ELEKTRISCHE KONTAKTANORDNUNG FÜR DIE TELEKOMMUNIKATIONS- UND DATENTECHNIK

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktanordnung für die Telekommunikations- und Datentechnik gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Eine solche Kontaktanordnung ist beispielsweise durch die HF-Kontakte einer RJ45-Buchse bekannt. Diese sind mechanisch und elektrisch mit einer Leiterplatte verbunden. Die HF-Kontakte sind dabei federnd ausgebildet, um trotz gewisser Toleranzen der Buchsen und Stecker einen ausreichenden guten elektrischen Kontakt herzustellen. Aus Gründen der elektrischen Übertragungseigenschaften ist man bemüht, die Kontakte möglichst kurz zu wählen. Andererseits müssen die Kontakte ausreichend lang sein, damit diese stark genug federn, um Toleranzen auszugleichen und eine ausreichende Kontaktkraft zu erzeugen.

[0003] US 2003/0124880 offenbart eine elektrische Kontaktanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0004] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine elektrische Kontaktanordnung zu schaffen, die gute elektrische Übertragungseigenschaften aufweist und trotzdem ausreichend federnd ausgebildet ist.

[0005] Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0006] Hierzu umfasst die elektrische Kontaktanordnung für die Telekommunikations- und Datentechnik mindestens einen elektrischen Kontakt und eine Leiterplatte, wobei der Kontakt sowohl elektrisch als auch mechanisch mit der Leiterplatte verbunden ist, wobei der Kontakt einen Kontaktbereich aufweist, an dem ein elektrischer Kontakt zu einem Gegenkontakt hergestellt wird, wobei die Länge zwischen dem Kontaktbereich des Kontaktes und der elektrischen Kontaktstelle mit der Leiterplatte kleiner ist als die Länge zwischen dem Kontaktbereich des Kontaktes und der mechanischen Kontaktstelle mit der Leiterplatte. Hierdurch wird eine Entkopplung zwischen den elektrischen und den mechanischen Eigenschaften des Kontaktes erreicht, so dass eine ausreichende Federwirkung eingestellt werden kann, ohne die elektrischen Übertragungseigenschaften wesentlich zu verändern. Die mechanische Kontaktstelle wird dabei entweder durch eine feste Verbindung durch Kleben, Löten oder ähnliches erreicht oder aber durch eine feste Einspannung des Kontaktes gegen die Leiterplatte.

[0007] Vorzugsweise ist der Kontakt zwischen der elektrischen Kontaktstelle und der mechanischen Kontaktstelle von der Leiterplatte abgebogen.

[0008] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird über die mechanische Kontaktstelle zusätzlich eine weitere elektrische Kontaktstelle zur Leiterplatte gebildet. Neben Redundanzgründen kann diese weitere Kontaktstelle zur Ladung von Kompensations-Kapazitäten genutzt werden.

[0009] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der elektrische Kontakt über ein Kammelement unter Vorspannung gegen die Leiterplatte gedrückt. Hierdurch wird eine ausreichende Kontaktkraft sichergestellt.

[0010] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Leiterplatte über ein federelastisches Element beweglich zu einem Gehäuseteil gelagert. Hierdurch kann ein weiterer Teil des notwendigen Hubes verteilt werden und die mechanische Länge des Kontaktes entsprechend kürzer gewählt werden. Das federelastische Element ist dabei vorzugsweise als Elastomer, Gummielement oder als Feder, vorzugsweise Metallfeder, ausgebildet.

[0011] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Leiterplatte fest in einem zweiten Gehäuseteil gelagert, wobei das zweite Gehäuseteil schwenkbar mit dem ersten Gehäuseteil verbunden ist. Hierdurch wird verhindert, dass beispielsweise im zweiten Gehäuseteil gelagerte Kontakte, die über Lötstellen mit der Leiterplatte verbunden sind, durch die Bewegung der Leiterplatte relativ zur Leiterplatte bewegt werden, was ansonsten zu einem Abriss der Lötstellen führen könnte.

