DE1237662B

DE1237662B - Elektrisches Verbindungselement fuer Koaxialkabel

Info

Publication number: DE1237662B
Application number: DEST23053A
Authority: DE
Inventors: Donald Kao
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1963-12-16
Filing date: 1964-12-09
Publication date: 1967-03-30
Also published as: CH435403A; NL6414503A; US3229241A; BE657169A; FR1417672A; GB1074090A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIr

Deutsche Kl.: 21c-21/01

Nummer: 1237 662

Aktenzeichen: St 23053 VIII d/21 c

Anmeldetag: 9. Dezember 1964

Auslegetag: 30. März 1967

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Verbindungselement, insbesondere für Koaxialkabel in Miniaturbauweise.

Die bekannten elektrischen Verbindungselemente für Koaxialkabel sind verglichen mit denen nach der Erfindung verhältnismäßig groß und sehr kompliziert gebaut. Auch bestehen sie aus zahlreichen Einzelteilen, von denen jeder genau auf die anderen, unter genauer Einhaltung der Toleranz, eingepaßt bzw. abgestimmt werden muß. Die verschiedenen Einzelteile müssen im allgemeinen durch Schrauben verbunden werden.

Bei vielen elektrischen Vorrichtungen ist es von größter Wichtigkeit, daß die Bauteile einer elektrischen Anordnung sehr klein sind. Die verhältnismäßig umfangreichen bekannten Verbindungsglieder sind für viele elektrische Vorrichtungen nicht geeignet. Außerdem ist es bei den meisten elektrischen Vorrichtungen wichtig, daß ein einfaches Verbindungselement vorhanden ist, das leicht zu trennen ao und zusammenzufügen ist.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Verbindungselemente zu vermeiden und ein einfaches, kompaktes Verbindungselement zu schaffen, das eine feste mechanische und elektrische Verbindung zwischen Kabeln sichert.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Verbindungselement aus einem Steckerteil und einem Buchsenteil besteht, daß der Steckerteil als runder, hohler und elektrisch isolierender Körper mit elektrisch leitender Außenfläche ausgebildet ist, in dem eine feste mechanische und elektrische Verbindung mit dem einen zentralen Leiter hergestellt ist, daß der Buchsenteil aus einem runden, hohlen und elektrisch leitenden Körper gebildet ist, der einen isolierenden, ebenfalls hohlen Körper umschließt, in dem schließlich eine Kontakthülse für eine mechanische und elektrische Befestigung eines anderen zentralen Leiters angeordnet ist, und daß im Körper des Steckerteiles ein Kontaktstift zum Einführen in die Kontakthülse des Buchsenteiles vorgesehen ist.

Gemäß einer Ausbildung der Erfindung besteht das elektrisch leitende Material auf der Außenfläche des Steckerteiles aus einem Kupferbelag.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird ein Teil der Metallitze des Koaxialkabels an dem elektrisch leitenden Material auf der Außenfläche des isolierenden Körpers durch eine Muffe festgeklemmt, die so über dem Koaxialkabel angeordnet ist, daß sie einen Teil des isolierenden Mantels des Koaxialkabels überlappt und daß ein Teil der Metallitze zwischen der Muffe und dem elektrisch Elektrisches Verbindungselement für
Koaxialkabel

Anmelder:

International Standard Electric Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart 1, Rotebühlstr. 70

Als Erfinder benannt:

Donald Kao,

Montebello, Calif. (V. St. A;)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Dezember 1963
(331 045)

leitenden Material auf der Außenfläche des isolierenden Körpers liegt.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung besteht die feste Verbindung zwischen dem zentralen Leiter des Koaxialkabels und dem Stecker aus einem elektrisch leitenden, rohrförmigen Nadelkontakt, dessen vorderer Teil eine Vielzahl zusammengedrehter Drähte aufweist und dessen hinteres Ende mit dem zentralen Leiter des Koaxialkabels mechanisch und elektrisch verbunden ist.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ragt der isolierende Körper über das in seinem Inneren angeordnete und aus zusammengedrehten Drähten bestehende Ende des Nadelkontaktes hinaus.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die durchlaufende Bohrung im isolierenden Körper von der Rückseite aufgebohrt, und in diese Bohrung ist das Dielektrikum des Koaxialkabels eingeschoben.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist der elektrisch leitende Körper der Buchse eine Vielzahl federnder Finger auf, die gegen die zentrale Achse der Buchse geneigt sind.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist der hohl ausgebildete, elektrisch leitende Körper der Buchse im Inneren eine Schulter auf, an der die Schulter des die Kontakthülse enthaltenden Isolierteiles anliegt.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung nimmt der Körper der Buchse einen Teil des Di-

