CN107667452A - 以低磨耗接触的插接系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及插接系统(100)，其包括具有至少一个接触元件(30)的插接部(10)，并且包括在与插接方向(S)近似平行延伸的接触承载面(42)具有至少一个接触点(44)的配合插接部(20)，其中插接部(10)能够沿插接方向(S)插入配合插接部(20)，并且在最终位置(II)所述至少一个接触元件(30)与接触点(44)电接触，其中配合插接部具有反压面(52)，反压面(52)在与插接方向横向延伸的加压方向(H)上和接触承载面(42)至少部分地面对，其中接触承载面(42)以能够相对于反压面(52)沿插接方向(S)移动的方式保持于配合插接部(20)。

Description

以低磨耗接触的插接系统
技术领域
本发明涉及插接系统，其包括插接部和配合插接部，插接部包括至少一个接触元件，配合插接部在与插接方向近似平行延伸的接触承载面具有至少一个接触点。插接部能够以接触元件由此与配合插接部的接触点电接触的方式沿插接方向插入配合插接部。
背景技术
这样的插接系统特别适于在小的空间内传输数种信号；在各种情况下，插接部均具有多个接触元件，配合插接部在接触承载面均具有多个接触点(或接触焊盘)，当插接部与配合插接部插接在一起时接触点均与相关联的接触元件电接触。
传统上，通常使用电路板或印刷电路板(PCB)在小的空间内传输数种信号或电流路径，电路板或印刷电路板的表面被至少部分地构造为承载接触点的接触承载面。接触点能够为暴露的镀金接触面的形式，或者能够由涂覆到接触承载面的铜形成，或者能够是电镀的。
如果待从该印刷电路板向另一导体(线缆、插接连接器、又一印刷电路板)传输信号，则存在建立导电连接的多种可能方式。一方面，能够将接触搭配件直接焊接到印刷电路板。这是以仅可能少的损失传输信号的非常可靠的方法。该连接的主要缺点在于不再能够分离。其它缺点包括较长的安装时间和热应力。
现有技术中还已知在印刷电路板与其它信号导体之间形成能够分离的连接。这些连接在许多情况下均被设计成在插接操作期间，插接部的金属接触元件直接沿着印刷电路板的接触承载面滑动并被进一步推到最终位置(完成插入)。由此，将“插接部”理解成任意类型的插接连接器，例如能够插接的印刷电路板、插座部、插接部等，其被构造成与互补设计的“配合插接部”插接或连结在一起，其中在连结好的最终位置能够将电信号或电流从插接部的接触元件传输到配合插接部的接触点。由此，连结好的最终位置优选能够分离，使得插接部和配合插接部能够彼此再次脱离。
在图6a至图6d中借助于示例并以简化的形式图示出了传统插接系统，其中：附图标记10’表示承载有多个接触元件30’的插接部，附图标记20’表示印刷电路板形式的配合插接部，配合插接部在接触承载面具有接触焊盘形式的多个接触点44’。为了连结所述部，沿与接触承载面平行延伸的插接方向S、沿配合插接部20’的方向移动插接部10’(图6a)，直到接触弹簧形式的接触元件30’抵靠接触承载面为止(图6b)。
在进一步插接移动的过程期间，接触元件30’被接触承载面压缩并以沿着接触承载面刮擦的方式移动(图6c)，直到接触元件30’最终与接触点44’相对并与接触点44’电接触为止(图6d)。在从图6c向图6d刮擦移动的过程期间，接触元件30’必须以完全接触的法向力来持续地压靠接触承载面。这种受到摩擦的长的行进距离意味着多的磨损。
当遍及接触承载面的整个长度以高的压力刮擦时，接触元件30’会产生不期望的磨损。伴随着每次插接操作，会因而磨掉特定比例的接触涂层，其结果是接触电阻容易增大，同时穿过导电芯片等的接触区域中的污物会增多。这可能导致印刷电路板的接触点之间的绝缘电阻急剧减小，甚至导致短路。
已知的插接系统的又一缺点在于，归因于前述接触法向力，由于接触法向力会在接触元件与印刷电路板上的点之间遍及整个插接操作地产生对应的摩擦力，这增大了需要沿插接方向施加的插接力，所以伴随着信号数量的增多，总的插接力也增大。
发明内容
