DE19918861C2 - Coaxial connector - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Koaxial-Stecker mit einem fe dernden Außenleiterkontakt gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a coaxial connector with a fe changing outer conductor contact according to the preamble of claim 1.
Der Förderverein für elektrotechnische Normung (CECC) schlägt in der Ausgabe CECC 22 240, aus dem Jahre 1993 einen Hochfre quenz-Koaxial-Stecker der Serie 1,6/5,6 vor. Durch die Norm ist die Länge des Außenleiterkontaktes auf 6,5 ± 0,1 mm, der Außendurchmesser auf 6,61 - 0,04 und der Innendurchmesser des Außenleiterkontaktes auf 5,62 + 0,034 mm festgelegt. Der fe dernde Außenleiterkontakt ist bei dem in der Norm dargestell ten Koaxial-Stecker durch axiale Federlamellen realisiert, an welchen stirnseitig ein nach außen weisender Wulst ausgebil det ist und welche untereinander durch Längsschlitze getrennt sind, die nahezu über die gesamte Länge der Außenleiterfeder verlaufen.The Foundation for Electrotechnical Standardization (CECC) beats in the output CECC 22 240, from 1993 Hochfre a frequency coaxial connector before the series 1, 6/5,. 6 The standard defines the length of the outer conductor contact at 6.5 ± 0.1 mm, the outer diameter at 6.61 - 0.04 and the inner diameter of the outer conductor contact at 5.62 + 0.034 mm. The spring-loaded outer conductor contact is realized in the coaxial connector depicted in the standard by axial spring lamellae, on the front side of which an outwardly pointing bead is formed and which are separated from one another by longitudinal slots which run almost over the entire length of the outer conductor spring.
Die Außenleiterfeder muß zum einen gut leitend sein und zum anderen federnde Eigenschaften aufweisen. Um diese beiden Eigenschaften möglichst optimal zu erreichen, wird für die Außenleiterfeder das sehr teure Kupferberillium-Material ver wendet. Dies hat zwar eine wesentlich schlechtere Leitfähig keit als Kupfer an sich, ist jedoch federnd. Um die Leitfä higkeit zu erhöhen, wird die gesamte Außenleiterfeder oder zumindest der stirnseitige Ringwulst mit einer Goldoberfläche überzogen.The outer conductor spring must be well conductive on the one hand and others have resilient properties. To these two Achieving properties as optimally as possible is essential for Outer conductor spring ver the very expensive copper berillium material turns. This has a much poorer conductivity copper as such, but is springy. To the guide ability to increase, the entire outer conductor spring or at least the front ring bead with a gold surface overdrawn.
Da somit der gesamte Stecker oder bei zweiteiliger Ausführung zumindest die gesamte Außenleiterfeder aus dem sehr teurem Kupferberillium-Material hergestellt wird und anschließend zumindest der Bereich des Wulstes mit einer Goldoberfläche überzogen wird, stellt die Außenleiterfeder einen wesentli chen Kostenpunkt bei der Herstellung einer Koaxial- Steckverbindung dar. Since the entire connector or two-part version at least the entire outer conductor spring from the very expensive Copper berillium material is produced and subsequently at least the area of the bead with a gold surface is coated, the outer conductor spring represents an essential Chen cost point in the production of a coaxial Connector.
Die US 5 807 117 A zeigt in Übereinstimmung mit dem Oberbe griff des Anspruchs 1 einen Koaxial-Stecker mit einem federn den Außenleiterkontakt, bei dem die Feder aus einem offenen Ring mit axialen Federlamellen ausgebildet ist, an welchen mittig ein nach außen weisender Wulst ausgebildet ist, und die untereinander durch Längsschlitze getrennt sind, die nahezu über die gesamte Länge der Außenleiterfeder verlaufen, ähnlich, wie es eingangs in Verbindung mit der Ausgabe CECC 22 240 des Fördervereins für Elektrotechnische Normung darge stellt ist. Zwar ist der Materialaufwand nicht so hoch wie bei einem insgesamt aus Kupferberyllium hergestellten Stecker, da nur die Außenleiterfeder aus diesem Material be steht, dennoch ist der Materialaufwand beträchtlich.US 5 807 117 A shows in accordance with the Oberbe Handle of claim 1 a coaxial connector with a spring the outer conductor contact, in which the spring from an open Ring is formed with axial spring plates, on which an outwardly pointing bead is formed in the center, and which are separated from each other by longitudinal slots, which run almost the entire length of the outer conductor spring, similar to how it was initially in connection with the CECC edition 22 240 of the Association for the Promotion of Electrotechnical Standardization represents is. The cost of materials is not as high as in one made entirely of copper beryllium Plug, since only the outer conductor spring made of this material stands, but the cost of materials is considerable.
