用于傳送千兆赫范圍的頻率的插接觸頭模塊和插接觸頭配置的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及插接觸頭模塊（42，44）和插接觸頭配置（78），該插接觸頭配置包括如特別用于承載軌道的工業(yè)輸入/輸出模塊中的兩個互補的插接觸頭模塊（42，44）。插接觸頭模塊和插接觸頭配置是用來傳送千兆赫范圍內的頻率。為此，第一插接觸頭模塊（42）設置有觸頭部分（20），該觸頭部分構造為插孔式觸頭（46）并具有至少兩個觸頭構件（106），該至少兩個觸頭構件在構件基部（108）上被連接到彼此并界定觸頭片接收構件（112），該觸頭片接收構件至少在插入方向（18）上在兩個相對側處開口并在觸頭片接收構件附近設置有接觸面（118）。當所述接觸面彼此分開相當于所述觸頭構件的材料厚度（111）的總和的間隔時，觸頭構件以線性方式并彼此平行地從所述構件基部延伸到觸頭片接收構件。第二、互補的插接觸頭模塊（44）設置有觸頭部分（20），該觸頭部分被構造為觸頭片（34）并被構造為以便能夠引入插孔式觸頭（46）的觸頭片接收構件（112）中以及由兩層（84）的金屬板（80）制成。在插接觸頭配置（78）中，其中千兆赫范圍內的頻率在兩個互補的插接觸頭模塊（42，44）之間被傳送，觸頭片（34）的材料厚度（87）相當于觸頭構件的材料厚度（111）的總和。
【專利說明】用于傳送千兆赫范圍的頻率的插接觸頭模塊和插接觸頭配
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及如特別地用于工業(yè)輸入/輸出模塊的插接觸頭模塊和插接觸頭配置?！颈尘凹夹g】
[0002]工業(yè)輸入/ 輸出模塊例如在 DE4402002A1，EP1173902B1 和 US2001/034165A1 中進行了描述。工業(yè)輸入/輸出模塊通常安裝在承載軌道上。多個模塊可借助于它們的側向面進行結合。在這種情況下的插入運動由于導引和保持裝置而在所述側向面處沿著與該側向面平行的方向朝向所述承載軌道進行。觸頭被布置在所述側向面中以便從外側可接近并用來供應電力和傳送數據，當被推到一起時，自動地連接到相鄰模塊的觸頭。由于這些模塊的經常的搬運不慎，插接連接必須是結實的并且還允許在不利的環(huán)境狀態(tài)下可靠接觸。
[0003]在EP1173902B1的圖7中示出了一種插接觸頭模塊，其具有一起界定觸頭片接收構件的兩個觸頭構件。觸頭片接收構件布置在輸入/輸出模塊的側壁中以便從所述外側可接近。在另一相對的側壁處，另外的具有觸頭片的插接觸頭模塊被布置以便從所述外側可接近。當將兩個輸入/輸出模塊沿著它們的側向面在朝向承載軌道的方向上連接時，觸頭片自動地進入觸頭片接收構件中并產生到另一個插接觸頭模塊的觸頭構件的電連接。用這樣的方式，數據流可發(fā)生在相鄰的輸入/輸出模塊之間并經由彼此連接的多個輸入/輸出模塊。
[0004]實踐已經證明在EP1173902B1中描述的為插孔式(socket)和刀片狀(blade)觸頭形式的插接觸頭模塊并不滿足目前要求的每秒幾千兆位范圍內的高數據率(這對應于千兆赫范圍內的無損耗的信號傳送頻率)的無損耗傳送的要求。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的從而是要以使得千兆赫范圍內的頻率可在就穩(wěn)定性(robustness)而言沒有任何損失的情況下進行傳送的這樣的方式來使用簡單且成本有效的結構措施，以改進從現有技術特別地EP1173902B1已知的插接模塊和插接觸頭配置。關于此已經被改進的插接模塊和插接觸頭配置將進一步能夠在沒有改型的情況下用來替代老式的插接模塊和插接觸頭模塊。
[0006]該目的是根據本發(fā)明通過一種用于沿著信號路徑傳送千兆赫范圍內的頻率的插接觸頭模塊得以實現的，所述插接觸頭模塊具有觸頭部分，該觸頭部分被構造為插孔式觸頭并具有至少兩個觸頭構件，該至少兩個觸頭構件在構件基部上被連接到彼此并且界定在至少插入方向上在兩個相對側處開口的觸頭片接收構件并且所述至少兩個觸頭構件在觸頭模塊接收構件的區(qū)域中設置有用于接觸互補的插接觸頭模塊的接觸面，當該接觸面彼此分開的間隔相當于所述觸頭構件的材料厚度的總和時，所述觸頭構件以線性方式且彼此平行地從所述構件基部在朝向觸頭模塊接收構件的方向上延伸。與平行特性的在±2°范圍的相對小的偏差以及這樣的線性度的偏差特別在較低的千兆赫范圍內的頻率下仍然是可容許的。
[0007]以上目的進一步是通過一種用于沿著信號路徑傳送在千兆赫范圍內的頻率的插接觸頭模塊得以實現的，所述插接觸頭模塊具有觸頭部分，該觸頭部分被構造為觸頭片，該觸頭片被構造為以便能夠引入插孔式觸頭的觸頭片接收構件中并且所述觸頭片由至少兩層的金屬板制成。
[0008]最后，根據本發(fā)明的目的是通過一種用于在第一插接觸頭模塊和第二插接觸頭模塊之間傳送千兆赫范圍內的頻率的插接觸頭配置得以解決的，其中所述第一插接觸頭模塊具有觸頭片接收構件，該觸頭片接收構件至少在插入方向上開口并且在相對側處由觸頭構件界定，第二插接觸頭模塊具有一觸頭片，該觸頭片被構造為以便能夠引入所述觸頭片接收構件中并且能夠電接觸到觸頭構件，所述觸頭片的材料厚度相當于觸頭構件的材料厚度的總和。
