EP3482461B1 - Elektrische kontaktvorrichtung - Google Patents

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EP3482461B1
EP3482461B1 EP18735259.6A EP18735259A EP3482461B1 EP 3482461 B1 EP3482461 B1 EP 3482461B1 EP 18735259 A EP18735259 A EP 18735259A EP 3482461 B1 EP3482461 B1 EP 3482461B1
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EP
European Patent Office
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elastic element
electrical contact
inner conductor
contact device
outer conductor
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EP18735259.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3482461A1 (de
Inventor
Christian Dandl
Benedikt Schwarz
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG filed Critical Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • 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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    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • 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
    • H01R24/50—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 mounted on a PCB [Printed Circuit Board]

Definitions

  • the present invention relates to an electrical contact device, a first elastic element which is contained in this electrical contact device, and an assembly which contains this electrical contact device.
  • So-called board-to-board connectors have established themselves as a fast data transmission interface for high-frequency signals between two high-frequency components, for example two circuit boards with high-frequency electronics each. These board-to-board connectors not only have the task of establishing an electrical connection for high-frequency signals between the two high-frequency components with an adapted characteristic impedance, but also to compensate for an axial offset and an angular offset between the two high-frequency components.
  • the US 2012/0214357 A1 discloses a coaxial board-to-board connector which has an elastic outer and inner conductor to compensate for an axial offset and / or a radial offset between the two circuit boards.
  • the elasticity of the outer and inner conductors is achieved by slotting.
  • the board-to-board connector which is in the TW 201 607 186 A is described, a distance between the two circuit boards deviating from the nominal distance is solved by a three-part implementation.
  • the two circuit board connectors which are each mechanically and electrically permanently connected to a circuit board, are bridged by an adapter connected in between, which compensates for the variable distance between the circuit boards.
  • the WO 2007/009549 A1 discloses a coaxial board-to-board connector which compensates for a variable distance between the two circuit boards via outer and inner conductors made of an electrically conductive elastomer.
  • coax-SLC-contact elements for compensating for the axial offset between the two high-frequency components so-called coax-SLC-contact elements (English: coaxial s pring l oaded c ontact; German: coaxial resilient contact) used.
  • the contact on the inner conductor side is implemented as a spring contact pin, ie as a contact pin which is resiliently mounted in a socket-shaped housing. While the socket-shaped housing is typically fixed on one high-frequency component, the contact pin makes contact with the other high-frequency component with its contact tip.
  • the contact on the outer conductor side is implemented as a contact ring which is resiliently mounted to form a slotted contact socket.
  • the slotted contact socket is typically fixed to one high-frequency component, while the contact ring makes contact with the other high-frequency component
  • a Coax SLC contact element contains a comparatively high number of individual parts, which unnecessarily increases the costs for the production and logistics of such a product.
  • the geometrical extent of such a Coax-SLC contact element is still too large to be able to meet future requirements for the distance between several Coax-SLC contact elements positioned in a grid or in a row.
  • the present invention is based on the object of providing an electrical contact device for electromechanical contacting between two components, preferably a high-frequency contact device for electromechanical contacting between two high-frequency components to specify, which is minimized in terms of its size and the number of its individual parts.
  • an elastic element which is referred to below as the first elastic element, made of an electrically insulating material, is arranged between the at least one inner conductor and the outer conductor. Due to its arrangement between the at least one inner conductor and the outer conductor and its electrically insulating property, the first elastic element serves on the one hand as an insulator element within the high-frequency contact device.
  • the elastic element Due to its elasticity and its fixation on the outer conductor, the elastic element can in the compressed case - if the outer conductor, which can be changed in its axial extent, is also compressed when making contact with the first and the second component - to the outer conductor a spring force with which the outer conductor in each case one exerts sufficient contact pressure on the first and second components.
  • a compact electrical contact device for high-frequency signals is created from a minimized number of individual parts, which, depending on the axial offset between the two high-frequency components to be connected, realizes reliable electrical contact between the two high-frequency components.
  • the outer conductor and the at least one inner conductor can each be firmly connected to the first component and / or to the second component, for example by means of a soldered connection.
  • the outer conductor and the at least one inner conductor can each only make electrical contact with the first component and / or the second component.
  • the outer conductor and the at least one inner conductor are each pressed against associated contact surfaces on the first component and / or on the second component.
  • the outer conductor and the at least one inner conductor are each made of metal to realize an electrical connection for a high-frequency signal between a first component and a second component.
  • the first elastic element with its electrically insulating property is made from an elastomer, for example natural rubber, silicone, rubber, or a TPE (thermoplastic elastomer).
  • an elastomer for example natural rubber, silicone, rubber, or a TPE (thermoplastic elastomer).
  • the first elastic element is arranged between the at least one inner conductor and the outer conductor of the electrical contact device and is thus shaped approximately in the shape of a sleeve.
  • the first elastic element preferably has a reduced rigidity.
  • This reduced rigidity of the first elastic element in its central area has the advantageous effect that the greatest elastic deformation of the first elastic element occurs primarily in this central area and not in the two end areas.
  • the reduced rigidity in the central area of the first elastic element is preferably realized by a reduced outer diameter and by several slots running in the longitudinal axis direction, which are located between the outer and inner surfaces of the hollow first elastic element. Through this running in the longitudinal axis direction In the case of a pressure force acting in the longitudinal axis direction, the reduced outside diameter of the central region increases in size, while the axial longitudinal extent of the central region of the first elastic element is advantageously shortened.
  • the reduced outside diameter in the central area can expand to the size of the non-reduced outside diameter in the end areas of the first elastic element.
  • At least one recess is provided in each case on the inner and / or outer surface within the central area of the sleeve-shaped first elastic element.
  • This at least one recess leads to an additional reduction in the cross section of the first elastic element in the region of the recess.
  • the individual recesses are preferably arranged at points in the central region in which a deformation of the first elastic element in the radial direction occurs particularly strongly during contraction.
  • the effective permittivity of the electrically insulating area in a section of the electrical contact device in which the central area of the first elastic element is located is reduced compared to a section of the electrical contact device Contact device in which the two end regions of the first elastic element are located. This increases the characteristic impedance in this section of the electrical contact device.
  • the outer diameter of the at least one inner conductor is increased in the middle area compared to the end areas.
  • the axial variability of the outer conductor and the at least one inner conductor is preferably realized in that the at least one inner conductor is made up of a solid first inner conductor part that is connected to or can be contacted with the first component and a solid one with the second component connected or contactable second inner conductor part and the outer conductor is composed of a solid, connected to the first component or contactable first outer conductor part and a solid, connected to the second component or contactable second outer conductor part.
  • the first and the second inner conductor part and the first and the second outer conductor part are each rigid components which each have an elasticity only in the contacting area with the inner conductor or outer conductor part to be contacted.
  • the first and the second inner conductor part and the first and the second outer conductor part are preferably each components which each have a greater rigidity in the axial direction than in the radial direction, especially in the contacting area with the inner conductor or outer conductor part to be contacted.
  • the first and the second outer conductor part are in electrical contact with one another. They can be moved to one another in the axial direction and overlap in the axial direction. Depending on the degree of overlap of the first and the second outer conductor part, there is a different axial extension of the outer conductor.
  • the effective axial extension of the outer conductor is reduced compared to the non-compression case.
  • An outer conductor with an extension that can be changed in the axial direction is thus realized via the axial overlap of the first and second outer conductor parts.
  • first and second inner conductor parts of each individual inner conductor are each also in electrical contact with one another. They can also be moved to one another in the axial direction and overlap in the axial direction. The overlap of the first and the second inner conductor part thus results in an inner conductor in each case with an extension that can be changed in the axial direction.
  • the extension of the inner conductor which can be changed in the axial direction is to be decoupled from the extension of the outer conductor which can be changed in the axial direction.
  • a second elastic element is provided between the first and the second inner conductor part of the at least one inner conductor. This second elastic element realizes an elastic connection between the first and the second inner conductor part and makes it possible to compensate for an axial offset on the inner conductor side between the first and the second component.
  • the second elastic element in this first sub-variant of the first embodiment is equivalent to the first elastic element, likewise made of an electrically insulating material.
  • the first elastic element and the second elastic element are implemented as the only common elastic element.
  • the electrical contact between the first and the second inner conductor part is typically made via several spring tabs distributed around the circumference of the first or second inner conductor part and separated from one another by a slot of a contacting area of the first or second inner conductor part implemented as a spring sleeve.
  • the spring tabs of the first or the second inner conductor part are each in a form-fitting or non-positive connection with a contacting area on the outer surface of the respective opposite second or first inner conductor part.
  • the common elastic element contains a region corresponding to the first elastic element, which is located outside the spring sleeve of the first or second inner conductor part, and a region corresponding to the second elastic element, which is located inside the spring sleeve of the first or second inner conductor part.
  • the common elastic element is shaped in such a way that it passes through at least one slot to the first or second inner conductor part respectively associated spring sleeve is passed.
  • the common elastic element thus contains, in addition to the regions corresponding to the first and second elastic elements, at least one additional connecting region which is guided through a slot and connects the first and second elastic elements to one another.
  • the at least one connection area within the common elastic element is typically of small volume compared to the two areas corresponding to the first and second elastic element, the areas of the common elastic element corresponding to the first and second elastic element are approximately decoupled from one another with regard to their elasticity .
  • the first and the second elastic element are each implemented as individual parts that are not connected to one another. In this case, the elasticities of the first and the second elastic element are completely decoupled from one another.
  • the second elastic element is made from an electrically conductive material.
  • the second elastic element advantageously not only realizes an elastic mechanical connection, but also a further electrical contact between the first and the second inner conductor part of the respective inner conductor.
  • Any spring element made of a metal, for example a spiral spring, can preferably be used as the second elastic element.
  • no second elastic element is provided between the first and the second inner conductor part of the at least one inner conductor.
  • the first elastic element is additionally fixed to the at least one inner conductor.
  • the axially variable extension of the outer conductor takes place in that the outer conductor is implemented as a metallic coating on the outer surface of the first elastic element.
  • the at least one inner conductor settles like in the first Embodiment of the electrical contact device according to the invention in two parts each composed of a first inner conductor part connected or contactable with the first component and a second inner conductor part that can be contacted with the second component.
  • the wave resistance of the electrical contact device is adapted over the entire longitudinal extent in that, in the event of compression, the coating of the outer conductor, which expands radially outward in the middle area, is compensated for by an enlarged outer diameter of the at least one inner conductor in the middle area.
  • a second elastic element which is preferably designed as an electrically conductive spiral spring, between the first and the second inner conductor part of the at least one inner conductor in the first sub-variant of the second embodiment of the electrical contact device according to the invention.
  • no second elastic element is provided between the first and the second inner conductor part of the at least one inner conductor. Instead, the first elastic element is additionally fixed to the at least one inner conductor.
  • the inner surface of the first elastic element is also provided with a metallic coating, which serves as the inner conductor of the electrical contact device according to the invention.
  • the axial extension of the non-compressed inner conductor changes into axially extending areas and radially extending areas when the electrical contact device is compressed.
  • the effective axial extension of the inner conductor is reduced accordingly.
  • the wave resistance is adapted over the entire axial longitudinal extent of the electrical contact device according to the invention in that only in the middle area when the electrical contact device is compressed, the changed distance between the inner and outer conductor coating is achieved by a suitable arrangement and number of slots and of Recesses and is compensated by suitable dimensioning of the slot width and the slot length as well as the recess width and the recess depth.
  • an assembly according to the invention which contains the electrical contact device according to the invention, the first component connected or contactable with the electrical contact device according to the invention and the second component connected or contactable with the electrical contact device according to the invention is also covered by the invention.
  • the invention also covers a first elastic element made of an electrically insulating material, which is set up in such a way that it can be fixed to an outer conductor of an electrical contact device.
