DE202004015502U1

DE202004015502U1 - Koaxialsteckverbinder mit Schnellverschluß

Info

Publication number: DE202004015502U1
Application number: DE202004015502U
Authority: DE
Original assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2014-10-07
Also published as: WO2006037488A1; EP1797623B1; CN100481644C; EP1797623A1; ATE389251T1; CN101023566A; HK1104876A1; US7510432B2; DE502005003246D1; US20070161288A1; US20090053928A9

Abstract

Koaxialsteckverbinder (10) mit Schnellverriegelung (28,38), welcher zur Aufnahme eines komplementären Koaxialsteckverbinders (12) ausgebildet ist, wobei Koaxialsteckverbinder (10) und komplementärer Koaxialsteckverbinder (12) mit einem Kupplungsorgan (30) der Schnellverriegelung miteinander verbindbar sind und jeweils ein einen Innenleiter ausbildendes Innenleiterteil (16,20) sowie ein einen Außenleiter ausbildendes Außenleiterteil (4,18) aufweisen, wobei am Koaxialsteckverbinder (10) ein Kontaktelement derart angeordnet ist, dass dieses bei zusammengesteckten Koaxialsteckverbindern (10,12) zwischen dem Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) und dem Außenleiterteil (18) des komplementären Koaxialsteckverbinders (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement als Hülse (44) mit einem ersten Ende (46) und einem zweiten Ende (50) ausgebildet ist, wobei das erste Ende (46) der Hülse (44) einen ersten elektrischen Kontakt für einen stirnseitigen Kontaktbereich (60) des Außenleiterteiles (18) des komplementären Koaxialsteckverbinders (12) und das zweite Ende (50) der Hülse (44) einen zweiten elektrischen Kontakt mit dem Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) ausbildet, und dass ein elastisches Längenausgleichselement (64) vorgesehen ist,...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Koaxialsteckverbinder mit Schnellverriegelung, welcher zur Aufnahme eines komplementären Koaxialsteckverbinders ausgebildet ist, wobei Koaxialsteckverbinder und komplementärer Koaxialsteckverbinder mit einem Kupplungsorgan der Schnellverriegelung miteinander verbindbar sind, wobei der Koaxialsteckverbinder und der komplementäre Koaxialsteckverbinder jeweils ein einen Innenleiter ausbildendes Innenleiterteil sowie ein einen Außenleiter ausbildendes Außenleiterteil aufweisen, wobei am Koaxialsteckverbinder ein Kontaktelement derart angeordnet ist, dass dieses bei zusammen gesteckten Koaxialsteckverbindern zwischen dem Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders und dem Außenleiterteil des komplementären Koaxialsteckverbinders angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der EP 1337008 A2 ist ein elektrischer Steckverbinder mit Schnellverriegelung bekannt, der ein erstes Verbindungselement und ein zweites Verbindungselement aufweist, die mit einem Kupplungsorgan miteinander verbunden sind und einen Innenleiter sowie einen Außenleiter ausbilden. Ein Außenleiter des zweiten Verbindungselementes bildet stirnseitig einen elektrischen Kontakt, und zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement ist ein federelastisches Kontaktelement angeordnet. Um einen genau definierten Kontakt mit guter passiver Intermodulation und geringer HF-Abstrahlung zu erzielen, ist das Kontaktelement als Ringscheibe ausgebildet, die unter axialer Spannung zwi schen den beiden Außenleitern an diesen anliegt und umlaufende geschlossene Kontaktflächen ausbildet.
Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass es weder eine definierte Kontaktebene noch eine definierte Kontaktzone gibt. Dies liegt vor allem daran, dass der für den Schnellverschluss erforderliche Längenausgleich und die Kontaktierung selbst an ein und derselben Stelle erfolgen. Hierdurch kann sich die Kontaktstelle an unterschiedlichen Orten befinden und der exakte Verlauf des Stromes entlang des Außenleiters des elektrischen Steckverbinders ist an dieser Stelle weder vorherbestimmt noch vorhersehbar. Dies beeinträchtigt die HF-Eigenschaften dieser Steckverbindung ganz erheblich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der o.g. Art bezüglich Kontaktierung und HF-Eigenschaften zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Steckverbinder der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Bei einem Koaxialsteckverbinder der o.g. Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Kontaktelement als Hülse mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende ausgebildet ist, wobei ein erstes Ende der Hülse einen ersten elektrischen Kontakt für einen stirnseitigen Kontaktbereich des Außenleiterteiles des komplementären Koaxialsteckverbinders und ein zweites Ende der Hülse einen zweiten elektrischen Kontakt mit dem Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders ausbildet, und dass ein elastisches, elektrisch nicht leitendes Längenausgleichselement vorgesehen ist, welches mit einer ersten Seite an dem Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders und mit einer gegenüberliegenden zweiten Seite an der Hülse in einem Bereich beabstandet von den elektrischen Kontakten anschlägt.
