CN105359344A - 插入式连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种插入式连接器，其具有内导体和围绕所述内导体的绝缘体，所述绝缘体具有第一绝缘体部(6)和第二绝缘体部(7)，所述第一绝缘体部(6)和所述第二绝缘体部(7)以能够借助于绝缘体接合部相对于彼此转动的方式相互连接。

Description

插入式连接器
技术领域
本发明涉及一种插入式连接器。本发明还涉及一种与配合插入式连接器相互作用的多重插入式连接器(multipleplug-inconnector)，该多重插入式连接器特别用于在两个电路板之间传输射频信号。
这种插入式连接器或多重插入式连接器应当确保射频信号的最大可能的无损耗传输，这包括平行度应当在限定的公差范围内以及应当确保两个电路板之间的距离。插入式连接器还应当在制造上经济并且大体上应当对于装配线上的集成足够耐用(robust)。
背景技术
已知一种在两个电路板之间的单一连接(即形成单一射频信号路径的连接)，该单一连接是借助于与电路板牢固连接的两个同轴插入式连接器以及连接两个同轴插入式连接器的适配器(所谓的“插塞”)建立的。该适配器使得轴向公差、径向公差能够均衡，并使平行度的公差能够均衡。用于这种目的的典型的轴向插入式连接器是SMP，小型SMP或FMC。如果在两个电路板之间提供多个射频路径，则必须使用多个这种单一插入式连接，而这特别地意味着装配时将非常复杂。
与使用单一插入式连接器相比，借助于在壳体内以限定的配置集成了多个接触元件的多重插入式连接器能够显著降低连接两个电路板所涉及的装配复杂性。但是，在多重插入式连接器中对公差均衡功能的集成意味着挑战。
从DE202012008969U1中已知一种插接连接，其具有用于两个电路板的电连接的两个多重插入式连接器。该多重插入式连接器由此被设计为直角插入式连接器，从而两个多重插入式连接器被插接到一起的插接方向取向为与电路板平行。所有的接触元件被设计为冲压的弯曲金属片部件。一个插入式连接器的单个内导体由此被设计为平的接触片，另一个插入式连接器的对应的内导体的以舌状配置的弹簧触片与该平的接触片的两侧均接触。在两个插入式连接器中，围绕各内导体的外导体为笼形设计，由此一个插入式连接器的外导体被推入另一个插入式连接器的外导体中，从而使得在各外导体的三个侧面上接触表面的面积较大。在从DE202012008969U1已知的多重插入式连接器中，通过平的表面接触元件的弹性变形和相对移位实现了公差均衡功能。
发明内容
发明要解决的问题
从现有技术出发，本发明基于提供除了具有公差均衡功能之外还具有耐用设计特征的插入式连接器的问题提出。
该问题通过根据技术方案1的插入式连接器解决。集成了若干根据本发明的插入式连接器的多重插入式连接器是技术方案12的主题。根据本发明的插入式连接器以及根据本发明的多重插入式连接器的有利实施方式是各从属技术方案的主题，并且这些有利实施方式将在本发明的以下说明中得到解释。
用于解决问题的方案
根据本发明，根据本发明的插入式连接器具有(长的、特别是管形或销形的)内导体和围绕内导体的绝缘体，该插入式连接器的特征在于，绝缘体具有第一绝缘体部和在结构上与第一绝缘体部分离的第二绝缘体部，第一绝缘体部和第二绝缘体部借助于绝缘体接合部以能够相对于彼此转动的方式连接。
“接合部”应理解为如下意思：两个结构上分离的部件(即没有形成一体)以形成用于该两个部件的相对转动的至少一个转动轴线的方式相互作用，从而该两个部件在其相对转动的过程中直接或间接接触特别是彼此抵接地滑动。
根据本发明的插入式连接器可以被设计为直角插入式连接器，其中内导体具有第一内导体部和第二内导体部，第一内导体部和第二内导体部的纵轴以相对于彼此成角度的方式排列。
根据本发明的插入式连接器的设计使得能够将内导体基本固定地集成在绝缘体中，该绝缘体优选地由刚性材料形成，这样做的结果是内导体能够得到良好保护。特别地，这可以防止通常采用精密金属部件形式的内导体在操作插入式连接器的过程中(特别是在将插入式连接器与配合插入式连接器插接到一起的时候)弯曲。在绝缘体中集成接合部确保了期望的公差均衡功能，从而使得内导体的插接侧端(和绝缘体的对应部分一起)能够在一定范围内移动。
