EP0677898A2 - Steckverbinder für Rückwandverdrahtungen - Google Patents
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- H01R12/73—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures
Definitions
- the present invention relates to a connector for backplane wiring, consisting of a male connector designed as a one-sided open right-angled housing for plugging onto the knives of a rear panel circuit board and a female connector which can be inserted into the male connector with receiving chambers and is firmly connected to a module circuit board, the knives and springs being parallel in Several rows are arranged, the individual contact springs being surrounded by electrically conductive shield plates, which are connected to contacts in the intermediate grid both on the rear side and on the assembly side, which are acted upon by a corresponding potential.
- the connector passage should be smaller and cheaper than a conventional mini KOAX.
- the connector known from European patent application 94103192.4 has a complicated structure in terms of manufacture.
- the object of the present invention is to provide a connector of the type mentioned, the high-frequency properties of the requirements suffice, and which is characterized by a relatively simple structure.
- the female connector housing consists of continuous receiving chambers into which metallic tubes can be inserted, and that contact springs molded with plastic are inserted in the tubes in such a way that the central conductor is mounted centrally to the tube.
- the connector according to the invention offers connector passages that are much smaller and cheaper than conventional mini-KOAX connectors and meet all of today's requirements with regard to the transmission properties.
- the contacts consist of contact pins firmly anchored both in the backplane wiring board and in the assembly circuit board by means of press-in technology, which are each pressed into a wire mesh in the inserted state, which in between the hands of the pipes provided recesses is attached. In this way, very good screen derivation is guaranteed in the intermediate grid.
- Another expedient embodiment is characterized in that the ends of the tubes at four diagonally opposite locations are cut out substantially in the form of a circular arc, the non-cut out sections serving for the shield contact.
- the flow behavior of the current is improved by the cutouts, vortex formation and thus additional resistance is largely avoided.
- the female connector 1 is shown in the main of the plug connection according to the present invention.
- the female connector 1 is located between a backplane 2 of a rack and a board 3 of an assembly.
- the male connector is only indicated in Fig. 1.
- the male connector 1 consists essentially of a plastic body with a plurality of receiving chambers. The individual chambers pass from one side to the other and are separated from one another by chamber partition walls 6 made of plastic.
- Metallic tubes 4 can be inserted into the receiving chambers, in which contact springs 5 overmolded with plastic are inserted in such a way that the central conductor is mounted centrally to the tube 4.
- the encapsulation begins on the assembly side and ends in the rear spring area in order to fully increase the spring properties of the contact spring 5 receive.
- the receiving chamber can have a spring leg stop 7 for the contact spring on the rear side. This spring leg stop 7 also serves as an inlet funnel for the contact knife 14.
- the metallic tubes can have both a round and a square cross section.
- the contacting of the metallic pipes 4 with a ground or shield potential is made via contacts in the diagonal, i.e. in the grid. With conventional connectors, this pitch is 1.25 mm.
- the earth or screen potential contacts are firmly anchored in the housing on the assembly side and are implemented in the assembly printed circuit board using the press-in technique already known. Appropriate contacting is also provided in the backplane. As shown in Fig. 3, the contacting with the tubes 4 can be done in three different ways.
- recesses 13 are provided in the plastic housing of the female connector 1, so that the surfaces of four tubes are accessible for contacting.
- a first possibility of contacting is that a tuft connector 9 is firmly anchored in the printed circuit board by means of press-in technology and projects into the recess 13.
- Another type of contacting is that a wire mesh or contact wool is introduced into the recess and in each case contact pins 10 are firmly anchored. When plugged in, these contact pins 10 protrude into the wire mesh 11 or into the contact wool.
- Another possibility of contacting is that a wire mesh or a contact wool introduced into the recesses takes place directly on contact surfaces of the printed circuit boards. This solution saves one press-in process.
- FIG. 5 schematically shows a plan view of an assembly circuit board 3, wherein the openings 15 for the contact springs 5 and the openings 16 for the shield contacting pins can be seen.
