DE60027611T2

DE60027611T2 - Kabelverbinder mit gesteuerter Impedanz

Info

Publication number: DE60027611T2
Application number: DE60027611T
Authority: DE
Inventors: Steven Feldman; Richard J. Scherer; Wing C. Chow
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 2000-02-01
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: EP1396911A1; CN1832262A; DE60014719D1; DE60031730D1; EP1465298A3; KR100618077B1; EP1396911B1; US6524135B1; EP1465298A2; EP1305850A1; CN1409882A; EP1305850B1; KR20030016201A; JP4607425B2; WO2002056426A1; DE60014719T2; JP2004518251A; DE60027611D1; CN1274064C; JP4907729B2

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbinder für koaxiale, twinaxiale und/oder Twisted-Pair-Kabel. Die Erfindung ist insbesondere für den Abschluss abgeschirmter Kabel des genannten Typs geeignet, so dass gesteuerte Impedanz durch den Verbinder von der Passfläche zum Kabelstumpf bereit gestellt wird.
Im Stand der Technik ist eine Vielfalt von Verbindern zum Abschließen abgeschirmter Kabel bekannt. Derartige Verbinder sind typischerweise für eine einzige Anwendungsart bestimmt und können typischerweise nicht leicht geändert werden, für die Verwendung mit zum Beispiel anderen Signal-/Grundkonfigurationen, oder für die Verwendung mit anderen Verbindungsverfahrensarten, wie z.B. Löten oder Schweißen. Zusätzlich sind bekannte Verbinder typischerweise schwer zu montieren, was häufig zahlreiche Formschritte, das Overmoulding von elektrischen Kontakten und Ähnlichem benötigt, wodurch für den Herstellungsprozess der Verbinder mehr Zeit und Kosten erforderlich sind. Letztlich stellen Verbinder vom Stand der Technik häufig keine angemessenen Leistungsmerkmale für Hochleistungssysteme bereit. Unangemessene Leistungsmerkmale umfassen zum Beispiel die Unfähigkeit, die Impedanz im Verbinder zu steuern, oder die Verbinder-Impedanz an diejenige des Systems anzugleichen, in dem der Verbinder verwendet wird. Was eindeutig benötigt wird, ist ein Verbinder, der mehr Flexibilität in seiner Verwendung bereit stellt und der leicht und ökonomisch hergestellt werden kann.
Das Dokument EP-A-0654859 offenbart eine Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß stellt die hiermit beschriebene Erfindung einen elektrischen Verbinder bereit, der leicht montiert und für alternative Verwendungen konfiguriert werden kann, und der angepasst werden kann, um eine gesteuerte Impedanz durch jede Signalleitung des Verbinders bereit zu stellen.
Kurz gesagt stellt die vorliegende Erfindung einen Verbinder zum Abschließen eines abgeschirmten Kabels und zum Verbinden des Kabels mit regelmäßig angeordneten Kontaktstiften bereit. Der Verbinder weist einen planaren Verbinderkörper auf, der aus einem isolierenden Material gebildet ist, das mehrere längliche Kanäle aufweist, die jeweils dazu geeignet sind, einen Buchsenkontakt aufzunehmen. Eine planare leitfähige Grundplatte überdeckt die untere Oberfläche des Verbinderkörpers und erstreckt sich über jeden der mehreren Buchsenkontakte. Die Grundplatte stellt elektrischen Kontakt mit der Abschirmung des Kabels her, um eine Grundebene äquidistant von jedem der Buchsenkontakte zu schaffen. Ein Abdeckelement umgibt die Buchsenkontakte.
Mehrere der Verbinder können zusammen gestapelt werden und durch einen Rückhaltestab in einer gestapelten Konfiguration gehalten werden, wobei der Rückhaltestab an passenden Eingriffsoberflächen an den Verbinderkörpern sichert. In einem Stapel der Verbinder kann das Abdeckelement mit einem leitfähigen Abschnitt bereit gestellt sein, der elektrisch mit der Grundplatte verbunden ist, wobei der leitfähige Abschnitt des Abdeckelements gebildet ist, um sich über die obere Seite des Verbinderkörpers zu erstrecken und eine elektrische Verbindung mit der Grundplatte des darüber gestapelten Verbinders zu erstellen. Auf diese Weise kann für jede der Grundplatten in einem Verbinderstapel sichergestellt werden, am selben Grundpotential zu sein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen
1 eine auseinander gezogene Perspektivansicht einer Ausführungsform des beschriebenen Kabelverbinders.
2 eine vergrößerte Perspektivansicht des Buchsenkontaktes, der im Verbinder der 1 verwendet wird.
