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Die Erfindung betrifft eine Stützhülse zur Befestigung eines elektrischen Kabels in einem Außenleiterkontaktelement eines elektrischen Steckverbinders, die sich hülsenförmig entlang einer Mittelachse erstreckt, aufweisend eine Kontur mit mehreren voneinander beabstandeten Kontaktbereichen.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Kabelanordnung für einen elektrischen Steckverbinder, aufweisend eine Stützhülse und ein elektrisches Kabel, sowie eine Steckverbinderanordnung, aufweisend eine Kabelanordnung und den elektrischen Steckverbinder.
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Bei der Konfektionierung von Kabeln werden deren Leiter typischerweise mit Kontaktelementen eines Steckverbinders verbunden. Diese Kontaktelemente dienen bei der späteren Verwendung des Steckverbinders dazu, korrespondierende Gegenkontaktelemente eines Gegensteckverbinders zu kontaktieren. Hierfür ist eine in mechanischer und elektrischer Hinsicht sichere Verbindung zwischen den Kabelkomponenten und den Steckverbinderkomponenten zu realisieren. Insbesondere sollte sichergestellt sein, dass sich die elektrische und mechanische Verbindung zwischen den Kabelkomponenten und Steckverbinderkomponenten bei Quer- und/oder Längszug am Kabel nicht unbeabsichtigt löst.
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Zur Fixierung eines Kabelschirms bzw. Außenleiters des Kabels an einem Außenleiterkontaktelement des Steckverbinders wird regelmäßig eine Stützhülse verwendet. In der Regel wird der Kabelschirm hierfür zwischen der Stützhülse und dem Außenleiterkontaktelement kraftschlüssig und/oder formschlüssig befestigt, insbesondere eingeklemmt. Dies wird in der Praxis zumeist durch ein Verpressen bzw. Vercrimpen des Außenleiterkontaktelements auf der Stützhülse realisiert. Die Stützhülse wird hierdurch ausgehend von ihrem mechanisch entspannten Grundzustand komprimiert, wodurch in der Stützhülse eine elastische Vorspannung erzeugt wird. Unter anderem durch die Rückstellkraft bzw. Federkraft der Stützhülse wird der Kabelschirm schließlich ausreichend mechanisch und elektrisch stabil an das Außenleiterkontaktelement fixiert.
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Stützhülsen sind regelmäßig als metallische Drehteile ausgebildet, vorzugsweise aus einem Buntmetall (wie z. B. Messing oder Bronze) oder aus beispielsweise Federstahl. Derartige Stützhülsen eignen sich für die erforderliche Verformung im Rahmen des Crimpprozesses und für einen langlebigen Einsatz erfahrungsgemäß besonders gut. Die Herstellung der bekannten Stützhülsen ist allerdings kostenintensiv und aufwändig, was einer wirtschaftlichen Herstellbarkeit der Steckverbinder im Rahmen einer Massenfertigung entgegensteht.
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Insbesondere gilt es für unterschiedliche Kabeldurchmesser und Steckverbinderarten unterschiedlich große Metallhülsen zu fertigen. Im Falle von kleinen Kabeldurchmessern ist es häufig erforderlich, Stützhülsen mit großen Wandstärke bereitzustellen, um den lateralen Abstand zur Innenwand eines deutlich größeren Außenleiterkontaktelements auszugleichen. Dies verursacht hohe Materialkosten und es ist im Rahmen der Konfektionierung mitunter nur noch unter sehr hohem Kraft- und Werkzeugaufwand möglich, die Stützhülsen im Rahmen des Crimpprozesses auf dem Kabel zu befestigen.
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In Anbetracht des bekannten Stands der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Stützhülse für eine Kabelanordnung bereitzustellen, mit vorteilhaften Eigenschaften zur Befestigung auf einem Endabschnitt eines Kabels im Rahmen einer Kabelkonfektionierung, die insbesondere kostengünstig im Rahmen einer Massenfertigung herstell- und montierbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Kabelanordnung für eine Steckverbinderanordnung bereitzustellen, die eine mechanisch und elektrisch vorteilhafte Stützhülse zur Fixierung eines Kabelschirms aufweist, und die insbesondere kostengünstig im Rahmen einer Massenfertigung herstell- und montierbar ist.
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Schließlich ist es auch Aufgabe der Erfindung, eine Steckverbinderanordnung bereitzustellen, die eine mechanisch und elektrisch vorteilhafte Stützhülse zur Fixierung eines Kabelschirms aufweist, und die insbesondere kostengünstig im Rahmen einer Massenfertigung herstell- und montierbar ist.
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Die Aufgabe wird für die Stützhülse mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Hinsichtlich der Kabelanordnung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 14 und bezüglich der Steckverbinderanordnung durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst.
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Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.
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Die Erfindung betrifft eine Stützhülse zur Befestigung eines elektrischen Kabels in einem Außenleiterkontaktelement eines elektrischen Steckverbinders, die sich hülsenförmig bzw. hohlzylindrisch entlang einer Mittelachse erstreckt.
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Vorzugsweise ist die Stützhülse zur kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Fixierung eines Kabelschirms des Kabels vorgesehen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Kabelschirm zwischen der Stützhülse und dem Außenleiterkontaktelement kraftschlüssig und/oder formschlüssig fixierbar ist, insbesondere einklemmbar ist.
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Das elektrische Kabel ist nicht als Teil der anspruchsgemäßen Stützhülse zu verstehen. Die Anmelderin behält sich jedoch vor, beliebige Kombinationen aus Stützhülse, Kabelschirm, Kabel, Außenleiterkontaktelement und/oder Steckverbinder oder die besagten Gegenstände jeweils einzeln bzw. separat zu beanspruchen, wobei die nachfolgend beschriebenen, einzelnen Merkmale der besagten Gegenstände entsprechend miteinander kombinierbar sind.
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Die Stützhülse und das Außenleiterkontaktelement können nachfolgend auch als "Steckverbinderkomponenten" des Steckverbinders bezeichnet werden (neben weiteren, optionalen Steckverbinderkomponenten, wie z. B. Innenleiterkontaktelementen, Dichtungen oder Gehäusebauteilen).
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Grundsätzlich kann sich die vorgeschlagene Stützhülse zur Verwendung mit einem beliebigen elektrischen Kabel eignen. Es kann im Rahmen der Erfindung unter anderem ein elektrisches Kabel vorgesehen sein, das eine beliebige Anzahl von Innenleitern bzw. Kabeladern aufweist. Beispielsweise kann ein elektrisches Kabel im Rahmen der Erfindung einen Innenleiter, zwei Innenleiter, drei Innenleiter, vier Innenleiter oder noch mehr Innenleiter aufweisen. Vorzugsweise ist ein elektrisches Kabel mit genau einem Innenleiter oder genau zwei Innenleitern vorgesehen. Sofern ein elektrisches Kabel mit nur einem Innenleiter vorgesehen ist, kann dieses als Koaxialkabel ausgebildet sein. Sofern ein elektrisches Kabel mit mehr als einem Innenleiter vorgesehen ist, können die Kabeladern des Kabels verdrillt sein, in der Art eines "Twisted-Pair"-Kabels; die Kabeladern können jedoch auch parallel geführt werden, wie beispielsweise bei einem "Parallel-Pair"-Kabel.
