插接连接器和插接连接装置

技术领域

本发明涉及插接连接器和插接连接装置，插接连接器用于传输高频信号，尤其用在交通工具中。

背景技术

在交通工具中，不同工程部件通过彼此间交换数据的方式相互通信。数据交换优选以高频信号的形式进行，经由相应的线缆、例如同轴线缆或微同轴线缆传导高频信号。插接连接器通常用在线缆和/或工程部件之间的接口处。为了在汽车工程中进行简单操作，插接连接器通常是标准化的，即预设并且必须遵守插接连接器的特定的尺寸和维度。预设主要基于插接连接器的耐用性或可拆卸性以及安全的数据传输。然而，由于预设的尺寸，当例如部件不总是完全可见或在组装时在部件之间出现过大的间隙时，在安装插接连接器部件时会出现困难。

文献DE 10 2016 002 408A1涉及同轴插接连接器和包括该同轴插接连接器的连接系统。在插接连接器中，除了第一同轴插接连接器和所属的第二同轴插接连接器之间的第一接触过渡部之外，在外导体侧设有第二接触过渡部。为此，与第一接触过渡部、特别是第一锁定机构间隔开地在第一同轴插接连接器和第二同轴插接连接器之间设有弹性的接触部件。弹性的接触部件优选设计为环面形缠绕的环。环的环面形缠绕的线在径向和轴向具有弹性并且跨过同轴的插座和同轴的插头之间的不同的间距，不同的间距会根据同轴的插头和同轴的插座之间的相应的径向偏移而出现。在有径向偏移的情况下，连接元件的轴线相对于同轴的插座的轴线具有不为零的特定角度。

然而，由于接触部件的弹性，在两个插接连接器置入和设置在彼此中时无法去除径向偏移、即歪斜。这会导致在安装时的进一步的不精确性。此外，接触部件必须作为单独构件设置在插接连接器上，这提高了开销。最后，接触部件必须设计和固定成使其至少在预设的寿命期间经受住也在交通工具中出现的、与额外的开销相关的大的机械动力。

发明内容

因此，本发明的目的是提供简单且稳定构造的、用于传输高频信号的插接连接器以及插接连接装置，它们满足所需的标准并且实现快速和安全的安装。

该目的通过根据权利要求1的插接连接器以及根据权利要求9的插接连接装置来实现。本发明的其他有利的设计方案可以由从属权利要求、说明书和附图得出。

特别地，该目的通过一种用于传输高频信号的插接连接器实现。该插接连接器包括：具有至少一个自由端部的线缆；设置在线缆自由端部处的接触件，该接触件在背离线缆的一侧上具有自由的接触端部；以及连接元件，该连接元件设置在接触件与线缆之间，其中，连接元件在安装状态下与接触件和线缆固定连接。在此，连接元件在朝向接触件的一侧上具有至少一个带有第一外径的第一区域，并且在朝向线缆的一侧上具有至少一个带有第二外径的第二区域，其中，第二外径大于第一外径。最后，第一区域包括至少一个第三区域，其中，连接元件在第三区域中至少在局部具有与第二外径相对应的外径。

插接连接器实现将线缆与同接触件互补的端子连接。线缆优选是同轴线缆或微同轴线缆，并且端子优选是相应的同轴插头。高频信号可以经由插接连接器在交通工具中传输。插接连接器还可用于其他线缆类型。直径或维度不同的常见的导线组LL和RG优选地构建在插接连接器中。由于这种差异，在组装插接连接器时，尤其在将连接元件压接时，会沿着连接元件产生直径差异。

用于容纳至少一个插接连接器的壳体的壳体尺寸、以及壳体之内的至少一个插接连接器容纳部的尺寸基本上被严格预设。在预设的尺寸中，至少一个插接连接器容纳部具有相同形状的圆柱形。连接元件处的上述直径差异在相同形状的圆柱形中引起插接连接器容纳部中的不同的接合情况，并且由此引起插接连接器容纳部的环周壁与连接元件的至少一个第一区域之间的间隙，其中，第一区域具有较小的直径。该间隙可以导致插接连接器歪斜以及在安装时的困难。尤其在壳体中的穿插保险件处，在歪斜输送的情况下会发生或可能发生插接连接器碰撞。

根据本发明应当补偿出现的直径差异，以便确保一致的接合情况，而在此不损害插接连接器的机械和电学特性。经由在连接元件处的至少一个成形的压印部、优选隆起部或凸起，至少在局部扩大了特定区域中的直径。由此可以在将插接连接器接合到壳体中时减小或消除(摆动)间隙。为此目的，连接元件的与第二区域相比具有更小外径的第一区域包括第三区域，第三区域至少在局部在连接元件的环周方向上具有与第二区域的外径相对应的外径。

