EP4014282A1 - Steckverbindermodul für modulare steckverbinder - Google Patents

Steckverbindermodul für modulare steckverbinder

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Publication number
EP4014282A1
EP4014282A1 EP20754163.2A EP20754163A EP4014282A1 EP 4014282 A1 EP4014282 A1 EP 4014282A1 EP 20754163 A EP20754163 A EP 20754163A EP 4014282 A1 EP4014282 A1 EP 4014282A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connector module
data contact
connector
data
modules
Prior art date
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Pending
Application number
EP20754163.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jana BÜTTEMEYER
Torsten Wolf
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Harting Electric Stiftung and Co KG
Original Assignee
Harting Electric Stiftung and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Harting Electric Stiftung and Co KG filed Critical Harting Electric Stiftung and Co KG
Publication of EP4014282A1 publication Critical patent/EP4014282A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/514—Bases; Cases composed as a modular blocks or assembly, i.e. composed of co-operating parts provided with contact members or holding contact members between them
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    • H01R13/516—Means for holding or embracing insulating body, e.g. casing, hoods
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    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6581—Shield structure
    • H01R13/6582—Shield structure with resilient means for engaging mating connector
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    • H01R13/6581—Shield structure
    • H01R13/6585—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts
    • H01R13/6586—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts for separating multiple connector modules
    • H01R13/6587—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts for separating multiple connector modules for mounting on PCBs

Definitions

  • the invention is based on a connector module for modular connectors according to the preamble of independent claim 1.
  • Such connector modules can be used alone or combined with further connector modules to transmit both electrical power and electrical and / or optical signals / data from a first printed circuit card and / or to the first printed circuit card. This transfer can take place between this first and a second circuit card or between the first circuit card and a connector.
  • the modular design enables the easy-to-use and space-saving combination of data-transmitting and / or signal-transmitting and / or power-transmitting connector modules.
  • a particularly disadvantageous aspect of the combination of modules designed for power transmission and modules that are designed for data transmission has long been known that the data transmission rate is adversely affected by electromagnetic interference with regard to data transmission.
  • the object of the invention is to expand an existing connector system by a connector module which reduces the susceptibility to electromagnetic interference as simply as possible.
  • the connector module should be able to allow a data transmission rate of category 6A and thus, in bus systems such as Ethernet, a data transmission rate greater than or equal to 10 gigabits per second (Gbit / s).
  • the connector module according to the invention is intended for modular connectors, in particular for mounting on a circuit board.
  • the connector module has a housing for receiving at least one insulating body.
  • the insulating body accommodates at least one data contact pair, the data contact pair consisting of two conductors and two contact elements.
  • the conductor and contact element can also be made in one piece.
  • the housing is designed with at least one recess, the recess being shaped in order to be brought into engagement with a connecting element.
  • the connector module is brought into connection with other modules of the same system type, whereby the connector modules are joined together to form a connector.
  • the connector module according to the invention accommodates at least one insulating body for accommodating data contact pairs.
  • the connector module has at least two data contact pairs, which in turn are provided to transmit data.
  • the data contact pairs are at least for the most part protected against interference by a shield element each. This means that not only interferences between the data contact pairs but also with adjacent modules can be reduced or eliminated.
  • a safe and stable data transmission rate can be achieved in this way.
  • the term data contact pair means in particular two contacts. These two contacts are provided in particular for making contact with conductors which establish a conductive connection from the data contact pair to a circuit board.
  • the ladders can be solid components.
  • a conductor can be designed as a cable with at least one core consisting of at least one strand.
  • a conductive connection of at least one twisted Pair of wires can be provided on a circuit board. Twisted wire pairs are preferably used in the field of information technology and are also referred to as "twisted pair cables”.
  • a connector module can in particular be a part of a modular connector that is connected to a circuit board.
  • the connector module can also be used as part of a connector which is attached to a suitably designed cable.
  • part of a connector can mean both the individual connector module.
  • Part of a connector can also mean the combination of the connector module according to the invention with other modules that match the system.
  • module means further connector modules which are associated with the connector module according to the invention. These modules do not necessarily have to serve another purpose. Likewise, modules can be meant that only fulfill a purpose in connection with other modules. For example, aids to simplify the plugging process can also fall under this term.
  • the recess in the housing is a groove in the form of a dovetail guide which receives a congruent connecting element, at least for the most part, in a flush manner.
  • the simple shape creates a secure hold when using a matching connecting element.
