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CN104769780A - 插接连接件 - Google Patents

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CN104769780A CN201380048573.5A CN201380048573A CN104769780A CN 104769780 A CN104769780 A CN 104769780A CN 201380048573 A CN201380048573 A CN 201380048573A CN 104769780 A CN104769780 A CN 104769780A
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Abstract

本发明涉及一种插接连接件，其具有壳体以及配置在该壳体内的、用于传输高频信号的至少四个接触元件，其中两个接触元件相应地形成接触元件对，该接触元件对中的每一个接触元件对均被一体化到绝缘体中。在该配置中，绝缘体均被屏蔽件围绕。

Description

插接连接件
技术领域
本发明涉及一种插接连接件，特别地涉及一种能够以大于10Gbits的数据率和大于500MHz的带宽来传输高频信号的插接连接件。
背景技术
基于标准IEC 61076-2-109已知如下的插接连接件：该插接连接件被设计成使利用四个线对而捻成对的缆线进行连接。为此目的，捻成对的缆线的总共八根线的端部均被连接到接触元件。八个接触元件被一体化于相关联的插接连接件的绝缘件。所述绝缘件形成四个单独的绝缘段，各绝缘段均收纳两个接触元件-接触元件对。接触元件对均与捻成对的缆线的线对的端部连接。绝缘体被金属壳体包围，该金属壳体用作其内配置的接触元件的屏蔽件并且还具有采用螺纹形式的固定部件、卡口闭合部(bayonet closure)或卡扣机构，借助于上述结构可以连接两个互补插接连接件以形成插接连接器。
遵照IEC 61076-2-109的已知的插接连接件适于传输数据率高达大约10Gbits且带宽高达500MHz的高频信号。
发明内容
从该现有技术出发，本发明基于提供一种改进的插接连接件的问题，该插接连接件特别地适于以大于10Gbits的数据率和大于500MHz的带宽来传输高频信号。
借助于根据方案1的插头连接件来解决该问题。由捻成对的缆线以及根据本发明的插接连接件组成的单元是附加的方案11的主题。由根据本发明的两个插接连接件组成的插接连接器是附加的方案13的主题。根据本发明的插接连接件、根据本发明的单元和根据本发明的插接连接器的有利的实施方式是各自附属方案的主题。
本发明是基于改进一般类型的插头连接件的传输特性的理念，其具有配置在壳体中的、用于传输高频信号的至少四个接触元件，其中在各种情况下，两个接触元件形成被一体化到绝缘体中的接触元件对，其中绝缘体均由屏蔽件围绕。由于这种对各绝缘体和收纳在绝缘体内的接触元件对的附加屏蔽，能够减小接触元件对之间的不期望的串扰以及可能存在的任何中心接触。该附加的屏蔽件还能够用于改进相对于外部电磁干扰的屏蔽行为以及相对于相邻的缆线的屏蔽行为。
根据本发明的单元包括根据本发明的插接连接件以及包含成捻的线对的(“捻成对的”)缆线，该成捻的线的端部在各种情况下与接触元件对的接触元件连接。
根据本发明的插接连接器包括第一插接连接件和第二插接连接件，其中在(插接连接器的)插接在一起的状态下，两个插接连接件中至少接触元件进行了接触。
在根据本发明的单元的优选实施方式中，例如借助于铝箔能够屏蔽线对，由此线对的屏蔽件以导电的方式与插接连接件的屏蔽件连接。这种(“捻成对的”)缆线还被称为“被屏蔽的捻成对的”缆线或“被贴箔的捻成对的”缆线。
在另一优选的实施方式中，在根据本发明的单元的缆线中，可能除了围绕所有线对的共同的屏蔽件之外，线对相对于彼此被屏蔽，即线对中的每一个线对均具有自己的屏蔽件(例如，也是铝箔鞘)。这种(“捻成对的”)缆线还被称为“被遮蔽式屏蔽的捻成对”的缆线或“被遮蔽式贴箔的捻成对的”缆线。特别优选地，各线对的屏蔽件与和该各线对相连接的接触元件对的各屏蔽件连接。
