CN109075477A - 电路板同轴连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于同轴连接器组件(2)的适配器(1)，该适配器包括：管状外导体(3)和销形内导体(4)，两者均沿纵向方向(z)在安装位置延伸；以及间隔件(5)，该间隔件在安装位置布置在外导体(3)内部，至少部分地包围内导体(4)，并且内导体(4)通过该间隔件相对于外导体(3)定位。间隔件(5)包括第一半部(5a)和第二半部(5b)，它们沿着在纵向方向(z)延伸的分离平面彼此互连，其中第一和/或第二半部(5a，5b)包括至少一个保持装置(6)，以将内导体(4)保持在安装位置。

Description

电路板同轴连接器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求书的前序部分所述的用于电路板的同轴连接器组件的适配器。
背景技术
布置在壳体中的电路板通常在竖直方向上彼此接触连接以传输信号。由于通常存在多于一个接触点，因此必须补偿横向方向和纵向方向上的定位和位置的不准确性，以保持射频特性。为此目的，从同一申请人已知特殊连接器组件。它们通常包括第一和第二连接器部件，其在安装位置通过适配器彼此互连。
吉尔伯特工程公司(Gilbert Engineering CO.)申请的US4925403在1988年公布，并且公开了一种所述类型的同轴连接器，其包括适配器件。连接器构造成使得它可以补偿一定的横向偏移。借助于适配器的外导体产生机械快动连接。
NEC公司在1999年公布的US5879177公开了另一种连接器，其包括第一和第二连接器部件，其可通过适配器件可操作地连接。适配器件用于补偿一定的横向偏移。
来自胡贝尔和茹纳有限公司(Huber and Suhner AG)的WO0052788A1于2000年公布并公开了一种改进的通用型连接器。该连接器具有第一和第二连接器部件，其可通过适配器件可操作地连接。为了减小产生的力，至少在一侧使用球窝接头。
罗森伯格高频技术有限公司(Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH)申请的EP1207592于2002年公布，并涉及一种同轴插头装置，包括第一和第二同轴插头连接器以及连接它们的接触套筒。接触套筒设计成使其在预定区域内可横向倾斜。第一同轴插头连接器和接触套筒在其外导体的区域中具有闩锁连接。外导体区域中的闩锁连接对移动自由度具有限制性影响。所有第一同轴插头连接器布置在共同的第一塑料壳体中，并且所有第二同轴插头连接器布置在共同的第二塑料壳体中。
从US2004038586、US2007026698A、US2006194465A、CN2879475Y和CN101459304A中已知另外的通用连接器。
连接器组件的关键元件是将第一和第二连接器部件互连的适配器。它是信号路径的重要元件，因为它对信号质量有重要影响。在现有技术中已知的连接器组件中，适配器优选地具有尽可能旋转对称的设计，因为在正常情况下与设计的偏差将导致对信号传输的负面影响。
本发明的一个目的是提供一种用于如下所述的同轴连接器组件的成本有效的适配器。
发明内容
可以预见，根据本发明的适配器用于同轴连接器组件，该同轴连接器组件包括第一和第二连接器部件。在组装位置，第一和第二连接器部件通过适配器彼此电互连。同轴连接器组件适合用于互连第一和第二印刷电路板。
根据本发明的适配器包括管状外导体和内导体，两者均在适配器的同轴(纵向方向)方向上的安装位置延伸。适配器的内导体是销形的。
在操作期间，适配器的内导体在一端互连到第一连接器部件的内导体。适配器的内导体在另一端连接到第二连接器部件的内导体，以建立电路径。适配器的外导体在每一端相应地分别连接到第一连接器部件和第二连接器部件的外导体，以建立外导体的电路径。间隔件布置在适配器的外导体内部，至少部分地包围适配器的内导体，并且适配器的内导体通过该间隔件相对于适配器的外导体定位。在优选的变型中，间隔件包括第一半部和第二半部，它们沿着在纵向方向上延伸的分离平面彼此可互连。在这种情况下，间隔件的第一和/或第二半部可包括至少一个保持装置，以将适配器的内导体保持在安装位置。间隔件的两个半部还可以通过铰链连接，以便于组装。
