ES2306254T3 - Pieza de aislamiento para un enchufe de hf, en particular un conector de enchufe fakra. - Google Patents

Abstract

Parte aislante para la retención de al menos una parte conductora interior (16) en una posición predeterminada en un conector de enchufe de HF, en la que la parte aislante (100; 200; 300) presenta al menos un taladro axial (12) para el alojamiento de al menos una parte conductora interior (16), en la que la parte aislante (100; 200; 300) presenta para al menos un taladro axial (12) una muesca radial (14), que se extiende en dirección axial sobre toda la longitud axial de la parte aislante (100; 200; 300) y en dirección radial desde la periferia de la parte aislante (100; 200; 300) hasta el taladro axial (12) respectivo, en la que en un lugar de entrada de la muesca radial (14), en el taladro axial (12) de la muesca radial (14) presenta en la dirección circunferencial una anchura, que es menor que un diámetro del taladro axial (12), en la que la parte aislante (100; 200; 300) presenta una, especialmente dos parejas de taladros axiales (12) para dos partes conductoras internas (16) respectivas con muesca radial (14) asociada, en la que en un plano de corte perpendicularmente al eje longitudinal axial (22) de la parte aislante (100; 200; 300), los puntos medios (24) de todos los taladros axiales (12) se encuentran sobre una línea circular común (26), en la que, además, un punto medio de la línea circular (26) se encuentra sobre el eje medio longitudinal (22) de la parte aislante (100; 200; 300), en la que, además, los taladros axiales (12) de una pareja están dispuestos simétricos con respecto al eje medio longitudinal (22) de la parte aislante (100; 200; 300), caracterizada porque un diámetro del taladro axial (12) está configurado menor que un diámetro de la parte conductora interna (16) a enchufar.

Description

Pieza de aislamiento para un enchufe de HF, en particular un conector de enchufe FAKRA.

La presente invención se refiere a una parte aislante, por ejemplo para un conector de enchufe FAKRA, para la retención de al menos una parte conductora interior en una posición predeterminada en un conector de enchufe de HF, en la que la parte aislante presenta al menos un taladro axial para el alojamiento de al menos una parte conductora interior, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. La invención se refiere, además a un conector de enchufe de HF con una parte conductora exterior, con al menos una parte conductora interior y una parte de aislamiento, que presenta un taladro axial para el alojamiento de al menos una parte conductora interior, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 7.

Se conoce a partir del documento US 2003/0176104 A1 un conector de enchufe axial con una carcasa de plástico, que corresponde al llamado esquema de normalización (FAKRA = Fachkreis Automobiltechnik) para conexiones SMB. En este caso, está prevista una carcasa de plástico, que retiene el conector de enchufe, protege y se pre-posiciona para el proceso de enchufe con otro conector de enchufe con carcasa de plástico. La carcasa presenta adicionalmente codificaciones mecánicas, de manera que solamente se pueden enchufar entre sí carcasas coincidentes.

Tales carcasas de plástico para conectores de enchufe coaxiales, que se llaman también carcasas FAKRA, encuentran aplicación en la técnica del automóvil para cables de transmisión de datos. Estos cables de transmisión de datos son habitualmente cables coaxiales o cables similares que se basan en un conductor eléctrico. Las dimensiones mecánicas de carcasas FAKRA de este tipo en la zona de interfaz, es decir, en una sección axial de la carcasa, que colabora con un conector complementario, para establecer una conexión mecánica entre las dos carcasas de plástico, se establecen en la Norma DIN 72594-1 en la redacción de octubre de 2004. La Parte "Strassenfahrzeuge -50-Ohm-Hochfrequenz-Schnittstelle (50-\Omega-HFSSt) - Parte 1: Masse und elektriche Anforderungen" de la Norma DIN 72594-1 mencionada anteriormente establece conectores y acopladores de una interfaz con una impedancia de 50 ohmios para aplicaciones de alta frecuencia (50-\Omega-HFSSt) en vehículos de carretera y asegura de esta manera la comunicación hacia y desde el automóvil. Establece requerimientos de medida y eléctricos y propiedades y asegura su intercambiabilidad. Todos los fabricantes famosos de automóviles fabrican de acuerdo con esta Norma. El contenido de esta norma se establece por el Comité de Normalización de automóviles (FAKRA).

El Comité de Normalización para Automóviles (FAKRA) en DIN representa los intereses de normalización regional, nacional e internacional en el campo de la automoción. El campo de aplicación de FAKRA comprende la creación de todas las normas relacionadas con la compatibilidad, intercambiabilidad y seguridad para vehículos de carretera según DIN 70010 (excepto tractores de cultivo), independientemente de si estos vehículos de carretera están equipados con motores de combustión, motores eléctricos o accionamientos híbridos. FAKRA crea también normas para la producción de estos vehículos de carretera (excepto vehículos municipales, vehículos contra incendios y ambulancias). Además, es competente para la normalización de todo el equipamiento de los vehículos y estructuras mencionados anteriormente así como para la normalización de los contenedores de carga (Contenedores ISO). La normalización requiere racionalización y control de calidad en la fabricación de vehículos así como la compatibilidad del vehículo con el medio ambiente. Además, contribuye, de acuerdo con el estado actual de la técnica y la ciencia, a la elevación de la seguridad del vehículo y la seguridad del tráfico, en beneficio de los fabricantes y consumidores.

La parte aislante de un conector de enchufe de HF sirve para retener una parte conductora interior del conector de enchufe de HF en una posición predeterminada dentro de una parte conductora exterior del conector de enchufe de HF y para impedir en este caso un contacto eléctrico entre la parte conductora interior y la parte conductora exterior. La parte aislante está fabricada a tal fin de una manera preferida a partir de un dieléctrico, que es un aislante eléctrico correspondiente. Puesto que la resistencia a las ondas o bien la impedancia debe ser constante sobre todo el conector de enchufe de HF, el conector interior debe tener en la zona, en la que se extiende dentro de la parte aislante configurada como dieléctrico, un diámetro más reducido que fuera de la parte aislante, donde solamente está dispuesto aire entre la parte conductora interior y la parte conductora exterior como dieléctrico. Esta modificación correspondiente de la constante de dielectricidad a través de diferentes medios entre la parte conductora interior y la parte conductora exterior debe compensarse a través de una modificación correspondiente del diámetro de la parte conductora interior, para conseguir una resistencia constante a las ondas. No obstante, esto significa que un diámetro de la parte conductora interna inmediatamente adyacente a la parte aislante es mayor que un taladro axial de la parte aislante, a través del cual debe extenderse la parte conductora interior. Por lo tanto, no es posible acoplar o bien enchufar fácilmente la parte conductora interior axialmente a través del taladro axial de la parte aislante. Hasta ahora se conoce o bien configurar la parte aislante de tal forma que el taladro axial se puede ensanchar para el montaje de la parte conductora interior, o fabricar la parte conductora interior de dos partes, que se componen a través de enchufe de una parte de la parte conductora interior a través de la parte aislante.

Las publicaciones US 2003/199 205 A1, DE 197 48 393 A1, DE 196 09 625 A1 muestran en cada caso una parte aislante o bien un conector de enchufe de HF de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 a 7.

La invención tiene el problema de poner a disposición una mejora de la estructura y del montaje para un conector de enchufe de HF.

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Este problema se soluciona de acuerdo con la invención por medio de la parte aislante del tipo mencionado anteriormente con las características identificadas en la reivindicación 1 y por medio de un conector de enchufe de HF del tipo mencionado anteriormente con las características identificadas en la reivindicación 7. Las configuraciones ventajosas de la invención se describen en las otras reivindicaciones.

En una parte aislante del tipo mencionado anteriormente está previsto que la parte aislante presente para al menos un taladro axial una ranura radial, que se extiende en dirección axial sobre toda la longitud axial de la parte aislante y en dirección radial desde la periferia de la parte aislante hasta el taladro axial respectivo, presentando en un lado de entrada de la ranura radial en el taladro axial de la ranura radial en la dirección circunferencial una anchura, que es menor que un diámetro del taladro axial.

Esto tiene la ventaja de que la parte conductora interior se puede insertar en dirección radial en la parte aislante y se puede amarrar en este caso de forma automática, sin que deba ensancharse para ello el taladro axial debido al diámetro mayor de la parte conductora interior fuera de la parte aislante o sin que deba configurarse la parte conductora interna de varias piezas. Además, a través de la configuración especial de la parte aislante, se realizan las propiedades eléctricas del conductor de cuadretes en estrella en un espacio pequeño.

Se consigue una transmisión especialmente ventajosa de señales de HF a través de dos partes conductoras interiores combinadas en una pareja sin diafonía desde una parte conductora interna de la pareja hasta la otra parte conductora interna de esta pareja, porque la parte aislante presenta al menos una, especialmente dos parejas de taladros axiales por cada dos partes conductoras internas respectivas con ranura radial asociada en cada caso, estando dispuestos en un plano de corte perpendicularmente al eje longitudinal axial de la parte aislante, los puntos centrales de todos los taladros axiales sobre una línea circular común, estando dispuestos los taladros axiales de una pareja simétricamente con respecto al eje medio longitudinal de la parte aislante. Un punto central de la línea circular se encuentra en este caso sobre el eje medio longitudinal de la parte aislante.

Se consigue una transmisión de señales especialmente ventajosa a través de cuatro conductores internos con acoplamiento de HF mínimo desde un conductor interior sobre el otro conductor interior porque la parte aislante presenta al menos dos parejas de taladros axiales para, en total, cuatro partes conductoras internas, estando dispuestos los taladros axiales de tal forma que una línea, que conecta los puntos centrales de los taladros axiales de una pareja, está perpendicularmente a una línea que conecta los puntos centrales de los taladros axiales de la otra pareja. En una disposición de este tipo, las partes conductoras internas de una pareja se encuentran en un plano de masa de la otra pareja, de manera que se reduce al mínimo un acoplamiento de HF de una pareja de conductores internos sobre la otra pareja de conductores internos. Este concepto de la transmisión de señales por medio de cuatro conductores internos se designa también como "cuadretes en estrella".

Puesto que la parte aislante presenta al menos dos taladros axiales para dos partes conductoras internas con ranura radial asociada respectiva, estando prevista en la dirección periférica entre al menos dos ranuras radiales adyacentes una ranura radial adicional, que se extiende en dirección axial sobre toda la longitud axial de la parte aislante, las paredes de una ranura radial reciben una flexibilidad elástica y se pueden desviar en dirección periférica, en el caso de una inserción radial de una parte conductora interior en el taladro axial asociado, de manera que se simplifica la inserción radial de las partes conductoras interiores en los taladros axiales asociados y al mismo tiempo se mejora un mecanismo de retención mecánica para la parte aislante insertada en el taladro axial a través de la fuerza de resorte elástico de las paredes de una ranura radial. Esto se apoya porque un diámetro del taladro axial está configurado menor que un diámetro de la parte conductora interior a insertar, puesto que de esta manera se desvían las paredes de una ranura radial a través de la parte conductora interior insertada en el taladro axial de forma elástica flexible desde una posición de reposo. Además, a través de la selección correspondiente de la profundidad y de la anchura de las ranuras radiales se puede ejercer una influencia sobre la resistencia de las ondas que se obtiene sobre longitud axial de la parte aislante.

De una manera más conveniente, al menos una ranura radial se configura de manera que se estrecha radialmente en la dirección del eje medio longitudinal de la parte aislante, en particular se estrecha cónicamente.

Se consigue una inserción especialmente sencilla de una parte conductora interna en un taladro axial en dirección axial a través de una ranura radial asociada porque al menos una ranura radial se configura de manera que se estrecha radialmente en la dirección del taladro axial, en particular se estrecha cónicamente.

Se consigue otro control de impedancia a lo largo de la parte aislante porque la parte aislante presenta un taladro central en dirección axial, pudiendo ejercerse una influencia a través de la selección del diámetro del taladro central sobre la impedancia a lo largo de la parte aislante.

En el caso de un conector de enchufe de HF del tipo mencionado anteriormente, está previsto de acuerdo con la invención que la parte aislante esté configurada como se ha descrito anteriormente.

Esto tiene la ventaja de que el conector de enchufe se puede equipar con la disposición de un conductor de cuadretes en estrella, en el que la configuración especial de la parte aislante posibilita las propiedades eléctricas del conductor de cuadretes en estrella en un espacio pequeño y permite al mismo tiempo un montaje sencillo.

En una forma de realización preferida, el conector de enchufe de HF presenta una carcasa de plástico, que presenta en su zona de interfaz dimensiones mecánicas, que corresponden al esquema de normalización FAKRA para 50-\Omega-HFSSt.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda del dibujo. En éste:

La figura 1 muestra una primera forma de realización preferida de una parte aislante de acuerdo con la invención con partes conductoras internas insertadas en vista en perspectiva.

La figura 2 muestra una segunda forma de realización preferida de una parte aislante de acuerdo con la invención en vista lateral.

La figura 3 muestra la parte aislante de acuerdo con la figura 2 en una vista desde delante.

La figura 4 muestra el detalle X de la figura 3.

La figura 5 muestra una primera forma de realización preferida de una parte aislante de acuerdo con la invención con partes conductoras internas insertadas en una vista desde delante, y

La figura 6 muestra una forma de realización preferida de un conector de enchufe de HF de acuerdo con la invención con una carcasa FAKRA, en la que por medio de la parte aislante de acuerdo con la invención está configurada una disposición de cuadretes en estrella por medio de la parte aislante de acuerdo con la invención en representación despiezada ordenada.

La primera forma de realización preferida que se deduce a partir de la figura 1 de una parte aislante de acuerdo con la invención 100 presenta cuatro taladros axiales 12, que se extiende sobre toda la longitud axial de la parte aislante 100. A cada uno de los taladros axiales 12 está asociada una muesca radial 14, que se extiende desde una periferia de la parte aislante 100 hasta un taladro axial 12 respectivo, de manera que está configurado un orificio para el taladro axial 12 respectivo. Cada muesca radial 14 se extiende en dirección axial sobre toda la longitud axial de la parte aislante 100. Además, están configuradas paredes de las muescas radiales 14, de tal manera que se estrechan en dirección radial hacia dentro en la dirección de los taladros axiales 12 asociados. En un lugar de entrada de una muesca radial 14 en un taladro axial 12, la muesca radial 14 está configurada con una anchura que es menor que un diámetro del taladro axial 12. De esta manera, está configurada una retención mecánica para una parte conductora interior 16 dispuesta en un taladro axial.

La parte de aislamiento 100 presenta un taladro central 18, que se extiende de la misma manera sobre toda la longitud axial de la parte aislante 100. Por medio de esta taladro central 18 se ejerce una influencia, a través de la selección correspondiente del diámetro de este taladro central 18 sobre una resistencia a las ondas o bien una impedancia en la zona de la parte aislante 100.

Además, entre dos paredes respectivas de diferentes muescas radiales 14, que se encuentran adyacentes en la dirección circunferencial, está configurada una ranura radial 20, que se extiende en dirección axial de la misma manera sobre toda la longitud axial de la parte aislante 100. De esta manera, las paredes respectivas de las muescas radiales 14 oscilan con efecto elástico, cuando se inserta a través de la muesca radial 14 en dirección radial una parte conductora interna 16, en la que debido a la anchura de la muesca radial 14 en la zona de la entrada hacia el taladro axial 12, que es menor que un diámetro de la parte conductora interna 16, las paredes de la muesca radial 14 son separadas a presión unas fuera de las otras. Sin embargo, tan pronto como la parte conductora interna 16 está insertada totalmente en el taladro axial, las paredes de la muesca radial 14 retornan elásticamente en dirección opuesta, de manera que la parte conductora interna 16 está rodeada en el taladro axial sobre más que la mitad de la periferia de la parte conductora interna 16. La fuerza de resorte elástico de las paredes de la muesca radial 14 impide en este caso una caída de la parte conductora interna 16 en dirección radial.

La ranura radial tiene adicionalmente el cometido de influir a través de la selección de una anchura y profundidad correspondientes sobre la resistencia a ondas sobre la parte aislante 100.

En esta primera forma de realización preferida de una parte aislante 100, están previstos cuadro taladros axiales 12, que reciben en cada caso una parte conductora interna 16, de manera que la parte aislante 100 retiene, en general, cuatro conductores internos 16, en posiciones predeterminadas. La parte conductora interna 100 está configurada en este caso para la inserción en un casquillo conductor externo no representado, de manera que la parte aislante 100 retiene los cuatro conductores internos 16 en posiciones predeterminadas dentro de la parte conductora externa. La disposición especial de los cuatro taladros axiales 12 se describe a continuación con la ayuda de la segunda forma de realización preferida con referencia a las figuras 2 a 4.

Las figuras 2 a 4 muestran una segunda forma de realización preferida de una parte aislante de acuerdo con la invención 200, en la que las partes iguales están provistas con los mismos signos de referencia, de manera que para su explicación se remite a la descripción anterior de la figura 1. Como ya en la primera forma de realización 100, también esta parte aislante 200 está configurada para la retención de cuatro conductores internos 16. Como se deduce especialmente a partir de la figura 3, en una interfaz perpendicularmente al eje medio longitudinal 22 de la parte aislante 200, los puntos medios 24 respectivos de todos los taladros axiales 12 se encuentran sobre una línea circular común 26, cuyo punto medio se encuentra sobre el eje medio longitudinal 22.

A través de esta disposición de los taladros axiales 12 se obtiene lo siguiente para la posición de las partes conductoras internas. Dos partes conductoras internas respectivas están dispuestas como pareja de partes conductoras internas simétricamente al eje medio longitudinal 22. Además, los taladros axiales 12 están dispuestos de tal forma que una línea, que conecta los puntos medios de los taladros axiales 12 de una pareja, se encuentra perpendicularmente a una línea que conecta los puntos medios de los taladros axiales 12 de la otra pareja. De esta manera, una pareja de partes conductoras internas se encuentra exactamente en el plano de la masa de la otra pareja de partes conductoras internas. Esta disposición se designa también como "cuadretes en estrella" y tiene la ventaja especial de que se reduce al mínimo una diafonía de señales de HF tanto dentro de una pareja de partes conductoras internas como también entre diferentes parejas de partes conductoras internas. Un conector de enchufe de HF, que está provisto con una parte aislante 100 ó 200 de este tipo, sigue, por lo tanto, de una manera adecuada las condiciones geométricas para una "línea de señales de cuadretes en estrella". Las paredes de las ranuras radiales 20 están configuradas, como se deduce a partir de la figura 4, de tal manera que están en ángulo recto entre sí.

Las partes conductoras internas de una pareja están configuradas de una manera más conveniente complementarias como conector y casquillo. Esto tiene la ventaja de que un conector de enchufe de HF de este tipo no necesita dos tipos diferentes (casquillo y conector), sino que se pueden interconectar dos conectores de enchufe de HF idénticos por medio de simple rotación alrededor de 90º.

La figura 5 muestra una tercera forma de realización preferida de una parte aislante 300 de acuerdo con la invención, en la que las partes iguales están provistas con los mismos signos de referencia, de manera que para su explicación se remite a la descripción anterior de la figura 1. En esta tercera forma de realización, solamente están previstos dos taladros axiales 12 para una pareja de partes conductoras internas 16. De una manera correspondiente están dispuestas también solamente dos ranuras radiales 20 dispuestas simétricamente al eje medio longitudinal 22 de la parte aislante 300. Los taladros axiales 12 están dispuestos de una manera similar a las formas de realización predeterminadas simétricamente al eje medio longitudinal 22 y se encuentra sobre una línea circular común (no representada), cuyo punto medio se encuentra sobre el eje medio longitudinal 22.

La figura 6 muestra una forma de realización preferida de un conector de enchufe HF de acuerdo con la invención con una parte conductora exterior 34 y una carcasa FAKRA 32, en la que por medio de la parte aislante 100 de acuerdo con la invención está configurada una disposición de cuadretes en estrella. La parte aislante retiene los cuatro conductores internos 16 en la disposición de cuadretes en estrella de la carcasa FAKRA 32 y de la parte conductora exterior 34. A pesar de una disposición de conductores, que se deriva del conductor de señales convencional en carcasas FAKRA, en forma de una línea de señales de cuadretes en estrella, se pueden utilizar de esta manera conexiones de enchufe normalizadas. Frente a las conexiones de enchufe FAKRA, la conexión de enchufe FAKRA de acuerdo con la invención con la línea de señales de cuadretes en estrella ofrece una transmisión de señales mejorada en una medida considerable, evitando una diafonía o bien una interferencia entre los conductores a través de la disposición de cuadretes en estrella.

Claims (8)

1. Parte aislante para la retención de al menos una parte conductora interior (16) en una posición predeterminada en un conector de enchufe de HF, en la que la parte aislante (100; 200; 300) presenta al menos un taladro axial (12) para el alojamiento de al menos una parte conductora interior (16), en la que la parte aislante (100; 200; 300) presenta para al menos un taladro axial (12) una muesca radial (14), que se extiende en dirección axial sobre toda la longitud axial de la parte aislante (100; 200; 300) y en dirección radial desde la periferia de la parte aislante (100; 200; 300) hasta el taladro axial (12) respectivo, en la que en un lugar de entrada de la muesca radial (14), en el taladro axial (12) de la muesca radial (14) presenta en la dirección circunferencial una anchura, que es menor que un diámetro del taladro axial (12), en la que la parte aislante (100; 200; 300) presenta una, especialmente dos parejas de taladros axiales (12) para dos partes conductoras internas (16) respectivas con muesca radial (14) asociada, en la que en un plano de corte perpendicularmente al eje longitudinal axial (22) de la parte aislante (100; 200; 300), los puntos medios (24) de todos los taladros axiales (12) se encuentran sobre una línea circular común (26), en la que, además, un punto medio de la línea circular (26) se encuentra sobre el eje medio longitudinal (22) de la parte aislante (100; 200; 300), en la que, además, los taladros axiales (12) de una pareja están dispuestos simétricos con respecto al eje medio longitudinal (22) de la parte aislante (100; 200; 300), caracterizada porque un diámetro del taladro axial (12) está configurado menor que un diámetro de la parte conductora interna (16) a enchufar.

2. Parte aislante (100; 200) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la parte aislante (100; 200) presenta al menos dos parejas de taladros axiales (12) para, en total, cuatro partes conductoras internas (16), en la que los taladros axiales (12) están dispuestos de tal manera que una línea (28) que conecta los puntos centrales (24) de los taladros axiales (12) de una pareja, está perpendicularmente a una línea (30) que conecta los untos centrales (24) de los taladros axiales (12) de la otra pareja.

3. Parte aislante (100; 200; 300) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la parte aislante (100; 200; 300) presenta al menos dos taladros axiales (12) para dos partes conductoras internas (16) con muesca radial (14) asociada respectiva, en la que en la dirección circunferencial entre al menos dos ranuras radiales adyacentes (14) está prevista una ranura radial (20) adicional, que se extiende en dirección axial sobre toda la longitud axial de la parte aislante (100; 200; 300).

4. Parte aislante (100; 300) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque al menos una ranura radial (20) está configurada de manera que se estrecha radialmente en la dirección del eje medio longitudinal (22) de la parte aislante (100; 300), en particular que se estrecha cónicamente.

5. Parte aislante (100; 300) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos una muesca radial (14) está configurada de manera que se estrecha radialmente en la dirección del taladro axial (12), en particular que se estrecha cónicamente.

6. Parte aislante (100; 200) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la parte aislante (100; 200) presenta un taladro central (18) en dirección axial.

7. Conector de enchufe de HF con una parte conductora exterior, con al menos una parte conductora interior y con una parte aislante, que presenta al menos un taladro axial para el alojamiento de al menos una parte conductora interna, caracterizado porque la parte aislante (100; 200; 300) está configurada de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores.

8. Conector de enchufe de HF de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque éste presenta una carcasa de plástico, que presenta dimensiones mecánicas en su zona de interfaz, que corresponden al esquema de normalización FAKRA para 50-\Omega-HFSSt.