为了实现对根据本发明的插接连接器的各接触元件对的不会打断的屏蔽，优选的是如下情况，插接连接器的插接连接件的两个屏蔽件分别形成至少一个触片，该至少一个触片被设计成与相匹配的插接连接件(mating plugconnector)的互补触片接触。由此优选的是如下情况，触片与插接运动方向(在插接操作期间两个插接连接件之间相对移动的方向)倾斜地取向。在两个触片之间进行接触的情况下，触片中的至少一个在横向(相对于插接运动方向)上(至少稍微地)偏转。另一方面，这能够提供对两个触片的相对位置的公差(tolerance)的补偿。另外，触片之间的弹性预施力接触确保了良好的电接触。
在根据本发明的插接连接件的另一优选的实施方式中，其可以进一步包括用于传输供给电能的接触部。
由此优选的可以是如下情况，该接触部被设计成具有内接触部和围绕内接触部的外接触部的共轴接触部。在这种情况下，该共轴接触部能够优选地与形成根据本发明的单元的缆线的一部分的共轴导体连接。可选地将接触部设计成共轴接触部，其能够被设计成简单的固态导体。
还可以是如下情况，在壳体内的中心处配置接触部。还可以是如下情况，接触元件对或收纳这些接触元件对的绝缘体以环状的、特别是圆环状的配置围绕接触部。
由此可以是如下情况，绝缘体的截面均形成为环状的扇形，其中在各种情况下屏蔽板被配置在两个绝缘体之间。优选地，在这种情况下，各屏蔽板形成至少一个触片，该触片用于与相匹配的接触插头的互补触片接触。
优选地，还可以是如下情况，在至少一些情况下、优选的所有屏蔽板还延伸到绝缘体和接触部之间的间隙。这能够使得几乎不会被打断地屏蔽各绝缘体，其中，特别优选地，在各种情况下，壳体的一部分和两个屏蔽板形成用于各绝缘体(的整周)的屏蔽件。
在根据本发明的插接连接器的优选实施方式中，其可以具有如下的编码：该编码仅允许第一插接连接件和第二插接连接件在一个取向上插接在一起。为此目的，根据本发明的插接连接器的第一插接连接件可以例如具有突起和凹部，相匹配的插接连接件的互补凹部或突起与该突起或凹部接合，由此仅在两个插接连接件的一个相对(转动)取向上进行所述接合。
在根据本发明的插接连接器的另一优选实施方式中，第一插接连接件和第二插接连接件的壳体、接触元件、屏蔽件的触片和接触部能够被设计成，在使插接连接器插接在一起时，首先壳体彼此接合，特别地以便使插接连接件相对于彼此中心定位，然后接触部进行接触，然后接触元件进行接触，然后触片进行接触。
由于对收纳接触元件的绝缘体的单独屏蔽，根据本发明的插接连接件、根据本发明的单元和根据本发明的插接连接器有利地适用于以还能够达到大于10Gbits的数据率和/或还能够超过500MHz的带宽、传输高频信号。
附图说明
以下参照在附图中图示的示例性实施方式更详细地说明本发明。在附图中：
图1示出了采用插头的形式的根据本发明的插接连接件的实施方式的立体图；
图2示出了采用耦合器的形式的根据本发明的插接连接件的立体图，其意于作为与根据图1的插接连接件相匹配的插接连接件；
图3示出了根据图1的插头的插接接口的俯视图；
图4示出了根据图1和图3的插头的侧视图；
图5示出了沿着图3中的截面V-V截取的、穿过根据图1、图3和图4的插头的纵向截面；
图6示出了根据图2的耦合器的插接接口的俯视图；
图7示出了根据图2和图6的耦合器的侧视图；
图8示出了沿着图6中的截面VIII-VIII截取的、穿过根据图2、图6和图7的耦合器的纵向截面；
图9示出了处于五阶段插接过程中的第二阶段的、穿过由根据图1至图8的两个插接连接件形成的插接连接器的纵向截面；
图10示出了处于插接过程的第三阶段的、根据图9的插接连接器的缆线侧端部的俯视图；
图11示出了沿着图10中的截面XI-XI截取的、穿过根据图10的插接连接器的纵向截面；
图12示出了图11中的细节XII的放大图；
图13示出了处于插接过程的第五阶段的、根据图9至图12的插接连接器的俯视图；
图14示出了沿着图13的截面XIV-XIV截取的、穿过根据图13的插接连接器的纵向截面；
图15示出了图14中的细节XV的放大图；以及
图16示出了沿着图13中的截面XVI-XVI截取的、穿过根据图13的插接连接器的纵向截面。
具体实施方式
