插头-插座连接器的制作方法

本发明涉及一种用于两个部件的HF信号传输连接的连接器。

背景技术：

板与板连接器用于将两个部件(如两个电路板、两个壳体、或电路板与壳体)互连，其方式为使得这两个电路板上的电子部件可以经由HF信号的交换而彼此通信。

已知的是，借助于固定连接至两个电路板上的两个不同的同轴插头-插座连接器以及连接这两个同轴插头-插座连接器的适配器(所谓的插塞)在这些电路板之间产生这种连接。此适配器允许对轴向公差和径向公差进行补偿以及对平行度公差进行补偿。用于此目的的典型的同轴插头-插座连接器例如是P-SMP、SMP、mini SMP、long-wipe SMP、MBX、SMP-MAX或FMC。

US 6,776,668 B1也描述了一种同轴接触元件，借助于该同轴接触元件可以在两个电路板之间传输HF信号。被设计成弹簧加载的接触销形式的内导体被用作信号导体，而包围该内导体的外导体起到回流导体和用于该内导体的屏蔽件的作用。该外导体包括在纵向方向上多次开槽的套筒形主体。该主体的非开槽端在端面上形成用于与其中一个电路板的接触区域接触的接触点。将该外导体的套筒在该主体上可移位地引导，该套筒在一端处的端面上形成用于与另一个电路板的接触区域接触的接触点。预加载弹簧被支撑在该主体与该套筒之间。在这两个电路板的连接过程中，被设计成弹簧接触销的形式的内导体的头部以及外导体的套筒均随着特定弹簧的继续预加载而移位，由此可以提供牢固的接触压力，尽管关于这些电路板的接触区域之间的距离可能有公差。由于主体的开槽，此主体在侧向方向上也具有一定的柔性，这样旨在确保对在这两个接触区域之间相对较大的不平行度的情况进行补偿。

目前已知的三部分式板与板连接的变体以及从US 6,776,668 B1中已知的同轴接触元件在结构、制造、和组装方面相对复杂。另外，补偿轴向公差的能力相对有限。此外，对有待连接的接触区域的不平行度进行补偿的能力也相对有限。

技术实现要素：

鉴于所描述的问题，本发明的目的是提供一种用于两个部件的HF信号传输连接的改进的连接器、具体地一种用于两个电路板的HF信号传输连接的板与板连接器。

此目的是通过根据权利要求1所述的连接器来实现的。从属权利要求中描述了本发明的有利改进。

根据本发明的用于两个部件的HF信号传输连接的连接器、具体地用于两个电路板的HF信号传输连接的板与板连接器包括：用于紧固到该第一部件上的第一连接件；用于紧固到该第二部件上的第二连接件；以及中间件，该中间件包括用于连接至该第一连接件的第一端以及用于连接至该第二连接件的第二端。为了形成用于固定该连接的止动连接，该第一连接件和该第二连接件各自包括第一止动装置，其中，该第一端被设计成无止动装置，并且该第二端包括被设计成用于与该第一止动装置相互作用的第二止动装置。在这种情况下，HF(高频)信号被理解为例如是系统用于无线数据传输的信号。在电气工程中，从9kHz直到长波光(THz范围)的频率范围被称为高频。

本发明基于以下发现：可以实现两个部件之间的距离的公差补偿，因为在中间件与连接件之间的连接的固定仅发生在这两端中的一端处，而另一端可以通过公差补偿的方式移动。由于中间件包括不同的两端的事实，特别是一端包括该第二止动装置而一端无止动装置，所以该第一连接件和该第二连接件可以是结构相同的。这样简化了两个部件的连接，因为在产生连接的钎焊过程之前不需要将连接器部件指配给这些部件，这样降低了制造的物流复杂性。此外，使用结构相同的连接件降低了其制造成本。

然而，可以理解的是，该第一连接件的第一止动装置和分配第二连接件的第一止动装置也可以是不同的，只要它们适合于与分配第二止动装置接合。

在本发明的一个优选实施例中，该第二止动装置包括在该中间件的外侧面上的环形凹槽。以此方式，该第二止动装置可以特别容易地例如通过压制或铣削来制造。此外，设计为环形凹槽允许该中间件与这些连接件的连接独立于角位置，因为环形凹槽不指定角位置。以此方式，进一步简化了制造。

