DE69411581T2

DE69411581T2 - Modularer koaxialer steckverbinder

Info

Publication number: DE69411581T2
Application number: DE69411581T
Authority: DE
Inventors: John Field; Dominic Louwagie
Original assignee: ADC Telecommunications Inc
Current assignee: Commscope Connectivity LLC
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2014-05-25
Also published as: EP0725988A1; DE69411581D1; EP0725988B1; WO1995012228A1; US5348491A; AU678048B2; CN1134202A; AU7512094A; TW229337B; CA2175072A1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft koaxiale Kabelsteckverbinder und insbesondere einen modularen koaxialen Kabelsteckverbinder mit einer Konstruktion für eine verbesserte Schaltkreisleistung.

2. Stand der Technik

Im Stand der Technik sind modulare Steckverbinder für Koaxialkabelverbindung gut bekannt. Ein Beispiel dafür ist in dem gemeinsam übertragenen U.S.-Fatent Nr. 4,749,968 von Burroughs gezeigt.
Das Burroughs-Patent zeigt einen modularen Steckverbinder 20, der eine Konfiguration ( unter Heranziehung der Ausführungsform von Figur 8 des Patents) mit zwei parallelen voneinander im Abstand angeordneten Innenleitern einschließt, die durch einen Schaltmechanismus verbunden sind. Der Schaltmechanismus verbindet die zwei paralellen voneinander im Abstand angeordneten Innenleiter elektrisch, wenn ein Stecker sich nicht in mit den Innenleitern verbundenen Öffnungen befindet. Beim Einsetzen eines Steckers in eine der mit den zwei Innenleitern verbundenen Öffnungen isoliert der Schalter den anderen Innenleiter gegen die Erde.
Wie es in dem Burroughs-Patent gezeigt ist, können die Steckverbinder der darin gezeigten Art für Überwachungszwecke mit Einzelinnenleiter verbunden werden. Wenn ein Einzelsteckverbinder in einer überwachungskonfiguration benutzt wird, wird der Einzelsteckverbinder über entweder einen Widerstand oder einen Induktivitätsschaltkreis mit einem der Innenleiter verbunden, die durch den Schaltmechanismus verbunden sind. Ein Einsetzen eines Steckers in den Überwachungsteckverbinder ermöglicht ein Überwachen eines durch die zwei parallelen Innenleiter fließenden Signals ohne eine Unterbrechung des Signals.
Im Stand der Technik sind modulare Steckverbinder mit einem überwachungsinnenleiter bekannt, der in einem gemeinsamen Gehäuse mit zwei durch einen Schalter verbundene Innenleiter verbunden ist. Ein Beispiel dafür ist in U.S.-Patent Nr. 5,246,378, das am 21. September 1993 erteilt wurde, gezeigt, in dem die drei Innenleiter mittels isolierter Scheiben direkt in einem Einheitsgehäuse angebracht sind, wobei der dritte, Überwachungs-, Innenleiter mit einem der anderen Leiter entweder direkt oder über einen Widerstand elektrisch verbunden ist. Ein Beispiel dafür ist auch das Produkt Nr. J18-75T, das von Trompeter Electronics, Inc. verkauft wird.
Beim Gestalten von modularen Steckverbindern ist es wünschenswert, einen Aufbau zu entwickeln, der eine kostengünstige Herstellung ermöglicht. Außerdem sollte der Aufbau eine verbesserte Leistung aufweisen. Idealerweise ist der modulare Steckverbinder nach seiner Installation für Telekommunikationsnetze, von denen er einen Teil bildet, transparent. Dies erfordert niedrige Einfügungsverluste sogar für Signale mit hohen Bitraten. Es ist auch wünschenswert, einen modularen Steckverbinder mit verbesserter Flexibilität für alternative Verwendungen einschließlich Verbindungen mit Fasern, verdrillte Aderpaare oder andere Verbindungen bereitzustellen. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen deratigen verbesserten modularen Steckverbinder bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt ein modularer Steckverbinder mit:
(a) einer ersten Steckverbinder-Untereinheit, die einschließt:
i. erste und zweite Koaxial-Innenleiter, wobei sich jeder von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt;
ii. eine erste Halteeinrichtung zum Halten der ersten und zweiten Koaxial-Innenleiter in zueinander beabstandeter Anordnung und mit einem ersten elektrisch geerdeten Haltegehäuse, das jeden der ersten und zweiten Koaxial-Leiter wenigstens teilweise umgibt, wobei Isolationshalter die ersten und zweiten Koaxial-Leiter in dem ersten Haltegehäuse halten; wobei das erste Haltegehäuse erste und zweite Öffnungen, die mit jeweiligen ersten Enden der ersten und zweiten Leiter verbunden sind, und erste und zweite Leiter einschließt, die mit jeweiligen zweiten Enden der ersten und zweiten Leiter verbunden sind;
iii. einen Steckverbinder-Schalter mit einer ersten Federeinrichtung, die zum elektrischen Verbinden der ersten und zweiten Innenleiter gegen jeden der ersten und zweiten Koaxial-Innenleiter vorgespannt ist, und einer Einrichtung zum Unterbrechen der elektrischen Verbindung zwischen den ersten und zweiten Innenleitern beim Einsetzen eines Steckers in eine der beiden ersten und zweiten Öffnungen;
iv. einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich, die jeweils einschließen:
(a) ein vorderes Haltegehäuse und ein hinteres Haltegehäuse, die zusammenwirken, um das erste Haltegehäuse zu bilden;
(b) einen ersten und zweiten vorderen Koaxial-Leiter und einen ersten und einen zweiten hinteren Koaxial-Leiter, die zusammenwirken, um die jeweiligen ersten und zweiten Koaxial-Innenleiter zu bilden; wobei die ersten und zweiten vorderen Koaxialleiter in dem vorderen Haltegehäuse gehalten werden;
die ersten und zweiten hinteren Koaxial-Leiter in dem hinteren Haltegehäuse gehalten werden;
die ersten und zweiten Öffnungen an dem vorderen Haltegehäuse gesichert sind;
die ersten und zweiten Leiter an dem hinteren Haltegehäuse gesichert sind;
jedes der vorderen und hinteren Haltegehäuse eine Einrichtung zum Verriegeln mit den Innenflächen eines Gehäuses einschließt, um das vordere und hintere Haltegehäuse in einer gewünschten Ausrichtung in dem Gehäuse zu halten;
(b) einer zweiten Steckverbinder-Untereinheit, die einschließt:
i. einen dritten Koaxial-Innenleiter, der sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt;
ii. eine zweite Halteeinrichtung, die ein zweites elektrisch geerdetes Haltegehäuse einschließt, das den dritten Koaxial-Innenleiter und Isolationshalter zum Halten des dritten Koaxial-Innenleiters in dem zweiten Haltegehäuse zumindest teilweise umgibt;
(c) einem gemeinsamen Gehäuse, das die ersten und zweiten Steckverbinder-Untereinheiten umgibt und eine Einrichtung zum Verriegeln mit den ersten und zweiten Haltegehäusen aufweist, um die ersten und zweiten Steckverbinder-Untereinheiten in zueinander beabstandeter Ausrichtung zu halten, wobei die Steckverbinder-Einheiten um eine vorab bestimmte Strecke voneinander beabstandet sind und die Gehäusevertiefung in der Lücke zum Bilden eines Hohlraums dient;
(d) eine Leiterplatte, die in dem Hohlraum angeordnet und an dem Gehäuse gesichert ist und darauf einen Schaltkreis trägt, der eine Einrichtung zum Überwachen eines Signals entlang eines der ersten und zweiten Koaxial-Innenleiter durch Zugreifen auf ein Signal auf einem der ersten und zweiten Koaxial-Innenleiter einschließt.