鉴于所述问题，本发明的目的是发展在小的空间内允许高数量通道的插接系统。由此，使接触搭配件的磨耗行为最优化，并且插接力应当尽可能低，以便利于插接操作。然而，同时，接触力应当足够高，以保证高频信号和供给电流两者的可靠传输。
根据本发明，该问题借助于根据方案1的插接系统得以解决。本发明的有利进一步发展记载在从属方案中。在根据本发明的插接系统中，配合插接部具有在与插接方向横向定向、特别是垂直的加压方向上和接触承载面相对配置的反压面。接触承载面以能够相对于不可移动地保持于配合插接部的反压面沿插接方向移位的方式可移动地保持于配合插接部。
结果，在接触承载面与反压面之间存在能够供插接部的接触元件在最终位置被接收的中间空间。因而，在最终位置，通过反压面使接触元件压靠接触承载面的接触点。
换言之，接触承载面以如下方式可移动地保持于配合插接部：当插入插接部时，接触承载面能够沿插接方向与接触元件一起向最终位置移位。仅在最终位置接触元件在与插接方向横向定向的加压方向上压靠接触点，其中在最终位置，接触元件接收在位于反压面与接触承载面之间的中间空间中，结果接触元件压靠接触承载面，从而在接触元件与接触点之间建立可靠的电接触。
根据本发明，接触承载面以能够沿插接方向移位的方式保持于配合插接部。这具有如下优点：与传统插接系统不同，接触元件不在压力下相对于接触承载面移动，由此刮擦接触承载面或接触点。代替地，接触元件能够首先来到其已经与接触点正确地相对定位(优选不触碰接触点)的位置，并且直到这时接触承载面才与插接部一起沿插接方向移动，其结果是接触元件夹在位于接触承载面与反压面之间的中间空间中。
本发明基于如下认识：在传统插接系统中，关于接触搭配件之间的移动的磨损会导致以上所解释的问题，因此应当尽可能避免。因此，根据本发明，接触元件与其接触搭配件一起沿插接方向-但是在法向(加压方向)上大致无压缩力-移动到接触元件的最终位置，并且直到这时接触元件才在加压方向上压靠接触点，其原因是接触元件夹在反压面与接触承载面之间。由此，关于移动的磨损仅发生在反压面与接触元件之间，而不发生在接触承载面与接触元件之间。
为了确保与反压面的物理接触仅发生在如果接触元件已经与接触点大致正确地相对定位后，倘若接触承载面比反压面沿插接部的方向突出得远则是有利的。在这种情况下，在插接操作的过程期间，接触元件首先相对于接触点正确地定位，并且仅在进一步插入时接触元件才与在插接方向上开始位于接触点后方的反压面接触。
此外，根据本发明，不产生信号传输所必须的接触点与接触元件之间的接触法向力，其原因是被设计成接触弹簧形式的接触元件的弹簧预负载作用在插接部的接触面与配合插接部的接触承载面之间。代替地，根据本发明，被设计成接触弹簧形式的接触元件的弹簧预负载优选作用在配合插接部的两个面之间，即优选作用在反压面与接触承载面之间。这具有如下优点：能够通过不参与电接触的部件-即反压面吸收弹簧弹力。
能够保证接触元件与接触点之间的可靠接触力，其原因是所述至少一个接触元件在设计上是柔性的，优选呈弹性接触弹簧的形式。如果将接触元件设计成板簧元件的形式，则能够获得具有恒定接触力的特别高数量的插接循环。
如上所解释的，在最终位置板簧元件接收在位于接触承载面与反压面之间的中间空间中，结果板簧元件压靠接触点。由此，为了获得良好的接触，如果板簧元件的加压方向上的尺寸在松弛状态下比接触承载面和与接触承载面相对的反压面之间的距离大，优选大1.1倍，特别是大1.2倍以上，则是有利的。以这种方式，获得了良好的夹持效果，而无插接操作所必须的不相称地高的插接力。
根据本发明的特别优选的实施方式，板簧元件具有大致自支撑的第一板簧部，第一板簧部沿插接方向突出、具有用于抵靠接触点的第一接触区域。另外，板簧元件能够具有第二板簧部，第二板簧部从第一板簧部的前端向后弯折、具有用于抵靠反压面以便沿加压方向对板簧元件施加压力的第二接触面。在这种情况下，优选在第一接触区域与第二接触区域之间测量板簧部的加压方向上的尺寸。如果板簧元件接收在位于反压面与接触承载面之间的中间空间中，则通过反压面使第二接触区域压靠第一接触区域，结果板簧元件整体被沿加压方向弹性压缩。可选地或另外地，如果第二板簧部具有相对于插接方向至少部分地倾斜延伸的前表面，使得在插入期间板簧部通过与反压面压力接触而被逐渐压缩并能够使接触力逐渐增加，则是有利的。接触元件的该设计使得在最终位置的良好测得且可靠作用的接触力成为可能。
