EP0897202B1 - Steckverbinder für Koaxialkabel - Google Patents

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EP0897202B1
EP0897202B1 EP98111260A EP98111260A EP0897202B1 EP 0897202 B1 EP0897202 B1 EP 0897202B1 EP 98111260 A EP98111260 A EP 98111260A EP 98111260 A EP98111260 A EP 98111260A EP 0897202 B1 EP0897202 B1 EP 0897202B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
plug
annular
connector according
clamping sleeve
cable conductor
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP98111260A
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English (en)
French (fr)
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EP0897202A3 (de
EP0897202A2 (de
Inventor
Werner Wild
Franz Xaver Dr.-Ing. Pitschi
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Spinner GmbH
Original Assignee
Spinner GmbH
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Publication date
Application filed by Spinner GmbH filed Critical Spinner GmbH
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Publication of EP0897202A3 publication Critical patent/EP0897202A3/de
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Publication of EP0897202B1 publication Critical patent/EP0897202B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/03—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/05—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for coaxial cables
    • H01R9/0521—Connection to outer conductor by action of a nut
    • 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
    • H01R24/56—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 specially adapted to a specific shape of cables, e.g. corrugated cables, twisted pair cables, cables with two screens or hollow cables
    • H01R24/564—Corrugated cables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles

Definitions

  • the invention relates to a connector for coaxial cables, with a plug head that has a recess that fits its plug end for contacting the end region of the outer cable conductor from the inside has a suitable first ring surface, and with a strain relief for the cable, consisting of a Clamping sleeve, one at its plug end for external clamping of the end area of the outer cable suitable second Has ring surface, as well as from one of the clamping sleeve in axial Direction against the first ring surface and thereby for clamping the end area of the outer cable between the two Ring surfaces suitable pressure member that surrounds the cable and is clamped with the plug head.
  • Connectors of this construction according to the preamble of claim 1 are for coaxial cables smooth, possibly foil-like outer conductor as well for coaxial cables with ring or screw-corrugated outer conductor known (see e.g. DE 43 09 775 C2). So far, the intermodulation behavior such connector / coaxial cable units sufficient. Lately, the particular for used in cellular base stations Connector / coaxial cable units required value for significantly increased the intermodulation distance.
  • the invention has for its object a connector corresponding to the genre specified in the introduction to create improved contact quality.
  • this object is achieved in that at least one of the two ring surfaces with at least one in use position Direction of the corresponding area of the end area of the cable outer conductor projecting annular bead is provided, the Height approx. 5 to 30% of the wall thickness of the outer cable is.
  • the proposal according to the invention eliminates both causes for the creation of intermodulation products no longer permissible level, because the presses at least one ring bead themselves in the regularly relatively soft, ordinary material of the outer cable made of a copper alloy on.
  • the axial force introduced via the pressure member can namely the material of the cable outer conductor in the contact area flow away until the surface area of the outer cable conductor, the contact to the contacting ring surface is so great that there is a balance between the integral of the surface pressure and the axial force results.
  • the plastic deformation elastic partial deformation of the outer conductor material achieved which is a secure contact with an even distribution resistance distributed over the circumference. in the the other one leads into the outer conductor material Ring bead in connection with that due to the deformation occurring crushing edges of this material to a Connection like a form fit. Also on the This is why the connection with external forces is transferred not to a relative movement between the contact partners.
  • first and the second ring surface each lie in a radial plane (claim 2).
  • first and the second ring surface each lie on conical surfaces, their respective generatrix the longitudinal axis of the connector in a cable side of intersects the ring lying point (claim 3).
  • the first and the second ring surface can be one with the other Include angles between greater than 0 ° to approx. 5 ° (claim 4). This measure means that the width the annular contact area is reduced and for a given axial force, the surface pressure at the same time increased accordingly. You can also by choosing the angle affects the radial position of the contact surface become.
  • a further improvement and equalization of the contact can be achieved in that at least one of the ring surfaces with at least two coaxial Ring beads of different diameters is provided (Claim 5). This can be particularly useful if the cable outer conductor material deforms only to a limited extent may, as in the case of a film outer conductor, and the height of the ring beads therefore remain small got to.
  • both ring surfaces with at least one ring bead each are provided, it is recommended for the ring beads on the first and the second ring surface different diameters to choose (claim 6), so the cable outer conductor material not on two opposite sides at the same time is deformed.
  • the ring bead (s) can an undercut-free, seen from the processing side
  • Another preferred embodiment has the same advantages, in which the clamping sleeve in the area of its mating side End by positive engagement with the inner wall of the recess the plug head is secured against rotation (claim 9).
  • One for coaxial cables with a corrugated outer cable preferred embodiment is characterized in that the clamping sleeve starting from its plug end, has axial slots for producing resilient tongues and is designed such that it has an inner diameter at its plug-side end equal to the outer diameter of the cable outer conductor in the area of a trough and about an inner diameter equal to the largest outer diameter of the cable outer conductor has (claim 10).
  • the width of the axial slots becomes one keep it as small as possible, as the slots keep the clamping surface interrupt. The more important contact area is however, that between the first ring surface and the Inside of the cable outer conductor, since it is the direct contact the latter with the plug head. she remains uninterrupted.
