CN110582899A - 连接器的接触元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于连接器(2)的接触元件(1)，其具有：至少部分导电的壳体(3)，该壳体(3)用于连接至电缆(4)的接地导体(4.2)，以及至少一个内部导体部分(6)，该内部导体部分(6)用于连接到电缆(4)的至少一根信号引线(4.4)。在壳体(3)的插入方向上在前面的接触区域(9)中，至少有两个弹性舌状部(10、11)，其中，每个弹性舌状部(10、11)固定为在第一自由端(10.1、11.1)可移动并且在第二端(10.2、11.2)不可移动。具有两组弹性舌状部(10、11)，其中第一组弹性舌状部(10)设置为使其自由端(10.1)面向接触区域(9)的前端(9.1)，第二组弹性舌状部(11)的自由端(11.1)背离接触区域(9)的前端(9.1)。

Description

连接器的接触元件

技术领域

本发明涉及一种用于连接器的接触元件，该接触元件具有至少部分导电的壳体，用于连接至电线的外部导体，并且具有至少一个内部导体部分，用于与电线的至少一个内部导体连接，如根据权利要求1的前序部分的。

本发明还涉及一种连接器，特别是一种联接器(coupling)或衬套。此外，本发明涉及一种插头连接，其具有第一连接器，特别是联接器或衬套，以及具有可以插入其中的第二连接器。此外，涉及一种根据权利要求15的前序部分的在两个连接器之间产生电连接的方法。

背景技术

连接器用于与相应的其他配对连接器建立电连接。连接器可以是插头，衬套，联接器或适配器。在本发明的上下文中使用的术语“连接器”代表所有变体。

通常，连接器以联接器或插头的方式使用以制造电缆。为此，通常在连接器中设置接触元件，该接触元件电连接至电缆的外导体和电缆的至少一个内部导体。

已知的连接器通常具有连接器壳体，优选为塑料壳体，其具有用于安装至少一个接触元件的底座。

连接器和接触元件应特别具有两个属性。一方面，它们应具有机械上稳固或耐用的设计，例如为了承受多次插入和移除，以及承受正交于插入方向作用的力和扭转力而不会受到损坏。此外，连接器应提供良好的电性能，包括足够好的电磁屏蔽，并确保低接触电阻和(振动)固定接触，尤其是当连接器被假定适用于高频应用时。

为了确保低电阻和振动固定或机械稳定的电连接，在现有技术中经常在接触元件上设置弹性舌状部，以确保与配合连接器的接触。这种接触元件的结构设计(例如同时还应相对于过度延伸而稳固)不容易制造。

关于其他技术背景，例如参考DE 199 13 898C1。该文献涉及一种带有用于HF同轴连接器的插头部分的弹簧触头的外部导体套筒，该高频导体由插头部分和衬套部分组成，该衬套部分在其圆周上由纵向槽形成为弹簧片环，其中弹簧片环包括用于弹簧片的共同环座，并且其中，弹簧片在其自由端的区域中具有外部接触尖端。在DE 199 13 898C1中公开的外导体套筒被认为可以在没有附加元件的情况下提供过度伸展保护，并且在弹簧片的径向偏转时允许弯曲应力在其长度上大致均匀地分布。

已知现有技术的一个问题是，必须在连接器的容易且因此舒适的插入与随后尽可能大的机械保持力之间做出折衷。

现有技术的另一个问题是，具有弹性舌状部或弹簧片的常规解决方案通常不能确保理想的电磁屏蔽，因为接触元件不再能够被完全封闭。因此，已知的连接器通常在最大传输频率上受到限制。此外，由壳体或外部导体套筒形成的弹簧片会损害接触元件的稳定性。

此外，从现有技术中已知的接触元件，其由壳体和插入到壳体中的接触套筒形成。这些解决方案通常具有以下缺点：将两个连接器插入在一起需要的插入力很大。此外，已知的解决方案仅部分地适合于高频应用。

从一般现有技术中已知的接触元件通常被设计为易于插入，并且通常不提供适当的抵抗力，特别是对正交作用力的抵抗力，因此它们容易弯曲。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种用于连接器的改进的接触元件，其还适于吸收与插入方向正交的作用力并且具有良好的电气特性，尤其是在高频应用中。

此外，本发明提出的要解决的问题是提供一种用于在两个连接器之间产生电连接的方法，其中，插头连接特别适合于高频。

权利要求1所述的接触元件和权利要求15所述的方法解决了该问题。

最后，本发明提出的要解决的问题是提供与现有技术相比改进的连接器以及改进的插头连接。

该问题分别通过权利要求13和权利要求14的特征解决。

从属权利要求涉及本发明的有利实施例和变型。

根据本发明的用于连接器的接触元件，包括用于连接至电线的接地导体的至少部分地导电的壳体。此外，接触元件包括至少一个内部导体部分，用于连接到电线的至少一个信号导体。

电线是指用于输送或传输电能以进行数据传输和/或供电的任何给定设备。优选地，电线是由多个单独的电线的组件组成的电缆。在这种情况下，电缆具有接地导体或外部导体以及内部导体形式的一个或多个信号导体。本发明特别适合与同轴电缆(具有单独的内部导体)一起使用。