II.

Zusammenfassung der Erfindung

Somit wird ein modularer Steckverbinder bereitgestellt, der eine erste Steckverbinder-Untereinheit und eine zweite Steckverbinder-Untereinheit einschließt. Die erste Steckverbinder- Untereinheit schließt erste und zweite Innenleiter und einen Haltemechanismus zum Halten der ersten und zweiten Innenleiter in zueinander paralleler Ausrichtung ein. Es ist ein Steckverbinderschalter zwischen den ersten und zweiten Innenleitern bereitgestellt. Der Steckverbinder-Schalter verbindet normalerweise die ersten und zweiten Innenleiter bei Abwesenheit eines mit einem der ersten oder der zweiten Innenleiter verbundenen Steckers elektrisch. Nach einem Verbinden eines Stekkers mit einem der ersten oder zweiten Innenleiter erdet der Steckverbinder-Schalter den anderen Innenleiter. Die zweite Steckverbinder-Untereinheit schließt einen dritten Innenleiter ein. Der modulare Steckverbinder schließt außerdem eine Hülse zum Halten der ersten und zweiten Steckverbinder-Einheiten in einer gewünschten Ausrichtung mit einem Abstand zwischen den Einheiten ein, der zum Aufnehmen einer Leiterplatte einschließlich eines Überwachungsnetzes dimensioniert ist.