适配器的内导体可以包括至少一个具有限定厚度的冲孔金属板部件，以有助于成本有效的结构。优选地，适配器的内导体具有原则上矩形的横截面，其由冲孔金属板的厚度和冲孔金属板在横向方向上的横向延伸部限定。横向方向垂直于纵向方向。
适配器的内导体的横向延伸部可以在纵向方向上在内导体的长度上进一步变化。优选地，横向延伸部相对于适配器的中轴线对称，该中轴线在纵向方向上延伸。甚至更有利地，适配器的内导体的横向延伸部相对于横向轴线对称，该横向轴线在内导体的中间沿横向方向延伸。在组装状态下，横向延伸部可以布置在间隔件中。横向延伸部也可以用于相对于间隔件在纵向方向上固定内导体。
适配器的内导体的一种可能形状由位于所述内导体中间的在横向方向上(横向延伸部)的增厚部限定。可替代地或除此之外，所述内导体可由两个横向加厚部在纵向方向上限定在横向轴线和内导体的端部之间，每个横向加厚部相对于横向轴线对称地布置。事实证明，这种设置可提供最佳阻抗，进而影响回波损耗。
在安装位置，适配器的内导体的横向延伸部可以相对于间隔件的分离平面垂直或平行地布置。然而，垂直布置的优点在于，与平行布置相比，它更容易组装并且具有整体更好的传输质量。此外，垂直布置已显示出具有良好的回波损耗和比所述内导体的并联布置更好的介电耐压。
如果适配器的内导体由冲孔金属板制成，则进一步有利的是，内导体相对于纵向方向至少在一端包括叉状延伸部，该叉状延伸部在横向方向和纵向方向上延伸。然而，优选地，两端都具有叉状延伸部，以将适配器的内导体分别电连接到连接器组件的第一和第二连接器部件的内导体。叉状延伸部包括两个腿，这两个腿通常在纵向方向上延伸，但在横向方向上也具有延伸部。因此，腿在纵向方向上的延伸大于在横向方向上的延伸。优选地，两个腿相对于中轴线彼此对称，以避免不期望的剪切力。两个腿的形状导致叉状延伸部在横向方向上的弹性行为。在安装位置，腿沿横向方向向外压靠在连接器部件的内导体的接触表面上，以确保内导体的电通路。优选地，连接器部件的内导体的前端成形为中空圆柱体的形状。在这种情况下，接触表面位于各个中空圆柱体的内圆周表面，叉形延伸部可以插入中空圆柱体中。适配器的内导体的端部的设计和连接器部件的内导体的各个端部的形状确保了可靠的电互连，同时使用穿孔的金属板作为适配器的内导体的基础材料。通过使用具有合适弹性品质的穿孔金属板材料，可以进一步提高效果。
对于整体成本有效的设计，适配器的外导体也可以由至少一个穿孔的金属板部件组成。在这种情况下，成形的冲孔金属板可以再成形以形成中空圆柱体。因此，首先将适配器的外导体的展开图的轮廓压印在穿孔金属板中。可替代地，薄的预定断裂点可以保留在后面形成外导体的冲孔金属板和冲孔金属板的其余部分之间，以在后面的工艺步骤中去除外导体。其次，冲孔金属板以相应形式的中空圆柱体弯曲，使得形成外导体的金属板的两个边缘彼此齐平并因此形成互连部分。接合装置可以存在于穿孔金属板的两个边缘处，以在互连部分处通过例如形状配合将两个边缘彼此互连。如果存在接合装置，则这些装置可能已经在上述弯曲过程中互锁。接合装置的一种可能的变型可以是锁。附加地或替代地，两个边缘也可以通过焊接和/或钎焊和/或粘接来连接。
优选地，适配器的外导体的两端在纵向方向上设计成开槽，使得形成可在径向方向上向外弯曲的分离的弹簧舌。如果使用这种金属板，则稍后形成弹簧舌的槽可以已经集成在冲孔金属板的轮廓中。然后可以使用弹簧舌，以与第一和第二连接器部件的各个外导体建立足够的接触。因此，弹簧舌还可以具有接触珠状件，在接触珠状件上优选地建立电接触。
在一些变型中，间隔件的至少一个保持装置可包括凹槽和/或突起，以接收适配器的内导体并至少部分地围绕所述内导体。如果间隔件包括多个部件，则保持装置可以至少存在于间隔件的一个部件中。有利地，如果间隔件包括两个部件，则保持装置形成为使得在两个间隔件半部中存在凹槽，以在安装位置至少部分地接收适配器的内导体。保持装置确保适配器的内导体的容易组装和精确定位。此外，保持装置可以设计成使得在所述保持装置的纵向方向上的横向延伸部可以改变，并且保持装置适应于适配器的内导体的横向延伸部可以在纵向方向上变化的事实。