在将插接连接器接合到壳体中时，先利用接触件的自由的接触端部将插接连接器引入到壳体中。因为第一区域以及第三区域设置在朝向自由的接触端部的一侧上，所以第三区域在第二区域之前到达壳体中。此外，从自由的接触端部的方向观察，插接连接器可以无障碍地置入到壳体中直至第三区域，优选直至第三区域的起始部。前述的穿插保险件还被移除。通过引入第三区域，插接连接器可以精确地与壳体或壳体中的插接连接器容纳部对准。在此，第三区域从外部能被看见并且随引入消失在壳体中。可视性简化了对准，进而简化了安装。

接触件的外径优选地小于线缆的外径。接触件和线缆的尺寸是预设的。对于节省空间的设置或连接，接触件与线缆相比通常具有更小的直径。

连接元件优选地在安装状态下在连接元件的第一区域和/或第二区域中直接包围接触件和线缆。通过直接的或紧密贴靠的连接，确保节约空间的且可靠的连接。直接的连接优选地包括连接元件的压接，使得接触件和线缆力配合地相连。由于接触件和线缆具有不同的外径，在直接包围连接元件时沿着连接元件产生不同的外径。

连接元件优选地包括连接套筒，连接套筒特别是压接套筒或连接管。连接套筒或压接套筒是标准件并且可以简单且便宜地使用。连接套筒或压接套筒优选地由金属形成。连接套筒或压接套筒尤其可以借助于压机简单地与接触件和线缆连接。在按压过程中尤其可以构造第三区域。为了按压优选使用星形压机，因为星形压机实现均匀的按压力或按压力分布。

优选地，第三区域具有多个压印部，压印部彼此间隔开地构造在连接元件的环周处。压印部优选地包括突起。环绕的压印部的数量可以根据所需的拉力来限定。压印部可在按压过程期间被简单地制造或者置入到连接元件中。对于压印尤其不需要任何其他的工作步骤或固定装置。多个压印部设置成，使得存在第三区域的至少一个部段，该部段具有对应于第二外径的外径。优选地，压印部的对分别在连接元件的环周上彼此相对置。

优选地，压印部与连接元件构造成一件式的。连接元件优选具有形状稳定的材料、特别是金属。因为由连接元件构造成一件式的压印部也由连接元件的形状稳定的材料形成压印部，因此在安装期间在没有单独的按压工具的情况下不能挤压或弯曲压印部。由此，插接连接器可以随时可靠地且在没有不期望的间隙的情况下置入到壳体中。

优选地，在压印部处，引导元件设置在第一区域与第三区域之间的过渡部中。引导元件由于其形状简化了插接连接器到壳体的容纳开口中的引入。这简化了安装。

自由的接触端部与第三区域之间的间距优选地小于自由的接触端部与第二区域之间的间距。这表示：第三区域更靠近自由的接触端部。插接连接器首先以自由的接触端部置入壳体中。因此，第三区域还在第二区域之前到达壳体中或上。在置入第三区域时，插接连接器已经与壳体对准。

特别地，上述目的还通过一种用于至少一个插接连接器的插接连接装置来实现，插接连接器用于传输高频信号，插接连接装置具有：至少一个插接连接器；以及壳体，该壳体具有至少一个插接连接器容纳部，插接连接器容纳部用于将至少一个插接连接器设置在壳体中。在此，至少一个插接连接器容纳部具有与连接元件的第二外径相对应的内径以及与自由的接触端部和第三区域之间的至少一个间距相对应的长度。

插接连接装置优选地具有多个插接连接装置。由此，可以同时将多个插接连接器与互补的端子连接。壳体对外保护该连接。附加地，壳体提供用于插接连接器和互补的端子之间的安全连接的锁定可能性。相应的插接连接器和壳体优选地在组装状态下也彼此接合，尤其经由锁定机构彼此接合。壳体或插接连接器容纳部的在线缆纵向方向上的长度是固定预设的。特别地，将长度选择成使得插接连接器可靠地设置在壳体中。特别地，插接连接器的长度可以是容纳开口直径的数倍，使得插接连接器容纳部的与容纳开口相对置的端部仅在沿插接连接器容纳部的方向上观察时才可见。

插接连接装置优选地还具有带穿插保险件的穿插开口，其中，穿插开口具有与接触件的外径相对应的直径。穿插开口被穿插保险件包围。穿插保险件尤其形成壁。插接连接器的接触件必须移动穿过穿插开口，以使插接连接器达到其在壳体内的最终位置。通过使穿插开口的直径刚好对应于接触件的外径，插接连接器在壳体内必须精确地并且尤其沿着容纳部轴线A对准，以便将插接连接器移动穿过穿插开口。此外，精确的对准对于可靠连接至能与接触件连接的互补的端子是重要的。

附图说明

此外，从以下优选实施方式的描述中可得出本发明的其他的优点和特征。在此和在上面描述的特征可以单独或组合地实施，只要这些特征不相互矛盾。优选实施方式的以下描述参照附图给出。在此示出：

图1示出插接连接器的一个实施方式的侧视图；

图2示出具有插接连接器的插接连接装置的一个实施方式的侧视图，插接连接器没有在连接元件处的压印部；

图3示出安装期间的具有插接连接器的源于图2的插接连接装置，插接连接器具有在连接元件处的压印部；

图4示出处于已安装的状态的源于图3的插接连接装置；

图5示出源于图4的插接连接装置的立体图；

图6a和图6b示出用于在连接元件上产生压印部的星形压机的侧视图(图6a)和立体图(图6b)；以及

图7示出在按压过程期间或之后的星形压机中的插接连接器的横截面图。

具体实施方式

图1示出插接连接器1的一个实施方式的沿中轴线M的侧视图。插接连接器1具有接触件10、线缆20以及连接元件30。连接元件30模制为中空圆柱体并且包围接触件10的一端部和线缆20的一端部。接触件10和线缆20优选地在连接元件30内彼此抵靠。通过接触件10和线缆20的抵靠，可以在两个方向上传输电信号、特别是高频信号。接触件10优选地具有内导体13和外导体15，该外导体环形地包围内导体13(见图5)。高频信号在接触件10处优选经由内导体13传输。外导体15优选用作用于内导体13的屏蔽件。在组装状态下，连接元件30固定地、特别是不可脱开地与接触件10和线缆20连接，并且保持接触件10和线缆20在一起。

接触件10(或也称为线缆出口)可以连接与接触件10互补的端子，使得可以经由插接连接器1在线缆20和互补的端子之间交换信号。用于与互补的端子连接的接触件10的尺寸是预设的。特别地，接触件10具有预设的长度。此外，接触件10具有外径D11。在图1所示的实施方式中，接触件10还具有带前边缘17的套筒16，其中前边缘17朝接触件10的自由端部12的方向指向。接触件10的自由端部12具有边缘14。边缘14优选是接触件10的外导体15的一部分。边缘14由此尤其环形地构造。在一个优选的实施方式中，边缘14具有朝自由端部12渐缩的形状。渐缩的形状简化了可连接接触件10的互补端子的联接，和/或简化了接触件10穿过插接连接装置40的壳体50中的穿插开口58的穿插(见图3)。

线缆20优选地是用于传输高频信号的同轴线缆或微同轴线缆。在其他的实施方式中，也可以使用其他线缆类型。线缆20具有外径D22。外径D22优选地大于接触件10的外径D11。

连接元件30优选地是压接套筒或连接管。连接元件30可以优选地被按压，以使其在挤压或压接时持久地包围引入的接触件和/或线缆。在图1所示的实施方式中，连接元件30至少具有一个第一区域I和第二区域II。

第一区域I设置在朝向接触件10的一侧上。第一区域I直接或紧密贴靠地且固定地包围接触件10的一端部。第二区域II设置在朝向线缆20的一侧上。第二区域II直接或紧密贴靠且固定地包围线缆20的一端部。由于接触件10的外径D11优选地小于线缆20的外径D22，连接元件30在第一区域I中的第一外径D1小于连接元件30在第二区域II中的第二外径D2。特别地，连接元件30的第二外径D2在组装状态下、即在挤压之后对应于最大外径。最大外径优选在2至5mm的范围内，更优选在2.5至4mm的范围内，还进一步优选在3至3.5mm的范围内。对于其他的插接连接器，这些和所有其他尺寸可以任意缩放。

第二区域II具有距接触件10的自由端部12的最小间距L3。过渡部段36可以设置在第一区域I和第二区域II之间，在过渡部段中，连接元件30的外径从朝向接触件10的一侧起从第一外径D1增加到第二外径D2。

第一区域I具有第三区域III，其中第三区域III优选地短于第一区域I并且优选地与第二区域II或过渡部段36间隔开。第三区域III优选具有0.3-1mm的范围内的、更优选0.4-0.8mm的范围内的、还优选0.5-0.6mm的范围内的长度。第三区域III具有距接触件10的自由端部12的最小间距L1。间距L1优选地短于间距L3。间距L1优选地处于12-18mm的范围内，更优选地在13-16mm的范围内，还优选地在14-15mm的范围内。

第三区域III优选地是沿着连接元件30的环形或圆柱形的区域。特别地，至少一个压印部32设置在第三区域III中。在有单独的压印部32的情况下，压印部32优选地延伸超过圆周的一半。在一个可选的实施方式中，该压印部32也可以在整个圆周上伸展。第三区域III优选地具有多个压印部32。多个表示两个或更多个压印部。其中多个压印部32优选彼此间隔开地沿连接元件30的环周形成，使得在第三区域III的至少一个部分区域中的连接元件30的外径对应于连接元件30的第二外径D2。特别地，为此至少两个压印部32设置在连接元件30的圆周的相对置的侧上。

在至少一个压印部32的过渡部处，引导元件34优选地设置在第一区域I和第三区域III之间。在所示出的实施方式中，引导元件34具有倾斜的平面并且设置在每个压印部32的两侧。在其他的实施方式中，引导元件34可以具有其他形状、例如弯曲平面、阶梯形状、倒圆的边缘等。此外，在其他的实施方式中，引导元件34可以仅设置在朝向接触件10的一侧上。引导元件34用于将具有连接元件30的插接连接器1简化地引入到壳体50的插接连接器容纳部52中(见图2-图5)。在沿着插接连接器1的中轴线M的方向上的包括引导元件34的一个或多个区域可以形成独立的区域，因为在那里外径大于连接元件30的第一外径D1并且小于第二外径D2。引导元件34可以与压印部32一起构造，尤其在按压过程期间构造。引导元件34优选地与连接元件30构造成一件式的。

图2至图5示出插接连接装置40，其具有壳体50和引入壳体50中的插接连接器1。在所示的实施方式中，壳体50具有总共四个插接连接器容纳部52，在这些插接连接器容纳部中可以分别设有插接连接器1。每个插接连接器容纳部52可以相同地设计，并且多个插接连接器容纳部52也可以与图2至图5中所示不同地设置在壳体50中，例如全部并排设置。

为了在插接连接器容纳部52之一中容纳插接连接器1，插接连接器1以其中轴线M对准插接连接器容纳部52的相应的容纳部轴线A。插接连接器1然后以其接触件10的自由端部12首先穿过容纳部开口54置入插接连接器容纳部52中。插接连接器容纳部52或容纳部开口54的直径D4优选地对应于插接连接器1的最大外径、即连接元件30的第二区域II中的第二外径D2。因此，插接连接器1可以完全置入壳体50或插接连接器容纳部52中并最终就位。

与每个容纳部开口54相对地设置有穿插开口58。容纳部轴线A居中地穿过插接连接器容纳部52和穿插开口58。每个穿插开口58由穿插保险件56包围，穿插保险件确定穿插开口58的内径D3。穿插保险件56尤其是壁。穿插开口58的内径D3对应于接触件10的外径D11。插接连接器1可以穿过穿插开口58移动直至套筒16的套筒边缘17。在套筒边缘17止挡在穿插保险件56处时，插接连接器1已到达其在壳体50内的最佳的末端位置。插接连接器1经由闭锁机构紧固在其末端位置。

此外，图2示出在连接元件30上没有压印部32的插接连接器1。接触件10的外径D11以及连接元件30的第一区域中的第一外径D1小于容纳部开口54或插接连接器容纳部52的内径D4。由于直径差，在插接连接器1和插接连接器容纳部52的环周壁之间形成自由空间。在将插接连接器1引入插接连接器容纳部52中时，该自由空间实现间隙SP，由此插接连接器1不仅可以沿着插接连接器容纳部52移动，还可以横向于插接连接器容纳部52移动，尤其倾斜。由于倾斜，插接连接器1的中轴线M和插接连接器容纳部52的容纳部轴线A不再重合。

穿插保险件56通常设置在壳体50中，以使其仅在沿着容纳部轴线A的观察方向上才可见。然而，在将插接连接器1引入壳体50中时，安装人员无法同时沿容纳部轴线A移动插接连接器1并沿容纳部轴线A观察。在插接连接器1或中轴线M相对于容纳部轴线A倾斜角度α时，接触件10的自由端部12在自由端部12的边缘14的部分区域中抵靠穿插保险件56。由此，在倾斜状态下，插接连接器1无法继续置入插接连接器容纳部52或壳体50中。插接连接器1未到达其最佳的末端位置且未锁定。安装人员仅能通过前后倾斜插接连接器1改变倾斜角度α的方式来尝试将接触件10的自由端部12移动穿过穿插开口58。这种安装既费时又令人沮丧。此外，如果在碰撞时仅通过触觉反馈识别插接连接器1是否正确地在插接连接器容纳部52中对准，则会损坏部件。