[0012] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Gehäuseteil mit mindestens einer Aufnahme für einen Zylinder des ersten Gehäuseteils ausgebildet, die dann zusammen eine Schwenklagerung bilden.

[0013] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Kontaktanordnung als RJ45-Kontaktanordnung ausgebildet, wobei mindestens die beiden äußeren Kontakte mit einer mechanischen Länge ausgebildet sind, die größer als die elektrische Länge ist. Hierdurch wird erreicht, dass bei einem versehentlichen Stecken eines RJ11-Steckers die beiden äußeren Kontakte nicht beschädigt werden, da der RJ11-Stecker dort keine Kontakte aufweist, sondern tiefer liegende Gehäuseteile, so dass es im Stand der Technik häufig zu einer Beschädigung der Kontakte kommt.

[0014] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:

Fig. 1

eine Querschnittsdarstellung einer elektrischen Kontaktanordnung,

Fig. 2

eine perspektivische Darstellung einer RJ45-Kontaktanordnung und

Fig. 3

eine Seitenansicht auf ein erstes und zweites Gehäuseteil.

[0015] In der Fig. 1 ist eine elektrische Kontaktanordnung 1 dargestellt, umfassend mindestens einen elektrischen Kontakt K1, eine Leiterplatte 2, eine Andruckfeder 3 mit Zwischenstück 4 sowie ein zweites Gehäuseteil 6. Der elektrische Kontakt K1 weist einen Kontaktbereich 7, eine elektrische Kontaktstelle 8 mit der Leiterplatte 2 und eine mechanische Kontaktstelle 9 mit der Leiterplatte 2 auf. Die Leiterplatte 2 ist fest in dem zweiten Gehäuseteil 6 gelagert. Über die Andruckfeder 3 ist die Leiterplatte 2 beweglich zu einem ersten Gehäuseteil 5 (siehe Fig. 3) gelagert und federnd vorgespannt. Das zweite Gehäuseteil 6 ist dabei mit einer Aufnahme 11 ausgebildet, die einen Zylinder des ersten Gehäuseteils 5 aufnimmt.