在根据本发明的插入式连接器的优选实施方式中，特别是在作为直角插入式连接器的优选实施方式中，可以是如下情形：绝缘体接合部使得至少能够绕两个绝缘体部中的一个绝缘体部(优选地不是插接侧的绝缘体部)的纵轴以及能够绕与两个绝缘体部的纵轴均垂直的轴线相对转动。归因于绝缘体接合部的对应设计，优选地，还可以是绕另一绝缘体部的纵轴相对转动并且特别地不能发生插接侧绝缘体部绕其自身的纵轴的转动的情形。
在绝缘体接合部的有利的可行的设计中，绝缘体部中的一个绝缘体部可以具有配置在插入式连接器的壳体的局部球形内表面中的局部球形外表面。这使得不管转动方向如何都能够对绝缘体部的相对转动进行可靠引导。
优选地还可以是如下情形：绝缘体部中的一个绝缘体部包括槽，在该槽中配置有另一绝缘体部的截面为圆形的部分(特别地为圆柱形)。这使得绝缘体部能够通过简单装置绕具有圆形截面的部分的纵轴以及绕与槽横向延伸的轴线相对转动。同时能够有效防止绕与上述两轴垂直的第三轴线(例如插接侧绝缘体部的纵轴)的不期望的相对转动。特别优选地，可以为如下情形：在绝缘体部的形成局部球形外表面的部分中配置槽，还优选地该槽沿该绝缘体部的纵轴方向延伸。
在根据本发明的插入式连接器的优选实施方式中，还可以是如下情形：绝缘体部借助于弹簧装置被偏压在相对于彼此的中立位置(这默认为在卸载状态下)。通过这些装置能够确保插接侧绝缘体部以及配置在绝缘体部中的内导体部在与配合插入式连接器插接到一起时处于限定的取向。
这种弹簧装置例如可以包括平的表面或在一个外导体部的局部球形外表面上限定平的表面的缘部，在中立位置，该平的表面或缘部平地抵靠弹性可挠曲弹簧元件的平的接触表面。在这种情形下，该外导体部的转动能够使得(由缘部限定的)平的表面相对于接触表面倾斜，其结果是该平的表面或弹簧元件弹性挠曲。
特别地，如果内导体部在绝缘体部内基本固定地配置，则绝缘体部的相对转动还能够导致内导体部的相对转动。在内导体部形成为单件的情形下，通过变形(特别是在内导体的成角度的部分中)使这种情形成为可能。然而，将接合部也集成到内导体中可以是有利的，这使得第一内导体部和与第一内导体部在结构上分离的第二内导体部借助于内导体接合部以能够相对于彼此转动的方式被连接。因此，如下情形可以是特别优选地：内导体接合部使得至少能够绕与绝缘体接合部的轴线相同的轴线进行相对转动。
在这种内导体接合部的结构简单的设计中，其中一个内导体部能够形成叉状以容纳另一个内导体部的具有圆形截面的部分(特别是圆柱形部分)。
为了实现用于射频信号的良好传输性能，可以提供围绕内导体的外导体和绝缘体，绝缘体用作内导体的屏蔽。因此可以采用插入式连接器的壳体形成外导体或外导体一部分的情形。
根据本发明的多重插入式连接器包括至少若干个根据本发明的插入式连接器以及集成该插入式连接器的壳体。因此可以采用壳体形成所有插入式连接器的外导体的一部分的情形，其结果是能够实现用于多重插入式连接器的结构简单的设计。
附图说明
下面将参照附图中表示的示例性实施方式更详细地说明本发明，其中：
图1示出了处于非插接状态的利用根据本发明的多重插入式连接器以及配合插入式连接器的插接连接的立体图；
图2示出了插接连接的前视图；
图3示出了插接连接的后视图；
图4示出了插接连接的侧视图；
图5示出了处于中立位置的插入式连接器在局部插接状态下的插接连接的纵向截面图；
图6示出了处于偏移位置的插入式连接器在局部插接状态下的插接连接的纵向截面图；
图7示出了多重插入式连接器的第一绝缘体部的立体图；
图8示出了多重插入式连接器的内导体的立体图；
图9示出了用于根据本发明的多重插入式连接器的可选第一绝缘体部的立体图；以及
图10示出了根据图9的绝缘体部(具有相关联的第二绝缘体部)的立体图。
具体实施方式
