DE69220831T2

DE69220831T2 - Koaxialer Kabelverbinder

Info

Publication number: DE69220831T2
Application number: DE69220831T
Authority: DE
Inventors: David L Brunker; Helen Dechelette
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1991-04-09
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2012-03-31
Also published as: SG43097A1; HK1000374A1; JPH05152038A; JP2617153B2; ES2104760T3; DE69220831D1; US5116230A; EP0508255A3; EP0508255A2; KR920020786A; EP0508255B1; KR970000287B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung zum Anschließen zumindest eines abgeschirmten isolierten Leitungsdrahtes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei der Leitungsdraht einen leitenden Kern mit einer in umgebenden isolierenden Umhüllung, einen äußeren isolierenden Mantel und eine zwischen Umhüllung und Mantel angeordnete Abschirmungseinrichtung umfaßt.
Abgeschirmte isolierende Leitungsdrähte oder Koaxialkabel umfassen einen leitenden Kern mit einer ihn umgebenden Isolierung, einen äußeren isolierenden Mantel und eine zwischen der Umhüllung und dem Mantel angeordnete Abschirmeinrichtung, wie z.B. ein Abschirmgeflecht oder eine Folie. Koaxialkabel der beschriebenen Art werden zunehmend miniaturisiert, wobei sie üblicherweise als "Mikrokoaxialkabel" bezeichnet werden, die zur Hochfrequenzoder Hochgeschwindigkeitssignalübertragung eingesetzt werden. Ein 50 Ohm Mikrokoaxialkabel weist beispielsweise einen Außendurchmesser im Bereich von etwa 1,9 mm auf. Ein solches Kabel kann in einer einreihigen oder mehrreihigen Anordnung mit Abständen von 2,5 mm angeschlossen werden. Die an die Kerne solcher Kabel angeschlossenen Kontakte sind mit nachgiebigen Kontaktstiften gekoppelt, die in einer Ebene mit einer 2,5 mm Gitteranordnung befestigt sind.
Mikrokoaxialkabel und Steckverbindersysteme dieser Art sind verfügbar, wobei die Kabel mittels eines Crimpverfahrens oder eines Lötverfahrens an die entsprechenden Kontakte angeschlossen werden. Ein Problem bei diesen Verfahren besteht darin, daß der Zeitbedarf zum Vorbereiten der Kabel, wie z.B. zum Freilegen des Abschirmgeflechtes oder der Folienabschirmeinrichtung, und der Zeitbedarf zum Anschließen der Kabel an die entsprechenden Kontakte recht groß ist. Bei solchen Anwendungen sind zum Anschließen normalerweise mehrere Werkzeuge erforderlich, um alle Verfahrensschritte beim Anschließen und Erden durchführen zu können. Andere Probleme betreffen Unterschiede im elektrischen Potential zwischen dem separaten Kabel und den Kontakten und das Auftreten eines "nebensprechens" zwischen beliebigen Teilen eines Mehrfachkabelsystems mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Lösung der oben genannten Probleme durch Schaffung einer Steckverbinderanordnung, bei der keine Crimp- oder Lötverfahren mehr erforderlich sind, für die eine kürzere Kabelvorbereitung als nach dem Stand der Technik erforderlich ist, für die man sehr viel einfacheres Werkzeug benötigt und bei der eine merkliche Verringerung des Nebensprechens auftritt.
Ein bekannter Steckverbinder der oben genannten Art (US-A-4 708 414) umfaßt ein Gehäuse mit einem Basisteil und einem schwenkbaren mit dem Basisteil verbundenen Druckdeckel. Das Basisteil umfaßt ein leitendes Hülsen- oder Muffenteil und einen Stiftstecker, die in dem Basisteil angeformt oder angegossen sind. Der Druckdeckel umfaßt sägezahnförmige oder gezackte Teile, die in das Koaxialkabel eindringen, wenn der Druckdeckel 10 über dem Koaxialkabel geschlossen wird. In dieser Stellung steht eine elastische Zunge in Kontakt mit dem Hülsenteil, das den Signalanschlußstift abschirmt. Dieser bekannte Steckverbinder eignet sich nicht für eine Miniaturisierung und für mehrere Signalklemmen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer neuen und verbesserten Steckverbinderanordnung zum Anschließen eines abgeschirmten isolierten Leitungsdrahtes oder Koaxialkabels, die problemlos für die Hochfrequenz- oder Hochgeschwindigkeitssignalübertragungen unter Verwendung von impedanzgesteuerten Mikrokoaxialkabeln einsetzbar ist.
Die vorliegende Erfindung ist durch die Ansprüche bestimmt.
Ein Koaxialkabel umfaßt bekanntermaßen einen leitenden Kern mit einer ihn umgebenden isolierenden Umhüllung, einen äußeren isolierenden Mantel und eine zwischen der Umhüllung und dem Mantel angeordnete Abschirmeinrichtung, wie z.B. ein Abschirmgeflecht oder eine Folie. Erfindungsgemäß wird eine Steckverbinderanordnung zum Anschließen eines solchen Koaxialkabels oder eines abgeschirmten isolierten Leitungsdrahtes vorgeschlagen. Die Steckverbinderanordnung umfaßt eine dielektrische Einrichtung mit einer elektrisch leitenden Signalklemme zum Anschließen des leitenden Kerns eines isolierten Leitungsdrahtes. Außerhalb der dielektrischen Einrichtung ist in der Anordnung eine leitende Erdungsklemmeneinrichtung angebracht, die eine Schneidklemmeinrichtung umfaßt, die in den äußeren isolierenden Mantel des Leitungsdrahtes eindringt und mit dessen Abschirmeinrichtung in Eingriff tritt.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schneidklemmeinrichtung so gestaltet, daß sie beim Anlegen einer im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Leitungsdrahtes verlaufenden Kraft an die Erdungsklemmeneinrichtung in den isolierenden Mantel eindringt.