Eine ähnliche Außenleiterfeder in Form eines offenen Rings mit axialen Federlamellen zeigt die US 5 041 020 A.A similar outer conductor spring in the form of an open ring US 5 041 020 A shows axial spring lamellae.
Aus der US 4 743 205 ist eine Koaxialsteckverbinderbuchse mit einer Federhülse bekannt, die auf der einen Seite Einpreßkon takte zum Einpressen in Durchkontaktierungslöcher einer Lei terplatte aufweist, und die an ihrem anderen Ende eine Hülse mit einem Paar von Radialfedern besitzt, die an ihren äußeren Enden Kontaktnasen tragen.From US 4,743,205 is a coaxial connector socket a spring sleeve known that Einpreßkon on one side clock to be pressed into the via holes of a lei has terplatte, and at its other end a sleeve with a pair of radial springs attached to their outer Wear the ends of the contact lugs.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen federn den Außenleiterkontakt aufzuzeigen, welcher kostengünstiger hergestellt werden kann.The invention is therefore based on the object of a spring to show the phase contact, which is cheaper can be manufactured.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.
Über die getrennt ausgebildete Radialfeder muß somit nur die se aus dem teuren Kupferberillium-Material hergestellt wer den.About the separately designed radial spring only needs to se made of the expensive copper berillium material the.
Somit wird zum einem durch die getrennte Ausbildung der Feder vom Koaxial-Stecker und zum anderen durch die Ausbildung als Radialfeder im Gegensatz zu den bisher verwendeten axialen Federlamellen eine große Menge an dem teuren Kupferberillium- Material eingespart. Dadurch, daß eine Radialfeder im wesent lichen eine ringförmige Geometrie aufweist, ist die federnde Wirkung mit wesentlich weniger Material als bei den axialen Federlamellen, welche über nahezu die gesamte Außenleiterfe derlänge verlaufen, erzielbar.On the one hand, this is due to the separate design of the spring from the coaxial connector to the other by training as Radial spring in contrast to the previously used axial Spring slats a large amount of the expensive copper berillium Material saved. The fact that a radial spring in essence Lichen has an annular geometry is the resilient Effect with much less material than the axial Spring slats, which cover almost the entire outer conductor run the length, achievable.
Darüber hinaus besteht bei den axialen Federlamellen stets die Gefahr, daß sich diese beim schrägen Einstecken des Koa xial-Steckers in einen Gegenkuppler verbiegen. Durch die Ver wendung von zumindest einer Radialfeder ist diese Gefahr aus geräumt.In addition, there is always an axial spring lamella the danger that this when the Koa Bend the xial connector into a mating connector. By ver Using at least one radial spring eliminates this risk cleared.
Damit der Koaxial-Stecker die Abmessungen der CECC 22 240- Norm erfüllt, ist an diesem voreilhafterweise ein zylinder förmiger Abschnitt mit der in der Norm festgelegten Länge der Außenleiterfeder ausgebildet, welcher die zumindest eine Ra dialfeder aufnimmt. Somit kann der Koaxial-Stecker auch mit einem Gegenkuppler gemäß oben bezeichneter Norm verwendet werden. Dadurch, daß in dem zylindrischen Abschnitt des Koa xial-Steckers die Längsschlitze zwischen den axialen Federlamellen entfallen, ist die HF-Dichtigkeit des Koaxial-Steckers wesentlich erhöht.In order for the coaxial connector to have the dimensions of the CECC 22 240 A cylinder is prematurely met on this standard shaped section with the length specified in the standard Outer conductor spring formed, which the at least one Ra dial spring accommodates. So the coaxial connector can also be used a mating coupler in accordance with the standard described above become. The fact that in the cylindrical portion of the Koa xial connector the longitudinal slots between the axial spring blades is eliminated, the RF tightness of the coaxial connector significantly increased.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die zumin dest eine Radialfeder über ein Verbindungselement an einem Ring angeordnet ist, welcher stirnseitig in den zylindrischen Abschnitt des Koaxial-Steckers einsetzbar ist.An advantageous embodiment provides that the at least a radial spring via a connecting element on one Ring is arranged, which is the end face in the cylindrical Section of the coaxial connector can be used.
