用于传送千兆赫范围的频率的插接触头模块和插接触头配置的制作方法
【专利摘要】本发明涉及插接触头模块（42，44）和插接触头配置（78），该插接触头配置包括如特别用于承载轨道的工业输入/输出模块中的两个互补的插接触头模块（42，44）。插接触头模块和插接触头配置是用来传送千兆赫范围内的频率。为此，第一插接触头模块（42）设置有触头部分（20），该触头部分构造为插孔式触头（46）并具有至少两个触头构件（106），该至少两个触头构件在构件基部（108）上被连接到彼此并界定触头片接收构件（112），该触头片接收构件至少在插入方向（18）上在两个相对侧处开口并在触头片接收构件附近设置有接触面（118）。当所述接触面彼此分开相当于所述触头构件的材料厚度（111）的总和的间隔时，触头构件以线性方式并彼此平行地从所述构件基部延伸到触头片接收构件。第二、互补的插接触头模块（44）设置有触头部分（20），该触头部分被构造为触头片（34）并被构造为以便能够引入插孔式触头（46）的触头片接收构件（112）中以及由两层（84）的金属板（80）制成。在插接触头配置（78）中，其中千兆赫范围内的频率在两个互补的插接触头模块（42，44）之间被传送，触头片（34）的材料厚度（87）相当于触头构件的材料厚度（111）的总和。
【专利说明】用于传送千兆赫范围的频率的插接触头模块和插接触头配
【技术领域】
[0001]本发明涉及如特别地用于工业输入/输出模块的插接触头模块和插接触头配置。【背景技术】
[0002]工业输入/ 输出模块例如在 DE4402002A1，EP1173902B1 和 US2001/034165A1 中进行了描述。工业输入/输出模块通常安装在承载轨道上。多个模块可借助于它们的侧向面进行结合。在这种情况下的插入运动由于导引和保持装置而在所述侧向面处沿着与该侧向面平行的方向朝向所述承载轨道进行。触头被布置在所述侧向面中以便从外侧可接近并用来供应电力和传送数据，当被推到一起时，自动地连接到相邻模块的触头。由于这些模块的经常的搬运不慎，插接连接必须是结实的并且还允许在不利的环境状态下可靠接触。
[0003]在EP1173902B1的图7中示出了一种插接触头模块，其具有一起界定触头片接收构件的两个触头构件。触头片接收构件布置在输入/输出模块的侧壁中以便从所述外侧可接近。在另一相对的侧壁处，另外的具有触头片的插接触头模块被布置以便从所述外侧可接近。当将两个输入/输出模块沿着它们的侧向面在朝向承载轨道的方向上连接时，触头片自动地进入触头片接收构件中并产生到另一个插接触头模块的触头构件的电连接。用这样的方式，数据流可发生在相邻的输入/输出模块之间并经由彼此连接的多个输入/输出模块。
[0004]实践已经证明在EP1173902B1中描述的为插孔式(socket)和刀片状(blade)触头形式的插接触头模块并不满足目前要求的每秒几千兆位范围内的高数据率(这对应于千兆赫范围内的无损耗的信号传送频率)的无损耗传送的要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的从而是要以使得千兆赫范围内的频率可在就稳定性(robustness)而言没有任何损失的情况下进行传送的这样的方式来使用简单且成本有效的结构措施，以改进从现有技术特别地EP1173902B1已知的插接模块和插接触头配置。关于此已经被改进的插接模块和插接触头配置将进一步能够在没有改型的情况下用来替代老式的插接模块和插接触头模块。
[0006]该目的是根据本发明通过一种用于沿着信号路径传送千兆赫范围内的频率的插接触头模块得以实现的，所述插接触头模块具有触头部分，该触头部分被构造为插孔式触头并具有至少两个触头构件，该至少两个触头构件在构件基部上被连接到彼此并且界定在至少插入方向上在两个相对侧处开口的触头片接收构件并且所述至少两个触头构件在触头模块接收构件的区域中设置有用于接触互补的插接触头模块的接触面，当该接触面彼此分开的间隔相当于所述触头构件的材料厚度的总和时，所述触头构件以线性方式且彼此平行地从所述构件基部在朝向触头模块接收构件的方向上延伸。与平行特性的在±2°范围的相对小的偏差以及这样的线性度的偏差特别在较低的千兆赫范围内的频率下仍然是可容许的。
[0007]以上目的进一步是通过一种用于沿着信号路径传送在千兆赫范围内的频率的插接触头模块得以实现的，所述插接触头模块具有触头部分，该触头部分被构造为触头片，该触头片被构造为以便能够引入插孔式触头的触头片接收构件中并且所述触头片由至少两层的金属板制成。
[0008]最后，根据本发明的目的是通过一种用于在第一插接触头模块和第二插接触头模块之间传送千兆赫范围内的频率的插接触头配置得以解决的，其中所述第一插接触头模块具有触头片接收构件，该触头片接收构件至少在插入方向上开口并且在相对侧处由触头构件界定，第二插接触头模块具有一触头片，该触头片被构造为以便能够引入所述触头片接收构件中并且能够电接触到触头构件，所述触头片的材料厚度相当于触头构件的材料厚度的总和。