[0016] An der mechanischen Kontaktstelle 9 ist der Kontakt K1 fest mit der Leiterplatte 2 verbunden, wohingegen an der elektrischen Kontaktstelle 8 der Kontakt K1 nur gegen die Leiterplatte 2 federn angedrückt ist. Die Länge L el zwischen dem Kontaktbereich 7 des Kontaktes K1 und der elektrischen Kontaktstelle 8 mit der Leiterplatte 2 ist dabei kleiner als die Länge L mech zwischen dem Kontaktbereich 7 des Kontaktes K1 und der mechanischen Kontaktstelle 9 mit der Leiterplatte 2. Wird nun ein Gegenkontakt, beispielsweise in Form eines Steckers, in das erste Gehäuseteil eingeschoben, so kommt dieser üblicherweise mit dem Kontaktbereich 7 des Kontaktes K1 in Berührung und stellt eine elektrische Verbindung her. Durch die Vorspannung des elektrischen Kontaktes K1 durch ein nicht dargestelltes Kammelement sowie die Vorspannung der Leiterplatte 2 durch die Andruckfeder 3 ist dabei sichergestellt, dass die Kontaktkraft zwischen Gegenkontakt und Kontaktbereich 7 ausreichend groß ist, falls der Stecker aufgrund von Toleranzen ansonsten den Kontakt K1 nur gering nach unten in Richtung Leiterplatte 2 drückt. Falls jedoch aufgrund von Toleranzen oder einer Fehlsteckung mit einem falschen Stecker der Kontakt K1 durch den Stecker stark nach unten in Richtung Leiterplatte 2 gedrückt wird, so kann dies einerseits dadurch ausgeglichen werden, dass die Leiterplatte 2 nach unten gegen die Andruckfeder 3 gedrückt wird und andererseits der Kontakt K1 diese Kraft durch Verformung des Kontaktes K1 zwischen der elektrischen Kontaktstelle 8 und der mechanischen Kontaktstelle 9 aufnimmt. Andruckfeder 3 und Kontakt K1 sind dabei von den Federkonstanten derart ausgelegt, dass zunächst der Hub primär durch die Andruckfeder 3 ausgeglichen wird. Somit bleibt die elektrische Kontaktstelle 8 weitgehend unbeeinflusst und die Toleranzen des Steckers können ausgeglichen werden, ohne die Kontaktgüte zur Leiterplatte 2 zu beeinflussen. Ist jedoch ein falscher Stecker gesteckt, der beispielsweise statt eines Gegenkontaktes ein tief liegendes Gehäuseteil aufweist, so nimmt der Kontakt K1 diesen zusätzlichen Hub durch federnde Verformung auf, ohne zerstört zu werden. Dabei kommt es dazu, dass die elektrische Kontaktstelle 8 des Kontaktes K1 in Richtung der mechanischen Kontaktstelle 9 geschoben wird. Dies kann im Extremfall dazu führen, dass der elektrische Kontakt zur Leiterplatte 2 unterbrochen wird, was jedoch unkritisch ist, da ein falscher Stecker ohnehin nicht elektrisch kontaktiert werden soll oder muss. Ansonsten ist dem durch eine ausreichend große Dimensionierung des Kontaktfeldes auf der Leiterplatte 2 Rechung zu tragen. Da die elektrischen Übertragungseigenschaften weitgehend durch die elektrische Länge L el bestimmt werden, werden so gleichzeitig gute elektrische wie mechanische Eigenschaften erzielt. Der Teil des Kontaktes K1 zwischen der elektrischen Kontaktstelle 8 und der mechanischen Kontaktstelle 9 kann allenfalls durch kapazitive Kopplungen das elektrische Übertragungsverhalten beeinflussen.

[0017] In der Fig. 2 ist die elektrische Kontaktanordnung 1 für eine RJ45-Buchse dargestellt, wobei diese acht Kontakte K1 bis K8 aufweist, die als HF-Kontakte ausgebildet sind. Dabei sind die beiden äußeren Kontakte K1 und K8 mit einer größeren mechanischen Länge L mech ausgebildet, da diese beiden Kontakte K1 und K8 durch einen RJ11-Stecker besonders gefährdet sind. Dabei erkennt man, dass die kapazitive Kopplung der Kontaktteile zwischen der elektrischen Kontaktstelle 8 und der mechanischen Kontaktstelle 9 zu anderen Kontakten K2 bis K7 gering ist. Des Weiteren erkennt man, dass die Kontakte K2 bis K7 abwechselnd zueinander gegensinnig gebogen sind, um das Übersprechen im Kontaktbereich 7 zu minimieren, da die kapazitiven Kopplungen gering sind.

[0018] An der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 2 sind acht Schneid-Klemm-Kontakte K11 bis K18 angeordnet, die über die Leiterplatte 2 elektrisch mit den Kontakten K1 bis K8 verbunden sind. Die Schneid-Klemm-Kontakte K11 bis K18 sind dabei über SMD-ähnliche Kontakte K21 bis K28 mit der Leiterplatte 2 verbunden. Dabei sind die Verbindungen zwischen den Kontakten K11, K12, K17 und K18 und den Kontakten K21, K22, K27 und K28 etwas länger als zwischen den Kontakten K13 bis K16 und K23 bis K26. Dies führt zu stärkeren kapazitiven Kopplungen, die durch ein Kreuzen der Verbindungen kompensiert werden. Dabei sind die Schneid-Klemm-Kontakte K11, K12, K17, K18, die zu den äußeren Kontaktpaaren K1, K2, K7, K8 gehören, vorzugsweise die längeren Kontakte im Vergleich zu den Kontakten K13 bis K16, da das Übersprechen der äußeren Kontaktpaare im Allgemeinen weniger kritisch ist. Dabei sei noch einmal ausdrücklich darauf hingewiesen, dass beispielsweise die Kontakte K11, K21 und K1 miteinander elektrisch verbunden sind. Ebenso die Kontakte K12, K22 und K2 usw., d.h. zusammengehörige Kontakte weisen jeweils die gleiche Einer-Stelle als Index auf. Weiter erkennt man, dass die Längsrichtung der Schneid-Klemm-Kontakte K11 bis K18 parallel zu den SMD-ähnlichen Kontakten K21 bis K28 und der Oberfläche der Leiterplatte 2 ist.