In dem zylindrischen Abschnitt ist günstigerweise eine Nut ausgebildet, in welche der Ring beim Einsetzen einrastet. Durch das Zusammenwirken des Ringes und der Nut im zylindri schen Abschnitt des Koaxial-Steckers ist die zumindest eine Radialfeder in einfacher Weise am Koaxial-Stecker festlegbar.A groove is advantageously in the cylindrical section trained, in which the ring engages when inserted. By the interaction of the ring and the groove in the cylindri The section of the coaxial connector is the at least one Radial spring can be fixed in a simple manner on the coaxial connector.
Vorteilhafterweise ist an dem freien Ende der zumindest einen Radialfeder eine nach außen abstehende Kontaktnase angeord net, welche durch eine Aussparung in dem zylinderförmigen Ab schnitt über den Außenumfang des zylinderförmigen Abschnittes hervorragt. Durch diese Ausbildung ist die Radialfeder ge schützt im Inneren des zylinderförmigen Abschnittes angeord net und der Kontakt wird lediglich durch die Kontaktnase er reicht. Bei dieser Ausführungsform genügt es somit, lediglich die Kontaktnase bzw. bei einer Ausführungsform mit mehreren Radialfedern die Kontaktnasen mit einer Goldoberfläche zu überziehen.The at least one is advantageously at the free end Radial spring arranged an outwardly projecting contact lug net, which by a recess in the cylindrical Ab cut across the outer circumference of the cylindrical portion protrudes. Through this training, the radial spring is ge protects arranged inside the cylindrical section net and the contact is only through the contact he enough. In this embodiment, it is therefore sufficient only the contact nose or in one embodiment with several Radial springs close the contact lugs with a gold surface cover.
Dadurch, daß lediglich die Kontaktnase eine bzw. bei mehreren Radialfedern die Kontaktnasen durch die Aussparung im zylin derförmigen Abschnitt des Koaxial-Steckers ragen und anson sten der zylinderförmige Abschnitt vollkommen geschlossen ist, wird eine maximale HF-Dichtigkeit erreicht.The fact that only the contact nose one or more Radial springs the contact lugs through the recess in the cylinder protrude the shaped portion of the coaxial connector and otherwise Most of the cylindrical section is completely closed maximum HF tightness is achieved.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschrei bung.Further advantageous embodiments of the invention result itself from the subclaims and the following description exercise.
Anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei spieles wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigenUsing an embodiment shown in the drawings game, the invention is explained in more detail below. In show the drawings
Fig. 1 eine Schrägansicht des Koaxial-Steckers mit herausgezogener Außenleiterfeder, Fig. 1 is an oblique view of the coaxial connector with a pulled-out outer conductor spring
Fig. 2 die Schrägansicht gemäß Fig. 1 mit eingesetz ter Außenleiterfeder, Fig. 2 shows the oblique view of FIG. 1 with the releasing ter outer conductor spring
Fig. 3 und 4 jeweils eine Schrägansicht der Außenleiterfe der, FIGS. 3 and 4 are each an oblique view of the Außenleiterfe,
Fig. 5 und 6 einen Querschnitt sowie eine Schrägansicht des Gegenkupplers, und FIGS. 5 and 6 shows a cross-section and a perspective view of the mating coupler, and
Fig. 7 den Querschnitt einer Steckverbindung mit Koa xial-Stecker mit eingesetzter Außenleiterfeder und Gegenkuppler. Fig. 7 shows the cross section of a plug connection with Koa xial connector with inserted outer conductor spring and mating coupler.
Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Koaxial-Stecker mit her ausgezogener Außenleiterfeder 1 in einer Schrägansicht. Der Koaxial-Stecker weist einen zylindrischen Abschnitt 2 auf, in welchen stirnseitig, wie in Fig. 2 dargestellt die Außenlei terfeder 1 eingesetzt werden kann. Fig. 1 shows the coaxial connector according to the invention with pulled out outer conductor spring 1 in an oblique view. The coaxial connector has a cylindrical portion 2 , in which the end face, as shown in Fig. 2, the Außenlei terfeder 1 can be used.
In den Fig. 3 und 4 ist die Außenleiterfeder 1 in vergrö ßertem Maßstab dargestellt. Sie besteht aus vier Radialfedern 3 die über Verbindungselemente 4 mit einem Ring 5 verbunden sind. Die Radialfedern 3 beschreiben jeweils einen Winkelbe reich von nicht ganz 90° und sind mit ihren festen Enden an den Verbindungselementen 4 festgelegt. Im dargestellten Aus führungsbeispiel sind an jedem Verbindungselement 4 zwei Ra dialfedern 3 angeordnet, welche sich beidseitig vom Verbin dungselement 4 wegerstrecken und somit zusammen einen Winkel bereich von nahezu 180° beschreiben. Zwischen dem Ring 5 und den Radialfedern 3 sind somit zwei Verbindungselemente 4 an geordnet, welche sich exakt gegenüberliegen.In FIGS. 3 and 4, the outer conductor spring 1 is shown on an enlarged scale ßertem. It consists of four radial springs 3 which are connected to a ring 5 via connecting elements 4 . The radial springs 3 each describe a Winkelbe range of not quite 90 ° and are fixed with their fixed ends to the connecting elements 4 . In the embodiment shown, guide, for example, at each connecting element 4, two Ra dialfedern 3 is arranged, which extends on both sides from the extension element extending away Verbin 4 and thus together area describe an angle of almost 180 °. Between the ring 5 and the radial springs 3 , two connecting elements 4 are thus arranged, which are exactly opposite one another.
An den freien Enden der Radialfedern 3 sind jeweils Kon taktnasen 6 vorgesehen, welche über den Außen-Durchmesser d1 der Radialfedern 3 bzw. des Ringes 5 überstehen. Die Kon taktnasen 6 sind jeweils an der von dem Ring 5 abweisenden Stirnseite der Radialfeder 3 angeordnet. Sie ragen somit so wohl in Steckrichtung als auch in radialer Richtung über die freien Enden der Radialfedern 3 hervor. Die Außenseite der Kontaktnasen 6 ist sowohl in Steckrichtung als auch entgegen der Steckrichtung jeweils mit einer Abrundung 7 versehen.At the free ends of the radial springs 3 Kon contact lugs 6 are provided, which protrude beyond the outer diameter d1 of the radial springs 3 and the ring 5 . The con tact lugs 6 are each arranged on the end of the radial spring 3 facing away from the ring 5 . They thus protrude over the free ends of the radial springs 3 in the plug-in direction as well as in the radial direction. The outside of the contact lugs 6 is provided with a rounding 7 both in the plugging direction and counter to the plugging direction.
Da die Radialfedern 3 jeweils einen Winkelbereich von nahezu 90° beschreiben sind die freien Enden der Radidalfedern 3 so wie auch die Kontaktnasen 6 gegenseitig jeweils durch einen Federspalt 8 beabstandet.Since the radial springs 3 each describe an angular range of almost 90 °, the free ends of the radial springs 3 and the contact lugs 6 are each spaced apart by a spring gap 8 .
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, erfolgt die Montage der Außenleiterfeder durch stirnseitiges Einschieben in den zylindrischen Abschnitt 2 des Koaxial-Steckers.As shown in FIGS. 1 and 2, the outer conductor spring is assembled by being inserted into the cylindrical section 2 of the coaxial connector.
