NL9401024A - Connectorsamenstel. - Google Patents

Description

Connectorsamenste1

De uitvinding heeft betrekking op een connectorsamen-stel voor het met elkaar verbinden van optische en/of elektrische geleiders, voorzien van een eerste en een tweede corrnec-tordeel, waarbij elk connectordeel is voorzien van een posi-tioneringsstuk met een of meer positioneringskanalen voor eerste respectievelijk tweede geleiders, waarbij elke geleider een contactvlak omvat in het bovenvlak van het bijbehorende positioneringsstuk en waarbij het eerste positioneringsstuk is voorzien van een referentiegroef met tenminste een recht eerste referentievlak en het tweede positioneringsstuk is voorzien van een referentienok met tenminste een recht tweede referentievlak dat in de gekoppelde toestand van de connectorde-len tegen het eerste referentievlak aanligt, welke referentie-vlakken zijn gelegen op een nauwkeurig bepaalde plaats ten opzichte van de positioneringskanalen.

Een connectorsamenste1 van dit type is beschreven in EP-A-0 571 037 alsmede in de oudere Europese octrooiaanvrage 93203458. Dit bekende connectorsamenstel heeft het voordeel, dat het uit fabricage-oogpunt relatief eenvoudig is een referentievlak op een zeer nauwkeurig vooraf bepaalde plaats ten opzichte van de positioneringskanalen aan te brengen, zodat door het eenvoudig tegen elkaar drukken van de referentievlak-ken een nauwkeurige positionering van de contactvlakken van de geleiders ten opzichte van elkaar wordt bereikt. Het vervaardigen van de positioneringsstukken van het connectorsamenstel blijft niettemin gecompliceerd en brengt relatief hoge kosten met zich mee.

In een octrooiaanvrage van gelijke datum van aanvraagster is een connectorsamenstel van deze soort beschreven, waarbij de fabricage van in het bijzonder het positioneringsstuk met verhoogde nauwkeurigheid tegen lagere kosten kan plaatsvinden.

De onderhavige uitvinding beoogt een connectorsamenstel van dit type te verschaffen, waarbij de fabricage van het positioneringsstuk verder is vereenvoudigd.

Hiertoe heeft het connectorsamenstel volgens de uit- * vinding het kenmerk, dat een of beide positioneringsstukken is/zijn samengesteld uit een dragerplaat en een geleidings-plaat die met zeer hoge nauwkeurigheid is vervaardigd, waarbij de dragerplaat is voorzien van tenminste één polijstnok met een in hoogterichting variërend doorsnede-oppervlak dat de polijstdiepte bepaalt, terwijl de geleidingsplaat voor elke polijstnok is voorzien van een opening die de bijbehorende polijstnok omsluit.

Op deze wijze wordt een connectorsamenstel verkregen, waarbij het grootste deel van het positioneringsstuk tegen relatief lage kosten bijvoorbeeld door spuitgieten uit kunststof kan worden vervaardigd, terwijl de geleidingsplaat met zeer hoge nauwkeurigheid kan worden vervaardigd. Doordat de dragerplaat is voorzien van tenminste één polijstnok kan op eenvoudige wijze tijdens het polijsten de polijstdiepte worden bepaald door het meten van het oppervlak van elke polijstnok.

Bij voorkeur is elke opening van de geleidingsplaat voorzien van een getande rand die op de bijbehorende polijstnok aangrijpt, waardoor de polijstnokken en overeenkomstige openingen van de geleidingsplaat tevens voor de bevestiging van de geleidingsplaat op de dragerplaat worden benut.

De uitvinding verschaft tevens een positioneringsstuk, voorzien van een of meer positioneringskanalen voor optische en/of elektrische geleiders, en een referentiegroef respectievelijk referentienok met tenminste een recht referen-tievlak, dat op een nauwkeurig bepaalde plaats ten opzichte van de positioneringskanalen is gelegen, welke volgens de uitvinding het kenmerk heeft, dat het positioneringsstuk is samengesteld uit een dragerplaat en een geleidingsplaat die met zeer hoge nauwkeurigheid is vervaardigd, waarbij de dragerplaat is voorzien van tenminste één polijstnok met een in hoogterichting variërend doorsnede-oppervlak dat de polijstdiepte bepaalt, terwijl de geleidingsplaat voor elke polijstnok is voorzien van een opening die de bijbehorende polijstnok omsluit.

