DE202016004341U1

DE202016004341U1 - Hochfrequenz-Stecker

Info

Publication number: DE202016004341U1
Application number: DE202016004341.3U
Authority: DE
Original assignee: Mitsumi Electronics Europe GmbH
Current assignee: MITSUMI ELECTRIC CO., LTD., TAMA-SHI, JP; NMB-MINEBEA-GMBH, DE
Priority date: 2015-04-08
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2026-04-09

Abstract

Hochfrequenz-Stecker mit 1.1 einem äußeren Stecker (108); 1.2 einem Außenleiterteil (106), das im äußeren Stecker (108) aufgenommen ist; 1.3 einem Isolierteil (102), das im Außenleiterteil (106) aufgenommen ist; und mit 1.4 vier Kontaktelementen (100), mit denen elektrische Leiter verbunden werden können; 1.4.1 wobei die vier Kontaktelemente (100) im Isolierteil (102) in einer vorbestimmten Position aufgenommen sind; dadurch gekennzeichnet, 1.5 dass das Isolierteil (102) derart ausgebildet ist, dass die vier Kontaktelemente (100) in Axialrichtung des Hochfrequenz-Steckers kraftlos in das Isolierteil eingeschoben werden können; 1.6 dass der Hochfrequenz-Stecker einen Riegel (104) umfasst; 1.7 dass das Isolierteil (102) in seiner Außenseite eine Öffnung (200) für den Riegel (104) aufweist; 1.8 dass der Riegel (104) durch die Öffnung (200) derart in das Isolierteil (102) eingeführt und platziert werden kann, dass der Riegel die vier Kontaktelemente (100) in der vorbestimmten Position fixiert; und 1.9 dass jedes Kontaktelement (100) eine Nase (304) aufweist; 1.9.1 wobei der Riegel (104) derart ausgebildet ist, dass er die Kontaktelemente (100) an den Nasen (304) fixieren kann.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Hochfrequenz-Stecker, insbesondere einen Hochfrequenz-Stecker für eine FAKRA-Steckverbindung, mit einem äußeren Stecker, einem Außenleiterteil, das im äußeren Stecker aufgenommen ist, einem Isolierteil, das im Außenleiterteil aufgenommen ist und vier Kontaktelementen, mit denen elektrische Leiter verbunden werden können.
Stand der Technik
Der Normenausschuss Kraftfahrzeuge (FAKRA, FAchKReis Automobiltechnik) hat im Jahre 2004 die DIN 72594-1 verabschiedet, welche Hochfrequenz-Stecker für die Verwendung im Automobilbereich beschreibt. Im Automobilbereich gibt es spezielle Anforderungen, zum Beispiel in Bezug auf Temperaturbedingungen, Feuchtigkeit und Vibrationen. FAKRA-Stecker finden in der Automobiltechnik Anwendung für Datenübertragungskabel.
Die mechanischen Abmessungen derartiger FAKRA-Stecker sind in der DIN-Norm 72594-1 in der Fassung vom Oktober 2004 festgelegt. Der Abschnitt "Straßenfahrzeuge – 50-Ohm-Hochfrequenz-Schnittstelle (50-Ω-HFSSt) – Teil 1: Maße und elektrische Anforderungen" der o. g. DIN-Norm 72594-1 legt Stecker und Buchse bzw. Kupplung einer Schnittstelle mit einer Impedanz von 50 Ohm für Hochfrequenz-Anwendungen (50-Ω-HFSSt) in Straßenfahrzeugen fest.
Die Druckschrift EP 1 825 575 B1 zeigt ein Isolierteil eines FAKRA-Steckers, das vier Axialbohrungen aufweist, die sich über die gesamte axiale Länge des Isolierteiles erstrecken. Die Axialbohrungen können jeweils ein Kontaktelement aufnehmen. Die elektrischen Leiter können mit den Kontaktelementen verbunden werden. Jeder Axialbohrung ist ein Radialschlitz zugeordnet, welcher sich von einem Umfang des Isolierteiles bis zu einer jeweiligen Axialbohrung erstreckt. Die jeweiligen Wandungen der Radialschlitze können in Umfangsrichtung elastisch federnd verschwenken und zurückfedern, wenn ein Kontaktelement in das Isolierteil gedrückt wird. Die elastische Federkraft des Materials des Isolierteils verhindert Bewegungen des Kontaktelements.
Nachteilig an dieser Konstruktion ist, dass man die Kontaktelemente mit einiger Kraft in das Isolierteil drücken muss. Diese Kraft kann die Kontaktelemente beschädigen oder verbiegen. Auch die Verbindung der Leiter mit den Kontaktelementen könnte dabei beschädigt werden.
Aufgabe
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hochfrequenz-Stecker anzugeben, der ein reduziertes Risiko einer Beschädigung der Kontaktelemente während der Montage aufweist.