3a und 3b sind Perspektivansichten, die das Einfügen eines Buchsenkontaktes in den Verbinderkörper veranschaulichen.
4 eine Perspektivansicht der unteren Seite des montierten Verbinders von 1.
5 eine Perspektivansicht des montierten Verbinders ohne das Abdeckelement.
6 eine Perspektivansicht des montierten Verbinders mit dem Abdeckelement.
7a und 7b Perspektivansichten eines Stapels montierter Verbinder.
8a und 8b Perspektivansichten gestapelter Verbinder, die in einer Stiftleiste eingegriffen sind.
9 eine auseinander gezogene Perspektivansicht des Verbinders, der eine alternative Ausführungsform der Abdeckung zeigt.
10 eine Perspektivansicht der unteren Seite des montierten Verbinders von 9.
11 eine auseinander gezogene Perspektivansicht des Verbinders, der eine andere alternative Ausführungsform der Abdeckung zeigt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Der Verbinder 18 der vorliegenden Erfindung, der in 1 in einer auseinander gezogenen Ansicht gezeigt wird, umfasst einen Verbinderkörper 20, der aus einem isolierenden dielektrischen Material gebildet ist, mehrere Buchsenkontakte 22, eine planere leitfähige Grundplatte 24 und das Abdeckelement 26. Die Rückhaltestäbe 28 können verwendet werden, wenn mehrere Verbinderkörper zusammen gestapelt sind. Der Verbinder 18 wird in 1 in der Verwendung mit einem Paar twinaxialer Kabel 30 gezeigt. Wie noch weiter unten näher dargelegt wird, kann der Verbinder 18 der vorliegenden Erfindung jedoch mit anderen Arten abgeschirmter Kabel verwendet werden, wie koaxiale oder Twisted-Pair-Kabel.
Der Verbinderkörper 20 umfasst eine obere Seite 32 und eine gegenüber liegende untere Seite 34. Die obere und die untere Seite 32, 34 werden durch einen vorderen Rand 36, einen hinteren Rand 38 und zwei längliche Seitenränder 40 definiert. Die obere Seite 32 des Verbinderkörpers 20 umfasst mehrere Kanäle 42, die durch Rippen 45 getrennt sind, die sich von Öffnungen 43 im vorderen Rand 36 zum hinteren Rand 38 erstrecken. Die Kanäle 42 sind dazu geeignet, Buchsenkontakte 22 aufzunehmen und Buchsenkontakte 22 sicher im Verbinderkörper 20 zu halten.
Wie es am besten in 2 zu sehen ist, umfasst der Buchsenkontakt 22 elastische Kontaktabschnitte 44, die dazu geeignet sind, einen entsprechenden Kontaktstift einzugreifen (nicht gezeigt), der durch die Öffnung 43 eingeführt wird, wenn der Verbinder 18 verwendet wird. Der Schaft 46 erstreckt sich vom elastischen Kontaktabschnitt 44 zum Buchsenterminal 48. Die Breite und die Höhe vom Schaft 46 und vom Terminal 48 können ausgewählt werden, um die charakteristische Impedanz in einem bekannten Mikrostrip-Verhältnis mit der Grundebene, die von der Grundplatte 24 bereit gestellt wird, zu steuern, wobei diese weiter unten näher beschrieben wird. Die charakteristische Impedanz kann ebenfalls durch das Ändern der Dicke des Abschnittes vom Verbinderkörper 20 gesteuert werden, der zwischen den Kontakten 22 und der Grundplatte 24 ist, oder durch das Ändern der dielektrischen Konstante des Materials vom Verbinderkörper 20.
Der Buchsenkontakt 22 umfasst ebenfalls das Federelement 50, das den Buchsenkontakt 22 passend im Kanal 42 anordnet, und den Kontakt 22 entfernbar in seinem jeweiligen Kanal 42 hält, ohne das Gehäuse zu beschädigen, so dass ein einziger Buchsenkontakt 22 ersetzt werden kann, ohne das Gehäuse zu beschädigen. Obwohl der Buchsenkontakt 22 mit zusätzlichen Kontaktrückhaltemerkmalen 52 bereit gestellt werden kann, die geformt sind, um den Verbinderkörper 20 reibschlüssig einzugreifen und das Halten der Position des Buchsenkontaktes 22 zu unterstützen, wobei derartige Steck- oder Sägezahnmerkmale das Ersetzen von Kontakten erschweren können. Es ist vorteilhaft über entfernbare Buchsenkontakte 22 zu verfügen, so dass beschädigte Kontakte zu relativ niedrigen Kosten ersetzt werden können, anstatt zu bewirken, dass der gesamte Verbinder 18 funktionsuntüchtig gemacht wird.