An dem zylindrischen Abschnitt 2 sind hierzu im Bereich der Kontaktnasen 6 U-förmige Aussparungen 9 vorgesehen, welche in ihrer Tiefe und ihrer Breite so dimensioniert sind, daß die Kontaktnasen 6 in ihnen exakt aufgenommen werden können und nicht mehr über die Stirnseite des zylindrischen Abschnittes 2 überstehen.For this purpose, U-shaped recesses 9 are provided on the cylindrical section 2 in the area of the contact lugs 6 , which are dimensioned in depth and width such that the contact lugs 6 can be accommodated in them exactly and no longer over the end face of the cylindrical section 2 survive.
Die Innenseite des zylindrischen Abschnittes 2 des Koaxial- Steckers ist stirnseitig in einem Bereich 10 so ausgedreht, daß die Außenleiterfeder leicht eingeschoben werden kann. Der ausgedrehte Bereich 10 endet in Richtung Koaxial-Stecker in einem Absatz 11. Desweiteren ist in dem ausgedrehten Bereich 10 eine radial nach innen vorspringende Rippe 12 vorgesehen, über welche beim Einschieben der Außenleiterfeder 1 der Ring 5 der Außenleiterfeder 1 gedrückt wird und somit zwischen der Rippe 12 und dem Absatz 11 am Ende des ausgedrehten Bereiches 10 verrastet. Die Verbindungselemente 4 sind hierzu zwischen Ring 5 und Radialfedern 3 redial nach innen versetzt angeord netThe inside of the cylindrical section 2 of the coaxial connector is turned out at the end in a region 10 so that the outer conductor spring can be easily inserted. The turned area 10 ends in the direction of the coaxial connector in a paragraph 11 . Furthermore, a radially inwardly projecting rib 12 is provided in the turned region 10 , via which the ring 5 of the outer conductor spring 1 is pressed when the outer conductor spring 1 is inserted, and thus latches between the rib 12 and the shoulder 11 at the end of the turned region 10 . The connecting elements 4 are between ring 5 and radial springs 3 redially offset inward angeord net
Wie aus Fig. 5 zu erkennen ist, sind die Rippe 12 und der Absatz 11 so angeordnet, daß die Kontaktnasen 6 nicht die Stirnseite 13 der Aussparungen 9 berühren. Die Gefahr eines Verklemmens bzw. ungewünschter Reibungskräfte in diesem Be reich ist dadurch ausgeräumt.As can be seen from Fig. 5, the rib 12 and the shoulder 11 are arranged so that the contact lugs 6 do not touch the end face 13 of the recesses 9 . The risk of jamming or undesired frictional forces in this area is thus eliminated.
Ist die Außenleiterfeder 1 wie in Fig. 2 dargestellt in dem zylindrisch Abschnitt 2 des Koaxial-Steckers eingesetzt so stehen die Kontaktnasen 6 auch über den Außendurchmesser d2 des zylindrischen Abschnittes 2 über. Die Außenseiten der Kontaktnasen 6 beschreiben somit einen Durchmesser d3, wel cher größer ist als der Außendurchmessers d2 des zylindri schen Abschnittes 2.If the outer conductor spring 1 is inserted into the cylindrical section 2 of the coaxial connector as shown in FIG. 2, the contact lugs 6 also protrude beyond the outer diameter d2 of the cylindrical section 2 . The outer sides of the contact lugs 6 thus describe a diameter d3, which is larger than the outer diameter d2 of the cylindrical portion 2 .
In den Fig. 5 und 6 ist die Außenleiterhülle eines Gegen kupplers 14 dargestellt, welcher den Steckerabmessungen nach der Norm CECC 22 240 entspricht. Der Gegenkuppler 14 weist einen Aufnahmeschacht 15 in der Länge des zylindrischen Ab schnittes 2 des Koaxial-Steckers auf. Der Innendurchmesser d4 des Aufnahmeschachts 15 ist größer als der Außendurchmesser d2 des zylindrischen Abschnittes 2, jedoch etwas kleiner als der Außendurchmesser d3, welcher durch die nicht eingefeder ten Kontaktnasen 6 beschrieben wird.In FIGS. 5 and 6, the outer conductor shell is shown of a mating coupler 14 which the plug dimensions according to the standard CECC 22 240 corresponds. The mating coupler 14 has a receiving shaft 15 in the length of the cylindrical section from 2 of the coaxial connector. The inner diameter d4 of the receiving shaft 15 is larger than the outer diameter d2 of the cylindrical portion 2 , but somewhat smaller than the outer diameter d3, which is described by the non-sprung contact lugs 6 .