Lösung
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstands des unabhängigen Anspruchs sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Hochfrequenz-Stecker mit einem äußeren Stecker vorgeschlagen. Ferner hat der Hochfrequenz-Stecker ein Außenleiterteil, das im äußeren Stecker aufgenommen ist. Hinzu kommt ein Isolierteil, das im Außenleiterteil aufgenommen ist, sowie vier Kontaktelemente, mit denen elektrische Leiter verbunden werden können. Die vier Kontaktelemente sind im Isolierteil in einer vorbestimmten Position aufgenommen. Das Isolierteil ist derart ausgebildet, dass die vier Kontaktelemente in Axialrichtung des Hochfrequenz-Steckers kraftlos in das Isolierteil eingeschoben werden können. Der Hochfrequenz-Stecker umfasst ferner einen Riegel. Das Isolierteil weist in seiner Außenseite eine Öffnung für den Riegel auf. Der Riegel kann durch die Öffnung derart in das Isolierteil eingeführt und platziert werden, dass der Riegel die vier Kontaktelemente in der vorbestimmten Position fixiert.
Weiterhin weist jedes Kontaktelement eine Nase auf, mittels derer das jeweilige Kontaktelement von dem Riegel in einer vorbestimmten Position in Bezug auf das Isolierteil gehalten worden kann. Mit anderen Worten: jedes Kontaktelement weist eine Nase auf, wobei der Riegel derart ausgebildet ist, dass er die Kontaktelemente an den Nasen fixieren kann. Die Nase bildet eine Anschlag und definiert damit die Position der Kontaktelemente in Einschubrichtung.
Die Kontaktelemente werden von dem Riegel ohne Anwendung von elastischen Kräften fixiert. Deshalb ist es nicht notwendig, die Kontaktelemente mit Kraft in das Isolierteil einzuschieben. Das verringert das Risiko einer Beschädigung der Kontaktelemente, wenn diese in das Isolierteil eingeschoben werden.
Wenn die Einführungsrichtung des Riegels rechtwinklig zur Axialrichtung des Hochfrequenz-Steckers verläuft, können Kräfte, die in dieser Axialrichtung auf die Kontaktelemente wirken, zum Beispiel durch Zug an einem der elektrischen Leiter, den Riegel nicht entriegeln.
Um eine reibungslose Fertigung zu gewährleisten, sollten die Kontaktelemente mit den elektrischen Leitern mittels Crimpverbindungen verbunden werden können.
Damit der Riegel die Kontaktelemente verriegeln kann ohne sie zu deformieren, kann jedes Kontaktelement eine Aussparung aufweisen, wobei die Aussparung derart ausgebildet ist, dass die Aussparung einen Teil des Riegels aufnehmen kann.
Damit die Fixierung der Kontaktelemente durch den Riegel dauerhaft ist, kann das Isolierteil derart ausgestaltet werden, dass der in das Isolierteil eingeführte Riegel im Isolierteil verrastet wird, wobei der Riegel keinen Druck auf die Kontaktelemente ausübt.
Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen, sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente. Im Einzelnen zeigt:
1 eine bevorzugte Ausführungsform eines Hochfrequenz-Steckers in Explosionsdarstellung;
2 eine Teilansicht der Ausführungsform nach 1, wobei die Teilansicht das Isolierteil und die Kontaktelemente zeigt;
3A eine Aufsicht auf das Isolierteil und die Kontaktelemente gemäß 2;
3B eine Seitenansicht des Isolierteils und der Kontaktelemente gemäß 2;
4A eine Schnittansicht des Isolierteils mit den Kontaktelementen, gemäß dem in 4B markierten Schnitt A-A; und
4B eine weitere Schnittansicht des Isolierteils mit den Kontaktelementen gemäß 4A.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Stecker in Explosionsdarstellung. Dieser Stecker kann einen äußeren Stecker 108 oder ein FAKRA-Gehäuse 108 umfassen. Das FAKRA-Gehäuse entspricht der Norm DIN 72594-1. Dieser männliche Hochfrequenz-Stecker kann mit einer weiblichen Buchse eine elektrische Steckverbindung formen.
Der Hochfrequenz-Stecker umfasst ein Außenleiterteil 106, ein Isolierteil 102, einen Riegel 104 und vier Kontaktelemente 100. Die vier Kontaktelemente können jeweils mit einem elektrischen Leiter verbunden werden, vorzugsweise durch eine Crimpverbindung.