  • the banjo bolt at its plug end an annular face or have a radially projecting ring shoulder, the in a positive connection with a radially projecting Ring shoulder on the outer circumference of the clamping sleeve near its plug-side end is (claim 14).
  • a banjo bolt with an annular end face which is against a corresponding Presses the annular shoulder of the clamping sleeve, if that front plug end of the clamping sleeve by contacting the Inner wall of the recess of the plug head against radial Springing in the clamping area is secured.
  • the ring surfaces lie on conical surfaces, this is indispensable to achieve the necessary surface pressure in the Contacting area.
  • a further development of the last-mentioned embodiment is that between the annular end face or the recessed ring shoulder of the banjo bolt and the projecting ring shoulder of the clamping sleeve is a force-transmitting Ring made of a wear-resistant material is arranged (claim 15).
  • This ring prevents that Pressure member, especially if it is in the form of a banjo bolt has, during the screwing in the clamping sleeve, which increases the undesirable scoring and abrasion mentioned above would lead if the clamping sleeve is not secured against rotation is.
  • Fig. 1 shows a plug head 1 with a recess 2, the in its plug-side, in Fig. 1 so left-sided End region has an annular extension 3, which is in cross section wedge-shaped, in reality it is conical is so that its radially outer annular surface, which is here is referred to as the first ring surface 4, on a conical surface lies.
  • the end of a coaxial cable is received in the recess 2, that as usual a cable inner conductor 10, a cable dielectric 11 and a ring-corrugated outer cable here 12 includes.
  • the end region 12a of the outer cable conductor 12 lies on the first ring surface 4 and is by this contacted inside.
  • the connector also includes a cable clamp.
  • a cable clamp This consists of a clamping sleeve 5, which is on its mating side End 5a an the end region 12a of the outer conductor 12 has from the outside clamping, second ring surface 6, as well as from one the clamping sleeve 5 in the axial direction against the first Ring surface 4 bracing and thereby the end region 12a of the outer conductor 12 between the two ring surfaces 4 and 6 clamping pressure member in the form of a hollow screw 7, the encloses the cable and clamped with the plug head 1 is.
  • the Clamping sleeve 5 in a manner known per se with resilient tongues 51 formed, namely by axial slots that from plug end of the ferrule 5 and go up to extend the solid ring portion 52.
  • the clamping sleeve 5 On her mating side End 5a, the clamping sleeve 5 has an inner diameter approximately equal to the outer diameter of the outer conductor 12 in Area of a trough, but otherwise an inner diameter, which is slightly larger than the outside diameter of the Outer conductor 12 is.
  • the ferrule 5 has near her a radially projecting ring shoulder at the plug end 53, the transition to the end 5a with an enlarged outer diameter forms.
  • the hollow screw 7 has on its mating side End a radially projecting annular shoulder 73, the against the radially projecting annular shoulder 53 of the clamping sleeve 5 is present. On the ring shoulder 73 of the hollow screw 7 is followed by a tubular section 7a on the plug side, which encloses the end 5a of the clamping sleeve 5.
  • the corresponding is between the two ring surfaces 4 and 6 annular end portion 12a of the outer conductor 12 in assembled state immovably clamped and at the same time contacted from the inside.
  • the peculiarity of the clamping is that at least one of the two ring surfaces 4 or 6 with at least one in Direction of the corresponding surface of the end portion 12a of the Outer conductor 12 projecting annular bead is provided.
  • Figure 2 shows an annular bead 30 in the second annular surface 6 of the clamping sleeve 5.
  • Figures 3a to 3c show in a correspondingly enlarged Representation of three different cross-sectional profiles 30a to 30c of the ring bead 30.
  • Common to these cross-sectional profiles is that, seen from the editing side, based on Figures 2 and 3a to 3c from the left seen have an undercut-free profile.
  • the height H (see FIG. 3a) of the or each ring bead depends on the standardized or otherwise specified tolerances of the Wall thickness of the outer conductor 12 and the properties, in particular the deformability, the outer conductor material.
  • Figure 4 illustrates in a similar representation as Figure 2 a variant with two ring beads 31 and 32 in the first Annular surface 4 of the plug head 1 and an annular bead 30 in the second ring surface of the clamping sleeve 5.
  • two Ring beads may be provided.
  • the ring beads offset against each other in the first and the second annular surface are on different diameters, so that a toothed or form-fitting connection arises between the contact partners.
  • Figure 5 shows a second variant of the embodiment of Figure 2.
  • the ring surfaces 4 and 6 close a small one An angle ⁇ , which causes the annular surface 4 to the end region 12a contacted on a narrower annular surface, which is also on a smaller radius.
  • the radius 30d of the annular extension 3 can therefore simultaneously assume the function of an annular bead such as 32 in FIG. 5.
  • This version also has a power transmission and preferably formed captive ring 40 a wear-resistant material between the protruding Ring shoulder 53 of the clamping sleeve 5 and the recessed Ring shoulder 73 of the banjo bolt 7. This increases the risk of that the hollow screw 7 takes the clamping sleeve 5 with it when it is screwed in, reduced even further.