[0019] In der Fig. 3 erkennt man, wie das erste Gehäuseteil 5 mit einem Zylinder 10 in die Aufnahme 11 des zweiten Gehäuseteils 6 greift, so dass eine Schwenklagerung gebildet wird, so dass die Leiterplatte 2 vom ersten Gehäuseteil 5 relativ beweglich ist, zum zweiten Gehäuseteil 6 hingegen starr ist.

Bezugszeichenliste

[0020] 

1

Kontaktanordnung

2

Leiterplatte

3

Andruckfeder

4

Zwischenstück

5

erstes Gehäuseteil

6

zweites Gehäuseteil

7

Kontaktbereich

8

elektrische Kontaktstelle

9

mechanische Kontaktstelle

10

Zylinder

11

Aufnahme

K1-K8

HF-Kontakte

K11-K18

Schneid-Klemm-Kontakte

K21-K28

SMD-ähnliche Kontakte

L el

elektrische Länge

L mech

mechanische Länge

Ansprüche

1. Elektrische Kontaktanordnung (1) für die Telekommunikations- und Datentechnik, umfassend mindestens einen elektrischen Kontakt (K1, K8) und eine Leiterplatte (2), wobei der Kontakt (K1, K8) sowohl elektrisch als auch mechanisch mit der Leiterplatte (2) verbunden ist, wobei der Kontakt (K1, K8) einen Kontaktbereich (7) aufweist, an dem ein elektrischer Kontakt zu einem Gegenkontakt hergestellt wird, die Länge (L el) zwischen dem Kontaktbereich (7) für den Gegenkontakt des Kontaktes (K1, K8) und einer elektrischen Kontaktstelle (8) mit der Leiterplatte (2) kleiner ist als die Länge (L mech) zwischen dem Kontaktbereich (7) des Kontaktes (K1, K8) und der mechanischen Kontaktstelle (9) mit der Leiterplatte (2), dadurch gekennzeichnet, dass
der Kontakt (K1, K8) ohne Gegenkontakt federnd gegen die elektrische Kontaktstelle (8) angedrückt ist, wobei der Kontakt (K1, K8) zwischen der elektrischen Kontaktstelle (8) und der mechanischen Kontaktstelle (9) von der Leiterplatte (2) abgebogen ausgebildet ist.

2. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die mechanische Kontaktstelle (9) zusätzlich eine weitere elektrische Kontaktstelle zur Leiterplatte (2) gebildet wird.

3. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt (K1 bis K8) über ein Kammelement unter Vorspannung gegen die Leiterplatte (2) gedrückt ist.

4. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) über ein federelastisches Element beweglich zu einem Gehäuseteil (5) gelagert ist.

5. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) fest in einem zweiten Gehäuseteil (6) gelagert ist, wobei das zweite Gehäuseteil (6) schwenkbar mit dem ersten Gehäuseteil (5) verbunden ist.

6. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (6) mit mindestens einer Aufnahme (11) für einen Zylinder (10) des ersten Gehäuseteils (5) ausgebildet ist.

7. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kontaktanordnung (1) als RJ45-Kontaktanordnung ausgebildet ist, wobei mindestens die beiden äußeren Kontakte (K1, K8) mit einer mechanischen Länge (L mech) ausgebildet sind, die größer als die elektrische Länge (L el) ist.

