DE68927249T2

DE68927249T2 - Steckverbindersystem für mehrere elektrische leiter

Info

Publication number: DE68927249T2
Application number: DE68927249T
Authority: DE
Inventors: Richard Elco; Timothy Lemke
Original assignee: Connector Systems Technology NV
Current assignee: Berg Electronics Manufacturing BV
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1989-05-12
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2009-05-13
Also published as: WO1989011169A1; EP0368982A1; EP0368982B1; ATE143533T1; SG43152A1; JPH03501185A; HK114997A; EP0368982A4; JP2935865B2; DE68927249D1; AU3687689A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Konnektorsystem mit einem Anschlußteil und einem Aufnahme teil, in denen elektrische Kontakte derart angeordnet sind, daß die Kontakte des Anschlußteils elektrische Verbindungen mit den Kontakten des Aufnahmeteils bilden.
Auf dem Gebiet hat sich mit dem exponentialen Ansteigen der Leistungsfähigkeit elektronischer Einrichtungen die Erkenntnis durchgesetzt, daß die Übertragung elektrischer Signale - sei es innerhalb eines gegebenen elektronischen Gerätes oder zwischen miteinander verbundenen elektronischen Geräten - unter dem Gesichtspunkt des Systems angegangen werden muß. Unter diesem Gesichtspunkt ist es nicht nur erforderlich, daß zwecks Erzielung eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs jede einzelne Komponente bei der Signalübertragung optimiert wird, sondern auch die Schnittstellen zwischen den Komponenten in dem Übertragungssystem zu einem interaktiven Betrieb in der Lage sind, ohne daß die Leistungsfähigkeit einer benachbarten Komponente beeinträchtigt wird.
Eine der vorrangig zu beachtenden Komponenten in dem Übertragungssystem ist das Übertragungskabel selbst. Es hat sich herausgestellt, daß das die Hochgeschwindigkeitssignale führende Kabel insofern das elektrische Äquivalent einer übertragungsleitung ist, als es sich relativ zu der wellenlänge der übertragenen Signale um eine unter dem elektrischen Aspekt beträchtliche Distanz erstreckt. Dies ist der Fall, obwohl das Kabel in den meisten Fällen physikalisch gesehen nur um eine kurze Distanz zwischen den Komponenten eines gegebenen Gerätes oder zwischen miteinander zusammenwirkenden Geräten verläuft.
Das Design elektrischer Kabel ist bis zu einem Punkt entwikkelt worden, an dem das Kabel exakt derart konzipiert werden kann, daß es vorbestimmte elektrische Eigenschaften aufweist. Beispiele derartiger Kabelstrukturen sind beschrieben und beansprucht in der mitanhängigen Anmeldung mit der Serial No. 07/067,767, eingereicht am 8. Juli 1987, nun United States Patent 4,800,236 (EL-4258-A), und der mitanhängigen Anmeldung mit der Serial No. 07/258,769, eingereicht am 17. Oktober 1988, und zwar jeweils im Namen des Inhabers der vorliegenden Erfindung. Das in den vorstehend erwähnten Anmeldungen beschriebene Kabel weist eine wellenformige Grundstruktur auf, die separate geschlossene Bereiche oder Einfassungen definiert, welche sich über die gesamte Länge des Kabels erstrekken. Jede der Einfassungen nimmt eine oder mehrere in üblicher Weise ummantelte Leiter auf. Wenn die Grundstruktur mit einem vorbestimmten elektrischen Potential verbunden ist, ist der Leiter in jeder Einfassung von den in benachbarten Einfassungen angeordneten Leitern vollständig isoliert. Als Ergebnis zeigt ein derartiges Kabel elektrische Eigenschaften, die den mit einem koaxialen Kabel erzielbaren Eigenschaften mit Ausnahme der Tatsache sehr ähnlich sind, daß nur auf übliche Weise ummantelte Leiter verwendet werden.
Der systembestimmte Gesichtspunkt ist dahingehend erweitert worden, daß er auch Erwägungen zur elektrischen Leistung in dem Übergangsbereich zwischen dem Ende des Kabels und dem Kabel-Anschlußteil umfaßt. Bei der Konnektor-Struktur, die in dem dem Inhaber der vorliegenden Erfindung erteilten United States Patent 4,731,031 beschrieben und beansprucht ist, wird eine Grundebene verwendet, die um vorbestimmte Abstände von den Enden der in dem Kabel angeordneten Leiter, den in dem Konnektor angeordneten Kontakten und der zwischen diesen bestehenden Zwischenverbindung angeordnet sind, um elektrische Diskontinuitäten in dem System zu minimieren.
Die Dichte des Anschlußteils, d.h. die Anzahl von Signalen, die durch ein gegebenes Anschlußteil geschickt werden können, ist ebenfalls ein wichtiger Gesichtspunkt. Bei herkömmlichen Systemen sind Versuche unternommen worden, die Abschirmung zu erweitern und die Impedanz des Systems über diejenige der Übertragungsleitung hinaus zu steuern, indem lediglich alternierende Kontakte in dem linearen Array von Kontakten des Anschlußteils als Masse-Kontakte vorgesehen wurden. Dabei wird der Kontakt nicht physikalisch verändert, sondern einfach als Masse-Kontakt vorgesehen und mit einem vorbestimmten Masse- Potential verbunden. Effektiv führen diese Faktoren dazu, daß die Dichte des Anschlußteils begrenzt ist.
US-A-4,710,133 beschreibt ein elektrisches Konnektorsystem, bei dem beide Konnektoren mit zwischen zwei Arrays von Kontakten angeordneten Mittelplatten versehen sind. Das Vorderende einer Platte ist mit flexiblen Klemm-Fingern versehen, die in einer Ausnehmung eines Konnektors angeordnet sind. Im Verbindungszustand befinden sich die gabelartig angeordneten Finger in direktem Kontakt mit der Vorderkante der anderen Platte. Zwischen benachbarten Klemm-Fingern sind Spalte ausgebildet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein kompaktes Konnektorsystem zu schaffen, das verbesserte elektrische Qualitäten aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Der Rahmen weist eine Querleiste auf, die sich parallel zu der mittleren Platte erstreckt. In der Querleiste ist ein Kontakt angeordnet, der mit der Grundstruktur an einem Anschlußteil in Eingriff gebracht werden kann. Wenn das Anschlußteil von dem Aufnahmeteil aufgenommen wird, kann der an der Querleiste ausgebildete Kontakt elektrisch mit der Grundstruktur des Anschlußteils zusammengreifen. Bei einer Ausführungsform bestehen die an dem Rahmen ausgebildeten Kontakte aus nach vorne vorstehenden Federteilen, die durch Preßsitz in die Querleiste eingesetzt sind. Bei einer alternativen Ausführungsform sind die Kontakte im wesentlichen U-förmige Teile, die durch Bohrungen und/oder Schlitze, die in der Querleiste des Rahmens ausgebildet sind, eingeführt werden können.
Ein genaueres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den zugehorigen Figuren, die Teil der vorliegenden Anmeldung sind.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zusammengefügten Anschlußteils bei Implementierung als Anschlußstecker für ein Mehrfachleiter-Kabel;
Fig. 2 zeigt eine explodierte perspektivische Ansicht des Anschlußsteckers gemäß Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine seitliche Schnittansicht entlang der Schnittlinien 3-3 des Anschlußsteckers gemäß Fign. 1 und 2;
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Vorderansicht eines Anschlußteils bei Implementierung in Form eines Kontaktleisten-Anschlußteils;
Fig. 5 zeigt eine Rückansicht des Kontaktleisten-Anschlußteils gemäß Fig. 4;
Fig. 6 zeigt eine explodierte perspektivische Ansicht eines dem Anschlußstecker gemäß Fig. 2 im wesentlichen gleichenden Anschlußsteckers, bei dem an jedem der Finger mehrere elektrische Kontakte vorgesehen sind;
Fig. 7 zeigt eine explodierte perspektivische Ansicht eines dem Anschlußstecker gemäß Fig. 2 im wesentlichen gleichenden Anschlußsteckers, bei dem in jedem der Finger eine Ausnehmung ausgebildet ist;
Fig. 8 zeigt eine vertikale seitliche Schnittansicht entlang der Schnittlinien 8-8 in Fig. 7 zur Darstellung der Mittelachse eines Fingers der isolierten Haltestruktur des Anschlußsteckers und ferner zur Darstellung eines nicht zur Erfindung gehörenden Aufnahmeteils, das zur Aufnahme des Anschlußteils des in Fign. 7 und 9 gezeigten Typs in der Lage ist;