在本发明的又另一个优选实施例中，该第一止动装置包括弹性接触叶片。这种弹性元件可以成本有效地被制造成冲压弯曲零件。

在本发明的又另一个优选实施例中，该第一连接件和/或该第二连接件包括限制装置，该限制装置限制该第一止动装置的偏转运动。以此方式，可靠地防止了例如由于过量偏转所导致的过载而对该第一止动装置造成永久性损坏，这可能例如导致被设计为弹性接触叶片的该第一止动装置的破坏。

在本发明的又另一个优选实施例中，该限制装置是由电绝缘材料制造的。因此，不需要额外的保护措施来防止不希望的电流或信号流过该限制装置。在这种情况下，电绝缘材料被理解为是非导体，其导电率低于10^-8S/m、非常小、并且低于半导体的导电率。因而，不需要额外的保护措施来防止不期望的电流或信号流过该限制装置。

在本发明的又另一个优选实施例中，该限制装置由基本形状为圆柱形的壳体的内壁形成。该壳体因此具有双重功能，具体地是保护该第一连接件和该第二连接件例如免受机械损坏或污染、并且提供该限制装置。以此方式，提供了一种具有特别简单的设计的连接器。

在本发明的又另一个优选实施例中，该连接器包括内导体和外导体。该连接器因此具有同轴导体设计，其中该外导体用作使该内导体免受杂散电磁辐射的屏蔽件。

本发明还包括一种组件，该组件包括第一部件和第二部件，其中，该第一部件和该第二部件借助于这种连接器彼此连接。

优选地，还提供了借助于形状锁定连接或通过按压(即，借助于按压配合)将该外导体连接至绝缘部分。例如借助于按压配合或借助于形状锁定连接将该内导体连接至该绝缘部分。

更优选地，该绝缘部分包括用于保护或“卡持”该内导体的保护套环。

根据又另一个优选实施例，该第一连接件和/或该第二连接件包括绝缘装置，该绝缘装置形成了在该内导体与该外导体之间的绝缘部、以及壳体。这个实施例是特别成本有效的、并且减少了根据本发明的插头-插座连接器的单独零件的数量。

根据又另一个优选实施例，该绝缘部具有带安装开口的基本上双“U”形或曲折的截面。

根据又另一个优选实施例，该外导体包括第一止动装置。该外导体中无论如何都需要的接触装置与止动装置的组合节省了零件、并且因此被证明是特别成本有效的。还可以设想在根据本发明的连接器的另一个元件上形成止动装置。

取决于频率改变电信号的振幅和相位的电路在电气工程和电信中被称为滤波器。结果，可以衰减或抑制不希望的信号分量。

根据又另一个优选实施例，该第一连接件和/或该第二连接件可以经由其外导体连接至(具体地压入或拧入)插座、尤其滤波器插座。

根据又另一个优选实施例，该第一连接件和/或该第二连接件包括两件式外导体，该两件式外导体包括外部的外导体套筒和内部的外导体。两件式外导体特别适合用于相关连接件与插座的拧入连接。以此方式，可以借助于该外导体套筒来确保所需的稳定性，并且可以借助于内部的外导体部分来确保可靠的弹性接触。

根据又另一个优选实施例，该第一连接件和/或该第二连接件的中间件侧那端被设计成漏斗形。漏斗使得根据本发明的连接器容易被插入。这对于难以进入的区域或系统(如发射器塔)是特别有利的。

附图说明

下面参照附图在说明中对本发明进行描述。在附图中：

图1示出了根据本发明的连接器的一个实施例的示意性截面示图，

图2示出了在第一部件与第二部件之间产生连接的第一步骤，

图3示出了在第一部件与第二部件之间产生连接的第二步骤，

图4示出了在第一部件与第二部件之间产生连接的第三步骤，

图5示出了在第一部件与第二部件之间产生连接的第四步骤，

图6示出了在第一部件与第二部件之间产生连接的第五步骤，并且

图7示出了在第一部件与第二部件之间产生连接的第六步骤，

图8示出了根据本发明的连接件的示意性截面示图，

图9示出了根据本发明的连接器的又另一个实施例的示意性截面示图，

图10示出了根据本发明的连接器的一个实施例的示意性截面示图，

图11示出了根据本发明的连接器的一个实施例的示意性截面示图，

图12示出了根据本发明的连接器的一个实施例的示意性截面示图，并且

图13示出了根据本发明的中间件的示意性截面示图。

具体实施方式

首先参照图1。图1示出了连接器2，该连接器将第一部件4a连接至第二部件4b，其方式为使得HF信号可以在部件4a与4b之间传输。在本示例性实施例中，连接器2是用于将第一电路板连接至第二电路板的板与板连接器，并且因此在第一电路板4a上和在第二电路板4b上的电子部件(未示出)可以经由交换HF信号而彼此通信。

