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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbinder für Kommunikationsadern und -kabel
und insbesondere den Aufbau einer Kommunikationsbuchse, die für Hochfrequenz-Informationsübertragungsanwendungen
geeignet ist.
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Erörterung des Standes der Technik
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Eine
kompakte Kommunikationsverbinderbuchse ist in US-Patent 5,096,442
(17. März
1992) offenbart. Der bekannte Verbinder ist aus einem einstückigen Leiterrahmen
ausgebildet, in welchem acht flache, längliche, leitfähige Elemente
Buchsenfederdrahtanschlüsse
an einem Ende des Rahmens mit entsprechenden Aderverbindungsanschlüssen am anderen
Ende des Rahmens verbinden. Die Aderverbindungsanschlüsse sind
Schneidklemmverbinder (IDCs) mit "geschlitztem Arm". Man vergleiche beispielsweise die
US-Patente 3,027,536
(27. März 1962);
3,798,587 (19. März
1974) und 4,826,449 (2. Mai 1989).
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Bei
dem erwähnten '442-er Patent ist
der Leiterrahmen an einer Unterseite eines dielektrischen Federblocks
angeordnet, die Buchsenleiteranschlüsse sind um einen zungenartigen
Vorsprung an dem Block herum geschlagen und die länglichen
leitfähigen
Elemente sind flach und parallel zueinander auf der Unterseite des
Blocks angeordnet. Einzelne IDC-Anschlüsse des Leiterrahmens sind
auf Seitenflächen
des Blocks umgeklappt. Schlitze in den IDC-Anschlüssen sind
mit entsprechenden Aderaufnahmeschlitzen ausgerichtet, die in dem
Block ausgebildet sind, und eine Abdeckung ist um den die umgeschlagenen
IDC-Anschlüsse
enthaltenden Block herum angeordnet. Der zungenartige Vorsprung
des Blocks ist in einem Buchsenrahmen aufgenommen und die Buchsenleiteranschlüsse sind
derart ausgerichtet, dass, wenn ein Verbindungsstecker in den Buchsenrahmen
eingefügt
wird, die Buchsenleiteranschlüsse
elektrisch mit entsprechenden Anschlussdrähten in dem Stecker verbunden
werden.
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Eine
von der AMP Corporation hergestellte und für Anwendungen mit hohen Datenraten
gedachte Kommunikationsbuchse (Nr. 557901-1) umfasst eine gedruckte
Verdrahtungsplatine, Buchsenleiter, die an einer Oberseite der Platine
austreten und scharf über
der Platine zurückgebogen
sind, sowie Sätze
von Aderverbindungsanschlüsse
an den Seiten der Platine. Zwei separate Anschlussabdeckungen werden
jeweils durch Stifte an ihrem Platz gehalten, die horizontal durch Öffnungen
in der Basis der Anschlüsse
durchreichen. Die Oberseite der Verdrahtungsplatine ist zwischen
den getrennten Anschlussabdeckungen freiliegend belassen. Ein vorderes
Ende der Platine ist in einen Buchsenrahmen eingeschoben, und Nasen
an den Seiten der Platine schnappen in Schlitze in hinteren Seitenwänden des Buchsenrahmens
ein. Der Rahmen weist außerdem eine
hintere vorspringende Bodenwand auf, die sich über die Unterseite der Verdrahtungsplatine
hin erstreckt.
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Die
anhängige
US-Patentanmeldung 08/668,553, die am 21. Juni 1996 eingereicht
worden ist und dem Abtretungsempfänger der vorliegenden Erfindung übertragen
ist, betrifft eine Vorrichtung zum Reduzieren von Nebensprechen,
welches bei bestimmten Verbindern auftritt. Die Vorrichtung umfasst eine
gedruckte Verdrahtungsplatine mit mehreren dielektrischen Schichten.
Paare von Leitbahnen sind auf ausgewählten Schichten ausgebildet,
und eine Leitbahn eines Paares ist mit einer Leitbahn eines anderen
Paares auf einer benachbarten Schicht vertikal ausgerichtet und
von dieser beabstandet. Ein gegebener Satz von vertikal ausgerichteten
Bahnen wirkt elektrisch als eine Kondensatorplatte, welche mit einem horizontal
benachbarten Satz von vertikal ausgerichteten Bahnen zusammenwirkt,
um das an einem gegebenen Verbinder auftretende Nebensprechen zu
kompensieren oder zu reduzieren. Soweit bekannt ist, wird die Struktur
zur Reduktion von Nebensprechen der Anmeldung '553 nicht in einer Kommunikationsbuchse
angewandt.
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US-Patent
5,186,647 (16. Februar 1993) zeigt einen elektrischen Hochfrequenzverbinder ähnlich demjenigen
aus dem erwähnten
US-Patent 5,096,442, bei dem aber bestimmte Paare der parallelen
leitfähigen
Elemente einander überkreuzen,
als Möglichkeit
zur Reduzierung von Nebensprechen. Andere Anordnungen zum Reduzieren
von Nebensprechen sind durch die US-Patente 5,432,484 (11. Juli
1995); 5,299,956 (5. April 1994) und 5,580,270 (3. Dezember 1996)
offenbart.
