DE4127551C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbinder der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung.

Das Metallgehäuse des Verbinders kann beispielsweise der kabelseitige Teil eines entsprechenden Steckverbin­ ders sein. Ein solcher Verbinder muß stets zwei Forderungen genügen, nämlich einerseits mechanisch sicher, insbesondere auszugsfest, mit dem Ende der betreffenden Leitung verbunden sein, andererseits dieses Leitungsende möglichst reflexionsarm kontaktieren.

Bisher war es allgemein üblich, zur Erfüllung dieser Forderungen den Stirnrandbereich des Außenleiters des Koaxialkabels oder des Wellrohrhohlleiters zumindest konisch aufzuweiten oder sogar rechtwinklig nach außen umzubördeln (vgl. DE-PS 35 22 736). Die mechanische Sicherung im Sinne einer Zugentlastung wird durch eine Wellrohrmutter erzielt, die gleich­ zeitig für eine gute Kontaktierung sorgt, da sie den umgebördelten Endbereich des Außenleiters gegen die die Ausnehmung in dem Metallgehäuse des Verbinders begrenzende Ringschulter drückt. Die Montage eines solchen Verbinders ist u. a. wegen des notwendigen Umbördelns des Endbereiches des Außenleiters vergleichs­ weise kompliziert und zeitaufwendig.

Aus der DE-OS 37 08 242 ist bereits ein Verbinder der einleitend angegebenen Gattung bekannt, bei dem das Umbördeln des Endbereiches des Außenleiters nicht mehr notwendig ist. Zur mechanischen Sicherung des Leitungsendes in der Ausnehmung des Metallgehäuses des Verbinders dient ein Ring aus elastischem Kunststoff, der durch axiale Kompression zwischen der die Ausnehmung begrenzenden Ringschulter und der Hohlschraube sich in radialer Richtung ausdehnt, so daß ein Formschluß mit dem wellenförmigen Außenleiterprofil zustande kommt. Dem Vorteil der einfacheren Montage und der ohne weitere Maßnahmen erzielten Druckdichtigkeit steht als Nachteil der Verzicht auf eine Kontaktierung unmittelbar zwischen dem Stirnrand des Außenleiters und dem Metallgehäuse gegenüber, denn bei dem bekannten Verbinder reicht der Außenleiter über den kompressiblen Kunststoffring hinaus in das Gehäuse und stützt sich mit seinem Stirnrand gegen ein Isolierstoffteil ab, während die Kontaktierung mittels eines Federkontakt­ ringes zwischen der Innenwand der Ausnehmung des Metallgehäuses und der Umfangsfläche des Außenleiters erfolgt, so daß wegen dessen schraubenförmiger Wellung keine genau definierte Kontaktierungsebene vorhanden ist. Letzteres wirkt sich nachteilig auf den Reflexionsfaktor aus. Außerdem hat sich gezeigt, daß zumindest bei Leitungen kleineren Durchmessers der Reibschluß zwischen dem Außenleiter und dem elastischen Kunststoffring nicht immer ausreicht um ein Herausschrauben der Leitung aus dem Verbinder zuverlässig zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbin­ der der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem sowohl die Auszugsfestigkeit der Leitung als auch deren elektrische Kontaktierung mit dem Verbinder verbessert sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dieser Lösung wird die als elastisches Element ver­ wendete Schraubenfeder, deren Windungen zunächst, das heißt nach dem Einschieben des Leitungsendes in das Me­ tallgehäuse und vor dem Eindrehen der Hohlschraube, in den tiefliegenden Teilen der schraubenförmigen Wellung des Außenleiters liegen, durch das Eindrehen der Hohl­ schraube komprimiert, wodurch gleichzeitig eine einwand­ freie und genau definierte Kontaktierung sowie eine Ver­ spannung der Schraubenfederwindungen gegenüber der schraubenförmigen Wellung des Außenleiters und damit eine hohe Auszugsfestigkeit der Leitung erzielt werden.

Bei einer besonders preiswerten Ausführungsform dieses Verbinders besteht die Schraubenfeder gemäß Anspruch 2 aus Kunststoff. Insbesondere bei dieser Ausführungsform muß daher zur Erzielung einer einwandfreien Kontaktierung die Schraubenfeder so weit auf den Außenleiter aufge­ schraubt werden, daß dessen Stirnrand geringfügig über das betreffende Ende der Schraubenfeder übersteht.

Im einfachsten Fall besteht die Schraubenfeder aus draht­ förmigem Material mit Kreisquerschnitt. Gemäß Anspruch 3 kann dieses Material aber auch einen polygonalen, insbe­ sondere einen trapezförmigen oder näherungsweise trapez­ förmigen Querschnitt haben. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die in den "Wellentälern" der Wellung des Außenleiters zu liegen kommenden Innenflächen der Windun­ gen der Schraubenfeder ein zu diesen "Wellentälern" kom­ plementäres Profil haben, während die übrigen drei Flächen entsprechend einem Vierkantprofil begrenzt sind. Durch diese Profilierung wird ein besonders sicherer Sitz der Schraubenfeder und, bei entsprechend kleinen Übergangs­ radien, eine Kerbwirkung zwischen der Schraubenfeder und dem Außenleiter beim Anziehen der Hohlschraube er­ reicht.