[0009]由于插接触头模块和插接触头配置的该构型，具有在千兆赫范围内的频率的信号在插接触头模块之间的传送得以改进。传送损失得以减小。在插接触头模块具有被构造为插孔式触头的触头部分的情况下，在千兆赫范围内的高的频率以较低水平的损失的传送得以实现在于，当使用其材料厚度相当于触头构件的材料厚度的总和的触头片时，触头构件彼此平行延伸。两个有利的效果从而得以实现:一方面，通过其材料厚度相当于触头构件的材料厚度的触头片，由于材料厚度的均质(homogeneous )路径,在信号路径的方向上经由所述触头部分实现了均质的阻抗路径。另一方面，在这样的触头片中的触头构件彼此平行延伸以使得信号路径由触头片和触头构件以线性和平行方式被引导。接触弹簧的构型因而大量地基于波导的形状，其对高的频率的进一步的方向是理想的。
[0010]在具有被构造为触头片的触头部分的插接触头模块中，由两层金属板制成导致所述触头片的材料厚度以简单的方式适合于插孔式触头的两个触头构件的整个材料厚度，例如通过相同的金属板材料用于具有两个触头构件和触头片的插孔式触头。从而，根据本发明的触头片的构型以简单的方式确保用来传送信号频率的触头片和插孔式触头的材料厚度是相同的，其导致更均质的信号路径。触头片的由至少，优选地准确地，两层构成的构造反映出插孔式触头的结构包括至少，优选地准确地，两个触头构件，其中所述两层在整个表面内和/或在它们的平坦侧面处优选地被连结在一起。结构的该对称性减少了传送损失，尽管制作简单。
[0011]与根据本发明的构造相比，EP1173902B1的插接触头模块的已知的触头构件在构件基部上彼此距离太远，如特别地从EP1173902B1的图6可看到的。触头片进一步没有由两层金属板制成。从而，在触头片和触头构件之间的过渡部分中，材料厚度增加，其导致千兆赫范围内的信号反射。此外，由于在构件基部上的相对大的间隔，触头构件在当插入触头片时在朝向触头片的方向上朝向彼此延伸，其也减少了千兆赫范围内的传送质量。
[0012]根据本发明的解决方案可通过如下所述的特征进一步改进，所述特征本身是有利的且可彼此自由结合。
[0013]根据第一有利的实施例，触头构件每个在从触头片接收构件看时以线性方向沿着所述构件基部延伸远至导体路径触头部分。该构造导致低阻抗和在千兆赫范围内的信号频率沿着触头构件以及在触头构件的另一侧上的良好的传送。由于信号路径的方向变化导致的信号反射在该构型中不能发生，插接触头模块的构造，其基于波导的构造，也在该区域中延伸。在印刷电路板触头部分上，插接触头模块可被连接到印刷电路板或，特别地如果希望的话，使信号路径直接成环形穿过插接触头模块，到另一插接触头模块。
[0014]当从触头片接收构件看时，触头构件可在构件基部的另一侧处以线性方式进一步延伸远至在插接触头模块的与触头片接收构件相反的端部处的用于印刷电路板接触弹簧的停止部。代替停止部，接触面还可布置在该位置。
[0015]进一步有利的是，根据进一步的改进，当触头构件沿着具有恒定材料厚度的信号路径在构件基部的另一侧处延伸时用于防止信号反射。该可以简单的方式实现，例如，通过所述插接触头模块由优选单件的具有恒定材料厚度的金属板制成，特别地被弯折和/或定位焊(tacked)。
[0016]触头构件可构造为以便横向于所述插入方向是弹性的以使得当触头片插入触头接收构件时重定向并压靠触头片。在非重定向的静止状态(rest state)下，触头构件可从构件基部朝向触头片接收构件地朝向彼此渐缩以使得，当插入触头片时，触头构件以平行方式延伸并施加接触力到触头片。
[0017]接触面可以弯曲方式构造以便能使产生至少一行的优选平行于所述插入方向的接触。由于所述弯曲部分,表面压力增加从而触头可靠性也增加。
[0018]在构件基部附近，触头构件可借助于弯曲的加固构件被连接到彼此。构件基部因而相对于触头构件被加固。触头构件的改变方向从而不导致所述构件基部的张开。弯曲的加固构件，当从触头接收构件看时，可在构件基部的另一侧处延伸，特别地远至印刷电路板触头部分。
[0019]触头构件，当从触头片接收构件看时，可优选以线性方式在所述构件基部的另一侧处进一步延伸一与接触弹簧相比更刚性的延伸部以及其中它们借助于弯曲的加固构件被连接到彼此。弯曲的加固构件在延伸部上继续延伸以使得它具有高水平的机械稳定性，甚至具有大的长度。垂直于信号路径的横截面表面区域可在延伸部中为U形的。
[0020]由于当插入触头片时触头构件的线性且平行的路径以及它的在延伸部中的继续，例如它的线性和平行的侧壁，插接触头模块的形状接近以较低水平的损失传送千兆赫范围内的信号的波导的理想形状。
[0021]接触面可每个都布置在触头构件的与所述构件基部相反的自由端上或靠近该自由端。
[0022]触头构件可每个优选在它的自由端处都设置有接触板，该接触板在插入方向上相对于相应的触头构件至少在一侧突起并在插入方向设置有倾斜的引入部分。这样的接触板便于触头片插入到触头片接收构件中。接触板优选地具有与触头构件相同的材料厚度并且与它的外面或平坦侧面对齐一面阻抗增加。
