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Diese
Erfindung betrifft einen Verbinder für den Anschluss der elektrischen
Verkabelung und insbesondere der elektrischen Verkabelung für Kommunikationssysteme.
Die Erfindung ist speziell für
den Anschluss von verdrillten Kabelpaaren anwendbar. Ein Verbinder
mit allen charakteristischen Merkmalen des vorbeschreibenden Abschnittes
des Patentanspruches 1 ist aus dem WO 88/13902 bekannt.
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Da
die Datenübertragungsgeschwindigkeiten
in modernen Kommunikationssystemen größer werden, wird das Problem
des Nebensprechens zwischen benachbarten Signalpaaren ziemlich groß. Typischerweise
werden Signale entlang eines Paares von Drähten übertragen, wo einer der Drähte das
positive Signal und der andere das negative Signal führt. Um
jegliche Störung
zu kompensieren, werden die zwei Drähte typischerweise umschlungen,
um ein verdrilltes Paar zu bilden, so dass jegliche elektronische
Störung
beide Drähte
gleichermaßen
und die darin geführten
Signale beeinflussen wird.
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Es
wurde erkannt, dass in elektrischen Verbindern, die Hochfrequenzsignale
führen,
ein Nebensprechen zwischen den Verbinderkontakten zu verzeichnen
sein wird. Das
US 5186647 nutzt
Kontakte, die eine Überkreuzung
enthalten, um die kapazitive und induktive Kopplung zwischen benachbarten
Kontakten auszugleichen, so dass die Signalverschlechterung minimiert
wird. Das
US 5547405 schließt seitliche
Verlängerungen
an den Signalkontakten ein, so dass ein Kondensator gebildet werden
kann, um jegliche Kapazitanz/Induktivität auszugleichen, die durch
die Datenübertragung
mittels der Kontakte induziert wird.
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Während die Übertragungsleitung
konstruiert wurde, um das Nebensprechen mittels des Verdrillens
des Paares zu minimieren und der Verbinder selbst optimiert werden
kann, um die kapazitive oder induktive Kopplung zwischen den Signalkontakten
zu minimieren, existiert noch ein Problem, wo die Übertragungsleitung
mit den Kontakten des Verbinders verbunden werden muss. Der Grund
dafür,
dass das ein Problem ist, liegt darin, dass typischerweise das verdrillte
Paar aufgedreht werden muss und die separaten Drähte mit jedem der Kontakte
verbunden werden müssen. Über diese
aufgedrehte Strecke ist es möglich,
dass das innerhalb dieser Leitungen geführte Signal nacheilig beeinflusst
wird. Es ist ein weiteres Problem, dass jegliche Abschirmung, die
um diese Signalleitungen bereitgestellt werden könnte, typischerweise enden
muss, wenn sich die separaten Leitungen zu ihren entsprechenden
Kontakten bewegen.
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Es
wäre daher
in starkem Maß wünschenswert,
einen Verbinder mit einem verringerten Nebensprechen bereitzustellen.
Es wäre
wünschenswert, einen
Verbinder bereitzustellen, der ermöglicht, dass das verdrillte
Paar so nahe wie möglich
an seinem entsprechenden Anschluss verdrillt bleibt. Außerdem,
da der Anschluss im Feld erfolgen muss, ist es in starkem Maß wünschenswert,
dass der Anschluss einfach und leicht zu betätigen ist. Schließlich, da
ein große
Anzahl dieser Anschlüsse
vorhanden ist, sollte der Abschluss billig sein. Es wäre ebenfalls
in starkem Maß wünschenswert,
jegliche Abschirmung aufzunehmen, die im Signaldraht vorhanden sein
kann, so dass sie zur Erde gebracht werden kann. Die Ziele dieser
Erfindung werden durch Bereitstellen eines Verbinders nach Patentanspruch
1 erreicht. Vorteilhafterweise wird ein einfacher und kompakter
Verbinder mit reduziertem Nebensprechen bereitgestellt.
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Weitere
vorteilhafte Aspekte der Erfindung werden in den Patentansprüchen dargelegt
oder aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich
sein.