但是在本发明的意义上还可以提供为，电线是电器、另一连接器的电线，或电路板上的电线。

术语“接地导体”是指任何带有接地电势或其他参考电势的给定电导体。

术语“信号导体”是指用于传输电数据信号和/或电源信号的任何给定导体。

为了更好地理解，下面将基本上借助于与电缆的连接来描述本发明。当然，这不应以限制的方式进行。本领域技术人员可以容易地将术语“电缆”、“外部导体”和“内部导体”应用到更通用的术语“线”、“接地导体”和“信号导体”。

优选地，壳体是完全导电的，并且为此目的，其形成为由合适的导电材料构成的单件。但是，壳体还可包括不导电或导电不良的部分或区域。例如，壳体可以包括塑料部件，其用于贴合到连接器壳体和/或用于连接到其他部件(也包括接触元件的部件)。

根据本发明规定，在壳体的沿插入方向位于前部的接触区域中设置至少两个弹性舌状部，其中，每个弹性舌状部固定为在第一自由端可移动且在第二端不可移动。

弹性舌状部可以是在使用过程中可充分弹性变形的结构部件，或者在固定端部区域中至少部分弹性地成型。弹性舌状部最好是完全导电的，为此，它们例如由金属制成。弹性舌状部可以例如形成为弯曲弹簧，尤其是板簧。优选地，弹性舌状部能够在其自由的可移动端从预定的偏转区域内的基础位置移动，其中，在从基础位置偏斜时，弹簧力力图使弹性舌状部移动回到基础位置。弹性舌状部基本上被安装或固定，以便绕其不可移动的第二端枢转(在弹簧作用下)。

根据本发明，提供了两组弹性舌状部，其中，第一组弹性舌状部设置成使得它们的自由端被设置成朝向接触区域的前端，而第二组弹性舌状部的自由端设置成背离接触区域的前端。在本发明的意义上，一组包括至少一个弹性舌，优选地包括至少两个弹性舌。

壳体的接触区域是壳体在插入方向上的前部/区域，其用于与另一个或第二连接器进行电接触。因此，第二连接器可以至少部分地插入到接触区域中以便产生电连接，和/或为此至少部分地推到接触区域上。因此，接触区域的前端是指接触元件的朝向第二连接器的端部被插入或推到其上，该端部沿着插入方向在接触元件上位于前端。

因此根据本发明提供了，第一组的至少一个弹性舌状部设置和定向成使得其(沿着插入方向)的(相应的)第一自由端位于其第二固定端的前方。即，弹性舌状部的自由端首先被插入的或推动的连接器接触，并因此在固定端之前，即其在插入方向上位于前方或在固定端之前。因此，第二组的至少一个弹性舌状部以与此相反的方式设置或定向。

本发明适用于电线(或电缆)的任何给定数量的信号导体(或内部导体)。因此，可以提供一个以上的内部导体部分。例如，在本发明的意义上，可以提供两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个内部导体部分，以连接到任何给定数量的信号导体(或内部导体)。

因此，在当前情况下，信号导体或内部导体部分的数量不受限制，而普通的连接器，特别是HF连接器和用于同轴电缆的连接器通常仅具有一个内部导体部分，用于连接到电缆的一个内部导体。

也可以提供为，内部导体部分和信号导体的数量不相同。例如，许多内部导体部件可以连接到较少数量的信号导体(或单个信号导体)，反之亦然。

发明人发现，其弹性舌状部被分为两组的接触元件，两组弹性舌状部的自由端分别沿插入方向相对定向，因此可以实现特别高质量的电接触，且适用于高频应用。这是由于存在以下事实：由于根据本发明的弹性舌状部的设置，电接触所涉及的连接器之间的电流路径可以特别有利地且直接地延伸。根据本发明，可以避免会对插头连接的性能产生负面影响的大回路。

已经发现，由于这个原因，根据本发明设计的连接器特别适合于高频信号的传输。尽管到目前为止已知的可比较的连接器仅可能达到3至6GHz的最大传输频率，但是根据本发明配备的连接器使得可以传输至少9GHz的频率。

弹性舌状部的自由端可具有接触尖端、凸起或弯曲，以改善与插入或推入其上的另一个连接器的接触。

在本发明的一种变型中可以提供为，所述接触元件包括至少部分地导电的接触套筒，该接触套筒与壳体导电地连接并且形成弹性舌状部。

接触套筒可以优选地被接触元件的壳体容纳。但是也可以提供为，接触套筒容纳接触元件的壳体。

接触套筒可以从接触区域的前端开始沿插入区域在插入方向上延伸。沿着插入方向，接触套筒可形成为小于、尺寸相同于或大于接触区域。

因此，根据本发明可以提供为，接触套筒设置在壳体的在插入方向上位于前部的接触区域上，而接触套筒形成至少两个弹性舌状部。

优选地，接触套筒是完全导电的，例如形成为单件导电材料。但是，接触套筒也可以包含不导电或导电不良的部分或区域。接触套筒可以包含塑料部件，该塑料部件例如用于与接触元件的壳体机械连接。