Erfindungsgemäß wird eine einzigartige Kombination vorgeschlagen, wobei die Signalklemme zumindest einen abbiegbaren Wandteil aufweist, um die Hülle eines Leitungsdrahtes zu verdrängen und den leitenden Kern anzuschließen, wobei wiederum eine im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Leitungsdrahtes gerichtete Kraft ausgeübt wird. Der Leitungsdraht kann hierbei bei Anlegen dieser axialen Kräfte unter Verwendung sehr einfacher Montagewerkzeuge sowohl geerdet als auch angeschlossen werden.
Die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung eignet sich problemlos zum Anschließen sehr vieler Leitungsdrähte. Die dielektrische Einrichtung kann insbesondere so ausgebildet sein, daß auf ihr mehrere Signalklemmen zum Anschließen der Leitungskerne mehrerer isolierter Leitungsdrähte angebracht sind. An der dielektrischen Einrichtung sind mehrere leitende Trennplatten angebracht, die individuell zwischen benachbarten individuellen Signalklemmen angeordnet sind. Die Trennplatten bilden eine Einrichtung zur Verringerung des Nebensprechens in dem Steckverbinder. Bei der dielektrischen Einrichtung handelt es sich vorzugsweise um ein gegossenes Bauteil, wobei die Trennplatten in dem Bauteil eingegossen sind. Zusätzlich hierzu umfassen die Trennplatten Teile, die außerhalb der dielektrischen Einrichtung freiliegen, um mit der Erdungsklemmeneinrichtung in Eingriff zu treten. Die Erdungsklemmeneinrichtung kann zudem ein einheitliches Bauteil umfassen, das die Mehrzahl der Schneidklemmeinrichtungen zum Verdrängen des äußeren isolierenden Mantels der mehreren Leitungsdrähte umfaßten, so daß alle Leitungsdrähte auf dem gleichen elektrischen Potential oder in der Nähe dieses Potentials geerdet werden. Die Abschirmungsklemmeneinrichtung umfaßt auch Abschirmungsarme, die außerhalb der Signalklemmen entlang zweier gegenüberliegenden Seiten der Signalklemmen in Nebeneinanderstellung angeordnet sind, wobei die Trennplatten entlang der anderen gegenüberliegenden Seiten der Signalklemmen angeordnet sind.
Um die dielektrische Einrichtung und die leitende Erdungsklemmeneinrichtung ist eine Abschirmung oder ein äußeres Gehäuse angeordnet. Bei der Abschirmung kann es sich um ein Druckgußbauteil handeln, das aus Zink, einer Kupferlegierung oder derleichen besteht. Die Abschirmung steht sowohl mit der leitenden Erdungsklemmeneinrichtung als auch mit den Trennplatten in Eingriff, wobei sie als Anschlageinrichtung wirkt, um das Anschließen der Steckverbinderanordnung durch ein geeignetes Montagewerkzeug zu erleichtern.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, in denen gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung zum Anschließen mehrerer abgeschirmter isolierter Leitungsdrähte oder Koaxialkabel;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Hauptbestandteile des Steckverbinders gemäß Fig. 1 mit voneinander getrennten und auseinandergezogenen Bauteilen;
Fig. 3 einen im wesentlichen entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 verlaufenden senkrechten Schnitt;
Fig. 4 einen im wesentlichen entlang der Linie 4-4 in Fig. 1 verlaufenden senkrechten Schnitt;
Fig. 5 einen im wesentlichen entlang der Linie 5-5 in Fig. 1 verlaufenden senkrechten Schnitt;
Fig. 6 eine Vorderansicht einer der in der Steckverbinderanordnung angebrachten Signalklemmen;
Fig. 7 eine Seitenansicht der Signalklemme gemäß Fig. 6;
Fig. 8 einen entsprechend zu Fig. 3 verlaufenden senkrechten Schnitt, wobei alle inneren Bauteile entfernt wurden, um die innere Gestaltung des äußeren Gehäuses oder der Abschirmung zu veranschaulichen;
Fig. 9 eine Vorderansicht des inneren dielektrischen Gehäuses mit den darin angebrachten Signalklemmen und den sich zwischen den Klemmen befindenden Trennplatten;
Fig. 10A - 10F aufeinanderfolgende Verfahrensschritte beim Anschließen der Steckverbinderanordnung gemäß Fig. 1 mit den zahlreichen Bauteilen, die in der auseinandergezogenen Anordnung in Fig. 2 dargestellt sind, wobei zur Vereinfachung bestimmte Teile weggelassen wurden;
Fig. 11 in einer etwas schematischen Darstellung eine Version eines Montagewerkzeuges, das zum Anschließen der Steckverbinderanordnung verwendbar ist;
Fig. 12 einen Fig. 1 entsprechenden senkrechten Schnitt durch eine Steckverbinderanordnung, wobei jedoch eine alternative Ausführungsform dargestellt ist, bei der in dem Steckverbinder zwei Reihen von Klemmen und Koaxialkabel angeschlossen sind;
Fig. 13 eine etwas schematische Darstellung einer komplementären Steckverbinderanordnung mit Erdungsstiften und Klemmenstiften zum Anschluß an die in den Fig. 1 - 12 dargestellte erfindungsgemäße elektrische Steckverbinderanordnung; und
