EP1761975B1 - Koaxialsteckverbinder mit schaltwerk für elektrischen kontakt - Google Patents

Koaxialsteckverbinder mit schaltwerk für elektrischen kontakt Download PDF

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EP1761975B1
EP1761975B1 EP05764464A EP05764464A EP1761975B1 EP 1761975 B1 EP1761975 B1 EP 1761975B1 EP 05764464 A EP05764464 A EP 05764464A EP 05764464 A EP05764464 A EP 05764464A EP 1761975 B1 EP1761975 B1 EP 1761975B1
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EP
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coaxial connector
conductor part
electrical contact
complementary
contact
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Folke Michelmann
Willem Blakborn
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40Two-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
    • H01R24/42Two-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 comprising impedance matching means or electrical components, e.g. filters or switches
    • H01R24/46Two-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 comprising impedance matching means or electrical components, e.g. filters or switches comprising switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00Two poles

Definitions

  • the present invention relates to a coaxial connector, in particular micro-RF cable connector, for inserting a complementary coaxial connector, wherein in the coaxial connector, a switching mechanism is arranged and formed with an electrical contact such that the electrical contact is closed when no complementary coaxial plug connector inserted into the coaxial connector is, and the electrical contact is interrupted when a complementary coaxial connector is inserted into the coaxial connector, according to the preamble of claim 1.
  • Coaxial plug-in switches and switches are used, for example, in mobile telephones for automatically switching from an internal antenna of the mobile phone to an external antenna which is connected to the coaxial connector by means of a coaxial cable, and vice versa for switching from an external antenna back to the internal antenna when the coaxial cable connecting the external antenna is pulled out of the coaxial connector.
  • a coaxial switching connection having an electrically conductive coaxial center conductor extending from a back to a front part.
  • the device also includes a second coaxial center conductor.
  • the rear portion of the first center conductor includes an electrically conductive, movable member that can be moved between a first position and a second position. The movable member is disposed in electrical contact with the second center conductor and electrically separated from the front portion of the first center conductor when the movable member is in the first position.
  • the movable part is arranged in electrical contact with the front part and electrically separated from the second center conductor when the movable part is in the second position.
  • An actuator moves the movable member from the first position to the second position when a coaxial cable is attached to the front of the first center conductor.
  • a coaxial switching connection arrangement in which a coaxial mating connector can be inserted and in which the switching contacts are arranged perpendicular to a coaxial longitudinal axis, wherein one of the contacts is elastically resiliently deflected by a pin-shaped inner conductor of the mating connector inserted into the switching connection arrangement, whereby the electrical contact is opened becomes.
  • this arrangement has the disadvantage that the position of the pin-like inner conductor of the mating connector and the switching spring must be matched very closely to each other, so that the spring is not damaged during the insertion process. This makes this system expensive and expensive in terms of manufacture and assembly.
  • the invention has for its object to improve a coaxial connector of the type mentioned above. Construction and assembly.
  • the switching mechanism comprises a cylindrical, radially elastically resiliently expandable and / or compressible first conductor part, which electrically contacts a second conductor part of the switching mechanism, wherein the first conductor part is arranged and designed such that a complementary inserted into the coaxial connector Coaxial connector, the first conductor part radially expands or radially compresses together and thereby interrupts the electrical contact between the first conductor part and the second conductor part.
  • An advantageous coaxial guidance of the complementary coaxial connector when inserted into the coaxial connector is achieved in that the first conductor part is arranged coaxially in the coaxial connector.
  • a contact tongue is arranged and formed on the first conductor part such that when no complementary coaxial connector is inserted into the coaxial connector, the contact blade electrically contacts the second conductor portion of the switching mechanism, and when a complementary coaxial connector is inserted into the coaxial connector, the electrical Contact between the first and second conductor part due to the radial expansion or compression of the first conductor part is interrupted by the complementary coaxial connector.
  • the first conductor part is a rolled spring plate, wherein the coaxial connector is designed such that it holds the first conductor member against an elastic spring force of the same in the rolled state, so that the contact tongue of the first conductor member the contact surface contacted the second conductor part when no complementary coaxial connector is inserted into the coaxial connector.
  • a reduction of the insertion forces is achieved in that the first conductor part is funnel-shaped.
  • the first conductor part is slotted in the axial direction.
  • a coaxial connector according to the invention comprises an outer conductor part 10, an insulating part 12 in the form of a dielectric and an inner conductor part 14.