[0023]触头片的两个金属板层可借助于折叠或定位焊连结在一起，如整个插接触头模块可以的那样，以使得不需要另外的操作步骤以便制作触头片。至少在插入方向上，触头片的边缘可倒角以便便于插入到触头片接收构件中。倒角优选地被压花并优选地在金属板层的至少一半的材料厚度上延伸。
[0024]为了能使信号流在最大可能的程度上不受到干扰，触头片的层优选地沿着信号路径连续地延伸远至在触头模块的与所述触头片相反的端部处的印刷电路板触头部分。为了改进信号路径的均质性，金属板层的材料厚度沿着该信号路径应当是恒定的。[0025]根据另一有利的实施例，触头片的优选地以平面的方式特别地在整个表面上彼此邻接的层可沿着所述信号路径延伸为一延伸部的互相间隔开的侧壁，其中所述侧壁借助于至少一个弯曲的加固构件被连接到彼此。在延伸部中的弯曲的加固构件增加了触头片的机械稳定性。
[0026]触头片可优选地形成在它的平坦侧面处的平面的接触面。触头片的层优选地平行于接触面延伸。
[0027]特别地，所述层可在延伸部中比在触头片中彼此间隔开更远。这导致插接触头模块的比较高的扭转刚度。
[0028]根据另一有利的实施例，触头片的特别地在它的位于信号路径的方向上端部处的层可张开以便形成基本横向于接触面突起的肩部。这样的肩部可改进高频的传送质量，因为通过位于触头片的接触面上的触头构件，连接的插接触头模块的外面的更均匀的路径变得成为可能的。所述肩部可另外相对于触头构件的自由端闭合因此减少了在这些端部处的反射。
[0029]不管插接触头模块是否设置有触头片或插孔式触头，有利的是，将印刷电路板触头部分设置为接触在信号路径的与所述触头部分相反的端部处的印刷电路板或另一电气的和/或电子元件。印刷电路板触头部分的该配置导致触头部分和印刷电路板触头部分之间的线性信号路径，并且不会导致弯曲通过90°的信号路径，例如在EP1173902B1的插接触头模块中焊接凸耳从触头构件和触头片垂直突起通常就是这种情况。
[0030]印刷电路板接触弹簧可在研制中铰接到延伸部的弯曲的加固构件。
[0031]根据另一有利的实施例的延伸部至少在信号路径的方向与触头部分或触头片和/或触头构件一样长。
[0032]延伸部的侧壁可形成用于可弹性重定向的印刷电路板接触弹簧的停止部以使得，当印刷电路板接触弹簧完全地重定向时，所述停止部被设置为另外的导体横截面。由于在插接触头模块的端部处的延伸部的配置，信号路径以线性方式沿着延伸部的侧壁经由所述停止部延伸到印刷电路板接触弹簧。
[0033]为了允许导体接触弹簧的超行程从而允许公差补偿，有利的是，所述停止部与在所述铰接位置开始的第一半的印刷电路板导体弹簧的区域协作。从而，印刷电路板接触弹簧的自由端然后仍能够重定向，即使当所述第一半早已邻接所述停止部。为此，印刷电路板接触弹簧，在面向它的自由端的一半处，可设置有远离触头部分定向并允许改变方向的弯曲部分，即使当所述第一半早已邻接抵靠所述停止部。
[0034]印刷电路板接触弹簧可在它的自由端在触头部分的方向上进一步向后弯。所述延伸部可具有用于接收印刷电路板接触弹簧的自由端的凹陷。
[0035]根据插接触头配置的有利的实施例，当触头片接收在触头片接收构件中时，触头构件的外面可与第二插接触头模块的相对于触头片被加宽的延伸部的外面对齐。从而，插接触头配置的外面在插孔式触头和触头片之间的连接位置上基本连续地延伸。这样的均质侧向的和基本上连续的外壳导致在高频下的低损耗。
[0036]在插接触头配置的位于触头构件的自由端和肩部或张开的延伸部之间的对齐的外壳中的间隙应该优选地不超过出现在信号中并用来被传送的最高频率的波长的十分之一，优选地不超过二十分之一。对于千兆赫范围的频率，所述间隙应当例如不超过I毫米。[0037]为了产生均质的信号路径，横向于材料厚度测量的触头构件的高度可相当于触头片的高度。触头片和触头构件在其上处于相互邻接的接触表面在该构型中优选地在触头构件的整个高度上延伸。从而相对于所述高度还产生了均质的信号路径。
[0038]均质的信号路径进一步通过在每种情况下横向于该信号路径测量的触头片的横截面表面区域的面积(content)与触头构件的横截面表面区域的面积的总和相对应得以实现。与该定尺寸规则的偏差应当优选地小于所述横截面表面区域的10%，因为由于表面破裂会发生其他方式的信号反射。
[0039]如果插接触头配置的插接触头模块具有以上所述构型之一中的延伸部，那么该延伸部应当优选地具有，相对于形状和/或表面积(surface content),相同的横向于所述信号路径的横截面。
[0040]插接触头配置的插接触头模块的延伸部可具有不同的长度以使得插接触头配置可适合于不同的插接几何形状。
[0041]一种用于插接连接件的制造的构造套件，其中所述插接连接件用于传送千兆赫范围的频率，所述构造套件包括在以上所述构型之一中的至少两个插接触头模块，所述插接触头模块具有不同的长度的用于适合于各种插接尺寸的延伸部。
[0042]插接触头模块优选地构造为以便能够侧向地，也就是说，横向于所述信号路径地，引入。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]下面将通过例子参考附图更详细地解释本发明。以下描述和示出的特征的结合可根据以上构型变化；与相应的特征有关的优点在单独的申请中还应当不是决定性的方面。在附图中:
[0044]图1是其中本发明可被使用的工业输入/输出模块的实施例的示意性的透视图；
[0045]图2是如在图1的工业输入/输出模块中使用的两个连接的插接类型的连接器的示意性的透视图；
[0046]图3是具有另外的屏蔽板的图2的插接型连接器之一的部件的示意性的透视图；
[0047]图4是穿过图1的插接型连接器的插入印刷电路板的示意性剖面图；
[0048]图5是如容纳在图2的连接的插接型连接器中的插接触头配置的视图；
[0049]图6是具有刀片状触头的插接触头模块的第一示意性透视图；
[0050]图7是图6的插接触头模块的另一示意性透视图；
[0051]图8是具有插孔式触头的插接触头模块的示意性透视图；
[0052]图9是图8的插接触头模块的另一示意性透视图；
[0053]图10是具有图6到9的插接触头模块的插接触头配置的示意性平面视图；
[0054]图11是插接触头模块的另一实施例。
【具体实施方式】
[0055]图1是工业输入/输出模块I的示意性透视图。输入/输出模块可并排装配到承载轨道2上。根据功能，在它们的背离承载轨道2并且通常操作人员可接近的前侧4处，设置有线路连接件和/或操作元件。[0056]输入/输出模块I可彼此并排地直接布置在承载轨道2上以使得它们的平坦侧面6直接邻接。因此，它们可互相替代，它的深度7通常通过在承载轨道2的纵向上的模块化尺度被标准化。为了固定输入/输出模块，可设置强制锁定元件8，例如底切凹槽，该底切凹槽从前侧4延伸到面向承载轨道2的后侧10。在每种情况下相应地以互补方式构造的例如为另一个平坦侧面6的底切肋的形式的强制锁定元件12进入到强制锁定元件8并在位移方向14上,在这种情况下垂直于前侧4,导引所述输入/输出模块I。
[0057]在平坦侧面6中，存在集成的插接型连接器16，该插接型连接器在当输入/输出模块I在位移方向14上被推动在一起时与相邻的输入/输出模块I的相反的平坦侧面上的相应地互补的插接型连接器16自动产生接触。通常地，每个输入/输出模块I在它的两个平坦侧面6的每个处设置有互补的插接型连接器16以使得在相邻的输入/输出模块的情况下，互相装配的插接型连接器总是自动地彼此面向。经由插接型连接器16，在输入/输出模块I之间还存在经由多个插入的输入/输出模块I的数据交换。
[0058]插接型连接器16被彼此连接的插入方向18对应于输入/输出模块被连接的位移方向14。插入方向18垂直于一信号路径(在图1中未不出)延伸,所述信号路径从插接型连接器16的从外侧可接近的触头部分20以基本垂直于平坦侧面6的方式延伸到输入/输出模块I的内侧并从那里到另一平坦侧面6处的插接型连接器16。
[0059]因此，相对的平坦侧面的触头部分20可彼此接触，至少一个平坦侧面设置有凹槽状的凹陷22，该凹陷在位移或插入方向14，18上在整个平坦侧面6内连续地延伸到触头部分20。当两个输入/输出模块被连接时，一个插接型连接器的触头部分(在图1中未示出)被插入到所述凹槽状的凹陷22中并在其中在位移或插入方向14，18上运动直到它们接触到互补的插接型连接器16的触头部分。
[0060]在图1中，早已在位移方向14上被连接在承载轨道2上的两个输入/输出模块I被示出在左手侧。图1中的右手侧的输入/输出模块I被示出为在位移方向14上从中心输入/输出模块移除的状态。
[0061]图2示意性地示出了处于连接状态的两个插接型连接器16，如所示的，例如连接后的输入/输出模块I示出在图1的左手侧。输入/输出模块I的部件被省略以便使展示插接型连接器。插接型连接器16的深度24可相对于输入/输出模块I的深度7以使得插接型连接器16的互相互补的插接面26，28在每种情况下结果倚靠在输入/输出模块的在外侧处的平坦侧面上。插接型连接器16设置有多个相邻的轴状的模块接收构件30，该模块接收构件的每个都在深度方向32上相对于插接面26，28横向地延伸并朝向插接面26，28开口以使得所述触头部分20可从外侧接近。
[0062]在图2中可见，在一个插接面28上，触头部分20被构造为触头片34的形式，该触头片相对于插接面的侧向面36突出。当多个输入/输出模块I被连接时，触头片34被引入到凹陷22中(参照图1)。在多个模块接收构件30之上横向地，如图2所示的插接型连接器16还可设置有用于印刷电路板的类似的轴状的接收构件38。
[0063]插接型连接器16，如下所述，特别地被构造为以相当于千兆赫范围内的信号频率的每秒几千兆位范围内的高数据率传送数据。
[0064]图3是插接型连接器16的分解示意图。
[0065]插接型连接器16具有例如为电绝缘材料的平行六面体基部构件40，所述电绝缘材料例如为能够喷射模制的塑料。模块接收构件30和印刷电路板接收构件38可形成在基部构件40中。