间隔件的第一半部和第二半部还可以包括互连装置，以在组装期间将间隔件的第一半部和第二半部彼此机械地互连。有利地，间隔件的第一或第二部分包括至少一个突起，同时另一半部包括相应的凹槽以接收所述突起，从而形成插头连接。优选地，所述至少一个突起相对于相应的凹槽略微过大，使得通过压配合形成间隔件半部的更强互连。
附加地或替代地，间隔件半部可以各自在外侧具有至少一个补偿元件。外侧在组装状态下面向适配器的外导体。补偿元件可以具有凹槽的形式并用于电补偿。
优选地，间隔件还由介电材料制成，并因此使适配器的内导体和外导体至少部分地在纵向方向上彼此绝缘。
间隔件的外部形状和适配器的管状外导体的内部形状可以设计成使得间隔件可以在纵向方向上插入适配器的外导体中。在一些变型中，间隔件和适配器的外导体可另外包括卡扣配合或其对应的凹槽中的任一个，该卡扣配和凹槽在安装位置中彼此相互作用。该卡扣配合连接可以确保间隔件在纵向方向上插入适配器的外导体中。优选地，卡扣配合连接相对于纵向方向定向在适配器的外导体的中间，使得外导体基本上是对称的。然而，卡扣配合不对称地定向使得用户可以光学地将适配器的两个端部彼此区分的变型也是可能的。
在某些变型中，至少一个连接器侧可以例如具有机械连接，该机械连接将相应的连接器部件和适配器的指定端部彼此“固定地”连接，在正常情况下，连接根本不再可释放或通过施加升高的力可释放。机械连接可以通过形成在间隔件的一端处的闩锁来实现，该闩锁锁定在相应连接器部件的周向保持珠状件的后面。优选地，保持珠状件位于隔离件处，隔离件位于相应连接器部件的外导体和内导体之间。如果在间隔件处存在闩锁，则间隔件以及因此适配器相对于上面定义的横向轴线不对称地构建。为了使闩锁在组装的适配器中可弯曲，需要在形成闩锁的间隔件的部件与适配器的外导体和内导体之间留有间隙。
与此相反，可以在较低的力水平下释放其他连接器部件与适配器的操作连接。因此，适配器可以通过在纵向方向上可伸缩地调节的插头连接件连接到该连接器部件。这进一步使得适配器能够在比适配器另一侧的机械连接的分离更低的力水平下从相应的连接器部件拆卸。为了在互连期间提供最佳捕获范围，具有较弱互连(插头连接)的适配器侧可以进一步提供捕获漏斗。捕获漏斗可以作为分离的部件连接到相应的连接器部件，或者捕获漏斗可以是相应的连接器部件的组成部分。
附图说明
从下面给出的详细描述和附图中将更全面地理解本文所述的发明，这些附图不应视为限制所附权利要求书中描述的发明。附图显示：
图1是具有根据本发明的适配器的同轴连接器组件的部分剖开立体图；
图2是根据图1的同轴连接器组件的剖视图；
图3是适配器组件的示意图；
图4是将适配器的内导体组装到两个间隔件半部中的示意图；
图5是根据图1的同轴连接器组件的另一个剖视图。
具体实施方式
现在将详细参考某些实施例，其示例在附图中示出，在附图中示出了一些但不是所有特征。实际上，这里公开的实施例可以以许多不同的形式实施，并且不应该被理解为限于这里阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本公开满足适用的法律要求。只要有可能，相同的参考标记将用于指代相同的组件或部件。
图1和图2示出了具有根据本发明的处于安装位置的适配器1的同轴连接器组件2的变型。同轴连接器组件包括第一连接器部件16和第二连接器部件17，适配器1布置在其间。适配器1包括适配器的管状外导体3和适配器的销形内导体4，两者都在纵向方向(z方向)上的安装位置延伸。适配器的内导体4将第一连接器部件的内导体18与第二连接器部件的内导体20电连接。同时，适配器的外导体3电连接第一连接器部件的外导体19与第二连接器部件的外导体21。在安装位置，由电绝缘材料制成的间隔件5布置在适配器的外导体3内，至少部分地包围适配器的内导体4，使得所述内导体4相对于适配器的外导体3定位。在所示的变型中，间隔件5包括第一半部5a和第二半部5b，它们沿着在纵向方向(z方向)上延伸的分离平面彼此互连。具有第一和/或第二半部5a、5b的间隔件5还包括至少一个保持装置6，以将适配器的内导体4保持在安装位置。在安装位置，内导体4的横向延伸部相对于间隔件5的分离平面垂直设置。