  • FIG. 6A to 6C Before using the Figures 6A to 6C an electrical contact device according to the invention for transmitting a differential high-frequency signal, ie a symmetrical high-frequency signal, between two components is explained with reference to the following Figures 1A to 5B different versions of a coaxial contact device for the transmission of an asymmetrical high-frequency signal presented in detail.
  • the first figure of each presented sub-variant or characteristic of the electrical contact device represents the operating case in which there is no electrical contact between the two components via the electrical contact device and thus the electrical contact device is not compressed.
  • the operating case In the second figure of each presented sub-variant or variant of the electrical contact device, the operating case is shown in which electrical contact is made between the two components via the electrical contact device and the electrical contact device is thus compressed:
  • the electrical contact device according to the invention is designed as a coaxial contact device.
  • the coaxial contact device has an outer conductor 1 and a single inner conductor 2 which is arranged coaxially to the outer conductor 1 within the outer conductor 1.
  • first component 3 preferably a first high-frequency component
  • second component 4 preferably a second high-frequency component, in particular if one is present axial offset between the first and the second component 3 and 4
  • the axial extent of the metallic outer conductor 1 and the metallic inner conductor 2 of the electrical contact device according to the invention can be changed.
  • the axial extension of the outer conductor 1 is composed of a solid first outer conductor part 1 1 and a massive second outer conductor part 1 2 , which are in electrical contact with one another on the one hand and can be moved in an axial lengthwise direction on the other.
  • the axial extension of the inner conductor 2 is composed of a solid first inner conductor part 2 1 and a solid second inner conductor part 2 2 , which are also in electrical contact with one another on the one hand and can be moved in an axial lengthwise direction on the other.
  • first and second outer conductor parts 1 1 and 1 2 and the first and second inner conductor parts 2 1 and 2 2 overlap each other for different lengths.
  • the effective axial extension of the outer conductor 1 and the inner conductor 2 results from the degree of overlap of the first and second outer conductor parts 1 1 and 1 2 or the first and second inner conductor parts 2 1 and 2 2 .
  • the first outer conductor part 1 1 and the first inner conductor part 2 1 of the electrical contact device according to the invention are each electrically and mechanically connected to associated contact surfaces on the first component 3.
  • the connection is made here using common connection techniques, for example by means of soldering.
  • the first outer conductor part 1 1 and the first inner conductor part 2 1 as in FIG Figure 4A is indicated, only be contactable with the first component 3.
  • the first outer conductor part 1 1 and the first inner conductor part 2 1 are in operation via an in Figure 4A
  • the device (not shown) is brought into electrical contact with the associated contact surfaces on the first component 3 without realizing a permanent mechanical connection between the first outer conductor part 1 1 or the first inner conductor part 2 1 and the associated contact surfaces on the first component 3.
  • the second outer conductor part 1 2 and the second inner conductor part 2 2 of the electrical contact device according to the invention can be contacted with associated contact surfaces on the second component 4 or are firmly connected to associated contact surfaces on the second component 4 using a common connection technology.
  • the first component 3 and the second component 4 are each preferably a high-frequency component.
  • This high-frequency component can typically be a printed circuit board equipped with high-frequency electronics, a housing in which high-frequency electronics are installed, a substrate in which high-frequency electronics are integrated, or a single high-frequency component, for example a high frequency filter or high frequency amplifier.
  • either the first outer conductor part 1 1 or the second outer conductor part 1 2 is formed as a spring sleeve in its contact area with the contacting outer conductor part 1 2 or 1 1 .
  • the contact area of the first is analogous Inner conductor part 2 1 or the second inner conductor part 2 2 with the respective contacting inner conductor part 2 2 or 2 1 also implemented as a spring sleeve in order to realize a secure electrical contact between the first and second inner conductor part 2 1 and 2 2 .
  • the second outer conductor part 1 2 is shaped in its contact area as a spring sleeve which contacts the inner surface of the first outer conductor part 1 1 with radially outwardly directed extensions at the distal ends of its spring lugs 5.
  • the first inner conductor part 2 1 is shaped in its contact area as a spring sleeve which contacts the outer surface of the second inner conductor part 2 2 with radially inwardly directed extensions at the distal ends of its spring lugs 6.
  • the spring tabs 6 of the spring sleeve of the first inner conductor part 2 1 and the contact with the outer surface of the second inner conductor part 2 2 refer to the Figures 2A and 2B referenced.
  • the first outer conductor part 1 1 has an inwardly directed web 7 1 at its distal end, which acts as a stopper for one provided on the outer surface of the second outer conductor part 1 2 and radially outwardly directed web 7 2 is used.
  • a first elastic element 8 made of an electrically insulating material is arranged coaxially to the outer conductor 1 and to the inner conductor 2.
  • An elastomer for example natural rubber, silicone, rubber, or a thermoplastic elastomer (TPE) is preferably suitable as an electrically insulating material with elasticity.
  • the first elastic element 8 is fixed on the outer conductor 1, preferably both on the first outer conductor part 1 1 and on the second outer conductor part 1 2 .
  • Serve as a fixation, as in the Figures 1A and 1B is indicated, preferably claws 9 which are respectively formed on the inner surface of the first and second outer conductor part 1 1 and 1 2 and are hooked into associated recesses 10 at appropriate positions on the outer surface of the first elastic member.
  • Alternative fixing methods, such as gluing, are also covered by the invention.
  • the first elastic element 8 can also only be fixed on the second outer conductor part 1 2 .
  • the first elastic element 8 By fixing the first elastic element 8 on the outer conductor 1, preferably on the first and second outer conductor parts 1 1 and 1 2 , the first outer conductor part 1 1 and the second outer conductor part 1 2 are elastically coupled to one another. As a result of this elastic coupling, the first and the second outer conductor part 1 1 and 1 2 can be moved elastically with respect to one another. Thus, an axial extension of the outer conductor 1 can be realized, which corresponds in contact with the second outer conductor part 1 2 with the second component 4 and the first outer conductor part 1 1 having the first component 3 to the distance between the first and second components 3 and 4.
  • the first elastic element 8 is essentially shaped like a sleeve.
  • a central region 11 of the sleeve-shaped first elastic element 8 which extends between the two end regions 12 1 and 12 2 at the axial ends of the elastic element, there is an elasticity that is increased to elasticity in the two end regions 12 1 and 12 2 .
  • the outer diameter in the central area 11 of the first elastic element 8 is reduced compared to the outer diameter in the two end areas 12 1 and 12 2 .
  • a plurality of slots 13 extending in the axial longitudinal direction of the coaxial contact device are preferably arranged in equidistant angular sections. These slots 13 extend from the outer surface to the inner surface of the sleeve-shaped first elastic element 8.
  • the first elastic element 8 preferably contains two slots 13. Alternatively, a higher number of slots 13 can also be present in the first elastic element 8, which is part of the invention is covered.
  • An additional increase in the elasticity in the central region 11 of the first elastic element 8 is achieved by additional recesses 14 on the inner surface and / or on the outer surface of the central region 11 of the first elastic element 8.
  • the reduced outer diameter of the central region 11 of the first elastic element 8, the slots 13 and the additional Recesses 14 in the central region 11 of the first elastic element 8 increase the wave resistance in the section of the electrical contact device according to the invention in which the central region 11 of the first elastic element 8 is located compared to the wave resistance in the sections of the electrical contact device according to the invention in which the two are located End regions 12 1 and 12 2 of the first elastic element 8 are located.
  • the wave resistance of the electrical contact device according to the invention is advantageously adapted over the entire axial longitudinal extent.
  • first and the second inner conductor part 2 1 and 2 2 there is a second elastic one with respect to an elastic coupling of the first and the second inner conductor part 2 1 and 2 2 and thus an elastic mobility of the first and the second inner conductor part 2 1 and 2 2 Element 15 is provided.
  • This second elastic member 15 is disposed in an internal space 16 which is located between the sleeve-shaped end of the second inner conductor part 1 2 and the molded as a spring sleeve end of the first inner conductor part 1. 1
  • this second elastic element 15 is produced from an electrically insulating material. It is preferably made from the same material as the first elastic element 8, namely from an elastomer.
  • the first elastic element 8 and the second elastic element 15 form a common elastic element 17.
  • the first elastic element 8 represents a first region 17 1 of the common elastic element 17 and the second elastic element 15 a second region 17 2 of the common elastic element 17.
  • the first area 17 1 and the second area 17 2 are connected to one another via a plurality of connection areas 17 3 within the common elastic element 17.
  • the connection areas 17 3 are each passed through a slot in the contact area of the first inner conductor part 2 1 , which is formed as a spring sleeve.
  • the axial longitudinal extension of the first elastic element 8 or of the common elastic element 17 is slightly reduced at its axial ends compared to the axial longitudinal extension of the inner conductor 2 and the outer conductor 1. This slight reduction in the axial longitudinal extension enables reliable electrical contact to be made between the first inner conductor part 2 1 and the first outer conductor part 1 1 with the first component 3 and the second inner conductor part 2 2 and the second outer conductor part 1 2 with the second component 4.
  • the first elastic element 8 and the second elastic element 15 are each implemented as individual parts. While in the first version there is still a slight coupling between the first and second elastic elements 8 and 15 due to the elastic connection of the first and second elastic elements 8 and 15 via the individual connection areas 17 3 of the common elastic element 17, in the second expression, the first and the second elastic element 8 and 15 completely elastically decoupled from one another.
  • the outer conductor 1 and the inner conductor 2 in the second embodiment thus have their own decoupled elasticity and in this way can optimally compensate for non-planarities in the first component 3 and / or in the second component 4.
  • a second elastic element 15 made of an elastomer
  • a second elastic element 15 is also possible, which as a spiral spring made of an electrically insulating Material is executed, and covered by the invention with.
  • the outer diameter of the inner conductor 2 corresponds to the inner diameter of the elastic element 8 at least in a certain area of the axial longitudinal extent - here: the enlarged outer diameter of the first inner conductor part 2 1 in the immediate vicinity of the central area 11 of the first elastic element 8.
  • the inner conductor 2 is advantageously guided by the first elastic element 8 in its radial positioning within the electrical contact device according to the invention.
  • a second elastic element 15 'made of an electrically conductive material is used for realizing the elasticity of the inner conductor 2.
  • the second elastic element 15 ' is preferably made of a metal and implemented as a spiral spring.
  • the second elastic element 15 is completely dispensed with.
  • the elasticity of the inner conductor 2 is additionally realized by a further expression of the first elastic element 8 '.
  • This expression of the first elastic element 8 ′ is fixed not only on the outer conductor 1, but also in parallel on the inner conductor 2.
  • the fixing of the first elastic element 8 ′ on the inner conductor 2 can preferably take place on both the first and the second inner conductor part 2 1 and 2 2 .
  • the invention also covers the fixing of the first elastic element 8 ′ only on the second inner conductor part 2 2 .
  • first and second inner conductor parts 2 1 and 2 2 have a plurality of claws 18 which are arranged distributed at equidistant angular intervals and which hook into associated recesses 19 of the first elastic element 8 '.
  • other fixing methods such as gluing or any other suitable form-fitting or force-fitting connection, can also be used.
  • recesses 20 are provided at different points in the two end regions 12 1 and 12 2 of the first elastic element 8'. These recesses 20 are each positioned completely randomly within the first elastic element 8 'without any particular order being present. In this way, the first elastic element 8 ′ has a different elasticity in an area adjacent to the outer conductor 1 than in an area adjacent to the inner conductor 2. This ensures that the outer conductor 1 has a different elasticity than the inner conductor 2.
  • the second elastic element 15 is not required in the third sub-variant, there is also no interior space 16 between for positioning the second elastic element 15 the first and the second inner conductor part 2 1 and 2 2 required.