[0009]由于插接觸頭模塊和插接觸頭配置的該構型，具有在千兆赫范圍內的頻率的信號在插接觸頭模塊之間的傳送得以改進。傳送損失得以減小。在插接觸頭模塊具有被構造為插孔式觸頭的觸頭部分的情況下，在千兆赫范圍內的高的頻率以較低水平的損失的傳送得以實現在于，當使用其材料厚度相當于觸頭構件的材料厚度的總和的觸頭片時，觸頭構件彼此平行延伸。兩個有利的效果從而得以實現:一方面，通過其材料厚度相當于觸頭構件的材料厚度的觸頭片，由于材料厚度的均質(homogeneous )路徑,在信號路徑的方向上經由所述觸頭部分實現了均質的阻抗路徑。另一方面，在這樣的觸頭片中的觸頭構件彼此平行延伸以使得信號路徑由觸頭片和觸頭構件以線性和平行方式被引導。接觸彈簧的構型因而大量地基于波導的形狀，其對高的頻率的進一步的方向是理想的。
[0010]在具有被構造為觸頭片的觸頭部分的插接觸頭模塊中，由兩層金屬板制成導致所述觸頭片的材料厚度以簡單的方式適合于插孔式觸頭的兩個觸頭構件的整個材料厚度，例如通過相同的金屬板材料用于具有兩個觸頭構件和觸頭片的插孔式觸頭。從而，根據本發(fā)明的觸頭片的構型以簡單的方式確保用來傳送信號頻率的觸頭片和插孔式觸頭的材料厚度是相同的，其導致更均質的信號路徑。觸頭片的由至少，優(yōu)選地準確地，兩層構成的構造反映出插孔式觸頭的結構包括至少，優(yōu)選地準確地，兩個觸頭構件，其中所述兩層在整個表面內和/或在它們的平坦側面處優(yōu)選地被連結在一起。結構的該對稱性減少了傳送損失，盡管制作簡單。
[0011]與根據本發(fā)明的構造相比，EP1173902B1的插接觸頭模塊的已知的觸頭構件在構件基部上彼此距離太遠，如特別地從EP1173902B1的圖6可看到的。觸頭片進一步沒有由兩層金屬板制成。從而，在觸頭片和觸頭構件之間的過渡部分中，材料厚度增加，其導致千兆赫范圍內的信號反射。此外，由于在構件基部上的相對大的間隔，觸頭構件在當插入觸頭片時在朝向觸頭片的方向上朝向彼此延伸，其也減少了千兆赫范圍內的傳送質量。
[0012]根據本發(fā)明的解決方案可通過如下所述的特征進一步改進，所述特征本身是有利的且可彼此自由結合。
[0013]根據第一有利的實施例，觸頭構件每個在從觸頭片接收構件看時以線性方向沿著所述構件基部延伸遠至導體路徑觸頭部分。該構造導致低阻抗和在千兆赫范圍內的信號頻率沿著觸頭構件以及在觸頭構件的另一側上的良好的傳送。由于信號路徑的方向變化導致的信號反射在該構型中不能發(fā)生，插接觸頭模塊的構造，其基于波導的構造，也在該區(qū)域中延伸。在印刷電路板觸頭部分上，插接觸頭模塊可被連接到印刷電路板或，特別地如果希望的話，使信號路徑直接成環(huán)形穿過插接觸頭模塊，到另一插接觸頭模塊。
[0014]當從觸頭片接收構件看時，觸頭構件可在構件基部的另一側處以線性方式進一步延伸遠至在插接觸頭模塊的與觸頭片接收構件相反的端部處的用于印刷電路板接觸彈簧的停止部。代替停止部，接觸面還可布置在該位置。
[0015]進一步有利的是，根據進一步的改進，當觸頭構件沿著具有恒定材料厚度的信號路徑在構件基部的另一側處延伸時用于防止信號反射。該可以簡單的方式實現，例如，通過所述插接觸頭模塊由優(yōu)選單件的具有恒定材料厚度的金屬板制成，特別地被彎折和/或定位焊(tacked)。
[0016]觸頭構件可構造為以便橫向于所述插入方向是彈性的以使得當觸頭片插入觸頭接收構件時重定向并壓靠觸頭片。在非重定向的靜止狀態(tài)(rest state)下，觸頭構件可從構件基部朝向觸頭片接收構件地朝向彼此漸縮以使得，當插入觸頭片時，觸頭構件以平行方式延伸并施加接觸力到觸頭片。
[0017]接觸面可以彎曲方式構造以便能使產生至少一行的優(yōu)選平行于所述插入方向的接觸。由于所述彎曲部分,表面壓力增加從而觸頭可靠性也增加。
[0018]在構件基部附近，觸頭構件可借助于彎曲的加固構件被連接到彼此。構件基部因而相對于觸頭構件被加固。觸頭構件的改變方向從而不導致所述構件基部的張開。彎曲的加固構件，當從觸頭接收構件看時，可在構件基部的另一側處延伸，特別地遠至印刷電路板觸頭部分。
[0019]觸頭構件，當從觸頭片接收構件看時，可優(yōu)選以線性方式在所述構件基部的另一側處進一步延伸一與接觸彈簧相比更剛性的延伸部以及其中它們借助于彎曲的加固構件被連接到彼此。彎曲的加固構件在延伸部上繼續(xù)延伸以使得它具有高水平的機械穩(wěn)定性，甚至具有大的長度。垂直于信號路徑的橫截面表面區(qū)域可在延伸部中為U形的。
[0020]由于當插入觸頭片時觸頭構件的線性且平行的路徑以及它的在延伸部中的繼續(xù)，例如它的線性和平行的側壁，插接觸頭模塊的形狀接近以較低水平的損失傳送千兆赫范圍內的信號的波導的理想形狀。
[0021]接觸面可每個都布置在觸頭構件的與所述構件基部相反的自由端上或靠近該自由端。
[0022]觸頭構件可每個優(yōu)選在它的自由端處都設置有接觸板，該接觸板在插入方向上相對于相應的觸頭構件至少在一側突起并在插入方向設置有傾斜的引入部分。這樣的接觸板便于觸頭片插入到觸頭片接收構件中。接觸板優(yōu)選地具有與觸頭構件相同的材料厚度并且與它的外面或平坦側面對齊一面阻抗增加。
