DE4300243C1 - Koaxialer 7/16-Buchsensteckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen koaxialen 7/16-Buchsen­ steckverbinder. Sowohl der 7/16-Buchsensteckverbinder als auch der 7/16-Stiftsteckverbinder sind durch die DIN 47 223 sowie durch mehrere ausländische und supranatio­ nale Normen genormt und weltweit außerordentlich stark verbreitet.

In Fig. 1 ist eine aus einem Buchsensteckverbinder und einem Stiftsteckverbinder bestehende 7/16-Steckverbin­ dung in dieser genormten Ausführung dargestellt. Der Buchsensteckverbinder umfaßt ein das Außenleiterkontakt­ element bildendes Steckergehäuse 1, dessen steckseitige Stirnfläche die mechanische und elektrische Referenzebe­ ne E darstellt, sowie ein Innenleiterkontaktelement 2, das sich über eine Isolierstoffscheibe 3 in dem Stecker­ gehäuse 1 abstützt und steckseitig als längsgeschlitzte Buchse 2a ausgebildet ist. Der Stiftsteckverbinder um­ faßt in analoger Weise ein das Außenleiterkontaktelement bildendes Steckergehäuse 4, dessen kontaktierende Stirn­ fläche ebenfalls die mechanische und elektrische Refe­ renzebene E darstellt, sowie ein Innenleiterkontaktele­ ment 5, das sich über eine Isolierstoffscheibe 6 in dem Steckergehäuse 4 abstützt und steckseitig als Stift 5a ausgebildet ist, der in die Buchse 2a des Innenleiter­ kontaktelementes 2 des Buchsensteckverbinders eingreift. Zur mechanischen Sicherung dient eine Überwurfmutter 7, zur Abdichtung ein O-Ring 8. Beide liegen radial außer­ halb der kontaktierenden Stirnflächen der jeweiligen Steckergehäuse 1 bzw. 4.

Die erwähnten Normen schreiben praktisch alle für die mechanische Kompatibilität und die elektrischen Eigen­ schaften einer 7/16-Steckverbindung wesentlichen Abmes­ sungen einschließlich deren Toleranzen vor. Für den Durchmesser d1 sowohl des Buchseninnenleiterkontaktele­ mentes 2, 2a, als auch des Stiftinnenleiterkontaktele­ mentes 5, 5a wird in den Normen lediglich der Nennwert von 7 mm angegeben, mit dem Hinweis, daß das genaue Maß von d1 so zu wählen ist, daß die Steckverbindung den genormten Wellenwiderstand von 50 Ohm aufweist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weisen sowohl das Buchsen­ innenleiterkontaktelement 2 als auch das Steckerinnen­ leiterkontaktelement 5 einen erheblichen verringerten Durchmesser im Bereich der jeweiligen Isolierstoffschei­ be 3 bzw. 6 auf. Diese Durchmesserverringerung kompen­ siert die durch die dielektrischen Eigenschaften der Isolierstoffscheibe verursachte, kapazitive Komponente, die anderenfalls zu einer Änderung des Wellenwiderstan­ des an dieser Stelle und damit zu Reflexionen führen würde. Die beiden sprunghaften Veränderungen des Durch­ messers der Innenleiterelemente 2 und 5 verschlechtern jedoch die Grenzfrequenz der Steckverbindung und haben den weiteren Nachteil, daß die jeweiligen Innenleiter aus montagetechnischen Gründen zweiteilig ausgebildet werden müssen, nämlich nach dem Verlöten des jeweiligen Kabelinnenleiters (nicht dargestellt) mit dem Buchsenin­ nenleiterkontaktelement 2 bzw. dem Steckerinnenleiter­ kontaktelement 5 das Buchsenteil 2a und das Stiftteil 5a von der jeweiligen Steckseite her eingeschraubt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen 7/16- Buchsensteckverbinder zu schaffen, der bei voller Kompa­ tibilität mit dem bekannten, genormten 7/16-Stiftsteck­ verbinder eine höhere Grenzfrequenz aufweist und sowohl einfacher zu fertigen als auch leichter zu montieren ist.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Buchse einen Außendurchmesser d3 von ca. 6 mm hat, und daß das Steckergehäuse in einem axialen Abstand Δ1 von der Re­ ferenzebene einen von dem Normdurchmesser von 16 mm auf einen Durchmesser von ca. 13,6 mm verringerten Innen­ durchmesser hat, wobei Δ1 so gewählt ist, daß der nach dem Kuppeln mit einem genormten 7/16-Stiftsteckverbinder an der Innenleiterkontaktierungsstelle (Innenleiter­ trennebene) vorhandene Durchmessersprung von ca. 7 mm auf ca. 6 mm elektrisch genau kompensiert wird.