  • Figure 6 shows a second embodiment of the proposed Connector, namely for a cable with screwed corrugated Outer conductor 612, the end region 612a in one Radial plane lies. Accordingly, 62 is in the recess of the plug head 61 a lying in a radial plane, first ring surface 64 formed with an annular bead 631, against which the end region 612a of the outer conductor 612 via the front, second annular surface 66 of a corrugated tube nut 65 is clamped, by means of a banjo bolt 67 analog the hollow screw 7 in FIG. 2.
  • Figure 7 and its detail shown in Figures 8a and 8b VIII illustrates a third embodiment of the proposed connector.
  • This embodiment differs from that according to FIGS. 1 to 5 also in that the first annular surface 74 in the recess 72 in the plug head 71 and the second ring surface 76 of the clamping sleeve 75 each lie in radial planes. Between the first ring surface 74 and the second ring surface 76 is the end region 712a flanged at right angles to the outside of the outer conductor 712 clamped. Connectors where the end area of the outer conductor during assembly in this How is flanged to the outside are known per se. The peculiarity is that according to Figures 8a and 8b at least one of the annular surfaces 74 and 76 with an annular bead 30e or 30f analogously to the embodiment, for example is provided according to Figure 2.
  • Figure 9 shows in principle the same embodiment as FIG. 7, however, the first ring surface 94 also includes here the second ring surface 96 lying in a radial plane a small angle ⁇ , so that the first ring surface Surface of a very obtuse-angled cone.
  • a fourth embodiment of the connector is in the Figures 10 and 11 shown.
  • the contact between the outer conductor 12 and the plug head 101 and the clamping through the clamping sleeve 105 corresponds e.g. that according to Figure 2.
  • the ferrule 105 in the Plug head 101 is axially displaceable, but in the circumferential direction guided against rotation.
  • the inner wall of the Recess 102 of the plug head 101 near the plug side End of the recess inward wedges 101a, into the slots 51a between the tongues 51 of the ferrule Intervene 105, as best seen in Figure 11.
  • the inner wall of the recess 102 takes over thus the function of section 7a of the clamping sleeve 7 e.g. in Fig. 1. (Because of the scale used, the ring beads are only hinted at in the corresponding ring surfaces recognizable.)

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder für Koaxialkabel, mit einem Steckerkopf, der eine Ausnehmung hat, die an ihrem steckseitigen Ende eine zum von innen Kontaktieren des Endbereichs des Kabelaußenleiters geeignete erste Ringfläche hat, und mit einer Abfangung für das Kabel, bestehend aus einer Klemmhülse, die an ihrem steckseitigen Ende eine zum von außen Klemmen des Endbereichs des Kabelaußenleiters geeignete zweite Ringfläche hat, sowie aus einem die Klemmhülse in axialer Richtung gegen die erste Ringfläche verspannenden und dadurch zum Festklemmen des Endbereichs des Kabelaußenleiters zwischen beiden Ringflächen geeigneten Druckglied, das das Kabel umschließt und mit dem Steckerkopf verspannt ist.
Steckverbinder dieser Konstruktion gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sind für Koaxialkabel mit glattem, gegebenenfalls folienartigem Außenleiter ebenso wie für Koaxialkabel mit ring- oder schraubgewelltem Außenleiter bekannt (vgl. z.B. DE 43 09 775 C2). Bisher war das Intermodulationsverhalten solcher Steckverbinder/Koaxialkabel-Einheiten ausreichend. In letzter Zeit hat sich der insbesondere für bei Mobilfunk-Basisstationen eingesetzten Steckverbinder/Koaxialkabel-Einheiten geforderte Wert für den Intermodulationsabstand beträchtlich erhöht.
Mit Steckverbinderkonstruktionen der einleitend angegebenen Gattung läßt sich der geforderte hohe und vor allem auch über die Lebensdauer im wesentlichen konstante Intermodulationsabstand nicht erreichen. Mit anderen Worten ist die bisher erzielbare Kontaktierungsgüte nicht immer ausreichend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der einleitend angegebenen Gattung mit entsprechend verbesserter Kontaktierungsgüte zu schaffen.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens eine der beiden Ringflächen mit mindestens einem in Gebrauchslage in Richtung der entsprechenden Fläche des Endbereichs des Kabelaußenleiters vorspringenden Ringwulst versehen ist, dessen Höhe ca. 5 bis 30 % der Wandstärke des Kabelaußenleiters beträgt.
Diesem Vorschlag liegt die diesseitige Erkenntnis zugrunde, daß Intermodulationsprodukte u.a. dann entstehen, wenn der Übergangswiderstand über den Umfang des ringförmigen Kontaktierungsbereichs zwischen dem Kabelaußenleiter und dem Steckerkopf nicht hinreichend klein und konstant ist. Die sich hieraus ergebende Forderung wird von bekannten Steckverbindern weder bei der Erstmontage noch im Gebrauch erfüllt, letzteres weil die bisher erzielbare, mechanische Klemmung nicht vollständig zu verhindern vermag, daß durch Bewegen des Koaxialkabels verursachte Zug- und Druckkräfte, die sich naturgemäß bis in den Kontaktierungsbereich fortpflanzen, zu wenn auch geringfügen Relativbewegungen zwischen den kontaktierenden Flächen führen.