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elektrikums des Koaxialkabels auf, und die Vorder- Außendruchmesser als das Mittelstück 26 und einen kante des Dielektrikums liegt an der Hinterkante des etwas kleineren Außendurchmesser als der nach Isolierteiles an, und das vordere Ende des elektrisch hinten gerichtete oder Anschlußteil 27. Die Außenleitenden Körpers ist von einer Schutzhülse umgeben. fläche 28 des rohrförmigen Rumpfes 14 wird in einer

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen 5 im folgenden beschriebenen Weise bearbeitet, um sie

beschrieben. Darin zeigt mit einem elektrisch leitenden Mantel 29 zu versehen.

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Stecker des Der elektrisch leitende Mantel 29 auf der Außenelektrischen Verbindungselementes, fläche 28 des nach vorn gerichteten Teiles 25 des

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Buchse des Rumpfes 14 bildet einen äußeren elektrischen Konelektrischen Verbindungselementes, io takt für den Stecker 10. Die Länge des zentralen

F i g. 3 im Längsschnitt einen Stecker, der in die Nadelkontaktes 21 ist so bemessen, daß der nach Buchse eingeführt ist, und Einzelheiten der Struktur vorn gerichtete Teil 25 des Rumpfes 14 über ihn des elektrischen Verbindungselementes, die eine feste hinausragt. Dadurch wird der zentrale Nadelkontakt, elektrische Verbindung zwischen zwei Koaxialkabeln der sehr klein sein kann, vor Beschädigungen geherstellen, 15 schützt, die sich daraus ergeben könnten, daß der

F i g. 4 einen vergrößerten Längsschnitt durch das Nadelkontakt von seiner festgelegten Stellung innerEnde des Steckers, halb des Steckers 10 weggedrückt wird.

Fig.5 einen Querschnitt durch das elektrische Bei der Behandlung der Außenfläche28 des iso-

Verbindungselement entlang der Linie 5-5 von F ig. 3. lierenden Rumpfes 14, ausgenommen der vorderen

Die Erfindung wird an Hand einer Verbindung 20 und hinteren Endflächen 30 und 31, wird die Oberkoaxialer Kabel des Typs beschrieben, dessen zen- fläche zunächst chemisch geätzt, gesäubert und sentraler Leiter von einem Dielektrikum umgeben ist, sibilisiert. Dann wird die Außenfläche des Rumpfes das seinerseits von einem äußeren rohrförmigen Lei- 14 galvanisch mit Kupfer belegt. Während des galter umgeben ist. Der äußere rohrförmige Leiter wird vanischen Prozesses wird ein chemischer Aufheller seinerseits durch einen isolierenden Mantel bedeckt. 25 zugesetzt, um den Glanz der Kupferbelegung auf

In F i g. 1 ist das eine eines Paares sich gegenseitig der Außenfläche 28 zu erhöhen. Dann wird ein abergänzender Verbindungselemente mit 10 bezeich- schließender Schutzüberzug hinzugefügt, der die net. Im folgenden wird das Verbindungselement 10 Kupferbelegung vor Korrosion schützt. Das Koaxialals Stecker bezeichnet. Das andere im Längsschnitt kabel 12 wird auf die Einführung in den Stecker 10 in Fig. 2 dargestellte und mit 11 bezeichnete Ver- 30 dadurch vorbereitet, daß zunächst der isolierende bindungselement wird im folgenden als Buchse be- Mantel 32 von der Litze 33 abgezogen wird. Der aus zeichnet. Der Stecker 10 ist am Ende eines Koaxial- Litze bestehende Leiter 33 wird dann von dem Dikabels 12 und die Buchse 11 am Ende eines Koaxial- elektrikum 19 abgelöst. Ein Teil des Dielektrikums kabeis 13 befestigt. 19 wird dann von dem zentralen Leiter 18 entfernt.

