DE1615555A1 - Elektrischer Koaxialanschluss - Google Patents
Elektrischer KoaxialanschlussInfo
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Description
Aktenzeichen P 16 15 555.8
AMP Incorporated
AMP Incorporated
Neue Beschreibung
Elektrischer Koaxialanschluß
Me Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Koaxialanschluß, der in Hochfrequenzsignalwegen liegt, die von
einem aus einem Innenleiter, einer diesen umgebenden dielektrischen
Trennschicht und einem Außenleiter bestehenden Kabel gebildet werden, bestehend aus einem äußeren leitenden
Mantel und einem von diesem durch ein dielektrisches Einsatzstück getrennten inneren leitenden Stift, und geeignet,
an seinem vorderen Ende mit ergänzenden Teilen eines zusammenpassenden Anschlusses zusammengesetzt zu
werden, wobei der äußere leitende Mantel eine rückwärtige Verlängerung aufweist, die den Außenleiter des Kabels
außen aufnimmt, der in einem außen liegenden Klemmteil, das um die Verlängerung herum angedrückt wird, an der
Verlängerung festgeklemmt wird, und wobei der äußere leitende Mantel eine Axialbohrung aufweist, die das dielektrische
Einsatzstück und den leitenden Stift enthält, der in einer Axialbohrung des Einsatzstückes befestigt ist,
und wobei ein mit einer Axialbohrung versehener hinterer
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Teil des Stiftes das vordere Ende des Kabeliimenleiters
aufnimmt und teilweise um den Innenleiter des Kabels so angedrückt ist, daß ein im wesentlichen lückenfreier
Querschnitt gebildet wird.
Ein wichtiges Erfordernis für elektrische Koaxialanschlüsse, die in der Lage sind, Hochfrequenzsignale zu
übermitteln, besteht in geringem Verlust und geringstmöglicher Verkleinerung der Signale, und dies wird durch
das Stehwellenverhältnis gemessen, das in einem Übertragungsweg einschließlich des Anschlusses besteht. Besondere
Schwierigkeiten bei der Erzielung eines niedrigen Stehwellenverhältnisses über einen ausgedehnten
Frequenzbereich bestehen bei der Herstellung des Anschlusses des Innenleiters in dem Anschlußstück,
Ein erfindungsgemäßer elektrischer Koaxialansehluß ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stift an den Innenleiter
durch Verformung von vorstehenden !Peilen des Stiftes entlang eines Segments des Stiftes angedrückt ist, daß das
Andrücksegment nach dem Andrückvorgang eine äußere Form aufweist, die der Form des Stiftes an den dem Segment
entgegengesetzten Seiten im wesentlichen gleich ist, und daß der innere Durchmesser der Bohrung des Stiftes entlang
des Segmentes verringert ist.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der Querschnitt des Stiftes
entlang des Andrücksegments ein regelmäßiges Polygon ist und eine Fläche aufweist, die gleich oder nahezu gleich
der Querschnittsfläche der nicht angedrückten Seile des
Stiftes an den dem Segment entgegengesetzten Seiten ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstellend
unter Bezugnahme auf die "beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
Pigur. 1 eine perspektivische Ansicht einer Koaxialanschlußverbindung
ist, die zusammenpassende Anschlußhälften aufweist, welche die Enden von Koaxialkabeln miteinander verbinden;
Figur 2 ein Längsschnitt entlang der Linie 2-2 durch die in Pigur 1 dargestellte Anordnung ist;
Figur 3 eine teilweise als Schnitt dargestellte Ansicht einer Hälfte der in Figur 1 dargestellten
Anschlußverbindung ist, in der die Anschlußhälfte auf einem Koaxialkabel angebracht,
der Andrückvorgang jedoch noch nicht ausgeführt worden ist;
Figur 4 eine als Schnitt dargestellte Teilansicht eines Teiles des Andrücksegments des in Figur 3
gezeigten Stiftteiles ist;
Figur 5 ein Querschnitt entlang der Linie 5-5 in Figur 3 ist;
Figur 6 und Figur 7 Querschnittsansichten des Andrückabschnittes des Stiftteiles entlang den Linien
6-6 bzw. 7-7 in Figur 2 vor bzw. nach dem Andrücken sind, wobei Andrückbacken in aufeinanderfolgenden
Betriebsstellungen gezeigt sind;