图1、图3至图5以单独的方式、即以没有相关的互补的且相匹配的插接连接件的方式示出了采用插头1的形式的根据本发明的插接连接件的不同视图。在图2、图6至图8中以单独的方式、从不同角度示出了采用耦合器2的形式的相匹配的插接连接件。在图9至图16中示出了由这两个插接连接件形成的插接连接器。
插接连接件均包括由导电材料、特别地是由金属(例如钢、铜等)组成的壳体3，其中插头1的壳体3由多个部分形成。该壳体3包括大致筒状的内壳体4，该内壳体4在其外侧形成了环状肩部5，固定套筒6可以在一侧被支撑在该环状肩部5上(参见图16)。固定套筒6在其内侧具有内螺纹7，内螺纹7被设计成与耦合器2的壳体3的外螺纹8螺纹连接在一起。在其它方面中，这确保了防止由两个插接连接件形成的插接连接器意外断开连接。
在壳体3内，插接连接件均包含四个绝缘体9(由例如陶瓷材料或非导电塑料制成)，该绝缘体均具有采用环状的扇形(ring segment)的形式的横截面。在此处示出的实施方式中，绝缘体9均形成了插头1或耦合器2的单件绝缘体的必要部分。绝缘体9中的每一个均具有彼此平行地且向两个插接连接件的插接方向延伸的两个通道，其中由导电材料(特别是金属(例如钢、铜等))制成的接触元件10配置在各通道内。由此使接触元件10被配置成沿插接方向几乎不能移动。
在插头1中，接触部10被设计成采用接触座的形式。这些接触部10用于接收耦合器2的采用触针形式的接触元件10。
根据本发明，插头1的绝缘体9中的每一个以及耦合器2的绝缘体9中的每一个均设置有由相关联的壳体3的一部分以及两个屏蔽板11(的一部分)形成的单独的屏蔽件。该屏蔽板11均与壳体3接触、因而具有与该壳体3相同的电势。插接连接件的各自的屏蔽板11均包括在两个相邻的绝缘体9之间径向地延伸的平直部12和用于屏蔽相关联的绝缘体9的径向内侧的弯曲部13。
该四个屏蔽板11的弯曲部13形成了圆筒状的筒，其用于相对于配置在内壳体内中心处的接触部14而屏蔽绝缘体9。
屏蔽板11的延伸到在两个相邻的绝缘体9之间形成的间隙的平直部12具有相对于插接方向(该插接方向与两个插接连接件的纵向轴线16相对应)倾斜地弯曲的触片15。经由触片15在插头1的屏蔽件和耦合器2的屏蔽件之间建立导电连接(参见图15)。
在插头1的情况下，配置在壳体3内中心处的接触部14被设计成配置在另一绝缘体17内的触针，该另一绝缘体17使该接触部14相对于屏蔽板11的弯曲部13(电)绝缘。相比之下，在耦合器2的情况下，接触部14被设计成采用接触座的形式，该接触座也被配置在附加的绝缘体17内，该附加的绝缘体17相对于屏蔽板11的弯曲部13而屏蔽该接触座。
插头1的收纳接触元件10的绝缘体9中的一个绝缘体具有凹部18，耦合器2的绝缘体9的互补突起19可以接合到该凹部18中。这创建了仅允许两个插接连接器件在一个相对的取向上完全插接在一起的编码(coding)。假设设置不同的插接连接件，其中插接连接件的突起/凹部对在截面几何形状(包括截面尺寸)和/或在插接连接件的壳体内的定位方面不同，则该编码能够被另外设计成使得仅使功能相匹配的插接连接件能够被连接从而形成插接连接器。
随着插头1和耦合器2被插接在一起，插头1的内壳体4的插接侧端部首先接合于耦合器2的壳体3的中心开口(插接过程的第一阶段)。这实现了两个插接连接件相对于彼此的中心对准。
在继续插接运动的情况下，包围耦合器2的被形成为接触座的接触部14的绝缘体17的插接侧端部接合在由四个屏蔽板11的弯曲部13形成的圆筒状的筒中(插接过程的第二阶段；参见图9)。这也确保了两个插接连接件相对彼此的(进一步改进的)中心对准。
在进一步继续插接运动的情况下，耦合器2的突起19然后接合在插头1的凹部18中(插接过程的第三阶段；参见图11)。然而，这要求两个插接连接件相对于彼此具有正确的取向。假设存在不同编码的插接连接件，则这还要求两个功能相匹配的插接连接件-插头1和耦合器2-连接在一起。
在进一步继续插接运动的情况下，然后接触部14进行接触，即插头1的中心触针接合在耦合器2的中心接触座中。
接着，进一步继续插接运动使得两个插接连接件的接触元件10接触：其中耦合器2的触针接合在插头1的相关联的接触座中(插接过程的第四阶段)。
由于进一步继续插接运动，两个插接连接件的屏蔽板11的触片15然后彼此接触(插接过程的第五阶段；参见图14和图15)。