接触套筒可以通过接触区域，接触点或通过完全的物理接触而导电地连接到接触元件的壳体。大面积的并且因此低电阻的连接可能是优选的。

接触套筒可以通过形状配合、力锁定和/或材料粘合而连接到接触元件的壳体。例如，接触套筒可以压配合到接触元件的壳体或锁定在其中。

可以提供为，接触元件用做为连接器，该连接器的输出方向(线的方向)不沿插入方向延伸或者设计用于电连接到第二连接器，其输出方向(线路的输出方向)不沿插入方向。例如，已知连接器的输出方向与插入方向成90°。特别是在这种情况下，例如，当用户向未沿插入方向延伸的电缆出口施加力时，有时会出现不必要的大横向力。这样，可能会对插头连接或接口造成无法修复的损坏。

根据本发明的接触元件，特别是在有利的实施例中，使损坏插头连接或接口的危险最小化。因为接触元件的壳体几乎可以独立于接触套筒和/或弹性舌状部而被加强，所以总体上可以提供特别坚固的接触元件。即，可以提高接触元件的稳定性，特别是相对于正交于插入方向作用的力的稳定性。但是同时也可以确保至少不显著增加与第二连接器接触所需的力，因为其仅取决于接触套筒或弹性舌状部，而不取决于壳体。因此可以独立于必要的插入力来提高接触元件的坚固性或机械稳定性和/或保持力或接触法向力。

提供接触套筒的另一个优点是，接触元件或连接器可以以模块化技术制成。

此外，作为高应力部件的接触套筒在损坏时可以很容易地更换，而不必更换整个接触元件或连接器。

在本发明的一种变型方案中，还可以提供为，弹性舌状部与壳体一体形成。

还可以提供为，一个或多个弹性舌状部通过其不可移动的端部例如通过铆接、夹接(clamping)或胶合而分别固定在壳体上。

因此，不必绝对地设置本发明意义上的接触套筒。根据连接器或接触元件的使用目的，这种简化的变体也可能具有经济利益。然而，通常使用接触套筒将是有益的。

还可以提供一种变型，其中一些弹性舌状部(例如一组弹性舌状部)形成在壳体上，而其他弹性舌状部(例如另一组弹性舌状部)形成在接触套筒上。

在本发明的一种变型中可以提供为，壳体和/或接触套筒具有圆形的横截面。

壳体和/或接触套筒基本上可以具有任何给定的横截面，例如甚至矩形的横截面。也可以提供为，接触元件的壳体和接触套筒分别具有不同的横截面形状。例如可以提供为，接触元件的壳体具有矩形的横截面，而接触套筒具有圆形的横截面，反之亦然。

然而，圆形横截面已被证明在制造技术中是有利的，特别是在使用同轴电缆或同轴连接器时。这种接触元件或连接器也可以特别稳固。

在本发明的一种变型中可以提供为，接触区域形成用于容纳第二连接器的内部空间，并且弹性舌状部的自由端伸入内部空间中用于与第二连接器接触。

因此，可以优选地提供为，弹性舌状部设置或形成在壳体或接触套筒的内部。弹性舌状部的自由端优选地伸入内部空间，这意味着当插入第二连接器时，弹性舌状部的自由端被迫从内部空间中推出，直到它们与壳体或接触套筒的内壁基本共面地延伸。由于作用的弹簧力，尤其是在弹性舌状部的自由端的区域中，在根据本发明的接触元件与插入的第二连接器之间存在特别高质量的电接触。因此，电连接尤其是振动固定和稳固的。

特别是在设置接触套筒的情况下，优选在插入第二连接器时将自由端压向接触元件的壳体，由此进一步改善总体上的电连接。

当然，可替代地，也可以提供为，弹性舌状部的自由端从接触区域向外突出，因此，第二连接器可以被推到接触元件上，从而接触接触元件壳体外部的弹性舌状部。

然而，尤其是当使用接触套筒时，接触区域或接触套筒形成内部空间是优选的。接触元件的壳体于是可以有利地用于接触区域的电磁屏蔽，当壳体本身没有弹性舌状部时，这特别有效。

在本发明的一种变型中可以提供为，壳体和/或接触套筒完全由金属制成。

可以提供任何合适的金属和合金，例如具有银、铜、金、铝、青铜的或由它们形成的合金或由其组成的合金。

在本发明的一种变型中，壳体可以至少在接触区域中沿其圆周形成为完全封闭的。

特别是当壳体形成为完全导电并连接到电线的接地导体时，可以以此方式产生特别高质量的电磁屏蔽。优选地，壳体在其整个长度上沿其圆周是封闭的。因此可以在壳体的区域中提供电磁屏蔽，该壳体的区域用于与电线连接。

此外，壳体沿其周缘的全封闭构造具有以下优点：可以特别好地吸收横向力，尤其是吸收正交于插入纵向轴的力，因为壳体由于封闭的构造而具有良好的稳定性，并且特别是不会像现有技术那样由于缺口，尤其是弹性舌状部而被削弱。这样的构造最特别地适合于满足特别是在汽车领域中关于吸收横向力的要求。

可以提供为，壳体具有管状的几何形状，并且壳体的内部优选通过完全封闭的壳体被完全电磁屏蔽。

在本发明的一种变型中可以提供为，两组中的至少一个的弹性舌和/或所有弹性舌沿壳体的圆周均匀地分布。

特别地，弹性舌状部在周向上的相互间隔可以是均匀的。

当插入或断开接触元件时，弹性舌状部的均匀分布可以改善接触元件的机械性能。此外，以这种方式可以在与第二连接器的电连接中形成均匀分布的电流路径，特别是相等长度的路径，从而可以相对不受干扰地传输高频电信号。

