WO2008104254A2 - Koaxiales steckverbindungsteil - Google Patents

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WO2008104254A2
WO2008104254A2 PCT/EP2008/000593 EP2008000593W WO2008104254A2 WO 2008104254 A2 WO2008104254 A2 WO 2008104254A2 EP 2008000593 W EP2008000593 W EP 2008000593W WO 2008104254 A2 WO2008104254 A2 WO 2008104254A2
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union nut
connection part
plug connection
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Markus Leipold
Thomas Reichel
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Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg
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    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
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    • H01R9/05—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for coaxial cables
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    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • 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
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles

Definitions

  • Fig. 1 shows the longitudinal section through a coaxial connector, as it is known in a similar design, for example as an N-type plug. It consists of a plug part 1 and a female part 2.
  • the plug 1 consists of an outer conductor 3, in which via a
  • Support disk 4 of the inner conductor 5 is arranged coaxially.
  • the Koaxial1eitung consisting of inner conductor 5 and outer conductor 3 is continued on the rear side of the plug 1, not shown, for example, in a device or in a coaxial cable.
  • On the outer conductor 3 a cap nut 6 is rotatably mounted, which is connected via a snap ring 7 axially frictionally connected to the outer conductor 3.
  • the internal thread 8 of the union nut 6 must be screwed onto the external thread 9 of the socket 2 until the coaxial connection is produced, until the annular end contact surface 10 of the external conductor 3 of the plug 1 has the corresponding annular shape
  • coaxial connectors as they are under the designations N-, 2.92 mm, SMA, 1.85 mm, 3.5 mm or 2.4 mm connector or as so-called hermaphroditic connector under the name PC7 are known, all are constructed according to this principle with a screwed onto the outer conductor union nut, in some cases, the union nut may also be provided on the female part.
  • the quality of a coaxial connector is very much dependent on a sufficiently large axial preload. Too small values can lead to an unreliable connection, because the low contact pressure at the outer conductor is not sufficient to ensure a consistently low contact resistance over the entire circumference of the annular contact surface.
  • Too low axial preload also has the disadvantage that a connector can easily solve, in particular by torque attack on the bolted components, without the nut comes into play.
  • excessively tight tightening can lead to premature plug wear and significant dimensional changes due to the introduced mechanical stresses. This is especially true for components of defined electrical length, such as e.g. Short circuits in calibration kits.
  • the invention is based on the recognition that the
  • Friction conditions in the region of the axial frictional connection between the union nut and outer conductor of a coaxial high-frequency connector have a decisive influence on the quality of the connector.
  • Sharing is achieved according to the invention, that at a predetermined tightening torque, a higher contact pressure is achieved, the outer conductor also not so easy rotates and also higher security against unintentional release of the connector is.
  • Fig. 6 is a section through the fourth embodiment of the invention in the assembled state.
  • the basic relationships between the torque applied to the cap nut and the axial preload force caused thereby are illustrated. Particular attention is paid to the influence of friction and adhesion on the various mechanical contact surfaces. It turns out that the snap ring used for transmitting power from the nut to the outer conductor of the plug has a considerable influence on the achievable axial preload and the reliability of the connection.
  • the torque M to be applied to the cap nut is proportional to the desired axial preload force F:
  • the coefficient K depends on the dimensions of the screw connection and the different coefficients of friction. There are two cases to be distinguished: a) The outer conductors of plug and socket do not twist against each other during screwing
  • Table 1 shows, for cases a) and b), what preload force F is achieved with a 12 inch-lbs torque for an N-type connector and how the tightening torque applied to the nut splits. It is assumed that an N-type connector made of stainless steel with a snap ring made of bronze. The coefficients of friction are taken as follows: steel on steel (face and thread) 0.15; Bronze on steel 0.20 (dry) or 0.05 (lubricated).
  • Table 1 Preload force and torque split for an N-type connector The comparison of cases a) - dry and b) illustrates the phenomenon known to any practitioner that a N-bond can be tightened more tightly, if rotation of the outer conductors relative to each other is allowed. The same effect can apparently be achieved without rotation with a greased snap ring, which, among other things, protects the contact surfaces of the inner and outer conductors.
  • the diameter of the snap ring for technical reasons, must be much larger than the average face diameter - in the conventional connector systems N, SMA or 2.4, it is about twice as large - the friction coefficient between snap ring and nut or snap ring and outer conductor in any case significantly smaller than be on the front surface.
