EP3251174A1 - Steckverbinderanordnung mit kompensationscrimp - Google Patents

Steckverbinderanordnung mit kompensationscrimp

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EP3251174A1
EP3251174A1 EP16701569.2A EP16701569A EP3251174A1 EP 3251174 A1 EP3251174 A1 EP 3251174A1 EP 16701569 A EP16701569 A EP 16701569A EP 3251174 A1 EP3251174 A1 EP 3251174A1
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EP
European Patent Office
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outer conductor
cable
connector
crimping point
connector assembly
Prior art date
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Application number
EP16701569.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3251174B1 (de
Inventor
Martin Zebhauser
Gunnar Armbrecht
Stephan Kunz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP3251174B1 publication Critical patent/EP3251174B1/de
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Definitions

  • the invention relates to a connector assembly consisting of a connector and a cable connected thereto.
  • the cable has at least one inner conductor and a peripheral conductor surrounding the inner conductor, wherein an axial end portion of the outer conductor is electrically connected to a peripheral sleeve portion of an outer conductor housing of the connector.
  • the connector has a plug-in end for connecting the connector to a mating connector and a cable-side end to which the cable is attached (preferably non-releasably by soldering or crimping).
  • the inner conductor of the cable is electrically connected to an inner conductor part of the connector such as a contact pin or a female contact and the outer conductor of the cable is electrically connected to the inner conductor part circumferential outer conductor housing of the connector, so preferably from the cable to the plug-side end of the connector a continuous shield is formed.
  • a connector assembly prepared in the conventional manner described in the region of the connection between the connector and the cable is not regularly optimally adapted electrically.
  • unintentional deviations from the characteristic impedance provided such as an undesired increase in impedance, may occur in the connection region.
  • the connector assembly according to the invention has a crimp with a radial constriction of the sleeve portion, which is arranged in the cable longitudinal direction between the axial end portion of the outer conductor and the axial end of the inner conductor.
  • the crimping point is preferably produced by a pressing force acting radially outwards on the sleeve section of the outer conductor housing in the region between the front axial end of the outer conductor and the plug-side end of the sleeve section. This pressing force is preferably applied all around, so that the radial constriction of the sleeve portion completely surrounds the inner conductor.
  • the radial distance between the sleeve portion and the inner conductor in the region of the radial constriction is less than in the remaining region of the sleeve portion, which does not have the radial constriction.
  • the invention is based on the knowledge that in order to obtain a constant cable length in the same impedance with unchanged cable geometry and the same dielectrics, a substantially constant distance between the inner conductor and the outer conductor of the cable is required.
  • an increase in the distance between the inner conductor and the outer conductor of the cable regularly leads to an inductive region or to an unwanted increase in impedance.
  • An undesirable step change in the distance between the inner conductor and the outer conductor (or the shield of the inner conductor) is in conventional connector assemblies regularly at the front axial end of the outer conductor before. According to the invention, however, is reduced by the radial narrowing of the sleeve portion in that portion of the cable at the front end in which no cable outer conductor circulates the inner conductor, the size of this jump between the inner conductor and shield, since the consisting of a conductive material sleeve portion by the pressing force closer to the inner conductor is introduced, so that the narrowed sleeve section continues the outer conductor of the cable beyond the end of the actual outer conductor in the direction of the connector.
  • the crimping point is arranged directly adjacent to the axial end portion or to the front axial end of the outer conductor, wherein the distance between the crimping point and the axial end portion is preferably smaller than 2 mm, in particular smaller than 0.5 mm.
  • the constriction of the sleeve portion is disposed immediately adjacent to the axial end of the outer conductor to reliably avoid a local impedance change in this area.
  • the depth of the radial constriction is preferably set such that the inner diameter of the sleeve portion at the crimping point substantially matches that of the outer conductor of the cable, so that the constricted sleeve portion of the outer conductor housing makes the outer conductor practically toward the front cable end at a constant distance from the inner conductor continues.
  • the ratio between the inner diameter of the sleeve portion at the lowest point of the constriction and the inner diameter of the outer conductor between 0.9 and 1, 2, more preferably between 0.95 and 1, 1, in particular between 0.98 and 1.05, so that the outer conductor merges virtually seamlessly into the sleeve section at its axial front end. A jump in the distance between the inner conductor and its shielding at the front end of the outer conductor is reliably prevented in this way.
  • the connector-side end of the crimping point is arranged immediately adjacent to a main body of the outer conductor housing, from which protrudes the sleeve portion in the cable longitudinal direction and which has approximately the same diameter as the outer conductor of the cable, wherein the distance between the crimp and the main body is preferably smaller than 3 mm, in particular less than 1 mm.
  • the outer conductor of the cable regularly rests on a dielectric surrounding the inner conductor and thus has a substantially smaller diameter than the sleeve portion of the outer conductor housing, a particularly high radial crimping force is regularly required to provide the radial constriction in the required depth.
  • a (exactly) radially symmetrical crimp with such a large depth can be problematic, since under certain circumstances, the inner conductor or the sleeve section can be damaged.
  • a crimping point with a non-rotationally symmetrical crimp, in particular a non-rotationally symmetrical insulation crimp (the sleeve section is crimped at the crimping point with the dielectric of the cable and not with the outer conductor of the cable).
  • a non-rotationally symmetrical crimp locally varying radial forces are applied in the circumferential direction, resulting overall in a higher maximum depth of the radial constriction.
  • a circumferentially flat pressing surfaces exhibiting flat crimp, in particular a star crimp has proven.
  • the crimp it has proved to be particularly advantageous for the crimp to have three or more, in particular four, flat pressing surfaces surrounding the inner conductor.