Fig. 7 zeigt im Querschnitt den Koaxial-Stecker mit einge setzter Außenleiterfeder 1, wie er in dem Aufnahmeschacht 15 des Gegenkupplers 14 eingeschoben ist. Fig. 7 shows in cross section the coaxial connector with inserted outer conductor spring 1 as it is inserted into the receiving shaft 15 of the mating coupler 14 .
Um das Einschieben des Koaxial-Steckers in den Gegenkuppler 14 zu erleichtern ist der Aufnahmeschacht 15 stirnseitig mit einer Fase 16 versehen. Beim Einschieben des Koaxial-Steckers in den Gegenkuppler 14 werden somit über die Fase 16 die Kontaktnasen 6 radial nach innen gedrückt, wodurch sich der Fe derspalt 8 zwischen den Kontaktnasen 6 verringert. Durch die Abrundungen 7 an der Außenseite der Kontaktnasen 6 können diese leicht an der Innenwandung des Aufnahmeschachtes 15 entlanggleiten. Im vollkommen zusammengesteckten Zustand des Koaxial-Steckers und des Gegenkupplers 14, wie in Fig. 7 dargestellt, werden somit die Kontaktnasen 6 durch die Ra dialfedern 3 ständig gegen die Innenwanderung des Aufnahme schachtes 15 gepreßt, was eine niederohmige Verbindung zwi schen Gegenkuppler und Koaxial-Stecker gewährleistet.In order to facilitate the insertion of the coaxial plug into the mating coupler 14 , the receiving shaft 15 is provided with a chamfer 16 on the end face. Upon insertion of the coaxial plug in the mating coupler 14, the tabs are thus on the chamfer 16 6 pressed radially inwardly, whereby the Fe The gap decreases 8 between the contact noses. 6 Due to the rounded portions 7 on the outside of the contact lugs 6 , they can easily slide along the inner wall of the receiving shaft 15 . In the fully assembled state of the coaxial connector and the mating coupler 14 , as shown in Fig. 7, the contact lugs 6 are thus pressed by the Ra dial springs 3 constantly against the inner migration of the receiving shaft 15 , which is a low-resistance connection between mating coupler and coaxial Connector guaranteed.
Zur Verbesserung der Kontakteigenschaften kann die gesamte Außenleiterfeder 1 oder auch nur die Kontaktnasen 6 mit einer Goldoberfläche überzogen werden. Dadurch, daß die Kontaktna sen 6 axial über die Radialfedern 3 hervorspringen, ist es im Tauchverfahren leicht möglich, nur die Kontaktnasen 6 mit Gold zu beschichten.To improve the contact properties, the entire outer conductor spring 1 or only the contact lugs 6 can be coated with a gold surface. Characterized in that the Kontaktna sen 6 project axially over the radial springs 3 , it is easily possible in the dipping process to coat only the contact lugs 6 with gold.
Durch die geschütze Anordnung der Radialfedern 3 im zylindri schen Abschnitt 2 des Koaxial-Steckers besteht auch bei schrägem Einstecken in den Gegenkuppler 14 nicht die Gefahr, daß sich die Radialfedern 3 verbiegen. Durch den geschlosse nen zylindrischen Abschnitt 2 des Koaxial-Steckers wird dar überhinaus eine sehr hohe HF-Dichtigkeit erzielt.Due to the protected arrangement of the radial springs 3 in the cylindri's section 2 of the coaxial connector, there is no risk that the radial springs 3 bend even when inserted obliquely into the mating coupler 14 . Through the closed cylindrical section 2 of the coaxial connector, a very high RF tightness is also achieved.
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