Fig. 14 eine Draufsicht auf den Grundriß eines Formteils für einen Teil einer Erdungsklemme, die für vorliegende Erfindung verwendbar ist.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Wie in den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 ausführlicher dargestellt ist, betrifft die vorliegende Erfindung eine mit dem allgemeinen Bezugszeichen 14 versehene elektrische Steckverbinderanordnung zum elektrischen Anschließen und Erden von einem oder mehreren isolierten Leitungsdrähten oder Mikrokoaxialkabel, die mit dem allgemeinen Bezugszeichen 16 bezeichnet sind.
Die Steckverbinderanordnung ist in Fig. 1 vollständig montiert dargestellt, so daß lediglich ein äußeres Gehäuse oder eine Abschirmung 18 und eine untere Eintrittskappe oder ein Eintrittsdeckel 20 für einen Gegensteckverbinder sichtbar sind.
Fig. 2 zeigt die Hauptbestandteile der elektrischen Steckverbinderanordnung 14 (wobei die Koaxialkabel 16 nicht dargestellt sind). Oben im Bild ist insbesondere das äußere Gehäuse 18 zu erkennen, während unten im Bild die untere Eintrittskappe 20 dargestellt ist. Die anderen Bauteile, die im wesentlichen innerhalb des äußeren Gehäuses 18 montiert sind, sind zur besseren Veranschaulichung zwischen diesen Teilen angeordnet. Das Außengehäuse umfaßt eine Abschirmung für die Steckverbinderanordnung. Es handelt sich vorzugsweise um ein durch ein Druckgußverfahren hergestelltes Bauteil aus Zink, einer Kupferlegierung oder dergleichen. Alternativ hierzu kann das Gehäuse auch durch Falten, Pressen oder durch ein anderes Verfahren hergestellt werden. Die Eintrittskappe 20 ist einstückig aus einem dielektrischen Material, wie z.B. Kunststoff, geformt oder gegossen. Das Außengehäuse umfaßt zwei Vorsprünge 22, die an gegenüberliegenden Enden des Gehäusebodens so ausgebildet sind, daß sie mit Aussparungen 24 an gegenüberliegenden Enden der Eintrittskappe 20 in Eingriff treten. Bei der Endmontage werden die Vorsprünge nach innen gecrimpt, um die Eintrittskappe an dem Außengehäuse zu sichern. Die Eintrittskappe dient, wie nachstehend noch zu erkennen ist, als Schutz für die Eingriffsenden der Signalklemmen in dem Gehäuse 18.
Fig. 2 zeigt auch eine mit dem allgemeinen Bezugszeichen 26 versehene Erdungsklemme, ein mit dem allgemeinen Bezugszeichen 28 versehenes Signalmodul und eine mit dem allgemeinen Bezugszeichen 30 versehene Signalklemme aus Metall, die, wie nachstehend noch beschrieben wird, alle innerhalb des Außengehäuses 18 angebracht sind. Es sei bemerkt, daß in Fig. 2 lediglich eine Signalklemme 30 dargestellt ist, daß es jedoch vier Klemmen gibt, die jeweils zum Anschluß der Leitungskerne der vier Koaxialkabel 16 dienen. Wie zu erkennen ist, besitzt das Außengehäuse 18 vier Kabeleintrittsöffnungen 32. Die Erdungsklemme 26 besitzt vier Kabeldurchgangsöffnungen 34, während das Signalmodul 28 vier Durchgangsöffnungen 36 besitzt, durch die Hohlräume oder Höhlungen für die Klemmen 30 bestimmt sind. Die Durchgangsöffnungen 36 in dem Signalmodul 28 sind in einer dielektrischen inneren Gehäuseeinrichtung 38 ausgebildet, in der die Signalklemmen 30, wie nachstehend noch beschrieben wird, angebracht sind.
In der inneren dielektrischen Gehäuseeinrichtung 38 befinden sich als Eingußteil drei Erdungstrennplatten 40, die zwischen den Signalklemmen 30 angeordnet sind. Bei der Erdungsklemme 26 handelt sich um ein einzelnes Teil, durch das die inneren Abschirmungseinrichtungen aller Koaxialkabel 16 geerdet werden. Wie aus den nachstehenden Ausführungen noch erkennbar wird, befinden sich alle Abschirmungen folglicherweise auf dem gleichen elektrischen Potential oder in der Nähe dieses Potentials. Die Erdungsklemme 26 umfaßt auch eine Abschirmungseinrichtung, die außerhalb der Signalklemmen 30 neben diesen angeordnet ist. Entlang zweier gegenüberliegender Seiten der entsprechenden Klemmen erstrecken sich insbesondere über die Länge verteilt vier herabhängende Arme 42. Da die Arme auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Signalklemmen angeordnet sind und da die Trennplatten 40 zwischen benachbarten Signalklemmen angeordnet sind, sind die Klemmen auf allen Seiten von Abschirmungseinrichtungen umgeben, wobei die äußeren Klemmen an ihrer Außenseite durch die Endwände des Außengehäuses 18 abgeschirmt sind, das für die gesamte Steckverbinderanordnung eine zusätzliche Abschirmung bildet.
