DE69307018T2 - Steckeranordnung - Google Patents

Steckeranordnung

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbinderanordnung zur Verbindung optischer und/oder elektrischer Leiter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Im Hinblick auf die ständig steigenden Anforderungen in den Informations- und Telekommunikationssystemen beispielsweise in bezug auf Bandbreite und Geschwindigkeit der verwendeten Bauteile sind neuerdings gedruckte Leiterplatten entwickelt worden, in denen diskrete optische und/oder elektrische Leiter eingebettet sind, um qualitativ hochwertige Verbindungen zu erhalten. Um Verbindungen mit derartigen Leitern zu realisieren, werden Kontaktpunkte oder Kontaktflächen dieser Leiter in einer Ebene mit der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte hergestellt. Ein derartiger Kontaktpunkt kann dadurch hergestellt werden, daß beispielsweise ein Leiter, z.B. ein Lichtwellenleiter, zumindest teilweise aus der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte herausgeführt wird und der vorstehende Teil durch Polieren entfernt wird.
  • Um eine zuverlässige Verbindung zu erhalten, ist es von großer Bedeutung, daß die Kontaktpunkte der zu verbindenden Leiter sehr genau aufeinandergeschichtet werden. Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, eine Führungsplatte in einer gedruckten Leiterplatte einzubetten; diese Führungsplatte weist Führungskanäle in einer Hauptfläche auf, die stufenweise in dieser Hauptfläche enden. Die Leiter werden in diesen Führungskanälen angeordnet, die hervorragenden Enden der Leiter werden poliert, so daß sie mit der Hauptfläche auf der gedruckten Leiterplatte eine Ebene bilden. Eine entsprechende Führungsplatte mit Leitern, die beispielsweise von einer anderen gedruckten Leiterplatte oder von einem Leitungskabel stammen, wird auf der gedruckten Leiterplatte derart angeordnet, daß die Kontaktpunkten der Leiter einander kontaktieren. Da der Durchmesser beispielsweise von Lichtwellenleitern nur 100 bis 150 um beträgt, muß insbesondere das Positionieren der Führungsplatten quer zur Längsrichtung der Fasern mit einer hohen Genauigkeit erfolgen, um eine zuverlässige Verbindung zu erzielen.
  • Zu diesem Zweck wird in EP-A-0 530 875, die gemäß Art. 54(3,4) EPC für DE, ES, FR, CB, IT, NL, SE Stand der Technik ist, vorgeschlagen, zwei Löcher, eines auf jeder Seite der Führungskanäle in der in der gedruckten Leiterplatte eingebetteten Führungsplatte zu bohren und nach dem Polieren der hervorstehenden Teile des Leiters in diese Löcher Stifte einzubringen, wobei diese Stifte von entsprechenden Löchern der anderen Führungsplatte aufgenommen werden. Ein Nachteil dieser bekannten Lösung ist es, daß es außerordentlich schwierig ist, die geforderte Genauigkeit einzuhalten.
  • US-A-4 323 300 offenbart eine Verbinderanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Bei dieser bekannten Verbinderanordnung ist beabsichtigt, daß Lichtwellenleiter mit Kontaktflächen senkrecht zu ihrer Längsachse verbunden werden, wobei diese Kontaktflächen in der zusammengeschalteten Stellung der Führungsplatten aneinander anstoßen oder beinahe aneinander anstoßen. In dieser Veröffentlichung finden sich keine Angaben für die Verwendung einer Verbinderanordnung, in der eine oder beide Führungsplatten in eine gedruckte Leiterplatte eingebettet sind und in der die Leiter Kontaktflächen in den zugehörigen Hauptflächen der Führungsplatten aufweisen.
  • Die Erfindung zielt darauf ab, eine Verbinderanordnung des obengenannten Typs anzugeben, bei der die erforderliche Genauigkeit bei der Positionierung der Führungsplatten auf relativ einfache Weise eingehalten werden kann.