III.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines modularen Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 ist eine hintere Höhenansicht des modularen Steckverbinders von Fig. 1;
Figur 3 ist eine vordere Höhenansicht des modularen Steckverbinder von Fig. 1;
Figur 4 ist eine Ansicht entlang der Linie 4-4 von Fig. 3;
Figur 4A ist eine schematische Darstellung des Schaltkreises des Moduls von Fig. 4;
Figur 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines vorderen Bereiches einer ersten Steckverbinder-Untereinheit zur Verwendung in dem modularen Steckverbinder von Fig. 1;
Figur 6 ist eine Querschnittsansicht des vorderen Bereiches von Fig. 5 im zusammengebauten Zustand;
Figur 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines hinteren Bereiches der ersten Steckverbinder-Einheit zur Verwendung in dem Modul von Fig. 1;
Figur 8 ist eine Querschnittsansicht des hinteren Bereiches von Fig. 7 im zusammengebauten Zustand;
Figur 9 ist eine Seitenhöhenansicht einer Erdungsklemme;
Figur 10 ist eine obere Höhenansicht der Erdungsklemme von Fig. 9;
Figur 11 ist eine perspektivische Ansicht eines hinteren Gußstücks von Fig. 11;
Figur 12 ist eine Seitenschnittansicht des Gußstückes von Fig. 11;
Figur 13 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer zweiten Steckverbinder-Einheit zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung;
Figur 14 ist eine Längsquerschnittansicht der Einheit von Fig. 13;
Figur 15 ist eine obere Draufsicht eines geguetschten Zentrierstiftes;
Figur 16 ist eine perspektivische Ansicht eines Rohrendes für die zweite Steckverbinder-Einheit von Fig. 13;
Figur 17 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Innenfläche einer ersten Hälfte einer Hülse zum Gebrauch mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 18 ist eine vordere Höhenansicht der Hülse von Fig. 17;
Figur 19 ist eine Seitenhöhenansicht der Hülse von Fig. 17, die eine Innenfläche derselben zeigt;
Figur 20 ist eine hintere Höhenanicht der Hülse von Fig. 17;
Figur 21 ist eine Ansicht entlang der Linie 21-21 von Fig. 19;
Figur 22 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Innenfläche einer zweiten Hülsenhälfte zeigt;
Figur 23 ist eine hintere Höhenansicht der Hülsenhälfte von Fig. 22;
Figur 24 ist eine Seitenhöhenansicht, die Innenflächen der Hülse von Fig. 22 zeigt;
Figur 25 ist eine vordere Höhenansicht der Hülsenhälfte von Fig. 22; und
Figur 26 ist eine Ansicht entlang der Linie 26-26 von Fig. 24.

