EP3579346A1 - Elektrischer steckverbinder für leiterplatten - Google Patents

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EP3579346A1
EP3579346A1 EP19177389.4A EP19177389A EP3579346A1 EP 3579346 A1 EP3579346 A1 EP 3579346A1 EP 19177389 A EP19177389 A EP 19177389A EP 3579346 A1 EP3579346 A1 EP 3579346A1
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EP
European Patent Office
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sleeve
electrical connector
dielectric
section
connector
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EP19177389.4A
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Marius SCHÄUBLE
Roland Baumgärtner
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IMS Connector Systems GmbH
Original Assignee
IMS Connector Systems GmbH
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Publication date
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    • 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]
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    • H01R4/26—Connections in which at least one of the connecting parts has projections which bite into or engage the other connecting part in order to improve the contact

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector for printed circuit boards according to the preamble of claim 1 and a connector assembly with an electrical connector according to the invention and an associated mating connector. Furthermore, the invention relates to a use of the connector assembly for the electrical connection of two printed circuit boards.
  • B2B connector For the electrical connection of adjacent and parallel aligned printed circuit boards connectors are used, which are attached to opposite surfaces of the circuit boards.
  • B2B (board-to-board) connector designated connectors consist of three connector parts, namely two each attached to the circuit board sockets and an adapter (also referred to as a bullet), which is formed at the two ends in each case as a plug.
  • an adapter also referred to as a bullet
  • the disadvantage of such B2B connectors is their three-part view.
  • a possibility to come to a simplification of the structure which from the EP 2 780 985 B1 is known to provide a coaxial connector whose outer conductor has a first conductor with a tubular jacket, the ends of which are provided for contact with the two boards and the openings for tolerance compensation with respect to the distance of the boards, and the outer conductor further a tubular second conductor in electrical contact with the first conductor having a portion is connected to the first conductor and is in axially movable contact with a portion of the first conductor.
  • this coaxial connecting element a lateral offset of the printed circuit boards to be connected to one another can only be compensated poorly.
  • the invention has for its object to provide an improved connector of the type mentioned, with which a B2B connector is produced. Another object is to provide a connector assembly with this electrical connector, with which a B2B connection can be realized.
  • the tolerance compensation compensating the lateral misalignment is integrated into the electrical connector by means of a flexible bending section of the sleeve.
  • this flexible bending portion of the compensation portion relative to the holding portion, which is preferably connected to a circuit board, are pivoted from the direction of the longitudinal axis of the sleeve of the connector.
  • a circumferential line of a sleeve in the description of the electrical connector and / or the sleeve in a cylindrical coordinate system in which the axis defining the axial direction by the insertion direction of the electrical connector is given is a line whose points all have the same coordinate on this axis, so that the circumferential line in a plane which is perpendicular to the direction of insertion, is located.
  • the construction of the outer conductor with a sleeve and at least one inner sleeve, which is arranged within the sleeve and extends in the axial direction over a partial region of the sleeve, can thereby in particular for use for applications in the field of RF technology substantially to a Improve signal transmission characteristics. It goes without saying that the inner sleeve to be part of the outer conductor must be at least partially in electrical contact with the sleeve.
  • an inner sleeve which extends over the bending portion away. From an RF technical point of view, the introduction of slots in an outer conductor embodied as a sleeve, as occurs in the bending section, can lead to a noticeable deterioration of the signal quality. This effect can be effectively counteracted by an inner sleeve which extends over the bending portion and thus covers this area.
  • this embodiment is characterized in that the inner sleeve in the bending section springs back radially.
  • void volumes must remain between the first and the second partial dielectric body, which entail HF-technically undesirable effects. Due to the radial spring back of the inner sleeve in this area, these void volumes can be significantly reduced.
  • the inner sleeve with the holding portion mechanically fixed and electrically connected and electrically contacted with the connecting portion such that the contact point or the contact surface between the inner sleeve and holding portion on the inner surface of the connecting portion is displaceable.
  • the quality of the electrical contact hardly changes due to mechanical stress on the contact surface during deformations of the compensation section.
  • the inner sleeve is supported on the first partial dielectric body arranged in the holding section and / or connected to the first dielectric partial body arranged in the holding section, in particular a wandering of the inner sleeve in the plug connector can be prevented.
  • the inner sleeve is radially spaced from the second partial dielectric body arranged in the connecting section. This measure can help to prevent undesired deformation of the inner sleeve in the axial direction, which may occur in particular during axial loading of the connecting portion, and prevent the contact surface between the connecting portion of the sleeve instead, when such a load occurs. More specifically, its inner surface, and the contact portion of the inner sleeve to the connecting portion of the sleeve on the inner surface of the sleeve shifts.
  • the second partial dielectric body arranged in the connecting section is stepped, so that its diameter is in the direction of the first dielectric partial body decreased.
  • this distance should be kept as low as possible.
  • This reaction is further supported by a load in the axial direction when the inner sleeve is shaped such that the contact region of the inner sleeve to the connecting portion of the sleeve, via which the electrical contact is made, protrudes in the radial direction, which is particularly preferably realized by shaping as a circular segment can be.
  • the inner sleeve is mechanically biased so that at the contact point or on the contact surface between the inner sleeve and holding portion a contact pressure acts on the inner surface of the connecting portion to a good and intimate electrical contact between the inner sleeve in this even with deformation of the compensation section To ensure area.
  • a second inner sleeve which extends into a contact zone of the connecting portion of the sleeve, in which the electrical connection is made to the associated mating connector.
  • the contact zone of the connecting section may be desirable in order to ensure good electrical contact with the outer conductor of a mating connector engaging the outer conductor of the sleeve as a socket, and yet a negative one To avoid influencing the RF signal largely.
  • Particularly preferred is the use of inner sleeves, which are elastically deformable, that has high elasticity, as is the case for example with spring materials.
  • At least two slots are arranged one behind the other in the circumferential direction of the sleeve, wherein preferably in the axial direction of the bending portion is formed with at least two slots which are arranged offset from one another.
  • the connecting web is formed with an axial width corresponding to the width of the slot.
  • a slot has an axial width, so that the opposite end faces of the holding portion and the compensation portion are spaced and therefore also the connecting web has an axial width of the slot corresponding axial length, whereby the required bending elasticity is ensured in the region of the bending portion.
  • a further advantageous development of the invention provides that the inner conductor has a cross-sectional taper in the transition region of the first dielectric sub-body and the second dielectric sub-body. As a result, the required flexural elasticity is also given to the inner conductor in the region of the bending section of the sleeve.
  • a further improvement of the bending elasticity in the region of the bending section is ensured by the fact that the diameter of the inner conductor in the region of the second dielectric part body with a smaller diameter compared to Diameter of the inner bore of the second dielectric part body is formed.
  • one of the adjacent end faces of the first and second Dielektricssteil emotionss a blind hole and the other end face adapted thereto contour has a smaller diameter than the blind hole to an axial offset and / or tilting the second dielectric body relative to the first dielectric body.
  • a further improvement of the bending elasticity in the region of the bending section is achieved according to further development in that the connecting web has an inwardly pointing and circumferentially extending bead.
  • a bead in the connecting web of the second partial dielectric body is formed with a groove extending in the axial direction, which is congruent with the connecting web for receiving the bead and is therefore designed with a depth corresponding to at least the height of the bead on the inner wall of the sleeve.
  • the bead is formed as a triangular bead. This causes a length compensation with these bead-like connecting webs during a pivoting of the compensating section relative to the holding section.
  • the holding portion of the sleeve on an opposite end of the bending portion with a connecting flange for mechanical and electrical connection to a circuit board educated.
  • the sleeve of the connector according to the invention can be used as an SMD component.
  • the compensating portion of the sleeve is formed with an opposite end of the bending portion with a contact zone for electrical contact with a mating connector.
  • the contact zone of the compensation section preferably has a peripheral bead, the bead bottom of which is designed to make contact with an outer conductor of a mating connector.
  • the second partial dielectric body is formed shortened by the axial length of the contact zone, that is arranged outside the contact zone, so that the sleeve can receive the contact zone of a mating connector in the region of the contact zone as a socket.
  • Such an electrical connector assembly is suitable for use as a B2B connector for connecting two parallel printed circuit boards in which a lateral axis offset between the electrical connector and the associated mating connector is compensated by the bending portion of the connector according to the invention.