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Es
ist außerdem
bekannt, einen Anschlussstift mit einem Rückhalteabschnitt aufzubauen,
der aus zwei bogenförmigen
Federelementen gebildet wird, welche durch eine Öffnung getrennt sind, sodass
sie einem "Nadelöhr" ähneln. Man vergleiche beispielsweise
US-Patent 4,206,964 (10. Juni 1980). Man vergleiche außerdem US-Patent
Des. 345,268 (10. Januar 1995), welches eine Telekommunikationsanschlussklemme
mit einem geschlitzten Rückhalteabschnitt
zeigt.
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WO-A-9639731
offenbart einen Adernanschlussblock entsprechend den Oberbegriffen
der Ansprüche
1 und 5.
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Es
bleibt ein Bedarf an einer haltbaren Hochfrequenz-Kommunikationsbuchse
bestehen, die das Nebensprechen zwischen zwei oder mehr Signalwegen
durch die Buchse hindurch minimiert oder kompensiert, insbesondere
wenn ein Kommunikationsstecker, der allein tendenziell unerwünschtes
Nebensprechen einträgt,
mit der Buchse gepaart wird. Die resultierende Verbindung Stecker/Buchse
sollte dennoch Übertragungen
mit hoher Datenrate in einem drahtgebundenen Netz, gleich ob lokal
oder global, ermöglichen.
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Die
gewünschte
Buchse sollte außerdem
in hohen Stückzahlen
einfach herzustellen sein und sollte nachgiebig sein. Das heißt, die
Buchse sollte ihre Hochleistungseigenschaften trotz wiederholter Verbindung
mit zu paarenden Steckern oder Trennung von diesen sowie Nutzung
mit Steckern mit unterschiedlicher Anzahl von Drahtadern beibehalten. Insbesondere
sollten ungenutzte Buchsenleiteranschlüsse sich nicht dauerhaft verformen,
wenn sie durch Steckerkörper
ausgelenkt werden, die weniger Drahtadern tragen als die Anzahl
der in der Buchse vorhandenen Buchsenleiteranschlüssen. Was
die Herstellungsschritte betrifft, ist außerdem eine Kommunikationsbuchse
wünschenswert,
bei der während der
Montage minimale horizontale oder seitliche Werkzeugbewegungen erforderlich
sind und für
deren Aufbau hauptsächlich
auf eine vertikale oder gerade nach oben und unten verlaufende Werkzeugbewegung
zurückgegriffen
werden kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Entsprechend
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Adernanschlussblock
für Kommunikationsverbinder
wie in Anspruch 1 definiert zur Verfügung gestellt.
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Entsprechend
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Adernanschlussblock
für Kommunikationsverbinder
wie in Anspruch 5 definiert zur Verfügung gestellt.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung wird auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den
begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, und der Schutzumfang der
Erfindung wird durch die anhängenden
Ansprüche
aufgezeigt.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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In
den Zeichnungen ist:
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1 eine
auseinandergezogene Ansicht einer Hochfrequenz-Kommunikationsbuchsenanordnung und eines
passenden Buchsenrahmens entsprechend der Erfindung;
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2 eine
vergrößerte perspektivische
Ansicht eines Buchsenfederdrahtblocks in der Buchse aus 1;
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3 eine
Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Buchsenleiterblocks aus 2,
wie entlang der Linie 3–3
aus 2 genommen;
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4 eine
Ansicht des Buchsenleiterblocks, wie von der Unterseite in 2 aus
betrachtet;
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5 eine
vergrößerte Seitenansicht
eines Anschlussgehäuses
der Buchse, wie von der hinteren linken Seite in 1 aus
betrachtet;
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6 eine
Ansicht des Gehäuses
aus 5 von unten; und
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7 ein
vergrößerter seitlicher
Aufriss eines Verbinderanschlusses in der Buchse aus 1, mit
dem Anschlussgehäuse
an seinem Platz.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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1 ist
eine auseinandergezogene Ansicht einer Hochfrequenz-Kommunikationsbuchse 10 entsprechend
der Erfindung. Die Buchse 10 enthält eine gedruckte Verdrahtungsplatine 12,
die vorzugsweise mehrschichtig ist. Obgleich in 1 zwei
Schichten 14, 16 gezeigt sind, kann die Verdrahtungsplatine 12 eine
Schicht mit aufgedruckten Leitbahnen auf einer oder beiden Seiten
oder zusätzliche
Schichten mit Leitbahnen auf jeder Schicht umfassen, in Abhängigkeit
von dem gewünschten
Schema zur Verringerung von Nebensprechen. In 1 weist
die Verdrahtungsplatine 12 Leitbahnen (siehe 7)
auf den Schichten 14, 16 auf, wobei sich diese
Bahnen zwischen einem Buchsenleiteranschlussbereich 18 in der
Nähe des
vorderen Randes 20 der Platine 12 und einem Aderverbindungsanschlussbereich 22 in
einem hinteren Teil der Platine erstrecken.