  • Zu diesem Zweck gibt die Erfindung eine Verbinderanordnung zum Verbinden optischer und/oder elektrischer Leiter an, die die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
  • Die Erfindung beruht auf der Einsicht, daß es einerseits vom Gesichtspunkt der Herstellung wesentlich einfacher ist, eine Bezugsfläche an einer Stelle herzustellen, die sehr genau in Bezug auf deie Führungskanäle vorgegeben ist, so daß durch einfaches Zusammenpressen der Bezugsflächen sich eine genaue Positionierung der Kontaktpunkte der Leiter quer zur Längsrichtung der Führungskanäle ergibt. Andererseits bietet die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung die Möglichkeit, eine relativ hohe Abweichung von der gewünschten Positionierung der Kontaktpunkte der Leiter während der Bewegung der Führungsplatten zueinander auszugleichen.
  • Bei einer sehr einfachen Ausführungsform ist die zweite Führungsplatte Teil eines Elements, das in einem Gehäuse montiert und mindestens quer zur Längsrichtung der Führungskanäle bewegbar ist, wobei eine erste Feder eine Kraft in dieser Querrichtung auf das bewebare Element ausübt und vorzugsweise ein erstes Gehäuse vorgesehen ist, wobei dieses Gehäuse mindestes teilweise die erste Führungsplatte umgibt und einen Aufnahmeraum zur Aufnahme des Gehäuses des bewegbaren Elements aufweist. Auf diese Weise können alle bekannten Techniken für elektrische Verbinderanordnungen vorteilhaft angewendet werden, hierbei wird durch Vorpositionierung des Gehäuses mit der zweiten Führungsplatte im ersten Gehäuse eine grobe gegenseitige Positionierung der Führungsplatten erzielt, wonach dann durch die Positioniereinrichtung der Führungsplatten eine Positionierung mit der geforderten Genauigkeit realisiert wird.
  • Eine derartige Lösung ist ebenfalls möglich, um z.B. ein Kabel mit einer gedruckten Leiterplatte zu verbinden, wobei ein Gehäuse verwendet wird, das die erste Führungsplatte zumindest teilweise umgibt und einen Aufnahmeraum zur Aufnahme der zweiten Führungsplatte aufweist, wobei die Einrichtungen zum Zusammenpressen der Bezugsflächen im genannten Gehäuse angeordnet sind.
  • Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert, die als stark schematische Darstellung zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung zeigen. Es zeigen:
  • Fig. 1 den Querschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung mit unterbrochener Verbindung;
  • Fig. 2 die schematische Draufsicht auf ein Teil der Verbinderanordnung von Fig. 1 ohne gedruckte
  • Leiterplatte;
  • Fig. 3 die Endansicht des anderen Teils der Verbinderanordnung von Fig. 1 ohne gedruckte Leiterplatte;
  • Fig 4a - c verschiedene Ansichten und einen Querschnitt eines Verbinderteils einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung;
  • Fig. 5a - c verschiedene Querschnitte des annderen Verbinderteils der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung.
  • Fig. 1 zeigt eine Verbinderanordnung zur Verbindung der Kontaktpunkte oder Kontaktflächen optischer und/oder elektrischer Leiter in einer Ausführungsform zur Herstellung von Verbindungen zwischen gedruckten teiterplatten, z.B. einer ersten gedruckten Leiterplatte 1 und einer zweiten gedruckten Leiterplatte 2. Lichtwellenleiter sind in den gedruckten Leiterplatten 1 und 2 in einer per se bekannten und nicht gezeigten Art und Weise eingebettet; die Lichtwellenleiter der gedruckten Leiterplatte sind in einer Ebene mit der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte 1 mit Kontaktpunkten ausgestattet.Zu diesem Zweck ist eine erste Führungsplatte 3 in der gedruckten Leiterplatte 1 eingebettet, wobei sich die Hauptfläche der Führungsplatte und die Fläche der gedruckten Leiterplatte 1 in einer Ebene befinden können. Es ist jedoch ebenfalls möglich, daß die Hauptfläche der Führungsplatte 3 unterhalb der Fläche der gedruckten Leiterplatte 1 liegt. In der Führungsplatte 3 sind Führungskanäle 4 ausgebildet, und in jeden der Führungskanäle 4 wird ein Lichtwellenleiter gelegt, so daß die Lage der Lichtwellenleiter durch die Führungskanäle 4 festgelegt ist. Diese Führungskanäle 4 erstrecken sich stufenweise nach oben zur Hauptfläche der Führungsplatte 3, so daß die Enden der Lichtwellenleiter zu dieser Hauptfläche geführt werden. Die Teile der Lichtwellenleiter, die aus der gedruckten Leiterplatte herausragen, werden derart poliert, daß sie in der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte 1 liegen. Die Führungsplatte 3 bildet zusammen mit dem Gehäuse, das zumindest teilweise die Führungsplatte 3 umgibt, einen ersten Verbinderteil 6 der Verbinderanordung.