Fig. 3 zeigt die gesamte elektrische Verbindung 35 Das freigelegte Ende des zentralen Leiters 18 wird

nach der Erfindung, wobei der Stecker 10 in ge- dann in den rohrförmigen Anschlußteil 23 des Nadel-

eigneter Weise in der Buchse 11 angeordnet ist. kontaktes 21 von hinten her eingeführt und wird

In Fig. 1 weist der Stecker 10 einen rohrförmigen darin durch geeignete Mittel, wie z.B. durch eine Rumpf 14 auf. Der Rumpf 14 ist aus Gründen, die im eingeprägte Vertiefung, befestigt. Nachdem der zen-Verlauf der weiteren Beschreibung ersichtlich wer- 4° trale Leiter im Nadelkontakt 21 festgeklemmt worden, aus einem elektrisch gut isolierenden Material den ist, können die restlichen Teile des Koaxialkabels hergestellt. Der isolierende Rumpf 14 ist mit einer im Stecker 10 angebracht werden. Der zentrale Nadelzentralen Bohrung 16 versehen, an der eine rück- kontakt 21 wird zunächst so weit in die Bohrung 16 wärts geöffnete Ansenkung 17 ausgebildet ist. Die eingeführt, bis das Vorderende 35 des Dielektrikums zentrale Bohrung 16 und die rückwärts geöffnete 45 19 gegen die Schulter 36 der Ansenkung 17 anstößt. Ansenkung 17 können den zentralen Leiter 18 und Sind der zentrale Leiter und das Dielektrikum in das Dielektrikum 19 des Koaxialkabels 12 auf- dieser Stellung, so wird der rückwärtige Teil 27 des nehmen. Der Stecker 10 enthält einen mit 21 bezeich- Steckers 10 zwischen das Dielektrikum 19 und die neten Nadelkontakt. Obwohl der in diesem Verbin- Litze 33 geschoben. Eine Metallmuffe 66 wird dann dungselement verwendete Nadelkontakt 21 verschie- 50 über einen Teil des isolierenden Mantels und die dene Formen annehmen kann, besteht der in F i g. 1 Litze geschoben, die sich auf der Außenfläche des dargestellte Nadelkontakt aus einem vorwärts gerich- Steckers 10 festklemmt.

teten kontaktgebenden Teil 22 und einer rohr- F i g. 2 zeigt, daß die Buchse 11 einen rohrförmigen

förmigen Anschlußklemme 23. Der nach vorn ge- Rumpf 37 aufweist. Der rohrförmige Rumpf 37 ist

richtete kontaktgebende Teil 22 wird von einer Viel- 55 aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt,

zahl zusammengedrehter Drähte gebildet. Diese zu- Das nach vorn gerichtete kontaktgebende Ende 38

sammengedrehten Drähte reichen rückwärts in die des Rumpfes 37 stellt den Kontakt mit dem elektrisch

rohrförmige Anschlußklemme 23 hinein und sind in leitenden Mantel 29 auf der Außenfläche 28 des

ihr durch eine Vertiefung 24 festgeklemmt. Steckers 10 her, wenn dieser in die Buchse 11 ein-

Die rückwärts gerichtete Ansenkung 17 in dem 60 geführt wird. Das vordere kontaktgebende Ende 38

rohrförmigen isolierenden Rumpf 14 hat einen des leitenden Rumpfes 37 ist mit einer Vielzahl axial

Durchmesser, der annähernd dem Außendurchmesser gerichteter Schlitze 39 versehen, die es in eine auf

des Dielektrikums 19 des Koaxialkabels 12 gleich ist. seinem Umfang angeordnete Reihe von federähn-

Der rohrförmige Rumpf 14 besteht aus elektrisch gut liehen Zinken oder Fingern 40 unterteilen. Die Finger

isolierendem Material und ist vorzugsweise durch 65 40 des elektrisch leitenden Rumpfes 37 sind gegen

Präzisionsguß aus Acetal-Plastik, Polycarbonat die zentrale Achse der Buchse 11 geneigt,

od. dgl. hergestellt. Der nach vorn gerichtete Teil 25 Der elektrisch leitende Rumpf 37 der Buchse weist

des Rumpfes 14 besitzt einen wesentlich kleineren einen Innendurchmesser auf, der etwas größer als

der Außendurchmesser des Dielektrikums 41 des Koaxialkabels 13 ist. Der rohrförmige Rumpf 37 ist mit einer auf seiner Innenfläche 43 ausgebildeten Schulter 42 versehen. Ein rohrförmiges dielektrisches Glied 44 besitzt einen Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser des Rumpfes 37 annähernd gleich ist, und kann in diesen eingeführt werden. Das dielektrische Glied 44 ist mit einer Schulter 45 versehen, die gegen die Schulter 42 auf. der Innenfläche 43 des Rumpfes 37 stößt. Der Außendurchmesser des sich von der Schulter 45 nach vorn erstreckenden Teiles 46 des dielektrischen Gliedes 44 ist kleiner als der des hinteren Teiles 47. Das rohrförmige dielektrische Glied 44 wird so weit in den rohrförmigen Rumpf 37 eingeführt, bis die entsprechenden Schultern 42 und 45 am Rumpf 37 und am dielektrischen Glied 44 aneinander anstoßen.

