EP2805381A1 - Verbindungselement - Google Patents

Verbindungselement

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EP2805381A1
EP2805381A1 EP12801459.4A EP12801459A EP2805381A1 EP 2805381 A1 EP2805381 A1 EP 2805381A1 EP 12801459 A EP12801459 A EP 12801459A EP 2805381 A1 EP2805381 A1 EP 2805381A1
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EP
European Patent Office
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conductor
connecting element
sub
element according
conductors
Prior art date
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Granted
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EP12801459.4A
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English (en)
French (fr)
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EP2805381B1 (de
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Frank Tatzel
Tobias OBERHAUSER
Hauke SCHÜTT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG filed Critical Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Publication of EP2805381A1 publication Critical patent/EP2805381A1/de
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Publication of EP2805381B1 publication Critical patent/EP2805381B1/de
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    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
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    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/54—Intermediate parts, e.g. adapters, splitters or elbows

Definitions

  • the invention relates to a connecting element for the electrically conductive connection of two components and in particular a connecting element with which high-frequency signals between two components and in particular printed circuit boards can be transmitted as lossless as possible.
  • a connection between two printed circuit boards is made by means of two coaxial connectors firmly connected to the printed circuit boards and an adapter which connects the two coaxial connectors, the so-called “bullet.”
  • This adapter enables axial and radial tolerance compensation and the compensation of parallelism tolerances
  • Coaxial connectors used for this purpose are SMP, Mini-SMP or FMC.
  • spring contact pins so-called “pogopins” in single-conductor and / or multi-conductor construction .
  • Pogopins in single-conductor and / or multi-conductor construction .
  • Such spring contact pins comprise a sleeve and a head partially guided inside the sleeve and a helical spring extending between the head and the sleeve.
  • the spring force and block length properties required for the coil spring require relatively large spring lengths, which adversely affect the axial height of the spring contact pins. and ground pins must be arranged to achieve satisfactory electrical performance, however, multiple conductors are prone to failure and expensive due to their complicated structure.
  • the present invention seeks to provide an improved connection element for electrically connecting two components.
  • the connecting element should despite tolerances balancing properties by a cost-effective production, a simple and thusratiunan Hasen structure and / or easy installation . distinguished.
  • the invention is based on the idea to realize the electrical connection between two components by means of a conductor constructed as simple as possible and to realize a balance of positional tolerances of the two components to be connected by a deformation of this conductor due to its structural configuration.
  • a conductor is used according to the invention comprising at least two, in the connecting direction relative to each other movable sub-conductor, wherein a relative movement of the sub-conductors leads to a radial, preferably elastic deformation of at least one of the sub-conductors.
  • the two sub-conductors can thus be formed telescopically and position tolerances of the components to be joined, in particular with respect to the distance of the (joints of) components from each other, compensate by telescoping together and pushing apart.
  • the radial deformation of at least one of the sub-conductors generated by the relative movement of the two sub-conductors ensures that, in particular, the pushing together takes place only to the extent required to compensate for the positional tolerances.
  • a secure contact of the conductor is achieved at the junctions of the two components.
  • a preferred way of effecting the radial deformation caused by the relative movement may provide for at least a portion of at least one of the sub-conductors to be tapered (eg tapered)
  • a corresponding counterpart section of another subconductor can then slide off on the tapered section during the relative movement and thereby be radially widened.
  • (at least) of the sliding on the tapered portion portion of the other sub-conductor should be designed so that it forms sufficiently low restoring forces to the inventively provided function of tolerance compensation in the applied during the assembly of the two components and the connecting element or transferable forces fulfill.
  • An advantageous, in particular cost-effective way of producing such a sub-conductor with spring tabs can provide this by bending a cut board, i. of the spring plates already forming surface component, to produce a tube (any, but in particular circular cross-section).
  • a “neutral position” is understood to mean a relative position of the two sub-conductors, in which a relative movement can only be achieved by the application of external forces.
  • This neutral position characterized by an equilibrium of forces can preferably be achieved by providing a stop between the partial conductors which limits a relative movement caused by the radial, elastic deformation.