Der Vorschlag nach der Erfindung beseitigt beide Ursachen für das Entstehen von Intermodulationsprodukten nicht mehr zulässigen Pegels, denn der mindestens eine Ringwulst drückt sich in den regelmäßig verhältnismäßig weichen, gewöhnlich aus einer Kupferlegierung bestehenden Werkstoff des Kabelaußenleiters ein.
Die über das Druckglied eingeleitete Axialkraft läßt nämlich den Werkstoff des Kabelaußenleiters in der Kontaktierungsfläche solange wegfließen, bis der Flächenbereich des Kabelaußenleiters, der zur Anlage an die kontaktierende Ringfläche kommt, so groß ist, daß sich ein Gleichgewicht zwischen dem Integral der Flächenpressung und der Axialkraft ergibt. Dadurch werden zum einen die beachtlichen Wandstärketoleranzen des Kabelaußenleiters ausgeglichen. Zum anderen wird zusätzlich zu der plastischen Deformation auch eine elastische Teildeformation des Außenleiterwerkstoffes erzielt, der eine sichere Kontaktierung mit einem gleichmäßig über den Umfang verteilten Übergangswiderstand ergibt. Im weiteren führt der in den Außenleiterwerkstoff eingedrückte Ringwulst in Verbindung mit den infolge der Deformation vortretenden Quetschkanten dieses Werkstoffes zu einer Verbindung nach Art eines Formschlusses. Auch bei auf die Verbindung übertragenen äußeren Kräften kommt es deshalb nicht zu einer Relativbewegung zwischen den Kontaktpartnern.
In Anpassung an eine an sich bekannte Steckverbinderkonstruktion können die erste und die zweite Ringfläche jeweils in einer Radialebene liegen (Anspruch 2).
In Anpassung an eine andere bekannte Steckverbinderkonstruktion können die erste und die zweite Ringfläche jeweils auf Kegelmantelflächen liegen, deren jeweilige Erzeugende die Längsachse des Steckverbinders in einem kabelseitig von den Ringflächen liegenden Punkt schneidet (Anspruch 3).
Die erste und die zweite Ringfläche können miteinander einen Winkel zwischen größer als 0° bis ca. 5° einschließen (Anspruch 4). Diese Maßnahme führt dazu, daß sich die Breite der ringförmigen Kontaktierungsfläche verringert und sich bei gegebener Axialkraft gleichzeitig die Flächenpressung entsprechend erhöht. Außerdem kann durch die Wahl des Winkels die radiale Lage der Kontaktierungsfläche beeinflußt werden.
Eine weitere Verbesserung und Vergleichmäßigung der Kontaktierung kann dadurch erzielt werden, daß mindestens eine der Ringflächen mit mindestens zwei zueinander koaxialen Ringwulsten unterschiedlichen Durchmessers versehen ist (Anspruch 5). Dies kann insbesondere dann zweckmäßig sein, wenn das Kabelaußenleitermaterial nur begrenzt verformt werden darf, wie beispielsweise im Falle eines Folienaußenleiters, und die Höhe der Ringwulste daher klein bleiben muß.
Wenn beide Ringflächen mit mindestens je einem Ringwulst versehen sind, empfiehlt es sich für die Ringwulste auf der ersten und der zweiten Ringfläche unterschiedliche Durchmesser zu wählen (Anspruch 6), damit das Kabelaußenleitermaterial nicht auf zwei gegenüberliegenden Seiten gleichzeitig deformiert wird.
Aus bearbeitungstechnischen Gründen können der/die Ringwulst(e) ein, von der Bearbeitungsseite gesehen, hinterschnittfreies Querschnittsprofil haben (Anspruch 7). Im übrigen spielt das Querschnittsprofil der Ringwulste keine wesentliche Rolle. Man wird jedoch in der Regel scharfrandige Querschnitte wegen der damit verbundenen Kerbwirkung vermeiden.
Eine nochmalige erhebliche Verbesserung der Kontaktierungsgüte wird nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform dann erreicht, wenn die Klemmhülse in der Ausnehmung des Steckerkopfs verdrehsicher, jedoch axial verschiebbar geführt ist (Anspruch 8). Auf diese Weise wird vermieden, daß die Klemmhülse bei der Montage des Steckverbinders mit ihrer Ringfläche auf der entsprechenden Gegenfläche des Kabelaußenleiters reibt und hierbei Riefen sowie metallischen Abrieb erzeugt. (Aus dem gleichen Grund wird bei der Montage der Steckerkopf festgehalten, um den gleichen nachteiligen Effekt zwischen der kontaktierenden Ringfläche des Steckerkopfs und dem entsprechenden Bereich des Kabelaußenleiters zu verhindern).
Die gleichen Vorteile hat eine weitere, bevorzugte Ausführungsform, bei der die Klemmhülse im Bereich ihres steckseitigen Endes durch Formschluß mit der Innenwand der Ausnehmung des Steckerkopfes verdrehgesichert ist (Anspruch 9).