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Die
Erfindung wird jetzt als Beispiel mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, die zeigen:
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1 einen
Verbinder;
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2 eine
vordere perspektivische Ansicht eines Gehäuses und eines hinteren Kontaktes
des Anschlusselementes aus 1;
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3 eine
vordere perspektivische Ansicht der Anordnung aus 2,
die einen darin eingesetzten vorderen Kontakt zeigt;
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4 eine
vordere perspektivische Ansicht der Anordnung aus 3,
die eine Stopfeinrichtungskappe in der Anschlussposition zeigt;
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5 eine
Schnittdarstellung längs
der Linie 5-5 in 7;
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6 eine
Schnittdarstellung längs
der Linie 6-6 in 7;
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7 eine
vordere perspektivische Ansicht der Anordnung aus 4,
die eine Abschirmung um diese herum zeigt;
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8 eine
Draufsicht eines Paares von Anordnungen, die einander benachbart
montiert sind;
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9 eine
Ausführung
eines Kontaktes speziell für
eine Verwendung in Anordnungen, die einander benachbart montiert
werden;
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10 eine
Ausführung
gleich 8, die aber mit dem Kontakt aus 9 montiert
ist;
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11 eine
Anordnung mit einer äußeren leitenden
Hülle und
einer Stopfeinrichtung in einer Voranschlussposition;
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12 die
Anordnung aus 11 in der Voranschlussposition;
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13 eine
isometrische Darstellung der Anordnung aus 12, von
der anderen Seite beachtet;
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14 eine
perspektivische Darstellung mit einem teilweisen Querschnitt einer
noch weiteren Verbinderanordnung dieser Erfindung;
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15 eine
perspektivische Darstellung der Kontakte der Ausführung aus 14;
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16 eine
Draufsicht der in 15 gezeigten Kontakte.
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Mit
Bezugnahme auf 1 bis 7 wird ein
Verbinder nicht entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein Verbinder 102 umfasst ein Gehäuse 104 mit Kontakten 106, 108 darin,
wobei eine Stopfeinrichtung 114 für das Drücken der Drähte (nicht gezeigt) des verdrillten
Paares in die entsprechenden Kontakte vorhanden ist. Die Kontakte 106, 108 weisen
Schneidklemmkontakt-Messerabschnitte 107 mit
entsprechenden Schneidklemmkontaktschlitzen 136, 142 auf.
Die Drähte
werden in Öffnungen 110, 112 aufgenommen,
und eine äußere Abschirmung 116 ist
vorhanden, die im Allgemeinen die vorangehend beschriebene Konstruktion
umgibt. Ein hauptsächlicher
Unterschied zwischen der Ausführung
des Anschlusselementes 102 und des vorangehend beschriebenen
Anschlusselementes 2 ist, dass die vorliegende Ausführung im
Allgemeinen eine rechteckige Konfiguration ist, wobei die Drähte, die
in den Öffnungen 110, 112 aufgenommen
würden,
horizontal benachbart sind, im Gegensatz zur vorhergehenden Ausführung, wo
sie vertikal benachbart sind. Das gestattet, dass eine Anzahl von
besonders vorteilhaften charakteristischen Merkmalen realisiert werden
kann, wie es aus der Beschreibung nachfolgend ersichtlich ist.
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Mit
Bezugnahme auf 2 wird das Gehäuse 104 beschrieben.
Das Gehäuse 104 umfasst
eine Basis 118 und eine umgebende kastenartige Hülle. Über der
Basis 118 umfassen die Wände 120 der kastenartigen
Hülle Führungsgruppen 126 für das Führen des
Stopfeinrichtungsspaltes 114, wie es nachfolgend beschrieben
wird, und die inneren Flächen 128 wirken
ebenfalls zusammen, um die Stopfeinrichtungskappe 114 zu
führen.
Positionierfenster 130 werden in der Hülle 120 gebildet,
um die Voranschluss- und Anschlusspositionen festzulegen. Zusätzlich werden
Nasen 132 für
das Anordnen der Abschirmung 116 um diese herum bereitgestellt.
Der innere Kontakt 106 wird in einem inneren Kanal 133 der
Basis 118 aufgenommen. Ein ähnlicher äußerer Kanal 135 wird
ebenfalls in der Basis 118 gebildet. Während die Hülle 120 auf einer
Seite nicht vollständig
geschlossen ist, wird ein Kanal 134 längs der Basis 118 gebildet.
Der innere Kontakt 106 umfasst ein Paar Plattenabschnitte 135 mit
einem Schneidklemmkontakt 136 dazwischen, der eine Einführungsschneidkante 138 aufweist.
Der innere Kontakt 106 umfasst außerdem einen Verbindungsabschnitt 141 für ein Verbinden
mit einem komplementären Bauteil.
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Mit
Bezugnahme auf 3 sieht man den äußeren Kontakt 108 innerhalb
der äußeren Nut 135 angeordnet.
Der äußere Kontakt 108 ist
im Allgemeinen entsprechend dem inneren Kontakt 106 ausgebildet,
wo einem Paar Platten 143 und einem Schneidklemmkontakt 142 Einführungsschneidkanten 144 vorangehen.