  • FIGS. 1 and 2 show an electrical connector 1.1, which together with an associated mating connector 1.2 according to the FIG. 3 a connector assembly 1 as a B2B connector two printed circuit boards, not shown, as shown in Figure 4 electrically interconnects. This is done according to FIG. 4 the electrical connector 1.1 via a connecting flange 2.10 mechanically and electrically with a printed circuit board and the mating connector 1.2 via a Connection flange 1.23 mechanically and electrically connected to the other circuit board.
  • This connector assembly 1 has the property that, in the case of a lateral offset or angular offset, the connectors 1.1 and 1.2, which are mechanically connected to the printed circuit boards, allow a tolerance compensation of this offset by means of the electrical connector 1.1 with respect to their axes of symmetry.
  • the connector assembly 1 after FIG. 4 exposed to an angular offset, as he can occur, for example, when the circuit boards are not completely aligned parallel to each other there is a tilting of the two connectors 1.1 and 1.2 to each other. This tilting is compensated by means of a bending section 2.3 or a bending zone of the electrical connector 2.1 of the connector assembly 1.
  • This compensation or tolerance function of the electrical connector 1.1 which also works with a parallel offset of the circuit boards and thus the axes of symmetry of these arranged on these connectors 1.1 and 1.2 to each other will be explained below.
  • the electrical connector 1.1 comprises an inner sleeve 2 b, 2 c, which is arranged in each case in the axial direction over a partial region of the sleeve 2 a and consists of a sleeve 2 a and 2, an outer conductor 2.
  • an inner conductor pin 3 as an inner conductor 3
  • dielectric 4.0 which is constructed as a substantially cylindrical dielectric body 4 in two parts of a first dielectric part body 4.1 and a second dielectric part body 4.2.
  • the sleeve 2a of the electrical connector 1.1 consists of three axial sections, namely an axial holding section 2.1 and an axial compensating section 2.2, which are mechanically connected via the already mentioned above axial bending section 2.3.
  • a connecting flange 2.10 is formed by the edge region of this end face is widened funnel-shaped outward and thereby creates a contact surface for abutment with a circuit board and the mechanical connection with the same.
  • this connection flange 2.10 is provided with radial slots 2.11.
  • plug-side end face of the sleeve 2a of the compensation section 2.2 ends in a contact zone 2.20 for electrical contacting of the outer conductor 2.0 and the inner conductor 3.0 with an outer conductor 1.210 or an inner conductor of the 1.240 mating connector 1.2 (see. FIG. 4 ).
  • an inner sleeve 2c is arranged in the plug-side end region as a further component of the outer conductor 2.0, which is held between the plug-side end region 4.24 of the second partial dielectric body 4.2 and the inside of a portion of the compensating sections 2.2 of the sleeve 2a and substantially equal to its plug-side end radial distance from the central axis of the electrical connector 1.1 extends.
  • circumferential circumferential lines L1 and L2 extend in the axial direction.
  • the axial coordinate of all points on a given perimeter is always identical; the circumferential lines L1 and L2 are therefore in each case a plane, not shown, on which the axial direction is perpendicular.
  • each unslotted areas lie on the circumferential line L1 and each form a ring-segment-like connecting web 5.0.
  • On the further circumferential line L2 are also two slits 6.1 and 6.2 lying between these slots 6.1 and 6.2 on the circumferential line L2 unslotted areas as another ring-segment-like connecting webs 6.0.
  • the lying on the circumferential line L2 slots 6.1 and 6.2 are arranged offset from each other over the lying on the circumferential line L1 slots 5.1 and 5.2, so that the connecting webs 5.0 and 6.0 are not axially aligned.
  • the distance a of the two circumferential lines L1 and L2 is small compared to the axial length L of the electrical connector 1.1.
  • the slots 5.1, 5.2, 6.1 and 6.2 have a width b, which may be for example 1mm.
  • the axial length of the connecting webs 5.0 and 6.0 therefore correspond to the width b of the slots 5.1, 5.2, 6.1 and 6.2.
  • the adjacent position of the two circumferential lines L1 and L2 leads to the formation of an annular region 7 between slots 5.1 and 5.2 on the circumferential line L1 and the slots 6.1 and 6.2 on the circumferential line L2.
  • the two sections of the sleeve 2, the holding section 2.1 and the compensating section 2.2 are connected via this annular region 7 and on the one hand via the connecting webs 5.0 and on the other hand via the connecting webs 6.0.
  • the compensating section 2.2 can be angled relative to the holding section 2.1.
  • the slots 5.1, 5.2, 6.1 and 6.2 in the sleeve 2a can lead to a negative influence on the signal quality, in particular in the case of HF signals, which must be compensated or at least limited.
  • an inner sleeve 2b is provided as a further component of the outer conductor 2.0, which is arranged within the sleeve 2a.
  • the inner sleeve 2b which is elastic, has a holding section 2.5 arranged in the holding section 2.1 of the sleeve 2a, which is in electrical contact with the inner surface of the holding section 2.1 of the sleeve 2a and is preferably fastened to this inner surface and / or to the first dielectric partial body 4.1.
  • the inner sleeve 2b has a subsequent to the holding portion 2.5 in the plug-side direction, the bending section 2.3 of the sleeve 2a from inside overlapping radially recessed portion 2.6 and adjoining the radially recessed portion 2.6 connecting portion 2.7, which within the balancing section 2.2 of the sleeve 2a runs.
  • connection section 2.7 runs as shown in FIG. 2 is exemplified, preferably in a small distance, which may be, for example, about 1mm or even less than 1 mm, to the second dielectric body 4.2.
  • the electrical contact to the compensation section 2.2 of the sleeve 2a is made by a contact section 2.71 of the connecting section 2.7 projecting in the radial direction, so that an electrical contact is made to the inside of the compensation section 2.2 of the sleeve 2a, which is particularly good if at least the Connection section 2.7 the inner sleeve 2a is mechanically biased so that the contact section 2.71 is pressed against the inside of the compensation section 2.2 of the sleeve 2a.
  • the contact section 2.71 is not firmly connected to the inside of the compensating section 2.2 of the sleeve 2a, so that the contact point or the contact line can move.
  • the elastic bending property is also to be ensured for the dielectric 4.0 and the inner conductor 3.0.
  • the corresponding bending elasticity for the dielectric 4.0 is achieved in that the dielectric body 4 is produced in two parts from a first dielectric sub-body 4.1 arranged in the holding section 2.1 and a second dielectric sub-body 4.2 arranged in the equalizing section 2.2.
  • These two dielectric part bodies 4.1 and 4.2 are spaced apart in the sleeve 2 by means of a gap formed by adjacent end faces 4.11 and 4.21, wherein the gap 4.3 is aligned with the annular region 7 of the bending section 2.3 starting from the peripheral surface of the two dielectric part bodies 4.1 and 4.2.
  • the two end faces 4.11 and 4.21 of the two partial dielectric bodies 4.1 and 4.2 are formed with contours adapted to each other.
  • the end face 4.11 of the first dielectric part body 4.1 projects into the bending section 2.3.
  • the first dielectric body 4.1 has a section 4.13 in which its extent is reduced in the radial direction by a step 4.14 to the radially recessed Take up section 2.6 of the inner sleeve 2b and be able to support it in the axial direction.
  • the first dielectric body 4.1 has a central blind hole 4.12, to which the end face 4.21 with a cylindrical extension 4.22, which dips into the blind hole 4.12, is adjusted.
  • the diameter of the extension 4.22 is smaller than the diameter of the blind hole 4.12, so that the gap 4.3, starting from the peripheral surface of the two dielectric part 4.1 and 4.2 over a radial distance between the extension 4.22 and the peripheral surface of the blind hole 4.12 continues like a labyrinth to the inner conductor 3.0 ,
  • the diameter of the second partial dielectric body 4.2 widens starting from the extension 4.22 in stages over a first stage 4.25 and a second stage 4.26 to the full inner diameter of the sleeve 2a.
  • the first stage 4.25 of the second dielectric sub-body 4.2 is configured with regard to its diameter and its axial extent such that it does not come into contact with the recessed portion 2.6 of the inner sleeve 2b even at maximum deformation of the bending section 2.3 of the sleeve 2a.
  • the second stage 4.26 of the second partial dielectric body 4.2 is designed such that it does not come into contact with the contact portion 2.71 of the inner sleeve 2b in the axial direction at maximum axial deformation of the bending section 2.3 of the sleeve 2a.