  • the sleeve portion can thus have at the crimping point substantially the outer contour of a polygon, in particular a regular polygon. Namely, in the circumferential direction in each case substantially the same dimension having planar pressing surfaces are on the one hand by means of a corresponding shaped (crimp) punch easily produced, wherein the sleeve portion is loaded simultaneously during crimping in the circumferential direction substantially uniformly.
  • Particularly advantageous, in particular in the case of four inner conductors, which may extend in the manner of a star quad array, has proven to be a cross-sectionally substantially square Crimpstelie.
  • the outer conductor and the outer conductor housing it has proved to be expedient to provide at least one further Crimpstelie on the side facing away from the connector of the (first) Crimpstelie, wherein at the further Crimpstelie the outer conductor of the cable with the sleeve portion of Connector is pressed.
  • the further Crimpstelie may be disposed at an axial distance to the first Crimpstelie or alternatively overlap at least partially in the axial direction.
  • An insulation crimp may be provided on the first crimping stalk and / or a conductor crimp on the second location.
  • the outer diameter and / or the inner diameter of the outer conductor housing at the Crimpstelie is smaller than at the other Crimpstelie.
  • the cable has no outer conductor at the crimping position, so that a deeper radial narrowing of the sleeve portion is required here than at the further crimping stance with outer conductor.
  • the radial constriction of the sleeve portion on the crimping stalk is deeper than a further radial constriction of the sleeve portion formed on the further crimping stele.
  • the cable preferably has a supporting sleeve surrounding the inner conductor on the side of the first crimping stile facing away from the connector.
  • the inner diameter of the support sleeve is slightly larger than the outer diameter of the outer conductor, so that the support sleeve is easily applied externally on the outer conductor.
  • the support sleeve serves for improved compression of outer conductor and Sleeve section while avoiding damage to the inner conductor during crimping.
  • the (first) crimping point in the cable longitudinal direction is preferably arranged between the plug-side end of the support sleeve and the plug-side end of the sleeve section.
  • the support sleeve may be provided for holding and fixing the front end of the outer conductor, in particular when the outer conductor in the form of a wire mesh or the like. is set up.
  • the support sleeve is preferably arranged radially outside on the outer conductor.
  • the plug-side end of the support sleeve in the cable longitudinal direction substantially coincides with the axial front end of the outer conductor, so that the support sleeve supports the outer conductor up to its front axial end and holds.
  • the outer conductor With regard to an optimal electrical and mechanical connection between the outer conductor, the support sleeve and the outer conductor housing, it has proved to be advantageous for the outer conductor to be folded back around the support sleeve. In this case, by pressing a particularly durable and stable crimp connection between the preferably formed as a wire mesh outer conductor and the support sleeve or the sleeve portion of the outer conductor housing can be made.
  • the support sleeve is at least partially formed in the form of a cylinder jacket-shaped sleeve such as a crimp barrel, which may be formed either as a single part or may consist of several cylinder shell parts.
  • the inner diameter of the support sleeve can be adapted to the outer diameter of the outer conductor.
  • the outer conductor is formed in the form of a braid such as a wire mesh.
  • a wire mesh is furthermore particularly well suited for producing a press connection and is suitable for folding back over the support sleeve.
  • the inner conductor may be formed in the form of a core surrounded by a dielectric or one or more respectively insulated wires.
  • one or more inner conductor pairs are provided for transmitting one or more differential signals over the cable.
  • Two pairs of inner conductors can, for example, run in a star quad array.
  • all inner conductors of the common outer conductor in the form of a wire mesh circulate.
  • the cable may be a coaxial cable, a shielded twisted pair cable, a shielded star quad or the like.
  • Such cables are regularly provided for the transmission of RF signals, in which case optimum electrical adjustment is particularly important in order to avoid distortion of the signal waveform.
  • FIG. 1 shows a schematic side view, partially in longitudinal section, of a plug connector arrangement according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic sectional view, partially in a view from the left, of the connector arrangement of FIG. 1, FIG.
  • Fig. 3 is a side view of a second embodiment of a connector assembly according to the invention
  • Fig. 4 is a sectional view of the second embodiment shown in Fig. 3 from the right
  • Fig. 5 is a view of a crimping die for producing the connector assembly shown in Figures 3 and 4.
  • the connector assembly 10 of the invention shown schematically in FIG. 1 consists of a connector 20 (partially shown) such as a coaxial connector and a cable 30 connected thereto such as a coaxial cable, a four-wire cable or the like.
  • the connector 20 is adapted to be connected to a mating connector such as a female part at its plug-in end shown on the left in FIG.
  • a mating connector such as a female part at its plug-in end shown on the left in FIG.
  • the cable 30 is fixed tensile strength.
  • the cable 30 has (here by way of example) a total of four stranded inner conductors 32 in the form of cores each provided with an insulation. Two inner conductors 32 each form a differential pair of conductors for transmitting differential signals such as RF signals or the like.
  • the four inner conductors 32 are surrounded by a common (cable) outer conductor 34 in the form of a wire mesh and / or a conductive foil, which shields the inner conductor 32 to the outside.
  • the wire mesh is on the outside of the wire insulation.
  • the outer conductor 34 is externally coaxially surrounded by a cable sheath 80 made of a non-conductive material such as a plastic.
  • the inner conductors 32 are each electrically connected at their front end facing the connector 20 with inner conductor contacts (not shown) of the connector 20.
  • the outer conductor 34 is electrically connected at its plug connector 20 facing the front end portion with a sleeve portion 26 of the outer conductor housing 24 of the connector 20, wherein the outer conductor housing 24, the shielding of the inner conductor 32 continues up to the plug-side end of the connector 20.
