DE69327194T2 - Elektrischer Verbinder für Hochfrequenz - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Hochfrequenzverbinder und insbesondere einen derartigen Verbinder, der bei einem elektrischen Verbindersystem verwendet werden kann, das an eine Rückwandplatine angeschlossen ist, die mit einem elektrischen Tochterleiterplattenverbindersystem verbunden werden kann.
  • In EP-A-0 422 785 ist ein elektrischer Tochterleiterplattenverbinder gezeigt, der sich an einen Kopfstecker anschließen läßt, der auf einer Rückwandplatine sitzt. Es ist auch vorteilhaft, die Stifte des obenerwähnten Kopfsteckers ganz durch die Rückwandplatine zu verlängern und daran eine Kabelverbindung vorzusehen. Eine der Schwierigkeiten, auf die man trifft, besteht darin, daß Verbindungen unterschiedlicher Länge erforderlich, sind, weshalb das System einen modularen Charakter haben muß. Außerdem liegt dieses System auf einem recht kleinen Raster von 2 mm × 2 mm, weshalb diese Kabelverbindungen für den Endbenutzer leicht zugänglich und verwendbar sein müssen.
  • Bei diesem System ist es vorteilhaft, wenn vorgesehen ist, daran Koaxialkabelverbinder oder Zweiaxialkabelverbinder daran anzuschließen, und eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Zweiaxialkabelverbinders, bei dem die Signalkontakte abgeschirmt sind und dadurch die Paare von Zweiaxialkabel in verschiedene Paare getrennt werden.
  • Die Erfindung besteht aus einem elektrischen Hochfrequenzverbinder für Zweiaxial- oder Koaxialkabel mit mindestens einem Signalleiter und einer den Signalleiter umgebenden abschirmenden Litze, gekennzeichnet durch ein Isoliergehäuse, das folgendes umfaßt: mindestens zwei Signalkontaktführungsdurchgänge, die durch einen Erdkontaktführungsdurchgang voneinander getrennt sind, mindestens zwei Signalführungskontakte, die in den jeweiligen Durchgängen angeordnet sind und jeweils ein Kontaktstück zum Zusammenstecken mit einem Gegenverbinder und ein Verbindungsstück zum Anschließen an einen Signalleiter aufweisen, und eine das Gehäuse min- destens teilweise umgebende Abschirmung, die mindestens ein oberes und unteres Plattenstück umfaßt, wobei von den oberen und unteren Plattenstücken mindestens eines ein Kontaktstück zum Anschluß an die Erdabschirmung des Kabels enthält, wobei die oberen und unteren Plattenstücke über und unter den Durchgängen Abschirmungsstücke enthalten und von den oberen und unteren Plattenstücken eines einen integralen Kontaktteil enthält, der in dem Erdkontaktführungsdurchgang positioniert ist.
  • Zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
  • 1 eine isometrische Ansicht eines elektrischen Tochterleiterplattenverbinders, der zur Aufnahme mit einem Stiftfeld auf einer Rückwandplatine bereit ist, und des auf der Rückwandplatine angeordneten Rückwandplatinenkabel-Kopplungssystems;
  • 2 eine vergrößerte Ansicht des in 1 gezeigten Kabelverbinders;
  • 3 eine isometrische Ansicht der in 1 gezeigten Montageschiene;
  • 4 eine isometrische Ansicht der in 3 gezeigten Montageschiene von der unteren Oberfläche;
  • 5 eine isometrische Ansicht der Schiene vor der Ausbildung der vertikalen hochstehenden Seitenwände der Montageschiene;
  • 6 einen vergrößerten Abschnitt der Montageschiene, wie in 5 gezeigt;
  • 7 eine Ansicht, die zeigt, wie die Montageschiene, wie sie in 5 gezeigt ist, zur späteren Ausbildung zu der Montageschiene auf einer Rolle gespeichert werden kann;
  • 8 die Ausrichtung eines der Verbindergehäuse, wie in 2 gezeigt, mit der Montageschiene;
  • 9 den Kabelverbinder in einer mit der Montageschiene vollständig verbundenen Position;
  • 10 die Trennung des in 8 und 9 gezeigten Verbinders;
  • 11 eine Ansicht eines zusammengebauten Kabelverbinders gemäß der Erfindung, der sich zur Verwendung in der in 1 gezeigten Kabelbaugruppe eignet;
  • 12 einen inneren Gehäuseteil des Kabelverbinders von 11;
  • 13 das innere Gehäusestück von 12 ohne um das Gehäuse angeordnete äußere Abschirmungsglieder;
  • 14 eine Querschnittsansicht durch die Linien 14–14 von 13;
  • 15 eine Querschnittsansicht durch die Linien 15–15 von 13; und
  • 16 eine Ansicht ähnlich der von 11, die das teilweise auseinandergenommene obere Abdeckungsstück zeigt.