在多个接触元件的情况下，所有接触元件均能够具有相似或大致相同的设计，其中能够通过板簧元件的材料厚度、加压方向上的尺寸和形状的选择来影响连结所必须的插接力。
根据本发明的插接系统被优选构造成用于传输多种信号，其中在这种情况下，插接部能够具有在宽度方向(B)上彼此并排配置的多个(例如，5个、10个、30个或更多个)接触元件，配合插接部在所述接触承载面具有在宽度方向(B)上彼此并排配置的多个接触点，在插入时接触点均与相关联的接触元件电接触。由此，宽度方向与插接方向和加压方向横向定向、特别是垂直定向。优选地，从插接部的弹簧承载件出发，被设计为接触弹簧的接触元件在配合插接部的方向上彼此并排地突出，其中作为接触焊盘的接触点在接触承载面中以对应的间隔彼此并排地形成。
插接系统的特别紧凑的设计是可能的，其原因是配合插接部包括电路板元件，例如，电路板元件为具有两个相反接触承载面的印刷电路板(PCB)，和/或其原因是插接部包括至少一对接触元件对，接触元件对由在加压方向(H)上彼此相对配置的两个接触元件构成，在插接操作期间能够将电路板元件引入接触元件对之间。换言之，印刷电路板的上边界面和下边界面两者被至少部分地构造为具有用于与接触元件接触的接触点的接触承载面，其中印刷电路板的上边界面和下边界面两者能够承载在宽度方向B上彼此并排配置的数个接触点。接触元件对中的彼此相对配置的接触元件能够关于印刷电路板的平面大致对称地配置，这简化了结构和接触。
为了获得低磨耗接触，已经证明如果接触元件对中的接触元件之间的距离A与电路板元件的厚度大致对应，则是有利的。在这种情况下，在插接操作的过程期间，最初在没有接触压力但在加压方向上大致无游隙的情况下首先将电路板元件引入位于接触元件对的接触元件之间的中间空间中，直到相关联的接触点的接触元件均与印刷电路板的两侧相对为止。直到这时才有压力沿加压方向施加到接触点，其原因是电路板元件与接触元件对中的接触元件一起相对于反压面移位，直到接触元件被位于两侧的反压面沿加压方向、朝向电路板元件加压。该对称结构对电路板元件的两个相反接触承载面产生了对称的接触压力，进而产生了特别均匀且稳定的接触。
为了获得更高接触密度的插接系统，如果配合插接部包括两个、三个或更多个、特别是八个例如为印刷电路板的电路板元件，电路板元件均沿插接方向(S)延伸，其中优选地，两主电路板表面均被至少部分地设计成接触承载面的形式，则是有利的。由此，各个电路板元件在加压方向上优选彼此上下配置。电路板元件于是能够在接触元件对的列之间大致无接触压力的情况下引入，并且接触元件于是均能够借助于彼此相对配置的成对反压面压靠相关联的接触点。
在多个电路板元件的情况下，如果至少两个电路板元件和/或反压面在插接方向上相对于彼此错位，使得在插接操作的过程期间并非所有接触元件均同时与反压面接触，结果并非所有接触元件均同时压在一起，则是有利的。另外，在插接操作期间，特别高的插接力在特定点处将是必须的。相比之下，如果例如反压面以交错的方式在不同位置处开始，将接触元件压在一起所必须的力施加于插接方向上的两个(或更多个)点处，从而减小了所必须的最大力。
随着插接的继续直至最终，第一个力峰值能够比随后的力峰值高。这确保了所有接触件均插接在一起。
如果电路板元件能够移位且优选在加压方向上大致中央地配置在配合插接部的两个反压面之间，则特别良好且被稳定引导的插接操作是可能的。第一反压面被设置成使接触元件压靠电路板元件的第一接触承载面，第二反压面被设置成使均相反配置的接触元件压靠电路板元件的相反的接触承载面。
能够简化根据本发明的插接系统的制造，其原因是电路板元件均穿过承载反压面的层状体的中间空间，其中优选地，层状体的层片能够具有面对插接部的和/或相对于插接方向倾斜延伸的斜面。斜面能够逐渐过渡到与插接方向平行延伸的反压面。层状体能够被形成为单独的部件并能够承载均具有两个反压面的多个层片。可选地，层状体的层片均能够分离地安装到配合插接部的壳体。重要的事项在于，各个印刷电路板突出穿过位于层片之间的中间空间，使得当接触元件穿入位于层片之间的中间空间中时接触元件和印刷电路板已经相对于彼此正确地定位。