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Eine
Anzahl, beispielsweise acht, von Buchsenfederdrähten 23a bis 23h erstreckt
sich von der Vorderseite der Platine 12 aus durch den Buchsenleiteranschlussbereich 18 hindurch
in einem spitzen Winkel relativ zu der Oberseite der Verdrahtungsplatine 12,
um mit einem (nicht gezeigten) Kommunikationsstecker verbunden zu
werden, wenn der Stecker in dem Buchsenleiteranschlussbereich 18 angeordnet
wird. Die Buchsenleiter 23a–23h sind an ihren
unteren Enden mit entsprechenden Leitbahnen der Verdrahtungsplatine 12 verbunden,
sodass die Leitbahnen einen Teil eines oder mehrerer Kommunikationssignalwege
bilden, wenn der Kommunikationsstecker mit den Buchsenleitern verbunden
ist. Typischerweise wird jeder Kommunikationssignalweg ein unterschiedliches
Paar von Leitbahnen auf der Verdrahtungsplatine 12 umfassen.
In der offenbarten Ausführungsform
können
durch die acht Buchsenleiter 23a–23h mit einer entsprechenden
Anzahl von Leitbahnen auf der Platine bis zu vier Kommunikationssignalwege
unterstützt
werden.
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Vorzugsweise
sind die mit der Verdrahtungsplatine 12 verknüpften Leitbahnen
individuell oder in Kombination mit anderen (nicht gezeigten) diskreten Bauelementen
wie etwa Widerständen,
Kondensatoren und Spulen konfiguriert, um Nebensprechen zu kompensieren
oder zu reduzieren, das ansonsten in einem Kommunikationssignalweg
entsteht, wenn der Stecker mit den Buchsenleitern verbunden wird.
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Die
unteren Enden der Buchsenleiter 23a–23h sind in plattierte Öffnungen
in der Unterseite der Verdrahtungsplatine eingefügt, sodass sie mit den Leitbahnen
verbunden sind, und die Buchsenleiter sind um ein krummliniges vorderes
Ende eines Buchsenleiterblocks 26 herum geschlagen. Details zu
dem Buchsenleiterblock 26 werden in Verbindung mit den 2 und 3 angegeben.
Vorzugsweise sind die unteren Enden der Buchsenleiter 23a–23h als "Nadelöhr" gestaltet, welches
gestattet, die Enden in die plattierten Öffnungen unterhalb der Platine 12 hinein
zu drücken.
Die Öffnungen
weisen einen Durchmesser auf, der etwas kleiner als derjenige der unteren
Enden der Buchsenleiter ist. Eine zuverlässige elektrische Verbindung
wird zwischen den Buchsenleitern und den Leitbahnen hergestellt,
ohne dass ein Löten
erforderlich ist. Die "Nadelöhr"-Konfiguration wird
später
detaillierter mit Bezug auf die Verbinderanschlüsse 28a–28h der
vorliegenden Buchse 10 beschrieben.
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Die
Schneidklemmverbinder(IDC)-Anschlüsse 28a–28h sind
an beiden hinteren Seiten der Verdrahtungsplatine 12 montiert,
wie in 1 gezeigt ist. Jeder der Anschlüsse 28a–28h ist
mit einer entsprechenden Leitbahn verbunden, die mit einem anderen der
Buchsenfederdrähte 23a–23h verknüpft ist.
Details zu den IDC-Anschlüssen 28a–28h werden
in Verbindung mit 7 angegeben. Zwei Montagelöcher für das Anschlussgehäuse sind
in der Verdrahtungsplatine 12 entlang einer Mittellinie
zwischen den hinteren Seiten der Platine ausgebildet.
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Ein
Buchsenrahmen 40 (1) für die vorliegende
Buchse 10 kann ähnlich
dem in der gleichzeitig anhängigen
US-Patentanmeldung 08/866,796 offenbarten, eingereicht am 30. Mai
1997 und an den Abtretungsempfänger
der vorliegenden Erfindung übertragen,
vorgesehen sein. Alle relevanten Abschnitte der Anmeldung '796 werden hier durch
Bezugnahme eingebracht. Alternativ kann als der in 1 gezeigte
Buchsenrahmen 40 auch ein Buchsenrahmen genutzt werden,
der einem in dem erwähnten
US-Patent 5,096,442 offenbarten ähnelt. Der
Buchsenrahmen 40 weist eine vordere Öffnung 42 auf, welche
in 1 nach rechts hinten zeigt. Der Rahmen 40 weist
außerdem
eine hintere Öffnung oder
Kammer 44 auf, die zur Aufnahme des vorderen Randes 20 der
Verdrahtungsplatine 12 einschließlich der Buchsenleiter 23a–23h bemessen
ist. Ein hinterer Teil 46 des Buchsenrahmens ist mit einer
Anzahl (z.B. 8) von vertikalen Schlitzen ausgebildet, welche jeweils
einen entsprechenden der Buchsenleiter 23a–23h aufnehmen
und den jeweiligen Buchsenleiter derart führen, dass er sich abbiegt,
wenn ein (nicht gezeigter) Stecker durch die vordere Öffnung 42 des
Rahmens in den Buchsenleiteranschlussbereich 18 über der
Verdrahtungsplatine 12 eingefügt wird.
