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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf das Gebiet
der modulartigen Kommunikationsstecker zum Abschließen von
Kabeln oder Leitern.
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Beschreibung des einschlägiges Standes
der Technik
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In
der Telekommunikationsindustrie werden modulartige, steckerartige
Verbinder häufig
verwendet, um Teilnehmer-Endgeräte
(Customer Premise Equipment bzw. CPE-Geräte), wie zum Beispiel Telefone
oder Computer, mit einer Buchse in einem weiteren Teilnehmer-Endgerät, wie zum
Beispiel einem Modem oder in einem Wandanschlussblock zu verbinden.
Diese modulartigen Stecker schließen im Wesentlichen zwei Arten
von Kabeln oder Leitungen ab: Bandkabel sowie standardmäßige runde
oder ummantelte Kabel.
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Bei
Bandkabeln sind die sich durch diese hindurch erstreckenden Leiter
im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet, wobei sie über die
gesamte Länge
des Kabels im Wesentlichen parallel zueinander nebeneinander herlaufen.
Die einzelnen Leiter können
ihre eigene Isolierung aufweisen oder können durch in dem Mantel des
eigentlichen Bandkabels gebildete Kanäle voneinander getrennt sein,
wobei das Bandkabel die erforderliche Isolierung schafft. Im Gegensatz
dazu können
die in einem standardmäßigen runden
Kabel untergebrachten Leiter in einer zufälligen oder beabsichtigen Anordnung vorgesehen
sein, wobei die Leiter miteinander verdrillt sind oder umeinander
gewickelt sind und ihre relativen Positionen über die Kabellänge hinweg ändern.
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Traditionelle
modulartige Stecker sind zum Abschließen von Bandkabeln gut geeignet.
Typischerweise haben diese Kabel eine dielektrische Struktur, beispielsweise
aus Kunststoff, wobei ein Satz von Anschlüssen Seite an Seite in einem Satz von
Rinnen oder Kanälen
in dem Steckerkörper
angebracht ist, sodass die Anschlüsse mit der Konfiguration der
Leiter in dem damit verbundenen Kabel übereinstimmen. Wenn der Stecker
in eine Buchse eingesteckt wird, treten die Anschlüsse mit
Buchsenfedern im Inneren der Buchse in elektrischen Eingriff, um
die Verbindung fertig zu stellen.
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Ein
allgemeines Problem, das sich bei diesen modulartigen Steckern findet,
besteht darin, dass sich die Leiter von den Anschlüssen im
Inneren der Steckerkonstruktion entfernen oder wegziehen lassen.
Dies kann durch Personen hervorgerufen werden, die beim unkorrekten
Entfernen des Steckers aus einer Buchse fälschlicherweise an dem Kabel ziehen
oder es kann lediglich durch häufige
Verwendung entstehen. Zum Abschwächen
der Spannungsbelastung an den Verbindungen zwischen den Leitern
und den Steckeranschlüssen
haben frühere
Erfinder bereits ein Verankerungselement in dem Gehäuse der
dielektrischen Struktur vorgesehen. Bei diesen Ausbildungen beinhaltet
die dielektrische Struktur, das heißt, der Stecker, eine Kammer
zum Aufnehmen des Kabels. Das Kabel wird dann in der Kammer befestigt,
indem durch das Verankerungselement in Verbindung mit einer oder
mehreren der Kammerwände
Druck auf den Kabelmantel ausgeübt wird.
Die
US Patente Nr. 5 186 649 und
4 002 392 von Fortner et
al. und Hardesty zeigen Beispiele von derartigen Zugentlastungsvorrichtungen.
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Während diese
modulartigen Stecker zur Schaffung von Zugentlastung für Bandkabel
wirksam sind, bestehen bei standardmäßigen runden Kabeln oder Schnüren zusätzliche
Zugentlastungsprobleme. Zum Abschließen eines runden Kabels, das
vier Paare von Leitern enthält,
mittels eines vorhandenen modulartigen Steckers sind zum Beispiel
folgende Schritte notwendig: Als erstes muss der Kabelmantel oder
Schnurmantel entfernt werden, damit man Zugang zu den umschlossenen
Leitern erhält.
Da die Leiter in einem Leiterpaar im Allgemeinen miteinander verdrillt
sind, muss als nächstes
die Verdrillung aufgehoben werden, und die Leiter müssen derart orientiert
werden, dass sie mit der erforderlichen Schnittstelle ausgerichtet
sind. Das Ausfluchten der Leiter beinhaltet normalerweise das Auftrennen
der Leiter in mindestens einem der Paare sowie das Verlegen von
diesen über
oder unter Leitern von anderen Paaren, während alle Leiter in ei ner
Ebene Seite an Seite orientiert werden. Sobald die Leiter in einer Ebene
fluchtend angeordnet sind, können
sie mit den Anschlüssen
in dem Stecker verbunden werden. Der Orientierungsvorgang kann jedoch
dazu führen,
dass verschiedene Leiter von unterschiedlichen Paaren einander kreuzen,
sodass es zu Nebensprechen unter den mehreren Leiterpaaren kommt.
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Dieser
Vorgang zum Abschließen
eines runden Kabels bringt beträchtliche
Variabilität
in den Vorgang zum Verbinden der Leiter mit den Steckeranschlüssen ein
und verursacht zusätzliche
Spannungsbelastung an den Verbindungen zwischen den Leitern und
den Steckeranschlüssen.
Da die einzelnen Leiter in einem Leiterpaar häufig miteinander verdrillt
sind und die eigentlichen Leiterpaare ebenfalls häufig umeinander
gedreht sind, ändert
sich die Leiterkonfiguration, die ein Techniker beim Aufschneidens
des Kabels sieht, auf der Basis der Längsposition des Schnitts in
dem Kabel. Daher muss der Techniker als erstes für jede Anordnung die Orientierung
des Kabels bestimmen und anschließend die vorstehend genannten
Schritte ausführen, um
diese Orientierung in ein allgemein planares Muster Seite an Seite
umzusetzen, um eine Übereinstimmung
mit der Konfiguration der Anschlüsse
in dem Stecker zu erzielen. Ferner stellt die Notwendigkeit zum
Auftrennen der Leiter in mindestens einem der Paare, wobei es sich
um einen Industriestandard handelt, eine weitere potenzielle Fehlerquelle
beim Herstellen der Verbindungen mit den Steckeranschlüssen dar.
Das Orientieren der Leiterpositionen von einer im Wesentlichen kreisförmigen Anordnung in
eine planare Anordnung führt
außerdem
zu zusätzlicher
Spannungsbelastung bei den Leiter-Anschluss-Verbindungen.
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Das
US-Patent Nr. 5 496 196 von
Winfried Schachtebeck offenbart einen Kabelverbinder, bei dem die
Verbinderanschlüsse
in einem kreisförmigen Muster
angeordnet sind, um eine engere Übereinstimmung
mit der Anordnung der in einem runden Kabel gehaltenen Leiter zu
erzielen. Die Schachtebeck-Erfindung versucht jedoch, jedoch einzelnen Leiter
zu isolieren und macht somit erforderlich, dass alle Leiterpaare
vor dem Anschluss an den Verbinder aufgetrennt werden.
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Ein
weiteres Problem, das modulartige, mit Steckern abgeschlossene Kabeln
jedes Typs heimsucht, besteht in dem Nebensprechen zwischen Kommunikationskanälen, die
durch die Leiterpaare gebildet werden. Die Buchsenfedern, Leiter
und die Steckeranschlüsse
in der Nähe
der Buchsenfedern sind im Allgemeinen sehr nahe beieinander vorgesehen
und einander ausgesetzt, sodass die Möglichkeit besteht, dass elektrische
Signale von einem Kanal, das heißt, einem Leiterpaar, mit einem
weiteren Kanal gekoppelt werden, das heißt, Nebensprechen entsteht.