  • Plug connection against release must therefore be formulated differently.
  • the release torque for the cap nut does not differ significantly from the tightening torque and the connection must not be released when the outer conductors are twisted against each other.
  • Plug connection (clamp value for lubricated snap ring)
  • the plug disc springs 29 On the outer conductor 3 of the plug disc springs 29 are pushed, which act between a cage-like spring retainer 31, which in turn is positively mounted in the union nut 6, and a radial annular wall 30 of two wave disks 32, 33 and only schematically indicated roller bearing 34.
  • the disc springs can be performed either on the outer conductor 3 or in the spring holder 31.
  • the wave washer 33 When screwed not yet with the socket part union nut 6 (Fig. 5), the wave washer 33 is due to the spring bias on an annular projection 35 of the union nut, and the rolling bearing does not press on the flange ring 36 of the outer conductor.
  • the bearing parts 32, 33, 34 are held by the prestressed disc springs 29 only in the union nut 6 (fixed). Only when the union nut 6 is screwed onto the external thread 9 of the schematically indicated female part 2 (FIG. 6) and the wave washer 33 presses on the flange 36 of the outer conductor 3, the frictional connection between the wave washer 33 and the annular projection 35 is released, and the axial contact force is on the union nut 6 and the
  • the invention is not limited to the illustrated embodiments and is not only suitable for so-called N-plug but for all types of commercial coaxial connectors. All described and / or drawn features can be combined with each other in the context of the invention.

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Abstract

Bei einem koaxialen Steckverbindungsteil mit einer drehbar und axial kraftschlüssig auf dem Außenleiter (3) angeordneten Überwurfmutter (6), die zum Erzeugen des Kontaktdruckes zwischen den Außenleiter-Stirnkontaktflächen (10, 11) der Steckverbindung mit einem Außengewinde (9) des Gegen-Steckverbindungsteils (2) verschraubbar ist, wird das Reibungsdrehmoment des axialen Kraftschlusses zwischen Überwurfmutter (6) und Außenleiter (3) kleiner als das Reibungsdrehmoment zwischen den Außenleiter-Stirnkontaktflächen (10, 11) der Steckverbindung gewählt.

Description

Koaxiales Steckverbindungsteil
Die Erfindung betrifft ein koaxiales Steckverbindungsteil laut Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ein solches koaxiales Steckverbindungsteil ist z.B. aus der WO 2007/002692 Al bekannt .
Die Fig. 1 zeigt den Längsschnitt durch eine koaxiale Steckverbindung, wie sie in ähnlicher Bauart beispielsweise als N-Stecker bekannt ist. Sie besteht aus einem Steckerteil 1 und einem Buchsenteil 2. Der Stecker 1 besteht aus einem Außenleiter 3, in welchem über eine
Stützscheibe 4 der Innenleiter 5 koaxial angeordnet ist. Die Koaxial1eitung bestehend aus Innenleiter 5 und Außenleiter 3 setzt sich auf der nicht näher dargestellten Rückseite des Steckers 1 beispielsweise in einem Gerät oder in einem Koaxialkabel fort. Auf dem Außenleiter 3 ist eine Überwurfmutter 6 drehbar aufgesetzt, die über einen Sprengring 7 axial kraftschlüssig mit dem Außenleiter 3 verbunden ist. Das Innengewinde 8 der Überwurfmutter 6 muss zur Herstellung der KoaxialVerbindung auf das Außengewinde 9 der Buchse 2 aufgeschraubt werden, bis die ringförmige Stirnkontaktfläche 10 des Außenleiters 3 des Steckers 1 die entsprechende ringförmige
Stirnkontaktfläche 11 der Buchse 2 kontaktiert. Die Spitze 12 des Innenleiters 5 wird dabei in die radial gefederte hülsenförmige Buchse 13 des Buchsenteils 2 eingeschoben.