Wie es am besten zu sehen in 3a und 3b ist, ist der Buchsenkontakt 22 dazu geeignet, um longitudinal in einem passenden Kanal 42 im Verbinderkörper 20 zu gleiten. Wenn der Kontakt 22 in Position gleitet, greift das Buchsenterminal 48 die Rücksprünge 54 in den Wänden des Kanals 42 ein. Auf diese Weise wird der Buchsenkontakt 22 sicher gegen die Unterseite des Kanals 42 gehalten, wodurch die Luftspalte zwischen dem Buchsenkontakt und dem Verbinderkörper 20 beseitigt wird, die Impedanzvariationen über den Verbinder hervorrufen kann. Dies ist wichtig, da die Federkraft der Signalleiter 74 des Kabels 30 ansonsten dazu neigen können, die Terminals 48 vom Verbinderkörper 20 weg zu heben. Wenn der Buchsenkontakt 22 weiter zum vorderen Rand 36 des Verbinderkörpers 20 bewegt wird, schnappt das Federelement 50 in die Arretierung 56 in der Wand vom Kanal 42. An dieser Stelle ist der Buchsenkontakt 22 passend in seinem Kanal 42 angeordnet und gesichert. Der Buchsenkontakt 22 wird daran gehindert, sich aus dem Kanal 42 zu bewegen, und dies durch das Federelement 50, das mit der Arretierung 56 eingreift, und durch das Terminal 48, das mit den Rücksprüngen 54 eingreift. Ein Kontakt 22 ist auf die weiter oben beschriebene Weise in jedem Kanal 42 angebracht.
Nachdem die Buchsenkontakte 22 im Verbinderkörper 20 positioniert sind, kann die Grundplatte 24 an die untere Seite 34 des Verbinderkörpers 20 angebracht werden. Die Grundplatte 24 ist aus einem leitfähigen Material wie Metall gebildet. Die Grundplatte 24 umfasst verformbare Erdungskontakte 60, die selektiv verformt werden können, um einen oder mehrere der Buchsenkontakte 22 zu erden. Einer oder mehrere der Erdungskontakte 60 können verformt werden, um einen Buchsenkontakt 22 zu erden. Auf diese Weise kann der Verbinder 18 mit einem programmierbaren Erdungsschema bereit gestellt werden.
Die Erdungskontakte 60 stellen eine mechanische und elektrische Verbindung mit den Buchsenkontakte 22 durch die Öffnungen 62 in der unteren Seite 34 des Verbinderkörpers 20 her (wie es am besten in 3b zu sehen ist). Die Erdungskontakte 60 können nur einen Federkraftkontakt mit den Buchsenkontakten 22 herstellen, oder sie können alternativ an die Buchsenkontakte 22 gelötet oder geschweißt werden.
Die Grundplatte 24 ist an der unteren Seite 34 des Verbinderkörpers 20 durch Verriegelungen 64 gesichert.
Die Verriegelungen 64 greifen Schlitze 66 in der unteren Seite 34 des Verbinderkörpers 20 (4) ein. Nachdem die Verriegelungen 64 in den Schlitzen 66 positioniert sind, wird die Grundplatte 24 zum hinteren Rand 38 des Verbinderkörpers 20 bewegt. Diese Gleitbewegung veranlasst die Verriegelungen 64 dazu, Leisten (nicht dargestellt) in die Schlitze 66 einzugreifen und die Erdungsplatte 24 fest gegen die untere Seite 34 des Verbinderkörpers 20 zu ziehen. Die Verriegelungen 64 sind derart geformt, um eine Nockenwirkung zu bewirken, wenn die Grundplatte 24 zum hinteren Rand 38 bewegt wird. Diese Nockenwirkung treibt die Grundplatte gegen den Verbinderkörper 20, wodurch die Luftspalte beseitigt wird, die Impedanzvariationen über den Verbinder hervorrufen kann. Aus diesem Grund wird es bevorzugt, dass das Material der Grundplatte 24 etwas elastisch ist. Beryllium-Kupfer-Legierung ist ein Beispiel eines passenden Materials, obwohl andere passende Materialien ohne weiteres vom Fachmann erkannt werden können. Um weiter einen festen Sitz zwischen der Grundplatte 24 und der unteren Seite 34 zu sichern, ist die Grundplatte 24 vorzugsweise derart gebildet, dass sie eine etwas konkave Form aufweist, wenn sie nicht am Verbinderkörper 20 angebracht ist, so dass die Verriegelungen 64 dazu neigen, die Ränder der Grundplatte 24 zur unteren Seite 34 zu ziehen und hierdurch die Grundplatte 24 gegen die untere Seite 34 zu richten. Wenn die Grundplatte 24 vollständig positioniert ist, greift eine erhöhte Auskragung 70 an der unteren Seite 34 die Öffnung 72 in der Grundplatte 24 ein. Auf diese Weise wird die Grundplatte 24 daran gehindert, sich zum vorderen Rand 36 zu bewegen und gegebenenfalls aus dem Verbinderkörper 20 auszugreifen.