Nebensprechen wird besonders ausgeprägt, wenn die Leiter Hochfrequenzsignale
führen, und
beeinträchtigt
die Signalqualität
sowie das allgemeine Leistungsvermögen hinsichtlich Rauschen. Darüber hinaus
ist es häufig
schwierig, einen korrekten leitfähigen
Kontakt zwischen den Buchsenfedern und den Leitern herzustellen,
wobei dies ebenfalls eine Quelle für Rauschen bilden kann.
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Ferner
sind die wirtschaftlichen Gesichtspunkte der beim Stand der Technik
vorhandenen Notwendigkeit, dass der Monteur die verdrillten Paare der
Leiter voneinander trennt und diese zu ihren korrekten Anschlüssen in
dem Stecker führt,
von beträchtlichem
Gewicht. Selbst wenn der Monteur, Verspleißer oder eine andere Bedienungsperson
bei der Anordnung der Leiter akkurat arbeitet, ist der Zeitaufwand
zum Erzielen einer derartigen Genauigkeit beträchtlich. An einem einzigen
Arbeitstag kann sich somit die zum korrekten Verlegen der Leiter
aufgebrachte Zeit zu einer langen Zeitdauer und somit viel Geld
zusammenaddieren. In Fällen,
in denen es erwünscht
ist, tausende von derartigen Verbindungen täglich auszuführen, wobei
dies die Arbeit von zumindest hunderten Monteuren beinhaltet, ist
ferner auch zu erkennen, dass jegliche Reduzierung der beim Montieren
des Steckers aufgewendeten Zeit eine beträchtlich wirtschaftliche Bedeutung
haben kann.
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Es
besteht daher ein Bedarf für
einen modulartigen Stecker für
hohe Frequenz, der zum Abschließen
eines standardmäßigen runden
Kabels geeignet ist und der eine unkomplizierte Schnittstelle zwischen
den Leitern in dem Kabel und den Steckeranschlüssen schafft, wobei beträchtlich
weniger Montagezeit als bisher erforderlich ist und gleichzeitig
eine Zugentlastung für
das Kabel geschaffen wird. Darüber
hinaus ist es wünschenswert,
dass ein solcher Stecker Nebensprechen durch selektive Abstimmung
bzw. Einstellung optimieren kann. In diesem Zusammenhang ist unter
Optimierung eine Reduzierung des Nebensprechens in dem Stecker oder
die Schaffung eines vorbestimmten Pegels an Nebensprechen zu verstehen,
um eine Anpassung an die Erfordernisse einer Buchse zu schaffen,
die zum Eliminieren eines erwarteten Nebensprech-Pegels ausgebildet
ist.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Kontaktmesser-Trägeranordnung gemäß Anspruch
1 geschaffen.
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Die
vorliegende Erfindung dient zur Verwendung bei einem Kommunikationsstecker
für hohe Frequenz,
der mehrere Merkmale beinhaltet, die darauf abzielen, zumindest
einige der vorstehend erläuterten
Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, und der in einem
großen
Umfang die vorstehend genannten Zielsetzungen erfüllt. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden diese Mängel
bei einem Kommunikationsstecker überwunden,
der aus zwei Gehäusekomponenten
besteht: Einer Buchsenschnittstellen-Gehäusekomponente und einer Zugentlastungsgehäusekomponente.
Die Buchsenschnittstellen-Gehäusekomponente
ist dazu ausgebildet, den Buchsentyp zu ergänzen, in den der Stecker eingesetzt
wird, und besitzt eine Mehrzahl von Schlitzen zum Aufnehmen der
Buchsenfedern, die in ihrer oberen Oberfläche ausgebildet sind. Die Zugentlastungsgehäusekomponente
nimmt das Kabel auf, das die abzuschließenden Leiter enthält, und wird
an der Buchsenschnittstellen-Gehäusekomponente
angebracht.
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Bei
der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Kontaktmesser-Träger, der
bei montiertem Stecker in den beiden Gehäusekomponenten eingeschlossen
ist. Im Spezielleren weist der Kontaktmesser-Träger eine Mehrzahl von Nuten
oder Kanälen
auf, die sowohl an seiner oberen Oberfläche als auch an seiner unteren
Oberfläche
angeordnet sind, um eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Kontaktmessern
aufzunehmen. Das eine Ende von jedem der Messer ist zum Herstellen
einer Schnittstelle mit einem Leiter von einem Kabel konfiguriert.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist das Leiter-Schnittstellenende von jedem der Messer als die Isolierung
verdrängender
Verbinder (IDC) konfiguriert. Das andere Ende von jedem der Messer
ist als Buchsenschnittstelle konfiguriert und dient zur elektrischen
Verbindung mit einer Buchsenfeder, wobei es zum Bilden eines Festlegeschlitzes
gegabelt ausgebildet ist.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung platzieren die Nuten in dem Messerträger die
Leiter-Schnittstellenenden der Messer in einer im Wesentlichen kreisförmigen oder radialen
Anordnung. Vorteilhafterweise ist die kreisförmige Anordnung an die allgemeine
Konfiguration der Leiter in einem runden Kabel eng angepasst, um dadurch
die Notwendigkeit zu reduzieren oder zu eliminieren, Leiter in eine
lineare Anordnung Seite an Seite zu verbringen, wie dies beim Stand
der Technik typisch ist.
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Zum
Abschließen
von Kabeln, die in Paaren angeordnete Leiter führen, positionieren die Nuten
in dem Messerträger
die Leiter-Schnittstellenenden der Messer paarweise in einer kreisförmigen oder
radialen Anordnung, um eine Entsprechung mit den Leiterpaaren in
einem runden Kabel herzustellen. Anstelle der Notwendigkeit eines
Auftrennens irgendeines Leiterpaares an dem Leiter-Schnittstellenende
der Messer, sorgt der Messerträger
in Verbindung mit den Messern für
ein Führen
der Leiter von der kreisförmigen
Anordnung an dem Leiter-Schnittstellenende in eine lineare, Seite
an Seite befindliche Anordnung an dem Buchsen-Schnittstellenende der Messer. Beim
Stand der Technik besteht bei dem Vorgang des Auftrennens eines
Leiterpaares über
andere Leiter hinweg durch einen Techniker die Gefahr, dass elektrische
Interferenz (das heißt,
Nebensprechen) zwischen den Leitern entsteht. Darüber hinaus nehmen
Montagetechniker häufig
eine inkorrekte Positionierung von Leitern vor, wenn sie Leiterpaare auftrennen,
sodass es zu offensichtlichen Signaldefekten oder Kanaldefekten
kommt. Beim Überführen der
kreisförmigen
Anordnung in eine lineare Anordnung, wie dies vorstehend erläutert worden
ist, sorgt die vorliegende Erfindung sowohl für Kosteneinsparungen als auch
für eine
Steigerung bei der Zuverlässigkeit
der Kommuni kationsstecker, während
gleichzeitig der Beitrag des Monteurs hierbei minimiert wird. Der
Monteur muss lediglich die Paare voneinander sowie die beiden Leiter
jedes Paares voneinander separieren und diese in den korrekten Festlegenuten
an dem proximalen Ende des Zugentlastungsgehäuses platzieren, um auf diese
Weise eine strukturierte radiale Anordnung von Leitern zu schaffen, mit
denen die in Anordnung befindlichen Messerenden des die Isolierung
verdrängenden
Verbinders in Verbindung treten, wenn das Zugentlastungsgehäuse und
der Träger
zusammengedrückt
werden. Die Kanäle
in dem Träger
führen
die Messer zu der linearen Anordnung an dem Buchsen-Schnittstellenende von
diesem, wobei in dieser Anordnung bestimmte der einzelnen Leiterpaare
entsprechend dem Standard aufgeteilt sind. Bei einer linearen Anordnung von
8 Anschlüssen,
wie diese durch die Messerenden definiert ist, sind somit Anschlüsse 1 und
2, die ein Paar II darstellen, einander benachbart, wie dies auch
für Anschlüsse 4 und
5 (Paar I) sowie 7 und 8 (Paar IV) gilt, doch die Anschlüsse 3 und
6 (Paar III) sind durch die Anschlüsse 4 und 5 voneinander getrennt.