  • the front cable end is received in the tube-like sleeve portion 26 of the outer conductor housing 24, which protrudes on the cable side starting from a main body of the outer conductor housing 24.
  • the inner diameter of the sleeve portion 26 substantially corresponds to the outer diameter of the cable sheath 80, so that the cable 30 is insertable into the opening formed by the sleeve portion 26.
  • the cable jacket 80 is removed, so that the outer conductor 34 of the cable is exposed and can be brought into electrical contact with the wall of the sleeve portion 26.
  • a support sleeve 60 is provided on a front portion of the outer conductor 34.
  • the wire mesh of the outer conductor 34 is folded back around the front end of the support sleeve 60 around, so that the wire mesh of the outer conductor 34 rests against the support sleeve 60 inside and outside.
  • the wire mesh applied to the front end of the support sleeve 60 forms the front axial end 33 of the outer conductor 34.
  • a space without cable outer conductor is formed between the axial end 33 of the cable outer conductor 34 and the main body 25 of the connector in which a crimping point 50 having a radial constriction 51 of the sleeve portion 26 is formed.
  • the crimping point 50 is therefore set up such that in the region of the radial constriction 51, the inner diameter of the sleeve portion 26 essentially corresponds to the inner diameter of the outer conductor 34.
  • the radial distance between the inner conductors 32 and their shielding continues approximately constantly in the direction of the plug-side end of the connector 20, which leads to an optimum electrical adjustment in this area.
  • the distance between the radial constriction 51 and the front axial end 33 of the cable outer conductor is less than 1 mm, while the distance between the main body 25 of the outer conductor housing 24 and the constriction 51 is less than 2 mm.
  • the inner diameter of the outer conductor housing 24 substantially corresponds to that of the outer conductor 34 of the cable 30.
  • the axial dimension (A) of the constriction 51 is greater than 50%, particularly preferably greater than 80%, in particular approximately 100% of the axial distance between the main body 25 of the connector and the front axial end 33 of the cable outer conductor 34. Further, it is shown in Fig.
  • the outer diameter of the sleeve portion 26 at the crimping point 50 is smaller than at the further crimping point 62, at which the outer conductor 34 with the Sleeve section 26 and is pressed with the support sleeve 60.
  • the crimp shown in Fig. 1 at the crimping point 50 is a conventional, substantially rotationally symmetrical crimp. 2 shows that the inner diameter (D) of the sleeve section 26 in the region of the radial constriction 51 is approximately 60% of the inner diameter of the sleeve section 26 at its cable end or in the unpressed state.
  • the crimping depth is selected such that the wall of the sleeve portion 26 bears against the crimping point 50 on the outside of the insulation of the four inner conductors 32, as in the remaining part of the cable of the outer conductor 34.
  • the illustrated in Figures 3 and 4 Second embodiment of a connector assembly according to the invention substantially corresponds to the first embodiment, so that reference is made to the above statements. The only significant difference is in the design of the crimp 50 '. Like the crimping point 50, the crimping point 50 'is arranged between the axial front end 33 of the outer cable conductor 34 and a main body 25 of the outer conductor housing 24, from which the sleeve section protrudes in the cable longitudinal direction.
  • a star crimp which has a plurality of flat pressing surfaces, while at the other crimping point 62 a rotationally symmetrical crimp or alternatively or additionally also a flat crimp may be present, but which may be less deep than the crimp crest of the crimping point 50'.
  • the wall of the sleeve portion 26 in the region of the star crimps 50 ' is substantially square, wherein at the corners of the square by the crimping process Materia can be formed accumulations.
  • a crimping mold has proved to be particularly advantageous in the case of an inner conductor with four cores in the manner of a star quad array.
  • a crimping contour in the form of a higher-order equilateral polygon can also be used.
  • a flat crimp, such as a star crimp can be more gentle on the material than a round crimp for the production of deep constrictions, since overall lower crimping forces have to be applied since these initially act locally during crimping.
  • the "inside diameter" D of the sleeve portion 26 at the crimping point 50 ' corresponds to the diameter D of the sleeve portion 26 shown in Fig. 2 at the crimping 50th
  • FIG. 5 schematically shows in a side view a punch 100 for producing the crimping point 50 'of the plug connector arrangement according to FIGS. 3 and 4.
  • the connector assembly 10 is inserted in the cable longitudinal direction L at the correct position between an upper and a lower tool of the punch 100 and then the upper and lower tool are moved towards each other.
  • the pressing contours 110 of the upper and lower tools form a negative contour of the crimping mold to be produced in the pressing position.
  • the pressing contours 110 may have recesses provided for receiving accumulations of material during the pressing process.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Steckverbinderanordnung (10) mit einem Steckverbinder (20) und einem daran angeschlossenen Kabel (30) mit mindestens einem Innenleiter (32) und einem den/die Innenleiter (32) umlaufenden Außenleiter (34), wobei ein axialer Endabschnitt (33) des Außenleiters (34) elektrisch mit einem diesen umlaufenden Hülsenabschnitt (26) eines Außenleitergehäuses (24) des Steckverbinders (20) verbunden ist, wobei eine eine radiale Verengung des Hülsenabschnitts (26) aufweisende Crimpstelle (50), die in der Kabellängsrichtung (L) zwischen dem axialen Endabschnitt (33) des Außenleiters (34) und dem axialen Ende des Innenleiters (30) angeordnet ist.