IV.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Nun auf die zahlreichen Zeichnungen bezugnehmend, in denen identische Elemente durchgehend identisch numeriert sind, wird nun eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitsgestellt
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 und 4A ist der modulare Steckverbinder 10 gezeigt. Der modulare Steckverbinder 10 schließt eine erste Steckverbinder-Untereinheit 12 und eine zweite Steckverbinder-Untereinheit 14 ein, die mittels einer ersten Hülsenhälfte 16 und einer zweiten Hülsenhälfte 18 gemeinsam in dem modularen Steckverbinder 10 verbunden sind. Wie es vollständiger beschrieben werden wird, bringen die Hülsenhälften 16, 18 auch eine Leiterplatte 20 unter. Die Hülsenhälften 16, 18 sind durch Mutter-und-Schraube-Befestigungsmittel 22 miteinander verbunden.
Wie es nochmehr ersichtlich wird, weist der modulare Steckverbinder 10 den in Fig. 4A gezeigten Schaltkreis 24 auf. Wie es in Fig. 4A schematisch gezeigt ist, schließt der Schaltkreis 24 einen ersten (oder IN-) Innenleiter 26, einen zweiten (oder allgemeiner als OUT bezeichnet) Innenleiter 28 und einen dritten (oder allgemeiner als ein Überwachungs- oder MON bezeichnet) Innenleiter 30 ein.
Der Schaltkreis 24 schließt außerdem einen Schaitmechanismus 32 mit einer normalen Feder 34 ein, die Leiter 26, 28 elektrisch verbindet. Eine Erdungsfeder 36 ist angeordnet, um die Feder 34 beim Verbinden eines Steckverbinder-Steckers mit dem Leiter 28 von dem Leiter 28 weg zu zwingen. In ähnlicher Weise ist die Erdungsfeder 36 angeordnet, um die normale Feder 34 beim Verbinden eines Steckverbinder-Steckers mit dem Innenleiter 26 von dem Innenleiter 26 weg zu zwingen.
Die Erdungsfeder 36 ist über einen Widerstand 38 mit einer elektrischen Erdung verbunden. Üblicherweise beträgt der Widerstand 38 75 Ohm, um mit nordamerikanischen Telekommunikationsnetznormen kompatibel zu sein.
Der Schaltkreis schließt außerdem ein Überwachungsnetz 40 ein, das sowohl mit dem OUT-Innenleiter 28 als auch mit dem Überwachungsinnenleiter 30 elektrisch verbunden ist. Das Überwachungsnetz 40 ermöglicht es, einen Steckverbinder-Stecker mit dem Überwachungsinnenleiter 30 zu verbinden, um das in dem Innenleiter fließende Signal ohne Unterbrechung des in dem Innenleiter 28 fließenden Signals zu überwachen. Das Überwachungsnetz kann, wie es dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, entweder ein auf einem Widerstand basierendes Überwachungsnetz oder ein auf einer Induktivität basierendes Überwachungsnetz sein. Für einen Gebrauch bei einer Anwendung mit einer hohen Bitrate wird ein Induktivitätsüberwachungsnetz 40 bevorzugt, da es zu einem geringeren Energieverlust durch das Netz 40 führt.
Die erste Steckverbinder-Untereinheit 12 und der Schaltmechanismus 32 ähneln dem in dem gemeinsam übertragenen U.S.-Patent Nr. 4,749,968 von Burroughs gezeigten Aufbau, dessen Lehre hiermit aufgenommen wird. Die erste Steckverbinder-Untereinheit 12 wird am besten unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 8 beschrieben.
Wenn es nicht anders angegeben ist, sind alle Elemente der Untereinheit 12 (sowie alle anderen Elemente des Moduls 10) metallisch und elektrisch leitfähig Fig. 5 und 6 zeigen die vordere Hälfte 42 der ersten Steckverbinder-Untereinheit 12. Die vordere Hälfte 42 schließt ein vorderes Gußstück 44 mit zwei im allgemeinen halbzylindrischen Hülsen 46, 48 ein, die parallel zueinander ausgerichtet sind und jeweils mit einer zylindrischen Steckverbinder-Öffnung 50, 52 verbunden sind. Erste und zweite vordere Innenleiter 54, 56 sind in dem vorderen Gußstück 44 angebracht und werden von dielektrischen Isolatoren 56, 60 gehalten.
Wie am besten in Fig. 6 gezeigt ist, wird der erste vordere Innenleiter 54 in dem Isolator 58 gehalten, um zu den Achsen des Zylinders 52 und Halbzylinders 48 koaxial ausgerichtet zu sein. In ähnlicher Weise wird der zweite vordere Innenleiter 46 von dem Isolator 60 gehalten, um zu dem Zylinder 50 und Halbzylinder 46 koaxial ausgerichtet zu sein. In der in Fig. 6 gezeigten zusammengebauten vorderen Hälfte 42 sind die halbzylindrischen Bereiche 46, 48 derart ausgerichtet, daß ihre Innenflächen sich gegenüberliegen und einen freien Raum 62 zwischen den vorderen Innenleitern 54, 56 liefern. Der Raum 62 ist zur Aufnahme des Schaitmechanismus 32 dimensioniert.
Nicht in der Einheit von Fig. 5 und 6 sondern separat in Fig. 9 und 10 und zusammengebaut in der Ansicht von Fig. 4 ist Erdungsklemme 64 gezeigt, die zwei im allgemeinen als halbzylindrische Bereiche 66, 68 einschließt, die durch einen ebenen Körperbereich 70 verbunden sind. Die Erdungsklemme 64 ist derart dimensioniert, daß die Bereiche 66, 68 die halbzylindrischen Bereiche 46, 48 des vorderen Gußstückes 44 umgeben, wobei die Erdungsklemme 64 in einer in dem vorderen Gußstück 44 ausgebildeten Ausnehmung 72 aufgenommen ist.