In den Unteransprüchen 2 bis 4 sind bevorzugte Ausfüh­ rungsformen angegeben.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Durchmesser des Innenleiters des Buchsensteckverbinders verringert und damit die Grenzfrequenz erhöht werden kann, weil die mechanischen Maßnahmen, die infolge der Durchmesserverringerung des Innenleiters notwendig sind, um den Wellenwiderstand konstant auf 50 Ohm zu halten, in Bereichen getroffen werden können, die die mechani­ sche Kompatibilität mit genormten Stiftsteckverbindern nicht beeinträchtigen.

Insbesondere hat die Durchmesserverringerung des Innen­ leiters den Vorteil, daß dieser nun im Bereich der Durchführung durch die Isolierstoffscheibe sowie steck­ seitig hiervon den gleichen Durchmesser hat. Dies bedeu­ tet, daß der Innenleiter einstückig hergestellt und von der Kabelseite des Verbinders in das Steckergehäuse ein­ gesetzt werden kann. Ein sicherer, auszugfester Sitz des Innenleiters in der Isolierstoffscheibe läßt sich durch bekannte mechanische Maßnahmen, insbesondere einen Ring­ bund auf der Kabelseite des Innenleiters und eine säge­ zahnartige Oberflächenprofilierung in dem von der Iso­ lierstoffscheibe umfaßten Bereich, erzielen.

Unter der weiteren, jedoch leicht einzuhaltenden Bedin­ gung, daß der größte Durchmesser des Steckverbinderin­ nenleiters (im Regelfall der Durchmesser in Höhe des erwähnten Ringbundes) kleiner oder gleich dem Durchmes­ ser des Dielektrikums des anzuschließenden Kabels ist, bietet der vorliegende Vorschlag erstmals die Möglich­ keit, die Verbindung zwischen dem Kabelinnenleiter und dem Steckverbinderinnenleiter als Crimpverbindung auszu­ bilden, wodurch erhebliche Montagezeit sowohl bei her­ stellerseitig konfektionierten Kabeln als auch bei kun­ denseitig auf das Kabel montierten Steckverbindern ein­ gespart wird.

Der Buchsensteckverbinder nach der Erfindung wird nach­ folgend anhand der Fig. 2 der Zeichnung näher erläu­ tert. Diese zeigt beispielhaft im Längsschnitt und in schematischer Vereinfachung einen Buchsensteckverbinder nach der Erfindung, gekuppelt mit einem genormten Stift­ steckverbinder nach dem Stand der Technik.

Der genormte Stiftsteckverbinder rechts in Fig. 2 stimmt mit dem Stiftsteckverbinder in Fig. 1 überein, ist daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen und wird nicht nochmals erläutert.

