다.

본 발명의 바람직한 한 가지 개선된 예에 따르면, 외부 도체는 피복(sheath)에 의해 케이블의 방향으로 스트립 영역(stripped region)에서 연장된다. 결과적으로, 케이블은 케이블의 피복 및 커넥터의 각 외부 도체를 통해 커넥터에 연결될 수 있다. 피복과 외부 도체 사이의 연결, 예들 들면, 크림프 연결(crimp connection)은 케이블과 커넥터 사이의 변화(transition)에서 전기 특성을 단지 약간만 손상시킨다.

더욱이, 중간부분 전에 이미 시작하는 외부 도체로 인해, 다른 위치, 예를 들어 중간부분 또는 케이블의 내부 도체에서 내부 도체 전기 컨택트들까지의 변화(transition)에서 임피던스의 갑작스러운 변화를 보상하는 것이 가능하다.

본 발명의 바람직한 한 가지 개선된 예에 따르면, 외부 도체는 도체들을 전체적으로 둘러싸도록 구성된다. 이러한 방식으로, 도체들 사이의 간격이 증가하는 중간부분 때문에, 임피던스에서 갑작스러운 변화가 제어되고 특히 간단하게 설정될 수 있다.

본 발명의 바람직한 한 가지 개선된 예에 따르면, 외부 도체는 한 쌍의 외부 도체로 형성된다. 결과적으로, 도체들 각각 별도의 외부 도체로 가이드된다. 이러한 방식으로, 도체 쌍의 도체들은 서로 분리된다.

본 발명의 바람직한 한 가지 개선된 예에 따르면, 외부 도체는 도체들 사이에 도전성 스페이서를 포함하고, 도전성 스페이서는 특히 도체들의 경로를 결정하도록 구성된다.

본 발명의 바람직한 한 가지 개선된 예에 따르면, 제1 및 제2 부분과 중간부분의 임피던스는 각각의 경우에서 도체들과 외부 도체 사이의 간격 설정 및/또는 도체들의 직경의 변화 및/또는 도체들 사이의 간격의 변화에 의해 조정된다. 이러한 수단에 의해, 커넥터 장치의 임피던스가 특히 간단히 제어될 수 있다.

본 발명의 바람직한 한 가지 개선된 예에 따르면, 외부 도체는 복수의 부품으로 구성되고, 복수의 부품은 특히 서로에 상응하는 비 평면 표면 형상(a non-planar surface profile)을 구비한다. 이는 커넥터 장치의 조립을 단순화하고 특히 전자기 환경으로부터 효과적으로 도체들을 분리하거나, 전자기 누설이 감소되기 때문에 임피던스가 특히 정확하게 설정될 수 있다.

예로서, 표면 형상은 특히 W 또는 V형의 톱니형상을 구비할 수 있으며, 각각의 경우에 서로에 대해 반대 형상(a negative)을 형성한다.

대신에, 상기 도체 스크린(the conductor screen)은 일체형으로 형성될 수 있고 각각의 도체가 수용되는 부싱을 포함할 수 있다. 이 실시예는 특히 진동 영향 또는 다른 기계적인 부하 하에서도 도체들의 상호 결합을 보장할 수 있다.

전술한 특징 및 아래에 설명될 특징은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 각각 지시된 조합뿐만 아니라 다른 조합 또는 그 자체로 사용될 수 있다.

위의 구성과 개선된 예가 만일 실제라면 서로 임의로 조합할 수 있다. 본 발명의 추가적인 가능한 구성, 개선된 예 및 구현은 예시적인 실시예와 관련하여 위 또는 아래에 언급된 본 발명의 특징 - 명백하게 언급하지 않은- 조합을 포함한다. 특히 당업자는 본 발명의 각 기본 형태에 대한 개선 또는 보완으로서, 개별적인 양태를 또한 추가할 것이다.