  • the inner conductor 3.0 as inner conductor pin 3 is mounted in an inner bore 4.10 of the holding section 2.1 and an inner bore 4.20 of the compensation section 2.2, wherein in the region of the groove bottom of the blind hole 4.12 on the front page 4.11 of the holding section 2.1 of the inner conductor pin 3 a Has cross-sectional tapering 3.1 in the form of a circumferential groove 3.10 with rectangular cross-section, said groove 3.10 extends into the extension 4.22.
  • the inner conductor pin 3 has a diameter d which is slightly smaller than the diameter D of the blind bore 4.20 of the second partial dielectric body 4.2.
  • the for the connector assembly 1 according to the FIG. 4 used mating connector 1.2 is in FIG. 3 and comprises a sleeve 1.21 as outer conductor 1.210, in which an inner conductor pin 1.24 as inner conductor 1.240 and a cylindrical dielectric body 1.26 is arranged as a dielectric 1.260.
  • the mating connector 1.2 has at one end a contact zone 1.22, into which the sleeve extends 1.21, wherein the plug-side end of the sleeve 1.221 1.21 widens funnel-shaped outward.
  • a connecting flange 1.23 In which the edge region of the sleeve 1.21 funnel-shaped to form a contact surface for contact with the circuit board 11 and the mechanical connection widened with the same. Furthermore, this connecting flange is 1.23 provided with radial slots 1.230.
  • connection flange 1.23 and the contact zone 1.22 is the dielectric body 1.26 with an inner bore 1.27 for receiving the inner conductor pin 1.24.
  • This inner conductor pin 1.24 has at its in the contact zone 1.22 projecting end of a slotted and funnel-shaped flared blind hole 1.25 for receiving the inner conductor pin 3 of the electrical connector 1.1.
  • the electrical connector 1.1 according to the FIGS. 1 and 2 can also be performed with more than two slots 5.1 and 5.2 on a circumferential line L1.
  • the connector between the electrical connector 1.1 and the mating connector 1.2 is carried out according to FIG. 4 via the formed as a plug contact zone 2.20 of the connector 1.1 and formed as a socket contact zone 1.22 of the mating connector 1.2.
  • the contact zone 2.20 of the compensating section 2.2 of the sleeve 2 of the mating connector 1.1 has a circumferentially extending and outwardly facing bead 2.21, with the end face of the balancing section 2.2 is widened.
  • axially extending slots 2.22 are provided in this contact zone.
  • the second partial dielectric body 4.2 ends before this contact zone 2.20, wherein the inner conductor pin 3 projects into this contact zone 2.20.
  • the contact portion is 1.22 of the mating connector 1.2 pushed onto the formed by the contact zone 2.20 of the sleeve 2 connector, so that the groove bottom of the bead 2.21 on the peripheral surface of the contact zone 1.22 of the sleeve 1.21 to form a electrical contact is applied and at the same time the end of the inner conductor pin 3 of the electrical connector 1.1 is inserted into the blind hole 1.25 of the inner conductor pin 1.24 of the mating connector 1.2 to form an electrical contact, as is apparent from FIG. 4 is apparent.

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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Bereitgestellt werden ein elektrischer Steckverbinder (1.1) mit einem Außenleiter (2.0), der eine Hülse (2a)und mindestens eine Innenhülse (2a,2b), die innerhalb der Hülse (2a)angeordnet ist und sich in axialer Richtung über einen Teilbereich der Hülse (2a)erstreckt, mit einem Innenleiter (3.0) und mit einem als zylinderförmigen Dielektrikumskörper (4) ausgebildeten Dielektrikum (4.0) mit einer Innenbohrung zur Aufnahme des Innenleiters (3.0), bei dem die Hülse (2a)mit einem axialen Halteabschnitt (2.1) und einem axialen Ausgleichsabschnitt (2.2) ausgebildet ist, welche über einen axialen Biegeabschnitt (2.3) verbunden sind, bei dem der Biegeabschnitt (2.3) wenigstens einen auf einer Umfangslinie (L1) der Hülse (2a)verlaufenden Schlitz (5.1) aufweist, wobei der nichtgeschlitzte Bereich als den Halteabschnitt (2.1) mit dem Ausgleichsabschnitt (2.2) verbindender Verbindungssteg (5.0) ausgebildet ist, und bei dem der Dielektrikumskörper (5) einen im Halteabschnitt (2.1) angeordneten ersten Dielektrikumsteilkörper (4.1) und einen im Verbindungsabschnitt (2.2) angeordneten zweiten Dielektrikumsteilkörper (4.2) aufweist, wobei der erste und der zweite Dielektrikumsteilkörper (4.1, 4.2) voneinander beabstandet in der Hülse (2a) angeordnet sind sowie eine elektrische Steckverbinderanordnung (1) mit einem elektrischen Steckverbinder (1.1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Gegensteckverbinder (1.2).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischer Steckverbinder für Leiterplatten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Steckverbinderanordnung mit einem erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder und einem zugehörigen Gegensteckverbinder. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung der Steckverbinderanordnung zur elektrischen Verbindung von zwei Leiterplatten.
  • Zur elektrischen Verbindung von benachbarten und parallel ausgerichteten Leiterplatten werden Steckverbinder verwendet, die an gegenüberliegenden Flächen der Leiterplatten befestigt werden. Solche als B2B(board-to-board)-Verbinder bezeichnete Steckverbinder bestehen aus drei Steckerteilen, nämlich zwei jeweils an der Leiterplatte befestigten Buchsen und einem Adapter (auch als Bullet bezeichnet), welcher an den beiden Enden jeweils als Stecker ausgebildet ist. Mit einem solchen Adapter lässt sich nicht nur ein Toleranzausgleich hinsichtlich des Abstands der zu verbindenden Leiterplatten voneinander ausgleichen, sondern auch ein lateraler Achsversatz bezüglich den Längsachsen der beiden Buchsen. Als Nachteil solcher B2B-Steckverbinder lässt sich deren Dreiteiligkeit ansehen.
  • Eine Möglichkeit, zu einer Vereinfachung des Aufbaus zu kommen, die aus der EP 2 780 985 B1 bekannt ist, besteht darin, ein Koaxial-Verbindungselement vorzusehen, dessen Außenleiter einen ersten Leiter mit einem rohrförmigen Mantel aufweist, dessen Enden für einen Kontakt mit den beiden Platinen vorgesehen sind und der Öffnungen zum Toleranzausgleich hinsichtlich des Abstands der Platinen aufweist, und dessen Außenleiter ferner einen rohrförmigen zweiten Leiter in elektrischem Kontakt mit dem ersten Leiter aufweist, der mit einem Abschnitt des ersten Leiters verbunden ist und mit einem Abschnitt des ersten Leiters in axial beweglichem Kontakt steht. Allerdings lässt sich mit diesem Koaxial-Verbindungselement ein lateraler Versatz der miteinander zu verbindenden Leiterplatten nur schlecht ausgleichen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Steckverbinder der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem eine B2B-Steckverbindung herstellbar ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Steckverbinderanordnung mit diesem elektrischen Steckverbinder anzugeben, mit welcher eine B2B-Verbindung realisierbar ist.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Steckverbinderanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 17. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Ein solcher elektrischer Steckverbinder mit
    • einem Außenleiter, der eine Hülse und mindestens eine Innenhülse, die innerhalb der Hülse angeordnet ist und sich in axialer Richtung über einen Teilbereich der Hülse erstreckt, aufweist,
    • einem Innenleiter, und
    • einem als zylinderförmigen Dielektrikumskörper ausgebildeten Dielektrikum mit einer Innenbohrung zur Aufnahme des Innenleiters,
      zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass
    • die Hülse mit einem axialen Halteabschnitt und einem axialen Ausgleichsabschnitt ausgebildet ist, welche über einen axialen Biegeabschnitt verbunden sind,
    • der Biegeabschnitt wenigstens einen auf einer Umfangslinie der Hülse verlaufenden Schlitz aufweist, wobei der nichtgeschlitzte Bereich als den Halteabschnitt mit dem Ausgleichsabschnitt verbindender Verbindungssteg ausgebildet ist, und
    • der Dielektrikumskörper einen im Halteabschnitt angeordneten ersten Dielektrikumsteilkörper und einen im Verbindungsabschnitt angeordneten zweiten Dielektrikumsteilkörper aufweist, wobei der erste und der zweite Dielektrikumsteilkörper voneinander beabstandet in der Hülse angeordnet sind.