Die Richtung, in der die Grundplatte 24 auf dem Verbinderkörper 20 installiert ist (d.h. in der Richtung des axialen Ausziehens, wenn der Verbinder 18 im Eingriff ist) stellt sicher, dass die Grundplatte 24 nicht beim Ausrücken eines eingreifenden Verbinders 18 verrückt. Insbesondere wenn die Kabel 30 am Verbinder 18 angebracht sind, werden die Kabelabschirmungen 73 an die Grundplatte 24 durch Löten oder andere Mittel wie Schweißen angebracht. Da die Grundplatte 24 in der Richtung der axialen Ausziehkraft installiert ist (die an das Kabel angewandt wird, wenn der Verbinder 18 von der Verwendung losgemacht ist), neigt das Ziehen am Kabel dazu, weiter die Grundplatte 24 am Verbinderkörper 20 zu sichern, anstatt dazu zu neigen, die Grundplatte 24 zu verrücken oder zu lösen.
Wie in 4 gesehen werden kann, erstreckt sich die Grundplatte 24 über jeden der Buchsenkontakte 22 im Verbinder. Dies verschafft einige Vorteile für die Leistung des Verbinders 18. Da die Grundplatte 24 ein Teil des Stromrückwegs ist, ist es vorteilhaft möglichst viel von einem Rückweg bereit zu stellen, um die im Verbinder erzeugte Selbstinduktanz zu minimieren. Ein langer und schmaler Rückweg neigt dazu, größere Selbstinduktanz zu bewirken, was nachteilig für die Verbinderleistung ist. Es ist festzustellen, dass die verformbaren Erdungskontakte 60 der Grundplatte 24 derart positioniert sind, dass die Basis des verformten Kontaktes 60 nah beim vorderen Rand 36 vom Verbinder positioniert ist. Da die Grundplatte 24 ein Teil der Stromrücklaufschaltung vom Verbinder wird, und jedwede Differenz in den Längen der Signal- und Erdwege zu einer gesteigerten Selbstinduktanz im Verbinder führt (und folglich zu einer Steigerung der Impedanz), ist es vorteilhaft, die Erdungskontakte 60 so nah wie möglich an der Eingriffsstelle der passenden geerdeten Komponente zu positionieren, z.B. der Erdstift der passenden Stiftleiste 106. In einer alternativen Ausführungsform kann der Erdkontakt 60 derart geformt sein, um Kontakt mit dem Erdstift von der passenden Stiftleiste herzustellen. Auf diese Weise werden die Längen der Signal- und Erdwege so nah wie möglich an derselben Länge gehalten, wodurch jegliche Selbstinduktanz im Verbinder minimiert wird.
Letztlich wird durch das Erstrecken der Grundplatte 24 über jeden der Kontakte 22 eine Grundebene über den gesamten Verbinder hergestellt, was es der Impedanz des Verbinders erlaubt, genau an jeder Signalleitung gesteuert zu werden. Durch das Sichern der Grundplatte 24 anhand der weiter oben beschriebenen Weise, wird sicher gestellt, dass der Abstand zwischen den Buchsenkontakten 22 und der Grundebene, die durch die Grundplatte 24 erzeugt wird, bei einem konstanten und gleichmäßigen Abstand gehalten wird. Die Buchsenkontakte 22 bilden das, was als eine Mikrostrip-Geometrie mit der Grundebene bezeichnet wird. Das Verfahren zum Bestimmen der Impedanz einer Einheit mit Mikrostrip-Geometrie ist im Stand der Technik bekannt, und es wird erkannt, dass durch das Aufrechterhalten des Abstands zwischen der Grundebene und den Buchsenkontakten 22 bei einem gleichmäßigen Abstand, die Impedanz des Verbinders 18 für eine optimale Verbinderleistung genau gesteuert und eingestellt werden kann. Die Impedanz kann zum Beispiel durch das Ändern der Breite und der Dicke des Buchsenkontaktes eingestellt werden, durch das Variieren der dielektrischen Konstante des Materials, das den Verbinderkörper 20 bildet, oder durch das Ändern der Dicke des Materials zwischen den Kontakten 22 und der Grundplatte 24. Wenn der Abstand zwischen den Buchsenkontakten 22 und der Grundebene über die Breite des Verbinders 18 variiert, erfährt jeder der Buchsenkontakte 22 eine andere Impedanz, was folgendermaßen die Verschlechterung eines durch den Verbinder gehenden Signals bewirkt. Derartige Impedanzvariationen begrenzen die Bandbreite des Verbinders und können in vielen Hochleistungssystemen nicht akzeptiert werden.