Tenslotte verschaft de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een connectordeel, waarbij een positioneringsstuk met een of meer positioneringskanalen voor optische en/of elektrische geleiders wordt vervaardigd en de geleiders in de positioneringskanalen worden geplaatst zodanig dat de uiteinden van de geleiders tenminste gedeeltelijk boven het bovenvlak van het positioneringsstuk uitsteken, waarna de geleiders in het positioneringsstuk worden ingegoten en contact-vlakken van de geleiders in een vlak met het bovenvlak van het positioneringsstuk worden, gevormd door de uitstekende delen van de geleiders door polijsten te verwijderen, welke werkwijze volgens de uitvinding het kenmerk heeft, dat een drager-plaat met tenminste één polijstnok wordt vervaardigd, die een in hoogterichting variërend doorsnede-oppervlak heeft, en dat een geleidingsplaat met zeer hoge nauwkeurigheid wordt vervaardigd, waarbij de geleidingsplaat wordt uitgevoerd met voor elke polijstnok een op de polijstnok passende opening en de positioneringskanalen tenminste in de geleidingsplaat worden gevormd, waarbij de geleidingsplaat met de genoemde opening (en) op de dragerplaat wordt bevestigd en het polijsten wordt uitgevoerd totdat het oppervlak van elke polijstnok een vooraf bepaalde waarde heeft.

Het connectorsamenstel, de geleidingsplaat en de werkwijze volgens de uitvinding hebben het voordeel, dat de fabricage van het geleidingsstuk als geheel tegen relatief lage kosten kan plaatsvinden, doordat de fabricage van de dragerplaat optimaal kan zijn afgestemd op een gebruikelijke nauwkeurigheid en lage kosten, terwijl de fabricage van de geleidingsplaat optimaal op een zeer hoge nauwkeurigheid kan worden gericht. De geleidingsplaat kan bijvoorbeeld door middel van de bekende LIGA-techniek uit metaal worden vervaardigd. De term LIGA is een samentrekking van de Duitse termen "Lithographic, Galvanoformung, Abformung". Als alternatief kan de geleidingsplaat bijvoorbeeld door andere technieken, zoals etsen, uit metaal, keramiek of kunststof worden vervaardigd.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van het connectorsamenstel volgens de uitvinding schematisch is weergegeven.

Fig. 1 geeft in perspectief een eerste connectordeel van een connectorsamenstel volgens de uitvinding weer.

Fig. 2 geeft in perspectief een tweede connectordeel weer, dat te zamen met het eerste connectordeel uit fig. 1 een uitvoeringsvorm van het connectorsamenstel volgens de uitvinding vormt.

Fig. 3 geeft in perspectief het tweede connectordeel uit fig. 2 weer, waarbij ter toelichting een folielaag niet is getoond, welke in normaal gebruik de contactvlakken van de geleiders afdekt.

Fig. 4 toont in perspectief op sterk vergrote schaal het positioneringsstuk van het eerste connectordeel uit fig.

1, waarbij voor de toelichting de geleiders niet zijn getekend .

Fig. 5 toont in perspectief op sterk vergrote schaal het positioneringsstuk van het tweede connectordeel in de in fig. 3 weergegeven toestand zonder folielaag.

Fig. 6 is een met fig. 4 overeenkomend aanzicht van het positioneringsstuk van het eerste connectordeel, voordat de geleiders zijn aangebracht.

Fig. 7 is een met fig. 5 overeenkomend aanzicht van het positioneringsstuk van het tweede connectordeel, voordat de geleiders zijn aangebracht.

Fig. 8 is een met fig. 7 overeenkomend aanzicht van het positioneringsstuk, waarbij een bevestigingsplaat voor de geleiders in nog niet gemonteerde toestand is weergegeven.

Fig. 9 is een doorsnede van het positioneringsstuk uit fig. 8 volgens de lijn IX-IX na het beëindigen van de poli jstbewerking.

