WO2001031752A1 - Koaxialer steckverbinder - Google Patents

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WO2001031752A1 PCT/CH2000/000561 CH0000561W WO0131752A1 WO 2001031752 A1 WO2001031752 A1 WO 2001031752A1 CH 0000561 W CH0000561 W CH 0000561W WO 0131752 A1 WO0131752 A1 WO 0131752A1
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mating
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Maurizio De Cet
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Huber + Suhner Ag
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    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6277—Snap or like fastening comprising annular latching means, e.g. ring snapping in an annular groove
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/54—Intermediate parts, e.g. adapters, splitters or elbows
    • H01R24/545—Elbows

Definitions

  • the invention relates to a coaxial connector with a connector housing, which is open on one end face for plugging in a mating connector and which is penetrated by a channel, m to which an inner conductor contact is arranged in isolation, rr t connecting means for mechanically connecting the connector housing to the mating connector.
  • plug connectors examples include US Pat. No. 7 , DE 3 117 320 and in EP 0 867 978 A2. These plug connectors each have an external thread onto which the mating connector is screwed. By means of this screw connection The two adjacent outer conductor contact surfaces are clamped against each other. This clamping force must reach a minimum axial force so that the electrical contact of the outer conductor between the plug connector and the mating connector is ensured.
  • the disadvantage of these plug connectors is that the assembly is comparatively complex and that between the plugs of a row of plugs must have a minimum distance for attaching a tool.
  • the Erfmdun ⁇ is based on the task of creating a plug connector of the mentioned rt, which is easier and faster to assemble and yet reliable.
  • the task is solved by the fact that the connector is attached to the connector. center locked and the connecting means are designed so that they exert an ac sial tension on the mating connector, which tensions an outer conductor contact surface of the mating connector against an outer conductor contact surface of the connector.
  • the required axial tension, which clamps the two outer conductor contact surfaces against each other, is guaranteed by the connecting means.
  • the connecting means enable a very quick and simple coupling of the connector with the mating connector and at the same time ensure a minimal contact force, which is, for example, 300N. After the mating connector has been plugged in, the two parts are thus mechanically connected to one another and the mentioned contact is ensured without additional measures.
  • the connecting means have a radially resiliently extensible outer conductor ulse, which can be locked with the mating connector.
  • the mating connector can then be inserted with its front end m this outer conductor sleeve, this outer conductor sleeve snapping onto the mating connector.
  • the counterplug preferably has a circumferential rib on the outside, onto which the outer conductor sleeve can be snapped on.
  • said rib preferably has an inclined clamping surface on the back. At this clamping surface, a radial clamping force of the outer conductor sleeve can be redirected into an axial contact force.
  • the outer conductor sleeve is surrounded by a Verriege__ungshu_.se.
  • This locking sleeve is preferably axially displaceable and encompasses lr the outer conductor sleeve.
  • the locking sleeve preferably exerts a radially inward force on the outer conductor sleeve.
  • the outer conductor sleeve at least partially redirects this radial force to the mentioned axial clamping force.
  • the connector is preferably an SMA connector.
  • Such a connector is penetrated by a channel with a diameter of about 4.1 millimeters. With such comparatively small connectors, the required axial tensioning force can be achieved with the above-mentioned rib on the outside of the mating connector.
  • the connector according to the invention can be designed as an angle connector or also as a straight connector.
  • the special advantage of an angled connector is that the mating connector and the connector can be freely rotated against each other about the common longitudinal axis. The angled connecting part of the connector can thus be aligned precisely and as desired without impairing the connection.
  • FIG. 1 shows a section through a connector according to the invention
  • FIG. 2 shows a section through a mating connector
  • FIG. 3 shows a section through the connector with a mating connector inserted.
  • the connector 2 has a connector housing 5, on which an angled connecting part 26 is formed, which projects into a carrier 28.
  • the housing 5 is open on one end face and is penetrated by a channel 6.
  • An inner conductor contact 7 is arranged in the channel 6 and insulated from the plug housing 5 by means of a sleeve-shaped insulator 14.
  • the channel 6 is closed on the back with a cover 25.
  • the connector housing 5 forms the outer conductor and has an annular circumferential contact surface 9 on the end face. As can be seen, the insulating sleeve 14 is flush with this contact surface 9.
  • a holder 18 is placed on the housing 5 and connected to the connector housing 5, for example by radial pressing.
  • a clamping sleeve 11 is arranged on the holder 18, which is provided with axial slots 24 and forms a plurality of spring-elastic latching tongues 29.
  • Radially inward locking lugs 8 are formed on the front of these locking tongues 29.
  • a stop is formed by a shoulder 22.
  • an end face 4 projects over the sleeve 11 over the contact surface 9 of the outer conductor sleeve 30.
  • FIG. 1 shows the locking sleeve 20 m in a retracted standby position, in which a radially inwardly directed edge 23 is engaged on a locking rib 19 (FIG. 3).
  • Figure 3 shows the locking sleeve 20 m of the working position. In this position, the locking sleeve 20 rests on the shoulder 22 and exerts a radial force on the clamping sleeve 11 with a front edge 21. In Figure 3, the locking sleeve 20 is thus pushed onto the clamping sleeve 11.
  • the mating connector 3 has an outer conductor m in the form of an essentially cylindrical housing 31.
  • a conductor 15, m is located in a continuous channel 32 of this housing 31 which an inner conductor contact 16 is arranged.
  • the front end, the housing 31, etc. to use a cylindrical recess 17 is arranged in which an annular contact surface 10 degrees.
  • This contact ⁇ flat 10 can also be seen flush with the insulator 15.
  • a radially projecting rib 12 is arranged on the outside of the housing 31. On the back of this rib 12 there is a circumferential clamping surface 13 which, according to FIG. 2, is inclined at an acute angle to the longitudinal axis A of the mating connector 3.
  • the mating connector 3 is plugged onto the plug connector 5 by inserting the clamping sleeve 11 axially with a front end 33 m until the two contact surfaces 9 and 10 touch.
  • the clamping sleeve 11 is stretched resiliently on the end face and shortly before touching the two contact surfaces 9 and 10, the locking lugs 8 snap behind the groove 12 and rest on the clamping surface 13.
  • the locking sleeve 20 is now shifted in the position shown in FIG. 3 and in this position exerts a radial force on the outer conductor sleeve 11 with the edge 21. This force is introduced via the locking lugs 8 and the clamping surface 13 m the mating connector 3.
  • the inclination of the clamping surface 13 results in a force component in the direction of the axis A.
  • the axial contact force is 300N, for example. Since the contact surfaces 9 and 10 are comparatively small, this results in a comparatively large surface pressure. This is particularly the case with an SMA connector, in which the inner diameter d of the channel 6 is approximately 4.1 millimeters. This ensures reliable electrical contact.
  • the connector 2 and the mating connector 3 are not only connected to one another electrically, but also mechanically reliably.
  • the locking pulse 20 can be arranged in a connecting part 27, shown here in dash-dot lines.
  • the connection 1 can be made detachable or non-detachable. In the case of a non-releasable variant, the locking sleeve 20 can, for example, be radially pressed or otherwise secured against displacement.