Nachdem die Grundplatte 24 an den Verbinderkörper 20 angebracht ist, kann das Kabel 30 an den Verbinder 18 angebracht werden. Die Signalleiter 74 des Kabels 30 werden mit den Terminals 48 der passenden Buchsenkontakte 22 verbunden, während die Kabelabschirmungen 73 an der Grundplatte 24 angebracht werden. Dies wird in 4 und 5 gezeigt. In 5 wird gezeigt, dass die Verriegelung 64 ebenfalls als eine Lötfahne für die Verbindung der Kabelabschirmung 73 dienen kann. Obwohl die Signalleiter 74 vom Kabel 30 typischerweise durch Löten an die Kontaktterminals 48 angebracht werden, können andere Verbindungsverfahren verwendet werden. In einigen Fällen kann es zum Beispiel wünschenswert sein, die Signalleiter 74 an die Buchsenterminals 48 zu schweißen. Aus diesem Grund ist der Verbinderkörper 20 mit Zugangsöffnungen 78 bereit gestellt (siehe in 3b). Die Zugangsöffnungen 78 ermöglichen es beiden Seiten des Buchsenterminals 48 von Elektroden erreicht zu werden, so dass die Signalleiter 30 an die Terminals 48 geschweißt werden können. Derartiges Schweißen muss selbstverständlich vor der Installation der Grundplatte 24 erfolgen, da die Grundplatte 24 die Zugangsöffnungen 78 überdeckt, nachdem die Grundplatte 24 auf dem Verbinderkörper 20 installiert ist. Alternativ können ebenfalls Zugangslöcher in der Grundplatte 24 für den Zugang zu den Terminals 48 bereit gestellt werden. Die Grundplatte 24 umfasst ebenfalls einige Zugangsöffnungen 80 unweit vom hinteren Rand 38. Die Zugangsöffnungen 80 ermöglichen es zum Beispiel einer Lötpaste verwendet zu werden, um die elektrischen Abschirmungen 73 des Kabels 30 mit der Grundplatte 24 zu verbinden. Die Grundplatte 24 kann ebenfalls mit erhöhten Graten 82 bereit gestellt werden, die dabei helfen, den Signalleiter 74 in der richtigen Höhe für die Verbindung an den Terminals 48 zu positionieren.
Es ist festzustellen, dass die Rippen 45, die die Kanäle 42 trennen, als Kabelorganizer dienen, die dabei helfen, die Kabel 30 in die Kanäle 42 zu führen und die Kabelsignalleiter 74 passend über Terminals 48 zu positionieren. Wie es bestens in 5 gezeigt wird, erstrecken sich die Rippen 45 nur so weit zum hinteren Rand 38, wie es nötig ist, um den Signalleiter 74 passend auszurichten. Dies ermöglicht es dem Signalleiter 74, leichter zu irgend einem einer Vielfalt von Kontaktterminals 48 geführt zu werden, ohne das bedeutendes Biegen des Signalleiters 74 erforderlich ist.
Nachdem die Kabel 30 an den Kontakten 22 und der Grundplatte 24 gesichert sind, kann das Abdeckelement 26 installiert werden, um die Montage des Verbinders 18 zu vollenden. Das Abdeckelement 26, wie es in 1 dargestellt wird, wird am Verbinderkörper 20 durch das Gleiten des Abdeckelementes 26 vom hinteren Rand 38 zum vorderen Rand 36 des Verbinderkörpers 20 gesichert. Wenn das Abdeckelement 26 in Position gleitet, greifen die Führungsschienen 84 auf dem Abdeckelement 26 die Schlitze 86 im Verbinderkörper 20 ein, um das Abdeckelement 26 passend zu positionieren und zu sichern. Wenn das Abdeckelement 26 voll mit dem Verbinderkörper 20 eingreift, greifen Verriegelungsmerkmale 88 auf den Schienen 84 sicher die Arretierungen 90 im Verbinderkörper 20 ein, während die Lippe 92 am vorderen Rand des Abdeckelements 26 unter dem Rand 94 des Verbinderkörpers 20 gesichert ist. Der Verbinder 18, der folgendermaßen beschrieben montiert ist und in 6 gezeigt wird, ist jetzt einsatzbereit.
In den meisten Anwendungen werden mehrere montierte Verbinder 18 zusammengefügt, um als ein „gestapelter" Verbinder verwendet zu werden. Ein Beispiel von einem Satz gestapelter Verbinder wird in den 7a und 7b gezeigt. Wie in diesen Figuren veranschaulicht wird, sind die Verbinder durch den Rückhaltestab 28 miteinander gesichert. Der Rückhaltestab 28 ist dazu geeignet, um einen passenden Rücksprung 100 an den Seitenrändern 40 des Verbinderkörpers 20 einzugreifen.
Die Rücksprünge 100 umfassen eine vorspringende Rippe 102, um eine passende Nut 104 in den Rückhaltestab 28 einzugreifen. Die Nuten 104 liegen derartig in regelmäßigen Abständen am Rückhaltestab 28 entlang, dass, wenn mehrere Verbinder 18 zusammen gestapelt sind und durch den Rückhaltestab 28 gesichert sind, die Verbinder 18 sicher aneinander gehalten werden. Vorzugsweise ist das Material des Rückhaltestabs 28 etwas elastisch, so dass der Rückhaltestab 28 eine Druckkraft zwischen den gestapelten Verbindern 18 bereit stellen kann. Das Material des Rückhaltestabs muss jedoch ebenfalls starr genug sein, um die gestapelten Verbinder in angemessener Ausrichtung in allen anderen Dimensionen zu halten.
Der Rückhaltestab 28 ist vorzugsweise aus polymerem Material mit einem Härtegrad gebildet, der kleiner als der Härtegrad des Materials ist, das den Verbinderkörper 20 bildet. Auf diese Weise gibt der Rückhaltestab 28 dem Material des Verbinderkörpers 20 nach, wenn der Rückhaltestab 28 den Verbinderkörper 20 eingreift. Alternativ kann der Rückhaltestab 28 derart aus einem Material mit einem Härtegrad gebildet sein, der größer als der Härtegrad des Materials ist, das den Verbinderkörper 20 bildet, dass das Material des Verbinderkörpers 20 dem Material des Rückhaltestabs 28 nachgibt.
Ein Satz gestapelter Verbinder kann mit einer passenden Stiftleiste 106 eingreifen, wie es in den 8a und 8b gezeigt wird. Dem Fachmann wird es ersichtlich sein, dass die Konfiguration der Rückhaltestäbe 28 und der Rücksprünge 100 in eine Vielfalt von Formen geändert werden kann, wobei sie weiterhin ihre beabsichtigte Funktion ausführen. Anstelle der Bereitstellung eines Rücksprungs 100 im Verbinderkörper 20 für die Aufnahme des Rückhaltestabs 28, könnte sich zum Beispiel eine Auskragung (nicht dargestellt) vom Verbinderkörper 20 erstrecken und der Rückhaltestab 28 könnte dazu geeignet sein, um die Auskragung einzugreifen.
Der Verbinder 18 und das Stapelverfahren, die hier beschrieben werden, machen es möglich, einen einzigen Verbinder 18 in einer Serie gestapelter Verbinder auszutauschen, ohne den gesamten Stapel der Verbinder von der Stiftleiste 106 eines angetriebenen Systems auszurücken. Allgemein als „Hot-Swapping" bezeichnet, kann dies ausgeführt werden, indem einfach die Rückhaltestäbe 28 von den Rücksprüngen 100 in den gestapelten Verbindern entfernt werden und ein einziger Verbinder 18 von der Stiftleiste 106 gezogen wird. Der entfernte Verbinder 18 kann dann wieder eingesteckt werden, nachdem jedwede notwendige Einstellung ausgeführt wurde, oder es kann ein neuer Verbinder an seiner Stelle installiert werden. Die Rückhaltestäbe 28 werden dann wieder installiert, um den Verbinderstapel zu sichern. Dies ist ein bedeutender Vorteil gegenüber den stapelbaren Verbindern vom Stand der Technik, bei denen es notwendig ist, den gesamten Verbinderstapel 18 von der Stiftleiste zu entfernen, und bei denen es ferner oft notwendig ist, dass der gesamte Verbinderstapel demontiert wird, um einen einzigen Verbinder zu ersetzen. Zusätzlich erlaubt es die Art und Weise, in der die Grundplatte 24 installiert ist, wie weiter oben beschrieben wird, einem einzigen Verbinder 18 entfernt zu werden, indem am Kabel 30 gezogen wird, ohne dass die Möglichkeit besteht, dass die Grundplatte 24 vom Verbinderkörper 20 verrückt wird.