Damit das Koaxialkabel 13 in die Buchse 11 eingeführt werden kann, wird zunächst das Dielektrikum 41 von einem Teil des zentralen Leiters 48 entfernt, Dann wird ein Teil des aus Litze bestehenden Leiters 49 vom Dielektrikum 41 abgelöst. Danach wird ein Teil des isolierenden Mantels 50 von der Litze 49 entfernt. Anschließend wird der freigelegte Teil des zentralen Leiters 48 in den hinteren rohrförmigen Teil 51 der Kontaktlinse 52 eingeführt. Der zentrale Leiter 48 wird dann dort am Punkt 53 festgeklemmt. Der Außendurchmesser der Kontakthülse 52 ist annähernd dem Innendurchmesser des rohrförmigen dielektrischen Gliedes 44 gleich, so daß sie von ihm umschlossen werden kann. Nachdem der zentrale Leiter 48 in der Kontakthülse 52 festgeklemmt worden ist, können die Kontakthülse und das Dielektrikum des Koaxialkabels 13 dann in den rohrförmigen Rumpf 37 so weit eingeführt werden, bis die Vorderkante 54 des Dielektrikums 41 an die Hinterkante 55 des dielektrischen Gliedes 44 anstößt. Anschließend wird der rückwärtige Teil 56 des Rumpfes 37 zwischen das Dielektrikum 41 und den aus Litze bestehenden Leiter 49 geschoben. Über die Litze 49 und über einen Teil des isolierenden Mantels 50 wird eine Metallmuffe 57 geschoben und der aus Litze bestehende Leiter dann auf dem elektrisch leitenden Mantel 29 auf der Außenfläche 28 des rohrförmigen Rumpfes 37 festgeklemmt.

Der Vorderteil 38 des rohrförmigen leitenden Rumpfes 37 ist mit einer Schutzhülse versehen. Die Schutzhülse 59 ist z. B. durch Löten od. dgl. befestigt. Das Ende 60 der Schutzhülse 59 ist abgerundet, so daß es als Führung für den Stecker 10 dient, wenn er in die Buchse 11 eingeführt wird. Das abgerundete Ende 60 der Schutzhülse 59 führt den Stecker 10, einen Kontakt herstellend, zwischen die abgeschrägten Enden der Finger 40 der Steckdose. Die abgeschrägten Enden 61 der Finger 40 führen den Stecker 10 weiter in die Buchse 11 hinein. Wenn der Stecker in die Buchse 11 eingeführt wird, werden die Finger 40 gegen die von diesen aufgebrachte elastische Kraft auseinandergespreizt und bilden eine Öffnung, die den gleichen Durchmesser wie der eingeführte Teil des Steckers 10 aufweist. Je weiter die Finger 40 auseinandergespreizt werden, um so stärker drücken diese gegen den elektrisch leitenden Mantel 29 auf der Außenfläche 28 des Steckers 10. Dadurch wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem leitenden Mantel 29 auf der Außenfläche 28 des Steckers 10 und dem elektrisch leitenden Rumpf 37 der Buchse 11 hergestellt. Da der aus Litze bestehende Leiter 49 des Koaxialkabels 13 fest an den hinteren Teil 56 des leitenden Rumpfes 37 geklemmt ist, wird eine äußere Abschirmung zwischen dem aus Litze bestehenden Leiter 33 des Koaxialkabels 12 und dem aus Litze bestehenden Leiter 49 des Koaxialkabels 13 gebildet. Wenn der Stecker 10 über die Finger 40 in die Buchse 11 eingeführt wird, so wird der zentrale Nadelkontakt 21 des Steckers durch ihr abgeschrägtes Ende 62 in die Kontakthülse 52 geführt. Wenn der Vorderteil 22 des zentralen Nadelkontaktes 21 in die Kontakthülse 52 eingeführt worden ist, so ist diese zwischen dem Vorderteil 22 des zentralen Nadelkontaktes 21 und dem ihn umgebenden isolierenden Rumpf 14 angeordnet. Wenn der