Figur 8 und Figur 9 eine als Längsschnitt und eine als Querschnitt dargestellte Ansicht eines Stift-
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teilea sind, das mit einem alternativen Andrückprofil ausgebildet ist;
Figur 10 und Figur 11 eine Längsschnitt- und eine
Querschnittsansicht eines Stiftteiles
sind, dessen Andrücksegment eine alternative Ausbildung hat} und
Figur 12 und Figur 13 eine Längsschnitts- und eine
Querschnittsansicht des in Figur 10 und Figur 11 gezeigten Teiles nach dem Andrücken
sind.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Anordnung 10 besteht aus der Koaxialanschlußverbindung, die Koaxialkabel 12 und
miteinander verbindet, welche von der für die Übertragung von Signalen in einem Frequenzbereich von 0 bis 2000 Megahertz
geeigneten Art sind. Me Kabel 12 und 20 weisen, wie in Fig. dargestellt, einen Mittelleiter H auf, der von einer dielektrischen
Seele 16 umgeben wird, die innerhalb eines äußeren Leiters 18 angeordnet ist, sowie eine äußere Schutzhülle aus
biegsamem isolierendem Stoff. Die Verbindungsanordnung 10 setzt sich aus zwei Anschlußhälften 22 und 32 zusammen, die
jeweils an den inneren und äußeren Leitern 14 und 18 der Kabel 12 bzw. 20 angedrückt sind. Die Anschlußhälften sind
so ineinander gefügt, daß elektrischer Kontakt zwischen den Kabelwegen durch Reibungsanlage sich ergänzender Kontaktflächen
aneinander hergestellt wird, und die Ansehlußhälften
sind mechanisch durch eine Bajonettkupplung bekannter Ausführung
miteinander verbunden. Wie in Figur 2 dargestellt, sind die Ansehlußhälften 22 und 32 im wesentlichen von
gleicher Ausbildung im Hinblick auf die an die inneren und äußeren leitenden Wege der Kabel angedrückten Teile, jedoch
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von verschiedener Ausbildung in den vorderen, der gegenseitigen Verbindung dienenden Teilen, sie sich ergänzende
einführbare und aufnehmende Teile bilden. Me Anschlußhälfte
22 enthält einen ersten leitenden Mantelteil 24, der ein Gewinde 26,aufweist, das in das mit Innengewinde
versehene rückwärtige Ende eines vorderen Mantelteils 28 eingreift, welches in der Nähe seines-vorderen Endes
zwei gegenüberliegende äußere Vorsprünge 30 aufweist. Ein in ergänzender Weise ausgebildeter vorderer Mantel 88 der
Anschlußhälfte 32 nimmt den vorderen Teil des Mantels 28 in neu auf, und der Mantel 88 ist mit einem Paar sich gegenüberliegender
gewundener Schlitze 33 ausgebildet, die die Vorsprünge 30 des Mantels 28 aufnehmen. Es ist ersichtlich,
daß die Anordnung der Schlitze 33 und der Vorsprünge 30 es gestattet, die Anschlußhälfte 22 mit der Anschlußhälfte 32
durch Drehung der beiden Hälften gegeneinander zusammenzufügen, wobei die Vorsprünge 30 entlang den Schlitzen 33
verschoben und dfe Anschlußhälften infolgedessen aufeinander zu bewegt werden. Die Schlitze 33 sind zweckmäßig an
ihren hinteren Enden in bekannter Weise mit Anlageflächen
oder Ausnehmungen ausgebildet, so daß die Vorsprünge 30 infolge der Wirkung einer Druckfeder 85, welche die beiden
Anschlußhälften auseinanderdrückt, gegen unbeabächtigte
Rückwärtsbewegung gesichert werden, und daß ein sperrender Eingriff erzielt wird, wenn die Vorsprünge 30 die hinteren
Enden der gewundenen Schlitze 33 erreichen. Die Innenfläche des Mantels 28 bildet eine buchsenartige Kontaktfläche, die
bei 29 in Eingriff mit federnden Teilen 90, 91 und 92 steht,
welche von der Anschlußhalfte 32 nach vorn verlaufen. Die
Anschlußhälfte 22 enthält ein vorderes dielektrisches Einsatzstück 25, das einen vorderen Teil 27 geringeren
Durchmessers aufweist, der in eine Buchse eines in ergänzender Weise ausgebildeten dielektrischen Einsatzstückes
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der Anschlußhälfte 32 paßt. EinraLttlerer leitender Stift
der Anschlußhalfte 22 weist an seinem vorderen Ende eine
geteilte aufnehmende Kontaktfeder auf, die einen in ergänzender Weise ausgebildeten einzuführenden Teil eines
Stiftes 60 der Anschlußhälfte 32 aufnimmt.