Eine weitere Lösung der vorstehend genannten Aufgabe ist Gegenstand des Patentanspruchs 4.

Die bei dieser Lösung verwendete, den Endabschnitt des gewellten Außenleiters formschlüssig umgebende Büchse er­ füllt nach dem Anziehen der Hohlschraube die gleiche Dop­ pelfunktion wie die vorstehend genannte Schraubenfeder.

Die Büchse muß nicht notwendigerweise elastisch sein. Durch eine längselastische Ausbildung läßt sich aber die Kontaktierungssicherheit steigern. Hierauf ist der An­ spruch 5 gerichtet.

Der Kontaktierungssicherheit kommt auch die im Anspruch 6 genannte Verlängerung der Büchse in Form einer Hülse zu­ gute, die axial gerichtete und radial federnde Kontakt­ lamellen hat.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Verbinders nach der Erfindung schematisch vereinfacht darge­ stellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform im Längsschnitt,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform, ebenfalls im Längsschnitt,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die zweite Ausführungs­ form entsprechend der Linie A-B in Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den gleichen Verbinder längs der Linie C-D in Fig. 2,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausfüh­ rungsform und

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer teilwei­ se aufgeschnittenen Büchse der dritten Ausfüh­ rungsform.

Die in den Fig. 1, 2 und 5 wiedergegebene Koaxiallei­ tung umfaßt wie üblich einen Innenleiter 1, einen schrau­ benförmig gewellten Außenleiter 2 und eine diesen umman­ telnde, gegenüber dem Außenleiter 2 zurückgesetzte Iso­ lierung 3.

Der Verbinder umfaßt ein in den Fig. 1 und 2 nur in seinem kabelseitigen Endabschnitt dargestelltes Metall­ gehäuse 4 mit einer axialen Ausnehmung, die ein Innenge­ winde hat, in das eine Hohlschraube 5 eingedreht ist. An deren Stelle könnte selbstverständlich auch eine entspre­ chend geformte Überwurfmutter verwendet werden.

Gemäß Fig. 1 ist zur Kontaktierung des Stirnrandes 2a des Außenleiters 2 mit einer die Ausnehmung des Metallge­ häuses 4 begrenzenden Ringschulter 4a sowie zur auszugs­ festen Sicherung des Endes der Koaxialleitung in der Aus­ nehmung des Metallgehäuses 4 auf den Außenleiter 2 eine hier aus Metall bestehende Schraubenfeder 6, 6a aufge­ schraubt, deren Windungen die gleiche Ganghöhe wie die schraubenförmige Wellung des Außenleiters 2 haben. In dem dargestellten, vollständig eingedrehten Zustand der Hohlschraube 5 wird die Schraubenfeder 6 daher zwischen der Stirnfläche der Hohlschraube 5 und der Ringschulter 4a komprimiert, wodurch einerseits der Stirnrand 2a des Außenleiters 2 fest gegen die Ringschulter 4a gepreßt wird, andererseits ein guter Formschluß zwischen der Schraubenfeder 6, 6a und dem Außenleiter 2 hergestellt und aufrechterhalten wird. Ein besonders starker Formschluß wird erzielt, wenn die Windungen der Schraubenfeder nicht den in der oberen Hälfte der Fig. 1 dargestellten, kreis­ förmigen Querschnitt 6 haben, sondern den in der unteren Hälfte der Fig. 1 dargestellten, polygonalen Querschnitt 6a. Durch entsprechende Gestaltung der Übergangsradien kann zusätzlich eine Kerbwirkung zwischen den Windungen 6a und dem Außenleiter 2 bei entsprechendem Anziehen der Hohlschraube 5 erreicht werden. Die Innenflächen der Windungen 6a sind im Ausführungsbeispiel komplementär zu den tiefliegenden Teilen der Wellung des Außenlei­ ters 2 geformt. Wie ohne weiteres ersichtlich, bedarf es zur Montage des Verbinders auf dem Ende der Koaxiallei­ tung weder irgendwelcher Fachkenntnisse noch eines Spezial­ werkzeugs.

Den gleichen Vorteil hat die weitere, in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Ausführungsform des Verbinders. An­ stelle einer Schraubenfeder findet eine metallische Büchse 8 Verwendung, die den gewellten Außenleiter 2 formschlüssig umgibt, so daß sie auf dessen Ende leicht von Hand aufgeschraubt werden kann. Die Büchse 8 wird so weit aufgeschraubt, bis ihre von der Hohlschraube 5 abgewandte Stirnfläche bündig mit der Stirnfläche 2a des Außenleiters 2 ist. Ein kleiner axialer Überstand des Stirnrandes 2a über die entsprechende Stirnfläche der Büchse 8 ist unschädlich, jedoch sollte der gegen­ teilige Fall eines Überstandes der Büchse 8 über den Stirnrand 2a vermieden werden. Um die Büchse 8 in axia­ ler Richtung elastisch oder zumindest plastisch verform­ bar zu machen, ist die Büchse 8 in zwei voneinander axial um die Distanz d beabstandeten Radialebenen durch jeweils zwei sich gegenüberliegende, spiegelsymmetrische Schlitze 8a und 8b bzw. 8c und 8d so geteilt, daß zwischen den Schlitzpaaren Stege 8e aus dem Büchsenwerkstoff stehen­ bleiben. Wie insbesondere aus den Fig. 3 und 4 hervor­ geht, sind überdies die Schlitzpaare gegeneinander um 90° versetzt. Aus den Fig. 3 und 4 ist ferner das Di­ elektrikum 10 zwischen dem Innenleiter 1 und dem Außen­ leiter 2 der Koaxialleitung zu erkennen.