In de fig. 1 en 2 zijn een eerste connectordeel 1 en een tweede connectordeel 2 weergegeven van een uitvoeringsvorm van een connectorsamenstel voor het met elkaar verbinden van optische en/of elektrische geleiders. Het eerste connectordeel 1 is voorzien van een eerste positioneringsstuk 3 die in fig. 4 en 6 in detail is weergegeven. Het positioneringsstuk 3 omvat naast elkaar liggende positioneringskanalen 4 voor eerste geleiders die ter wille van de duidelijkheid in fig. 1, 4 en 6 niet zijn weergegeven. Deze eerste geleiders die als optische of elektrische geleiders kunnen zijn uitgevoerd, zijn in een printkaart 5 ingebed, waarin tevens het positioneringsstuk 3 is ingebed. Elke geleider is in een bijbehorend positioneringskanaal 4 geplaatst, zodat de positie van de geleiders wordt bepaald door de positioneringskanalen 4. Zoals uit fig. 4 en 6 blijkt, lopen deze positioneringskanalen 4 schuin naar het bovenvlak van het positioneringsstuk 3, zodat de uiteinden van de geleiders geleidelijk naar dit bovenvlak worden geleid. Bij het weergegeven uitvoeringsvoor-beeld valt het bovenvlak van het positiöneringsstuk 3 samen met het bovenvlak van de printkaart 5, doch desgewenst kan het positioneringsstuk 3 ten opzichte van het bovenvlak van de printkaart 5 uitsteken of zijn verzonken. De uit het positioneringsstuk 3 stekende delen van de geleiders worden door polijsten verwijderd zodanig dat contactvlakken van de geleiders in het bovenvlak van het positioneringsstuk 3 worden verkregen, zoals hierna nog zal worden beschreven.

Het connectordeel 1 is voorts voorzien van een huis 6 dat op de in fig. 1 getoonde wijze op de printkaart 5 is bevestigd en het positioneringsstuk 3 met de contactvlakken van de geleiders omgeeft.

Het in fig. 2 weergegeven tweede connectordeel 2 is voorzien van een huis 7 dat een dragerdeel 8 en een daarop verschuifbare kap 9 omvat. In het dragerdeel 8 is een positioneringsstuk 10 in drie onderling loodrechte richtingen x, y en z beweegbaar gemonteerd. Deze x-, y- en z-richtingen zijn door pijlen in fig. 2 schematisch aangeduid. Het positioneringsstuk 10 is in detail in de fig. 5 en 7 weergegeven en omvat evenals het positioneringsstuk 3 naast elkaar liggende po-sitioneringskanalen 4 voor optische en/of elektrische geleiders 11 van een kabel 12. De geleiders 11 worden in de posi-tioneringskanalen 4 geleidelijk naar het bovenvlak van het positioneringsstuk 10 geleid. Bij de fabricage worden de uit het bovenvlak van het positioneringsstuk 10 stekende delen van de geleiders 11 door polijsten verwijderd zodanig dat contactvlakken in het bovenvlak van het positioneringsstuk 10 worden verkregen, zoals hierna nog nader zal worden beschreven. In fig. 2 zijn de contactvlakken van de geleiders 11 niet zichtbaar, doordat een deel van het bovenvlak van het positioneringsstuk 10 en de contactvlakken van de geleiders 11 zijn afgedekt door een uit kunststof materiaal bestaande folielaag 13 die door klemelementen 14 op het positioneringsstuk 10 is bevestigd. In fig. 3 is het connectordeel 2 weergegeven, waarbij de folielaag 13 is verwijderd, zodat de uiteinden van de positioneringskanalen 4 in het positioneringsstuk 10 zichtbaar zijn.