Das vordere Gußstück 44 schließt Aussparungen 74, 76 ein. Vorsprünge 78, 80 sind auf halbzylindrischen Bereichen 66, 68 der Erdungsklemme 64 ausgebildet. Die Vorsprünge 78, 80 sind zur Aufnahme in den jeweiligen Aussparungen 74, 76 positioniert, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.
Mit der derart beschriebenen vorderen Hälfte 42 der Untereinheit 12 kann ein Steckverbinder-Stecker mit Standardindustrieabmessungen in jeder Öffnung 50, 52 aufgenommen werden. Ein Einsetzen eines Steckverbinder-Steckers (nicht gezeigt) in die Öffnung 50 führt dazu, daß der Mittelstift des Steckverbinder-Steckers in dem Innenleiter 56 der vorderen Hälfte aufgenommen wird und damit elektrisch verbunden ist. Weiterhin drückt das äußere Gehäuse des Steckverbinder-Steckers gegen den Vorsprung 78, um den Steckverbinder-Stecker in der Öffnung 50 sicher aufzunehmen sowie das äußere Gehäuse des Steckverbinder-Steckers zu erden. Eine ähnliche Verbindung mit einem Steckverbinder-Stecker wird durch Einsetzen eines Steckverbinder-Steckers in die Öffnung 52 bereitgestellt, wobei der Mittelstift des Steckverbinder-Steckers mit dem Innenleiter 54 der vorderen Hälfte elektrisch verbunden ist und das Gehäuse des Steckverbinder-Steckers zu dem Vorsprung 80 der Erdungsklemme 64 geerdet ist.
Die erste Steckverbinder-Untereinheit 12 schließt außerdem eine Fig. 7 und 8 gezeigte hintere Hälfte 86 ein. Die hintere Hälfte 86 schließt ein hinteres Gußstück 88 und erste und zweite hintere Innenleiter 94, 96 mit ersten und zweiten Halteringen 98, 100 ein. Schließlich schließt die hintere Hälfte 86 erste und zweite Isolierabstandsstücke 102, 104 und erste und zweite Stecker 90, 92 ein.
Wie es am besten in Fig. 7, 8, 11 und 12 gezeigt ist, schließt das hintere Gußstück 88 einen vorderen Halteflansch 106 und einen Zwischenhalteflansch 108 ein, die durch haibzylindrische Halter 110, 112 verbunden sind. Von der Rückseite des Zwischenhalteflansches 108 erstrecken sich erste und zweite offene Becher 114, 116, die jeweils dimensioniert sind, um jeweils einen Flansch 91, 93 der hinteren Stecker 90, 92 aufzunehmen.
In Fig. 8 sind in den Bechern 114, 116 aufgenommene Flansche 91, 93 gezeigt. Die Stecker 90, 92 (, die bekannte BNC-Verbinder sind) können mittels Ilprägestanzenfl der Becher 114, 116 über die Flansche 91, 93 an dem hinteren Gußstück 88 gesichert sein. Die Phrase "Prägestanzen" wird von Fachleuten auf dem Gebiet als Rollen der Kanten der Becher 114, 116 über die Flansche 91, 93 zum mechanischen Sichern der hinteren Stecker 90, 92 an dem vorderen Gußstück 88 erkannt werden. Durch das hintere Gußstück 88 sind Bohrungen 118, 120 ausgebildet, wobei die Bohrungen 118, 120 angeordnet sind, um koaxial zu den hinteren Steckern 90, 92 ausgerichtet zu sein. Die hinteren Innenleiter 94, 96 sind in den Bohrungen 118, 120 gehalten und mittels dielektrischer Isolierabstandsstücke 102, 104 von den Wänden des hinteren Gußstückes 88 im Abstand angeordnet. Die hinteren Innenleiter 94, 96 treten durch die Abstandsstücke 102, 104, wobei die in den hinteren Steckern 90, 92 gehaltenen Abstandsstücke 102, 104 den vervollständigten hinteren Bereich 86 von Fig. 8 bilden.
Die Ringe 98, 100 von Fig. 7 schnappen auf die Stiftaufnahmeenden 95, 97 der hinteren Innenleiter 94, 96, um ein extensives Aufweiten der Enden 95, 97 zu verhindern, wenn Mittelstifte (nicht gezeigt) von Koaxialkabeln (nicht gezeigt) in die Enden 95, 97 eingesetzt werden.
Die vervollständigte erste Untereinheit 12 ist in Fig. 4 gezeigt, wobei die vordere Hälfte 42 und hintere Hälfte 86 in geeigneter Ausrichtung verbunden sind. Ein Draht 55 verbindet die vorderen und hinteren Leiter 54, 96 für die Leiter 54, 56 und den Draht 55, um den IN-Leiter 26 von Fig. 4A zu bilden. Drähte 57, 59 verbinden die jeweiligen vorderen und hinteren Leiter 56, 94 mit der Leiterplatte 20, wobei die Leiter 56, 94 und Drähte, 57, 59 und der Schaltkreis der Leiterplatte 20 den OUT-Leiter 28 von Fig. 4A bilden, der ein geschlossener Schaltkreis bleibt, sogar wenn ein Stecker mit dem MON-Leiter verbunden ist.
Der Schaltmechanismus 32 ist in dem Raum 62 aufgenommen, wobei die normale Feder 34 gegen beide vorderen Innenleiter 54, 56 vorgespannt ist. Die normale Feder 34 und Erdungsfeder 36 werden in einem dielektrischen Isoliergehäuse 33 gehalten, das durch ein Mutter-und Schrauben-Befestigungsmittel 22 gesichtert ist. Die Hülsenhälften 16, 18 weisen Nuten 428 und Rippen (siehe Fig. 17, 20) auf, die positioniert sind, um sich in einem Gebiet 62 aufzuhalten, wenn die erste Steckverbinder- Untereinheit 12 zwischen den Hälften 16, 18 zusammengebaut ist. Die Nuten 428 und Rippen 430 passen mit dem dielektrischem Gehäuse 33 zusammen.