Claims

1. Electrical contact arrangement (1) for telecommunications and data technology, comprising at least one electrical contact (K1, K8) and a printed circuit board (2), the contact (K1, K8) being connected both electrically and mechanically to the printed circuit board (2), the contact (K1, K8) having a contact region (7) on which an electrical contact to a mating contact is produced, the length (L el) between the contact region (7) for the mating contact of the contact (K1, K8) and an electrical contact point (8) with the printed circuit board (2) being shorter than the length (L mech) between the contact region (7) of the contact (K1, K8) and the mechanical contact point (9) with the printed circuit board (2), characterized in that the contact (K1, K8) without mating contact is pressed in a sprung manner against the electrical contact point (8), the contact (K1, K8) between the electrical contact point (8) and the mechanical contact point (9) being designed to be bent back from the printed circuit board (2).

2. Electrical contact arrangement according to Claim 1, characterized in that, in addition, a further electrical contact point to the printed circuit board (2) is formed via the mechanical contact point (9).

3. Electrical contact arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical contact (K1 to K8) is pressed against the printed circuit board (2) under prestress via a comb element.

4. Electrical contact arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the printed circuit board (2) is mounted such that it can move in relation to a housing part (5) via a spring-elastic element.

5. Electrical contact arrangement according to Claim 4, characterized in that the printed circuit board (2) is mounted fixedly in a second housing part (6), the second housing part (6) being connected to the first housing part (5) such that it can pivot.

6. Electrical contact arrangement according to Claim 5, characterized in that the second housing part (6) is designed to have at least one receptacle (11) for a cylinder (10) of the first housing part (5).

7. Electrical contact arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical contact arrangement (1) is in the form of an RJ45 contact arrangement, at least the two outer contacts (K1, K8) being designed to have a mechanical length (L mech) which is longer than the electrical length (L el).

Revendications

1. Agencement de contact électrique (1) pour les télécommunications et la transmission de données, comprenant au moins un contact électrique (K1, K8) et une plaque conductrice (2), le contact (K1, K8) étant relié tant sur le plan électrique que mécanique à la plaque conductrice (2), le contact (K1, K8) comportant une zone de contact (7) au niveau de laquelle un contact électrique est établi par rapport à un contre-contact, la longueur (L el) entre la zone de contact (7) prévue pour le contre-contact du contact (K1, K8) et un point de contact électrique (8) avec la plaque conductrice (2) étant inférieure à la longueur (L mech) entre la zone de contact (7) du contact (K1, K8) et le point de contact mécanique (9) avec la plaque conductrice (2), caractérisé en ce que :

le contact (K1, K8) est comprimé sans contre-contact de façon élastique contre le point de contact électrique (8) ;

le contact (K1, K8) étant réalisé en forme de courbe s'écartant de la plaque conductrice (2) entre le point de contact électrique (8) et le point de contact mécanique (9).

2. Agencement de contact électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un point de contact électrique supplémentaire par rapport à la plaque conductrice (2) est en outre formé via le point de contact mécanique (9).

3. Agencement de contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contact électrique (K1 à K8) est comprimé par précontrainte contre la plaque conductrice (2) via un élément de peigne.

4. Agencement de contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque conductrice (2) est disposée de façon mobile par rapport à une partie de carter (5) via un élément à ressort.

5. Agencement de contact électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque conductrice (2) est disposée fixement dans une deuxième partie de carter (6), la deuxième partie de carter (6) étant reliée de façon à pouvoir pivoter avec la première partie de carter (5).

6. Agencement de contact électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la deuxième partie de carter (6) est réalisée avec au moins un logement (11) prévu pour un cylindre (10) de la première partie de carter (5).

7. Agencement de contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'agencement de contact électrique (1) prend la forme d'un agencement de contact RJ45, au moins les deux contacts (K1, K8) extérieurs étant réalisés avec une longueur mécanique (L mech) supérieure à la longueur électrique (L el).

Zeichnung