EP3627635A1 - Verbindungselement, baugruppenverbindung, leiterplattenanordnung und verfahren zur herstellung eines verbindungselements - Google Patents

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EP3627635A1
EP3627635A1 EP18195460.3A EP18195460A EP3627635A1 EP 3627635 A1 EP3627635 A1 EP 3627635A1 EP 18195460 A EP18195460 A EP 18195460A EP 3627635 A1 EP3627635 A1 EP 3627635A1
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EP
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outer housing
connecting element
section
electrical
electrical cable
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Andreas Gruber
Bernhard Aicher
Tobias-Lars HÖHER
Moritz Sigler
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a connecting element for connecting a first electrical assembly and a second electrical assembly, comprising a rigid, tubular outer housing.
  • the invention also relates to a module connection for connecting a first electrical module and a second electrical module.
  • the invention also relates to a printed circuit board arrangement, comprising at least a first printed circuit board and a second printed circuit board, at least one connecting element being arranged between the printed circuit boards in order to electrically connect the printed circuit boards to one another.
  • the invention further relates to a method for producing a connecting element for connecting a first electrical assembly to a second electrical assembly.
  • Electrical assemblies generally have electronic circuits which are implemented on printed circuit boards ("Printed Circuit Boards", PCBs) by interconnecting several electronic components. Frequently, several printed circuit boards are provided within a module in order to distribute a circuit spatially in a housing or an enclosure, for example, or to connect different modules of a module to one another. As a rule, this construction requires an electrical connection between the various printed circuit boards for signal and / or energy exchange. An electrical connection between different circuit boards may also be required, for example, if several electronic assemblies are to be connected to one another in a communication manner. Overall, there are many reasons to connect several electrical circuit boards together.
  • PCBs printed circuit Boards
  • coaxial connecting elements are often used to transmit signals for high-frequency technology in order to ensure a sufficiently high signal quality.
  • a coaxial connector of the connecting element is connected to a mating connector mounted on a printed circuit board.
  • the mating connector is preferably soldered or pressed onto the circuit board and electrically connected to strip dividers of the circuit board.
  • a coaxial adapter also called “adapter”, connects the two coaxial connectors and thus bridges the distance between the two printed circuit boards in order to enable signal exchange.
  • the known coaxial connecting elements have an inner conductor and an outer conductor which is electrically insulated from the inner conductor by means of an insulating part or dielectric, which are each produced as turned parts.
  • the manufacture of the components by turning is usually necessary in order to achieve sufficiently good manufacturing tolerances and to enable an interference fit.
  • the connecting element is to be used for high-frequency technology, the requirements for the manufacturing tolerances are particularly high.
  • a disadvantage of the known connecting elements is that the comparatively complex manufacture entails high costs.
  • the known connecting elements are therefore generally economically unsuitable, in particular for mass production.
  • the present invention has for its object to simplify the construction and manufacture of a connecting element for connecting a first electrical assembly to a second electrical assembly, in particular while maintaining electrical transmission properties suitable for high-frequency technology.
  • the present invention is also based on the object of simplifying the construction and production of a module connection for connecting a first electrical module and a second electrical module, in particular while maintaining electrical transmission properties suitable for high-frequency technology.
  • the present invention is also based on the object of providing a printed circuit board arrangement which has at least one improved connecting element, in particular with regard to economical production of the connecting element.
  • the object is achieved for the connecting element by claim 1, for the assembly connection by claim 9 and for the circuit board arrangement by claim 10.
  • the object is achieved by claim 11.
  • a connecting element for connecting a first electrical assembly to a second electrical assembly which has a rigid, tubular outer housing made of an electrically conductive material and an electrical cable guided in the outer housing along a longitudinal axis of the outer housing.
  • the longitudinal axis can preferably be an axis of symmetry of the outer housing. Insofar as it is a coaxial cable with an inner conductor, the longitudinal axis of the outer housing, even after the reshaping, runs coaxially with the longitudinal axis of the inner conductor or coincides with it.
  • the longitudinal axis can also be defined in that this is the Axis that arises when the focal points of the cross-sectional areas of the outer housing are connected to one another.
  • the outer housing preferably encases the electrical cable in a tubular shape.
  • the connecting element can preferably be coaxial in such a way that the longitudinal axes of the electrical cable and the outer housing lie on one another.
  • the outer housing does not have to be completely closed around the electrical cable and can also carry the electrical cable within itself within the meaning of the invention if it has recesses, in particular bores and / or slots.
  • the electrical cable has at least one inner conductor and a dielectric enveloping the at least one inner conductor.
  • the dielectric enveloping the at least one inner conductor can in particular also be a cable sheath.
  • the electrical cable may preferably also be a "blank cable", i.e. H. deal with an unfinished electrical cable in which at least one inner conductor was first overmolded with a covering dielectric - after which potentially further manufacturing steps are dispensed with.
  • it can be a blank of a coaxial cable in which a coaxial outer conductor (e.g. a cable shield braid and / or a shielding film) and a cable jacket have not yet been mounted on the dielectric enveloping the inner conductor.
  • a coaxial outer conductor e.g. a cable shield braid and / or a shielding film
  • At least a section of the outer housing is shaped along the longitudinal axis in such a way that the electrical cable is fixed in the outer housing.
  • the connecting element according to the invention can consist of any tubular outer housing that can be produced and a commercially available electrical cable or cable blank accommodated in the outer housing, in contrast to the known rotated connecting elements of the prior art, it can be produced inexpensively.
  • the connecting element according to the invention can thus be particularly suitable for mass production.
  • the outer housing reshaped according to the invention i. H. is brought into another shape plastically in a targeted manner, without removing or adding material from the outer housing, a high mechanical holding force of the electrical cable can be provided in the outer housing, despite the high manufacturing tolerances of the outer housing and / or the electrical cable that may be present. It is thus possible in particular to use an outer housing and / or an electrical cable which has comparatively large manufacturing tolerances, since a corresponding play between the outer housing and the electrical cable can be compensated for by the subsequent reshaping.
  • the electrical adaptation for the transmission of signals in the high-frequency range can be optimized if necessary.
  • the connecting element can be used advantageously in particular for the transmission of electrical signals in high-frequency technology.
  • the connecting element can be suitable for any signal and / or energy transmission in the entire electrical engineering.
  • the connecting element according to the invention is preferably suitable for the mechanical and electrical connection of two printed circuit boards.
  • the connecting element according to the invention can also be provided for the mechanical and electrical connection of other electrical or electronic assemblies, for example for the connection between control devices, filters, antennas or other modules to one another.
  • the invention is described below for the electrical and mechanical connection of two printed circuit boards.
  • circuit board can be used by a person skilled in the art easily related to any electrical or electronic assembly and substituted accordingly.
  • the outer housing of the connecting element can serve as the outer conductor of the connecting element in the transmission of electrical signals by means of the inner conductor of the electrical cable between the printed circuit boards.
  • the outer housing has a connector at the ends for connection to a respective mating connector of an electrical assembly, in particular a printed circuit board.
  • the plug connectors at the ends of the outer housing can also be formed by expanding the ends of the outer housing and thereby forming a plug connector.
  • the inner conductor of the electrical cable may protrude from the dielectric in a front section suitable for contacting, starting from the ends, or the dielectric may be removed in this front section.
  • the plug connectors at the respective ends of the outer housing can also be referred to as “heads” of the connecting element and the area lying between the plug connectors as “adapters”.
  • the connectors formed at the ends of the outer housing can be designed as interfaces for connection to any other connector or mating connector.
  • the connectors at the ends of the outer housing are preferably round and coaxial.
  • the connecting element can be mechanically and electrically connected to the corresponding printed circuit board (or any other electrical assembly).
  • the connecting element, the outer housing and / or the inner conductor can also be passed through a recess in at least one of the printed circuit boards and, for example, fixed or connected on the side of the printed circuit board opposite the entry side.
  • connection element can also be provided to connect the inner conductor and / or the outer housing of the connecting element directly to the respective printed circuit board or an electrical component, a strip conductor or a soldering pad by soldering, crimping, pressing or some other connection technique.
  • a plug connection on the one hand and a direct connection on the other hand can also be provided.
  • the specific connection technology is not important in the context of the invention. However, the use of connectors and mating connectors is particularly advantageous.
  • the connecting element can thus in particular be connected in an electrically conductive manner with a first end to a first printed circuit board and with a second end to a second printed circuit board in order to form an electrical path.
  • the electrical path can be used for the transmission of electrical signals, in particular high-frequency signals, and / or for electrical energy transmission.
  • the electrically conductive material of the outer housing is non-magnetic.
  • the electrically conductive material of the outer housing is preferably formed from a non-magnetic metal, particularly preferably from brass.
  • non-magnetic refers to a material on which a magnetic field has almost no or no effect.
  • the property of negligible magnetic influence is sometimes referred to as “non-magnetic” or “non-magnetic”. It is preferably a non-ferromagnetic material.
  • non-ferrous metals or non-ferrous metals in particular brass or tin bronze
  • other materials in particular non-magnetic or weakly magnetic metals, for example also various stainless steels, can also be provided.
  • the electrical cable is formed concentrically and preferably from exactly one inner conductor and a dielectric which forms the cable sheath.
  • An electrical cable can also be provided which, in addition to an inner conductor, also has an outer conductor, the inner conductor and the outer conductor being separated by an insulator, and the electrical cable also having a cable sheath enveloping the outer conductor or the "dielectric" according to the invention.
  • a concentric structure is particularly suitable for use in high-frequency technology.
  • the electrical cable has at least one pair of inner conductors for differential signal transmission.
  • the inner conductor pairs can in particular run in a twisted manner along the longitudinal axis of the connecting element or the cable (in the manner of a "twisted pair” cable). However, the inner conductor pairs can also be guided in parallel ("parallel pair").
  • the respective inner conductors can each be individually insulated from one another, in particular surrounded by a respective insulator his.
  • the dielectric according to the invention can then envelop the entire number of inner conductors, for example in the manner of a cable sheath.
  • a single pair of inner conductors or several pairs of inner conductors, for example two, three, four or even more pairs of inner conductors, can be provided for differential signal transmission.
  • a plurality of sections of the outer housing are formed along the longitudinal axis of the outer housing, wherein the sections can be arranged distributed along the longitudinal axis and / or radially on the outer surface of the outer housing, for example in the manner of notches.
  • the outer housing is formed along exactly one coherent section of the outer housing.
  • a uniform shaping and in particular a shaping of a longest, contiguous section can be advantageous in order to transmit the electrical signals without interference, in particular without reflection.
  • securing or mechanical fixing of the electrical cable by means of notches can represent an electrical fault, which can be avoided as best as possible by reshaping a single section, which preferably extends between the plug connectors of the connecting element.
  • the at least one coherent section, along which the outer housing is formed extends at least along 50% of the total length of the outer housing, preferably at least along 75% of the total length of the outer housing, particularly preferably at least along 90% of the Total length of the outer casing and very particularly preferably extends completely or over the full length between the connectors of the outer housing.
  • the at least one contiguous section preferably occupies along the entire length of the outer housing, can be achieved by a single contiguous section or else distributed over several sections. However, the formation of a coherent individual section is preferred.
  • the section along which the outer housing is formed preferably extends centrally between the plug connectors of the outer housing or centrally between the two ends of the outer housing.
  • connection element that is as free of interference as possible and thus particularly suitable for high-frequency technology
  • a transition region with a variable outer diameter can be provided between the plug connectors, in particular round plug connectors with a first diameter, and the deformed section of the outer housing with a second diameter.
  • the at least one section of the outer housing is shaped in such a way that the cross section of the outer housing in the shaped section has a circumference that is not circular.
  • the basic shape of the tubular outer housing or its cross section is preferably round or the circumference forms a circle (also referred to as a circular edge) and is brought into a different shape by the shaping at least in the at least one section.