Fig. 9 zeigt eine explodierte perspektivische Ansicht eines dem Anschlußstecker gemäß Fig. 7 im wesentlichen gleichenden Anschlußsteckers mit Ausnehmungen aufweisenden Fingern, bei dem an jedem der Finger eine Gruppe elektrischer Kontaktelemente vorgesehen ist;
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines nicht zur Erfindung gehörenden Aufnahmebehälters, der ein Anschlußteil unabhängig davon aufnehmen kann, ob das Anschlußteil gemäß Fign. 2, 4 und 6 in Form eines Kabelsteckers oder in Form einer Kontaktleiste ausgebildet ist;
Fig. 11 zeigt eine vollständig geschnittene Seitenansicht des Aufnahmebehälters gemäß Fig. 10;
Fig. 12 zeigt eine Vorderansicht des Aufnahmebehälters gemäß Fign. 10 und 11;
Fig. 13 zeigt eine Fig. 10 ähnliche perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines nicht zu der Erfindung gehörenden Aufnahmebehälters, der das Anschlußteil unabhängig davon aufnehmen kann, ob das Anschlußteil gemäß Fign. 2, 4 und 6 in Form eines Kabelsteckers oder in Form einer Kontaktleiste ausgebildet ist;
Fig. 14 zeigt eine vollständig geschnittene Seitenansicht eines komplett zusammengefügten Aufnahmebehälters gemäß der Erfindung, wobei ein mit dem Aufnahmebehälter zusammensteckbares Anschlußteil gestrichelt angedeutet ist;
Fig. 15 zeigt eine explodierte seitliche Schnittansicht des Aufnahmebehälters gemäß Fig. 14;
Fig. 16 zeigt eine explodierte Draufsicht auf den Aufnahmebehälter gemäß Fig. 14;
Fign. 17, 18 und 19
zeigen vergrößerte perspektivische Ansichten eines Kontaktblocks bzw. eines Gehäuses bzw. eines Rahmens, die bei einem erfindungsgemäßen Aufnahmebehälter gemäß Fig. 14 verwendet werden;
Fig. 20 zeigt eine Fig. 14 im wesentlichen gleichende Ansicht eines Aufnahmebehälters gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, wobei in dieser Figur aus darstellerischen Gründen das mit dem Aufnahmebehälter zusammensteckbare Anschlußteil weggelassen ist;
Fig. 21 zeigt eine perspektivische Ansicht eines an einer Karte montierten Aufnahmebehälters gemäß Fig. 20; und
Fig. 22 zeigt eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform der Mittelplatte des erfindungsgemäßen Aufnahmebehälters.
In der gesamten folgenden detaillierten Beschreibung sind Elemente, die in sämtlichen Figuren der Zeichnung gleich sind, mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Fign. 1 bis 3 zeigen ein generell mit 10 bezeichnetes Anschlußteil gemäß dem United States Patent 4,824,383 bei Implementierung in Form eines Anschlußsteckers für ein Mehrfachleiter-Kabel 12. Fign. 7 und 8 zeigen eine alternative Ausführungsform eines für ein Mehrfachleiter-Kabel vorgesehenen Anschlußsteckers 10, bei der die Finger ein hohle Ausnehmung aufweisen. Fig. 6 und Fig. 9 zeigen jeweils eine Modifikation der Ausführungsformen gemäß Fign. 1-3 und Fign. 7-8. Obwohl das Kabel 12 in den Figuren als ein rundes Übertragungskabel gezeigt ist, liegt es im Ermessen der Erfindung, daß der hier offenbarte Anschlußstecker mit gleicher Wirksamkeit zusammen mit einem Flachkabel (entweder einem Bandkabel oder einem Kabel mit diskreten Drähten) verwendet werden kann.
Das Kabel 12 weist einen aus einem Isoliermaterial bestehenden äußeren Mantel 14 (Fig. 3) auf, der mehrere individuell ummantelte Leiter 16 umgibt. Jeder Leiter 16 weist seinerseits einen isolierenden Mantel 16J auf, der einen Leiterdraht 16W umgibt. Eine unter dem äußeren Mantel 14 des Kabels 12 angeordnete leitende Hülle 18 dient als Teil des Masseanschlusses und als Abschirmstruktur für das Kabel 12. Wie dem Fachmann auf dem Gebiet geläufig ist, endet die leitende Hülle 18 in einer metallischen Klemmhülse 20, wie sie z.B. in dem dem Inhaber der vorliegenden Erfindung erteilten United States Patent 4,416,501 beschrieben ist.
Wie in Fign. 2 und 3 am deutlichsten zu erkennen ist, besteht das Kernstück des Anschlußsteckers 10 aus einer metallischen Grundstruktur 22. Die Grundstruktur 22 weist eine Basisplatte 24 mit einer planaren Hauptfläche 26 auf, von der ein einstückig angeformter Abschnitt 28 nach vorne absteht. Der abstehende Abschnitt 28 endet in einer im wesentlichen planaren Vorderkantenfläche 29. Obwohl an der hier gezeigte Grundstruktur 22 eine obere und eine untere Betriebsfläche 30A bzw. 30B ausgebildet sind, kann selbstverständlich auch eine Grundstruktur 22 verwendet werden, die nur eine einzige Betriebsfläche 30 aufweist.
Insbesondere kann das Anschlußteil mit einer Grundstruktur implementiert werden, die nur die Struktur der oberen Betriebsfläche 30A der Grundstruktur 22 aufweist (d.h. die Struktur oberhalb der Teilungsebene 31, die durch den Basisplattenabschnitt 24 der Grundstruktur 22 verläuft). In einem solchen Fall ist die entgegengesetzte Fläche der Grundstruktur 22 vorzugsweise planar. Ferner sind in einem solchen Fall die verbleibenden Elemente des im folgenden beschriebenen Anschlußteils in geeigueter Weise modifiziert, um eine Grundstruktur 22 der erwähnten Form aufzunehmen.
Von dem nach vorne abstehenden Abschnitt der oberen bzw. der unteren Betriebsfläche 30A bzw. 30B der Basisplatte 24 stehen mehrere Wände 32 ab. Die Wände 32 sind derart Seite an Seite angeordnet, daß sie auf der Oberfläche des abstehenden Abschnitts 28 der Basisplatte 24 mehrere Kanäle 34 definieren. Gemäß Fig. 9 ist es unter entsprechenden Umständen möglich, als Minimum eine einzige Wand, die mindestens zwei derartige Kanäle definiert, zu verwenden. Bei der bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Achsen der benachbarten Kanäle 34 parallel zueinander, obwohl selbstverständlich eine derartige Beziehung nicht obligatorisch ist. Ferner versteht sich, daß obwohl jede Betriebsfläche 30A, 30B der Basisplatte 24 mit der gleichen Anzahl von Kanälen 34 gezeigt ist, diese Ausgestaltung nicht unbedingt erforderlich ist. Zudem ist anzumerken, daß die Wände 32 an den seitlichen Außenbereichen der Grundstruktur 22 bei Bedarf weggelassen werden können (z.B. Fign. 7,9).
Der hinter dem vorstehenden Abschnitt 28 gelegene planare Abschnitt 26 des Grundplatte 24 weist Flansche 38 auf, die weiter nach hinten hin sowie geringfügig auswärts von der Basispiatte 24 erweitert sind. Die Flansche 38 tragen Stifte 40. In manchen Fällen kann es gewünscht sein, daß die Stifte 40 elektrisch leitend sind und in elektrischem Kontakt mit dem leitenden Material der Basisplatte 24 stehen. Es ist anzumerken, daß eine mehr als zwei Betriebsflächen aufweisende Grundstruktur definiert werden kann, indem zusätzliche Basisplatten 24 (unabhängig davon, ob jede Basisfläche mit einer oder mehreren Betriebsflächen implementiert ist) in einer beliebigen praktikablen Stapel-Beziehung angeordnet werden.
Die in den Figuren gezeigte Grundstruktur 22 ist als einstükkiges metallisches Teil gefertigt, obwohl selbstverständlich jede beliebige geeignete Ausgestaltung für die Grundstruktur 22 verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Grundstruktur 22 aus Kunststoff gebildet sein und an ihren gesamten oberen und unteren Betriebsflächen 30A,30B (einschließlich der Wände 32 an den abstehenden Abschnitten 28) mit einem geeigneten leitenden Material ausgekleidet sein. Alternativ kann die Basisplatte 24 aus einer leitenden Materialbahn geformt oder gestanzt sein, an deren vorderen Ende Schlitze vorgesehen sind. Die Stirnwände 32 können aus ähnlichen geschlitzten Stanzteilen gebildet sein. Die Basisplatte 24 und die Wände 32 sind über die Schlitze derart verbunden, daß sie die in den Figuren gezeigte Grundstruktur 22 bilden.