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

Abstract

Der Steckverbinder weist ein Steckergehäuse (5) auf, das an einer Stirnseite zum Aufstecken eines Gegensteckers (3) offen ist und das von einem Kanal (6) durchsetzt ist, in dem ein Innenleiterkontakt (7) isoliert angeordnet ist. Verbindungsmitteln (11, 20) dienen zum mechanischen Verbinden des Steckergehäuses (5) mit dem Gegenstecker (3). Der Gegenstecker (3) wird beim Aufstecken mit den Verbindungsmitteln (11, 20) verrastet. Die Verbindungsmittel (11, 20) sind so ausgebildet, dass sie auf den Gegenstecker (3) eine aiale Spannung ausüben, welche eine Aussenleiterkontaktfläche (10) des gegensteckers (3) gegen eine Aussenleiterkontaktfläche (9)des Steckverbinders (5) spannt. Der Steckverbinder (2) lässt sich mit dem Gegenstecker (3) sehr schnell und sicher kuppeln und dennoch ist ein zuverlässiger elektrischer Kontakt zwischen den Aussenleitern (5, 31) gewährleistet.

Description

Koaxialer Steckverbinder
Die Erfindung betrifft einen koaxialen Steckverbinder mit einem Steckergehause, das an einer Stirnseite zum Aufstecken eines Gegensteckers offen ist und das von einem Kanal durchsetzt ist, m dem ein Innenleiterkontakt isoliert angeordnet ist, rr t Verbindungsmitteln zum mechanischen Verbinden des Steckergehauses mit dem Gegenstecker.
Beispiele solcher allgemein bekannter Steckverbinder sind m der US S^δδ^S"7, der DE 3 117 320 sowie m der EP 0 867 978 A2 offenbart. Diese Steckverbinder weisen jeweils ein Aussengewmde auf, auf welches der Gegenstecker aufgeschraubt ist. Mittels dieser Verschraubung werden die beiden anemanderliegenden Au- ssenleiterkontaktflachen gegeneinander gespannt. Diese Spannkraft muss eine minimale achsiale Kraft erreichen, damit der elektrische Kontakt des Aussenleiters zwischen dem Steckverbinder und dem Gegenstecker gewährleistet ist. Bei diesen Steckverbindern besteht der Nachteil, dass die Montage vergleichsweise aufwendig ist und dass zwischen den Steckern einer Steckerreihe ein minimaler Abstanα für das Ansetzen eines Werkzeuges vorhanden sein muss .
Der Erfmdunσ liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Stec verbinder der genannten rt zu schaffen, der einfacher unα schneller montierbar und dennoch tunktionssicher ist.
Die Aufgabe ist bei einem Koaxialen Steckverbinder dadurch gelost, dass αer Geαensrec er oeim Aufstecke^ mir den Verbmdungs- mittein verrastet und die Verbindungsmittel so ausgebildet sind, dass sie auf den Gegenstecker eine ac siale Spannung ausüben, welche eine Aussenleiterkontaktfläche des Gegensteckers gegen eine Aussenleiterkontaktfläche des Steckverbinders spannt. Die erforderliche achsiale Spannung, welche die beiden Aussenleiter- kontaktflachen gegeneinander spannt, wird durch die Verbindungs- mittel gewährleistet. Die Verbmdungsmittel ermöglichen einerseits ein sehr schnelles und einfaches Kuppeln des Steckverbinders mit dem Gegenstecker und gewährleisten gleichzeitig eine minimale Kontaktkraft, die bspw. 300N betragt. Nach dem Aufstekken des Gegensteckers sind die beiden Teile somit mechanisch miteinander verbunden und ohne zusatzliche Massnahmen ist der genannte Kontakt gewahrleistet.