Auf der Erdungsfeder 36 sind dielektrische Nocken 36 vorgesehen. Ein Einsetzen eines Steckers in die Öffnung 50 läßt den Stecker gegen den Nocken 37 wirken, um dadurch die Erdungsfeder 36 zu schieben und gegen die normale Feder 34 schieben zu lassen und die normale Feder von dem vorderen Innenleiter 56 weg zu zwingen und den Leiter 54 über einen Widerstand mit Erdungen zu verbinden. Ein Einsetzen eines Steckers in die Öffnung 52 führt zu einem ähnlichen Vorgang, wobei der Leiter 56 geerdet wird.
Die zweite Steckverbinder-Untereinheit 14 schließt eine Steckverbinder-Einheit 130 in Kombination mit einem Rohr 132 ein. Die Steckverbinder-Einheit 130 ist in Fig. 13, 14 gezeigt und die Rohreinheit ist separat in Fig. 16 gezeigt.
Die Steckverbinder-Einheit 130 schließt einen Erdungsbereich 134 mit einem Becherende 136 und mehrere Fingerfedern 138 ein, die in einer im allgemeinen zylindrischen Anordnung angeordnet und durch eine halbzylindrische Verlängerung 140 mit dem Becherbereich 136 verbunden sind. Der Becherbereich 136 weist eine Bohrung 142 auf, die sich dort hindurch axial erstreckt und koaxial zu der Achse des von den Fingerfedern 138 gebildeten Zylinders ausgerichtet ist.
Ein an einem dielektrischen Isolierabstandsstück 146 gesicherter vorderer Innenleiter 144 ist in dem von den Fingerfedern 138 gebildeten Zylinder angeordnet. Der Innenleiter 144 wird im allgemeneinen koaxial ausgerichtet zu dem von den Fingerfedem 138 gebildeten Zylinder gehalten.
Ein hinterer Innenleiter 148 erstreckt sich koaxial durch die Bohrung 142 und ist von den Wänden der Bohrung 142 mittels eines dielektrischen Isolierabstandsstückes 150, durch das der hintere Innenleiter 148 durchtritt, im Abstand angeordnet. Das Abstandsstück 150 wird in einem BNC-Stecker 152 gehalten. Der Stecker 152 weist einen Flansch 153 auf, der in dem Becher 136 aufgenommen ist und durch Prägestanzen der Kanten des Bechers 146 über den Flansch 153 auf dem Becher 136 gehalten wird. Wie es am besten in Fig. 15 gezeigt ist, ist ein Haltering 154 über einem Stiftaufnahmeende des hinteren Leiters 148 aufgenommen, wobei der Haltering 154 in eine in dem Ende 149 ausgebildete Nute 151 gequetscht ist. Diese Art der Befestigung des Halterings 154 ist identisch mit der Art von Befestigung der Halteringe 98, 100 an den Enden 95, 97 der in Fig. 7 gezeigten hinteren Innenleiter 94, 96.
Das in Fig. 16 gezeigte Rohr 132 schließt eine Öffnungseite 160 und eine Abdeckung 162 ein, die beide zylindrisch und hohl und durch ein Befestigungsblech 164 getrennt koaxial ausgerichtet sind. Die Abdeckung 162 ist zur Aufnahme über Fingerfedern 138 dimensioniert, wobei die Fingerfedern 138 gegen die Innenwände der Abdeckung 162 gezwungen werden, um eine elektrische Erdung des Erdungsbereiches 134 zu der Abdeckung 162 bereitzustellen. Ein Stecker (nicht gezeigt), der in die Öffnung 160 eingesetzt ist, weist Außenflächen auf, die gegen die Innenflächen der Fingerfedern 138 wirken, um das Gehäuse des Steckers zu den Fingern 138 elektrisch zu erden. Der Mittelstift des Steckers (nicht gezeigt) ist in dem Leiter 144 aufgenommen und damit elektrisch verbunden.
Die Hülsenhälfte 18 ist in Fig. 17 bis 21 ausführlich gezeigt. In ähnlicher Weise ist die Hülsenhälfte 16 in Fig. 22 bis 25 ausführlich gezeigt. Jede Hülsenhälften ist ähnlich aufgebaut. Jede Hälfte 16, 18 weist Löcher 23 zur Aufnahme von Mutterund-Schraube-Befestigungsmitteln 22 bei verbundenen Hälften 16, 18 auf.
Die Hülsenhälfte 18 schließt eine vordere Wand 180 mit drei halbkreisförmigen Aussparungen 181 ein. In ähnlicher Weise weist die Hälfte 16 eine vordere Wand 182 mit drei halbkreisförmigen Aussparungen 183 auf. Die Aussparungen 181, 183 sind positioniert, um die Öffnungen 160, 50, 52 an den Befestigungsblechen 164, 163 gegenüberliegenden Seiten derselben zu umgeben.
An Innenflächen jeder Hälfte 18, 16 ist eine erste Nut 190 vorgesehen und dimensioniert, um einen Flansch 47 (Fig. 5) des vorderen Gußstückes 44 aufzunehmen und das vordere Gußstück 44 in geeigneter Ausrichtung zwischen den Hälften 18, 16 zu halten. Eine zweite Nut 192 ist in jeder Hälfte 16, 18 vorgesehen und dimensioniert und positioniert, um einen Flansch 106 (Fig. 11) des hinteren Gußstückes 88 aufzunehmen. Schließlich ist eine dritte Nut 194 in jeder Hälfte 16, 18 vorgesehen und dimensioniert und positioniert, um einen Flansch 108 (Fig. 1) des hinteren Gußstückes 88 aufzunehmen. Demgemäß ist bei in den Nuten 190, 192 und 194 aufgenommenen Flanschen 471 106, 108 und miteinander verbundenen Hälften 16, 18 die erste Steckverbinder-Einheit sicher zwischen den Hülsenhälften 16, 18 aufgenommen.