Dieses Auftrennen des Paares III findet in dem Träger mittels
der neuartigen Kanal-Konfigurationen zum Führen der Messer statt. Dem
Monteur wird somit kein Auftrennen der Paare abverlangt, insofern als
das Auftrennen in dem Träger
stattfindet.
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Weitere
Vorteile erschließen
sich bei Betrachtung der nachfolgenden Beschreibungen und den Zeichnungen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Es
zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht des Hochfrequenz-Kommunikationssteckers gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
auseinandergezogene Ansicht des Hochfrequenz-Kommunikationssteckers gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Darstellung des Buchsenschnittstellen-Gehäu ses, des
Zugentlastungsgehäuses,
des Messerträgers
und der abstimmbaren Messer;
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3 eine
Perspektivansicht des Buchsen-Schnittstellen-Gehäuses;
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4 eine
Perspektivansicht des Zugentlastungsgehäuses;
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5a eine
Frontaufrissansicht des Zugentlastungsgehäuses unter Darstellung der
Kanäle
zum Aufnehmen der einzelnen Leiter und der Messer;
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5b eine
Seitenaufrissansicht von einer Seite des Zugentlastungsgehäuses unter
Darstellung der Position der Verankerungsleiste;
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5c eine
rückseitige
Aufrissansicht des Zugentlastungsgehäuses unter Darstellung des
Endes, an dem das Kabel oder die Schnur in das Gehäuse eintritt;
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5d eine
Draufsicht auf das Zugentlastungsgehäuse unter Darstellung der Oberseite
des Gehäuses;
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5e eine
im Schnitt dargestellte Detailansicht der Verankerungsleiste in
Eingriff mit einem Kabel oder einer Schnur;
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6 eine
Perspektivansicht der abstimmbaren Messer bei ihrer Orientierung
bei Anordnung in dem Buchsenschnittstellen-Gehäuse;
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7a eine
Draufsicht auf die abstimmbaren Messer;
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7b eine
Seitenaufrissansicht der abstimmbaren Messer unter Darstellung der
elektrisch signifikanten Bereiche zusammen mit der Beziehung der
Messer zu der Festlegeleiste;
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7c eine
Frontaufrissansicht unter Darstellung der Leiterverbindungs-Schnittstellenenden der
Messer;
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8 eine
Perspektivansicht des Messerträgers
zum Führen
und Halten der Messer;
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9 eine
Perspektivansicht unter Darstellung der Beziehung zwischen den abstimmbaren Messern
und dem Messerträger;
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10 eine
Perspektivansicht von der Rückseite
der in dem Messerträger
positionierten abstimmbaren Messer;
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11 eine
Perspektivansicht der in dem Messerträger positionierten abstimmbaren
Messer;
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12 eine
im Schnitt dargestellte Aufrissansicht des Buchsenfedergehäuses; und
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13 eine
Frontaufrissansicht des Buchsenfedergehäuses gemäß der Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines Hochfrequenz-Kommunikationssteckers gemäß der vorliegenden Erfindung
ist in 1 dargestellt. Der Hochfrequenz-Kommunikationsstecker 12 beinhaltet zwei
Gehäusehauptkomponenten:
Ein Buchsenschnittschnellengehäuse 15 und
ein Zugentlastungsgehäuse 30,
die beide vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoffmaterial gebildet
sind. Das Buchsenschnittstellengehäuse 15 weist einen
im Wesentlichen hohlen Mantel mit Seitenwänden sowie einer oberen und
einer unteren Wand auf und enthält
eine Mehrzahl von Schlitzen 17 in dem einen Ende zum Aufnehmen
von Buchsenfedern, die in einem Wandanschlussblock oder einer anderen
Vorrichtung mit einer Buchsenschnittstelle (siehe 3)
enthalten sind. Die Anzahl der Schlitze 17 und die Abmessungen
des Buchsenschnittstellengehäuses 15 sind
von der Anzahl der abzuschließenden
und/oder zu verbindenden Leiter sowie von der Form der Buchse in dem
Anschlussblock abhängig.
Für die
meisten Anwendungen bleibt die allgemeine Formgebung des Buchsenschnittstellengehäuses 15 mit
der Anzahl der Schlitze konsistent, und die Gesamtbreite von diesem
variiert in Relation zu der Anzahl von Leitern. Zum Befestigen des
Kommunikationssteckers 12 in einer Buchse beinhaltet das
Buchsenschnittstellengehäuse 15 ein
federnd nachgiebiges Verriegelungselement 19 sowie einen
sich von seiner unteren Oberfläche
wegerstreckenden Verriegelungsarm 21. Da das Verriegelungselement 19 nur
an einem Ende an dem Buchsenschnittstellengehäuse 15 befestigt ist,
kann eine Hebelwirkung auf den Arm 21 aufgebracht werden,
um Verriegelungsränder 23 anzuheben
oder abzusenken. Beim Einsetzen des Buchsenschnittstellengehäuses 15 in
eine Buchse kann Druck auf den Arm 21 für ein einfaches Einführen von diesem
aufgebracht werden, wobei bei Aufheben des Drucks der Arm 21 und
die Verriegelungsränder 23 in die
Verriegelungsposition zurückkehren
können.
Sobald das Buchsenschnittstellengehäuse 15 in der Buchse
angeordnet ist, kann der Arm 21 gelöst werden, sodass die Verriegelungsränder 23 hinter
einer Platte gehalten werden, die die Front der Buchse bildet, wie
dies bei derartigen Buchsen allgemein Standard ist, um dadurch die
Verbindung zu sichern. In ähnlicher
Weise kann das Buchsenschnittstellengehäuse 15 durch Hebelwirkung
auf den Arm 21 gelöst werden,
um dadurch die Verriegelungsränder 23 von hinter
der Buchsenplatte zu lösen,
sodass das Buchsenschnittstellengehäuse 15 entfernt werden
kann.
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Bei
der zweiten Hauptgehäusekomponente handelt
es sich um das Zugentlastungsgehäuse 30, das
vorzugsweise aus geeignetem Kunststoffmaterial besteht. Das Zugentlastungsgehäuse 30 weist eine
rechteckige Öffnung 36 auf,
die Zugang für
ein Kabel oder eine Schnur zulässt,
das bzw. die die abzuschließenden Leiter
trägt.
Die obere Oberfläche des
Zugentlastungsgehäuses 30 beinhaltet
eine Öffnung 40,
die beim Schaffen der Zugentlastungsfunktion beteiligt ist, wie
dies im Folgenden noch ausführlicher
beschrieben wird. Zwei seitliche Öffnungen 25 werden
zum Befestigen des Zugentlastungsgehäuses 30 an dem Buchsenschnittstellengehäuse 15 verwendet.
Ein zweites Paar seitlicher Öffnungen 26 wird
zum Befestigen eines Trägers 84 (siehe 2) an
dem Buchsenschnittstellengehäuse 15 verwendet.