Der Anschlußstecker 10 weist ferner ein Kontakt-Halteteil 44 mit einem Hauptkörperteil 46 auf, in dem ein Array von Gräben 48 ausgebildet ist. Das Kontakt-Halteteil 44 besteht aus einem isolierenden Material. Eine Trennwand 50 mit einer Einkerbung 50G ist nahe dem vorderen Ende des Körperteils 46 des Kontakt- Halteteils 44 vorgesehen. Ein Array von Öffnungen 52 (die in Fig. 2 an dem unteren Teil 44 sichtbar sind) verläuft in dem hinter der Trennwand 50 gelegenen Bereich durch den Körper 46 des Halteteils 44 hindurch, wobei - für einen noch zu beschreibenden Zweck - mit der Mündung jedes der Gräben 48 eine der Öffnungen 52 ausgerichtet ist. Ein Array von Fingern 54 steht nach vorne hin von dem Körper 46 ab. Die Anzahl der Finger 54 entspricht der Anzahl der an der Grundstruktur 22 vorgesehenen Kanäle 34. Im Montagezustand erstrecken sich die Finger 54 in die Kanäle 34, so daß die Vorderenden der Finger 54 zusammen mit der Vorderkante 29 der Grundstruktur 22 enden.
In das Isoliermaterial der Finger 54 ist ein Array elektrischer Kontaktelemente 58 eingebettet, das jede beliebige geeignete Konfiguration aufweisen kann. Die Kontaktelemente 58 sind derart angeordnet, daß das planare Blatt jedes Kontaktelementes 58 an der Oberfläche des Fingers 54, in dem es angeordnet ist, exponiert ist. Das Kontaktelement 58 erstreckt sich von den Fingern 54 aus rückwärts durch das Material der Trennwand 50. Das Kontaktelement 58 endet in überliegender Beziehung mit den Öffnungen 52 des Körpers 46 geringfügig vor den Ausmündungen der in dem Körper 46 ausgebildeten Gräben 48. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, erstrecken sich die oberen Flächen der Wände 32 der Grundstruktur 22 über die Kontaktelemente 58 hinaus, wenn diese von den Kanälen 34 aufgenommen sind.
Der Anschlußstecker 10 kann gemäß Fig. 6 dahingehend modifiziert werden, daß er im Gegensatz zu den einzelnen Kontaktelementen, die von den Fingern gemäß Fign. 1 bis 3 getragen werden, Gruppen von Kontakten 58 trägt. Bei der in Fig. 6 gezeigten Modifikation weisen die Finger gemessen in einer parallel zu der Teilungsebene 31 gelegenen Ebene eine größere laterale Dimension auf als die Dimension der Finger 54 gemäß Fig. 3. Jeder der lateral erweiterten Finger trägt eine Gruppe von Kontaktelementen 58. Jede Gruppe von Kontaktelementen kann eine beliebige vorbestimmte Anzahl (zwei oder mehr) der Kontakte aufweisen. Es versteht sich, daß nicht jede Gruppe von Kontaktelementen die gleiche Anzahl von Kontakten enthalten muß, die in einer Gruppe enthalten ist, welche an einem benachbarten erweiterten Finger angeordnet ist. Ferner versteht sich, daß jede beliebige Anzahl erweiterter Finger 54 vorgesehen sein kann, obwohl in Fig. 6 nur zwei derartige erweiterte Finger. 54 gezeigt sind. Die Grundstruktur 22 weist eine Anzahl von Kanälen 34 auf, die der Anzahl der erweiterten Finger 54 entspricht.
Das Anschlußteil 10 weist ein generell mit 64 bezeichnetes Schutzgehäuse auf. Das Gehäuse 64 wird durch komplementäre Schalenteile 66A,66B gebildet. Jedes Schalenteil 66A,66B weist einen vorderen ausgeschnittenen Bereich 68 auf, in dem eine Zunge 68T angeordnet ist. Die Konfiguration der ausgeschnittenen Bereiche 68 entspricht der Konfiguration des Körperteils 46 des Kontakt-Halteteils nahe der Trennwand 50. In der Rückwand jedes der Schalenteile 66A,66B sind zusammenwirkende nutenartige Öffnungen 70 ausgebildet. Die Öffnungen 70 sind derart ausgeformt, daß sie der äußeren Konfiguration des Übertragungskabels 12 generell konform sind und das Übertragungskabel 12 eng aufnehmen, und zwar sowohl bei einem rund als auch bei einem flach gestalteten Übertragungskabel 12.
Nahe der Rückwand der Schalenteile 66A,66B ist ein Paar von Anschlagteilen 72 mit Ausnehmungen 74 vorgesehen. Die Ausnehmungen 74 sind derart ausgestaltet, daß sie die auf der Grundstruktur 22 angeordneten Stifte 40 in Preßsitz eng aufnehmen. Im Vorzugsfall sind die Schalenteile 66A,66B jeweils aus einem leitenden Material gefertigt. Es versteht sich, daß die Schalenteile aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein können, wobei in diesem Fall die leitende Fläche 76 durch eine geeignete Leiterschicht gebildet ist, die an der Innenfläche jedes der Schalenteile 66A,66B anliegt (wie zur besseren Übersicht in Fig. 3 gezeigt). Die Seitenwände der Schalenteile 66A,66B sind jeweils mit Einkerbungen 78 versehen, die derart bemessen sind, daß sie Verriegelungsvorsprünge 80 aufnehmen, welche zum Zusammenhalten des Gehäuses 64 dienen.
Im Montagezustand gemäß Fign. 1 bis 3 und Fig. 6 sind die Schalenteile 66A,66B schließend zusammengefügt und durch die Vorsprünge 80 und den Preßsitz-Zusammengriff der Stifte 40 mit den Ausnehmungen 74 der Anschlagteile 72 miteinander verriegelt. In diesem Montagezustand greift die Zunge 68T, die sich nahe dem ausgeschnittenen Bereich 68 in der Nähe des Vorderendes des Gehäuses 64 befindet, in die Nut 50G ein. Das Mehrfachleiter-Kabel 12 erstreckt sich durch die am rückwärtigen Bereich der Schalenteile 66A,66B vorgesehenen ausgerichteten Öffnungen 70 und in das Volumen, das an der Rückseite des Gehäuses 64 ausgebildet ist. Der äußere Mantel 14 des Kabels 12 ist ausgehend von dessen Ende über einen vorbestimmten Abstand weggenommen, um die in ihm angeordneten einzelnen ummantelten Leiter 16 freizulegen. Ein Isolierungsversetzungskontakt 82 trennt den äußeren Mantel 14 des Kabels 12 ab und steht in elektrischer Verbindung mit der Klemmhülle 20 des Kabels 12. Der Isolierungsversetzungskontakt 82 wird von den nahe der hinteren Öffnung des Schaltenteils angeordneten nutenartige Öffnungen 70 festgehalten, um dadurch die im Inneren des Gehäuses 64 angeordnete leitende Fläche 76 mit einem vorbestimmten elektrischen Potential zu verbinden.
Vor dem Schließen des Gehäuses durch das Zusammengreifen der Schalenteile 66A,66B werden die einzelnen Leiter 16 des Kabels 12 selbst von ihren Mänteln 16J befreit, und die Leiterdrähte 16W der Kabel werden in einen der Gräben 48 gelegt, die in dem Körperteil 46 der Kontakt-Haltestruktur 44 verlaufen. Das Ende jedes der Drähte 16W liegt dem Ende eines der Kontaktelemente 58 über. Die Drähte 16W und die Kontakte 58 können in geeigneter Weise, z.B. durch Schweißen, Lötmittel oder Isolierungsversetzungskontakte, derart befestigt werden, daß die Drähte 16W mit den Kontakten 58 verbunden werden, wobei dieser Aspekt innerhalb des Bereiches der Erfindung liegt.
Fign. 7 und 8 zeigen eine alternative Ausführungsform der Form des Kabelanschlußsteckers 10, die der Ausführungsform gemäß Fign. 1 bis 3 im wesentlichen gleich ist. Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Fign. 7 und 8 weist das Kontakt-Halteteil 44 einen aus einem Isoliermaterial gebildeten Hauptkörperteil 46 auf, von dem mehrere Finger 54 abstehen. Die Finger 54 weisen jeweils eine Ausnehmung 55 mit einer darin angeordneten Lippe 55L auf (Fig. 8). Somit ist jeder Finger 54 ein im wesentlichen hohles Teil, das ein federartiges elektrisches Kontaktelement 58 aufnimmt. Der Rückabschnitt des Kontaktes 58 ist mit einem Schlitz 56S versehen, der dem Endabschnitt des Kontaktes 58 eine Konfiguration verleiht, die im wesentlichen derjenigen eines Isolierungsversetzungskontaktes gleicht. Das Kopf- oder Vorderende des Kontaktes 58 wird von der Lippe 55L festgehalten, während das Rückende des Kontaktes 58 von dem Hauptkörperteil 46 des Teils 44 nach hinten absteht. Der im wesentlichen lineare Abschnitt 58L des Kontaktes 58 zwischen dem gekrümmten elektrischen Eingreifbereich 58C und dem geschlitzten Rückende 58S ist an jedem lateralen Horizontalrand des Kontaktes 58 in einer Nut 59 gehalten, welche an jeder der Seitenwände des Hauptteils des Halteteil 44 ausgebildet ist. In Fig. 8 ist zur besseren Darstellung der Nut 59 ein Bereich des Kontaktes 58 weggeschnitten.