  • Mit einem solchen erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder, welcher zusammen mit einem Gegensteckverbinder eine B2B-Steckverbindung realisiert, ist der den lateralen Achsversatz kompensierende Toleranzausgleich in den elektrischen Steckverbinder mittels eines flexiblen Biegeabschnittes der Hülse integriert. Mittels dieses flexiblen Biegeabschnittes kann der Ausgleichsabschnitt gegenüber dem Halteabschnitt, welcher vorzugsweise mit einer Leiterplatte verbunden ist, aus der Richtung der Längsachse der Hülse des Steckverbinders verschwenkt werden. Damit entfällt ein aus dem Stand der Technik bekannter Adapter, so dass zur Realisierung einer B2B-Steckverbindung lediglich zwei Komponenten erforderlich sind.
  • Damit es möglich den Bestückungsprozess sowie die Verbindung der Leiterplatten zu automatisieren, da die beiden Komponenten der erfindungsgemäßen B2B-Steckverbindung als SMD-Bauteile ausgeführt werden können.
  • Zur Klarstellung der verwendeten Terminologie sei dabei darauf hingewiesen, dass eine Umfangslinie einer Hülse bei der Beschreibung des elektrischen Steckverbinders und/oder der Hülse in einem zylindrischen Koordinatensystem, in dem die die axiale Richtung definierende Achse durch die Steckrichtung des elektrischen Steckverbinders vorgegeben wird, eine Linie ist, deren Punkte sämtlich dieselbe Koordinate auf dieser Achse aufweisen, so dass die Umfangslinie in einer Ebene, die senkrecht zur Steckrichtung steht, liegt.
  • Der Aufbau des Außenleiters mit einer Hülse und mindestens einer Innenhülse, die innerhalb der Hülse angeordnet ist und sich in axialer Richtung über einen Teilbereich der Hülse erstreckt, aufweist, kann dabei insbesondere bei der Verwendung für Anwendungen aus dem Gebiet der HF-Technik wesentlich zu einer Verbesserung der Signalübertragungseigenschaften beitragen. Es versteht sich dabei von selbst, dass die Innenhülse um Bestandteil des Außenleiters zu sein zumindest abschnittsweise in elektrischem Kontakt mit der Hülse stehen muss.
  • Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn eine Innenhülse vorhanden ist, die sich über den Biegeabschnitt hinweg erstreckt. HF-technisch kann die Einbringung von Schlitzen in einem als Hülse ausgeführten Außenleiter, wie sie im Biegeabschnitt erfolgt, zu einer spürbaren Verschlechterung der Signalqualität führen. Diesem Effekt kann durch eine Innenhülse, die sich über den Biegeabschnitt hinweg erstreckt und damit diesen Bereich überdeckt effektiv entgegengewirkt werden.
  • Vorteilhaft weitergebildet wird diese Ausführungsform dadurch, dass die Innenhülse im Biegeabschnitt radial zurückspringt. Um die erwünschte Beweglichkeit des Steckverbinders in diesem Bereich zu gewährleisten müssen Leervolumina zwischen dem ersten und dem zweiten Dielektrikumsteilkörper verbleiben, die HF-technisch unerwünschte Effekte mit sich bringen. Durch das radiale Zurückspringen der Innenhülse in diesem Bereich können diese Leervolumina spürbar reduziert werden.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Innenhülse mit dem Halteabschnitt mechanisch fest und elektrisch leitend verbunden und mit dem Verbindungsabschnitt derart elektrisch leitend kontaktiert, dass der Kontaktpunkt oder die Kontaktfläche zwischen Innenhülse und Halteabschnitt auf der Innenfläche des Verbindungsabschnitts verschiebbar ist. Auf diese Weise kann dazu beigetragen, dass sich die Qualität des elektrischen Kontakts durch mechanische Belastung der Kontaktfläche bei Verformungen des Ausgleichsabschnitts kaum verändert.
  • Wenn die Innenhülse auf dem im Halteabschnitt angeordneten ersten Dielektrikumsteilkörper abgestützt und/oder mit dem im Halteabschnitt angeordneten ersten Dielektrikumsteilkörper verbunden ist, kann insbesondere ein Wandern der Innenhülse im Steckverbinder unterbunden werden.
  • Bevorzugt ist dabei insbesondere, wenn die Innenhülse vom im Verbindungsabschnitt angeordneten zweiten Dielektrikumsteilkörper radial beabstandet ist. Diese Maßnahme kann dazu beitragen, zu verhindern, dass eine unerwünschte Deformation der Innenhülse in axialer Richtung, wie sie insbesondere bei einer axialen Belastung des Verbindungsabschnitts auftreten kann, unterbunden wird und dass sich stattdessen beim Auftreten einer solchen Belastung die Kontaktfläche zwischen dem Verbindungsabschnitt der Hülse, genauer gesagt dessen Innenfläche, und dem Kontaktbereich der Innenhülse zum Verbindungsabschnitt der Hülse auf der Innenfläche der Hülse verschiebt.
  • Um dies zu gewährleisten, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der im Verbindungsabschnitt angeordnete zweite Dielektrikumsteilkörper gestuft ausgeführt, so dass sich sein Durchmesser in Richtung auf den ersten Dielektrikumsteilkörper hin verringert. Allerdings sollte dieser Abstand so gering wie möglich gehalten werden.
  • Weiter unterstützt wird diese Reaktion auf eine Belastung in axialer Richtung, wenn die Innenhülse so geformt ist, dass der Kontaktbereich der Innenhülse zum Verbindungsabschnitt der Hülse, über den der elektrische Kontakt hergestellt ist, in radialer Richtung vorspringt, was besonders bevorzugt durch Ausformung als Kreissegment realisiert werden kann.
  • Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Innenhülse derart mechanisch vorgespannt ist, dass am Kontaktpunkt oder an der Kontaktfläche zwischen Innenhülse und Halteabschnitt ein Anpressdruck auf die Innenfläche des Verbindungsabschnitts wirkt, um auch bei Verformung des Ausgleichsabschnitts einen guten und innigen elektrischen Kontakt zwischen Innenhülse in diesem Bereich zu gewährleisten.
  • Besonders bevorzugt ist ferner, wenn eine zweite Innenhülse vorhanden ist, die sich bis in eine Kontaktzone des Verbindungsabschnitts der Hülse hinein erstreckt, in der die elektrische Verbindung zum zugehörigen Gegensteckverbinder hergestellt wird.
  • Dies ermöglicht insbesondere, dass sich die Kontaktzone des Verbindungsabschnitts in Richtung auf das steckseitige Ende der Hülse hin trichterförmig aufweitet, was wünschenswert sein kann, um einen guten elektrischen Kontakt zum Außenleiter eines den Außenleiter der Hülse als Buchse übergreifenden Gegensteckverbinders zu gewährleisten, und dennoch eine negativen Beeinflussung des HF-Signals weitgehend zu vermeiden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Innenhülsen, die elastisch deformierbar sind, also hohe Elastizität aufweisen, wie es beispielsweise bei Federmaterialien der Fall ist.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung sind in Umfangsrichtung der Hülse wenigstens zwei Schlitze hintereinander angeordnet, wobei vorzugsweise in axialer Richtung der Biegeabschnitt mit wenigstens zwei Schlitzen ausgebildet ist, die gegeneinander versetzt angeordnet sind. Damit lässt sich ein ausreichender Biegeradius erzielen, mit welchem ein Achsversatz mit produktionsüblichen Werten ausgeglichen werden kann.
  • Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Verbindungssteg mit einer der Breite des Schlitzes entsprechenden axialen Länge ausgebildet. Ein solcher Schlitz weist eine axiale Breite auf, so dass die gegenüberliegenden Stirnseiten des Halteabschnittes und des Ausgleichsabschnittes beabstandet sind und daher auch der Verbindungssteg eine der axialen Breite des Schlitzes entsprechende axiale Länge aufweisen, wodurch die erforderliche Biegeelastizität im Bereich des Biegeabschnittes sichergestellt wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Innenleiter im Übergangsbereich des ersten Dielektrikumsteilkörpers und des zweiten Dielektrikumsteilkörpers eine Querschnittsverjüngung aufweist. Hierdurch wird auch dem Innenleiter im Bereich des Biegeabschnittes der Hülse die erforderliche Biegeelastizität gegeben.
  • Eine weitere Verbesserung der Biegeelastizität im Bereich des Biegeabschnittes wird dadurch sichergestellt, dass der Durchmesser des Innenleiters im Bereich des zweiten Dielektrikumsteilkörpers mit einem kleineren Durchmesser im Vergleich zum Durchmesser der Innenbohrung des zweiten Dielektrikumsteilkörpers ausgebildet ist.
  • Um die Dielektrikumseigenschaft des Dielektrikums des erfindungsgemäßen Steckverbinders sicherzustellen, weist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine der benachbarten Stirnflächen des ersten und zweiten Dielektrikumsteilkörpers eine Sacklochbohrung und die andere Stirnseite eine hieran angepasste Kontur auf, die jedoch einen geringeren Durchmesser als die Sacklochbohrung hat um einen Axialversatz und/oder ein Verkippen des zweiten Dielektrikumskörpers relativ zum ersten Dielektrikumskörper zu ermöglichen.
  • Eine weitere Verbesserung der Biegeelastizität im Bereich des Biegeabschnittes wird weiterbildungsgemäß dadurch erreicht, dass der Verbindungssteg eine nach innen weisende und in Umfangsrichtung verlaufende Sicke aufweist.
  • Mit einer solchen Sicke im Verbindungssteg wird der zweite Dielektrikumsteilkörper mit einer in axialer Richtung verlaufenden Nut ausgebildet, die kongruent mit dem Verbindungssteg zur Aufnahme von dessen Sicke verläuft und daher mit einer mindestens der Höhe der Sicke auf der Innenwandung der Hülse entsprechenden Tiefe ausgeführt ist. Vorzugsweise ist die Sicke als Dreieckssicke ausgebildet. Damit wird mit diesen sickenartigen Verbindungsstegen bei einem Verschwenken des Ausgleichsabschnittes gegenüber dem Halteabschnitt ein Längenausgleich bewirkt.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Halteabschnitt der Hülse an einer dem Biegeabschnitt gegenüberliegenden Stirnseite mit einem Verbindungsflansch zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit einer Leiterplatte ausgebildet. Damit kann die Hülse des erfindungsgemäßen Steckverbinders als SMD-Bauteil eingesetzt werden.
  • Weiterbildungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Ausgleichsabschnitt der Hülse mit einer dem Biegeabschnitt gegenüberliegenden Stirnseite mit einer Kontaktzone zur elektrischen Kontaktierung mit einem Gegensteckverbinder ausgebildet ist. Hierbei weist die Kontaktzone des Ausgleichsabschnittes vorzugsweise eine umlaufende Sicke auf, deren Sickengrund zur Kontaktherstellung mit einem Außenleiter eines Gegensteckverbinders ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise ist der zweite Dielektrikumsteilkörper um die axiale Länge der Kontaktzone verkürzt ausgebildet, also außerhalb der Kontaktzone angeordnet, damit die Hülse im Bereich der Kontaktzone als Buchse die Kontaktzone eines Gegensteckverbinders aufnehmen kann.
  • Eine solche elektrische Steckverbinderanordnung mit einem erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass der Gegensteckverbinder umfasst:
    • einen als Hülse ausgebildeten Außenleiter mit einer Kontaktzone zur Kontaktierung des Außenleiters des Steckverbinders und einem Verbindungsflansch zur mechanischen elektrischen Verbindung mit einer Leiterplatte,
    • einen Innenleiter mit einer Sacklochbohrung zur Aufnahme des Innenleiters des elektrischen Steckverbinders,
    • ein als zylinderförmiger Dielektrikumskörper ausgebildetes Dielektrikum mit einer Innenbohrung zur Aufnahme des Innenleiters.
  • Eine solche elektrische Steckverbinderanordnung ist geeignet zur Verwendung als B2B-Steckverbinder zur Verbindung von zwei parallel angeordneten Leiterplatten, bei welchen ein lateraler Achsversatz zwischen dem elektrischen Steckverbinder und dem zugehörigen Gegensteckverbinder mittels des Biegeabschnittes des erfindungsgemäßen Steckverbinders ausgeglichen wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Außenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders,
    Figur 2
    eine axiale Schnittdarstellung des elektrischen Steckverbinders nach Figur 1,
    Figur 3
    eine axiale Schnittdarstellung eines Gegensteckverbinders zum Steckverbinder nach Figur 1 und 2, und
    Figur 4
    eine axiale Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung aus einem Steckverbinder gemäß Figur 1 und 2 und einem Gegensteckverbinder gemäß Figur 3.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen einen elektrischen Steckverbinder 1.1, welcher zusammen mit einem zugehörigen Gegensteckverbinder 1.2 gemäß der Figur 3 eine Steckverbinderanordnung 1 als B2B-Verbinder zwei nicht dargestellte Leiterplatten wie in Figur 4 gezeigt elektrisch miteinander verbindet. Hierzu wird gemäß Figur 4 der elektrische Steckverbinder 1.1 über einen Verbindungsflansch 2.10 mechanisch und elektrisch mit der einen Leiterplatte und der Gegensteckverbinder 1.2 über einen Verbindungsflansch 1.23 mit der anderen Leiterplatte mechanisch und elektrisch verbunden.
  • Diese Steckverbinderanordnung 1 weist die Eigenschaft auf, dass bei einem lateralen Versatz oder Winkelversatz der mit den Leiterplatten mechanisch verbundenen Steckverbinder 1.1 und 1.2 hinsichtlich ihrer Symmetrieachsen ein Toleranzausgleich dieses Versatzes mittels des elektrischen Steckverbinders 1.1 ermöglicht wird. Wird beispielsweise die Steckverbinderanordnung 1 nach Figur 4 einem Winkelversatz ausgesetzt, wie er beispielsweise auftreten kann, wenn die Leiterplatten nicht vollständig parallel zueinander ausgerichtet sind, kommt es zu einem Verkippen der beiden Steckverbinder 1.1 und 1.2 zueinander. Dieses Verkippen wird mittels eines Biegeabschnittes 2.3 bzw. einer Biegezone des elektrischen Steckverbinders 2.1 der Steckverbinderanordnung 1 ausgeglichen. Diese Ausgleichs- oder Toleranzfunktion des elektrischen Steckverbinders 1.1, die auch bei einem Parallelversatz der Leiterplatten und damit der Symmetrieachsen der auf diesen angeordneten Steckverbinder 1.1 und 1.2 zueinander funktioniert, wird nachfolgend erläutert.
  • Gemäß den Figuren 1 und 2 umfasst der elektrische Steckverbinder 1.1 einen aus einer Hülse 2a und zwei innerhalb der Hülse 2a angeordneten Innenhülsen 2b,2c, die sich jeweils in axialer Richtung über einen Teilbereich der Hülse 2a erstrecken, bestehenden Außenleiter 2.0, einen Innenleiterstift 3 als Innenleiter 3.0 sowie einen den verbleibenden Raum zwischen dem Innenleiter 3.0 und dem Außenleiter 2.0 größtenteils ausfüllenden Dielektrikum 4.0, welches als im Wesentlichen zylinderförmiger Dielektrikumskörper 4 2-teilig aus einem ersten Dielektrikumsteilkörper 4.1 und einem zweiten Dielektrikumsteilkörper 4.2 aufgebaut ist.
  • Die Hülse 2a des elektrischen Steckverbinders 1.1 besteht aus drei axialen Abschnitten, nämlich einem axialen Halteabschnitt 2.1 und einem axialen Ausgleichsabschnitt 2.2, die über den bereits oben erwähnten axialen Biegeabschnitt 2.3 mechanisch verbunden sind. An der freien Stirnseite des Halteabschnittes 2.1 ist ein Verbindungsflansch 2.10 angeformt, indem der Randbereich dieser Stirnseite trichterförmig nach außen aufgeweitet ist und dadurch eine Anlagefläche zur Anlage an eine Leiterplatte und zur mechanischen Verbindung mit derselben entsteht. Ferner ist dieser Verbindungsflansch 2.10 mit Radialschlitzen 2.11 versehen.