Diese beiden Verbindungen werden im Folgenden noch erläutert. Zum
einfachen Entfernen des Kommunikationssteckers 12 aus einer
Buchse erstreckt sich eine Auslöseeinrichtung 32 von
der unteren Oberfläche
des Zugentlastungsgehäuses 30 weg,
und zwar in den Arm 21 überlappenden
Weise, wenn die beiden Gehäusekomponenten 15 und 30 miteinander
verbunden sind, wie dies aus 1 ersichtlich
ist. Diese Überlappung
ermöglicht
eine Betätigung
des Arms 21 über
den auf die Auslöseeinrichtung 32 wirkenden
Druck, wodurch wiederum der Arm 21 in die Entriegelungsposition
niedergedrückt wird,
wobei dies für
den Benutzer auf Grund seiner Lage zu dem Kabelende des Kommunikationssteckers 12 hin
bequemer ist. Zweckdienlicherweise bildet die Auslöseeinrichtung 32 eine
wichtige Einrichtung zum Verhindern eines Verhedderns für den Arm 21.
Für viele
Computer oder Kommunikationsvorrichtungen ist es nicht ungewöhnlich,
dass diese gemeinsam verwendet werden. Dies kann jedoch häufig zu einer
unübersichtlich
großen
Anzahl von Kabeln und elektrischen Schnüren führen. Leider hat der Arm 21 eine
Tendenz zum Einschließen
von anderen Kabeln oder Schnüren
zwischen sich und dem Steckerkörper,
sodass eine Beschädigung
des Arms 21 oder insgesamt ein Abbrechen des Arms 21 resultieren kann.
Mit der Überlappung
des Arms 21 hält
jedoch die Auslöseeinrichtung 32 andere
Kabel oder Schnüre
davon ab, sich entweder zwischen dem Arm 21 oder der Auslöseeinrichtung 32 und
dem Steckerkörper
einzunisten, sodass möglicherweise
schädliche Verhedderungen
in wirksamer Weise verhindert werden.
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Unter
Bezugnahme auf 2 sind die inneren Komponenten
des Kommunikationssteckers 12 dargestellt. Zwischen den
beiden Gehäusekomponenten 15 und 30 ist
ein Träger 84 festgehalten,
der zum Tragen von einer Mehrzahl von abstimmbaren bzw. einstellbaren
Messern 70 mit Kanälen
oder Nuten versehen ist. Zum Befestigen des Trägers 84 an dem Buchsenschnittstellengehäuse 15 bein haltet
der Träger 84 ein
Paar Arretierelemente 87, die am besten in 8 gezeigt
sind (wobei nur ein Arretierelement dargestellt ist), die zum Aufnehmen
in Öffnungen 26 in
dem Buchsenschnittstellengehäuse 15 konfiguriert
sind. Die abstimmbaren Messer 70 besitzen sowohl ein die
Isolierung verdrängendes
Verbindungsende 72 zur elektrischen Verbindung mit Leitern
von dem Kabel als auch ein Buchsenschnittstellenende 78 zur
elektrischen Verbindung mit Buchsenfedern in der Buchse. Die abstimmbaren
Messer 70 sind in den Nuten 86 des Messerträgers 84 derart positioniert,
dass die die Isolierung verdrängenden Verbindungsenden 72 in
Richtung auf das Zugentlastungsgehäuse 30 positioniert
sind und die Buchsenschnittstellenenden 78 in Richtung
auf das Buchsenschnittstellengehäuse 15 zur
Ausrichtung in den Schlitzen 17 des Gehäuses 15 positioniert
sind. 3 veranschaulicht die Orientierung der Messer 70,
wenn der Träger 84 in
das Gehäuse 15 eingesetzt ist.
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Zugentlastungsgehäuse
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Das
Zugentlastungsgehäuse 30 wird
nun in erster Linie unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. Das Gehäuse 30 ist dazu ausgebildet, ein
Kabel, das abzuschließende
Leiter führt,
durch die rechteckige Öffnung 36 (siehe 1)
sowie durch eine Passage 34 hindurch in einer kreisförmigen Kabelpassage 38 aufzunehmen
(siehe 5c). Die kreisförmige Passage 38 ist
zum Aufnehmen eines runden Kabels ausgebildet, das in einer im Wesentlichen
kreisförmigen
Weise angeordnete Leiter führt.
Mittels der rechteckigen Öffnung 36 kann
jedoch auch ein Bandkabel angeschlossen werden, indem der äußere Mantel
von diesem entfernt wird und nur die umschlossenen bzw. isolierten
Leiter durch die kreisförmige
Passage 38 hindurchgeführt
werden.
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Die
kreisförmige
Passage 38 umgebend sowie sich von dem Stirnende des Gehäuses wegerstreckend,
ist eine Mehrzahl von Vorsprüngen
oder Zinken vorhanden, die Trennungszinken 46 und Leiterseparierzinken 48 aufweisen.
Wie am besten in 5a zu sehen ist, bilden diese
Zinken eine Mehrzahl von Leitersteuerkanälen 50 zum Aufnehmen
der isolieren Leiter von dem Kabel. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Konstruktion der Zinken derart ausgebildet, dass ein Kabel
mit acht Leitern abgeschlossen wird, wobei das Kabel aus vier Leiterpaaren
besteht. Jedes Leiterpaar führt
natürlich
zu einer separaten Ecke, wobei Leiterseparierzinken 48 einen
Leiter von dem anderen Leiter in dem gleichen Paar separieren und
Trennungszinken 46 die Leiterpaare voneinander trennen.
Die Trennungszinken 46 sind vorzugsweise größer als
die Leiterseparterzinken 48, um das Potenzial für Nebensprech-Interferenz
zwischen den Leiterpaaren zu minimieren. Zusätzlich zu der Bildung von Leitersteuerkanälen 50 bilden
die gegabelten Zinken auch die Isolierung verdrängende Verbindungssteuerkanäle 52 zum
Aufnehmen der die Isolierung verdrängenden Verbindungsenden 72 der
abstimmbaref Messer 70 (siehe 7 und 9),
die eine elektrische Verbindung mit den Kabelleitern herstellen.
Die abstimmbaren Messer 70 und deren die Isolierung verdrängenden Verbindungsenden 72 werden
im Folgenden noch ausführlicher
erläutert.
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Wie
in 5a zu sehen ist, führt die Positionierung von
Leiterpaaren in Richtung auf separate Ecken zu einer im Wesentlichen
radialen oder kreisförmigen
Anordnung. Diese kreisförmige
Ausbildung ist zum Anschließen
von runden Kabeln besonders vorteilhaft, da die Leiter bereits in
einer im Allgemeinen runden Weise angeordnet sind. Wie vorstehend beschrieben
worden ist, besteht ein Problem, mit dem ein Monteur beim Abschließen von
einem runden Kabel konfrontiert ist, in dem Führen von Leiterpaaren von ihren
Positionen in dem Kabel in eine lineare Anordnung für die Verbindung
mit einem modulartigen Stecker. Die kreisförmige Ausbildung der vorliegenden
Erfindung erlaubt einem Techniker eine bloße Rotationsbewegung des Kabels,
bis die Leiter mit den gewünschten
Leitersteuerkanälen 50 ausgerichtet
sind, ohne dass die Leiter einander überkreuzen. Darüber hinaus
vermindert die kreisförmige Ausbildung
die Variabilität
beim Abschließen
eines Kabels auf Grund der Definition der Position der einzelnen
Leiter in dem Raum über
die Steuerkanäle 50. Jedes
Drahtpaar bedient einen anderen Signalkanal, und die Drahtpaare
lassen sich in einfacher Weise identifizieren, beispielsweise durch
Farbcodierung, sodass sie in der radialen Anordnung korrekt platziert werden
können,
um eine Verbindung mit den entsprechenden Messern herzustellen (siehe
zum Beispiel 7a und 7c).
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Ein
weiterer Vorteil des Zugentlastungsgehäuses 30 besteht darin,
dass keines der Leiterpaare aufgetrennt werden muss, das heißt, jeder
Leiter des Paares zu einem anderen Ort geführt werden muss, wenn der Anschließvorgang
an den Steuerkanälen 50 stattfindet.