  • a round geometry or a circular circumference is suitable due to the even spacing of the wall of the outer housing to the inner conductor especially for use in high-frequency technology, which is why a round basic shape can be particularly preferred as a starting point for the outer housing.
  • the cross section in the deformed section has two, three, four, five, six or more angular segments distributed uniformly along the circumference with the same, preferably constant radius and / or the same arc length.
  • the angular segments distributed along the circumference have the same radius and / or the same arc length.
  • the angle segments preferably have a constant radius.
  • the radius of the angle segments can also be variable along the circumference of the angle segment, for example following an elliptical shape.
  • angle segments have the same radius, preferably a constant radius and the same arc length.
  • the connecting element in the at least one section is brought into a shape which has a cross-sectional geometry in which the angle segments have excellent high-frequency transmission properties due to the coaxiality.
  • (compensation) angle segments can be provided, which are those during the forming process Pick up displaced mass from the angular segments with the same radius and the same arc length. It has been shown that the (compensation) angle segments only negligibly impair the electrical transmission properties of the connecting element.
  • the fixing of the electrical cable with the aid of the angle segments, which each have the same radius and the same arc length results in a high holding force, enables simple production and, as already stated, has excellent high-frequency transmission properties.
  • Exactly three angular segments distributed along the circumference are preferably provided with the same, preferably constant radius and the same arc length, between which (compensation) angle segments are formed.
  • the angle segments are preferably of identical design and have an identical constant radius and the same arc length. However, it is also possible for the angle segments to have only the same constant radius or the same arc length.
  • the angle segments have an identical, but not constant, radius.
  • the angle segments can have a course along their arc length or the circumference occupied by them, which does not correspond to a constant radius.
  • an elliptical course or another course can be provided.
  • the angle segments have different courses along the circumference or along the arc, that is to say that for example some of the angle segments have a constant radius and another part have a variable radius.
  • the different angle segments are arranged symmetrically, for example in such a way that the angle segments are arranged alternately with different courses.
  • the angle segments are arranged in pairs in such a way that two identical angle segments are always opposite each other in mirror image.
  • the angle segments can also have different arc lengths, the angle segments preferably in turn being arranged symmetrically, for example in such a way that angle segments with different arc lengths are arranged alternately and / or that angle segments with identical arc lengths are arranged in pairs and are arranged in mirror image around the longitudinal axis of the connecting element.
  • the at least one section of the outer housing is shaped in such a way that the cross section of the outer housing in the shaped section corresponds to an equal thickness, preferably a Reuleaux triangle.
  • a "constant thickness” is a curve with a constant width, the closed line of which always touches all four sides in every position within a corresponding square.
  • a geometry of the same thickness can produce particularly good electrical properties, since regions with a precise distance from the inner conductor can ensure suitable electrical adaptation.
  • the volume fluctuation of the insulating part or the dielectric and the diameter fluctuation of the outer housing can be compensated for without unduly distorting the electrical adaptation.
  • a constant thickness with a higher number of side surfaces than a Reuleaux triangle can also be provided.
  • a uniform thickness with four, five, six, seven, eight or even more side surfaces can be provided.
  • an equal thickness with only two side surfaces can also be provided, similar to an ellipse.
  • this geometry is usually not preferred.
  • the outer housing is formed by stamping or pressing or rolling.
  • the outer housing is stamped or rolled radially in the section or sections at three uniformly equidistant angular distances along the circumference, three circumferential sections arranged at a distance from one another with the same, preferably constant radius and the same arc length are formed.
  • Three embossing jaws or embossing dies are preferably used, which convert the originally round cross-sectional geometry of the outer housing into the same-thickness cross-sectional geometry, in particular the Reuleaux triangle, in a corresponding embossing or pressing process.
  • a connecting element with a cross-sectional geometry can be provided, which has a coaxiality in at least three angle segments, ie. H. Angle segments with a constant radius.
  • the connecting element can have excellent transmission properties for high-frequency technology.
  • the inventors have recognized that the slightly deteriorated coaxiality in the remaining segments then only negligibly deteriorates the electrical performance of the entire connecting element.
  • the total diameter of the connecting element in section A can be, for example, 2 to 8 mm, preferably 2.5 to 4 mm, particularly preferably about 3 mm.
  • the diameter of the electrical cable can be, for example, 1 to 7 mm, preferably 1.5 to 2.5 mm, particularly preferably approximately 1.8 mm.
  • the diameter of the inner conductor can be, for example, 0.5 mm to 1 mm, preferably approximately 0.7 mm.
  • the length of the connecting element can be, for example, 7 to 60 mm, preferably 7 to 20 mm, particularly preferably about 10 mm. In principle, however, the person skilled in the art can design the dimensions of the connecting element as desired, in particular with regard to the respective application and the distance between the printed circuit boards or electrical assemblies to be connected.
  • the invention further relates to a module connection for connecting a first electrical module and a second electrical module, comprising a connecting element, as shown above and below, and two mating connectors, which are designed for connection to the ends of the connecting element and for connection to an electrical module .
  • the assembly connection is assembled to connect a first electrical assembly and a second electrical assembly, which are preferably printed circuit boards, in such a way that the mating connectors are each connected to an electrical assembly, preferably soldered or crimped or plugged in, and then that Connecting element, which is preferably provided at its ends with a connector, into which mating connector is inserted.
  • a plurality of module connections can be provided for connecting a first electrical module and a second electrical module.
  • one or both mating connectors are first connected to the connecting element and then the connection is made to an electrical assembly using the mating connector.
  • the invention also relates to a printed circuit board arrangement, comprising at least a first printed circuit board and a second printed circuit board, the printed circuit boards being arranged in mutually parallel planes.
  • the surfaces of the printed circuit boards that can be fitted with electrical components run parallel to one another.
  • the circuit board arrangement can comprise any number of circuit boards, but at least two. Even if the invention is described below for the purpose of illustration essentially for connecting two electrical printed circuit boards, the printed circuit board arrangement can, for example, also comprise three printed circuit boards, four printed circuit boards, five printed circuit boards or even more printed circuit boards.
  • the circuit boards to be connected to one another are preferably arranged parallel to one another in different planes.
  • a tolerance-related deviation from the parallel arrangement for example of up to 10 °, preferably of up to 5 ° and particularly preferably of up to 4 °, is to be understood here as encompassed by the term "parallel".
  • the circuit boards can be in direct contact with one another or preferably be spaced apart, in particular have a gap between them.
  • the circuit board arrangement comprises at least one connecting element arranged between the circuit boards in order to electrically and mechanically connect the circuit boards to one another.
  • the connecting element has a rigid, tubular outer housing made of an electrically conductive material and an electrical cable guided in the outer housing along a longitudinal axis of the outer housing.
  • the electrical cable has at least one inner conductor and a dielectric enveloping the at least one inner conductor. At least a portion of the outer housing is reshaped along the longitudinal axis of the outer housing in such a way that the electrical cable is fixed in the outer housing.
  • Reshaping the outer housing can be particularly advantageous, because due to tolerances in a cost-effective production of the outer housing and / or the electrical cable, a press fit between them may sometimes not be possible or may lead to an insufficient mechanical holding force or electrically unsuitable asymmetry. Due to the reshaping according to the invention, component tolerances can neither interfere with the mechanical holding force nor significantly affect the electrical adaptation, which enables a stable mechanical connection of the circuit board arrangement and good signal transmission between the circuit boards, while at the same time cost-effectively producing the individual components.
  • the connecting element (without mating connector) can also be referred to as an adapter part or “bullet” and is connected with its respective ends to the respective printed circuit board or inserted into a corresponding mating connector of the printed circuit board or directly into the printed circuit board.
  • At least one connecting element can be provided for connecting the printed circuit boards, but in principle any number of connecting elements can be provided, for example 2 connecting elements, 3 connecting elements, 4 connecting elements, 5 connecting elements, 10 connecting elements, 50 connecting elements, 100 connecting elements or even more connecting elements.
  • any number of connecting elements can be provided, for example 2 connecting elements, 3 connecting elements, 4 connecting elements, 5 connecting elements, 10 connecting elements, 50 connecting elements, 100 connecting elements or even more connecting elements.
  • the person skilled in the art is able to determine the number of connecting elements used as a function of the number of electrical signals to be transmitted, for example the number of necessary channels.
  • the invention further relates to a method for producing a connecting element for connecting a first electrical assembly to a second electrical assembly, according to which an electrical cable having at least one inner conductor and a dielectric enveloping the at least one inner conductor is inserted into a rigid, tubular outer housing along a longitudinal axis .
  • the outer housing is made of an electrically conductive material, with at least a portion of the outer housing along the Longitudinal axis after insertion of the electrical cable is reshaped in such a way that the electrical cable is fixed in the outer housing.
  • a forming and joining method is thus provided for the construction of a connecting element for a printed circuit board arrangement.
  • the inner diameter of the outer housing is preferably designed to be larger than the outer diameter of the electrical cable. This enables particularly easy joining or insertion of the electrical cable into the outer housing (clearance fit).
  • the outer diameter of the deep-drawn part can be 0.1% to 0.5% larger than the outer diameter of the electrical cable, for example up to 1%, 2%, 3%, 5% or even larger than the outer diameter of the electrical cable.
  • a blank cable or an electrical cable can be joined with a preferably drawn tube.
  • the joining process can preferably be carried out with a clearance fit, after which the tube or the outer housing is then radially compressed.
  • the cross section resulting from the reshaping can in particular be designed such that both the mechanical and the electrical properties of the connecting element are optimized. For this purpose, high-frequency simulations can be used in advance, for example.
  • a connecting element with particularly fast and trouble-free data transmission can be provided. Furthermore, the construction of the connecting element can be inexpensive and therefore suitable for mass production.
  • the electrical cable is fixed in the outer housing by its reshaping, no chips, scrapings or other abrasive damage can occur on the insulating part or on the dielectric during the production of the connecting element.
  • the electrical cable is preferably produced from exactly one inner conductor, in particular a metallic inner conductor, which is subsequently extrusion-coated with a non-conductive material or a dielectric.
  • the electrical cable can also have further inner conductors.
  • a concentric cable is preferably used.
  • the outer housing is preferably produced from a non-magnetic material, particularly preferably from brass.
  • the outer housing is deep drawn, extruded or turned from a metal blank.
  • the outer housing has proven to be particularly advantageous, since in this case the outer housing can be produced comparatively inexpensively and, due to the shaping according to the invention, for fixing the electrical cable, the large tolerances or nominal dimension deviations which may result from deep-drawing are not particularly important.
  • the at least one section of the outer housing is shaped by stamping and / or rolling.
  • any shaping process or shaping technique can be provided, for example bending.
  • an embossing or rolling technique is particularly suitable. Due to the subsequent reshaping of the outer housing, the electrical cable can also be joined with larger diameter tolerances, although good mechanical retention and optimal electrical design can nevertheless be achieved.
  • An axial rolling process i. H. rolling along the longitudinal axis of the outer housing may be provided.
  • a radial rolling process can also be provided, in which rolling is carried out radially or tangentially along the outer circumference of the outer housing.
  • provision can be made for the section of the outer housing to be shaped by longitudinal rolls, stretching rolls, transverse rolls, ring rolls and / or cross rolls.
  • the at least one section of the outer housing is shaped by stamping using two or more stamping jaws, preferably three or more stamping jaws.
  • the reshaping preferably takes place in such a way that the cross section of the reshaped section corresponds to an equal thickness, preferably a Reuleaux triangle.
  • the number of stamping jaws preferably corresponds to the number of side faces of the same thickness; For example, three embossing jaws are provided for reshaping the cross section into a Reuleaux triangle.
  • the cross section of the outer housing can have areas which are defined very precisely by the closed stamping dies or stamping jaws and in which the mechanical and electrical properties dominate, as well as areas which compensate for the component tolerances and the fit clearance.