본 발명은 도면의 개략적인 도면에 도시된 예시적인 실시예에 기초하여 아래에 보다 상세히 설명된다. 여기서,
도 1은 본 발명에 따른 커넥터 조립체의 일 실시예의 개략적인 종단면도를 도시한다;
도 2는 본 발명에 따른 커넥터 조립체의 일 실시예의 개략적인 종단면도를 도시한다;
도 3은 본 발명에 따른 커넥터 조립체의 일 실시예의 개략적인 종단면도를 도시한다;
도 4는 본 발명에 따른 커넥터 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다;
도 5는 본 발명에 따른 커넥터 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다;
도 6은 본 발명에 따른 커넥터 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다;
도 7은 본 발명에 따른 커넥터 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다;
도 8은 본 발명에 따른 커넥터 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다;
도 9는 본 발명에 따른 커넥터 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다;
도 10은 본 발명에 따른 커넥터 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다;
첨부된 도면은 본 발명의 실시예에 대한 이해를 전달하려는 의도가 있다. 그들은 실시예를 설명하고 설명과 관련하여 본 발명의 원리 및 개념을 명확히 설명한다. 언급된 다른 실시예 및 많은 장점은 도면의 관점에서 분명해진다. 도면의 요소는 반드시 서로에 대해 일정한 방식으로 사실상 도시되지 않는다.
도면에서, 동일한, 기능적으로 동일하고 동일하게 작용하는 요소, 특징 및 구성은 - 달리 설명되지 않는 한 - 각각의 경우에 동일한 참조부호로 제공된다.
상호 관련되고 중요한 도면의 설명이 아래에 주어진다.

도 1은 본 발명에 따른 커넥터 장치(101 및 103)를 포함하는 커넥터 조립체(100)를 도시한다. 커넥터 장치(101 및 103) 각각은 케이블(105)과 커넥터(102) 또는 정합 커넥터(104)를 포함한다.

케이블(105)은 코어들(217)을 가지는 도체 쌍(112)를 포함한다. 도체 쌍(112)의 코어들(217)은 절연성 피복(sheath)에 의해 서로 절연된다. 또한, 케이블(105)은 외측 영향에 대해 코어들(217) 및 케이블(105)을 보호하는 플라스틱의 외부 피복을 포함한다. 케이블(105)은 단부 영역에서, 케이블(105)이 커넥터(102 또는 각각 104)에 연결되는 영역(133)을 가진다.

케이블(105)의 전도 쌍(112)의 코어들(217)은 B-크림프(crimp)에 의해 커넥터(102 및 각각 104)의 전기 컨택트들(111)로 크림프된다(crimped).

전기 컨택트들(111)은 도체 쌍(112)의 코어들(217)보다 서로 더 큰 간격을 두고 있다. 따라서, 제1 부분(127)의 케이블(105)의 도체 쌍(112)의 코어들(217)은 제2 부분(129)의 전기 컨택트들(111) 사이의 간격보다 작은 간격을 두고 있다. 따라서, 중간부분(131)은 B-크림프와 제1 부분(127) 사이에 형성되고, 중간부분에서 도체 쌍(112)의 코어들(217) 사이의 간격이 전기 컨택트들(111) 사이의 간격으로 증가한다.

전기 컨택트들(111)은 절연부(113)에 의해 서로 전기적으로 절연된다. 외부 도체(115)는 절연부(113)에 대해 동심원상으로 형성되고, 외부 도체는 커넥터(102 또는 각각 104)의 하우징을 동시에 형성한다. 결과적으로, 커넥터의 신호는 외부 전자기 영향으로부터 국부적으로 차단된다.

그러나, 케이블(105)은 스크린 또는 외부 도체를 포함하지 않으며, 따라서 케이블(105) 내의 전기 신호는 발생하는 전자기 간섭을 가능하게 받을 수 있다. 외부 도체(115)는 도체 쌍(112)의 코어와 전기 컨택트들(111) 사이의 간격 변화에 기인한 임피던스의 변화를 적어도 부분적으로 보상하도록 구성된다. 이와 관련하여, 외부 도체(115)는 케이블(105)상에서 연장되는 커넥터(102 또는 각각 104)의 외부 도체(115)의 영역에 대해 그리고 외부 도체(115)에서 도체 쌍(112)까지 또는 각각의 전기 컨택트들(111)까지의 간격에 대해 적용된다. 커넥터 장치(103 또는 각각 101)의 임피던스의 가능한 갑작스러운 변화를 추가로 보상하기 위해, 외부 도체(115)가 내부 표면에서 직경의 더 갑작스러운 변화를 가지도록 제공될 수 있다.