优选地，插接部具有至少一个限动面，在插接操作期间所述至少一个电路板元件的前表面支靠限动面，电路板元件被限动面沿插接方向推。
能够获得确保了良好接触的低磨耗接触操作，其原因是插接部能够从中间位置移位到最终位置，在中间位置接触元件均已经与相关联的接触点正确地相对定位、但大致无接触压力，在最终位置接触元件均夹在电路板元件与反压面之间，结果接触元件压靠相关联的接触点。
插接部的限动面被优选配置成如果接触点的接触元件正确地相对定位，则电路板元件的前表面支靠限动面。从这点起，电路板元件被相对于反压面沿插接方向向前推。
为了能够使电路板元件的接触承载面沿插接方向移动，优选在沿插接方向延伸的引导槽中能够移位地引导电路板元件。
优选地，各接触承载面或各电路板元件均分配有至少一个预负载元件，例如，预负载元件为弹簧元件，电路板元件能够抵抗预负载元件的预负载沿插接方向移位。在插入插接部之前，电路板元件在插接部的方向上受到预负载元件的施力，以便在插接操作期间确保电路板元件位于接口侧位置。能够借助于预负载元件的弹簧弹力调整所必须的插接力。配合插接部能够设置有限动部(例如，层状体的肩部)，在到达最终位置时插接部支靠于限动部。能够将弹簧元件均设置为板簧、设置在被在引导部内引导的电路板元件的后方。
为了获得在结构和构成上简单的结构的配合插接部，已经证明设置板簧梳是有利的，板簧梳在插接方向上配置在电路板元件后方并包括多个弹簧元件，其中各电路板元件均与板簧梳中的对相应电路板元件沿插接部的方向施力的至少一个板簧相关联。优选地，设置两个板簧梳，其中每个电路板元件一个板簧。
预负载元件、具有接触承载面的电路板元件和/或优选设计成层片形式的反压面能够收纳在配合插接部的共用壳体中，其中电路板元件在加压方向上彼此上下成层地配置。
可选地或另外地，与电路板元件对应的数个接触元件承载件能够收纳在插接部的共用壳体中，其中接触元件承载件在加压方向上彼此上下成层地配置。设计成接触弹簧形式的接触元件优选从各接触元件承载件的前侧彼此并排地突出。由此，优选地设置在加压方向上彼此相对配置的接触元件的两相对列，其中电路板元件均能够插在这两列中的各对接触元件对之间。
本发明还涉及根据本发明的插接系统的插接部以及根据本发明的插接系统的配合插接部。
附图说明
在以下说明中，参照图示出了本发明的特别优选的示例性实施方式的附图说明了本发明，在附图中：
图1a至图1d以示意性截面图示出了在连结根据本发明的由插接部和配合插接部构成的插接系统的插接操作过程期间的四个步骤，
图2以立体图示出了根据本发明的插接系统的插接部的接触元件承载件，
图3以用作解释目的的图示出了根据本发明的插接系统的插接部，
图4a至图4d示出了根据本发明的插接系统的配合插接部的不同(局部)图，
图5以俯视图示出了配合插接部的电路板元件的后端，以及
图6a至图6d示出了连结由插接部和配合插接部构成的传统插接系统的插接操作过程期间的四个步骤。
具体实施方式
以下，参照被特别有利设计的插接系统说明本发明：
原则上，图1所示的插接系统100由插接部10和配合插接部20构成。图2和图3详细地图示出了插接部，图4a至图4d详细地图示出了配合插接部。
在插接部10的在两侧开放的壳体65中，多个接触元件承载件60保持在固定位置(见图2和图3)。在接触元件承载件60的一侧，线缆焊接到电路板的在所谓的“线缆侧”从壳体65露出的导体轨道(conductor track)。线缆用于将信号进一步传输到其它部件，这对本发明而言不重要。