[0023]觸頭片的兩個金屬板層可借助于折疊或定位焊連結在一起，如整個插接觸頭模塊可以的那樣，以使得不需要另外的操作步驟以便制作觸頭片。至少在插入方向上，觸頭片的邊緣可倒角以便便于插入到觸頭片接收構件中。倒角優(yōu)選地被壓花并優(yōu)選地在金屬板層的至少一半的材料厚度上延伸。
[0024]為了能使信號流在最大可能的程度上不受到干擾，觸頭片的層優(yōu)選地沿著信號路徑連續(xù)地延伸遠至在觸頭模塊的與所述觸頭片相反的端部處的印刷電路板觸頭部分。為了改進信號路徑的均質性，金屬板層的材料厚度沿著該信號路徑應當是恒定的。[0025]根據另一有利的實施例，觸頭片的優(yōu)選地以平面的方式特別地在整個表面上彼此鄰接的層可沿著所述信號路徑延伸為一延伸部的互相間隔開的側壁，其中所述側壁借助于至少一個彎曲的加固構件被連接到彼此。在延伸部中的彎曲的加固構件增加了觸頭片的機械穩(wěn)定性。
[0026]觸頭片可優(yōu)選地形成在它的平坦側面處的平面的接觸面。觸頭片的層優(yōu)選地平行于接觸面延伸。
[0027]特別地，所述層可在延伸部中比在觸頭片中彼此間隔開更遠。這導致插接觸頭模塊的比較高的扭轉剛度。
[0028]根據另一有利的實施例，觸頭片的特別地在它的位于信號路徑的方向上端部處的層可張開以便形成基本橫向于接觸面突起的肩部。這樣的肩部可改進高頻的傳送質量，因為通過位于觸頭片的接觸面上的觸頭構件，連接的插接觸頭模塊的外面的更均勻的路徑變得成為可能的。所述肩部可另外相對于觸頭構件的自由端閉合因此減少了在這些端部處的反射。
[0029]不管插接觸頭模塊是否設置有觸頭片或插孔式觸頭，有利的是，將印刷電路板觸頭部分設置為接觸在信號路徑的與所述觸頭部分相反的端部處的印刷電路板或另一電氣的和/或電子元件。印刷電路板觸頭部分的該配置導致觸頭部分和印刷電路板觸頭部分之間的線性信號路徑，并且不會導致彎曲通過90°的信號路徑，例如在EP1173902B1的插接觸頭模塊中焊接凸耳從觸頭構件和觸頭片垂直突起通常就是這種情況。
[0030]印刷電路板接觸彈簧可在研制中鉸接到延伸部的彎曲的加固構件。
[0031]根據另一有利的實施例的延伸部至少在信號路徑的方向與觸頭部分或觸頭片和/或觸頭構件一樣長。
[0032]延伸部的側壁可形成用于可彈性重定向的印刷電路板接觸彈簧的停止部以使得，當印刷電路板接觸彈簧完全地重定向時，所述停止部被設置為另外的導體橫截面。由于在插接觸頭模塊的端部處的延伸部的配置，信號路徑以線性方式沿著延伸部的側壁經由所述停止部延伸到印刷電路板接觸彈簧。
[0033]為了允許導體接觸彈簧的超行程從而允許公差補償，有利的是，所述停止部與在所述鉸接位置開始的第一半的印刷電路板導體彈簧的區(qū)域協(xié)作。從而，印刷電路板接觸彈簧的自由端然后仍能夠重定向，即使當所述第一半早已鄰接所述停止部。為此，印刷電路板接觸彈簧，在面向它的自由端的一半處，可設置有遠離觸頭部分定向并允許改變方向的彎曲部分，即使當所述第一半早已鄰接抵靠所述停止部。
[0034]印刷電路板接觸彈簧可在它的自由端在觸頭部分的方向上進一步向后彎。所述延伸部可具有用于接收印刷電路板接觸彈簧的自由端的凹陷。
[0035]根據插接觸頭配置的有利的實施例，當觸頭片接收在觸頭片接收構件中時，觸頭構件的外面可與第二插接觸頭模塊的相對于觸頭片被加寬的延伸部的外面對齊。從而，插接觸頭配置的外面在插孔式觸頭和觸頭片之間的連接位置上基本連續(xù)地延伸。這樣的均質側向的和基本上連續(xù)的外殼導致在高頻下的低損耗。
[0036]在插接觸頭配置的位于觸頭構件的自由端和肩部或張開的延伸部之間的對齊的外殼中的間隙應該優(yōu)選地不超過出現在信號中并用來被傳送的最高頻率的波長的十分之一，優(yōu)選地不超過二十分之一。對于千兆赫范圍的頻率，所述間隙應當例如不超過I毫米。[0037]為了產生均質的信號路徑，橫向于材料厚度測量的觸頭構件的高度可相當于觸頭片的高度。觸頭片和觸頭構件在其上處于相互鄰接的接觸表面在該構型中優(yōu)選地在觸頭構件的整個高度上延伸。從而相對于所述高度還產生了均質的信號路徑。
[0038]均質的信號路徑進一步通過在每種情況下橫向于該信號路徑測量的觸頭片的橫截面表面區(qū)域的面積(content)與觸頭構件的橫截面表面區(qū)域的面積的總和相對應得以實現。與該定尺寸規(guī)則的偏差應當優(yōu)選地小于所述橫截面表面區(qū)域的10%，因為由于表面破裂會發(fā)生其他方式的信號反射。
[0039]如果插接觸頭配置的插接觸頭模塊具有以上所述構型之一中的延伸部，那么該延伸部應當優(yōu)選地具有，相對于形狀和/或表面積(surface content),相同的橫向于所述信號路徑的橫截面。
[0040]插接觸頭配置的插接觸頭模塊的延伸部可具有不同的長度以使得插接觸頭配置可適合于不同的插接幾何形狀。
[0041]一種用于插接連接件的制造的構造套件，其中所述插接連接件用于傳送千兆赫范圍的頻率，所述構造套件包括在以上所述構型之一中的至少兩個插接觸頭模塊，所述插接觸頭模塊具有不同的長度的用于適合于各種插接尺寸的延伸部。