Die derzeit handelsüblichen koaxialen Steckverbindungen, wie sie unter den Bezeichnungen N-, 2,92 mm-, SMA-, 1,85 mm-, 3,5 mm- oder 2,4 mm-Stecker bzw. als sogenannte Zwitterstecker unter der Bezeichnung PC7 bekannt sind, sind sämtlich nach diesem Prinzip mit einer auf dem Außenleiter aufgeschraubten Überwurfmutter aufgebaut, wobei in manchen Fällen die Überwurfmutter auch am Buchsenteil vorgesehen sein kann. Die Qualität einer koaxialen Steckverbindung ist ganz wesentlich von einer ausreichend großen axialen Vorspannung abhängig. Zu kleine Werte können zu einer unzuverlässigen Verbindung führen, weil der geringe Kontaktdruck am Außenleiter nicht ausreicht, um einen gleich bleibend niedrigen Übergangswiderstand über den ganzen Umfang der kreisringförmigen Kontaktfläche zu gewährleisten. Durch die gestörte Stromverteilung im Kontaktbereich des Außenleiters können dann bei höheren Frequenzen Reflexionen und Dämpfungserhöhungen auftreten: ein Effekt, der im niederfrequenten Bereich kaum festgestellt werden kann, weil dort ein niedriger Übergangswiderstand an nur einem einzelnen Kontaktpunkt für die gesamte Verbindung genügt .
Zu geringe axiale Vorspannung hat ferner den Nachteil, dass sich eine Steckverbindung leicht lösen kann, insbesondere durch Drehmomentangriff an den verschraubten Komponenten, ohne dass die Überwurfmutter ins Spiel kommt. Auf der anderen Seite kann übermäßig festes Anziehen zu vorzeitigem Steckerverschleiß und signifikanten Abmessungsänderungen durch die eingebrachten mechanischen Spannungen führen. Das gilt besonders für Komponenten mit definierter elektrischer Länge, wie z.B. Kurzschlüsse in Kalibrierkits .
Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile bei einer koaxialen Steckverbindung zu vermeiden und ein zuverlässiges und dauerhaftes Steckverbindungsteil zu schaffen. Diese Aufgabe wird für ein koaxiales Steckverbindungsteil durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass die
Reibungsverhältnisse im Bereich des axialen Kraftschlusses zwischen Überwurfmutter und Außenleiter einer koaxialen Hochfrequenz-Steckverbindung einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität der Steckverbindung haben. Durch Reduzierung des Reibungskoeffizienten zwischen diesen
Teilen wird gemäß der Erfindung erreicht, dass bei einem vorgegebenen Anzugsdrehmoment ein höherer Kontaktdruck erreicht wird, der Außenleiter außerdem nicht so leicht mitdreht und auch eine höhere Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung besteht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine bekannte Steckverbindung;
Fig. 2 einen Schnitt durch ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 einen Schnitt durch ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ;
Fig. 4 einen Schnitt durch ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ;
Fig. 5 einen Schnitt durch ein viertes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel und
Fig. 6 einen Schnitt durch das vierte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel im montierten Zustand. Im Folgenden werden die grundsätzlichen Beziehungen zwischen dem auf die Überwurfmutter ausgeübten Drehmoment und der dadurch hervorgerufenen axialen Vorspannkraft dargestellt. Besonderes Augenmerk gilt dabei dem Einfluss von Reibung und Haftung an den verschiedenen mechanischen Berührungsflächen. Dabei zeigt sich, dass der zur Kraftübertragung von der Mutter zum Außenleiter des Steckers verwendete Sprengring einen erheblichen Einfluss auf die erreichbare axiale Vorspannung und die Zuverlässigkeit der Verbindung hat .
Die erreichbare Vorspannkraft und Aufteilung des Anzugs- Drehmoment ergibt sich dabei wie folgt :
Das an der Überwurfmutter aufzubringende Drehmoment M ist proportional zur gewünschten axialen Vorspannkraft F:
M =KF (1)
Der Koeffizient K hängt dabei von den Abmessungen der Schraubverbindung und den verschiedenen Reibungskoeffizienten ab. Es sind zwei Fälle zu unterscheiden : a) Die Außenleiter von Stecker und Buchse verdrehen sich während des Anschraubens nicht gegeneinander
(anzustrebender Fall) . Dann ist neben der Wirkung des Gewindes (Steigung p) und der Reibung im Gewinde (Reibungskoeffizient /M3) noch die Reibung zwischen Überwurfmutter und Sprengring oder Sprengring und Außenleiter zu berücksichtigen (Reibungskoeffizient jus; es gilt der kleinere Wert) . Mit ß als Flankenwinkel des Gewindes (üblicherweise 60°), dm als Flankendurchmesser und ds als mittlerem Durchmesser des Sprengrings gilt dann:
Figure imgf000006_0001
b) Beim Anziehen der Steckverbindung wird der Außenleiter des Steckers vollständig von der sich drehenden Überwurfmutter mitgenommen. In diesem Fall reiben die Stirnflächen der Außenleiter von Stecker und Buchse aneinander. Analog zu (2) gilt mit do als mittlerem
Durchmesser der Stirnfläche und /Z0 als zugehörigem Reibungskoeffizienten:
Figure imgf000006_0002
Tabelle 1 zeigt für die Fälle a) und b) , welche Vorspannkraft F bei einem Drehmoment von 12 inch-lbs für eine N-Steckverbindung erreicht wird und wie sich das auf die Mutter aufgebrachte Anzugsdrehmoment aufteilt. Dabei wird von einer N-Steckverbindung aus rostfreiem Stahl mit einem Sprengring aus Bronze ausgegangen. Die Reibungskoeffizienten werden wie folgt angenommen: Stahl auf Stahl (Stirnfläche und Gewinde) 0,15; Bronze auf Stahl 0,20 (trocken) bzw. 0,05 (geschmiert) .
