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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind Koaxial-Steckverbinder mit einem Innenleiter und einem in der Regel als metallisches Steckergehäuse ausgebildeter Außenleiter bekannt, wobei zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter ein Dielektrikum vorgesehen ist. Derartige Koaxial-Steckverbinder sind beispielsweise aus der
US 2011 / 0 021 075 A1 und
US 6361 348 B1 bekannt. Zum elektrischen und mechanischen Verbinden des Koaxial-Steckverbinders mit einem Gegensteckverbinder ist auf dem Steckergehäuse eine metallische Überwurfhülse angeordnet. Um eine optimale Übertragungsqualität des mit dem Koaxial-Steckverbinder übertragenen Signals sicherzustellen, sollte möglichst keine passive Intermodulation (PIM) auftreten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten elektrischen Steckverbinder anzugeben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektrischen Steckverbinder mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Ein solcher elektrischer Steckverbinder mit
- - einem elektrisch leitfähigen Außenleiter,
- - einem elektrisch leitfähigen Innenleiter,
- - einem zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter angeordneten Dielektrikum,
- - einem Steckverbindergehäuse mit einer äußeren Übergangsfläche, und
- - einer Überwurfhülse zum elektrischen und mechanischen Verbinden mit einem Gegensteckverbinder, wobei die Überwurfhülse eine innere Übergangsfläche aufweist, welche an der äußeren Übergangsfläche des Steckverbindergehäuses anliegt, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass
- - der Kontakt zwischen der inneren Übergangsfläche und der äußeren Übergangsfläche ein Metall-Kunststoff-Kontakt ist,
- - dass die Überwurfhülse aus einem elektrisch nicht leitenden Material hergestellt ist, und dass
- - die Überwurfhülse einen radialverschiebbaren Rastmechanismus vorsieht, welcher von einem Traum ringförmig umschlossen wird, so dass durch manuelles drücken einer dünnen, den Mundraum umschließenden Außenwand der Rastmechanismus betätigt werden kann
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Da die passive Intermodulation hauptsächlich an Berührungsstellen zwischen der Überwurfhülse und dem Steckverbindergehäuse auftritt, wird aufgrund des als Metall-Kunststoff-Kontakt ausgeführten Kontaktes zwischen diesen Komponenten des elektrischen Steckverbinders die passive Intermodulation maßgeblich verringert.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind/ist unter Bildung eines Metall-Kunststoff-Kontaktes das Steckverbindergehäuse aus einem elektrisch nichtleitenden Material hergestellt. So ist bspw. die Überwurfhülse vollständig aus einem elektrisch nichtleitenden Material, während das Steckverbindergehäuse vollständig aus einem elektrisch leitfähigen Metall hergestellt ist.
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In bevorzugter Weise ist das Steckverbindergehäuse des elektrischen Steckverbinders als Außenleiter ausgebildet.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zur Bildung eines 90°-Steckverbinders das Steckverbindergehäuse mit einer um 90° zur Steckrichtung des Steckverbinders abgewinkelten Kabelanschlusseinrichtung ausgebildet ist. Vorzugsweise ist bei einem solchen 90°-Steckverbinder das Steckverbindergehäuse becherförmig, d. h. einstückig ausgebildet.
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Der erfindungsgemäße elektrische Steckverbinder ist vorzugsweise als Stecker ausgebildet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine einzige beigefügte Figur ausführlich beschrieben. Diese 1 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Schnittdarstellung eines elektrischen Steckverbinders.
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Der elektrische Steckverbinder 1 gemäß 1 ist als Koaxial-Stecker ausgeführt und umfasst als Steckergehäuse ein Steckverbindergehäuse 2. Dieses einteilig topfförmig hergestellte Steckverbindergehäuse 2 ist mit einem hohlzylinderförmigen Mantelabschnitt 2.1, welcher einen zylinderförmigen gestuften Innenraum 2.2 umschließt, und mit einer den Becherboden bildenden Rückwand 2.3 ausgebildet. In Richtung einer Längsachse A ist ein Innenleiter 3 innerhalb des Steckverbindergehäuses 2 angeordnet, welcher radial von einem Dielektrikum 4 umschlossen wird. Der Mantelabschnitt 2.1 des Steckverbindergehäuses 2 umschließt als Außenleiter 2.0 koaxial den Innenleiter 3.
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Das Dielektrikum 4 ist als hohlzylindrischer Körper 4.0 in dem Innenraum 2.2 des Steckverbindergehäuses 2 derart angeordnet, dass der Innenraum 2.2 in einen Kabelanschlussraum 2.4 und einen Innenleiteranschlussraum 2.5 aufgeteilt wird.
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Der Kabelanschlussraum 2.4 und der Innenleiteranschlussraum 2.5 sind über den Innenleiter 3 verbunden, welcher als Anschlusskontakt 3.0 ausgeführt ist. Dieser Anschlusskontakt 3.0 ragt mit einem Kontaktstift 3.1 in den Innenleiteranschlussraum 2.5 und ragt mit einem Kabelanschlussabschnitt 3.2 in den Kabelanschlussraum 2.4. In der Umfangswandung 2.40 des Kabelanschlussraums 2.4 ist eine radial zur Symmetrieachse A verlaufende zylinderförmige Kabelanschlussbohrung 2.41 zur Realisierung einer Kabelanschlusseinrichtung 2.42 eingebracht, über die ein an den Kabelanschlussabschnitt 3.2 des Anschlusskontaktes 3.0 anzuschließendes Koaxialkabel in den Kabelanschlussraum 2.4 eingeführt wird.
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An den Kontaktstift 3.1 schließt sich ein Kragenabschnitt 3.3 des Anschlusskontaktes 3.0 an, der über einen Mittelabschnitt 3.4 in den Kabelanschlussabschnitt 3.2 übergeht. Dieser Mittelabschnitt 3.4 wird von dem als Dielektrikum 4 ausgebildeter hohlzylindrischer Körper 4.0 umschlossen. Damit wird dieser hohlzylindrischer Körper 4.0 in Richtung des Kontaktstiftes 3.1 von dem Kragenabschnitt 3.3 und in der gegenüberliegenden Richtung von dem Kabelanschlussabschnitt 3.2 begrenzt und liegt hierzu an einer auf der Innenwandung des Innenraums 2.2 angeordneten umlaufenden Schulter 2.6 an.
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Der elektrische Steckverbinder 1 gemäß 1 weist eine Überwurfhülse 5 mit einer hohlzylindrischen Form auf, welche den Bereich des Innenleiteranschlussraums 2.5 sowie einen angrenzenden Bereich des als Dielektrikum 4 ausgebildeten Hohlkörpers 4.0 umschließt.
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Die hohlzylindrische Überwurfhülse 5 weist einen Mantelabschnitt 5.1 und einen sich daran anschließenden Kontaktabschnitt 5.2 auf. Der Mantelabschnitt 5.1 der Überwurfhülse 5 bildet einen die offene Stirnseite des Mantelabschnitts 2.1 des Steckverbindergehäuses 2 umschließenden ringförmigen Raum 5.0 zur Aufnahme des Außenkontaktes eines Gegensteckverbinders. Der Kontaktabschnitt 5.2 der Überwurfhülse 5 weist eine innere Übergangsfläche 5.20 auf, die an einer äußeren Übergangsfläche 2.10 des Mantelabschnitts 2.1 des Steckverbindergehäuses 2 formschlüssig anliegt. Zur Fixierung der Überwurfhülse 5 an dem Steckverbindergehäuse 2 ist benachbart zum ringförmigen Raum 5.0 auf der inneren Übergangsfläche 5.20 eine umlaufende Schulter 5.21 angeordnet, welche in eine konturangepasste Nut auf der äußeren Übergangsfläche 2.10 eingreift.
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Wird der Steckverbinder 1 in Steckrichtung R in einen Gegensteckverbinder (in 1 nicht dargestellt) eingeführt, greift ein Außenkontakt des Gegensteckverbinders in den von der Überwurfhülse 5 gebildeten ringförmigen Raum 5.0 ein, dessen Eindringtiefe durch eine auf der Außenfläche des Mantelabschnitts 2.1 angeordnete und in diesen ringförmigen Raum 5.0 ragende Schulter 2.7 begrenzt wird.
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Ausgehend von dieser Schulter 2.7 und beabstandet zu derselben ist in Richtung der Rückwand 2.3 auf der Umfangsfläche des Mantelabschnitts 2.1 eine weitere Schulter 2.8 realisiert, an welcher ein als O-Ring ausgebildeter Dichtungsring 6 anliegt. Dieser Dichtungsring 6 dient dazu, das Eindringen von Wasser und/oder Feuchtigkeit in den Innenleiteranschlussraum 2.5 zu verhindern.
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Zur elektrischen und mechanischen Verbindung des Steckverbinders 1 mit dem Gegensteckverbinder ist die Überwurfhülse 5 mit einem Schnellverbindungssystem ausgeführt. Hierzu ist ein radial verschiebbarer Rastmechanismus 5.3 vorgesehen, welcher von einem Nutraum 5.4 ringförmig umschlossen wird, so dass durch manuelles Drücken einer dünnen, den Nutraum 5.4 umschließenden Außenwand 5.5 der Rastmechanismus 5.3 betätigt werden kann.
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Um eine passive Intermodulation (PIM) bei der Übertragung von HF-Signalen über den Steckverbinder 1 zu reduzieren, die hauptsächlich an den äußeren Berührungsstellen zwischen dem Steckverbindergehäuse 2 und der Überwurfhülse 5 entstehen, also im Bereich der aneinander liegenden Übergangsflächen 2.10 und 5.20 wird in diesem Bereich ein Metall-Kunststoff-Kontakt realisiert.
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Ein solcher Metall-Kunststoff-Kontakt im Übergang der äußeren Übergangsfläche 2.10 des Mantelabschnitts 2.1 des Steckverbindergehäuses 2 zur inneren Übergangsfläche 5.20 des Kontaktabschnittes 5.2 der Überwurfhülse 5 kann in unterschiedlicher Weise realisiert werden.
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Eine erste Realisierung besteht darin, dass sowohl das Steckverbindergehäuse 2 als auch die Überwurfhülse 5 jeweils aus einem elektrisch leitenden Metall hergestellt ist und entweder die äußere Übergangsfläche 2.10 des Steckverbindergehäuses 2 oder die innere Übergangsfläche 5.20 der Überwurfhülse 5 mit einem elektrisch nichtleitenden Überzug, bspw. aus einem Kunststoffmaterial versehen ist. Falls das Steckverbindergehäuse 2 und die Überwurfhülse 5 aus Aluminium hergestellt ist, kann bspw. die äußere Übergangsfläche 2.10 oder die innere Übergangsfläche 5.20 eloxiert werden.
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Es ist natürlich auch möglich, nicht nur den Bereich der äußeren Übergangsfläche 2.10 bzw. der inneren Übergangsfläche 5.20 mit einem Überzug bzw. mit einer Eloxalschicht der versehen, sondern die gesamte Umfangsfläche des Steckverbindergehäuses 2 oder die gesamte innere Umfangsfläche der Überwurfhülse 5.
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Ferner ist es möglich, sowohl die Übergangsfläche des Steckverbindergehäuses 2 als auch die Übergangsfläche der Überwurfhülse 5 mit einem Überzug aus Kunststoff oder einer Eloxalschicht zu versehen.