  • stamping jaws or stamps instead of stamping jaws or stamps, other suitably designed pressing or stamping tools can also be used.
  • the at least two embossing jaws each have a central area forming an embossing surface, the course of which corresponds to the course of the circumference of the cross section of the outer housing after the embossing, and the course of the embossing jaws in the outer areas around the middle Area around each is set back to accommodate the material of the outer housing displaced by the embossing during the embossing.
  • a region set back with respect to the central region of the cross section of the embossing jaws is particularly suitable for accommodating material of the outer housing that has been displaced due to tolerances.
  • the embossing die or each embossing jaw can thus have a curvature in the central area, the curvature corresponding to the curvature in the adjacent area of the outer housing at the end of the embossing process.
  • the outer housing is stamped or rolled radially in the section or sections on three circumferential sections evenly distributed along the circumference in such a way that the three circumferential sections arranged at a distance from one another are formed with the same, preferably constant radius and the same arc lengths are, wherein a compensating section is formed between each two circumferential sections, which receives material displaced from the embossed or rolled circumferential sections.
  • the compensating section also referred to above as a (compensating) peripheral section, enables material that has been displaced during the embossing or rolling process to escape.
  • the stamping jaws or stamps can be designed accordingly.
  • stamping jaws have the same curvature in their central region, so that angle segments are formed with the same, preferably constant and the same arc length.
  • the radius does not have to be constant.
  • Other curvatures are also possible here, for example an elliptical course can be provided.
  • a constant radius is preferred, however, in order to achieve particularly good electrical transmission properties.
  • the embossing jaws may also be designed such that the arc length of the angle segments is not the same length.
  • the embossing jaws are preferably arranged at least in such a way that they symmetrically align the outer housing Emboss or press in so that the cross-sectional area of the outer housing has a symmetrical shape in the embossed or pressed area.
  • the connecting element according to the invention is preferably suitable for the transmission of high-frequency signals.
  • the connecting element can also be used for the transmission of low-frequency signals or for the transmission of electrical supply signals.
  • connection connection the printed circuit board arrangement and the manufacturing method - and vice versa.
  • advantages that have already been mentioned in connection with the connecting element according to the invention can also be understood in relation to the assembly connection, the circuit board arrangement and the production method - and vice versa.
  • a circuit board arrangement 1 is shown in a sectional view.
  • the printed circuit board arrangement 1 has a first printed circuit board 2 and a second printed circuit board 3, which are arranged parallel to one another in different planes.
  • further circuit boards can also be provided within the scope of the invention.
  • a connecting element 4 is arranged between the printed circuit boards 2, 3 in order to electrically connect the printed circuit boards 2, 3 to one another.
  • Figure 1 For reasons of clarity, a state of the connecting element 4 with the printed circuit boards 2, 3 that has not yet been plugged together is shown.
  • any number of connecting elements 4 can be provided for the electrical and mechanical connection of the printed circuit boards 2, 3.
  • the connecting element can in particular connect an electrical circuit 2.1 of the first printed circuit board 2 to an electrical circuit 3.1 of the second printed circuit board 3.2, in particular for the transmission of high bit rate signals between the electrical circuits 2.1, 3.1.
  • the connecting element 4 and the module connection according to the invention are suitable for the mechanical and electrical connection between any electrical modules, in particular a first electrical module and a second electrical module.
  • any electrical modules in particular a first electrical module and a second electrical module.
  • the connecting element 4 in relation to the connection of two printed circuit boards 2, 3 is described in the exemplary embodiment; d. H. a specific embodiment variant in which the first electrical assembly is designed as a first printed circuit board 3 and the second electrical assembly is designed as a second printed circuit board 4.
  • this is not to be understood as limiting the invention.
  • the connecting element 4 comprises a rigid, tubular outer housing 5 made of an electrically conductive material and an electrical cable 6 guided in the outer housing 5 along a longitudinal axis L of the outer housing 5 or the connecting element 4.
  • the electrically conductive material of the outer housing 5 can preferably be non-magnetic, consist in particular of a non-magnetic material. Brass is preferably used.
  • the electrical cable 6 has at least one inner conductor 7, in the exemplary embodiment exactly one inner conductor 7, and a dielectric 8 enveloping the inner conductor 7.
  • the electrical cable 6 shown in the exemplary embodiments is a concentrically formed electrical cable 6, which consists of exactly one inner conductor 7 and a dielectric 8 forming a cable sheath. In principle, however, it can also be provided that the electrical cable 6 has a plurality of inner conductors 7, for example at least one pair of inner conductors, which is preferably provided for differential signal transmission.
  • the outer housing 5 of the connecting element 4 which serves as the outer conductor of the connecting element 4, has a plug connector 9 at each of its ends for connection to a respective mating connector 10 of the respective printed circuit board 2, 3. This also makes the inner conductor 7 with the mating connector 10 connected.
  • the plug connectors 9 of the connecting element 4 are preferably round.
  • the plug connectors 9 are formed in that the outer housing 5 is widened at its ends or has an enlarged diameter.
  • the plug connectors 9 can also be omitted.
  • the connecting element 4 can then optionally also be inserted directly into the printed circuit boards 2, 3 or using any suitable connection technology, eg. B. soldering or crimping, connected to the circuit boards 2, 3.
  • At least one section A, in the exemplary embodiment exactly one section A, of the outer housing 5 is shaped along the longitudinal axis L in such a way that the electrical cable 6 is fixed in the outer housing 5.
  • the section A can extend at least along 50% of the total length of the outer casing 5, but preferably along 75% of the total length of the outer casing 5, particularly preferably at least along 90% of the total length of the outer casing 5 and very particularly preferably completely between the plug connectors 9 of the outer casing 5 extend, as provided in the embodiment.
  • the section A can also extend completely over the entire length of the connecting element 4.
  • a reshaping of one or more sections of the outer housing 5 in the manner of notches can also be provided in order to fix the electrical cable 6 in the outer housing.
  • this is not preferred in view of the then deteriorated electrical properties.
  • FIG Figure 2 an isometric representation of the outer housing 5 of the connecting element 4 with a graphical highlighting of the cross section Q of the deformed section A of the outer housing 5.
  • the cross section Q resulting after the reshaping is also shown in FIG Figure 4 shown.
  • a tubular outer housing 5 made of a round, metallic blank is provided, the outer housing 5 preferably being deep-drawn, extruded or rotated from the metallic blank.
  • the at least one section A of the outer housing 5 is then preferably reshaped such that the cross section Q of the outer housing 5 in the reshaped section A is no longer round or the circumference is no longer circular (cf. Figure 2 and Figure 4 ).
  • the at least one section of the outer housing 5 is preferably reshaped such that the cross section Q of the outer housing 5 in the reshaped section A follows an equal thickness, in the exemplary embodiment a Reuleaux triangle.
  • the electrical cable 6, which has the at least one inner conductor 7 and the dielectric 8 is inserted into the outer housing 5 along the longitudinal axis L, preferably with sufficient press play, after which the at least one section A of the outer housing 5 is deformed along the longitudinal axis L such that the electrical cable 6 is fixed in the outer housing 5.
  • the section A of the outer housing 5 can be shaped, for example, by stamping and / or rolling (axially or radially).
  • the forming is preferably carried out by embossing.
  • the Figures 3 and 4 show the cross section Q of the connecting element 4 before the embossing process for further clarification ( Figure 3 ) and after the embossing process ( Figure 4 ).
  • the outer diameter of the electrical cable 6 is designed to be smaller than the inner diameter of the outer housing 5 for easy insertion into the outer housing 5. Accordingly, there is play between the outer housing 5 and the electrical cable 6.
  • Two or more stamping jaws 11 can be provided to fix the electrical cable 6 by means of an advantageous stamping process.
  • Three embossing jaws 11 are preferably provided, as shown in the exemplary embodiment, in particular to shape section A in such a way that cross-section Q follows a uniform thickness, for example a Reuleaux triangle.
  • the cross-section of the embossing surface 12 of the embossing jaws 11 can be in a central region B M (cf. Figure 4 ) correspond to the profile of the cross section Q of the outer housing 5 after embossing.
  • the outer regions B A (see FIG. 4) around the central region B M can each be set back to accommodate material displaced by the stamping of the outer housing 5.
  • the outer housing 5 is pressed or stamped or rolled radially on three circumferential sections evenly distributed along the circumference in such a way that the three circumferential sections which are arranged at a distance from one another are formed with the same and constant radius and the same arc lengths.
  • the compensating sections are located within the angular sections of the outer areas B A and are formed by two adjacent outer areas B A of two adjacent stamping jaws 11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
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  • Wire Bonding (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Verbindungselement (4) zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe (2) mit einer zweiten elektrischen Baugruppe (3), umfassend ein starres, rohrförmiges Außengehäuse (5) aus einem elektrisch leitfähigen Material und ein in dem Außengehäuse (5) entlang einer Längsachse (L) des Außengehäuses (5) geführtes elektrisches Kabel (6). Das elektrische Kabel (6) weist wenigstens einen Innenleiter (7) und ein den wenigstens einen Innenleiter (7) umhüllendes Dielektrikum (8) auf. Wenigstens ein Abschnitt (A) des Außengehäuses (5) entlang der Längsachse (L) ist derart umgeformt, dass das elektrische Kabel (6) in dem Außengehäuse (5) fixiert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe und einer zweiten elektrischen Baugruppe, umfassend ein starres, rohrförmiges Außengehäuse.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Baugruppenverbindung zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe und einer zweiten elektrischen Baugruppe.
  • Die Erfindung betrifft außerdem eine Leiterplattenanordnung, aufweisend wenigstens eine erste Leiterplatte und eine zweite Leiterplatte, wobei zwischen den Leiterplatten wenigstens ein Verbindungselement angeordnet ist, um die Leiterplatten elektrisch miteinander zu verbinden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe mit einer zweiten elektrischen Baugruppe.
  • Elektrische Baugruppen verfügen in der Regel über elektronische Schaltungen, die auf Leiterplatten ("Printed Circuit Boards", PCBs) durch Verschaltung mehrerer elektronischer Bauelemente implementiert sind. Häufig sind dabei mehrere Leiterplatten innerhalb einer Baugruppe vorgesehen, um eine Schaltung beispielsweise räumlich in einem Gehäuse bzw. einer Umhausung zu verteilen oder um unterschiedliche Module einer Baugruppe miteinander zu verbinden. In der Regel ist bei diesem Aufbau eine elektrische Verbindung zwischen den verschiedenen Leiterplatten für einen Signal- und/oder Energieaustausch erforderlich. Eine elektrische Verbindung zwischen verschiedenen Leiterplatten kann beispielsweise auch dann erforderlich sein, wenn mehrere elektronische Baugruppen miteinander kommunikationsverbunden werden sollen. Insgesamt sind die Gründe, mehrere elektrische Leiterplatten miteinander zu verbinden vielfältig.
  • Zur elektrischen Verbindung von Leiterplatten sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, unter anderem ungeschirmte Steckverbinder, Drahtlitzen und Flachbandkabel. Derartige Verbindungen sind auch unter der Bezeichnung "Board-to-Board"-Verbindung bekannt. Die herkömmlichen Verbindungen sind in der Regel aber insbesondere für die Hochfrequenztechnik unzureichend.
  • Um zwei Leiterplatten elektrisch miteinander zu verbinden, werden zur Übertragung von Signalen für die Hochfrequenztechnik häufig koaxiale Verbindungselemente verwendet, um eine ausreichend hohe Signalqualität zu gewährleisten. Dabei wird in der Praxis jeweils ein koaxialer Steckverbinder des Verbindungselements mit einem auf einer Leiterplatte angebrachten Gegensteckverbinder verbunden. Der Gegensteckverbinder ist vorzugsweise auf der Leiterplatte verlötet oder verpresst und elektrisch mit Streifenteilern der Leiterplatte verbunden. Ein koaxiales Zwischenstück, auch "Adapter" genannt, verbindet die beiden koaxialen Steckverbinder und überbrückt somit den Abstand zwischen den beiden Leiterplatten, um den Signalaustausch zu ermöglichen.