  • Ein zweiter Verbinderteil 7 umfaßt ein Gehäuse 8, das so ausgeführt ist, daß es in einen Aufnahmeraum 9 des Gehäuses 5 paßt. Ein bewegliches Element 10 ist im Gehäuse 8 montiert, wobei ein aus dem Gehäuse 8 herausstehendes Endteil des Elements 10 als zweite Führungsplatte 11 dient. In dieser Führungsplatte 11 sind Führungskanäle 12 aäs gebildet, die den Führungskanälen 4 entsprechen und die ebenfalls stufenweise in der Hauptfläche der Führungsplatte enden. Die in der gedruckten Leiterplatte 2 eingebetteten Lichtwellenleiter sind aus der gedruckten Leiterplatte in einer im einzelnen nicht gezeigten Art und Weise herausgeführt, und in den Führungskanälen 11 befestigt, so daß die Lage der Lichtwellenleiter der gedruckten Leiterplatte 2 ebenfalls durch die Führungskanäle 12 festgelegt ist. Die Teile der Lichtwellenleiter, die aus der Führungsplatte 11 herausragen, werden derart poliert, daß sich in der Hauptfläche der Führungsplatte 11 Kontaktpunkte ergeben werden.
  • Zur Gewährleistung einer guten Verbindung zwischen den Leitern der gedruckten Leiterplatte 1 und der gedruckten Leiterplatte 2 ist es von großer Bedeutung, daß die Text Fehlt versehen. Die Führungsplatte 11 weist eine Rille 21 mit einer geraden Bezugsfläche 22 auf. Eine Feder preßt die Bezugsfläche 22 der Rille 21 gegen die Bezugsfläche 20 des Vorsprungs 19. Dadurch wird die gegenseitige Stellung der Führungskanäle 4 und 12 in der Längsrichtung ebenfalls genau bestimmt, und die Kontaktpunkte der Leiter in Längsrichtung werden ebenfalls relativ zueinander genau positioniert.
  • Schließlich sorgt eine Feder 24 dafür, daß die Kontaktpunkte der Leiter der Verbinderanordnung in der montierten Stellung zusammengepreßt werden.
  • Bei der beschriebenen Verbinderanordnung werden vorteilhafterweise die bekannten Ausrichttechniken bekannter elektrischer Verbinderanordnungen angewendet. Die Gehäuse 5 und 8 sind mit Ausrichtkanten versehen, wie in den Zeichnungen gezeigt ist, wbdurch das Einschieben des Gehäuses 8 in den Aufnahmeraum 9 des Gehäuses 5 keinerlei Probleme verursacht, auch wenn ein Einschubsystem verwendet wird. Die Führungsplatte 11 ist mit Hilfe des Elements 10 bewegbar im Gehäuse 8 angeordnet, so daß die Führungsplatte 11 relativ zur Führungsplatte 3 durch Zusammenwirken der Vorsprünge 13 und 19 mit den Rillen 16 und 21 in die erforderliche, genau festgelegte Position gebracht wird.