[0066]在模块接收构件30中，接收有插接触头模块42，44，该插接触头模块分别形成相反的插接面26，28上的互相互补的触头部分20。一个插接触头模块42的触头部分20被构造为插孔式触头46。另一个互补的插接触头模块44的触头部分20具有作为触头部分的触头片34,该触头片被构造为在插入方向18上引入到插孔式触头46中。
[0067]插接触头模块42，44优选地由弯曲的金属板制成，所述弯曲的金属板优选地借助于弯折或定位焊被冲压成合适的形状。
[0068]信号路径48基本上从一个插接触头模块42的触头部分20延伸到同一插接连接器16的另一个互补的插接触头模块44的触头部分20。如果印刷电路板被布置在所述印刷电路板接收构件38中，那么信号可在插接触头模块42，44之间的区域中经由所述印刷电路板被导引。插入方向18,其中输入/输出模块I的要被结合在一起的插接触头模块42,44用来进行连接，垂直于所述信号路径48延伸。印刷电路板38可被布置在信号路径48中。
[0069]为了接触插入到印刷电路板接收构件38中的印刷电路板(在图3中未示出)，插接触头模块42，44在与每个插接触头模块42，44的相对于信号路径48的触头部分20相反的端部处分别设置有印刷电路板触头部分50。为了固定在模块接收构件30中，插接触头模块42，44可设置有为优选地冲压形式的固定元件54，或其他形状的强制锁定或摩擦结合元件，例如抓取突起或夹紧弹簧。
[0070]为了屏蔽，插接型连接器16可设置有例如为两个屏蔽板58形式的屏蔽件56，所述两个屏蔽板58 —起形成框架并可定位成围绕插接型连接器16的邻接插接面26，28的侧向面57。至少一个屏蔽板可在与基部构件40的印刷电路板接收构件38相对应的位置处设置有狭槽状的凹陷60以使得印刷电路板可穿过所述屏蔽件56插入到插接型连接器16中。所述屏蔽件可至少在所述插孔式触头46的侧部处进一步设置有朝向所述边缘开口的凹陷61,以使得当多个插接型连接器16在插入方向18连接时,触头片34可经过屏蔽件56。当插接型连接器16被组装时，凹陷61与输入/输出模块I (参照图1)的凹陷22对准。
[0071]在插接型连接器16的窄侧62处，除了所述插接面26，28之外可设置有保持连接板64，该保持连接板64平行于所述插接面26，28延伸并且屏蔽板58的窄侧部分66可插入在它们中间。所述窄侧部分66在窄侧62处借助于互补的强制锁定元件68被一个位于另一个内部的勾住以使得屏蔽件56可单独借助于强制锁定固定到基部构件40。
[0072]图4是穿过具有插入到印刷电路板接收构件38中的印刷电路板70的插接型连接器16的剖面。可见，互补的插接触头模块42，44的以其他方式同样构造的印刷电路板触头部分52设置有印刷电路板接触弹簧72。通过印刷电路板70被插入，所述印刷电路板接触弹簧72在触头部分20的方向上被重新定向直到它们的面向的铰接位置74的两半邻接相应的插接触头模块42，44的停止部76。因为远离相应的铰接位置74的那半的印刷电路板接触弹簧72保持自由，它的抵靠停止部76的邻接仅增加了弹性刚度，而不是它的可动性。从而，导电触头不仅借助于铰接位置74而且借助于停止部76实现为具有印刷电路板接触弹黃72。
[0073]为了使插接触头模块42，44和印刷电路板70之间的信号传送最优化，结构措施特别地在印刷电路板的侧面处例如借助于带状线设计得以执行。[0074]在图4的实施例中，信号路径48在印刷电路板70内的插接触头模块42，44之间的区域中延伸，所述印刷电路板在图4中由该信号路径在该部分中的虚线示出。在图4中，可进一步看到，插孔式触头46被布置成以便在插接面28中凹陷。为了接触所述插孔式触头，从而需要触头片34插入到凹陷22中，该凹陷与插孔式触头46在插入方向18上对准。
[0075]如图2所不，如果多个插接型连接器16被侧向连接，图5所不的插接触头t旲块44，42的布置沿着信号路径18产生。
[0076]在图5中，印刷电路板70和屏蔽件56与基部构件40被省略以便展示插接触头模块42，44。如可以看到的，触头片34延伸到接触插孔46中。在印刷电路板触头部分52附近，信号路径48在图5中再次用虚线示出，因为该信号可经由印刷电路板(没有示出)延伸。
[0077]构造为以便能够侧向连接的两个插接触头模块42，44形成插接触头配置78。
[0078]除了用于经由插接触头配置78沿着信号路径38传送千兆赫范围内的频率的结构措施之外，信号质量的改进还可以借助于彼此并排定位的插接触头配置78的有利的占据(occupation)得以实现。因此还可以在每种情况下借助于接地销GND将独立的多对差分信道+TX/RX和一 TX/RX分开以便增加串扰衰减和能够更好地控制阻抗。这是有利的，特别地关于屏蔽件56。
[0079]参考图6和7，现在描述插接触头模块44，其触头部分20设置有基本上板状或盘状的触头片34。插接触头模块44由恒定材料厚度82的优选冲压和折叠或定位焊的金属板80制成。在触头片34附近，两个层84优选在整个表面上且在它的平坦侧面处进行连接，每个层84在它的外侧处形成优选地平坦的接触面86。触头片34的材料厚度87从而与金属板80的材料厚度82的两倍一样大。
