DE9209321U1 - Koaxial-Steckverbinder - Google Patents
Koaxial-SteckverbinderInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
- H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
- H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
-
- H—ELECTRICITY
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- H01R13/02—Contact members
- H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
- H01R13/187—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member in the socket
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Landscapes
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Description
Dr.ThomasU.Becker Rac^Lfor RrS N/lfillor Dr. Karl-Ernst Müller
D.plom.ngenieur &Ogr;&thgr;&udigr;&Kgr;&Ogr;&Ggr; C^ IVIUMör Diplomingenieur
European Palent Attorney Pslcntanwälle European Patent Attorney
Amphenol-Tuchel
Electronics GmbH
August-Häusser-Straße 10 10. Juli 1992
W - 7100 Heilbronn ATE 22392 schl2
Koaxial-Steckverbinder
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Koaxial-Steckverbinder, bei dem
ein Stecker und eine korrespondierende Buchse durch Koaxialverschiebung miteinander kontaktiert werden.
Einen derartigen Steckverbinder zeigt die DE 35 12 026 Al.
Buchse und Stecker weisen jeweils ein zum korrespondierenden Teil hin geöffnetes Gehäuse auf, in dem Kontaktstifte
parallel zueinander verlaufen, wobei die Kontaktstifte ortsfest angeordnet sind. Bei dem bekannten Steckverbinder
soll der Raum, in dem die Kontaktierung stattfindet, luftdicht abgeschlossen werden. Der bekannte Vorschlag sieht
hierzu insbesondere eine spezielle geometrische Ausbildung der Kontaktstifte des Steckers mit entsprechenden Dichtungen
vor.
Eisenhültenslraße 2 · D-4030 Ralingen I ·Telefon (0)21 02/ü.tOCf; + 812901 Telex 172102323 · Telelex 2 102323-patbrev -Telefax (0)21 02/83069
Der bekannte Steckverbinder ist relativ kompliziert aufgebaut. Für Anwendungsbereiche, bei denen hohe
Steckzyklen problemfrei erreicht werden müssen, erscheint die bekannte Ausführungsform nicht anwendbar.
Zum Beispiel im Bereich von Mobiltelefonen kommt es ganz
wesentlich darauf an, eine schnelle und sichere Kontaktierung zwischen Buchse und Stecker zu erreichen.
Dabei dürfen auch Abrieberscheinungen die Kontaktierung nicht beeinträchtigen.
Darüber hinaus besteht für diesen und andere Anwendungsbereiche das Bedürfnis, einen Steckverbinder mit einem
sogenannten EMP-Schutz (EMP = Electro Magnetic Power) beziehungsweise NEMP-Schutz (Nuclear Electro-Magnetic Pulse)
für Stecker und Buchse zu schaffen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß äußere elektromagnetische Felder gelegentlich
zu Fehlschaltungen innerhalb der an den Steckverbinder
angeschlossenen Elektronik führen können, was zum Beispiel im Fall eines Steckverbinders für ein Mobiltelefon zu
Fehlimpulsen führen kann.
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder beziehungsweise einen Stecker
und eine Buchse für diesen Steckverbinder zur Verfügung zu stellen, bei dem Buchse und Stecker leicht (das heißt ohne
großen Kraftaufwand) und sicher kontaktiert werden können, wobei auch nach hohen Steckzyklen (50000 und mehr) keine
Kontaktierungsprobleme auftreten. Außerdem soll gleichzeitig möglichst eine HF-Dichtigkeit, also ein EMP-Schutz
ermöglicht werden.
Die Erfindung geht zur Lösung dieser Aufgabe von der
Überlegung aus, einen Koaxial-Steckverbinder zu verwenden,
bei dem die gegenseitigen Kontaktiereinrichtungen nicht aus singulären Bauteilen bestehen, sondern aus einer Vielzahl
von Einzelkontakten, die untereinander elektrisch verbunden sind und alle auf den zugehörigen Gegenkontakt wirken.