Wie im Folgenden noch klar wird, erreichen die abstimmbaren Messer 70 und
der Träger 84 den Übergang
von einer kreisförmigen
Anordnung der Leiter in eine lineare, Seite an Seite liegende Anordnung
der Buchsenfederkontakte. Durch das Eliminieren der Notwendigkeit
seitens des Monteurs, eines der Leiterpaare aufzutrennen und dadurch Überkreuzungen
zu bilden, werden noch zuverlässigere Verbindungen
durch Eliminieren dieses Zuordnungsvorgangs geschaffen. Insofern
als das Zugentlastungsgehäuse 30 eine
Leiterschnittstelle bildet, die eine minimale Störung gegenüber der radialen Anordnung
der Leiter von dem kreisförmigen
Kabel erforderlich macht und Trennungszinken 46 zum weitestmöglichen
Trennen von Leiterpaaren voneinander verwendet werden, ist Nebensprechen
zwischen den Leitern auf einem Minimum gehalten, wodurch wiederum
die Signal-Rausch-Verhältnisse
für die
Leiterpaare maximiert werden.
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Das
Zugentlastungsgehäuse
30 schafft über eine
Verankerungsleiste
42 eine Zugentlastung für ein angeschlossenes
Kabel. Die Verankerungsleiste
42, die eine Oberfläche
41 zum
Angreifen an dem Kabel aufweist, ist zu Beginn in einer Öffnung oder Kammer
40 oben
in dem Zugentlastungsgehäuse
30 positioniert.
Wie in den
5b und
5e gezeigt ist,
ist die Verankerungsleiste
42 in dieser außer Betrieb
befindlichen Position in der Öffnung
40 über ein Gelenk
43 und
zeitweise vorhandene seitliche Laschen (nicht gezeigt) abgestützt, die
sich von den die Öffnung
40 bildenden
Wänden
wegerstrecken. Wenn das Kabel in der Passage
34 in Position
ist und bereit für
die Befestigung ist, wird durch den Monteur oder die Bedienungsperson
eine nach unten gehende Kraft auf die Verankerungsleiste
42 aufgebracht,
sodass die Verankerungsleiste
42 zusammengedrückt wird
und um das Gelenk
43 verschwenkt wird, bis sie derart in
die Passage
34 eintritt, dass die Oberfläche
41 im
Wesentlichen parallel zu der durch die Kammer
34 gebildeten
Achse ist (siehe
5e). In dieser Position tritt
die Oberfläche
41 in
Eingriff mit dem Kabelmantel, sodass das Kabel in der Kammer
34 fest
gehalten ist, jedoch die strukturelle Integrität des Kabels nicht unnötig gestört wird.
Wenn sich die Verankerungsleiste
42 einmal in der Kammer
34 befindet,
hat sie eine Tendenz zum Beibehalten ihrer ursprünglichen Formgebung, und ein
Bereich von dieser wirkt mit der oberen Oberfläche
39 der die Kammer
34 bildenden
Wand zusammen, wie dies in
5e gezeigt ist.
Sobald sie sich in ihrer Betriebsposition befindet, ist die Verankerungsleiste
42 wirksam
um zu verhindern, dass eine Relativbewegung zwischen dem Zugentlastungsgehäuse
30 und
dem Kabel außerhalb von
dem Gehäuse
die Kabelposition im Inneren des Gehäuses beeinträchtigt.
Die Verankerungsleiste, die soeben beschrieben worden ist, ist Gegenstand des
US-Patents Nr. 5 186 649 von
Fortner et al., die durch Bezugnahme zu einem Bestandteil der vorliegenden
Beschreibung gemacht wird.
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Das
Zugentlastungsgehäuse 30 und
das Buchsenschnittstellengehäuse 15 werden
miteinander verbunden, indem Positionierführungen 56 (siehe 4 und 5d),
die sich von dem Zugentlastungsgehäuse 30 wegerstrecken,
in komplementären Positionierkanälen 27 in
dem Buchsenschnittstellengehäuse 15 ausgerichtet
werden (siehe 3). Sobald die beiden Gehäuseteile
ausgerichtet sind und zusammengedrückt werden, schnappen Befestigungs-Clips 54 in
seitliche Öffnungen
oder Verriegelungsschlitze 25 in dem Buchsenschnittstellengehäuse 15 ein,
um einen festen und sicheren Sitz zu schaffen. Das Trennen der beiden
Gehäuseteile
erfordert gleichzeitigen, nach innen gehenden Druck auf die Befestigungs-Clips 54,
während
die beiden Gehäuseteile
auseinander gezogen werden. Sobald die Befestigungs-Clips 54 aus
den seitlichen Öffnungen 25 befreit
sind, lassen sich die Gehäuseteile leicht
voneinander trennen.
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Wenn
die beiden Teile, nämlich
das Zugentlastungsgehäuse 30 und
das Buchsenschnittstellengehäuse 15,
zusammen mit dem die Messer 70 in Position in dem Gehäuse 15 enthaltenden
Träger 84 zusammengedrückt werden,
werden die Drähte
in ihren Kanälen
in dem Gehäuse 30 jeweils
in eine entsprechende, zum Aufnehmen von diesen positionierte, die
Isolierung verdrängende
Verbindung gezwängt,
wodurch die Verbindung zwischen dem Draht und seinem entsprechenden
Messer 70 abgeschlossen ist.
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Abstimmbare Messerstruktur
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Unter
Bezugnahme auf die 6 und 7a bis 7c ist
eine Nebensprechanordnung dargestellt, die eine abstimmbare Messerstruktur
zur Verwendung bei dem Hochfrequenz-Kommunikationsstecker 12 aufweist.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel
dient zum Abschließen
eines Kabels mit acht Leitern, bei dem die Leiter 70a, 70b, 70c, 70d, 70e, 70f, 70g und 70h in
vier Leiterpaaren I, II, III und IV angeordnet sind. Die abstimmbare
Messerstruktur der vorliegenden Erfindung besteht aus vier Paaren
von leitfähigen
Elementen, die abstimmbare Messer 70 aufweisen. Die abstimmbaren
Messer 70 beinhalten die Isolierung verdrängende Verbindungsenden 72 für die elektrische
Verbindung mit den Leitern von den Kabeln, wie dies vorstehend beschrieben
worden ist, sowie Federkontakt-Buchsenschnittstellenenden 78,
die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
vorteilhafterweise gegabelt ausgebildet sind, um elektrische Verbindungen
mit Buchsenfedern herzustellen, die in einer Buchse oder Aufnahme
gehalten sind und die in den Enden Festlegeschlitze bilden.
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Jedes
die Isolierung verdrängende
Verbindungsende 72 ist gegabelt ausgebildet und weist zwei
längliche
Zinken 74 auf, die zwischen sich einen schmalen Schlitz 76 bilden.
Die Spitzen der beiden Zinken 74 sind abgeschrägt, um das
Aufnehmen eines isolierten Leiters von dem Kabel zu erleichtern, und
die inneren Ränder
der Zinken weisen scharfe Kanten auf, um durch die Leiterisolierung
hindurchzuschneiden. Die Isolierung verdrängende Verbindungsenden sind
in dem Messerträger 84 räumlich derart
angeordnet, dass sie an die Konfiguration der die Isolierung verdrängenden
Verbindungs-Steuerkanäle 52 in
dem Zugentlastungsgehäuse 30 angepasst
sind (siehe 5a und 7c), wobei
sie durch den Träger 84 in
dieser Weise angeordnet sind, wie dies im Folgenden beschrieben
wird. Im Betrieb sind zwei Zinken 74 in ihrem entsprechenden, die
Isolierung verdrängenden
Verbindungs-Steuerkanal 52 derart positioniert, dass die
beiden Zinken einen in einem zugeordneten Leitersteuerkanal 50 gehaltenen
Leiter übergreifen
(siehe 5a) sowie durch die Isolierung
von diesem hindurchschneiden, um elektrischen Kontakt herzustellen.