  • Connector modules of different embodiments can thus be connected to one another quickly, easily and safely and yet be plugged in simply and precisely as modular connectors.
  • a useful embodiment provides for the recess to be formed on two opposite sides of the module in order to strengthen the connection of the modules by using two connecting elements. In addition to the clear improvement in stability, this embodiment allows easier assembly of the modular plug connector. Through an approximately axially symmetrical design of individual connector modules, the connector modules can be combined particularly easily to form a connector, since the orientation of the connector modules does not initially have to be taken into account during assembly.
  • Another advantageous embodiment recommends arranging the at least two data contact pairs along a plane of the connector module in the housing that is angled relative to a vertical plane, formed by a parallel to the longitudinal axis and a vertical arranged approximately in the middle of a data contact pair.
  • a parallel to the longitudinal axis and a vertical arranged approximately in the middle of a data contact pair By this it is meant that, in relation to a front view, the data contact pairs are positioned along a line which is oriented at an angle to a vertical (central) axis. In other words, the data contact pairs are not aligned flush with one another.
  • the performance of the data contact pairs is thus additionally increased, since electromagnetic interference between the data contact pairs is reduced beyond the effect of the shielding element.
  • the data contact pairs are in one
  • one embodiment is distinguished by the fact that the individual shielding elements of the data contact pairs enclose both the data contact pairs and the associated conductor pair along their longitudinal axis at least over a length which corresponds to the length of a contact and an insulating body receiving the contact. In particular, this means the 360 ° shielding of the respective data contact pairs.
  • 360 ° shielding it is meant that, when viewed from the front, a shielding element is shaped in such a way that a data contact pair is completely enclosed. Furthermore, this complete shielding should take place over at least the length that a pair of conductors assigned to the data contact pair runs from the insulating body of the connector module to the board. When using a (twisted) pair of wires, the shielding element should take up at least the length that is required to maintain the shielding from the contact to the transfer of a shielding element embedded in the cable.
  • a clever embodiment provides that the shielding elements shield the data contact pairs all around in such a way that a data transmission rate greater than or equal to 10 gigabits per second (Gbit / s) is achieved when a suitable conductor is used.
  • Gbit / s gigabits per second
  • Such data transmission rates are classified or categorized in accordance with the standard. According to this standard, the category for the transmission capability of at least 10 Gbit / s falls into category 6A (Cat-6A) or higher.
  • Cat-6A category 6A
  • FIG. 1 shows a perspective view of a connector module according to the invention
  • FIG. 2 shows a perspective illustration of a connector module according to the invention in the style of an exploded view
  • FIG. 3 shows a perspective illustration of a plug connector module according to the invention, designed as a counterpart to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a perspective illustration of a connector module according to the invention in the style of an exploded graphic, designed as a counterpart to FIG. 2;
  • FIG 5 shows two congruent modular plug connectors with plug connector modules according to the invention, together with further components.
  • FIG. 1 shows a connector module 1 according to the invention in a perspective illustration.
  • the housing 3 has recesses 8 on opposite surfaces. These enable the connector module 1 to be connected to another module belonging to the system.
  • the illustration shows that the data contact pairs 5 passed through the housing 3 are at different distances from a longitudinal axis L and from a vertical V running through the longitudinal axis L.
  • the connector module 1 has a housing 3 which accommodates four identical data contact pairs 5.
  • the contacts 7 of the data contact pairs 5 are designed as pin contacts and, in accordance with the designation, are surrounded in pairs by a shield element 11. Furthermore, the dimensioning of the screen element 11 becomes clearer. From the plug-in side of the contacts 7 of the data contact pairs 5, the respective associated screen element 11 extends along a conductor 6 which is connected, for example, to a circuit board (not shown). Furthermore, bulges can be seen on the shield elements 11, which are formed approximately in the center of the contacts 7 of the data contact pairs 5. When plugged in with a congruent connector module 1 ', these bulges ensure the transmission of the shielding. These bulges are consequently referred to as shield contacts 12.
  • FIG. 1 The structure according to the invention of a connector module 1 is clear in FIG.
  • the shape of the screen elements 11 is particularly clear in this exploded view.
  • the insulating bodies 4 are shown in addition to the housing 3.
  • the insulating body 4 next to the contacts 7 of the data contact pairs 5, shown as pin contacts, and secure them in their position.
  • the shielding elements 11 are shaped in such a way that they accommodate the insulating bodies 4 and completely surround the data contact pairs 5. This is a particularly advantageous one Shielding achieved.
  • the embodiment provides shield contacts 12.