[0042]插接觸頭模塊優(yōu)選地構造為以便能夠側向地，也就是說，橫向于所述信號路徑地，引入。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]下面將通過例子參考附圖更詳細地解釋本發(fā)明。以下描述和示出的特征的結合可根據以上構型變化；與相應的特征有關的優(yōu)點在單獨的申請中還應當不是決定性的方面。在附圖中:
[0044]圖1是其中本發(fā)明可被使用的工業(yè)輸入/輸出模塊的實施例的示意性的透視圖；
[0045]圖2是如在圖1的工業(yè)輸入/輸出模塊中使用的兩個連接的插接類型的連接器的示意性的透視圖；
[0046]圖3是具有另外的屏蔽板的圖2的插接型連接器之一的部件的示意性的透視圖；
[0047]圖4是穿過圖1的插接型連接器的插入印刷電路板的示意性剖面圖；
[0048]圖5是如容納在圖2的連接的插接型連接器中的插接觸頭配置的視圖；
[0049]圖6是具有刀片狀觸頭的插接觸頭模塊的第一示意性透視圖；
[0050]圖7是圖6的插接觸頭模塊的另一示意性透視圖；
[0051]圖8是具有插孔式觸頭的插接觸頭模塊的示意性透視圖；
[0052]圖9是圖8的插接觸頭模塊的另一示意性透視圖；
[0053]圖10是具有圖6到9的插接觸頭模塊的插接觸頭配置的示意性平面視圖；
[0054]圖11是插接觸頭模塊的另一實施例。
【具體實施方式】
[0055]圖1是工業(yè)輸入/輸出模塊I的示意性透視圖。輸入/輸出模塊可并排裝配到承載軌道2上。根據功能，在它們的背離承載軌道2并且通常操作人員可接近的前側4處，設置有線路連接件和/或操作元件。[0056]輸入/輸出模塊I可彼此并排地直接布置在承載軌道2上以使得它們的平坦側面6直接鄰接。因此，它們可互相替代，它的深度7通常通過在承載軌道2的縱向上的模塊化尺度被標準化。為了固定輸入/輸出模塊，可設置強制鎖定元件8，例如底切凹槽，該底切凹槽從前側4延伸到面向承載軌道2的后側10。在每種情況下相應地以互補方式構造的例如為另一個平坦側面6的底切肋的形式的強制鎖定元件12進入到強制鎖定元件8并在位移方向14上,在這種情況下垂直于前側4,導引所述輸入/輸出模塊I。
[0057]在平坦側面6中，存在集成的插接型連接器16，該插接型連接器在當輸入/輸出模塊I在位移方向14上被推動在一起時與相鄰的輸入/輸出模塊I的相反的平坦側面上的相應地互補的插接型連接器16自動產生接觸。通常地，每個輸入/輸出模塊I在它的兩個平坦側面6的每個處設置有互補的插接型連接器16以使得在相鄰的輸入/輸出模塊的情況下，互相裝配的插接型連接器總是自動地彼此面向。經由插接型連接器16，在輸入/輸出模塊I之間還存在經由多個插入的輸入/輸出模塊I的數據交換。
[0058]插接型連接器16被彼此連接的插入方向18對應于輸入/輸出模塊被連接的位移方向14。插入方向18垂直于一信號路徑(在圖1中未不出)延伸,所述信號路徑從插接型連接器16的從外側可接近的觸頭部分20以基本垂直于平坦側面6的方式延伸到輸入/輸出模塊I的內側并從那里到另一平坦側面6處的插接型連接器16。
[0059]因此，相對的平坦側面的觸頭部分20可彼此接觸，至少一個平坦側面設置有凹槽狀的凹陷22，該凹陷在位移或插入方向14，18上在整個平坦側面6內連續(xù)地延伸到觸頭部分20。當兩個輸入/輸出模塊被連接時，一個插接型連接器的觸頭部分(在圖1中未示出)被插入到所述凹槽狀的凹陷22中并在其中在位移或插入方向14，18上運動直到它們接觸到互補的插接型連接器16的觸頭部分。
[0060]在圖1中，早已在位移方向14上被連接在承載軌道2上的兩個輸入/輸出模塊I被示出在左手側。圖1中的右手側的輸入/輸出模塊I被示出為在位移方向14上從中心輸入/輸出模塊移除的狀態(tài)。
[0061]圖2示意性地示出了處于連接狀態(tài)的兩個插接型連接器16，如所示的，例如連接后的輸入/輸出模塊I示出在圖1的左手側。輸入/輸出模塊I的部件被省略以便使展示插接型連接器。插接型連接器16的深度24可相對于輸入/輸出模塊I的深度7以使得插接型連接器16的互相互補的插接面26，28在每種情況下結果倚靠在輸入/輸出模塊的在外側處的平坦側面上。插接型連接器16設置有多個相鄰的軸狀的模塊接收構件30，該模塊接收構件的每個都在深度方向32上相對于插接面26，28橫向地延伸并朝向插接面26，28開口以使得所述觸頭部分20可從外側接近。
[0062]在圖2中可見，在一個插接面28上，觸頭部分20被構造為觸頭片34的形式，該觸頭片相對于插接面的側向面36突出。當多個輸入/輸出模塊I被連接時，觸頭片34被引入到凹陷22中(參照圖1)。在多個模塊接收構件30之上橫向地，如圖2所示的插接型連接器16還可設置有用于印刷電路板的類似的軸狀的接收構件38。
[0063]插接型連接器16，如下所述，特別地被構造為以相當于千兆赫范圍內的信號頻率的每秒幾千兆位范圍內的高數據率傳送數據。
[0064]圖3是插接型連接器16的分解示意圖。
