DE19803075C2 - Trägerkörper für eine elektrische Kontaktanordnung - Google Patents

Description

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.

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 Kon­ taktanordnungen 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 vorgeschlage­ nen 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 Kon­ taktanordnung der Buchse eine Abwärtskompatibilität hinsichtlich der zuvor verwendeten Stecker gewünscht wird. Dies erfordert auch speziell ausgebil­ dete Trägerkörper, was bezüglich Herstellung der Trägerkörper und Bestüc­ kung des Trägerkörpers mit den zugehörigen Kontakten zu höheren Ferti­ gungskosten führt.

Aus der DE 40 40 551 C2 ist ein elektrisches Verbindersystem vorbekannt. Das Verbindungssystem umfaßt eine Mehrzahl von Gehäusemodulen, die an­ einander anliegend angeordnet sind. Jedes Modul besitzt eine vordere Steck­ seite mit einer Vielzahl von Stiftaufnahmeöffnungen, eine obere Wand, eine Bodenwand, Seitenwände sowie eine Rückwand. In der Rückwand der Ge­ häusemodule sind einzelne Anschlußunteranordnungen einsteckbar angeord­ net. Diese Anschlußunteranordnungen besteht aus mehreren einzelnen An­ schlußelementen, die auf einer Seite einen Kontaktbereich und auf der ande­ ren Seite einen Stiftbereich aufweisen. Über den Mittelbereich zwischen dem Kontakt- und Stiftbereich wird ein Überzug aus isolierenden Material ge­ spannt, der die einzelnen Anschlußelemente festhält. Mehrere Anschlußun­ teranordnungen werden mit ihren Anschlußelementen nebeneinander ange­ ordnet. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß alle nebeneinander und in­ nerhalb einer Anschlußunteranordnung angeordneten Anschlußelemente nur in gleichen symmetrischen Abständen angeordnet werden können.

Aus der DE 196 09 639 A1 ist ein elektrischer Verbinder offenbart, der ein Ge­ häuse aufweist. Das Gehäuse besitzt eine Verbindungsseite für einen Gegen­ stecker, eine der Verbindungsseite gegenüberliegende Endseite, eine Monta­ geseite zur Montage auf einer Schaltungskarte oder an einer Kante einer Schaltungskarte, sowie eine Oberseite. In das Gehäuse werden einzelne Mo­ dule eingesetzt. Jedes Modul besitzt eine Grundplatte, in der Vertiefungen auf der Vorder- und Rückseite angeordnet sind. In diese Vertiefungen werden Kontaktelemente eingesetzt. Mehrere elektrische Verbinder sind nebeneinan­ der in einer Steckleiste einrastbar. Nachteilig ist, daß alle nebeneinander und innerhalb eines Moduls angeordneten Kontaktelemente nur in gleichen sym­ metrischen Abständen angeordnet werden können.

Aus der DE-AS 16 65 615 ist eine wahlweise zusammensetzbare Steckfas­ sung für unterschiedlich ausgebildete Mehrfachstecker vorbekannt. Die ein­ zelnen, nebeneinander angeordneten Isolier-Grundbausteine werden durch ei­ ne Preßverbindung miteinander verbunden. Hierbei greifen zylindrisch geform­ te Zapfen eines ersten Isolierstoffteils in entsprechend angeordnete Vertiefun­ gen des benachbarten Isolierstoffteils ein. Zwischen zwei Isoliestoffteilen werden Kontaktfederelemente in entsprechenden Öffnungen gehalten. Auch hier ist der Nachteil darin zu sehen, daß die Kontaktfederelemente nur in glei­ chen symmetrischen Abständen angeordnet werden können.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, einen Trägerkör­ per für eine derartige elektrische Kontaktanordnung zu schaffen, der kosten­ günstig herstellbar und einfach mit den Kontakten bestückbar ist.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß 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 erfolgt dadurch, daß das Einzelelement 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 auszutauschen.

Alternativ zu den Führungen 5 kann die den Kontakt 3 tragende Seite des Ein­ zelelementes 2 mit regelmäßig angeordneten Halteelementen entsprechend einem Nagelbrett ausgebildet sein, so daß ein Kontakt an jeder gewünschten Stelle zwischen den Halteelementen angeordnet werden kann.

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 Einzelele­ mente 4 zusätzlich mit Klemmelementen 11 ausgebildet.

In der Fig. 4 ist der komplett zusammengesetzte Trägerkörper 1 für eine hori­ zontale Anordnung gemäß den Fig. 1 und 2 dargestellt. Der Trägerkörper 1 kann dann rückseitig in einen Buchsenkörper 12 gemäß Fig. 5 eingeführt wer­ den. Der Buchsenkörper 12 ist mit zu den Rastmitteln 10 der Einzelelemente 4 korrespondierenden Rastaufnahmen 13 ausgebildet. Im vorderen Bereich ist der Buchsenkörper 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 Lei­ terplatte 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 an­ zuordnenden Kontakte 3 mittels eines einzigen Einzelelementes 2 ausgerichtet werden. In den Fig. 7 und 8 ist jeweils ein 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 (5)

1. Trägerkörper für eine elektrische Kontaktanordnung, umfas­ send einen elektrisch nicht leitenden Grundkörper, der durch eine Vielzahl von zusammenfügbaren elektrische Kontakte tragenden Einzelelementen modular ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Einzelelement (2) mit einem einzigen Kontakt (3) be­ stückbar ist und die Einzelelemente (2) mit mehreren Führungen (5) ausgebildet sind, in die jeweils ein Kontakt (3) einlegbar ist.

2. Trägerkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente (2, 4) mit Befestigungsmittel (8, 9) zur Verbin­ dung mit den benachbarten Einzelelementen (2, 4) ausgebildet sind.

3. Trägerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die seitlichen den Trägerkörper (1) begrenzen­ den Einzelelemente (4) mit Rastmitteln (10) ausgebildet sind, mit­ tels derer der Trägerkörper (1) mit einem Buchsenkörper (12) oder Steckkörper verbindbar ist.

4. Trägerkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente (2) gleichförmig ausgebildet sind.

5. Trägerkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel als Noppen (8) und Sackloch (9) ausgebildet sind.