Die Montage des Teils 22 an der Grundstruktur 44 erfolgt im wesentlichen in der gleichen Weise wie bei der in Verbindung mit Fign. 2 und 3 gezeigten und beschriebenen Anordnung. Die Finger 54 des Teils 44 werden jeweils von einem der Kanäle 34 aufgenommen, die durch die Wände der Grundstruktur 22 definiert sind. Die Positionierung des Teils 44 an der Struktur 22 erfolgt durch das Zusammengreifen des Hauptteils 46 des Teils 44 mit den Innenenden der Wände 34 der Struktur, wie Fig. 8 zeigt. Das Teil 44 wird durch ein Anschlagteil 26A, das an dem planaren Abschnitt 26 der Basisplatte 24 der Struktur 22 ausgebildet ist, in der in Fig. 8 der Zeichnung gezeigten Position gehalten. Selbstverständlich kann jedes geeignete Mittel verwendet werden, um ein Teil 44 an einer (oder beiden) Fläche(n) der Struktur 22 zu befestigen. Die (wahrscheinlich in Fig. 2 am besten erkennbaren) Schweißöffnungen 52, die in dem planaren Abschnitt 26 der Struktur 22 ausgebildet sind, entfallen insofern, als eine Schweißbefestigung der Leiterdrähte 16W an dem Rückabschnitt des Kontaktes 58 z.B. durch einen Flächenschweißvorgang erzielt werden kann, der in der US-Patentanmeldung des Inhabers der vorliegenden Erfindung, Serial No. 07/092,199 (E1-4281), beschrieben und beansprucht ist. Zu diesem Zweck werden die Drähte 16W der Leiter 16 wie bei 16B (Fig. 8) gebogen, um zu bewirken, daß die Achse des Abschnittes des Drahtes 16W, der unmittelbar hinter dem Frontende des Drahtes 16W liegt, sich linear durch den hinteren Endbereich des Kontaktes 598 erstreckt.
Ferner ist das Schutzgehäuse 64 des Anschlußteils 10 gegenüber dem Schutzgehäuse gemäß Fign. 2 und 3 und Fig. 6 leicht modifiziert, indem sich die Schalenteile 66A,66B vorwärts erstrecken und sich aufwärts bzw. abwärts biegen, um den Zungenteil 68T derart zu definieren, daß die Vorderkante des Gehäuses koextensiv mit der Vorderfläche 44F des Kontakt-Halteteils 44 verläuft. Die Schalenteile 66A und 66B werden in der gleichen Weise zusammengehalten, wie im Zusammenhang mit der Anordnung des in Fign. 2 und 3 gezeigten Konnektors beschrieben. Dies bedeutet, daß die auf der Grundstruktur 22 angeordneten Stifte 40 mit Preßsitz in Vertiefungen 74 gedrückt werden, die in den Anschlagteilen 72 der Schalenteilen 66A,66B ausgebildet sind. Die Seitenwände der Schalenteile 66A,66B sind wie bei 78 mit Nuten versehen, um Verriegelungsvorsprünge 80 aufzunehmen. Wie bei der in Fign. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung der Fall ist, kann das Gehäuse 64 gemäß Fign. 7 und 8 vollständig aus einem leitenden Material gefertigt sein. Wie bereits erwähnt, können jedoch die Schalenteile 66A,668 aus einem nichtleitenden Material, z.B. Kunststoff, gefertigt sein, wobei in diesem Fall die leitenden Schichten 76 sowohl an den inneren als auch an den äußeren Flächen der Schalenteile 66A,66B angeordnet sein sollten. Zur besseren Veranschaulichung sind die Schichten 76 in den Figuren gezeigt.
Die in Fign. 7 und 8 gezeigte Ausführungsform des Anschlußsteckers 10 kann dahingehend modifiziert werden, daß sie eine Gruppe von Kontaktelementen 58 trägt. Bei der in Fig. 9 gezeigten Modifikation weisen die hohlen Finger 54 gemessen in einer parallel zu der Teilungsebene 31 verlaufenden Ebene eine größere laterale Bemessung auf als die Bemessung der Finger 54 gemäß Fig. 7. Jeder der lateral erweiterten Finger 54 trägt eine Gruppe von Kontaktelementen 54. Jede Gruppe von Kontaktelementen kann eine beliebige vorbestimmte Anzahl (zwei oder mehr) der Kontakte tragen. Es ist festzustellen, daß ähnlich wie bei der Modifikation der Ausführungsform gemäß Fig. 2 jede beliebige vorbestimmte Anzahl erweiterter Finger 54 verwendet werden kann, obwohl in Fig. 9 nur zwei derartiger erweiterter hohler Finger 54 gezeigt sind. Die Grundstruktur 22 enthält eine Anzahl von Kanälen 34, die der Anzahl der erweiterten Finger 54 entspricht. Ferner wird darauf hingewiesen, daß nicht unbedingt jede Gruppe von Kontakten die gleiche Anzahl von Kontakten aufzuweisen braucht, die eine an einem benachbarten erweiterten Finger angeordnete Gruppe aufweist.
In jeder anderen Hinsicht gleichen die in Fign. 7-8 und in Fig. 9. gezeigten Ausführungsformen der Erfindung den im Zusammenhang mit Fign. 2,3 und Fig. 12 erläuterten Ausführungsformen. Somit entsprechen die übrigen Bezugszeichen, die in Fign. 7 und 8 und in Fig. 9 verwendet werden, den in Fign. 2, 3 und 6 verwendeten Bezugszeichen und bezeichnen entsprechende Teile. Es wird darauf hingewiesen, daß in der gesamten Anmeldung die Unterschiede in der Anzahl der Wände 32, der Kanäle 34, der Finger 54 etc., die zur Veranschaulichung der verschiedenen Ausführungsformen und Modifikationen der verschiedenen Formen der Erfindung verwendet werden, keine spezielle Bedeutung haben.
Gemäß Fig. 8 wird das in Fign. 7-8 und in Fig. 9 gezeigte Anschlußteil 10 in einem - nicht zu der Erfindung gehörenden - Anschlußteil in Form eines angepaßten Buchsenteils 81 aufgenommen. Das Buchsenteil gleicht im wesentlichem demjenigen, das in dem dem Inhaber der vorliegenden Erfindung erteilten United States Patent 4,601,527 (Lemke) gezeigt ist. Das Buchsenteil 81 weist ein isolierendes Gehäuse 82 auf, von dem ein Array von Stiften 83 absteht. Jeder Stift 83 ist in einer der Ausnehmungen 55 der Finger 54 aufgenommen. Jeder Stift 83 befindet sich in elektrischem Zusammengriff mit dem elektrischen Eingreifbereich 58C des Kontaktes 58. Das Gehäuse 82 enthält ferner Federkontakte 84, die an die metallischen Schalenteile 66A,66B angreifen (oder an die darauf angeordnete Schicht 76, falls die Schalenteile 66A,66B aus isolierendem Material gebildet sind) und dadurch eine an Masse angeschlossene Zwischenverbindung mit den Schalenteilen 66A,66B bilden.
Gemäß Fign. 4 und 5 kann ein Anschlußteil 10 in der Umgebung eines Kontaktleisten-Anschlußteils für Substrate, wie z.B. für eine gedruckte Leiterplatte 86 mit mehreren darauf ausgebildeten mehrere Leiterbahnen 88, verwendet werden. In dem in Fign. 4 und 5 gezeigten Fall wird eine Grundstruktur 22, die der im Zusammenhang mit Fign. 1-3 beschriebenen Grundstruktur gleicht, sowohl oberhalb als auch unterhalb der Platte 86 angeordnet. Zur Erleichterung dieser Montageanordnung sind die Grundstrukturen 22 an ihren Enden durch einen Bügel 90 gehalten. Jedes Ende der Strukturen 22 nimmt ein Kontakt-Halteteil 44' auf, das dem anhand Fign. 1 bis 3 erläuterten Kontakt- Halteteil generell gleich ist, jedoch mit Ausnahme der Tatsache, daß sein Körperteil 46' kegelförmig ausgebildet ist. Gemäß Fig. 5 sind die von dem Halteteil 46' abstehenden Kontaktelemente 58 direkt mit den Leiterbahnen 88 auf den Oberflächen der Platte 86 verbunden. Es ist anzumerken, daß das Anschlußteil auch dazu verwendet werden kann, nur eine einzige der Oberflächen der Platte 86 zu bedienen. Selbstverständlich kann die Kontaktleisten-Form des in Fign. 4 und 5 gezeigten Anschlußteils derart modifiziert werden, daß sie mit der in Fig. 6 gezeigten Form zusammenpaßt, bei der jeder der Finger des Kontakt-Halteteils 44' mit mehreren Kontaktelementen versehen ist. Alternativ kann das Anschlußteil gemäß Fign. 4 und 5 unter Verwendung des die hohle Ausnehmung aufweisenden Fingers implementiert werden, wie in Fig. 7 (ein einziges Kontaktelement in der Ausnehmung) oder in Fig. 9 (mehrere Kontaktelemente in der Ausnehmung) gezeigt ist. Selbstverständlich wird die Grundstruktur 22 in jedem Fall in geeigneter Weise derart modifiziert, daß sie konform ist.
In der Praxis ist die in Zusammenhang mit einer der vorstehend erläuterten Fign. 1 bis 9 verwendete Grundstruktur 22 mit einem vorbestimmten elektrischen Potential verbindbar (z.B. einem Chassis oder einer logischen Masse). Da sich die Wände 32 in der Nähe der nach vorne abstehenden Abschnitte 28 der Basisplatte 24 über die signalführenden Kontakte 58 erstrekken, werden im wesentlichen U-förmige Aufnahmeteile gebildet, in denen die signalführenden Kontakte 58 angeordnet sind. Die Grundstruktur 22 bewirkt somit eine elektrische Abschirmung und Isolierung jedes signalführenden Kontaktes 58 bzw. jeder Gruppe von Kontakten 58 gegenüber jedem benachbarten signalführenden Kontakt bzw. jeder benachbarten Gruppe von Kontakten, und zwar entsprechend jedem vorliegenden Fall ungeachtet dessen, ob die Kontakte seitlich und/oder vertikal zueinander benachbart sind. Es sei angemerkt, daß in den Fällen, in denen an jedem Finger eine Gruppe von Kontakten vorgesehen ist (wie in Fig. 6 und in Fig. 9), der Effekt der Grundstruktur darin besteht, eine Grundebene für die Kontakt-Gruppe zu bilden, so daß eine Impedanzsteuerung und eine Reduzierung von übersprechstörungen ermöglicht werden. In analoger Weise ist dies bei einem "Mikrostrip" auf dem Gebiet gedruckter Schaltungen der Fall.