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Eine weitere Realisierungsmöglichkeit eines Metall-Kunststoff-Kontaktes zwischen den Übergangsfläche 2.10 und 5.20 besteht darin, die Überwurfhülse 5 aus einem elektrisch nichtleitenden Material, bspw. aus Kunststoff, Keramik oder Glas oder einem anderen geeigneten Werkstoff herzustellen. Bei einer solchen Realisierung ist das Steckverbindergehäuse 2 vollständig aus einem elektrisch leitenden Metall hergestellt.
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Wird bei einem elektrischen Steckverbinder das Steckverbindergehäuse 2 nicht als Außenleiter verwendet, kann anstelle der Überwurfhülse 5 auch das Steckverbindergehäuse 2 aus einem elektrisch nichtleitenden Material, bspw. aus Kunststoff, Keramik oder Glas oder einem anderen geeigneten Werkstoff hergestellt werden. Bei einer solchen Ausführung eines elektrischen Steckverbinders wäre es auch möglich, sowohl das Steckverbindergehäuse 2 als auch die Überwurfhülse 5 aus einem solchen elektrisch nichtleitenden Material herzustellen.
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Die Überwurfhülse 5 des elektrischen Steckverbinders 1 gemäß des Ausführungsbeispieles nach 1 ist mit einem Schnellverbindungssystem zum elektrischen und mechanischen Verbinden mit einem Gegensteckverbinder ausgeführt. Eine solche Überwurfhülse kann auch in bekannter Weise mit einem Gewinde ausgeführt und drehbar auf dem Steckverbindergehäuse angeordnet werden. Bei einer solchen Überwurfhülse wird die elektrische und mechanische Verbindung mit einem Gegensteckverbinder mittels des Gewindes der Überwurfhülse hergestellt. Bei einem Stecker als elektrischer Steckverbinder ist das Gewinde der Gewindehülse als Außengewinde ausgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckverbinder
- 2
- Steckverbindergehäuse
- 2.0
- Außenleiter
- 2.1
- Mantelabschnitt des Steckverbindergehäuses 2
- 2.10
- äußere Übergangsfläche des Steckverbindergehäuses 2
- 2.2
- Innenraum des Steckverbindergehäuses 2
- 2.3
- Rückwand des Steckverbindergehäuses 2
- 2.4
- Kabelanschlussraum des Steckverbindergehäuses 2
- 2.40
- Umfangswandung des Kabelanschlussraums 2.4
- 2.41
- Kabelanschlussbohrung des Steckverbindergehäuses 2
- 2.42
- Kabelanschlusseinrichtung
- 2.5
- Innenleiteranschlussraum des Steckverbindergehäuses 2
- 2.6
- Schulter im Innenraum 2.2
- 2.7
- Schulter auf der Umfangsfläche des Mantelabschnitts 2.1
- 2.8
- Schulter auf der Umfangsfläche des Mantelabschnitts 2.1
- 3
- Innenleiter
- 3.0
- Anschlusskontakt des Innenleiters 3
- 3.1
- Kontaktstift des Innenleiters 3
- 3.2
- Kabelanschlussabschnitt des Innenleiters 3
- 3.3
- Kragenabschnitt des Innenleiters 3
- 3.4
- Mittelabschnitt des Innenleiters 3
- 4
- Dielektrikum
- 4.0
- hohlzylindrischer Körper als Dielektrikum 4
- 5
- Überwurfhülse
- 5.0
- ringförmiger Raum der Überwurfhülse 5
- 5.1
- Mantelabschnitt der Überwurfhülse 5
- 5.2
- Kontaktabschnitt der Überwurfhülse 5
- 5.20
- innere Übergangsfläche der Überwurfhülse 5
- 5.21
- Schulter auf der inneren Übergangsfläche 5.20
- 5.3
- Rastmechanismus
- 5.4
- Nutraum
- 5.5
- Außenwand des Nutraums 5.4