Het positioneringsstuk 3 is voorzien van een referen-tiegroef 15 met twee rechte referentievlakken 16 respectieve lijk 17 die op zeer nauwkeurig bepaalde plaatsen in langs-respectievelijk dwarsrichting ten opzichte van de positione-ringskanalen 4 zijn gelegen. Het positioneringsstuk 10 is voorzien van een referentienok 18 met rechte referentievlakken 19 en 20, waarbij op dezelfde wijze als het referentievlak 16 respectievelijk 17 het referentievlak 19 op een zeer nauwkeurig bepaalde plaats ten opzichte van de langsrichting van de positioneringskanalen 4 is gelegen en het referentievlak 20 op een zeer nauwkeurig bepaalde plaats ten opzichte van de uiteinden 26 van de positioneringskanalen 4 is gelegen. Wanneer het connectordeel 2 in het connectordeel 1 wordt gestoken, wordt de referentienok 18 in de referentiegroef 15 geschoven en worden de referentievlakken 19, 20 tegen de referentievlakken 16, 17 gedrukt, zodat de positioneringskanalen 4 van de respectieve positioneringsstukken 3, 10 in langs- en dwarsrichting nauwkeurig ten opzichte van elkaar worden gepositioneerd en daarmee de contactvlakken van de bijbehorende geleiders .

De werking van de samenwerking tussen referentiegroef 15 en referentienok 18 en de bijbehorende referentievlakken 16, 17 respectievelijk 19, 20 is nader beschreven in EP-A-0 571 037 en het connectorsamenstel als geheel is nader beschreven in de oudere Europese octrooiaanvrage 93203458, naar welke dokumenten voor een nadere toelichting wordt verwezen.

Zoals nader is beschreven in de bovengenoemde octrooiaanvrage van gelijke datum van aanvraagster bestaat het positioneringsstuk 3 uit een dragerplaat 21 die bijvoorbeeld uit kunststof is vervaardigd, bijvoorbeeld door spuitgieten, en een hierop bevestigde dunne geleidingsplaat 22 die met zeer hoge nauwkeurigheid is vervaardigd. De referentiegroef 15 met de referentievlakken 16, 17 is in deze geleidingsplaat 22 gevormd, zodat de nauwkeurigheid van de referentievlakken zeer hoog is. In de dragerplaat 21 is een overeenkomstige groef 23 aangebracht, waarvan de afmetingen tenminste gelijk aan doch bij voorkeur groter zijn dan de afmetingen van de referentiegroef 15.

In fig. 6 is het positioneringsstuk 3 weergegeven, voordat de geleiders zijn aangebracht. Uit fig. 6 blijkt, dat at de dragerplaat 21 is voorzien van drie afgeknot kegelvormige polijstnokken 24 die door openingen 25 van de geleidingsplaat 22 steken. Dezè openingen 25 zijn van een getande rand voorzien die op de bijbehorende polijstnok 24 aangrijpt, zodanig dat een bevestiging van de geleidingsplaat 22 op de drager-plaat 21 wordt gewaarborgd. De positioneringskanalen 4 monden uit in een V-vormige sleuf 26 in de geleidingsplaat 22, welke V-vormige sleuf 26 de ligging van het contactvlak van de bijbehorende geleider bepaalt. De positioneringskanalen 4 van de dragerplaat 21 zorgen voor een voorpositionering van de geleiders, terwijl de V-vormige sleuven 26 voor een fijnpositione-ring zorgdragen.

Tenslotte is de geleidingsplaat 22 voorzien van twee positioneringsopeningen 27, terwijl de dragerplaat 21 overeenkomstige openingen 28 bezit, waarvan de diameter tenminste gelijk is aan doch bij voorkeur groter is dan die van de openingen 27, zodat de diameter van de positioneringsopeningen 27 bepalend is. Voor het vervaardigen van het connectordeel 1 wordt het positioneringsstuk 3 met de positioneringsopeningen 27, 28 op positioneringspennen van een bedradingstafel geplaatst. Vervolgens worden de geleiders in de positioneringskanalen 4 geschoven, tot de uiteinden tenminste gedeeltelijk boven het bovenvlak van de geleidingsplaat 22 uitsteken. Vervolgens worden de geleiders in de open ruimte 29 en in de positioneringskanalen 4 met bijvoorbeeld een epoxyhars ingegoten. Hierbij zijn de referentiegroef 15 en de groef 23 en de positioneringsopeningen 27 afgedekt. Na het ingieten worden de uit de positioneringskanalen 4 stekende uiteinden van de geleiders door polijsten verwijderd, waarbij de polijstdiepte wordt gemeten door het oppervlak van de polijstnokken 24 te meten. Bij het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld dienen de con-tactvlakken in het bovenvlak van de geleidingsplaat 22 te liggen. Het bereiken van deze in fig. 4 weergegeven toestand wordt gesignaleerd door het oppervlak van de polijstnokken 24 continu te vergelijken met een vooraf bepaalde waarde, die overeenkomt met het oppervlak van een polijstnok in de doorsnede met het bovenvlak van de geleidingsplaat 22.

