CN110932003B - 连接元件、组件连接件、电路板装置和制造连接元件方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将第一电气组件连接到第二电气组件的连接元件(4)，其包括由导电材料制成的刚性管状的外壳(5)和沿着外壳(5)的纵向轴线(L)在外壳(5)内部延伸的电缆(6)。电缆(6)包括至少一个内导体(7)和围绕至少一个内导体(7)的电介质(8)。外壳(5)的至少一个区段(A)沿纵向轴线(L)重新成形，使得电缆(6)固定在外壳(5)内。

Description

连接元件、组件连接件、电路板装置和制造连接元件方法
技术领域
本发明涉及一种用于连接第一电气组件和第二电气组件的连接元件，该连接元件包括刚性管状外壳。
本发明还涉及一种用于连接第一电气组件和第二电气组件的组件连接件。
本发明还涉及一种电路板装置，其包括至少第一电路板和第二电路板，其中至少一个连接元件布置在电路板之间，以便将电路板彼此电连接。
本发明还涉及一种用于制造连接元件的方法，该连接元件用于将第一电气组件连接到第二电气组件。
背景技术
电气组件通常具有通过互连多个电子部件而在电路板(“印刷电路板”，PCB)上实现的电子电路。通常在一个组件内提供多个电路板，以便例如在空间上将电路分配在壳体或外壳中或者将不同的模块连接在一起成为一个组件。通常采用这种结构，不同电路板之间的电气连接件对于信号和/或能量的交换是必需的。例如，如果多个电子组件应连接在一起以进行通信，则也可能需要不同电路板之间的电气连接件。通常，存在将多个电路板连接在一起的各种原因。
已知各种可能的电路板的电气连接件，包括未屏蔽的插入式连接件、绞合线和带状电缆。这种连接件也以“板对板”连接件的名称已知。然而，传统的连接件通常是不适当的，特别是对于高频技术。
为了将两个电路板电连接在一起，同轴连接元件经常用于高频技术中的信号传输，以确保足够高的信号质量。在实践中，连接元件的同轴插入式连接器在此分别连接到安装在电路板上的配合的插入式连接器。配合的插入式连接器优选地焊接到电路板上，或者经压制并电连接到电路板的带状线。同轴中间件，也称为“适配器”，连接两个同轴插入式连接器，从而桥接两个电路板之间的距离，以便能够进行信号交换。
通常，已知的同轴连接元件包括内导体和外导体，外导体借助于来自内导体的绝缘件或电介质电绝缘，每个同轴连接元件都制造为车削零件。通常，通过车削制造部件是必要的，以便足够好地实现制造公差并且能够进行压力配合。特别是当连接元件用于高频技术时，对制造公差的要求特别高。
已知连接元件的一个缺点是相对复杂的制造需要高成本的支出。因此，已知的连接元件通常特别在经济上不适合于大规模制造。
发明内容
本发明致力于简化用于将第一电气组件连接到第二电气组件的连接元件的构造和制造的目的，特别是在保持适用于高频技术的电传输特性的同时。
本发明还致力于简化用于将第一电气组件连接到第二电气组件的组件连接件的结构和制造的目的，特别是在保持适用于高频技术的电传输特性的同时。
本发明还致力于提供一种电路板装置的目的，该电路板装置包括至少一个改进的连接元件，特别是从连接元件的经济制造的观点来看。
提供了一种用于将第一电气组件连接到第二电气组件的连接元件，其包括由导电材料制成的刚性管状外壳和沿着外壳的纵向轴线在外壳内部延伸的电缆。
纵向轴线优选地可以是外壳的对称轴。由于涉及具有内导体的同轴电缆，外壳的纵向轴线与内导体的纵向轴线同轴地延伸，或者即使在重新成形之后也与其重合。纵向轴线也可以限定为当外壳的横截面的重心彼此连接时产生的轴线。
外壳优选地以管的形式围绕电缆。
连接元件优选地可以是同轴设计的，使得电缆和外壳的纵向轴线重合。
外壳不必设计成完全封闭电缆，并且就本发明而言，即使外壳具有切口，特别是孔和/或槽，也可以在其自身内承载电缆。
根据本发明，电缆包括至少一个内导体和围绕至少一个内导体的电介质。
围绕内导体的至少一个电介质尤其也可以是电缆护套。
电缆优选地也可以是“电缆毛坯”，即未完成的电缆，其中至少一个内导体首先用周围的电介质包覆成型-由此省略了进一步的潜在制造步骤。它尤其可以是同轴电缆的电缆毛坯，其中同轴外导体(例如电缆屏蔽编织物和/或屏蔽箔)和电缆护套尚未安装在围绕内导体的电介质上。
根据本发明，外壳的至少一个区段沿纵向轴线重新成形，使得电缆固定在外壳内。