Fign. 10 bis 12 zeigen perspektivische, geschnittene bzw. vordere Ansichten eines der Erfindung nicht zugehörigen Aufnahmeteils 100, das in der Lage ist, ein oben anhand Fign. 1-6 beschriebenes Anschlußteil 10 aufzunehmen. Ein für ein Anschlußteil mit hohlen Fingern (Fign. 7-9) geeignetes Aufnahmeteil ist bereits im Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben worden. Auch das in Fign. 14 bis 19 gezeigte erfindungsgemäße Aufnahmeteil kann mit dem hohle Finger aufweisenden Anschlußteil verwendet werden, wie im folgenden erläutert wird.
Das Aufnahmeteil 100 weist einen Hauptkörperteil 102 auf, der aus einem geeigneten isolierenden Material, z.B. geformtem Kunststoff, gebildet ist. In dem Körper 102 ist eine Hauptöffnung ausgebildet, die das Anschlußteil 10 aufnimmt. Das Gehäuse gleicht im wesentlichen demjenigen, das in dem dem Inhaber der vorliegenden Erfindung erteilten United States Patent 4,601,527 beschrieben ist. Dabei sind jedoch die oberen und unteren Ränder des Aufnahmeteil-Körpers 102 mit einem Array alternierender Landbereiche 106A,106B und Nuten 108A,108B versehen. Die Oberflächen der Landbereiche 106A,106B und die Muldenbereiche der Nuten 108A,108B sind mit geeigneten elektrischen Kontakten 110A,110B bzw. 112A,112B versehen. Die Kontakte sind auf übliche Weise in dem Aufnahmeteil 100 gehalten.
Gemäß Fig. 12 sind die Kontakte 110 und 112 derart in dem Körper 102 des Aufnahmeteils 100 gehalten, daß, relativ zu einen vorbestimmten Bezugsort gemessen, die in den Landbereichen 106 angeordneten Kontakte 110 sich ausgehend von dem Bezugsort um eine Distanz erstrecken, die sich von derjenigen Distanz unterscheidet, um die sich die Kontakte 112 von dem Bezugsort erstrecken. Bei dem oberen Array von Landbereichen 106A und Nuten 108A ist der gewählte Bezugsort die Ebene 116, die die obere Fläche des Gehäuses 102 enthält. Unter Annahme einer derartigen Definition ist ersichtlich, daß die auf den Landbereichen 106A befindlichen Kontakte 110A sich ausgehend von dem Bezugsort 116 um eine Distanz 118 erstrecken, die größer ist als die Distanz 120, um die sich die Kontakte 112A in den Nuten 108A von dem Bezugsort 116 erstrecken. Eine ähnliche Situation existiert hinsichtlich der Kontakte 110B und 112B, die an den Landbereichen 106B bzw. den Nuten 108B des unteren Arrays vorgesehen sind. In dem letzteren Fall wird als Referenzort die Ebene 122 gewählt, die die unteren Fläche des Gehäuses 102 enthält, wobei die zwischen den Kontakten 110A definierten Abstände mit 124 bezeichnet sind und die zwischen den Kontakten 112B definierten Abstände mit 126 bezeichnet sind.
Im Kontext des in Fign. 10 bis 12 gezeigten Doppel-Array-Aufnahmeteils kann ein gleichermaßen zweckmäßiger Bezugsort durch eine Teilungsebene 130 (Fig. 12) definiert werden, die parallel zu den Arrays von Kontakten und auf halbem Wege zwischen diesen verläuft. In diesem Fall sind die an den Landbereichen 106A bzw. 106B ausgebildeten Kontakte 110A,110B um eine Distanz 134 von dem Bezugsort 130 beabstandet, während die an den Nuten 108A bzw. 108B ausgebildeten Kontakte 112A,112B um eine Distanz 136 von dem Bezugsort 130 beabstandet sind.
Als Ergebnis der versetzten strukturellen Beziehung der Kontakte an den Landbereichen relativ zu den Kontakten in den Nuten kann ein Anschlußteil 10 derart in dem Aufnahmeteil 100 aufgenommen werden, daß die oberen Flächen der Wände 32 der Grundstruktur 22 in elektrisch leitenden Zusammengriff mit den in den Nuten 108 angeordneten Kontakten gebracht werden, während die an dem Kontakt-Halteteil 44 gehaltenen Kontakte 58 in elektrisch leitenden Zusammengriff mit den an den Landbereichen 106 angeordneten Kontakten 110 gebracht werden. Die Anordnung der Signal- und Masse-Verbindungen auf im wesentlichen zwei Ebenen des Aufnahmeteils 100 ermöglicht eine Erhöhung der Dichte des Konnektors. Da der Masse-Anschluß durch die Wände der Struktur 22 gebildet wird, kann die Breitenbemessung der Wände physikalisch kleiner sein als die Breitenbemessung der signalführenden Kontaktblätter. Diese Situation ermöglicht eine Erhöhung der Signaldichte bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Übertragungsleitungseigenschaften. Ferner ermöglicht die in zwei Ebenen ausgestaltete Versetzung der Signal- und Masse-Verbindungspunkte eine weitere Komprimierung der Struktur, so daß sich eine noch größere Dichte ergibt.
Schließlich können, da die Isolierung durch die Bodenstruktur 22 und nicht durch einzelne der Kontakte gebildet wird, sämtliche Blätter zum Führen der Signale verwendet werden, so daß die Dichte des Konnektors noch weiter erhöht wird.
In Fig. 13 ist die Struktur des in Fign. 10 bis 12 gezeigten Aufnahmeteils geringfügig modifiziert. Bei dieser Ausführungsform sind die Landbereiche 106 durch Schlitze 140 voneinander getrennt. Statt der Kontakte 112 vom Feder-Typ sind Kontaktplatten 142 vorgesehen, die einem Teil der Schlitze 140 überliegen. Die Grundstruktur 122 ist insofern leicht modifiziert, daß sich die Wände 32 bis zu einer Höhe erstrecken, die ausreicht, damit die oberen Flächen der Wände 32 die Kontaktplatten 142 kontaktieren können. Es ist zu beachten, daß bei dieser Ausführungsform (sowie bei der in Fign. 10 bis 12 gezeigten Ausführungsform) die Platten 142 (und die Grundkontakte 122) vorzugsweise gemeinsam angeschlossen sind. Selbstverständlich kann, obwohl in Fign. 10 bis 13 vorgespannte freischwebende Stiftkontakte gezeigt sind, das Aufnahmeteil 100 (oder 100') auch unter Verwendung einer beliebigen geeigneten alternativen Kontakt-Form implementiert werden kann.
Wenn das Anschlußteil in ein entsprechendes, nicht zu der Erfindung gehöriges Aufnahmeteil des in Fign. 10 bis 13 gezeigten Typs eingeführt ist, existiert immer noch die Möglichkeit, daß die einzelnen signalführenden Kontakte innerhalb des Körpers des Aufnahmeteils selbst elektrisch miteinander interferieren. Deshalb ist nach der Erfindung eine gemäß Fign. 14 bis 19 ausgebildete Ausführungsform eines Aufnahmeteils vorgesehen. Das Aufnahmeteil ist zusammen mit jedem der vorstehend beschriebenen Anschlußteile verwendbar, wodurch die Möglichkeit von übersprechen zwischen den Kontakten innerhalb des Aufnahmeteils minimiert wird.
Fig. 14 zeigt eine vollständig geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Aufnahmeteils 200 in seinem vollständig zusammengefügten Zustand, wobei das Aufnahmeteil 200 bereit zur Aufnahme eines in gestrichelten Linien gezeigten Anschlußsteckers 10 ist. Fign. 15 und 16 zeigen eine explodierte Seiten- bzw. Draufsicht des in Fig. 14 zusammengefügt gezeigten Aufnahmeteils 200. In der folgenden Erläuterung wird angenommen, daß das Anschlußteil entsprechend dem in Fig. 16 gezeigten Typ ausgebildet ist (welcher im wesentlichen dem in Fig. 6 gezeigten Typ gleicht) und zwei Finger 54A,54B aufweist. Jeder Finger 54A,54B ist mit mehreren Kontaktelementen 58 versehen. Wie aus Fig. 16 ersichtlich ist, ist die Grundstruktur 22 des Anschlußteils mit drei Wänden 32A, 32B und 32C versehen, die zwei Kanäle 34A,34B definieren. Auch in Fign. 14 und 16 ist die Vorderkantenfläche der Grundstruktur mit 29 bezeichnet. Es sei angemerkt, daß das Aufnahmeteil derart modifiziert werden kann, daß es ein Anschlußteil des Typs aufnehmen kann, bei dem an jedem Finger ein einziges Kontaktelement 58 angeordnet ist. Selbstverständlich kann gemäß den hier erläuterten Lehren bei Bedarf auch jede andere in dieser Anmeldung gezeigte Anschlußteil-Struktur verwendet werden, wobei das Aufnahmeteil in geeigneter Weise modifiziert wird.