为此目的，本示例性实施例中的连接器2包括内导体22和外导体24，其中，外导体24屏蔽内导体22以便提高传输品质。换言之，在本示例性实施例中，连接器2具有同心同轴导体设计，其中内导体22(也称为芯部)被中空的圆柱形外导体24包围。外导体24屏蔽内导体22免受杂散电磁辐射。

如以下将进一步描述的，内导体22和外导体24分别导电连接至第一部件4a和第二部件4b的具体连接、并且分别被紧固到部件4a、4b上。可以设想不同的钎焊连接或按压配合连接作为该连接。

在本示例性实施例中，连接器2包括第一连接件6a、第二连接件6b和中间件8，其中，第一连接件6a和第二连接件6b在本示例性实施例中是结构相同的。第一连接件6a和第二连接件6b用作联接器，而中间件8用作适配器。

这两个连接件6a、6b各自包括使用电绝缘塑料材料注塑模制的壳体20。壳体20具有大致圆柱形的基本形状、并且具有开放的端面。

在本示例性实施例中，在壳体20的内部布置多个第一止动装置14a、14b，这些止动装置在本实施例中各自由弹性接触叶片形成并形成连接件止动装置。第一止动装置14a、14b环绕内导体22布置并且在圆周方向上均匀地间隔开。此外，第一止动装置14a、14b被设计的方式使其在连接至中间件8的过程中径向向外偏转。在这种情况下，这种偏转运动受限于用作限制装置18或止动件的壳体20的内壁。在本示例性实施例中，该限制装置被设计为径向限制装置。

在所述的示例性实施例中，这两个连接件6a、6b和52以及54a-c包括止动装置。然而，中间件8或56仅在一侧上具有第二止动装置16。在附图中，止动装置14b被指配到中间件8、56的无止动装置的一侧。结果，止动装置14b仅用作接触装置并且不与中间件8、56接合。止动装置14b因此也可以由接触装置代替。然而，为了保持根据本发明的连接器的存储成本和复杂性，没有用接触装置替代止动装置14b。

而且，内导体接收座26a、26b被布置在壳体20的内部中、并且被设计成用于例如经由弹簧元件来容纳中间件8的中间导体28(其在本示例性实施例中是杆形的)的区段并与其电接触。

在本示例性实施例中，绝缘部分30被布置在第一止动装置14a、14b与中间导体28之间，这些绝缘部分使中间导体28与外导体24电绝缘，其中，第一止动装置14a、14b在这种情况下形成外导体24的区段。

在本示例性实施例中，中间件8包括具有基本上圆柱形的基本形状的主体32。中间导体28被布置在中间件8的内部中并且形成内导体22的区段，而主体32本身形成外导体24的区段。

在本示例性实施例中，使中间导体28与主体32电绝缘的绝缘部分30被布置在中间导体28与主体32之间。

中间件8具有第一端10和第二端12，其中，将第一端10指配给第一连接件6a，并且将第二端12指配给第二连接件6b。在第一端10处，中间件8被设计成无止动装置。因此，在第一端10上没有给出中间导体28经由两个止动装置的接合而在轴向上的固定。然而，在第二端12上，中间件8包括第二止动装置16，该第二止动装置与第二连接件6b的第二止动装置14b相互作用(即，与其接合)，以便通过形成止动连接来固定在第二连接件6b与中间件8之间的连接。在这种情况下，第二止动装置16形成了中间件的止动装置。

在本示例性实施例中，第二止动装置16是在中间件8的主体32的外侧面上的环形凹槽。在本示例性实施例中，该环形凹槽围绕中间件8的主体32延伸。

因此，在工作期间，HF信号可以从第一部件4a经由中间导体28(即，经由第一连接件6a的内导体接收座26a、中间件8的中间导体28、并经由第二连接件6b的内导体接收座26b)传输至第二部件6b。

经由外导体24(即，经由与主体32导电接触的第二止动装置14b、经由主体32本身、并经由与中间件8的第二止动装置16接合的第一止动装置14a)，HF信号可以从第二部件4b传导回到第一部件4a，或者内导体22可以被屏蔽免受杂散电磁辐射。