  • Zunächst unter Bezugnahme auf 1 ist eine Rückwandplatinenbaugruppe gezeigt, die aus einem Tochterleiterplattenverbinder 2 besteht, der dem in EP-A-0 422 785 gezeigten im wesentlichen ähnlich ist. Die Tochterleiterplattenbaugruppe 2 besteht aus einer Tochterleiterplatte 6 mit mehreren daran montierten Verbindergehäusen 8, die sich elektrisch mit Kopfsteckerverbindern 10 verbinden lassen, wodurch auf beiden Seiten einer Rückwandplatine 12 ein Stiftfeld bereitgestellt wird. Stifte erstrecken sich durch die Rückwandplatine 12, so daß innerhalb der Kopfstecker 10 ein Stiftfeld zur elektrischen Verbindung mit den Tochterleiterplattenverbindern ausgebildet wird, und umfassen weiterhin ein Stiftfeld auf der entgegengesetzten Seite der Rückwandplatine 12, wodurch ein Stiftfeld für die Kabelverbinderbaugruppe 4 bereitgestellt wird.
  • Die Kabelbaugruppe 4 umfaßt eine gestanzte und geformte Montageschiene 16, die über dem durch die Stifte 14 gebildeten Stiftfeld angeordnet ist, und mehreren Verbinderbaugruppen 18. Nunmehr unter Bezugnahme auf 2 wird die einzelne Verbinderbaugruppe 18 ausführlicher beschrieben. Der Verbinder 18 umfaßt ein allgemein bei 20 gezeigtes Isoliergehäuse mit einer un teren Steckfläche 22 und einer hinteren Kabelaufnahmefläche 24. Das Gehäuse 20 umfaßt weiterhin eine Seitenwand 26 und eine entgegengesetzte Seitenwand 28. Das Gehäuse 20 umfaßt bei 30 einen gekerbten Abschnitt, durch den eine abgesenkte Fläche 31 und eine Rippe 32 definiert wird, die sich im allgemeinen entlang einer Seitenkante der Seitenwand 26 erstrecken. Die entgegengesetzte Seite enthält, wie hier beschrieben wird, zu Abstandszwecken einen gekerbten Abschnitt 34, durch den eine untere Ausrichtkante 36 definiert wird. Das Gehäuse 20 enthält weiterhin zwei Rastarme 38, die integral mit dem Verbindergehäuse 20 ausgebildet sind und aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können, wobei die beiden Rastarme 38 mit einer bei 40 gezeigten Seitennaht ausgebildet sind und an einem unteren Abschnitt 42 angelenkt sind. Jeder Rastarm 38 enthält ein Rastnasenstück zum Verriegeln des Verbinders 18 in Position innerhalb der Montageschiene 16. Die Rastarme 38 können zu einer unverriegelten Position bewegt werden, und zwar mit Hilfe eines allgemein bei 46 gezeigten Freigabemechanismus, der einen Mylarstreifen 48 umfaßt, der sich durch Aperturen 50 neben den freien Enden der Rastarme 38 erstreckt, so daß eine Aufwärtsbewegung des Mechanismus 46 die Arme aufeinander zu zieht, wodurch die Verriegelungsnasen 44 zur Freigabe nach innen bewegt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verbinder 18 als ein 20-Positions-Verbinder profiliert und weist vier Reihen aus fünf Kontakten quer auf, und deshalb weist die vordere Steckfläche 22 entsprechende Stiftaufnahmeöffnungen zur Aufnahme der Stifte 14 des Rückwandplatinenverbinders 12 auf. Zwei Zehn-Leiter-Kabel 52 und 54 erstrecken sich durch entsprechende Öffnungen 56 und 58 durch die hintere Kabelaufnahmefläche 24 zur elektrischen Verbindung mit elektrischen Kontakten in dem Verbinder 18. Es versteht sich, daß die Kabelaufnahmeöffnungen 56 und 58 so von der Mittellinie des Verbinders versetzt sind, daß er die Funktion des sich zwischen den Rastarmen 38 erstreckenden Mylarstreifens 48 nicht stört.