In der allgemeinsten Ausführungsform weist der Koaxial-Steck
verbinder folgende Merkmale auf:
einen Stecker, mit
einem elektrisch leitenden, zylinderförmigen Gehäuse,
dessen eines Ende zu einer korrespondierenden Buchse hin geöffnet ist,
einer Kontaktiereinrichtung auf der Zylinder-Innenfläche
zur Kontaktierung eines korrespondierenden
Außenabschnitts der Buchse, und
einem isoliert gegenüber dem Gehäuse angeordneten und koaxial zur Mittenlängsachse des Gehäuses verlaufenden
Kontaktstift;
eine Buchse, mit
einem elektrisch leitenden zylinderförmigen Gehäuse zum
Einsetzen in den offenen Abschnitt des Steckergehäuses, einer isoliert gegenüber dem Gehäuse angeordneten
Kontaktiereinrichtung zur elektrischen Verbindung eines
an die Buchse anschließbaren Kabels mit dem Kontaktstift des Steckers, wobei
die Kontaktiereinrichtungen von Stecker und Buchse jeweils aus einer Vielzahl von untereinander elektrisch
verbundenen Einzelkontakten bestehen, die im wesentlichen in Richtung der Mittenlängsachse der koaxial zueinander
angeordneten Gehäuse verlaufen und radial nach innen vorkragende, elastische Kontaktzonen aufweisen.
Mit anderen Worten: Die Kontaktiereinrichtungen von Stecker beziehungsweise Buchse bestehen aus elastisch verformbaren
Einzelkontakten, die auf die korrespondierenden Kontaktflächen von Buchse beziehungsweise Stecker einwirken.
Dadurch, daß die Einzelkontakte im wesentlichen parallel zur Mittenlängsachse der Gehäuse verlaufen, kommt es bei der
Kontaktierung im wesentlichen zu einer axialen Relativverschiebung
der gegenseitigen Kontaktabschnitte von Stecker und Buchse, so daß die Kontaktierung mit sehr geringem
Kraftaufwand erfolgen kann.
Die Einzelkontakte der jeweiligen Kontaktiereinrichtung sind
vorzugsweise symmetrisch zueinander angeordnet und verlaufen nach einer Ausführungsform entlang der gesamten Innenfläche
des Stecker- beziehungsweise Buchsengehäuses. Im Ergebnis führt dies zu einer quasi 360°-Kontaktflache, wenn man die
Abstände zwischen den einzelnen Kontakten vernachlässigt.
Auf jeden Fall ist offensichtlich, daß eine sehr große
leitende Fläche und damit ein geringer Kontakt-Übergangswiderstand zur Verfügung gestellt wird. Dies ist
insbesondere für häufige Steckzyklen von Bedeutung.
Gleichzeitig wird eine große Kontaktfläche (aufgrund der
zahlreichen Einzelkontakte) bereitgestellt.
Durch die "federnde" Lagerung der Einzelkontakte lassen sich
diese so anordnen, daß die radial nach innen aufgebogenen Abschnitte eine (gedachte) Querschnittsfläche umfassen, die
jeweils etwas kleiner als der Außenumfang des korrespondierenden Kontaktteils ist. Diese Differenz kann
jedoch aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung sehr
kleingehalten werden, woraus äußerst geringe Steckkräfte resultieren.
Die Einzelkontakte müssen nicht unbedingt exakt in Richtung
der Mittenlängsachse verlaufen; es ist ebenso möglich, sie nach Art einer Wendel zu konfektionieren. Die beschriebenen
Vorteile bleiben dabei praktisch unverändert.
Aus Vorstehendem ergibt sich, daß die Einzelkontakte einer Kontaktiereinrichtung zusammen eine in etwa zylindrische
Umfangsflache beschreiben. Dabei kann der Abstand der
Einzelkontakte von Fall zu Fall gewählt werden. Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Abstand der Kontakte
untereinander maximal dem Zweifachen des Durchmessers der Einzelkontakte entspricht.
Die Einzelkontakte können ebenso wie der Kontaktstift des
Steckers einen runden Querschnitt aufweisen.
Zur Optimierung der HF-Dichtigkeit sieht eine weitere
Ausführungsform der Erfindung vor, den elektrisch leitenden
Umfangsabschnitt des Steckergehäuses und/oder den elektrisch
leitenden Umfangsabschnitt des Buchsengehäuses so auszubilden, daß er jeweils mit einem HF-Abschirmnetz eines
anzuschließenden Kabels verbindbar ist.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen
Anmeldungsunterlagen, wozu die nachfolgende Zeichnung gehört, die - in schematisierter Darstellung - einen
Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Steckverbinder
zeigt.
Das Bezugs zeichen 10 kennzeichnet ein Gehäuse eines
insgesamt mit dem Bezugszeichen 12 versehenen Steckerteils. Das Gehäuse 10 besteht aus Metall und ist in dem in der
Figur linken Teil zylinderförmig zur Aufnahme einer korrespondierenden Buchse 14 ausgebildet.