Eine für Koaxialkabel mit ringgewelltem Kabelaußenleiter bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Klemmhülse von ihrem steckseitigen Ende ausgehende, axiale Schlitze zur Erzeugung federnder Zungen aufweist und derart ausgelegt ist, daß sie an ihrem steckseitigen Ende einen Innendurchmesser etwa gleich dem Außendurchmesser des Kabelaußenleiters im Bereich eines Wellentales und im übrigen einen Innendurchmesser etwa gleich dem größten Außendurchmesser des Kabelaußenleiters hat (Anspruch 10). Die Breite der axialen Schlitze wird man so gering als möglich halten, da die Schlitze die Klemmfläche unterbrechen. Die wichtigere Kontaktierungsfläche ist jedoch diejenige zwischen der ersten Ringfläche und der Innenseite des Kabelaußenleiters, da sie die direkte Kontaktierung des letzteren mit dem Steckerkopf bewirkt. Sie bleibt unterbrechungsfrei. Bei dieser Ausführungsform kann im Zuge der Montage des Steckverbinders auf dem Kabel die Klemmhülse zunächst über den von seiner Isolierung befreiten Kabelaußenleiter geschoben werden, wobei die Zungen entsprechend weit auffedern. Die Montage des Steckverbinders ist dann wesentlich einfacher als im Falle der Verwendung einer an sich bekannten Klemmhülse, die ein Innenprofil entsprechend dem Außenprofil des Kabelaußenleiters hat und aus Gründen der Montierbarkeit axial in zwei Hälften geteilt sein muß (Anspruch 11).
Im Falle eines Koaxialkabels mit schraubgewelltem Kabelaußenleiter kann hingegen die Klemmhülse nach Art einer an sich bekannten Wellrohrprofilmutter ausgebildet sein (Anspruch 12). Letztere wird dann einfach zu Beginn der Montage auf den Außenleiter aufgeschraubt.
Bevorzugt ist bei dem Steckverbinder nach dem vorliegenden Vorschlag das Druckglied als in die Ausnehmung des Steckerkopfs eingedrehte, die Klemmhülse zumindest teilweise übergreifende Hohlschraube ausgebildet (Anspruch 13).
In Weiterbildung dieser Ausführungsform kann die Hohlschraube an ihrem steckseitigen Ende eine ringförmige Stirnfläche oder eine radial einspringende Ringschulter haben, die in formschlüssiger Verbindung mit einer radial ausspringenden Ringschulter am Außenumfang der Klemmhülse nahe deren steckseitigem Ende steht (Anspruch 14). Eine Hohlschraube mit ringförmiger Stirnfläche, die gegen eine entsprechende Ringschulter der Klemmhülse drückt, genügt dann, wenn das vordere steckseitige Ende der Klemmhülse durch Anlage an der Innenwand der Ausnehmung des Steckerkopfes gegen radiales Auffedern im Klemmungsbereich gesichert ist. Insbesondere wenn die Ringflächen auf Kegelmantelflächen liegen, ist dies unerläßlich zur Erzielung der notwendigen Flächenpressung im Kontaktierungsbereich. Ist hingegen der Innendurchmesser der Ausnehmung des Steckerkopfes im Kontaktierungsbereich deutlich größer als der Außendurchmesser der Klemmhülse im gleichen Bereich, so muß eine Verlängerung der Hohlschraube (oder eines anderen Druckgliedes) über die radial einspringende Ringschulter hinaus die erforderliche Abstützung des Außenumfanges der Klemmhülse gewährleisten, vor allem wenn letztere zur Montage auf einem ringgewellten Kabelaußenleiter mit federnden Zungen versehen ist.
Eine Weiterbildung der zuletzt genannten Ausführungsform besteht darin, daß zwischen der ringförmigen Stirnfläche oder der einspringenden Ringschulter der Hohlschraube und der ausspringenden Ringschulter der Klemmhülse ein kraftübertragender Ring aus einem verschleißfesten Werkstoff angeordnet ist (Anspruch 15). Dieser Ring vermeidet, daß das Druckglied, vor allem wenn es die Form einer Hohlschraube hat, während des Eindrehens die Klemmhülse mitnimmt, was zu der oben genannten, unerwünschten Riefen- und Abriebbildung führen würde, wenn die Klemmhülse nicht verdrehgesichert ist. Allerdings stellt der Ring zwischen den kraftübertragenden Teilen der Hohlschraube und der Klemmhülse nur eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme dar, denn die während des Anziehens der Hohlschraube zwischen den zunächst relativ zueinander beweglichen Teilen herrschenden Kräfteverhältnisse sorgen im Normalfall dafür, daß die Klemmhülse selbst ohne Verdrehsicherung nur in axialer Richtung geschoben, nicht aber in Drehrichtung mitgenommen wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Steckverbinders nach der Erfindung schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1
einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des Steckverbinders,
Fig. 2
die Einzelheit II in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3a - 3c
die Einzelheit III in Fig. 2 in nochmals vergrößertem Maßstab und unterschiedlichen Ausführungsformen
Fig. 4
eine erste Variante zu Fig. 2,
Fig. 5
eine zweite Variante zu Fig. 2,
Fig. 6
Einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Steckverbinders,
Fig. 7
einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform des Steckverbinders,
Fig. 8a, 8b
zwei Ausführungsformen der Einzelheit VIII in Fig. 7,
Fig. 9
eine Variante zu Fig. 7,
Fig. 10
einen Längsschnitt entsprechend der Linie XX in Fig. 11 durch eine vierte Ausführungsform des Steckverbinders und
Fig. 11
einen Querschnitt entsprechend der Linie XI-XI in Fig. 10.