Figure imgf000006_0003
Tabelle 1: Vorspannkraft und Aufteilung des Drehmoments für eine N-Steckverbindung Der Vergleich der Fälle a) - trocken und b) verdeutlicht das jedem Praktiker bekannte Phänomen, dass sich eine N- Verbindung fester anziehen lässt, wenn man eine Rotation der Außenleiter relativ zueinander zulässt. Derselbe Effekt lässt sich aber offenbar auch ohne Rotation mit einem gefetteten Sprengring erreichen, was u.a. die Kontaktflächen von Innen- und Außenleiter schont.
Selbst wenn man nicht die hohen Vorspannkräfte fordert, die sich bei gefettetem Sprengring ergeben, wäre es erwünscht, dass sich die beiden Außenleiter durch das
Anziehen der Überwurfmutter nicht gegenseitig verdrehen. Das ist dann der Fall, wenn das über den Sprengring auf den Außenleiter ausgeübte Drehmoment nicht ausreicht, die Stirnflächen gegeneinander zu verdrehen. Mit μ'o als Haftreibungskoeffizient an der Stirnfläche lautet die Bedingung
ds
Da der Durchmesser des Sprengrings aus technischen Gründen deutlich größer als der mittlere Stirnflächendurchmesser sein muss - bei den gebräuchlichen Steckersystemen N, SMA oder 2.4 ist er etwa doppelt so groß - muss der Reibungskoeffizient zwischen Sprengring und Mutter oder Sprengring und Außenleiter auf jeden Fall deutlich kleiner als an der Stirnfläche sein. Mit einem
Haftreibungskoeffizienten μ'o von 0,18 müsste nach dieser
Überlegung ein maximaler Reibungskoeffizient μ3 von 0,076 für eine N-Steckverbindung gefordert werden, was sich im geschmierten Fall erreichen ließe.
Die beste Sicherung gegen Lösen einer Schraubverbindung ist gemeinhin eine ausreichend hohe Vorspannkraft . Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass die dadurch verursachte axiale Verformung der Schraube so groß ist, dass die Vorspannung auch unter dem Einfluss von Wärmedehnungen und von außen angreifenden Drehmomenten erhalten bleibt. Bei den gebräuchlichen koaxialen Steckverbindungen ist aber genau diese Verformung unerwünscht, weil sich dadurch die Länge des koaxialen Leitungsabschnitts, der sich im Bereich der Stauchungszone befindet, ändern würde. Man bleibt deshalb auch aus diesem Grund mit dem Anzugsdrehmoment weit unterhalb der Streckgrenze des Materials. So liegt die bei einer geschmierten Steckverbindung (Tabelle 1) auftretende Flächenpressung an der Stirnfläche des Außenleiters mit ca. 60 N/mm2 weit unterhalb der Druckfestigkeit von rostfreiem Stahl. Andererseits wird der Außenleiter des Steckers unter diesen Bedingungen bereits um 3 μm gestaucht, was einer Phasenänderung von 0,12° bei 18 GHz bei zweimaligem Durchlaufen der Verbindung, z.B. für einen Offset-Short , entspricht.
Die Sicherheit einer verschraubten koaxialen
Steckverbindung gegen Lösen muss daher anders formuliert werden. So sollte gefordert werden, dass sich das Lösemoment für die Überwurfmutter nicht wesentlich vom Anzugsdrehmoment unterscheidet und sich die Verbindung nicht lösen darf, wenn die Außenleiter gegeneinander verdreht werden.