  • In der Regel weisen die bekannten koaxialen Verbindungselemente einen Innenleiter und einen mittels eines Isolationsteils bzw. Dielektrikums von dem Innenleiter elektrisch isolierten Außenleiter auf, die jeweils als Drehteile hergestellt werden. Die Herstellung der Komponenten mittels Drehen ist in der Regel erforderlich, um ausreichend gute Fertigungstoleranzen zu erreichen und eine Presspassung zu ermöglichen. Insbesondere wenn das Verbindungselement für die Hochfrequenztechnik eingesetzt werden soll, sind die Anforderungen an die Fertigungstoleranzen besonders hoch.
  • Ein Nachteil der bekannten Verbindungselemente ist es, dass die vergleichsweise aufwändige Herstellung einen hohen Kostenaufwand zur Folge hat. Die bekannten Verbindungselemente sind damit insbesondere für eine Massenfertigung in der Regel wirtschaftlich ungeeignet.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau und die Herstellung eines Verbindungselements zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe mit einer zweiten elektrischen Baugruppe zu vereinfachen, insbesondere unter Beibehaltung von für die Hochfrequenztechnik geeigneten elektrischen Übertragungseigenschaften.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, den Aufbau und die Herstellung einer Baugruppenverbindung zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe und einer zweiten elektrischen Baugruppe zu vereinfachen, insbesondere unter Beibehaltung von für die Hochfrequenztechnik geeigneten elektrischen Übertragungseigenschaften.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplattenanordnung bereitzustellen, die wenigstens ein verbessertes Verbindungselement, insbesondere hinsichtlich einer wirtschaftlichen Herstellung des Verbindungselements, aufweist.
  • Die Aufgabe wird für das Verbindungselement durch Anspruch 1, für die Baugruppenverbindung durch Anspruch 9 und für die Leiterplattenanordnung durch Anspruch 10 gelöst. Hinsichtlich eines vorteilhaften Verfahrens zur Herstellung eines Verbindungselements wird die Aufgabe durch Anspruch 11 gelöst.
  • Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.
  • Es ist ein Verbindungselement zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe mit einer zweiten elektrischen Baugruppe vorgesehen, das ein starres, rohrförmiges Außengehäuse aus einem elektrisch leitfähigen Material und ein in dem Außengehäuse entlang einer Längsachse des Außengehäuses geführtes elektrisches Kabel aufweist.
  • Bei der Längsachse kann es sich vorzugsweise um eine Symetrieachse des Außengehäuses handeln. Insofern es sich um ein koaxiales Kabel mit einem Innenleiter handelt, verläuft die Längsachse des Außengehäuses, auch nach dem Umformen, koaxial zur Längsachse des Innenleiters bzw. fällt mit dieser zusammen. Die Längsachse kann auch dadurch definiert werden, dass es sich hierbei um die Achse handelt, die sich ergibt, wenn die Schwerpunkte der Querschnittsflächen des Außengehäuses miteinander verbunden werden.
  • Das Außengehäuse ummantelt das elektrische Kabel vorzugsweise rohrförmig.
  • Das Verbindungselement kann vorzugsweise koaxial ausgebildet sein derart, dass die Längsachsen des elektrischen Kabels und des Außengehäuses aufeinander liegen.
  • Das Außengehäuse muss nicht vollständig um das elektrische Kabel geschlossen ausgebildet sein und kann das elektrische Kabel im Sinne der Erfindung auch in sich führen, wenn es Ausnehmungen, insbesondere Bohrungen und/oder Schlitze aufweist.
  • Erfindungsgemäß weist das elektrische Kabel wenigstens einen Innenleiter und ein den wenigstens einen Innenleiter umhüllendes Dielektrikum auf.
  • Bei dem den wenigstens einen Innenleiter umhüllenden Dielektrikum kann es sich insbesondere auch um einen Kabelmantel handeln.
  • Bei dem elektrischen Kabel kann es sich vorzugsweise auch um einen "Kabelrohling", d. h. ein unfertiges elektrisches Kabel handeln, bei dem wenigstens ein Innenleiter zunächst mit einem umhüllenden Dielektrikum umspritzt wurde - wonach auf potentiell weitere Fertigungsschritte verzichtet wird. Insbesondere kann es sich um einen Kabelrohling eines Koaxialkabels handeln, bei dem ein koaxialer Außenleiter (z. B. ein Kabelschirmgeflecht und/oder eine Schirmfolie) und ein Kabelmantel noch nicht auf dem den Innenleiter umhüllenden Dielektrikum montiert wurden.
  • Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Abschnitt des Außengehäuses entlang der Längsachse derart umgeformt, dass das elektrische Kabel in dem Außengehäuse fixiert ist.
  • Da das erfindungsgemäße Verbindungselement aus einem beliebig herstellbaren rohrförmigen Außengehäuse und einem in dem Außengehäuse aufgenommenen handelsüblichen elektrischen Kabel oder Kabelrohling bestehen kann, kann es im Gegensatz zu den bekannten gedrehten Verbindungselementen des Standes der Technik kostengünstig herstellbar sein. Das erfindungsgemäße Verbindungselement kann sich somit insbesondere für eine Massenfertigung eignen.
  • Dadurch, dass das Außengehäuse erfindungsgemäß umgeformt, d. h. plastisch gezielt in eine andere Form gebracht wird, ohne dabei Material von dem Außengehäuse zu entfernen oder hinzuzufügen, kann eine hohe mechanische Haltekraft des elektrischen Kabels in dem Außengehäuse bereitgestellt werden, trotz ggf. vorhandener hoher Fertigungstoleranzen des Außengehäuses und/oder des elektrischen Kabels. Es kann somit insbesondere ein Außengehäuse und/oder ein elektrisches Kabel verwendet werden, das vergleichsweise große Fertigungstoleranzen aufweist, da ein entsprechendes Spiel zwischen dem Außengehäuse und dem elektrischen Kabel durch die anschließende Umformung ausgeglichen werden kann.
  • Ferner kann durch die Umformung die elektrische Anpassung zur Übertragung von Signalen im Hochfrequenzbereich ggf. optimiert werden.
  • Das Verbindungselement kann insbesondere zur Übertragung von elektrischen Signalen in der Hochfrequenztechnik vorteilhaft verwendbar sein. Grundsätzlich kann sich das Verbindungselement allerdings für beliebige Signal- und/oder Energieübertragungen in der gesamten Elektrotechnik eignen.
  • Vorzugsweise eignet sich das erfindungsgemäße Verbindungselement zur mechanischen und elektrischen Verbindung zweier Leiterplatten. Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Verbindungselement allerdings auch zur mechanischen und elektrischen Verbindung sonstiger elektrischer oder elektronischer Baugruppen vorgesehen sein, beispielsweise zur Verbindung zwischen Steuergeräten, Filtern, Antennen oder sonstigen Modulen untereinander. Zur Vereinfachung wird die Erfindung nachfolgend zur elektrischen und mechanischen Verbindung zweier Leiterplatten beschrieben. Der Begriff "Leiterplatte" kann von einem Fachmann allerdings ohne Weiteres auf eine beliebige elektrische oder elektronische Baugruppe bezogen und entsprechend substituiert werden.
  • Das Außengehäuse des Verbindungselements kann im Rahmen der Erfindung als Außenleiter des Verbindungselements bei der Übertragung elektrischer Signale mittels des Innenleiters des elektrischen Kabels zwischen den Leiterplatten dienen.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Außengehäuse an den Enden einen Steckverbinder zur Verbindung mit einem jeweiligen Gegensteckverbinder einer elektrischen Baugruppe, insbesondere einer Leiterplatte, aufweist.
  • Die Steckverbinder an den Enden des Außengehäuses können in einer besonders einfachen und insbesondere zur Verbindung von Leiterplatten bevorzugten Ausgestaltung auch dadurch ausgebildet sein, dass die Enden des Außengehäuses aufgeweitet sind und dadurch ein Steckverbinder ausgebildet wird. Der Innenleiter des elektrischen Kabels kann ggf. ausgehend von den Enden in einem vorderen, für die Kontaktierung geeigneten Abschnitt aus dem Dielektrikum herausragen bzw. das Dielektrikum kann in diesem vorderen Abschnitt entfernt sein.
  • Die Steckverbinder an den jeweiligen Enden des Außengehäuses können auch als "Köpfe" des Verbindungselements und der zwischen den Steckverbindern liegende Bereich als "Adapter" bezeichnet werden.
  • Die an den Enden des Außengehäuses ausgebildeten Steckverbinder können als Schnittstellen zur Verbindung mit beliebigen anderen Steckverbindern bzw. Gegensteckverbindern ausgebildet sein.
  • Die Steckverbinder an den Enden des Außengehäuses sind vorzugsweise rund und koaxial ausgebildet. Durch die Steckverbindung zwischen einem Steckverbinder und einem jeweiligen Gegensteckverbinder kann das Verbindungselement mechanisch und elektrisch an die entsprechende Leiterplatte (oder eine sonstige, beliebige elektrische Baugruppe) angebunden sein.
  • Das Verbindungselement, das Außengehäuse und/oder der Innenleiter kann bzw. können auch durch eine Ausnehmung in wenigstens einer der Leiterplatten hindurchgeführt und beispielsweise auf der der Eintrittsseite gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte fixiert bzw. angebunden werden.
  • Es kann auch vorgesehen sein, den Innenleiter und/oder das Außengehäuse des Verbindungselements durch Löten, Crimpen, Pressen oder eine sonstige Verbindungstechnik direkt mit der jeweiligen Leiterplatte bzw. einem elektrischen Bauteil, einem Streifenleiter oder einem Lötpad zu verbinden. Auch die Verwendung einer Steckverbindung einerseits und einer direkten Anbindung andererseits kann vorgesehen sein. Auf die spezifische Verbindungstechnik kommt es im Rahmen der Erfindung nicht an. Die Verwendung von Steckverbindern und Gegensteckverbindern ist jedoch besonders vorteilhaft.
  • Das Verbindungselement kann somit insbesondere mit einem ersten Ende mit einer ersten Leiterplatte und mit einem zweiten Ende mit einer zweiten Leiterplatte elektrisch leitfähig verbunden sein, um einen elektrischen Pfad auszubilden. Der elektrische Pfad kann zur Übertragung elektrischer Signale, insbesondere hochfrequenter Signale, und/oder zur elektrischen Energieübertragung verwendbar sein.
  • In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das elektrisch leitfähige Material des Außengehäuses nichtmagnetisch ist. Vorzugsweise ist das elektrisch leitfähige Material des Außengehäuses aus einem nichtmagnetischen Metall, besonders bevorzugt aus Messing, gebildet.
  • Der Begriff "nichtmagnetisch" bezieht sich auf ein Material, auf das ein Magnetfeld nahezu keine bis keine Wirkung hat. Die Eigenschaft einer vernachlässigbaren magnetischen Beeinflussbarkeit wird mitunter auch als "amagnetisch" oder "unmagnetisch" bezeichnet. Vorzugsweise handelt es sich um ein nicht ferromagnetisches Material. Insbesondere haben sich die magnetischen Eigenschaften von Buntmetallen bzw. Nichteisenmetallen (NE-Metall), insbesondere Messing oder Zinnbronze, im Rahmen von Hochfrequenzsimulationen erfindungsgemäß als besonders geeignet herausgestellt. Es können aber auch andere Materialien, insbesondere aber nichtmagnetische oder schwach magnetische Metalle, beispielsweise auch diverse Edelstähle, vorgesehen sein.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das elektrische Kabel konzentrisch und vorzugsweise aus genau einem Innenleiter und einem Dielektrikum, welches den Kabelmantel bildet, ausgebildet ist.