In allen Figuren sind nur die im Rahmen der Erfindung wesentlichen Teile des Steckverbinders, d.h. der Kabelabfangung, dargestellt. Insbesondere ist die Steckseite des Steckverbinders wie auch die Verbindung zwischen dem Steckerinnenleiter und dem Kabelin-nenleiter weggelassen.
Fig. 1 zeigt einen Steckerkopf 1 mit einer Ausnehmung 2, die in ihrem steckseitigen, in der Fig. 1 also linksseitigen Endbereich einen ringförmigen Ansatz 3 hat, der im Querschnitt keilförmig, in Wirklichkeit also kegelförmig ausgebildet ist, so daß seine radial äußere Ringfläche, die hier als erste Ringfläche 4 bezeichnet wird, auf einer Kegelmantelflache liegt.
In der Ausnehmung 2 ist das Ende eines Koaxialkabels aufgenommen, das wie üblich einen Kabelinnenleiter 10, ein Kabeldielektrikum 11 und einen hier ringgewellten Kabelaußenleiter 12 umfaßt. Der Endbereich 12a des Kabelaußenleiters 12 liegt auf der ersten Ringfläche 4 auf und wird von dieser innen kontaktiert.
Im weiteren umfaßt der Steckverbinder eine Kabelabfangung. Diese besteht aus einer Klemmhülse 5, die an ihrem steckseitigen Ende 5a eine den Endbereich 12a des Außenleiters 12 von außen klemmende, zweite Ringfläche 6 hat, sowie aus einem die Klemmhülse 5 in axialer Richtung gegen die erste Ringfläche 4 verspannenden und dadurch den Endbereich 12a des Außenleiters 12 zwischen den beiden Ringflächen 4 und 6 festklemmenden Druckglied in Form einer Hohlschraube 7, die das Kabel umschließt und mit dem Steckerkopf 1 verspannt ist.
In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform ist die Klemmhülse 5 in an sich bekannter Weise mit federnden Zungen 51 ausgebildet, und zwar durch axiale Schlitze, die vom steckseitigen Ende der Klemmhülse 5 ausgehen und sich bis zu dem massiven Ringabschnitt 52 erstrecken. An ihrem steckseitigen Ende 5a hat die Klemmhülse 5 einen Innendurchmesser etwa gleich dem Außendurchmesser des Außenleiters 12 im Bereich eines Wellentales, im übrigen jedoch einen Innendurchmesser, der etwas größer als der Außendurchmesser des Außenleiters 12 ist. Die Klemmhülse 5 hat weiter nahe ihrem steckseitigen Ende eine radial ausspringende Ringschulter 53, die den Übergang auf das Ende 5a mit vergrößertem Außendurchmesser bildet. Die Hohlschraube 7 hat an ihrem steckseitigen Ende eine radial einspringende Ringschulter 73, die gegen die radial ausspringende Ringschulter 53 der Klemmhülse 5 anliegt. An die Ringschulter 73 der Hohlschraube 7 schließt sich steckseitig ein rohrförmiger Abschnitt 7a an, der das Ende 5a der Klemmhülse 5 umschließt.
Zwischen den beiden Ringflächen 4 und 6 ist der entsprechende ringförmige Endbereich 12a des Außenleiters 12 im montierten Zustand unverrückbar festgeklemmt und gleichzeitig von innen kontaktiert.
Die Besonderheit der Klemmung besteht darin, daß zumindest eine der beiden Ringflächen 4 oder 6 mit mindestens einem in Richtung der entsprechenden Fläche des Endbereichs 12a des Außenleiters 12 vorspringenden Ringwulst versehen ist.
Figur 2 zeigt einen Ringwulst 30 in der zweiten Ringfläche 6 der Klemmhülse 5.
Die Figuren 3a bis 3c zeigen in entsprechend vergrößerter Darstellung drei unterschiedliche Querschnittsprofile 30a bis 30c des Ringwulstes 30. Gemeinsam ist diesen Querschnittsprofilen, daß sie, von der Bearbeitungsseite gesehen, bezogen auf die Figuren 2 und 3a bis 3c also von links gesehen, ein hinterschnittfreies Profil haben. Die Höhe H (vgl. Fig. 3a) des bzw. jedes Ringwulstes richtet sich nach den genormten oder anderweitig festgelegten Toleranzen der Wandstärke des Außenleiters 12 und den Eigenschaften, insbesondere der Deformierbarkeit, des Außenleiterwerkstoffs.
Figur 4 veranschaulicht in ähnlicher Darstellung wie Figur 2 eine Variante mit zwei Ringwulsten 31 und 32 in der ersten Ringfläche 4 des Steckerkopfes 1 und einem Ringwulst 30 in der zweiten Ringfläche der Klemmhülse 5. Selbstverständlich könnten umgekehrt in der ersten Ringfläche 4 nur ein Ringwulst und in der zweiten Ringfläche 6, der Klemmhülse 5 zwei Ringwulste vorgesehen sein. Man erkennt, daß die Ringwulste in der ersten und der zweiten Ringfläche gegeneinander versetzt sind, also auf unterschiedlichen Durchmessern liegen, so daß eine verzahnungs- oder formschlußartige Verbindung zwischen den Kontaktpartnern entsteht.
Figur 5 zeigt eine zweite Variante der Ausführungsform nach Figur 2. Die Ringflächen 4 und 6 schließen einen kleinen Winkel α ein, der bewirkt, daß die Ringfläche 4 den Endbereich 12a auf einer schmaleren ringförmigen Fläche kontaktiert, die zudem auf einem kleineren Radius liegt. Der Radius 30d des ringförmigen Ansatzes 3 kann deshalb gleichzeitig die Funktion eines Ringwulstes wie 32 in Figur 5 übernehmen. Außerdem hat diese Veriante einen kraftübertragenden und vorzugsweise unverlierbar ausgebildeten Ring 40 aus einem verschleißfesten Werkstoff zwischen der ausspringenden Ringschulter 53 der Klemmhülse 5 und der einspringenden Ringschulter 73 der Hohlschraube 7. Dadurch wird die Gefahr, daß die Hohlschraube 7 die Klemmhülse 5 beim Eindrehen mitnimmt, noch weiter verringert.
Figur 6 zeigt eine zweite Ausführungsform des vorgeschlagenen Steckverbinders, und zwar für ein Kabel mit schraubgewelltem Außenleiter 612, dessen Endbereich 612a in einer Radialebene liegt. Dementsprechend ist in der Ausnehmung 62 des Steckerkopfes 61 eine in einer Radialebene liegende, erste Ringfläche 64 mit einem Ringwulst 631 ausgebildet, gegen die der Endbereich 612a des Außenleiters 612 über die stirnseitige, zweite Ringfläche 66 einer Wellrohrmutter 65 geklemmt ist, und zwar mittels einer Hohlschraube 67 analog der Hohlschraube 7 in Fig. 2.
Figur 7 und deren in den Figuren 8a und 8b dargestellte Einzelheit VIII veranschaulicht eine dritte Ausführungsform des vorgeschlagenen Steckverbinders. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach den Figuren 1 bis 5 ebenfalls dadurch, daß die erste Ringfläche 74 in der Ausnehmung 72 in dem Steckerkopf 71 und die zweite Ringfläche 76 der Klemmhülse 75 jeweils in Radialebenen liegen. Zwischen der ersten Ringfläche 74 und der zweiten Ringfläche 76 ist der rechtwinklig nach außen umgebördelte Endbereich 712a des Außenleiters 712 festgeklemmt. Steckverbinder, bei denen der Endbereich des Außenleiters im Zuge der Montage in dieser Weise nach außen umgebördelt wird, sind an sich bekannt. Die Besonderheit besteht darin, daß gemäß den Figuren 8a und 8b wenigstens eine der Ringflächen 74 und 76 mit einem Ringwulst 30e bzw. 30f analog beispielsweise der Ausführungsform nach Figur 2 versehen ist.
Figur 9 zeigt im Prinzip die gleiche Ausführungsform wie Figur 7, jedoch schließt hier die erste Ringfläche 94 mit der zweiten, in einer Radialebene liegenden Ringfläche 96 einen kleinen Winkel α ein, so daß die erste Ringfläche die Mantelfläche eines sehr stumpfwinkligen Kegels ist. Die Axialkraft, die die Hohlschraube 97 auf die Klemmhülse 95 und diese wiederum auf den geklemmten Endbereich des Außenleiters 912 überträgt, bewirkt wegen der Verkippung der ersten Ringfläche 94 in der Kontaktierungszone eine Flächenpressung, die mit zunehmendem Radius abnimmt, so daß der rinförmige Kontaktierungsbereich insgesamt schmaler wird und einen kleineren mittleren Durchmesser als im Fall der Figur 7 hat.
Eine vierte Ausführungsform des Steckverbinders ist in den Figuren 10 und 11 dargestellt. Die Kontaktierung zwischen dem Außenleiter 12 und dem Steckerkopf 101 sowie die Klemmung durch die Klemmhülse 105 entspricht z.B. derjenigen nach Figur 2. Im Unterschied zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen ist die Klemmhülse 105 jedoch in dem Steckerkopf 101 axial verschieblich, jedoch in Umfangsrichtung verdrehfest geführt. Hierzu weist die Innenwand der Ausnehmung 102 des Steckerkopfes 101 nahe dem steckseitigen Ende der Ausnehmung nach innen gerichtete Keile 101a auf, die in die Schlitze 51a zwischen den Zungen 51 der Klemmhülse 105 eingreifen, wie am besten aus Figur 11 ersichtlich. Zur Montage wird der Steckerkopf 101 auf das mit der Klemmhülse 105 und der Hohlschraube 107 versehene Kabelende aufgeschoben und nötigenfalls so weit gedreht, bis die Keile 101a mit den Schlitzen 51a zwischen den Zungen 51 der Klemmhülse fluchten. Der Steckerkopf kann dann bis in die in Figur 10 dargestellte Position auf das Kabel aufgeschoben werden. Anschließend wird die Hohlschraube 107 angezogen und dadurch der Endbereich des Außenleiters 12 zwischen der ersten Ringfläche 104 und der zweiten Ringfläche 106 analog z.B. Figur 2 festgeklemmt. Dabei liegt der verdickte Endbereich 105a der Klemmhülse 105 an der Innenwand der Ausnehmung 102 an und wird dadurch gehindert, radial nach außen auszuweichen. Die Innenwand der Ausnehmung 102 übernimmt also die Funktion des Abschnittes 7a der Klemmhülse 7 z.B. in Fig. 1. (Wegen des verwendeten Maßstabes sind die Ringwulste in den entsprechenden Ringflächen nur andeutungsweise erkennbar.)

Claims (15)

  1. Steckverbinder für Koaxialkabel, mit einem Steckerkopf (1), der eine Ausnehmung (2) hat, die an ihrem steckseitigen Ende eine zum von innen Kontaktieren des Endbereichs (12a) des Kabelaußenleiters (12) geeignete erste Ringfläche (4) hat, und mit einer Abfangung für das Kabel, bestehend aus einer Klemmhülse (5), die an ihrem steckseitigen Ende eine zum von außen Klemmen des Endbereichs (12a) des Kabelaußenleiters (12) geeignete zweite Ringfläche (6) hat, sowie aus einem die Klemmhülse (5) in axialer Richtung gegen die erste Ringfläche (4) ver-spannenden und dadurch zum Festklemmen des Endbereichs des Kabelaußenleiters zwischen beiden Ringflächen (4, 6) geeigneten Druckglied, das das Kabel zu umschließen vermag und mit dem Steckerkopf (1) verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Ringflächen (4, 6) mit mindestens einem in Gebrauchslage in Richtung der entsprechenden Fläche des Endbereichs (12a) des Kabelaußenleiters (12) vorspringenden Ringwulst (30, 31) versehen ist, dessen Höhe ca. 5 bis 30 % der Wandstärke des Kabelaußenleiters beträgt.
  2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Ringfläche (4, 6) jeweils in einer Radialebene liegen.
  3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Ringfläche (4, 6) jeweils auf Kegelmantelflächen liegen, deren jeweilige Erzeugende die Längsachse des Steckverbinders in einem kabelseitig von den Ringflächen liegenden Punkt schneidet.
  4. Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Ringfläche (4, 6) miteinander einen Winkel zwischen größer als 0° bis ca. 5° einschließen.
  5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Ringflächen (4, 6) mit mindestens zwei zueinander koaxialen Ringwulsten (31, 32) unterschiedlichen Durchmessers versehen ist.
  6. Steckverbinder nach Anspruch 5, wobei beide Ringflächen mit mindestens je einem Ringwulst versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwulste (30, 31) auf der ersten und der zweiten Ringfläche (4, 6) unterschiedliche Durchmesser haben.
  7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Ringwulst(e) ein, von der Bearbeitungsseite gesehen, hinterschnittfreies Querschnittsprofil (30a bis 30c) hat/haben.
  8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmhülse (106) in der Ausnehmung (102) des Steckerkopfs (101) verdrehsicher, jedoch axial verschiebbar geführt ist.
  9. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmhülse (106) im Bereich ihres steckseitigen Endes durch Formschluß (51a, 101a) mit der Innenwand der Ausnehmung (102) des Steckerkopfes (101) verdrehgesichert ist.
  10. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere für Koaxialkabel mit ringgewelltem Kabelaußenleiter, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmhülse (5) von ihrem steckseitigen Ende ausgehende, axiale Schlitze zur Erzeugung federnder Zungen (51) aufweist und derart ausgelegt ist, daß sie an ihrem steckseitigen Ende (5a) einen Innendurchmesser etwa gleich dem Außendurchmesser des Kabelaußenleiters (12) im Bereich eines Wellentals und im übrigen einen Innendurchmesser etwa gleich dem größten Außendurchmesser des Kabelaußenleiters hat.
  11. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere für Koaxialkabel mit ringgewelltem Kabelaußenleiter, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmhülse aus einer axial geteilten Wellrohrprofilhülse besteht.
  12. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere für Koaxialkabel mit schraubgewelltem Kabelaußenleiter (612), dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmhülse aus einer Wellrohrprofilmutter (65) besteht.
  13. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckglied als in die Ausnehmung (2) des Steckerkopfs (1) eingedrehte, die Klemmhülse (5) zumindest teilweise übergreifende Hohlschraube (7) ausgebildet ist.
  14. Steckverbinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlschraube (7) an ihrem steckseitigen Ende eine ringförmige Stirnfläche oder eine radial einspringende Ringschulter (73) hat, die in formschlüssiger Verbindung mit einer radial ausspringenden Ringschulter (53) am Außenumfang der Klemmhülse (5) nahe deren steckseitigem Ende steht.
  15. Steckverbinder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ringförmigen Stirnfläche oder der einspringenden Ringschulter (73) der Hohlschraube (7) und der ausspringenden Ringschulter (53) der Klemmhülse (5) ein kraftübertragender Ring (40) aus einem verschleißfesten Werkstoff angeordnet ist.
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