  • Nunmehr mit Bezug auf 3 und 4 wird die Montageschiene 16 ausführlicher gezeigt. Die Montageschiene 16 wird in der bevorzugten Ausführungsform aus einem flachen Blechmaterialstreifen gestanzt und geformt, so daß sie eine untere Montageplatte 60 und zwei aufrechte vertikale Wände 62 und 64 umfaßt. Die untere Montageplatte 60 umfaßt Montageöffnungen 63 zum Montieren der Schiene 16 an der Rückwandplatine 12, wie in 1 gezeigt. Die untere Montagefläche 60 enthält weiterhin mehrere Öffnungen 66 (4), die Zugang für die Stifte 14 (1) bereitstellen, damit sie sich dort hindurch nach oben erstrecken können. Es geht aus 4 hervor, daß die Öffnungen 66, getrennt durch Bandstücke 68, entlang der unteren Montagefläche symmetrisch angeordnet sind, obwohl benachbarte Öffnungen 66 durch Entfernen eines oder mehrerer Bandstücke, beispielsweise durch Durchtrennen des unteren Plattenstücks 60 bei 70, verbunden werden könnten. Jede Seitenwand 62 und 64 enthält mehrere Aperturen 72 (3), die zur Aufnahme der Rastnasen 44 (2) des Kabelverbinders 18 profiliert sind.
  • Wie in 3 gezeigt, enthält die Seitenwand 62 bei 74 eine gestanzte Ausnehmung, die sich entlang der longitudinalen Länge der Seitenwand 62 erstreckt und auf diese Weise bei 76 eine innere Oberfläche definiert. Aus den über der Oberfläche 76 angeordneten Seitenwänden 62 sind mehrere Schlitze 78 ausgestanzt, wohingegen aus der Seitenwänden 62 mehrere Rippen 80 gestanzt, aber nicht von der Seitenwand weggestanzt sind, sondern sich vielmehr auf koplanare Weise mit der Oberfläche 76 erstrecken. Immer noch unter Bezugnahme auf 3 enthält die Seitenwand 64 eine gestanzte Ausnehmung 84, die bei 86 eine innere Oberfläche bildet. Mehrere Rippen 88 sind von der Seitenwand 64 weggestanzt und erstrecken sich in einer koplanaren Anordnung mit der Seitenwand 64 nach oben und definieren so bei 90 mehrere durchgehende Schlitze.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Montageschiene 16 in einem flachen Streifen gestanzt und geformt und wie in 5–7 gezeigt und kann auf eine Rolle 92 aufgenommen und gespeichert werden, wodurch das bei 16'' gezeigte Streifenmaterial abgerollt und auf die entsprechende Länge geschert werden kann, wie in 7 gezeigt.
  • Mit Montageschiene 16 und Verbindergehäuse 18, wie sie oben beschrieben sind, kann die Montageschiene 16 an einer Rückwandplatine 12 montiert werden, wie in 1 gezeigt, wobei das Stiftfeld 14 des Kopfsteckers 10 sich dort hindurch erstreckt, und mehrere Kabelverbinder 18 können über die Stifte an die Tochterleiterplattenbaugruppe 2 angekoppelt werden. Unter Bezugnahme auf 8 kann der Kabelverbinder 18 über der Montageschiene 16 angeordnet sein, wobei die Rippe 32 mit einem der Schlitze 90 ausgerichtet ist und wobei die Rippe 36 mit dem Schlitz 78 ausgerichtet ist. Es versteht sich, daß die inneren Oberflächen 76 und 86 profiliert sind, um die Seitenoberflächen 31 und 35 des Verbinders 18 aufzunehmen, während der Verbinder 18 über die Rippen 32 und 36 mit der Montageschiene 16 und den Stiften 14 ausgerichtet ist. Wie in 9 gezeigt, wird der Verbinder 18 bei in entsprechenden Schlitzen 78 und 90 (8) angeordneten Rippen 36 und 32 vollständig in die Montageschiene 16 eingesetzt. In dieser Position sind die Verriegelungsnasen 44 mit den Aperturen 72 an den Seitenwänden der Montageschiene 16 in Position gerastet. Es versteht sich, daß der Verbinder 18 leicht von der Montageschiene 16 und von der Rückwandplatinenbaugruppe getrennt werden kann, indem der Freigabemechanismus 46 in Richtung von Pfeil A (10) gezogen wird, was die Rastarme 38 nach innen zieht und dadurch die Rastnasen 44 aus den entsprechenden Aperturen 72 freigibt. Es versteht sich, daß die Freigabemechanismen 46 es sehr leicht machen, den Kabelverbinder 18 von der Rückwandplatine zu trennen.