  • a relatively large contact surface of the connecting element should be available in each case.
  • This relatively large contact surface can be formed by a corresponding shaping and in particular a relatively large cross-section of the sub-conductor at the intended for the respective contacting of the components end of the sub-conductor.
  • a cut board conductor can be provided to connect this with an annular (arbitrarily, but preferably circular ring shape) adapter element that forms this relatively large contact surface.
  • the adapter element may be formed (for example, with an L-shaped cross-section) that surrounds the sub-conductor (in a section) and this in fixed to its tubular shape. If necessary, can then be dispensed with a joining (eg by welding, soldering or gluing) the butt weld.
  • the conductor is provided as an outer conductor of a coaxial connecting element, which thus surrounds a further conductor (inner conductor).
  • This inner conductor may preferably be formed in a known form as a spring contact pin, thus a sleeve, one or preferably two partially guided within the sleeve piston and one or more spring elements, which load the piston (s) in the direction of its extended position.
  • spring contact pins are characterized by a good transmission behavior for in particular high-frequency signals and also by an insensitivity to positional tolerances of the components to be joined together.
  • Tolerances with respect to the distance between the two components to each other are compensated by the possibility of a displacement of the / the piston (s) in the sleeve.
  • the / the spring element (s) ensures / ensure a sufficient contact pressure of the / the piston (s) to the respective adjacent component.
  • an insulation element is arranged between the outer conductor and the inner conductor.
  • This may - in order to obtain a well manageable unit - preferably be firmly connected to the inner conductor and at least a portion of one of the sub-conductors.
  • the connecting element shown in Figures 1 to 5 serves to connect two circuit boards electrically conductive with each other.
  • the connecting element comprises an inner conductor 1, an outer conductor 2 and an insulating element 3 arranged between the inner conductor 1 and the outer conductor 2.
  • the inner conductor 1 is designed in the form of a spring contact pin, i. this includes a sleeve 4 and two partially within the sleeve movably guided piston 5. Within the sleeve 4 is a (not shown) coil spring is arranged, which is supported between the two pistons 5 and applied to their respective extended position.
  • the outer conductor 2 comprises a first sub-conductor 6 with a tubular jacket with a circular cross-section, which is formed by a plurality of spring tabs 7.
  • the fixed ends of the spring tabs merge into a foot section 8 of the first partial conductor 6.
  • the foot section 8 itself is held in an annular adapter element 9 whose wall has an L-shaped cross section.
  • a first leg of the L-shaped wall contacts the outside of the foot section 8 and fixes it in the radial direction.
  • the inner side of the second leg of the L-shaped wall contacts the end face of the foot section 8 and fixes it in the axial direction (which corresponds to the connecting direction).
  • the outside of this second leg serves as a contact surface 16 for contacting a first circuit board.
  • the connection between the foot section 8 and the adapter element 9 of the first sub-conductor 6 is carried out permanently by a press fit.
  • the outer conductor 2 also includes a second sub-conductor 10, which is also tubular (with a circular cross-section), has almost the same length as the insulating element 3 and with this in one Section in which the second sub-conductor forms a closed jacket, firmly connected (eg glued) is.
  • a second sub-conductor 10 which is also tubular (with a circular cross-section), has almost the same length as the insulating element 3 and with this in one Section in which the second sub-conductor forms a closed jacket, firmly connected (eg glued) is.
  • end portion of the second sub-conductor 10 is repeatedly (actually four times) slotted in the longitudinal direction, so that this also spring tongues 1 1 forms, the spring stiffness, however, higher than that of the spring tabs 7 of the first sub-conductor. 6 is.
  • the spring tabs 1 of the second sub-conductor 10 serve to ensure a secure contact of the corresponding end of the second sub-conductor 10 on the inside of the foot portion 8 of the first sub-conductor 6.
  • the insulating element 3 is designed in the corresponding section with a small diameter smaller diameter.
  • the first partial conductor 6 forms on its outer side a tapered, concretely conical section 12.
  • This conical section 12 merges into an annular projection 13 which serves as a stop for the arcuately extending (free) end sections 14 of the spring clips 7 of the first partial conductor 6.