Description

Steckverbinderanordnung mit Kompensationscrimp
Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung, die aus einem Steckverbinder und einem daran angeschlossenen Kabel besteht. Das Kabel hat mindestens einen Innenleiter und einen den Innenleiter umlaufenden Außenleiter, wobei ein axialer Endabschnitt des Außenleiters elektrisch mit einem diesen umlaufenden Hülsenabschnitt eines Außenleitergehäuses des Steckverbinders verbunden ist. Der Steckverbinder hat ein steckseitiges Ende zum Verbinden des Steckverbinders mit einem Gegensteckverbinder und ein kabelseitiges Ende, an dem das Kabel (vorzugsweise unlösbar durch Löten oder Crimpen) befestigt ist. Dabei ist der Innenleiter des Kabels elektrisch mit einem Innenleiterteil des Steckverbinders wie etwa einem Kontaktstift oder einer Kontaktbuchse verbunden und der Außenleiter des Kabels ist elektrisch mit dem das Innenleiterteil umlaufenden Außenleitergehäuse des Steckverbinders verbunden, so dass vorzugsweise von dem Kabel bis zu dem steckseitigen Ende des Steckverbinders eine durchgehende Schirmung gebildet ist.
Es ist bekannt, zum Herstellen der Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Kabel den aus einem elektrisch leitenden Material bestehenden und den Endabschnitt des Außenleiters umlaufenden Hülsenabschnitt des Außenleitergehäuses mit dem axialen Endabschnitt des Außenleiters zu vercrimpen bzw. zu verpressen. Dazu wird bei der Herstellung der Steckverbinderanordnung das Kabel an seinem vorderen Ende abisoliert bzw. der Kabelmantel abschnittsweise entfernt, so dass der Außenleiter freigelegt ist. Anschließend wird der Hülsenabschnitt des Außenleitergehäuses mit dem freigelegten Außenleiter verpresst.
Es hat sich allerdings herausgestellt, dass eine auf die beschriebene herkömmliche Art hergestellte Steckverbinderanordnung im Bereich der Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Kabel regelmäßig nicht optimal elektrisch angepasst ist. Insbesondere kann es im Verbindungsbereich zu ungewollten Abweichungen von dem vorgesehenen Wellenwiderstand wie etwa zu einem unerwünschten Impedanzanstieg kommen.
In Anbetracht der beschriebenen Probleme ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine stabil und zugfest eingerichtete Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Kabel bereitzustellen, die ferner möglichst über ihre gesamte Erstreckung in Kabellängsrichtung optimal elektrisch angepasst ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Steckverbinderanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung weist eine Crimpstelle mit einer radialen Verengung des Hülsenabschnitts auf, die in der Kabellängsrichtung zwischen dem axialen Endabschnitt des Außenleiters und dem axialen Ende des Innenleiters angeordnet ist. Vorzugsweise wird die Crimpstelle durch eine von radial außen auf den Hülsenabschnitt des Außenleitergehäuses einwirkende Presskraft im Bereich zwischen dem vorderen axialen Ende des Außenleiters und dem steckseitigen Ende des Hülsenabschnitts hergestellt. Diese Presskraft wird dabei vorzugsweise ringsum aufgebracht, so dass die radiale Verengung des Hülsenabschnitts den Innenleiter vollständig umläuft. Dadurch ist der radiale Abstand zwischen dem Hülsenabschnitt und dem Innenleiter im Bereich der radialen Verengung geringer als im übrigen Bereich des Hülsenabschnitts, der die radiale Verengung nicht aufweist. Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, dass zum Erhalt einer in Kabellängsrichtung gleichbleibenden Impedanz bei unveränderter Kabelgeometrie und gleichen Dielektrika auch ein im Wesentlichen gleichbleibender Abstand zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter des Kabels erforderlich ist. So führt eine Vergrößerung des Abstands zwischen Innenleiter und Außenleiter des Kabels regelmäßig zu einem induktiven Bereich bzw. zu einem ungewollten Impedanzanstieg. Eine unerwünschte sprunghafte Änderung des Abstands zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter (bzw. der Abschirmung des Innenleiters) liegt bei herkömmlichen Steckverbinderanordnungen regelmäßig an dem vorderen axialen Ende des Außenleiters vor. Erfindungsgemäß wird dagegen durch die radiale Verengung des Hülsenabschnitts in demjenigen Bereich des Kabels an dessen vorderem Ende, in dem kein Kabelaußenleiter den Innenleiter umläuft, die Größe dieses Sprungs zwischen Innenleiter und Abschirmung verringert, da der aus einem leitenden Material bestehende Hülsenabschnitt durch die Presskraft näher an den Innenleiter herangeführt wird, so dass der verengte Hülsenabschnitt den Außenleiter des Kabels über das Ende des eigentlichen Außenleiters hinaus in Richtung auf den Steckverbinder fortsetzt.
Vorteilhafterweise ist die Crimpstelle unmittelbar an den axialen Endabschnitt bzw. an das vordere axiale Ende des Außenleiters angrenzend angeordnet, wobei der Abstand zwischen der Crimpstelle und dem axialen Endabschnitt bevorzugt kleiner ist als 2 mm, insbesondere kleiner ist als 0,5 mm. Mit anderen Worten ist die Verengung des Hülsenabschnitts unmittelbar benachbart an das axiale Ende des Außenleiters angeordnet, um in diesem Bereich eine lokale Impedanzänderung zuverlässig zu vermeiden.
Ferner ist die Tiefe der radialen Verengung vorzugsweise derart eingerichtet, dass der Innendurchmesser des Hülsenabschnitts an der Crimpstelle im Wesentlichen demjenigen des Außenleiters des Kabels entspricht, so dass der verengte Hülsenabschnitt des Außenleitergehäuses den Außenleiter in Richtung auf das vordere Kabelende unter konstantem Abstand zu dem Innenleiter praktisch fortsetzt.