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Verbindungsmittel eine radial federelastisch dehnbare Aussenleiter ulse auf, welche mit dem Gegenstecker verrastbar ist. Der Gegenstek- ker kann dann mit seinem vorderen Ende m diese Aussenleiterhulse eingesteckt werden, wobei diese Aussenleiterhulse auf den Gegenstecker aufrastet. Vorzugsweise weist hierbei der Gegenstek- ker aussenseitig eine umlaufende Rippe auf, auf welche die Aussenleiterhulse aufrastbar ist. Um die genannte achsiale Spannung zu erzeugen, weist vorzugsweise die genannte Rippe r ckseitig eine geneigte Spannflache auf. An dieser Spannflache lasst sich eine radiale Spannkraft der Aussenleiterhulse in eine achsiale Anpresskraft umleiten. Diese Anordnung hat den besonderen Vorteil, dass die achsiale Kraft im wesentlichen unabhängig von Masstoleranzen ist, da diese im wesentlichen unabhängig von der Position ist, an welcher die raoiale Kraft an der Spannflache angreift .
Eine dauerhafte Spannkraft ist dann besonders gewährleistet, wenn ge ass einer Weiterbildung der Erfindung die Aussenleiterhulse von einer Verriege__ungshu_.se umgeben ist. Diese Verπege- lungshulse ist vorzugsweise achsial verschiebbar uno umgreift lr einer Arbeitsstellung die Aussenleiterhulse. Die Verriegelungshülse übt auf die Aussenleiterhulse vorzugsweise eine radial nach innen gerichtete Kraft aus. Die Aussenleiterhulse leitet diese radiale Kraft wenigstens teilweise m die genannte achsiale Spannkraft um.
Der Steckverbinder ist vorzugsweise ein SMA-Verbinder . Ein solcher Verbinder ist von einem Kanal mit einem Durchmesser von etwa 4,1 Millimeter durchsetzt. Bei solchen vergleichsweise kleinen Verbindern lasst sich die erforderliche achsiale Spannkraft mit der oben erwähnten Rippe auf der Aussenseite des Gegenstek- kers erreichen. Der erfmdungsgemässe Steckverbinder kann als Winkelsteckverbmder oder auch als gerader Steckverbinder ausgebildet sein. Als Winkelsteckverbinder besteht der besondere Vorteil, dass der Gegenstecker und der Steckverbinder um die gemeinsame Langsachse beliebig und stufenlos gegeneinander verdrehbar sind. Der abgewinkelte Anschlussteil des Steckverbinders kann damit ohne Beeinträchtigung der Verbindung genau und beliebig ausgerichtet werden.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhangigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch einen erfindungs- gemassen sen Steckverbinder, Figur 2 einen Schnitt durch einen Gegenstecker, und Figuren 3 einen Schnitt durcn den Steckverbinder mit aufgestecktem GegenstecKer . Der Steckverbinder 2 weist ein Steckergehause 5 auf, an dem ein abgewinkelter Anschlussteil 26 angeformt ist, der m einem Trager 28 hineinragt. Das Gehäuse 5 ist an einer Stirnseite offen und von einem Kanal 6 durchsetzt. Ein Innenleiterkontakt 7 ist im Kanal 6 angeordnet und mittels eines hulsenformigen Isolators 14 gegenüber dem Steckgehause 5 isoliert. Der Kanal 6 ist rückseitig mit einem Deckel 25 verschlossen. Das Steckergehause 5 bildet den Aussenleiter und weist stirnseitig eine ringförmige umlaufende Kontaktflache 9 auf. Die isolierende Hülse 14 ist wie ersichtlich bundig mit dieser Kontaktflache 9.