  • the arcuate end portion 14 of the spring tabs 7 are thus in the complementary formed transition between the conical portion 12 and the annular projection 13 of the second sub-conductor 10. In this position, a pulling apart of the two telescopically nested Partial conductor 6, 10 only possible under a considerable force.
  • a collapse of the sub-conductors 6, 10, however, is already possible by exerting a comparatively low compressive force, wherein the two sub-conductors 6, 10 generate a counterforce resulting from the radial, elastic deformation (deflection) of the spring tabs 7 of the first sub-conductor 6.
  • This radial deflection of the spring tabs 7 is a consequence of the sliding relative displacement of the arcuate end sections 14 of the spring tabs 7 of the first partial conductor 6 on the conical section 12 of the second partial conductor 10.
  • the end face of the conical portion 12 having the end portion of the second sub-conductor 10 also forms a contact surface 15, which serves for contacting a second printed circuit board.
  • the connecting element is an easy to handle unit whose components are sufficiently captive with each other are connected.
  • the connecting element In order to electrically connect two boards by means of the connecting element according to the invention for the transmission of high-frequency signals, the connecting element is first firmly connected to a first board 17. In the example shown in FIGS. 2 to 5, this takes place with the contact surface 15 of the outer conductor 2 formed by the second partial conductor 10.
  • the corresponding (lower) pin 5 of the inner conductor 1 is displaced so far into the sleeve 4 that its tip is substantially in a plane with the contact surface 15 of the second sub-conductor 10.
  • the resulting increased bias of the coil spring ensures by a corresponding counterforce for a secure contact of the piston with the associated contact point of the board 17th
  • the second board 18 is mounted, which thereby presses with a defined contact force against the end of the outer conductor formed by the first part conductor (see Fig. 3).
  • This contact pressure can vary as a result of positional tolerances of the two boards 17, 18.
  • the pressing of the second board 18 against the connecting element on the one hand causes a displacement of the corresponding (upper) piston 5 of the inner conductor 1 against the force of the coil spring.
  • the so further increased preload ensures safe contact of the piston 5 with the corresponding contact point on the board 18th
  • the pressing of the upper board 18 ensures an at least slight relative displacement of the two sub-conductors 6, 10 in the axial or Connection direction (see Fig. 5).
  • the relative displacement of the sub-conductors 6, 10 leads to the already described radial, elastic deflection of the spring tabs 7 of the first sub-conductor 6. As a result, a restoring force is generated, which ensures sufficient contact pressure in the contact points between the connecting element and the circuit boards 17, 18.
  • the axial relative mobility of the sub-conductors 6, 10 creates a possibility of compensating for positional tolerances of the two printed circuit boards 17, 18, not only tolerances with respect to the spacing of the two printed circuit boards 17, 18 from each other, but also within limits with respect to a lack of parallelism can be compensated since, by means of the contacting between the first sub-conductor 6 and the second sub-conductor 10, a (limited) relative mobility is also given in the radial direction exclusively via the spring tabs 7, 11.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Verbindungselement zum elektrisch leitenden Verbinden von zwei Bauteilen, mit einem Leiter, wobei der Leiter zumindest zwei, in Verbindungsrichtung relativ zueinander bewegliche Teilleiter (6, 10) umfasst, wobei eine Relativbewegung der Teilleiter (6, 10) zu einer radialen Deformation von zumindest einem der Teilleiter (6, 10) führt.

Description

Verbindungselement
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum elektrisch leitenden Verbinden von zwei Bauteilen und insbesondere ein Verbindungselement, mit dem Hochfrequenz-Signale zwischen zwei Bauteilen und insbesondere Leiterplatten möglichst verlustfrei übertragen werden können.
Bei derartigen Verbindungselementen ist erforderlich, dass diese eine möglichst verlustfreie Übertragung der Hochfrequenz-Signale auch in einem definierten Toleranzbereich bezüglich der Parallelität sowie des Abstands der beiden Leiterplatten zueinander sicherstellen. Weitere Anforderungen an solche Verbindungselemente liegen in einer kostengünstigen Herstellung sowie einer einfachen Montage. Zudem sollen die axialen und radialen Abmessungen des Verbindungselements möglichst klein gehalten werden.