Eines der Arrays (z.B. das Array 240) liegt oberhalb einer Teilungsebene 243, die die Achse 240A und das andere der Arrays (z.B. das Array 242) enthält, das unterhalb der Teilungsebene 243 des Konnektors liegt. Falls die in Fign. 14 bis 19 gezeigte Ausführungsform oder die in Fig. 20 gezeigte Ausführungsform des Aufnahmeteils in Verbindung mit einem Anschlußteil gemäß Fign. 7 und 9 verwendet wird, können die Federn 238 durch entsprechende Stifte ersetzt werden.
Im Vorzugsfall wird der Block 204 durch die Verbindung eines ersten und eines zweiten Leistenelementes 244 bzw. 246 gebildet. Jedes der Leistenelemente 244,246 ist ein aus einem Kunststoffmaterial hergestelltes Formteil. Die Leisten 244,246 werden entlang einer Verbindungslinie 248 aneinandergehalten, wenn die Leisten innerhalb des Gehäuses 204 aufgenommen sind, wie noch erläutert wird. Wenn dieses Herstellungsverfahren verwendet wird, können die Verriegelungsräume 230 und die Abstandhalter 236 durch ausgerichtete ausgeschnittene Bereiche definiert werden, die in der jeder Leisten 244,246 ausgebildet sind. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Block 204 einstückig hergestellt werden kann, und in Fign. 14 und 15 ist er auch Gründen der darstellungsmäßigen Übersicht als einstückiges Teil gezeigt.
Wie bereits erwähnt, ist der Kontaktblock 204 innerhalb eines Gehäuses 208 aufgenommen. Fig. 18 zeigt eine perspektivische Ansicht einer typischen Ausgestaltung eines Gehäuses. Das in Fig. 18 gezeigte Gehäuse 208 besteht aus zwei miteinander verbundenen Gehäuseabschnitten 208-1,208-2, die durch Stege 250 Ende an Ende miteinander verbunden sind. Die in Fig. 18 gezeigte Struktur kann problemlos als einziges Teil ausgebildet werden. Ein Gehäuseabschnitt (z.B. der Abschnitt 208-1) kann alleine verwendet werden, oder er kann in jeder gewünschten Länge ausgebildet werden, was durch Formung oder dadurch erzielt wird, daß einzelne Gehäuseabschnitte mittels einer beliebigen praktischen Verbindungsweise miteinander verbunden werden.
Jeder Gehäuseabschnitt 208 ist ein Kunststoff-Formteil mit einer Ober- und einer Unterseitenwand 252,254, die durch Stirnwände 256,258 miteinander verbunden sind. Der vordere Bereich jeder der Seitenwände 252,254 ist mit einem Array von Fingern 266,268 versehen. Die in jedem der Arrays 266,268 angeordneten Finger sind ihrerseits an ihren vorderen Enden durch eine Haltelippe 270 verbunden (am besten in Fign. 14 und 15 ersichtlich). Die Seitenwände 252,254 sind durch Rippen 272 miteinander verbunden, die mit Abstand axial entlang den Seitenwänden angeordnet sind. Die Rippen 272 dienen zur Verbindung der Seitenwand 252 mit der Seitenwand 254 und somit dazu, die Struktur des Gehäuses 208 zu stabilisieren.
Die Innenfläche jeder der Stirnwände 260,262 ist mit Verriegelungsteilen 278 versehen. Im zusammengefügten Zustand wird der Block 204 derart in das Gehäuse 208 eingeführt, daß die in dem Kontaktblock 204 (Fig. 17) ausgebildeten Schlitze 228 jeweils eine der Rippen 272 des Gehäuses 208 aufnehmen. In dieser Anordnung ist jeder der Pfeiler 229 (Fig. 17) des Kontaktblocks 204 mit einer entsprechenden Rippe 272 des Gehäuses gepaart und liegt an dieser an. Die Kontaktfedern 240,242 in den oberen bzw. unteren Feder-Arrays ragen in die Räume zwischen benachbarten Fingern in dem oberen Array 266 und in dem unteren Array 268 hinein. Die nach vorne gerichteten gekrümmten Enden 238F der Kontaktfedern werden von der Lippe 270 zurückgehalten, wie am deutlichsten in Fign. 14 und 15 gezeigt ist. Der Block 204 wird in dem Gehäuse 208 durch das Zusammengreifen des an den Stirnwänden 256,258 angeordneten Verriegelungsteils 278 mit den in den Stirnwänden 224,226 ausgebildeten Räumen 230,232 in Position gehalten. An einer beliebigen Stelle an dem Gehäuse 208 sind abstehende Teile 280 vorgesehen.
Zwischen den Fingern in dem oberen Array 266 und in dem unteren Finger-Array 268 ist ein Spalt 282 (Fig. 16) ausgebildet. Wie aus Fig. 16 ersichtlich ist, ist der Spalt 282 an dem Gehäuse 208 an einer Position angeordnet, die mit der Position übereinstimmt, an der die an dem Anschlußteil 10 ausgebildete Wand 32B in Anlage gelangt, wenn das Anschlußteil in das Aufnahmeteil eingeführt wird. Ferner ist an jedem Ende des Gehäuses 208 eine Abstufung 284 vorgesehen, die derart bemessen und positioniert ist, daß sie die Wände 32A,32C des Anschlußteils aufnimmt. Es ist anzumerken, daß die Finger in den Arrays 266,268 in geeigneter Weise durch Spalte unterbrochen sein können, die dem Spalt 282 analog sind, so daß die Finger positionsmäßig den Wänden 32 der Grundstruktur des mit dem Aufnahmeteil verwendeten Anschlußteils entsprechen.
Eine weitere Komponente des Aufnahmeteils 200 ist der Rahmen 212, der in Fig. 19 gezeigt ist. Der Rahmen 212 ist ein im wesentlichen rechteckiges Teil, das aus Metall oder metallisiertem Kunststoff besteht. Der Rahmen 212 weist obere und untere Querleisten 290,292 auf, die an entsprechenden Enden durch Vertikalteile 294,296 und an ihrem Mittelpunkt durch ein Vertikalteil 297 miteinander verbunden sind. Von den Vertikalteilen 294,296 stehen Montageflügel 298 ab, um die Montage des Rahmens an der Leiste B oder dgl. zu erleichtern. Nach vorne vorstehende Grund-Federkontakte 300 stehen an vorbestimmten beabstandeten Positionen von den Querleisten 290,292 ab, und zwar im wesentlichen in der Nähe der Vertikalteile 294, 296 und 297. Bei der in Fign. 14 bis 19 gezeigten Ausführungsform sind die Federkontakte 300 durch Preßsitz in Sacklöcher 301 der Querleisten 290,292 eingeführt. Die Position der Grundkontakte 300 entspricht den Positionen des Spaltes 282 und der Abstufungen 284 an dem Gehäuse 208. Falls gewünscht, können die Öffnungen 301 als Durchgangsbohrungen ausgebildet sein, die derart dimensioniert sind, daß sie die Kontakte 300 eng aufnehmen.
Bei der in Fign. 20 und 21 gezeigten Ausführungsform des Aufnahmeteils 200' ist der Rahmen 212' derart modifiziert, daß keine Notwendigkeit mehr besteht, die Federn 300 durch Preßsitz in die Sacklöcher 301 einzuführen. Bei dem modifizierten Rahmen 212' sind die Grundkontakte 300' als im wesentlichen U- förmige Federteile 350 ausgebildet, die ein Basisteil 352 und nach vorne gerichtete Schenkel 354A,354B aufweisen. Falls gewünscht, können zwei oder mehr U-förmige Federn 350 axial voneinander beabstandet sein und durch axial verlaufende Stege 356 miteinander verbunden sein (in Fig. 20 geschnitten gezeigt). Die Ecken zwischen den Schenkeln 354A,3548 und der Basis 352 sind mit Versteifungselementen 358A,358B versehen.
Ferner ist der Rahmen 212' derart modifiziert, daß er die modifizierten Federn 300' aufnimmt. Zu diesem Zweck ist der Rahmen 212' entweder mit einer Durchgangsbohrung 362, die in dem Vertikalteil 297' im wesentlichen mittig zwischen den Vertikalteilen 294',296' angeordnet ist (wie in Fig. 21 gezeigt), oder mit Schlitzen 364,366 versehen, die in den Vertikalteilen 294',296' ausgebildet sind. Wie Fig. 21 zeigt, ist im Fall des in dem Vertikalteil 294' angeordneten Spaltes 364 ein entsprechender Spalt 370 in einem Endstück 376 ausgebildet, um eine Bohrung zur Aufnahme des Federteils 359 zu bilden. Im Fall des in dem Vertikalteil 296' ausgebildeten Spaltes 366 wird durch die Ausrichtung mit dem Spalt 364, der in dem Vertikalteil 294' an dem Rahmen 212' eines benachbarten Aufnahmeteils 200' ausgebildet ist, der Schlitz 366 geschlossen und dadurch eine Bohrung gebildet.
Bei Anbringung an einer Leiste B wird jedes Federteil 350 durch abstehende Teile 280 (Fig. 20), die Teil des Kontaktblocks 204 sind, gegen die Leiste B gedrückt. Die abstehenden Teile 280 wirken den Versteifungsteilen 358A,358B entgegen, um die Federn 350 gegen die Leiste B zu klemmen, wenn das Aufnahmeteil 200' z.B. durch Schrauben 384 an der Leiste B gesichert ist.