图3示出插接连接器1，该插接连接器具有带压印部32的连接元件30。压印部32引起：插接连接器1的外径在连接元件30的第三区域III中至少在局部对应于第二区域II中的外径D2。接触件10的自由端部12和第三区域III之间的间距L1对应于穿插开口58或穿插保险件56与容纳部开口54之间的间距L2。在一个可选的实施方式中，间距L1也可以比间距L2短。在间距L1小于或等于间距L2的情况下，连接元件30的第三区域III在接触件10的自由端部12抵靠穿插保险件56之前或同时到达容纳部开口54。为了将插接连接器1进一步移入到壳体50中，安装人员必须从外部可见的第三区域III正确地对准容纳开口54。正确对准意味着：中轴线M与容纳部轴线A重合。两个轴线A、M彼此对准的结果是：接触件10的自由端部12也相对于穿插开口58居中地对准。通过沿轴线A、M的位移，插接连接器1可以置入到其在壳体50中的末端位置中。通过第三区域III在置入到容纳部开口54中期间从外部可见，安装人员可以在视觉上识别出正确的对准并且在必要时再校准。无需在壳体50中前后倾斜插接连接器1。

图4和图5示出处于壳体50中的末端位置的插接连接器1。接触件10被引导穿过穿插开口58直至止挡在穿插保险件56处的套筒16的套筒边缘17。接触件10在与插接连接器容纳部52相对置的一侧上尽可能最大化地从穿插开口58伸出，使得接触件10可以与互补的端子连接。此外，插接连接器1与连接元件30一起尽可能地置入插接连接器容纳部52中并在那里锁定。这确保了对插接连接器1和壳体50中的连接元件30的保护并且确保了可靠的连接。通过第三区域III中的压印部32，插接连接器1具有相对于插接连接器容纳部52的内壁的附加径向触点，这改进了插接连接器1在插接连接器容纳部52中的设置。

构件、特别是壳体50和接触件10的尺寸是预设的。特别地，尺寸通过标准确定，并且不能随意更改。在将连接元件30安置在接触件10和/或线缆20处期间或之后，可以产生第三区域III，第三区域具有对应于组装状态下插接连接器1的最大外径的外径。特别地，压印部32的产生可以如图6a和图6b以及图7中那样借助于星形压机100实现。星形压机100设计用于：将冲压弯曲构件、例如具有对接边缘的压接套筒或完全闭合的管置于期望的形状。星形压机100由多个按压元件102构成，按压元件102沿环周设置在连接元件30的纵长上。按压元件102可以相对于插接连接器1的中轴线M在径向方向上同步地移动。在打开的位置，按压元件102远离中轴线M并且由此彼此间隔开。为了按压，按压元件沿径向朝中轴线M的方向移动。通过按压元件102的同步移动，压力或按压力均匀地施加到连接元件30上，由此使连接元件30与接触件10和线缆20连接。每个按压元件102在此具有与被按压的连接元件30互补的相同的区域。由此，在每个区域中施加相同的压力。

此外，至少一些按压元件102具有凹陷部104的至少一部分，凹陷部在完成按压的状态下形成连接元件30上的压印部32的互补部。压印部32可以在按压时由凹陷部104产生。在一个可选的实施方式中，压印部32在星形压机100中按压之前已经施加到连接元件30上，并且星形压机100中的凹陷部104实现压印部32的保持以及作用于连接元件30上的均匀的压力。

参考标号列表

1 插接连接器

10 接触件

12 自由的接触端部

13 内导体

14 边缘

15 外导体

16 套筒

17 套筒边缘

20 线缆

30 连接元件

32 压印部

34 引导元件

36 过渡部段

40 插接连接装置

50 壳体

52 插接连接器容纳部

54 容纳开口

56 穿插保险件

58 穿插开口

100 星形压机

102 按压元件

104 凹陷部

α 角度

A 容纳部轴线

D1 第一外径

D2 第二外径

D11 接触件的外径

D22 线缆的外径

D3、D4 直径

I、II、II 区域

L1-L3 长度

M 中轴线

SP 间隙。