[0065]插接型連接器16具有例如為電絕緣材料的平行六面體基部構件40，所述電絕緣材料例如為能夠噴射模制的塑料。模塊接收構件30和印刷電路板接收構件38可形成在基部構件40中。
[0066]在模塊接收構件30中，接收有插接觸頭模塊42，44，該插接觸頭模塊分別形成相反的插接面26，28上的互相互補的觸頭部分20。一個插接觸頭模塊42的觸頭部分20被構造為插孔式觸頭46。另一個互補的插接觸頭模塊44的觸頭部分20具有作為觸頭部分的觸頭片34,該觸頭片被構造為在插入方向18上引入到插孔式觸頭46中。
[0067]插接觸頭模塊42，44優(yōu)選地由彎曲的金屬板制成，所述彎曲的金屬板優(yōu)選地借助于彎折或定位焊被沖壓成合適的形狀。
[0068]信號路徑48基本上從一個插接觸頭模塊42的觸頭部分20延伸到同一插接連接器16的另一個互補的插接觸頭模塊44的觸頭部分20。如果印刷電路板被布置在所述印刷電路板接收構件38中，那么信號可在插接觸頭模塊42，44之間的區(qū)域中經由所述印刷電路板被導引。插入方向18,其中輸入/輸出模塊I的要被結合在一起的插接觸頭模塊42,44用來進行連接，垂直于所述信號路徑48延伸。印刷電路板38可被布置在信號路徑48中。
[0069]為了接觸插入到印刷電路板接收構件38中的印刷電路板(在圖3中未示出)，插接觸頭模塊42，44在與每個插接觸頭模塊42，44的相對于信號路徑48的觸頭部分20相反的端部處分別設置有印刷電路板觸頭部分50。為了固定在模塊接收構件30中，插接觸頭模塊42，44可設置有為優(yōu)選地沖壓形式的固定元件54，或其他形狀的強制鎖定或摩擦結合元件，例如抓取突起或夾緊彈簧。
[0070]為了屏蔽，插接型連接器16可設置有例如為兩個屏蔽板58形式的屏蔽件56，所述兩個屏蔽板58 —起形成框架并可定位成圍繞插接型連接器16的鄰接插接面26，28的側向面57。至少一個屏蔽板可在與基部構件40的印刷電路板接收構件38相對應的位置處設置有狹槽狀的凹陷60以使得印刷電路板可穿過所述屏蔽件56插入到插接型連接器16中。所述屏蔽件可至少在所述插孔式觸頭46的側部處進一步設置有朝向所述邊緣開口的凹陷61,以使得當多個插接型連接器16在插入方向18連接時,觸頭片34可經過屏蔽件56。當插接型連接器16被組裝時，凹陷61與輸入/輸出模塊I (參照圖1)的凹陷22對準。
[0071]在插接型連接器16的窄側62處，除了所述插接面26，28之外可設置有保持連接板64，該保持連接板64平行于所述插接面26，28延伸并且屏蔽板58的窄側部分66可插入在它們中間。所述窄側部分66在窄側62處借助于互補的強制鎖定元件68被一個位于另一個內部的勾住以使得屏蔽件56可單獨借助于強制鎖定固定到基部構件40。
[0072]圖4是穿過具有插入到印刷電路板接收構件38中的印刷電路板70的插接型連接器16的剖面?？梢?，互補的插接觸頭模塊42，44的以其他方式同樣構造的印刷電路板觸頭部分52設置有印刷電路板接觸彈簧72。通過印刷電路板70被插入，所述印刷電路板接觸彈簧72在觸頭部分20的方向上被重新定向直到它們的面向的鉸接位置74的兩半鄰接相應的插接觸頭模塊42，44的停止部76。因為遠離相應的鉸接位置74的那半的印刷電路板接觸彈簧72保持自由，它的抵靠停止部76的鄰接僅增加了彈性剛度，而不是它的可動性。從而，導電觸頭不僅借助于鉸接位置74而且借助于停止部76實現為具有印刷電路板接觸彈黃72。
[0073]為了使插接觸頭模塊42，44和印刷電路板70之間的信號傳送最優(yōu)化，結構措施特別地在印刷電路板的側面處例如借助于帶狀線設計得以執(zhí)行。[0074]在圖4的實施例中，信號路徑48在印刷電路板70內的插接觸頭模塊42，44之間的區(qū)域中延伸，所述印刷電路板在圖4中由該信號路徑在該部分中的虛線示出。在圖4中，可進一步看到，插孔式觸頭46被布置成以便在插接面28中凹陷。為了接觸所述插孔式觸頭，從而需要觸頭片34插入到凹陷22中，該凹陷與插孔式觸頭46在插入方向18上對準。
[0075]如圖2所不，如果多個插接型連接器16被側向連接，圖5所不的插接觸頭t旲塊44，42的布置沿著信號路徑18產生。
[0076]在圖5中，印刷電路板70和屏蔽件56與基部構件40被省略以便展示插接觸頭模塊42，44。如可以看到的，觸頭片34延伸到接觸插孔46中。在印刷電路板觸頭部分52附近，信號路徑48在圖5中再次用虛線示出，因為該信號可經由印刷電路板(沒有示出)延伸。
[0077]構造為以便能夠側向連接的兩個插接觸頭模塊42，44形成插接觸頭配置78。
[0078]除了用于經由插接觸頭配置78沿著信號路徑38傳送千兆赫范圍內的頻率的結構措施之外，信號質量的改進還可以借助于彼此并排定位的插接觸頭配置78的有利的占據(occupation)得以實現。因此還可以在每種情況下借助于接地銷GND將獨立的多對差分信道+TX/RX和一 TX/RX分開以便增加串擾衰減和能夠更好地控制阻抗。這是有利的，特別地關于屏蔽件56。