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Drahtadern,
die der eingefügte
Stecker trägt, stellen
somit einen elektrischen Kontakt mit entsprechenden der Buchsenleiter 23a–23h her.
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Ein elektrisch
isolierendes oder dielektrisches
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Anschlussgehäuse 50,
ebenfalls in 1, ist derart ausgebildet, dass
es Drahtadern schützt
und deren Zugang zu – dem
Aderverbindungsanschlussbereich 22 auf der Oberseite der
Verdrahtungsplatine 12 ermöglicht. Details zu dem Gehäuse 50 werden später in Verbindung
mit den 5 bis 7 ausgeführt. Das
Gehäuse 50 kann
aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein, welches allen relevanten Normen
in Bezug auf die elektrische Isolation und Entflammbarkeit genügt. Solche
Kunststoffmaterialien sind u. a., aber nicht ausschließlich, Polycarbonat, ABS
und Mischungen dieser. Das Gehäuse 50 weist zwei
Befestigungs- oder Montagezapfen 52 auf, die von einer
Unterseite des Gehäuses
aus vorstehen, wie in den 5 und 6 gezeigt
ist. Wenn das Gehäuse 50 mit
den IDC-Anschlüssen 28a–28h auf der
Verdrahtungsplatine 12 ausgerichtet wird und abgesenkt
wird, sodass es die Anschlüsse
umgibt, sind die Befestigungszapfen 52 mit den hinteren Öffnungen
in der Platine 12 ausgerichtet und treten durch diese hindurch,
sodass sie unter der Platine vorstehen.
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Eine
Abdeckung 60 ist aus einem Material hergestellt, das gleich
oder ähnlich
demjenigen des Gehäuses 50 und
des Buchsenrahmens 40 sein kann. Die Abdeckung 60 ist
dazu ausgebildet, die Unterseite der Platine 12 im Verbindungsanschlussbereich 22 zu
schützen.
Die Abdeckung 60 weist zwei Öffnungen 62a, 62b auf,
die entlang einer Mittellinie zwischen den Seiten der Abdeckung 60 ausgebildet sind,
sodass sie mit den Spitzen der Befestigungszapfen 52 des
Gehäuses
ausgerichtet sind, welche an der Unterseite der Verdrahtungsplatine 12 vorragen.
Die Verdrahtungsplatine 12 wird in Zwischenlage zwischen
dem Gehäuse 50 und
der Abdeckung 60 aufgenommen oder festgehalten, und die
Spitzen der Befestigungszapfen 52 werden vorzugsweise mit dem
Körper der
Abdeckung 60 verbunden, beispielsweise durch Einfügen eines
Ultraschallschweißkopfes
in die Öffnungen 62a, 62b der
Abdeckung von unterhalb der Abdeckung in 1. Die Spitzen
der Montagezapfen 52 und der umgebende Körper der Abdeckung
schmelzen auf und verschmelzen miteinander, sodass sich während der
Abkühlung
feste Verbindungsstellen ausbilden. Dadurch, dass die Verdrahtungsplatine 12 derart
zwischen dem Gehäuse 50 und
der Abdeckung 60 eingeschlossen ist, ist im Wesentlichen
der gesamte Aderverbindungsanschlussbereich 22 der Platine
geschützt
umschlossen.
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Der
Buchsenrahmen 40 weist eine Verrastung 70 auf,
die unterhalb der hinteren Öffnung 44 in 1 vorsteht.
Die Abdeckung 60 weist zwei Schultern 80 angrenzend
an den vorderen und den hinteren Rand der Abdeckung 60 auf.
Sobald das Gehäuse 50 mit
der Abdeckung 60 verbunden ist, wobei die Verdrahtungsplatine 12 zwischen
diesen eingeschlossen ist, wird der vordere Rand 20 der
Verdrahtungsplatine 12 in die hintere Kammer 44 in
dem Buchsenrahmen 40 eingefügt, bis die Verrastung 70 des
Rahmens über
und auf die angrenzende Schulter 80 an der Unterseite der
Abdeckung 60 schnappt.
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2 stellt
eine perspektivische, vergrößerte Ansicht
des Buchsenleiterblocks 26 in der Buchse 10 aus 1 dar.