Zoals in fig. 5 en 7 is weergegeven, is het positioneringsstuk 10 op dezelfde wijze opgebouwd uit een dragerplaat 30 die uit kleurstof is vervaardigd, bijvoorbeeld door spuitgieten, en een geleidingsplaat 31 die met zeer hoge nauwkeurigheid is vervaardigd. De referentienok 18 is als afzon- derlijk onderdeel eveneens met zeer hoge nauwkeurigheid vervaardigd en is passend in een opening van de geleidingsplaat 31 gemonteerd. Ook kan de referentienok 28 als een geheel met de geleidingsplaat 26 worden uitgevoerd. Zoals in het bijzonder uit fig. 7 blijkt is ook de dragerplaat 30 van afgeknot kegelvormige polijstnokken 24 voorzien, terwijl de geleidingsplaat 31 van openingen 25 met een getande rand is voorzien. Hiermede is de geleidingsplaat 31 op de dragerplaat 30 bevestigd. De positioneringskanalen 4 monden ook bij het positione-ringsstuk 10 uit in V-vormige sleuven 26 in de geleidingsplaat 31. Deze V-vormige sleuven 26 bepalen de plaats van de con-tactvlakken van de geleiders.

Voor het vervaardigen van het connectordeel 2 worden op dezelfde wijze als bij het positioneringsstuk 3 geleiders in de positioneringskanalen 4 geschoven en na het ingieten van de geleiders worden de contactvlakken door polijsten gevormd. Hierbij wordt de polijstdiepte weer gemeten met behulp van de polijstnokken 24. üiteindelijk wordt het in fig. 5 getoonde positioneringsstuk 10 verkregen.

In fig. 8 is het positioneringsstuk 10 weergegeven te zamen met een afdek- en vergreodelplaat 32 voor in een brede sleuf 33 verlopende geleiders 34 waarvan er in de doorsnede volgens fig. 9 één schematisch is aangeduid. De afdek- en ver-grendelplaat 32 wordt door middel van pennen 35 in gaten 36 van de dragerplaat 30 bevestigd. Sleuven 37 en 38 aan de voorzijde van de dragerplaat 30 worden eveneens afgedekt door een niet weergegeven afdekplaat. Na het aanbrengen van de geleiders en de afdekplaten worden de geleiders ingegoten, bijvoorbeeld in een epoxyhars. Door polijsten worden de uitstekende delen van de geleiders 34 verwijderd, alsmede overtollig epoxyhars.

In fig. 9 is een sterk schematische dwarsdoorsnede van het positioneringsstuk 10 volgens de lijn IX-IX uit fig. 8 weergegeven. Hierbij is een gevormd contactvlak 39 van een geleider 34 in het bovenvlak van de geleidingsplaat 31 zichtbaar. De door het polijsten verkregen contactvlakken 39 van de geleiders 34 zijn eveneens in fig. 5 aangeduid. Een resterend gedeelte 40 van de afdek- en vergrendelplaat 32 en een schema-tisch aangeduide afdekplaat voor de sleuven 37, 38 worden na het polijsten weer verwijderd. De hierdoor gevormde sleuven 37 respectievelijk 41 zijn bestemd voor de klemelementen 14 voor de bevestiging van de folielaag 13.

Opgemerkt wordt, dat de referentienok 18 gewoonlijk pas na het polijsten wordt aangebracht.

Hoewel bij het beschreven uitvoeringsvoorbeeld drie polijstnokken worden toegepast, is het ook mogelijk één po-lijstnok te gebruiken. Twee of meer polijstnokken verdient echter de voorkeur, aangezien daardoor de nauwkeurigheid van de polijstbewerking en het parallel aan het bovenvlak van het positioneringsstuk beter kan worden gewaarborgd.

De uitvinding is niet beperkt tot het in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeeld, dat binnen het kader der uitvinding op verschillende manieren kan worden gevarieerd.