Es sei bemerkt, daß erfindungsgemäß eine einzigartige Anordnung vorgeschlagen wird, bei der die Erdungsklemme 26 an die Abschirmungen aller Koaxialkabel angeschlossen wird und bei der die Signalklemmen 30 an die leitenden Kerne der jeweiligen Kabel angeschlossen werden, wobei in einer im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Kabel verlaufenden Richtung Kräfte ausgeübt werden (siehe Fig. 2). Dies wird nachstehend noch ausführlicher beschrieben. An dieser Stelle genügt es jedoch darauf hinzuweisen, daß die Erdungsklemme 26 eine mit dem allgemeinen Bezugszeichen 44 versehene Schneidklemmeinrichtung umfaßt, die in den äußeren isolierenden Mantel der Koaxialkabel eindringt, und daß die Signalklemmen 30 mit dem allgemeinen Bezugszeichen 46 versehene Schneidklemmeinrichtungen umfassen, die in die isolierende Umhüllung um die inneren leitenden Kerne der Signalklemmen eindringen. Obgleich die vorliegende Erfindung in den meisten Zeichnungen anhand einer elektrischen Steckverbinderanordnung zum Anschließen von vier Koaxialkabeln in einer Reihe dargestellt ist, sei an dieser Stelle ferner bemerkt, daß die meisten Facetten der Erfindung auch genausogut auf anders gestaltete Steckverbinderanordnungen zum gleichzeitigen Anschließen von einem oder mehreren Kabeln in einer oder mehrerer Reihen anwendbar ist.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen senkrechte Schnitte durch die Steckverbinderanordnung 14 an unterschiedlichen Stellen dieser Anordnung, so wie dies oben anhand der kurzen Beschreibung der Zeichnungen angegeben wurde. Wie zu erkennen ist, umfassen die Koaxialkabel 16 jeweils einen leitenden Kern 48 mit einer isolierenden Umhüllung 50, einen äußeren isolierenden Mantel 52 und eine zwischen der Umhüllung 50 und dem Mantel 52 angeordnete Abschirmungseinrichtung 54, wie z.B. ein Abschirmgeflecht oder eine Folie. Bis jetzt mußte zur Vorbereitung eines Koaxialkabels für einen Anschluß an eine Steckverbinderanordnung der äußere Mantel 52 auf einer vorgegebenen Länge abgestreift werden, um die Abschirmung 54 freizulegen. Die Abschirmung 54 wurde über den Mantel zurückgeschlagen, um beispielsweise durch Crimpen an einer Erdungsklemme angeschlossen zu werden. Meistens mußte auch die Umhüllung 50 abgestreift werden, um das abgewandte Ende des Leitungskerns 48 freizulegen und an eine geeignete Signalklemme anzuschließen. Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, lassen sich diese Vorbereitungsschritte durch das erfindungsgemäße Schneidklemmverfahren merklich reduzieren. Wie insbesondere in Fig. 4 zu erkennen ist, wird der äußere Mantel 52 (zusammen mit der Abschirmung 54) an der mit dem Bezugzeichen 56 versehenen Stelle zurückgeschnitten, um einen vorgegebenen Abschnitt der isolierenden Umhüllung 50 freizulegen, ohne daß hierbei ein Abschnitt des leitenden Kerns oder ein Abschnitt der Abschirmung freigelegt wird. Die Abschirmung wird somit nicht auf den äußeren isolierenden Mantel zurückgeschlagen.
Wie nachstehend noch ausführlicher beschrieben wird, verdrängt die Schneidklemmeinrichtung 44 der Erdungsklemme 26 die Isolation 52a des äußeren Mantels 52, um die Erdungsklemme an die Abschirmungseinrichtung innerhalb des Mantels anzuschließen. Die Schneidklemmeinrichtungen 46 der Signalklemmen 30 verdrängen jeweils eine Isolation 50a der Umhüllung 50, um die Signalklemmen 30 innerhalb der Umhüllung an den leitenden Kern 48 anzuschließen. Das Anschließen des Kerns und der Abschirmung des Koaxialkabels erfolgt, wie nachstehend noch ausführlicher beschrieben wird, unter Aufbringung von Kräften auf die Erdungsklemme 26 und die Signalklemmen 30, die im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Kabel 16 gerichtet sind.
Wie in den Fig. 4 und 5 zu erkennen ist, wird die Schneidklemmeinrichtung 44 der Erdungsklemme 26 durch zwei nach innen gerichtete Schneidklemmabschnitte 58 gebildet, die im wesentlichen v-förmig ausgebildet sind. Wie in Fig. 2 in Verbindung mit den Fig. 4 und 14 zu erkennen ist, sind im wesentlichen an den Scheitelpunkten der v-förmigen Schneidklemmabschnitte Aussparungen 60 aus der Erdungsklemme ausgestanzt. Diese Aussparungen erleichtern das Einschneiden in das isolierende Material des Mantels 52. Die Fig. 2 und 14 zeigen auch dreieckige Aussparungen 62, die lediglich dazu dienen, um gleichmäßig über die Länge der Erdungsklemme 26 verteilt die Schneidklemmabschnitte 58 v-förmig ausbilden zu können. Fig. 14 zeigt den Grundriß eines Formteils 150, der dem Teil der Erdungsklemme 26 entspricht, der in den Mantel 52 einschneidet, um eine Abschirmung 54 eines Koaxialkabels 16 anzuschließen. Die Aussparungen 60 umfassen auf einer Hälfte jeweils drei gleichmäßig zueinander beabstandete gerundete Finger 152, die in die Aussparung 60 vorstehen und den äußeren Mantel 52 des Koaxialkabels zum Anschließen der Abschirmung 54 verdrängen. Die andere Hälfte der Aussparung 60 umfaßt jeweils einen halbkreisförmigen Abschnitt 154, der so bemessen ist, daß die äußeren Mäntel 52 beim Anschließen gehalten werden, ohne daß der halbkreisförmige Abschnitt 154 in den Mantel einschneidet. Diese Gestaltung ist außerordentlich effektiv, wenn es darum geht, den äußeren Mantel 52 so zu verdrängen, daß die den Kern 48 umgebende isolierende Umhüllung 50 nicht oder nur minimal verformt wird.
Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, sind die Schneidklemmeinrichtungen 46 der Signalklemmen 30 jeweils entsprechend ausgebildet, wobei sie im wesentlichen v- förmige gegenüberliegende Schneidklemmabschnitte 64 aufweisen, um in das isolierende Material der Umhüllung 50 einzudringen. Es sind Aussparungen 65 vorgesehen, um das Eindringen in das isolierende Material zu erleichtern. Es sei auch bemerkt, daß die Signalklemmen 30 aus den nachstehend noch angegebenen Gründen jeweils zwei nach unten weisende Schultern 66 umfassen, und daß das obere Ende der Signalklemmen jeweils an nach unten weisende Schultern 68 des inneren dielektrischen Gehäuses 38 des Signalmoduls 28 anstößt.
Wie oben bereits erwähnt wurde, werden die Signalklemmen 30 (mit Ausnahme der sich an den Enden der Reihen befindenden Klemmen) im wesentlichen innerhalb der Steckverbinderanordnung abgeschirmt, ungeachtet der Tatsache, daß die gesamte Steckverbinderanordnung im wesentlichen von dem druckgegossenen Gehäuse 18 umgeben ist. In Fig. 4 ist insbesondere zu sehen, wie die Arme 42 der Erdungsklemme 26 die gegenüberliegenden Seiten der Signalklemmen jeweils in ihrer Gesamtheit abdecken. Fig. 5 zeigt die Gestaltung der Erdungstrennplatten 40. Es ist zu erkennen, daß die Trennplatten im wesentlichen die Seiten der Signalklemmen bedecken, die den von den Armen 42 der Erdungsklemme abgedeckten Seiten gegenüberliegen.
Wie oben bereits erwähnt wurde, werden die Erdungsplatten 40 beim Bilden des Signalmoduls 28 in dem inneren Gehäuse 38 eingegossen (siehe Fig. 5). Es ist zu erkennen, wie die Formmasse des Gehäuses durch Löcher 70 und durch in vertikaler Richtung länglich ausgebildete Schlitze 72 in den Trennplatten fließt. Während die Löcher 70 einfach aus dem Metall der Platten ausgestanzt werden, werden die Schlitze 72 auf einer Schräge (bias) so ausgestanzt, daß Metall nach außen gedrückt wird, um Nasen 74 zu bilden, die nach außen vorstehen, um die Erdungstrennplatten an dem äußeren druckgegossenen Gehäuse 18 zu sichern. Alternativ hierzu können die Nasen 74 auch, so wie dargestellt, in den endgültig gestalteten Platten 40 ausgestanzt werden, ohne daß beim Stanzen der Schlitze 72 Metall nach außen verschoben wird. Die Löcher 70 und die Schlitze 72 sind so gestaltet, daß Kunststoffmaterial durch die Trennplatten fließen kann, so daß das Modulgehäuse 38 und das gesamte Modul 28 als einstücktiges Teil hergestellt werden kann. Die Schlitze 72 verleihen den Nasen 74 auch eine Flexibilität, wenn sie mit den Schlitzen 90 des Gehäuses 18 in Eingriff treten. Es sei auch bemerkt, daß die Trennplatten jeweils mit zwei nach oben weisenden Schultern 76 versehen sind, die mit den Unterseiten 78 der Schlitze 80 (Fig. 2) zwischen den Armen 42 der Erdungsklemme 26 in Eingriff treten. Aus Gründen, die nachstehend noch beschrieben werden, verläuft dieser Eingriff der Trennplatten an der Schulter 78 der Erdungsklemme entgegengesetzt zu dem Eingriff einer Endwandung 81 des Außengehäuses 18 mit einer oberen Wandung 82 der Erdungsklemme 26.
Die Fig. 6 und 7 zeigen die Gestaltung einer metallischen Signalklemme 30 vor ihrer Verformung, durch die die Isolation der Umhüllung 50 eines entsprechenden Koaxialkabels verdrängt wird. Die Signalklemmen können funktionell jeweils in einen Anschlußbereich 84 und einen Eingriffs- oder Paarungsbereich 86 unterteilt werden. Der Anschlußbereich umfaßt eine Schneidklemmeinrichtung 46, die durch Schneidklemmabschnitte 64 und Aussparungen 65 gebildet wird. Der Eingriffsbereich 86 wird durch zwei Arme 88 gebildet, die einen Buchsenkontakt oder eine Buchse zur Aufnahme eines Gegensignalstiftes eines geeigneten Gegensteckverbinders bestimmen. Wie zu erkennen ist, sind die Schultern 66 zwischen dem Anschlußbereich und dem Eingriffsbereich angeordnet. Die Klemme ist so gestaltet, daß sie die Isolation eines Koaxialkabels verdrängt, wenn auf sie eine im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Klemme, d.h. parallel zu der Längsachse des Koaxialkabels, gerichtete Kraft ausgeübt wird. Bei den Schneidklemmabschnitten 64 handelt es sich insbesondere um nach innen abbiegbare Wandteile der Signalklemme, die ansprechend auf eine in Längsrichtung wirkende Kraft durch die Isolation nach innen aufeinanderzu gedrückt werden. Klemmen dieser Art werden in den amerikanischen Patenten US- A-4,512,619 und US-A-4,955,816 von Dechelette bzw. Roberts et al. beschrieben, die vom 23. April 1985 bzw. vom 11. September 1990 stammen und beide auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen wurden.
Fig. 8 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch das äußere Druckgußgehäuse 18, um insbesondere zu zeigen, daß die inneren Seitenwände des Gehäuses mit Nuten 90 versehen sind, in denen die Seitenkanten der Erdungstrennplatten 40 angeordnet sind (siehe auch Fig. 5). Die inneren Enden der Nuten bestimmen Anschlagschultern 92, an denen die Schultern 76 (Fig. 5) der Trennplatten anstoßen. Das Gehäuse umfaßt auch zwei innere Schultern 94, von denen jeweils eine an den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses angeordnet ist. Wie in Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 8 zu erkennen ist, stehen die Schultern 94 in Eingriff mit nach oben weisenden Schultern 96, die an gegenüberliegenden Enden des dielektrischen Gehäuses 38 des Signalmoduls 28 ausgebildet sind.