Der Schlitz 76 ist schmal genug, um sicherzustellen, dass
die Isolierung des Leiters durch zwei Zinken 74 durchdrungen wird,
wenn der Lei ter in dem Schlitz 76 aufgenommen wird, sodass
die Zinken mit den Drähten
oder Leitern in elektrischem Kontakt stehen. Vorteilhafterweise
wird eine äußerst zuverlässige elektrische
Verbindung geschaffen, wobei im Wesentlichen die gesamte Leiterisolierung
an Ort und Stelle verbleibt.
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Wie
vorstehend erwähnt
worden ist, kann Nebensprechen zwischen Leitern für modulartige Stecker
problematisch werden, insbesondere wenn diese bei hohen Frequenzen
betrieben werden. Bei der vorliegenden Erfindung können jedoch
die abstimmbaren Messer 70 zum Optimieren von möglicherweise
auftretendem Nebensprechen "abgestimmt" werden, indem die
sich zwischen den Messern entwickelnde induktive und kapazitive
Kopplung variiert wird. Die abstimmbaren Messer 70 weisen drei
Bereiche zum Einstellen der elektrischen Eigenschaften der Vorrichtung
auf, wie dies in 7b gezeigt ist: Einen kapazitiven
Kopplungsbereich 92, einen induktiven Kopplungsbereich 94 und
einen Isolierbereich 96. Der kapazitive Kopplungsbereich 92 befindet
sich an dem Buchsenschnittstellenende 78. In diesem Bereich
ist jedes Messer mit einem Plattenbereich 90 ausgebildet,
sodass die Messer in Form von im Wesentlichen parallelen Platten
vorliegen, die voneinander beabstandet sind. Beim Führen von
elektrischen Signalen bilden diese Platten Kondensatoren, die eine
kapazitive Kopplung von Signalen zwischen den Messern hervorrufen,
sodass Nebensprechen erzeugt wird. Da eines der Leiterpaare aufgetrennt
werden muss (üblicherweise
das in 7a mit 70e und 70f bezeichnete
Paar), wenn die Leiter Seite an Seite fluchtend angeordnet werden, müssen die
beiden abstimmbaren Messer 70e und 70f die anderen
Messer (siehe 6 und 7a) kreuzen,
sodass induktives Nebensprechen erzeugt wird. Jedes dieser Messer 70e und 70f ist
mit einem U-förmigen
Bereich 93 bzw. 95 ausgebildet, der eine induktive
Schleife in dem induktiven Kopplungsbereich 94 bildet.
Diese induktive Schleife bewirkt die Erzeugung von Nebensprechen.
Der Isolierbereich 96, in dem die Messer gut voneinander
beabstandet und isoliert sind, umfasst den restlichen Bereich der abstimmbaren
Messer 70 zwischen den beiden Enden.
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Auf
der Basis der beabsichtigten Anwendung sowie der speziellen Frequenzen
der zu führenden Signale
kann der Steckerhersteller die Kapazität und die Induk tanz manipulieren,
die sich zwischen den Messern entwickelt, um die Effekte des Nebensprechens
zu optimieren. Zum Beispiel kann die Kapazität zwischen einem beliebigen
Paar von einander benachbarten Messern in dem kapazitiven Kopplungsbereich 92 durch
Verändern
der Oberfläche
der Messerplatten 90 in diesem Bereich, durch Verändern der Distanz
zwischen den Messerplatten 90 oder durch Wechseln des die
Messerplatten trennenden Materials auf ein alternatives Material
mit einer anderen Dielektrizitätskonstante
oder durch bloßes
Offenlassen des Raums zwischen den Platten eingestellt werden. In
dem induktiven Kopplungsbereich 94 kann die Länge der
induktiven Schleifen verändert
werden, wie auch das die Schleifen trennende Material geändert werden
kann. Schließlich
kann auch die Positionierung des kapazitiven Kopplungsbereichs 92,
des induktiven Kopplungsbereichs 94 und des Isolierbereichs 96 als
weitere Einstellmöglichkeit
für die
elektrischen Eigenschaften variiert werden. Diese verschiedenen
Einstellungen können
während
der Konstruktion und Herstellung der Messer und des Messerträgers vorgenommen
werden. Somit können
diese Komponenten in Abhängigkeit
von der beabsichtigten Betriebsfrequenz in der Tat in einer Familie
einer etwas anderen Konstruktion enthalten sein.
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Während bei
künftigen
Anwendungen wahrscheinlich wünschenswert
ist, praktisch das gesamte Nebensprechen in dem Kommunikationsstecker
zu eliminieren, erfordern Altsysteme (das heißt, derzeitige Buchsen) ein
vorbestimmtes Ausmaß an
Nebensprechen in dem Stecker für
eine optimale Leistungsfähigkeit.
Buchsen von bestehenden Systemen sind derart ausgebildet, dass sie
Nebensprechen in dem Kommunikationsstecker kompensieren; eine gut
ausgebildete Buchse sollte daher Nebensprechen erzeugen, das komplementär zu dem
Nebensprechen ist, das in der Buchse verwendet wird, sodass die
Kombination der beiden Nebensprechsignale sich gegenseitig aufhebt.
Zusätzlich
zu der Erzeugung des angemessenen Nebensprechens muss der Kommunikationsstecker
auf bestimmte elektrische Eigenschaften hinsichtlich einer abgeschlossenen
offenen Schaltung (TOC) erfüllen,
wie dies in den Standards der Internationalen Elektrotechnischen
Kommission (IEC) vorgeschrieben ist. Diese Standards setzen effektiv
Grenzen hinsichtlich der Kapazität,
die sich zwischen den Messern oder Leitern in einem Stecker entwickelt.
Unter diesen Vorbedingungen ist der Hochfrequenz-Kommunikationsstecker gemäß der vorliegenden
Erfindung besonders wirksam für
Anwendungen, bei denen bestehende Buchsen verwendet werden. Anstatt
des Ausgleichens von Nebensprechen können zum Beispiel der kapazitive Kopplungsbereich 92,
der induktive Kopplungsbereich 94 und der Isolierbereich 96 derart
eingestellt werden, dass sie ein vorbestimmtes Ausmaß an Nebensprechen
auf der Basis der Betriebsfrequenz und der ausgleichenden Nebensprech-Charakteristika der
Buchse erzeugen, in der der Stecker verwendet wird. Darüber hinaus
schafft der induktive Kopplungsbereich 94 die Fähigkeit
zum Einstellen des Verhältnisses
der induktiven und der kapazitiven Kopplung in einer derartigen
Weise, dass das Ausmaß an
kapazitiver Kopplung mit den IEC-Standards übereinstimmt. Vorteilhafterweise
ist der Kommunikationsstecker gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl
mit bestehenden Buchsen rückwärts kompatibel,
wobei er ferner auch derart abgestimmt werden kann, dass er den
Erfordernissen von zukünftigen Buchsen
oder noch entstehenden elektrischen Standards Rechnung trägt.
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In
der Praxis hat es sich herausgestellt, dass die Positionierung des
kapazitiven Kopplungsbereich 92 und des induktiven Kopplungsbereichs 94 in
unmittelbarer Nähe
zu dem Buchsenschnittstellenende 78 am effektivsten ist,
da die Buchse dazu ausgebildet ist, dem in den Stecker eingebrachten
Nebensprechen entgegenzuwirken oder dieses zu kompensieren, wie
dies vorstehend beschrieben wurde. Eine Verlagerung des kapazitiven
Kopplungsbereichs 92 und des induktiven Kopplungsbereichs 94 von
dem Buchsenschnittstellenende 78 weg führt zum Einführen einer
unerwünschten
Verzögerung
beim Aufheben von in den Stecker eingebrachtem Nebensprechen. Das
dadurch verfügbare
Ausmaß an
Abstimmbarkeit kann Nebensprechen materiell reduzieren oder einstellen,
wobei jedoch in der vorstehend beschriebenen Weise eine Abhängigkeit
von der Frequenz der Signale besteht, die von den Leitern geführt werden.