由于根据本发明的连接元件可以由可以以任何期望的方式制造的管状外壳和保持在外壳内的商业化标准电缆或电缆毛坯组成，因此与现有技术中已知的车削连接元件相比，它可以经济地制造。因此，根据本发明的连接元件尤其适用于大规模制造。
由于外壳根据本发明重新成形，即以针对性的方式塑性地形成不同的形状而无需从外壳移除材料或添加材料到外壳，因此，尽管可能存在外壳和/或电缆的高制造公差，仍然提供外壳内部的电缆的高机械保持力。因此，尤其可以使用具有相对大的制造公差的外壳和/或电缆，因为外壳和电缆之间的相应间隙可以通过随后的重新成形来补偿。
此外，还可以通过重新成型来优化用于高频范围中的信号传输的电匹配。
可以有利地使用连接元件，特别是用于在高频技术中传输电信号。然而，基本上，连接元件可适用于整个电气工程领域中的任何信号和/或能量传输。
根据本发明的连接元件优选地适用于两个电路板的机械和电连接。然而，基本上，根据本发明的连接元件也可以设置用于其他电气或电子组件的机械和电连接，例如用于将控制装置、过滤器、天线或其他模块连接在一起。为简单起见，下面将描述用于两个电路板的电气和机械连接的本发明。然而，术语“电路板”可以由技术人员毫无困难地应用于任何期望的电气或电子组件，并且可以相应地替换。
在本发明的范围内，连接元件的外壳可以通过电缆的内导体在电路板之间传输电信号时用作连接元件的外导体。
在本发明的改进方案中可以设置，外壳包括在端部的插入式连接器，用于连接到电气组件(特别是电路板)的相应配合的插入式连接器。
在特别简单的实施例中，优选地，特别是对于连接电路板，外壳的端部处的插入式连接器也可以设计为：外壳的端部加宽并且由此形成插入式连接器。在适当的情况下，电缆的内导体可以从适于接触的前区段中的端部开始伸出电介质，或者可以在该前区段中移除电介质。
外壳的相应端部处的插入式连接器也可以称为连接元件的“头部”，并且位于插入式连接器之间的区域称为“适配器”。
形成在外壳的端部处的插入式连接器可以设计为用于连接到任意其他插入式连接器或配合的插入式连接器的接口。
外壳的端部处的插入式连接器优选地设计成圆形和同轴的。通过插入式连接器和相应的配合的插入式连接器之间的插入式连接，连接元件可以机械地和电气地连接到相应的电路板(或到另一个任意的电气组件)。
连接元件、外壳和/或内导体也可以穿过至少一个电路板中的切口，并且例如固定或连接到电路板的与入口侧相对的一侧。
还可以设置，连接元件的内导体和/或外壳通过焊接、压接、压制或其他连接技术直接连接到相应的电路板或电气部件、带状线或焊盘。还可以设置在一侧使用插入式连接器和在另一侧使用直接连接件。具体的连接方法在本发明的上下文中并不重要。然而，插入式连接器和配合的插入式连接器的使用是特别有利的。
因此，连接元件可以导电地连接，特别是在第一端连接到第一电路板和在第二端连接到第二电路板，以形成电气路径。电气路径可用于传输电信号，特别是高频信号，和/或用于电力传输。
在一个改进方案中可以设置外壳的导电材料是非磁性的。优选地，外壳的导电材料由非磁性金属形成，特别优选由黄铜形成。
术语“非磁性”是指磁场对其几乎没有影响或根本没有影响的材料。除了其他因素之外，仅被磁性影响到可忽略程度的性质也称为“无磁性”或“非磁性”。材料优选不是铁磁性的。特别地，已经发现非铁金属或不含铁的金属，特别是黄铜或锡青铜的磁性特别适合于根据本发明的高频模拟的环境。然而，也可以提供其他材料，特别是非磁性金属或弱磁性金属，包括例如各种不锈钢。
在本发明的改进方案中可以设置，电缆是同心的，并且优选地，设计为恰好一个内导体和形成电缆护套的电介质。
还可以提供电缆，其除了内导体之外还包括外导体，其中内导体和外导体由绝缘体隔开，并且电缆还包括围绕外导体的电缆护套或根据本发明的“电介质”。
然而，由于通常由用于电路板之间的连接的每个连接元件提供单个传输通道，因此发现使用由恰好一个内导体和围绕内部导体的一个电介质或电缆护套形成的电缆特别适合。
同心结构特别适用于高频技术。
然而，在本发明的一个实施例中还可以设置的是，电缆包括用于差分信号传输的至少一个内导体对。
特别地，内导体对可以以扭曲的方式沿着连接元件或电缆的纵向轴线延伸(如“双绞线”电缆)。然而，内导体对也可以平行延伸(“平行对”)。
当使用多个内导体时，相应的内导体可以各自彼此绝缘，特别是由相应的绝缘体围绕。然后，根据本发明的电介质可以将多个内导体围绕在一起，例如以电缆护套的方式。
