WO2001009986A1 - Steckverbinder - Google Patents

Abstract

Steckverbinder mit mehreren einzeln belegbaren Kontakten, bei welchem zwischen zumindest zwei Kontakten ein Schirmblech vorgesehen ist, welches die Kontakte in Gruppen aufteilt und abschirmend voneinander trennt. Die abschirmende Wirkung des Schirmbleches kann durch zwischengelagerte, geerdete Kontakte unterstützt oder ergänzt werden.

Description

Beschreibung

Steckverbinder

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder zur Herstellung von steckbaren Datenverbmdungsleitungen und insbesondere einen Steckverbinder, welcher die Herstellung von steckbaren Datenverbindungen erlaubt, die Frequenzen bis m den Giga-Hertz-Bereich übertragen können.

Für Datenverbmdungsleitungen kommen derzeit eine Vielzahl von Steckverbindern zum Einsatz, wobei der derzeit meist verbrei- tetste der sogenannte Nevada-Western-Stecker RJ45 8/8 ist, wie im Detail m der Norm IEC 603-7 beschrieben. Diese bekannten Stecker sind jedoch bei der Übertragung von hohen Frequenzen nur bedingt emsatzfahig. Üblicherweise werden bei den bekannten Steckern von den acht belegbaren Kontakten jeweils lediglich die äußeren zwei belegt, wahrend die dazwischen liegenden Kontakte geerdet werden und somit als Schirmung dienen. Da jedoch übliche Kabel acht Dienste übertragen können, können die bekannten Steckverbinder lediglich als Interims-Losung angesehen werden und es besteht somit ein Bedarf für einen verbesserten Steckverbinder.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen bekannten Steckverbinder mit mehreren einzeln belegbaren Kontakten m solch einer Weise fortzubilden, daß Frequenzen bis den Giga-Hertz-Bereich hm übertragen werden können.

Erf dungsgemaß wird diese Aufgabe durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelost. Bevorzugte Ausfuhrungsformen sind m den abhangigen Ansprüchen aufgeführt. Insbesondere ist bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder, der allgemein als Stecker oder als Buchse ausgebildet sein kann, dadurch gelöst, daß zwischen zumindest zwei Kontakten ein Schirmblech vorgesehen ist, wobei das Schirmblech die Kontakte in Gruppen aufteilt. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind dementsprechend für ein Kabel, welches acht Dienste übertragen kann, sechzehn Kontakte vorgesehen, die durch ein Schirmblech in jeweils zwei Gruppen ä acht Kontakte unterteilt werden. Durch das Bereitstellen eines die Kontakte in Gruppen aufteilenden Schirmblechs kann die Datenübertragungsrate erhöht werden, so daß auch Frequenzen bis in den Giga-Hertz-Bereich problemlos mit den erfindungsgemäßen Steckverbindern gehandhabt werden können.

Vorteilhafterweise ist zwischen zumindest zwei Kontakten ein geerdeter Kontakt vorgesehen, welcher die abschirmende Wirkung des Schir bleches unterstützen und/oder ergänzen kann. Durch das Vorsehen eines geerdeten Kontaktes zwischen zwei belegten Kontakten kann die Datenübertragungsfähigkeit noch weiter verbessert werden.

Vorteilhafterweise ist zwischen zumindest zwei Kontakten einer Gruppe ein geerdeter Kontakt vorgesehen, wobei insbesondere in jeder Gruppe bevorzugt zwischen zumindest zwei Kontakten jeweils ein geerdeter Kontakt vorgesehen ist.

Bei einer bevorzugten Ausfünrungsform ist das Schirmblech geerdet, insbesondere mit einem Schirm eines angeschlossenen Kabels verbunden. Bei einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform bilden somit die geerdeten Kontakte und das geerdete Schirmblech eine T- oder kreuzförmige Gesamtabschirmung für jeweils ein Paar von belegbaren Kontakten. Bevorzugt werden die Kontakte, insbesondere die Gruppen aufgeteilten Kontakte durch das Schirmblech voneinander getrennt, so daß praktisch zwei Etagen an Kontakten gebildet werden.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist der Steckverbinder als ein Westernstecker bzw. als eine Westernbuchse ausgebildet, so daß eine einfache Normierung möglich ist. Desweiteren lassen sich andere Vorteile von Westernsteckern bzw. -buchsen nutzen, wie z.B. die einfache Positionierung und Arretierung.