Die Querleisten 290',292' sind im Vergleich zu den in Fig. 14 gezeigten Querleisten dahingehend modifiziert, daß sie sich in Fig. 20 derart weiter nach vorne erstrecken, daß sie einem größeren Bereich des Kontaktblocks 204 überliegen. Die Querleisten 290',292' weisen, wie bei 386 (Fig. 21) Spalte auf, die die Schenkel 354A,354B der Feder 350 aufnehmen, die sich durch das zentrale Vertikalteil 297' erstreckt. Die lateralen Enden der Querleisten 290',292' erstrecken sich gegebenenfalls nicht zu den lateralen Enden der Vertikalteile 294',296', wodurch die Schenkel 354A,354B der durch diese Vertikalteile verlaufenden Federn bei 388 bzw. 390 aufgenommen werden können, wie Fig. 21 zeigt. Es ist anzumerken, daß die volle Erstreckung des anschließenden Bereiches 240T,242T der Kontakte 240 bzw. 242 in Fig. 20 nicht gezeigt ist, jedoch in jeder beliebigen Weise angeordnet sein kann, um jede Form oder Oberfläche zu ermöglichen, oder durch Montage des Aufnahmeteils 200' an der Leiste B angeordnet sein kann. Wie noch erläutert wird, sind die anschließenden Bereiche 240T,242T diejenigen Bereiche der Kontakte 240 bzw. 242, die durch die Platte 302 isoliert sind.
Da die folgende Erläuterung sowohl diejenige Ausführungsform des Aufnahmeteils 200, die den Rahmen 212 aufweist, als auch diejenige Ausführungsform des Aufnahmeteils 200' betrifft, die den Rahmen 212' aufweist, werden bei der letzteren Ausführungsform die entsprechenden strukturellen Elemente nicht erneut genannt. Eine Mittelplatte 302 mit einer planaren oberen und einer planaren unteren Fläche 302T bzw. 302B und einer Vorderkantenfläche 302L erstreckt sich zwischen den Vertikalteilen 294, 296 und 297 und über den Rahmen 212 oder 212'. Die Platte 302 ist im wesentlichen parallel zu den Querleisten 290,292 angeordnet. In der Mittelplatte 302 ist ein Array von Schlitzen 304 ausgebildet, die mehrere Zungen 306 definieren. Die laterale Dimension der Schlitze 304 ist derart bemessen, daß bei Einführung des Rahmens 212 oder 212' in das Gehäuse 208 die Schlitze 304 die in dem Gehäuse 208 ausgebildeten Rippen 272 (Fig. 18) und die in dem Kontaktblock 204 ausgebildeten Pfeiler 229 (Fig. 17) aufnehmen. Die Schlitze 304 können bei Bedarf wie bei 304E gezeigt erweitert sein, um dem Abstand zwischen den Stegen 250 des Gehäuses 208 aufzunehmen, falls diese vorgesehen sind.
Wenn der Rahmen 212 oder gegebenenfalls 212' über das Gehäuse 208 eingeführt wird, liegen die Querleisten 290,292 außen an den Oberflächen 252 bzw. 254 des Gehäuses 208 an. Ferner erstrecken sich die an dem Rahmen 212 angeordneten Zungen 306 durch das Gehäuse 208 und in die in dem Block 204 ausgebildeten Räume 236. Gemäß Fig. 14 erstrecken sich die Enden 306T der Zungen 306 durch den Block 204. Wenn das Aufnahmeteil in der in Fig. 14 gezeigten Weise relativ zu der Leiste B angeordnet ist, kann die Leiste mit einem Grund-Lokalisierungs-T- Teil versehen sein, so daß die Enden 306T das Lokalisierungs- T-Teil kontaktieren oder innerhalb eines vorbestimmten engen Abstandes zu diesem liegen können. Auch im zusammengefügten Zustand umgeben die Zungen 306 des Rahmens jede Rippe 272 und den mit der Rippe gepaarten Anschlagpfeiler 229.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist und in Fig. 14 am deutlichsten gezeigt ist, erstreckt sich, wenn die Komponenten des Aufnahmeteils zusammengefügt sind, die metallische Mittelplatte 302 des Rahmens 212 durch das Aufnahmeteil, um die anschließenden Bereiche 240T,242T (Fig. 14) der Kontaktfedern der Feder-Arrays 240,242 zu isolieren. Die volle Erstreckung der anschließenden Bereiche der Kontaktfedern 240T,242T ist in Fig. 14 am deutlichsten gezeigt. Somit bildet, wenn die Mittelplatte 302 in dem Aufnahmeteil positioniert ist und mit einem geeigneten vorbestimmten elektrischen Potential verbunden ist, die Platte 302 eine Struktur, die dazu dient, die durch den Block 204 zu der Leiste B verlaufenden anschließenden Bereiche 240T,242T der Federkontakte der Kontakt-Arrays 240,242 zu isolieren.
Ferner wird bei der Einführung des Anschlußteils in das zusammengefügte Aufnahmeteil die Vorderkantenfläche 29 der Grundstruktur 22 gemäß der Erfindung in eine vorbestimmte enge Nähe oder - was nicht in den Bereich der Erfindung fällt - in Anschlagbeziehung mit der Vorderkante 302L der Mittelplatte 302 gebracht. Gleichzeitig gelangen die Grundkontakte 300, die an dem Rahmen 212 (oder - im Falle des Rahmens 212' - an den Schenkeln 354,354B des Federteils 350) angeordnet sind, in elektrischen Eingriff mit den Wänden 32 der Grundstruktur.
Wenn die Kante 29 der Grundstruktur 22 in einen (typischerweise im Bereich von 0,127 mm (0,005 Inch) liegenden) vorbestimmten nahen Abstand zu der oder in Anlage an die Kante 302L der Mittelplatte 302 gebracht wird, erstreckt sich somit, wie deutlich erkennbar ist, die Grundstruktur 22 durch die Aktion der Mittelplatte 302 durch das Aufnahmeteil. Die gegenseitige Interaktion der Grundstruktur 22 des Anschlußteils und der Mittelplatte 302 des Aufnahmeteils dient zur elektrischen Isolierung und zur Steuerung der Impedanz der gruppierten Kontakte des Anschlußteils und des Aufnahmeteils.
Diese Struktur bildet aus sich heraus eine NiedrigimpedanzÜbertragungsleitung zwischen der Vorderkantenfläche 29 der Grundstruktur 22 und der Vorderkantenfläche 302L der Mittelplatte 302, wobei diese Übertragungsleitung als eine "Drosselverbindung" funktioniert, die die Kontinuität des sich ausbreitenden Masse-Stroms zwischen der Struktur 22 und der Platte 302 erzeugt. Die Drosselverbindung enthält die sich gegenüberliegenden Frontal-Flächen 294F, 296F und 297F (Fig. 19) der jeweiligen Vertikalteile 294, 296 und 297 (und die entsprechenden Flächen an den Vertikalteilen 294',296',297') und die Frontal-Flächen 32F (Fig. 14) an den Wänden 32 der Bodenstruktur 22. Das Zusammengreifen des Grundkontaktes 300 oder 300' des Rahmens 212 bzw. 212' mit der oberen Fläche 32T de Wände 32 der Grundstruktur 22 beendet den Drosselpunkt der Niedrigimpedanz-übertragungsleitung. Die Induktanz des Endbereiches kann gegenüber der bei Fig. 19 vorliegenden Induktanz verändert werden, indem die Kontakte 300 (oder 350) so nahe wie möglich an den einen Teil der Drosselverbindung bildenden Frontal-Flächen der Vertikalteile angeordnet werden, und indem die Kontakte 300 (oder 350) derart konfiguriert werden, daß sie die oberen Flächen 32T des Wände 32 so nahe wie möglich an dem Drosselpunkt kontaktieren.
Wie Fig. 22 zeigt, kann die Impedanz des Drosselpunktes reduziert werden, indem die einander gegenüberliegenden Oberflächenbereiche der Vorderfläche 29 der Grundstruktur 22 und der Vorderkantenfläche 302L der Platte 302 vergrößert werden. Dies kann erzielt werden, indem diese Flächen mit entsprechenden Winkeln X und Y geschrägt werden. Obwohl jeder beliebige Winkel verwendet werden könnte, sollten die Größen von X und Y vorzugsweise im Bereich von fünfundvierzig Grad (45º) liegen, da ein zu kleiner Winkel bei der Herstellung Schwierigkeiten bereitet.
Durch das Abschrägen der Flächen wird die Abhängigkeit der Impedanz des Drosselpunktes von dem zwischen der Platte 30L und der Grundstruktur 22 definierten Zwischenabstand C reduziert.
Dem Fachmann auf dem Gebiet wird in Kenntnis der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sein, daß ein Aufnahmeteil geschaffen wird, welches eine effiziente Fortführung der Grundstruktur des Anschlußteils durch das Aufnahmeteil hindurch ermöglicht. Dem auf dem Gebiet kundigen Leser werden ferner problemlos Modifikationen der Struktur des vorstehend beschriebenen Aufnahmeteils ersichtlich sein. Es versteht sich jedoch, daß derartige Modifikationen innerhalb des durch die folgenden Ansprüche definierten Bereiches der Erfindung liegen.