도 2는 커넥터(202)를 포함하고, 정합 커넥터(204)를 포함하는 본 발명에 따른 더 많은 커넥터 조립체(200)를 도시한다. 도 2에 따른 커넥터(202) 및 정합 커넥터(204)는 개별적인(seperate) 하우징(125)을 포함한다. 래칭홈(117)은 커넥터(202)의 외부 도체(115)와 하우징(125) 사이에 형성되고, 래칭홈에 의해 하우징(125)은 외부 도체(115)에 래치 결합한다.

전기 컨택트들(111)은 커넥터(202)의 절연부(113)에서 슬립되지 않도록 전기 컨택트들(111)을 고정하기 위해 홀딩 칼라(119; holding collar)를 각각 포함한다. 커넥터(202) 또는 각각의 정합 커넥터(204)의 하우징(125)은 추가적인 래칭 장치(121, an additional latching arrangement)를 포함하며, 커넥터(202)에 의해 정합 커넥터(204)에 래치 결합한다.

정합 커넥터(204)는 래칭 장치(122, a latching arrangement)를 포함하며, 외부 도체(115)에 의해 하우징(125)에 래치 결합한다.

커넥터 조립체(200)를 분해하기 위해, 사용자가 정합 커넥터(204)를 견고하게 홀딩(holding)하고 조작할 수 있는 핸들(123)이 제공된다.

도 3은 단면(201,203,205,207,209,211,213 및 214)이 확인되는 도 2에 따른 커넥터를 도시한다.

단면(201)은 도 4에 도시된다. 영역(133)은 커넥터(202)의 외부 도체(115)에 의해 둘러싸여 있다. 케이블(105)은 코어들(217)을 가지는 도체 쌍(112)를 포함한다. 코어들(217)은 절연체(219)에 의해 둘러싸여 있다.

단면(203)은 도 5에 도시된다. 단면(203)은 코어들(217) 사이의 간격이 증가하는 중간부분(131)내의 케이블(105)을 도시한다. 외부 도체(115)는 코어들(217) 사이의 간격의 변화로 인한 임피던스의 갑작스러운 변화를 보상한다.

단면(205)은 도 6에 도시된다. 단면(205)은 코어들(217)이 커넥터(202)의 절연부(113)에 의해 가이드되는 중간부분(131)의 단부 영역을 도시한다. 절연부(113)는 4개의 챔버를 형성한다는 것이 명백하다. 그러나, 이 실시예에서, 4개의 챔버 중 오직 2개만이 코어들(217)에 의해 점유되어 절연부(113)의 4개의 챔버 중 2개가 비어 있다.

보다 명확하게 하기 위해, 도 7-10에서 외부 도체 해칭이 제거된다.

단면(207)은 도 7에 도시된다. 단면(207)은 코어들(217)이 전기 컨택트들(111)에 고정되는 위치에서의 커넥터 장치(202)를 도시한다.

단면(209)은 도 8에 도시된다. 도 8의 단면은 절연부(113)의 정확하게 일치하는 챔버에서 가이드되는 전기 컨택트들(111)을 가지는 커넥터(202)를 도시한다. 외부 도체(115)는 하우징(125)에 의해 기계적으로 보호된다.

단면(211)은 도 9에 도시된다. 단면(211)은 인터페이스 영역 내의 커넥터 조립체(200)를 도시한다. 따라서, 도 9는 서로에 대해 동심원 상으로 형성된 2개의 외부 도체(115)를 도시하며, 외측의 외부 도체는 커넥터(204)에 할당되고, 내측의 외부 도체는 커넥터(202)에 할당되어야 한다.