Der Buchsensteckverbinder links in Fig. 2 umfaßt ein das Außenleiterkontaktelement bildendes Steckergehäuse 21, ein Innenleiterkontaktelement 22 mit steckseitiger Buchse 22a und eine Isolierstoffscheibe 23. Das kabel­ seitige Ende des Innenleiterkontaktelementes 22 ist mit dem angedeuteten Kabelinnenleiter 42 in nicht näher dar­ gestellter Weise, vorteilhaft durch Crimpen, verbunden und verdickt sich in Richtung auf die Isolierstoff­ scheibe 23 in zwei Stufen auf einen größten Durchmesser d2 im Bereich eines Ringbundes 22b, mit dem sich das Innenleiterkontaktelement 22 von der Kabelseite her gegen die Isolierstoffscheibe 23 abstützt. Der Durchmes­ ser d2 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser d6, hier des angedeuteten Kabeldielektrikums 43, allgemein gesprochen des Stirnquerschnitts der angeschlossenen, starren oder flexiblen koaxialen Leitung. Der Innen­ durchmesser des Steckergehäuses 21 ist zur Erzielung eines konstanten Wellenwiderstandes entsprechend den Durchmesserstufen des Innenleiterkontaktelementes 22 ebenfalls gestuft. Steckseitig von dem Ringbund 22b hat das Innenleiterkontaktelement 22 einen konstanten Durch­ messer d3 ≈ 6 mm. Im Bereich der Buchse 22a ergibt sich damit in Verbindung mit dem genormten Durchmesser des eintauchenden Endes des Innenleiterstiftes 5a von 5 mm eine Wandstärke von rund 0,5 mm, die in Verbindung mit der wie üblich durch Längsschlitzung erzielten, federn­ den Vorspannung der Buchse 22a zur Erzielung der glei­ chen Auszugskraft und Kontaktierungssicherheit wie im Fall des genormten Buchsensteckverbinders nach Fig. 1 ausreicht. Das Steckergehäuse hat in einem Abstand Δ1 ≈ 2,5 mm von der Referenzebene E einen von dem Norminnen­ durchmesser von d4 = 16 mm auf ca. 13,6 mm verringerten Innendurchmesser, durch den der im Vergleich zu dem Normmaß von d1 = 7 mm auf d3 = 6 mm verringerte Durch­ messer der Buchse 22a des Innenleiterkontaktelementes wellenwiderstandsmäßig kompensiert wird. Im Ausführungs­ beispiel ist dieser verringerte Innendurchmesser des Steckergehäuses 21 durch eine eingepreßte Büchse 29 ver­ wirklicht, die gleichzeitig zur Lagefixierung der Iso­ lierstoffscheibe 23 dient. Alle Maße, die für eine Kup­ pelbarkeit mit dem genormten Stiftsteckverbinder erfor­ derlich sind, sind normgerecht.

Claims (4)

1. Koaxialer 7/16-Buchsensteckverbinder, bestehend aus einem das Außenleiterkontaktelement bildenden Steckergehäuse (21), dessen steckseitige Stirnfläche die mechanische und elektrische Referenzebene (E) ist, und aus einem zumindest steckseitig als Buchse (22a) ausgeführten, über eine Isolierstoffscheibe (23) abgestützten Innenleiter (22), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Buchse (22a) einen Außendurchmes­ ser von ca. 6 mm hat, und daß das Steckergehäuse (21) in einem axialen Abstand Δ1 von der Referenzebene (E) einen von dem Normdurchmesser (d4) von 16 mm auf einen Durchmesser von ca. 13,6 mm verringerten Innen­ durchmesser hat, wobei Δ1 so gewählt ist, daß der nach dem Kuppeln mit einem genormten 7/16-Stiftsteck­ verbinder an der Innenleiterkontaktierungsstelle (Innenleitertrennebene) vorhandene Durchmessersprung von ca. 7 mm auf ca. 6 mm elektrisch genau kompen­ siert wird.

2. Buchsensteckverbinder nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Δ1 ca. 2,5 mm ist.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Innenleiter (22) einen größten Durchmesser (d2) hat, der kleiner oder gleich dem Durchmesser (d6) des steckerseitigen Stirnquer­ schnitts der anzuschließenden koaxialen Leitung ist.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das kabelseitige Ende des Innenleiters (22) zur Herstellung einer Crimpverbindung mit dem Innen­ leiter (42) des anzuschließenden Kabels ausgebildet ist.