Dies hat den Vorteil, dass die Funktion der Außenleiterkontaktierung einerseits und des Längenausgleichs für die Schnellverriegelung andererseits räumlich voneinander getrennt ausgebildet sind. Hierdurch ist der Stromfluss entlang der Au ßenleiterteile der Steckverbindung definiert und vorhersehbar. Dies hat verbesserte HF-Eigenschaften der Steckverbindung zufolge.
Einen maximalen Längenausgleich in axialer Richtung erzielt man dadurch, dass das Längenausgleichselement derart angeordnet ist, dass es bei miteinander verbundenen Koaxialsteckverbindern in axialer Richtung zwischen Hülse und Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders eingespannt ist.
Zweckmäßigerweise schlägt das Längenausgleichselement mit der ersten Seite an einer Stirnseite des Außenleiterteiles des Koaxialsteckverbinders an.
Bevorzugt ist der zweite elektrische Kontakt in radialer Richtung zwischen der Hülse und dem Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders und bei zusammen gesteckten Koaxialsteckverbindern der erste elektrische Kontakt in axialer Richtung zwischen der Hülse und dem Außenleiterteil des komplementären Koaxialsteckverbinders ausgebildet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Hülse an dem ersten Ende einen sich radial nach außen erhebenden Bund auf und ist an dem dem Bund gegenüberliegenden zweiten Ende axial geschlitzt, so dass in radialer Richtung elastisch auslenkbare Kontaktfinger ausgebildet sind. In dem Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders ist bevorzugt eine Ausnehmung ausgebildet, wobei das zweite Ende der Hülse wenigstens mit den Kontaktfingern derart in die Ausnehmung eingreift und mit dieser zusammenwirkt, dass bei zusammengesteckten Koaxialsteckverbindern der stirnseitige elektrische Kontakt des Außenleiterteiles des komplementären Koaxialsteckverbinders an dem Bund der Hülse anschlägt, wodurch der erste elektrische Kontakt zwischen dem Außenleiterteil des komplementären Koaxialsteckverbinders und dem Bund der Hülse mit einer Kontaktfläche und einer durch eine Schließkraft der Schnellverriegelung axial aufgebrachten Kontaktkraft hergestellt ist, und wenigstens ein Kontaktfinger elastisch radial ausgelenkt ist sowie das Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders kontaktierend berührt, wodurch der zweite elektrische Kontakt zwischen dem Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders und dem Kontaktfinger der Hülse mit einer Kontaktfläche und einer durch die elastische Rückstellkraft des Kontaktfingers radial aufgebrach ten Kontaktkraft hergestellt ist. An dem Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders ist zweckmäßigerweise ein dem Bund der Hülse zugewandter Anschlag ausgebildet, wobei zwischen dem Bund der Hülse und dem Anschlag am Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders das Längenausgleichselement angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise ist der Anschlag am Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders ringförmig ausgebildet.
Beispielsweise ist die Ausnehmung im Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders in radialer Richtung nach innen zu einem Isolierteil des Innenleiterteiles des Koaxialsteckverbinders hin offen, sodass die Hülse auf dem Isolierteil des Innenleiterteiles des Koaxialsteckverbinders aufliegt.
Zum Herstellen eines sicheren elektrischen Kontaktes zwischen der Hülse und dem Außenleiterteil des ersten Verbinderelementes weist die Hülse an freien Enden der Kontaktfinger sich radial nach außen erhebende Erhebungen auf, welche an einer Innenfläche des Außenleiterteiles des Koaxialsteckverbinders elektrisch kontaktierend anschlagen und eine derartige Höhe aufweisen, dass der jeweilige Kontaktfinger elastisch radial nach innen ausgelenkt ist.