Jede Hälfte 16, 18 schließt hintere Wände 200, 202 mit Aussparungen 201, 203 zur Aufnahme in einer Ausnehmung 205 (Fig. 11) des hinteren Gußstückes 88 ein. Weitere Aussparungen 201', 203' sind zur Aufnahme eines Becherendes 136 (Fig. 13) vorgesehen. Jede Aussparung 201', 203' ist mit Flachbögen 201a', 203'versehen, die den Flachbögen 136a an dem Becherende 136 entsprechen. Mit zu den Flachbögen 136a gegenüberliegenden Flachbögen 201a', 203a' kann sich das Becherende 136 nicht drehen, wenn die Hälften 16, 18 miteinander verbunden sind.
Das Rohr 132 (Fig. 16) ist mit mehreren Löchern 162a versehen, die sich dort hindurch in 90 Grad-Abständen entlang des äußeren Kreisumfanges des Rohres 132 erstrecken. Die Innenflächen der Hälften 16, 18 sind mit erhobenen Vorsprüngen 162b versehen, die zur Aufnahme in den Löchern 162a dimensioniert sind. Demgemäß ist das Rohr 132 in einer relativen Drehposition fest, wenn die Hälften 16, 18 verbunden sind. Während des Zusammenbaus kann jedoch die Position aus irgendeiner von mehreren relativen Winkelpositionen ausgewählt werden, um die Winkelorientierung des Bleches 164 zu ändern.
Die hinteren Wände 200, 202 der Hälften 16, 18 sind mit Aussparungen 300 zwischen Ausnehmungen 201, 203 versehen. Nach einem vollständigen Zusammenbau der Hälften 16, 18 um die erste Steckverbinder-Untereinheit 12 sind folglich Spalte 302 (Fig. 2) zwischen gegenüberliegenden Flächen der Untereinheit 12 und den Hälften 16, 18 bereitgestellt. Durch diese Spalte 302 können Leiter (z.B. Koaxialkabel), Kabel mit verdrillten Aderpaaren oder faseroptische Leiter zu inneren Komponenten durchgeführt werden, wie es noch ersichtlicher werden wird.
Die Hälften 16, 18 sind mit zwischen den Gebieten angeordneten Räumen 304, 305 zur Aufnahme der ersten und zweiten Untereinheiten 12, 14 versehen. Wenn die Hälften 16, 18 verbunden sind, bilden die Räume 304, 305 einen Hohlraum, in dem mehrere elektronische Geräte aufgenommen werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform zur Überwachung von Signalen ist eine Leiterplatte 20 in den Räumen 304, 305 vorgesehen. Die Hülsenhälfte 18 weist erhobene Ebenen 420, 422 auf gegenüberliegenden Seiten des Raumes 304 auf. Ausrichtungsstifte 424 ragen von den Ebenen 420, 422 vor. Die Leiterplatte ist auf den Stiften 424 aufgenommen und durch Schrauben 425 (Fig. 4), die in in der Ebene ausgebildeten Löchern 426 aufgenommen sind, an der Ebene gesichert.
Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, ist in einer bevorzugten Ausführungform der Leiter 54 mittels eines Drahtes 55 derart mit dem Leiter 96 verbunden, daß der Draht 55, Leiter 54 und Leiter 96 den vervollständigten ersten Leiter 26 der Schemadarstellung von Fig. 4A bilden. Der vordere Leiter 56 des OUT-Leiters 28 ist mittels eines Drahtes 57 mit der Leiterplatte 20 verbunden. In ähnlicher Weise ist in der hintere Abschnitt des Leiters 28 mittels eines Drahtes 59 mit der Leiterplatte 20 verbunden. In ähnlicher Weise ist der vordere Leiter 144 des Überwachungsleiters 30 mittels eines Drahtes 400 mit der Leiterplatte 20 verbunden, wie der hintere Leiter 148 des Überwachers 30 mittels eines Drahtes 402 mit der Leiterplatte 20 verbunden ist. Mit dieser Anordnung können mehrere Schaltkreise auf der Leiterplatte 20 bereitgestellt werden, um eine Vielzahl von unterschiedlichen Überwachungstechniken sicherzustellen. Z.B. kann der Überwacher Widerstandsüberwachen oder Induktivitätsüberwachen (die beide dem Fachmann auf dem Gebiet gut bekannt sind) zum Überwachen von Signalen entlang des Leiters 28 beinhalten. Wie es unter Bezugnahme auf Fig. 4 anerkannt werden wird, kann das Uberwachen auch durch Einsetzen eines Steckers in die Öffnung 160 oder alternativ Verbinden eines Koaxialkabels mit dem Stecker 152 erzielt werden.
Während die Erfindung in einer bevorzugten Weise unter Verwendung einer Leiterplatte mit einem Induktivitätsüberwachungsnetz gezeigt worden ist, wird der Fachmann auf dem Gebiet anerkennen, daß eine breite Vielzahl von Funktionen in dem Gebiet 304 hinzugefügt werden kann. Z.B. kann Kupfer für eine Lichtwellenleiterumwandlung in diesem Gebiet angeordnet werden oder kann ein Balun für eine Verbindung mit Drähten mit verdrillten Aderpaaren in diesem Gebiet angordnet werden. Die inneren Elemente in diesem Hohlraum können mittels Hindurchleitens von Kabeln mit verdrillten Aderpaaren, Koaxialkabeln oder Lichtwellenleitern durch in den hinteren Wänden der Hülsenhälften 16, 18 ausgebildeten Öffnungen 302 mit einem außerhalb des Moduls 10 befindlichen Gerät verbunden werden.
Mit dem beschriebenen Aufbau haben wir eine Entwicklung eines modularen Steckverbinders 10 zur Induktivitätsüberwachung mit einem sehr niedrigen Einfügungsverlust von 1,15db bis zu 700 MHz erzielt. Der modulare Steckverbinder 10 ist für das Netz transparent.

