WO2010009815A2 - Steckverbinder sowie steckverbindersatz - Google Patents

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WO2010009815A2
WO2010009815A2 PCT/EP2009/004987 EP2009004987W WO2010009815A2 WO 2010009815 A2 WO2010009815 A2 WO 2010009815A2 EP 2009004987 W EP2009004987 W EP 2009004987W WO 2010009815 A2 WO2010009815 A2 WO 2010009815A2
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coupler
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Thomas Haunberger
Manfred Stolle
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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
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/646—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00 specially adapted for high-frequency, e.g. structures providing an impedance match or phase match
    • H01R13/6473—Impedance matching
    • H01R13/6474—Impedance matching by variation of conductive properties, e.g. by dimension variations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles

Definitions

  • the coaxial connectors which comprise an inner conductor and an outer conductor and, as a rule, an outer conductor shield, are of great importance, the inner conductor being normally electrically-isolated from the outer conductor using a dielectric.
  • a dielectric in the form of a solid, a cable insulation can be used as a holder for the centering of the inner conductor.
  • coaxial connectors are distinguished in this respect.
  • a coupled connector set as he has become known for example from DE 18 13 161 U, so includes two coupled connectors, the one connector, for example, a connector with pin contact (characterized by a pin-shaped inner conductor connector) and the other connector a connector with female contact (characterized by its inner conductor female contact) can be.
  • the connectors could also be designed with a hermaphroditic contact, in which the inner conductors are the same in both coupled connectors or can be referred to neither pin nor socket-shaped.
  • the RF connectors For intermodulation measurements (so-called IM measurements), the RF connectors must always have a minimum torque be tightened so that the recommended contact pressure is achieved. The high tightening torque is also necessary to compress the integrated seal.
  • the generic DE 18 13 161 U shows a plug for coaxial RF connectors, in which the one outer conductor contact part, which is slotted axially parallel and resilient to the outside, radially outwardly projecting contact segments having with the inwardly facing surface of the second outer conductor of the second contact part cooperate.
  • the spring tongues provided with the contact segments simultaneously abut in the axial direction with their leading front end against a corresponding annular shoulder of the outer conductor of the second contact part, so that not only the axial pressing forces are preset via this axial stop, but also the HF Signal path is fixed.
  • the RF signal path always spreads to the inside (and not shielded from the interior) surfaces of the external conductors to be contacted, so that here the RF signal path between the two stop to see only to be contacted by the outer conductor sections and the are radially outwardly projecting contact segments in the form of annular contact beads for the RF signal path without relevance.
  • the invention has the following advantages:
  • the mechanical stop for the introduction of the torque (and for the above-mentioned seal between the two connectors to be coupled) for example, in the connector with sleeve-shaped inner conductor contact outside the high-frequency signal path.
  • a generally annular groove between the outer conductor thread and the outer conductor spring contacts is provided in the connector with female contact, wherein the axial direction extending mechanical depth of this groove is preferably selected such that for a relevant, cooperating connector, for example with pin contact a defined axial stop between the two plug-in connectors is specified until one connector is inserted in the other connector maximum can.
  • an insulating member between the mentioned outer conductor spring contacts and an outer conductor stopper may be used on the connector provided with a female outer conductor.
  • the maximum axial contact force between the two co-operating outer conductors on the mentioned outer conductor spring elements is effective, however, via a provided at the end of the outer conductor spring elements insulation, which acts between the two cooperating outer conductors of the two coupled connectors.
  • the signal path is again in radial direction via the spring contacts of the outer conductor of one connector to the outer conductor ring of the other connector.
  • the insulation may be designed so that when the plug is tightened, the spring contact action of the spring contacts is even enhanced (packing gland principle).
  • Relaxations of the material do not affect the electrical contacts, e.g. the intermodulation.
  • the connector according to the invention with internal plug-shaped outer conductor can be used with conventional, cooperating connectors, which are provided with a corresponding outer, sleeve-shaped outer conductor.