Claims (8)

1. Connectorsamenstel voor het met elkaar verbinden van optische en/of elektrische geleiders, voorzien van een eerste en een tweede connectordeel, waarbij elk connectordeel is voorzien van een positioneringsstuk met een of meer posi-tioneringskanalen voor eerste respectievelijk tweede geleiders, waarbij elke geleider een contactvlak omvat in het bovenvlak van het bijbehorende positioneringsstuk en waarbij het eerste positioneringsstuk is voorzien van een referentiegroef met tenminste een recht eerste referentievlak en het tweede positioneringsstuk is voorzien van een referentienok met tenminste een recht tweede referentievlak dat in de gekoppelde toestand van de connectordelen tegen het eerste referentievlak aanligt, welke referentievlakken zijn gelegen op een nauwkeurig bepaalde plaats ten opzichte van de positioneringskanalen, met het kenmerk, dat een of beide positioneringsstukken is/ zijn samengesteld uit een dragerplaat en een geleidingsplaat die met zeer hoge nauwkeurigheid is vervaardigd, waarbij de dragerplaat is voorzien van tenminste één polijstnok met een in hoogterichting variërend doorsnede-oppervlak dat de po-lijstdiepte bepaalt, terwijl de geleidingsplaat voor elke polijstnok is voorzien van een opening die de bijbehorende polijstnok omsluit.

2. Connectorsamenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elke opening van de geleidingsplaat is voorzien van een getande rand die op de bijbehorende polijstnok aangrijpt.

3. Connectorsamenstel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat elke polijstnok de vorm van een afgeknotte kegel heeft.

4. Connectorsamenstel volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat tenminste de uiteinden van de positioneringskanalen in de geleidingsplaat zijn gevormd en de referen-tiegroef respectievelijk de referentienok deel uitmaakt van de geleidingsplaat.

5. Connectorsamenstel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat elk positioneringskanaal in een V-vormige sleuf in het bovenvlak van de geleidingsplaat uitmondt.

6. Positioneringsstuk, voorzien van een of meer po-sitioneringskanalen voor optische en/of elektrische geleiders, en een referentiegroef respectievelijk referentienok met tenminste een recht referentievlak, dat op een nauwkeurig bepaalde plaats ten opzichte van de positioneringskanalen is gelegen, met het kenmerk, dat het positioneringsstuk is samengesteld uit een dragerplaat en een geleidingsplaat die met zeer hoge nauwkeurigheid is vervaardigd, waarbij de dragerplaat is voorzien van tenminste één polijstnok met een in hoogterich-ting variërend doorsnede-oppervlak dat de polijstdiepte bepaalt, terwijl de geleidingsplaat voor elke polijstnok is voorzien van een opening die de bijbehorende polijstnok omsluit.

7. Positioneringsstuk volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat tenminste de uiteinden van de positioneringskanalen in de geleidingsplaat zijn gevormd en de referentiegroef respectievelijk de referentienok deel uitmaakt van de geleidingsplaat.

8. Werkwijze voor het vervaardigen van een connector-deel, waarbij een positioneringsstuk met een of meer positioneringskanalen voor optische en/of elektrische geleiders wordt vervaardigd en de geleiders in de positioneringskanalen worden geplaatst zodanig dat de uiteinden van de geleiders tenminste gedeeltelijk boven het bovenvlak van het positioneringsstuk uitsteken, waarna de geleiders in het positioneringsstuk worden ingegoten en contactvlakken van de geleiders in een vlak met het bovenvlak van het positioneringsstuk worden gevormd door de uitstekende delen van de geleiders door polijsten te verwijderen, met het kenmerk, dat een dragerplaat met tenminste één polijstnok wordt vervaardigd, die een in hoogterichting variërend doorsnede-oppervlak heeft, en dat een geleidingsplaat met zeer hoge nauwkeurigheid wordt vervaardigd, waarbij de geleidingsplaat wordt uitgevoerd met een opening voor elke polijstnok die op de polijnstnok past, en de positioneringskanalen tenminste in de geleidingsplaat worden gevormd, waarbij de geleidingsplaat met de genoemde ope-ning(en) op de dragerplaat wordt bevestigd en het polijsten wordt uitgevoerd totdat het oppervlak van elke polijstnok een vooraf bepaalde waarde heeft.