假设插头1的壳体3的固定套筒6然后与耦合器2的壳体3螺纹连接在一起，则还使得插接连接器被附加地固定以防止意外断开连接。同时，在插接连接件的壳体3(具体地，在插头1的壳体3的环状肩部5和耦合器2的壳体3的插接侧端部之间)之间夹持的密封环20将在壳体3内配置的功能元件相对于外界密封。
在根据本发明的插接连接件的可选实施方式(插头和/或耦合器)中，在附图中未示出，四个屏蔽板11被设计成单一部件的屏蔽体，能够优选地将它们经济性地制成铸造组件、特别地是锌模铸造组件。
可选地，由于难以在这种铸模组件中实施触片15的一体化，因此可以使插头和耦合器的屏蔽体横向地接触，其中例如插头和耦合器的屏蔽体的在两个相邻的绝缘体9之间延伸的平直部12的一部分重叠。当然地、可选地或附加地，包围中心接触部14的屏蔽体的筒状部能够重叠，例如其中这些筒状部具有对应地不同的直径。
另外，根据该可选的实施方式的插接连接件可以被设计成在附图中示出和说明的实施方式中的插接连接件。

Claims (16)

1.一种用于传输高频信号的插接连接件，所述插接连接件具有壳体(3)以及配置在所述壳体(3)内的至少四个接触元件(10)，其中，在各种情况下，两个接触元件(10)形成接触元件对，该接触元件对在各种情况下与绝缘体(9)一体化，其特征在于，所述绝缘体(9)在各种情况下由屏蔽件围绕。
2.根据权利要求1所述的插接连接件，其特征在于，所述屏蔽件形成至少一个触片(15)，该至少一个触片(15)用于与相匹配的插接连接件的互补触片(15)接触，所述至少一个触片(15)相对于所述插接连接件的插接方向倾斜地取向。
3.根据权利要求1或2所述的插接连接件，其特征在于，所述插接连接件还包括用于传输供给电能的接触部(14)。
4.根据权利要求3所述的插接连接件，其特征在于，所述接触部(14)被设计成共轴接触部，所述共轴接触部具有内接触部和围绕所述内接触部的外接触部。
5.根据权利要求3或4所述的插接连接件，其特征在于，所述接触部(14)配置在所述壳体(3)内的中心处。
6.根据权利要求5所述的插接连接件，其特征在于，所述接触元件对以环状的配置围绕所述接触部(14)。
7.根据权利要求6所述的插接连接件，其特征在于，所述绝缘体(9)在各种情况下在横截面中形成为环状的扇形，其中，在各种情况下，在两个绝缘体(9)之间配置屏蔽板(11)。
8.根据权利要求2和7所述的插接连接件，其特征在于，各屏蔽板(11)形成至少一个触片(15)。
9.根据权利要求7或8所述的插接连接件，其特征在于，所述屏蔽板(11)中的至少一些屏蔽板还延伸到在所述绝缘体(9)和所述接触部(14)之间形成的间隙中。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的插接连接件，其特征在于，在各种情况下，两个屏蔽板(11)和所述壳体(3)的一部分形成用于绝缘体(9)的屏蔽件。
11.一种由缆线以及前述权利要求中任一项所述的插接连接件组成的单元，其中，所述缆线包括成捻的线对，其中各所述线对的端部在各种情况下与接触元件对的所述接触元件(10)连接。
12.根据权利要求11所述的单元，其特征在于，所述线对被屏蔽，其中，所述线对的屏蔽件与所述插接连接件的屏蔽件连接。
13.一种具有前述权利要求中任一项所述的第一插接连接件和第二插接连接件的插接连接器，其中，在所述插接连接件处于插接在一起的状态下，至少所述接触元件(10)进行接触。
14.根据权利要求13所述的插接连接器，其特征在于，所述插接连接器具有如下的编码：该编码仅允许所述第一插接连接件和所述第二插接连接件在一个取向上被插接在一起。
15.根据权利要求13或14所述的插接连接器，其特征在于，所述第一插接连接件和所述第二插接连接件的所述壳体(3)、所述接触元件(10)、所述屏蔽件和所述接触部(14)被设计成：随着所述插接连接件插接在一起，所述壳体(3)首先彼此接合，然后所述接触部(14)进行接触，然后所述接触元件(10)进行接触，然后所述触片(15)进行接触。
16.将权利要求1至10中任一项所述的插接连接件和/或权利要求11或12所述的单元和/或权利要求13或14所述的插接连接器用于以大于10Gbits的数据率和/或大于500MHz的带宽来传输高频信号。
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