[0079]參考圖6和7，現在描述插接觸頭模塊44，其觸頭部分20設置有基本上板狀或盤狀的觸頭片34。插接觸頭模塊44由恒定材料厚度82的優(yōu)選沖壓和折疊或定位焊的金屬板80制成。在觸頭片34附近，兩個層84優(yōu)選在整個表面上且在它的平坦側面處進行連接，每個層84在它的外側處形成優(yōu)選地平坦的接觸面86。觸頭片34的材料厚度87從而與金屬板80的材料厚度82的兩倍一樣大。
[0080]至少在插入方向18上，優(yōu)選地連續(xù)地，觸頭片34被設置在具有倒角88的兩側的邊緣處，其遠離接觸面86延伸超過層84的至少一半的材料厚度82。觸頭片34的在圖6中平行于所述插入方向上在兩個自由邊緣之間測量的并橫向于信號路徑48的高度被給定為附圖標記89。
[0081]接觸面86的每個都終止于肩部90處，在該肩部90處，插接觸頭模塊44相對于觸頭片34張開。層84延伸過肩部90并延長一延伸部92，其中層84與在觸頭片34中相比被進一步隔開。在延伸部92中，層84如在觸頭片34中那樣以線性方式并彼此平行地延伸。層84在信號路徑38的方向上的路徑的改變僅發(fā)生在肩部90附近。
[0082]在延伸部92中，金屬板80的層84形成兩個互相平行的側壁94。為了加強，兩個側壁94在插接觸頭模塊44的窄側96處借助于彎曲的加固構件98被連接到彼此，所述加固構件優(yōu)選地在延伸部的整個長度內延伸。如圖6所示，用于印刷電路板接觸彈簧72的鉸接位置74可布置在彎曲的加固構件98的與接觸部分相反的端部處。彎曲的加固構件98從而作為印刷電路板接觸彈簧72延伸。
[0083]在印刷電路板觸頭部分52中，在插接觸頭模塊44的遠離觸頭部分20的端部處，側壁94朝向印刷電路板接觸彈簧72延伸并形成停止部76，該停止部在印刷電路板接觸彈簧的方向以這樣的方式構造成使得彈簧以平面的方式緊緊裝配成傾斜狀態(tài)。停止部76被布置在第一半的印刷電路板接觸彈簧72附近以使得具有自由端100的第二半保持在朝向觸頭部分20的方向上可動。在自由端100附近，印刷電路板接觸彈簧72設置有彎曲部分102，該彎曲部分遠離觸頭部分20導引。與自由端100相反，通過彎曲部分102，停止部76不繼續(xù)延伸以使得凹陷104由延伸部的側壁94形成。具有彎曲部分102的自由端100在當更靠近鉸接位置74定位的區(qū)域早已鄰接抵靠所述停止部76時仍可在朝向觸頭部分20的方向上傾斜。
[0084]在圖8和9中，具有被構造為插孔式觸頭46的觸頭部分20的插接觸頭模塊42由兩個不同的透視圖示出。插接觸頭模塊42，以與插接觸頭模塊44相同的方式，由具有材料厚度105的金屬板80制成。插接觸頭模塊42的金屬板的材料厚度105優(yōu)選地相當于插接觸頭模塊44的材料厚度82。
[0085]在插接觸頭模塊42的與觸頭部分20相反的端部處的是印刷電路板觸頭部分52，其以與印刷電路板觸頭部分52基本相同的方式構造。關于停止部76和印刷電路板接觸彈簧72和凹陷104的功能和配置，為了簡潔從而參照關于圖6和7的解釋。
[0086]插接觸頭模塊42的觸頭部分20具有兩個觸頭構件106，每個觸頭構件都從構件基部108優(yōu)選地以線性方式延伸到自由端110。觸頭構件106在兩側處在橫向于插入方向18的方向上界定觸頭片接收構件112。觸頭構件106具有在整個插接觸頭模塊42中優(yōu)選地等于材料厚度105的材料厚度111。
[0087]在自由端110處，插接觸頭106可至少在一側處，但是優(yōu)選地在兩側處，在插入方向18上延伸并且具有接觸板，該接觸板的在插入方向18延伸并突出超過接觸彈簧106的部分相對于接觸彈簧106傾斜并且在接觸彈簧106的方向上朝向彼此延伸。便于觸頭片34在插入方向插入到觸頭片接收構件112中的傾斜的引入構件116從而得以產生。
[0088]接觸板可設置有接觸面118，該接觸面在觸頭片接收構件112的方向上向前彎曲并在接觸彈簧106的至少整個高度120內延伸并平行于插入方向18。彎曲的接觸面118優(yōu)選地以優(yōu)選地桶狀(barrel-like)方式至少在整個高度120內彎曲以使得，通過觸頭片34的平坦的接觸面86，至少線性的觸頭在觸頭構件的高度120內得以產生。
[0089]在朝向印刷電路板觸頭部分52的方向上，觸頭構件106延長一延伸部92，其中它們借助于彎曲的加固構件98被連接到彼此。彎曲的加固構件98通向延伸部，所述延伸部具有比可橫向于插入方向18重定向的觸頭構件106更大的剛度。當從觸頭片接收構件112看時，接觸彈簧106在構件基部108的另一側處以線性方式延伸。
[0090]如可從圖6到9看到的，插接模塊42，44優(yōu)選地構造為相對于在信號路徑48的方向上延伸的中心面122 (參照圖10)對稱。觸頭部分20如在兩個插接觸頭模塊中的觸頭片34那樣由兩層的金屬板制成。在觸頭片34中，所述層被連結在一起并彼此倚靠。在插孔式觸頭46中，所述層被構造成如觸頭構件那樣彼此隔開。在觸頭部分的另一側處，所述層連續(xù)地延伸遠至在插接觸頭模塊的另一端處的印刷電路板觸頭部分。在延伸部92中，所述層形成借助于彎曲的加固構件98被連接到彼此的側壁94。延伸部92具有垂直于信號路徑38的U形的橫截面。