Um die Ausrichtung des Verbinders 18 mit dem Stiftfeld der Stiftleiste 106 zu erleichtern, kann der Verbinderkörper 20 mit einer optionalen Führungsschiene 108 bereit gestellt werden, die zum Führen des montierten Verbinders 18 in der Stiftleiste 106 nützlich ist. Die Führungsschiene 108 ist so gestaltet, dass sie in die Nuten 110 in der Stiftleiste 106 passt.
Die Position und die Form der Führungsschienen 108 und der Nuten 110 können in Abhängigkeit von der besonderen Verwendung oder Anwendung des Verbinders 18 variieren. Ferner können die Führungsschienen 108 als ein Verbinder-Codierstift dienen, um einer ungeeigneten Verbindung mit der Stiftleiste 106 vorzubeugen.
Dem Verbinder 18 und der Stiftleiste 106 können andere Merkmale bereit gestellt werden. Wie es in der 8b gezeigt, wird kann zum Beispiel die Stiftleiste 106 mit einer Rückhalteverriegelung 112 bereit gestellt werden, um einen Verbinderstapel 18 in der Stiftleiste 106 zu sichern. Die Verriegelung 112 ist ausgestaltet, um die Lippe 114 am hinteren Rand 38 des Verbinderkörpers 20 einzugreifen.
Obwohl die Verbinder weiter oben für die Verwendung mit zwei twinaxialartigen Kabeln beschrieben wurde, können andere Anzahlen und Arten von Kabel, wie koaxiale Kabel oder Twisted-Pair-Kabel mit dem Verbinder verwendet werden. Derselbe Verbinderkörper 20 in der Grundplatte 24 kann mit verschiedenen Arten oder Anzahlen von Kabeln verwendet werden. Es kann jedoch ein etwas geändertes Abdeckelement 26' für verschiedene Anzahlen oder Arten von Kabeln erwünscht sein. Die 9 und 10 veranschaulichen zum Beispiel die Verwendung von drei koaxialen Kabeln 30' mit dem Verbinderkörper 20, den Kontakten 22 und der Grundplatte 24, die weiter oben beschrieben sind. Ein leicht geändertes Abdeckelement 26' ist bereit gestellt, um die leicht abweichende Größe und Form der koaxialen Kabel 30' anzupassen. Die Führungsschienen 84, der Verriegelungsmechanismus 88 und die Lippe 92 des Abdeckelements 26' entsprechen jedoch denen, die weiter oben für das Abdeckelement 26 beschrieben werden.
In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, das Abdeckelement 26 aus einem leitfähigen Material zu bilden, um das Abdeckelement 26 mit einem leitfähigen Abschnitt bereit zu stellen, wie durch metallbeschichtete Abschnitte vom Abdeckelement 26, und dann den leitfähigen Abschnitt des Abdeckelements 26 elektrisch mit der Grundplatte 24 zu verbinden. Derartig geänderte Verbinder 18'' und Abdeckelement 26'' werden in 11 gezeigt. Das Abdeckelement 26'' ist mit einem Federkontakt 116 bereit gestellt, der elektrischen Kontakt mit der Grundplatte 24 eines Verbinders herstellt, der über dem Abdeckelement 26'' gestapelt ist. Das Abdeckelement 26'' kann elektrischen Kontakt mit der Grundplatte 24 vom Verbinder 18'' herstellen, zum Beispiel durch das Erweitern der Verriegelungen 64 der Grundplatte 24 durch den Verbinderkörper 20, um Kontakt mit dem Abdeckelement 26'' herzustellen. Durch das elektrische Verbinden des Abdeckelements 26'' mit der Grundplatte 24, ist der Verbinder 18'' mit zusätzlicher Abschirmung bereit gestellt und es ist möglich, sicherzustellen, dass jeder einzelne Verbinder in einem Verbinderstapel 18'' am selben Grundpotential ist.