适配器的内导体4在所示的情况下包括一个冲孔金属板部件，其具有限定的厚度(在y方向上)。适配器的内导体4在纵向方向(z方向)的两端包括叉状延伸部7。每个叉状延伸部7由两个腿26形成。在横向方向上，叉状延伸部7的边缘按压抵靠相应的接触表面30，以确保与连接器部件的内导体18、20的电接触。接触表面30各自位于连接器部件的面向适配器的相应内导体18、20的前端。连接器部件的内导体18、20的前端成形为中空圆柱部分，其中接触表面30位于相应中空圆柱体的内圆周表面处，叉状延伸部分7在安装位置插入中空圆柱体中。
适配器的外导体3还包括在纵向方向上位于两端的多个弹簧舌27，以确保外导体的电通路。弹簧舌27在纵向方向上由多个槽28(比较图3)形成，并且每个弹簧舌包括接触珠状件25，该接触珠状件向外压靠在连接器部件的外导体19、21的相应接触表面34上。
在安装位置，适配器1通过叉状延伸部7(内导体)和弹簧舌27(外导体)电连接到第二连接器部件17。与第一连接器部件16的互连另外在间隔件5和第一连接器部件16之间具有机械连接24。机械连接24在所示的情况下将第一连接器部件16和适配器1的分配端彼此“固定地”互连。与此相反，第二连接器部件17与适配器1的连接可以在较低的力水平下释放。机械连接24可以例如是由形成在间隔件5上的多个闩锁14组成，该多个闩锁在周向保持珠状件29后面锁住。在所示的情况下，保持珠状件29是第二连接器部件16的绝缘体23的一部分。对于互连，闩锁需要向外弯曲然后闩锁在保持珠状件29的后面。因此，间隙31在其外侧围绕闩锁14，以使闩锁14能够向外弯曲。为了在互连期间提供最佳捕获范围，第二连接器部件17还可以提供捕获漏斗22，以适应适配器1在互连期间相对于第二连接器部件17的移位。捕获漏斗22可以作为分离的部件连接到第二连接器部件17，或者捕获漏斗22可以是所述连接器部件的一体部分。
图3和图4示出了适配器1的组装。对于组装，适配器的内导体4放置在保持装置6中，在这种情况下，保持装置是间隔件的第一和第二部分5a、5b中的凹槽。适配器的内导体4放置在两个间隔件半部5a、5b中，基本上垂直于在纵向方向上延伸的分离平面。为了将适配器的内导体4插入相应的间隔件半部5a、5b中，凹槽6可以包括引入表面33，该引入表面至少部分地围绕分离平面中的凹槽6，以将适配器4的内导体引入凹槽6中。这也可以在图5中看到，这是根据图1或图2的同轴连接器组件的另一个剖视图。此外，互连装置8存在于间隔件的第一和第二部分5a、5b上，用于在组装期间将所述半部5a、5b彼此互连。在适配器1的所示变型中，存在多个互连装置8。每个互连装置8由相应的间隔件半部5a、5b上的凹槽8a和相应的突起8b形成，所述间隔件半部彼此配合并固定两个间隔件半部(也比较图5)。由组装的间隔件5包围的适配器4的组装的内导体进一步装配到适配器3的外导体中。组装的间隔件5的外部形状由此设计成使得组装的间隔件可以从纵向方向插入适配器的外导体3。在图3中还可以看到，适配器的外导体3可以由至少一个穿孔的金属板部件组成。这种冲孔金属部件经过重新成型，形成中空圆柱体。因此，穿孔金属板的两个相对边缘通过接合装置15在互连部分32处相互连接。适配器的外导体3在其内表面的中间(相对于纵向方向)还包括周向凹陷10。在所示的变型中，间隔件5包括相应的卡扣配合9，其在间隔件5插入适配器的外导体3期间卡扣在周向凹陷10中，从而相对于适配器的外导体3在纵向方向(z方向)上固定间隔件5。在所示的变型中，卡扣配合9存在于两个间隔件半部5a、5b上。卡扣配合通过周向环(在一个间隔件半部上的一个半环)实现，该圆周环通过细桥连接到相应的间隔件半部5a、5b的其余部分。在将组装的间隔件5插入适配器的外导体3期间，卡扣配合环9可以径向向内变形以配合到适配器的外导体中，并且当环9到达周向凹陷10时以其原始形式向外突出。
说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。
参考标记列表
1适配器 19外导体
2同轴连接器组件 (第一连接器部件)