단면(213)은 도 10에 도시된다. 단면(213)은 상기 커플러(coupler) 내의 전기 컨택트를 도시한다. 커넥터 장치(204) 외부의 케이블(115)에서의 단면에서, 케이블(105)은 2개의 코어와 절연부를 포함한다. 케이블(105)은 플라스틱으로 구성된 케이블 피복(sheath)에 의해 외부의 기계적 영향 또는 UV 방사선으로부터 보호된다.

본 발명은 예시된 실시예, 개선된 예(developments) 및 하위 변화예(subvariants)에 제한되지 않는다. 특히 본 발명은 개별적인 특허 청구항에서 각각 청구된 특징의 모든 조합, 설명에서 각각 개시된 특징 및 도면에 각각 도시된 특징을 기술적으로 실용적일 때까지 부수적으로 다룬다.

본 발명은 바람직한 예시적인 실시예에 기초하여 위에 충분히 설명되었지만, 이에 제한되지 않고 오히려 다양한 방식으로 변경 가능하다.

100 커넥터 조립체
101 커넥터 장치
102 커넥터
103 커넥터 장치
104 정합 커넥터
105 케이블
107 B-크림프
109 절연 챔버
111 도체 쌍, 컨택트 핀
112 도체 쌍
113 절연부
115 외부 도체
117 래칭 홈
119 홀딩 칼라
121 래칭 장치
122 래칭 장치
123 핸들
125 하우징
127 제1 부분
129 제2 부분
131 중간부분
133 영역
135 인터페이스 측 단부
200 커넥터 조립체
202 커넥터
204 정합 커넥터
201,203,205,207,209, 단면
211,213,214 단면
115 외부 도체
217 코어
219 절연체

Claims

커넥터(102)와, 상기 커넥터에 연결된 케이블(105)을 포함하며, 각각은 차동신호를 전송하기 위한 적어도 하나의 도체 쌍(111,112)을 포함하는 커넥터 장치(101,103)로서,
상기 케이블은 제1 부분(127)을 포함하고, 상기 커넥터는 제2 부분(129)을 포함하며, 상기 도체 쌍은 전기 컨택트들(111)을 포함하고,
상기 도체들은 상기 제1 부분에서 상호간의 제1 간격(X)을 가지고, 제2 부분에서 상기 제1 간격보다 큰 상호간의 제2 간격(Y)을 가지며,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 중간부분이 형성되고, 상기 중간부분에서 도체 쌍의 도체들 사이의 간격이 상기 커넥터의 인터페이스-측 단부의 방향으로 증가하고,
상기 도체 쌍은 상기 제1 부분에서 비차폐 케이블(an unscreened cable) 내에서 가이드되고,
상기 도체들은 상기 중간부분의 적어도 일부에서 외부 도체(115)에 의해 둘러싸인 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
제1항에 있어서,
상기 외부 도체는 상기 커넥터 장치의 상기 임피던스를 설정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도체들은 상기 케이블 내에서 꼬여있는 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 도체는 상기 스트립 영역(stripped region)에서 피복에 의해 상기 케이블의 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 도체는 상기 도체들을 원주방향 전체로 둘러싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 도체는 한 쌍의 외부 도체로 형성되는 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 도체는 상기 도체 쌍의 상기 도체들을 위한 별도의 외부 도체로서 적어도 섹션들(sections)로 형성되는 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 도체는 상기 도체들 사이에 도전성 스페이서를 포함하고, 상기 도전성 스페이서는 특히 상기 도체들의 경로를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 부분과 상기 중간부분에서의 임피던스는 각각의 경우에서 상기 도체들과 상기 외부 도체 사이의 간격의 설정에 의한 다른 부분의 임피던스 및/또는 상기 도체들의 직경의 변화 및/또는 상기 도체들 사이의 간격에서의 변화에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 도체는 복수의 부품으로 구성되고, 특히 상기 복수의 부품은 서로에 상응하는 비 평면 표면 형상(a non-planar surface profile)을 구비하는 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 도체는 일체형으로 형성되고, 하나 또는 그 이상의 도체들이 수용되는 하나 또는 그 이상의 부싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.