Auch beim Lösen der Überwurfmutter sind, wie beim Herstellen der Verbindung, die Fälle mit und ohne gegenseitiges Verdrehen der Außenleiter zu unterscheiden.
Wenn die Außenleiter nicht gegeneinander rotieren, gilt für das Lösemoment
Figure imgf000009_0001
Wird der Außenleiter mitgenommen, gilt
Figure imgf000009_0002
Bezieht man die Verhältnisse beim Anschrauben mit ein, welche sich durch unterschiedliche Vorspannkräfte F bemerkbar machen, sind vier Fälle zu unterscheiden, die in Tabelle 2 dargestellt sind. Das Anzugsdrehmoment wurde einheitlich mit 12 inch-lbs angenommen, die Haftreibungskoeffizienten wurden 20% höher als jene Reibungskoeffizienten gewählt, welche den Werten in Tabelle 1 zu Grunde liegen.
Figure imgf000009_0003
Tabelle 2 : Lösemomente an der Überwurfmutter einer N-
Steckverbindung (Klammerwert für geschmierten Sprengring)
Auffällig ist die große Variation der Lösemomente für eine Verbindung mit ungeschmiertem Sprengring, insbesondere der niedrige Wert von 8 inch-lbs. Demgegenüber wird im geschmierten Fall, der keine Rotation verursacht, das Anzugsdrehmoment erreicht . Im Unterschied zu einer üblichen Verschraubung lösen sich koaxiale Steckverbindungen häufig dadurch, dass - unbeabsichtigt oder durch den Messaufbau bedingt - ein Drehmoment auf die Außenleiter aufgebracht wird. Damit sich die Verbindung auch bei sehr großen Drehmomenten nicht lösen kann, muss das über den Sprengring auf die Mutter übertragbare Drehmoment kleiner sein als das entgegenwirkende Moment des Gewindes. Da die Gewindesteigung beim Losdrehen der Reibung entgegenwirkt, muss folgende Bedingung erfüllt sein:
Figure imgf000010_0001
Nach μ's aufgelöst ergibt sich
Figure imgf000010_0002
Für eine N-Steckverbindung mit μ'g = 0,18 ergäbe sich nach dieser Überlegung ein maximal zulässiger Haftreibungskoeffizient μ'3 im Bereich des Sprengrings von 0,16. Das ist bei trockenem Sprengring in der Regel nicht, bei Schmierung immer erreichbar.
Diese Überlegungen zeigen, dass es im einfachsten Fall bereits ausreicht, den in Fig. 1 dargestellten Sprengring 7 zu schmieren bzw. die Oberfläche des Sprengrings 7 und/oder die Oberfläche der mit diesem Sprengring 7 zusammenwirkenden Nut der Überwurfmutter 6 bzw. des Außenleiters 3 mit einer entsprechenden gleitfähigen Beschichtung zu versehen. Anstelle eines Schmiermittels könnte also beispielsweise der Sprengring bzw. die damit zusammenwirkenden Flächen mit einer Teflonbeschichtung oder einem Nano-Gleitfilm versehen werden. Im Prinzip ist hierfür jede gleitfähige Beschichtung geeignet, beispielsweise auch sogenannte Festschmierstoffe.
Bei handelsüblichen N-Steckverbindungen besteht der Außenleiter und die Überwurfmutter meist aus rostfreiem Stahl und der Sprengring beispielsweise aus Bronze. Zur Herabsetzung des Reibungskoeffizienten könnten diese Teile auch aus anderen einen geringeren Reibungskoeffizienten aufweisenden Werkstoffen, z.B. einem geeigneten Metall oder Kunststoff, bestehen.
Die Figuren 2 bis 6 zeigen weitere Möglichkeiten für die Herabsetzung des Reibungskoeffizienten zwischen Überwurfmutter 6 und Außenleiter 3 durch Einbau entsprechender Wälzlager. Hierfür sind wiederum Arten von vielen Lagern geeignet, beispielsweise axiale und radiale Kugellager, axiale Rollenlager, axiale Nadellager, Schrägkugellager oder auch einfache axiale Gleitlager.
Fig. 2 zeigt den Einbau eines Radialkugellagers 20 zwischen Überwurfmutter 6 und Außenleiter 3. Jedes Radialkugellager wirkt nicht nur als Radiallager sondern bis zu einer gewissen Belastung auch als Axiallager und ist daher ebenfalls für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet. Die in einem Käfigkranz gelagerten Kugeln 20 laufen in entsprechenden Ringnuten am Innenumfang der Überwurfmutter 6 bzw. am Außenumfang des Außenleiters 3. Beim axialen Verschrauben von Stecker 1 und Buchse 2 wird über dieses Kugellager 20 die Reibungskraft des axialen Kraftschlusses zwischen Überwurfmutter 6 und Außenleiter 3 stark herabgesetzt und so der erfindungsgemäße Zweck erreicht .