  • Es kann auch ein elektrisches Kabel vorgesehen sein, das neben einem Innenleiter auch noch einen Außenleiter aufweist, wobei der Innenleiter und der Außenleiter durch einen Isolator getrennt sind und das elektrische Kabel ferner einen den Außenleiter umhüllenden Kabelmantel bzw. das erfindungsgemäße "Dielektrikum" aufweist.
  • Da zur Verbindung zwischen elektrischen Leiterplatten in der Regel pro Verbindungselement ein einzelner Übertragungskanal bereitgestellt werden soll, hat sich aber die Verwendung eines elektrischen Kabels, das durch genau einen Innenleiter und ein den Innenleiter umhüllenden Dielektrikum bzw. Kabelmantel gebildet ist, als besonders geeignet herausgestellt.
  • Ein konzentrischer Aufbau eignet sich insbesondere zur Verwendung in der Hochfrequenztechnik.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass das elektrische Kabel wenigstens ein Innenleiterpaar zur differenziellen Signalübertragung aufweist.
  • Die Innenleiterpaare können insbesondere entlang der Längsachse des Verbindungselement bzw. des Kabels verdrillt verlaufen (in der Art eines "Twisted-Pair"-Kabels). Die Innenleiterpaare können jedoch auch parallel geführt sein ("Parallel Pair").
  • Bei Verwendung mehrerer Innenleiter können die jeweiligen Innenleiter jeweils einzeln voneinander Isoliert sein, insbesondere von einem jeweiligen Isolator umgeben sein. Das erfindungsgemäße Dielektrikum kann die mehreren Innenleiter dann insgesamt einhüllen, beispielsweise in der Art eines Kabelmantels.
  • Es kann/können ein einzelnes Innenleiterpaar oder auch mehrere Innenleiterpaare, beispielsweise zwei, drei vier oder noch mehr Innenleiterpaare zur differentiellen Signalübertragung vorgesehen sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Abschnitte des Außengehäuses entlang der Längsachse des Außengehäuses umgeformt sind, wobei die Abschnitte entlang der Längsachse und/oder radial auf der Außenfläche des Außengehäuses verteilt angeordnet sein können, beispielsweise in der Art von Kerben.
  • In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann allerdings vorgesehen sein, dass das Außengehäuse entlang genau eines zusammenhängenden Abschnitts des Außengehäuses umgeformt ist.
  • Insbesondere bei Verwendung des Verbindungselements zur Übertragung von hochfrequenten bzw. hochbitratigen Signalen kann eine gleichmäßige Umformung und insbesondere eine Umformung eines möglichst langen, zusammenhängenden Abschnitts von Vorteil sein, um die elektrischen Signale störungsfrei, insbesondere reflexionsfrei, zu übertragen.
  • Beispielsweise kann eine Sicherung bzw. mechanische Fixierung des elektrischen Kabels mittels Kerben eine elektrische Störstelle darstellen, was durch eine Umformung eines einzigen Abschnitts, der sich vorzugsweise zwischen den Steckverbindern des Verbindungselements erstreckt, bestmöglichst vermieden werden kann.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der wenigstens eine zusammenhängende Abschnitt, entlang dem das Außengehäuse umgeformt ist, zumindest entlang 50% der Gesamtlänge des Außengehäuses, vorzugsweise zumindest entlang 75% der Gesamtlänge des Außengehäuses, besonders bevorzugt zumindest entlang 90% der Gesamtlänge des Außengehäuses und ganz besonders bevorzugt vollständig bzw. über die volle Länge zwischen den Steckverbindern des Außengehäuses erstreckt.
  • Die vorgenannten Werte, die der wenigstens eine zusammenhängende Abschnitt vorzugsweise entlang der Gesamtlänge des Außengehäuses einnimmt, können durch einen einzelnen zusammenhängenden Abschnitt oder auch verteilt auf mehrere Abschnitte erreicht werden. Zu bevorzugen ist jedoch die Ausbildung eines zusammenhängenden einzelnen Abschnitts.
  • Vorzugsweise erstreckt sich der Abschnitt, entlang dem das Außengehäuse umgeformt ist, mittig zwischen den Steckverbindern des Außengehäuses oder mittig zwischen den beiden Enden des Außengehäuses.
  • Zur Bereitstellung eines möglichst störstellenfreien und somit für die Hochfrequenztechnik besonders geeigneten Verbindungselements ist es besonders vorteilhaft, das Außengehäuse entlang eines zusammenhängenden Abschnitts umzuformen, der sich vollständig zwischen den Steckverbindern des Außengehäuses erstreckt.
  • Es kann ein Übergangsbereich mit veränderlichem Außendurchmesser zwischen den Steckverbindern, insbesondere runden Steckverbindern mit einem ersten Durchmesser, und dem umgeformten Abschnitt des Außengehäuses mit einem zweiten Durchmesser vorgesehen sein.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Abschnitt des Außengehäuses derart umgeformt ist, dass der Querschnitt des Außengehäuses in dem umgeformten Abschnitt einen Umfang aufweist, der nicht kreisförmig verläuft.
  • Vorzugsweise ist die Grundform des rohrförmigen Außengehäuses bzw. dessen Querschnitt rund bzw. der Umfang bildet einen Kreis (auch als Kreisrand bezeichnet) und wird durch das Umformen zumindest in dem wenigstens einen Abschnitt in eine andere Form gebracht. Eine runde Geometrie bzw. ein kreisförmiger Umfang eignet sich aufgrund des gleichmäßigen Abstands der Wandung des Außengehäuses zu dem Innenleiter besonders zur Verwendung in der Hochfrequenztechnik, weshalb eine runde Grundform als Ausgangspunkt für das Außengehäuse besonders bevorzugt sein kann.
  • In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Querschnitt in dem umgeformten Abschnitt zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr gleichmäßig entlang des Umfangs verteilte Winkelsegmente mit einem gleichen, vorzugsweise konstanten Radius und/oder einer gleichen Bogenlänge aufweist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die entlang des Umfangs verteilten Winkelsegmente einen gleichen Radius und/oder eine gleiche Bogenlänge aufweisen.
  • Vorzugsweise weisen die Winkelsegmente einen konstanten Radius auf. Der Radius der Winkelsegmente kann entlang des Umfangs des Winkelsegments jedoch auch variabel sein, beispielsweise einer elliptischer Form folgen.
  • Eine Ausbildung der Winkelsegmente mit gleichen Radien und gleichen Bogenlängen ist zwar zu bevorzugen, es kann sich jedoch auch bereits dann eine Fixierung des elektrischen Kabels mit ausreichenden Übertragungseigenschaften ergeben, wenn die Winkelsegmente einen gleichen Radius oder eine gleiche Bogenlänge aufweisen.
  • Weitere Varianten hierzu, die ebenfalls zu einer Fixierung des Kabels in dem Außengehäuse führen und ausreichende Übertragungseigenschaften sicherstellen können, sind nachfolgend noch dargestellt. Gleichwohl ist es zu bevorzugen, wenn die Winkelsegmente einen gleichen Radius, vorzugsweise einen konstanten Radius und eine gleiche Bogenlänge aufweisen.
  • Dadurch wird das Verbindungselement in dem wenigstens einen Abschnitt in eine Form gebracht, die eine Querschnittsgeometrie aufweist, bei denen die Winkelsegmente aufgrund der Koaxialität ausgezeichnete Hochfrequenz-Übertragungseigenschaften aufweisen. Zwischen den Winkelsegmenten mit dem gleichen, vorzugsweise konstanten Radius und der gleichen Bogenlänge können jeweils (Ausgleichs-)Winkelsegmente vorgesehen sein, welche die bei dem Umformungsvorgang verdrängte Masse aus den Winkelsegmenten mit dem gleichen Radius und der gleichen Bogenlänge aufnehmen. Es hat sich gezeigt, dass die (Ausgleichs-)Winkelsegmente die elektrischen Übertragungseigenschaften des Verbindungselements nur vernachlässigbar verschlechtern. Die Fixierung des elektrischen Kabels mit Hilfe der Winkelsegmente, die jeweils einen gleichen Radius und eine gleiche Bogenlänge aufweisen, ergibt jedoch eine hohe Haltekraft, ermöglicht eine einfache Herstellung und weist, wie bereits ausgeführt, ausgezeichnete Hochfrequenz-Übertragungseigenschaften auf. Vorzugsweise sind genau drei entlang des Umfangs verteilte Winkelsegmente mit einem gleichem, vorzugsweise konstanten Radius und einer gleichen Bogenlänge vorgesehen, zwischen denen jeweils (Ausgleichs-)Winkelsegmente ausgebildet sind.
  • Die Winkelsegmente sind vorzugsweise identisch ausgebildet und weisen einen identischen konstanten Radius und eine gleiche Bogenlänge auf. Es ist jedoch auch möglich, dass die Winkelsegmente nur einen jeweils gleichen, konstanten Radius oder jeweils eine gleiche Bogenlänge aufweisen.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass die Winkelsegmente einen identischen, jedoch nicht konstanten Radius aufweisen. Beispielsweise können die Winkelsegmente entlang ihrer Bogenlänge bzw. des von diesen eingenommenen Umfangs einen Verlauf aufweisen, der keinem konstanten Radius entspricht. Beispielsweise kann ein elliptischer Verlauf oder ein anderer Verlauf vorgesehen sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Winkelsegmente entlang des Umfangs bzw. entlang des Bogens unterschiedliche Verläufe aufweisen, das heißt, dass beispielsweise ein Teil der Winkelsegmente einen konstanten Radius und ein anderer Teil einen variablen Radius aufweist. Es ist bei dieser Ausgestaltung besonders von Vorteil, wenn die verschiedenen Winkelsegmente symmetrisch angeordnet sind, beispielsweise derart, dass die Winkelsegmente mit abweichenden Verläufen jeweils alternierend angeordnet sind. Vorgesehen sein kann auch, dass die Winkelsegmente paarweise angeordnet sind derart, dass sich immer zwei identische Winkelsegmente spiegelbildlich gegenüber liegen.
  • Analog können die Winkelsegmente auch unterschiedliche Bogenlängen aufweisen, wobei die Winkelsegmente vorzugsweise wiederum symmetrisch angeordnet sind, beispielsweise derart, dass Winkelsegmente mit abweichenden Bogenlängen alternierend angeordnet sind und/oder dass Winkelsegmente mit identischen Bogenlängen paarweise angeordnet sind und spiegelbildlich um die Längsachse des Verbindungselements angeordnet sind.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Abschnitt des Außengehäuses derart umgeformt ist, dass der Querschnitt des Außengehäuses in dem umgeformten Abschnitt einer Gleichdicke, vorzugsweise einem Reuleaux-Dreieck, entspricht.
  • Bei einer "Gleichdicke" handelt es sich um eine Kurve mit konstanter Breite, deren geschlossene Linie in jeder Lage innerhalb eines entsprechenden Quadrats stets alle vier Seiten berührt.
  • Hierdurch entsteht eine spezifische Geometrie des Außengehäuses, die eine hohe mechanische Haltekraft sicherstellt bei dennoch ausreichender Koaxialität zur Sicherstellung einer guten Signalübertragung - insbesondere für die Hochfrequenztechnik.
  • Eine Gleichdicke-Geometrie kann besonders gute elektrische Eigenschaften hervorrufen, da hierdurch Bereiche mit genauem Abstand zum Innenleiter für eine geeignete elektrische Anpassung sorgen können. In den Eckbereichen kann die Volumenschwankung des Isolierteils bzw. des Dielektrikums und die Durchmesserschwankung des Außengehäuses ausgeglichen werden, ohne die elektrische Anpassung unzulässig zu verfälschen.