Auf der Innenfläche 10a des zylinderförmigen Abschnitts sind
eine Vielzahl von drahtförmigen Kontaktelementen 16 am
Gehäuse 10 befestigt. Jedes Kontaktelement 16 weist einen radial nach innen vorspringenden gekrümmten Abschnitt 16a
auf, der in der figürlichen Darstellung den Verlauf eines
Kreisringabschnittes zeigt.
Die einzelnen Kontaktelemente 16 sind parallel zueinander angeordnet, untereinander verbunden und weisen einen Abstand
zueinander auf, der der Dicke des jeweiligen Kontaktelementes 16 entspricht.
Koaxial zur Mittenlängsachse M des Steckers 12 verläuft ein
Kontaktstift 18, der in den Raum 20 vorsteht, der von dem
zylinderförmigen Abschnitt des Gehäuses 10 eingefaßt wird.
An seinem anschlußseitigen (in der Figur: rechten) Ende ist der Kontaktstift 18 elektrisch angeschlossen, wobei ein
zugehöriges HF-Kabel 22 nur schematisch angedeutet ist.
Der Kontaktstift 18 und seine Anschlußelemente sind vom elektrisch leitenden Gehäuse 10 durch eine Isolierung 24
getrennt.
Die korrespondierende Buchse 14 hat ebenfalls eine Zylinderform, wobei der äußere Umfangsabschnitt 14a
metallisch leitend und als Außenleiter ausgebildet ist.
Durch eine Isolierung 26 vom Außenleiter 14a getrennt verläuft eine metallische Hülse 28, die - analog dem
zylinderförmigen Gehäuseteil 10 - mit einer Vielzahl von
elastisch verformbaren Kontaktelementen 30 bestückt ist, die jeweils wiederum radial nach innen aufgebogen sind.
Die Konfiguration der Kontaktelemente 30 entspricht im
wesentlichen der der Kontaktelemente 16, wobei der jeweils
geringste Abschnitt gegenüberliegender Kontaktelemente 30 jedoch wesentlich geringer ist als bei den Kontaktelementen
16.
Die geometrische Zuordnung der einzelnen Kontaktelemente ist
dabei so gewählt, daß - nach Ineinanderschieben von Stecker 12 und Buchse 14 - der Außenleiter 14a der Buchse 14 die
Kontaktelemente 16 etwa an ihrem Scheitelpunkt kontaktiert, während gleichzeitig die Kontaktelemente 30 mit ihren
Scheitelpunkten die Oberfläche des Kontaktstiftes 18 kontaktieren, wobei die Kontaktelemente 16, 30 gleichzeitig
etwas radial nach außen gedrückt werden.
Aufgrund der Ausbildung der Kontaktelemente 16, 30 in Form
einzelner, elektrisch leitender, reversibel verformbarer Drähte, ist jedoch die Steckkraft beim Verbinden von Stecker
und Buchse deutlich geringer als bei konventionellen Steckverbindern. Gleichzeitig wird eine sehr viel höhere
Kontaktierungssicherheit erreicht, weil eine Vielzahl von Kontaktelementen 16, 30 zur Kontaktierung zur Verfügung
stehen. Selbst wenn ein Kontakt 16 oder 30 einmal nicht kontaktiert, wird die Funktionstüchtigkeit des
Steckverbinders dadurch nicht beeinträchtigt.
Im Gegenteil: Die hohe Anzahl der Kontaktelemente 16, 30 sorgt für einen niedrigen Kontakt-Übergangswiderstand und
die praktisch auf 360° zur Verfügung gestellten Kontaktelemente 16, 30 garantieren eine große Kontaktfläche, so daß
sich die Kontaktkraft korrespondierend reduzieren läßt.
Es ist offensichtlich, daß die Hülse 28 mit den
Kontaktelementen 30 am anschlußseitigen (in der Figur: linken) Ende ähnlich wie der Kontaktstift 18 elektrisch
angeschlossen und mit einem weiteren HF-Kabel 32 verbunden werden kann.
Die elektrisch leitenden Abschnitte des Gehäuses 10 des
Steckers 12 beziehungsweise des Abschnittes 14a der Buchse 14 sind mit (hier nicht dargestellten) Abschirmnetzen der
entsprechenden HF-Kabel 22, 32 zur HF-Abschirmung angeschlossen.