Fig. 3 zeigt eine andere Möglichkeit unter Verwendung eines Nadel- bzw. Zylinderrollenlagers. Die wieder kranzförmig in einem Käfig angeordneten Zylinderrollen oder Nadeln 21 laufen auf den ringförmigen Stirnflächen eines Flansches 22 des Außenleiters 3 und der gegenüberliegenden ringförmigen Stirnfläche eines nach innen gezogenen radialen Flansches 23 der Überwurfmutter 6. Beim axialen Verschrauben von Stecker 1 und Buchse 2 wirken diese Rollen 21 wieder reibungskraftherabsetzend.
Fig. 4 zeigt schließlich, wie durch ein Doppel -Wälzlager in beiden axialen Richtungen die Reibungskraft zwischen Überwurfmutter 6 und Außenleiter 3 herabgesetzt werden kann.
Am Außenleiter 3 ist ein radial abstehender Flansch 24 vorgesehen, auf dessen gegenüberliegenden Ringflächen jeweils Kugellager 26, 27 abrollen, die ihrerseits in entsprechenden Nuten 28, 29 auf der Innenseite der Überwurfmutter 6 gelagert sind. Damit wird sowohl beim Aufschrauben der Überwurfmutter 6 auf die Buchse 2 über das Wälzlager 27 der Reibungskoeffizient des axialen Kraftschlusses zwischen Überwurfmutter und Außenleiter stark reduziert, gleichzeitig aber auch in entgegengesetzter axialer Richtung über das zweite Wälzlager 26, so dass die Überwurfmutter 6 auch in nicht verschraubter Position kugelgelagert drehbar ist.
In den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2 bis 4 sind die Wälzlager und ihre Anordnung zwischen Überwurfmutter und Außenleiter jeweils nur schematisch dargestellt, in der Praxis ist es für den Einbau der Wälzlager natürlich erforderlich, die aufnehmenden Teile wie Außenleiter, Überwurfmutter und dergleichen teilbar und beispielsweise miteinander verschraubbar auszubilden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese reinen für die Montage erforderlichen Konstruktionsmerkmale nicht dargestellt.
Die Figuren 5 und 6 zeigen schließlich eine Anordnung mit einseitiger Wälzlagerung. Das Wälzlager wird in dieser Anordnung dann belastet, wenn sich zwischen den beiden Stirnflächen von Stecker und Buchse eine axiale Kraft aufgebaut hat, d.h. im Zuge des Anschraubvorgangs bzw. zu Beginn der Lösephase. Bei gelöster Verbindung erfolgt die Lagerung der Überwurfmutter an verschiedenen zylindrischen Oberflächen; das Wälzlager ist nicht beteiligt.
Durch diese Beschränkung der Wälzlagerwirkung auf die Verschraubungsphase kann ein sehr preiswertes, kleines Axial-Nadellager verwendet werden. Damit das Nadellager bei gelöster Verbindung nicht klappert oder auseinanderfällt, wird es bevorzugt durch Federelemente zusammengehalten. Durch die einseitige Lagerwirkung entstehen keinerlei Einschränkungen bezüglich der vorstehend gemachten Ausführungen.
Auf dem Außenleiter 3 des Steckers sind Tellerfedern 29 aufgeschoben, die zwischen einer käfigartigen Federaufnahme 31, die ihrerseits formschlüssig in der Überwurfmutter 6 eingebaut ist, und einer radialen Ringwand 30 zweier Wellenscheiben 32, 33 und einem nur schematisch angedeuteten Wälzlager 34 wirken. Die Tellerfedern können wahlweise auf dem Außenleiter 3 oder in der Federaufnahme 31 geführt werden.