Der Buchsenleiterblock 26 besteht aus einem Material, das
gleich oder ähnlich
demjenigen sein kann, das zur Ausbildung des Buchsenrahmens 40,
des Gehäuses 50 und
der Abdeckung 60 in 1 genutzt
wird. Der Block 26 weist ein vorderes Buchsenleiterumlenkstück 100 sowie
einen Stützrahmen 102 für das Umlenkstück 100 auf.
Ein Zapfen 108 ragt von einem Schenkel 104 nach
oben und ein anderer Zapfen 110 ragt von einem Schenkel 106 nach
oben. Die Zapfen 108, 110 weisen vertikale Rippen
auf, sodass sie in einer Presspassung von der Unterseite der Verdrahtungsplatine 12 aus
in entsprechende Öffnungen
im vorderen Teil der Platine eingefügt werden können (siehe 1).
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3 stellt
eine Seitenansicht des Buchsenleiterblocks 26 aus 2 dar,
und zwar teilweise im Schnitt und entlang der Linie 3-3 aus 2 genommen. 4 stellt
eine Ansicht des Blocks 26 wie von der Unterseite der 2 aus
betrachtet dar.
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Das
Umlenkstück 100 bestimmt
eine Anzahl (z.B. 8) von – vertikalen Schlitzen 112a bis 112h in seinem
vorderen Rand, in denen entsprechend ein jeweiliger der Buchsenleiter 23a–23h aus 1 sitzt und
geführt
wird. Die Buchsenleiter sind am Boden jedes Schlitzes um eine innere
Kontur des Umlenkstücks 100 herum
geschlagen, wie in 3 gezeigt ist. Speziell sind
erste Enden der Buchsenleiter in plattierten Löchern in der Unterseite der
Verdrahtungsplatine 12 eingefügt, wobei deren Enden in 1 sichtbar
sind, da sie an der Oberseite der Platine vorstehen. In der vorliegenden
Ausführungsform sind
die Buchsenleiterlöcher
in der Platine 12 in zwei Reihen von jeweils vier Löchern angeordnet,
und die Löcher
sind derart versetzt, dass sie ermöglichen, dass die Buchsenleiter
parallel zueinander mit einer gleichmäßigen Lücke zwischen benachbarten Buchsenleitern
verlaufen. Ein typischer Abstand von Mitte zu Mitte der Schlitze
an dem Umlenkstück 100 beträgt etwa
0,040 Zoll.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist der Buchsenleiterblock 26 auf
der Unterseite der Verdrahtungsplatine 12 derart befestigt,
dass die Rückseite
des Umlenkstücks 100 am
vorderen Rand 20 der Platine angepasst ist. Die Buchsenleiter 23a–23h sind
parallel zueinander unterhalb der Platine entlang geführt und sind
durch entsprechende Schlitze 112a–112h des Umlenkstücks hindurch
geführt,
und die Buchsenleiter sind in den Schlitzen 112a–112h über die
Vorderseite des Umlenkstücks
herum geschlagen. Wie in 3 gezeigt ist, stellt das Umlenkstück 100 einen Biegeradius
von etwa 0,040 Zoll für
die Buchsenleiter bereit, wo diese an der Unterseite der Verdrahtungsplatine 12 austreten,
und einen zweiten Biegeradius von etwa 0,05 Zoll, wo die Buchsenleiter
beginnen, sich oberhalb der Verdrahtungsplatine 12 in einem Winkel
zurück
zu erstrecken. Da das Umlenkstück 100 sicherstellt,
dass die Buchsenleiter 23a–23h keinen geringeren
als einen vorgegebenen Biegeradius um den vorderen Rand 20 der
Verdrahtungsplatine herum aufweisen, reduziert sich jede Tendenz,
dass ein Buchsenleiters permanent verformt wird, wenn sein freies
Ende zu stark in dem Buchsenrahmen 40 abgebogen wird, wesentlich.
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5 stellt
eine Seitenansicht des Anschlussgehäuses 50 der vorliegenden
Buchse 10 dar. Das Gehäuse 50 ist
vorzugsweise als einzelnes Teil geformt, welches zwei Blöcke von
Aderführungssäulen 150,
152 für
die IDC-Anschlüsse
an entsprechenden Seiten des Gehäuses
bestimmt. Die beiden Blöcke
von Aderführungssäulen 150, 152 sind
durch eine integrale Basiswand 154 miteinander verbunden,
wie in den 1 und 6 gezeigt
ist. Die Gehäusebefestigungszapfen 52 ragen
von der Unterseite der Basiswand 154 vor, wie in 6 gezeigt
ist. Die Führungssäulen und
die Basiswand schützen
zusammenwirkend die Oberseite der Verdrahtungsplatine 12 in
dem Aderverbindungsanschlussbereich 22 (siehe 1).