Zum Einsatz kommen derzeit hauptsächlich zwei Ausführungsformen derartiger Verbindungselemente.
Zum einen wird eine Verbindung zwischen zwei Leiterplatten mittels zwei, mit den Leiterplatten fest verbundenen Koaxialsteckverbindern sowie einem die beiden Koaxialsteckverbinder verbindenden Adapter, dem sogenannten „Bullet", hergestellt. Dieser Adapter ermöglicht einen axialen und radialen Toleranzausgleich sowie den Ausgleich von Parallelitätstoleranzen. Typische hierfür eingesetzte Koaxialsteckverbinder sind SMP, Mini-SMP oder FMC.
Alternativ werden elektrische Verbindungen zwischen zwei Leiterplatten auch über Federkontaktstifte, sogenannte „Pogopins", in Einzelleiter- und/oder Mehrfachleiteraufbau realisiert. Derartige Federkontaktstifte umfassen eine Hülse und einen teilweise innerhalb der Hülse geführten Kopf sowie eine Schraubenfeder, die sich zwischen dem Kopf und der Hülse abstützt. Die für die Schraubenfeder geforderten Eigenschaften bezüglich Federkraft und Blocklänge erfordern relativ große Federlängen, die sich entsprechend nachteilig auf die axiale Bauhöhe der Federkontaktstifte auswirken. Die Verwendung von Federkontaktstiften im Einzelleiteraufbau weist zudem den Nachteil auf, dass diese in einem bestimmten Muster als Signal- und Groundpins angeordnet sein müssen, um eine befriedigende elektrische Leistung zu erzielen. Mehrfachleiter sind dagegen aufgrund ihres komplizierten Aufbaus fehleranfällig und teuer.
Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verbindungselement zum elektrischen Verbinden von zwei Bauteilen anzugeben. Insbesondere sollte sich das Verbindungselement trotz Toleranzen ausgleichender Eigenschaften durch eine kostengünstige Herstellung, einen einfachen und somit fehlerunanfälligen Aufbau und/oder eine einfache Montage. auszeichnen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verbindungselements sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die elektrische Verbindung zwischen zwei Bauteilen mittels eines möglichst einfach aufgebauten Leiters zu realisieren und einen Ausgleich von Lagetoleranzen der beiden zu verbindenden Bauteile durch eine Deformation dieses Leiters aufgrund seiner strukturellen Ausgestaltung zu realisieren. Hierfür wird erfindungsgemäß ein Leiter verwendet, der mindestens zwei, in Verbindungsrichtung relativ zueinander bewegliche Teilleiter umfasst, wobei eine Relativbewegung der Teilleiter zu einer radialen, vorzugsweise elastischen Deformation von zumindest einem der Teilleiter führt.
Die beiden Teilleiter können somit teleskopartig ausgebildet sein und Lagetoleranzen der zu verbindenden Bauteile, insbesondere hinsichtlich des Abstands der (Verbindungsstellen der) Bauteile voneinander, durch teleskopartiges Zusammen- und Auseinanderschieben ausgleichen. Die durch die Relativbewegung der beiden Teilleiter erzeugte radiale Deformation von zumindest einem der Teilleiter sorgt dafür, dass insbesondere das Zusammenschieben nur soweit erfolgt, wie dies zum Ausgleich der Lagetoleranzen erforderlich ist. Dadurch wird eine sichere Kontaktierung des Leiters an den Verbindungsstellen der beiden Bauteile erreicht.
Als„Verbindungsrichtung" wird die durch eine Verbindungsgerade zwischen den beiden Verbindungsstellen der Bauteile definierte Richtung verstanden. Eine bevorzugte Möglichkeit, die durch die Relativbewegung hervorgerufene Radialdeformation zu bewirken, kann vorsehen, zumindest einen Abschnitt von zumindest einem der Teilleiter sich (z.B. konisch) verjüngend auszubilden. Ein entsprechender Gegenabschnitt eines anderen Teilleiter kann dann bei der Relativbewegung auf dem sich verjüngenden Abschnitt abgleiten und dadurch radial aufgeweitet werden.