  • Auf der gegenüberliegenden, steckseitigen Stirnseite der Hülse 2a endet der Ausgleichsabschnitt 2.2 in einer Kontaktzone 2.20 zur elektrischen Kontaktierung des Außenleiters 2.0 bzw. des Innenleiters 3.0 mit einem Außenleiter 1.210 bzw. einem Innenleiter 1.240 des Gegensteckverbinders 1.2 (vgl. Figur 4).
  • Dabei ist im steckseitigen Endbereich als weiterer Bestandteil des Außenleiters 2.0 eine Innenhülse 2c angeordnet, die zwischen dem steckseitigen Endbereich 4.24 des zweiten Dielektrikumsteilkörpers 4.2 und der Innenseite eines Abschnitts des Ausgleichsabschnitte 2.2 der Hülse 2a gehalten wird und sich bis zu dessen steckseitigem Ende in im Wesentlichen gleichen radialen Abstand von der Mittelachse des elektrischen Steckverbinders 1.1 erstreckt.
  • Im Bereich des Biegeabschnittes 2.3 verlaufen zwei in axialer Richtung benachbarte Umfangslinien L1 und L2. Wie schon durch die Bezeichnung "Umfangslinie" nahegelegt ist, ist die Axialkoordinate aller Punkte auf einer gegebenen Umfangslinie stets identisch; die Umfangslinien L1 und L2 liegen also jeweils in einer nicht dargestellten Ebene, auf der die Axialrichtung senkrecht steht.
  • Auf der Umfangslinie L1 sind zwei Schlitze 5.1 und 5.2 angeordnet, zwischen denen jeweils ungeschlitzten Bereiche auf der Umfangslinie L1 liegen und jeweils einen ringsegmentartigen Verbindungssteg 5.0 bilden. Auf der weiteren Umfangslinie L2 befinden sich ebenso zwei Schlitze 6.1 und 6.2 mit zwischen diesen Schlitzen 6.1 und 6.2 auf der Umfangslinie L2 liegenden ungeschlitzten Bereichen als weitere ringsegmentartige Verbindungsstege 6.0. Die auf der Umfangslinie L2 liegenden Schlitze 6.1 und 6.2 sind gegenüber den auf der Umfangslinie L1 liegenden Schlitze 5.1 und 5.2 gegeneinander versetzt angeordnet, so dass die Verbindungsstege 5.0 und 6.0 nicht axial miteinander fluchten.
  • Der Abstand a der beiden Umfangslinien L1 und L2 ist gegenüber der axialen Länge L des elektrischen Steckverbinders 1.1 klein. Die Schlitze 5.1, 5.2, 6.1 und 6.2 weisen eine Breite b auf, die beispielsweise 1mm betragen kann. Die axiale Länge der Verbindungsstege 5.0 und 6.0 entsprechen daher der Breite b der Schlitze 5.1, 5.2, 6.1 und 6.2. Die benachbarte Lage der beiden Umfangslinien L1 und L2 führt zu einer Ausbildung eines ringförmigen Bereiches 7 zwischen Schlitzen 5.1 und 5.2 auf der Umfangslinie L1 und den Schlitzen 6.1 und 6.2 auf der Umfangslinie L2. Die beiden Abschnitte der Hülse 2, der Halteabschnitt 2.1 und der Ausgleichsabschnitt 2.2, sind über diesen ringförmigen Bereich 7 sowie einerseits über die Verbindungsstege 5.0 und andererseits über die Verbindungsstege 6.0 verbunden.
  • Mit einem solchen Biegeabschnitt 2.3 der Hülse 2a wird eine gelenkartige Eigenschaft erzielt, so dass der Ausgleichsabschnitt 2.2 gegenüber dem Halteabschnitt 2.1 abgewinkelt werden kann. Die Schlitze 5.1,5.2,6.1 und 6.2 in der Hülse 2a können aber zu einer negativen Beeinflussung der Signalqualität insbesondere bei HF-Signalen führen, die kompensiert oder zumindest beschränkt werden muss.
  • Zu diesem Zweck ist als weiterer Bestandteil des Außenleiters 2.0 eine Innenhülse 2b vorgesehen, die innerhalb der Hülse 2a angeordnet ist. Die Innenhülse 2b, die elastisch ist, weist einen im Halteabschnitt 2.1 der Hülse 2a angeordneten Halteabschnitt 2.5 auf, der in elektrischem Kontakt mit der Innenfläche des Halteabschnitts 2.1 der Hülse 2a steht und vorzugsweise an dieser Innenfläche und/oder am ersten Dielektrikumsteilkörper 4.1 befestigt ist.
  • Ferner weist die Innenhülse 2b einen sich an den Halteabschnitt 2.5 in steckseitiger Richtung anschließenden, den Biegeabschnitt 2.3 der Hülse 2a von innen überdeckenden radial zurückspringenden Abschnitt 2.6 und einen sich an den radial zurückspringenden Abschnitt 2.6 anschließenden Verbindungsabschnitt 2.7 auf, der innerhalb des Ausgleichsabschnitts 2.2 der Hülse 2a verläuft.
  • Genauer gesagt verläuft der Verbindungsabschnitt 2.7, wie er in Figur 2 beispielhaft dargestellt ist, bevorzugt in einen geringen Abstand, der z.B. etwa 1mm oder sogar weniger als 1 mm betragen kann, zum zweiten Dielektrikumskörper 4.2. Ferner ist der elektrische Kontakt zum Ausgleichsabschnitt 2.2 der Hülse 2a durch einen Kontaktabschnitt 2.71 des Verbindungsabschnitts 2.7 hergestellt, der in radialer Richtung vorspringt, so dass ein elektrischer Kontakt zur Innenseite des Ausgleichsabschnitts 2.2 der Hülse 2a hergestellt wird, der besonders gut ist, wenn zumindest der Verbindungsabschnitt 2.7 der Innenhülse 2a mechanisch so vorgespannt ist, dass der Kontaktabschnitt 2.71 an die Innenseite des Ausgleichsabschnitts 2.2 der Hülse 2a angepresst wird. Der Kontaktabschnitt 2.71 ist dabei jedoch nicht fest mit der Innenseite des Ausgleichsabschnitts 2.2 der Hülse 2a verbunden, so dass der Kontaktpunkt bzw. die Kontaktlinie sich verschieben kann.
  • Darüber hinaus ist die elastische Biegeeigenschaft auch für das Dielektrikum 4.0 sowie den Innenleiter 3.0 sicherzustellen.
  • Die entsprechende Biegeelastizität für das Dielektrikum 4.0 wird dadurch erreicht, dass der Dielektrikumskörper 4 2-teilig aus einem im Halteabschnitt 2.1 angeordneten ersten Dielektrikumsteilkörper 4.1 und einem im Ausgleichsabschnitt 2.2 angeordneten zweiten Dielektrikumsteilkörper 4.2 hergestellt ist.
  • Diese beiden Dielektrikumsteilkörper 4.1 und 4.2 sind mittels eines von benachbarten Stirnseiten 4.11 und 4.21 gebildeten Spaltes 4.3 beabstandet in der Hülse 2 angeordnet, wobei der Spalt 4.3 ausgehend von der Umfangsfläche der beiden Dielektrikumsteilkörper 4.1 und 4.2 mit dem ringförmigen Bereich 7 des Biegeabschnittes 2.3 fluchtet.
  • Die beiden Stirnseiten 4.11 und 4.21 der beiden Dielektrikumsteilkörper 4.1 und 4.2 sind mit aneinander angepassten Konturen ausgebildet. Die Stirnseite 4.11 des ersten Dielektrikumsteilkörpers 4.1, ragt in den Biegeabschnitt 2.3 hinein.
  • Dementsprechend weist der erste Dielektrikumskörper 4.1 einen Abschnitt 4.13 auf, in dem seine Ausdehnung in radialer Richtung durch eine Stufe 4.14 reduziert ist, um den radial zurückspringenden Abschnitt 2.6 der Innenhülse 2b aufnehmen und in axialer Richtung abstützen zu können.
  • Ferner weist der erste Dielektrikumskörper 4.1 eine zentrische Sacklochbohrung 4.12 auf, an die die Stirnseite 4.21 mit einem zylinderförmigen Fortsatz 4.22, der in die Sacklochbohrung 4.12 eintaucht, angepasst ist. Der Durchmesser des Fortsatzes 4.22 ist kleiner als der Durchmesser der Sacklochbohrung 4.12, so dass sich der Spalt 4.3 ausgehend von der Umfangsfläche der beiden Dielektrikumsteilkörper 4.1 und 4.2 über einen radialen Abstand zwischen dem Fortsatz 4.22 und der Umfangsfläche der Sacklochbohrung 4.12 labyrinthartig bis zum Innenleiter 3.0 fortsetzt.
  • Der Durchmesser des zweiten Dielektrikumsteilkörpers 4.2 erweitert sich ausgehend vom Fortsatz 4.22 stufenweise über eine erste Stufe 4.25 und eine zweite Stufe 4.26 bis zum vollen Innendurchmesser der Hülse 2a. Die erste Stufe 4.25 des zweiten Dielektrikumsteilkörpers 4.2 ist dabei hinsichtlich ihres Durchmessers und ihrer axialen Ausdehnung so ausgestaltet, dass sie selbst bei maximaler Deformation des Biegeabschnitts 2.3 der Hülse 2a nicht in Kontakt mit dem zurückspringenden Abschnitt 2.6 der Innenhülse 2b kommt. Die zweite Stufe 4.26 des zweiten Dielektrikumsteilkörpers 4.2 ist so ausgestaltet, dass sie bei maximaler axialer Deformation des Biegeabschnitts 2.3 der Hülse 2a nicht in axialer Richtung in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 2.71 der Innenhülse 2b kommt.
  • Der Innenleiter 3.0 als Innenleiterstift 3 wird in einer Innenbohrung 4.10 des Halteabschnittes 2.1 und einer Innenbohrung 4.20 des Ausgleichsabschnittes 2.2 gelagert, wobei im Bereich des Nutgrundes der Sacklochbohrung 4.12 auf der Stirnseite 4.11 des Halteabschnittes 2.1 der Innenleiterstift 3 eine Querschnittsverjüngung 3.1 in Form einer umlaufenden Nut 3.10 mit rechteckförmigem Querschnitt aufweist, wobei diese Nut 3.10 sich bis in den Fortsatz 4.22 erstreckt. In dem der Nut 3.10 in Richtung des Ausgleichsabschnittes 2.2 folgenden Bereich weist der Innenleiterstift 3 einen Durchmesser d auf, der geringfügig kleiner ist als der Durchmesser D der Sacklochbohrung 4.20 des zweiten Dielektrikumsteilkörpers 4.2.
  • Mit einem derart ausgebildeten Innenleiterstift 3 wird zusammen mit dem 2-teiligen Dielektrikumskörper 4 und dem Biegeabschnitt 2.3 der Hülse 2 die für einen Ausgleich eines lateralen Achsversatzes hinsichtlich der Symmetrieachsen A1 und A2 des elektrischen Steckverbinders 1.1 und des Gegensteckverbinders 1.2 erforderliche Biegeelastizität des Steckverbinders 1.1 erreicht.
  • Der für die Steckverbinderanordnung 1 gemäß der Figur 4 verwendete Gegensteckverbinder 1.2 ist in Figur 3 dargestellt und umfasst eine Hülse 1.21 als Außenleiter 1.210, in welcher ein Innenleiterstift 1.24 als Innenleiter 1.240 und ein zylinderförmiger Dielektrikumskörper 1.26 als Dielektrikum 1.260 angeordnet ist.
  • Der Gegensteckverbinder 1.2 weist an einem Ende eine Kontaktzone 1.22 auf, in die hinein sich die Hülse 1.21 erstreckt, wobei sich das steckseitige Ende 1.211 der Hülse 1.21 trichterförmig nach außen aufweitet.
  • Am anderen Ende des Gegensteckverbinders 1.2 wird von der Hülse 1.21 ein Verbindungsflansch 1.23, in dem der Randbereich der Hülse 1.21 trichterförmig unter Bildung einer Anlagefläche zur Anlage an die Leiterplatte 11 sowie zur mechanischen Verbindung mit derselben aufgeweitet ist. Ferner ist dieser Verbindungsflansch 1.23 mit Radialschlitzen 1.230 versehen.
  • Zwischen diesem Verbindungsflansch 1.23 und der Kontaktzone 1.22 befindet sich der Dielektrikumskörper 1.26 mit einer Innenbohrung 1.27 zur Aufnahme des Innenleiterstiftes 1.24. Dieser Innenleiterstift 1.24 weist an seinem in die Kontaktzone 1.22 ragenden Ende eine geschlitzte und trichterförmig aufgeweitete Sacklochbohrung 1.25 zur Aufnahme des Innenleiterstiftes 3 des elektrischen Steckverbinders 1.1 auf.
  • Der elektrische Steckverbinder 1.1 gemäß den Figuren 1 und 2 kann auch mit mehr als zwei Schlitzen 5.1 und 5.2 auf einer Umfangslinie L1 ausgeführt werden. Zudem ist es auch möglich, anstelle von zwei in axialer Richtung benachbart vorgesehenen Umfangslinien L1 und L2 nur eine Umfangslinie L1 oder mehr als zwei Umfangslinien vorzusehen.
  • Die Steckverbindung zwischen dem elektrischen Steckverbinders 1.1 und dem Gegensteckverbinder 1.2 erfolgt gemäß Figur 4 über die als Stecker ausgebildete Kontaktzone 2.20 des Steckverbinders 1.1 und die als Buchse ausgebildeten Kontaktzone 1.22 des Gegensteckverbinders 1.2.
  • Die Kontaktzone 2.20 des Ausgleichsabschnittes 2.2 der Hülse 2 des Gegensteckverbinders 1.1 weist eine in Umfangsrichtung verlaufende und nach außen weisende Sicke 2.21 auf, mit der die Stirnseite des Ausgleichsabschnittes 2.2 aufgeweitet wird. Zur Erzielung einer federnden Eigenschaft sind in dieser Kontaktzone 2.20 axial verlaufende Schlitze 2.22 vorgesehen. Der zweite Dielektrikumsteilkörper 4.2 endet vor dieser Kontaktzone 2.20, wobei der Innenleiterstift 3 in diese Kontaktzone 2.20 ragt.