  • the advantageous point-symmetrical arrangement of the data contact pairs 5 of the embodiment shown can also be seen in FIG.
  • the two upper data contact data pairs 5 can be rotated by 180 ° at the point Ps, so that the lower two data contact pairs 5 are displayed.
  • This offset arrangement has the result that interference between the data contact pairs 5 is reduced.
  • This already reduced interference can be almost completely limited by using the shielding elements 11.
  • the combination of these interference-reducing design features achieves a data transmission rate of greater than or equal to 10 Gbit / s.
  • a plug connector module 1 ' according to the invention is shown in a version as a mating connector to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2.
  • the housing 3 is shaped in such a way that it can be inserted into the housing 3.
  • the contacts 7 are designed as sockets and accommodate the contacts 7 and thus establish an electrically conductive connection.
  • the insulating bodies 4 ‘take on the contacts 7‘ of the data contact pairs 5 ‘, which are designed as sockets, and are in turn surrounded by a shielding element 11‘.
  • the connector module 1 ' also has two recesses 8, which enable the connection to other components through the use of a connecting element.
  • FIG. 4 shows a connector module 1 'described in FIG. 3 in an exploded view.
  • the illustration illustrates the shape of the shielding elements 11 'which are inserted into the housing 3' and also surround the conductors 6 'over the length of the insulating bodies 4' and thus shield them.
  • One possible use of the connector modules 1 and 1 ′ according to the invention can be seen in FIG.
  • the connector module 1 is connected to other, system-identical modules 10.1, 10.2, 10.3 and 10.4 through the recesses 8 and connecting elements 9 inserted therein and form the connector 2.
  • the modules 10.1 ', 10.2', 10.3 'and 10.4' of the mutual connector 2 'and the connector module 1' which are fixed to one another by two connecting elements 9 which are inserted in the openings 8.
  • the modules 10.3 and 10.3 are modules for signal transmission and the modules 10.4 and 10.4 'transmit electrical power that is fundamentally less than the power of the power transmitted by the modules 10.2 and 10.2'.
  • the connector module 1 according to the invention and its matching design 1 ' can be used both alongside identical modules and alongside modules of the same system, in this case the modules 10.2 and 10.2'.
  • the embodiments shown are primarily intended for a so-called “board-to-board” version.
  • the plug connectors 2 and 2 ' are designed to establish a connection from one circuit board to another circuit board.
  • the use of this technology in a so-called “cable-to-board” solution is of course also conceivable.
  • the illustrated plug connectors 2 and 2 'and corresponding, modified embodiments can also be used when connecting a cable to a circuit board.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steckverbindermodul für modulare Steckverbinder, zur Herstellung einer Verbindung mit einer Platine, mit einem Gehäuse zur Aufnahme von zumindest einem Isolierkörper, welcher zur Aufnahme zumindest eines Datenkontaktpaars vorgesehen ist, wobei das Datenkontaktpaar aus einem Leiter und einem Kontaktelement besteht und wobei das Gehäuse zumindest eine Ausnehmung aufweist, die ausgeformt ist, um mit einem Verbindungselement in Eingriff gebracht zu werden, wodurch das Steckverbindermodul mit anderen, systemverwandten Modulen in Verbindung gebracht wird, wobei das Steckverbindermodul zumindest zwei Datenkontaktpaare aufnimmt, welche dazu vorgesehen sind, Daten zu übertragen, wobei die Datenkontaktpaare gegen Störeinflüsse durch je ein Schirmelement zumindest größtenteils abgesichert sind.

Description

Steckverbindermodul für modulare Steckverbinder
Beschreibung
Die Erfindung geht aus von einem Steckverbindermodul für modulare Steckverbinder nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Derartige Steckverbindermodule können eingesetzt werden, um alleinstehend oder mit weiteren Steckverbindermodulen kombiniert, sowohl elektrische Leistung als auch elektrische und/ oder optische Signale/ Daten von einer ersten Leiterkarte und/ oder auf die erste Leiterkarte zu übertragen. Dabei kann diese Übertragung zwischen dieser ersten und einer zweiten Leiterkarte oder der ersten Leiterkarte und einem Steckverbinder stattfinden. Der modulare Aufbau ermöglicht dabei die leicht handhabbare und platzsparende Kombination von datenübertragenden und/ oder signalübertragenden und/ oder leistungsübertragenden Steckverbindermodulen.
Stand der Technik
Die DE 102017 119287 A1 zeigt einen modularen Steckverbinder, dessen Module mittels einem Verbinder fixiert werden, welcher mit einer Schwalbenschwanzführung in Eingriff gebracht wird. Die dadurch erreichte Flexibilität bei der Zusammenstellung von Steckverbindern für Platinen ermöglicht sowohl die Kombination verschiedener Steckverbindermodule als auch die Aneinanderreihung mehrerer gleichartiger Steckverbindermodule.
Durch die Modularität der entsprechenden Steckverbinder ist es nicht unüblich, dass sowohl Module zur Signal- und/ oder Datenübertragung, als auch Module zur Leistungsübertragung in einem Steckverbinder zusammengefasst werden. Besonders bei den aktuellen und schnell steigenden Ansprüchen der Endnutzer, beispielsweise der Industrie und der entsprechenden Produktionsanlagen, bezüglich der Datenübertragungsraten von einzusetzenden Steckverbindern bringt die Kombination aus datenübertragenden Modulen und leistungsübertragenden Modulen nicht unerhebliche Herausforderungen mit sich.
Als besonders nachteilig bei der Kombination von Modulen, die zur Leistungsübertragung ausgelegt sind und Modulen, welche für die Datenübertragung ausgelegt sind, ist seit langem bekannt, dass es bezüglich der Datenübertragung zu unvorteilhaften Beeinflussungen der Datenübertragungsrate durch elektromagnetische Störungen kommt.
Das Deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung zu vorliegender Anmeldung den folgenden Stand der Technik recherchiert:
DE 60 2006 000 218 T2, DE 10 2017 119 287 A1 und US 2016/0036165 A1 .
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein bestehendes Steckverbindersystem um ein Steckverbindermodul zu erweitern, welches möglichst einfach die Anfälligkeit in Bezug auf elektromagnetische Störung verringert. Insbesondere soll das Steckverbindermodul in der Lage sein, eine Datenübertragungsrate der Kategorie 6A und somit bei Bussystemen wie Ethernet, eine Datenübertragungsrate größergleich 10 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung angegeben. Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Steckverbindermodul ist für modulare Steckverbinder, insbesondere zur Montage auf einer Platine, vorgesehen. Das Steckverbindermodul weist ein Gehäuse zur Aufnahme von zumindest einem Isolierkörper auf. Der Isolierkörper nimmt zumindest ein Datenkontaktpaar auf, wobei das Datenkontaktpaar aus zwei Leitern und zwei Kontaktelementen besteht. Dabei können Leiter und Kontaktelement auch einteilig ausgeführt sein. Das Gehäuse ist mit zumindest einer Ausnehmung ausgeführt, wobei die Ausnehmung ausgeformt ist, um mit einem Verbindungselement in Eingriff gebracht zu werden. Dadurch wird das Steckverbindermodul mit weiteren Modulen, systemgleichen Typs, in Verbindung gebracht, wodurch die Steckverbindermodule zu einem Steckverbinder zusammengefügt werden. Das erfindungsgemäße Steckverbindermodul nimmt dabei wenigstens einen Isolierkörper zur Aufnahme von Datenkontaktpaaren auf. Weiterhin weist das Steckverbindermodul zumindest zwei Datenkontaktpaare auf, die ihrerseits dazu vorgesehen sind, Daten zu übertragen. Die Datenkontaktpaare sind gegen Störeinflüsse durch je ein Schirmelement zumindest größtenteils abgesichert. Es können also nicht nur Störeinflüsse der Datenkontaktpaare untereinander, sondern auch zu angrenzenden Modulen verringert, beziehungsweise ausgeschaltet werden. Trotz Kombination mit anderen Modulen, insbesondere leistungsübertragenden Modulen, kann so eine sichere und stabile Datenübertragungsrate erreicht werden.
Der Begriff Datenkontaktpaar meint insbesondere zwei Kontakte. Diese zwei Kontakte sind insbesondere für die Kontaktierung von Leitern vorgesehen, welche eine leitende Verbindung von dem Datenkontaktpaar bis zu einer Platine hersteilen. Dabei kann es sich bei den Leitern um feste Bauteile handeln. Ebenso kann ein Leiter als Kabel mit wenigstens einer Ader, bestehend aus zumindest einer Litze ausgeführt sein. Weiterhin kann auch eine leitende Verbindung von zumindest einem verdrillten Adernpaar auf eine Platine vorgesehen sein. Verdrillte Adernpaare werden vorzugsweise im Feld der Informationstechnologie eingesetzt und werden auch als „Twisted Pair Cable“ bezeichnet.