Bei der dritten Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 ist die wie in den Fig. 2 bis 4 ausgestaltete Büchse 8 durch eine Hülse 9 verlängert, die in einer sich an die Ringschulter 4a anschließenden, weiteren Ausnehmung 4b geringeren Durchmessers des Metallgehäuses 4 aufgenommen ist. Wie besser aus Fig. 6 erkennbar, hat die Hülse 9 durch axiale Schlitze erzeugte, radial federnde Kontakt­ lamellen 9a, die zur weiteren Verbesserung der Kontak­ tierung geschränkt oder bombiert sind. Bei dieser Aus­ führungsform ist die einstückige Einheit aus der Büchse 8 und der Hülse 9 so weit auf den Außenleiter 2 aufge­ schraubt, daß der freie Stirnrand 9b der Hülse 9 mit dem Stirnrand 2a des Außenleiters bündig ist. Letzterer kann aber auch geringfügig über den Hülsenstirnrand 9b über­ stehen. Die Kontaktierungsebene liegt damit sicher im Bereich einer Ringschulter 4c, die die weitere Ausneh­ mung 4b begrenzt.

Claims (6)

1. Verbinder für Koaxialleitungen mit schraubenförmig ge­ welltem Außenleiter, mit einem Metallgehäuse (4), das eine axiale Ausnehmung aufweist, in der das Leitungs­ ende kontaktiert aufgenommen und mittels eines elasti­ schen Elementes gesichert ist, das zwischen einer die Ausnehmung begrenzenden Ringschulter (4a) und einer in die Ausnehmung eingedrehten Hohlschraube (5) oder der­ gleichen axial komprimiert gehalten ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elastische Element aus einer auf den gewellten Außenleiter (2) aufgeschraubten Schrau­ benfeder (6) besteht, die nach dem Aufschrauben die gleiche Ganghöhe wie die Wellung des Außenleiters (2) hat und deren verbinderseitiges Stirnende mit dem ge­ gen die Ringschulter (4a) anliegenden Stirnrand (2a) des Außenleiters (2) etwa bündig ist.

2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder aus Kunststoff besteht.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das die Schraubenfeder bildende Material polygonalen, insbesondere trapezförmigen Querschnitt (6a) hat.

4. Verbinder für Koaxialleitungen mit schraubenförmig ge­ welltem Außenleiter, mit einem Metallgehäuse (4), das eine axiale Ausnehmung aufweist, in der das Leitungs­ ende kontaktiert aufgenommen und mittels eines Elemen­ tes gesichert ist, das zwischen einer die Ausnehmung begrenzenden Ringschulter (4a) und einer in die Aus­ nehmung eingedrehten Hohlschraube (5) oder dergl. axial verspannt gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Element eine Büchse (8) ist, die aus einem metalli­ schen Werkstoff besteht, den Endabschnitt des Außen­ leiters (2) formschlüssig umgibt, mit dem gegen die Ringschulter (4a) anliegenden Stirnrand (2a) des Außen­ leiters (2) etwa bündig ist und durch in Radialebenen liegende Schlitze (8a bis 8d) in axialer Richtung ela­ stisch oder plastisch verformbar ausgebildet ist.

5. Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (2) in zwei voneinander axial beabstandeten Radialebenen (A-B; C-D) jeweils zwei sich gegenüber­ liegende, spiegelsymmetrische Schlitze (8a, 8b; 8c, 8d) hat, die voneinander durch zwei sich umfangsmäßig ge­ genüberliegende Stege (8e) des Büchsenwerkstoffes ge­ trennt sind, und daß die in unterschiedlichen Radial­ ebenen liegenden Schlitzpaare gegeneinander um 90° versetzt sind.

6. Verbinder nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Büchse (8) auf ihrer der Ringschulter (4a) der Ausnehmung zugewandten Stirnfläche eine Verlänge­ rung in Form einer Hülse (9) mit durch axiale Schlitze erzeugten, radial federnden und geschränkten oder bom­ bierten Kontaktlamellen (9a) aufweist, daß der freie Stirnrand (9b) der Hülse (9) mit dem Stirnrand (2a) des Außenleiters (2) bündig ist, und daß sich an die Ringschulter (4a) der Ausnehmung eine weitere Ausneh­ mung (4b) geringeren Innendurchmessers zur Abnahme der Hülse (9) anschließt.