3适配器的外导体 20内导体
4适配器的内导体 (第二连接器部件)
5间隔件 21外导体
a.第一半部 (第二连接器部件)
b.第二半部 22捕获漏斗
6保持装置 23隔离件
7叉状延伸部 24机械连接
8互连装置 25接触珠状件
a.凹陷 26腿
b.突起 27弹簧舌
9卡扣配合 28槽(弹簧舌)
10凹陷(用于卡扣配合) 29保持珠状件
11加厚(内导体) 30接触表面(内导体)
12垫环(间隔件) 31间隙
13互连线 32互连部分
14闩锁 (适配器的外导体)
15接合装置 33引入表面
16第一连接器部件 34接触表面(外导体)
17第二连接器部件 35补偿元件
18内导体(第一连接器部件)

Claims (14)

1.一种用于同轴连接器组件(2)的适配器(1)，包括
a.管状外导体(3)和销状内导体(4)，所述外导体和内导体均沿纵向方向(z)在安装位置延伸，以及
b.间隔件(5)，所述间隔件在所述安装位置布置在所述外导体(3)内，至少部分地包围所述内导体(4)，并且所述内导体(4)通过所述间隔件相对于所述外导体(3)定位，其中，
c.所述间隔件(5)包括第一半部(5a)和第二半部(5b)，所述第一半部和所述第二半部沿着在所述纵向方向(z)延伸的分离平面彼此互连，其中
d.所述第一半部和/或所述第二半部(5a，5b)包括至少一个保持装置(6)，以将所述内导体(4)保持在所述安装位置。
2.根据权利要求1所述的适配器(1)，其中，所述内导体(4)由至少一个冲孔金属板部件组成。
3.根据权利要求2所述的适配器(1)，其中，所述内导体(4)具有原则上矩形的横截面，所述横截面由所述穿孔金属板的厚度和所述穿孔金属板在横向方向(x)的横向延伸部限定。
4.根据权利要求3所述的适配器(1)，其中，所述内导体(4)的横向延伸部在所述内导体(4)的长度上变化。
5.根据权利要求4所述的适配器(1)，其中，所述内导体(4)包括相对于所述纵向方向(z)位于中间的增厚部(11)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的适配器(1)，其中，在所述安装位置，所述内导体(4)的横向延伸部相对于所述间隔件(5)的分离平面垂直设置。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的适配器(1)，其中，所述内导体(4)相对于所述纵向方向(z)至少在一端包括叉状延伸部(7)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的适配器(1)，其中，所述至少一个保持装置(6)包括用于容纳所述内导体(4)的凹槽和/或突起。
9.根据前述权利要求中任一项所述的适配器(1)，其中，所述间隔件的第一半部和第二半部(5a、5b)包括互连装置(8)，以在组装过程中机械地互连所述间隔件的第一半部和第二半部(5a、5b)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的适配器(1)，其中，所述间隔件(5)的外部形状和所述管状外导体(3)的内部形状设计成使得所述间隔件(5)能够沿所述纵向方向(z)插入所述外导体(3)。
11.根据权利要求10所述的适配器(1)，其中，所述间隔件(5)和所述适配器(3)的外导体包括卡扣配合(9)或与其对应的凹陷(10)中的任一个，所述卡扣配合和所述凹陷在所述安装位置相互作用，从而在所述纵向方向(z)上相对于所述外导体(3)固定所述间隔件(5)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的适配器(1)，其中，所述外导体(3)由至少一个冲孔金属板部件组成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的适配器(1)，其中，所述间隔件(5)由介电材料制成。
14.一种同轴连接器组件(2)，包括根据前述权利要求中任一项的适配器(1)。
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