Vorzugsweise sollte (zumindest) der auf dem sich verjüngenden Abschnitt gleitende Abschnitt des anderen Teilleiters so ausgebildet sein, dass dieser hinreichend geringe Rückstellkräfte ausbildet, um die erfindungsgemäß vorgesehene Funktion eines Toleranzausgleichs bei den bei der Montage der beiden Bauteile und des Verbindungselement aufgebrachten oder übertragbaren Kräfte zu erfüllen. Hierzu kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass zumindest ein erster der Teilleiter, besonders bevorzugt derjenige, dessen Abschnitt auf dem sich verjüngenden Abschnitt des anderen Teilleiter gleitet, eine Mehrzahl von Federlaschen ausbildet, die an einer Oberfläche (besonders bevorzugt des sich verjüngenden Abschnitts) eines zweiten Teilleiters (ggf. bereits schon in einer Neutralstellung unter einer Vorspannung) anliegen.
Ein vorteilhafte, da insbesondere kostengünstige Möglichkeit zur Herstellung eines solchen Teilleiters mit Federlaschen kann vorsehen, diesen durch Umbiegen einer zugeschnittenen Platine, d.h. eines die Federlaschen schon ausbildenden Flächenbauteils, zu einem Rohr (beliebigen, insbesondere jedoch kreisförmigen Querschnitts) zu erzeugen.
Unter einer„Neutralstellung" wird eine Relativposition der beiden Teilleiter verstanden, in der eine Relativbewegung nur durch das Aufbringen von äußeren Kräften erreichbar ist.
Diese durch ein Kräftegleichgewicht gekennzeichnete Neutralstellung kann vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass ein Anschlag zwischen den Teilleitern vorgesehen wird, der eine durch die radiale, elastische Deformation bedingte Relativbewegung begrenzt.
Für eine gute Kontaktierung der beiden Bauteile sollte jeweils eine relativ große Kontaktfläche des Verbindungselements zur Verfügung stehen. Diese relativ große Kontaktfläche kann durch eine entsprechende Formgebung und insbesondere einen relativ großen Querschnitt der Teilleiter an dem für die jeweilige Kontaktierung der Bauteile vorgesehenen Ende der Teilleiter ausgebildet werden. Bei dem vorzugsweise durch Umbiegen einer zugeschnittenen Platine ausgebildeten Teilleiter kann vorgesehen sein, diesen mit einem ringförmigen (Ringform beliebig, vorzugsweise jedoch kreisförmig) Adapterelement zu verbinden, das diese relativ große Kontaktfläche ausbildet. Dadurch kann darauf verzichtet werden, die zugeschnittene Platine, deren Stärke ggf. zu gering ist, um eine hinreichend große Kontaktfläche auszubilden, endseitig abkanten zu müssen. Zudem kann das Adapterelement so ausgebildet sein (z.B. mit einem L-förmigen Querschnitt), dass es den Teilleiter (in einem Abschnitt) umgibt und diesen in seiner Rohrform fixiert. Gegebenenfalls kann dann auf ein Verbinden (z.B. durch Schweißen, Löten oder Kleben) der Stoßnaht verzichtet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselements ist vorgesehen, dass der Leiter als Außenleiter eines Koaxial-Verbindungselements vorgesehen ist, der somit einen weiteren Leiter (Innenleiter) umgibt. Dieser Innenleiter kann vorzugsweise in bekannter Form als Federkontaktstift ausgebildet sein, somit eine Hülse, einen oder vorzugsweise zwei teilweise innerhalb der Hülse geführte Kolben sowie ein oder mehrere Federelemente, die den/die Kolben in Richtung ihrer ausgefahrenen Stellung belasten, umfassen. Derartige Federkontaktstifte zeichnen sich durch ein gutes Übertragungsverhalten für insbesondere Hochfrequenz-Signale und ebenfalls durch eine Unempfindlichkeit gegenüber Lagetoleranzen der miteinander zu verbindenden Bauteile aus. Toleranzen bezüglich des Abstandes der beiden Bauteile zueinander werden durch die Möglichkeit einer Verschiebung des/der Kolben(s) in der Hülse ausgeglichen. Das/die Federelement(e) sorgt/sorgen dabei für eine hinreichende Anpresskraft des/der Kolben(s) an das jeweilige angrenzende Bauteil.