此外，弹性舌状部沿着壳体的圆周的均匀分布可以优化壳体的屏蔽性能。

在本发明的一种变型中可以进一步提供为，两组的弹性舌状部分别沿壳体的圆周交替地设置。

由于第一组弹性舌状部的自由端朝向接触区域的前端，并且第二组的弹性舌状部的自由端背离接触区域的前端，两组的弹性舌状部在插入时的机械性能不同。如所期望的，对于两组的弹性舌，与第二连接器电连接的电流路径在每种情况下也不同。因此，特别是除了弹性舌状部的均匀分布之外，不同附接的弹性舌状部的交替排列可能是有利的，以便进一步改善接触元件的机械和电气性能。

如上所述，第一组和/或第二组也可以分别仅具有单个弹性舌状部。即，按照本发明的含义，仅设置全部两个弹性舌状部就已经足够了。

然而，在本发明的特别有利的变型中可以提供为，第一组和/或第二组包括至少两个弹性舌状部，优选地，包括三个弹性舌状部，例如还包括四个、五个、六个或更多个弹性舌状部。

优选地，每组的弹性舌状部的数量是相同的，但这不是绝对必需的。也可以提供为，例如，第一组具有四个弹性舌状部，第二组具有两个弹性舌状部，反之亦然。对于组的任何期望的组成都是可能的。

特别是当将接触元件与带有用于高频传输的连接器一起使用时，可能需要提供尽可能多的弹性舌状部，以便沿壳体的圆周分布。在模拟和实验中已经发现，使用六个弹性舌状部在传输特别高的频率时，特别是对于高频插头连接，在制造成本方面特别有利，其中每次需要提供每组三个弹性舌状部。

在本发明的一种变型中可以提供为，至少一个弹性舌状部，优选地是两组弹性舌状部中的一个，设置成沿着外壳中的插入方向与优选地来自另一组弹性舌状部的至少一个另外的弹性舌状部偏离设置。

由于偏离的设置，第二连接器(插入或推入)在连接到接触元件时，首先只能与一个弹性舌状部或一部分弹性舌状部或第一组弹性舌状部进行机械和电接触，然后才沿着插入方向与至少另一个弹性舌状部接触。因此，插接连接可以用特别小的力来完成，但是在插入完成之后，仍然可以确保总的保持力和低电阻连接。

弹性舌状部的偏离尤其可以通过使弹性舌状部的分别不可移动的固定端的位置沿着接触区域中的插入方向彼此偏离来实现。

替代地或附加地，各个弹性舌状部的第一自由端可以在接触区域中沿着插入方向相对于彼此偏置。此外，弹性舌状部的长度，即两端之间的延伸，可以不同。

可以提供为，第一组弹性舌状部的自由端沿着接触区域中的插入方向设置在，从接触区域的前端开始测量，与第二组弹性舌状部的不可移动地固定的第二端相同或几乎相同的点。

现在，如果将第二连接器或第二连接器的接触元件连接到根据本发明的接触元件以进行电连接，由于弹性舌状部优选沿着插入方向的布置，第一组的弹性舌状部将首先在其自由端被接触，然后第二组的弹性舌状部将在其自由端被接触。

在本发明的一个特别有利的实施例中，可以提供为，两组弹性舌状部与接触区域的前端分别具有相同的间隔并且延伸相同的轴向距离，而两组弹性舌状部之间的布置的不同仅在于第一组的弹性舌状部的自由端朝向接触区域的前端，而第二组的弹性舌状部的自由端背离接触区域的前端。

优选地，根据本发明，一组弹性舌状部分别被相同地构造并且关于它们在接触区域的前端中的间隔布置。但是，原则上也可能的是，各组的弹性舌状部被不同地构造，即例如具有不同的长度或宽度，和/或使弹性舌状部的自由端与接触区域的前端之间的间隔不同。以这种方式，沿插入方向插入或推入的第二连接器可以沿插入方向与多个弹性舌状部，特别是与同一组的多个弹性舌状部相继进行机械和电气接触。因此，可以进一步减小用于插入的力，但是仍然具有有利的保持力。

但是，弹性舌状部或弹性舌状部的自由端围绕壳体或接触套筒的圆周对称设置是有利的。

特别优选地，根据本发明的接触元件被设计成在第二连接器的内部导体部分电接触根据本发明的接触元件的内部导体部分之前，第一组弹性舌的自由端与第二连接器的外部导体电气接触。优选地，此外可以提供为，仅在内部导体部分被电连接之后才发生弹性舌状部的自由端的接触。遵守该序列已经被证明是有利的。

还可以提供为，接触元件的内部导体部分和弹性舌状部被设置和定向成使得所有弹性舌状部和内部导体部分在连接到第二连接器的过程中同时被电接触。还可以提供为，弹性舌状部或成组的弹性舌状部被布置和定向成使得首先将所有弹性舌状部电接触，然后在连接到第二连接器的过程中接触连接器的内部导体部分。