  • the second inner conductor part 2 2 therefore no longer has to be shaped like a sleeve at its contacting end.
  • the electrical contact device according to the invention contains several inner conductors.
  • the invention is not restricted to two inner conductors.
  • several pairs of two inner conductors each, each of which transmits a differential signal are also covered by the invention.
  • two pairs of two inner conductors each are arranged crossed over one another.
  • the fourth sub-variant of the first embodiment there are several inner conductors in the electrical contact device according to the invention, so that the arrangement between the outer conductor and the inner conductors, as from the cross section of FIG Figures 6B and 6C emerges, no longer has coaxiality.
  • the first elastic element is also no longer arranged and shaped coaxially to the inner and outer conductors.
  • outer conductor 1 is composed of a first and a second outer conductor part 1 1 and 1 2 in equivalence to the previously described sub-variants and forms, the spaced-apart inner conductors 2 1 and 2 2 with their first and second inner conductor parts 2 1 1 and 2 1 2 or 2 2 1 and 2 2 2 arranged.
  • a first elastic element 8 ′′ is arranged between the outer conductor 1 and the two inner conductors 2 1 and 2 2 and is preferably fixed to the outer conductor 1 by means of claws 9.
  • the area 21 1 between the two inner conductors 2 1 and 2 2 and the two areas 21 2 and 21 3 which are located opposite the area 21 1 between the outer conductor 1 and one of the two inner conductors 2 1 and 2 2 , not filled by the first elastic element 8 ′′.
  • a second elastic element 15 1 and 15 2 likewise made of an electrically insulating material, preferably made of an elastomer, is provided in each inner conductor 2 1 and 2 2 .
  • elasticity of the inner conductors 2 1 and 2 2 and thus relative elastic mobility between the associated first and second inner conductor parts 2 1 1 and 2 1 2 or 2 2 1 and 2 2 2 is achieved .
  • the first elastic element 8 ′′ there is a common elastic element from the first elastic element 8 ′′ and the two second elastic elements 15 1 and 15 2 conceivable and covered by the invention.
  • the outer conductor 1 is implemented as a metallic coating 1 'on the outer surface of the first elastic element 8'''. If the electrical contact device according to the invention and thus the first elastic element 8 '''are compressed as a result of contact pressure of the first and second components 3 and 4 on the electrical contact device according to the invention, the diameter in the central area 11 of the first elastic element 8''' increases. with simultaneous axial shortening of the central region 11, as can be seen from the three-dimensional representation of the first elastic element 8 '''in the second embodiment of the electrical contact device according to the invention in FIG Fig. 9 emerges. In the compression case, the completely axial extension of the outer conductor coating 1 'in the non-compression case merges into radial extension regions and reduced axial extension regions. In this way, the effective axial extension of the outer conductor 1 'is reduced.
  • a contact crown 22 is provided at the axial ends of the first elastic element 8' '', in particular in the area of the outer conductor coating 1 '.
  • This contact crown 22 is firmly mechanically connected to the outer conductor coating 11 ', for example by means of soldering or press fit. Reliable electrical contact between the outer conductor coating 1 ′ and the associated contact surfaces on the first and second components 3 and 4 is thus ensured.
  • the inner conductor 2 is arranged within the sleeve-shaped first elastic element 8 '''.
  • the inner conductor 2 is composed of a first and a second inner conductor part 2 1 and 2 2 , which are in electrical contact with one another and can be moved elastically relative to one another.
  • the second inner conductor part 2 2 is formed in its contact area with the first inner conductor part 2 1 as a spring sleeve, the spring tabs of which electrically contact the outer surface of the first inner conductor part 2 1 .
  • the elasticity of the inner conductor 2 is preferably realized in analogy to the third sub-variant of the first embodiment via a second elastic element 15 'made of an electrically conductive material, preferably via a spiral spring.
  • a second elastic element 15 made of an electrically insulating material, preferably made of an elastomer, according to the second form of the first sub-variant is also conceivable within the first embodiment and also covered by the invention.
  • the first elastic element 8 '' ' is additionally fixed to the inner conductor 2 according to the fourth sub-variant of the first embodiment, so that a technical solution without a second elastic element is also conceivable.
  • the first elastic element 8 ''' also has a metallic coating 2' on the inner surface that realizes the inner conductor 2 '.
  • the inner conductor 2 composed of a first and a second inner conductor part 2 1 and 2 2 can also be replaced by a metallic inner conductor coating 2 'and thus advantageously saved.
  • a contact crown 23 is also provided at the axial ends of the first elastic element 8' '' in the area of the metallic inner conductor coating 2 '.
  • This contact crown 23 is also connected to the metallic inner conductor coating 2 'via a fixed mechanical connection, for example by means of soldering or press fit.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktvorrichtung, ein erstes elastisches Element, das in dieser elektrischen Kontaktvorrichtung enthalten ist, und eine Baugruppe, die diese elektrische Kontaktvorrichtung enthält.
    • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Als schnelle Datenübertragungsschnittstelle für hochfrequente Signale zwischen zwei Hochfrequenz-Bauteilen, beispielsweise zwei Leiterplatten mit jeweils einer Hochfrequenz-Elektronik, haben sich sogenannte Board-to-Board-Steckverbinder (deutsch: Leiterplatte-zu Leiterplatte-Steckverbinder) etabliert. Diese Board-to-Board-Steckverbinder haben nicht nur die Aufgabe eine elektrische Verbindung für hochfrequente Signale zwischen den beiden Hochfrequenz-Bauteilen bei angepassten Wellenwiderstand zu verwirklichen, sondern auch einen axialen Versatz und einen Winkel-Versatz zwischen den beiden Hochfrequenz-Bauteilen auszugleichen.
  • Die US 2012/0214357 A1 offenbart einen koaxialen Board-to-Board-Steckverbinder, der zum Ausgleich eines axialen Offsets und/oder eines radialen Offsets zwischen den beiden Leiterplatten einen elastischen Außen- und Innenleiter aufweist. Die Elastizität des Außen- und Innenleiters ist jeweils durch Schlitzung realisiert.
  • Beim Board-to-Board-Steckverbinder, der in der TW 201 607 186 A beschrieben wird, wird ein vom Sollabstand abweichender Abstand zwischen den beiden Leiterplatten durch eine dreiteilige Realisierung gelöst. Die beiden Leiterplattensteckverbinder, die jeweils mit einer Leiterplatte mechanisch und elektrisch fest verbunden sind, sind über einen dazwischen geschalteten Adapter überbrückt, der den variablen Abstand der Leiterplatten ausgleicht.
  • Die WO 2007/009549 A1 offenbart einen koaxialen Board-to-Board-Steckverbinder, der einen variablen Abstand zwischen den beiden Leiterplatten über Außen- und Innenleiter aus einem elektrisch leitenden Elastomer kompensiert.
  • Insbesondere zum Ausgleich des axialen Versatzes zwischen den beiden Hochfrequenz-Bauteilen werden sogenannte Coax-SLC-Kontaktelemente (englisch: coaxial spring loaded contact; deutsch: koaxialer federnder Kontakt) verwendet. Beispielsweise in der US 7,416,418 B2 ist der Aufbau und die Funktionsweise eines derartigen Coax-SLC-Kontaktelements offenbart:
    Der innenleiterseitige Kontakt ist als Federkontaktstift, d.h. als Kontaktstift, der in einem buchsenförmigen Gehäuse federnd gelagert ist, verwirklicht. Während das buchsenförmige Gehäuse typischerweise an dem einen Hochfrequenz-Bauteil fixiert ist, kontaktiert der Kontaktstift mit seiner Kontaktspitze das jeweils andere Hochfrequenz-Bauteil. Der außenleiterseitige Kontakt ist als Kontaktring verwirklicht, der zu einer geschlitzten Kontaktbuchse federnd gelagert ist. Die geschlitzte Kontaktbuchse ist typischerweise an dem einen Hochfrequenz-Bauteil fixiert, während der Kontaktring das jeweils andere Hochfrequenz-Bauteil kontaktiert
  • Durch die Federung des Kontaktstiftes im buchsenförmigen Gehäuse ist innenleiterseitig ein ausreichender Kontaktdruck und damit ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktspitze des Kontaktstiftes und einer zugehörigen Kontaktfläche auf dem jeweils anderen Hochfrequenz-Bauteil innerhalb eines bestimmten Bereiches für den Abstand zwischen den beiden Hochfrequenz-Bauteilen realisierbar. Äquivalent ist außenleiterseitig durch die Federung des Kontaktringes ebenfalls ein ausreichender Kontaktdruck und damit ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktring und einer zugehörigen Kontaktfläche auf dem jeweils anderen Hochfrequenz-Bauteil innerhalb eines bestimmten Bereiches für den Abstand zwischen den beiden Hochfrequenz-Bauteilen realisierbar.
  • Wie den Darstellungen in der US 7,416,418 B2 zu entnehmen ist, enthält ein Coax-SLC-Kontaktelement eine vergleichsweise hohe Anzahl von Einzelteilen, was die Kosten für die Produktion und die Logistik eines derartigen Produktes unnötig erhöht. Hinzu kommt, dass die geometrische Ausdehnung eines derartigen Coax-SLC-Kontaktelements noch zu groß ist, um zukünftige Anforderungen an den Abstand zwischen mehreren in einem Raster oder in einer Reihe jeweils positionierten Coax-SLC-Kontaktelementen erfüllen zu können.
  • Dies ist ein Zustand, den es zu verbessern gilt.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Kontaktvorrichtung zur elektromechanischen Kontaktierung zwischen zwei Bauteilen, bevorzugt eine Hochfrequenz-Kontaktvorrichtung zur elektromechanischen Kontaktierung zwischen zwei Hochfrequenz-Bauteilen, anzugeben, der hinsichtlich seiner Größe und der Anzahl seiner Einzelteile minimiert ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine elektrische Kontaktvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein erstes elastisches Element mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19 gelöst.
  • Demgemäß ist vorgesehen:
    Eine elektrische Kontaktvorrichtung zum elektrischen Verbinden eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils mit
    • einem Außenleiter,
    • mindestens einem innerhalb des Außenleiters angeordneten Innenleiter und
    • einem zwischen dem Außenleiter und dem mindestens einen Innenleiter angeordneten ersten elastischen Element,
    • wobei der Außenleiter und der mindestens eine Innenleiter jeweils mit dem ersten Bauteil und mit dem zweiten Bauteil jeweils verbunden oder kontaktierbar sind,
    • wobei die axiale Erstreckung des mindestens einen Innenleiters und des Außenleiters jeweils veränderbar ist,
    • wobei der Außenleiter und der mindestens eine Innenleiter jeweils metallisch sind,
    • wobei das erste elastische Element aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist,
    • am Außenleiter fixiert ist,
    • aufgrund der Elastizität des ersten elastischen Elements und der Fixierung des ersten elastischen Elements am Außenleiter in einem gestauchten Zustand des ersten elastischen Elements eine Federkraft vom ersten elastischen Element zum Außenleiter übertragbar ist und
    • das elektrisch isolierende Material des ersten elastischen Elements ein Elastomer ist.
  • Ein erstes elastisches Element
    • aus einem elektrisch isolierenden Material,
    • das derart eingerichtet ist, dass es an einem Außenleiter einer elektrischen Kontaktvorrichtung fixierbar ist.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Erkenntnis/Idee besteht darin, die beiden ursprünglich in zwei getrennten Bauteilen jeweils realisierten technischen Funktionen der elektrischen Isolierens (Isolator-Element) und des Aufbringens einer axialen Elastizität (Feder) in einem einzigen Bauteil zu verwirklichen. Hierzu wird erfindungsgemäß zwischen dem mindestens einem Innenleiter und dem Außenleiter ein elastisches Element, das im Folgenden als erstes elastisches Element bezeichnet wird, aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet. Aufgrund seiner Anordnung zwischen den mindestens einem Innenleiter und dem Außenleiter und seiner elektrisch isolierenden Eigenschaft dient das erste elastische Element einerseits als Isolator-Element innerhalb der Hochfrequenz-Kontaktvorrichtung.