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht des Signalmoduls 28, um den relativen Abstand zwischen den Erdungstrennplatten 40 und den Signalklemmen 30 und deren Trennung zu veranschaulichen. Wie zu erkennen ist, "bedecken" die Trennplatten im wesentlichen die gesamte Längsseite der Signalklemmen, um zwischen diesen eine Abschirmung zu erzeugen. Dies führt zu einer deutlichen Verringerung des Nebensprechens zwischen den Signalklemmen. Es sind auch nach außen vorstehende Anschlagseinrichtungen 98 dargestellt, durch die nach oben weisende Schultern 96 bestimmt sind, die mit den nach unten weisenden Schultern 94 (Fig. 3) des Außengehäuses 18 in Eingriff stehen.
Die Fig. 10A - 10F zeigen aufeinanderfolgende Verfahrensschritte bei der Montage und dem Anschließen der Steckverbinderanordnung 14 (Fig. 1), wobei die Hauptbestandteile aus Fig. 2 dargestellt sind. Die Signalklemmen 30 werden insbesondere in Hohlräume oder Höhlungen 36 des Gehäuses 38 des Signalmoduls 28 eingeführt, in denen die Trennplatten 40 eingegossen sind, so daß eine Signalmoduluntereinheit 100 (die in den Fig. 9 und 12 mit dem Bezugszeichen 28 versehen ist) gebildet wird. Die Signalklemmen werden in dem Signalmodul mittels einer Preßpassung zwischen Haltezähnen 107 (Fig. 7) und dem isolierenden Material in den Höhlungen des Moduls gehalten.
Wie in Fig. 10B zu erkennen ist, wird die Erdungsklemme 26 in das Außengehäuse 18 eingeführt, so daß eine Untereinheit entsteht, die in Fig. 10C mit dem allgemeinen Bezugszeichen 102 versehen ist. Die Erdungsklemme wird in dem Gehäuse durch Zähne 104 (Fig. 4) gehalten, die in das Material der Innenwände des Gehäuses eindringen.
Die Untereinheit 100 wird nun in die Untereinheit 102 eingeführt, so wie dies in Fig. 10C dargestellt ist. Wie am besten in Fig. 4 zu erkennen ist, wird die Untereinheit 100 in der Untereinheit 102 durch Preßpassung gehalten. Die Koaxialkabel 16 werden einfach durch gleichzeitiges Abstreifen oder Zurückschneiden des äußeren Mantels 52 und der Abschirmeinrichtung 54 vorbereitet, um einen Abschnitt der isolierenden Umhüllung 50 mit dem sich darin befindenden leitenden Kern freizulegen. Der Kern muß hierbei nicht freigelegt werden. Zudem muß auch die Abschirmung des Kabels nicht freigelegt oder auf die Außenseite des äußeren Mantels 52 zurückgestreift werden. Wie in Fig. 10E zu erkennen ist, werden die Koaxialkabel nun in die Steckverbinderanordnung 14 eingeführt. Das Einführen erfolgt hierbei frei durch die Löcher 32 in der Oberseite des Gehäuses 18 bis zu einer Stellung, in der sich der äußere Mantel 52 in Ausrichtung zu der Schneidklemmeinrichtung 44 der Erdungsklemme befindet und in der sich die isolierende Umhüllung 50 in Ausrichtung zu den Schneidklemmeinrichtungen der Signalklemmen befindet.
Nun wird in einer im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Steckverbinderanordnung (d.h. im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Koaxialkabels 16) eine Kraft "F" (Fig. 10E) ausgeübt, so daß die Schneidklemmeinrichtung der Erdungsklemme in den isolierenden Mantel 52 einschneidet und die Schneidklemmeinrichtungen der Signalklemmen in die isolierende Umhüllung 50 einschneiden, wodurch sowohl die Erdungseinrichtung des Kabels als auch der leitende Kern des Kabels angeschlossen werden.
Zum Schluß wird die Eintrittskappe 20 für einen Gegensteckverbinder (Fig. 10F) in dem Boden der Steckverbinderanordnung 14 angeordnet, so wie dies in den Fig. 3 - 5 dargestellt ist. Nun ist die Steckverbinderanordnung 14 für einen Eingriff mit einer komplementären Steckverbinderanordnung und insbesondere zur Aufnahme der Anschlußstifte dieser Anordnung in der durch die Arme 88 der Signalklemmen 30 bestimmten Buchseneinrichtung bereit. Die Eintrittskappe 20 wird an Ort und Stelle durch Crimpvorsprünge 22 des Gehäuses 18 und Aussparungen 24 der Haltekappe gesichert, so wie dies anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben wurde.
Um das Anschließen durch Ausüben axialer Kräfte durchzuführen, so wie dies oben anhand von Fig. 10E beschrieben wurde, müssen die unteren Teile der Erdungsklemme 26 und der Signalklemmen 30 oder das Außengehäuse 16 festgehalten werden, wenn auf die anderen Bauteile eine Kraft ausgeübt wird. Dies kann durch unterschiedliche Montagewerkzeuge in Verbindung mit den unterschiedlichen Verbindungen zwischen den oben beschriebenen Bauteilen der Steckverbinderanordnung erfolgen. Fig. 10E zeigt sehr allgemein eine Befestigung "f", durch die das Oberteil des Außengehäuses 18 festgehalten wird. Durch eine Stößeleinrichtung "r" werden die Signalkontakte und die Erdungsklemmen durch die Kraft "F" bezüglich des festen Gehäuses nach oben bewegt.