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Das
Gehäuse 50 weist
außerdem
eine hintere Schürze 156 auf,
die den hinteren Rand der Verdrahtungsplatine 12 schützt, wenn
die Platine zwischen dem Gehäuse 50 und
der Abdeckung 60 eingeschlossen ist. Die Aderverbindungsabschnitte
der IDC-Anschlüsse 28a–28h in 1 sind
in entsprechenden Anschlussschlitzen 158a bis 158h aufgenommen,
die in Reihen entlang der Sohle zweier Kanäle 160, 162 offen
sind, welche unter der Basiswand 154 des Gehäuses ausgekehlt
sind. Die Kanäle 160, 162 nehmen
Basisabschnitte der IDC-Anschlüsse unmittelbar
oberhalb der Verdrahtungsplatine 12 auf, wie in 7 dargestellt
ist.
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7 stellt
einen Aufriss eines IDC-Anschlusses 200 zur Verwendung
in der vorliegenden Kommunikationsbuchse 10 dar. Der Anschluss 200 weist
vorzugsweise die folgenden Merkmale auf, die detailliert in Verbindung
mit 7 ausgeführt
werden. Der Anschluss 200 kann aus einem metallischen Material
wie beispielsweise etwa einer Kupferlegierung ausgebildet sein,
wobei er eine Dicke von etwa 0,015 Zoll und eine glänzende Lötoberfläche zwischen
0,1 und 0,3 Millizoll Dicke aufweist. Die Höhe H des Anschlusses 200 beträgt vorzugsweise etwa
0,230 Zoll zwischen einem unteren Rand 202 eines Montagebasisabschnitts 204 und
einer oberen, innenseitigen scharfen Kante 206 an beiden
Seiten einer in dem Anschluss 200 vorgesehenen Aufnahmenut 208 für isolierte
Adern. Wie im Fachgebiet allgemein bekannt ist, werden, wenn eine
isolierte Drahtader an der Oberseite eines IDC-Anschlusses gehalten
wird und nach unten in einen Anschlussschlitz hinein gedrückt wird,
die gegenüberliegenden Kanten
wie etwa die Kanten 206 die Isolation an der Ader durchschneiden
und einen elektrischen Kontakt über
die Seitenflächen 210, 212 zwischen
der Ader und dem IDC-Anschluss 200 herstellen.
Eine typische Breite des Schlitzes 208 beträgt etwa
0,012 Zoll.
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Der
Montagebasisabschnitt 204 weist einen unteren Rand 214 auf,
wobei Abschnitte desselben mit einer Oberseite 216 der
Verdrahtungsplatine 12, auf welcher der IDC-Anschluss 20 montiert
ist, bündig
ausgerichtet sind. Ein oberer Teil des Basisabschnitts 204 weist
eine Schulter 218 auf, die um ein bestimmtes Stück S von
dem Aderaufnahmeabschnitt des Anschlusses 200 vorsteht.
Die Schulter 218 liegt in einer bestimmten Höhe B oberhalb
des unteren Randes 214 des Basisabschnitts 204.
Typische Abmessungen für
S sind etwa 0,025 Zoll und für B
etwa 0,053 Zoll.
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Der
IDC-Anschluss 200 weist außerdem einen Verdrahtungsplatinenmontageteil 220 mit
einem allgemein nadelöhrartigen
Erscheinungsbild auf. Der Platinenmontageteil 220 umfasst
gegenüberliegende bogenförmige Abschnitte 222, 224,
die am unteren Rand 214 des Anschlusses durch einen gemeinsamen
Schaft 226 verbunden sind. Die bogenförmigen Abschnitte 222, 224 weisen
einen Innenradius von typischerweise etwa 0,083 Zoll und einen Außenradius von
typischerweise etwa 0,094 Zoll auf. Die Höhe der "Öhr"öffnung, die zwischen den Abschnitten 222, 224 gebildet
ist, beträgt
typischerweise etwa 0,056 Zoll, und die Breite der Öffnung beträgt etwa
0,014 Zoll. Die Breite der Metallstreifen, welche die Abschnitte 222, 224 bilden,
beträgt
typischerweise etwa 0,011 Zoll. Der gesamte ICD-Anschluss 200 einschließlich seines
Basisabschnitts 204 und des Platinenmontageteils 220 ist
vorzugsweise aus einem einzigen Blech aus Metallmaterial ausgestanzt.
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Ein
wichtiges Merkmal des IDC-Anschlusses 200 besteht darin,
dass dessen Verdrahtungsplatinenmontageteil 220 einen zuverlässigen elektrischen Takt
mit einer plattierten Öffnung 228 in
der Verdrahtungsplatine 12 herstellen kann, wenn der Durchmesser
der Öffnung 228 etwas
geringer als die Gesamtbreite (z. B. 0,035 Zoll) des "Nadelöhr"-Montageteils 220 ist.
Das bedeutet, dass der Montageteil 220 in Richtung der
Achse der Öffnung 228 gedrückt werden
kann, um den Anschluss in der Platine 12 zu befestigen,
und die bogenförmigen
Abschnitte 222, 224 werden elastisch zusammengedrückt, um
einen sicheren elektrischen Kontakt mit der plattierten Wandung
der Platinenöffnung 228 aufrechtzuerhalten.