Die weiter oben beschriebene Erfindung stellt zahlreiche Vorteile im Vergleich mit Verbindern vom Stand der Technik bereit. Die programmierbaren Erdungskontakte 60 in der Grundplatte 24 ermöglichen vollkommene Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der Signal- und Erdkontakte, ohne dass Gestaltungsänderungen am Verbinderkörper oder Abdeckelement notwendig sind. Die breite Grundplatte 24 stellt einen niedrigen Impedanz-Stromrückweg bereit, und der gleichmäßige Abstand zwischen den Buchsenkontakten 22 und der Grundebene, die durch die Grundplatte 24 erzeugt wird, ermöglicht es der Verbinder-Impedanz in einem bekannten Mikrostrip-Verhältnis mit der Grundebene, die durch die Grundplatte 24 bereit gestellt wird, gesteuert zu werden. Die vereinfachten Stapelmerkmale erlauben es jeder Anzahl von Verbindern 18 ohne zusätzliche Komponenten gestapelt zu werden, wobei es dem Verbinderstapel 18 ermöglicht wird, leicht demontiert zu werden und wobei ferner das „Hot-Swapping" von einem einzigen Verbinder in einem Verbinderstapel möglich ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung hier in Bezug auf einige dargestellte Ausführungsformen beschrieben wird, besteht das Ziel darin, alle Änderungen, alternativen Konstruktionen und Entsprechungen, die in den Rahmen der Ansprüche fallen, zu decken.

Claims

Stapelbare Verbinderanordnung, die folgendes aufweist: – mehrere planare Verbinderkörper (20), wobei jeder Verbinderkörper (20) zwei längliche Ränder (40), einen vorderen Rand (36) und einen hinteren Rand (38) hat, wobei jeder der mehreren planaren Verbinderkörper (20) eine Eingriffsoberfläche (100) an mindestens einem seiner länglichen Ränder (40) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Eingriffsoberfläche (100) derart positioniert ist, daß die Eingriffsoberflächen (100), wenn die mehreren Verbinderkörper (20) übereinander gestapelt sind, zueinander ausgerichtet sind, und daß die Anordnung folgendes aufweist: – einen Rückhaltestab (28), der so konfiguriert ist, daß er in jede der Eingriffsoberflächen (100) derart sicher eingreift, daß die mehreren planaren Verbinderkörper (20) in einer gestapelten Konfiguration gesichert sind.
Verbinderanordnung nach Anspruch 1, wobei der Rückhaltestab (28) aus einem Material mit einem Härtegrad gebildet ist, der kleiner als der Härtegrad des Verbinderkörpers (20) ist.
Verbinderanordnung nach Anspruch 1, wobei der Rückhaltestab (28) aus einem Material mit einem Härtegrad gebildet ist, der größer als der Härtegrad des Verbinderkörpers (20) ist.
Verbinderanordnung nach Anspruch 1, wobei der Rückhaltestab (28) aus einem polymeren Material gebildet ist.
Verbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Eingriffsoberfläche (100) einen Rücksprung (100) mit einer vorspringenden Rippe (102) aufweist, und wobei der Rückhaltestab (28) eine passend zur vorspringenden Rippe (102) ausgebildete Nut (104) aufweist.
Verbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Eingriffsoberfläche eine vorspringende Rippe (102) aufweist, und wobei der Rückhaltestab (28) eine passend zur vorspringenden Rippe (102) ausgebildete Nut (104) aufweist.
Verbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner eine planare Grundplatte (24) auf einer unteren Oberfläche (34) eines jeden Verbinderkörpers (20) und einen leitfähigen Abschnitt (116) auf einer oberen Oberfläche (32) von mindestens einem der mehreren Verbinderkörper (20) aufweist, wobei der leitfähige Abschnitt (116) mit der Grundplatte (24) des mindestens einen Verbinderkörpers (20) elektrisch verbunden ist und über die obere Oberfläche (32) des mindestens einen Verbinderkörpers (20) hinausragt.
Verbinderanordnung nach Anspruch 7, bei der der leitfähige Abschnitt (116) über die obere Oberfläche (32) des mindestens einen Verbinderkörpers (20) hinausragt, um die Grundplatte (24) eines angrenzend an die obere Oberfläche (32) des mindestens einen Verbinderkörpers (20) gestapelten Verbinders (18) zu berühren.
Verbinderanordnung (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die ferner eine Führungsschiene (108) aufweist, die sich entlang mindestens eines länglichen Seitenrands (40) erstreckt.
Verbinderanordnung (18) nach Anspruch 9, die ferner eine Eingriffsoberfläche (100) an mindestens einem ihrer länglichen Ränder (40) aufweist, wobei die Eingriffsoberfläche (100) zum passenden Zusammengriff mit einem Rückhaltestab (28) ausgeführt ist.
Verbinderanordnung (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die ferner mehrere Verbinderanordnungen (18), die einen Stapel elektrischer Anordnungen bilden, aufweist, wobei die Eingriffsoberfläche (100) einer jeden der mehreren Anordnungen (19) für einen Eingriff mit dem Rückhaltestab (28) ausgerichtet ist.