Die vier Kontaktelemente können in das Isolierteil 102 eingeschoben worden, wobei das Isolierteil die vier Kontaktelemente voneinander isoliert. Das Isolierteil 102 kann dann mit den vier Kontaktelementen in das Außenleiterteil 106 eingeschoben werden, das danach in den äußeren Stecker 108 eingeschoben werden kann. 1 zeigt auch den Riegel 104, der teilweise in das Isolierteil 102 eingesteckt ist.
2 zeigt wieder die Kontaktelemente 100, das Isolierteil 102 und den Riegel 104. Die Axialrichtung A des Hochfrequenz-Steckers ist auch angegeben. Gemäß der Erfindung können die vier Kontaktelemente 100 in dieser Axialrichtung kraftlos in das Isolierteil 102 eingeschoben werden.
Das Isolierteil weist in seiner Außenseite eine Öffnung 200 für den Riegel auf. Die Einführungsrichtung E des Riegels verläuft rechtwinklig zur Axialrichtung A.
3A und 3B zeigen die Form der Kontaktelemente 100 und die Form des Riegels 104. Die Kontaktelemente umfassen jeweils eine Aussparung 300.
Der Riegel umfasst zumindest einen Vorsprung 302. Die Aussparungen 300 sind derart geformt, dass sie den Vorsprung 302 aufnehmen können.
Die 4A und 4B zeigen, dass die unteren Kontaktelemente 100 den Vorsprung 302 des Riegels 104 in ihren Aussparungen 300 aufnehmen und dadurch verriegelt werden. Jedes Kontaktelement weist zusätzlich eine Nase 304 auf. Die rechte Oberkante 402 des Riegels 104 fixiert die oberen Kontaktelemente 100 durch Formschluss mit den Nasen 304.
Das Isolierteil 102 hat mehrere Anschläge 400, bis zu denen die Kontaktelemente mit ihren Nasen 304 eingeschoben werden. Die Kontaktelemente schlagen dann beim Einschieben in das Isolierteil gegen die Anschläge 400 formschlüssig an.
Der Riegel 104 fixiert die Position der Kontaktelemente 100 in dem Isolierteil 102 zusammen mit den Anschlägen 400. Dabei drückt der Riegel 104 nicht auf die Kontaktelemente 100.
Glossar
Crimpen
Unter Crimpen versteht man ein Fügeverfahren, bei dem zwei Komponenten durch plastische Verformung miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Bördeln, Quetschen, Kräuseln oder Falten. Eine Crimpverbindung ist nur bedingt lösbar und kann bei Reparaturen nur mit geeignetem Werkzeug erneuert werden (nach http://de.wikipedia.org/wiki/Crimpen).****
kraftlos
”Kraftlos” bedeutet ohne eine Kraft, die genügt, um etwas (elastisch) zu deformieren. Eine geringere Kraft, zum Bespiel um die geringen Reibungskräfte zwischen dem Isolierteil 102 und den vier Kontaktelementen 100 zu überwinden, kann allerdings notwendig sein.
rechtwinklig
Rechtwinklig bedeutet mit einem Winkel von 90 Grad mit einer vorgegebenen Toleranz. Zum Beispiel kann der Winkel zwischen Richtung A und Richtung E im Bereich von 89 bis 91 Grad, im Bereich von 87 bis 93 Grad, oder im Bereich von 85 bis 95 Grad liegen.
Stecker und Buchse
Bei elektrischen Steckverbindungen unterscheidet man den männlichen (male) Teil einer Steckverbindung (mit nach außen weisenden Kontaktstiften) vom weiblichen (female) Teil (mit nach innen weisenden Kontaktöffnungen). Der männliche Teil wiederum ist ein Stecker, wenn er am Ende eines Kabels angebracht ist, oder ein Einbaustecker, wenn er fest in ein Gerätegehäuse eingebaut ist. Der weibliche Teil ist eine Kupplung, wenn er am Ende eines Kabels angebracht ist, oder eine Buchse, wenn er fest in ein Gerätegehäuse eingebaut ist. Sowohl für Netzspannung führende Verbindungen innerhalb von Elektrogeräten als auch im KFZ-Bereich kommen regelmäßig Flachsteckverbinder zum Einsatz, die als Kabelschuhe auf die Adern des Kabelbaums im Crimp- oder Pressverfahren aufgequetscht werden und sowohl isoliert als auch völlig unisoliert vorkommen.
Steckverbinder
Steckverbinder dienen zum Trennen und Verbinden von Leitungen (für elektrischen Strom oder auch optische Strahlung, allgemein technische Medien). Die Verbindungsteile werden dabei durch Formschluss der Steckerteile passend ausgerichtet, durch Federkraft kraftschlüssig lösbar fixiert und oft durch Verschrauben zusätzlich gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert. (nach http://de.wikipedia.org/wiki/Steckverbinder)
Bezugszeichenliste

