WO1999039404A1 - Trägerkörper für eine elektrische kontaktanordnung - Google Patents

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Frank Mössner
Ferenc Nad
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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
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    • H01R13/6461—Means for preventing cross-talk

Definitions

  • the invention relates to a support body for an electrical
  • Such a carrier body is used to implement an electrical plug connection.
  • the carrier body is surrounded, for example, by an outer socket body, so that an insertion opening for a corresponding plug is formed.
  • the carrier body holds the contacts in the socket in such a way that they are securely contacted electrically with the contacts of the plug.
  • most electrical connectors are standardized so that the arrangement of the contacts is defined.
  • a contact pair Due to a magnetic and electrical coupling between two contact pairs, a contact pair induces a current in adjacent contact pairs or influences electrical charges, so that crosstalk occurs. To avoid the near crosstalk, the contact pairs can be arranged very far apart or a shield can be arranged between the contact pairs. However, if the contact pairs have to be arranged very close to one another in terms of design, the measures described above cannot be carried out and the near crosstalk must be compensated for.
  • a known method for reducing the near crosstalk in plug connections is the targeted compensation behind the plug contacts. This is done through a targeted additional coupling, which, however, in contrast to the coupling in the contact area, is an opposite phase component and thus reduces the overall crosstalk. For this purpose, a pair of lines is crossed specifically behind the plug contact, so that an additional phase-to-phase coupling is created behind the crossing point. 2
  • a disadvantage of this compensation method is that the contact length or the distance between the contact center and the location of the compensation set the scope of the compensation a physical limit for high frequencies.
  • different contact arrangements for plugs and sockets have therefore been proposed, in which good compensation is achieved even for higher frequencies without crossing the contacts.
  • Such an electrical contact arrangement is known for example from DE 197 08 798.1-35.
  • the contact arrangements proposed there have an extremely complex structure, since on the one hand the contact arrangement in the connection area is determined by standards such as the RJ-45 plug connection, and on the other hand downward compatibility with regard to the previously used plug is desired with regard to the contact arrangement of the socket.
  • This also requires specially designed carrier bodies, which leads to higher manufacturing costs with regard to the production of the carrier bodies and the fitting of the carrier body with the associated contacts.
  • the invention is therefore based on the technical problem of creating a carrier body for such an electrical contact arrangement which can be produced inexpensively and can be easily fitted with the contacts.
  • composition of the carrier body from interconnectable individual elements means that the carrier body can be put together for a specific contact arrangement. Using standardized individual elements, a carrier body can then be put together in accordance with a modular system with regard to the number and arrangement of the contacts. This reduces the number of injection molding tools to the number of different individual elements, for example, in the injection molding of the carrier bodies. Furthermore, the individual elements can be equipped more easily than a complex overall body. Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims. 3
  • Exactly one individual element is preferably assigned to each contact, which enables clear assembly and prefabrication.
  • an individual element with latching means is arranged laterally.
  • the individual elements can be equipped with the contacts using two different methods. Either the preformed contact is injected during the manufacture of the individual element or the individual element is designed with guides into which the contact can be inserted or clamped. To reduce the manufacturing costs, preferably only a single individual element is used for the contacts, for which purpose this is formed with a large number of guides, of which only one guide is used in each case for the assembly.
  • the carrier body can be assembled using only three different individual elements, namely one individual element for the contacts and the two lateral individual elements for fastening the carrier body in a socket body or the like.
  • the same individual element can be used for both lateral areas, so that only two different individual elements are required in total.
  • 1 is an exploded view of a carrier body for an RJ-45 socket
  • FIG. 2 shows an exploded view according to FIG. 1 from a different perspective
  • FIG. 3 shows a carrier body for a vertical arrangement
  • FIG. 4 shows a carrier body for a horizontal arrangement
  • FIG. 5 shows a socket body for a carrier body according to FIG.
  • FIG. 6-8 a front view of a single element with inserted contact.
  • 1 shows an exploded view of a carrier body 1 for an RJ-45 socket.
  • the carrier body 1 comprises eight individual elements 2, each of which is equipped with a contact 3, and two further laterally arranged individual elements 4, which close off the carrier body 1.