  • Es versteht sich außerdem, daß durch Stanzen der Montageschiene 16 in eine longitudinale Länge aus flachem Streifen 16'', daß die Montageschiene leicht und preiswert hergestellt werden kann und dennoch alle Merkmale liefert, die notwendig sind, um die verschiedenen Verbinder 18 zu montieren und auszurichten. Es versteht sich, daß eine beliebige Anzahl longitudinaler Längen erforderlich sein wird, die eine beliebige Anzahl von Verbinderbaugruppen 18 aufnehmen. Sollte die Montageschiene 16 aus einem Kunststoffmaterial geformt werden, werden mehrere verschiedene Formhohlräume erforderlich sein, um die verschiedenen Längen, zu formen, wohingegen das Extrudieren der Montageschiene bei Kunststoffmaterial nicht die für den Verbinder erforderlichen Ausrichtmerkmale bereitstellen könnte.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 11–15 wird ein Hochfrequenzverbinder gemäß der Erfindung zur Verwendung mit dem äußeren Gehäuse 20 (2) beschrieben. Bezüglich 11 enthält der Kabelverbinder eine innere Gehäusebaugruppe, die einen unteren Abdeckungsteil mit einer vorderen Steckfläche 118 mit mehreren Stiftaufnahmeöffnungen bei 120 umfaßt. Der Verbinder 118 umfaßt weiterhin einen oberen Abdeckungsteil 122 mit mehreren Stiftaufnahmeöffnungen bei 124. Die komplementären Abdeckungen 116 und 122 stellen in Zusammenwirkung Kabelaufnahmeöffnungen durch eine hintere Fläche bereit, wie beispielsweise bei 126.
  • Nun mit Bezug auf 12 ist bei 130 ein inneres Einsatzgehäusestück gezeigt, das eine vordere Fläche 132 mit allgemein bei 134 gezeigten Stiftaufnahmeöffnungen und Anschlußaufnahmekanäle wie beispielsweise 136 und 138, die auf der oberen 140 und unteren 142 Oberfläche davon angeordnet sind, umfaßt. Weiter unter Bezugnahme auf 12 ist zwischen den Seitenwänden 146 und 148 ein zentraler Kanal 145 definiert, der bei 134c eine Verbindung mit der mittleren Stiftaufnahmeöffnung bereitstellt. Wie in 12 gezeigt, ist das innere Gehäusestück 130 mit zwei Zweiaxialkabeln 52' und 54' verbunden, die ein äußeres Isolierstück 152 mit einem abgeschirmten Abschnitt bei 154 und zwei Zweixialkabelpaaren: 156a, 156b, 156d, 156e umfas sen. Es versteht sich aus 12, daß die beiden zweiaxialen Signalleiter 156a und 156b sich in Ausrichtung mit den Stiftaufnahmeöffnungen 134a bzw. 134b befinden, wohingegen sich die zweiaxialen Signalleiter 156d und 156e in Ausrichtung mit den Stiftaufnahmeöffnungen 134d bzw. 134e befinden. Dadurch bleiben die mittlere Stiftaufnahmeöffnung 134c und der Kanal 145 leer.
  • Nunmehr mit Bezug auf 13 wird bei 160 allgemein ein Abschirmglied gezeigt, das aus oberen Plattenstücken 162 und 164 besteht, wobei sich die hinteren Verbindungsabschnitte 166 und 168 mit der Abschirmung 154 der Zweiaxialkabel 52', 54' in Kontakt befinden. Es versteht sich, daß diese Verbindung durch Löten, Schweißen oder über eine Quetschhülse oder ähnliche Klemme geschehen könnte. Zwei Kontaktglieder 168 und 170 erstrecken sich von dem Plattenstück 162 aus nach vorne, wohingegen zwei Kontaktglieder 172 und 174 sich von dem Plattenstück 164 aus nach vorne erstrecken. Die Kontakte 168 und 170 sind durch allgemein bei 176 in 13 gezeigte gegabelte Kontaktarme definiert, die in zweien der Kanäle 136 angeordnet sind, wohingegen die Kontakte 172 und 174 in den Kanälen 136 über den Stiftaufnahmedurchgängen 134d und 134e angeordnet sind. Eine, mittlere Massezunge 180 ist aus einem zentralen Plattenabschnitt gestanzt, zwischen Plattenstücken 162 und 164, und enthält ein integrales Kontaktstück 182, wie am besten in 14 gezeigt. Dieses Kontaktzungenstück ist nach unten in den Kanal 145 und zwischen die Wände 146 und 148 gebogen (13). Wie in 14 gezeigt, ist das Kontaktstück 182 mit der Stiftaufnahmeöffnung bei 134c ausgerichtet. Wie in 13 und 14 gezeigt, umfaßt die Abschirmung weiterhin ein unteres Abschirm- bzw. Plattenstück 190 und Seitenplattenstücke 192 und 194. Das untere Abschirmstück 190 weist integrale Kontaktglieder 198–206 auf (13), die mit den integralen Kontakten 168–174 identisch sind, wobei die Kontaktglieder in jeweiligen Kanälen 138 angeordnet sind (12).