Die Anschlußhälfte 32 enthält einen ersten leitenden Mantelteil 34 dessen vorderes Ende ein Gewinde 36 aufweist und
in Eingriff mit einem mit Innengewinde versehenen hinteren Ende eines vorderen Mantelteiles 80 steht. Der Mantel 34 ist
mit einer rückwärtigen Verlängerung 38 ausgebildet, die als Halterung für einen verstärkenden Klemmteil 45 dient, der auf
der Verlängerung 38 angedrückt wird, um den Kabelmantel zwischen der Verlängerung 38 und dem Klemmteil 45 zu befestigen.
Die Verlängerung 38 weist eine Innenbohrung 44 auf, die die Kabelisolierung 16 aufnimmt und sich weiter vorn innerhalb
des Mantels 34 über eine sich konisch erweiternde Tibergangsbohrung 46 zu einer vorderen Bohrung 48 erweitert. Die-Außenfläche
der Verlängerung 38 ist mit einer Reihe von ringförmigen Zacken oder Nuten 40 ausgebildet, durch die eine
Greiffläche für das Festhalten des Kabelmantels 18 unter der angedrückten Fläche des Klemmteils 45 geschaffen wird. Die
Außenfläche des hinteren Endes der Verlängerung 38 ist konisch verjüngt, um beim Einbau des Kabels zunächst die
Anbringung des Kabelmantels auf der Verlängerung 38 zu erleichtern. Ein dielektrisches Einsatzstück 50 ist eng
in den durch die Bohrungen 44, 46 und 48 gebildeten Hohlraum eingepaßt und weist eine rückwärtige buchsenartige
Verlängerung 52 auf, die durch die Bohrung 44 verläuft und mit ihrem hinteren Ende an einem kleinen Vorsprung oder
Kranz 43 anstößt, der einen Anschlag am Ende der Mantelverlängerung 38 bildet. Der Kranz 43 hat zweckmäßig etwa
denselben Durchmesser wie die Isolierung 16 des Koaxial-
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kabels, so daß der Kranz beim Zusammenbau in gleitendem
Eingriff—mit der Isalisjcjung Iß..-stakt.
In dem Einsatzstück 50 ist koaxial mit dem Mantel 34 ein
Mittelstift 56 befestigt, und ein kleiner ringförmiger Vorsprung
57 oder· ein sich erweiterndes hinteres Ende des otiftes sitzt in einer konischen Anlagefläche, die
einen inneren Übergang zwischen der buchsenartigen Verlängerung 52 und dem Körper des EinsatζStückes 50 bildet.
Der Mittelstift 56 weist eine innere Bohrung 58 auf, die von seinem hinderen Ende über etwa die Hälfte seiner
Länge verläuft, sowie einen vor der Bohrung 58 liegenden !eil 60 mit gleichem Außendurchmesser, der an seinem vorderen
Ende in einem Kontaktteil 62 geringeren Durchmessers endet, der geeignet ist, in einen Buchsenteil des Mittelstiftes 31
der Anschlußhälfte 22 zu passen und eingeführt zu werden.