  • the individual elements 2 carrying the contacts 3 are constructed completely uniformly and are formed with a plurality of guides 5, three different guides 5 being provided in the contact area 7 and four different guides 5 being provided in the connection area 6 of the contacts 3.
  • each individual element 2 on the side with the guides 5 has two fastening means designed as knobs 8, which are aligned with blind holes 9 arranged on the other side of the individual element 2.
  • the individual elements 4 that close off the carrier body 1 are formed on the outwardly facing side surfaces with latching means 10.
  • the individual elements 2 are first formed with a specially shaped contact, with each contact 3 being assigned exactly one guide 5 in the connection area 6 and contact area 7.
  • the contacts 3 can be glued and clamped in the guides 5, but other types of fastening can also be used in principle.
  • the individual elements 2, 4 are then connected to one another by pressing the knobs 8 into the blind holes 9 of an adjacent individual element 2, 4.
  • the individual elements 2, 4 could be formed with through bores, through which a cylindrical pin can then be inserted as a toggle for assembly.
  • the individual elements 2, 4 can also be permanently connected to one another, for example by means of suitable adhesives.
  • the advantage of a connection by means of releasable fastening means arises in particular in the case of repairs, for example a defective contact 3 5
  • the side of the individual element 2 carrying the contact 3 can be designed with regularly arranged holding elements corresponding to a nail board, so that a contact can be arranged at any desired location between the holding elements.
  • Another alternative is to inject the contacts 3 into the individual elements 2 during manufacture.
  • the completely assembled carrier body 1 is arranged for vertical arrangement, for example on a printed circuit board.
  • the individual elements 4 are additionally formed with clamping elements 11.
  • FIG. 4 shows the completely assembled carrier body 1 for a horizontal arrangement according to FIGS. 1 and 2.
  • the carrier body 1 can then be inserted at the rear into a socket body 12 according to FIG. 5.
  • the socket body 12 is formed with locking receptacles 13 corresponding to the locking means 10 of the individual elements 4.
  • the socket body 12 is formed with guides 14-16 for the carrier body of an RJ-45 plug.
  • a clamping element 17 for fastening the socket body 12 or the socket formed by the carrier body 1 and socket body 12 to a printed circuit board or the like is arranged on the underside of the socket body 12.
  • FIG. 6 shows a single element 2 with an inserted contact 3 for a vertical arrangement according to FIG.
  • the individual element 2 is formed with a multiplicity of guides 5, into each of which a contact 3 can be inserted.
  • the individual element 2 has five guides 5 which are connected to the three guides in the contact area 7.
  • the differently shaped contacts 3, which can be arranged geometrically at different points, can be aligned by means of a single individual element 2.
  • 7 and 8 is a 6
  • the carrier body 1 for the RJ-45 socket can therefore be constructed modularly with correspondingly arranged contacts 3, both for a vertical and for a horizontal arrangement of the socket.
  • the shape of the guides 5 is largely determined by the contact arrangement.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Trägerkörper (1) für eine elektrische Kontaktanordnung, umfassend einen elektrisch nichtleitenden Grundkörper, in dem elektrische Kontakte (3) angeordnet sind, wobei der Trägerkörper (1) durch eine Vielzahl von zusammenfügbaren Einzelelementen (2, 4) modular ausgebildet ist und die Einzelelemente (2) mit den Kontakten (3) bestückbar oder bestückt ausgebildet sind.

Description

1
Trägerkörper für eine elektrische Kontaktanordnung
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Trägerkörper für eine elektrische
Kontaktanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solcher Trägerkörper dient zur Realisierung einer elektrischen Steckverbindung. Dazu wird der Trägerkörper beispielsweise von einem äußeren Buchsenkörper umgeben, so daß sich eine Einstecköffnung für einen korrespondierenden Stecker bildet. Der Trägerkörper hält dabei die Kontakte in der Buchse derart, daß diese sicher elektrisch mit den Kontakten des Steckers kontaktiert werden. Aus Gründen der Kompatibilität sind die meisten elektrischen Steckverbindungen genormt, so daß die Anordnung der Kontakte definiert festgelegt ist.