  • Aufgrund seiner Elastizität und seiner Fixierung am Außenleiter kann das elastische Element im gestauchten Fall - wenn der in seiner axialen Erstreckung veränderbare Außenleiter bei Kontaktierung mit dem ersten und dem zweiten Bauteil ebenfalls gestaucht ist - auf den Außenleiter eine Federkraft übertragen, mit der der Außenleiter jeweils einen ausreichenden Kontaktdruck auf das erste und zweite Bauteil ausübt.
  • Auf diese Weise ist erfindungsgemäß eine kompakte elektrische Kontaktvorrichtung für Hochfrequenzsignale aus einer minimierten Anzahl von Einzelteilen geschaffen, die in Abhängigkeit des im jeweiligen Zeitpunkt vorliegenden axialen Versatzes zwischen den beiden zu verbindenden Hochfrequenz-Bauteilen eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen den beiden Hochfrequenz-Bauteilen verwirklicht.
  • Der Außenleiter und der mindestens eine Innenleiter können jeweils mit dem ersten Bauteil und/oder mit dem zweiten Bauteil beispielsweise mittels einer Lötverbindung fest verbunden sein.
  • Alternativ können der Außenleiter und der mindestens eine Innenleiter jeweils das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil nur elektrisch kontaktieren. Hierbei sind der Außenleiter und der mindestens eine Innenleiter jeweils an zugehörige Kontaktflächen am ersten Bauteil und/oder am zweiten Bauteil gedrückt.
  • Der Außenleiter und der mindestens eine Innenleiter sind zur Realisierung einer elektrischen Verbindung für ein Hochfrequenzsignal zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil jeweils metallisch ausgeführt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • In einer bevorzugten Ausprägung ist das erste elastische Element mit seiner elektrisch isolierenden Eigenschaft aus einem Elastomer, beispielsweise Naturkautschuk, Silikon, Gummi, oder einem TPE (thermoplastischer Elastomer) hergestellt.
  • Das erste elastische Element ist im Hinblick auf seine Funktion als Isolator-Element zwischen dem mindestens einen Innenleiter und dem Außenleiter der elektrischen Kontaktvorrichtung angeordnet und ist somit näherungsweise hülsenförmig ausgeformt. In einem Mittenbereich zwischen zwei Endbereichen, die jeweils zu einem axialen Ende des ersten elastischen Elements benachbart sind, weist das erste elastische Element bevorzugt eine reduzierte Steifigkeit auf.
  • Diese reduzierte Steifigkeit des ersten elastischen Elements in seinem Mittenbereich bewirkt vorteilhaft, dass die größte elastische Verformung des ersten elastischen Elements vor allem in diesem Mittenbereich und nicht in den beiden Endbereichen auftritt.
  • Die reduzierte Steifigkeit im Mittenbereich des ersten elastischen Elements wird bevorzugt durch einen reduzierten Außendurchmesser und durch mehrere in Längsachsrichtung verlaufende Schlitze realisiert, die sich zwischen der Außen- und Innenoberfläche des hohl ausgeformten ersten elastischen Elements befinden. Durch diese in Längsachsrichtung verlaufenden Schlitze vergrößert sich bei einer in Längsachsrichtung wirkenden Druckkraft der reduzierte Außendurchmesser des Mittenbereiches, während sich die axiale Längserstreckung des Mittenbereiches des ersten elastischen Elements vorteilhaft verkürzt. Der reduzierte Außendurchmesser im Mittenbereich kann sich dabei bis zur Größe des nicht reduzierten Außendurchmesser in den Endbereichen des ersten elastischen Elements ausdehnen.
  • Eine zusätzliche Reduzierung der Steifigkeit wird dadurch erzielt, dass innerhalb des Mittenbereiches des hülsenförmigen ersten elastischen Elements an der Innen- und/oder Außenoberfläche jeweils mindestens eine Ausnehmung vorgesehen ist. Diese mindestens eine Ausnehmung führt zu einer zusätzlichen Reduzierung des Querschnitts des ersten elastischen Elements im Bereich der Ausnehmung. Bevorzugt sind die einzelnen Ausnehmungen an Stellen des Mittenbereichs angeordnet, in denen eine Verformung des ersten elastischen Elements in radialer Richtung bei Kontraktion besonders stark auftritt.
  • Durch den reduzierten Außendurchmesser, die einzelnen Schlitze und die einzelnen Ausnehmungen im Mittenbereich des ersten elastischen Elements reduziert sich die effektive Permittivität des elektrisch isolierenden Bereiches in einem Abschnitt der elektrischen Kontaktvorrichtung, in dem sich der Mittenbereich des ersten elastischen Elements befindet, gegenüber einem Abschnitt der elektrischen Kontaktvorrichtung, in dem sich die beiden Endbereiche des ersten elastischen Elements befinden. Damit vergrößert sich der Wellenwiderstand in diesem Abschnitt der elektrischen Kontaktvorrichtung. Zur Realisierung eines Wellenwiderstandes, der vorteilhaft über die gesamte Längserstreckung der elektrischen Kontaktvorrichtung angepasst ist, wird der Außendurchmesser des mindestens einen Innenleiters im Mittenbereich gegenüber den Endbereichen vergrößert.
  • In einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung wird die axiale Veränderbarkeit des Außenleiters und des mindestens einen Innenleiters bevorzugt dadurch realisiert, dass der mindestens eine Innenleiter jeweils aus einem massiven, mit dem ersten Bauteil verbundenen oder kontaktierbaren ersten Innenleiterteil und einem massiven, mit dem zweiten Bauteil verbundenen oder kontaktierbaren zweiten Innenleiterteil und der Außenleiter aus einem massiven, mit dem ersten Bauteil verbundenen oder kontaktierbaren ersten Außenleiterteil und einem massiven, mit dem zweiten Bauteil verbundenen oder kontaktierbaren zweiten Außenleiterteil zusammengesetzt ist. Das erste und das zweite Innenleiterteil und das erste und das zweite Außenleiterteil sind jeweils starre Bauteile, die jeweils einzig im Kontaktierungsbereich mit dem jeweils zu kontaktierenden Innenleiter- bzw. Außenleiterteil eine Elastizität aufweisen. Bevorzugt sind das erste und das zweite Innenleiterteil und das erste und das zweite Außenleiterteil jeweils Bauteile, die jeweils, insbesondere im Kontaktierungsbereich mit dem jeweils zu kontaktierenden Innenleiter- bzw. Außenleiterteil, eine höhere Steifigkeit in axialer Richtung als in radialer Richtung aufweisen.
  • Das erste und das zweite Außenleiterteil stehen zueinander in einem elektrischen Kontakt. Sie sind zueinander in axialer Richtung bewegbar und überlappen sich in axialer Richtung. Je nach Überlappungsgrad des ersten und des zweiten Außenleiterteils ergibt sich eine unterschiedliche axiale Erstreckung des Außenleiters. Durch Erhöhung des Überlappungsgrades des ersten und des zweiten Außenleiterteils im Fall einer Stauchung der elektrischen Kontaktvorrichtung infolge eines Kontaktdruckes des ersten und des zweiten Bauteils auf die elektrische Kontaktvorrichtung reduziert sich die effektive axiale Erstreckung des Außenleiters im Vergleich zum Nichtstauchungsfall. Somit wird über die axiale Überlappung des ersten und des zweiten Außenleiterteils ein Außenleiter mit einer in axialer Richtung veränderbaren Erstreckung realisiert.
  • Äquivalent stehen das erste und das zweite Innenleiterteil von jedem einzelnen Innenleiter jeweils ebenfalls zueinander in einen elektrischen Kontakt. Sie sind ebenfalls in axialer Richtung zueinander bewegbar und überlappen sich in axialer Richtung. Somit ergibt sich über die Überlappung des ersten und des zweiten Innenleiterteils jeweils ein Innenleiter mit einer in axialer Richtung veränderbaren Erstreckung.
  • Im Falle einer ungenügenden Planarität des zweiten Bauteils ist die in axialer Richtung veränderbare Erstreckung des Innenleiters von der in axialer Richtung veränderbaren Erstreckung des Außenleiters zu entkoppeln. Hierzu ist zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil des mindestens einen Innenleiters ein zweites elastisches Element vorgesehen. Dieses zweite elastische Element realisiert eine elastische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil und ermöglicht, einen innenleiterseitigen axialen Versatz zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil auszugleichen.
  • Da das erste und das zweite Innenleiterteil des mindestens einen Innenleiters bereits zueinander in einem elektrischen Kontakt stehen, wie bereits obig ausgeführt wurde, muss das zweite elastische Element keinen zusätzlichen elektrischen Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil realisieren. Somit ist das zweite elastische Element in dieser ersten Untervariante der ersten Ausführungsform äquivalent zum ersten elastischen Element ebenfalls aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt.
  • In einer bevorzugten ersten Ausprägung dieser ersten Untervariante der ersten Ausführungsform sind das erste elastische Element und das zweite elastische Element als einziges gemeinsames elastisches Element realisiert.
  • Der elektrische Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil erfolgt typischerweise über mehrere am Umfang des ersten oder des zweiten Innenleiterteils verteilte und durch jeweils einen Schlitz voneinander getrennte Federlaschen einer als Federhülse realisierten Kontaktierungsbereiches des ersten oder des zweiten Innenleiterteils. Die Federlaschen des ersten oder des zweiten Innenleiterteils stehen jeweils mit einem Kontaktierungsbereich auf der Außenoberfläche des jeweils gegenüberliegenden zweiten bzw. ersten Innenleiterteils in einer form- oder kraftschlüssigen Verbindung.
  • Das gemeinsame elastische Element enthält einen dem ersten elastischen Element entsprechenden Bereich, der sich außerhalb der Federhülse des ersten oder zweiten Innenleiterteils befindet, und einen den zweiten elastischen Element entsprechenden Bereich, der sich innerhalb der Federhülse des ersten oder zweiten Innenleiterteils befindet. Zur Realisierung des gemeinsamen elastischen Elements ist das gemeinsame elastische Element derart ausgeformt, dass es durch mindestens einen Schlitz der zum ersten oder zweiten Innenleiterteil jeweils gehörigen Federhülse hindurchgeführt ist. Das gemeinsame elastische Element enthält also neben den dem ersten und zweiten elastischen Element jeweils entsprechenden Bereichen mindestens einen zusätzlichen Verbindungsbereich, der jeweils durch einen Schlitz geführt ist und das erste und zweite elastische Element miteinander verbindet.
  • Da der mindestens eine Verbindungsbereich innerhalb des gemeinsamen elastischen Elements gegenüber den beiden, dem ersten und zweiten elastischen Element jeweils entsprechenden Bereichen typischerweise kleinvolumig ausgeführt ist, sind die dem ersten und dem zweiten elastischen Element jeweils entsprechenden Bereiche des gemeinsamen elastischen Elements näherungsweise voreinander hinsichtlich ihrer Elastizität entkoppelt.
  • In einer zweiten Ausprägung dieser ersten Untervariante der ersten Ausführungsform sind das erste und das zweite elastische Element jeweils als nicht miteinander verbundene Einzelteile realisiert. In diesem Fall sind die Elastizitäten des ersten und des zweiten elastischen Elements vollständig voneinander entkoppelt.