«5 Stecker 10 völlig in die Buchse 11 hineingeschoben ist, so berührt sein Rumpf 14 das dielektrische Glied in der Steckdose, und der zentrale 'Nädelkontakt des Steckers berührt die'Kontakthülse 52. Wenn der Nadelkontakt 21 des Steckers die Kontakthülse

ao 52 in der Steckdose berührt, so ist eine elektrische Verbindung zwischen dem zentralen Leiter 18 des Koaxialkabels 12 und dem zentralen Leiter 48 des Koaxialkabels 13 hergestellt. Wenn der Stecker 10, wie in F i g. 3 dargestellt, in der Buchse 11 angeordnet ist, so ist das elektrische Verbindungselement nach der Erfindung fertig montiert und stellt eine feste mechanische und elektrische Verbindung zwischen zwei Koaxialkabeln 12 und 13 her.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrisches Verbindungselement für Koaxialkabel mit je einem zentralen Leiter, der mit einer dielektrischen Schicht, einem äußeren rohrförmigen, aus Metallitze bestehenden Leiter und einem elektrisch isolierenden Mantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement aus einem Steckerteil (10) und einem Buchsenteil (11) besteht, daß der Steckerteil als runder, hohler und elektrisch isolierender Körper mit elektrisch leitender Außenfläche (28) ausgebildet ist, in dem eine feste mechanisch und elektrische Verbindung mit dem einen zentralen Leiter (18) hergestellt ist, daß der Buchsenteil

(11) aus einem runden, hohlen und elektrisch leitenden Körper (37) gebildet ist, der einen isolierenden, ebenfalls hohlen Körper (44) umschließt, in dem schließlich eine Kontakthülse (52) für eine mechanische und elektrische Befestigung eines anderen zentralen Leiters (48) angeordnet ist, und daß im Körper (14) des Steckerteiles (10) ein Kontaktstift (21) zum Einführen in die Kontakthülse (52) des Buchsenteiles (11) vorgesehen ist.

2. Elektrisches Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Material auf der Außenfläche (28) des Steckerteiles (10) aus einem Kupferbelag gebildet ist.

3. Elektrisches Verbindungselement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Metallitze (35) des Koaxialkabels (12) an dem elektrisch leitenden Material auf der Außenfläche (28) des isolierenden Körpers (14) durch eine Muffe (66) festgeklemmt wird, die so über dem Koaxialkabel (12) angeordnet ist, daß sie einen Teil des isolierenden Mantels (32) des Koaxialkabels (12) überlappt und daß ein Teil

der Metallitze (33) zwischen der Muffe (66) und dem elektrisch leitenden Material auf der Außenfläche (28) des isolierenden Körpers (14) liegt.

4. Elektrisches Verbindungselement nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Verbindung zwischen dem zentralen Leiter (18) des Koaxialkabels (12) und dem Stecker (10) aus einem elektrisch leitenden, rohrförmigen Nadelkontakt (21) besteht, dessen vorderer Teil (22) eine Vielzahl zusammengedrehter Drähte aufweist und dessen hinteres Ende mit dem zentralen Leiter (18) des Koaxialkabels (12) mechanisch und elektrisch verbunden ist.

5. Elektrisches Verbindungselement nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Körper (14) über das in seinem Inneren angeordnete und aus zusammengedrehten Drähten bestehende Ende des Nadelkontaktes (21) hinausragt.

6. Elektrisches Verbindungselement nach An- ao Spruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durchlaufende Bohrung (16) im isolierenden Körper (14) von der Rückseite aufgebohrt (17) ist und daß in diese Bohrung (17) das Dielektrikum (19) des Koaxialkabels (12) eingeschoben ist.

7. Elektrisches Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Körper (37) der Buchse (11) eine Vielzahl federnder Finger (40) aufweist, die gegen die zentrale Achse der Buchse (11) geneigt sind.

8. Elektrisches Verbindungselement nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der hohl ausgebildete, elektrisch leitende Körper (37) der Buchse (11) im Inneren eine Schulter (45) aufweist, an der die Schulter (42) des die Kontakthülse (52) enthaltenden Isolierteiles (47) anliegt.

9. Elektrisches Verbindungselement nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (37) der Buchse (11) einen Teil des Dielektrikums (41) des Koaxialkabels (13) aufnimmt und die Vorderkante (54) des Dielektrikums (41) an der Hinterkante (55) des Isolierteiles (47) anliegt und daß das vordere Ende (38) des elektrisch leitenden Körpers (37) von einer Schutzhülse (59) umgeben ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen