DE3441294C2 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere zum Anschluß an ein einen Außenleiter und einen Kabelmantel aufweisendes HF- Koaxialkabel, bei dem das freie Ende des Kabels in ein aus zwei gegeneinander verschraubbaren Teilen gebildetes Steckergehäuse eingeführt und in diesem mittels eines Klemmgliedes wenigstens zugentlastet gehalten, bei Koaxialkabeln aber durch das Zusammenwirken des Klemmgliedes mit einer unter den Außenleiter bzw. den Kabelmantel des Koaxialkabels einschiebbaren Hülse sowohl zugentlastet, als auch bezüglich des Außenleiters in leitender Verbindung mit dem Steckergehäuse gehalten ist.

Bei einem aus der DE-GM 19 39 698 bekannten Steckverbinder dieser Bauart besteht das Steckergehäuse aus zwei topfförmigen miteinander verschraubbaren Teilen, deren einer ein Außengewinde und deren anderer ein Innengewinde aufweist und ist vorgesehen, daß beim Anschluß des Kabels an das Steckergehäuse zunächst eine zylindrische Blechhülse unter den Kabelmantel bzw. den Außenleiter eines Koaxialkabels geschoben wird und anschließend zunächst der das Innengewinde aufweisende Steckergehäuseteil, nachfolgend ein Kammring sowie gegebenenfalls zusätzlich noch ein Dichtring auf das Kabelende aufgeschoben werden, das Kabelende alsdann durch den das Außengewinde aufweisenden topfförmigen Teil des Steckergehäuses hindurchgeführt und die beiden Teile des Steckergehäuses miteinander verschraubt werden. Der Kammring weist dabei an einen zylindrischen Abschnitt anschließend einen sich zu seiner Mitte hin konisch verjüngenden Abschnitt auf, in welchem Bereich er vielfach geschlitzt ist und mit welchem Bereich er beim Zusammenschrauben der beiden Gehäuseteile an einer gleichfalls konisch nach innen und unten gerichteten Ablenkfläche des das Außengewinde tragenden Gehäuseteiles zur Anlage kommt und durch diese nach innen zum Kabelmantel hin abgelenkt wird. Dadurch, daß der Kammring in seinem unteren Bereich durch eine Vielzahl von Schlitzen praktisch in eine Vielzahl von Zinken unterteilt ist, soll erreicht werden, daß sich beim Zusammenschrauben der beiden Gehäuseteile die zur Kabelachse hin abgelenkten Zinken des Kammringes in den Kabelmantel eingraben, während sich der Kammring mit seiner anderen Seite am Boden des das Innengewinde tragenden Gehäuseteiles abstützt. Eine auf diese Weise gebildete Zugentlastung ist mit einer Reihe von Nachteilen behaftet, die im wesentlichen daraus resultieren, daß das Widerlagerglied, nämlich der Kammring in den Kabelmantel eindringen muß, was in befriedigender Weise nur dann möglich ist, wenn der Kabelmanteldurchmesser keine nennenswerten Toleranzen aufweist und wenn darüber hinaus der Kabelmantel aus einem genügend zugfesten Material besteht, um ein Ausreißen der durch das Eindringen der Zähne oder Zinken des Kammringes gebildeten Löcher auszuschließen. Beim Anschluß eines Koaxialkabels kommt dann noch die Schwierigkeit hinzu, daß der Außenleiter im Bereich des Endes des Kabelmantels abisoliert werden und nach außen umgelegt werden muß, um eine leitende Verbindung zwischen Gehäuse und Außenleiter herstellen zu können. Diese bekannte Bauart eines Anschlusses eines Kabelendes an ein Gehäuse bzw. ein Steckergehäuse ist somit einerseits aufgrund der erforderlichen Einzelteile und andererseits aufgrund der bei der Montage erforderlichen Sorgfalt außerordentlich aufwendig.

Bei einer anderen bekannten Bauart eines HF-Koaxialsteckers (DE-AS 22 60 734) ist eine unter dem Kabelmantel einschiebbare Hülse vorgesehen, welche an ihrem aus dem Kabelmantel herausragenden Ende einen konisch geformten Stützring aufweist und welcher ein Druckring zugeordnet ist, über welchen sie beim Zusammenschrauben der beiden topfförmig gestalteten Steckergehäuseteile gegen den Boden des das Außengewinde tragenden Gehäuseteiles angepreßt wird. Bei dieser Bauart eines Koaxialsteckers ist die Verwendung von Präzisionsteilen erforderlich und muß der Außenleiter des Kabels zur Herstellung einer leitenden Verbindung mit dem Steckergehäuse über einen Abschnitt hin abisoliert werden, so daß neben dem Erfordernis der Verwendung von Präzisionsteilen auch noch ein erheblicher Montageaufwand entsteht.

Ferner ist es bei Steckverbindern hinsichtlich der Gestaltung der Zugentlastung herkömmliche Übung, für die Zugentlastung biegbare bzw. verformbare Klemmpratzen in Verbindung mit einer Abweisfläche im Steckergehäuse einzusetzen, in der Weise, daß die Klemmpratzen im Zusammenhang mit dem Zusammenschrauben der beiden Teile des Steckergehäuses wenigstens über einen Teil ihrer Länge hin verformt oder gebogen und mit diesen verformten oder gebogenen Endbereichen gegen oder in den Kabelmantel gepreßt werden. Im einzelnen ist im Falle der DE-OS 21 11 119 hierzu vorgesehen, daß einer Anzahl geradlinig axial gerichteter, an ihrem einen Ende mittels eines ringförmigen (Dichtungs-) Körpers zu einer Einbaueinheit verbundener Klemmpratzen eine konische Schrägfläche im einen Gehäuseteil zugeordnet ist, derart daß die Klemmpratzen beim Aufschrauben dieses einen Teiles auf ein zweites Teil des Steckergehäuses durch die konische Schrägfläche gegen den Kabelmantel hin verformt bzw. abgebogen und an den Kabelmantel angepreßt werden. Im Unterschied hierzu sind bei einem Steckverbinder etwa nach der US-PS 4 390 227 die Klemmpratzen als lose und voneinander unabhängig einzubauende Teile ausgebildet, werden jedoch auch in zunächst gerader axialer Ausrichtung in den einen Teil des Steckergehäuses eingelegt und beim Aufschrauben des zweiten Teiles des Steckergehäuses an ihren freien Enden vermittels einer in diesem ausgebildeten konischen Schrägfläche gegen den Kabelmantel hin verformt bzw. abgebogen und gegen oder in den Kabelmantel gepreßt. Dem gleichen Prinzip gehört auch die Gestaltung der Zugentlastung nach dem DE-Gbm 19 39 698 an, da der dort vorgesehene Kammring, vergleichbar zu der DE-OS 22 11 119, eine Anzahl von zunächst axial geraden Klemmpratzen bildet, welche beim Aufschrauben der Überwurfmutter vermittels einer an deren Innenseite zu diesem Zweck ausgebildeten konischen Schrägfläche an ihren freien Enden nach innen verbogen und gegen bzw. in den Kabelmantel gepreßt werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der eingangs genannten Bauart derart zu verbessern, daß das Kabel sicher zugentlastet bzw. bei Koaxialkabeln gleichzeitig auch der Außenleiter sicher leitend mit dem Steckergehäuse verbunden werden kann, ohne daß hierfür aufwendige Präzisionsteile oder ein besonderer Arbeitsaufwand erforderlich wäre, vielmehr sollen Zugentlastung und Leitungsverbindung des Außenleiters eines Koaxialkabels unter Verwendung billigster, jedoch einen selbsttätigen Toleranzausgleich bewirkender Bauteile beim Zusammenschrauben der beiden Steckergehäuseteile selbsttätig hergestellt werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Steckverbinder der eingangs genannten Bauart erfindungsgemäß durch die Anwendung teilringförmiger, einenends am Kabelmantel anliegender und andernends gegen ein am Steckergehäuse ausgebildetes Widerlager abgestützter, eine sich in Zugrichtung von oben nach unten konisch erweiternde Innen- und Außenumfangsform aufweisende und entgegen der Zugrichtung des Kabels kippbarer Halteelemente gelöst. Im Unterschied zu einem verformbaren Halteelement hat ein kippbares Halteelement den Vorteil, daß es auftretende Toleranzen im weitesten Bereich überbrücken bzw. ausgleichen kann, und daher durch ein billiges Massenteil gebildet sein kann. In Verbindung mit diesen Eigenschaften erfordert naturgemäß auch die Montage eines derartigen kippbaren Elementes weder besondere Aufmerksamkeit noch besonderen Zeitaufwand. Auf der anderen Seite sind aber bei geeigneter Gestaltung die durch ein kippbares Halteelement übertragbaren Kräfte mindestens genauso groß, wie die durch ein verformbares Halteelement übertragbaren Kräfte und wird darüber hinaus der Vorteil erreicht, daß durch die ausschließlich kraftschlüssige Kraftübertagung jedwede Verletzung oder Beschädigung der einzelnen miteinander zu verbindenden Teile vermieden ist.

Gemäß einer besonders bevorzugten und zweckmäßigen Ausführungsform ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die kippbaren Halteelemente eine sich von oben nach unten keilförmig verjüngende Querschnittsform besitzen. Die Halteelemente sind zweckmäßig nach Art eines der radial geschlitzten Druckringes angeordnet. Dabei erweitert sich der Innenumfang der Halteelemente von oben nach unten stärker konisch, als der Außenumfang und ist es insbesondere vorteilhaft, daß die Unterseite der Halteelemente im Bereich des jeweiligen Überganges zur Außen- oder Innenumfangsfläche gerundet ist.

Im Anschluß an eine senkrecht zum Kabel ausgebildete Oberseite, auf die der Druck des aufschraubbaren Steckergehäuseteiles beim Zusammenschrauben der Steckergehäuseteile wirkt, bilden die Halteelemente einen zentralen zylindrischen Durchtrittskanal für das Kabel, in welchem zweckmäßigerweise wenigstens eine radial nach innen vorspringende, umlaufende Rippe oder Erhöhung vorgesehen bzw. angeordnet ist. Um einen sicheren Toleranzausgleich bezüglich schwankender Durchmesser der Kabel zu erzielen, ist es angebracht, daß in der zentralen, durch die Halteelemente gebildeten Durchtrittskanal im vertikalen Abstand übereinander zwei umlaufende, radial nach innen vorspringende Rippen oder Erhöhungen angeordnet sind, welche sich beim Kippen der Halteelemente in die Außenfläche des Kabelmantels eindrücken.

Beim Anschluß von Koaxialkabeln ist eine unter den Außenleiter bzw. den Kabelmantel des Kabels einschiebbare Hülse vorgesehen, welche einen radial ausladenden, die lichte Weite des einen, sie aufnehmenden Steckergehäuseteiles übergreifenden Flansch aufweist, welcher den Halteelementen in axialer Richtung als Widerlager dient. Außerdem ist die unter den Außenleiter bzw. Kabelmantel des Kabels einschiebbare Hülse über ihre Höhe hin zweckmäßigerweise mit einer der Anzahl der radial nach innen vorspringenden Rippen oder Erhöhungen in dem durch die Halteelemente umkränzten Durchtrittskanal entsprechenden Anzahl von Eindre­ hungen versehen, so daß eine absolut sichere Verklemmung des Kabelmantels einerseits mit der Hülse und andererseits mit den Haltelementen gewährleistet ist. Durch die unter den Kabelmantel bzw. den Außenleiter des Koaxialkabels einschiebbare und mit einem radial ausladenden Flansch versehene Hülse ist automatisch auch die Herstellung einer leitenden Verbindung zwischen dem Außenleiter des Koaxialkabels und dem Steckergehäuse gewährleistet, ohne daß zu diesem Zwecke der Außenleiter des Koaxialkabels in mühsamer Arbeit abisoliert werden müßte. Zur lagerichtigen Halterung des Kabels im Steckergehäuse kann weiterhin vorgesehen sein, daß an den radial ausladenden Flansch der unter den Außenleiter bzw. Kabelmantel des Kabels einschiebbaren Hülse ein mit einer Hohlraumabsetzung im Steckergehäuseteil zusammenwirkender Zentrieransatz vorgesehen ist.

Für besondere konstruktive Gegebenheiten des Steckergehäuses oder der Umgebungsbedingungen eines Steckers kann weiterhin vorgesehen sein, daß innerhalb des diese aufnehmenden Teiles des Steckergehäuses den Halteelementen eine an deren glatter Oberfläche anliegende zylindrische und mit einer Durchtrittsöffnung für das Kabel versehene Druckscheibe sowie gegebenenfalls eine entsprechend gestaltete Dichtscheibe vorgeschaltet sind.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben.

In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen Teillängsschnitt im vergrößerten Maßstab durch einen Steckverbinder mit zweiteiligem Steckergehäuse sowie zugentlasteter Abstützung des eingeführten Kabels und leitender Verbindung des Außenleiters des Koaxialkabels mit dem Steckergehäuse.

Das Steckergehäuse umfaßt zwei im wesentlichen topfförmige Teile 1 und 2, die in axialer Richtung gegeneinander verschraubbar sind und von denen das eine Gehäuseteil 2 ein Außengewinde 3 und das andere Gehäuseteil 1 ein Innengewinde 4 aufweist. Im Boden des Steckergehäuseteiles 1 ist eine Durchtrittsöffnung 5 für ein Kabel vorgesehen, während der Boden des Steckergehäuseteiles 2 durch einen die Steckkontakte haltenden Isolierkörper gebildet ist. Eine unter den Kabelmantel 8 bzw. die den Außenleiter bildende Abschirmung 9 eingeschobene Hülse 10 ist mit einem radial ausladenden Flansch 11 versehen, welcher die lichte Weite des Steckergehäuseteiles 2 übergreift und an diesem über einen Absatz 12 anliegt.

Die Hülse 10 stellt somit die leitende Verbindung zwischen dem Außenleiter 9 eines Koaxialkabels 13 und dem Steckergehäuse 1 her, ohne daß hierfür besondere Maßnahmen, wie das Abisolieren des Außenleiters 9 erforderlich wären. In den lichten Innenraum des Steckergehäuseteiles 2 sind ferner einander zu einem Druckring ergänzende Halteelemente 14 eingesetzt, welche sich entgegen der durch den Pfeil 15 angedeuteten Zugrichtung des Kabels 13 konisch erweitern. Die Halteelemente 14 besitzen eine sich in Zugrichtung von oben nach unten konisch erweiternde Innenumfangsform 17 und eine sich von oben nach unten konisch erweiternde Außenumfangsform 18 sowie eine sich in der genannten Richtung von oben nach unten keilförmig verjüngende Querschnittsform, die dadurch gebildet ist, daß sich der Innenumfang 17 der Halteelemente 14 von oben nach unten stärker konisch erweitert, als der Außenumfang 18. Im Bereich ihrer Unterseite 19 sind die Halteelemente 14 jeweils im Übergangsbereich zur Innen- 17 und zur Außenumfangsfläche 18 mit einer Abrundung 20 versehen. Durch diese Formgebung ihrer unteren Abstützfläche ist gewährleistet, daß sich die Halteelemente 14 bei Aufbringen einer axialen Druckkraft im Sinne einer Kippbewegung mit ihrem oberen Bereich an dem Kabelmantel 8 anlegen. Ein von Toleranzen im Kabeldurchmesser praktisch unabhängiges Anlegen der oberen Bereiche der Halteelemente 14 wird dadurch gewährleistet, daß diese in Umfangsrichtung mindestens in einem gegenseitigen Abstand voneinander angeordnet sind. Die Halteelemente 14 weisen weiterhin jeweils eine glattflächige Oberfläche 21 auf und bilden in ihrer Gesamtheit einen zentralen Durchtrittskanal 22 für das Kabel 13. In dem von den Halteelementen 14 umkränzten zentralen Durchtrittskanal 22 sind radial nach innen vorspringende Rippen 23 und 24 vorgesehen, welche in axialer Richtung im Abstand voneinander angeordnet sind und eine linienförmig umlaufende Preßkraftübertragung auf den Kabelmantel 8 bewirken. In Verbindung mit der Anordnung der radial vorspringenden Rippen 23 und 24 an dem von den Halteelementen 14 eingeschlossenen Durchtrittskanal 22 ist die Hülse 10 im jeweils entsprechenden Bereich ihrer Höhe mit Eindrehungen 24 bzw. 25 versehen, derart, daß der Kabelmantel 8 durch die Halteelemente wellenförmig verformt und damit auch formschlüssig einerseits mit der Hülse 10 und andererseits mit den Halteelementen 14 verbunden wird. Beim Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile des Steckverbinders werden die Halteelemente 14 beim Aufschrauben des das Innengewinde 4 aufweisenden Gehäuseteiles 1 auf das das Außengewinde 3 aufweisende Gehäuseteil 2 in axialer Richtung belastet und führen dabei eine Kippbewegung um ihre Unterseite 19 bzw. die dort angeordneten Abrundungen 20 aus, wodurch sie über den Bereich und die Höhe des zentralen Durchtrittskanales 22 und dort insbesondere über die radial nach innen vorspringenden Rippen 22 und 24 an den Kabelmantel 8 angepreßt werden. Wie aus der Zeichnung weiterhin ersichtlich, kann bei einer hier zufällig gewählten Form eines Steckergehäuses an den radialen Flansch 11 der Hülse 10 ein Zentrieransatz 26 angeschlossen sein, welchem der Gehäusevorsprung 12 im Gehäuseteil 2 zugeordnet ist. Die Hülse 10 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel weiterhin vermittels einer Distanzhülse 27 gegen den den Boden des Gehäuseteiles 2 bildenden Isolierkörper 7 abgestützt. Andererseits ist zwischen die Halteelemente 14 und den Boden 28 des Gehäuseteiles 1 eine Dichtscheibe 29 eingeschaltet, welche beiderseits mit je einer Druckscheibe 30 belegt ist.

Claims (7)

1. Elektrischer Steckverbinder, insbesondere zum Anschluß an ein einen Außenleiter und einen Kabelmantel aufweisendes HF-Koaxialkabel, bei dem das freie Ende des Kabels in ein aus zwei axial gegeneinander verschraubbaren Teilen gebildetes Steckergehäuse eingeführt und in diesem mittels eines durch das aufschraubbare Gehäuseteil axial belasteten Klemmgliedes wenigstens zugentlastet gehalten, bzw. bei Koaxialkabeln aber durch das Zusammenwirken des Klemmgliedes einer unter den Außenleiter des Koaxialkabels einschiebbaren Hülse sowohl zugentlastet als auch bezüglich des Außenleiters in leitender Verbindung mit dem Steckergehäuse gehalten ist, gekennzeichnet durch teilringförmige, einenends am Kabelmantel (8) anliegende und andernends gegen ein am Steckergehäuse ausgebildetes Widerlager (8) abgestützte, eine sich in Zugrichtung von oben nach unten konisch erweiternde Innen- (11) und Außenumfangsform (18) aufweisende und entgegen der Zugrichtung des Kabels (13) kippbare Halteelemente (14).

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (14) eine sich von oben nach unten keilförmig verjüngende Querschnittsform besitzen.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Innenumfang (17) der Halteelemente von oben nach unten stärker konisch erweitert als der Außenumfang und daß die Unterseite (19) der Halteelemente (14) im Bereich jeweils des Überganges zur Innen- (17) und Außenumfangsfläche (18) gerundet ist.

4. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (14) eine senkrecht zum Kabel ausgebildete Oberseite (21) aufweisen und einen zentralen zylindrischen Durchtrittskanal (22) für das Kabel (13) bilden.

5. Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch die Halteelemente gebildeten zentralen Durchtrittskanal (22) wenigstens eine radial nach innen vorspringende, umlaufende Rippe (23) oder Erhöhung angeordnet ist.

6. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unter den Außenleiter (9) des Kabels (13) einschiebbare Hülse (10) einen radial ausladenden, die lichte Weite des einen sie aufnehmenden Steckergehäuseteiles (2) übergreifenden Flansch (11) aufweist, der den Halteelementen (14) in axialer Richtung als Widerlager dient.

7. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Halteelementen (14) innerhalb des diesen aufnehmenden Teiles (2) des Steckergehäuses eine zylindrische mit einer Durchtrittsöffnung für das Kabel versehene Druckscheibe (3) sowie gegebenenfalls eine Dichtscheibe (29) vorgeschaltet sind.