[0091 ] 如果插接觸頭t吳塊42和插接觸頭t吳塊44通過形成插接配直78被連結在一起，如圖5所示，當從插入方向看時產生如圖10所示的視圖。
[0092]如果觸頭片34位于觸頭片接收構件112中，那么兩個觸頭構件106彼此平行延伸。觸頭構件106然后位于具有相鄰的延伸部92的側壁94以及優(yōu)選地另一個插接觸頭模塊的延伸部92的平面中。一個插接觸頭模塊44的連接部分92的側壁94的相互間隔優(yōu)選地進一步相當于另一個插接觸頭模塊42的側壁94的間隔。用這樣的方式，一個插接觸頭模塊42的側向外面124與另一個插接觸頭模塊44的側向外面126對齊。因而在插接觸頭配置的優(yōu)選地平行于插入方向延伸的平坦的側面上產生對齊外殼128，該對齊外殼在插接觸頭模塊42，44的兩個相對端部處在兩個印刷電路板觸頭部分52之間幾乎連續(xù)地延伸。在所述插入方向上，由側壁94和和觸頭構件106形成的外殼128具有優(yōu)選地恒定的高度89，120，該高度89，120經由觸頭片34和觸頭構件106之間的連接位置連續(xù)地延伸遠至兩個印刷電路板觸頭部分52。側壁94和觸頭構件106的材料厚度在兩個印刷電路板觸頭部分之間的方向上是恒定的，因為同樣的材料厚度82的金屬板8優(yōu)選地被用于插接觸頭模塊42，44 二者。在插接觸頭模塊42，44的端部50之間的信號路徑48的每個位置處，相同的材料厚度因而設置成線性橫截面。
[0093]插接觸頭配置78的側向外殼128僅通過觸頭構件106的自由端110和與這些自由端110相反的肩部90之間的間隙130中斷。該中斷對于用于千兆赫范圍內的頻率的傳送信號質量是容許的，只要肩部90和自由端110之間的間隔不大于仍用來以可靠方式傳送的最大頻率的波長的1/10，但是優(yōu)選地不大于1/20。通常，當觸頭構件106和肩部90的自由端110與延伸部92的鄰近于肩部90的開始部之間的間隔132小于I毫米時符合該要求。
[0094]在該構型中，插接觸頭配置78形成用于千兆赫范圍內的頻率的在兩個端部50之間的幾乎連續(xù)且線性的波導。同時，插接觸頭配置78由于插接觸頭模塊42，44專門地由金屬材料優(yōu)選地沖壓金屬板制造而成因此足夠堅固。
[0095]因此觸頭構件106在當觸頭片插入觸頭片接收構件112且在接觸面118上提供還能使受污染的觸頭片34可靠接觸的足夠的接觸力時彼此平行延伸，觸頭構件106可在觸頭接收構件112的方向上以非傾斜的靜止狀態(tài)稍微朝向彼此延伸。如果觸頭片34推入觸頭片接收構件112中，那么觸頭構件106在彼此遠離的方向上被按下。由于觸頭構件106的接觸面118的彎曲的構型，通過高的表面壓力產生了至少線性的接觸，其產生了可靠的導電連接，該導電連接還當觸頭片34受到污染時起作用。
[0096]本發(fā)明的另一方面示出在圖11中，其中兩個插接觸頭模塊之一(插接觸頭模塊44在這種情況下僅僅通過例子的方式被選擇)的延伸部92在信號路徑38的方向上延伸。當然，另一個插接觸頭模塊42的延伸部92或插接觸頭模塊42，44 二者的延伸部92也可以被延伸。由于延伸部92的相似于波導的均質構造，它可在沒有損失信號傳送質量的情況下得以延伸。由于延伸部92的延伸，插接觸頭模塊42，44可適合于輸入/輸出模塊I的不同深度7 (參照圖1)。例如，在圖11中示出的插接觸頭模塊44可被用于具有三倍寬度且其中插接型連接器16具有相應深度24的輸入/輸出模塊I中。
【權利要求】
1.一種用于沿著信號路徑(48)傳送千兆赫范圍的頻率的插接觸頭模塊(42)，該插接觸頭模塊具有觸頭部分(20)，該觸頭部分被構造為插孔式觸頭(46)并具有至少兩個觸頭構件，該至少兩個觸頭構件在構件基部(108)上被連接到彼此并界定至少在插入方向(18)上在兩個相對側處開口的觸頭片接收構件(112 )以及所述至少兩個觸頭構件在所述觸頭片接收構件(112)的區(qū)域中設置有用于接觸互補的插接觸頭模塊(44)的接觸面(118)，當該接觸面(118)彼此分開的間隔相當于所述觸頭構件(106)的材料厚度(105)的總和時，所述觸頭構件(106)以線性方式并彼此平行地從所述構件基部(108)在朝向所述觸頭片接收構件(112)的方向上延伸。
2.根據權利要求1所述的插接觸頭模塊(42)，其中當從所述觸頭片接收構件(112)看時，所述觸頭構件(106)以線性方式在所述構件基部(108)的另一側處延伸遠至印刷電路板觸頭部分(52)。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的插接觸頭模塊(42)，其中當從所述觸頭片接收構件(112)看時，所述觸頭構件(106)在所述構件基部(108)的另一側處以線性方式延伸遠至在所述插接觸頭模塊(42)的與所述觸頭片接收構件(112)相反的端部(50)處的用于印刷電路板接觸彈簧(72 )的停止部(76 )。
4.根據權利要求1到3中的任一項所述的插接觸頭模塊(42)，其中當從所述觸頭片接收構件(112)看時，所述觸頭構件(106)從比該接觸彈簧(106)更剛性的延伸部(92)中的構件基部(108)延伸以及其中所述觸頭構件借助于至少一個彎曲的加固構件被連接到彼此。