现在另外参考图2至图7，以便描述在第一部件4a与第二部件4b之间的连接的产生以便传输HF信号。

在第一步骤中(参见图2)，第一连接件6a例如经由钎焊被紧固在第一部件4a上，以便由此在内导体22和外导体24与第一部件4a的电气部件之间产生电气连接。

类似地，在第一步骤中，将第二连接件6b紧固在第二部件4b上，以便由此在内导体22和外导体24与第二部件4b的电气部件之间产生电气连接。

此外，在第一步骤中，将中间件8放置在第二连接件6b上。

在第二步骤中(参见图3)，使中间件8朝向第二部件4b的方向移动，使得第二连接件6b的第一止动装置14b最大程度地偏转，其中，此偏转运动受限于由壳体20的内壁形成的限制装置18。

中间导体28同时与内导体接收座26b相接触。

在第三步骤中(图4)，中间件8到达其相对于第二连接件6b的终止位置，其中中间导体28的下端区段被容纳并保持在内导体接收座26b中。此外，第二连接件6b的第一止动装置14b与第二止动装置16接合，因此使该连接固定。

在第四步骤中(图5)，包括第一连接件6a的第一部件4a被放置到中间件8上，并且第一部件4a和第二部件4b朝向彼此移动，类似于第一步骤(参见图1)。

在第五步骤中(图6)，中间件8朝向第一部件4a的方向移动，使得第一连接件6a的第一止动装置14a最大程度地偏转，类似于第二步骤(参见图3)。

在第六步骤中(图7)，中间件8到达其相对于第一连接件6a的终止位置，其中中间导体28的上端区段被容纳并可滑动地保持在内导体接收座26a中。

由于中间件8的第一端10没有止动装置，确保了在中间导体28的轴向方向上的1mm的公差补偿。此外，可以实现4°或最大0.6mm的径向公差补偿。

代替包括连接件6a、6b的部件4a、4b，作为替代方案，也可以安装其他附接件，例如像卡持漏斗、EMC屏蔽套、直线的或成角度的电缆连接器、以及壳体联接器。

之所以以连接器2的形式提供连接元件是因为该连接器(无视其具有公差补偿特性)的突出之处在于制造成本有效、具有简单且因此不容易出错的设计、并且易于安装。

图8示出了根据本发明的电路板侧的连接件52。连接件52包括壳体20、外导体24、内导体22和绝缘部分30。内导体22包括弹簧保持架26。壳体20用作外部的绝缘装置并且用于保护外导体24。在前侧上，壳体20具有用于保护外导体24的前侧的突出的保护边缘21。在连接件52的底侧上，外导体24包括多个接片84，外导体可以在这些接片处电连接和机械连接至电路板。可以设想不同的钎焊连接或按压配合连接作为该连接。

在外导体24与内导体22之间形成绝缘部分30。绝缘部分30被设计成是围成一周的并且在其电路板侧那端上包括多个圆形凹部29。这些凹部29用于电气容纳连接器。绝缘部分30还具有邻近凹部29的安装孔(未示出)。

借助于弹簧保持架26将内导体22保持在绝缘部分30内。弹簧保持架26用作销50的接收座并且确保公差补偿。弹簧保持架26具有波形表面72a，用于在弹簧保持架26与绝缘部分30之间产生形状锁定连接。绝缘部分具有用于保护弹簧保持架26的接触叶片的多个绝缘尖端31。

外导体24包括多个弹性接触叶片。在接触叶片的正面区域中，第一止动装置14a和14b被设计为接触叶片的向内变形。

图9示出了根据本发明的连接器2a的又另一个实施例。连接器2a被设计为两个电路板(未示出)之间的板与板连接器。然而，连接器的连接件可以与其他连接件结合，所以连接件52a或52b以及中间件8也适合用作例如板对滤波器的连接器。

连接器2a包括一个电路板侧的连接件52a、52b和一个中间件8。连接片52a、52b在卡持漏斗58方面是不同的。在这个实施例中，只有连接件52b包括卡持漏斗58。卡持漏斗使得在难以进入的系统中更容易找到有待插入的零件。改进的寻找插头连接器的方式是有利的，例如，在安装到发射器塔架上的过程中。

连接件52a、52b还包括绝缘装置74，该绝缘装置同时形成外壳体或外绝缘装置以及在内导体与外导体之间的内绝缘部分。绝缘装置74被设计成具有曲折形状或包括安装开口76的双“U”形状。双“U”形状具有内凸起，内导体22被布置在该内凸起中。内凸起的尖端在其前侧上包括用于保护内导体22或保持内导体22的弹簧保持架26的绝缘尖端31。结果，绝缘装置74的在内导体22与外导体24之间的区域形成绝缘部分30。双“U”形的绝缘装置的外壁形成绝缘外壳体20或外绝缘部分。在绝缘装置74的内区域与外区域之间的安装开口76是明显的。因此，本领域技术人员将理解，术语“曲折的或双‘U’形的”是具有高部区域和低部区域的形状，其也可以包括开口。绝缘装置74经由形状锁定连接82连接至外导体24。可替代地，也可以经由力锁定连接(例如按压配合)来产生连接。在开口76后面，形状锁定连接86形成外导体24与绝缘装置74之间的另一连接。