在壳体65的于插接操作期间指向插接方向S或面对配合插接部的第二开放侧、所谓的“接口侧”，接触弹簧形式的接触元件30安装到接触元件承载件60、安装在上侧和下侧，接触元件30沿插接方向S从接触元件承载件60突出。以下，将彼此相对配置的两个接触元件38、39称作接触元件对。接触元件30理想地直接焊接到接触元件承载件60的导体轨道。接触元件对中的上接触元件38与下接触元件39之间隔着距离A地形成有空的空间，距离A至少大到能够将用于配合插接部20的插入的最厚印刷电路板40作为接触搭配件(contactpartner)以大致无摩擦的方式插在这些接触元件38、39之间。
接触元件对中的接触元件38、39在垂直于插接方向S延伸的加压方向H上至少部分彼此相对地配置。在接触元件承载件60的接口侧，在垂直于插接方向S和加压方向H的宽度方向B上彼此并排地配置有数对接触元件对(在该示例中，例如，34对)。因而，接触元件承载件被构造成用于传输68种信号，其中壳体65中收纳有在加压方向H上彼此上下排列的八个接触元件承载件60。根据所要求的信号路径数量，能够在壳体65中为每个接触元件承载件60设置更多或更少的接触元件，或者能够在壳体65中设置多于或少于八个的接触元件承载件60。
能够在图1a至图1d中特别清楚地看到的是，接触元件30均具有第一板簧部32，板簧部32固定到接触元件承载件60并大致沿插接方向S从接触元件承载件突出，板簧部32具有用于与配合插接部20的接触点44电接触的第一接触区域。接触元件30向后弯折并具有第二板簧部34，第二板簧部34从第一板簧部32的前端大致沿与插接方向S相反的方向向后延伸，第二板簧部34具有被设计成在最终位置II抵靠配合插接部20的反压面52的第二接触区域。因而，接触元件30被构造成能够沿加压方向H弹性压缩。如果接触元件30接收在位于反压面52与印刷电路板40之间的比接触元件30的加压方向上的尺寸(在两个接触区域之间测量到的尺寸)略窄的中间空间中，则接触元件30会被弹性压缩，使得在接触元件30的第一接触面与印刷电路板40的相关联的接触点44之间均作用有压缩力。
在壳体65的前侧(接口侧)，能够看到呈两个对角线配置的凹部66。在开始插接操作时，凹部66接收配合插接部20的匹配相反部(销49)，以便确保参与在插接操作中的所有部件均充分预定心(pre-centring)。
以下解释图4a至图4d所示的配合插接部20。图4a以分解图示出了配合插接部20的不同部件，图4b以立体图示出了完全组装好的配合插接部20，图4c示出了从后方沿对角线观察到的配合插接部20，图4d以截面图示出了配合插接部20的局部图。
能够在壳体45中发现在侧向上彼此相对配置的引导槽46，引导槽46也在两侧开放。出于进一步考虑的目的，引导槽46的数量和确切形式无关紧要。印刷电路板40的形式的电路板元件被推入这些引导槽46，在接口侧(在插接操作期间用于与插接部10连结且面对插接部10的那侧)，电路板元件的上主表面和下主表面被设计成相反的接触承载面42、43的形式。接触承载面42、43均具有在宽度方向上彼此并排配置的多个接触点44，接触点44用于与接触元件30电接触。
如已经对插接部10的壳体65说明过的，在壳体45的面对远离插接部10的线缆侧，线缆焊接到印刷电路板40的从壳体45的线缆侧露出的导体轨道。引导槽46中的限动件防止了印刷电路板40在接口侧从壳体45突出过远或防止了印刷电路板40脱落。印刷电路板40借助于弹簧元件70压靠该限动件，弹簧元件70配置于位于印刷电路板40后方的线缆侧端，并且印刷电路板40以能够抵抗弹簧元件70的预负载而沿线缆侧方向移位的方式收纳在引导槽46中。这对进一步功能至关重要。在这里所示的实施方式中，弹簧元件70为冲压片金属弹簧，一方面，其利用各个弹性指(resilient finger)压靠印刷电路板40，并且利用固定的非弹性部抵靠壳体45的侧壁地支撑于该侧壁。销72使各弹簧元件70免于脱落，同时能够使弹簧弹力抵靠壳体45的壁地偏转。在加压方向H上彼此上下配置的用于各个印刷电路板40的弹簧元件70均形成板簧梳74，图4a特别清楚地图示出了板簧梳74。图5以放大的形式图示出了印刷电路板40的线缆侧端，在该线缆侧端，弹簧元件70沿插接部10的方向使印刷电路板预负载。