Es ist des weiteren bevorzugt, daß die Kontakte Steckrichtung versetzt vorliegen, so daß der Widerstand beim Einfuhren des Steckverbinders relativ klein gehalten werden kann.

Schließlich ist es bevorzugt, daß die Kontakte m einer Richtung senkrecht zur Steckrichtung versetzt vorliegen, insbesondere von dem Schirmblech getrennt, so daß eine Beeinflussung zwischen an einzelnen Kontakten angelegten Signalen praktisch ausgeschlossen ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer derzeit bevorzugten Ausfuhrungsform unter Bezugnahme auf die beigefugten Zeichnungen, m welchen gilt:

Fig. 1A, 1B, IC und 1D zeigen eine bevorzugte Ausfuhrungsform eines als Stecker ausgebildeten Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung, jeweils m einer Langsschnittansicht, einer Aufsicht, einer Frontansicht und einer Querschnittsan- sicht . Fig. 2A und 2B zeigen einen als Westernbuchse ausgebildeten Steckverbinder als bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung, jeweils m Frontansicht und m Langsschnittansicht.

Fig. 3 zeigt schließlich die den Fig. 1 und 2 gezeigten Steckverbinder m einer gemeinsamen Anordnung und Langsschnittansicht .

Fig. 1A zeigt einen Stecker als bevorzugte Ausfuhrungsform des erfmdungsgemaßen Steckverbinders in einer Langsschnittansicht. Der Stecker ist vorgesehen, um mittels einer Cπmphulse 10 an einem Kabel befestigt zu werden. Das Kabel weist eine Abschirmuromantelung auf, die klassischer Weise geerdet ist. Im Übergangsbereich zwischen Stecker und Kabel ist desweiteren eine Knickschutztulle 11 vorgesehen. In der gezeigten Ausfuhrungsform wird mittels Cπmpung die Um antelung 5 verbunden mit einer äußeren Abschirmung 4, sowie einem Schirmblech 3, welches sich der gezeigten Ausfuhrungsform linear Fortfuhrung der Kabelrichtung erstreckt. In der gezeigten Ausfuh- rungsform sind einzelne Adergruppen des Kabels mittels Metall- folien 12 umgeben, die als weitere Abschirmung dienen. Die einzelnen Adern werden dann über die Verbindungseinrichtungen 13 und 14 einzeln belegbaren Kontakten zugeordnet. Somit besteht eine Verbindung zu den Kontakten 1, 2, wobei die konkre- te Belegung der Kontakte im Folgenden im Detail beschrieben wird. Wie deutlich zu erkennen ist, erstreckt sich das Schirmblech 3 zumindest bis unter die obere Kontaktreihe und schirmt diese somit bezüglich den Kontakten 1 ab. Ansonsten entspricht der Stecker im wesentlichen einer Westernsteckerauslegung, insbesondere vom RJ 45-Typ. Fig. IB zeigt den Fig. 1A gezeigten Stecker m Aufsicht, wobei deutlich zu erkennen ist, daß die Kontakte 1, 2

Steckrichtung versetzt zueinander vorliegen.

In Fig. IC ist eine Frontansicht des den Fig. 1A und IB ge^¬ zeigten Steckers dargestellt, wobei sechzehn Kontakte dargestellt sind, die sich entsprechend zwei Ebenen erstrecken.

Wie sich aus der Schnittansicht von Fig. 1D ergibt, sind die sechzehn Kontakte durch das Schirmblech 3 in jeweils zwei Gruppen von acht belegbaren Kontakten aufgeteilt. Wenn der Stecker nun mit acht Diensten konfiguriert werden soll, werden jeweils die äußeren beiden Kontakte einer jeden Gruppe mit jeweils einer Ader belegt, wahrend die jeweils vier zwischenge- lagerten Kontakte geerdet werden. Somit wird aus dem Schirmblech 3 und den zwischengelagerten Kontakten einer jeden Gruppe eine kreuzförmige Schirmstruktur bereitgestellt, so daß jeweils zwei Kontakte, einer Ecke der Gesamtanordnung vorgesehen, von anderen belegbaren Kontakten getrennt und abge- schirmt sind. Dementsprechend ermöglicht der Stecker dieser Ausfuhrungsform eine Datenübertragung bei Frequenzen bis m den Giga-Hertz-Bereich.

Im folgenden soll kurz die Konfektion des m den Fig. 1A und 1D gezeigten Steckers erläutert werden. Auf das Kabel werden Knickschutztulle 11 und die Crimphulse 10 aufgeschoben. Das Kabel wird m an und für sich üblicher Weise abgesetzt, die Adern entsprechend gekürzt und mit der Metalifolie 12 eine Aderfuhrung beziehungsweise Verbindungseinrichtung 13 für die entsprechend zu belegenden Kontakte gesteckt. Diese Anordnung wird anschließend m den Steckkorper, der die Kontakte 1, 2 tragt, geschoben. Anschließend wird die Crimphulse formschlus- sig mit einem N-Eck, vorzugsweise einem Sechskant, an das Kabel und an den Steckkorper 15 gepreßt. Vorteilhafterweise verfugt das Schirmblech 3 über Formschluß mit der Crimphulse 4, die auf den gemeinsamen Schirm des Kabels aufgecrimpt wird. Im gleichen Arbeitsgang kann die Verpressung der Kontakte 1, 2 vorgenommen werden, die bisher nur vorgesteckt m dem Steckkorper vorlagen. Die Knickschutzhulle 11 kann auch vorteilhaft aufgespritzt werden, normalerweise aus PVC-basierten, flammen^¬ widrigen Kunststoffen.

In Fig. 2A ist eine Westernbuchse als bevorzugte Ausfuhrungs- for des erf dungsgemäßen Steckverbinders Langsschnittansicht gezeigt, insbesondere vorgesehen zum Wechselwirken mit einem Stecker, wie m Fig. 1A bis 1D dargestellt. In einem Grundkorper 32 sind Kontakte 22 und 23 eingebracht, wobei ein Schirmblech 24, 25 zwischen den Kontakten mit dem Grundkorper eingegossen ist. Ein Gesamtschirm 26 schließt das System ab. Wie bei der Beschreibung des Steckers, dargestellt m den Fig. 1A bis IC, sind die Kontakte 22, 23 Steckrichtung versetzt angeordnet, jeweils in zwei Gruppen zu acht Kontak- ten, die von dem Schirmblech 24 getrennt und somit isoliert werden. In Fig. 2B ist eine Frontaufsieht auf die m Fig. 2A gezeigte Buchse dargestellt. Die Verb dungshulle 41 wird beim Einsetzen ein geeignetes Patchfeld der Kontaktanpreßkraft unterstützt. Die Bleche 30 haben Kontakt mit der Schir - kontaktierung eines einzuführenden Steckers, wobei die Bleche 31 und 35 den Stecker nach unten hm abschirmen. Die Kontakte 22 und 23 bilden mit der Leiterplatte 29 stofflussigen Kontakt zu einem Stecker, der auf der Ruckseite dieser Platine aufgeschoben werden kann. Die Baugruppe 33 wird mit der Baugruppe 32 durch Formschluß, zum Beispiel mittels Einrasten, verbunden. Beide Texle werden mit den Schirmblechen 24, 25, 29, 30 und 35 auf die Leiterplatte 29 aufgesteckt und mittels Zapfen 42 gehalten, bis die Baugruppe m die Platte 21 gepreßt und durch Kleben fixiert wird. Die Belegung der einzelnen Kontakte

22, 23 erfolgt m analoger Weise zu der Belegung, die unter Bezugnahme auf die Fig. 1A bis 1D beschrieben wurde, das heißt, jeweils die äußeren beiden Kontakte werden mit Dienst- übertragenden Adern gekoppelt, wahrend die dazwischen gelagerten Kontakte jeweils mit dem Schirmblech geerdet werden, so daß wiederum eine kreuzförmige Abschirmung entsteht, wobei jeweils zwei zu einem Dienst gehörende Adern m einem entsprechenden Quadranten des so gebildeten Schirmkreuzes angeordnet sind.