Aufgrund einer magnetischen und elektrischen Kopplung zwischen zwei Kontaktpaaren induziert ein Kontaktpaar in benachbarten Kontaktpaaren einen Strom beziehungsweise influenziert elektrische Ladungen, so daß es zu einem Übersprechen kommt. Zur Vermeidung des Nahnebensprechens können die Kontaktpaare sehr weit voneinander entfernt angeordnet oder zwischen den Kontaktpaaren eine Abschirmung angeordnet werden. Müssen die Kontaktpaare jedoch konstruktiv sehr dicht beieinander angeordnet werden, sind die zuvor beschriebenen Maßnahmen nicht durchführbar und das Nahnebensprechen muß kompensiert werden.
Eine bekannte Methode zur Reduzierung des Nahnebensprechens bei Steckverbindungen ist die gezielte Kompensation hinter den Steckkontakten. Dies geschieht durch eine gezielte zusätzliche Kopplung, die aber im Gegensatz zur Kopplung im Kontaktbereich eine gegenphasige Komponente darstellt und somit das gesamtnebensprechen reduziert. Hierzu wird gezielt ein Leitungspaar hinter dem Steckkontakt gekreuzt, so daß hinter dem Kreuzungspunkt eine zusätzliche gegenphasige Kopplung entsteht. 2
Nachteilig bei dieser Kompensationsmethode ist, daß die Kontaktlänge bzw. der Abstand zwischen Kontaktmitte und dem Ort der Kompensation dem Umfang der Kompensation eine physikalische Grenze für hohe Frequenzen setzen. Für höhere Übertragungsraten sind deshalb verschiedene Kontaktanordnungen für Stecker und Buchsen vorgeschlagen worden, bei denen ohne Überkreuzungen der Kontakte auch für höhere Frequenzen eine gute Kompensation erreicht wird. Eine solche elektrische Kontaktanordnung ist beispielsweise aus der DE 197 08 798.1-35 bekannt. Die dort vorgeschlagenen Kontaktanordnungen sind äußerst komplex strukturiert, da einerseits die Kontaktanordnung im Anschlußbereich durch Normungen wie beispielsweise der RJ-45-Steckverbindung festgelegt ist, und andererseits bezüglich der Kontaktanordnung der Buchse eine Abwärtskompatibilität hinsichtlich der zuvor verwendeten Stecker gewünscht wird. Dies erfordert auch speziell ausgebildete Trägerkörper, was bezüglich Herstellung der Tragerkörper und Bestückung des Trägerkörpers mit den zugehörigen Kontakten zu höheren Fertigungskosten führt.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, einen Trägerkörper für eine derartige elektrische Kontaktanordnung zu schaffen, der kostengünstig herstellbar und einfach mit den Kontakten bestückbar ist.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Durch die Zusammensetzung des Trägerkörpers aus miteinander verbindbaren Einzelelementen, kann der Trägerkörper für eine bestimmte Kontaktanordnung zusammengestellt werden. Mittels standardisierter Einzelelemente kann dann jeweils ein Trägerkörper gemäß einem Baukasten bezüglich Anzahl und Anordnung der Kontakte zusammengestellt werden. Dies reduziert beispielsweise bei der Spritzgußherstellung der Trägerkörper die Anzahl der Spritzgußwerkzeuge auf die Anzahl der verschiedenen Einzelelemente. Des weiteren lassen sich die Einzelelmente einfacher als ein komplexer Gesamtkörper bestücken. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. 3
Vorzugsweise wird jedem Kontakt genau ein Einzelelement zugeordnet, was eine übersichtliche Bestückung und Vorfertigung ermöglicht. Zur Befestigung eines derart zusammengestellten Trägerkörpers in einem Buchsenkörper ist jeweils seitlich ein Einzelelement mit Rastmitteln angeordnet. Die Bestückung der Einzelelemente mit den Kontakten kann prinzipiell auf zwei verschiedene Verfahrensweisen realisiert werden. Entweder wird der jeweils vorgeformte Kontakt bei der Herstellung des Einzelelements eingespritzt oder das Einzelelement ist mit Führungen ausgebildet, in die der Kontakt eingelegt beziehungsweise eingeklemmt werden kann. Zur Reduzierung der Herstellkosten wird vorzugsweise nur ein einziges Einzelelement für die Kontakte verwendet, wozu dieses mit einer Vielzahl von Führungen ausgebildet ist, wovon bei der Bestückung nur jeweils eine Führung verwendet wird. Dadurch kann der Trägerkörper mittels nur drei verschiedener Einzelelemente zusammengesetzt werden, nämlich einem Einzelelement für die Kontakte und die beiden seitlichen Einzelelemente für die Befestigung des Trägerkörpers in einem Buchsenkörper oder ähnlichem. Darüber hinaus kann bei geeigneter Wahl der Befestigungsmittel das gleiche Einzelelement für beide seitlichen Bereiche verwendet werden, so daß nur zwei verschiedene Einzelelemente insgesamt benötigt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines Trägerkörpers für eine RJ-45-Buchse,
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung gemäß Fig. 1 aus einer anderen Perspektive, Fig. 3 einen Trägerkörper für eine vertikale Anordnung,
Fig. 4 einen Trägerkörper für eine horizontale Anordnung, Fig. 5 einen Buchsenkörper für einen Trägerkörper gemäß Fig.