  • Beide Fig. 4 und 5 zeigen Verbinderteile einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung, beispielsweise zur Verbindung eines Lichtwellenleiterkabels mit Lichtwellenleitern, die in einer gedruckten Leiterplatte 25 eingebettet sind. Auf die gleiche Weise wie bei der gedruckten Leiterplatte 1 ist die Führungsplatte 3 mit Führungskanälen 4 für die Lichtwellenleiter in der gedruckten Leiterplatte 25 eingebettet. In diesem Falle ist ein Gehäuse 26 angeordnet, das im Querschnitt die Form eines umgekehrten Us aufweist, wobei dieses Gehäuse 26 die Führungsplatte 3 überbrückt. Ein Federelement 27 ist in einer Innenwand 28 im Gehäuse 26 angeordnet, die sich parallel zu den Führungskanälen 4 der Führungsplatte 3 erstreckt. Ein Federelement 30 ist in einer oberen Wand 29 angeordnet.
  • Die Fig. 4a - c zeigen eine Führungsplatte 31, die im wesentlichen in der gleichen Weise wie die Führungsplatte 11 hergestellt ist. Diese Führungsplatte 31 ist mit Führungskanälen 12 für die Lichtwellenleiter des (nicht gezeigten) Lichtwellenleiterkabels versehen. Die Rille 16 ist mit der Bezugsfläche 17 in der Führungsplatte 11 angeordnet. In diesem Falle ist die Rille 21 der Führungsplatte 31 mit der Rille 16 verbunden. Die Bezugsfläche 22 der Rille 21 dient als Anschlagfläche, die mit der Bezugsfläche 20 des Vorsprungs 19 der Führungsplatte 3 zusammenwirkt.
  • Zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Lichtwellenleitern des Lichtwellenleiterkabels und der Lichtwellenleiter der gedruckten Leiterplatte 25 wird die Führungsplatte 31 von der linken Seite in das Gehäuse 26 eingeschoben, wie in Fig. Sb gezeigt ist, wobei das Federelement 27 die Bezugsf läche 17 der Rille 16 gegen die Bezugsfläche 14 des Vorsprungs 13 preßt. Die Ausrichtungskanten 15 sind in diesem Falle an den Längsenden des Vorsprungs 13 vorgesehen. Die Bezugsf läche 22 der Rille 21 und die Bezugsfläche 20 des Vorsprungs 19 treffen aufeinander. Das Federelement 30 preßt die Kontaktpunkten der Leiter zusammen.
  • Obwohl die Führungsplatte 31 in der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 nicht in einem Gehäuse angeordnet ist, ist es selbstverständlich auch möglich, die Führungsplatte 31 in einem geeigneten Gehäuse anzuordnen.
  • Die Erfindung ist somit nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt; sie können innerhalb des Umfangs der Ansprüche auf verschiedene Weisen in abgewandelter Form hergestellt sein.

Claims (10)

1. Verbinderanordnung zum Verbinden optischer und/oder elektrischer Leiter, die umfaßt:
eine erste Führungsplatte (3), die in einer ihrer größeren Flächen einen oder mehrere Führungskanäle (4) mit ersten Leitern aufweist, und
eine zweite Führungsplatte (11, 31), die in einer ihrer größeren Flächen einen oder mehrere Führungskanäle (12) mit zweiten Leitern zur Verbindung mit den ersten Leitern aufweist,
wobei jeder Leiter eine Kontaktfläche enthält und die Führungsplatten (3, 11, 31) eine Positioniereinrichtung (13, 19, 16, 21) zum gegenseitigen Positionieren der Kontaktflächen der Leiter aufweisen,
wobei die Positioniereinrichtung einen Vorsprung (13) auf einer Platte (3) und eine Rille (16) in der anderen Platte (11, 31) aufweist und der Vorsprung (13) und die Rille (11, 31) jeweils eine ebene Bezugsfläche (14, 17) haben, die an einer vorgegebenen Stelle mit Bezug auf ihre zugehörigen Führungskanäle (4, 12) angeordnet sind, wobei sich die Paare der ebenen Bezugsflächen (14, 17) in einem vorgegebenen Abstand parallel zu den Führungskanälen erstrecken,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Ermöglichung einer Einbettung der ersten Führungsplatte (3) in eine gedruckte Leiterplatte (1, 25) die Kontaktfläche jedes Leiters innerhalb der zugehörigen Hauptfläche der entsprechenden Führungsplatte oder der gedruckten Leiterplatte angeordnet ist, wobei die Positioniereinrichtung (13, 19, 16, 21) ferner ein zweites Paar ebener Bezugsflächen (20, 22) in Form eines zweiten Vorsprungs auf einer Platte und einer zweiten Rille in der anderen Platte aufweist, die sich beide quer zur Längsrichtung der Führungskanäle (4, 12) an einer in Bezug auf die Kontaktflächen der Leiter vorgegebenen Stelle erstrecken, und wobei Einrichtungen (18, 27) zum Zusammenpressen jedes Paars der ebenen Bezugsflächen (14, 17, 20, 22) vorgesehen sind, wodurch die gegenseitige Positionierung erzielt wird.