Bei einem Steckverbindermodul kann es sich dabei insbesondere um einen Teil eines modularen Steckverbinders handeln, welcher mit einer Platine verbunden wird. Ebenfalls kann das Steckverbindermodul als Teil eines Steckverbinders eingesetzt werden, welcher an einem entsprechend ausgelegten Kabel angebracht wird. Weiterhin kann „Teil eines Steckverbinders“ sowohl das einzelne Steckverbindermodul meinen. Ebenso kann „Teil eines Steckverbinders“ die Kombination aus dem erfindungsgemäßen Steckverbindermoduls mit anderen, zu dem System passenden Modulen meinen.
Der Begriff „Modul“ meint weitere Steckverbindermodule, welche mit dem erfindungsgemäßen Steckverbindermodul in Verbindung gebracht werden. Diese Module müssen dabei nicht zwangsweise einen anderen Zweck erfüllen. Ebenso können Module gemeint sein, die nur in Verbindung mit anderen Modulen einen Zweck erfüllen. Beispielsweise können auch Hilfsmittel zur Vereinfachung des Steckvorgangs unter diesen Begriff fallen.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Ausnehmung im Gehäuse um eine Nut in Form einer Schwalbenschwanzführung, welche ein kongruentes Verbindungselement zumindest größtenteils bündig in aufnimmt. Die einfache Form erzeugt bei dem Einsatz eines übereinstimmenden Verbindungselements einen sicheren Halt. Steckverbindermodule verschiedener Ausführungsformen können somit schnell, leicht und sicher miteinander verbunden werden und dennoch einfach und präzise als modularer Steckverbinder gesteckt werden. Eine sinnvolle Ausführungsform sieht vor, die Ausnehmung an zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Moduls anzuformen, um die Verbindung der Module durch den Einsatz von zwei Verbindungselementen zu verstärken. Neben der klaren Verbesserung der Stabilität lässt sich durch diese Ausführungsform eine einfachere Montage der modularen Steckverbinder erreichen. Durch eine etwa achssymmetrische Ausarbeitung einzelner Steckverbindermodule lassen sich die Steckverbindermodule besonders einfach zu einem Steckverbinder zusammenstellen, da bei der Konfektionierung zunächst nicht auf die Orientierung der Steckverbindermodule geachtet werden muss.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform empfiehlt, die zumindest zwei Datenkontaktpaare entlang einer gegenüber einer vertikalen Ebene, gebildet durch eine Parallele zur Längsachse und einer etwa mittig eines Datenkontaktpaars angeordneten Vertikalen, angewinkelten Ebene des Steckverbindermoduls im Gehäuse anzuordnen. Damit ist gemeint, dass, bezogen auf eine Frontalansicht, die Datenkontaktpaare entlang einer Graden positioniert sind, welche in einem Winkel zu einer vertikalen (Mittel-)Achse ausgerichtet ist. Anders ausgedrückt, werden die Datenkontaktpaare nicht bündig untereinander ausgerichtet. Die
Leistungsfähigkeit der Datenkontaktpaare wird so zusätzlich gesteigert, da elektromagnetische Interferenzen der Datenkontaktpaare untereinander über die Wirkung des Schirmelements hinaus verringert werden. In einer weiteren Ausführungsform sind die Datenkontaktpaare bei einer
Frontansicht symmetrisch, insbesondere punktsymmetrisch zum Mittelpunkt des Gehäuses angeordnet. Dadurch werden eingesetzte Datenkontaktpaare versetzt zueinander angeordnet. Die Leistungsfähigkeit der Datenkontaktpaare wird so zusätzlich gesteigert, da elektromagnetische Interferenzen der Datenkontaktpaare untereinander über die Wirkung des Schirmelements hinaus verringert werden. Erfindungsgemäß hebt sich eine Ausführungsform dadurch hervor, dass die einzelnen Schirmelemente der Datenkontaktpaare, sowohl die Datenkontaktpaare als auch das zugehörige Leiterpaar entlang ihrer Längsachse zumindest über eine Länge umschließen, welche der Länge eines Kontaktes und einem den Kontakt aufnehmenden Isolierkörper entspricht. Insbesondere ist damit die 360° Schirmung der jeweiligen Datenkontaktpaare gemeint. Mit 360° Schirmung ist dabei gemeint, dass bei einer Frontalansicht ein Schirmelement derart ausgeformt ist, dass ein Datenkontaktpaar vollkommen umschlossen ist. Weiterhin soll diese vollständige Schirmung über zumindest die Länge erfolgen, die ein dem Datenkontaktpaar zugeordnetes Paar von Leitern von dem Isolierkörper des Steckverbindermoduls bis zur Platine verläuft. Bei dem Einsatz eines (verdrillten) Adernpaars soll das Schirmelement zumindest die Länge einnehmen, die benötigt wird um vom Kontakt bis zu einer Übergabe eines im Kabel eingelassenen Schirmelements die Abschirmung aufrecht zu erhalten.