  • Grundsätzlich kann auch eine Gleichdicke mit einer höheren Anzahl von Seitenflächen als bei einem Reuleaux-Dreieck vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Gleichdicke mit vier, fünf, sechs, sieben, acht oder noch mehr Seitenflächen vorgesehen sein.
  • Es kann aber auch eine Gleichdicke mit nur zwei Seitenflächen vorgesehen sein, ähnlich einer Ellipse. Diese Geometrie ist jedoch in der Regel nicht bevorzugt.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Außengehäuse durch Prägen bzw. Pressen oder Walzen umgeformt ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann insbesondere vorgesehen sein dass, wenn das Außengehäuse in dem oder den Abschnitten jeweils an drei gleichmäßig äquidistanten Winkelabständen entlang des Umfangs verteilten Umfangsabschnitten radial derart eingeprägt oder gewalzt ist, drei auf Abstand zueinander angeordnete Umfangsabschnitte mit einem gleichen, vorzugsweise konstanten Radius und gleicher Bogenlänge ausgebildet sind.
  • Durch eine derartige Ausgestaltung ergibt sich, wie die Erfinder festgestellt haben, eine hohe Haltekraft bei gleichzeitig ausgezeichneten Hochfrequenz-Übertragungseigenschaften.
  • Vorzugsweise werden drei Prägebacken bzw. Prägestempel verwendet, die in einem entsprechenden Präge- bzw. Pressvorgang die ursprünglich runde Querschnittsgeometrie des Außengehäuses in die Gleichdick-Querschnittsgeometrie, insbesondere das Reuleaux-Dreieck, überführen.
  • Grundsätzlich kann ein Verbindungselement mit einer Querschnittsgeometrie vorgesehen sein, die in zumindest drei Winkelsegmenten eine Koaxialität, d. h. Winkelsegmente mit konstantem Radius, aufweist. In diesen Bereichen kann das Verbindungselement ausgezeichnete Übertragungseigenschaften für die Hochfrequenztechnik aufweisen. Die Erfinder haben erkannt, dass dann die geringfügig verschlechterte Koaxialität in den übrigen Segmenten die elektrische Performanz des gesamten Verbindungselements lediglich vernachlässigbar verschlechtert.
  • Der Gesamtdurchmesser des Verbindungselements im Abschnitt A kann beispielsweise 2 bis 8 mm betragen, vorzugsweise 2,5 bis 4 mm, besonders bevorzugt etwa 3 mm. Der Durchmesser des elektrischen Kabels kann beispielsweise 1 bis 7 mm, vorzugsweise 1,5 bis 2,5 mm, besonders bevorzugt etwa 1,8 mm, betragen. Der Durchmesser des Innenleiters kann beispielsweise 0,5 mm bis 1 mm, vorzugsweise etwa 0,7 mm betragen. Die Länge des Verbindungselements kann beispielsweise 7 bis 60 mm betragen, vorzugsweise 7 bis 20 mm, besonders bevorzugt etwa 10 mm. Grundsätzlich kann der Fachmann die Maße des Verbindungselements aber beliebig gestalten, insbesondere im Hinblick auf die jeweilige Anwendung und den Abstand der zu verbindenden Leiterplatten oder elektrischen Baugruppen.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Baugruppenverbindung zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe und einer zweiten elektrischen Baugruppe, aufweisend ein Verbindungselement, wie vorstehend und nachfolgend dargestellt, und zwei Gegensteckverbinder, die zur Verbindung mit den Enden des Verbindungselements und zur Verbindung mit jeweils einer elektrischen Baugruppe ausgebildet sind.
  • Die Baugruppenverbindung wird zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe und einer zweiten elektrischen Baugruppe, bei denen es sich vorzugsweise jeweils um Leiterplatten handelt, derart montiert, dass zunächst die Gegensteckverbinder jeweils mit einer elektrischen Baugruppe verbunden, vorzugsweise verlötet oder vercrimpt oder aufgesteckt werden, und anschließend das Verbindungselement, welches an seinen Enden vorzugsweise jeweils mit einem Steckverbinder versehen ist, in die Gegensteckverbinder eingesteckt wird.
  • Es können dabei zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe und einer zweiten elektrischen Baugruppe mehrere Baugruppenverbindungen vorgesehen sein.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, dass einer oder beide Gegensteckverbinder zunächst mit dem Verbindungselement verbunden werden und anschließend die Verbindung mit einer elektrischen Baugruppe unter Verwendung der Gegensteckverbinder erfolgt.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Leiterplattenanordnung, aufweisend wenigstens eine erste Leiterplatte und eine zweite Leiterplatte, wobei die Leiterplatten in unterschiedlichen Ebenen parallel zueinander verlaufend angeordnet sind.
  • Insbesondere verlaufen die mit elektrischen Bauteilen bestückbaren Oberflächen der Leiterplatten zueinander parallel.
  • Die Leiterplattenanordnung kann eine beliebige Anzahl Leiterplatten umfassen, mindestens jedoch zwei. Auch wenn die Erfindung nachfolgend zur Veranschaulichung im Wesentlichen zur Verbindung von zwei elektrischen Leiterplatten beschrieben ist, kann die Leiterplattenanordnung beispielsweise aber auch drei Leiterplatten, vier Leiterplatten, fünf Leiterplatten oder noch mehr Leiterplatten umfassen.
  • Vorzugsweise sind die miteinander zu verbindenden Leiterplatten in unterschiedlichen Ebenen parallel zueinander angeordnet. Insbesondere eine toleranzbedingte Abweichung von der parallelen Anordnung, beispielsweise von bis zu 10°, vorzugsweise von bis zu 5° und besonders bevorzugt von bis zu 4°, ist vorliegend als von dem Begriff "parallel" umfasst zu verstehen.
  • Die Leiterplatten können direkt aneinander anliegen oder vorzugsweise voneinander beabstandet sein, insbesondere einen Spalt zwischeneinander aufweisen.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Leiterplattenanordnung wenigstens ein zwischen den Leiterplatten angeordnetes Verbindungselement, um die Leiterplatten elektrisch und mechanisch miteinander zu verbinden. Das Verbindungselement weist ein starres, rohrförmiges Außengehäuse aus einem elektrisch leitfähigen Material und ein in dem Außengehäuse entlang einer Längsachse des Außengehäuses geführtes elektrisches Kabel auf. Das elektrische Kabel weist wenigstens einen Innenleiter und einen den wenigstens einen Innenleiter umhüllendes Dielektrikum auf. Wenigstens ein Abschnitt des Außengehäuses ist entlang der Längsachse des Außengehäuses derart umgeformt, dass das elektrische Kabel in dem Außengehäuse fixiert ist.
  • Ein Umformen des Außengehäuses kann insbesondere von Vorteil sein, da aufgrund von Toleranzen bei einer kostengünstigen Herstellung des Außengehäuses und/oder des elektrischen Kabels eine Presspassung zwischen denselben mitunter ggf. nicht möglich ist oder zu einer nicht ausreichenden mechanischen Haltekraft oder elektrisch ungeeigneten Asymmetrie führen kann. Durch die erfindungsgemäße Umformung können sich Bauteiltoleranzen weder störend auf die mechanische Haltekraft noch nennenswert auf die elektrische Anpassung auswirken, was eine stabile mechanische Verbindung der Leiterplattenanordnung und eine gute Signalübertragung zwischen den Leiterplatten ermöglicht, bei gleichzeitig kostengünstiger Herstellung der einzelnen Bauteile.
  • Das Verbindungselement (ohne Gegensteckverbinder) kann auch als Adapterteil bzw. "Bullet" bezeichnet werden und wird mit seinen jeweiligen Enden an der jeweiligen Leiterplatte angebunden bzw. in einen entsprechenden Gegensteckverbinder der Leiterplatte oder unmittelbar in die Leiterplatte gesteckt.
  • Bei der Leiterplattenanordnung kann zur Verbindung der Leiterplatten wenigstens ein Verbindungselement vorgesehen sein, grundsätzlich kann allerdings eine beliebige Anzahl Verbindungselemente vorgesehen sein, beispielsweise 2 Verbindungselemente, 3 Verbindungselemente, 4 Verbindungselemente, 5 Verbindungselemente, 10 Verbindungselemente, 50 Verbindungselemente, 100 Verbindungselemente oder noch mehr Verbindungselemente. Grundsätzlich vermag der Fachmann die Anzahl verwendeter Verbindungselemente in Abhängigkeit der Anzahl zu übertragender elektrischer Signale, beispielsweise der Anzahl notwendiger Kanäle, festzulegen.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe mit einer zweiten elektrischen Baugruppe, wonach ein elektrisches Kabel, aufweisend wenigstens einen Innenleiter und ein den wenigstens einen Innenleiter umhüllendes Dielektrikum entlang einer Längsachse in ein starres, rohrförmiges Außengehäuse eingeschoben wird. Das Außengehäuse wird aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt, wobei wenigstens ein Abschnitt des Außengehäuses entlang der Längsachse nach dem Einschieben des elektrischen Kabels derart umgeformt wird, dass das elektrische Kabel in dem Außengehäuse fixiert ist.
  • Es ist somit ein Umform- und ein Fügeverfahren zum Aufbau eines Verbindungselements für eine Leiterplattenanordnung vorgesehen.
  • Vorzugsweise wird der Innendurchmesser des Außengehäuses größer ausgelegt als der Außendurchmesser des elektrischen Kabels. Hierdurch kann ein besonders leichtes Fügen bzw. Einbringen des elektrischen Kabels in das Außengehäuse ermöglicht werden (Spielpassung). Beispielsweise kann der Außendurchmesser des Tiefziehteils 0,1% bis 0,5% größer sein als der Außendurchmesser des elektrischen Kabels, beispielsweise auch bis zu 1%, 2%, 3%, 5% oder noch größer sein als der Außendurchmesser des elektrischen Kabels.
  • Bei der Montage eines Verbindungselements kann ein Kabelrohling bzw. ein elektrisches Kabel mit einem vorzugsweise gezogenen Rohr gefügt werden. Vorzugsweise kann der Fügeprozess unter Spielpassung erfolgen, wonach das Rohr bzw. das Außengehäuse anschließend radial gestaucht wird. Der durch das Umformen resultierende Querschnitt kann dabei insbesondere derart ausgebildet sein, dass sowohl die mechanischen als auch die elektrischen Eigenschaften des Verbindungselements optimiert werden. Hierzu können beispielsweise vorab Hochfrequenzsimulationen verwendet werden.
  • Durch die Optimierung der elektrischen Eigenschaften des Verbindungselements bei gleichzeitig hoher mechanischer Haltekraft des elektrischen Kabels in dem Außengehäuse kann erfindungsgemäß ein Verbindungselement mit besonders schneller und störungsfreier Datenübertragung bereitgestellt werden. Ferner kann der Aufbau des Verbindungselements kostengünstig und somit für eine Massenproduktion geeignet sein.
  • Insbesondere da eine Fixierung des elektrischen Kabels in dem Außengehäuse durch dessen Umformung erfolgt, können am Isolierteil bzw. am Dielektrikum auch keine Späne, Abschabungen oder sonstige abrasive Beschädigungen während der Herstellung des Verbindungselements auftreten.
  • Vorzugsweise wird das elektrische Kabel aus genau einem Innenleiter, insbesondere einem metallischen Innenleiter, hergestellt, der anschließend mit einem nichtleitenden Material bzw. einem Dielektrikum umspritzt wird. Grundsätzlich kann das elektrische Kabel auch noch weitere Innenleiter aufweisen. Vorzugsweise wird ein konzentrisches Kabel verwendet.
  • Vorzugsweise wird das Außengehäuse aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt, besonders bevorzugt aus Messing.