Beispielsweise ist der komplementäre Koaxialsteckverbinder als Koaxialbuchse bzw. Koaxialkuppler und der Koaxialsteckverbinder als Koaxialstecker ausgebildet.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
1 eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinders,
2 eine Detailansicht des Kontaktbereiches einer Hülse des Koaxialsteckverbinders gemäß 1 und
3 eine Hülse des Koaxialsteckverbinders gemäß 1 in teilweise aufgeschnittener Seitenansicht,
4 die Hülse des Koaxialsteckverbinders gemäß 1 in Aufsicht und
5 die Hülse des Koaxialsteckverbinders gemäß 1 in perspektivischer Ansicht.
Die in 1 und 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbindung umfasst ein erstes Verbinderelement 10 (Koaxialsteckverbinder) in Form eines Koaxialsteckers und ein zweites Verbinderelement 12 (komplementärer Koaxialsteckverbinder) in Form eines Koaxialkupplers. Das erste Verbinderelement 10 umfasst ein einen Außenleiter ausbildendes Außenleiterteil 14 und ein einen Innenleiter ausbildendes Innenleiterteil 16. Das zweite Verbinderelement 12 umfasst ein einen Außenleiter ausbildendes Außenleiterteil 18 und ein einen Innenleiter ausbildendes Innenleiterteil 20. Das Innenleiterteil 16 des ersten Verbinderelementes 10 ist von einem ersten Isoliertstoffteil 26 umgeben. Zwischen dem Außenleiterteil 18 des zweiten Verbinderelementes 12 und dem Innenleiterteil 20 des zweiten Verbinderelementes 12 ist ein zweites Isoliertstoffteil 24 angeordnet. Die beiden Verbinderelemente 10 und 12 sind mit einem Kupplungsorgan 28 lösbar miteinander verbunden. Das Kupplungsorgan 28 weist in an sich bekannter Weise einen Verriegelungsring 30 auf, der in eine Aussennut 32 des zweiten Verbinderelementes 12 eingreift und an einer Schulter 34 des ersten Verbinderelementes 10 und an einem Halterrand 36 ansteht. Um die Verriegelung zu lösen, wird eine Verriegelungshülse 38 in Richtung des Pfeiles 40 und somit in 1 von oben nach unten verschoben. Mit einem umlaufenden inneren Rand wird der Verriegelungsring 30 aus der Aussennut 32 herausgehoben und damit die Verriegelung gelöst. Beim Zusammenstecken der beiden Verbinderelemente 10 und 12 rastet der Verriegelungsring 30 selbsttätig in die Nut 32 ein.
Um die Toleranz des Kupplungsorgans 28 zu kompensieren und um gute HF-Eigenschaften zu erreichen, ist ein Kontaktelement 44 vorgesehen, das zwischen dem Außenleiterteil 14 des ersten Verbinderelementes 10 und dem Außenleiterteil 18 des zweiten Verbinderelementes 12 angeordnet ist. Wie aus 3 ersichtlich, ist das Kontaktelement 44 als Hülse ausgebildet, die an einem ersten Ende 46 einen sich radial nach außen erhebenden Bund 48 aufweist und an einem dem Bund 48 gegenüberliegenden zweiten Ende 50 axial geschlitzt ist, so dass in radialer Richtung elastisch auslenkbare Kontaktfinger 52 ausgebildet sind. An den freien Enden der Kontaktfinger 52 sind sich radial nach außen erhebende Erhebungen 54 ausgebildet.