[0080]至少在插入方向18上，优选地连续地，触头片34被设置在具有倒角88的两侧的边缘处，其远离接触面86延伸超过层84的至少一半的材料厚度82。触头片34的在图6中平行于所述插入方向上在两个自由边缘之间测量的并横向于信号路径48的高度被给定为附图标记89。
[0081]接触面86的每个都终止于肩部90处，在该肩部90处，插接触头模块44相对于触头片34张开。层84延伸过肩部90并延长一延伸部92，其中层84与在触头片34中相比被进一步隔开。在延伸部92中，层84如在触头片34中那样以线性方式并彼此平行地延伸。层84在信号路径38的方向上的路径的改变仅发生在肩部90附近。
[0082]在延伸部92中，金属板80的层84形成两个互相平行的侧壁94。为了加强，两个侧壁94在插接触头模块44的窄侧96处借助于弯曲的加固构件98被连接到彼此，所述加固构件优选地在延伸部的整个长度内延伸。如图6所示，用于印刷电路板接触弹簧72的铰接位置74可布置在弯曲的加固构件98的与接触部分相反的端部处。弯曲的加固构件98从而作为印刷电路板接触弹簧72延伸。
[0083]在印刷电路板触头部分52中，在插接触头模块44的远离触头部分20的端部处，侧壁94朝向印刷电路板接触弹簧72延伸并形成停止部76，该停止部在印刷电路板接触弹簧的方向以这样的方式构造成使得弹簧以平面的方式紧紧装配成倾斜状态。停止部76被布置在第一半的印刷电路板接触弹簧72附近以使得具有自由端100的第二半保持在朝向触头部分20的方向上可动。在自由端100附近，印刷电路板接触弹簧72设置有弯曲部分102，该弯曲部分远离触头部分20导引。与自由端100相反，通过弯曲部分102，停止部76不继续延伸以使得凹陷104由延伸部的侧壁94形成。具有弯曲部分102的自由端100在当更靠近铰接位置74定位的区域早已邻接抵靠所述停止部76时仍可在朝向触头部分20的方向上倾斜。
[0084]在图8和9中，具有被构造为插孔式触头46的触头部分20的插接触头模块42由两个不同的透视图示出。插接触头模块42，以与插接触头模块44相同的方式，由具有材料厚度105的金属板80制成。插接触头模块42的金属板的材料厚度105优选地相当于插接触头模块44的材料厚度82。
[0085]在插接触头模块42的与触头部分20相反的端部处的是印刷电路板触头部分52，其以与印刷电路板触头部分52基本相同的方式构造。关于停止部76和印刷电路板接触弹簧72和凹陷104的功能和配置，为了简洁从而参照关于图6和7的解释。
[0086]插接触头模块42的触头部分20具有两个触头构件106，每个触头构件都从构件基部108优选地以线性方式延伸到自由端110。触头构件106在两侧处在横向于插入方向18的方向上界定触头片接收构件112。触头构件106具有在整个插接触头模块42中优选地等于材料厚度105的材料厚度111。
[0087]在自由端110处，插接触头106可至少在一侧处，但是优选地在两侧处，在插入方向18上延伸并且具有接触板，该接触板的在插入方向18延伸并突出超过接触弹簧106的部分相对于接触弹簧106倾斜并且在接触弹簧106的方向上朝向彼此延伸。便于触头片34在插入方向插入到触头片接收构件112中的倾斜的引入构件116从而得以产生。
[0088]接触板可设置有接触面118，该接触面在触头片接收构件112的方向上向前弯曲并在接触弹簧106的至少整个高度120内延伸并平行于插入方向18。弯曲的接触面118优选地以优选地桶状(barrel-like)方式至少在整个高度120内弯曲以使得，通过触头片34的平坦的接触面86，至少线性的触头在触头构件的高度120内得以产生。
[0089]在朝向印刷电路板触头部分52的方向上，触头构件106延长一延伸部92，其中它们借助于弯曲的加固构件98被连接到彼此。弯曲的加固构件98通向延伸部，所述延伸部具有比可横向于插入方向18重定向的触头构件106更大的刚度。当从触头片接收构件112看时，接触弹簧106在构件基部108的另一侧处以线性方式延伸。
[0090]如可从图6到9看到的，插接模块42，44优选地构造为相对于在信号路径48的方向上延伸的中心面122 (参照图10)对称。触头部分20如在两个插接触头模块中的触头片34那样由两层的金属板制成。在触头片34中，所述层被连结在一起并彼此倚靠。在插孔式触头46中，所述层被构造成如触头构件那样彼此隔开。在触头部分的另一侧处，所述层连续地延伸远至在插接触头模块的另一端处的印刷电路板触头部分。在延伸部92中，所述层形成借助于弯曲的加固构件98被连接到彼此的侧壁94。延伸部92具有垂直于信号路径38的U形的横截面。
[0091 ] 如果插接触头t吴块42和插接触头t吴块44通过形成插接配直78被连结在一起，如图5所示，当从插入方向看时产生如图10所示的视图。