Fig. 3 zeigt schließlich den den Fig. 1A bis 1D gezeigten Stecker m Eingriff mit der m den Fig. 2A und 2B gezeigten Buchse. Entsprechende Bestandteile sind mit denselben Bezugs- Ziffern angedeutet, so daß eine wiederholte Beschreibung hierin nicht erfolgt. Wie sich aus Fig. 3 jedoch ergibt, kann die so gebildete steckbare Datenverbindung auch Frequenzen bis m den Giga-Hertz-Bereich handhaben, insbesondere da die Schirmbleche 23, 24, die einzelne Kontaktgruppen voneinander tren- nen, eine praktisch durchgangige Abschirmung bereitstellen, unterstutzt bei der gezeigten Ausfuhrungsform durch die jeweils zwischengelagerten geerdeten Kontakte. Desweiteren wird eine hohe Ubertragungssicherhe t dadurch gewahrleistet, daß die geerdete Ummantelung 5 des Kabels über die Cπmphulsen 10, 4 mit der Außenummantelung 26 αer Buchse m Eingriff steht, so daß eine kontinuierliche Gesamtabschirmung bereitgestellt ist.

Zusammenfassend laßt sich feststellen, daß mit der erfmdungs- gemaßen Losung steckbare Datenverbmdungsleitungen hergestellt werden können, die der Lage sind, Frequenzen bis m den

Giga-Hertz-Bereich zu übertragen. Obwohl die vorliegende Erfindung im Vorangegangenen unter Bezugnahme auf derzeit bevorzugte Ausfuhrungsformen vollständig im Detail beschrieben wur- de, sollte der Fachmann erkennen, daß verschiedene Modifikationen im Rahmen des Schutzbereiches, wie durch die Ansprüche definiert, möglich sind. Insbesondere muß der Steckverbinder nicht zwangsweise zwei Gruppen ä je acht Kontakten enthalten, sondern kann vielmehr auch jeweils mehr oder weniger Kontakte und auch eine unterschiedliche Zahl an Kontakten je Gruppe aufweisen. Ferner ist die vorliegende Erfindung auch nicht auf Steckverbinder des Nevada-Western-Typs beschränkt, sondern ist vielmehr auch auf eine Vielzahl von anderen Steckverbindern anwendbar.

Claims

Patentansprüche

1. Steckverbinder mit mehreren einzeln belegbaren Kontakten (1, 2; 22, 23), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zumin^¬ dest zwei Kontakten (1, 2; 22, 23) ein Schirmblech (3; 24) vorgesehen ist, wobei das Schirmblech (3; 24) die Kontakte (1, 2; 22, 23) m Gruppen aufteilt.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zumindest zwei Kontakten (1, 2; 22, 23) ein geerdeter Kontakt vorgesehen ist.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß zwischen zumindest zwei Kontakten einer Gruppe ein geerdeter Kontakt vorgesehen ist.

4. Steckverbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schirmblech (3; 24) geerdet ist, insbesondere mit einem Schirm eines angeschlossenen Kabels (10) verbunden ist.

5. Steckverbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (2, 3; 22, 23) durch das Schirmblech (3; 24) vonemander getrennt sind.

6. Steckverbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckverbinder ein Westernstecker bzw. eine Westernbuchse ist.

7. Steckverbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (1, 2; 22, 23) Steckrichtung versetzt vorliegen.

8. Steckverbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (1, 2; 22, 23) in eine Richtung senkrecht zur Steckrichtung versetzt vorliegen.