  • an inventive connector with external socket outer conductor can be used with a conventional, cooperating connector, which is provided with a corresponding inner connector outer conductor.
  • the respective connector according to the invention is plug-compatible. That is, even when using a connector according to the invention, the cooperating counterpart need not be changed, but it can be used standardized connectors that can interact with the connector according to the invention. This applies to the most diverse types of sockets and connectors, especially for 7-16 (DIN) connectors according to IEC standard EN 60 169-4. In that regard, there is no restriction in the function.
  • the spring contact ring thereby can be designed so that it does not project beyond the outer conductor thread in the axial direction, that is not over the open end of the outer conductor thread in the axial direction, but ends at the same height or preferably already ends before the edge of the outer conductor thread.
  • a contact can also be placed without a protective cap, so that the sensitive outer conductor or outer conductor contact is mechanically protected.
  • the invention is applicable to connectors or (coupled) connector sets, of which one connector each has a female-outer conductor contact (in which the contact is made on the inner surface of the contact member) and the other connector has a pin-outer conductor contact (in which the electrical contact is made on the outer surface of the contact part) comprises.
  • a pin-shaped contact or pin outer conductor contact this means that based on the outer conductor of the pin-shaped contact is sleeve-shaped or sleeve-like design, as inside the again mentioned inner nenleiter-contacting between the two plug - is provided.
  • the invention can be applied to pin contacts or female contacts (free connectors, connectors to cables, fixed connectors, etc.).
  • the connector types may be the mentioned connectors or couplers or sockets.
  • the invention can also be applied to intermediate or transition connectors.
  • Figure 1 a schematic axial section through a connector according to the invention with a socket according to the invention
  • FIG. 2 shows a representation comparable to FIG. 1 with regard to a slightly modified embodiment
  • FIG. 2a shows a development of the outer conductor of the coupler in an embodiment modified from FIG. 2;
  • FIG. 3 an embodiment modified from FIG. 1, in which the electrically conductive
  • Outer conductor of the socket is surrounded by an externally threaded female housing made of plastic material;
  • Figure 4 is a slightly modified to Figure 1 embodiment with shortened trained in the axial direction socket outer conductor contact portion.
  • 4a shows a slightly modified embodiment of FIG. 4 for illustrating the RF signal path on the inner walls of the outer conductors and of the radial contacting device;
  • Figure 5 shows a modified embodiment with an inventively designed and modified connector and a inventively designed or modified socket.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment in which a plug connection according to the invention can be used as a connection with an axial compensation device between two electrical / electronic devices, in particular between an antenna housing and an electrical device for a TMA amplifier;
  • FIG. 7 shows a schematic comparable to FIG.
  • a coupled plug connector set according to the prior art with two nested connectors will be shown and described with reference to Figure 7, wherein in the one case to a connector with pin contact for the inner conductor contacting and the other to a Connector with socket contact for the inner conductor contacting is.
  • the first type will hereinafter also be referred to briefly as a plug and the co-operating further plug connector as a coupler, irrespective of whether they are moving or not.
  • Liehe plug connectors or fixed connectors so are permanently installed connectors, which are commonly referred to as housing connectors and are mounted on a housing or in a device.
  • the same principle applies to the outer conductor, ie a connector either a female outer conductor (in which the electrical contact on the inner surface of the outer conductor takes place) or a plug outer conductor (in which the electrical contact is made on the outer surface of the plug outer conductor), wherein in the latter case the male outer conductor is designed as a hollow cylinder or at least as a rule hollow cylinder-like.
  • the connector which has a pin-shaped inner conductor contact, is often provided with a sleeve-shaped outer conductor contact, whereas the connector is provided with sleeve-shaped inner conductor contact with a plug-shaped outer conductor contact, so the contact surface in this case, the outer conductor contacting lies on the outer surface of this hollow cylindrical outer conductor.