Vorzugsweise liegt dabei das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser des Hülsenabschnitts an der tiefsten Stelle der Verengung und dem Innendurchmesser des Außenleiters zwischen 0,9 und 1 ,2, besonders bevorzugt zwischen 0,95 und 1 ,1 , insbesondere zwischen 0,98 und 1,05, so dass der Außenleiter an seinem axialen vorderen Ende praktisch nahtlos in den Hülsenabschnitt übergeht. Ein Sprung des Abstands zwischen Innenleiter und dessen Schirmung am vorderen Ende des Außenleiters wird auf diese Weise zuverlässig verhindert.
Alternativ oder zusätzlich ist das steckverbinderseitige Ende der Crimpstelle unmittelbar angrenzend an einen Hauptkörper des Außenleitergehäuses angeordnet, von dem ausgehend der Hülsenabschnitt in Kabellängsrichtung vorsteht und der etwa denselben Durchmesser hat wie der Außenleiter des Kabels, wobei der Abstand zwischen der Crimpstelle und dem Hauptkörper bevorzugt kleiner ist als 3 mm, insbesondere kleiner ist als 1 mm.
Da der Außenleiter des Kabels regelmäßig auf einem den Innenleiter umgebenden Dielektrikum aufliegt und damit einen wesentlich geringeren Durchmesser hat als der Hülsenabschnitt des Außenleitergehäuses, ist regelmäßig eine besonders hohe radiale Crimpkraft zum Bereitstellen der radialen Verengung in der erforderlichen Tiefe notwendig. Ein (exakt) radialsymmetrischer Crimp mit einer derart großen Tiefe kann problematisch sein, da dadurch unter Umständen der Innenleiter oder der Hülsenabschnitt beschädigt werden können. Aus diesem Grund hat es sich als zweckmäßig erwiesen, eine Crimpstelle mit einem nicht-rotationssymmetrischen Crimp, insbesondere einem nicht-rotationssymmetrischen Isolierungscrimp bereitzustellen (der Hülsenabschnitt ist an der Crimpstelle mit dem Dielektrikum des Kabels und nicht mit dem Außenleiter des Kabels verpresst). Bei einem nicht-rotationssymmetrischer Crimp werden in Umfangsrichtung lokal variierende Radialkräfte aufgebracht, was insgesamt zu einer höheren Maximaltiefe der radialen Verengung führt. Als besonders vorteilhaft hat sich ein in Umfangsrichtung ebene Pressflächen aufweisender Flachcrimp, insbesondere ein Sterncrimp erwiesen.
In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass der Crimp drei oder mehr, insbesondere vier den Innenleiter umlaufende ebene Pressflächen aufweist. Im Schnitt kann der Hülsenabschnitt damit an der Crimpstelle im Wesentlichen die Außenkontur eines Polygons, insbesondere eines regelmäßigen Polygons haben. In Umfangsrichtung jeweils im Wesentlichen dieselbe Abmessung aufweisende ebene Pressflächen sind nämlich zum einen mittels eines entsprechend geformten (Crimp-)Stempels einfach herstellbar, wobei der Hülsenabschnitt gleichzeitig beim Crimpen im Umfangsrichtung im Wesentlichen gleichmäßig belastet wird. Als besonders vorteilhaft, insbesondere im Falle von vier Innenleitern, die nach Art einer Sternviereranordnung verlaufen können, hat sich eine im Querschnitt im Wesentlichen quadratische Crimpstelie erwiesen.
Im Hinblick auf eine optimale elektrische Verbindung zwischen dem Außenleiter und dem Außenleitergehäuse hat es sich als zweckmäßig erwiesen, mindestens eine weitere Crimpstelie auf der dem Steckverbinder abgewandten Seite der (ersten) Crimpstelie vorzusehen, wobei an der weiteren Crimpstelie der Außenleiter des Kabels mit dem Hülsenabschnitt des Steckverbinders verpresst ist. Die weitere Crimpstelie kann unter einem axialen Abstand zu der ersten Crimpstelie angeordnet sein oder diese alternativ zumindest teilweise in axialer Richtung überlappen. Das Bereitstellen von mehr als einer Crimpstelie führt ferner zu einer besonders stabilen und zugfesten Verbindung von Steckverbinder und Kabel. An der ersten Crimpstelie kann ein Isolierungscrimp vorgesehen sein und/oder an der zweiten Stelle ein Leitercrimp.
Im Hinblick auf eine stabile Halterung des vorderen Kabelendes in dem Hülsenabschnitt unter gleichzeitiger Bereitstellung eines im Wesentlichen konstanten radialen Abstands zwischen dem Innenleiter und dessen Schirmung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Außendurchmesser und/oder der Innendurchmesser des Außenleitergehäuses an der Crimpstelie kleiner ist als an der weiteren Crimpstelie. An der Crimpstelie weist das Kabel nämlich keinen Außenleiter auf, so dass hier eine tiefere radiale Verengung des Hülsenabschnitts erforderlich ist als an der weitere Crimpstelie mit Außenleiter. Mit anderen Worten ist die radiale Verengung des Hülsenabschnitts an der Crimpstelie tiefer als eine an der weiteren Crimpstelie gebildete weitere radiale Verengung des Hülsenabschnitts.
Das Kabel weist vorzugsweise eine den Innenleiter umlaufende Stützhülse auf der dem Steckverbinder abgewandten Seite der ersten Crimpstelie auf. Vorzugsweise ist der Innendurchmesser der Stützhülse etwas größer als der Außendurchmesser des Außenleiters, so dass die Stützhülse problemlos außen auf den Außenleiter aufbringbar ist. Die Stützhülse dient einer verbesserten Verpressung von Außenleiter und Hülsenabschnitt unter Vermeidung einer Beschädigung der Innenleiter beim Crimpvorgang.