Eine geschickte Ausführungsform sieht vor, die Schirmelemente die Datenkontaktpaare rundum derart abschirmen, dass bei Einsatz eines geeigneten Leiters eine Datenübertragungsrate größergleich 10 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) erreicht wird. Derartige Datenübertragungsraten werden normgemäß klassifiziert, beziehungsweise kategorisiert. Die Kategorie zur Übertragungsfähigkeit von wenigstens 10 Gbit/s fällt gemäß dieser Norm in die Kategorie 6A (Cat-6A) oder entsprechend höher. Um ein zeitgemäßes Netzwerk zur digitalen Datenverarbeitung einzurichten, werden also sinnvoller Weise sowohl Steckverbinder als auch Leiter, wie Kabel, Platinen (d.h. Leiterkarten) oder ähnliches entsprechend der Kategorie Ihrer Datenübertragung ausgewählt.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbindermoduls;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbindermoduls im Stil einer Explosionsgrafik;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbindermoduls, ausgeführt als Gegenstück zur Fig. 1 ; Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbindermoduls im Stil einer Explosionsgrafik, ausgeführt als Gegenstück zur Fig. 2;
Fig. 5 zwei kongruente modulare Steckverbinder mit erfindungsgemäßen Steckverbindermodulen nebst weiteren Bauteilen.
Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
Richtungsangaben wie „links“, „rechts“, „oben“ und „unten“ sind mit Bezug auf die jeweilige Figur zu verstehen und können in den einzelnen Darstellungen gegenüber dem dargestellten Objekt variieren.
Die Figuren weisen Bezugszeichen auf, welche zusätzlich mit Anhängen wie „ ‘ “ oder durch Punkt getrennte, weitere Nummerierungen aufweisen, beispielsweise „10.x“, wobei für „x“ natürliche Zahlen in aufsteigender Reihenfolge eingesetzt sind. Flierdurch wird verdeutlicht, dass es sich prinzipiell um in der Bezugszeichenliste erwähnte Elemente handelt, welche andersartig ausgeformt sein können, als die Elemente ohne Bezugszeichenanhang, oder sich von den unterschiedlich nummerierten Elementen in Form und/oder Funktion unterscheiden können. Die Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Steckverbindermodul 1 in einer perspektivischen Darstellung. Das Gehäuse 3 weist an gegenüberliegenden Flächen Ausnehmungen 8 auf. Diese ermöglichen die Verbindung des Steckverbindermoduls 1 mit einem weiteren, systemzugehörigen Modul. Durch die Darstellung lässt sich schnell erkennen, dass die durch das Gehäuse 3 durchgeführten Datenkontaktpaare 5 unterschiedliche Abstände zu einer Längsachse L und zu einer durch die Längsachse L verlaufenden Vertikalen V aufweisen. Das erfindungsgemäße Steckverbindermodul 1 weißt in dieser Darstellung ein Gehäuse 3 auf, welches vier identische Datenkontaktpaare 5 aufnimmt. Die Kontakte 7 der Datenkontaktpaare 5 sind als Stiftkontakte ausgeführt und werden, entsprechend der Bezeichnung, paarweise von einem Schirmelement 11 umfasst. Weiterhin wird die Dimensionierung des Schirmelements 11 deutlicher. Von der Steckseite der Kontakte 7 der Datenkontaktpaare 5 erstreckt sich das jeweilige, zugehörige Schirmelement 11 entlang einem Leiter 6, welcher beispielsweise mit einer Platine (nicht dargestellt) verbunden wird. Weiterhin sind an den Schirmelementen 11 Auswölbungen zu erkennen, welche etwa Mittig der Kontakte 7 der Datenkontaktpaare 5 angeformt sind. Diese Auswölbungen stellen im gesteckten Zustand mit einem kongruenten Steckverbindermodul 1‘ die Übertragung der Abschirmung sicher. Folglich werden diese Auswölbungen als Schirmkontakte 12 bezeichnet.