Claims (4)
- ir™LUBecter Becker Sf MüllerEuropean Palent Attorney Patentanwälte European Patent AttorneyAnmelderin:Amphenol-TuchelElectronics GmbHAugust-Häusser-Straße 10 10. Juli 1992W - 7100 Heilbronn ATE 22392 schl2Koaxial-SteckverbinderSchutzansprüche1. Koaxial-Steckverbinder mit folgenden Merkmalen:1.1 einem Stecker (12) mit1.1.1 einem elektrisch leitenden, zylinderförmigen Gehäuse (10), dessen eines Ende zu einer korrespondierenden Buchse (14) hin geöffnet ist,1.1.2 einer Kontaktiereinrichtung (16) auf der Zylinder-Innenfläche (10a) zur Kontaktierung eines korrespondierenden Außenabschnitts (14a) der Buchse (14), und1.1.3 einem isoliert gegenüber dem Gehäuse (10) angeordneten und koaxial zur Mittenlängsachse (M) des Gehäuses (10) verlaufenden Kontaktstift (18);Eisenhultenstraße 2 ■ 0-4030 Ratingen 1 -Telefon (0)21 0178300G+ 8-129CI Tolex 172102323 - Teletex 2 102323-palbrev -Telefax (0)21 02/830691.2 einer Buchse (14) mit1.2.1 einem elektrisch leitenden, zylinderförmigen, zum Stecker (12) hin geöffneten Gehäuse zum Einsetzen in den offenen Abschnitt (20) des Steckergehäuses (10),1.2.2 einer isoliert gegenüber dem Gehäuse (14a) angeordneten Kontaktiereinrichtung (30) zur elektrischen Verbindung eines an die Buchse (14) anschließbaren Kabels (32) mit dem Kontaktstift (18) des Steckers (12), wobei1.3 die Kontaktiereinrichtungen (16, 30) von Stecker (12) und Buchse (14) jeweils aus einer Vielzahl von untereinander elektrisch verbundenen Einzelkontakten (16, 30) bestehen, die im wesentlichen in Richtung der Mittenlängsachse (M) der konzentrisch zueinander angeordneten Gehäuse (10, 14a) verlaufen und radial nach innen vorkragende, elastische Kontaktzonen aufweisen.
- 2. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem die Einzelkontakte (16, 30) der Kontaktiereinrichtungen symmetrisch zueinander angeordnet sind.
- 3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Einzelkontakte (16, 30) jeder Kontaktiereinrichtungen einen Abstand zueinander aufweisen, der maximal dem 2-Fachen des jeweiligen Kontaktdurchmessers entspricht.
- 4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Kontaktstift (18) des Steckers (12) und/oder die Kontaktelemente (16, 30) einen runden Querschnitt aufweisen.Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der elektrisch leitende Umfangsabschnitt des Gehäuses (10) des Steckers (12) und/oder der elektrisch leitende Umfangsabschnitt (14a) des Gehäuses der Buchse (14) mit einem HF-Abschirmnetz eines anzuschließenden Kabels (22, 32) verbindbar sind.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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DE9209321U DE9209321U1 (de) | 1992-07-11 | 1992-07-11 | Koaxial-Steckverbinder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE9209321U1 true DE9209321U1 (de) | 1992-10-01 |
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ID=6881519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9209321U Expired - Lifetime DE9209321U1 (de) | 1992-07-11 | 1992-07-11 | Koaxial-Steckverbinder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9209321U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2141775A3 (de) * | 2008-07-04 | 2012-07-18 | Smiths Group PLC | Elektrische Steckverbinder |
DE102011052171A1 (de) | 2011-07-27 | 2013-01-31 | Fct Electronic Gmbh | Kombipin für einen Hochstromkontaktelement und ein solches Hochstromkontaktelement |
-
1992
- 1992-07-11 DE DE9209321U patent/DE9209321U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2141775A3 (de) * | 2008-07-04 | 2012-07-18 | Smiths Group PLC | Elektrische Steckverbinder |
GB2461346B (en) * | 2008-07-04 | 2013-02-13 | Smiths Group Plc | Electrical connectors |
DE102011052171A1 (de) | 2011-07-27 | 2013-01-31 | Fct Electronic Gmbh | Kombipin für einen Hochstromkontaktelement und ein solches Hochstromkontaktelement |
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