Während sich die weitere Crimpstelle auf Höhe der Stützhülse befindet, ist die (erste) Crimpstelle in Kabellängsrichtung vorzugsweise zwischen dem steckseitigen Ende der Stützhülse und dem steckseitigen Ende des Hülsenabschnitts angeordnet.
Die Stützhülse kann zum Halten und Fixieren des vorderen Endes des Außenleiters vorgesehen sein, insbesondere wenn der Außenleiter in Form eines Drahtgeflechts o.dgl. eingerichtet ist. Dazu ist die Stützhülse vorzugsweise radial außen auf dem Außenleiter angeordnet. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass das steckseitige Ende der Stützhülse in Kabellängsrichtung im Wesentlichen mit dem axialen vorderen Ende des Außenleiters zusammenfällt, so dass die Stützhülse den Außenleiter bis hin zu seinem vorderen axialen Ende stützt und hält.
Im Hinblick auf eine optimale elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem Außenleiter, der Stützhülse und dem Außenieitergehäuse hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Außenleiter um die Stützhülse herum zurückgefaltet ist. In diesem Fall kann durch Verpressung eine besonders dauerhafte und stabile Crimpverbindung zwischen dem vorzugsweise als Drahtgeflecht gebildeten Außenleiter und der Stützhülse bzw. dem Hülsenabschnitt des Außenleitergehäuses hergestellt werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Stützhülse zumindest abschnittsweise in Form einer zylindermantelförmigen Hülse wie etwa einer Crimphülse gebildet, die entweder als einzelnes Teil gebildet sein kann oder aus mehreren Zylinderschalenteilen bestehen kann. Der Innendurchmesser der Stützhülse kann an den Außendurchmesser des Außenleiters angepasst sein.
Im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellbarkeit und im Hinblick auf ein vergleichsweise leichtes Kabelgewicht hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Außenleiter in Form eines Geflechts wie etwa eines Drahtgeflechts gebildet ist. Ein Drahtgeflecht ist femer besonders gut zum Herstellen einer Pressverbindung geeignet und eignet sich zum Zurückfalten über die Stützhülse. Andererseits kann der Innenleiter in Form einer von einem Dielektrikum umgebenen Seele oder eines oder mehrerer jeweils isolierter Adern gebildet sein. Bspw. sind ein oder mehrere Innenleiterpaare zum Übertragen eines oder mehrerer differentieller Signale über das Kabel vorgesehen. Zwei Innenleiterpaare können bspw. in einer Sternviereranordnung verlaufen. Vorzugsweise sind alle Innenleiter von dem gemeinsamen Außenleiter in Form eines Drahtgeflechts umlaufen.
Das Kabel kann ein Koaxialkabel, ein geschirmtes Twisted-Pair-Kabel, ein geschirmtes Stern-Viererkabel o. dgl. sein. Derartige Kabel sind regelmäßig zur Übertragung von HF-Signalen vorgesehen, wobei in diesem Fall eine optimale elektrische Anpassung besonders wichtig ist, um eine Verfälschung des Signalverlaufs zu vermeiden.
In der nun folgenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine teilweise als Längsschnitt dargestellte schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung,
Fig. 2 eine teilweise als Ansicht von links dargestellte schematische Schnittansicht der Steckverbinderanordnung aus Fig. 1 ,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung, Fig. 4 eine Schnittansicht der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsform von rechts, und
Fig. 5 eine Ansicht eines Crimpstempels zum Herstellen der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Steckverbinderanordnung.
Die in Fig. 1 schematisch gezeigte erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung 10 besteht aus einem (n ur teilweise dargestellten) Steckverbinder 20 wie etwa einem Koaxialstecker und einem daran angeschlossenen Kabel 30 wie etwa einem Koaxialkabel, einem Sternviererkabel o.dgl. Der Steckverbinder 20 ist zum Verbinden mit einem Gegensteckverbinder wie etwa einem Buchsenteil an seinem in Fig. 1 links dargestellten steckseitigen Ende eingerichtet. An dem in Fig. 1 rechts dargestellten kabelseitigen Ende des Steckverbinders 20 ist das Kabel 30 zugfest befestigt.
Das Kabel 30 weist (hier beispielhaft) insgesamt vier verseilte Innenleiter 32 in Form von jeweils mit einer Isolierung versehenen Adern auf. Jeweils zwei Innenleiter 32 bilden ein differentielles Leiterpaar zu Übertragung differentieller Signale wie etwa HF- Signale o.dgl. Die vier Innenleiter 32 sind von einem gemeinsamen (Kabel-)Außenleiter 34 in Form eines Drahtgeflechts und/oder einer leitenden Folie umgeben, das die Innenleiter 32 nach außen hin abschirmt. Das Drahtgeflecht liegt außen an den Aderisolierungen an. Der Außenleiter 34 ist außen koaxial von einem Kabelmantel 80 aus einem nichtleitenden Material wie etwa einem Kunststoff umgeben. Die Innenleiter 32 sind jeweils an ihrem dem Steckverbinder 20 zugewandten vorderen Ende mit Innenleiterkontakten (nicht gezeigt) des Steckverbinders 20 elektrisch verbunden. Der Außenleiter 34 ist an seinem dem Steckverbinder 20 zugewandten vorderen Endabschnitt mit einem Hülsenabschnitt 26 des Außenleitergehäuses 24 des Steckverbinders 20 elektrisch verbunden, wobei das Außenleitergehäuse 24 die Abschirmung der Innenleiter 32 bis hin zu dem steckseitigen Ende des Steckverbinders 20 fortsetzt.