  • Zum elektrischen Verbinden des elektrischen Steckverbinders 1.1 mit dem Gegensteckverbinder 1.2 wird der Kontaktabschnitt 1.22 des Gegensteckverbinders 1.2 auf den von der Kontaktzone 2.20 der Hülse 2 gebildeten Stecker aufgeschoben, so dass der Nutgrund der Sicke 2.21 an der Umfangsfläche der Kontaktzone 1.22 der Hülse 1.21 unter Bildung eines elektrischen Kontaktes anliegt und gleichzeitig das Ende des Innenleiterstiftes 3 des elektrischen Steckverbinders 1.1 in die Sacklochbohrung 1.25 des Innenleiterstiftes 1.24 des Gegensteckverbinders 1.2 unter Bildung eines elektrischen Kontaktes eingeführt wird, wie dies aus Figur 4 ersichtlich ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Elektrische Steckverbinderanordnung
    1.1
    elektrischer Steckverbinder
    1.2
    Gegensteckverbinder für den elektrischen Steckverbinder 1.1
    1.21
    Hülse des Gegensteckverbinders 1.2
    1.210
    Außenleiter des Gegensteckverbinders 1.2
    1.211
    steckseitiges Ende der Hülse 1.21
    1.22
    Kontaktzone der Hülse 1.21
    1.23
    Verbindungsflansch der Hülse 1.21
    1.230
    Radialschlitz des Verbindungsflansches 1.23
    1.24
    Innenleiterstift
    1.240
    Innenleiter
    1.25
    Sacklochbohrung
    1.26
    Dielektrikumskörper
    1.260
    Dielektrikum
    1.27
    Innenbohrung des Dielektrikumskörpers 1.26
    2a
    Hülse des elektrischen Steckverbinders 1.1
    2b
    Innenhülse des elektrischen Steckverbinders 1.1
    2c
    Innenhülse des elektrischen Steckverbinders 1.1
    2.0
    Außenleiter
    2.1
    Halteabschnitt der Hülse 2a
    2.10
    Verbindungsflansch des Halteabschnittes 2.1
    2.11
    Radialschlitz des Verbindungsflansches 2.10
    2.2
    Ausgleichsabschnitt der Hülse 2a
    2.20
    Kontaktzone des Ausgleichsabschnittes 2.2
    2.21
    Sicke der Kontaktzone 2.20
    2.22
    axialer Schlitz der Kontaktzone 2.20
    2.23
    Nutgrund der Sicke 2.21
    2.3
    Biegeabschnitt der Hülse 2a
    2.4
    Innenwandung der Hülse 2a
    2.5
    Halteabschnitt der Innenhülse 2b
    2.6
    radial zurückspringender Abschnitt der Innenhülse 2b
    2.7
    Verbindungsabschnitt der Innenhülse 2b
    2.71
    Kontaktabschnitt des Verbindungsabschnitts 2.7
    3
    Innenleiterstift
    3.0
    Innenleiter
    3.1
    Querschnittsverjüngung
    3.10
    Nut des Innenleiterstiftes 3
    4
    Dielektrikumskörper
    4.0
    Dielektrikum
    4.1
    erster Dielektrikumsteilkörper
    4.10
    Innenbohrung des ersten Dielektrikumsteilkörpers 4.1
    4.11
    Stirnseite des ersten Dielektrikumsteilkörpers 4.1
    4.12
    Sacklochbohrung auf der Stirnseite 4.11
    4.13
    Abschnitt des ersten Dielektrikumsteilkörpers 4.1
    4.14
    Stufe im ersten Dielekrikumsteilkörper 4.1
    4.2
    zweiter Dielektrikumsteilkörper
    4.20
    Innenbohrung des zweiten Dielektrikumsteilkörpers 4.2
    4.21
    Stirnseite des zweiten Dielektrikumsteilkörpers 4.2
    4.22
    zylinderförmiger Fortsatz des zweiten Dielektrikumsteilkörpers 4.2
    4.23
    Nut des zweiten Dielektrikumsteilkörpers 4.2
    4.24
    steckseitiger Endbereich des zweiten Dielektrikumsteilkörpers 4.2
    4.25
    erste Stufe des zweiten Dielektrikumsteilkörpers 4.2
    4.26
    zweite Stufe des zweiten Dielektrikumsteilkörpers 4.2
    4.3
    Spalt
    5.0
    Verbindungssteg
    5.1
    Schlitz
    5.2
    Schlitz
    5.3
    Schlitz
    6.0
    Verbindungssteg
    6.1
    Schlitz
    6.2
    Schlitz
    7
    ringförmiger Bereich des Biegeabschnittes 2.3
    L1
    Umfangslinie der Hülse 2a
    L2
    Umfangslinie der Hülse 2a

Claims (19)

  1. Elektrischer Steckverbinder (1.1) mit
    - einem Außenleiter (2.0), der eine Hülse (2a)und mindestens eine Innenhülse (2b,2c), die innerhalb der Hülse (2a)angeordnet ist und sich in axialer Richtung über einen Teilbereich der Hülse (2a)erstreckt, aufweist,
    - einem Innenleiter (3.0), und
    - einem als zylinderförmigen Dielektrikumskörper (4) ausgebildeten Dielektrikum (4.0) mit einer Innenbohrung zur Aufnahme des Innenleiters (3.0),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Hülse (2a)mit einem axialen Halteabschnitt (2.1) und einem axialen Ausgleichsabschnitt (2.2) ausgebildet ist, welche über einen axialen Biegeabschnitt (2.3) verbunden sind,
    - der Biegeabschnitt (2.3) wenigstens einen auf einer Umfangslinie (L1) der Hülse (2a) verlaufenden Schlitz (5.1) aufweist, wobei der nichtgeschlitzte Bereich als den Halteabschnitt (2.1) mit dem Ausgleichsabschnitt (2.2) verbindender Verbindungssteg (5.0) ausgebildet ist,
    und
    - der Dielektrikumskörper (5) einen im Halteabschnitt (2.1) angeordneten ersten Dielektrikumsteilkörper (4.1) und einen im Verbindungsabschnitt (2.2) angeordneten zweiten Dielektrikumsteilkörper (4.2) aufweist, wobei der erste und der zweite Dielektrikumsteilkörper (4.1, 4.2) voneinander beabstandet in der Hülse (2a)angeordnet sind.
  2. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (2b) sich über den Biegeabschnitt (2.3) hinweg erstreckt.
  3. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (2b) im Biegeabschnitt (2.3) radial zurückspringt.
  4. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (2b) mit dem Halteabschnitt (2.1) mechanisch fest und elektrisch leitend verbunden ist und mit dem Verbindungsabschnitt (2.2) derart elektrisch leitend kontaktiert ist, dass der Kontaktpunkt oder die Kontaktfläche zwischen der Innenhülse (2b) und dem Halteabschnitt (2.1) auf der Innenfläche des Verbindungsabschnitts (2.2) verschiebbar ist.
  5. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (2b) auf dem im Halteabschnitt (2.1) angeordneten ersten Dielektrikumsteilkörper (4.1) abgestützt und/oder mit dem im Halteabschnitt (2.1) angeordneten ersten Dielektrikumsteilkörper (4.1) verbunden ist.
  6. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (2b) vom im Verbindungsabschnitt (2.2) angeordneten zweiten Dielektrikumsteilkörper (4.2) radial beabstandet ist.
  7. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse mechanisch vorgespannt ist, so dass am Kontaktpunkt oder an der Kontaktfläche zwischen Innenhülse (2b) und Verbindungsabschnitt (2.2) ein Anpressdruck auf die Innenfläche des Verbindungsabschnitts (2.2) wirkt.
  8. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Innenhülse (2b) vorhanden ist, die sich bis in eine Kontaktzone (2.20) des Verbindungsabschnitts (2.2) hinein erstreckt.
  9. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kontaktzone (2.20) des Verbindungsabschnitts (2.2) trichterförmig aufweitet.
  10. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (2a,2b) elastisch deformierbar ist.
  11. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf der Umfangslinie (L1) der Hülse (2a)wenigstens zwei Schlitze (5.1, 5.2) hintereinander angeordnet sind.
  12. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach Anspruche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung der Biegeabschnitt (2.3) mit wenigstens zwei Schlitzen (5.1, 6.1) ausgebildet ist, die gegeneinander versetzt angeordnet sind.
  13. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (5.0) mit einer der Breite des Schlitzes (5.1) entsprechenden axialen Länge ausgebildet ist.
  14. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter (3.0) im Übergangsbereich des ersten Dielektrikumsteilkörpers (4.1) und des zweiten Dielektrikumsteilkörpers (4.2) eine Querschnittsverjüngung (3.1) aufweist.
  15. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Innenleiters (3.0) im Bereich des zweiten Dielektrikumsteilkörpers (4.2) mit einem kleineren Durchmesser im Vergleich zum Durchmesser der Innenbohrung (4.20) des zweiten Dielektrikumsteilkörpers (4.2) ausgebildet ist.
  16. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine der benachbarten Stirnflächen (4.11) des ersten und zweiten Dielektrikumsteilkörpers (4.1, 4.2) eine Sacklochbohrung (4.12) und die andere Stirnseite (4.21) eine hieran angepasste Kontur (4.22), die jedoch einen geringeren Durchmesser als die Sacklochbohrung (4.12) hat, aufweist.
  17. Elektrischer Steckverbinder (1.1) nach einem vorstehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dielektrikumsteilkörper (4.2) außerhalb der Kontaktzone (2.20) im Verbindungsabschnitt (2.2) angeordnet ist.
  18. Elektrische Steckverbinderanordnung (1) mit einem elektrischen Steckverbinder (1.1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Gegensteckverbinder (1.2),
    dadurch gekennzeichnet, dass der Gegensteckverbinder (1.2) umfasst:
    - einen als Hülse (1.21) ausgebildeten Außenleiter (1.210) mit einer Kontaktzone (1.22) zur Kontaktierung des Außenleiters (2.0) des Steckverbinders (1.1) und einem Verbindungsflansch (2.23) zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit einer Leiterplatte (11),
    - einen Innenleiter (1.240) mit einer Sacklochbohrung (1.25) zur Aufnahme des Innenleiters (3.0) des elektrischen Steckverbinders (1.1),
    - ein als zylinderförmiger Dielektrikumskörper (1.26) ausgebildetes Dielektrikum (1.260) mit einer Innenbohrung (1.27) zur Aufnahme des Innenleiters (1.240).
  19. Verwendung der elektrischen Steckverbinderanordnung nach Anspruch 18 zur elektrischen Verbindung von zwei Leiterplatten.
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