Auf das Gehäuse 5 ist ein Halter 18 aufgesetzt und bspw. durch radiales Verpressen mit dem Verbmdegehause 5 verbunden. Am Halter 18 ist eine Spannhulse 11 angeordnet, die mit achsialen Schlitzen 24 versehen ist und mehrere federelastische Rastzungen 29 bildet. An der Vorderseite dieser Rastzungen 29 sind radial nach innen gerichtete Rastnasen 8 angeformt. Aussenseitig wird jeweils durch eine Schulter 22 ein Anschlag gebildet. Wie ersichtlich überragt eine Stirnseite 4 die Hülse 11 die Kontaktflache 9 der Aussenleiterhulse 30.
Auf dem Halter 18 ist eine Verriegelungshulse 20 begrenzt achsi- al verschiebbar gefuhrt. Die Figur 1 zeigt die Verriegelungshulse 20 m einer zurückgezogenen Bereitschaftsstellung, m welcher ein radial nach innen gerichteter Rand 23 an einer Rastrippe 19 (Figur 3) eingerastet ist. Die Figur 3 zeigt die Verriegelungshulse 20 m der Arbeitsstellung. In dieser Stellung liegt die Verriegelungshulse 20 an der Schulter 22 an und übt mit einem vorderen Rand 21 auf die Spannhulse 11 eine radiale Kraft aus. In der Figur 3 ist somit die Verriegelungshulse 20 auf die Spannhulse 11 aufgeschoben.
Der GegenstecKer 3 besitzt einen Aussenleiter m der Form eines im wesentlichen zylindrischen Gehäuses 31. In einem durchgehenden Kanal 32 dieses Gehäuses 31 befindet sich ein Leiter 15, m dem ein Innenleiterkontakt 16 angeordnet ist. Stirnseitig weist das Gehäuse 31 eine zylindrische Ausnehmung 17 auf, in welcher eine ringförmige Kontaktflache 10 angeordnet ist. Diese Kontakt¬ flache 10 ist ersichtlich ebenfalls bundig mit dem Isolator 15. Im Abstand zur Kontaktflache 10 ist aussenseitig am Gehäuse 31 eine radial vorstehende Rippe 12 angeordnet. Rückseitig an dieser Rippe 12 befindet sich eine umlaufende Spannflache 13, die gemass Figur 2 m einem spitzen Winkel zur Langsachse A des Gegensteckers 3 geneigt ist.
Der Gegenstecker 3 wird auf den Steckverbinder 5 aufgesteckt, in dem dieser mit einem vorderen Ende 33 m die Spannhulse 11 ach- sial eingeschoben wird, bis sich die beiden Kontaktflachen 9 und 10 berühren. Die Spannhulse 11 wird hierbei stirnseitig federelastisch gedehnt und kurz vor dem Beruhren der beiden Kontaktflachen 9 und 10 schnappen die Rastnasen 8 hinter der Rille 12 ein und liegen auf der Spannflache 13 auf. Die Verriegelungshulse 20 wird nun m die m Figur 3 gezeigte Stellung verschoben und übt in dieser Stellung mit dem Rand 21 auf die Aussenleiterhulse 11 eine radiale Kraft aus. Diese Kraft wird über die Rastnasen 8 und die Spannflache 13 m den Gegenstecker 3 eingeleitet. Aufgrund der Neigung der Spannflache 13 ergibt sich eine Kraftkomponente in Richtung der Achse A. Die achsiale Kontaktkraft betragt beispielsweise 300N. Da die Kontaktflachen 9 und 10 vergleichsweise klein sind, ergibt sich an diesen ein vergleichsweise grosser Flachendruck. Dies insbesondere bei einem SMA-Verbmder, bei welchem der Innendurcnmesser d des Kanals 6 etwa 4,1 Millimeter betragt. Damit ist ein zuverlässiger elektrischer Kontakt gewahrleistet. Der Steckverbinder 2 und der Gegenstecker 3 sind nicht nur elektrisch, sondern auch mechanisch zuverlässig miteinander verbunden. Gemass Fig. 3 kann die Ver- πegelungsnulse 20 m einem hier strichpunktiert gezeichneten Anschlussteil 27 angeordnet sein. Die Verbindung 1 kann losbar oder unlösbar ausgebildet sein. Bei einer unlösbaren Variante kann beispielsweise die Verriegelungshulse 20 radial verpresst oder sonstwie gegen ein Verschieben gesichert sein.