Bei noch nicht mit dem Buchsenteil verschraubter Überwurfmutter 6 (Fig. 5) liegt die Wellenscheibe 33 aufgrund der Federvorspannung an einem ringförmigen Vorsprung 35 der Überwurfmutter an, und das Wälzlagerteil drückt noch nicht auf den Flanschring 36 des Außenleiters. Die Lagerteile 32, 33, 34 werden durch die vorgespannten Tellerfedern 29 lediglich in der Überwurfmutter 6 gehalten (fixiert) . Erst wenn die Überwurfmutter 6 auf das Außengewinde 9 des schematisch angedeuteten Buchsenteiles 2 aufgeschraubt wird (Fig. 6) und die Wellenscheibe 33 auf den Flansch 36 des Außenleiters 3 drückt, wird der Kraftschluss zwischen der Wellenscheibe 33 und dem ringförmigen Vorsprung 35 aufgehoben, und die axiale Anpresskraft wird über die Überwurfmutter 6 und die
Tellerfedern 29 auf das Nadellager 32, 33, 34 und damit auf den Außenleiter 3 übertragen. Durch die Tellerfedern wird die notwendige axiale Verschiebung für die Montage der Lagerteile 32, 33, 34 und der Federaufnahme 31 mit der Überwurfmutter 6 gewährleistet (Bajonett-Verriegelung der Federaufnahme 31 mit Überwurfmutter 6) . Die Lagerteile 32, 33, 34 werden durch diese Tellerfedern innerhalb der Überwurfmutter zusammengehalten, wobei thermische Längenveränderungen der Steckverbindung kompensiert werden, ohne dass Verspannungen auftreten. Zudem ermöglicht der Einsatz von Federn eine kostengünstigere Herstellung und Montage der betreffenden Einzelteile, da störende Summierungen von Fertigungstoleranzen durch Federelemente problemlos ausgeglichen werden können. Von der Optimierung dieser Federfunktionen hängt es auch ab, wie viele Tellerfedern eingesetzt werden, im einfachsten Fall reicht eine einzige Tellerfeder, im Ausführungsbeispiel sind fünf Tellerfedern dargestellt .
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und eignet sich nicht nur für sogenannte N-Stecker sondern für alle Arten handelsüblicher koaxialer Steckverbindungen. Alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale sind im Rahmen der Erfindung beliebig miteinander kombinierbar.

Claims

Ansprüche
1. Koaxiales Steckverbindungsteil mit einer drehbar und axial kraftschlüssig auf einem Außenleiter (3) angeordneten Überwurfmutter (6) , die zum Erzeugen des Kontaktdruckes zwischen Außenleiter-Stirnkontaktflächen (10, 11) der Steckverbindung mit einem Außengewinde (9) eines Gegen-Steckverbindungsteils (2) verschraubbar ist, wobei das Reibungsdrehmoment des axialen Kraftschlusses zwischen Überwurfmutter (6) und Außenleiter (3) kleiner als das Reibungsdrehmoment zwischen den Außenleiter- Stirnkontaktflächen (10, 11) der Steckverbindung gewählt ist .
2. Steckverbindungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibungsdrehmoment des axialen Kraftschlusses zwischen Überwurfmutter (6) und Außenleiter (3) mindestens 20 % bis 50 % kleiner als das Reibungsdrehmoment zwischen den Außenleiter-Stirnkontaktflächen (10, 11) gewählt ist.
3. Steckverbindungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale KraftSchluss zwischen Überwurfmutter (6) und Außenleiter (3) über einen Sprengring (7) erfolgt und dass der Reibungskoeffizient zwischen Überwurfmutter (6) und Außenleiter (3) unter Berücksichtigung des Durchmesserverhältnisses von Sprengring (7) und Außenleiter-Stirnkontaktflächen (10, 11) kleiner als der Haftreibungskoeffizient dieser Stirnkontaktflächen gewählt ist.
4. Steckverbindungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Überwurfmutter (6) und Außenleiter (3) ein Sprengring (7) angeordnet ist und dass die Oberfläche des Sprengringes (7) und/oder die mit diesem Sprengring zusammenwirkenden Oberflächen der Überwurfmutter (6) bzw. des Außenleiters (3) eine gleitfähige Beschichtung aufweisen.
5. Steckverbindungsteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gleitfähige Beschichtung ein Schmiermittel oder ein Film aus Teflon oder Nanotechnikmaterial ist.
6. Steckverbindungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der geringe Reibungskoeffizient durch unterschiedliche Materialen von Überwurfmutter (6) , Sprengring (7) und/oder Außenleiter (3) erreicht wird.
7. Steckverbindungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Kraftschluss zwischen Überwurfmutter (6) und Außenleiter (3) über ein Wälzlager, insbesondere ein Kugel- oder Rollenlager (20, 21, 26, 27, 34) erfolgt.
8. Steckverbindungsteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Kraftschluss über ein in beide axiale Richtungen wirkendes Doppel -Wälzlager (26, 27) erfolgt.
9. Steckverbindungsteil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Kraftschluss durch ein einseitig wirkendes Wälzlager erfolgt, das dann wirkt, wenn die Außenleiter- Stirnkontaktflächen (10, 11) aufeinander drücken.
10. Steckverbindungsteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das einseitige Wälzlager im entlasteten Zustand der Steckverbindung durch Federelemente in der Überwurfmutter (6) zusammengehalten wird.
11. Steckverbindungsteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfedern (29) derart mit dem Wälzlager (34) zusammenwirken, dass erst beim Verschrauben der Überwurfmutter (6) mit dem Außengewinde (9) des Gegen- Steckerverbindungsteils das Wälzlager (34) eine Stellung einnimmt, in welcher über das Wälzlager (34) der axiale Kraftschluss zwischen Überwurfmutter (6) und Außenleiter (3) hergestellt wird.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8544143B2 (en) * 2005-12-10 2013-10-01 Lg Electronics Inc. Vacuum cleaner with removable dust collector, and methods of operating the same
DE202008013956U1 (de) * 2008-10-18 2010-03-04 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Anschlussvorrichtung für feindrähtige Leiter
US9553376B1 (en) * 2014-07-29 2017-01-24 Christos Tsironis Coaxial alignment instrument adapter
DE102017002705A1 (de) * 2017-03-21 2018-09-27 Abb Schweiz Ag Schaltanlagenkontakteinrichtung
CN112823451B (zh) * 2018-06-15 2023-07-25 Ppc宽带股份有限公司 具有扭矩限制压缩环的同轴连接器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4801274A (en) 1988-01-15 1989-01-31 Hewlett-Packard Company Microwave coaxial connector device

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2531021A (en) * 1947-07-22 1950-11-21 Francis N Bard Swing joint
US3609651A (en) 1969-11-17 1971-09-28 Bunker Ramo Method and apparatus for securing a connector to a coaxial cable
US3983304A (en) * 1973-09-19 1976-09-28 Hi-Shear Corporation Fastener with protective metal-organic base coating
DE7427964U (de) * 1974-08-17 1975-01-30 Bosch R Gmbh Koaxialer Steckverbinder
US4340269A (en) * 1980-05-05 1982-07-20 International Telephone And Telegraph Corporation Coaxial electrical connector
US4431354A (en) * 1981-09-03 1984-02-14 Carrier Corporation Lead screw assembly
US4444453A (en) * 1981-10-02 1984-04-24 The Bendix Corporation Electrical connector
US4854893A (en) * 1987-11-30 1989-08-08 Pyramid Industries, Inc. Coaxial cable connector and method of terminating a cable using same
US5165734A (en) * 1991-09-03 1992-11-24 Smith Precision Products Company Conduit swivel connector
FR2710715B1 (fr) * 1993-09-29 1996-09-20 Marc Jean Pierre Verrou auto-bloquant pour canalisations.
US6109964A (en) * 1998-04-06 2000-08-29 Andrew Corporation One piece connector for a coaxial cable with an annularly corrugated outer conductor
DE10058265C1 (de) * 2000-11-23 2002-06-13 Dbt Automation Gmbh Essen Kabelstecker für elektrische Kabelverbindungen
US6808407B1 (en) 2003-08-22 2004-10-26 Agilent Technologies, Inc. Locking precision male BNC connector with latch mechanism allowing cable rotation
US7029305B2 (en) * 2003-09-03 2006-04-18 Tyco Electronics Corporation Coaxial connector with torque limiting control
US7029304B2 (en) 2004-02-04 2006-04-18 John Mezzalingua Associates, Inc. Compression connector with integral coupler
US20050264377A1 (en) * 2004-05-25 2005-12-01 Faulkner G D Integrated rotary connector and dynamic RF shield
WO2007002692A2 (en) 2005-06-27 2007-01-04 Pro Brand International, Inc. End connector for coaxial cable
US7281947B2 (en) * 2005-08-16 2007-10-16 M/A-Com, Inc. Self-locking electrical connector
US7419191B2 (en) * 2006-11-09 2008-09-02 Wen-Chin Shu Quick insert nozzle for tools

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4801274A (en) 1988-01-15 1989-01-31 Hewlett-Packard Company Microwave coaxial connector device

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