然后可以提供一对单独的内导体，或者也可以提供多对内导体，例如两对、三对、四对或甚至更多对内导体，用于差分信号传输。
可以设置，外壳的多个区段沿着外壳的纵向轴线重新成型，其中区段可以沿着纵向轴线布置分布和/或径向地布置分布在外壳的外表面上，例如以凹口的方式。
然而，在本发明的一个特别优选的改进方案中，可以设置，外壳沿着外壳的恰好一个连续区段重新成形。
特别地，当连接元件用于传输高频或高比特率信号时，均匀的重新成型，特别是可能的最长连续区段的重新成型，可以是有利的，以便没有干扰地传输电信号，特别是没有反射地。
通过凹口紧固或机械固定的电缆可以例如代表电干扰的位置，这可以通过优选地在连接元件的插入式连接器之间延伸的单个区段的重新成型来尽可能地避免。
在本发明的一个实施例中，可以提供的是，沿其使外壳重新成形的至少一个连续区段至少沿着外壳的总长度的50％延伸，优选地至少沿着外壳的总长度的75％延伸，特别优选至少沿外壳的总长度的90％延伸，最特别优选地，完全在外壳的插入式连接器之间延伸或在外壳的插入式连接器之间的整个长度上延伸。
由至少一个连续区段采用的上述值优选地沿着外壳的总长度可以通过单个连续区段实现或者也可以分布在多个区段上。然而，形成连续的单个区段是优选的。
优选地，沿其使外壳重新成形的区段在外壳的插入式连接器之间居中地延伸，或者在外壳的两个端部之间居中地延伸。
为了提供一种连接元件，该连接元件尽可能不受干扰部位的干扰，并且因此特别适用于高频技术，特别有利的是沿着在外壳的插入式连接器之间完全延伸的连续区段使外壳重新成形。
可以在插入式连接器之间提供具有可变外径的过渡区域，特别是具有第一直径的圆形插入式连接器和具有第二直径的外壳的重新成形的区段。
在本发明的优选改进方案中可以设置的是，将外壳的至少一个区段重新成形，使得外壳的横截面在重新成形的区段中呈现非圆形的周边。
优选地，管状外壳的基本形状或其横截面是圆形的，或者周边形成圆形(也称为圆形边缘)，并且至少通过重新成形在至少一个区段中形成不同的形状。由于与内导体的外壳壁的均匀距离，圆形几何形状或圆形周边是特别适用于高频技术，因此圆形的基本形状可以特别优选为外壳的起点。
在进一步的改进方案中，可以设置的是，重新成形区段中的横截面包括沿周边均匀分布的两个、三个、四个、五个、六个或更多个角区段，其具有均匀的(优选恒定的)半径和/或均匀的弧长。
可以设置，沿周边分布的角区段具有均匀的半径和/或均匀的弧长。
优选地，角区段具有恒定的半径。然而，角区段的半径也可以沿着角区段的周长变化，例如遵循椭圆形状。
虽然优选具有均匀半径和均匀弧长的角区段的设计，但是如果角区段具有均匀的半径或均匀的弧长，则也可以实现具有足够的传输特性的电缆的固定。
再次在下面给出其它的变型，其也导致将电缆固定在外壳内并且可以确保足够的传输性能。然而，优选的是，角区段具有均匀的半径，优选地具有恒定的半径和均匀的弧长。
通过这种方式，连接元件在至少一个具有横截面几何形状的区段中形成形状，而角区段由于同轴配置而具有优异的高频传输特性。在具有相同的(优选恒定的)半径和相同的弧长的角区段之间，可以提供相应的(补偿的)角区段，其吸收在重新成形过程期间从具有相同半径和相同弧长的角区段移位的材料。已经发现，(补偿的)角区段仅将连接元件的电传输特性损害到可忽略的程度。借助于角区段来固定电缆，每个角区段具有均匀的半径和均匀的弧长，但仍然产生高的保持力，允许简单的制造，并且如已经说明的那样具有突出的高频传输特性。优选地，沿周边分布地设置恰好三个具有均匀的(优选恒定的)半径和均匀的弧长的角区段，在每个角区段之间形成(补偿)角区段。
角区段优选地在设计上相同，并且具有相同的恒定半径和均匀的弧长。然而，角区段也可以分别仅具有一个均匀的恒定半径或者每个具有一个均匀的弧长。
在本发明的一个实施例中还可以设置的是，角区段具有相同但仍然不恒定的半径。例如，角区段可以遵循沿着它们的弧长或沿着其中包括的且不对应于恒定半径的周长的路线。例如，可以提供椭圆形路线或其他路线。
在本发明的另一个实施例中，可以设置的是，角区段遵循沿着周边或沿着弧长(这意味着，例如，角区段的一部分具有恒定的半径而另一部分具有可变的半径)的不同的路线。在该实施例中，特别有利的是，不同的角区段对称地布置，例如使得具有偏离路线的角区段各自交替布置。还可以设置，角区段成对布置，使得两个相同的角区段总是彼此相对横向地倒置地定位。
类似地，角区段也可以具有不同的弧长，其中角区段再次优选地对称地布置，例如使得具有偏离弧长的角区段交替布置和/或具有相同弧长的角区段成对地布置并且围绕连接元件的纵向轴线横向地倒置。
在本发明的一个实施例中可以设置的是，使外壳的至少一个区段重新成形，使得外壳的横截面在重新成形的区段中呈现对应于恒定宽度曲线的周边，其中恒定宽度曲线优选鲁洛三角形(Reuleaux triangle)。
“恒定宽度曲线”是恒定宽度的曲线，其闭合线始终以任何方向接触相应的封闭方形的所有四个边。
这导致外壳有特定几何形状，其确保高机械保持力，然而具有足够的同轴配置以确保良好的信号传输-特别是对于高频技术。
恒定宽度的几何形状可以带来特别好的电特性，因为以这种方式在离内导体精确距离处的区域可以确保适当的电匹配。在拐角区域中，可以补偿绝缘部分或电介质的体积变化以及外壳的直径变化，而不会不适当地扭曲电匹配。
原则上，也可以提供具有比鲁洛三角形中更多侧面的恒定宽度曲线。例如，可以提供具有四个、五个、六个、七个、八个或甚至更多侧面的恒定宽度曲线。
然而，也可以提供仅具有两个侧面的、类似于椭圆的恒定宽度曲线。然而，通常，这种几何形状不是优选的。
在本发明的一个实施例中可以提供的是，外壳通过冲压或压制或滚压而重新成形。
根据一个有利的进一步的改进方案，尤其可以设置，当在一个或多个区段中，径向冲压或滚压外壳时，使得沿周边分布的三个周边区段中的每一个具有均匀、等距的角间隔，这三个周边区段彼此间隔开且具有均匀的(优选恒定的)半径和均匀的弧长。
如发明人已经确定的那样，同时具有优异的高频传输特性的高保持力由这样的实施例产生。
优选地，使用三个冲压钳口或冲压冲头，在适当的冲压或压制过程中，将外壳的原始圆形横截面几何形状转换成具有恒定宽度曲线的横截面几何形状，特别是鲁洛三角形。
原则上，可以提供具有横截面几何形状的连接元件，该连接元件在至少三个角区段中具有同轴配置，即具有恒定半径的角区段。在这些区域中，连接元件可以具有用于高频技术的优异传输特性。发明人已经认识到，对其他区段中的同轴配置的轻微损害仅将整个连接元件的电性能损害到可忽略不计的程度。
区段A中的连接元件的总直径可以例如在2到8mm之间，优选地在2.5到4mm之间，特别优选地为大约3mm。电缆的直径可以例如在1至7mm之间，优选在1.5至2.5mm之间，特别优选约1.8mm。内导体的直径可以例如在0.5和1mm之间，优选为约0.7mm。连接元件的长度可以是例如在7至60mm之间，优选在7至20mm之间，特别优选为约10mm。然而，基本上，技术人员可以以任何期望的方式设计连接元件的尺寸，特别是根据相应的应用以及要连接的电路板或电气组件之间的距离。
本发明还涉及一种用于连接第一电气组件和第二电气组件的组件连接件，包括如上下文所述的连接元件，以及两个配合的插入式连接器，其设计用于连接到连接元件的端部和用于分别连接到电气组件。
为了将第一电气组件连接到第二电气组件，每个电气组件优选地是电路板，组件连接件以这样的方式安装：首先，配合的插入式连接器各自连接到电气组件，优选地焊接或压接或推动连接元件，然后将连接元件插入配合的插入式连接器中，该连接元件优选地在其每个端部设置有插入式连接器。
本文可以提供多个组件连接器，用于将第一电气组件连接到第二电气组件。
在本发明的范围内，还可以将一个或两个配合的插入式连接器首先连接到连接元件，然后利用配合的插入式连接器实现与电气组件的连接。
本发明还涉及一种电路板装置，包括至少一个第一电路板和第二电路板，其中电路板布置成在不同的平面中彼此平行地延伸。
可以包括电气部件的电路板的表面尤其彼此平行地延伸。
电路板装置可包括任意数量的电路板，但至少两个。尽管下面主要通过两个电路板的连接图示来描述本发明，但是电路板装置也可以包括三个电路板、四个电路板、五个电路板或甚至更多的电路板。
彼此连接的电路板优选地在不同的平面上彼此平行布置。由公差引起的与平行布置的偏差，例如高达10°，优选高达5°，特别优选高达4°，在此特别地认为是在术语“平行”涵盖的范围内。
电路板可以彼此直接贴靠，或者优选地彼此间隔开，特别是在它们之间具有间隙。
根据本发明，电路板装置包括至少一个设置在电路板之间的连接元件，以便将电路板彼此电连接和机械连接。连接元件包括由导电材料制成的刚性管状外壳和沿外壳的纵向轴线在外壳内部延伸的电缆。电缆包括至少一个内导体和围绕至少一个内导体的电介质。外壳的至少一个区段沿外壳的纵向轴线重新成形，使得电缆固定在外壳内。
外壳的重新成形尤其是有利的，因为由于外壳和/或电缆的经济制造的公差，所述物品之间的压配在某些情况下是不可能的，或者可能导致机械保持力不足或电气不适合不对称。通过根据本发明的重新成形，部件公差既不会对机械保持力产生有害影响，也不会对电匹配产生显著影响，这使得电路板装置的稳定机械连接和电路板之间的良好信号传递成为可能，同时，实现各个部件的经济制造。
连接元件(没有配合的插入式连接器)也可称为适配器件或“子弹(bullet)”，并且其各自的端部连接到相应的电路板或插入到电路板的相应的配合的插入式连接器中，或直接插入到电路板中。
利用电路板装置，可以设置至少一个连接元件用于连接电路板，但原则上可以设置任意数量的连接元件，例如2个连接元件、3个连接元件、4个连接元件、5个连接元件、10个连接元件、50个连接元件、100个连接元件或甚至更多个连接元件。基本上，技术人员可以根据要传输的电信号的数量(例如必要信道的数量)来指定所使用的连接元件的数量。
本发明还涉及一种用于制造连接元件的方法，该连接元件用于将第一电气组件连接到第二电气组件，之后沿纵向轴线将包括至少一个内导体的电缆和围绕所述至少一个内导体的电介质插入到刚性的管状外壳。外壳由导电材料制成，其中外壳的至少一个区段在插入电缆之后沿纵向轴线重新成形，使得电缆固定在外壳内。
因此，提供了一种重新成形和粘合方法，用于构造用于电路板装置的连接元件。
优选地，外壳的内径设计成大于电缆的外径。通过这种方式(间隙配合)可以特别容易地将电缆引入或插入外壳中。例如，深拉部分的外径可以比电缆的外径大0.1％至0.5％，例如也可以比电缆的外径大高达1％、2％、3％、5％或甚至更多。
当安装连接元件时，电缆毛坯或电缆可以优选地与拉制管粘合。优选地，粘合过程可以通过间隙配合进行，之后，管或外壳经径向锻造。在此，由重新成形产生的横截面可以特别设计为使得连接元件的机械特性和电特性都得到优化。例如，可以为此目的预先使用高频模拟。
通过优化连接元件的电特性同时在外壳内部的电缆具有高机械保持力，可以根据本发明提供具有特别快速且无干扰的数据传输的连接元件。此外，连接元件的结构可以是经济性的，因此适合于大规模生产。
特别地，由于电缆在外壳内部的固定通过其重新成形而发生，因此在连接元件的制造期间也不会在电介质处发生切削、刨花或其他磨损。
优选地，电缆由恰好一个内导体制成，特别是金属内导体，然后用非导电材料或电介质包覆成型。原则上，电缆还可以包括另外的内导体。优选使用同心电缆。
外壳优选地由非磁性材料制成，特别优选地由黄铜制成。
在一个改进方案中可以提供由金属坯深拉、挤压或车削而成的外壳。
特别地，已经发现外壳的深拉是特别有利的，因为在这种情况下外壳可以相对经济地制造，这是由于根据本发明的用于固定电缆的重新成形，由深拉可能导致的大的公差或与指定尺寸的偏差不是特别相关。
在进一步的改进方案中，可以进一步提供的是，外壳的至少一个区段通过冲压和/或滚压而重新成形。
然而，原则上，可以提供任何期望的重新成形过程或任何期望的重新成形技术，包括例如弯曲。然而，冲压或滚压技术特别合适。由于随后外壳的重新成形，电缆也可以以更大的直径公差连接，其中还可以产生良好的机械紧固以及最佳的电气设计。
可以提供轴向滚压过程，即沿着外壳的纵向轴线的滚压。
然而，也可以提供径向滚压过程，其中沿外壳的外周边径向或切向地进行滚压。
原则上可以设置，外壳的区段通过纵向滚压、辊锻、横向轧制、环轧和/或交叉轧制而重新成形。
在该方法的一个实施例中可以提供的是，外壳的至少一个区段通过冲压而重新成形，同时使用两个或更多个冲压钳口，优选地三个或更多个冲压钳口。重新成形优选地以这样的方式进行：重新成形的区段的横截面对应于恒定宽度曲线，优选地对应于鲁洛三角形。
冲压钳口的数量优选地对应于恒定宽度曲线的侧面的数量；因此，例如，提供三个冲压钳口，用于将横截面重新成形为鲁洛三角形。
外壳的横截面可包括由闭合的冲压冲头或冲压钳口非常精确限定的两个区域(其中机械和电特性占主导地位)，以及补偿部件公差和间隙配合的区域。
其他适当地设计的压制或冲压工具也可用于代替冲压钳口或冲压冲头。
在一个改进方案中，尤其可以设置，至少两个冲压钳口分别包括形成冲压表面的中心区域，该冲压表面的路线对应于冲压之后的外壳的横截面的周边的路线，并且其中在中心区域周围的外部区域中的冲压钳口的路线分别朝向外侧后置，以便接收在冲压过程中通过冲压而移位的外壳的材料。
相对于冲压钳口的横截面的中心区域后置的区域尤其适合于接收由于公差而移位的外壳的材料。
因此，冲压冲头或每个冲压钳口可以在中心区域中具有曲率，其中曲率对应于在冲压过程结束时外壳的相应邻近区域中的曲率。
在进一步的改进方案中，可以提供的是，外壳在一个或多个区段沿着周边均匀分布的三个周边区段中的每一个经径向冲压或滚压，使得三个周边区段彼此相距一定距离布置，形成有均匀的(优选恒定的)半径和均匀的弧长，其中在每两个周边区段之间形成补偿区段，该补偿区段接收从经冲压或滚压的周边区段移位的材料。
补偿区段，也已经在上面称为(补偿)周边区段，使得在冲压或滚压过程中移位的材料可以排出。可以相应地设计冲压钳口或冲压冲头。
可以设置，所有的冲压钳口在其中心区域具有相同的曲率，从而形成具有均匀的(优选恒定的)半径和均匀的弧长的角区段。半径不一定必须是恒定的。其他曲率在本文中也是可能的；例如，可以提供椭圆形路线。然而，恒定的半径是优选的，以便实现特别好的电传输性能。
冲压钳口也可以设计成使得角区段的弧长不等长。优选地，冲压钳口至少布置成使得它们对称地冲压或压制外壳，使得经冲压或压制区域中的外壳的横截面具有对称的形状。
根据本发明的连接元件优选地适合于高频信号的传输。然而，连接元件原则上也可用于传输低频信号或用于传输电源信号。
根据本发明对于连接元件的描述的特征当然也可以有利地应用于组件连接件、电路板装置和制造方法-反之亦然。此外，关于根据本发明的连接元件已经提到的优点还可以在组件连接件、电路板装置和制造方法方面理解-反之亦然。
此外，应该注意诸如“包括”、“包含”或“与”之类的术语不排除任何其他特征或步骤。此外，诸如以单数形式指代步骤或特征的“一个”或“该”的术语不排除多个步骤或特征-反之亦然。
附图说明
下面参考附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
附图分别示出了优选的示例性实施例，其中本发明的各个特征彼此组合示出。当与相同示例性实施例的其他特征分离时，也可以实现一个示例性实施例的特征，并且因此，技术人员可以毫无困难地将其与其他示例性实施例的特征组合成其他有用的组合和辅助组合。
具有相同功能的元件在图中具有相同的附图标记。
这里，示意性地：
图1示出了电路板装置的剖视图，该电路板装置包括第一电路板和第二电路板以及设置在电路板之间的连接元件；
图2示出了图1的连接元件的外壳的等距视图；
图3示出了在通过三个冲压钳口重新成形之前图1中的连接元件沿图1中所示的切割平面III的横截面；和
图4示出了在利用三个冲压钳口重新成形之后图1的连接元件沿图1中所示的切割平面III的横截面。
具体实施方式
图1中示出了电路板装置1的横截面视图。电路板装置1包括第一电路板2和第二电路板3，它们布置成在不同的平面中彼此平行地延伸。然而，原则上，还可以在本发明的范围内设置其他电路板。
连接元件4布置在电路板2、3之间，以便将电路板2、3电连接在一起。为清楚起见，图1中示出了尚未与电路板2、3插在一起的连接元件4的状态。
原则上，可以提供任意数量的连接元件4用于电路板2、3的电连接和机械连接。连接元件尤其可以将第一电路板2的电路2.1连接到第二电路板3.2的电路3.1，特别是用于在电路2.1、3.1之间传输高比特率信号。
原则上，根据本发明的连接元件4和组件连接件适用于任意电气组件之间的机械和电连接，特别是第一电气组件和第二电气组件之间的机械和电连接。然而，出于说明的目的，在示例性实施例中仅描述了连接元件4关于两个电路板2、3的连接的应用，即，具体变型实施例，其中第一电气组件形成为第一电路板3，第二电气组件形成为第二电路板4。然而，这不应理解为对本发明的限制。
连接元件4包括由导电材料制成的刚性管状外壳5和沿外壳5或连接元件4的纵向轴线L在外壳5内部延伸的电缆6。外壳5的导电材料优选地可以是非磁性的，特别是由非磁性材料构成。优选使用黄铜。
电缆6包括至少一个内导体7(在示例性实施例中恰好是一个内导体7)以及围绕内导体7的电介质8。在示例性实施例中描述的电缆6是同心配置的电缆6，其由恰好一个内导体7和形成电缆护套的电介质8组成。然而，原则上也可以设置，电缆6包括多个内导体7，例如至少一个内导体对，其优选地设置用于差分信号传输。
用作连接元件4的外导体的连接元件4的外壳5具有在其每个端部处的插入式连接器9，用于连接到相应电路板2、3的相应配合的插入式连接器10。由此，内导体7也与配合的插入式连接器10连接。如示例性实施例中所示，连接元件4的插入式连接器9优选为圆形的设计。
在示例性实施例中设置的是，插入式连接器9形成为加宽外壳5或者外壳5在其端部具有扩大的直径。
然而，也可以省略插入式连接器9。然后，连接元件4也可以直接插入电路板2、3中，或者通过使用任何所需的合适的连接技术(例如焊接或压接)连接到电路板2、3。
还有的设置是，外壳5的至少一个区段A(在示例性实施例中恰好是一个区段A)沿着纵向轴线L重新成形，使得电缆6固定在外壳5内。区段A在此可以沿着外壳5的总长度的至少50％延伸，但是优选地沿着外壳5的总长度的75％延伸，特别优选地至少沿着外壳5的总长度的90％延伸，并且最特别优选地完全在外壳5的插入式连接器9之间延伸，如在示例性实施例中设置的那样。特别地，如果省略插入式连接器9，则区段A也可以完全沿着连接元件4延伸。
然而，原则上，也可以以凹口的形式设置外壳5的一个或多个区段的重新成形，以将电缆6固定在外壳内。然而，鉴于随后受损的电特性，这不是优选的。
为了进一步说明，图2示出了连接元件4的外壳5的等距视图，其中图示了外壳5的重新成形的区段A的横截面Q。在重新成形之后得到的横截面Q在图4中进一步说明。
基本上，管状外壳5设置为由圆形金属坯制成，其中外壳5优选地由金属坯深拉、挤压或车削而成。优选地，然后将外壳5的至少一个区段A重新成形，使得重新成形的区段A中的外壳5的横截面Q不再是圆形的，或者周边不再遵循圆形路径(参见图2和图4)。优选地，将外壳5的至少一个区段重新成形，使得外壳5的横截面Q在重新成形的区段A中遵循恒定宽度曲线，其在示例性实施例中是鲁洛三角形。
从连接元件4的有利制造方法的观点来看，设置了包括至少一个内导体7和电介质8的电缆6沿着纵向轴线L插入外壳5内部，优选地具有足够的压力间隙，然后外壳5的至少一个区段A沿纵向轴线L重新成形，使得电缆6固定在外壳5内。
外壳5的区段A的重新成形在此可以通过例如冲压和/或滚压(轴向或径向)进行。重新成形优选通过冲压进行。为了进一步说明，图3和4示出了在冲压过程(图3)之前和冲压过程之后(图4)的连接元件4的横截面Q。
从图3中可以看出，为了便于插入外壳5，电缆6的外径设计成小于外壳5的内径。因此存在外壳5和电缆6之间的间隙。
可以设置两个或更多个冲压钳口11，用于通过有利的冲压过程固定电缆6。如示例性实施例中所示，优选地设置三个冲压钳口11，特别是为了将区段A重新成形，使得在重新成形之后横截面Q遵循恒定宽度曲线，例如鲁洛三角形。
本文中，在中心区域BM中的横截面中的冲压钳口11的冲压表面12(参见图4)与冲压后的外壳5的横截面Q的曲线相对应。围绕中心区域BM的外部区域BA(参见图4)可以各自后置以接受通过冲压而移位的外壳5的材料。
特别是从图4中可以看出，在示例性实施例中提供的是，在沿着周边均匀分布的三个周边区段处将外壳5径向压制、冲压或滚压，使得三个周边区段(彼此相距一定距离地布置)形成为具有均匀且恒定的半径并具有均匀的弧长。这些是由中心区域BM形成的外壳5的周边区段。补偿区段位于这些周边区段中的每两个之间，并且接收从经压制、冲压或滚压的周边区段移位的材料。补偿区段位于外部区域BA的角区段内，并且每个都由两个彼此相邻的冲压钳口11的两个相邻的外部区域BA形成。

Claims (15)

1.用于将第一电气组件连接到第二电气组件的连接元件(4)，其包括由导电材料制成的刚性管状的外壳(5)和沿着外壳(5)的纵向轴线(L)在外壳(5)内部延伸的电缆(6)，其中电缆(6)包括至少一个内导体(7)和围绕至少一个内导体(7)的电介质(8)，其中外壳(5)的至少一个区段(A)沿纵向轴线(L)重新成形，使得电缆(6)固定在外壳(5)内部，
其特征在于，
外壳(5)包括在端部的插入式连接器(9)，所述插入式连接器(9)用于连接到第一电气组件和第二电气组件的相应的配合的插入式连接器(10)，并且外壳(5)的至少一个区段(A)重新成形使得外壳(5)的横截面(Q)在重新成形的区段(A)中呈现不遵循圆形路线的周边。
2.根据权利要求1所述的连接元件(4)，
其特征在于，
外壳(5)的导电材料是非磁性的。
3.根据权利要求1所述的连接元件(4)，
其特征在于，
外壳(5)的导电材料是由非磁性金属形成。
4.根据权利要求1所述的连接元件(4)，
其特征在于，
外壳(5)的导电材料是由黄铜形成。
5.根据权利要求1所述的连接元件(4)，
其特征在于，
电缆(6)是同心的并且设计为作为一个内导体(7)和形成电缆护套的电介质(8)。
6.根据权利要求1的连接元件(4)，
其特征在于，
重新成形的区段(A)中的横截面(Q)包括沿周边均匀分布的两个、三个、四个、五个、六个或更多个角区段，其具有均匀的半径和/或均匀的弧长。
7.根据权利要求1所述的连接元件(4)，
其特征在于，
外壳(5)沿着一个连续的区段(A)重新成形，所述区段(A)完全在外壳(5)的插入式连接器(9)之间一直延伸。
8.根据权利要求1所述的连接元件(4)，
其特征在于，
外壳(5)在一个或多个区段(A)中经径向冲压或滚压，使得在沿周边均匀分布的三个周边区段中的每一个处，形成彼此相距一定距离布置并具有均匀的半径和/或均匀的弧长的三个周边区段。
9.用于连接第一电气组件和第二电气组件的组件连接件，其包括根据权利要求1或2所述的连接元件(4)和两个配合的插入式连接器(10)，配合的插入式连接器(10)设计用于连接到连接元件(4)的端部和用于分别连接到第一电气组件和第二电气组件。
10.电路板装置(1)，其包括至少一个第一电路板(2)和第二电路板(3)，其中第一电路板(2)和第二电路板(3)布置成在不同平面中彼此平行延伸，并且其中在第一电路板(2)和第二电路板(3)之间，布置至少一个连接元件(4)，以便将第一电路板(2)和第二电路板(3)彼此电连接，并且其中连接元件(4)包括由导电材料制成的刚性管状的外壳(5)和沿着外壳(5)的纵向轴线(L)在外壳(5)内部延伸的电缆(6)，其中电缆(6)包括至少一个内导体(7)和围绕至少一个内导体(7)的电介质(8)，并且其中外壳(5)的至少一个区段(A)沿纵向轴线(L)重新成形使得电缆(6)固定在外壳(5)中，并且外壳(5)的至少一个区段(A)重新成形使得外壳(5)的横截面(Q)在重新成形的区段(A)中呈现不遵循圆形路线的周边。
11.用于制造连接元件(4)的方法，所述连接元件用于将第一电气组件连接到第二电气组件，然后电缆(6)沿纵向轴线(L)插入刚性管状的外壳(5)中，其中电缆(6)包括至少一个内导体(7)和围绕至少一个内导体(7)的电介质(8)，其中外壳(5)由导电材料制成，并且其中在电缆(6)插入之后，外壳(5)的至少一个区段(A)沿纵向轴线(L)重新成形，使得电缆(6)固定在外壳(5)内，
其特征在于，
外壳(5)包括在端部的插入式连接器(9)，所述插入式连接器(9)用于连接到第一电气组件和第二电气组件的相应的配合的插入式连接器(10)，并且外壳(5)的至少一个区段(A)重新成形使得外壳(5)的横截面(Q)在重新成形的区段(A)中呈现不遵循圆形路线的周边。
12.根据权利要求11所述的用于制造连接元件(4)的方法，
其特征在于，
外壳(5)由金属坯深拉、挤压或车削而成。
13.根据权利要求11或12所述的用于制造连接元件(4)的方法，
其特征在于，
外壳(5)的至少一个区段(A)通过冲压和/或滚压而重新成形。
14.根据权利要求13所述的用于制造连接元件(4)的方法，
其特征在于，
外壳(5)的至少一个区段(A)在使用两个或更多个冲压钳口(11)的同时通过冲压重新成形，其中至少两个冲压钳口(11)各自包括形成冲压表面(12)的中心区域(BM)，冲压表面(12)的路线对应于冲压后外壳(5)的横截面(Q)的周边的路线，并且其中冲压钳口(11)的路线在围绕中心区域(BM)的外部区域(BA)中分别向外部后置，以接受在冲压过程中通过冲压而移位的外壳(5)的材料。
15.根据权利要求13所述的用于制造连接元件(4)的方法，
其特征在于，
一个或多个区段(A)中的外壳(5)在沿周边均匀分布的三个周边区段中的每一个处经径向冲压或滚压，使得布置成彼此相距一定距离的三个周边区段形成具有均匀的半径和均匀的弧长，并且其中在每两个周边区段之间形成补偿区段，所述补偿区段接收从经冲压或滚压的周边区段移位的材料。
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