也可以提供为，接触套筒和/或至少一个弹性舌状部的壁厚小于壳体的壁厚。

由于接触元件除了接触套筒或弹性舌状部之外还包括壳体，因此壳体可以吸收很大的机械应力，例如在插入和拔出期间产生的横向力。为此可以将壳体的壁厚设计成相应的厚度，而接触套筒或弹性舌状部可以特别构造用于产生光滑且高质量的电连接。以这种方式，接触法向力和/或插入所需的力可以通过壁厚和/或接触套筒或弹性舌状部的材料种类以极其灵活的方式进行调整。

在本发明的一种变型方案中可以提供为，壳体垂直于插入方向不可移动地或刚性地构成。

壳体尤其可以设计成吸收机械的横向力和扭转力。

根据本发明，可以提供接触元件的壳体的刚性外部几何形状与接触套筒和/或弹性舌状部的弹性内部几何形状的组合。特别是可以使接触元件的整个壳体变硬，甚至达到优选完全封闭的、优选管状的几何形状。由于制造过程而产生的任何邻接边缘都可以焊接在一起。优选地，接触元件的壳体不具有切口、缺口等。

接触套筒和/或弹性舌状部的壁厚优选地很小。接触套筒和/或弹性舌状部在构造上可以至少部分地具有弹性，从而可以减小插入力，同时具有足够大的接触法向力。

例如，可以提供小于1mm，优选小于0.5mm，进一步优选小于0.25mm，最特别优选小于0.12mm或甚至更小的壁厚。

接触元件与电线的接地导体或至少一个内部导体部分与电线的信号导体的连接可以通过已知的方法来实现，优选地通过焊接、胶合、夹接或压接来实现。

电缆到接触元件的连接优选可以这样进行，即在第一步中剥去电缆的一部分电缆护套。这样，外导体被暴露。外部导体可以是例如编织电缆屏蔽层。然后，可以将支撑套管压接到编织的电缆屏蔽层上，以使编织的电缆屏蔽层伸出支撑套管之外。可以将伸出的编织电缆屏蔽层在随后的步骤中折回并放在支撑套管上。接下来，可以进一步剥去电缆的前端的绝缘层，从而露出电缆的内部导体。电缆的露出的内部导体然后可以优选地以这样的方式连接到接触元件的内部导体部分：内部导体部分同样被压接。接触元件或接触元件的壳体优选地压接到电缆或编织的电缆屏蔽的外导体上，该外导体优选地折回到支撑套筒上。因此，接触元件或其壳体通过压接可靠地连接到电缆的外导体，并且内部导体部分被保护在接触元件内。

本发明还涉及一种具有如上所述的接触元件的连接器，特别是联接器或衬套。

本发明还涉及一种插头连接，该插头连接器包括具有如上所述的接触元件的第一连接器，特别是联接器或衬套，以及可以插入其中的第二连接器。

因此，术语“插头连接”在当前是指由至少两个电连接器组成的电连接器系统。

在根据本发明的接触元件的上下文中已经描述的特征当然也有利地适用于根据本发明的连接器或根据本发明的插头连接，反之亦然。此外，在根据本发明的接触元件的上下文中已经提到的优点也可以理解为应用于根据本发明的连接器或根据本发明的插头连接，反之亦然。

当然，对于以下将更详细描述的用于产生电连接的方法也同样适用。

本发明不限于特定类型的连接器或特定连接器，其特别适合于HF电缆的制造。该连接器可优选地设计为HF连接器，尤其是PL连接器、BNC连接器、TNC连接器、SMBA(FAKRA)连接器、N连接器、7-16连接器、SMA连接器、SMB连接器、SMS连接器、SMC连接器或SMP连接器。

该连接器可以被设计为所谓的FAKRA连接器，其对应于用于SMB连接的所谓的FAKRA标准化方案(FAKRA＝Fach-kreis Automobiltechnik，或汽车工程专家组)。这提供了由塑料制成的连接器壳体，该连接器壳体保持接触元件，对其进行保护，并通过第二连接器将其预先插入以进行插入过程。连接器壳体还可以具有机械编码，因此只能将适合的连接器壳体插入在一起。

从US 2003/0176104A1中已知具有塑料壳体的同轴连接器，其对应于用于SMB连接的所谓的FAKRA标准化方案。

根据本发明的接触元件和/或连接器的一些部件在结构上可以基本上对应于US2003/0176104A1的同轴连接器，这就是为什么US 2003/0176104A1的公开内容通过引用完全并入到本公开中。

这种用于同轴连接器的塑料壳体，也称为FAKRA壳体，已在汽车工程中用于数据传输电缆。这些数据传输电缆通常是同轴电缆或基于单个内部电气导体的类似屏蔽电缆。这样的FAKRA壳体在接触区域中的机械尺寸在2004年10月版本的DIN 72594-1中制定，即在壳体的轴向部分中，该轴向部分与互补的连接器相互作用，以便在两个连接器壳体之间产生机械连接。

本发明特别适用于这种连接器。

本发明或根据本发明的接触元件和/或连接器可以特别有利地用于交通工具中。术语“交通工具”描述了任何交通工具，尤其是陆地、水上或空中交通工具，包括航天器。

本发明还涉及一种用于在两个连接器之间产生电连接的方法，其中至少一个第一连接器被使用，该第一连接器包括接触元件，该接触元件具有在插入方向上位于前面的接触区域，并且其中在该接触区域中设置至少两个弹性舌状部，且弹性舌状部分别固定为在第一自由端可移动，在第二端不可移动。

在根据本发明的方法中提供为，弹性舌状部被构造和设置成使得当沿着第二连接器或其接触元件或接触区域的插入方向连接连接器时，首先第一连接器的第一组弹性舌状部，然后第一连接器的内部导体部分，然后第一连接器的第二组弹性舌状部进行电接触，两组弹性舌状部的自由端分别指向相反的方向。

由于这样的事实：即使在与连接器的内部导体进行连接之前，第一组的弹性舌状部也首先会接触，因此，首先，接地平衡电流可能会流过连接器的接触外部导体或接地导体，防止意外损坏系统。接下来，内部导体部分然后是第二组弹性舌片接触，这进一步改善了两个连接器的外部导体的电气连接。以这种方式完全组装的插头连接因此可以适合于传输特别高的频率。

由于事实是在与第二连接器一起插入的过程中并非所有弹性舌状部都同时接触，作用在一起插入动作上的摩擦力或弹簧力可能较小，这可能会使连接器的一起插入对于使用者而言是特别舒适或容易的，而完全闭合的插头连接仍然具有非常大的保持力。

根据本发明，通过经由两个不同组的弹性舌状部的双重接触，可以改善闭合插头连接内部的电流路径的路径，以用于高频传输。

发明人已经发现，其自由端背离接触区域的前端的那组弹性舌状部特别适合于高频传输。此外，这组弹性舌状部的特别有利之处在于，由于它们的自由端特别远离接触区域的前端，因此它们特别地被电磁屏蔽。

本发明使得可以结合低结电阻的优点和用于高频信号的良好特性，并具有舒适的小插入力。

应该指出的是，术语“包括”，“包含”或“具有”不排除任何其他特征或步骤。此外，涉及单个步骤或特征的诸如“一(a)”，“一(an)”或“所述”之类的术语并不排除多个步骤或特征，并且在当前情况下，这尤其适用于弹性舌状部以及内部导体的数量。

附图说明

在下文中，将借助于附图更详细地描述本发明的示例性实施例。附图每次示出优选的实施例，在所述实施例中彼此组合地示出本发明的各个特征。一个示例性实施例的特征也可以与同一示例性实施例的其他特征分开地实现，并且因此本领域技术人员可以容易地将其与其他示例性实施例的特征连接以形成进一步的有意义的组合和子组合。

在附图中，功能相同的元件被赋予相同的附图标记。

示意图如下：

图1以等轴测图示出了根据本发明的具有同轴电缆的接触元件；

图2是图1的接触元件的剖视图，其中没有同轴电缆；

图3是图2的分段接触元件的细节“A”；

图4是图1的接触元件的正视图；

图5是接触元件的前部的另一等轴测图；

图6是图1的接触元件的局部剖视俯视图，其具有用于容纳同轴电缆的在后部尚未闭合的壳体；

图7是根据本发明的接触套筒的立体图；

图8是图7的接触套筒的正视图；

图9是图7的接触套筒沿图8的IX-IX截面的第一局部截面侧视图；

图10是图7的接触套筒沿图8的X-X截面的第二局部截面侧视图；

图11是根据本发明的连接器，其在等轴测图中具有插入的接触元件；

图12是图11的根据本发明的连接器的局部剖视侧视图，其中具有插入的接触元件和同轴电缆；和

图13在等轴测图中示出了根据本发明的插头连接，该插头连接具有根据本发明的连接器和第二连接器。

具体实施方式

图1至图6示出了根据本发明的用于连接器2的接触元件1，该连接器2以图11中的示例表示。接触元件1包括由金属制成的基本管状的壳体3。接触元件1的壳体3以及接触元件1的所有其他部件可以优选地通过冲压和折弯技术制成。

接触元件1的壳体3设计用于连接到电缆4的外部导体4.2，在当前情况下是同轴电缆4(参见图1)。在这种情况下，外部导体4.2在绝缘电缆护套4.1内部延伸。电介质4.3将外部导体4.2与内部导体4.4电隔离。

在图2和6中特别清楚地示出了将接触元件1连接到同轴电缆4的原理。同轴电缆4的外部导体4.2可以通过压配合或压接以机械和电气上稳定的方式连接到壳体3。以这种方式，同时可以提供张力释放。在图6中，示出了接收同轴电缆4的壳体3的后部弯曲或打开。在插入同轴电缆4之后，在后部区域中的接触元件1的壳体3可以与相应的工具一起弯曲。为了改善连接，可以提供支撑套筒5(参见图2)，该支撑套筒被推到同轴电缆4上并且可以被折叠或翻转到编织电缆屏蔽层或同轴电缆4的外导体4.2上。然后可以将支撑套筒5与同轴电缆4一起推入接触元件1的壳体3中，然后进行压接或压配合。

接触元件1还包括内部导体部分6，用于连接到同轴电缆4的内部导体4.4。当然，基本上可以提供任何给定数量的内部导体部分6或内部导体4.4。这里作为示例说明本发明的同轴电缆4是仅具有一个内部导体4.4的电线，应该理解为仅是示例。

同轴电缆4的内部导体4.4可以压接到内部导体部分6上。例如，为了力锁合和形状配合连接，可以在内部导体部分6上设置接触片7(参见图2)，在插入同轴电缆4的内部导体4.4之后，接触片7可以绕其弯曲。

为了将内部导体部分6定向在壳体3内部并且为了在外部导体4.2和内部导体4.4之间进行电绝缘，可以设置电绝缘的支撑件8，例如由塑料制成的支撑件。其在图2中显示得特别好。

为了与第二连接器2'(仅在图13中仅作为示例显示)进行稳定的机械和电气连接，将多个弹性舌状部10、11设置在位于外壳3的在插入方向上位于前部的接触区域9(参见图2)上，每次将弹性舌状部10、11固定俄日在第一自由端10.1、11.1可移动并且在第二端10.2、11.2不可移动。

插入方向在图2中由箭头S示出，并且其沿着接触元件1的中心轴线M延伸。壳体3的接触区域9是指基本上用于与第二连接器2'机械和电气接触的区域。因此，在该区域中具有至少位于内部导体部分6的前端和用于接触第二连接器2'的外部导体的弹性舌状部10、11。

在示例性实施例中，接触元件1包括导电的接触套筒12，其导电地连接到接触元件1的壳体3并形成弹性舌状部10、11。然而，基本上，弹性舌状部10、11也可以形成在壳体3上(与壳体3一体成型)。在示例性实施例中，接触套筒12以及接触元件1的壳体3完全由金属并且通过冲压和折弯技术形成。

壳体3以及接触套筒12分别具有圆形的横截面。壳体3被形成为沿其整个圆周完全封闭，从而可以提供特别有利的电磁屏蔽。此外，壳体3形成为相对于插入方向正交地不可移动或刚性，特别是吸收大的横向力并确保良好的屏蔽。接触元件1的壳体3优选地具有比接触套筒12更大的壁厚。接触套筒12在构造上优选地是弹性的，并且能够以相对较小的力与第二连接器2'一起插入。例如，可以为接触套筒12提供0.12mm的壁厚。

根据本发明，提供了两组弹性舌状部10、11，第一组弹性舌状部10的自由端10.1朝向接触区域9的前端9.1(参见图2)，并且第二组弹性舌状部11的端部11.1背离接触区域9的前端9.1。

在示例性实施例中，接触区域9形成内部空间9.2以容纳第二连接器2'，弹性舌状部10、11的自由端10.1、11.1伸入内部空间9.2，以便与第二连接器2'接触。替代地，也可以提供为，将第二连接器2'推到接触元件1上并且将弹性舌状部10、11的自由端10.1、11.1推入，从而向外伸出以接触接触元件1的外壳3。

如在图4、7和8中特别清楚地示出的，在示例性实施例中，提供了六个弹性舌状部10、11。每次布置第一组的三个弹性舌状部10和第二组的三个弹性舌状部11。在这种情况下，第一组的弹性舌状部10和第二组的弹性舌状部11沿接触元件1(或接触套筒12)的壳体3的圆周均匀且交替地布置。当连接到第二连接器2'时，这确保了电流路径的一定对称性，并且还确保了连接器2、2'的机械连接中的对称性，因此，可以特别舒适地将插头连接在一起，此外，它还适用于传输频率特别高的信号。

图3示出了穿过第二组弹性舌片11的示例性电流路径13。当第二连接器2'或第二连接器2'的接触元件被完全推入接触元件1时，所示的弹性舌状部11基本上从接触区域9的内部空间9.2中被压出并压靠在壳体1的侧壁上。以这种方式，当第二连接器2'完全插入时，通过弹性舌片11产生与壳体1的另外的更机械稳定且直接运行的电接触。

图9和图10分别示出了图7所示的接触套筒12的局部剖视侧视图。图9示出了沿图8的剖切线IX-IX的局部剖视图，图10示出了沿图8的剖切线X-X的局部剖视图。

在示例性实施例中，第一组的弹性舌状部10和第二组的弹性舌状部11沿插入方向在壳体3中偏离地布置。如图所示，当在根据本发明的连接器2之间建立电连接时，该连接器2具有带接触套筒12的接触元件1，以及第二连接器2'，优选地，当沿着第二连接器2'的插入方向连接连接器2、2'时，首先是根据本发明的连接器2的第一组弹性舌状部10，然后是根据本发明的连接器2的内部导体部分6，然后是根据本发明的连接器2的第二组弹性舌状部11电接触。为此，第一组弹性舌片10的自由端10.1，其突出到接触区域9的内部空间9.2中，其在接触元件1上比内部导体部分6的前部和第二组弹性舌状部11的自由端11.1更靠前。这确保了在电连接连接器2、2'的内部导体之前，可以在各个外部导体之间产生接地均衡电流。因为首先仅机械地接触第一组弹性舌状部10，所以可以确保以较小的插入力进行插入。

本发明还涉及一种具有如上所述的接触元件1的连接器2。

图10和11示例性地示出了联接器构造中的FAKRA连接器2。在这种情况下，连接器2包括连接器壳体2.1，其优选地由塑料制成。基本上，可以提供任何给定的连接器2。在连接器壳体2.1中，安装了上述接触元件1。为了更好地表示，在图10和11中分别部分地示出了连接器壳体2.1。

连接器壳体2.1和接触元件1的壳体3分别具有用于相互连接和/或定向的机械编码装置和紧固装置。为此，接触元件1的壳体3包括例如两个环形凸起14和一个圆盘凸起15。

根据用于接触元件1和接触元件1的壳体3的制造方法，壳体3可以具有邻接边缘16(参见图5)，该邻接边缘优选被焊接。

壳体3和接触套筒12可以压配合在一起和/或它们可以具有互锁装置17。互锁装置17可以特别地由壳体3和/或接触套筒12上的局部凹陷和/或互补的突起形成。壳体3中的互锁装置11优选地形成为使得它们不刺穿壳体3。优选地，壳体3的互锁装置17是在壳体3的内侧上形成的凹陷，其与接触套筒12上的互补突起互锁。

本发明还涉及一种电连接器系统或电插头连接，其具有如上所述的带有接触元件1的第一连接器2，尤其是联接器或衬套，其中，电插头连接还包括第二连接器2'，该第二连接器可与第一连接器2一起插入。图13作为示例示出了具有连接器壳体2.1'的第二连接器2'。第二连接器2'在这里配置为FAKRA插头，而根据本发明的连接器2被配置为FAKRA联接器。

Claims (15)

1.一种用于连接器(2)的接触元件(1)，其具有至少部分导电的壳体(3)，所述壳体(3)用于连接至电线(4)的接地导体(4.2)，并且具有至少一个内部导体部分(6)，用于与电线(4)的至少一个信号导体(4.4)连接，其中在壳体(3)的沿插入方向位于前部的接触区域(9)中设置至少两个弹性舌状部(10、11)，其中弹性舌状部(10、11)的每一个固定为在第一自由端(10.1、11.1)可移动，且在第二端(10.2、11.2)不可移动，

其特征在于，

提供两组弹性舌状部(10、11)，其中设置第一组弹性舌状部(10)使其自由端(10.1)朝向所述接触区域(9)的前端(9.1)设置，第二组弹性舌状部(11)的自由端(11.1)背离所述接触区域(9)的前端(9.1)设置。

2.根据权利要求1所述的接触元件(1)，其特征在于，所述接触元件(1)包括至少部分导电的接触套筒(12)，所述接触套筒(12)导电地连接到所述壳体(3)，并形成所述弹性舌状部(10、11)。

3.根据权利要求1所述的接触元件(1)，其特征在于，所述弹性舌状部(10、11)与壳体(3)一体形成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的接触元件(1)，其特征在于，所述壳体(3)和/或所述接触套筒(12)具有圆形横截面。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的接触元件(1)，其特征在于，所述接触区域(9)形成内部空间(9.2)以容纳第二连接器(2')，并且所述弹性舌状部(10、11)的自由端(10.1、11.1)突出到所述内部空间(9.2)中用于与第二个连接器(2')接触。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的接触元件(1)，其特征在于，壳体(3)和/或接触套筒(12)完全由金属制成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的接触元件(1)，其特征在于，所述壳体(3)至少在所述接触区域(9)上沿其圆周完全封闭地形成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的接触元件(1)，其特征在于，两组中的至少一组的弹性舌状部(10、11)和/或所有弹性舌状部(10、11)沿所述壳体(3)的圆周均匀分布。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的接触元件(1)，其特征在于，两组弹性舌状部(10、11)分别沿所述壳体(3)的圆周交替设置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的接触元件(1)，其特征在于，第一组和/或第二组包括至少两个弹性舌状部(10、11)，优选地，包括三个弹性舌状部(10、11)，例如还可以包括四个、五个、六个或更多个弹性舌状部(10、11)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的接触元件(1)，其特征在于，至少一个弹性舌状部(10、11)，优选地是两组弹性舌状部(10、11)中的一个，沿着所述壳体(3)中的插入方向，被设置成偏离于至少另一个弹性舌状部(10、11)，优选偏离于另一组的弹性舌状部(10、11)。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的接触元件(1)，其特征在于，所述壳体(3)形成为相对于插入方向正交地不可动或刚性。

13.一种连接器(2)，特别是联接器或衬套，其具有根据权利要求1至12中任一项所述的接触元件(1)。

14.一种插头连接，具有第一连接器(2)，尤其是联接器或衬套，其具有根据权利要求1至12中任一项所述的接触元件(1)，以及可以插入其中的第二连接器(2')。

15.一种用于在两个连接器(2、2')之间产生电连接的方法，其中至少使用第一连接器(2)，其包括具有在插入方向上位于前面的接触区域(9)的接触元件(1)，并且其中在所述接触区域(9)中设置至少两个弹性舌状部(10、11)，所述弹性舌状部(10、11)的每一个固定为在第一自由端(10.1、11.1)可移动，在第二端(10.2、11.2)不可移动，

其特征在于，

所述弹性舌状部(10、11)配置和设置为，当沿着第二连接器(2')的插入方向连接所述连接器(2、2')，首先是第一连接器(2)的第一组弹性舌状部(10)，然后是所述第一连接器(2)的内部导体部分(6)，然后是所述第一连接器(2)的第二组弹性舌状部(11)进行电接触，两组弹性舌状部(10、11)的自由端(10.1、11.1)分别指向相反的方向。