Vorzugsweise ist zwischen dem Außenleiter und dem Innenleiter ein Isolationselement angeordnet. Dieses kann - um eine gut handhabbare Einheit zu erhalten - vorzugsweise mit dem Innenleiter und zumindest einem Abschnitt eines der Teilleiter fest verbunden sein. Dabei besteht auch die Möglichkeit, das Isolierelement vollständig mit dem Außenleiter fest zu verbinden, sofern dieses einen relativ geringen Elastizitätsmodul aufweist und somit die erfindungsgemäß vorgesehene Relativbewegung der beiden Teilleiter des Außenleiters nicht oder nur unwesentlich behindert. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt: erfindungsgemäßes Verbindungselement in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht; und
Fig. 2 bis 5: verschiedene Stufen der Verbindung des
Verbindungselements gemäß Fig. 1 mit zwei Platinen.
Das in den Figuren 1 bis 5 dargestellte Verbindungselement dient dazu, zwei Leiterplatten elektrisch leitend miteinander zu verbinden. Das Verbindungselement umfasst einen Innenleiter 1 , einen Außenleiter 2 sowie ein zwischen dem Innenleiter 1 und dem Außenleiter 2 angeordnetes Isolationselement 3. Der Innenleiter 1 ist in Form eines Federkontaktstifts ausgebildet, d.h. dieser umfasst eine Hülse 4 sowie zwei teilweise innerhalb der Hülse beweglich geführte Kolben 5. Innerhalb der Hülse 4 ist eine (nicht dargestellte) Schraubenfeder angeordnet, die sich zwischen den beiden Kolben 5 abstützt und diese in ihre jeweilige ausgefahrene Stellung beaufschlagt.
Der Außenleiter 2 umfasst einen ersten Teilleiter 6 mit einem rohrförmigen Mantel mit kreisförmigem Querschnitt, der von einer Vielzahl von Federlaschen 7 ausgebildet ist. Die festen Enden der Federlaschen gehen in einen Fußabschnitt 8 des ersten Teilleiters 6 über. Der Fußabschnitt 8 selbst ist in einem ringförmigen Adapterelement 9 gehalten, dessen Wand einen L- förmigen Querschnitt aufweist. Ein erster Schenkel der L-förmigen Wand kontaktiert die Außenseite des Fußabschnitts 8 und fixiert diesen in radialer Richtung. Die Innenseite des zweiten Schenkels der L-förmigen Wand kontaktiert die Stirnfläche des Fußabschnitts 8 und fixiert diesen in axialer Richtung (die der Verbindungsrichtung entspricht). Die Außenseite dieses zweiten Schenkels dient als Kontaktfläche 16 zur Kontaktierung einer ersten Leiterplatte. Die Verbindung zwischen dem Fußabschnitt 8 und dem Adapterelement 9 des ersten Teilleiters 6 ist durch eine Presspassung dauerhaft ausgeführt.
Der Außenleiter 2 umfasst zudem einen zweiten Teilleiter 10, der ebenfalls rohrförmig (mit kreisförmigem Querschnitt) ausgebildet ist, nahezu die gleiche Länge wie das Isolationselement 3 aufweist und mit diesem in einem Abschnitt, in dem der zweite Teilleiter einen geschlossenen Mantel ausbildet, fest verbunden (z.B. verklebt) ist. In dem auf Seiten des Fußabschnitts 8 des ersten Teilleiters 6 angeordneten Endabschnitt des zweiten Teilleiter 10 ist dieser mehrfach (konkret vierfach) in Längsrichtung geschlitzt, so dass dieser ebenfalls Federlaschen 1 1 ausbildet, deren Federsteifigkeit jedoch höher als diejenige der Federlaschen 7 des ersten Teilleiters 6 ist. Die Federlaschen 1 des zweiten Teilleiters 10 dienen dazu, eine sichere Anlage des entsprechenden Endes des zweiten Teilleiters 10 an der Innenseite des Fußabschnitts 8 des ersten Teilleiters 6 zu gewährleisten. Um ein Auslenken der Federlaschen 1 1 nach innen zu ermöglich, ist das Isolationselement 3 in dem entsprechenden Abschnitt mit einem geringförmig kleineren Durchmesser ausgeführt.