2. Verbinderanordnung nach Anspruch 1, in der die zweite Führungsplatte (11) Teil eines Elements (10) ist, das in einem Gehäuse (8) angeordnet und zumindest quer zur Längsrichtung der Führungskanäle (4, 12) beweglich ist, wobei die Einrichtung zum Zusammenpressen der Bezugsflächen eine erste Feder (18) enthält, die in dieser Querrichtung eine Kraft auf das bewegliche Element (10) ausübt.
3. Verbinderanordnung nach Anspruch 2, in der die Vorrichtung zum Zusammenpressen eine zweite Feder (23) enthält, die auf das bewegliche Element (10) eine Kraft in Längsrichtung der Führungskanäle (4, 12) ausübt.
4. Verbinderanordnung nach Anspruch 4 oder 5, in der eine dritte Feder (24) auf das bewegliche Element (10) in Richtung zur ersten Führungsplatte (3) eine Kraft ausübt, wenn die Verbinderanordnung montiert ist, um die größeren Flächen zusammenzupressen.
5. Verbinderanordnung nach Anspruch 41 in der ein erstes Gehäuse (5) die erste Führungsplatte (3) zumindest teilweise umgibt und einen Aufnahmeraum (9) zur Aufnahme des Gehäuses (8) des beweglichen Elements (10) vorgibt.
6. Verbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, in der ein Gehäuse (26) die erste Führungsplatte (3) zumindest teilweise umgibt und einen Aufnahmeraum zur Aufnahme der zweiten Führungsplatte (31) vorgibt, und in der die Vorrichtung zum Zusammenpressen (27) der Bezugsflächen (14, 17, 20, 22) in dem Gehäuse untergebracht ist.
7. Verbinderanordnung nach Anspruch 6, in der die Einrichtung zum Zusammenpressen der Bezugsflächen ein Federelement (27) aufweist, das mit einer Seitenfläche der zweiten Führungsplatte (31) oder einem Gehäuse der Führungsplatte zusammenwirkt.
8. Verbinderanordnung nach Anspruch 7, in der das Federelement (27) auf einer Wandung des Gehäuses (26) angeordnet ist, die sich im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Führungskanäle (4, 12) erstreckt.
9. Verbinderanordnung nach Anspruch 6 oder 7, in der die Vorrichtung zum Zusammenpressen der Bezugsflächen ferner ein zusätzliches Federelement (30) aufweist, das die Kontaktflächen der Leiter der Verbinderanordnung in der montierten Stellung zusammenpreßt.
10. Verbinderanordnung nach Anspruch 6, 7 oder 8, wobei die zweite Führungsplatte (31) in Längsrichtung der Führungskanäle (4, 11) in das Gehäuse (26) hinein gleitbar ausgeführt ist, und die zweiten ebenen Bezugsflächen (20, 22) den Einschiebeabstand der zweiten Führungsplatte (31) bestimmen.
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