Claims

1. Elektrisches Konnektorsystem mit

einem Aufnahmeteil (100;200) mit zwei Arrays von Kontaktelementen (240,242) und einer zwischen den beiden Arrays von Kontaktelementen (240,242) angeordneten ersten Leiterplatte (302),

einem Anschlußteil (10) mit zwei Arrays von Kontaktelementen und einer zwischen den beiden Arrays von Kontaktelementen (58) des Anschlußteils (10) angeordneten zweiten Leiterplatte (22),

wobei die erste und die zweite Leiterplatte (302,22) jeweils eine Vorderkante (302L,29) aufweisen,

wobei das Aufnahmeteil (100;200) und das Anschlußteil (10) in einem Anschlußzustand derart zusammengreifen können, daß die Kontaktelemente (240,242,58) des Aufnahmeteils (100;200) und des Anschlußteils (10) elektrische Verbindungen zwischen sich bilden, und wobei die Leiterplatten (302,22) an ein vorbestimmtes Potential anschließbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorderkanten (302L,29) im Anschlußzustand mit vorbestimmter enger gegenseitiger Nähe zueinander angeordnet sind.

2. System nach Anspruch 1, bei dem das Aufnahmeteil (100;200) einen leitenden Rahmen (212) aufweist, mit dem die erste Leiterplatte (302) einstückig verbunden ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Leiterplatte (22) des Anschlußteils (10) mindestens eine leitende Wand (32) aufweist, die zwischen den Kontaktelementen (58) eines Arrays aufrecht von der Leiterplatte absteht.

4. System nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Rahmen (212) ferner mindestens eine parallel zu der Leiterplatte (302) verlaufende Querleiste (290,292) aufweist, an der ein Kontakt (300) ausgebildet ist, der im Anschlußzustand elektrisch mit der Leiterplatte (22) des Anschlußteils (10) verbindbar ist.

5. System nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem die Vorderkanten (29,302L) der Leiterplatten (22,302L) unter einem vorbestimmten Winkel derart abgeschrägt sind, daß die Vorderkanten parallel zueinander liegen.

6. System nach einem der Ansprüche 1-5, bei dem der vorbestimmte enge gegenseitige Abstand kleiner als oder gleich ungefähr 0,127 mm ist.

7. System nach einem der Ansprüche 4-6, bei dem in der Querleiste (290,292) eine blinde Öffnung (301) ausgebildet ist, und bei der der Kontakt (300) durch Preßsitz in die blinde Öffnung (301) und die Querleiste (290,292) eingepaßt ist.

8. System nach einem der Ansprüche 4-6, bei dem in der Querleiste (290,292) eine durchgehende Bohrung (362) ausgebildet ist, und bei dem der Kontakt mindestens ein generell U-förmiges Teil ist, das einen Basisteil (352) mit einem Paar von diesem abstehender Schenkel (354A,354B) aufweist, wobei sich die Schenkel des U-förmigen Teils (300') durch die Bohrung (362) hindurch in die Querleiste (290,292) erstrecken.

9. System nach Anspruch 8, bei dem das U-förmige Teil ein zwischen der Basis (252) und jedem Schenkel (354A, 354B) angeordnetes Versteifungselement (358A, 258B) aufweist, wobei an dem Gehäuse (208) abstehende Teile (280) ausgebildet sind, die derart mit den Versteifungselementen oder dem U-förmigen Teil zusammengreifen können, daß das U- förmige Teil (300') gegen eine Fläche geklemmt wird.

10. System nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die U-förmigen Teile durch einen Steg verbunden sind.

11. System nach einem der Ansprüche 2-10, bei dem das Aufnahmeteil (200) zusätzlich einen isolierenden Kontaktblock (204) zum Halten mindestens eines Teiles eines Arrays der Kontaktelemente (240,242) aufweist, wobei der Kontaktblock (204) in dem leitenden Rahmen (212) aufgenommen ist.

12. System nach einem der Ansprüche 2-11, bei dem der leitende Rahmen (212) eine obere Querleiste (290) und eine untere Querleiste (292) aufweist, wobei die erste Leiterplatte (302) zentral zwischen den oberen und unteren Querleisten (290,292) sowie in einer Ebene angeordnet ist, die im wesentlichen parallel zu den oberen und unteren Querleisten (290,292) verläuft.

13. System nach Anspruch 12, bei dem jedes der beiden Arrays von Kontaktelementen (240,242) in einer parallel zu den Querleisten (290,292) verlaufenden Ebene derart von dem isolierenden Kontaktblock (204) absteht, daß ein Array von Kontakten (240) zwischen der oberen Querleiste (290) und der Leiterplatte (302) angeordnet ist, und das andere Array von Kontaktelementen (242) zwischen der unteren Querleiste (292) und der Leiterplatte (302) angeordnet ist, wobei das eine Array von Kontaktelementen (240) zu der oberen Querleiste (290) hin biegbar ist und das andere Array von Kontaktelementen (242) zu der unteren Querleiste (292) hin biegbar ist.

14. System nach einem der Ansprüche 11-13, bei dem das Aufnahmeteil (200) ferner ein isolierendes Gehäuse (208) aufweist, das in dem zur Aufnahme des isolierenden Kontaktblockes (204) vorgesehenen leitenden Rahmen (212) aufgenommen ist, wobei das Gehäuse (208) mehrere Finger (266) mit zwischen diesen ausgebildeten Zwischenräumen und ein die Finger (266) verbindendes Rückhalteteil (270) aufweist, wobei sich jedes der Kontaktelemente (240,242) von dem Kontaktblock (204) derart in einen entsprechenden der Zwischenräume hinein erstreckt, daß die abstehenden Enden (238) jedes der Kontaktelemente (240,242) gebogen und von dem Rückhalteteil (270) zurückgehalten werden.

15. System nach Anspruch 12 oder 13, bei dem das Aufnahmeteil (200) ferner ein isolierendes Rückhalteteil aufweist, das nahe den oberen und unteren Querleisten (290,292) mit dem leitenden Rahmen (212) verbunden ist, wobei das Rückhalteteil mehrere Öffnungen aufweist, um die Enden der Kontaktelemente (240,242) aufzunehmen und die Enden in den Öffnungen zurückzuhalten.