A: Axialrichtung des Hochfrequenzsteckers
E: Einführungsrichtung des Riegels
100: Kontaktelement
102: Isolierteil
104: Riegel
106: Außenleiterteil
108: äußerer Stecker
200: Öffnung
300: Aussparung
302: Vorsprung
304: Nase
400: Anschlag
402: rechte Oberkante

zitierte Literatur
zitierte Nicht-Patent-Literatur

DIN 72594-1

zitierte Patent-Literatur

EP 1 825 575 B1

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1825575 B1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 72594-1 [0002]
DIN-Norm 72594-1 [0003]
”Straßenfahrzeuge – 50-Ohm-Hochfrequenz-Schnittstelle (50-Ω-HFSSt) – Teil 1: Maße und elektrische Anforderungen” der o. g. DIN-Norm 72594-1 [0003]
Norm DIN 72594-1 [0023]
http://de.wikipedia.org/wiki/Crimpen [0033]
http://de.wikipedia.org/wiki/Steckverbinder [0037]

Claims

Hochfrequenz-Stecker mit 1.1 einem äußeren Stecker (108); 1.2 einem Außenleiterteil (106), das im äußeren Stecker (108) aufgenommen ist; 1.3 einem Isolierteil (102), das im Außenleiterteil (106) aufgenommen ist; und mit 1.4 vier Kontaktelementen (100), mit denen elektrische Leiter verbunden werden können; 1.4.1 wobei die vier Kontaktelemente (100) im Isolierteil (102) in einer vorbestimmten Position aufgenommen sind; dadurch gekennzeichnet, 1.5 dass das Isolierteil (102) derart ausgebildet ist, dass die vier Kontaktelemente (100) in Axialrichtung des Hochfrequenz-Steckers kraftlos in das Isolierteil eingeschoben werden können; 1.6 dass der Hochfrequenz-Stecker einen Riegel (104) umfasst; 1.7 dass das Isolierteil (102) in seiner Außenseite eine Öffnung (200) für den Riegel (104) aufweist; 1.8 dass der Riegel (104) durch die Öffnung (200) derart in das Isolierteil (102) eingeführt und platziert werden kann, dass der Riegel die vier Kontaktelemente (100) in der vorbestimmten Position fixiert; und 1.9 dass jedes Kontaktelement (100) eine Nase (304) aufweist; 1.9.1 wobei der Riegel (104) derart ausgebildet ist, dass er die Kontaktelemente (100) an den Nasen (304) fixieren kann.
Hochfrequenz-Stecker nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführungsrichtung des Riegels (104) rechtwinklig zur Axialrichtung des Hochfrequenz-Steckers verläuft.
Hochfrequenz-Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (100) derart ausgebildet sind, dass sie mit elektrischen Leitern mittels Crimpverbindungen verbunden werden können.
Hochfrequenz-Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 4.1 dass jedes Kontaktelement (100) eine Aussparung (300) umfasst; 4.2 wobei die Aussparung (300) derart ausgebildet ist, dass die Aussparung einen Teil des Riegels (104) aufnehmen kann.
Hochfrequenz-Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 5.1 dass das Isolierteil (102) derart ausgestaltet ist, dass der in das Isolierteil (102) eingeführte Riegel (104) im Isolierteil (102) verrastet wird, 5.2 wobei der Riegel (104) keinen Druck auf die Kontaktelemente (100) ausübt.