这里所示的弹簧元件70的设计是示例性的。能够想到使印刷电路板40压靠引导槽46中的限动件的任何其它形式。印刷电路板40被以能够沿插接方向S移位的方式如此地安装好，由此在非插接状态下，印刷电路板40处于接口侧最终位置，在该接口侧最终位置，印刷电路板40沿待插入的插接部10的方向突出。
现在开始说明另一重要部件、即层状体50。层状体50被设计成包括多个平行的层片51。这些层片51在截面中呈大致矩形(见图4d)，其中在接口侧各层片在顶和底均具有小的倒角、所谓的斜面54。斜面54均过渡到层片51的供接触元件30压靠接触点44的反压面52。层状体51以适当的方式(例如，以加压、胶接、在注射成型期间直接建立的方式)安装在壳体45中的固定位置，使得斜面54沿接口的方向指向。为了在整个插接操作期间使插接力较好地分布，使斜面54在插接方向S上相对于彼此错开(这里未示出)能够是特别有利的。
印刷电路板40以如下方式收纳在壳体45中：在接口侧，印刷电路板40大致中央地突出穿过位于层片51之间的中间空间。
壳体45还具有两个销49形式的用作预定心目的的元件。
以下参照图1a至图1d说明沿插接方向S将插接部10插入配合插接部20的插接操作。在第一步骤，使预定心元件(销49和凹部66)彼此接合。这致使插接部的壳体65和配合插接部的壳体45以及安装在壳体45、65内的部件相对于彼此定向在正确位置。这防止了在插接操作期间对敏感部件(接触元件、接触点等)的可能损坏。在将插接部10和配合插接部20进一步压在一起时，使壳体的位于接口侧的几何元件以两个插接搭配件发生相对于彼此的进一步外缘定心的方式彼此滑入。
由此，印刷电路板40被插入位于接触元件对的从插接部的接触元件承载件60突出的接触元件38、39之间的中间空间，但是印刷电路板40不触碰接触元件且不沿着接触元件刮擦(见图1a)。
如果将插接部10和配合插接部进一步推入彼此，则印刷电路板40抵靠接触元件承载件60的限动面62，使得从此时起不能发生接触元件30和印刷电路板40沿插接方向S的进一步相对移动。插接系统被配置在图1b所示的中间位置。
此时，接触元件30与位于印刷电路板40的接触承载面42、43的接触点44(落点焊盘(landing pad))彼此最优地对齐，但是还未接触。在这方面，应当牢记的是，印刷电路板40安装有弹簧并能够沿线缆侧方向移位。由于插接部10和配合插接部20被更进一步推入彼此，所以现在这变得重要；然而，印刷电路板40已经压靠限动面62。
伴随着继续插接的进行，层状体50现在开始起作用(见图1c)。由层片51形成的反压面52利用其斜面54行进到接触元件30上，使得将接触元件30引入位于印刷电路板40与层片51之间的中间空间并使接触元件30由此压靠印刷电路板40的已经被定位的接触点44。因而，接触承载面42、43由此与被正确定位的接触元件30一起相对于保持在壳体45的固定位置的反压面52移动。最终实现了电接触(见图1d)。
如已经提及的，斜面54在插接方向上能够相对于彼此错开，以便减小最大插接力的值。然而，由于在该变化中这是非必须的，所以这里未示出。
插接部10和配合插接部20越进一步推入彼此，接触弹簧30与印刷电路板40之间的在垂直于插接方向S延伸的加压方向H上的接触力越大。在斜面54的端处到达最大接触力，然后过渡到与插接方向S大致平行定向的直的反压面52，其结果是接触力以期望的值维持恒定。将插接部10和配合插接部20进一步推入彼此，直到壳体65抵靠层状体50(接触元件30与位于接触承载面42、43的接触点44的相对位置由此维持不变)为止。插接操作完成。
当解除插接连接时，以相反的顺序进行上述程序。
根据本发明的插接系统提供以下优点，特别是与传统插接系统相比：
a)最优的磨耗性能，这是因为接触元件不遍及整个插接距离地滑过接触焊盘，而是仅当接触元件与接触点之间不发生进一步相对移动时在压力下接触。因此，实现了更轻的磨耗、更简单的插接(在与插接方向相反的方向上无摩擦力从接触元件作用到接触焊盘)、更好的接触之前的预定心。
b)归因于最优的磨耗性能，能够减小接触元件和接触点的层厚(例如，镀金)，这在成本方面带来了优点。