在连接件52a、52b的底侧上，外导体包括多个接片84，外导体可以经由这些接片被钎焊到电路板上。

内导体包括用作电气连接的接片80。

下面以重叠方式对图10至图12进行描述。图10至图12分别示出了根据本发明的板到滤波器的连接的不同实施例44a、44b、44c。

连接器44a、44b、44c各自包括以上参照图8所述类型的电路板侧的连接件52。连接件被钎焊到电路板40上。此外，连接器44a、44b、44c分别包括滤波器侧的连接件54a、54b、54c。滤波器侧的连接件54a、54b、54c分别连接至滤波器壳体48的孔中的滤波器42。

在图10中，滤波器侧的连接件54a包括外导体24和绝缘盘46。连接件54a已经与滤波器壳体48按压在一起。

连接件54a的外导体24包括仅用作接触装置的第一止动装置14b。中间件56在滤波器侧不具有第二止动装置。

连接器44a的连接件54a和52经由中间件56连接。中间件56在滤波器侧和电路板侧通过止动装置14a、14b径向保持并与其接触。在电路板侧，中间件56具有形成第二止动装置16的台阶。该台阶防止中间件56滑出连接件52。中间件56的滤波器侧的接触叶片62容纳滤波器42的接触销50。

类似于图10，图11示出了连接器44b，该连接器包括与滤波器42按压在一起的连接件54b。图11中的连接器44b与图10中的连接器44a在卡持漏斗58方面是不同的。卡持漏斗被紧固在绝缘盘46上、并且有助于中间件56插入连接件54b中。

图12示出了与连接器44a、44b类似的连接器44c的又另一个实施例。连接器44c包括具有两件式外导体的连接件54c。该两件式外导体包括外导体套筒68和内部的外导体24。外导体套筒68包括螺纹台阶70，该外导体套筒68在该螺纹台阶上被拧入滤波器壳体48中的孔中。滤波器壳体48中的孔具有对应于外导体套筒68的内轮廓。外导体套筒以形状锁定的方式连接至内部的外导体24。在前侧上，外导体套筒68包括卡持漏斗58。

图13示出了用于板对滤波器的连接器44a、44b、44c的根据本发明的中间件56。中间件56包括内导体60，该内导体在其电路板侧那端处被设计为露出的销。中间件56还包括同时形成中间件56的壳体的外导体66。在外导体66与内导体60之间形成有绝缘部分64，该绝缘部分将内导体60保持在外导体66中。在内导体60的滤波器侧那端处，此内导体包括弹簧保持架62。弹簧保持架62在一个区域中具有波形表面72b，这样实现了在弹簧保持架62与内导体60之间以及在弹簧保持架62与绝缘部分64之间的形状锁定连接。弹簧保持架62确保了公差补偿并且有助于找到插头连接器，因为滤波器侧的销将被插入弹簧保持架62的接触叶片中。

绝缘部分在其滤波器侧那端上形成用于保护接触叶片的突出壁。

附图标记列表

2 连接器

2a 连接器

4a 部件

4b 部件

6a 连接件

6b 连接件

8 中间件

10 第一端

12 第二端

14a 第一止动装置

14b 第一止动装置

16 第二止动装置

18 限制装置

20 壳体

22 内导体

24 外导体

26 弹簧保持架

26a 内导体接收座

26b 内导体接收座

28 中间导体

29 凹部

30 绝缘部分

31 绝缘尖端

32 主体

40 电路板

42 滤波器

44a 连接器

44b 连接器

44c 连接器

46 绝缘盘

48 滤波器壳体

50 销

52 连接件

52a 连接件

52b 连接件

54a 连接件

54b 连接件

54c 连接件

56 中间件

58 卡持漏斗

60 内导体

62 弹簧保持架

64 绝缘部分

66 外导体

68 外导体套筒

70 螺纹台阶

72a 波形表面

72b 波形表面

74 绝缘装置

76 开口

78 保护区域

80 接片

82 形状锁定连接

84 接片

86 形状锁定连接

88 滤波器内导体