Fig. 11 zeigt in einer etwas schematischen Darstellung ein Werkzeugsystem, das verwendet werden kann. Insbesondere kann die Steckverbinderanordnung ohne die Eintrittskappe 20 in einer schematisch dargestellten Befestigungseinrichtung, die in Fig. 11 mit dem Bezugszeichen 106 versehen ist, so angeordnet werden, daß die Oberseite des Außengehäuses 18 gegen eine Schulter 108 der Befestigungseinrichtung stößt. Ein erster Stößel 110 umfaßt zwei Endfinger 112 und drei zwischenfinger 114. Ein zweiter Stößel 116 umfaßt vier Finger 118. Bei einer Bewegung des Stößels 110 in Richtung des Pfeiles "B" bewegen sich die Finger 112 und 114 auf Wegen, die durch die Pfeile "C" bzw. "D" dargestellt sind. Die Finger 112 treten mit der Unterseite der Anschlageinrichtung 98 des Signalmoduls 28 (Fig. 9) in Eingriff, während die Finger 114 mit den abgewandten Enden der Erdungstrennplatten 40 in Eingriff treten. Da die Erdungsplatten in dem Gehäuse 38 des Signalmoduls eingegossen sind, wird das Modul von dem Stößel 110 festgehalten.
Wie in Fig. 5 in Verbindung mit Fig. 11 zu erkennen ist, stehen die Trennplatten 40 an ihren Schultern 76 mit der Erdungsklemme 26 in Eingriff. Demgemäß werden durch die Befestigungseinrichtung 106, die mit der Oberseite des Gehäuses 18 in Eingriff steht, das umgekehrt wiederum mit der Oberseite der Erdungsklemme in Eingriff steht, Kräfte auf die Schneidklemmeinrichtung 44 der Erdungsklemme übertragen. Der Eingriff der Erdungsklemme mit den Schultern 76 der Trennplatten 40 bewirkt eine Umkehr dieser Kräfte in entgegengesetzte Richtung, während die Finger 112 und 114 des Stößels 110 gegen die Trennplatten bewegt werden.
Die Finger 118 des Stößels 116 bewegen sich auf Wegen, die durch die Pfeile "E" dargestellt sind. Sie treten mit den Schultern 66 der Signalkontakte 30 in Eingriff, so wie dies in den Fig. 4, 6 und 7 dargestellt ist und anhand dieser Figuren beschrieben wurde. Die oben in Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebene Anordnung bewirkt eine Umkehr dieser Kräfte in entgegengesetzte Richtung, wobei die Oberseiten der Signalklemmen an den Schultern 68 des Signalmodulgehäuses 38 anstoßen. Da das Signalmodul durch die in Eingriff stehenden Schultern 76 und 78 (Fig. 5) an dem Außengehäuse 18 anstößt, wenn die Schneidklemmeinrichtung 44 der Erdungsklemme deformiert wird, und da das Außengehäuse 18 umgekehrt wiederum an die Befestigungseinrichtung 104 anstößt, bewirkt eine Bewegung der Finger 118 gegen die Schultern 66 der Signalklemmen einen Deformation der Schneidklemmeinrichtungen 46 dieser Klemmen, wenn in Längsrichtung der Steckverbinderanordnung Gegenkräfte wirken, die durch den Pfeil "B" in Fig. 11 dargestellt sind. Die Stößel 110 und 116 werden vorzugsweise mittels einer geeigneten Einrichtung nacheinander bewegt, so daß die Erdungsklemme deformiert und angeschlossen wird bevor die Signalklemmen deformiert und angeschlossen werden.
Fig. 12 zeigt eine elektrische Steckverbinderanordnung 14' mit zwei Längsreihen aus Koaxialkabeln, die an entsprechenden Signalklemmen angeschlossen sind. Diese alternative Steckverbinderanordnung ist lediglich dargestellt, um zu veranschaulichen, daß die Konzepte der vorliegenden Erfindung gleichermaßen auch auf Steckverbinderanordnungen zum Erden und Anschließen von mehr als einem Koaxialkabel in einer einzigen Reihe, einer mehrreihigen Anordnung oder auch einer beliebigen Anordnung, die von den Gestaltungsparametem des elektrischen Steckverbindersystems abhängt, geeignet ist.
Fig. 13 zeigt schließlich in schematischer Darstellung eine mit dem allgemeinen Bezugszeichen 120 versehene komplementäre Steckverbinderanordnung mit einem Buchsengehäuse 122, in dem zwei äußere Erdungsstifte 124, ein mittlerer Erdungsstift 126 und zwei Signalstifte 128 angeordnet sind, die abwechselnd zwischen den Erdungsstiften angeordnet sind. Dieser komplementäre Steckverbinder wird mit der in Fig. 12 dargestellten zweireihigen Steckverbinderanordnung 14' zusammengefügt. Die Signalstifte 128 werden in die durch die Kontaktarme 38 der Signalklemmen 30 gebildeten Buchseneinrichtung oder Gegenkontakteinrichtung eingeführt. Die äußeren Erdungsstifte 124 treten mit den äußeren Armen 42 der Erdungsklemmen 26 in Eingriff, während der mittlere Erdungsstift 126 zwischen den benachbarten inneren Armen 42 der Erdungsklemmen eingeführt wird. Wie in den Fig. 1, 4 und 8 in Verbindung mit Fig. 13 zu erkennen ist, ist das Außengehäuse 18 mit Schlitzen 130 versehen, während die Eintrittskappe 20 mit Einkerbungen oder Einschnitten 132 zur Aufnahme der äußeren Erdungsstifte 124 versehen ist.
Es sei bemerkt, daß die vorliegende Erfindung auch durch andere spezielle Ausführungsformen verkörpert werden kann, die in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche fallen.