  • In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Außengehäuse aus einem metallischen Rohling tiefgezogen, fließgepresst oder gedreht wird.
  • Insbesondere ein Tiefziehen des Außengehäuses hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da das Außengehäuse in diesem Fall vergleichsweise kostengünstig herstellbar ist und es aufgrund der erfindungsgemäßen Umformung zur Fixierung des elektrischen Kabels auf die durch das Tiefziehen ggf. resultierenden großen Toleranzen bzw. Sollmaßabweichungen nicht sonderlich ankommt.
  • In einer Weiterbildung kann ferner vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Abschnitt des Außengehäuses durch Prägen und/oder Walzen umgeformt wird.
  • Grundsätzlich kann allerdings ein beliebiges Umformverfahren bzw. eine beliebige Umformtechnik vorgesehen sein, beispielsweise auch Biegen. Besonders eignet sich jedoch eine Präge- oder Walztechnik. Durch die nachträgliche Umformung des Außengehäuses kann das elektrische Kabel auch mit größeren Durchmessertoleranzen gefügt werden, wobei dennoch eine gute mechanische Festhaltung sowie eine optimale elektrische Auslegung erfolgen kann.
  • Es kann ein axialer Walzprozess, d. h. ein Walzen entlang der Längsachse des Außengehäuses, vorgesehen sein.
  • Es kann aber auch ein radialer Walzprozess vorgesehen sein, bei dem radial oder tangential entlang dem Außenumfang des Außengehäuses gewalzt wird. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, den Abschnitt des Außengehäuses durch Längswalzen, Reckwalzen, Querwalzen, Ringwalzen und/oder Schrägwalzen umzuformen.
  • In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Abschnitt des Außengehäuses durch Prägen unter Verwendung von zwei oder mehr Prägebacken, vorzugsweise drei oder mehr Prägebacken, umgeformt wird. Vorzugsweise erfolgt die Umformung derart, dass der Querschnitt des umgeformten Abschnitts einer Gleichdicke, vorzugsweise einem Reuleaux-Dreieck, entspricht.
  • Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Prägebacken der Anzahl Seitenflächen der Gleichdicke; beispielsweise sind also drei Prägebacken zur Umformung des Querschnitts in ein Reuleaux-Dreieck vorgesehen.
  • Der Querschnitt des Außengehäuses kann sowohl Bereiche aufweisen, die durch die geschlossenen Prägestempel bzw. Prägebacken sehr genau definiert werden und in denen die mechanischen und elektrischen Eigenschaften dominieren, als auch Bereiche, die die Bauteiltoleranzen und das Passungsspiel ausgleichen.
  • Anstelle von Prägebacken bzw. Prägestempeln können auch sonstige geeignet ausgelegte Press - oder Prägewerkzeuge verwendet werden.
  • In einer Weiterbildung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei Prägebacken jeweils einen mittleren, eine Prägefläche ausbildenden Bereich aufweisen, deren Verlauf dem Verlauf des Umfangs des Querschnitts des Außengehäuses nach dem Prägen entspricht, und wobei der Verlauf der Prägebacken in den Außenbereichen um den mittleren Bereich herum jeweils nach außen zurückversetzt ist, um durch das Prägen verdrängtes Material des Außengehäuses während des Prägens aufzunehmen.
  • Ein hinsichtlich des mittleren Bereichs des Querschnitts der Prägebacken zurückversetzter Bereich eignet sich insbesondere, um toleranzbedingt verdrängtes Material des Außengehäuses aufzunehmen.
  • Der Prägestempel bzw. jede Prägebacke kann in dem mittigen Bereich somit eine Krümmung aufweisen, wobei die Krümmung der Krümmung im jeweils anliegenden Bereich des Außengehäuses am Ende des Prägevorgangs entspricht.
  • In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Außengehäuse in dem oder den Abschnitten jeweils an drei gleichmäßig entlang des Umfangs verteilten Umfangsabschnitten radial derart eingeprägt oder gewalzt wird, dass die drei auf Abstand zueinander angeordneten Umfangsabschnitte mit einem gleichen, vorzugsweise konstanten Radius und gleichen Bogenlängen ausgebildet werden, wobei zwischen jeweils zwei Umfangsabschnitten ein Ausgleichsabschnitt ausgebildet wird, welcher von den eingeprägten oder gewalzten Umfangsabschnitten verdrängtes Material aufnimmt.
  • Der Ausgleichsabschnitt, vorstehend auch bereits als (Ausgleichs-)Umfangsabschnitt bezeichnet, ermöglicht es, dass bei dem Präge- oder Walzvorgang verdrängtes Material ausweichen kann. Die Prägebacken bzw. Prägestempel können entsprechend gestaltet sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass alle Prägebacken in ihrem mittigen Bereich die gleiche Krümmung aufweisen, so dass Winkelsegmente mit einem gleichen, vorzugsweise konstanten und einer gleichen Bogenlänge ausgebildet werden. Der Radius muss nicht zwingend konstant sein. Hier sind auch andere Krümmungen möglich, beispielsweise kann ein elliptischer Verlauf vorgesehen sein. Ein konstanter Radius ist jedoch zu bevorzugen, um besonders gute elektrische Übertragungseigenschaften zu erreichen.
  • Die Prägebacken können gegebenenfalls auch derart ausgebildet sein, dass die Bogenlänge der Winkelsegmente nicht gleich lang ist. Vorzugsweise sind die Prägebacken zumindest derart angeordnet, dass diese das Außengehäuse symmetrisch prägen bzw. einpressen, so dass die Querschnittsfläche des Außengehäuses im geprägten bzw. gepressten Bereich eine symmetrische Form aufweist.
  • Vorzugsweise eignet sich das erfindungsgemäße Verbindungselement zur Übertragung hochfrequenter Signale. Grundsätzlich kann das Verbindungselement allerdings auch zur Übertragung niederfrequenter Signale oder zur Übertragung elektrischer Versorgungssignale verwendet werden.
  • Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verbindungselement beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch für die Baugruppenverbindung, die Leiterplattenanordnung und das Herstellungsverfahren vorteilhaft umsetzbar - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verbindungselement genannt wurden, auch auf die Baugruppenverbindung, die Leiterplattenanordnung und das Herstellungsverfahren bezogen verstanden werden - und umgekehrt.
  • Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe, wie "umfassend", "aufweisend" oder "mit", keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe, wie "ein" oder "das", die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Schritten oder Merkmalen aus - und umgekehrt.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
  • Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
  • In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen schematisch:
    • Figur 1 eine Leiterplattenanordnung, aufweisend eine erste Leiterplatte und eine zweite Leiterplatte sowie ein zwischen den Leiterplatten angeordnetes Verbindungselement in einer Schnittdarstellung;
    • Figur 2 das Außengehäuse des Verbindungselement der Figur 1 in isometrischer Darstellung;
    • Figur 3 den Querschnitt des Verbindungselements der Figur 1 entlang der in Figur 1 dargestellten Schnittebene III vor dem Umformen durch drei Prägebacken; und
    • Figur 4 den Querschnitt des Verbindungselements der Figur 1 entlang der in Figur 1 dargestellten Schnittebene III nach dem Umformen mit den drei Prägebacken.
  • In Figur 1 ist in einer Schnittdarstellung eine Leiterplattenanordnung 1 dargestellt. Die Leiterplattenanordnung 1 weist eine erste Leiterplatte 2 und eine zweite Leiterplatte 3 auf, die in unterschiedlichen Ebenen parallel zueinander verlaufend angeordnet sind. Im Rahmen der Erfindung können grundsätzlich aber auch noch weitere Leiterplatten vorgesehen sein.
  • Zwischen den Leiterplatten 2, 3 ist ein Verbindungselement 4 angeordnet, um die Leiterplatten 2, 3 elektrisch miteinander zu verbinden. In Figur 1 ist aus Gründen der Übersicht ein noch nicht zusammengesteckter Zustand des Verbindungselements 4 mit den Leiterplatten 2, 3 dargestellt.
  • Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl an Verbindungselementen 4 zur elektrischen und mechanischen Verbindung der Leiterplatten 2, 3 vorgesehen sein. Das Verbindungselement kann insbesondere eine elektrische Schaltung 2.1 der ersten Leiterplatte 2 mit einer elektrischen Schaltung 3.1 der zweiten Leiterplatte 3.2 verbinden, insbesondere zur Übertragung von hochbitratigen Signalen zwischen den elektrischen Schaltungen 2.1, 3.1.
  • Grundsätzlich eignen sich das Verbindungselement 4 und die erfindungsgemäße Baugruppenverbindung zur mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen beliebigen elektrischen Baugruppen, insbesondere einer ersten elektrischen Baugruppe und einer zweiten elektrischen Baugruppe. Zur Veranschaulichung ist im Ausführungsbeispiel allerdings nur die Anwendung des Verbindungselements 4 bezogen auf die Verbindung zweier Leiterplatten 2, 3 beschrieben; d. h. eine konkrete Ausführungsvariante, bei der die erste elektrische Baugruppe als erste Leiterplatte 3 und die zweite elektrische Baugruppe als zweite Leiterplatte 4 ausgebildet ist. Dies ist jedoch nicht einschränkend für die Erfindung zu verstehen.
  • Das Verbindungselement 4 umfasst ein starres, rohrförmiges Außengehäuse 5 aus einem elektrisch leitfähigen Material und ein in dem Außengehäuse 5 entlang einer Längsachse L des Außengehäuses 5 bzw. des Verbindungselements 4 geführtes elektrisches Kabel 6. Das elektrisch leitfähige Material des Außengehäuses 5 kann vorzugsweise nichtmagnetisch sein, insbesondere aus einem nichtmagnetischen Material bestehen. Vorzugsweise wird Messing verwendet.
  • Das elektrische Kabel 6 weist wenigstens einen Innenleiter 7, im Ausführungsbeispiel genau einen Innenleiter 7, und ein den Innenleiter 7 umhüllendes Dielektrikum 8 auf. Bei dem in den Ausführungsbeispielen dargestellten elektrischen Kabel 6 handelt es sich um ein konzentrisch ausgebildetes elektrisches Kabel 6, das aus genau einem Innenleiter 7 und einem einen Kabelmantel ausbildenden Dielektrikum 8 besteht. Grundsätzlich kann aber auch vorgesehen sein, dass das elektrische Kabel 6 mehrere Innenleiter 7, beispielsweise wenigstens ein Innenleiterpaar, aufweist, das vorzugsweise zur differenziellen Signalübertragung vorgesehen ist.
  • Das Außengehäuse 5 des Verbindungselements 4, das als Außenleiter des Verbindungselements 4 dient, weist an jedem seiner Enden einen Steckverbinder 9 zur Verbindung mit einem jeweiligen Gegensteckverbinder 10 der jeweiligen Leiterplatte 2, 3 auf. Dadurch wird auch der Innenleiter 7 mit dem Gegensteckverbinder 10 verbunden. Die Steckverbinder 9 des Verbindungselements 4 sind, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, vorzugsweise rund ausgebildet.
  • Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Steckverbinder 9 dadurch ausgebildet werden, dass das Außengehäuse 5 an dessen Enden aufgeweitet ist bzw. einen vergrößerten Durchmesser aufweist.
  • Die Steckverbinder 9 können allerdings auch entfallen. Das Verbindungselement 4 kann dann ggf. auch unmittelbar in die Leiterplatten 2, 3 eingesteckt oder unter Verwendung einer beliebigen, geeigneten Verbindungstechnik, z. B. Löten oder Crimpen, mit den Leiterplatten 2, 3 verbunden sein.