  • Nunmehr mit Bezug auf 15 sind Signalkontakte 210 an den Signalleiter 157 angeschlossen gezeigt, wobei der Signalleiter im Durchgang 134d angeordnet ist. Der Kontakt 210 enthält ein Verbindungsstück 212 zum Kontakt mit dem Signalleiter 157, und ein Steckbuchsenstück 214 zum Kontakt mit einem Gegenstift 14 an dem in 1 gezeigten Stiftfeld. Es versteht sich, daß jeder Durchgang 134a, b, d, e einen Anschluß trägt, der Kontakt 210 ähnelt, wobei jeder getrennt mit einem jeweiligen Leiter 156a, b, d, e verbunden ist. Nachdem die elektrischen Verbindungen, wie in 13–14 gezeigt, hergestellt sind, können der obere und der untere Abdeckungsteil 116 und 122 über dem inneren Einsatzgehäusestück 130 angeordnet werden, um die abgeschirmten Glieder zu verkapseln, wie in 16 gezeigt.
  • Vorteilhafterweise sind dann zwei getrennte verschiedene Paare mit Hilfe der äußeren Abschirmungsglieder zusammen mit den die Signalkontakte umgebenden Abschirmungskontakten vollständig abgeschirmt.
  • Es ist außerdem anzumerken, daß das Verbinderkonzept auch mit drei Koaxialkabeln verwendet werden könnte, wobei die Signalleiter mit Durchgängen 134a, 134c, 134d ausgerichtet sind; und wobei die obere Abschirmung einen Kontakt aufweist, der 180, 182 ähnlich ist und sich durch Kanäle 134b, 134d (ähnlich wie 145), die über Hohlräumen 134b, 134d angeordnet sind, in die Hohlräume 134b, 134d erstrecken.

Claims (3)

  1. Elektrischer Hochfrequenzverbinder (118) für Zweiaxial- (52', 54') oder Koaxialkabel (150) mit mindestens einem Signalleiter (156a–156d) und einer den Signalleiter (157) umgebenden abschirmenden Litze (154), gekennzeichnet durch ein Isoliergehäuse (130), das folgendes umfaßt: mindestens zwei Signalkontaktführungsdurchgänge (134a, 134b, 134d, 134e), die durch einen Erdkontaktführungsdurchgang (134c) voneinander getrennt sind, mindestens zwei Signalführungskontakte (210), die in den jeweiligen Durchgängen angeordnet sind und jeweils ein Kontaktstück (214) zum Zusammenstecken mit einem Gegenverbinder und ein Verbindungsstück (212) zum Anschließen an einen Signalleiter (157) aufweisen, und eine das Gehäuse (130) mindestens teilweise umgebende Abschirmung (160), die mindestens ein oberes (162, 164) und unteres (190) Plattenstück umfaßt, wobei von den oberen und unteren Plattenstücken mindestens eines ein Kontaktstück (166, 168) zum Anschluß an die Erdabschirmung des Kabels enthält, wobei die oberen (162, 164) und unteren (190) Plattenstücke über und unter den Durchgängen Abschirmungsstücke enthalten und von den oberen und unteren Plattenstücken eines einen integralen Kontaktteil (182) enthält, der in dem Erdkontaktführungsdurchgang (134c) positioniert ist.
  2. Verbinder nach Anspruch 1, bei dem der integrale Kontaktteil (182) in Form eines gegabelten Kontakts vorliegt, der zum Zusammenstecken mit einem Stift des Gegenverbinders profiliert ist.
  3. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Gehäuse (130) zwischen den mindestens zwei Signalkontaktführungsdurchgängen (134a, 134b, 134d, 134e) einen mit dem Erdkontaktführungsdurchgang (134c) in Verbindung stehenden Kanal (145) aufweist, wobei sich der integrale Kontaktteil (182) des oberen oder unteren Plattenstücks über den Kanal in den Erdkontaktführungsdurchgang erstreckt.
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