Der äußere Kontakt 108 umfasst
außerdem
einen Eingriffsabschnitt 146 für einen Eingriff mit den komplementären Leitern.
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Mit
Bezugnahme auf 4 wird die Stopfeinrichtung 114 in
der Anschlussposition gezeigt. Die Stopfeinrichtung 114 umfasst
Lanzen 152, die in der Anschlussöffnung 130 zu sehen
sind. Und Führungsrippen 150 sind
innerhalb der Führungsnuten 126 positioniert.
Die Stopfeinrichtung 114 umfasst außerdem einen erhabenen Sockelabschnitt 151 zwischen den
offenen Seitenwänden
der Hülle 120,
um eine Vorspannzunge 158 darin zu tragen.
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Die
Stopfeinrichtung 114 kann in 5 und 6 weiter
betrachtet werden. Außerdem
ist in 5 offensichtlich, dass vorteilhafterweise ein
einzelnes Stanzen für
sowohl den inneren Kontakt 106 als auch den äußeren Kontakt 108 durch
einfaches Umkehren der Position angewandt werden kann. Das verringert
die Anzahl der Teile, die hergestellt werden müssen, und verringert dadurch
die Kosten.
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Mit
Bezugnahme auf 7 wird die Abschirmhülle 116 an
der Konstruktion der 4 mittels Montagenasen 132 befestigt
gezeigt. Im Ergebnis des Bewegens der Stopfeinrichtung 114 in
die Anschlussposition bewegt sich die damit verbundene Zunge 158 frei
von den elastischen freien Enden 168 der Abschirmhülle 116,
wobei ihre natürliche
Elastizität
das Umschließen
eines eingesetzten Kabels gestattet, um eine elektrische Verbindung
mit der Abschirmung zu bilden, wie es vorangehend beschrieben wurde.
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Vorteilhafterweise
bringt diese Ausführung dann
eine Verringerung der erforderlichen Anzahl von Teilen, indem ein
einzelnes Kontaktstanzen für beide
Kontakte zur Anwendung gebracht wird. Zusätzlich wird die Konstruktion
der Bauteile der Basis 104 und der Stopfeinrichtung 114 ebenfalls
vereinfacht. Zusätzlich
kann das Paar auf die gleiche Länge geschnitten
werden.
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Außerdem,
wenn Paarverbinder nebeneinander angeordnet werden, hauptsächlich infolge
von Platzbeschränkungen,
fließt
eine Energiemenge von einem Paarverbinder zum benachbarten. Diese
Energie fließt über den
parasitären
Kondensator, der zwischen den Kontakten des Paarverbinders A und des Paarverbinders
B erscheint, wobei der Wert dieses parasitären Kondensators ihrem Abstand
umgekehrt proportional ist.
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8 zeigt
zwei Paarabschlusselemente, die nebeneinander angeordnet sind, wobei
der Abstand Y (Abstand vom Kontakt 106 des Paarverbinders
A und Kontakt 106 des Paarverbinders B) viel größer ist
als der Abstand X (Abstand vom Kontakt 106 des Paarverbinders
A und Kontakt 108 des Paarverbinders B). Daher zeigen die
zwei parasitären Kondensatoren
unterschiedliche Werte. Die Energie, die vom Kontakt 106 des
Paarverbinders A zum Kontakt 106 des Paarverbinders B fließt, ist
geringer als die Energie, die vom Kontakt 106 des Paarverbinders A
zum Kontakt 108 des Paarverbinders B fließt. Im Ergebnis
dessen ist das Restrauschen zwischen dem Kontakt 106 und
dem Kontakt 108 des Paarverbinders B größer als Null und wird die Hochfrequenzleistung
des Paarverbinders B beeinflussen. Die gleiche Beziehung und Ergebnisse
gelten für
andere Kombinationen von Kontakten für zwei benachbarte Paarverbinder.
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Eine
Lösung
dieses Problems sieht das Hinzufügen
eines kapazitiven Kopplungsabschnittsbereiches 200 zum
Kontakt vorher, wie in 9 gezeigt wird. Dieser sich überdeckende
Abschnitt wird benutzt, um das Rauschen von einem Paarverbinder zum
anderen auszugleichen.