5.一種用于沿著信號路徑(48)傳送千兆赫范圍的頻率的插接觸頭模塊(44)，該插接觸頭模塊具有觸 頭部分(20)，該觸頭部分被構造為觸頭片(34)，該觸頭片被構造為以便能夠引入插孔式觸頭(46)的觸頭片接收構件(112)并且由至少兩層(84)的金屬板(80)制成。
6.根據權利要求5所述的插接觸頭模塊(44)，其中所述觸頭片(34)的層(84)沿著所述信號路徑(48)延伸遠至在所述插接觸頭模塊(44)的與所述觸頭片(34)相反的端部(50)處的印刷電路板觸頭部分(52 )。
7.根據權利要求5或權利要求6所述的插接觸頭模塊(44)，其中所述觸頭片(34)的層(84)沿著所述信號路徑(48)延伸作為延伸部(92)的互相間隔開的側壁(94)，其中所述側壁(94)借助于至少一個彎曲的加固構件(98)被連接到彼此。
8.根據權利要求5到7中的任一項所述的插接觸頭模塊(44)，其中所述層(84)沿著信號路徑(48)在延伸部(92)中比在所述觸頭片(92)中彼此間隔開更遠。
9.根據權利要求5到8中的任一項所述的插接觸頭模塊(44)，其中所述觸頭片(34)的層(84 )張開以便形成基本上橫向于所述觸頭片(34 )的接觸面(86 )突起的肩部(90 )。
10.根據權利要求1到9中的任一項所述的插接觸頭模塊(42，44)，其中所述延伸部(92)至少與所述觸頭部分(20，106，34)在所述信號路徑(48)的方向上一樣長。
11.根據權利要求1到10中的任一項所述的插接觸頭模塊(42，44)，其中印刷電路板觸頭部分(52)設置在所述插接觸頭模塊(42，44)的與所述觸頭部分(20)相反的端部(50)處。
12.根據權利要求11所述的插接觸頭模塊(42，44)，其中所述印刷電路板觸頭部分(52)具有可朝向所述觸頭部分(20)重定向的印刷電路板接觸彈簧(72)。
13.根據權利要求11或12所述的插接觸頭模塊(42，44)，其中所述觸頭部分(20)的層(84)在基本連續(xù)的方向上沿著所述信號路徑延伸遠至用于所述印刷電路板接觸彈簧的停止部(76)。
14.一種用于在第一插接觸頭模塊(42)和第二插接觸頭模塊(44)之間傳送千兆赫范圍的頻率的插接觸頭配置(78)，其中所述第一插接觸頭模塊具有觸頭片接收構件(112)，該觸頭片接收構件至少在插入方向(18)上開口并且在相對側處由觸頭構件(106)界定，所述第二插接觸頭模塊具有觸頭片(34)，該觸頭片被構造為以便能夠引入所述觸頭片接收構件(112)中并且能夠電接觸到所述觸頭構件(106)的接觸面(118)并且所述觸頭片的材料厚度(87)相當于所述觸頭構件(106)的材料厚度(111)的總和。
15.根據權利要求14所述的插接觸頭配置(78)，其中當所述觸頭片(34)插入所述觸頭片接收構件(112)時，所述觸頭構件(106)彼此平行地延伸。
16.根據權利要求14或15所述的插接觸頭配置(78)，其中所述觸頭構件(106)的外偵儀124)與在當觸頭片(34)被接收在所述觸頭片接收構件(112)時相對于所述觸頭片(34)加寬的所述第二插接觸頭模塊(44)的延伸部(92)的外側(126)對齊。
17.根據權利要求14到16中的任一項所述的插接觸頭配置(78)，其中所述插接觸頭模塊(42，44)中的至少一個是根據權利要求1到13中的任一項構造的。
18.根據權利要求14到17中的任一項所述的插接觸頭配置(78)，其中所述第一插接觸頭模塊(42)的觸頭構件在相對于所述觸頭構件(106)加固的延伸部(92)中延伸，所述第二插接觸頭模塊(44)的觸頭片(34)由兩層(84)組成，該兩層在所述第二插接觸頭模塊(44)的延伸部(92)中彼此間隔開地延伸，所述第一和第二插接觸頭模塊(42，44)的延伸部(92)在垂直于所述信號路徑的方向上具有相同的橫截面表面區(qū)域。
19.根據權利要求14到18中的任一項所述的插接觸頭配置(78)，其中所述觸頭構件(106)的高度(120)相當于所述觸頭片(34)的高度(89)。
20.根據權利要求14到19中的任一項所述的插接觸頭配置(78)，其中在每種情況下橫向于所述信號路徑(48)測量的所述觸頭片(34)的橫截面表面區(qū)域的面積相當于所述觸頭構件(106)的橫截面表面區(qū)域的面積。
21.根據權利要求18所述的插接觸頭配置(78)，其中所述第一和第二插接觸頭模塊(42,44)的延伸部(92)沿著所述信號路徑(48)具有不同的長度。
22.一種用于插接觸頭配置(78)的制作的構造套件，其中所述插接觸頭配置用于傳送千兆赫范圍的頻率，所述構造套件具有根據權利要求1到13中的任一項所述的至少兩個插接觸頭模塊(42，44 )，所述插接觸頭模塊(42，44 )具有不同長度的延伸部(92 )。
【文檔編號】H01R13/05GK103703625SQ201280034107
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年5月3日 優(yōu)先權日:2011年5月13日
【發(fā)明者】M.阿伯爾卡塞姆, B.伯格納, R.克萊默, C.施雷特林格, K.澤克, S.哈斯 申請人:泰科電子Amp有限責任公司