c)由于无需通过接触元件自身施加接触力，而是通过在壳体中抵靠反压面支撑产生接触力，所以能够使得接触弹簧更简单、更低廉和更可靠。由于能够使接触元件更小，所以还能够增大包装密度(每单位面积的接触件数量)。
d)由于接触元件的弹簧弹力“在外部”产生，所以能够使印刷电路板的厚度公差更好的均等化。这降低了在不利公差位置、或者接触不良或根本不接触的情况下弹簧被损坏的可能性。
e)由于接触元件主动地压靠接触点，所以提高了接触的可靠性。如果插接系统受到例如振动的机械负载时，则这是特别有利的。
f)归因于所述的优点，插接系统是可扩展的，并且能够最优地适用于正在讨论的应用。
根据本发明的插接系统不限于图示出的实施方式。特别地，插接系统不必具有多个接触元件和接触点，而是还能够仅提供单一接触路径。然而，在稳定性和紧凑性方面，对称地负载印刷电路板的接触元件对形式的、与印刷电路板的两主表面接触的彼此相反接触元件提供了特殊的优点。然而，归因于能够确实地限定的插接力而无磨耗的风险，根据本发明的插接系统特别良好地适用于传输多种信号，因此优选具有多于50个、特别是多于100个接触元件和相关联的接触点。
在可选的实施方式中，已经沿插接方向S将插接部和配合插接部插接在一起之后，接触元件不在压力下抵靠接触点，而是来到接触元件通过进一步动作(例如，对接触元件承载件施加压力、调整层状体、操作额外的部件等)才在压力下抵靠接触点所在处的最终位置。
可选地，接触元件在插接操作之前被彼此分离地预负载并仅在借助于各个部件的插接之后释放，于是在压力下与印刷电路板接触。还能够想到双电路板，其在插接之后被夹在一起。
可选地或另外地，接触元件或承载接触元件的接触元件承载件能够被可移动地安装(例如，被以浮动的方式安装)。
不一定必须设置接触元件承载件。接触元件还能够例如通过焊接而例如(类似于接触点地)直接安装到例如印刷电路板的电路板元件。插接部的印刷电路板还能够以可沿插接方向移动的方式保持于插接部。

Claims (17)

1.一种插接系统(100)，其包括插接部(10)和配合插接部(20)，所述插接部(10)具有至少一个接触元件(30)，所述配合插接部(20)在与插接方向(S)近似平行延伸的接触承载面(42)具有至少一个接触点(44)，其中所述插接部(10)能够沿所述插接方向(S)插入所述配合插接部(20)，并且在最终位置(II)所述至少一个接触元件(30)与所述接触点(44)电接触，其特征在于，
所述配合插接部具有反压面(52)，所述反压面(52)在与所述插接方向横向定向的加压方向(H)上和所述接触承载面(42)至少部分地相对配置，其中所述接触承载面(42)以能够相对于所述反压面(52)沿所述插接方向(S)移动的方式保持于所述配合插接部(20)。
2.根据权利要求1所述的插接系统，其特征在于，当插入所述插接部(10)时，所述接触承载面(42)能够与优选地大致无压力地抵靠所述接触点(44)或与所述接触点(44)无游隙地相对配置的所述接触元件(30)一起沿所述插接方向(S)移位，直到将所述接触元件(30)引入位于所述反压面(52)与所述接触承载面(42)之间的中间空间，结果所述接触元件(30)在所述最终位置(II)压靠所述接触点(44)为止。
3.根据权利要求1或2所述的插接系统，其特征在于，所述至少一个接触元件(30)是柔性的，优选地，所述至少一个接触元件(30)为能够弹性压缩的板簧元件的形式。
4.根据权利要求3所述的插接系统，其特征在于，在松弛状态下，所述接触元件(30)的所述加压方向(H)上的尺寸大于所述接触承载面与和所述接触承载面相对的所述反压面之间的距离，使得所述板簧元件能够夹在所述接触承载面与所述反压面之间。
5.根据权利要求3或4所述的插接系统，其特征在于，所述板簧元件(30)均具有第二板簧部(34)和自支撑的第一板簧部(32)，所述第一板簧部(32)沿所述插接方向(S)突出、具有用于抵靠所述接触点(44)的第一接触区域，所述第二板簧部(34)从所述第一板簧部(30)的前端向后弯折、具有用于在所述最终位置(II)抵靠所述反压面(52)的第二接触区域。