Die Anordnung der Hülse 44 im Koaxialsteckverbinder ist aus den 1 und 2 näher ersichtlich. Die Hülse 44 greift mit ihrem zweiten Ende 50, d. h. im Wesentlichen mit den Kontaktfingern 52, in eine an einer Innenseite des Außenleiterteiles 14 des ersten Verbinderelementes 10 ausgebildete Ausnehmung 58 ein. Im Bereich der Ausnehmung 58 schlagen die Erhebungen 54 der Hülse 44 an die Innenseite des Außenleiterteiles 14 des ersten Verbinderelementes 10 an. Der Innendurchmesser der Ausnehmung 58 ist dabei derart gewählt, dass er kleiner ist als der Außendurchmesser der Hülse 44 im Bereich der Erhebungen 54. Dies hat zur Folge, dass bei in die Ausnehmung 58 eingeschobener Hülse 44 die Kontaktfinger 52 radial nach innen elastisch ausgelenkt sind. Auf diese Weise ergibt sich im Bereich der Anlage der Erhebungen 54 in der Ausnehmung 58 ein zweiter elektrische Kontakt mit einer Kontaktfläche und einer durch die elastische Rückstellkraft der elastisch radial nach innen ausgelenkten Kontaktfinger 52 aufgebrachte Kontaktkraft. Die Hülse 44 ist in axialer Richtung relativ zum Außenleiterteil 14 des Verbinderelementes 10 verschiebbar. Durch eine Kante 66 am ersten Isolierstoffteil 26 ist die Hülse 44 koaxial zum ersten Isolierstoffteil 26 gehalten und kann nicht in axialer Richtung heraus fallen. Die Hülse 44 ist daher in der Ausnehmung 58 unverlierbar montiert
Am ersten Ende 46 der Hülse 44 schlägt der Bund 48 an eine Stirnfläche 60 des Außenleiterteiles 18 des zweiten Verbinderelementes 12 an. Diese Stirnfläche 60 bildet einen stirnseitigen elektrischen Kontakt aus. Durch das Kupplungsorgan 28 in Form einer Schnellverriegelung wird diese Stirnfläche 60 axial gegen den Bund 48 der Hülse 44 gedrückt. Zusätzlich ist am Außenleiterteil 14 des ersten Verbinderelementes 10 eine dem Bund 48 der Hülse 44 zugewandte Schulter 62 ausgebildet. Zwischen der Schulter 62 und dem Bund 48 der Hülse 44 ist ein elastisches Längenausgleichselement 64 angeordnet. Dieses Längenausgleichselement 64 ist beispielsweise als elektrisch nicht leitender O-Ring ausgebildet und stellt durch seine Anordnung axial zwischen dem Bund 48 der Hülse 44 und der Schulter 62 des Außenleiterteiles 14 des Verbindungselementes 10 in axialer Richtung einen Längenausgleich zur Verfügung, indem das Längenausgleichselement 64 mehr oder weniger stark in axialer Richtung zusammengequetscht wird. Durch die in axialer Richtung wirkende Schließkraft des Kupplungsorgans 28 wird die Stirnfläche 60 des Außenleiterteiles 18 des zweiten Verbinderelementes 12 in axialer Richtung gegen den Bund 48 und gegen die elastische Verformbarkeit des Längenausgleichselementes 64 gedrückt. Hierdurch wird zwischen der Stirnfläche 60 und dem Bund 48 ein erster elektrischer Kontakt mit Kontaktfläche und durch die Schließkraft des Kupplungsorgans 28 in axialer Richtung aufgebrachter Kontaktkraft hergestellt.
Die in 3 bis 5 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Hülse 44 ist als Drehteil ausgebildet. Alternativ kann diese Hülse jedoch auch als sog. Biege-Stanzteil ausgebildet sein, wobei diese dann einen sich über die gesamte axiale Länge der Hülse 44 erstreckenden Schlitz aufweisen können.

Claims

Koaxialsteckverbinder (10) mit Schnellverriegelung (28,38), welcher zur Aufnahme eines komplementären Koaxialsteckverbinders (12) ausgebildet ist, wobei Koaxialsteckverbinder (10) und komplementärer Koaxialsteckverbinder (12) mit einem Kupplungsorgan (30) der Schnellverriegelung miteinander verbindbar sind und jeweils ein einen Innenleiter ausbildendes Innenleiterteil (16,20) sowie ein einen Außenleiter ausbildendes Außenleiterteil (4,18) aufweisen, wobei am Koaxialsteckverbinder (10) ein Kontaktelement derart angeordnet ist, dass dieses bei zusammengesteckten Koaxialsteckverbindern (10,12) zwischen dem Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) und dem Außenleiterteil (18) des komplementären Koaxialsteckverbinders (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement als Hülse (44) mit einem ersten Ende (46) und einem zweiten Ende (50) ausgebildet ist, wobei das erste Ende (46) der Hülse (44) einen ersten elektrischen Kontakt für einen stirnseitigen Kontaktbereich (60) des Außenleiterteiles (18) des komplementären Koaxialsteckverbinders (12) und das zweite Ende (50) der Hülse (44) einen zweiten elektrischen Kontakt mit dem Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) ausbildet, und dass ein elastisches Längenausgleichselement (64) vorgesehen ist, welches mit einer ersten Seite an dem Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) und mit einer gegenüberliegenden zweiten Seite an der Hülse (44) anschlägt.