An dem dem Fußabschnitt 8 gegenüberliegenden Ende bildet der erste Teilleiters 6 an seiner Außenseite einen sich verjüngenden, konkret konisch ausgebildeten Abschnitt 12 aus. Dieser konische Abschnitt 12 geht in einen ringförmigen Vorsprung 13 über, der als Anschlag für die bogenförmig verlaufenden (freien) Endabschnitte 14 der Federlaschen 7 des ersten Teilleiters 6 dient. In der in der Fig. 1 dargestellten Neutralstellung des Verbindungselements liegen die bogenförmigen Endabschnitt 14 der Federlaschen 7 demnach in dem komplementär ausgebildeten Übergang zwischen dem konischem Abschnitt 12 und dem ringförmigen Vorsprung 13 des zweiten Teilleiters 10. In dieser Stellung ist ein Auseinanderziehen der beiden teleskopartig ineinandergesteckten Teilleiter 6, 10 nur unter einer erheblichen Krafteinwirkung möglich. Ein Zusammenschieben der Teilleiter 6, 10 ist dagegen bereits durch Ausübung einer vergleichsweise geringen Druckkraft möglich, wobei die beiden Teilleiter 6, 10 eine Gegenkraft erzeugen, die aus der radialen, elastischen Deformation (Auslenkung) der Federlaschen 7 des ersten Teilleiters 6 resultiert. Diese radiale Auslenkung der Federlaschen 7 ist eine Folge der gleitenden Relativverschiebung der bogenförmigen Endabschnitte 14 der Federlaschen 7 des ersten Teilleiters 6 auf dem konischen Abschnitt 12 des zweiten Teilleiters 10.
Die Stirnfläche des den konischen Abschnitt 12 aufweisenden Endabschnitts des zweiten Teilleiters 10 bildet ebenfalls eine Kontaktfläche 15 aus, die einer Kontaktierung einer zweiten Leiterplatte dient.
Durch die feste Verbindung von Innenleiter 1 zu isolationselement 3, Isolationselement 3 zu zweitem Teilleiter 10 und die lediglich in Grenzen verschiebbare Verbindung zwischen dem zweiten Teilleiter 10 und dem ersten Teilleiter 6 stellt das Verbindungselement eine gut handhabbare Einheit dar, deren Bestandteile in hinreichendem Maße unverlierbar miteinander verbunden sind.
Um zwei Platinen mittels des erfindungsgemäßen Verbindungselements zur Übertragung von Hochfrequenz-Signalen elektrisch zu verbinden, wird das Verbindungselement zunächst fest mit einer ersten Platine 17 verbunden. In dem in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Beispiel erfolgt dies mit der von dem zweiten Teilleiter 10 ausgebildeten Kontaktfläche 15 des Außenleiters 2. Dabei wird der entsprechende (untere) Bolzen 5 des Innenleiters 1 so weit in die Hülse 4 verschoben, dass dessen Spitze im Wesentlichen in einer Ebene mit der Kontaktfläche 15 des zweiten Teilleiters 10 liegt. Die dadurch erhöhte Vorspannung der Schraubenfeder sorgt durch eine entsprechende Gegenkraft für ein sicheres Kontaktieren des Kolbens mit der dazugehörigen Kontaktstelle der Platine 17.
Daraufhin wird die zweite Platine 18 montiert, die dadurch mit einer definierten Anpresskraft gegen das von dem ersten Teilleiter ausgebildete Ende des Außenleiters drückt (vgl. Fig. 3). Diese Anpresskraft kann infolge von Lagetoleranzen der beiden Platinen 17, 18 variieren. Das Andrücken der zweiten Platine 18 gegen das Verbindungselement bewirkt zum einen ein Verschieben des entsprechenden (oberen) Kolbens 5 des Innenleiters 1 gegen die Kraft der Schraubenfeder. Die so weiter erhöhte Federvorspannung sorgt für einen sicheren Kontakt des Kolbens 5 mit der entsprechenden Kontaktstelle auf der Platine 18.