  • the coupled connector set shown in Figure 7 thus includes two nested connectors, one of which will also be referred to as a coupler (socket) 100 and the other as a connector 200, which are inserted along an axial axis 300 stop limited into each other.
  • Both the plug and the coupler can be moving parts.
  • One of them can also be permanently installed. But it is also possible that both are permanently installed and two devices with permanently installed plug-in can be contacted electrically, optionally with the interposition of an intermediate or transition connector.
  • the connector 100 comprises a sleeve-shaped inner conductor 101, which comprises a bush-shaped inner conductor spring cage 103.
  • This bush-shaped inner conductor spring basket 103 has a plurality of generally axially extending separating cuts 105 which extend from the open end of the inner conductor 101 over a certain Axialweg, whereby individual in the inner conductor bush 101 existing inner conductor contact springs 107 are formed.
  • the coupler outer conductor 113 surrounds the coupler inner conductor 101.
  • the coupler outer conductor 113 is designed in the manner of a coupler outer conductor housing 115 and has an outer thread 117 on its outer circumference in an axial partial length.
  • a ring-shaped outer conductor groove 119 is introduced, whereby a coupler outer conductor threaded body 118 is separated from the coupler outer conductor contacting portion 121 in an axial partial length of the coupler.
  • the coupler outer conductor contacting portion 121 and the coupler outer conductor threaded body 118 with the outer conductor thread 117 are in the selected embodiment, a one-piece, electrically conductive member forming the coupler outer conductor housing 115.
  • the front end 123 on the coupler outer conductor contacting section 121 projects beyond the front end 125 of the coupler outer conductor threaded section 117.
  • a coupler 100 thus formed can be plugged into one another in the axial direction 300 with the aforementioned plug 200.
  • the coupler 100 thus has on the side facing the coupler also has a connection or plug-in side, via which the two connectors can be plugged into each other once in the form of the coupler 100 and in the form of the plug 200.
  • the plug 200 in this case comprises a plug inner conductor 201, which is designed plug or pin-shaped and engages in the contacted state in the coupler réelleleiter- spring cage 113, wherein by contacting the réellelei - terjorfern 107 of the coupler with the outer circumference of the plug inner conductor 201, the electrical-galvanic contacting between the inner conductor of the socket and the inner conductor of the plug can be brought about.
  • the axial overlap between the inner conductor spring cage 113 of the socket and the pin or plug-shaped inner conductor 201 of the plug is provided to a sufficient extent.
  • This plug inner conductor 201 is surrounded by a plug outer conductor 213, wherein the plug inner conductor 201 similar to the coupler via a plug insulator, a plug insulator ring 209 or a so-called stek kererk centering 209 held and electrically-galvanically is separated, wherein the centering may consist of a suitable (arbitrary) material, for example of plastic. Also in this case, the insulator 209 can be dispensed with if the cable insulation is used as a holder for centering the inner conductor.
  • the plug outer conductor 213 has a radially inwardly projecting projection or annular projection 215, which faces the coupler 100 in the axial direction in the illustrated embodiment forms an annular stop shoulder 217.
  • annular shoulder 221 is formed on the plug outer conductor 213.
  • a cap nut 223 is provided, which is formed in the manner of a cap or the like, which is provided with a frontal projection 223 a, about which the plug with its outer conductor, for example, on the outwardly projecting projection 219, can be taken, if the cap nut 223 is screwed with its internal thread 227 on the external thread 117 on the coupler outer conductor housing 115.
  • the aforementioned union nut 223 can also be attached to the other connector. that is, to be provided on the coupler 100.
  • the hollow-cylindrical plug outer conductor 213 otherwise engages without contact in the ring-shaped or hollow-cylindrical outer conductor 119 of the socket 100.