  • In einer zweiten Untervariante der ersten Ausführungsform ist das zweite elastische Element aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt. Hierbei realisiert das zweite elastische Element vorteilhaft nicht nur eine elastische mechanische Verbindung, sondern einen weiteren elektrischen Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil des jeweiligen Innenleiters. Als zweites elastisches Element kann hierbei bevorzugt jedes Federelement aus einem Metall, beispielsweise eine Spiralfeder, Verwendung finden.
  • In einer dritten Untervariante der ersten Ausführungsform ist zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil des mindestens einen Innenleiters jeweils kein zweites elastisches Element vorgesehen. Zur Realisierung der Elastizität des mindestens einen Innenleiters und damit der relativen elastischen Beweglichkeit des ersten und des zweiten Innenleiterteils zueinander, ist das erste elastische Element zusätzlich an dem mindestens einen Innenleiter fixiert.
  • In einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung erfolgt die axiale veränderbare Erstreckung des Außenleiters dadurch, dass der Außenleiter als metallische Beschichtung auf der Außenoberfläche des ersten elastischen Elements realisiert ist.
  • In diesem Fall verformt sich bei einer Kontraktion, d.h. bei einer Stauchung, der elektrischen Kontaktvorrichtung infolge eines Kontaktdruckes des ersten und des zweiten Bauteils auf der elektrischen Kontaktvorrichtung nicht nur das erste elastische Element, sondern auch der als Beschichtung auf dem ersten elastischen Element aufgebrachte Außenleiter. Die vollkommen axiale Erstreckung des Außenleiters im Fall einer Nichtstauchung geht in axiale und radiale Erstreckungsbereiche des Außenleiters im Fall einer Stauchung über. Die effektive axiale Erstreckung des Außenleiters im Stauchungsfall, die sich aus der Summe der axialen Erstreckungsbereiche ergibt, ist somit gegenüber der effektiven axialen Erstreckung des Außenleiters im Nichtstauchungsfall reduziert. Auf diese Weise ist ebenfalls ein in seiner axialen Erstreckung veränderbarer Außenleiter realisiert.
  • Der mindestens eine Innenleiter setzt sich bei dieser ersten Untervariante der zweiten Ausführungsform wie bei der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung jeweils zweiteilig aus einem mit dem ersten Bauteil verbundenen oder kontaktierbaren ersten Innenleiterteil und einem mit dem zweiten Bauteil kontaktierbaren zweiten Innenleiterteil zusammen. Der Wellenwiderstand der elektrischen Kontaktvorrichtung ist in der ersten Untervariante der zweiten Ausführungsform über die gesamte Längserstreckung dadurch angepasst, dass im Stauchungsfall die im Mittenbereich sich radial nach außen ausdehnende Beschichtung des Außenleiters durch einen im Mittenbereich vergrößerten Außendurchmesser des mindestens einen Innenleiters ausgeglichen wird.
  • Zur Realisierung der Elastizität des mindestens einen Innenleiters befindet sich zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil des mindestens einen Innenleiters in der ersten Untervariante der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung ebenfalls ein zweites elastisches Element, das bevorzugt als elektrisch leitende Spiralfeder ausgeführt ist.
  • In einer zweiten Untervariante der zweiten Ausführungsform ist analog zur dritten Untervariante der ersten Ausführungsform zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil des mindestens einen Innenleiters jeweils kein zweites elastisches Element vorgesehen. Stattdessen ist das erste elastische Element zusätzlich am dem mindestens einen Innenleiter fixiert.
  • Zusätzlich ist auch die Innenoberfläche des ersten elastischen Elements in einer dritten Untervariante der zweiten Ausführungsform mit einer metallischen Beschichtung versehen, die als Innenleiter der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung dient.
  • Auch in diesem Fall geht die axiale Erstreckung des nicht gestauchten Innenleiters bei einer Stauchung der elektrischen Kontaktvorrichtung in axial verlaufende Bereiche und radial verlaufende Bereiche über. Die effektive axiale Erstreckung des Innenleiters reduziert sich entsprechend.
  • Der Wellenwiderstand wird in dieser dritten Untervariante der zweiten Ausführungsform über die gesamte axiale Längserstreckung der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung dadurch angepasst, dass einzig im Mittenbereich bei Stauchung der elektrischen Kontaktvorrichtung der veränderte Abstand zwischen dem Innen- und Außenleiterbeschichtung durch eine geeignete Anordnung und Anzahl von Schlitzen und von Ausnehmungen und durch eine geeignete Dimensionierung der Schlitzbreite und der Schlitzlänge sowie der Ausnehmungsbreite und der Ausnehmungstiefe kompensiert ist.
  • Neben der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung ist auch eine erfindungsgemäße Baugruppe, die die erfindungsgemäße elektrische Kontaktvorrichtung, das mit der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung verbundene oder kontaktierbare erste Bauteil und das mit der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung verbundene oder kontaktierbare zweite Bauteil enthält, von der Erfindung mit abgedeckt.
  • Die Erfindung deckt schließlich auch ein erstes elastisches Element aus einem elektrisch isolierenden Material ab, das derart eingerichtet ist, dass es an einem Außenleiter einer elektrischen Kontaktvorrichtung fixierbar ist.
  • Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
    • INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
    • Fig. 1A
    eine Querschnittsdarstellung einer ersten Ausprägung einer ersten Untervariante einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im nicht kontaktierten Zustand,
    Fig. 1B
    eine erste Querschnittsdarstellung einer ersten Ausprägung einer ersten Untervariante einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im kontaktierten Zustand,
    Fig. 1C
    eine zweite Querschnittsdarstellung der ersten Ausprägung der ersten Untervariante der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im kontaktierten Zustand,
    Fig. 1D
    eine dritte Querschnittsdarstellung der ersten Ausprägung der ersten Untervariante der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im kontaktierten Zustand,
    Fig. 2A
    eine Querschnittsdarstellung einer zweiten Ausprägung der ersten Untervariante einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im nicht kontaktierten Zustand,
    Fig. 2B
    eine Querschnittsdarstellung einer zweiten Ausprägung der ersten Untervariante einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im kontaktierten Zustand,
    Fig. 3A
    eine Querschnittsdarstellung einer zweiten Untervariante einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im nicht kontaktierten Zustand,
    Fig. 3B
    eine erste Querschnittsdarstellung einer zweiten Untervariante einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im kontaktierten Zustand,
    Fig. 4A
    eine Querschnittsdarstellung einer dritten Untervariante einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im nicht kontaktierten Zustand,
    Fig. 4B
    eine erste Querschnittsdarstellung einer dritten Untervariante einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im kontaktierten Zustand,
    Fig. 5
    eine dreidimensionale Darstellung des erfindungsgemäßen ersten elastischen Elements in der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung,
    Fig. 6A
    eine erste Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung zur Übertragung eines differenziellen Signals,
    Fig. 6B
    eine zweite Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung zur Übertragung eines differenziellen Signals,
    Fig. 6C
    eine dritte Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung zur Übertragung eines differenziellen Signals,
    Fig. 7A
    eine Querschnittsdarstellung einer ersten Untervariante einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im nicht kontaktierten Zustand,
    Fig. 7B
    eine Querschnittsdarstellung einer ersten Untervariante einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im kontaktierten Zustand,
    Fig. 8A
    eine Querschnittsdarstellung einer zweiten Untervariante einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im nicht kontaktierten Zustand,
    Fig. 8B
    eine Querschnittsdarstellung einer zweiten Untervariante einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung im kontaktierten Zustand und
    Fig. 9
    eine dreidimensionale Darstellung des erfindungsgemäßen ersten elastischen Elements in der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung.
  • Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
  • In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Im Folgenden werden die Figuren zusammenhängend und übergreifend beschrieben.
    • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Bevor anhand der Figuren 6A bis 6C eine erfindungsgemäße elektrische Kontaktvorrichtung zur Übertragung eines differenziellen Hochfrequenz-Signals, d.h. eines symmetrischen Hochfrequenz-Signals, zwischen zwei Bauteilen erläutert wird, werden anhand der nun folgenden Figuren 1A bis 5B jeweils verschiedene Ausprägungen einer koaxialen Kontaktvorrichtung zur Übertragung eines asymmetrischen Hochfrequenz-signals im Detail vorgestellt. Hierbei stellt die erste Figur jeder vorgestellten Untervariante bzw. Ausprägung der elektrischen Kontaktvorrichtung jeweils den Betriebsfall dar, in dem keine elektrische Kontaktierung zwischen den beiden Bauteilen über die elektrische Kontaktvorrichtung erfolgt und somit die elektrische Kontaktvorrichtung nicht gestaucht ist. In der zweiten Figur jeder vorgestellten Untervariante bzw. Ausprägung der elektrischen Kontaktvorrichtung ist jeweils der Betriebsfall dargestellt, in dem eine elektrische Kontaktierung zwischen den beiden Bauteilen über die elektrische Kontaktvorrichtung erfolgt und somit die elektrische Kontaktvorrichtung gestaucht ist:
  • Im Fall einer Übertragung eines asymmetrischen Hochfrequenz-signals ist die erfindungsgemäße elektrische Kontaktvorrichtung als koaxiale Kontaktvorrichtung ausgeführt. Die koaxiale Kontaktvorrichtung weist hierzu einen Außenleiter 1 und einen einzigen Innenleiter 2 auf, der koaxial zum Außenleiter 1 innerhalb des Außenleiters 1 angeordnet ist.
  • Zur Verwirklichung eines elektrischen Kontaktes zwischen einem ersten Bauteil 3, bevorzugt einem ersten Hochfrequenz-Bauteil, und einem zweiten Bauteil 4, bevorzugt einem zweiten Hochfrequenz-Bauteil, insbesondere bei Vorliegen eines axialen Versatzes zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil 3 und 4 ist die axiale Erstreckung des metallischen Außenleiters 1 und des metallischen Innenleiters 2 der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung veränderbar.
  • In einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung gemäß der Figuren 1A bis 6C ist der in seiner axialen Erstreckung veränderbare Außenleiter 1 aus einem massiven ersten Außenleiterteil 11 und einem massiven zweiten Außenleiterteil 12 zusammengesetzt, die einerseits zueinander in einem elektrischen Kontakt stehen und andererseits in axialer Längserstreckung zueinander bewegbar sind. Analog setzt sich der in seiner axialen Erstreckung veränderbare Innenleiter 2 aus einem massiven ersten Innenleiterteil 21 und einem massiven zweiten Innenleiterteil 22 zusammen, die ebenfalls einerseits zueinander in einem elektrischen Kontakt stehen und andererseits in axialer Längserstreckung zueinander bewegbar sind. In Abhängigkeit der Größe des vorliegenden axialen Versatzes überlappen sich das erste und das zweite Außenleiterteil 11 und 12 und das erste und das zweite Innenleiterteil 21 und 22 unterschiedlich lang. Die effektive axiale Erstreckung des Außenleiters 1 und des Innenleiters 2 ergibt sich aus dem Überlappungsgrad des ersten und des zweiten Außenleiterteils 11 und 12 bzw. des ersten und des zweiten Innenleiterteils 21 und 22.
  • Das erste Außenleiterteil 11 und das erste Innenleiterteil 21 der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung sind jeweils mit zugehörigen Kontaktflächen auf dem ersten Bauteil 3 elektrisch und mechanisch verbunden. Die Verbindung erfolgt hierbei über gängige Verbindungstechniken, beispielsweise mittels Löten. Alternativ können das erste Außenleiterteil 11 und der erste Innenleiterteil 21, wie in Fig. 4A angedeutet ist, mit dem ersten Bauteil 3 nur kontaktierbar sein. In diesem Fall werden das erste Außenleiterteil 11 und das erste Innenleiterteil 21 im Betriebsfall über eine in Fig. 4A nicht dargestellte Vorrichtung mit den zugehörigen Kontaktflächen auf dem ersten Bauteil 3 in einen elektrischen Kontakt gebracht, ohne eine dauerhafte mechanische Verbindung zwischen dem ersten Außenleiterteil 11 bzw. dem ersten Innenleiterteil 21 und den zugehörigen Kontaktflächen auf dem ersten Bauteil 3 zu realisieren.