Das vordere Kabelende ist in dem rohrartigen Hülsenabschnitt 26 des Außenleitergehäuses 24 aufgenommen, der ausgehend von einem Hauptkörper des Außenleitergehäuses 24 kabelseitig vorsteht. Der Innendurchmesser des Hülsenabschnitts 26 entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Kabelmantels 80, so dass das Kabel 30 in die durch den Hülsenabschnitt 26 gebildete Öffnung einführbar ist. An dem vorderen Ende des Kabels 30 ist der Kabelmantel 80 entfernt, so dass der Außenleiter 34 des Kabels freigelegt ist und in elektrischen Kontakt mit der Wand des Hülsenabschnitts 26 gebracht werden kann.
Zur besseren Fixierung des vorderen axialen Endes 33 des Kabelaußenleiters 34 und insbesondere zum Verhindern einer Beschädigung der Innenleiter 32 bei der Herstellung der weiteren Crimpstelle 62 zwischen dem Kabelaußenleiter 34 und dem Hülsenabschnitt 26 ist eine Stützhülse 60 auf einem vorderen Abschnitt des Außenleiters 34 vorgesehen. Das Drahtgeflecht des Außenleiters 34 ist um das vordere Ende der Stützhülse 60 herum zurückgeschlagen, so dass das Drahtgeflecht des Außenleiters 34 an der Stützhülse 60 innen und außen anliegt. Damit bildet das an dem vorderen Ende der Stützhülse 60 anliegende Drahtgeflecht das vordere axiale Ende 33 des Außenleiters 34. Wie in Fig. 1 deutlich dargestellt ist, ist zwischen dem axialen Ende 33 des Kabelaußenleiters 34 und dem Hauptkörper 25 des Steckverbinders ein Raum ohne Kabelaußenleiter gebildet, in dem eine eine radiale Verengung 51 des Hülsenabschnitts 26 aufweisende Crimpstelle 50 gebildet ist. Ohne die Crimpstelle 50 wäre der Abstand zwischen den Innenleitern 32 und dem Hülsenabschnitt 26 in diesem Raum erheblich, was zu einer unzureichenden elektrischen Anpassung führen würde. Die Crimpstelle 50 ist deshalb derart eingerichtet, dass im Bereich der radialen Verengung 51 der Innendurchmesser des Hülsenabschnitts 26 im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Außenleiters 34 entspricht. Damit wird im Bereich der Crimpstelle 50 der radiale Abstand zwischen den Innenleitern 32 und deren Abschirmung etwa konstant in Richtung auf das steckseitige Ende des Steckverbinders 20 fortgeführt, was zu einer optimalen elektrischen Anpassung in diesem Bereich führt.
Wie in Fig. 1 erkennbar ist, beträgt der Abstand zwischen der radialen Verengung 51 und dem vorderen axialen Ende 33 des Kabelaußenleiters weniger als 1 mm, während der Abstand zwischen dem Hauptkörper 25 des Außenleitergehäuses 24 und der Verengung 51 weniger als 2 mm beträgt. Im Bereich des Hauptkörpers 25 entspricht der Innendurchmesser des Außenleitergehäuses 24 im Wesentlichen demjenigen des Außenleiters 34 des Kabels 30. Die axiale Abmessung (A) der Verengung 51 ist größer als 50%, besonders bevorzugt größer als 80%, insbesondere etwa 100% des axialen Abstands zwischen dem Hauptkörper 25 des Steckverbinders und dem vorderen axialen Ende 33 des Kabelaußenleiters 34. Ferner ist in Fig. 1 dargestellt, dass der Außendurchmesser des Hülsenabschnitts 26 an der Crimpstelle 50 kleiner ist als an der weiteren Crimpstelle 62, an der der Außenleiter 34 mit dem Hülsenabschnitt 26 bzw. mit der Stützhülse 60 verpresst ist. Der in Fig. 1 dargestellte Crimp an der Crimpstelle 50 ist ein herkömmlicher, im Wesentlichen rotationssymmetrischer Crimp. Die teilweise als Querschnittsansicht dargestellt Figur 2 zeigt, dass der Innendurchmesser (D) des Hülsenabschnitts 26 im Bereich der radialen Verengung 51 etwa 60% des Innendurchmessers des Hülsenabschnitts 26 an dessen kabelseitigem Ende bzw. im unverpressten Zustand beträgt. Ferner ist erkennbar, dass die Crimptiefe derart gewählt ist, dass die Wand des Hülsenabschnitts 26 an der Crimpstelle 50 außen an der Isolierung der vier Innenleiter 32 anliegt, so wie im restlichen Teil des Kabels des Außenleiter 34. Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung entspricht im Wesentlichen der ersten Ausführungsform, so dass auf die obigen Ausführungen verwiesen wird. Der einzige wesentliche Unterschied besteht in der Ausgestaltung der Crimpstelle 50'. Ebenso wie die Crimpstelle 50 ist die Crimpstelle 50' zwischen dem axialen vorderen Ende 33 des Kabelaußenleiters 34 und einem Hauptkörper 25 des Außenleitergehäuses 24 angeordnet, von dem ausgehend der Hülsenabschnitt in Kabellängsrichtung vorsteht. An der Crimpstelle 50' ist jedoch ein Sterncrimp vorgesehen, der mehrere ebene Pressflächen aufweist, während an der weiteren Crimpstelle 62 ein rotationssymmetrischer Crimp oder alternativ oder zusätzlich ebenfalls ein Flachcrimp vorhanden sein kann, der aber weniger tief sein kann als der Sterncrimp der Crimpstelle 50'.
Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist die Wand des Hülsenabschnitts 26 im Bereich des Sterncrimps 50' im Wesentlichen quadratisch, wobei an den Ecken des Quadrats durch den Verpressvorgang Materia lauf häufungen gebildet sein können. Eine solche Crimpform hat sich insbesondere im Fall eines Innenleiters mit vier Adern nach Art einer Sternviereranordnung als besonders vorteilhaft erwiesen. Alternativ kann auch eine Crimpkontur in der Form eines höherzähligen gleichseitigen Polygons verwendet werden. Ein Flachcrimp wie etwa ein Sterncrimp kann zur Herstellung von tiefen Verengungen materialschonender sein als ein Rundcrimp, da insgesamt geringere Presskräfte aufzubringen sind, da diese beim Crimpen zunächst lokal wirken. Der „Innendurchmesser" D des Hülsenabschnitts 26 an der Crimpstelle 50' (hier der Durchmesser des Inkreises des durch die vier Crimpseiten gebildeten Quadrats) entspricht dem Durchmesser D des in Fig. 2 gezeigten Hülsenabschnitts 26 an der Crimpstelle 50.
In Fig. 5 ist in einer Seitenansicht schematisch ein Stempel 100 zum Herstellen der Crimpstelle 50' der Steckverbinderanordnung gemäß den Figuren 3 und 4 gezeigt. Die Steckverbinderanordnung 10 wird in Kabellängsrichtung L an korrekter Position zwischen ein Ober- und ein Unterwerkzeug des Stempels 100 eingelegt und anschließend werden Ober- und Unterwerkzeug aufeinander zubewegt. Die Presskonturen 110 von Ober- und Unterwerkzeug bilden in der Pressstellung eine Negativkontur der herzustellenden Crimpform aus. Wie dargestellt, können die Presskonturen 110 zum Aufnehmen von Materialanhäufungen beim Pressvorgang vorgesehene Ausnehmungen aufweisen.

Claims

Patentansprüche
Steckverbinderanordnung (10) mit einem Steckverbinder (20) und einem daran angeschlossenen Kabel (30) mit mindestens einem Innenleiter (32) und einem den/die Innenleiter (32) umlaufenden Außenleiter (34), wobei ein axialer Endabschnitt (33) des Außenleiters (34) elektrisch mit einem diesen umlaufenden Hülsenabschnitt (26) eines Außenleitergehäuses (24) des Steckverbinders (20) verbunden ist,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
eine eine radiale Verengung des Hülsenabschnitts (26) aufweisende Crimpstelle (50), die in der Kabellängsrichtung (L) zwischen dem axialen Endabschnitt (33) des Außenleiters (34) und dem axialen Ende des Innenleiters (30) angeordnet ist.
Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Crimpstelle (50, 50') unmittelbar an den axialen Endabschnitt (33) des Außenleiters (34) angrenzend angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen der Crimpstelle (50) und dem axialen Endabschnitt (33) bevorzugt kleiner ist als 2 mm, insbesondere kleiner ist als 0,5 mm.
3. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der radialen Verengung derart eingerichtet ist, dass der Innendurchmesser des Hülsenabschnitts (26) an der Crimpstelle (50) im Wesentlichen dem Durchmesser des Außenleiters (34) des Kabels (30) entspricht.
Steckverbinderanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das steckverbinderseitige Ende der Crimpstelle (50) unmittelbar angrenzend an einen Hauptkörper (25) des Außenleitergehäuses (24) angeordnet ist, der etwa denselben Innendurchmesser hat wie der Außenleiter (34) des Kabels, wobei der Abstand zwischen der Crimpstelle (50) und dem Hauptkörper (25) bevorzugt kleiner ist als 3 mm, besonders bevorzugt kleiner ist als 1 mm, insbesondere etwa 0 mm beträgt.
Steckverbinderanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Crimpstelle (50') einen nicht- rotationssymmetrischen Crimp wie etwa einen ebene Pressflächen aufweisenden Flachcrimp, insbesondere einen Sterncrimp aufweist.
Steckverbinderanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Crimp drei oder mehr, insbesondere vier den Innenleiter umlaufende ebene Pressflächen aufweist, die in Umfangsrichtung jeweils im Wesentlichen dieselbe Abmessung haben, wobei der Hülsenabschnitt an der Crimpstelle (50') im Querschnitt bevorzugt eine im Wesentlichen quadratische Außenkontur hat.
Steckverbinderanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Crimpstelle (62) auf der dem Steckverbinder (20) abgewandten Seite der Crimpstelle (50), an der der Außenleiter (34) des Kabels mit dem Hülsenabschnitt (26) des Steckverbinders verpresst ist.
Steckverbinderanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Hülsenabschnitts (26) an der Crimpstelle (50) kleiner ist als an der weiteren Crimpstelle (62).
9. Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine den Innenleiter umlaufende Stützhülse (60) wie etwa eine Crimphülse auf der dem Steckverbinder (20) abgewandten Seite der Crimpstelle (50, 50').
10. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülse (60) radial außen auf dem Außenleiter (34) angeordnet ist, wobei der Außenleiter (34) bevorzugt um die Stützhülse (60) herum zurückgefaltet ist. Steckverbinderanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenleiter (34) in Form eines Geflechts wie etwa eines Drahtgeflechts oder einer leitenden Folie und/oder der Innenleiter (32) in Form einer von einem Dielektrikum umgebenen Seele oder einer oder mehrerer jeweils isolierter Adern gebildet ist.
Steckverbinderanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (30) ein Koaxialkabel, ein geschirmtes Twisted-Pair-Kabel, ein geschirmtes Stern-Viererkabel o. dgl. ist.
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