图1到图8示出了利用如下两个插入式连接器的插接连接：根据本发明的多重插入式连接器1和匹配配合插入式连接器2。该插接连接用于以导电方式连接大致彼此平行定向的两个电路板(未示出)(电路板的两部分)以用于传输射频信号。为此，两个插入式连接器被设计为(多重)直角插入式连接器。因此，能够使插入式连接器插接到一起的插接方向与插入式连接器要抵靠的电路板的支撑表面大致平行。
各插入式连接器均包括被绝缘体和外导体(至少部分地)围绕的多个内导体。这提供了一种对于承载信号的内导体具有良好屏蔽效果的同轴导体配置。
用作联接器的根据本发明的多重插入式连接器1的内导体被设计为两部分并且包括配置在插接侧的管形第一内导体部3和配置在电路板侧的销形第二内导体部4。内导体部3、4的纵轴以大约90°的角度相交。内导体接合部形成在两个内导体部3、4的接触区域，使得内导体部3、4能够相对于彼此转动。为此，第一内导体部3的面向第二内导体部4的端部是叉状。在两个耳部(lug)5之间形成长槽，该槽的两侧在一个位置处变宽。利用槽的轻微延展以及由此产生的两个耳部5的弹性挠曲，第二内导体部4的圆柱段被保持在该位置处。这种内导体接合部的设计使得第一内导体部3能够绕第二内导体部4的纵轴进行基本无反作用力的旋转以及能够绕与两个内导体部3、4的纵轴均垂直的轴线进行基本无反作用力的旋转。
在各情形下内导体均以基本固定的方式被保持在绝缘体的接收开口。多重插入式连接器1的绝缘体也被设计为两部分。其包括第一绝缘体部6，第一绝缘体部6在各种情形下均容纳第一内导体部3的全部以及第二内导体部4的形成内导体接合部的部分。各多重插入式连接器1的绝缘体还包括第二绝缘体部7，第二内导体部4延伸通过该第二绝缘体部7。绝缘体部6、7的纵轴被定向为与内导体部3、4的纵轴同轴或与内导体部3、4的纵轴平行，并由此也使得彼此以大致直角的方式延伸。绝缘体在两个各自的绝缘体部6、7之间形成绝缘体接合部，使得绝缘体部6、7能够相对于彼此旋转。与内导体接合部类似地，绝缘体接合部使得能够绕第二绝缘体部7的纵轴相对转动以及绕与绝缘体部6、7两者的纵轴均垂直的轴线相对转动(或能够使得第一绝缘体部6旋转)。相比之下，基本上不能绕第一绝缘体部6的纵轴相对转动。
为了形成绝缘体接合部，第一绝缘体部6中的每一个的后端(即非插接侧的一端)具有局部球形的外表面，该外表面的一部分抵靠多重插入式连接器1的壳体8的局部球形的内表面。另外，第一绝缘体部6的后端的临近第二绝缘体部7的侧形成纵向槽9(在第一绝缘体部6的纵轴的方向上延伸)，第二绝缘体部7的局部圆柱旋转销11突出到该纵向槽9中。旋转销11的基本形状是圆柱形，旋转销11形成在第一绝缘体部6的纵轴方向上延伸的肋12，肋12被用作第一绝缘体部6绕第二绝缘体部7的纵轴旋转的止动器。
各绝缘体均形成弹簧装置，两个绝缘体部6、7通过该弹簧装置被偏压(biased)在图5示出的中立位置(neutralposition)。各弹簧装置均具有：在第一绝缘体部6的球形端形成缘部的局部外周突起13和第二绝缘体部7的可弹性挠曲的弓形部分14。在中立位置处，第一绝缘体部6的外周突起13基本上在其整个长度上抵靠可挠曲部分14的平的接触表面。
除了如图5所示的，如图6通过绕与绝缘体部6、7的纵轴均垂直配置的轴线旋转的示例所示的，如果两个插入式连接器不是以关于绝缘体或内导体的插接侧部分的纵轴基本上完全同轴的方式插接到一起，则配合插入式连接器2的外导体与第一绝缘体部6的插接侧端之间的接触会导致第一绝缘体部6侧向挠曲或旋转，其中各第一绝缘体部6的插接侧端均具有圆锥形外周突起19。由此，由第一绝缘体部6的球形端上的外周突起13限定的平面关于第二绝缘体部7的可挠曲部分14的接触表面倾斜。归因于第一绝缘体部6的局部球形端靠在壳体8的局部球形的内表面，因此第一绝缘体部6旋转的转动中心大致位于该局部球形端的中心。结果，归因于与外周突起13的接触，第二绝缘体部7的可挠曲部分14弹性挠曲。以这种方式在可挠曲部分14中建立的预张紧(pre-tension)使得绝缘体部6、7弹性偏压在它们的中立位置。