4, Fig.6-8 eine Vorderansicht eines Einzelelementes mit eingesetztem Kontakt. In der Fig.1 ist eine Explosionsdarstellung eines Trägerkörpers 1 für eine RJ- 45-Buchse dargestellt. Der Trägerkörper 1 umfaßt acht Einzelelemente 2, die jeweils mit einem Kontakt 3 bestückt sind, und zwei weitere seitlich angeordnete Einzelelemente 4, die den Trägerkörper 1 abschließen. Die die Kontakte 3 tragenden Einzelelemente 2 sind vollständig gleichförmig aufgebaut und sind mit einer Vielzahl von Führungen 5 ausgebildet, wobei drei unterschiedliche Führungen 5 im Kontaktbereich 7 und vier unterschiedliche Führungen 5 im Anschlußbereich 6 der Kontakte 3 vorgesehen sind. Des weiteren weist jedes Einzelelement 2 auf der Seite mit den Führungen 5 zwei als Noppen 8 ausgebildete Befestigungsmittel auf, die zu auf der anderen Seite des Einzelelementes 2 angeordneten Sacklöchern 9 ausgerichtet sind. Die den Trägerkörper 1 abschließenden Einzelelemente 4 sind an den nach außen weisenden Seitenflächen mit Rastmitteln 10 ausgebildet.
Zur Zusammenstellung eines kompletten Trägerkörpers 1 werden zuerst die Einzelelemente 2 mit jeweils einem speziell ausgeformten Kontakt ausgebildet, wobei jedem Kontakt 3 genau eine Führung 5 im Anschlußbereich 6 und Kontaktbereich 7 zugeordnet ist. Die Kontakte 3 können in die Führungen 5 eingeklebt und eingeklemmt werden, wobei aber auch andere Befestigungsarten prinzipiell verwendbar sind. Anschließend werden die Einzelelemente 2, 4 miteinander verbunden, indem die Noppen 8 in die Sacklöcher 9 eines jeweils benachbarten Einzelelementes 2, 4 gepreßt werden.
Anstelle der der Noppen 8 und Sacklöcher 9 könnten die Einzelelemente 2, 4 mit durchgehenden Bohrungen ausgebildet sein, durch die dann zur Zusammensetzung ein Zylinderstift als Knebel durchgeführt werden kann. Alternativ können die Einzelelemente 2, 4 auch unlösbar beispielsweise mittels geeigneter Kleber miteinander verbunden werden. Der Vorteil einer Verbindung mittels lösbarer Befestigungsmittel ergibt sich jedoch insbesondere bei Reparaturen, um beispielsweise einen defekten Kontakt 3 5
auszutauschen.
Alternativ zu den Führungen 5 kann die den Kontakt 3 tragende Seite des Einzelelementes 2 mit regelmäßig angeordneten Halteelementen entsprechend einem Nagelbrett ausgebildet sein, so daß ein Kontakt an jeder gewünschten Stelle zwischen den Halteelementen angeordnet werden kann. Eine weitere Alternative besteht darin, die Kontakte 3 bei der Herstellung der Einzelelemente 2 in diese mit einzuspritzen.