  • Äquivalent sind das zweite Außenleiterteil 12 und das zweite Innenleiterteil 22 der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung mit zugehörigen Kontaktflächen auf dem zweiten Bauteil 4 kontaktierbar oder mittels einer gängigen Verbindungstechnik mit zugehörigen Kontaktflächen auf dem zweiten Bauteil 4 fest verbunden.
  • Bei dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 4 handelt es sich bevorzugt jeweils um ein Hochfrequenz-Bauteil. Dieses Hochfrequenz-Bauteil kann typischerweise eine Leiterplatte, die mit einer Hochfrequenz-Elektronik bestückt ist, ein Gehäuse, in dem eine Hochfrequenz-Elektronik eingebaut ist, ein Substrat, in dem eine Hochfrequenz-Elektronik integriert ist, oder ein einzelnes Hochfrequenz-Bauteil, beispielsweise ein Hochfrequenz-Filter oder ein Hochfrequenz-Verstärker, sein.
  • Zur Realisierung eines sicheren elektrischen Kontaktes zwischen dem ersten und den zweiten Außenleiterteil 11 und 12 ist entweder das erste Außenleiterteil 11 oder das zweite Außenleiterteil 12 jeweils in seinem Kontaktbereich mit dem jeweils kontaktierenden Außenleiterteil 12 bzw. 11 als Federhülse ausgeformt. Analog ist der Kontaktbereich des ersten Innenleiterteils 21 oder des zweiten Innenleiterteils 22 mit dem jeweils kontaktierenden Innenleiterteil 22 bzw. 21 ebenfalls als Federhülse realisiert, um einen sicheren elektrischen Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil 21 und 22 zu verwirklichen. In den Figuren 1A, 1B und 1C ist beispielsweise das zweite Außenleiterteil 12 in seinem Kontaktbereich als Federhülse ausgeformt, die mit radial nach außen gerichteten Erweiterungen an den distalen Enden ihrer Federlaschen 5 die Innenoberfläche des ersten Außenleiterteils 11 kontaktiert. Innenleiterseitig ist dagegen das erste Innenleiterteil 21 in seinem Kontaktbereich als Federhülse ausgeformt, die mit radial nach innen gerichteten Erweiterungen an den distalen Enden ihrer Federlaschen 6 die Außenoberfläche des zweiten Innenleiterteils 22 kontaktiert. Hinsichtlich der Ausgestaltung der Federlaschen 6 der Federhülse des ersten Innenleiterteils 21 und der Kontaktierung mit der Außenoberfläche des zweiten Innenleiterteils 22 sei auf die Figuren 2A und 2B verwiesen.
  • Zur Begrenzung der axialen Beweglichkeit des zweiten Außenleiterteils 12 in Richtung des zweiten Bauteils 4 weist das erste Außenleiterteil 11 an seinem distalen Ende einen nach innen gerichteten Steg 71 auf, der als Stopper für einen an der Außenoberfläche des zweiten Außenleiterteils 12 vorgesehene und radial nach außen gerichteten Steg 72 dient.
  • Koaxial zum Außenleiter 1 und zum Innenleiter 2 ist ein erstes elastisches Element 8 aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet. Als elektrisch isolierendes Material mit Elastizität eignet sich bevorzugt ein Elastomer, beispielsweise Naturkautschuk, Silikon, Gummi, oder ein thermoplastischer Elastomer (TPE).
  • Das erste elastische Element 8 ist am Außenleiter 1, bevorzugt sowohl am ersten Außenleiterteil 11 als auch am zweiten Außenleiterteil 12, fixiert. Als Fixierung dienen, wie in den Figuren 1A und 1B angedeutet ist, bevorzugt Krallen 9, die jeweils an der Innenoberfläche des ersten und zweiten Außenleiterteils 11 und 12 ausgeformt sind und in zugehörigen Ausnehmungen 10, an passenden Positionen an der Außenoberfläche des ersten elastischen Elements 8 eingehackt sind. Alternative Fixierungsverfahren, wie beispielsweise Klebung, sind von der Erfindung mit abgedeckt. Alternativ kann das erste elastische Element 8 auch nur am zweiten Außenleiterteil 12 fixiert sein.
  • Durch die Fixierung des ersten elastischen Elements 8 am Außenleiter 1, bevorzugt am ersten und am zweiten Außenleiterteil 11 und 12, sind das erste Außenleiterteil 11 und das zweite Außenleiterteil 12 zueinander elastisch gekoppelt. Durch diese elastische Kopplung sind das erste und das zweite Außenleiterteil 11 und 12 zueinander elastisch bewegbar. Somit ist eine axiale Erstreckung des Außenleiters 1 realisierbar, die bei Kontaktierung des zweiten Außenleiterteils 12 mit dem zweiten Bauteil 4 und des ersten Außenleiterteils 11 mit dem ersten Bauteil 3 zum Abstand zwischen dem ersten und zweiten Bauteil 3 und 4 korrespondiert.
  • Das erste elastische Element 8 ist im Fall einer koaxialen Kontaktvorrichtung im Wesentlichen hülsenförmig ausgeformt. In einem Mittenbereich 11 des hülsenförmigen ersten elastischen Elements 8, der sich zwischen den beiden Endbereichen 121 und 122 an den axialen Enden des elastischen Elements erstreckt, liegt eine Elastizität vor, die zur Elastizität in den beiden Endbereichen 121 und 122 erhöht ist.
  • Hierzu ist der Außendurchmesser im Mittenbereich 11 des ersten elastischen Elements 8 gegenüber dem Außendurchmesser in den beiden Endbereichen 121 und 122 reduziert. Außerdem sind im Mittenbereich 11 des ersten elastischen Elements 8, wie aus der dreidimensionalen Darstellung des ersten elastischen Elements 8 in der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung in Fig. 5 hervorgeht, mehrere in axialer Längsrichtung der koaxialen Kontaktvorrichtung verlaufende Schlitze 13 bevorzugt in äquidistanten Winkelabschnitten angeordnet. Diese Schlitze 13 erstrecken sich von der Außenoberfläche bis zur Innenoberfläche des hülsenförmigen ersten elastischen Elements 8. Bevorzugt enthält das erste elastische Element 8 zwei Schlitze 13. Alternativ kann auch eine höhere Anzahl von Schlitzen 13 im ersten elastischen Elements 8 vorliegen, was von der Erfindung mit abgedeckt ist.
  • Durch den reduzierten Außendurchmesser und durch die vorgesehenen Schlitze 13 im Mittenbereich 11 verbreitert sich bei einer Kontraktion des ersten elastischen Elements 8 der Durchmesser des Mittenbereiches 11 des ersten elastischen Elements 8, während sich die axiale Längserstreckung des Mittenbereiches 11 des ersten elastischen Elements 8 verkürzt.
  • Eine zusätzliche Erhöhung der Elastizität im Mittenbereich 11 des ersten elastischen Elements 8 wird durch zusätzliche Ausnehmungen 14 an der Innenoberfläche und/oder an der Außenoberfläche des Mittenbereiches 11 des ersten elastischen Elements 8 erzielt.
  • Der reduzierte Außendurchmesser des Mittenbereichs 11 des ersten elastischen Elements 8, die Schlitze 13 und die zusätzlichen Ausnehmungen 14 im Mittenbereich 11 des ersten elastischen Elements 8 vergrößern den Wellenwiderstand in dem Abschnitt der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung, in dem sich der Mittenbereich 11 des ersten elastischen Elements 8 befindet, gegenüber dem Wellenwiderstand in den Abschnitten der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung, in denen sich die beiden Endbereiche 121 und 122 des ersten elastischen Elements 8 befinden. Zur Kompensation dieser Änderung des Wellenwiderstandes wird der Außendurchmesser des ersten und des zweiten Innenleiterteils 21 und 22 in dem Abschnitt der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung, in dem sich der Mittenbereich 11 des ersten elastischen Elements 8 befindet, in Relation zum Außendurchmesser des ersten und des zweiten Innenleiterteils 21 und 22 in den Abschnitten der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung, in denen sich die beiden Endbereiche 121 und 122 des ersten elastischen Elements 8 befinden, vergrößert. Auf diese Weise ist der Wellenwiderstand der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung über die gesamte axiale Längserstreckung vorteilhaft angepasst.
  • Zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil 21 und 22 ist im Hinblick auf eine elastische Kopplung des ersten und des zweiten Innenleiterteils 21 und 22 und somit einer elastischen Bewegbarkeit des ersten und des zweiten Innenleiterteils 21 und 22 zueinander ein zweites elastisches Element 15 vorgesehen. Dieses zweite elastische Element 15 ist in einem Innenraum 16 angeordnet, der sich zwischen dem hülsenförmigen Ende des zweiten Innenleiterteils 12 und dem als Federhülse ausgeformten Ende des ersten Innenleiterteils 11 befindet.
  • Dieses zweite elastische Element 15 ist in der ersten Untervariante der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt. Bevorzugt ist es aus demselben Material wie das erste elastische Element 8, nämlich aus einem Elastomer, gefertigt.
  • In einer ersten Ausprägung der ersten Untervariante innerhalb der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung gemäß der Figuren 1A, 1B, 1C und 1D bilden das erste elastische Element 8 und das zweite elastische Element 15 ein gemeinsames elastisches Element 17. Hierbei stellt das erste elastische Element 8 einen ersten Bereich 171 des gemeinsamen elastischen Elements 17 und das zweite elastische Element 15 einen zweiten Bereich 172 des gemeinsamen elastischen Elements 17 dar. Der erste Bereich 171 und der zweite Bereich 172 sind über mehrere Verbindungsbereiche 173 innerhalb des gemeinsamen elastischen Elements 17 miteinander verbunden. Die Verbindungsbereiche 173 sind jeweils durch einen Schlitz des als Federhülse ausgeformten Kontaktbereiches des ersten Innenleiterteils 21 hindurchgeführt.
  • Aus Fig. 1C geht hervor, dass die Anzahl der Schlitze der Federhülse und damit die Anzahl der Verbindungsbereiche 173 zwischen den beiden Bereichen 171 und 172 des gemeinsamen elastischen Elements 17, die dem ersten elastischen Element 8 bzw. dem zweiten elastischen Element 15 entsprechen, bevorzugt zwei sind. Von der Erfindung ist aber auch eine andere Anzahl von Schlitzen der Federhülse und damit von Verbindungsbereichen mit abgedeckt.
  • Wie aus den Figuren 1A und 1B zu erkennen ist, ist die axiale Längserstreckung des ersten elastischen Elements 8 bzw. des gemeinsamen elastischen Elements 17 an ihren axialen Enden gegenüber der axialen Längserstreckung des Innenleiters 2 und des Außenleiters 1 geringfügig reduziert. Diese geringfügige Reduktion der axialen Längserstreckung ermöglicht eine sichere elektrische Kontaktierung des ersten Innenleiterteils 21 und des ersten Außenleiterteils 11 jeweils mit dem ersten Bauteil 3 und des zweiten Innenleiterteils 22 und des zweiten Außenleiterteils 12 jeweils mit dem zweiten Bauteil 4.