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10 zeigt
zwei Paarverbinder, die nebeneinander angeordnet sind, wobei der
Abstand Y (Abstand vom Kontakt 106 des Paarverbinders A
zum Kopplungsabschnitt 200 des Kontaktes 106 des Paarverbinders
B) nahezu gleich dem Abstand X (Abstand vom Kontakt 108 des
Paarverbinders A zum Kontakt 108 des Paarverbinders B)
ist. So zeigen die zwei parasitären
Kondensatoren sehr ähnliche
Werte. Die Energie, die vom Kontakt 106 des Paarverbinders
A zum Kopplungsabschnitt 200 des Kontaktes 106 des
Paarverbinders B fließt,
ist nahezu gleich der Energie, die vom Kontakt 106 des
Paarverbinders A zum Kontakt 108 des Paarverbinders B fließt. Im Ergebnis
dessen ist das Restrauschen zwischen dem Kontakt 106 und
dem Kontakt 108 des Paarverbinders B nahezu gleich Null,
so dass die Hochfrequenzleistung des Paarverbinders B verstärkt wird.
Außerdem
zeigt das Überdecken
der Kontakte des gleichen Paares einen gleichen Einfluss auf das
Verdrillen der (Draht)Leiter, wodurch die elektromagnetische Geräuschentwicklung
und -aufnahme verringert werden. Die gleiche Beziehung und Ergebnisse
gelten für
andere Kombinationen von Kontakten und zusätzlichen Bereichen für zwei benachbarte
Paarverbinder.
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11 zeigt
einen Paarverbinder mit einer äußeren Metallhülle 216 und
der Stopfeinrichtung 214 in der Voranschlussposition. Die
Metallhülle 216 weist
zwei ablenkbare Arme 268 auf, die unterhalb der Öffnungen 210 und 212 angeordnet
sind. Infolge ihrer Elastizität
werden die Arme 268 eine Normalkraft auf die leitende Folie
oder eine andere Art von Abschirmung um das Paar herum bereitstellen.
Die Stopfeinrichtung in der Anschlussposition (12) reagiert
mit der Normalkraft von den Armen 268 über das charakteristische Merkmal 300.
Die Abschirmung kann mittels der Kontaktschenkel 270 abgeleitet
werden, die ebenfalls an den Leiterbahnen einer Leiterplatte oder ähnlichen
Kontakten befestigt sein würden. 13 zeigt
die Metallhülle 216,
die das Gehäuse 204 umgibt
und daran mittels der Nasen 232 festgehalten wird.
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Mit
Bezugnahme auf 14 bis 16 wird eine
weitere Ausführung
eines Verbinders entsprechend dieser Erfindung gezeigt, der ein
Gehäuse 104' und zwei Paare
A, B von Kontakten 106', 108' aufweist. Das
Gehäuse
kann mit einer Vielzahl von Kontaktpaaren versehen werden, die größer ist
als zwei. Die Verbinderausführung
aus 14 bis 16 weicht
von der in 8 und 10 gezeigten
Ausführung
darin ab, dass die Vielzahl der Kontaktpaare in einem einzelnen
Gehäuse
bereitgestellt wird, was die Konstruktion kompakter und kostenwirksamer
macht. Gleichermaßen
wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführung weisen die Kontakte 106', 108' eines gleichen
Paares sich überdeckende
kapazitive Kopplungsabschnitte 200' für den gleichen Zweck wie die
Abschnitte 200 der vorangehend beschriebenen Ausführung auf.
In der Ausführung
der 23 bis 25 erstrecken
sich die sich überdeckenden
Abschnitte 200' in
einer Ebene parallel zu den Schneidklemmkontakt-Messerabschnitten 107', aber davon
so beabstandet, dass die Schneidklemmkontakt-Messerabschnitte 107' der Vielzahl
von Kontakten 106', 108' in im Wesentlichen
der gleichen Ebene positioniert werden können. Wie bei der vorhergehenden
Ausführung
können
die kapazitiven Kopplungsabschnitte 200' zusammenhängend mit den Schneidklemmkontakt-Messerabschnitten 107' der Kontakte
gestanzt und gebildet werden. Die Vielzahl der Kontakte 106', 108' kann indentisch
ausgebildet werden, wobei die Kontakte 106', 108' eines Paares A, B mit Bezugnahme
zueinander um 180° gedreht
sind.
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In
der Ausführung
der 14 bis 15 werden
die leitenden Drähte
W in Schlitzen 110', 112' mit offenem
Ende des Gehäuses
aufgenommen, die die Drähte
in die Schneidklemmkontakt-Messerschlitze 136', 142' führen. Die
Drähte
können
in die Schlitze mittels eines Stopfwerkzeuges eingesetzt werden,
oder das Gehäuse
kann außerdem
mit einem Abdeckelement verbunden sein, das die Drähte in die
Schlitze in einer gleichen Weise stopft wie die vorhergehend beschriebenen
Ausführungen.