In der Fig. 3 ist der komplett zusammengesetzte Trägerkörper 1 zur vertikalen Anordnung beispielsweise auf einer Leiterplatte angeordnet. Zur Befestigung des Trägerkörpers 1 an einer Leiterplatte oder ähnlichem sind die Einzelelemente 4 zusätzlich mit Klemmelementen 11 ausgebildet.
In der Fig. 4 ist der komplett zusammengesetzte Trägerkörper 1 für eine horizontale Anordnung gemäß den Fig.1 und 2 dargestellt. Der Trägerkörper 1 kann dann rückseitig in einen Buchsenkörper 12 gemäß Fig.5 eingeführt werden. Der Buchsenkörper 12 ist mit zu den Rastmitteln 10 der Einzelelemente 4 korrespondierenden Rastaufnahmen 13 ausgebildet. Im vorderen Bereich ist derBuchsenkörper 12 mit Führungen 14-16 für den Trägerkörper eines RJ-45-Steckers ausgebildet. Des weiteren ist an der Unterseite des Buchsenkörpers 12 ein Klemmelement 17 zur Befestigung des Buchsenkörpers 12 bzw. der durch Trägerkörper 1 und Buchsenkörper 12 gebildeten Buchse an einer Leiterplatte oder ähnlichem angeordnet.
In der Fig.6 ist ein Einzelelement 2 mit einem eingesetzten Kontakt 3 für eine vertikale Anordnung gemäß Fig.3 dargestellt. Das Einzelelement 2 ist mit einer Vielzahl von Führungen 5 ausgebildet, in die jeweils ein Kontakt 3 einsetzbar ist. Im Anschlußbereich 6 weist das Einzelelement 2 fünf Führungen 5 auf, die mit den drei Führungen im Kontaktbereich 7 verbunden sind. Dadurch können die unterschiedlich geformten und geometrisch an verschiedenen Stellen anzuordnenden Kontakte 3 mittels eines einzigen Einzelelementes 2 ausgerichtet werden. In den Fig.7 und 8 ist jeweils ein 6
Einzelelement 2 mit einem eingesetzten Kontakt 3 für eine horizontale Anordnung gemäß Fig.4 dargestellt. Als Führungen 5 für den Anschlußbereich 6 dienen hier die fünf seitlich angeordneten Führungen 5, wobei die Belegung der Führungen 5 im Kontaktbereich 7 gleichbleibt. Mittels eines einzigen Einzelelementes 2 kann daher mit entsprechend angeordneten Kontakten 3 modular der Trägerkörper 1 für die RJ-45-Buchse aufgebaut werden, und zwar sowohl für eine vertikale als auch für eine horizontale Anordnung der Buchse. Die Form der Führungen 5 ist weitgehend durch die Kontaktanordnung festgelegt.

Claims

Patentansprüche:
1. Trägerkörper für eine elektrische Kontaktanordnung, umfassend einen elektrisch nichtleitenden Grundkörper, in dem elektrische Kontakte angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (1) durch eine Vielzahl von zusammenfügbaren Einzelelementen (2, 4) modular ausgebildet ist, wobei die
Einzelelemente (2) mit den Kontakten (3) bestückbar oder bestückt ausgebildet sind.
2. Trägerkörper nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente (2, 4) mit Befestigungsmittel (8, 9) zur Verbindung mit den benachbarten Einzelelementen (2, 4) ausgebildet sind.
3. Trägerkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kontakt (3) genau ein Einzelelement (2) zugeordnet ist.
4. Trägerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich den Trägerkörper (1) begrenzenden Einzelelemente (4) mit Rastmitteln (10) ausgebildet sind, mittels derer der Trägerkörper (1) mit einem Buchsenkörper (12) oder Steckerkörper verbindbar ist.
5. Trägerkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente (2) mit mindestens einer Führung (5) ausgebildet sind, in die jeweils ein Kontakt (3) einlegbar ist.
6. Trägerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (3) in die Einzelelemente (2) eingespritzt sind.
7. Trägerkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kontakte (3) tragenden Einzelelemente (2) gleichförmig ausgebildet sind.
8. Trägerkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel als Noppen (8) und Sackloch (9) ausgebildet sind.
9. Buchse für eine elektrische Steckverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse einen Buchsenkörper (12) umfaßt, in dem ein Trägerkörper (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche angeordnet ist.
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