Claims

Patentansprüche
1. Koaxialer Steckverbinder mit einem Steckergehause (5), das an einer Stirnseite (4) zum Aufstecken eines Gegensteckers (3) offen ist und das von einem Kanal (6) durchsetzt ist, in dem ein Innenleiterkontakt (7) isoliert angeordnet ist, mit Verbindungsmitteln (11, 20) zum mechanischen Verbinden des Steckergehauses (5) mit dem Gegenstecker (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstecker (3) beim Aufstecken mit den Verbindungsmitteln (11, 20) verrastet und die Verbindungsmittel (11, 20) so ausgebildet sind, dass sie auf den Gegenstecker (3) eine achsiale Spannung ausüben, welche eine Aussenleiterkontaktfläche (10) des Gegensteckers (3) gegen eine Aussenleiterkontaktfläche (9) des Steckverbinders (5) spannt.
2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbmdungsmittel (11, 20) eine radial dehnbare Spannhulse (11) aufweisen, welche mit dem Gegenstecker (3) beim genannten Aufstecken verrastbar ist.
3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstecker (3) ein Rastmittel m der Form einer aussenseitig radial vorstehenden Rippe (12; aufweist.
4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe (12) eine umlaufende uno zur Langsachse (A^ des Gegensteckers (3) geneigte Spannflache ( 13 i aufweist.
5. Steckverbinder nach Anspruch 3 oder 4, dadurcn gekennzeichnet, dass die Spannnulse (11) stirnseitig Greif- oder Rast- mittel (8) aufweist, welche die Rippe (12) des Gegensteckers (3) Hintergreifen.
6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhulse (11) mit radialen Schlitzen (24) versehen ist.
7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhulse (11) von einer Verriegelungshulse (20) umgeben ist.
8. Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungshulse (20) achsial verschiebbar ist und in einer Arbeitsstellung die Spannhulse (11) umgreift und auf diese eine radial nach innen gerichtete Kraft ausübt.
9. Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Kraft an der Rippe (12) m eine achsiale Kraftkomponente umgeleitet wird, welche die Aussenleiterkontaktflachen (9, 10) gegeneinander spannt.
10. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungshulse (20) aus Kunststoff hergestellt ist.
11. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungshulse (20) in einer zurückgezogenen Bereitschaftstellung achsial gesichert ist.
12. Steckverbinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungshulse (20) in der zurückgezogenen Stellung lösbar verrastet ist.
13. Steckverbinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungshülse (20) in der Arbeitsstellung mit der Spannhülse (11) reibschlüssig verbunden ist.
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