Claims

1. Verbinderanordnung (14) zum Anschließen mindestens eines abgeschirmten isolierten Drahtes (16) mit einem Leitungskern (48) sowie einer Isolationshülle (50), einem äußeren isolierenden Mantel (52) und einer Abschirmungseinrichtung (54) zwischen der Hülle (50) und dem Mantel (52), mit folgenden Merkmalen:

eine elektrisch leitende Signalklemme (30) zum Anschluß des Leitungskerns (48) des Drahtes (16), eine Erdungsanschlußeinrichtung (26), die eine Schneidklemmeneinrichtung (44) umfaßt, um den äußeren isolierenden Mantel (52) des Drahtes zu verdrängen, und einen Abschirmteil (42) umfaßt, der über der Signalklemme (30) sitzt;

eine Gehäuseeinrichtung (18, 20, 38) zum Halten und Fixieren der Klemmeneinrichtungen (30, 26) relativ zueinander,

dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseeinrichtung (18, 20, 38) ein äußeres Gehäuse (18) und eine innere dielektrische Gehäuseeinrichtung (38) umfaßt, daß die Erdungsklemmeneinrichtung (26) auf und um der inneren dielektrischen Gehäuseeinrichtung (38) montiert ist,

daß die innere dielektrische Gehäuseeinrichtung (38) die Signalklemme (30) beherbergt und

daß die Erdungsklemmeneinrichtung (26) sowie die innere Gehäuseeinrichtung (38) in dem äußeren Gehäuse (18) montiert sind.

2. Verbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidklemmeneinrichtung (44) auf der Erdungsklemmeneinrichtung (26) zur Verdrängung des äußeren Isolationsmantels (52) angeordnet ist und so strukturiert ist, daß der Isolationsmantel bei der Anlage einer Kraft (F; C; D) verdrängt wird, die auf die Erdungseinrichtung (26) generell parallel zur Längsachse des Drahtes (16) aufgebracht wird.

3. Verbinderanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalklemme (30) mindestens einen abbiegbaren Wandteil (46) aufweist, um die Hülle (50) des Drahtes (16) zu verdrängen und den Leitungskern (48) bei Anlage einer Kraft (F; E) anzuschließen, die generell parallel zur Längsachse des Drahtes (16) ausgeübt wird, wobei der Draht (16) sowohl geerdet als auch in Abhängigkeit von der Anlage der Kräfte (F; C; D; E) angeschlossen werden kann.

4. Verbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gehäuse (18) eine leitende Abschirmung (18) darstellt, die in Leitungsverbindung mit der Erdungsanschlußeinrichtung (26) steht und eine Anschlagseinrichtung (104) umfaßt, um an der Erdungsanschlußeinrichtung (26) anzugreifen, so daß die Schneidklemmeneinrichtung (44) den Isolationsmantel (52) in Abhängigkeit von der Relativverschiebung zwischen dem äußeren Gehäuse (18) und der Erdungsklemmeneinrichtung (26) verdrängt.

5. Verbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere dielektrische Gehäuseeinrichtung (38) zur Aufnahme einer Mehrzahl von Signalklemmen (30) angepaßt ist, um die Leitungskerne (48) einer Mehrzahl von isolierten Drähten (16) anzuschließen.

6. Verbinderanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere dielektrische Gehäuseeinrichtung (38) eine Mehrzahl von leitenden Trennplatten (40) umfaßt, die an der inneren dielektrischen Gehäuseeinrichtung (38) befestigt sind und individuell zwischen benachbarten individuellen Signalklemmen (30) gelegen sind.

7. Verbinderanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die innere dielektrische Gehäuseeinrichtung (38) ein gegessenes Bauteil darstellt und daß die Trennplatten (40) in dem Bauteileinsatz gegossen sind.

8. Verbinderanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennplatten (40) Teile (76) aufweisen, die außerhalb der inneren dielektrischen Gehäuseeinrichtung (38) in Eingriff (bei 78) mit der Erdungsanschlußeinrichtung (26) exponiert sind.

9. Verbinderanordnung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdungsanschlußeinrichtung (26) eine Mehrzahl von Schneidklemmeneinrichtungen (44) umfaßt, um die äußeren Isolationsmäntel (52) der Mehrzahl der Drähte (16) zu verdrängen.

10. Verbinderanordnung nach einem der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdungsanschlußeinrichtung (26) ein einheitliches Bauteil für die Mehrzahl der Signalklemmen (30) darstellt und Abschirmteile (42) besitzt, die außerhalb der Signalklemmen (30) über diesen angeordnet sind.

11. Verbinderanordnung nach einem der Ansprüche 5-10, dadurch gekennzeichnet, daß eine jeweilige Signalklemme (30) der Mehrzahl der Signalklemmen in eine jeweilige innere Gehäuseeinrichtung (38) eingefügt ist und das die Signalklemmen (30) und die innere Gehäuseeinrichtung (38) Signalmodule (28) bilden.

12. Verbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmteile (42) Arme umfassen, die sich entlang von zwei sich gegenüberstehenden Seiten der Signalklemmen (30) erstrecken und daß die Verbinderanordnung (14) noch ein Paar leitender Trennplatten (40) umfaßt, die an der dielektrischen Gehäuseeinrichtung (38) befestigt sind und entlang der anderen entgegengesetzten Seiten der Signalklemme (30) angeordnet sind.

13. Verbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseeinrichtung (18, 20, 38) noch eine Eintrittskappe (20) umfaßt, die an der Signalklemmenseite des äußeren Gehäuses (18) montiert ist, um die Passungsenden der Signalklemmen zu schützen.