- 4 shows a top view of a female connector 1 on the rear wall and several partial cuts in the sectional planes A, B and C.
- the tailpipes are also cut out at four diagonally opposite points in a substantially circular arc such that the non-cut out sections form the boundary of the recess, i.e. serve as shield contact.
- the flow behavior of the current is improved according to the flow theory.
- This constructive measure largely avoids eddy formation and thus additional resistance.
- This also makes it possible to bring the transition from tube to pin of the circuit boards as close as possible to the earth potential layer of the boards and thus to keep the common line length with the neighboring tube as low as possible due to a possible backflow into the neighboring tube.
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder für Rückwandverdrahtungen, bestehend aus einer als einseitig offenes rechtwinkliges Gehäuse ausgebildeten Messerleiste zum Aufstecken auf die Messer einer Rückwandleiterplatte und einer in die Messerleiste einsteckbaren mit Aufnahmekammern versehenen und mit einer Baugruppenleiterplatte fest verbundenen Federleiste, wobei die Messer und Federn parallel in mehreren Reihen angeordnet sind, wobei die einzelnen Kontaktfedern von elektrisch leitfähigen Schirmblechen umgeben sind, welche mit im Zwischenraster sowohl rückwandseitig als auch baugruppenseitig angebrachten Kontaktierungen verbunden sind, die mit einem entsprechenden Potential beaufschlagt sind.
- Aufgrund der Tatsache, daß heute und zukünftig immer mehr und höhere Datenraten mit immer höheren Frequenzen über die Schnittstelle "Steckverbinder" übertragen werden müssen, ist es notwendig, den heute aus Kunststoff gefertigten Steckerkörper zu veredeln und damit EMV-tauglich zu machen. Der Steckerdurchgang soll kleiner und billiger als ein herkömmlicher Mini-KOAX sein.
- Bisher wurde die notwendige EMV-Maßnahme einerseits mit Hilfe von normalen Kontaktstiften um einen aktiven Leiter herum und andererseits durch Kapselung der einzelnen Kontaktdurchgänge mittels zu einem Potentialkäfig verbundenen Schirmelementen (siehe europäische Patentanmeldung 94103192.4) erreicht.
- Der aus der europäischen Patentanmeldung 94103192.4 bekannte Steckverbinder weist von der Herstellung her einen komplizierten Aufbau auf. Aufgabe der vorligenden Erfindung ist es, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Hochfrequenzeigenschaften den gestellten Anforderungen genügen, und der sich durch einen verhältnismäßig einfachen Aufbau auszeichnet.
- Diese Aufgabe wird für einen Steckverbinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Federleistengehäuse aus durchgehenden Aufnahmekammern besteht, in die metallische Rohre einschiebbar sind, und daß in den Rohren mit Kunststoff umspritzte Kontaktfedern derart eingelegt sind, daß der Mittelleiter zentrisch zum Rohr gelagert ist.
- Der erfindungsgemäße Steckverbinder bietet Steckerdurchgänge, die wesentlich kleiner und billiger als herkömmliche Mini-KOAX-Steckverbindungen sind und bezüglich der Übertragungseigenschaften alle heutigen Anforderungen erfüllen.
- Eine von mehreren zweckmäßigen Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungen aus sowohl in der Rückwandverdrahtungsplatte als auch in der Baugruppenleiterplatte mittels Einpreßtechnik fest verankerten Kontaktstiften bestehen, die im gesteckten Zustand jeweils in ein Drahtgeflecht eingedrückt sind, das in zwischen den Händen der Rohre vorgesehenen Ausnehmungen angebracht ist. Auf diese Weise ist eine sehr gute Schirmableitung im Zwischenraster gewährleistet.
- Eine andere zweckmäßge Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Rohre an vier diagonal gegenüberliegenden Stellen im wesentlichen kreisbogenförmig ausgeschnitten sind, wobei die nicht ausgeschnittenen Abschnitte der Schirmkontaktierung dienen. Durch die Ausschnitte wird das Fliesverhalten des Stromes verbessert, es wird eine Wirbelbildung und damit ein zusätzlicher Widerstand weitgehend vermieden.
- Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figur.
- Es zeigen
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch einen Steckverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf einen auf ein metallisches Rohr der Federleiste von Fig. 1,
- Fig. 3
- einen teilweisen Längsschnitt durch den Steckverbinder von Fig. 1 zwischen den Aufnahmekammern,
- Fig. 4
- eine teilweise Draufsicht und auf die Federleiste von Fig. 1 auf die Rückwandseite und mehrere teilweise Querschnitte,
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf die Baugruppenleiterplatte.
- Von der Steckverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Hauptsache die Federleiste 1 dargestellt. Die Federleiste 1 befindet sich zwischen einer Rückwandleiterplatte 2 eines Baugruppenträgers und einer Baugruppenleiterplatte 3 einer Baugruppe. Die Messerleiste ist in Fig. 1 lediglich angedeutet. Die Messerleiste 1 besteht im wesentlichen aus einem Kunststoffkörper mit einer Vielzahl von Aufnahmekammern. Die einzelnen Kammern gehen von einer Seite zur anderen durch und sind durch Kammertrennwände 6 aus Kunststoff voneinander getrennt.
- In die Aufnahmekammern einschiebbar sind metallische Rohre 4, in welche mit Kunststoff umspritzte Kontaktfedern 5 derart eingelegt sind, daß der Mittelleiter zentrisch zum Rohr 4 gelagert ist. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, beginnt die Umspritzung baugruppenseitig und endet im rückwärtigen Federbereich, um die Federeigenschaften der Kontaktfeder 5 voll zu erhalten. Um ein gezieltes Einschieben der Rohre zu ermöglichen, und gleichzeitig einen Kurzschluß des vorderen Teils der Kontaktfeder mit dem Rohr zu vermeiden, kann die Aufnahmekammer rückwandseitig einen Federschenkelanschlag 7 für die Kontaktfeder aufweisen. Dieser Federschenkelanschlag 7 dient gleichzeitig als Einlauftrichter für die Kontaktmesser 14.
- Die metallischen Rohre können sowohl einen runden, wie auch einen viereckigen Querschnitt aufweisen.
- Die Kontaktierung der metallischen Rohre 4 mit einem Erd- bzw. Schirmpotential erfolgt über Kontaktierungen in der Diagonale, d.h. im Zwischenraster. Bei herkömmlichen Steckverbindern beträgt dieses Raster 1,25 mm. Die Erd- bzw. Schirmpotentialkontaktierungen sind baugruppenseitig im Gehäuse fest verankert und sind in der Baugruppenleiterplatte in der bereits bekannten Einpreßtechnik ausgeführt. In der Rückwandleiterplatte ist ebenfalls eine entsprechende Kontaktierung vorgesehen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann die Kontaktierung mit den Rohren 4 auf drei unterschiedliche Arten erfolgen.
- An den jeweiligen Enden der metallischen Rohre 4 sind Ausnehmungen 13 in dem Kunststoffgehäuse der Federleiste 1 vorgesehen, so daß die Oberflächen von jeweils vier Rohren für die Kontaktierung zugänglich sind.
- Eine erste Möglichkeit der Kontaktierung besteht darin, daß ein Büschelstecker 9 mittels Einpreßtechnik in der Leiterplatte fest verankert ist und in die Ausnehmung 13 hineinragt.
- Eine andere Art der Kontaktierung besteht darin, daß in die Ausnehmung ein Drahtgeflecht bzw. Kontaktwolle eingebracht wird und in den Platten jeweils Kontaktstifte 10 fest verankert sind. Im gesteckten Zustand ragen diese Kontaktstifte 10 in das Drahtgeflecht 11 bzw. in die Kontaktwolle.
- Eine weitere Möglichkeit der Kontaktierung besteht darin, daß ein in die Ausnehmungen eingebrachtes Drahtgeflecht bzw. eine Kontaktwolle direkt auf Kontaktflächen der Leiterplatten erfolgt. Bei dieser Lösung erspart man sich einen Einpreßvorgang.