  • In einer zweiten Ausprägung der ersten Untervariante der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung gemäß der Figuren 2A und 2B sind das erste elastische Element 8 und das zweite elastische Element 15 jeweils als Einzelteile realisiert. Während bei der ersten Ausprägung aufgrund der elastischen Verbindung des ersten und zweiten elastischen Elements 8 und 15 über die einzelnen Verbindungsbereiche 173 des gemeinsamen elastischen Elements 17 noch eine geringfügige Verkopplung zwischen dem ersten und den zweiten elastischen Element 8 und 15 vorhanden ist, sind in der zweiten Ausprägung das erste und das zweite elastische Element 8 und 15 vollkommen voneinander elastisch entkoppelt. Der Außenleiter 1 und der Innenleiter 2 weisen in der zweiten Ausprägung somit eine eigene entkoppelte Elastizität auf und können auf diese Weise Nicht-Planaritäten im ersten Bauteil 3 und/oder im zweiten Bauteil 4 optimal ausgleichen.
  • Anstelle eines zweiten elastischen Elements 15 aus einem Elastomer ist auch ein zweites elastisches Element 15 möglich, das als Spiralfeder aus einem elektrisch isolierenden Material ausgeführt ist, und von der Erfindung mit abgedeckt.
  • Aus den Figuren 2A und 2B ist jeweils ersichtlich, dass der Außendurchmesser des Innenleiters 2 zumindest in einem bestimmten Bereich der axialen Längserstreckung - hier: der vergrößerte Außendurchmesser des ersten Innenleiterteils 21 in unmittelbarer Nachbarschaft zum Mittenbereich 11 des ersten elastischen Elements 8 - dem Innendurchmesser des elastischen Elements 8 entspricht. Auf diese Weise wird der Innenleiter 2 vom ersten elastischen Element 8 vorteilhaft in seiner radialen Positionierung innerhalb der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung geführt.
  • In einer zweiten Untervariante der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung gemäß der Figuren 3A und 3B wird zur Realisierung der Elastizität des Innenleiters 2 ein zweites elastisches Element 15' aus einem elektrisch leitenden Material eingesetzt. Auf diese Weise wird neben dem Federhülse-Kontakt ein zusätzlicher elektrischer Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil 11 und 12 realisiert. Bevorzugt ist das zweite elastische Element 15' aus einem Metall hergestellt und als Spiralfeder realisiert.
  • In einer dritten Untervariante der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung gemäß der Figuren 4A und 4B wird auf das zweite elastische Element 15 vollkommen verzichtet. In diesem Fall wird die Elastizität des Innenleiters 2 zusätzlich durch eine weitere Ausprägung des ersten elastischen Elements 8' verwirklicht. Diese Ausprägung des ersten elastischen Elements 8' ist nicht nur am Außenleiter 1, sondern auch parallel am Innenleiter 2 fixiert. In Analogie zur Fixierung des ersten elastischen Elements 8 am Außenleiter 1 kann die Fixierung des ersten elastischen Elements 8' am Innenleiter 2 bevorzugt sowohl am ersten und am zweiten Innenleiterteil 21 und 22 erfolgen. Alternativ ist von der Erfindung aber auch die Fixierung des ersten elastischen Elements 8' einzig am zweiten Innenleiterteil 22 mit abgedeckt.
  • Das erste und zweite Innenleiterteil 21 und 22 weist hierzu mehrere in äquidistanten Winkelabständen verteilt angeordnete Krallen 18 auf, die in zugehörigen Ausnehmungen 19 des ersten elastischen Elements 8' einhacken. Alternativ können auch andere Fixierungsverfahren, wie beispielsweise Klebung oder jede andere geeignete form- oder kraftschlüssige Verbindung, zum Einsatz kommen.
  • Um die vom ersten elastischen Element 8' dem Außenleiter 1 und dem Innenleiter 2 jeweils aufgeprägte Elastizität zumindest teilweise voneinander zu entkoppeln, sind an verschiedenen Stellen in den beiden Endbereichen 121 und 122 des ersten elastischen Elements 8' jeweils Ausnehmungen 20 vorgesehen. Diese Ausnehmungen 20 sind jeweils vollkommen zufällig ohne Vorliegen einer bestimmten Ordnung innerhalb des ersten elastischen Elements 8' positioniert. Auf diese Weise weist das erste elastische Element 8' in einem zum Außenleiter 1 benachbarten Bereich eine unterschiedliche Elastizität als in einem zum Innenleiter 2 benachbarten Bereich auf. Somit ist gewährleistet, dass der Außenleiter 1 eine zum Innenleiter 2 unterschiedliche Elastizität aufweist.
  • Da in der dritten Untervariante das zweite elastische Element 15 nicht benötigt wird, ist zur Positionierung des zweiten elastischen Elements 15 auch kein Innenraum 16 zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil 21 und 22 erforderlich. Das zweite Innenleiterteil 22 muss also an seinem Kontaktierungsende nicht mehr hülsenförmig ausgeformt sein.
  • In einer vierten Untervariante der ersten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße elektrische Kontaktvorrichtung mehrere Innenleiter. Gemäß der Figuren 6A, 6B und 6C liegen in der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung zwei Innenleiter 21 und 22 vor, die zusammen ein differenzielles Hochfrequenzsignal übertragen (so genannte Twinax-Anordnung). Die Erfindung ist aber nicht auf zwei Innenleiter beschränkt. Daneben sind von der Erfindung auch mehrere Paare aus jeweils zwei Innenleitern, die jeweils ein differenzielles Signal übertragen, mit abgedeckt. Bei einer Stern-Viereranordnung der Innenleiter sind beispielsweise zwei Paare aus jeweils zwei Innenleitern jeweils überkreuzt zueinander angeordnet.
  • Gemäß der vierten Untervariante der ersten Ausführungsform liegen mehrere Innenleiter in der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung vor, so dass die Anordnung zwischen dem Außenleiter und den Innenleitern, wie aus dem Querschnitt der Figuren 6B und 6C hervorgeht, keine Koaxialität mehr aufweist. Auch das erste elastische Element ist nicht mehr koaxial zum Innen- und Außenleiter angeordnet und geformt.
  • Wie aus den Figuren 6A, 6B und 6C hervorgeht, sind innerhalb des Außenleiters 1, der sich in Äquivalenz zu den bisher beschriebenen Untervarianten und Ausprägungen aus einem ersten und einem zweiten Außenleiterteil 11 und 12 zusammensetzt, die voneinander beabstandeten Innenleiter 21 und 22 mit ihren ersten und zweiten Innenleiterteilen 21 1 und 21 2 bzw. 22 1 und 22 2 angeordnet.
  • Zur Realisierung einer relativen elastischen Beweglichkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Außenleiterteilen 11 und 12 ist ein erstes elastisches Element 8'' zwischen dem Außenleiter 1 und den beiden Innenleiter 21 und 22 angeordnet und am Außenleiter 1 bevorzugt mittels Krallen 9 fixiert.
  • Um das erste elastische Element 8'' als Gussteil aus einem elektrisch isolierenden Material, bevorzugt aus einem Elastomer, fertigen zu können, sind der Bereich 211 zwischen den beiden Innenleitern 21 und 22 und die beiden Bereiche 212 und 213, die sich jeweils dem Bereich 211 gegenüberliegend zwischen dem Außenleiter 1 und einem der beiden Innenleiter 21 und 22 befinden, nicht vom ersten elastischen Element 8'' ausgefüllt.
  • In einer bevorzugten Ausprägung der vierten Untervariante der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung, wie sie in den Figuren 6A, 6B und 6C dargestellt ist, ist in jedem Innenleiter 21 und 22 jeweils ein zweites elastisches Element 151 und 152 ebenfalls aus einem elektrisch isolierenden Material, bevorzugt aus einem Elastomer, vorgesehen. Über das zweite elastische Element 151 und 152 wird eine Elastizität der Innenleiter 21 und 22 und damit eine relative elastische Bewegbarkeit zwischen den zugehörigen ersten und zweiten Innenleiterteilen 21 1 und 21 2 bzw. 22 1 und 22 2 verwirklicht.
  • Alternativ ist analog zur ersten Ausprägung der ersten Untervariante der ersten Ausführungsform ein gemeinsames elastisches Element aus dem ersten elastischen Element 8'' und den beiden zweiten elastischen Elementen 151 und 152 denkbar und von der Erfindung mit abgedeckt. Auch die Realisierung der beiden zweiten elastischen Elemente aus einem elektrisch leitenden Material, bevorzugt als Spiralfedern, analog zur zweiten Untervariante der ersten Ausführungsform und die Realisierung ohne zweite elastische Elemente, bei der das erste elastische Element 8'' zusätzlich an den beiden Innenleitern 21 und 22 fixiert ist, analog zur dritten Untervariante der ersten Ausführungsform sind von der Erfindung mit abgedeckt.
  • In einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung gemäß der Figuren 7A bis 8B ist der Außenleiter 1 als metallische Beschichtung 1' auf der Außenoberfläche des ersten elastischen Elements 8''' realisiert. Wird die erfindungsgemäße elektrische Kontaktvorrichtung und damit das erste elastische Element 8''' infolge eines Kontaktdruckes des ersten und des zweiten Bauteils 3 und 4 auf die erfindungsgemäße elektrische Kontaktvorrichtung gestaucht, so vergrößert sich der Durchmesser im Mittenbereich 11 des ersten elastischen Elements 8''' bei gleichzeitiger axialer Verkürzung des Mittenbereiches 11, wie aus der dreidimensionalen Darstellung des ersten elastischen Elements 8''' in der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung in Fig. 9 hervorgeht. Im Stauchung-Fall geht die im Nicht-StauchungsFall vollkommen axiale Erstreckung der AußenleiterBeschichtung 1' in radiale Erstreckungsbereiche und reduzierte axiale Erstreckungsbereiche über. Auf diese Weise reduziert sich die effektive axiale Erstreckung des Außenleiters 1'.
  • Da die Dicke der Außenleiterbeschichtung 11' vergleichsweise gering ausgeführt ist, ist an den axialen Enden des ersten elastischen Elements 8''' insbesondere im Bereich der Außenleiterbeschichtung 1' jeweils eine Kontaktkrone 22 vorgesehen. Diese Kontaktkrone 22 ist mit der Außenleiterbeschichtung 11' fest mechanisch, beispielsweise mittels Lötung oder Presspassung, verbunden. Somit ist ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen der Außenleiterbeschichtung 1' und den zugehörigen Kontaktflächen auf dem ersten und zweiten Bauteil 3 und 4 gewährleistet.
  • Innerhalb des hülsenförmigen ersten elastischen Elements 8''' ist der Innenleiter 2 angeordnet. Der Innenleiter 2 ist wie bei der ersten Ausführungsform aus einem ersten und einem zweiten Innenleiterteil 21 und 22 zusammengesetzt, die zueinander in einem elektrischen Kontakt stehen und relativ zueinander elastisch bewegbar sind. Wie aus den Figuren 7A und 7B entnommen werden kann, ist in diesem Fall das zweite Innenleiterteil 22 in seinem Kontaktbereich mit dem ersten Innenleiterteil 21 als Federhülse ausgeformt, deren Federlaschen die Außenoberfläche des ersten Innenleiterteils 21 elektrisch kontaktieren.
  • Bevorzugt wird in der ersten Untervariante der zweiten Ausführungsform die Elastizität des Innenleiter 2 in Analogie zur dritten Untervariante der ersten Ausführungsform über ein zweites elastisches Element 15' aus einem elektrisch leitenden Material, bevorzugt über eine Spiralfeder, verwirklicht. Alternativ ist auch ein zweites elastisches Element 15 aus einem elektrisch isolierenden Material, bevorzugt aus einem Elastomer, gemäß der zweiten Ausprägung der ersten Untervariante innerhalb der ersten Ausführungsform denkbar und von der Erfindung mit abgedeckt.
  • In einer zweiten Untervariante der zweiten Ausführungsform wird das erste elastische Element 8''' zusätzlich am Innenleiter 2 gemäß der vierten Untervariante der ersten Ausführungsform fixiert, so dass auch eine technische Lösung ohne ein zweites elastisches Element denkbar ist.