Koaxialsteckverbinder (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Längenausgleichselement (64) derart angeordnet ist, dass es bei miteinander verbundenen Koaxialsteckverbindern (10,12) in axialer Richtung zwischen Hülse (44) und Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) eingespannt ist.
Koaxialsteckverbinder (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Längenausgleichselement mit der ersten Seite an einer Stirnseite des Außenleiterteiles des Koaxialsteckverbinders anschlägt.
Koaxialsteckverbinder (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite elektrische Kontakt in radialer Richtung zwischen der Hülse (44) und dem Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) ausgebildet ist.
Koaxialsteckverbinder (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zusammengesteckten Koaxialsteckverbindern (10,12) der erste elektrische Kontakt in axialer Richtung zwischen der Hülse (44) und dem Außenleiterteil (18) des komplementären Koaxialsteckverbinders (12) ausgebildet ist.
Koaxialsteckverbinder (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (44) an dem ersten (46) Ende einen sich radial nach außen erhebenden Bund (48) aufweist und an dem dem Bund (48) gegenüberliegenden zweiten Ende (50) axial geschlitzt ist, so dass in radialer Richtung elastisch auslenkbare Kontaktfinger (52) ausgebildet sind.
Koaxialsteckverbinder (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) eine Ausnehmung (58) ausgebildet ist, wobei das zweite Ende (50) der Hülse (44) wenigstens mit den Kontaktfingern (52) derart in die Ausnehmung (58) eingreift und mit dieser zusammenwirkt, dass bei zusammen gesteckten Koaxialsteckverbindern (10,12) der stirnseitige elektrische Kontakt (60) des Außenleiterteiles (18) des komplementären Koaxialsteckverbinders (12) an dem Bund (48) der Hülse (44) anschlägt, wodurch der erste elektrische Kontakt zwischen dem Außenleiterteil (18) des komplementären Koaxialsteckverbinders (12) und dem Bund (48) der Hülse (44) mit einer Kontaktfläche und einer durch eine Schließkraft der Schnellverriegelung axial aufgebrachten Kontaktkraft hergestellt ist, und wenigstens ein Kontaktfinger (52) elastisch radial ausgelenkt ist sowie das Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) kontaktierend berührt, wodurch der zweite elektrische Kontakt zwischen dem Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) und dem Kontaktfinger (52) der Hülse (44) mit einer Kontaktfläche und einer durch die elastische Rückstellkraft des Kontaktfingers (52) radial aufgebrachten Kontaktkraft hergestellt ist.
Koaxialsteckverbinder (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) ein dem Bund (48) der Hülse (44) zugewandter Anschlag (62) ausgebildet ist, wobei zwischen dem Bund (48) der Hülse (44) und dem Anschlag (62) am Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) das Längenausgleichselement (64) angeordnet ist.
Koaxialsteckverbinder (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (62) am Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) ringförmig ausgebildet ist.
Koaxialsteckverbinder (10) nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (58) im Außenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinders (10) in radialer Richtung nach innen zu einem Isolierteil (26) des Innenleiterteiles (16) des Koaxialsteckverbinders (10) hin offen ist, so dass die Hülse (44) das Isolierteil (26) des Innenleiterteiles (16) des Koaxialsteckverbinders (10) umschließt.
Koaxialsteckverbinder (10) nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (44) an freien Enden der Kontaktfinger (52) sich radial nach außen erhebende Erhebungen (54) aufweist, welche an einer Innenfläche des Außenleiterteiles (14) des Koaxialsteckverbinders (10) elektrisch kontaktierend anschlagen und eine derartige Höhe aufweisen, dass der jeweilige Kontaktfinger (52) elastisch radial nach innen ausgelenkt ist.
Koaxialsteckverbinder (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der komplementäre Koaxialsteckverbinder (12) als Koaxialbuchse bzw. Koaxialkuppler und der Koaxialsteckverbinder (10) als Koaxialstecker ausgebildet ist.