图9和图10示出一种为两部分绝缘体的可选设计，其能够被用于根据例如图1至图8示出的本发明的多重插入式连接器以替换在图1至图8示出的本发明中使用的绝缘体。在该绝缘体中，由于第一绝缘体部6的平的端表面抵靠第二绝缘体部7的弹性可挠曲部分14的(接近的)平的接触表面，因此实现了使绝缘体部6、7弹性偏压在中立位置。同图1至图8所示的绝缘体类似，第一绝缘体部6的离开中立位置的旋转引起第二绝缘体部7的可挠曲部分14的弹性挠曲。
两个插入式连接器均具有至少部分地同轴地围绕相关联的内导体的外导体。而且，在两个插入式连接器中，由导电材料形成的壳体8、15表示各外导体的至少一部分。在多重插入式连接器1中，各内导体设置有由弹性导电材料制成的与壳体8连接的环形弹簧片笼(springtabcage)16。配合插入式连接器2的形成壳体15的组成部分的管形外导体部分17被插入各弹簧片笼16中。由此，弹簧片笼16径向延展，以在压力下抵靠外导体部分17的外侧。这使得即使在插入式连接器没有以完全同轴对齐的方式插接到一起的情况下也能够确保这两个插入式连接器的外导体之间的良好接触，从而以这种方式实现外导体的公差均衡功能。
配合插入式连接器2的单件内导体21在设计上为销形并且成大约90°的角。借助于由介电材料制成的绝缘体18来确保各内导体21在壳体15内的位置，该绝缘体18还使得上述各内导体与用作外导体的壳体15电绝缘。

Claims (13)

1.一种插入式连接器，其具有内导体和围绕所述内导体的绝缘体，其特征在于，所述绝缘体具有第一绝缘体部(6)和第二绝缘体部(7)，所述第一绝缘体部(6)和所述第二绝缘体部(7)以能够借助于绝缘体接合部相对于彼此转动的方式相互连接。
2.根据权利要求1所述的插入式连接器，其特征在于，所述绝缘体接合部使得能够绕两个绝缘体部中的一个绝缘体部(7)的纵轴以及绕与两个绝缘体部(6、7)的纵轴均垂直的轴线相对转动。
3.根据权利要求1或2所述的插入式连接器，其特征在于，所述绝缘体部中的一个绝缘体部(6)具有抵靠壳体(8)的局部球形内表面的局部球形外表面。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的插入式连接器，其特征在于，所述绝缘体部中的一个绝缘体部(6)包括槽，在该槽中配置有另一绝缘体部(7)的截面为圆形的部分。
5.根据权利要求3和4所述的插入式连接器，其特征在于，所述槽配置在所述绝缘体部(6)的形成所述局部球形外表面的部分中。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的插入式连接器，其特征在于，所述绝缘体部(6、7)借助于弹簧装置被偏压在相对的中立位置。
7.根据权利要求3和权利要求6所述的或根据从属于权利要求3的任一项权利要求和权利要求6所述的插入式连接器，其特征在于，所述弹簧装置包括平的表面或在所述局部球形外表面处限定平的表面的缘部，在所述中立位置处，所述平的表面或所述缘部平地抵靠弹性可挠曲弹簧元件的平的接触表面。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的插入式连接器，其特征在于，所述内导体的第一内导体部(3)和第二内导体部(4)借助于内导体接合部可枢转地连接。
9.根据权利要求8所述的插入式连接器，其特征在于，所述内导体部中的一个内导体部(3)形成叉状以容纳另一个内导体部(4)的截面为圆形的部分。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的插入式连接器，其特征在于，外导体围绕所述内导体和所述绝缘体。
11.根据权利要求10所述的角插入式连接器，其特征在于，壳体(8)形成所述外导体的一部分。
12.一种多重插入式连接器，其具有若干个根据前述权利要求中的任一项所述的插入式连接器和集成所述插入式连接器的壳体(8)。
13.根据权利要求12所述的多重插入式连接器，其具有若干个根据权利要求11所述的插入式连接器，其特征在于，所述壳体(8)形成所有插入式连接器的外导体的一部分。
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