  • In einer dritten Untervariante der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktvorrichtung gemäß der Figuren 8A und 8B weist das erste elastische Element 8''' zusätzlich zur metallischen Beschichtung 1' auf der Außenoberfläche, die den Außenleiter 1' bildet, auch eine metallische Beschichtung 2' auf der Innenoberfläche auf, die den Innenleiter 2' realisiert.
  • Somit kann in dieser dritten Untervariante der zweiten Ausführungsform auch der aus einem ersten und einem zweiten Innenleiterteil 21 und 22 sich zusammensetzende Innenleiter 2 durch eine metallische Innenleiterbeschichtung 2' ersetzt und damit vorteilhaft eingespart werden.
  • Zur Verbesserung des elektrischen Kontaktes zwischen der metallischen Innenleiterbeschichtung 2' und den zugehörigen Kontaktflächen auf dem ersten und zweiten Bauteil 3 und 4 ist an den axialen Enden des ersten elastischen Elements 8''' im Bereich der metallischen Innenleiterbeschichtung 2' ebenfalls eine Kontaktkrone 23 vorgesehen. Diese Kontaktkronen 23 ist ebenfalls über eine feste mechanische Verbindung, beispielsweise mittels Lötung oder Presspassung, mit der metallischen Innenleiterbeschichtung 2' verbunden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern durch die Ansprüche.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Außenleiter
    1'
    Außenleiterbeschichtung
    11, 12
    erstes und zweites Außenleiterteil
    2
    Innenleiter
    2'
    Innenleiterbeschichtung
    21, 22
    erstes und zweites Innenleiterteil
    21 1, 21 2, 22 1, 22 2
    erstes und zweites Innenleiterteil des differentiellen Innenleiterpaares
    3
    erstes Bauteil
    4
    zweites Bauteil
    5
    Federlaschen des Außenleiters
    6
    Federlaschen des Innenleiters
    71, 72
    Steg am ersten und zweiten Außenleiterteil
    8, 8', 8'', 8'''
    erstes elastisches Element
    9
    außenleiterseitige Kralle
    10
    außenleiterseitige Ausnehmung
    11
    Mittenbereich des ersten elastischen Elements
    121, 122
    Endbereiche des ersten elastischen Elements
    13
    Schlitz
    14
    Ausnehmung im Mittenbereich des ersten elastischen Elements
    15
    zweites elastisches Element
    151, 152
    zweites elastisches Element im differentiellen Innenleiterpaar
    15'
    Spiralfeder als zweites elastisches Element
    16
    Innenraum
    17
    gemeinsames elastisches Element
    171, 172
    Bereich des gemeinsamen elastischen Elements, der als erstes bzw. zweites elastisches Element ausgeformt ist
    173
    Verbindungsbereich des gemeinsamen elastischen Elementes
    18
    innenleiterseitige Kralle
    19
    innenleiterseitige Ausnehmung
    20
    Ausnehmung in einem Endbereich des ersten elastischen Elements
    211, 212, 213
    vom ersten elastischen Element nicht ausgefüllter Bereich
    22
    Kontaktkrone für Außenleiterbeschichtung
    23
    Kontaktkrone für Innenleiterbeschichtung

Claims (18)

  1. Elektrische Kontaktvorrichtung zum elektrischen Verbinden eines ersten Bauteils (3) und eines zweiten Bauteils (4) mit einem Außenleiter (1; 1'; 11, 12), mindestens einem innerhalb des Außenleiters (1; 1'; 11, 12) angeordneten Innenleiter (2; 2' ; 21, 22; 21, 22; 21 1, 21 2, 22 1, 22 2), und einem zwischen dem Außenleiter (1; 1'; 11, 12) und dem mindestens einen Innenleiter (2; 2'; 21, 22; 21, 22; 21 1, 21 2, 22 1, 22 2) angeordneten ersten elastischen Element (8; 8'; 8''; 8'''), wobei der Außenleiter (1; 1'; 11, 12) und der mindestens eine Innenleiter (2; 2'; 21, 22; 21, 22; 21 1, 21 2, 22 1, 22 2) jeweils mit dem ersten Bauteil (3) und mit dem zweiten Bauteil (4) verbunden oder kontaktierbar sind, wobei die axiale Erstreckung des mindestens einen Innenleiters (2; 2'; 21, 22; 21, 22 ; 21 1, 21 2, 22 1, 22 2) und des Außenleiters (1; 1'; 11, 12) jeweils veränderbar ist, wobei der Außenleiter (1; 1'; 11, 12) und der mindestens eine Innenleiter (2; 2'; 21, 22; 21, 22 ; 21 1, 21 2, 22 1, 22 2) jeweils metallisch sind, wobei das erste elastische Element (8; 8'; 8''; 8''') aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist und am Außenleiter (1; 1'; 11, 12) fixiert ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass aufgrund der Elastizität des ersten elastischen Elements (8; 8'; 8''; 8''') und der Fixierung des ersten elastischen Elements (8; 8'; 8''; 8''') am Außenleiter (1; 1'; 11, 12) in einem gestauchten Zustand des ersten elastischen Elements (8; 8'; 8''; 8''') eine Federkraft vom ersten elastischen Element (8; 8'; 8''; 8''') zum Außenleiter (1; 1'; 11, 12) übertragbar ist und dass das elektrisch isolierende Material des ersten elastischen Elements (8; 8'; 8''; 8''') ein Elastomer ist.
  2. Elektrische Kontaktvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass in einem Mittenbereich (11) zwischen zwei Endbereichen (121, 122), die jeweils zu einem axialen Ende des ersten elastischen Elements (8; 8'; 8''; 8''') benachbart sind, die Steifigkeit des ersten elastischen Elements 8; 8'; 8''; 8''') gegenüber der Steifigkeit des ersten elastischen Elements 8; 8'; 8''; 8''') in den zwei Endbereichen (121, 122) reduziert ist.
  3. Elektrische Kontaktvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Außendurchmesser im Mittenbereich (11) gegenüber einem Außendurchmesser in den Endbereichen (121, 122) reduziert ausgeführt ist.
  4. Elektrische Kontaktvorrichtung nach Patentanspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Mittenbereich (11) in axialer Längserstreckung mehrere Schlitze (13) aufweist, die jeweils von einer Außenoberfläche zu einer Innenoberfläche des ersten elastischen Elements (8; 8'; 8''; 8''') verlaufen.
  5. Elektrische Kontaktvorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an einer Innen- und/oder Außenoberfläche im Mittenbereich des ersten elastischen Elements (8; 8'; 8''; 8''') jeweils mindestens eine Ausnehmung (14) vorgesehen ist.
  6. Elektrische Kontaktvorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Verwirklichung eines angepassten Wellenwiderstandes über die axiale Längserstreckung der elektrischen Kontaktvorrichtung ein Außendurchmesser des mindestens einen Innenleiters (2; 2'; 21, 22; 21, 22 ; 21 1, 21 2, 22 1, 22 2) jeweils in einem zum Mittenbereich (11) des ersten elastischen Elements (8; 8'; 8''; 8''') benachbarten Bereich des jeweiligen Innenleiters (2; 2'; 21, 22; 21, 22; 21 1, 21 2, 22 1, 22 2) vergrößert ist.
  7. Elektrische Kontaktvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Außenleiter (1; 1'; 11, 12) ein massives, mit dem ersten Bauteil (3) verbundenes oder kontaktierbares erstes Außenleiterteil (11) und ein massives, mit dem zweiten Bauteil (4) verbundenes oder kontaktierbares zweites Außenleiterteil (12) aufweist, wobei das zweite Außenleiterteil (12) das erste Außenleiterteil (11) elektrisch kontaktiert und relativ zum ersten Außenleiterteil (11) bewegbar ist, und der mindestens eine Innenleiter (2; 2'; 21, 22; 21, 22; 21 1, 21 2, 22 1, 22 2) jeweils ein massives, mit dem ersten Bauteil (3) verbundenes oder kontaktierbares erstes Innenleiterteil (21; 21 1, 22 1) und ein massives, mit dem zweiten Bauteil (4) verbundenes oder kontaktierbares zweites Innenleiterteil (22; 21 2, 22 2) umfasst, wobei jeweils das zweite Innenleiterteil (22; 21 2, 22 2) das erste Innenleiterteil (21; 21 1, 22 1) elektrisch kontaktiert und relativ zum ersten Innenleiterteil (21; 21 1, 22 1) bewegbar ist, wobei das erste elastische Element (8; 8'; 8''; 8''') mindestens am zweiten Außenleiterteil (12) fixiert ist.
  8. Elektrische Kontaktvorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
    dass sich zwischen dem ersten Innenleiterteil (21; 21 1, 22 1) und dem zweiten Innenleiterteil (22; 21 2, 22 2) des mindestens einen Innenleiters (2; 2'; 21, 22; 21, 22 ; 21 1, 21 2, 22 1, 22 2) jeweils ein zweites elastisches Element (15; 15'; 151, 152) befindet.
  9. Elektrische Kontaktvorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
    dass das zweite elastische Element (15; 15'; 151, 152) aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist.
  10. Elektrische Kontaktvorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
    dass das elektrisch isolierende Material des zweiten elastischen Elements (15; 15'; 151, 152) ein Elastomer ist.
  11. Elektrische Kontaktvorrichtung nach einem der Patentansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zweite elastische Element (15; 15'; 151, 152) und das erste elastische Element (8; 8'; 8''; 8''') als ein einziges gemeinsames elastisches Element (17) realisiert sind.
  12. Elektrische Kontaktvorrichtung nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
    dass das einzige gemeinsame elastische Element (17) derart ausgeformt ist, dass es durch mindestens einen Schlitz hindurchgeführt ist, der sich jeweils zwischen zwei benachbarten Federlaschen (6) eines als Federhülse realisierten Kontaktierungsbereiches des ersten Innenleiterteils (21; 21 1, 22 1) oder des zweiten Innenleiterteils (22; 21 2, 22 2) des mindestens einen Innenleiters (2; 2'; 21, 22; 21, 22 ; 21 1, 21 2, 22 1, 22 2) ausgeführt ist.
  13. Elektrische Kontaktvorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
    dass das zweite elastische Element (15; 15'; 151, 152) ein elektrisch leitendes Federelement (15') ist.
  14. Elektrische Kontaktvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Außenleiter (1; 1'; 11, 12) als eine metallische Beschichtung (1') auf einer Außenoberfläche des ersten elastischen Elements (8; 8'; 8''; 8''') realisiert ist.
  15. Elektrische Kontaktvorrichtung nach Patentanspruch 7 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das erste elastische Element (8; 8'; 8''; 8''') zusätzlich am Innenleiter (2; 2'; 21, 22; 21, 22 ; 21 1, 21 2, 22 1, 22 2) fixiert ist.
  16. Elektrische Kontaktvorrichtung nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Innenleiter (2; 2'; 21, 22; 21, 22 ; 21 1, 21 2, 22 1, 22 2) als eine metallische Beschichtung (2') auf einer Innenoberfläche des in axialer Längsrichtung hohl ausgeformten ersten elastischen Elements (8; 8'; 8''; 8''') realisiert ist.
  17. Baugruppe mit einem ersten Bauteil (3), einem zweiten Bauteil (4) und einer elektrischen Kontaktvorrichtung nach einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei das erste Bauteil (3) und das zweite Bauteil (4) jeweils mit der elektrischen Kontaktvorrichtung verbunden oder kontaktierbar sind.
  18. Erstes elastisches Element (8; 8'; 8''; 8''') aus einem elektrisch isolierenden Material, das derart eingerichtet ist, dass es an einem Außenleiter (1; 1'; 11, 12) einer elektrischen Kontaktvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 16 fixierbar ist.
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