  • the inner conductor part 14 is formed as a spring plate, which is held against a restoring spring action rolled in the insulating part 12.
  • the inner conductor part 14 is formed as a slotted, cylindrical spring plate, which is coaxial in the coaxial connector is arranged.
  • the inner conductor part 14 is additionally funnel-shaped or, starting from a plug-in side 16 of the coaxial connector, is conically tapered, in particular from Fig. 5 seen.
  • the rolled inner conductor part 14 forms a first conductor element of a switching mechanism, with a contact tongue 18 (FIG. Fig. 2 ), which is arranged on the inner conductor part 14 on a side remote from the plug side 16 of the coaxial connector side of the spring plate 14. At this point, the conically tapered inner conductor part 14 has the smallest diameter.
  • the contact tongue 18 electrically contacts a second conductor part 20 (FIG. Fig. 6 ) of the rear derailleur.
  • the second conductor part 20 is arranged laterally on a side remote from the plug side 16 of the coaxial connector side of the coaxial connector.
  • This electrical contact between the contact tongue 18 and the second conductor part 20 of the switching mechanism is used, for example, to connect an internal antenna of a coaxial connector according to the invention exhibiting device, such as a mobile phone when no complementary plug is inserted into the coaxial connector.
  • the complementary plug extends with its inner conductor which engages in the cylindrical inner conductor 14, this radially, whereby the contact tongue 18 of the second conductor element 20 of the Derailleur is moved away mechanically. This leads to an interruption of the electrical contact between the contact tongue 18 and the second conductor part 20 of the switching mechanism, so that, for example, an antenna connected to the complementary connector via a coaxial cable is connected to the device.
  • the contact tongue 18 moves back to the original state without plugged complementary plug due to an elastic spring force of the inner conductor part or spring plate 14 and again makes the electrical contact to the second conductor part 20 of the switching mechanism.
  • the inner conductor part 14 ensures a coaxial guidance of an inner conductor pin of the complementary coaxial connector until, for example, shortly before a printed circuit board on which the coaxial connector according to the invention is mounted in an electrically contacting manner.
  • the construction according to the invention of the switching mechanism is insensitive with respect to a plug-in depth of the complementary plug, so that lower tolerances in the production of the individual parts of the coaxial plug connector according to the invention are necessary. This reduces costs and simplifies assembly.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Koaxialsteckverbinder, insbesondere Micro-RF-Kabelsteckverbinder, zum Einstecken eines komplementären Koaxialsteckverbinders, wobei im Koaxialsteckverbinder ein Schaltwerk mit einem elektrischen Kontakt derart angeordnet und ausgebildet ist, dass der elektrische Kontakt geschlossen ist, wenn kein komplementärer Koaxialsteckverbinder in den Koaxialsteckverbinder eingesteckt ist, und der elektrische Kontakt unterbrochen ist, wenn ein komplementärer Koaxialsteckverbinder in den Koaxialsteckverbinder eingesteckt ist, aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Koaxialsteckverbinder mit Schalter bzw. einem Schaltwerk dienen beispielsweise in Mobiltelefonen zum automatischen Umschalten von einer internen Antenne des Mobiltelefons auf eine externe Antenne, welche mittels eines Koaxialkabels an dem Koaxialsteckverbinder angeschlossen wird, und umgekehrt zum Umschalten von einer externen Antenne zurück auf die interne Antenne, wenn das die externe Antenne anschließende Koaxialkabel aus dem Koaxialsteckverbinder heraus gezogen wird.
  • Aus der US 5462445 ist ein Koaxialsteckverbinder bekannt, der als nächstliegender Stand der Technick angesehen wird.
  • Aus der DE 698 05 991 T2 ist eine koaxiale Schaltverbindung bekannt, die einen elektrisch leitenden koaxialen Mittelleiter aufweist, der sich von einem Rückteil zu einem Vorderteil erstreckt. In der Einrichtung ist auch ein zweiter koaxialer Mittelleiter enthalten. Das Rückteil des ersten Mittelleiters enthält ein elektrisch leitendes, bewegliches Teil, das zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegt werden kann. Das bewegliche Teil ist in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Mittelleiter angeordnet und elektrisch von dem Vorderteil des ersten Mittelleiters getrennt, wenn sich das bewegliche Teil in der ersten Position befindet.
  • Das bewegliche Teil ist in elektrischem Kontakt mit dem Vorderteil angeordnet und elektrisch vom zweiten Mittelleiter getrennt, wenn sich das bewegliche Teil in der zweiten Position befindet. Ein Aktuator bewegt das bewegliche Teil aus der ersten Position in die zweite Position, wenn ein Koaxialkabel am Vorderteil des ersten Mittelleiters angebracht wird.
  • Aus der EP 0 993 080 A2 ist ein mit einem Schalter ausgerüsteter Koaxialverbinder bekannt. Ein isolierendes Gehäuse des Koaxialverbinders ist in zwei Hälften geteilt und enthält ein Paar Schaltelemente von denen je eines in einer der Hälften des isolierenden Gehäuses angeordnet ist. Bei Zusammenbauen der beiden Hälften des isolierenden Gehäuses zu einem Körper kommen die beiden Schaltelemente miteinander in Kontakt. Die Schaltelemente sind als halbe Gabelfeder senkrecht in dem Koaxialverbinder angeordnet, wobei die Gabel von einem Innenleiter eines in den Koaxialverbinder eingesteckten Steckers auseinander gedrückt wird und dadurch der elektrische Kontakt zwischen den Schaltelementen getrennt wird. Diese Schaltanordnung hat jedoch den Nachteil, dass sie sehr lang baut, um den erforderlichen Federweg zu erreichen.
  • Aus der DE 697 05 129 T2 ist eine koaxiale Schaltverbindungsanordnung bekannt, in den ein koaxialer Gegenstecker einsteckbar ist und bei der die Schaltkontakte senkrecht zu einer koaxialen Längsachse angeordnet sind, wobei einer der Kontakte elastisch federnd von einem stiftförmigen Innenleiter des in die Schaltverbindungsanordnung eingesteckten Gegensteckers ausgelenkt wird, wodurch der elektrische Kontakt geöffnet wird. Dies Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass die Position vom stiftartigen Innenleiter des Gegensteckers und die Schaltfeder sehr genau aufeinander abgestimmt sein müssen, damit die Feder beim Steckvorgang nicht beschädigt wird. Dadurch wird dieses System teuer und aufwändig bzgl. Herstellung und Montage.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Koaxialsteckverbinder der o.g. Art bzgl. Aufbau und Montage zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Koaxialsteckverbinder der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
  • Bei einem Koaxialsteckverbinder der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Schaltwerk ein zylinderförmiges, radial elastisch federnd aufweitbares und/oder zusammendrückbares erstes Leiterteil aufweist, welches ein zweites Leiterteil des Schaltwerkes elektrisch kontaktiert, wobei das erste Leiterteil derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein in den Koaxialsteckverbinder eingesteckter komplementärer Koaxialsteckverbinder das erste Leiterteil radial aufweitet oder radial zusammen drückt und dadurch den elektrischen Kontakt zwischen dem ersten Leiterteil und dem zweiten Leiterteil unterbricht.
  • Dies hat den Vorteil, dass das Schaltwerk einen sehr geringen Bauraumbedarf hat und einfach sowie kostengünstig herstellbar sowie montierbar ist.
  • Eine vorteilhafte koaxiale Führung des komplementären Koaxialsteckverbinders beim Einstecken in den Koaxialsteckverbinders erzielt man dadurch, dass das erste Leiterteil in dem Koaxialsteckverbinder koaxial angeordnet ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist an dem ersten Leiterteil eine Kontaktzunge derart angeordnet und ausgebildet, dass wenn kein komplementärer Koaxialsteckverbinder in den Koaxialsteckverbinder eingesteckt ist, die Kontaktzunge das zweite Leiterteil des Schaltwerkes elektrisch kontaktiert, und wenn ein komplementärer Koaxialsteckverbinder in den Koaxialsteckverbinder eingesteckt ist, der elektrische Kontakt zwischen erstem und zweitem Leiterteil aufgrund des radialen Aufweitens bzw. Zusammendrückens des ersten Leiterteiles durch den komplementären Koaxialsteckverbinder unterbrochen ist.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das erste Leiterteil ein gerolltes Federblech, wobei der Koaxialsteckverbinder derart ausgebildet ist, dass dieser das erste Leiterteil entgegen einer elastischen Federkraft desselben im gerollten Zustand hält, so dass die Kontaktzunge des ersten Leiterteiles die Kontaktfläche des zweiten Leiterteiles kontaktiert, wenn kein komplementärer Koaxialsteckverbinder in den Koaxialsteckverbinder eingesteckt ist.
  • Eine Reduzierung der Steckkräfte erzielt man dadurch, dass das erste Leiterteil trichterförmig ausgebildet ist.
  • Zweckmäßigerweise ist das erste Leiterteil in axialer Richtung geschlitzt.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
  • Fig. 1
    eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinders in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 2
    den Koaxialsteckverbinder gemäß Fig. 1 in perspektivischer, teilweise aufgeschnittener Ansicht,
    Fig. 3
    den Koaxialsteckverbinder gemäß Fig. 1 in Aufsicht (steckseitig),
    Fig. 4
    den Koaxialsteckverbinder gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von unten (leiterplattenseitig),
    Fig. 5
    den Koaxialsteckverbinder gemäß Fig. 1 in Schnittansicht entlang Linie B-B von Fig. 4 und
    Fig. 6
    den Koaxialsteckverbinder gemäß Fig. 1 in Schnittansicht entlang Linie C-C von Fig. 5.
  • Die aus Fig. 1 bis 6 ersichtliche, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinders umfasst ein Außenleiterteil 10, ein Isolierteil 12 in Form eines Dielektrikums und ein Innenleiterteil 14. Das Innenleiterteil 14 ist als Federblech ausgebildet, welches entgegen einer rückstellenden Federwirkung gerollt im Isolierteil 12 gehalten ist. Mit anderen Worten ist das Innenleiterteil 14 als geschlitztes, zylinderförmiges Federblech ausgebildet, welches koaxial im Koaxialsteckverbinder angeordnet ist. Das Innenleiterteil 14 ist zusätzlich trichterförmig bzw. ausgehend von einer Steckseite 16 des Koaxialsteckverbinders sich konisch verjüngend ausgebildet, wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich.
  • Das gerollte Innenleiterteil 14 bildet ein erstes Leiterelement eines Schaltwerkes aus, mit einer Kontaktzunge 18 (Fig. 2), die am Innenleiterteil 14 an einer von der Steckseite 16 des Koaxialsteckverbinders abgewandten Seite des Federbleches 14 angeordnet ist. An dieser Stelle weist das sich konisch verjüngende Innenleiterteil 14 den kleinsten Durchmesser auf. Die Kontaktzunge 18 kontaktiert elektrisch ein zweites Leiterteil 20 (Fig. 6) des Schaltwerkes. Das zweite Leiterteil 20 ist seitlich an einer von der Steckseite 16 des Koaxialsteckverbinders abgewandten Seite des Koaxialsteckverbinders angeordnet.
  • In dem in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Zustand ist kein komplementärer Koaxialsteckverbinder, welcher nachfolgend auch kurz "komplementärer Stecker" genannt wird, in den erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinder eingesteckt. Die Anordnung und Ausbildung des Innenleiterteiles bzw. ersten Leiterelementes 14, 18 des Schaltwerkes ist derart, dass in diesem Zustand die Kontaktzunge 18 das zweite Leiterteil elektrisch kontaktiert. Hierzu dient die auf das Federblech 14 von dem Isolierteil 12 ausgeübte Kraft zum Halten des Federblechs 14 in gerolltem Zustand, als Kontaktkraft für den elektrischen Kontakt zwischen Kontaktzunge 18 und zweitem Leiterteil 20 des Schaltwerkes. Zusätzlich ist eine entsprechende Fläche an der Kontaktzunge 18 und an dem zweiten Leiterteil 20 des Schaltwerkes vorgesehen, die als Kontaktfläche des elektrischen Kontaktes zwischen Kontaktzunge 18 und zweitem Leiterteil 20 des Schaltwerkes dienen.
  • Dieser elektrische Kontakt zwischen Kontaktzunge 18 und zweitem Leiterteil 20 des Schaltwerkes dient beispielsweise zum Anschluss einer internen Antenne eines den erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinder aufweisendes Gerätes, wie beispielsweise ein Mobiltelefon, wenn kein komplementärer Stecker in den Koaxialsteckverbinder eingesteckt ist. Sobald jedoch ein komplementärer Stecker in den Koaxialsteckverbinder eingesteckt wird, weitet der komplementärer Stecker mit seinem Innenleiter, der in den zylindrischen Innenleiter 14 greift, diesen radial auf, wobei dadurch die Kontaktzunge 18 von dem zweiten Leiterelement 20 des Schaltwerkes mechanisch weg bewegt wird. Dies führt zu einer Unterbrechung des elektrischen Kontaktes zwischen Kontaktzunge 18 und zweitem Leiterteil 20 des Schaltwerkes, so dass beispielsweise eine an dem komplementären Stecker über ein Koaxialkabel angeschlossene Antenne mit dem Gerät verbunden wird. Sobald der komplementäre Stecker wieder aus dem erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinder heraus gezogen wird, bewegt sich die Kontaktzunge 18 aufgrund einer elastischen Federkraft des Innenleiterteiles bzw. Federbleches 14 zurück zum ursprünglichen Zustand ohne eingestecktem komplementären Stecker und stellt wieder den elektrischen Kontakt zum zweiten Leiterteil 20 des Schaltwerkes her.
  • Durch die konische Ausbildung des Innenleiterteiles 14 werden Steckkräfte reduziert. Der Bauraumbedarf des Schaltwerkes ist aufgrund der Ausführung des ersten Leiterelementes 14, 18 als zylindrisches, geschlitztes, radial elastisch federndes Teil reduziert. Das Innenleiterteil 14 stellt eine koaxiale Führung eines Innenleiterstiftes des komplementären Koaxialsteckverbinders bis beispielsweise kurz vor eine Leiterplatte, auf welcher der erfindungsgemäße Koaxialsteckverbinder elektrisch kontaktierend montiert ist, sicher. Die erfindungsgemäße Konstruktion des Schaltwerkes ist unempfindlich bzgl. einer Stecktiefe des komplementären Steckers, so dass geringere Toleranzen bei der Herstellung der Einzelteile des erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinders notwendig sind. Dies reduziert Kosten und vereinfacht die Montage.

Claims (3)

  1. Koaxialsteckverbinder, insbesondere Micro-RF-Kabelsteckverbinder, zum Einstecken eines komplementären Koaxialsteckverbinders, wobei im Koaxialsteckverbinder ein Schaltwerk (14, 18, 20) mit einem elektrischen Kontakt derart angeordnet und ausgebildet ist, dass der elektrische Kontakt geschlossen ist, wenn kein komplementärer Koaxialsteckverbinder in den Koaxialsteckverbinder eingesteckt ist, und der elektrische Kontakt unterbrochen ist, wenn ein komplementärer Koaxialsteckverbinder in den Koaxialsteckverbinder eingesteckt ist, wobei das Schaltwerk ein zylinderförmiges, radial elastisch federnd aufweitbares und/oder zusammendrückbares erstes Leiterteil (14) aufweist, welches ein zweites Leiterteil (20) des Schaltwerkes elektrisch kontaktiert, wobei das erste Leiterteil (14) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein in den Koaxialsteckverbinder eingesteckter komplementärer Koaxialsteckverbinder das erste Leiterteil (14) radial aufweitet oder radial zusammen drückt und dadurch den elektrischen Kontakt zwischen dem ersten Leiterteil (14) und dem zweiten Leiterteil (20) unterbricht, wobei an dem ersten Leiterteil (14) eine Kontaktzunge (18) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass wenn kein komplementärer Koaxialsteckverbinder in den Koaxialsteckverbinder eingesteckt ist, die Kontaktzunge (18) das zweite Leiterteil (20) des Schaltwerkes elektrisch kontaktiert, und wenn ein komplementärer Koaxialsteckverbinder in den Koaxialsteckverbinder eingesteckt ist, der elektrische Kontakt zwischen erstem und zweitem Leiterteil (14, 20) aufgrund des radialen Aufweitens bzw. Zusammendrückens des ersten Leiterteiles (14) durch den komplementären Koaxialsteckverbinder unterbrochen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das erste Leiterteil (14) in dem Koaxialsteckverbinder koaxial angeordnet ist; dass das erste Leiterteil (14) ein gerolltes Federblech ist; dass der Koaxialsteckverbinder derart ausgebildet ist, dass dieser das erste Leiterteil (14) entgegen einer elastischen Federkraft desselben im gerollten Zustand hält, so dass die Kontaktzunge (18) des ersten Leiterteiles (14) die Kontaktfläche des zweiten Leiterteiles (20) kontaktiert, wenn kein komplementärer Koaxialsteckverbinder in den Koaxialsteckverbinder eingesteckt ist; und dass das erste Leiterteil (14) trichterförmig ausgebildet ist.
  2. Koaxialsteckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leiterteil (14) in axialer Richtung geschlitzt ist.
  3. Koaxialsteckverbinder nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leiterteil (14) ein Innenleiterteil (14) des Koaxialsteckverbinder ausbildet.
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