Eine Leitbahn 230 auf der Platine 12, welche mit der
Plattierung der Öffnung 228 verbunden
ist, ist somit elektrisch mit dem Anschluss 200 verbunden.
Es ist festgestellt worden, dass keine weitere Verbindung wie etwa
Löten notwendig
ist, um den elektrischen Kontakt zwischen dem Anschluss 200 und
der leitfähigen
Plattierung der Verdrahtungsplatinenöffnung 228 aufrechtzuerhalten.
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Ein
weiteres wünschenswertes
Merkmal des IDC-Anschlusses 200 aus 7 besteht
darin, dass dieser durch einen Teil des Anschlussgehäusekörpers, der
an der Schulter 218 anliegt, wenn das Gehäuse 50 durch
die Verdrahtungsplatine 12 hindurch mit der Abdeckung 60 verbunden
ist, sicher an seinem Platz auf der Verdrahtungsplatine 12 gehalten wird.
Das bedeutet, dass eine Drahtader wiederholt in den Schlitz 208 in
dem Anschluss 200 eingefügt werden und aus diesem herausgezogen
werden kann, ohne dass sich der Anschluss wesentlich verschiebt
und ohne zu bewirken, dass der Montageteil 220 den Kontakt
mit einer Leitbahn, die zu dem Anschlussmontageloch führt, verliert.
Das heißt,
der Anschluss 200 ist zwischen der Verdrahtungsplatine 12 und
dem Körper
des Verbindergehäuses 50 eingeschlossen,
sobald der Anschluss in einen entsprechenden der Schlitze 158a–158h in
dem Gehäuse eingefügt ist und
das Gehäuse
mit der Abdeckung 60 verbunden ist, mit der in Zwischenlage
zwischen diesen befindlichen Verdrahtungsplatine 12.
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Genauer
gesagt sind, wie in den 6 und 7 gezeigt
ist, die Anschlussschlitze 158a–158h, die an den
Sohlen der Kanäle 160, 162 in
der Gehäusebasiswand 154 offen
sind (siehe 6), durch Trennwände 232 getrennt,
die in dem Körper
des Anschlussgehäuses 50 ausgebildet
sind. Jede Trennwand 232 trennt benachbarte Anschlussaderführungssäulen 150, 152 an
dem Gehäuse 50.
Die Anschlussschlitze 158a–158h sind nur breit
genug, um die IDC-Anschlüsse 200 bis
hinunter zur Oberseite der Schultern 218 der Anschlussbasis
aufzunehmen. Die unteren Ecken 234 der Trennwände 232 sind
in gegenüberliegender
Lagebeziehung zu den Schultern 218 des Anschlusses angeordnet,
wenn die Anschlüsse
wie in 7 auf der Verdrahtungsplatine 12 montiert
sind: Wenn also eine Ader nach unten in den Aufnahmeschlitz 208 des
Anschlusses 200 aus 7 gedrückt wird
und die Ader später
nach oben gezogen wird, um von dem Anschluss getrennt zu werden,
wird eine vertikale Verschiebung des Anschlusses 200 durch
die unteren Ecken 234 der Trennwände 232 gestoppt.
Man wird erkennen, dass eine gewisse begrenzte vertikale Bewegung
des Anschlusses 200 toleriert werden kann, da dessen Platinenmontageteil 220 nicht
in der Öffnung 228 der Platine verlötet ist
und ein gleitender elektrischer Kontakt mit der plattierten Wand
der Öffnung
aufrechterhalten werden kann.
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Benachbarte
Führungssäulen 150, 152 für Anschlussadern
an dem Gehäuse 50 weisen
spitz zulaufende oder pyramidenförmige
obere Enden 250, 252 auf. Man vergleiche die 1 und 7. Der
Zweck der spitzen Enden 250, 252 an den Führungssäulen besteht
darin, die Trennung jeder Ader eines (nicht gezeigten) eng verdrillten,
ungeschirmten Aderpaares zu unterstützen, wenn das Aderpaar gegen
eines der Enden 250, 252 gedrückt wird. Jede Ader des Paares
kann dann entlang einer entsprechenden schrägen Oberfläche an der Oberseite der Säule nach
unten und zwischen die Schneidkanten an einem IDC-Anschlussschlitz
gezogen werden, wobei diese Kanten an der Innenseite eines vertikalen
Schlitzes, der in jeder der Führungssäulen ausgebildet
ist, freiliegen. Der vorliegende Aufbau des Gehäuses 50 ist daher
gut geeignet für
Anwendungen mit hohen Datenraten, bei denen oft eng verdrillte, ungeschirmte
Aderpaare vorkommen.