Weiterhin sorgt das Andrücken der oberen Platine 18 für eine zumindest geringe Relativverschiebung der beiden Teilleiter 6, 10 in axialer bzw. Verbindungsrichtung (vgl. Fig. 5). Dies ergibt sich bereits dadurch, dass die Gesamtlänge des Außenleiters 2 in der Neutralstellung so bemessen ist, dass diese geringfügig größer als der maximale, von den Toleranzen zugelassene Abstand zwischen den beiden Platinen 17, 18 ist. Die Relativverschiebung der Teilleiter 6, 10 führt zu der bereits beschriebenen radialen, elastischen Auslenkung der Federlaschen 7 des ersten Teilleiters 6. Dadurch wird eine Rückstellkraft erzeugt, die für einen ausreichenden Kontaktdruck in den Kontaktstellen zwischen Verbindungselement und den Leiterplatten 17, 18 sorgt. Gleichzeitig wird durch die axiale Relativbeweglichkeit der Teilleiter 6, 10 eine Möglichkeit geschaffen, Lagetoleranzen der beiden Leiterplatten 17, 18 auszugleichen, wobei nicht nur Toleranzen bezüglich des Abstands der beiden Leiterplatten 17, 18 voneinander, sondern auch in Grenzen bezüglich einer mangelnden Parallelität ausgeglichen werden können, da mittels der Kontaktierung zwischen erstem Teilleiter 6 und zweitem Teilleiter 10 ausschließlich über die Federlaschen 7, 11 eine (begrenzte) Relativbeweglichkeit auch in radialer Richtung gegeben ist.

Claims

Schutzansprüche:
Verbindungselement zum elektrisch leitenden Verbinden von zwei Bauteilen, mit einem Leiter, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter zumindest zwei, in Verbindungsrichtung relativ zueinander bewegliche Teilleiter (6, 10) umfasst, wobei eine Relativbewegung der Teilleiter (6, 10) zu einer radialen Deformation von zumindest einem der Teilleiter (6, 10) führt.
Verbindungselement gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Deformation elastisch ist.
Verbindungselement gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Teilleiter (6, 10) einen sich verjüngenden Abschnitt aufweist.
Verbindungselement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster der Teilleiter (6) eine Mehrzahl von an einer Oberfläche eines zweiten Teilleiters (10) anliegenden Federlaschen (7) umfasst.
Verbindungselement gemäß einem der Ansprüche 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilleiter (6) durch Umbiegen einer zugeschnitten Platine zu einem Rohr hergestellt ist.
Verbindungselement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilleiter (6, 10) zumindest einen Anschlag ausbilden, der die Relativbewegung begrenzt.
Verbindungselement gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein freies Ende des ersten Teilleiters (6) mit einem ringförmigen Adapterelement (9) verbunden ist, das an einem axialen Ende des Verbindungselements eine Kontaktfläche (16) zur Kontaktierung eines ersten Bauteils ausbildet, und ein freies Ende des zweiten Teilleiters (10) an dem anderen axialen Ende des Verbindungselements eine Kontaktfläche (15) zur Kontak- tierung eines zweiten Bauteils ausbildet. 8. Verbindungselement gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Adapterelement (9) im Querschnitt L-förmig ausgebildet ist.
9. Verbindungselement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter als Außenleiter (2) einen Innen- leiter (1) umgibt.
10. Verbindungselement gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter (1 ) als Federkontaktstift ausgebildet ist.
1 1. Verbindungselement gemäß Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch ein zwischen dem Außenleiter (2) und dem Innenleiter (1 ) angeordnetes Isolationselement (3).
12. Verbindungselement gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (3) mit dem Innenleiter (1 ) und zumindest einem Abschnitt eines der Teilleiter (6, 10) fest verbunden ist.
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