Der vordere leitende Mantel 80 ist an dem Mantel 3Φ durch Ineinanderfügung
der Gewindeteile 82 und 36 befestigt. Der Mantel 80 weist an seinem vorderen Ende einen radial nach
außen verlaufenden Plansch 84 auf, der eine Lagerflache für
die ringförmigen federglieder 85 bildet, die in einer Aussparung
83 des Mantelteils 88 eingesetzt sind und zwischen dem Flansch 84 und einem hinter dem Flansch an dem Mantel
88 befestigten Sperring 87 festgehalten werden. Der Ring 87 dient ferner dazu, den Mantel 80 mit der vorderen Buchse 88
sperrend zu verbinden, welche über das vordere Ende des Mantels 28 der Anschlußhälfte 22 paßt. ·
Der Mantel 80 weist eine axiale Bohrung 86 auf, durch die eine
vordere Verlängerung der Bohrung 48 gebildet wird, und. ein
dielektrisches Einsatzstück mit einer inneren Bohrung 94,
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welche das vordere Ende 60 des Stiftes 56 aufnimmt,ist
eng in die Bohrung 86 eingepaßt. Das Einsatzstück 92 dient dazu, den Stift 56 abzustützen, und an seinem vorderen Ende
besteht ein Spielraum um den vorderen Kontaktteil des Stiftes
60 herum, wodurch eine Buchse gebildet wird, die einen vorderen Steckerteil des Stiftes 38 der Anschlußhälfte 22 aufnehmen
kann. Das leitende Federglied 90 ist geteilt, um federnde Pinger 91 zu bilden, welche verstärkte Endteile
93 aufweisen, die das vordere Ende des Einsatzstückes
92 umgeben und in Eeibungskontaktsitz. an der Innenfläche 29 des Mantelteils 28 anliegen. Das Pederglied 90 ist an dem
Mantelteil 80 mittels eines Planschringes 95 befestigt, Die
Mantelteile der Paare 24, 28 und 34, 80 werden miteinander verbunden wie dargestellt, wobei Je ein dielektrischer Abstandsring
51 aus elastischem isolierendem Stoff zwischen den aneinander anstoßenden Einsatzstücken 50, 92 angeordnet
wird, der dem Ausgleich der Anhäufung axialer Toleranzen der Einzelteile der Verbindungsanordnung sowie der Abdichtung der
inneren Kontaktflächen dient. Die Stärke des Abstandsringes
51 wird so gewählt, daß bei Zusammenbau der Einzelteile das
Material des AbStandsringes in radialer und axialer Richtung
zusammengedrückt wird. Zweckmäßig sind, die Durchmesser der
Mantelbohrungen und der Mittelstifte über ihre Länge zwischen den Übergangsbohrungen 46 in den Mantelteilen 24 und 32
gleich groß gehalten, und die verwendeten dielektrischen
Stoffe sind vorzugsweise so ausgewählt, daß sie die gleiche
dielektrische Konstante aufweisen, welche einen Wert hat,
durch den eine impedanz pro längeneinheit der Mäntel und
Stifte geschaffen wird, die jegliche Fehlanpassung ausgleichen, welche nicht durch ä.en Abstand zwischen den Außenflächen der
Stifte und den Innenflächen der Mantelteile ausgeglichen wird.
Die elektrische! Verbindung wird in jeder Anschlußhälfte durch
Andrückzonen C1 und C2 hergestellt. Die Andrückung in der
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Zone O2 wird entlang demKlemmteil 45 dur enge führt, um
das Kabel 12 mit der Anschlußhälfte 32 mechanisch zu
verbinden und um den Kabelmantel 18 mit dem äußeren metallischen Mantelteil 34 der Anschlußhälfte 32 mechanisch und
elektrisch zu verbinden. Die Andrückung in der Zone G1 bewirkt
die mechanische und elektrische Verbindung des Kabelmittelleiters 14 mit dem Mittelstift 56 der Anschlußhälfte 32. Die
Andrückungen in den Zonen C-] und C2 werden vorzugsweise gleichzeitig
vorgenommen. :
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Figur 3 wird ein-IeIl der
Anschlußhälfte 32 vor dem Zusammenbau für die Andrückung vorbereitet. Der Klemmteil 45 hat einen Innendurchmesser,
der genügend größer als der Außendürchmesser des Kabels
ist, um einen Zwischenraum zu bilden, in dem der äußere
Leiter des Kabels oder der Mantel 18 bequem auf dem Mantel- '
teil 38 der Verbindungshälfte aufgeschoben werden kann. Während des Andrückens wird der Klemmteil.45 von der in
Figur 3 gezeigten Form zu der in Figur 2 gezeigten Form zusammengedrückt, wobei die vordere Hälfte des angedrückten
Klemmteils dazu dient, den Kabelmantel 18 mit der
Verlängerung 38 des Mantelteils 34 sperrend zu verbinden
und das Kabelmantelgeflecht in die Zacken 40 zu pressen.