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Die
vorliegende Hochfrequenz-Kommunikationsbuchse 10 umfasst
somit eine Buchsenfederdrahtblock-Baugruppe, die eine Leitungsplatine 12 mit
einer oder mehreren Schichten sowie leitfähigen metallischen Bahnen oder
Spuren auf den Schichten umfasst, welche derart angeordnet sind,
dass Nebensprechen reduziert oder kompensiert wird, das ansonsten
entstehen würde,
wenn ein Kommunikationsstecker mit der Buchse gepaart wird. Die
Verdrahtungsplatine mit dem Buchsenleiterblock 26 ist zwischen
einem dielektrischen Gehäuse 50 und
einer Abdeckung 60 eingeschlossen, welche zusammenwirkend
die Signalwege für
isolierte Adern isolieren, welche in Schlitze in den IDC-Anschlüssen 200 auf der
Verdrahtungsplatine 12 hineingedrückt werden können. Das
Gehäuse 50 weist
Anschlussaderführungssäulen auf,
welche spitz zulaufende Oberflächen
zwischen jedem Paar von IDC-Anschlüssen aufweisen, um die Trennung
von Adern eines eng verdrillten Aderpaares und das Einfügen jeder
Ader des Paares in einen entsprechenden Aufnahmeschlitz des Anschlusses
zu unterstützen.
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Die
Verdrahtungsplatine 12, der Buchsenleiterblock 26,
die Buchsenleiter 23a–23h und
die IDC-Anschlüsse 200 bilden
eine Federblockanordnung. Die Buchsenleiter sind elektrisch mit
den Anschlüssen 200 durch
Leitbahnen oder metallische Spuren auf der Verdrahtungsplatine 12 verbunden. Der
Buchsenleiterblock 26 umfasst ein Umlenkstück 100,
um welches herum die Buchsenleiter 23a–23h im Bereich der
Verdrahtungsplatine 12 geschlagen werden.
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Die
Buchsenleiter und die IDC-Anschlüsse werden
funktional auf der Verdrahtungsplatine montiert, ohne dass Lot erforderlich
ist. Die IDC-Anschlüsse
und die Buchsenleiter weisen nachgiebige "Nadelöhr"-Montageteile auf, durch welche deren elektrische
Verbindung mit Leitbahnen auf der Verdrahtungsplatine verbessert
wird. Ferner liegt das Gehäuse 50,
wenn es mit der Abdeckung 60 verbunden ist, an den Schultern 218 der
IDC-Anschlüsse 200 an
und hält
die Anschlüsse
sicher an der Verdrahtungsplatine.
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Der
vorliegend offenbarte IDC-Anschluss 200 mit flachem Profil
ist geeignet zur Montage auf einer gedruckten Verdrahtungsplatine.
Der Anschluss 200 weist mindestens eine Schulter 280 auf, die
nicht nur das Einfügen
des Anschlusses in die Verdrahtungsplatine 12 unterstützt, sondern.
auch mit einem Teil des Gehäuses 50 zusammenwirkt,
um den Anschluss an seinem Platz auf der Verdrahtungsplatine zu
halten, wenn beispielsweise eine Ader aus dem Anschluss herausgezogen
wird. Obgleich Adern üblicherweise
nicht aus den IDC-Anschlüssen herausgezogen
werden, sind Umordnungen nicht ungewöhnlich. Die erwähnte "Nadelöhr"-Struktur des Montageteils
des Anschlusses 200 ist eine nachgiebige Struktur, die
geringfügig
größer als
ein plattiertes Loch der Verdrahtungsplatine sein kann, in welches
sie eingefügt
wird. Da die Schulter 218 des Anschlusses mit einem Teil
des Gehäuses 50 zusammenwirkt,
um den Anschluss an seinem Platz zu halten, braucht der Anschluss
auf der Verdrahtungsplatine nicht verlötet zu werden.
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Obgleich
die vorstehende Beschreibung bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
darstellt, wird für
Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang
der Ansprüche
abzuweichen. Solche Modifikationen sind unter anderem, aber nicht
ausschließlich, die
Verwendung diskreter Bauelemente auf der Verdrahtungsplatine 12,
um Nebensprechen zu reduzieren, und die Verwendung metallischer
Anschlussstreifen (z. B. Verbinder des Typs 110), die vor
dem Anbau an der Verdrähtungsplatine
mit Vorspannung in ein dielektrisches Gehäuse eingefügt werden.
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Ferner
ist in der Zeichnung gezeigt, dass die Befestigungsanordnung zwischen
dem Anschlussgehäuse 50 und
der Abdeckung 60 mindestens einen Befestigungszapfen umfasst,
der unter dem Gehäuse
vorsteht, sowie eine Öffnung
in der Abdeckung, welche die Spitze des Zapfens umgibt. Äquivalente Anordnungen
liegen ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, beispielsweise
eine Anordnung, bei der mindestens ein Befestigungszapfen von der
Abdeckung vorsteht und eine Spitze des Zapfens von einer Öffnung in
der Basiswand des Gehäuses
umgeben wird, um mit der Wand verschmolzen zu werden.