Der erfindungsgemäße Aufbau eines Steckverbindermoduls 1 wird in der Figur 2 deutlich. In dieser Explosionszeichnung wird der Ausformung der Schirmelemente 11 besonders deutlich. Darüber hinaus werden neben dem Gehäuse 3 die Isolierkörper 4 gezeigt. Die Isolierkörper 4 neben die, dargestellt als Stiftkontakte, Kontakte 7 der Datenkontaktpaare 5 auf und sichern diese in Ihrer Position. Die Schirmelemente 11 sind ausgeformt, dass sie die Isolierkörper 4 aufnehmen und die Datenkontaktpaare 5 vollkommen umgeben. Dadurch wird eine besonders vorteilhafte Abschirmung erreicht. Um die vorteilhafte Abschirmung sicher auf einen umgekehrt ausgeformtes Steckverbindermodul 1 ‘ und dessen Schirmelement 11 ‘ zu übertragen, sieht die Ausführungsform Schirmkontakte 12 vor. Auch die vorteilhafte punktsymmetrische Anordnung der Datenkontaktpaare 5 der dargestellten Ausführungsform wird in Figur 2 erkennbar. Die beiden oberen Datenkontaktdatenpaare 5 lassen sich an dem Punkt Ps um 180° rotieren, sodass die unteren Beiden Datenkontaktpaare 5 angezeigt werden. Diese versetzte Anordnung führt dazu, dass Interferenzen zwischen den Datenkontaktpaaren 5 reduziert werden. Diese Bereits reduzierten Interferenzen lassen sich durch den Einsatz der Schirmelemente 11 fast vollständig eingrenzen. Durch die Kombination dieser störungsvermindernden Ausführungsmerkmale wird eine Datenübertragungsrate von größergleich 10 Gbit/s erreicht.
In der Figur 3 ist ein erfindungsgemäßes Steckverbindermodul 1 ‘ in einer Version als Gegenstecker zur in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform dargestellt. Das Gehäuse 3‘ ist derart ausgeformt, dass es in das Gehäuse 3 eingefügt werden kann. Ebenso sind die Kontakte 7‘ als Buchsen ausgeführt und nehmen die Kontakte 7 in sich auf und stellen so eine elektrisch leitende Verbindung her. Die Isolierkörper 4‘ nehmen die als Buchsen ausgeführten Kontakte 7‘ der Datenkontaktpaare 5‘ auf und sind ihrerseits je mit einem Schirmelement 11 ‘ umgeben. Auch das Steckverbindermodul 1 ‘ weist zwei Ausnehmungen 8 auf, welche die Verbindung mit weiteren Bauteilen durch den Einsatz eines Verbindungselements ermöglichen.
Die Figur 4 zeigt ein in Figur 3 beschriebenes Steckverbindermodul 1 ‘ in einer Explosionsdarstellung. Die Darstellung veranschaulicht die Ausformung der Schirmelemente 11 ‘, welche in das Gehäuse 3‘ eingesetzt werden und über die Länge der Isolierkörper 4‘ hinaus auch die Leiter 6‘ umgeben und somit Abschirmen. Eine denkbare Einsatzmöglichkeit der erfindungsgemäßen Steckverbindermodule 1 und 1 ‘ lässt sich in der Figur 5 erkennen. Dargestellt sind zwei Steckverbinder 2 und 2‘ welche derart ausgeformt sind, dass sie miteinander in Eingriff gebracht werden können. Dabei ist das Steckverbindermodul 1 mit durch die Ausnehmungen 8 und darin eingesetzte Verbindungselemente 9 mit anderen, systemgleichen Modulen 10.1 , 10.2, 10.3 und 10.4 verbunden und bilden den Steckverbinder 2 aus. Ebenso verhält es sich mit den Modulen 10.1 ‘, 10.2‘, 10.3‘ und 10.4‘ des gegenseitigen Steckverbinders 2‘ und dem Steckverbindermodul 1 ‘ welche durch zwei Verbindungselemente 9, die in den Auslassungen 8 eingesetzt sind, miteinander fixiert werden. Die Steckverbinder 2 und 2‘ beinhalten die Module 10.1 und 10.1 ‘, welche für den korrekten und sicheren Sitz der Steckverbindung sorgen. Die Module 10.2 und 10.2‘ übertragen elektrische Leistung. Bei den Modulen 10.3 und 10.3 handelt es sich um Module zur Signalübertragung und die Module 10.4 und 10.4‘ übertragen elektrische Leistung, die grundsätzlich geringer ist, als die Leistung der durch die Module 10.2 und 10.2‘ übertragene Leistung. Der dargestellte Aufbau legt nahe, dass das erfindungsgemäße Steckverbindermodul 1 sowie dessen übereinstimmende Ausführung 1 ‘ sowohl neben identischen Modulen eingesetzt werden können, als auch neben systemgleichen Modulen, in diesem Fall den Modulen 10.2 und 10.2‘. Die gezeigten Ausführungsformen sind primär für eine sogenannte „board-to-board“ Ausführung vorgesehen. D.h. die Steckverbinder 2 und 2‘ sind dazu ausgelegt, eine Verbindung von einer Platine zu einer weiteren Platine herzustellen. Natürlich ist auch der Einsatz dieser Technik in einer sogenannten „cable-to-board“ Lösung denkbar. Anders gesagt, lassen sich die dargestellten Steckverbinder 2 und 2‘ und entsprechende, abgewandelte Ausführungsformen auch bei der Verbindung eines Kabels auf eine Platine einsetzen. Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden.
Steckverbindermodul für modulare Steckverbinder
Bezugszeichenliste
1 Steckverbindermodul
2 Modularer Steckverbinder
3 Gehäuse
4 Isolierkörper
5 Datenkontaktpaar
6 Leiter
7 Kontaktelement
8 Ausnehmung
9 Verbindungselement
10 (systemverwandtes) Modul 11 Schirmelement 12 Schirmkontakt
L Längsachse
V vertikale
Symmetriepunkt

Claims

Steckverbindermodul für modulare Steckverbinder Ansprüche
1. Steckverbindermodul (1 ) für modulare Steckverbinder (2), zur Herstellung einer Verbindung mit einer Platine, mit einem Gehäuse (3) zur Aufnahme von zumindest einem Isolierkörper (4), welcher zur Aufnahme zumindest eines Datenkontaktpaars (5) vorgesehen ist, wobei das Datenkontaktpaar (5) aus einem Leiter (6) und einem Kontaktelement (7) besteht und wobei das Gehäuse (3) zumindest eine Ausnehmung (8) aufweist, die ausgeformt ist, um mit einem Verbindungselement (9) in Eingriff gebracht zu werden, wodurch das Steckverbindermodul (1) mit anderen, systemverwandten Modulen (10.x) in Verbindung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindermodul (1) zumindest zwei Datenkontaktpaare (5) aufnimmt, welche dazu vorgesehen sind, Daten zu übertragen, wobei die Datenkontaktpaare (5) gegen Störeinflüsse durch je ein Schirmelement (11) zumindest größtenteils abgesichert sind.
2. Steckverbindermodul (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Ausnehmung (8) im Gehäuse (3) um eine Nut in Form einer Schwalbenschwanzführung handelt, welche ein kongruentes Verbindungselement (9) zumindest größtenteils bündig in sich aufnimmt.
3. Steckverbindermodul (1 ) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (8) an zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Steckverbindermoduls (1) angeformt ist, sodass ein Steckverbinder (2) aus verschiedenen Steckverbindermodulen (1) und/ oder (systemgleichen) Modulen von zumindest zwei Verbindungselementen (9) versteift wird.
4. Steckverbindermodul (1 ) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Datenkontaktpaare (5) entlang einer gegenüber einer vertikalen Ebene, gebildet durch eine Parallele zur Längsachse (L) und einer etwa mittig eines Datenkontaktpaars (5) angeordneten Vertikalen (V), angewinkelten Ebene des Steckverbindermoduls (1) im Gehäuse (3) angeordnet sind.
5. Steckverbindermodul (1 ) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Datenkontaktpaare (5) bei einer Frontansicht punktsymmetrisch zu einem Symmetriepunkt (Ps), insbesondere dem Mittelpunkt des Gehäuses (3), angeordnet sind.
6. Steckverbindermodul (1 ) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmelemente (11) die Datenkontaktpaare (5) rundum derart abschirmen, dass bei Einsatz eines geeigneten Leiters (6) eine Datenübertragungsrate größergleich 10 Gigabit pro Sekunde erreicht wird.
7. Steckverbindermodul (1 ) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schirmelemente (11) der Datenkontaktpaare (5), sowohl die Datenkontaktpaare (5) als auch das zugehörige Leiterpaar (6) entlang ihrer Längsachse zumindest über eine Länge umschließen, welche der Länge eines Kontaktes (7) und einem diesen Kontakt (7) aufnehmenden Isolierkörper (4) entspricht.
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