Der hintere Teil des Klemmteils wird in seinem Durchmesser so weit verringert, daß er die Außenisolierung 19 des' Kabels
leicht ergreift und zusammendrückt, ohne dabei die innere
dielektrische Seele des Kabels zu verformen oder den radialen
Abstand zwischen der Außenfläche des Leiters 14 und der Innenfläche des Kabelmantels 18 zu verändern. Die Andrückung in
der Zone C2 ist vorzugsweise von Kreis- oder "0"-FOrIn, wie
es z. B. in der Querschnittsansient der Figur 5 für die
Andrückung in der Zone G^ gezeigt ist.
Die Figuren 3 bis 7 zeigen eine zweckmäßige Ausbildung für
das Segment des Stiftes 56f <ias als AndriiGkzone vej7wendet wird*
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Die Figuren 3 bis 5 zeigen die Form dieses Segmentes vor der Andrückung, das ein höckerförmiges Metallteil auJeist, das
sich über die länge des Segmentes erstreckt. Das höckerförmige
Teil besteht aus einem Segment 63 mit gleichförmigem
Radius R1 über seine ganze Länge zwischen Endwänden 64.
Während des Andrückens wird der hockerförmige Teil nach
innen, von seinem ursprünglichen Radius R^ zu einem
Radius Rp, von dem in Figur 6 gezeigten in den in Figur
gezeigten Zustand getrieben. Bei der Andrückung in der
Zone Cj wird die Innenfläche so verformt, daß sich ein nach
innen weisender Vorsprung mit einem Innenradius R-, ergibt,
wie es in Figur 4 und Figur 2 gezeigt ist, wenn der Höcker 63 auf den verkürzten Radius R2 eingedrückt wird. Die
Andrückung ist "0"-förmig und bewirkt, daß der Außendurchmesser
des mit dem Höcker versehenen Segmentes 63 so verringert wird, daß er gleich dem Außendurchmesser des restlichen
Stiftes an den der Andrückung entgegengesetzten Seiten wird, um einen im wesentlichen einheitlichen Durchmesserzu
bilden und entlang der Andrückzone C-, einen Abstand
D1 zu erhalten, der gleich dem Abstand Dp entlang
den restlichen Teilen des Stiftes 56 ist.
Während des Andrückens werden ein Paar Andrückbacken 110
und 114 an dem höckerförmigen Segment 63 angelegt, wie
in Figuren 6 und 7 dargestellt. Die gegenüberliegenden Backenflächen, wie z. B. die Fläche 112 der Backe 110,
haben im wesentlichen gleichen Radius, so daß die Andrückzone
C1 im wesentlichen kreisförmig zylindrische Form erhält.
Zu diesem Zweck wird der leichte Absatz 111, der auf den Kanten der oberen Backe 110 beruht, so knapp gehalten, wie
es irgend mit der Bruchfestigkeit der Backen vereinbar ist. Zweckmäßig erstrecken sich die Andrückbacken 110 und 114
in axialer Richtung über die Enden des Segmentes 63 hinaus, so daß sie auf nichtangedrückte Teüe des Stiftes überstehen,
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auf denen sie bei Vollendung des Andrückens aufliegen können»
Wie in Figur 7 gezeigt, wird der Stoff des Stiftes um den
Mittelleiter 14 herum so zusammengedrückt, daß ein im wesentlichen
massiver Abschnitt gebildet wird. Die Länge des höckerförmigen
Segmentes 63 1st groß genug, so daß der um den Leiter
14 herum zusammengedrückte Teil des: Stiftes stark .genug ist,
axial wirkenden Kräften zwischen dem Stift und dem Leiter zu widerstehen.