Falls gewünscht,
kann der Monteur die Kapazität
zwischen zwei benachbarten Platten variieren, indem er ein oder
mehrere Löcher
in eine oder beide der Platten bohrt. Dies hat den Effekt einer
geringfügigen
Verminderung der kapazitiven Kopplung, um eine Überkompensation zu vermeiden,
wenn Nebensprechen eliminiert werden soll, oder den IEC-Standards
Rechnung zu tragen, die das Ausmaß der in dem Stecker zulässigen kapazitiven
Kopplung begrenzen.
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Bei
der Messeranordnung, wie sie in den 6 und 7a gezeigt
ist, ist zu erkennen, dass jedes der Messer 70n eine Kapazitätsplatte 90 aufweist
und die Messer 70e und 70f einen U-förmigen Bereich 93 bzw. 95 aufweisen.
Die durch diese Bereiche 93 und 95 gebildeten
induktiven Schleifen erzeugen mehr Nebensprechen als die Messer
ohne die U-förmigen
Bereiche. Die induktiven Schleifen sind wirksam zum Erzeugen des
erwünschten
Ausmaßes an
Nebensprechen in dem Stecker zum Komplementieren des diesem entgegenwirkenden
Nebensprechens, für
das eine Buchse ausgelegt ist. Dies ist besonders wichtig, da die
IEC-Standards Grenzen hinsichtlich des Ausmaßes an kapazitiver Kopplung
setzen, für
die der Stecker ausgelegt sein kann. Somit kann das Verhältnis von
kapazitivem zu induktivem Nebensprechen nach Wunsch eingestellt
werden.
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Die
Messer 70 sind in einer Konfiguration für vier Paare von damit zu verbindenden
Drähten
gezeigt worden. Es versteht sich, dass die Abstimmbarkeit der Messer
mit den erläuterten
neuartigen Eigenschaften in vorteilhafter Weise auch bei anderen Konfigurationen
für eine
andere Anzahl von Drahtpaaren verwendet werden kann.
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Träger
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Zum
Positionieren der abstimmbaren Messer 70 in ihren korrekten
Positionen in Bezug auf das Zugentlastungsgehäuse 30 im Allgemeinen
sowie die die Isolierung verdrängenden
Verbindungs-Steuerkanäle 52 im
Spezielleren wird der Träger 84 verwendet,
wie er in den 8 bis 11 gezeigt
ist. Der Träger 84 ist
vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff oder dielektrischen
Material gebildet, wobei das Material für die verschiedenen elektrischen
Betriebsfrequenzen unterschiedlich sein kann. Unter Bezugnahme auf 8 ist
eine Mehrzahl von Nuten oder Kanälen 86 an
der oberen und der unteren (nicht gezeigt) Oberfläche des
Messerträgers 84 angeordnet. 9 veranschaulicht
die Beziehung der Messer 70 zu dem Messerträger 84,
wenn die Messer in den Nuten 86 aufgenommen sind. Der Träger 84 ist
hilfreich beim Einstellen der elektrischen Eigenschaften des kapazitiven
Kopplungsbereichs 92, des induktiven Kopplungsbereichs 94 und
des Isolierbe reichs 96 (siehe 7),
wie dies vorstehend erläutert
wurde. Beispielsweise haben der Materialtyp, aus dem der Messerträger 84 hergestellt
ist, die Breite zwischen den Nuten 86 sowie die Positionierung des
kapazitiven Kopplungsbereichs, des induktiven Kopplungsbereichs
und des Isolierbereichs relativ zueinander alle einen Einfluss auf
die elektrischen Eigenschaften des Steckers, wobei eine Zusammenwirkung
zwischen den Messern 70 und dem Messerträger 84 erforderlich
ist. Es wird ins Auge gefasst, dass für eine bestimmte Anwendung
die Steckerkonstrukteure die korrekte geometrische Ausbildung sowohl
der Messer 70 als auch des Messerträgers 84 derart entwickeln,
dass das gewünschte
elektrische Ansprechen erreicht wird. Beispielsweise könnte anstelle
der Messer 70 und des Trägers 84 eine Verdrahtungsleiterrahmenkonstruktion
verwendet werden, bei der die Drähte
gebogen oder derart konfiguriert sind, dass die gewünschten
elektrischen Eigenschaften (das heißt, die Kapazität, die Induktivität) zwischen
den Drähten
erzielt wird. Unabhängig
von der verwendeten Struktur oder dem verwendeten Träger oder
dem Typ des verwendeten Leiters (das heißt, Messer, Draht), sollten
die Leiter ausreichend voneinander getrennt sein, um eine exzessive
Signalkopplung auf Grund eines Betriebs bei hohen Frequenzen zu
verhindern.
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Die 10 und 11 zeigen
zwei Ansichten der vereinigten Kontaktmesser-Trägeranordnung. Diese Zeichnungen
veranschaulichen am besten den Übergang
von einer im Wesentlichen kreisförmigen
Anordnung an den die Isolierung verdrängenden Verbindungsenden 72 in
eine lineare Anordnung an dem Buchsenschnittstellenende 78.
Dem Fachmann sollte klar sein, dass dann, wenn alternative Kabel
oder Schnur-Typen bevorzugt werden, die Messer 70 und der
Träger 84 entsprechend
der Leiteranordnung in dem Kabel oder der Schnur ausgebildet werden
können.
Sowohl die strukturellen als auch die elektrischen Vorteile der
Belassung der Kabelleiter in einem relativ ungestörten Zustand
beim Anschließen
an die die Isolierung verdrängenden Verbindungsenden 72 wurden
vorstehend bereits erläutert.
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Ein
deutlicheres Verständnis
der Funktionsweise der Nuten 86 und dem Führen der
Messer 70 in diesen erhält
man unter Bezugnahme auf die 7a und 7c,
wobei 7a zwar die Messer 70 darstellt,
jedoch gleichermaßen
eine Abbildung der Nuten sowohl an der oberen als auch an der unteren
Oberfläche
des Trägers 84 bei
Betrachtung von oben darstellt. Die Messeranordnung der 7a dient
zur Verwendung mit einem Kabel, das vier Leiter- oder Drahtpaare
I, II, III und IV aufweist. In 7c ist
zu erkennen, dass die Messer für
die Paare II und III in den Nuten an der oberen Oberfläche des
Trägerkörpers 84 angeordnet
sind, und die Messer für
die Paare I und IV in den Nuten an der unteren Oberfläche des
Trägerkörpers 84 angeordnet
sind. Auf diese Weise sind die Messer für die Paare I und IV von den
Paaren II und III in etwa mit der Dicke des Körpers des Trägers 84 beabstandet.
Unter Bezugnahme auf 7a und Behandlung dieser Darstellung
als Abbild für
die Nuten in dem Träger 84,
ist das Paar der Messer 70g und 70h, die mit dem
Drahtpaar IV an den Verbindern 72 verbunden werden, mittels der
Nuten in der unteren Oberfläche
des Elements 84 in gerader Weise in ihre Position in der
planaren Anordnung an dem Buchsenfederende an den Anschlüssen 7 und
8 geführt.
Das Paar der Messer 70a und 70b, die mit dem Drahtpaar
I in Verbindung treten, ist durch ihre Nuten in der unteren Oberfläche des
Elements 84 zu den Anschlüssen 4 und 5 geführt, wie
dies in 7a gezeigt ist.