6.根据前述权利要求中任一项所述的插接系统，其特征在于，所述插接部(10)具有在宽度方向(B)上彼此并排配置的多个接触元件(30)，例如，所述接触元件(30)为5个、10个、30个或更多个，和/或所述配合插接部(20)在所述接触承载面(42)具有在所述宽度方向(B)上彼此并排配置的多个接触点(44)，在插入时所述接触点(44)均与相关联的接触元件(30)电接触。
7.根据前述权利要求中任一项所述的插接系统，其特征在于，所述配合插接部(20)包括至少一个电路板元件(40)，例如，所述电路板元件(40)为具有两个相反接触承载面(42，43)的印刷电路板，和/或所述插接部(10)包括至少一对接触元件对，所述接触元件对由在所述加压方向(H)上彼此相对配置的两个接触元件(38，39)构成，在插接操作期间能够将所述电路板元件(40)引入所述接触元件对之间。
8.根据权利要求7所述的插接系统，其特征在于，所述接触元件对中的接触元件(38，39)之间的距离(A)与所述电路板元件(40)的厚度大致对应。
9.根据权利要求7或8所述的插接系统，其特征在于，所述配合插接部(20)包括两个、三个或更多个电路板元件(40)，特别地，所述电路板元件(40)为八个，所述电路板元件(40)均沿所述插接方向(S)延伸，优选地，所述电路板元件(40)均具有两个接触承载面(42，43)，所述电路板元件(40)能够插入接触元件对(38，39)之间，直到各接触元件(30)与相关联的接触点(44)电接触为止。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的插接系统，其特征在于，所述至少一个电路板元件(40)能够移位地配置在所述配合插接部(20)的两个反压面(52)之间，所述反压面(52)被设置成使所述插接部的接触元件对中的相对的接触元件(38，39)压靠所述电路板元件(40)的接触承载面(42，43)。
11.根据权利要求10所述的插接系统，其特征在于，所述电路板元件(40)均穿过包含所述反压面(52)的层状体(50)的中间空间，其中优选地，所述层状体(50)的层片具有面对所述插接部的和/或相对于所述插接方向(S)倾斜延伸的斜面(54)。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的插接系统，其特征在于，所述插接部具有至少一个限动面(62)，在所述插接操作期间所述至少一个电路板元件(40)的前表面支靠所述限动面(62)，其中在所述插接操作期间所述电路板元件(40)被所述限动面(62)沿所述插接方向(S)推。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的插接系统，其特征在于，所述插接部(10)能够从中间位置(I)移位到所述最终位置(II)，在所述中间位置(I)所述接触元件(30)均已经与相关联的所述接触点(44)正确地相对定位、但大致无接触压力，在所述最终位置(II)所述接触元件(30)均夹在电路板元件(40)与反压面(52)之间，结果所述接触元件(30)压靠相关联的所述接触点(44)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的插接系统，其特征在于，各接触承载面(42，43)均分配有至少一个预负载元件，特别地，各电路板元件(40)均分配有至少一个预负载元件，例如，所述预负载元件为弹簧元件(70)，所述接触承载面(42，43)能够抵抗所述预负载元件的预负载沿所述插接方向(S)移位。
15.根据权利要求14所述的插接系统，其特征在于，所述插接系统包括板簧梳(74)，所述板簧梳(74)在所述插接方向上配置在所述电路板元件后方并具有多个弹簧元件(70)。
16.一种插接连接器(10)，其为根据权利要求1至15中任一项的插接系统(100)的插接连接器。
17.一种配合插接连接器(20)，其为根据权利要求1至15中任一项的插接系统(100)的配合插接连接器。
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