[0092]如果触头片34位于触头片接收构件112中，那么两个触头构件106彼此平行延伸。触头构件106然后位于具有相邻的延伸部92的侧壁94以及优选地另一个插接触头模块的延伸部92的平面中。一个插接触头模块44的连接部分92的侧壁94的相互间隔优选地进一步相当于另一个插接触头模块42的侧壁94的间隔。用这样的方式，一个插接触头模块42的侧向外面124与另一个插接触头模块44的侧向外面126对齐。因而在插接触头配置的优选地平行于插入方向延伸的平坦的侧面上产生对齐外壳128，该对齐外壳在插接触头模块42，44的两个相对端部处在两个印刷电路板触头部分52之间几乎连续地延伸。在所述插入方向上，由侧壁94和和触头构件106形成的外壳128具有优选地恒定的高度89，120，该高度89，120经由触头片34和触头构件106之间的连接位置连续地延伸远至两个印刷电路板触头部分52。侧壁94和触头构件106的材料厚度在两个印刷电路板触头部分之间的方向上是恒定的，因为同样的材料厚度82的金属板8优选地被用于插接触头模块42，44 二者。在插接触头模块42，44的端部50之间的信号路径48的每个位置处，相同的材料厚度因而设置成线性横截面。
[0093]插接触头配置78的侧向外壳128仅通过触头构件106的自由端110和与这些自由端110相反的肩部90之间的间隙130中断。该中断对于用于千兆赫范围内的频率的传送信号质量是容许的，只要肩部90和自由端110之间的间隔不大于仍用来以可靠方式传送的最大频率的波长的1/10，但是优选地不大于1/20。通常，当触头构件106和肩部90的自由端110与延伸部92的邻近于肩部90的开始部之间的间隔132小于I毫米时符合该要求。
[0094]在该构型中，插接触头配置78形成用于千兆赫范围内的频率的在两个端部50之间的几乎连续且线性的波导。同时，插接触头配置78由于插接触头模块42，44专门地由金属材料优选地冲压金属板制造而成因此足够坚固。
[0095]因此触头构件106在当触头片插入触头片接收构件112且在接触面118上提供还能使受污染的触头片34可靠接触的足够的接触力时彼此平行延伸，触头构件106可在触头接收构件112的方向上以非倾斜的静止状态稍微朝向彼此延伸。如果触头片34推入触头片接收构件112中，那么触头构件106在彼此远离的方向上被按下。由于触头构件106的接触面118的弯曲的构型，通过高的表面压力产生了至少线性的接触，其产生了可靠的导电连接，该导电连接还当触头片34受到污染时起作用。
[0096]本发明的另一方面示出在图11中，其中两个插接触头模块之一(插接触头模块44在这种情况下仅仅通过例子的方式被选择)的延伸部92在信号路径38的方向上延伸。当然，另一个插接触头模块42的延伸部92或插接触头模块42，44 二者的延伸部92也可以被延伸。由于延伸部92的相似于波导的均质构造，它可在没有损失信号传送质量的情况下得以延伸。由于延伸部92的延伸，插接触头模块42，44可适合于输入/输出模块I的不同深度7 (参照图1)。例如，在图11中示出的插接触头模块44可被用于具有三倍宽度且其中插接型连接器16具有相应深度24的输入/输出模块I中。
【权利要求】
1.一种用于沿着信号路径(48)传送千兆赫范围的频率的插接触头模块(42)，该插接触头模块具有触头部分(20)，该触头部分被构造为插孔式触头(46)并具有至少两个触头构件，该至少两个触头构件在构件基部(108)上被连接到彼此并界定至少在插入方向(18)上在两个相对侧处开口的触头片接收构件(112 )以及所述至少两个触头构件在所述触头片接收构件(112)的区域中设置有用于接触互补的插接触头模块(44)的接触面(118)，当该接触面(118)彼此分开的间隔相当于所述触头构件(106)的材料厚度(105)的总和时，所述触头构件(106)以线性方式并彼此平行地从所述构件基部(108)在朝向所述触头片接收构件(112)的方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的插接触头模块(42)，其中当从所述触头片接收构件(112)看时，所述触头构件(106)以线性方式在所述构件基部(108)的另一侧处延伸远至印刷电路板触头部分(52)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的插接触头模块(42)，其中当从所述触头片接收构件(112)看时，所述触头构件(106)在所述构件基部(108)的另一侧处以线性方式延伸远至在所述插接触头模块(42)的与所述触头片接收构件(112)相反的端部(50)处的用于印刷电路板接触弹簧(72 )的停止部(76 )。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的插接触头模块(42)，其中当从所述触头片接收构件(112)看时，所述触头构件(106)从比该接触弹簧(106)更刚性的延伸部(92)中的构件基部(108)延伸以及其中所述触头构件借助于至少一个弯曲的加固构件被连接到彼此。
5.一种用于沿着信号路径(48)传送千兆赫范围的频率的插接触头模块(44)，该插接触头模块具有触 头部分(20)，该触头部分被构造为触头片(34)，该触头片被构造为以便能够引入插孔式触头(46)的触头片接收构件(112)并且由至少两层(84)的金属板(80)制成。