Claims

1. Modularer koaxialer Steckverbinder (10) mit:

(a) einer ersten Steckverbinder-Untereinheit (12), die einschließt:

i. erste und zweite Koaxial-Innenleiter (26, 28), wobei sich jeder von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt;

ii. eine erste Halteeinrichtung zum Halten der ersten und zweiten Koaxial-Innenleiter (26, 28) in zueinander beabstandeter Anordnung und mit einem ersten elektrisch geerdeten Haltegehäuse (44, 88), das jeden der ersten und zweiten Koaxial-Leiter wenigstens teilweise umgibt, wobei Isolationshalter (58, 60, 102, 104) die ersten und zweiten Koaxial-Leiter in dem ersten Haltegehäuse halten; wobei das erste Haltegehäuse (44, 88) erste und zweite Öffnungen (50, 52), die mit jeweiligen ersten Enden der ersten und zweiten Leiter (26, 28) verbunden sind, und erste und zweite Leiter (90, 92) einschließt, die mit jeweiligen zweiten Enden der ersten und zweiten Leiter verbunden sind;

iii. einen Steckverbinder-Schalter (32) mit einer ersten Federeinrichtung (34), die zum elektrischen Verbinden der ersten und zweiten Innenleiter gegen jeden der ersten und zweiten Koaxial-Innenleiter (26, 28) vorgespannt ist, und einer Einrichtung (36, 37) zum Unterbrechen der elektrischen Verbindung zwischen den ersten und zweiten Innenleitern beim Einsetzen eines Steckers in eine der beiden ersten und zweiten Öffnungen (50, 52);

iv. einen vorderen Bereich (42) und einen hinteren Bereich (86), die jeweils einschließen:

(a) ein vorderes Haltegehäuse (44) und ein hinteres Haltegehäuse (88), die zusammenwirken, um das erste Haltegehäuse zu bilden;

(b) einen ersten und zweiten vorderen Koaxial-Leiter (54, 56) und einen ersten und einen zweiten hinteren Koaxial-Leiter (94, 96), die zusammenwirken, um die jeweiligen ersten und zweiten Koaxial-Innenleiter (26, 28) zu bilden; wobei

die ersten und zweiten vorderen Koaxial-Leiter (54, 56) in dem vorderen Haltegehäuse (44) gehalten werden;

die ersten und zweiten hinteren Koaxial-Leiter (94, 96) in dem hinteren Haltegehäuse (88) gehalten werden;

die ersten und zweiten Öffnungen (50, 52) an dem vorderen Haltegehäuse (44) gesichert sind;

die ersten und zweiten Leiter (90, 92) an dem hinteren Haltegehäuse (88) gesichert sind;

jedes der vorderen und hinteren Haltegehäuse (44, 88) eine Einrichtung (47, 106, 108, 205) zum Verriegeln mit den Innenflächen eines Gehäuses einschließt, um das vordere und hintere Haltegehäuse in einer gewünschten Ausrichtung in dem Gehäuse zu halten;

(b) einer zweiten Steckverbinder-Untereinheit (14), die einschließt:

i. einen dritten Koaxial-Innenleiter (30), der sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt;

ii. eine zweite Halteeinrichtung, die ein zweites elektrisch geerdetes Haltegehäuse (134) einschließt, das den dritten Koaxial-Innenleiter (30) und Isolationshalter (146, 150) zum Halten des dritten Koaxial- Innenleiters in dem zweiten Haltegehäuse zumindest teilweise umgibt;

(c) einem gemeinsamen Gehäuse (16, 18), das die ersten und zweiten Steckverbinder-Untereinheiten (12, 14) umgibt und eine Einrichtung (190, 192, 194, 201, 203) zum Verriegeln mit den ersten und zweiten Haltegehäusen (44, 88, 134) aufweist, um die ersten und zweiten Steckverbinder-Untereinheiten in zueinander beabstandeter Ausrichtung zu halten, wobei die Steckverbinder-Einheiten um eine vorab bestimmte Strecke voneinander beabstandet sind und die Gehäusevertiefung in der Lücke zum Bilden eines Hohlraums (304, 305) dient;

(d) einer Leiterplatte (20), die in dem Hohlraum (304, 305) angeordnet und an dem Gehäuse (16, 18) gesichert ist und darauf einen Schaltkreis trägt, der eine Einrichtung zum Überwachen eines Signals entlang eines der ersten und zweiten Koaxial-Innenleiter (26, 28) durch Zugreifen auf ein Signal auf einem der ersten und zweiten Koaxial-Innenleiter (26, 28) einschließt.

2. Modularer koaxialer Steckverbinder nach Anspruch 1, worin der Schaltkreis ein induktiver Überwachungsschaltkreis ist.

3. Modularer koaxialer Steckverbinder nach Anspruch 1, worin das Gehäuse (16, 18) eine hintere Wand (200, 202) einschließt, die von dem ersten Haltegehäuse (44, 88) im Abstand angeordnet ist, wobei gegenüberliegende Flächen (300) der hinteren Wand und des ersten Haltegehäuses eine Zugangsöffnung (302) bilden, die mit dem Inneren des Gehäuses in Verbindung steht.