- Fig. 5 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Baugruppenleiterplatte 3 wobei die Öffnungen 15 für die Kontaktfedern 5 und die Öffnungen 16 für die Schirmkontaktierungsstifte zu erkennen sind. In Fig. 4 ist eine rückwandseitige Draufsicht auf eine Federleiste 1 gezeigt sowie mehrere teilweise Schnitte in den Schnittebenen A, B und C.
- Um an den Kontaktstellen für das Erdpotential bzw. Schirmableitung den Übergangswiderstand weiter zu reduzieren werden neben den oben angegebenen Maßnahmen zusätzlich die Endrohre an vier diagonal gegenüberliegenden Stellen im wesentlichen kreisbogenförmig ausgeschnitten, derart, daß die nicht ausgeschnittenen Abschnitte die Begrenzung der Ausnehmung bilden, d.h. der Schirmkontaktierung dienen. Dadurch wird gemäß der Strömungslehre das Fließverhalten des Stroms verbessert. Durch diese konstruktive Maßnahme wird eine Wirbelbildung und damit ein zusätzlicher Widerstand weitgehend vermieden. Dadurch ist es auch möglich, den Übergang von Rohr zu Stift der Leiterplatten so nah wie möglich an die Erdpotentialschicht der Platten heranzuführen und damit die gemeinsame Leitungslänge mit dem Nachbarrohr wegen eines evtl. Rückflusses ins Nachbarrohr so gering als möglich zu halten.
Claims (8)
- Steckverbinder für Rückwandverdrahtungen, bestehend aus einer als einseitig offenes rechtwinkliges Gehäuse ausgebildeten Messerleiste zum Aufstecken auf die Messer einer Rückwandleiterplatte und einer in die Messerleiste einsteckbaren mit Aufnahmekammern versehenen und mit einer Baugruppenleiterplatte fest verbundenen Federleiste, wobei die Messer und Federn parallel in mehreren Reihen angeordnet sind, wobei die einzelnen Kontaktfedern von elektrisch leitfähigen Schirmblechen umgeben sind, welche mit im Zwischenraster sowohl rückwandseitig als auch baugruppenseitig angebrachten Kontaktierungen verbunden sind, die mit einem entsprechenden Potential beaufschlagt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federleistengehäuse aus durchgehenden Aufnahmekammern besteht, in die metallische Rohre (4) einschiebbar sind, und daß in den Rohren (4) mit Kunststoff (12) umspritzte Kontaktfedern (5) derart eingelegt sind, daß die Mittelleiter zentrisch zum Rohr (4) gelagert sind. - Steckverbinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmekammern rückwandseitig einen Federschenkelanschlag (7) für die Kontaktfeder (5) aufweisen, der gleichzeitig als Einlauftrichter für die Messer (14) dient. - Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktierungen aus sowohl in der Rückwandleiterplatte (2) als auch in der Baugruppenleiterplatte (3) mittels Einpreßtechnik fest verankerten Büschelsteckern (9) bestehen. - Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktierungen aus sowohl in der Rückwandleiterplatte (2) als auch in der Baugruppenleiterplatte (3) mittels Einpreßtechnik fest verankerten Kontaktstiften (10) bestehen, die im gesteckten Zustand jeweils in ein Drahtgeflecht (11) bzw. in Kontaktwolle eingedrückt sind, daß in zwischen den Enden der Rohre vorgesehenen Ausnehmungen angebracht ist. - Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktierungen sowohl rückwandseitig als auch baugruppenseitig über in zwischen den Enden der Rohre (4) vorgesehene Ausnehmungen (13) angebrachte Drahtgeflechte (11) direkt auf Kontaktflächen der beiden Platten erfolgen. - Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohre (4) einen runden Querschnitt aufweisen. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohre (4) einen viereckigen Querschnitt aufweisen. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Enden der Rohre (4) an vier diagonal gegenüberliegenden Stellen im wesentlichen kreisbogenförmig ausgeschnitten sind, wobei die nicht ausgeschnittenen Abschnitte der Schirmkontaktierung dienen.
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