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Das
Paar der Messer 70e und 70f, das eine Verbindung
mit dem Drahtpaar III herstellt, ist durch seine Nuten in der oberen
Oberfläche
des Trägerkörpers 84 zu
den Anschlüssen
3 bzw. 6 geführt,
sodass die Anschlüsse
für das
Paar III die Anschlüsse
für das
Paar I übergreifen,
wie dies gezeigt ist. Diese Verlegung führt dazu, dass das Messer 70f an
der oberen Oberfläche
das Messer 70g an der unteren Oberfläche kreuzt und das Messer 70e an
der oberen Oberfläche
die Messer 70a und 70b an der unteren Oberfläche kreuzt.
Die sich kreuzenden Messer sind somit um die Dicke des Trägers voneinander
getrennt, wobei diese Beabstandung zu einem geringeren Ausmaß an Wechselwirkung
zwischen den sich kreuzenden Messern führt.
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Ferner
ist das Paar der Messer 70c und 70d, das dem Paar
II entspricht, an der oberen Oberfläche des Elements 84 direkt
zu den Anschlüssen
1 und 2 geführt.
Eine derartige Führung
führt dazu,
dass das Messer 70d das Messer 70a an der unteren
Oberfläche
kreuzt.
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Es
ist somit zu erkennen, dass der Träger 84 einen Übergang
der Messer von einer im Wesentlichen radialen Anordnung in eine
planare Anordnung erzeugt und dadurch dem Monteur den mühsamen Vorgang
erspart, die Übergänge selbst
zu bilden, wobei eine Routenführung
erforderlich ist, wie diese in 7a gezeigt
ist.
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Festlegeleiste
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Wenn
die Messer 70 in dem Träger 84 angebracht
sind und der Träger 84 wiederum
in dem Buchsenfedergehäuse 15 angebracht
ist, sind die Buchsenschnittstellenenden 78 der Messer
in einer im Wesentlichen planaren Anordnung ausgerichtet, wie dies
am besten in 10 zu sehen ist, sodass ein Übergang
von einer kreisförmigen
Anordnung oder Gruppierung von Drähten in eine lineare, Seite an
Seite gelegene Anordnung von Leitern erzielt wird. Insofern als
die Messer in den Nuten oder Kanälen 86 in
dem Träger 84 platziert
sind, jedoch nicht anderweitig an diesem angebracht sind, ist es
wünschenswert,
dass irgendeine Einrichtung vorhanden ist, die sicherstellt, dass
die planare Anordnung der Enden 78 ein gleichmäßiges Set
von Kontakten für die
Buchsenfedern ohne Fehlausrichtung bietet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine gleichmäßige Ausrichtung
der Messer 70 und im Spezielleren der Messerenden 78 mittels
einer Festlege- und Ausrichtleiste 28 erzielt, wie dies
am besten in den 12 und 13 gezeigt
ist. Die Leiste 28 weist eine Mehrzahl von Schlitzen oder
Rippen 101 auf, die gleichmäßig voneinander beabstandet sind
und zum Aufnehmen der Enden 78 der Messer 70 dienen.
Im Spezielleren ist die Oberseite und die Unterseite der Ausrichtungskerbe 80 in
jedem Messer um die Ausrichtungsleiste 28 an einem Schlitz oder
einer Rippe 101 herumgeführt. Auf diese Weise ist eine
laterale Verschiebung der Messer 70 verhindert. Die Messer 70 sind
auch vertikal ausgerichtet oder genauer gesagt, es ist verhindert,
dass sie vertikal fehlausgerichtet werden, indem die Leiste 28 dimensionsmäßig zum
Ausführen
einer Schlupfbewegung in den Ausrichtungskerben 80 der
mehreren Messer 70 in einem Schlupfsitz ausgebildet ist.
Die Ausrichtungsleiste 28 sorgt somit für die Positionierung und Festlegung
der Position jedes Messers 70 in der Messeranordnung, sodass
ein korrekter elektri scher Kontakt zwischen jedem Buchsenfederknotenpunkt 82 und
seiner entsprechenden Buchsenfeder gewährleistet ist.
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Diese
Anordnung zum Festlegen der Buchsenfederknotenpunkte 82 stellt
eine Verbesserung gegenüber
dem Stand der Technik dar, da die Präzision, mit der die eigentlichen
Messer ausgebildet werden, die letztendliche Messerpositionierung
gewährleistet.
Im Gegensatz dazu verließen
sich frühere
Verfahrensweisen auf Montagewerkzeuge und geeignete Montagetechniken
zum abschließenden
Erzielen der Messerpositionierung. Zum Beispiel ist es üblich, dass
ein Messer mit die Isolierung durchdringenden Zungen in den Endbereich
eines isolierten Drahts gedrückt
wird, der in einer Vertiefung eines Steckerkörpers angeordnet ist. Diese
Technik leidet tendenziell sowohl an elektrischen Verbindungsdefekten
als auch an einer Fehlausrichtung der Messer an sich.
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Die
Prinzipien der Erfindung sind vorstehend bei Anwendung bei einem
Kommunikationsstecker erläutert
worden. Aus dem Vorstehenden ist in einfacher Weise erkennbar, dass
es sich bei dem neuartigen Stecker um einen Stecker handelt, der
von dem Monteur oder einem anderen Benutzer beim Anschließen eines
Kabels auszuführende
Vorgänge
auf ein Minimum reduziert und zwar unabhängig davon, ob es sich bei
dem Kabel um den flachen Bandtyp oder den kreisförmigen Schlauchtyp handelt.
Das neuartige Zugentlastungsgehäuse
wird an dem Ende des Kabels mit einem Minimum von Vorgängen angebracht
oder verbunden, wobei der einzige Vorgang in dem Ausbreiten der
Drähte
des Kabels in einem radialen Muster besteht, ohne dass die Notwendigkeit
einer Überkreuzung
oder dergleichen besteht. Der Messerträger nimmt eine derartige Routenführung der
abstimmbaren Messer vor, dass eine lineare Anordnung von Anschlüssen an
seinem von dem Kabel abgelegenen Ende erzeugt wird, wobei die Messer zum
Kompensieren von in der Trägeranordnung
vorhandenem Nebensprechen abstimmbar sind. Wenn der Träger in das
Buchsenfedergehäuse
eingesetzt wird, stellt die Festlegeleiste sicher, dass die Messer in
ihrer korrekten Position festgelegt bleiben, wobei die Montage des
Steckers abgeschlossen wird, indem das Zugentlastungsgehäuse und
das Buchsenfedergehäuse
einfach bis zur Verriegelung miteinander zusammengedrückt werden.
Die Verriegelung erfolgt, nachdem die die Isolierung verdrängenden
Verbindungsenden der Messer eine elektrische Verbindung mit den
angeordneten Drähten
in dem Zugentlastungsgehäuse
hergestellt haben. Die Betätigung der
Bedienungsperson oder des Monteurs erschöpft sich somit in der anfänglichen
Anordnung der Drähte in
dem Kabel in einem radialen oder kreisförmigen Muster.
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Zum
Abschluss der ausführlichen
Beschreibung ist darauf hinzuweisen, dass sich den Fachleuten zahlreiche
Variationen und Modifikationen erschließen, die an dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
vorgenommen werden können,
ohne dass man die Prinzipien der Erfindung in nennenswerter Weise verlässt. Alle
derartigen Variationen und Modifikationen sollen im Umfang der vorliegenden
Erfindung mitumfasst sein, wie dieser in den nachfolgenden Ansprüchen ausgeführt ist.
Ferner sollen in den nachfolgenden Ansprüchen die entsprechenden Strukturen, Materialien,
Vorgehensweisen und Äquivalente
von allen Einrichtungen oder Schritten plus den Funktionselementen
auch jegliche Struktur, jegliches Material oder jegliche Vorgehensweisen
zum Ausführen der
Funktionen mit anderen beanspruchten Elementen, wie diese speziell
beansprucht sind, mitumfassen.