6.根据权利要求5所述的插接触头模块(44)，其中所述触头片(34)的层(84)沿着所述信号路径(48)延伸远至在所述插接触头模块(44)的与所述触头片(34)相反的端部(50)处的印刷电路板触头部分(52 )。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的插接触头模块(44)，其中所述触头片(34)的层(84)沿着所述信号路径(48)延伸作为延伸部(92)的互相间隔开的侧壁(94)，其中所述侧壁(94)借助于至少一个弯曲的加固构件(98)被连接到彼此。
8.根据权利要求5到7中的任一项所述的插接触头模块(44)，其中所述层(84)沿着信号路径(48)在延伸部(92)中比在所述触头片(92)中彼此间隔开更远。
9.根据权利要求5到8中的任一项所述的插接触头模块(44)，其中所述触头片(34)的层(84 )张开以便形成基本上横向于所述触头片(34 )的接触面(86 )突起的肩部(90 )。
10.根据权利要求1到9中的任一项所述的插接触头模块(42，44)，其中所述延伸部(92)至少与所述触头部分(20，106，34)在所述信号路径(48)的方向上一样长。
11.根据权利要求1到10中的任一项所述的插接触头模块(42，44)，其中印刷电路板触头部分(52)设置在所述插接触头模块(42，44)的与所述触头部分(20)相反的端部(50)处。
12.根据权利要求11所述的插接触头模块(42，44)，其中所述印刷电路板触头部分(52)具有可朝向所述触头部分(20)重定向的印刷电路板接触弹簧(72)。
13.根据权利要求11或12所述的插接触头模块(42，44)，其中所述触头部分(20)的层(84)在基本连续的方向上沿着所述信号路径延伸远至用于所述印刷电路板接触弹簧的停止部(76)。
14.一种用于在第一插接触头模块(42)和第二插接触头模块(44)之间传送千兆赫范围的频率的插接触头配置(78)，其中所述第一插接触头模块具有触头片接收构件(112)，该触头片接收构件至少在插入方向(18)上开口并且在相对侧处由触头构件(106)界定，所述第二插接触头模块具有触头片(34)，该触头片被构造为以便能够引入所述触头片接收构件(112)中并且能够电接触到所述触头构件(106)的接触面(118)并且所述触头片的材料厚度(87)相当于所述触头构件(106)的材料厚度(111)的总和。
15.根据权利要求14所述的插接触头配置(78)，其中当所述触头片(34)插入所述触头片接收构件(112)时，所述触头构件(106)彼此平行地延伸。
16.根据权利要求14或15所述的插接触头配置(78)，其中所述触头构件(106)的外侦仪124)与在当触头片(34)被接收在所述触头片接收构件(112)时相对于所述触头片(34)加宽的所述第二插接触头模块(44)的延伸部(92)的外侧(126)对齐。
17.根据权利要求14到16中的任一项所述的插接触头配置(78)，其中所述插接触头模块(42，44)中的至少一个是根据权利要求1到13中的任一项构造的。
18.根据权利要求14到17中的任一项所述的插接触头配置(78)，其中所述第一插接触头模块(42)的触头构件在相对于所述触头构件(106)加固的延伸部(92)中延伸，所述第二插接触头模块(44)的触头片(34)由两层(84)组成，该两层在所述第二插接触头模块(44)的延伸部(92)中彼此间隔开地延伸，所述第一和第二插接触头模块(42，44)的延伸部(92)在垂直于所述信号路径的方向上具有相同的横截面表面区域。
19.根据权利要求14到18中的任一项所述的插接触头配置(78)，其中所述触头构件(106)的高度(120)相当于所述触头片(34)的高度(89)。
20.根据权利要求14到19中的任一项所述的插接触头配置(78)，其中在每种情况下横向于所述信号路径(48)测量的所述触头片(34)的横截面表面区域的面积相当于所述触头构件(106)的横截面表面区域的面积。
21.根据权利要求18所述的插接触头配置(78)，其中所述第一和第二插接触头模块(42,44)的延伸部(92)沿着所述信号路径(48)具有不同的长度。
22.一种用于插接触头配置(78)的制作的构造套件，其中所述插接触头配置用于传送千兆赫范围的频率，所述构造套件具有根据权利要求1到13中的任一项所述的至少两个插接触头模块(42，44 )，所述插接触头模块(42，44 )具有不同长度的延伸部(92 )。
【文档编号】H01R13/05GK103703625SQ201280034107
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年5月3日 优先权日:2011年5月13日
【发明者】M.阿伯尔卡塞姆, B.伯格纳, R.克莱默, C.施雷特林格, K.泽克, S.哈斯 申请人:泰科电子Amp有限责任公司