Die Figuren 8 und 9 zeigen" einen Mittelstift 56'} der gleich
dem oben beschriebenen Stift 56 ist, der Jedoch bei C^ mittels
einer im Querschnitt sechseckigen Andrückung von seinem Radius R.J ' zu einer Form zusammengedrückt wurde, bei der gerade Flächen
an entgegengesetzten Seiten einer zylindrischen Umgrenzung
mit dem Radius R2' verlaufen, welcher' der Radius der nlchtangedrückten
Teile des Stiftes 56' ist. Die im Querschnitt sechseckige Andrüekung ist eine Annäherung ah die Kreis- oder
"O"-förmige Andrückung der Figuren 6 und 7, kann jedoch in gewisser Hinsicht leichter hergestellt werden, um einen angedrückten Abschnitt; von nahezu der gleichen Querschnittsfläche
wie die niehtangedrückten Teile des Stiftes zu bilden.
In ähnlicher Weise kann auch eine A hdrückung von achteckiger
oder ähnlicher regelmäßiger Vieleckform verwendet werden.
Die Figuren IO bis 13 zeigen eine weitere Ausfuhrungsform, bei
der ein Andrücksegment des Stiftes hockerartige Gegenteile
und 164 aufweist, die an dem Umfang des Stiftes ausgebildet
sind und an diametral entgegengesetzten Seiten desι Mittelstiftes
158 angeordnet sind. Die Andrückung wird cfedureh ausgeführt, daß
die Hocker in ein kreisförmigesProfil eingedrückt wer den, so
daß nach innen getriebene Teile 166 gebildet werden, die den
Mittelleiter innerhalb des A^idrückabschnittes zu einer im
wesentlichen massiven Masse zusammenq.uetsehen.
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Claims (3)
1.) Elektrischer Koaxialanschluß, der in Hochfrequenz-
signalwegen liegt, die von einem aus einem Innenleiter,
einer diesen umgebenden dielektrischen Trennschicht und einem Außenleiter bestehenden Kabel gebildet werden,
bestehend aus einem äußeren leitenden Mantel und einem
von diesem durch ein dielektrisches Einsatzstück getrennten inneren leitenden Stift, und geeignet, an seinem
vorderen Ende mit ergänzenden Teilen eines zusammenpassenden Anschlusses zusammg'ehgesetzt zu werden, wobei der äußere
leitende Mantel eine rückwärtige Verlängerung aufweist, die den Außenleiter des Kabels außen aufnimmt, der in einem
außen liegenden Klemmteil, das um die Verlängerung herum
angedrückt wird, an der Verlängerung festgeklemmt wird, und wobei der äußere leitende Mantel eine Axialbohrung aufweist,
die das dielektrische Einsatzstück und den leitenden Stift enthält, der in einer Axialbohrung des Einsatzstückes
befestigt ist, und wobei ein mit einer Axialbohrung versehener
hinterer Teil des Stiftes das vordere Ende des Kabelinnenleiters aufnimmt und. teilweise um den Innenleiter
des Kabels so angedrückt ist, daß ein im wesentlichen
lückenfreier Querschnitt gebildet wird, dadurch
g e k e η η. ζ e i c h η et, daß der Stift (60)
an den Innenleiter (14) durch Verformung von vorstehenden Teilen des Stiftes entlang eines Segments (63) des
Stiftes angedrückt, ist, daß das Andrucks egment nach dem
Andrückvorgang eine äußere Form aufweist, die der Form
des Stiftes an den dem Segment entgegengesetzten Seiten
im wesentlichen gleich ist, und daß der innere Durchmesser
(R5) der Bohrung des Stiftes entlang des Segmentes
(63) verringert ist,
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/3
2. Anschluß nach Anspruch 1, da du r c h g e kennzeichne
t, d a ß der Querschnitt des
.Stiftes (60) entlang des Andrücksegments (63) ein regelmäßiges
Polygon ist und eine Fläche aufweist, die gleich
oder nahezu gleich der Querschnittsfläche der nicht angedrückten Teile des Stiftes (60). an den dem Segment entgegengesetzten
Seiten ist.
3. Anschluß nach Anspruch 1, dadurch g e -
k e η: η ζ e ich ne t , daß das Andrücksegment
(63) vor dem Andrückvorgang durch radial nach außen stehende Vorsprünge (63) gebildet wird, die im den zylindrischen Umfang des Stiftes (60) verteilt sind.
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L e e r s e i t e
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