  • Es ist vorgesehen, dass wenigstens ein Abschnitt A, im Ausführungsbeispiel genau ein Abschnitt A, des Außengehäuses 5 entlang der Längsachse L derart umgeformt ist, dass das elektrische Kabel 6 in dem Außengehäuse 5 fixiert ist. Der Abschnitt A kann sich dabei zumindest entlang 50% der Gesamtlänge des Außengehäuses 5 erstrecken, vorzugsweise jedoch entlang 75% der Gesamtlänge des Außengehäuses 5, besonders bevorzugt zumindest entlang 90% der Gesamtlänge des Außengehäuses 5 und ganz besonders bevorzugt vollständig zwischen den Steckverbindern 9 des Außengehäuses 5 erstrecken, wie im Ausführungsbeispiel vorgesehen. Insbesondere wenn die Steckverbinder 9 entfallen, kann sich der Abschnitt A auch vollständig über die Gesamtlänge des Verbindungselements 4 erstrecken.
  • Grundsätzlich kann allerdings auch ein Umformen eines oder mehrere Abschnitte des Außengehäuses 5 in der Art von Kerben vorgesehen sein, um das elektrische Kabel 6 in dem Außengehäuse zu fixieren. Dies ist im Hinblick auf die dann verschlechterten elektrischen Eigenschaften jedoch nicht bevorzugt.
  • Zur weiteren Verdeutlichung zeigt Figur 2 eine isometrische Darstellung des Außengehäuses 5 des Verbindungselements 4 mit einer grafischen Hervorhebung des Querschnitts Q des umgeformten Abschnitts A des Außengehäuses 5. Der nach dem umformen resultierende Querschnitt Q ist ferner in Figur 4 dargestellt. Grundsätzlich ist ein rohrförmiges Außengehäuse 5 aus einem runden, metallischen Rohling vorgesehen, wobei das Außengehäuse 5 vorzugsweise aus dem metallischen Rohling tiefgezogen, fließgepresst oder gedreht wird. Vorzugsweise wird der wenigstens eine Abschnitt A des Außengehäuses 5 anschließend derart umgeformt, dass der Querschnitt Q des Außengehäuses 5 in dem umgeformten Abschnitt A nicht mehr rund ist bzw. der Umfang nicht mehr kreisförmig verläuft (vgl. Figur 2 und Figur 4). Vorzugsweise ist der wenigstens eine Abschnitt des Außengehäuses 5 derart umgeformt, dass der Querschnitt Q des Außengehäuses 5 in dem umgeformten Abschnitt A einer Gleichdicke folgt, im Ausführungsbeispiel einem Reuleaux-Dreieck.
  • Hinsichtlich eines vorteilhaften Herstellungsverfahrens des Verbindungselements 4 ist vorgesehen, dass das elektrische Kabel 6, das den wenigstens einen Innenleiter 7 und das Dielektrikum 8 aufweist, entlang der Längsachse L in das Außengehäuse 5 eingeschoben wird, vorzugsweise mit ausreichendem Pressspiel, wonach der wenigstens eine Abschnitt A des Außengehäuses 5 entlang der Längsachse L derart umgeformt wird, dass das elektrische Kabel 6 in dem Außengehäuse 5 fixiert ist.
  • Das Umformen des Abschnitts A des Außengehäuses 5 kann dabei beispielsweise durch Prägen und/oder Walzen (axial oder radial) erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Umformung durch Prägen. Die Figuren 3 und 4 zeigen zur weiteren Verdeutlichung den Querschnitt Q des Verbindungselements 4 vor dem Prägevorgang (Figur 3) und nach dem Prägevorgang (Figur 4).
  • Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, ist der Außendurchmesser des elektrischen Kabels 6 für ein leichtes Einführen in das Außengehäuse 5 kleiner ausgebildet als der Innendurchmesser des Außengehäuses 5. Entsprechend ist ein Spiel zwischen dem Außengehäuse 5 und dem elektrischen Kabel 6 vorhanden.
  • Zur Fixierung des elektrischen Kabels 6 mittels eines vorteilhaften Prägevorgangs können zwei oder mehr Prägebacken 11 vorgesehen sein. Vorzugsweise sind drei Prägebacken 11 vorgesehen, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, insbesondere um den Abschnitt A derart umzuformen, dass der Querschnitt Q nach dem Umformen einer Gleichdicke, beispielsweise einem Reuleaux-Dreieck, folgt.
  • Die Prägefläche 12 der Prägebacken 11 kann dabei im Querschnitt in einem mittleren Bereich BM (vgl. Figur 4) dem Verlauf des Querschnitts Q des Außengehäuses 5 nach dem Prägen entsprechen. Zur Aufnahme von durch das Prägen verdrängtem Material des Außengehäuses 5 können die Außenbereiche BA (vgl. Figur 4) um den mittleren Bereich BM herum jeweils nach zurückversetzt sein.
  • Wie sich insbesondere der Figur 4 entnehmen lässt, ist im Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das Außengehäuse 5 an drei gleichmäßig entlang des Umfangs verteilten Umfangsabschnitten radial derart eingepresst bzw. eingeprägt oder gewalzt wird, dass die drei auf Abstand zueinander angeordneten Umfangsabschnitte mit einem gleichen und konstanten Radius und gleichen Bogenlängen ausgebildet werden. Es handelt sich hierbei um die Umfangsabschnitte des Außengehäuses 5, die durch den mittleren Bereich BM gebildet werden. Zwischen jeweils zwei dieser Umfangsabschnitte befindet sich ein Ausgleichsabschnitt, welcher von den eingepressten bzw. eingeprägten oder gewalzten Umfangsabschnitten verdrängtes Material aufnimmt. Die Ausgleichsabschnitte befinden sich innerhalb der Winkelabschnitte der Außenbereiche BA und werden von jeweils zwei angrenzenden Außenbereichen BA zweier aneinander angrenzender Prägebacken 11 gebildet.

Claims (15)

  1. Verbindungselement (4) zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe (2) mit einer zweiten elektrischen Baugruppe (3), umfassend ein starres, rohrförmiges Außengehäuse (5) aus einem elektrisch leitfähigen Material und ein in dem Außengehäuse (5) entlang einer Längsachse (L) des Außengehäuses (5) geführtes elektrisches Kabel (6), wobei das elektrische Kabel (6) wenigstens einen Innenleiter (7) und ein den wenigstens einen Innenleiter (7) umhüllendes Dielektrikum (8) aufweist, und wobei wenigstens ein Abschnitt (A) des Außengehäuses (5) entlang der Längsachse (L) derart umgeformt ist, dass das elektrische Kabel (6) in dem Außengehäuse (5) fixiert ist.
  2. Verbindungselement (4) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (5) an den Enden einen Steckverbinder (9) zur Verbindung mit einem jeweiligen Gegensteckverbinder (10) einer elektrischen Baugruppe (2, 3) aufweist.
  3. Verbindungselement (4) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material des Außengehäuses (5) nichtmagnetisch ist, vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen Metall, besonders bevorzugt aus Messing, gebildet ist.
  4. Verbindungselement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Kabel (6) konzentrisch und aus genau einem Innenleiter (7) und einem Dielektrikum (8), welches den Kabelmantel bildet, ausgebildet ist.
  5. Verbindungselement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Abschnitt (A) des Außengehäuses (5) derart umgeformt ist, dass der Querschnitt (Q) des Außengehäuses (5) in dem umgeformten Abschnitt (A) einen Umfang aufweist, der nicht kreisförmig verläuft.
  6. Verbindungselement (4) nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt (Q) in dem umgeformten Abschnitt (A) zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr gleichmäßig entlang des Umfangs verteilte Winkelsegmente mit einem gleichen Radius und/oder einer gleichen Bogenlänge aufweist.
  7. Verbindungselement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (5) entlang genau eines zusammenhängenden Abschnitts (A) umgeformt ist, der sich vorzugsweise vollständig zwischen den Steckverbindern (9) des Außengehäuses (5) erstreckt.
  8. Verbindungselement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (5) in dem oder den Abschnitten (A) jeweils an drei gleichmäßig entlang des Umfangs verteilten Umfangsabschnitten radial derart eingeprägt oder gewalzt ist, dass drei auf Abstand zueinander angeordnete Umfangsabschnitte mit einem gleichen Radius und/oder gleicher Bogenlänge ausgebildet sind.
  9. Baugruppenverbindung zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe (2) und einer zweiten elektrischen Baugruppe (3), aufweisend ein Verbindungselement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, und zwei Gegensteckverbinder (10), die zur Verbindung mit den Enden des Verbindungselements (4) und zur Verbindung mit jeweils einer elektrischen Baugruppe (2, 3) ausgebildet sind.
  10. Leiterplattenanordnung (1), aufweisend wenigstens eine erste Leiterplatte (2) und eine zweite Leiterplatte (3), wobei die Leiterplatten (2, 3) in unterschiedlichen Ebenen parallel zueinander verlaufend angeordnet sind, und wobei zwischen den Leiterplatten (2, 3) wenigstens ein Verbindungselement (4) angeordnet ist, um die Leiterplatten (2, 3) elektrisch miteinander zu verbinden, und wobei das Verbindungselement (4) ein starres, rohrförmiges Außengehäuse (5) aus einem elektrisch leitfähigen Material und ein in dem Außengehäuse (5) entlang einer Längsachse (L) des Außengehäuses (5) geführtes elektrisches Kabel (6) aufweist, wobei das elektrische Kabel (6) wenigstens einen Innenleiter (7) und ein den wenigstens einen Innenleiter (7) umhüllendes Dielektrikum (8) aufweist, und wobei wenigstens ein Abschnitt (A) des Außengehäuses (5) entlang der Längsachse (L) derart umgeformt ist, dass das elektrische Kabel (6) in dem Außengehäuse (5) fixiert ist.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements (4) zur Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe (2) mit einer zweiten elektrischen Baugruppe (3), wonach ein elektrisches Kabel (6), aufweisend wenigstens einen Innenleiter (7) und ein den wenigstens einen Innenleiter (7) umhüllendes Dielektrikum (8), entlang einer Längsachse (L) in ein starres, rohrförmiges Außengehäuse (5) eingeschoben wird, wobei das Außengehäuse (5) aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt wird, und wobei wenigstens ein Abschnitt (A) des Außengehäuses (5) entlang der Längsachse (L) nach dem Einschieben des elektrischen Kabels (6) derart umgeformt wird, dass das elektrische Kabel (6) in dem Außengehäuse (5) fixiert ist.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements (4) nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (5) aus einem metallischen Rohling tiefgezogen, fließgepresst oder gedreht wird.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements (4) nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Abschnitt (A) des Außengehäuses (5) durch Prägen und/oder Walzen umgeformt wird.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements (4) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Abschnitt (A) des Außengehäuses (5) durch Prägen unter Verwendung von zwei oder mehr Prägebacken (11) umgeformt wird, wobei die wenigstens zwei Prägebacken (11) jeweils einen mittleren, eine Prägefläche (12) ausbildenden Bereich (BM) aufweisen, deren Verlauf dem Verlauf des Umfangs des Querschnitts (Q) des Außengehäuses (5) nach dem Prägen entspricht, und wobei der Verlauf der Prägebacken (11) in den Außenbereichen (BA) um den mittleren Bereich (BM) herum jeweils nach außen zurückversetzt ist, um durch das Prägen verdrängtes Material des Außengehäuses (5) während des Prägens aufzunehmen.
  15. Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements (4) nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (5) in dem oder den Abschnitten (A) jeweils an drei gleichmäßig entlang des Umfangs verteilten Umfangsabschnitten radial derart eingeprägt oder gewalzt wird, dass die drei auf Abstand zueinander angeordneten Umfangsabschnitte mit einem gleichen Radius und gleichen Bogenlängen ausgebildet werden, und wobei zwischen jeweils zwei Umfangsabschnitten ein Ausgleichsabschnitt ausgebildet wird, welcher von den eingeprägten oder gewalzten Umfangsabschnitten verdrängtes Material aufnimmt.
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