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Erfindungsgemäß weist die Stützhülse wenigstens eine Kontur auf, die
- a) in einem Längsschnitt einen innenseitig und/oder außenseitig variierenden lateralen Abstand zu der Mittelachse aufweist, so dass innenseitig und/oder außenseitig jeweils mehrere in einer Axialrichtung (d. h. entlang bzw. parallel zu der Mittelachse) voneinander beabstandete (im Längsschnitt) punkt- oder linienförmige Kontaktbereiche ausgebildet sind; und/oder
- b) in einem Querschnitt einen innenseitig und/oder außenseitig variierenden lateralen Abstand zu der Mittelachse aufweist, so dass innenseitig und/oder außenseitig jeweils mehrere in einer Umfangsrichtung (d. h. um die Mittelachse herum) voneinander beabstandete (im Querschnitt) punkt- oder linienförmige Kontaktbereiche ausgebildet sind.
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Unter einem "Kontaktbereich" ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Bereich der Kontur zu verstehen, der sich für eine mechanische und/oder elektrische Kontaktierung mit einem entsprechenden Verbindungspartner eignen kann. Hierbei kann es sich im Längs- oder Querschnitt (also in zweidimensionaler Betrachtung) insbesondere um einen punktförmigen Bereich der Kontur oder um einen linienförmigen Bereich der Kontur handeln.
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Durch die vorgeschlagene Kontur der Stützhülse mit den voneinander beabstandeten, einzelnen Kontaktbereichen kann der Herstellungs- und Montageaufwand für die Stützhülse bzw. die Kabel- oder Steckverbinderanordnung in wirtschaftlicher und technischer Hinsicht wesentlich verbessert sein. Insbesondere bei großen erforderlichen Wandstärken der Stützhülse kann erheblich an Materialkosten eingespart werden, da kein vollflächiger Kontaktbereich, sondern segmentierte, in Umfangs- und/oder Axialrichtung voneinander beabstandete Kontaktbereiche verwendet werden. Die Stützhülse kann dadurch vorzugsweise als dünnes Blechteil ausgebildet sein (z. B. als Stanz-Biegeteil, wie nachfolgend noch erwähnt) und gleichzeitig eine große "effektive" Wandstärke bereitstellen. Neben der Material- und Gewichtseinsparung können damit auch der Kraftaufwand und der Werkzeugverschleiß beim Verpressen im Rahmen der Montage reduziert sein.
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Vorzugsweise ist die Kontur der Stützhülse derart gestaltet, dass diese innen- und/oder außenseitig den vorgesehenen Verbindungspartner nicht vollflächig zu kontaktieren vermag, sondern lediglich im Bereich der voneinander beabstandeten Kontaktbereiche.
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Bei Betrachtung von außen können, in einer Längsschnittdarstellung oder in einer Querschnittsdarstellung, die außenseitigen Kontaktbereiche Erhebungen und die innenseitigen Kontaktbereiche Vertiefungen der Kontur darstellen (bei einer Betrachtung von innen entsprechend umgekehrt). Anders ausgedrückt können die Kontaktbereiche (jeweils in innenseitiger oder außenseitiger Betrachtung) auf "(Wellen)Bergen" ausgebildet sein, wobei die "(Wellen)Täler" die Kontaktbereiche der jeweils anderen Seite bilden können.
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Es sei erwähnt, dass die Stützhülse vorzugsweise genau eine der vorgeschlagenen Konturen aufweist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Stützhülse mehrere entsprechende Konturen aufweist (in identischer oder verschiedener Ausführung), beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder noch mehr Konturen. Insofern mehrere Konturen vorgesehen sind, können diese vorzugsweise in Axialrichtung voneinander beabstandet sein. Die mehreren Konturen können vorzugsweise miteinander verbunden sein, um insgesamt ein mechanisch stabiles Gesamtbauteil bereitzustellen. Die Verbindung der Konturen kann unmittelbar ausgebildet sein (z. B. durch miteinander zumindest bereichsweise verschweißte, verlötete, vernietete, verpresste oder auf sonstige Weise verbundene Konturen) oder mittelbar ausgebildet sein (z. B. durch eine nachfolgend noch erwähnte, separate Innenhülse und/oder Außenhülse, die mehrere Konturen miteinander verbindet). Wie bereits erwähnt, ist die Verwendung einer einzigen Kontur aufgrund des besonders einfachen und effektiven Aufbaus allerdings bevorzugt.
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Die Stützhülse weist vorzugsweise einen Grundkörper auf, insbesondere einen zumindest im Wesentlichen hohlzylindrischen Grundkörper, der vorzugsweise (aber nicht notwendigerweise) aus einem Blechwerkstoff geformt ist. Die Kontur kann abschnittsweise oder vollständig durch besagten Grundkörper ausgebildet sein (insofern die Stützhülse mehrere der besagten Konturen aufweist, kann sie daher vorzugsweise auch mehrere Grundkörper aufweisen). Die Kontur kann gegebenenfalls aber auch durch eine Kombination verschiedener Bauteile gebildet sein, beispielsweise durch einen Grundkörper und zusätzliche Bauteile (z. B. die nachfolgend erwähnten Teilstücke). Vorzugsweise weist der Grundkörper der Stützhülse eine zumindest im Wesentlichen konstante Wandstärke auf. Die Wandstärke kann allerdings insbesondere im Bereich etwaiger Biegestellen auch variieren.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stützhülse ein Stanz-Biegeteil ist bzw. durch einen Stanz-Biege-Prozess herstellbar ist.
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Hieraus ergeben sich besondere wirtschaftliche und technische Vorteile im Gegensatz zu einem zeit- und kostenintensiven Drehprozesses gemäß dem Stand der Technik, der insbesondere bei großen Wandstärken bislang in der Regel erforderlich war.
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Es sei allerdings betont, dass sich die Erfindung auch für Stützhülsen bzw. Grundkörper einer Stützhülse eignen kann, die auf andere Weise hergestellt sind, beispielsweise also auch für als Drehteile gefertigte oder tiefgezogene Stützhülsen / Grundkörper. Die Vorteile der Erfindung kommen bei Verwendung einer Stützhülse, die aus einem vornehmlich flachen Ausgangswerkstoff hergestellt ist (z. B. aus einem Blechteil), jedoch besonders zum Tragen.
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Insofern die Stützhülse ein Stanz-Biegeteil ist bzw. insofern zumindest der Grundkörper der Stützhülse ein Stanz-Biegeteil ist, kann optional vorgesehen sein, dass die Stützhülse nach dem Umformprozess im Bereich des ggf. verbleibenden Längsspaltes mechanisch stabilisiert bzw. verstärkt wird, beispielsweise durch einen Formschluss im Bereich des Längsspaltes, durch eine Schweißverbindung, eine Lötverbindung, eine Clinchverbindung oder auf sonstige Weise, so dass die mechanische Stabilität der Stützhülse verbessert und ein Auffedern vermieden wird. Dies ist allerdings nicht unbedingt erforderlich.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kontur derart ausgebildet ist, dass die Stützhülse innenseitig einen zumindest im Wesentlichen zylindrisch geformten Körper und/oder außenseitig einen zumindest im Wesentlichen hohlzylindrisch geformten Körper zu kontaktieren vermag.
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Bei dem zylindrisch geformten Körper kann es sich insbesondere um einen Endabschnitt des elektrischen Kabels handeln. Beispielsweise kann die Stützhülse ausgebildet sein, innenseitig unmittelbar einen Kabelmantel des Kabels, einen innerhalb des Kabelmantels geführten elektrischen Leiter des Kabels (insbesondere einen Außenleiter, wie beispielsweise einen Kabelschirm bzw. ein Kabelschirmgeflecht und/oder eine Schirmungsfolie, gegebenenfalls aber auch einen Innenleiter) oder ein Dielektrikum bzw. eine dielektrische Füllschicht innerhalb des Kabelmantels zu kontaktieren. Die zur unmittelbaren Kontaktierung mit der Kontur bzw. den Kontaktbereichen der Kontur vorgesehenen Kabelkomponenten können teilweise oder vollständig freigelegt bzw. abisoliert sein.
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Bei dem hohlzylindrisch geformten Körper kann es sich insbesondere um ein Außenleiterkontaktelement des elektrischen Steckverbinders handeln, grundsätzlich kann aber eine beliebige Steckverbinderkomponente vorgesehen sein. Vorzugsweise kann zwischen dem Außenleiterkontaktelement und der Stützhülse ein Kabelschirm des Kabels angeordnet sein (z. B. ein über die Stützhülse nach hinten umgeschlagener Kabelschirm), um die elektrische und mechanische Kontaktierung zu verbessern und beispielsweise einen Kabelzugabfang bereitzustellen - in diesem Sinne kann auch der (umgeschlagene) Kabelschirm ggf. als "hohlzylindrisch geformter Körper" verstanden werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass alle innenseitig der Kontur ausgebildeten Kontaktbereiche für die Kontaktierung des zylindrisch geformten Körpers denselben lateralen Abstand zu der Mittelachse aufweisen und/oder alle außenseitig der Kontur ausgebildeten Kontaktbereiche für die Kontaktierung des hohlzylindrisch geformten Körpers denselben lateralen Abstand zu der Mittelachse aufweisen.
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Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass alle innenseitigen Kontaktbereiche der Kontur im Querschnitt auf einer gemeinsamen, gedachten Kreislinie eines ersten Kreises angeordnet sind, der koaxial zu der Mittelachse verläuft. Entsprechend kann auch vorgesehen sein, dass alle außenseitigen Kontaktbereiche der Kontur im Querschnitt auf einer gemeinsamen, gedachten Kreislinie eines zweiten Kreises angeordnet sind, der koaxial zu der Mittelachse verläuft.
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Insbesondere dadurch, dass alle Kontaktbereiche außenseitig bzw. innenseitig jeweils denselben lateralen Abstand zu der Mittelachse aufweisen, kann eine vorteilhafte, symmetrische Kontaktierung zwischen der Stützhülse und dem zylindrisch geformten Körper und/oder dem hohlzylindrisch geformten Körper ermöglicht werden, so dass der jeweilige Körper bzw. Verbindungspartner zumindest im Wesentlichen koaxial zu der Mittelachse innerhalb bzw. außerhalb der Stützhülse angeordnet ist.
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Gegebenenfalls kann in Ausnahmefällen (weniger bevorzugt) allerdings auch eine asymmetrische Anordnung des zylindrisch geformten Körpers innerhalb der Stützhülse oder des hohlzylindrisch geformten Körpers außenseitig der Stützhülse vorgesehen sein.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die in Axialrichtung voneinander beabstandeten Kontaktbereiche im Längsschnitt achsensymmetrisch zu einer quer bzw. orthogonal zu der Mittelachse ausgerichteten Vertikalachse angeordnet sind. Besagte Vertikalachse kann vorzugsweise in Axialrichtung mittig durch die Kontur verlaufen, gegebenenfalls aber auch zu der axialen Mitte der Kontur versetzt sein.
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Es kann somit vorzugsweise eine Achsensymmetrie im Längsschnitt vorgesehen sein, um die voneinander in Axialrichtung beabstandeten Kontaktbereiche zumindest abschnittsweise entlang der Axialrichtung symmetrisch bzw. gleichmäßig zu verteilen. Die Kräfteverteilung und Stabilität kann in der Kabel- bzw. Steckverbinderanordnung dadurch optimiert und die mechanische Haltekraft und elektrische Verbindung verbessert sein.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die in Umfangsrichtung und/oder in Axialrichtung voneinander beabstandeten Kontaktbereiche im Querschnitt äquidistant verteilt angeordnet sind.
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Eine äquidistante, regelmäßige umfangsseitige Kontur kann zu einer besonders kräfteoptimierten und stabilen Verbindung mit dem Kabel und dem Außenleiterkontaktelement des Steckverbinders führen.
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Es kann vorgesehen sein, dass die in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Kontaktbereiche im Querschnitt achsensymmetrisch zu der Mittelachse und/oder symmetrisch zu einer Symmetrieebene angeordnet sind, wobei die Mittelachse vorzugsweise durch besagte Symmetrieebene verläuft.
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Grundsätzlich kann die Kontur innenseitig und/oder außenseitig beliebig viele voneinander in Axialrichtung und/oder Umfangsrichtung beabstandete Kontaktbereiche aufweisen, beispielsweise jeweils zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder noch mehr Kontaktbereiche. Es kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass die Kontur ausschließlich innenseitig voneinander in Axialrichtung und/oder Umfangsrichtung beabstandete Kontaktbereiche aufweist (und außenseitig beispielsweise eine vollflächige Kontaktoberfläche aufweist) oder dass die Kontur ausschließlich außenseitig voneinander in Axialrichtung und/oder Umfangsrichtung beabstandete Kontaktbereiche aufweist (und innenseitig beispielsweise eine vollflächige Kontaktoberfläche aufweist).
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Für eine ausreichende Haltekraft im Rahmen der Befestigung der Stützhülse auf dem Kabel bzw. zur Befestigung der Stützhülse innerhalb des Außenleiterkontaktelements des Steckverbinders können verschiedene minimalistische Varianten ausreichend sein, die einzig für sich genommen oder aber auch in Kombination mit weiteren Kontaktbereichen vorgesehen sein können.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Kontur innenseitig und/oder außenseitig
- a) jeweils zumindest zwei in Axialrichtung voneinander beabstandete Kontaktbereiche (punkt- oder linienförmig) aufweist; und/oder
- b) jeweils zumindest drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, punktförmige Kontaktbereiche aufweist; und/oder
- c) jeweils zumindest zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Kontaktbereiche aufweist, wobei einer der besagten beiden Kontaktbereiche linienförmig und der andere Kontaktbereich punktförmig ausgebildet ist; und/oder
- d) jeweils zumindest zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, linienförmige Kontaktbereiche aufweist.
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Grundsätzlich können aber auch noch weitere Varianten von in Axial- und/oder Umfangsrichtung verteilten Kontaktbereichen vorteilhaft sein. Die vorstehenden Beispiele sind lediglich als bevorzugte, jedoch nicht einschränkende Varianten der Erfindung zu verstehen.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kontur der Stützhülse innenseitig und/oder außenseitig verschiedene Kontaktbereichsgruppen aufweist, die in Axialrichtung entlang der Stützhülse verteilt sind, wobei sich die Verteilung der Kontaktbereiche innerhalb der jeweiligen Kontaktbereichsgruppen voneinander unterscheiden kann. Es können beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr Kontaktbereichsgruppen vorgesehen sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass im Bereich eines ersten Endabschnitts der Stützhülse ein ringförmig umlaufender Kontaktbereich ausgebildet ist und im Bereich des gegenüberliegenden, zweiten Endabschnitts der Stützhülse drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, punktförmige Kontaktbereiche (Drei-Punkt-Auflage) ausgebildet sind.
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Zusammenfassend sei nochmals betont, dass die Kontaktbereiche innenseitig und/oder außenseitig beliebig in Axial- und/oder Umfangsrichtung über die Kontur der Stützhülse verteilt angeordnet sein können, insbesondere mit dem Ziel, die effektive Wandstärke der Stützhülse zu vergrößern, bei gleichzeitig guter mechanischer Stabilität und vorzugsweise der Möglichkeit einer koaxialen Kontaktierung mit dem außenseitigen und innenseitigen jeweiligen Verbindungspartner.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der laterale Abstand der Kontur zu der Mittelachse innenseitig und/oder außenseitig in Axialrichtung und/oder in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise periodisch bzw. wellenförmig variiert.
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Die periodische Variation des lateralen Abstands der Kontur zu der Mittelachse erfolgt dabei vorzugsweise sinusförmig. Es sei jedoch erwähnt, dass anstelle einer sinusförmigen Konturvariation auch eine rechteckförmige, sägezahnförmige, dreieckförmige oder sonstige periodische Konturvariation in Axialrichtung und/oder in Umfangsrichtung vorgesehen sein kann.
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Vorzugsweise sind die Kontaktbereiche auf Wendepunkten des periodischen bzw. wellenförmigen Verlaufs der Kontur ausgebildet, insbesondere auf innenseitigen oder außenseitigen "Wellenbergen", wie vorstehend bereits vorgeschlagen.
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Es sei betont, dass eine periodische Variation der Kontur auch nur abschnittsweise (z. B. in einem axialen Mittelabschnitt der Stützhülse oder an den axialen Endabschnitten der Stützhülse) vorgesehen sein kann. Die periodische Variation der Kontur erstreckt sich vorzugsweise allerdings vollständig entlang der gesamten Kontur der Stützhülse (insbesondere in Umfangsrichtung).
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Insofern vorstehend und nachfolgend von "punkt- oder linienförmigen" Kontaktbereichen gesprochen wird, ist die Definition "punkt- oder linienförmig" auf den Längs- bzw. Querschnitt, also auf eine zweidimensionale Ansicht der Kontur zu verstehen. In der dritten Dimension kann sich daher ein "punktförmiger" Kontaktbereich insbesondere als linienförmige Kontaktgeometrie und ein "linienförmiger" Kontaktbereich als flächige Kontaktgeometrie erstrecken. In dreidimensionaler Betrachtung kann die Geometrie der Stützhülse somit
- a) in Axialrichtung variierende laterale Abstände zu der Mittelachse aufweisen, so dass in Axialrichtung voneinander beabstandete, in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise umlaufende Kontaktgeometrien (insbesondere linienförmige oder flächige Kontaktgeometrien) gebildet werden; und/oder
- b) in Umfangsrichtung variierende laterale Abstände zu der Mittelachse aufweisen, so dass in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, sich zumindest abschnittsweise in Axialrichtung erstreckende Kontaktgeometrien (insbesondere linienförmige oder flächige Kontaktgeometrien) gebildet werden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass zumindest einer der in Axialrichtung beabstandeten Kontaktbereiche in Umfangsrichtung wenigstens abschnittsweise ringförmig um die Stützhülse umläuft (vorzugsweise vollständig ringförmig umläuft).
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Es kann vorgesehen sein, dass die Kontaktbereiche in Umfangsrichtung ein rotationssymmetrisches Querschnittsprofil bilden.
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Somit können die in Axialrichtung beabstandeten Kontaktbereiche insbesondere ringförmig vollständig oder teilweise umlaufende Kontaktgeometrien bilden, um z. B. Linienkontakte oder Flächenkontakte mit dem jeweiligen innenseitigen oder außenseitigen Verbindungspartner zu ermöglichen.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass zumindest einer der in Umfangsrichtung beabstandeten Kontaktbereiche wenigstens abschnittsweise entlang der Längserstreckung der Stützhülse verläuft.
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Somit können die in Umfangsrichtung beabstandeten Kontaktbereiche insbesondere in Axialrichtung vollständig oder teilweise entlang der Längserstreckung der Stützhülse verlaufende Kontaktgeometrien bilden, um z. B. Linienkontakte oder Flächenkontakte mit dem jeweiligen innenseitigen oder außenseitigen Verbindungspartner zu ermöglichen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stützhülse innenseitig der Kontur eine separate Innenhülse aufweist und/oder außenseitig der Kontur eine separate Außenhülse aufweist.
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Die Innenhülse und/oder Außenhülse kann die mechanische Stabilität der Stützhülse vorzugsweise weiter verbessern. Die Innenhülse und/oder Außenhülse kann außerdem mehrere der vorstehend beschriebenen Konturen der Stützhülse vorteilhaft miteinander verbinden, so dass sich im montierten Zustand ein gemeinsames Bauteil ergibt.
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Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Kontur an einem Grundkörper der Stützhülse ausgebildet ist, der von der Außenhülse umgeben ist und/oder der die Innenhülse umgibt. Die Innenhülse und/oder die Außenhülse kann sich in Axialrichtung vorzugsweise zumindest entlang der gesamten Länge der Kontur(en) der Stützhülse erstrecken. Es kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass die Innenhülse und/oder die Außenhülse gegenüber der Kontur bzw. den Konturen der Stützhülse in Axialrichtung verlängert ist.
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Bei der Innenhülse und/oder bei der Außenhülse handelt es sich vorzugsweise um ein vollständig geschlossenes Hülsenteil, beispielsweise um ein Drehteil, um besonders hohe mechanische Stabilität bereitzustellen. Es kann sich bei der Außenhülse und/oder bei der Innenhülse aber auch um eine geschlitzte Hülse handeln (z. B. um ein Stanz-Biegeteil), wobei die Außenhülse bzw. Innenhülse die in diesem Fall vorzugsweise im Bereich der Schlitzung zumindest punktförmig (z. B. durch Verschweißen oder Verlöten) mechanisch stabilisiert ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kontaktbereiche auf innenseitigen und/oder außenseitigen Erhebungen der Kontur ausgebildet sind.
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Wie bereits vorstehend erwähnt, sind die Erhebungen bzw. Kontaktbereiche innenseitig bzw. außenseitig jeweils vorzugsweise (jedoch nicht notwendigerweise) gleichmäßig von der Mittelachse beabstandet, um eine symmetrische Befestigung der Stützhülse auf dem zylindrischen Körper bzw. dem Kabel sowie eine symmetrische Befestigung der Stützhülse in dem hohlzylindrisch geformten Körper bzw. dem Außenleiterkontaktelement des Steckverbinders zu ermöglichen.
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Zur Ausbildung der Erhebungen bzw. der Kontaktbereiche können verschiedene Varianten vorgesehen sein. Nachfolgend sind einige besonders bevorzugte Möglichkeiten zur Ausbildung der Erhebungen bzw. Kontaktbereiche aufgeführt, was allerdings nicht einschränkend zu verstehen sein soll.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Erhebungen durch Prägungen in einem Grundkörper der Stützhülse gebildet sind.
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Diese Variante ist besonders vorteilhaft, wenn die Stützhülse oder zumindest der Grundkörper des Stützhülse als Stanz-Biegeteil ausgebildet ist. Die Kontur der Stützhülse kann somit auf bereits durch den Stanz-Biegeprozess selbst vorgegeben werden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Erhebungen durch separate, an dem Grundkörper befestigte Teilstücke gebildet sind.
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Bei den "Teilstücken" kann es sich vorzugsweise um plättchenförmige oder stegförmige Teilstücke handeln, beispielsweise um Blech- oder Drahtteile.
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Die Befestigung der Teilstücke an dem Grundkörper der Stützhülse kann grundsätzlich auf beliebige Weise erfolgen, insbesondere also formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig.
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Bevorzugt können die Teilstücke mit dem Grundkörper verlötet, verschweißt, vernietet oder verklebt sein.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Erhebungen als aus dem Grundkörper ausgestanzte Kontaktlaschen gebildet sind.
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Auch diese Variante kann besonders vorteilhaft sein, wenn die Stützhülse oder zumindest der Grundkörper des Stützhülse als Stanz-Biegeteil ausgebildet ist. Die Kontaktlaschen können dann beispielsweise bereits im Rahmen des Stanz-Biegeprozesses aus dem Grundkörper ausgestanzt und entsprechend umgeformt werden. Das Ausbilden der Kontaktlaschen kann aber auch zu einem späteren Zeitpunkt und insbesondere separat von einem vorhergehenden Stanz-Biegeprozess erfolgen. Es sei noch betont, dass sich diese Variante auch dann gut eignen kann, wenn die Stützhülse oder der Grundkörper nicht im Rahmen eines Stanz-Biegeprozesses hergestellt wurden.
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Die Kontaktlaschen können einseitig oder beidseitig über Verbindungsstege mit dem Grundkörper verbunden sein.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Erhebungen monolithisch aus dem Grundkörper ausgearbeitet sind, beispielsweise durch einen zerspanenden Prozess (z. B. durch Drehen, Fräsen oder Räumen).
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Erhebungen helixförmig oder gewindeförmig ausgebildet sind.
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Helix- oder gewindeförmige Erhebungen können insbesondere vorteilhaft durch Verwendung separater Teilstücke oder einen zerspanenden Prozess (z. B. durch Gewindeschneiden) bereitgestellt werden.
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Die Stützhülse, insbesondere der Grundkörper und/oder die vorstehend genannten, optionalen Teilstücke, können vorzugsweise aus einem Metallwerkstoff ausgebildet sein oder zumindest einen Metallwerkstoff aufweisen. Bei dem Metallwerkstoff kann es sich insbesondere um ein Aluminiumblech, ein Stahlblech, ein Titanblech oder um ein Blech aus einem Buntmetall (wie z. B. Kupfer, Messing oder Bronze) handeln. Grundsätzlich können allerdings beliebige Werkstoffe in Frage kommen, insbesondere allerdings Metalle oder Metalllegierungen.
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Vorzugsweise weist die Stützhülse, insbesondere der Grundkörper der Stützhülse, einen zumindest im Wesentlichen runden Querschnitt auf. Grundsätzlich können allerdings beliebige Querschnittsgeometrien für die vorgeschlagene Stützhülse vorgesehen sein.
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Die Erfindung betrifft auch eine Kabelanordnung für einen elektrischen Steckverbinder, aufweisend eine Stützhülse gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen und das elektrische Kabel.
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Die Stützhülse kann auf dem elektrischen Kabel angeordnet und vorzugsweise auf dem elektrischen Kabel befestigt sein, insbesondere auf einem Endabschnitt des elektrischen Kabels. Die Stützhülse kann somit also zur Aufnahme (des Endabschnitts) des Kabels ausgebildet sein (d. h., bei dem vorstehend erwähnten, innenseitigen "Verbindungspartner" bzw. bei dem "zylindrischen Körper" kann es sich vorzugsweise um das elektrische Kabel handeln).
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Bei besagtem Endabschnitt des Kabels kann es sich insbesondere um den Endabschnitt des Kabels handeln, auf dem der vorstehend bereits erwähnte Steckverbinder montiert werden soll. Vorzugsweise ist die Stützhülse an einer definierten axialen Position des Endabschnitts positioniert, so dass sich das Kabel bzw. zumindest eine der Kabelkomponenten teilweise oder auch vollständig durch die Stützhülse hindurch erstreckt.
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Es kann vorgesehen sein, dass sich ein Kabelmantel des Kabels zumindest teilweise in die Stützhülse erstreckt, so dass die Stützhülse vorzugsweise zumindest auf einem Abschnitt des Kabelmantels befestigbar ist bzw. befestigt ist.
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Die Stützhülse bzw. die Kontur der Stützhülse kann optional einen Anschlag aufweisen, an dem das der Stützhülse zugewandte Ende des Kabelmantels anschlägt, so dass die Stützhülse relativ zu dem Ende des Kabelmantels axial positionierbar bzw. ausrichtbar ist. Hierzu kann sich beispielsweise ein an einem Ende der Stützhülse ausgebildeter Bund oder können sich an einem Ende der Stützhülse ausgebildete, einzelne Bundsegmente eignen.
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Der Kabelmantel muss nicht unbedingt innerhalb der Stützhülse enden. Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass sich der Kabelmantel vollständig durch die Stützhülse hindurch erstreckt oder dass sich die Stützhülse entlang der Längsachse des Kabels unmittelbar an den Kabelmantel anschließt.
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Es kann vorgesehen sein, dass ein freigelegter Abschnitt eines Kabelschirms des elektrischen Kabels innenseitig in der Kontur der Stützhülse und/oder außenseitig auf der Kontur der Stützhülse positioniert ist.
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Bei dem Kabelschirm kann es sich insbesondere um ein Kabelschirmgeflecht des Kabels handeln, also insbesondere um eine Struktur aus miteinander verflochtenen Einzeldrähten. Grundsätzlich kann der Begriff "Kabelschirm" allerdings auf jede Art von Außenleiter des Kabels verstanden werden, also insbesondere auch auf eine Schirmungsfolie oder eine Kombination aus Kabelschirmgeflecht und Schirmungsfolie.
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Der für die Befestigung in der Stützhülse vorgesehene Abschnitt des Kabels kann unbearbeitet, in der Regel aber bereits teilweise vorkonfektioniert/vorbearbeitet sein, wenn die Stützhülse montiert wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Kabel zumindest abschnittsweise abisoliert ist, so dass eine oder mehrere Kabelkomponenten des Kabels zumindest teilweise freigelegt und für die Verbindung mit den Steckverbinderkomponenten, insbesondere mit der Stützhülse, zugänglich sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass einer oder mehrere Innenleiter des Kabels zumindest abschnittsweise ausgehend von einem vorderen, steckerseitigen Ende von einem umhüllenden Dielektrikum freigelegt sind. Ferner kann der Kabelschirm des Kabels zumindest teilweise von einer äußeren Umhüllung (z. B. dem Kabelmantel) freigelegt sein, so dass er für die Verbindung mit der Stützhülse und dem Außenleiterkontaktelement des Steckverbinders zugänglich ist.
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Die Erfindung betrifft auch eine Steckverbinderanordnung, aufweisend eine Kabelanordnung gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen und den elektrischen Steckverbinder.
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Es kann vorgesehen sein, dass ein Außenleiterkontaktelement des elektrischen Steckverbinders auf der Stützhülse angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Außenleiterkontaktelement dabei auf der Stützhülse befestigt, insbesondere mit der Stützhülse verpresst bzw. vercrimpt.
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Innenseitig der Stützhülse ist vorzugsweise das elektrische Kabel bzw. besagter Endabschnitt des elektrischen Kabels angeordnet bzw. befestigt.
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Die Stützhülse vermag somit den radialen bzw. lateralen Abstand zwischen dem Kabel und dem Außenleiterkontaktelement vorteilhaft zu überbrücken, da sie zwischen Kabel (insbesondere Kabelschirm) und Außenleiterkontaktelement anordenbar sein kann. Aufgrund der vorgeschlagenen Kontur der Stützhülse mit den voneinander in Axialrichtung und/oder Umfangsrichtung beabstandeten Kontaktbereichen ist dies mit gegenüber dem Stand der Technik (insbesondere gegenüber gedrehten Stützhülsen) deutlich reduziertem Materialaufwand und damit auch reduziertem Gewicht möglich. Durch die einzelnen Kontaktbereiche kann beispielsweise eine aus einem dünnen Blechteil gefertigte Stützhülse mit effektiv vergrößerter Wandstärke bereitgestellt werden, die sich zudem mit geringerem Kraft- und Werkzeugaufwand auf dem Kabel bzw. in dem Außenleiterkontaktelement befestigen lässt. Die vorgeschlagene Steckverbinderanordnung ist daher insbesondere für eine Massenfertigung vorteilhaft einsetzbar.
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Mittels der vorgeschlagenen Stützhülse kann insbesondere der Kabelschirm des elektrischen Kabels vorteilhaft an dem Außenleiterkontaktelement des auf dem entsprechenden Kabelende des Kabels zu montierenden elektrischen Steckverbinders fixiert werden. Dadurch kann neben einer hervorragenden elektrischen Außenleiteranbindung außerdem ein mechanisch robuster Kabelzugabfang bereitgestellt werden.
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Die Steckverbinderanordnung kann optional wenigstens ein Innenleiterkontaktelement aufweisen, das mit zumindest einem Innenleiter des elektrischen Kabels elektrisch und mechanisch verbunden ist (z. B. vercrimpt). Grundsätzlich können im Rahmen der vorgeschlagenen Steckverbinderanordnung beliebige weitere Steckverbinderkomponenten und/oder Kabelkomponenten vorgesehen sein.
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Vorzugsweise eignet sich die Erfindung für elektrische Steckverbinder für die Hochfrequenztechnik. Gegebenenfalls können jedoch auch andere Anwendungen in Frage kommen, wie beispielsweise für die Hochvolttechnik. Letztendlich eignet sich die vorgeschlagene Erfindung für Steckverbinder betreffend die gesamte Elektrotechnik und ist daher nicht auf einen bestimmten Steckverbinder- oder Kabeltyp beschränkt zu verstehen.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Stützhülse, insbesondere einer Stützhülse gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt eine Kontur der Stützhülse gefertigt wird, die
- a) in einem Längsschnitt einen innenseitig und/oder außenseitig variierenden lateralen Abstand zu der Mittelachse der Stützhülse aufweist, so dass innenseitig und/oder außenseitig jeweils mehrere in einer Axialrichtung voneinander beabstandete punkt- oder linienförmige Kontaktbereiche ausgebildet sind; und/oder
- b) in einem Querschnitt einen innenseitig und/oder außenseitig variierenden lateralen Abstand zu der Mittelachse aufweist, so dass innenseitig und/oder außenseitig jeweils mehrere in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandete punkt- oder linienförmige Kontaktbereiche ausgebildet sind.
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Im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens zur Herstellung der Stützhülse können die Kontaktbereiche insbesondere auf innenseitigen und/oder außenseitigen Erhebungen der Kontur ausgebildet werden. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass die Erhebungen durch Prägungen eines Grundkörpers der Stützhülse gebildet sind. Der Grundkörper und vorzugsweis die gesamte Stützhülse können in diesem Fall besonders vorteilhaft im Rahmen eines Stanz-Biegeprozesses hergestellt werden, da die Prägungen bzw. Umformungen dann bereits im Rahmen des Stanz-Biegeprozesses eingearbeitet werden können. Zusätzlich oder alternativ können die Erhebungen auch als auf dem Grundkörper ausgestanzte Kontaktlaschen gebildet sein, was wiederum ebenfalls im Rahmen des Stanz-Biegeprozesses möglich ist. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass in einem Verfahrensschritt die Erhebungen durch separate Teilstücke gebildet werden, die an dem Grundkörper befestigt werden. Auch das Ausarbeiten der Erhebungen aus dem Grundkörper durch ein abtragendes Verfahren kann vorgesehen sein. Es sei betont, dass als Alternative zu einem Stanz-Biegeprozess auch andere Herstellverfahren zur Herstellung der Stützhülse und insbesondere des Grundkörpers der Stützhülse geeignet sind.
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Auf vorteilhafte Weise können mit dem vorgeschlagenen Verfahren besonders wirtschaftliche und massentaugliche Stützhülsen herstellbar sein. Die Durchführung des Prozesses kann für verschiedene Kabelquerschnitte und insbesondere für große Durchmesserdifferenzen zwischen Kabel und Außenleiterkontaktelement besonders kostengünstig sein.
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Merkmale, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung, namentlich gegeben durch die erfindungsgemäße Stützhülse, die erfindungsgemäße Kabelanordnung, die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung und das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Stützhülse, beschrieben wurden, sind auch für die anderen Gegenstände der Erfindung vorteilhaft umsetzbar. Ebenso können Vorteile, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung genannt wurden, auch auf die anderen Gegenstände der Erfindung bezogen verstanden werden.
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Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "umfassend", "aufweisend" oder "mit" keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie "ein" oder "das", die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.
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In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen "umfassend", "aufweisend" oder "mit" eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen von Merkmalen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Anspruch betrachtet. Die Erfindung kann beispielsweise ausschließlich aus den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.
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Es sei erwähnt, dass Bezeichnungen wie "erstes" oder "zweites" etc. vornehmlich aus Gründen der Unterscheidbarkeit von jeweiligen Vorrichtungs- oder Verfahrensmerkmalen verwendet werden und nicht unbedingt andeuten sollen, dass sich Merkmale gegenseitig bedingen oder miteinander in Beziehung stehen.
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Ferner sei betont, dass die vorliegend beschriebenen Werte und Parameter Abweichungen oder Schwankungen von ±10% oder weniger, vorzugsweise ±5% oder weniger, weiter bevorzugt ±1% oder weniger, und ganz besonders bevorzugt ±0,1% oder weniger des jeweils benannten Wertes bzw. Parameters mit einschließen, sofern diese Abweichungen bei der Umsetzung der Erfindung in der Praxis nicht ausgeschlossen sind. Die Angabe von Bereichen durch Anfangs- und Endwerte umfasst auch all diejenigen Werte und Bruchteile, die von dem jeweils benannten Bereich eingeschlossen sind, insbesondere die Anfangs- und Endwerte und einen jeweiligen Mittelwert.
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Die Erfindung betrifft auch eine von Anspruch 1 unabhängige Stützhülse, die innenseitig und/oder außenseitig einen variierenden lateralen Abstand zu ihrer Mittelachse aufweist, so dass mehrere voneinander beabstandete Kontaktbereiche bzw. Kontaktstellen bzw. Kontaktgeometrien ausgebildet werden. Die weiteren Merkmale des Anspruchs 1 und der abhängigen Ansprüche sowie die in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten dieser Stützhülse.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
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Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen schematisch:
- Figur 1
- eine Steckverbinderanordnung aus einem elektrischen Steckverbinder, einem elektrischen Kabel und einer Stützhülse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Längsschnitt;
- Figur 2
- die Stützhülse der Steckverbinderanordnung der Figur 1 in einer Einzeldarstellung, mit mehreren innenseitig und außenseitig in Axialrichtung beabstandeten Kontaktbereichen in einem Längsschnitt;
- Figur 3
- eine Stützhülse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt, mit mehreren innenseitig und außenseitig in Axialrichtung achsensymmetrisch beabstandeten Kontaktbereichen;
- Figur 4
- eine Stützhülse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung, mit mehreren innenseitig und außenseitig in Umfangsrichtung äquidistant verteilten Kontaktbereichen;
- Figur 5
- eine Stützhülse gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung;
- Figur 6
- eine Stützhülse gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung;
- Figur 7
- eine Stützhülse gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung;
- Figur 8
- eine Stützhülse gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung, mit aus dem Grundkörper der Stützhülse ausgestanzten Kontaktlaschen zur Ausbildung innenseitiger Kontaktbereiche;
- Figur 9
- eine Stützhülse gemäß einem achten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung, mit aus dem Grundkörper der Stützhülse ausgestanzten Kontaktlaschen zur Ausbildung außenseitiger Kontaktbereiche; und
- Figur 10
- eine Stützhülse gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung, mit zwei innerhalb einer gemeinsamen Außenhülse angeordneten, in Axialrichtung beabstandeten Konturen bzw. Grundkörpern.
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In den Figuren 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Figur 1 zeigt dabei eine beispielhafte erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung 1 und Figur 2 die Stützhülse 2 der Steckverbinderanordnung 1 in einer Einzeldarstellung.
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Die Steckverbinderanordnung 1 weist eine Kabelanordnung 3 aus einem elektrischen Kabel 4, der Stützhülse 2 und einen elektrischen Steckverbinder 5 auf. Die Kabelanordnung 3, der Steckverbinder 5 und insbesondere die Stützhülse 2 sind jeweils nur beispielhaft angedeutet und nicht einschränkend für die Erfindung zu verstehen.
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Der elektrische Steckverbinder 5 weist beispielhaft ein Außenleiterkontaktelement 6 und zwei Innenleiterkontaktelemente 7 auf. Zur Befestigung der Innenleiterkontaktelemente 7 innerhalb des Außenleiterkontaktelements 6 ist beispielhaft ein Isolator 8 mit jeweiligen Kontaktkammern 9 angedeutet. Optional können auch noch weitere Steckverbinderkomponenten vorgesehen sein, wie beispielsweise ein isolierendes Außengehäuse, Dichtungen, etc., die in den Ausführungsbeispielen allerdings zur Vereinfachung nicht dargestellt sind.
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Die Innenleiterkontaktelemente 7 sind mit Innenleitern 10 des elektrischen Kabels 4 der Kabelanordnung 3 verbunden, beispielsweise vercrimpt. Die Innenleiter 10 sind hierfür in einem Endabschnitt 11 des Kabels 4 von einer jeweiligen dielektrischen Ummantelung 12 freigelegt. Innerhalb des elektrischen Kabels 4 sind die Innenleiter 10 samt Ummantelung 12 von einem Kabelschirm 13 umgeben, der in dem Endabschnitt 11 des Kabels 4 von einem Kabelmantel 14 freigelegt ist. Bei dem Kabelschirm 13 kann es sich beispielsweise um ein Kabelschirmgeflecht aus mehreren miteinander verflochtenen Einzeldrähten handeln.
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Zur elektrischen und mechanischen Verbindung des Kabelschirms 13 mit dem Außenleiterkontaktelement 6 des Steckverbinders 5 weist die Steckverbinderanordnung 1 bzw. die Kabelanordnung 3 besagte Stützhülse 2 auf. Die Stützhülse 2 ist auf dem Endabschnitt 11 des elektrischen Kabels 4 angeordnet und in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar auf dem Kabelschirm 13 befestigt. Alternativ kann die Befestigung der Stützhülse 2 auf dem Kabel 4 allerdings beispielsweise auch zumindest abschnittsweise auf dem Kabelmantel 14 erfolgen. Optional kann vorgesehen sein, wie in Figur 1 ebenfalls angedeutet, dass der Kabelschirm 13 über die Stützhülse 2 umgeschlagen und damit außenseitig auf der Stützhülse 2 positioniert ist. Beispielsweise durch einen gemeinsamen Crimpprozess kann dann schließlich das Außenleiterkontaktelement 6 mit der Stützhülse 2, dem Kabelschirm 13 und dem Kabel 4 ausreichend verpresst werden.
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Zur Überbrückung der lateralen Distanz d (vgl. Figur 1) bzw. der Durchmesserdifferenz zwischen dem Außenleiterkontaktelement 6 und dem elektrischen Kabel 4 ist es erforderlich, dass die Stützhülse 2 eine gewisse Wandungsdicke aufweist, die der Durchmesserdifferenz bzw. der zu überbrückenden lateralen Distanz d zumindest im Wesentlichen entspricht. Im Stand der Technik kommen hierfür häufig Drehteile zum Einsatz. Zur Einsparung von Kosten und Gewicht und zur Reduzierung des Montageaufwands wird in der vorliegenden Erfindung hingegen vorgeschlagen, die "effektive" Wandungsdicke der Stützhülse 2 auf alternative Weise an die Anforderungen anzupassen. Diesbezüglich wird für die Stützhülse 2 im Rahmen der Erfindung eine Kontur 15 vorgeschlagen, die
- a) in einem Längsschnitt (wie in Figur 1 und 2 dargestellt) einen innenseitig und/oder außenseitig variierenden lateralen Abstand zu der Mittelachse M der Stützhülse 2 aufweist, so dass innenseitig und/oder außenseitig jeweils mehrere in einer Axialrichtung A (vgl. Figur 2) voneinander beabstandete punkt- oder linienförmige Kontaktbereiche 16 ausgebildet sind; und/oder
- b) in einem Querschnitt einen innenseitig und/oder außenseitig variierenden lateralen Abstand zu der Mittelachse M aufweist (vgl. die nachfolgend noch näher beschriebene Figur 4), so dass innenseitig und/oder außenseitig jeweils mehrere in einer Umfangsrichtung U voneinander beabstandete punkt- oder linienförmige Kontaktbereiche 16 ausgebildet sind.
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Es wird daher, vereinfacht gesagt, vorgeschlagen, dass die Stützhülse 2 innenseitig und/oder außenseitig nicht vollflächig, sondern nur in definierten Kontaktbereichen 16 den entsprechenden Verbindungspartner kontaktiert. Die Kontur 15 kann schließlich derart ausgebildet sein, dass die Stützhülse 2 innenseitig einen zylindrisch geformten Körper (wie beispielsweise das elektrische Kabel 4) und außenseitig einen hohlzylindrisch geformten Körper (wie insbesondere das Außenleiterkontaktelement 6 des Steckverbinders 5) zu kontaktieren vermag. Beispielhaft sind die Kontaktbereiche 16 in den Figuren 2 bis 4 jeweils strichliniert umrandet angedeutet.
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Die Kontaktbereiche 16 können hierzu auf innenseitigen und/oder außenseitigen Erhebungen 17 der Kontur 15 ausgebildet sein. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 4 und 10 handelt es sich dabei um Prägungen eines Grundkörpers 18 der Stützhülse 2. Insgesamt kann die Stützhülse 2, insbesondere der Grundkörper 18 der Stützhülse 2, als Stanz-Biegeteil ausgebildet sein. Die Herstellung einer Stützhülse 2 kann dadurch besonders wirtschaftlich und einfach erfolgen.
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Wie in Figur 2 erkennbar, sind die innenseitigen Kontaktbereiche 16 näher an der Mittelachse M angeordnet und die außenseitigen Kontaktbereiche 16 weiter von der Mittelachse M entfernt.
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In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 sind in dem dargestellten Längsschnitt innenseitig zwei in Axialrichtung A voneinander beabstandete linienförmige Kontaktbereiche 16 und außenseitig drei in Axialrichtung A voneinander beabstandete linienförmige Kontaktbereiche 16 ausgebildet. Es kann vorgesehen sein, dass besagte Kontaktbereiche 16 in Umfangsrichtung U zumindest abschnittsweise ringförmig um die Stützhülse 2 umlaufen (vorzugsweise vollständig umlaufen), wodurch die im Längsschnitt dargestellten, linienförmigen Kontaktbereiche 16 im dreidimensionalen Raum letztlich flächige Kontaktgeometrien darstellen.
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Wie anhand eines zweiten Ausführungsbeispiels der Stützhülse 2 in Figur 3 dargestellt, können die im Längsschnitt gebildeten, in Axialrichtung A beabstandeten Kontaktbereiche 16 auch punktförmig ausgebildet sein, wodurch sich jeweils in Umfangsrichtung U ringförmig umlaufende, linienförmige Kontaktgeometrien ergeben können.
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Wie bereits vorstehend erwähnt, ist in Figur 4 beispielhaft eine Stützhülse 2 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt, bei der die Kontaktbereiche 16 der Kontur 15 in Umfangsrichtung U voneinander beabstandet sind. Hierdurch kann sich beispielsweise der in Figur 4 dargestellte "sternförmige" Verlauf der Stützhülse 2 ergeben. Die umfangsseitig beabstandeten Kontaktbereiche 16 können sich dabei wenigstens abschnittsweise entlang der Längserstreckung bzw. in Axialrichtung A der Stützhülse 2 erstrecken. Im Ausführungsbeispiel der Figur 4 erstrecken sich die Kontaktbereiche 16 entlang der gesamten Längserstreckung der Stützhülse 2.
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Für eine vorteilhafte mechanische und elektrische Kontaktierung der Stützhülse 2 mit dem Kabel 4 bzw. mit dem Außenleiterkontaktelement 6 kann es vorteilhaft sein, wenn die Stützhülse 2 bzw. die Kontur 15 der Stützhülse 2 eine gewisse Symmetrie aufweist. Beispielsweise können die in Axialrichtung A voneinander beabstandeten Kontaktbereiche 16 im Längsschnitt achsensymmetrisch zu einer quer zu der Mittelachse M ausgerichteten, in Axialrichtung A mittig durch die Kontur 15 verlaufenden Vertikalachse V angeordnet sein, wie in Figur 3 angedeutet. Die in Umfangsrichtung U voneinander beabstandeten Kontaktbereiche 16 können hingegen beispielsweise im Querschnitt äquidistant verteilt angeordnet sein, wie dies in Figur 4 der Fall ist. Eine Symmetrie oder eine gleichmäßige Verteilung der Kontaktbereiche 16 sind allerdings nicht unbedingt erforderlich (vgl. beispielsweise das Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2).
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Es kann vorteilhaft sein sicherzustellen, dass der in der Stützhülse 2 aufzunehmende zylindrische Körper und/oder der außenseitig auf der Stützhülse 2 anzuordnende, hohlzylindrische Körper jeweils möglichst koaxial zu der Mittelachse M der Stützhülse 2 angeordnet werden. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass alle innenseitig der Kontur 15 ausgebildeten Kontaktbereiche 16 für die Kontaktierung des zylindrisch geformten Körpers denselben lateralen Abstand zu der Mittelachse M aufweisen und/oder dass alle außenseitig der Kontur 15 ausgebildeten Kontaktbereiche 16 für die Kontaktierung des hohlzylindrisch geformten Körpers denselben lateralen Abstand zu der Mittelachse M aufweisen. Dies ist in allen Ausführungsbeispielen realisiert, allerdings nicht zwingend erforderlich.
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Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn der laterale Abstand der Kontur 15 zu der Mittelachse M innenseitig und/oder außenseitig in Axialrichtung A und/oder in Umfangsrichtung U periodisch variiert (zumindest abschnittsweise), vorzugsweise sinusförmig. Eine entsprechende periodische Variation des lateralen Abstands ist beispielsweise gut in Figur 4 erkennbar. Eine abschnittsweise periodische Variation des lateralen Abstands in einem mittleren Abschnitt der Stützhülse 2 ist in Figur 2 und eine periodische Variation in den Endabschnitten der Stützhülse 2 beispielhaft in Figur 3 dargestellt. Dabei werden die Wendepunkte der die Kontur 15 beschreibenden Kurve innen- bzw. außenseitig entsprechend zur Ausbildung der Kontaktbereiche 16 verwendet.
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In den Figuren 5 bis 7 werden drei weitere Ausführungsbeispiele der Stützhülse 2 gezeigt, bei denen die Erhebungen 17 der Kontur 15 (auf der die Kontaktbereiche 16 ausgebildet sein können) durch separate, an dem Grundkörper 18 der Stützhülse 2 befestigte Teilstücke 20 gebildet sind. Bei den Teilstücken 20 handelt es sich in den Figuren 5 und 7 beispielhaft um plättchenförmige Teilstücke 20 und in Figur 6 um ringförmige Teilstücke 20. Die Teilstücke 20 können formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Grundkörper 18 verbunden sein. Alternativ können die in den Figuren 5 bis 7 dargestellte Erhebungen 17 der Kontur 15 auch auf zerspanende oder sonstige Weise gebildet bzw. aus dem Grundkörper 18 ausgearbeitet werden.
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In Figur 5 ist außerdem gezeigt, dass die Erhebungen 17 gegebenenfalls auch helixförmig oder gewindeförmig ausgebildet sein können.
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Ferner soll insbesondere auf Grundlage der Figuren 5 bis 7 verdeutlicht werden, dass voneinander beanstandete Kontaktbereiche 16 auch einzig innenseitig gebildet sein können, wobei außenseitig weiterhin eine flächige Kontaktierung mit dem Verbindungspartner vorgesehen sein kann. Zur Erhöhung der effektiven Wandstärke der Stützhülse 2 kann somit also auch beispielsweise einzig eine innenseitige Variation des lateralen Abstands vorgesehen sein. Alternativ kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, die einzelnen Kontaktbereiche 16 ausschließlich außenseitig auszubilden (vgl. beispielsweise Figur 9).
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Anhand der Figuren 8 und 9 soll verdeutlicht werden, dass die Erhebungen 17 zur Ausbildung der Kontaktbereiche 16 gegebenenfalls auch als auf dem Grundkörper 18 ausgestanzte Kontaktlaschen 21 gebildet sein können. Die Kontaktlaschen 21 können dabei einseitig oder beidseitig an dem Grundkörper 18 über entsprechende Verbindungsstege 22 angebunden sein. Auch auf diese Weise kann die effektive Wandstärke der Stützhülse 2 vergrößert werden, beispielsweise im Rahmen eines einzigen Stanz-Biegeprozesses.
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Abschließend soll anhand von Figur 10 noch verdeutlicht werden, dass die Stützhülse 2 neben ihrem Grundkörper 18 und den optionalen Teilstücken 20 zur Erhöhung der mechanischen Stabilität optional außerdem eine separate Innenhülse und/oder eine separate Außenhülse 23 aufweisen kann.
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Im Ausführungsbeispiel der Figur 10 ist eine separate Außenhülse 23 dargestellt, die eine Stützhülse 2 mit zwei in Axialrichtung A voneinander beabstandeten Konturen 15 bzw. Grundkörpern 18 außenseitig umhüllt. Auf diese Weise kann aus zwei oder mehr voneinander beabstandeten Konturen 15 ein gemeinsames mechanisch stabiles Bauteil gebildet werden.
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Es sei allerdings betont, dass beispielsweise auch eine einzige Kontur 15 von einer entsprechenden Außenhülse 23 umhüllt sein kann. Außerdem kann vorgesehen sein, dass mehrere Außenhülsen 23 eine gemeinsame Kontur 15 umhüllen. Entsprechendes gilt für eine optional vorgesehene Innenhülse, die ggf. auch zusätzlich zu einer Außenhülse verwendbar sein kann. Die Verwendung einer Außen- und/oder Innenhülse ist im Rahmen der Erfindung flexibel möglich und im Grunde mit allen Varianten der Erfindung kombinierbar.