  • the hollow-cylindrical plug outer conductor 213 comes in nested coupler and plug at full axial torque leading in the insertion direction end face 131 of the outer conductor 121 at a distance 11 relative to the groove bottom 119a of the hollow cylindrical coupler outer conductor groove 119 to lie, so that the full Contacting forces between coupler and plug act only between the end face 123 of the socket and the stop shoulder 217 of the plug.
  • an additional seal 220 in particular a ring seal or an O-ring used between the end 125th of the coupler outer conductor housing 115 and the outer annular projection 219 of the plug is pressed in order to ensure the desired tightness of the connector against environmental influences.
  • the inventive solution according to the axial sectional view of Figure 1 differs from the prior art solution of Figure 7, characterized in that now an axial stop limit between the plug and coupler is made by that the male outer conductor 213 (hereinafter partially also as outer male outer conductor 213 is not axially pressed with the annular end portion 123 of the coupler-side Kunststofftechniks- section 121, but with another portion of the coupler outer conductor 113.
  • the male outer conductor 213 hereinafter partially also as outer male outer conductor 213 is not axially pressed with the annular end portion 123 of the coupler-side Kunststoffmaschines- section 121, but with another portion of the coupler outer conductor 113.
  • an axial stop limit between plug and coupler is ensured by that to the outer conductor 213 of the plug 200 belonging annular end face 231, which dips into the annular outer conductor groove 119 of the coupler outer conductor 113, axially abuts the groove bottom 119 a of this outer conductor groove 119, so that upon tightening the union nut 223 by the introduction entsprec Hender torques on the nut here the maximum axial compression forces be generated between coupler and plug.
  • a radially extending signal path including, for example, the coupler 100 with a socket outer conductor contact (or socket-like contact) and the cooperating connector 200 with a pin Outer conductor contact (ie at least one pin or sleeve-shaped outer conductor contact) is provided, via which the mentioned radial signal path can be generated.
  • the electrical signal path extends via the ring-shaped or hollow-cylindrical (pin) coupler outer conductor contacting section 121, which lies within the sleeve-shaped or cylindrical outer plug conductor 213 (socket outer conductor contact) and is surrounded by this wherein the coupler outer conductor contacting portion 121 is provided with a radially outwardly projecting contacting portion 121a.
  • This contacting region 121a preferably lies at least in the vicinity of the free end of the coupler outer conductor contacting section 121, that is to say at least in the vicinity of or adjacent to the end face 123 which delimits the coupler outer conductor contacting section 121 in the direction of plug 200.
  • the contacting regions 121a are configured in the form of radially outwardly projecting elevations which surround the adjacent radially outwardly facing surface sections of the outer conductor 113, i. Overhang coupler outer conductor contacting sections 121.
  • the coupler outer conductor contacting section 121 is also offset from one another by a multiplicity of circumferential directions of the coupler outer conductor contacting section 121 and preferably in the axial direction separating slots 121b in a plurality of circumferentially offset outer conductor spring tongues 121c articulated, which are held under prestress on the cylindrical inner wall 213a of the male outer conductor 213 pressed (this principle with a further discussion below also with reference to Figure 2a is shown and described in more detail).
  • the contacting region 121a formed on the outer conductor spring or contact tongues 121c is formed in the form of radially projecting elevations, without being limited to this exemplary embodiment.
  • a spacing space 11 ' is then ultimately formed between the end face 123 on the coupler outer conductor contact section 121 and the corresponding annular shoulder 217 on the male outer conductor 213, so that no signal path exists here in deviation from the prior art the two coupled connectors 100, 200, so no galvanic contact between the coupler 100 and the plug 200 is given.
  • the embodiment according to Figure 2 differs from that of Figure 1 in that in the distance space II 1 between the end face 125 of the coupler outer conductor contact tongue 121c and the corresponding inner annular stop shoulder 217 nor an insulator 233 is provided so that the electric Signal path, as in the embodiment of Figure 1, between the inner coupler outer conductor contact tongues 121c and the outer, so the coupler outer conductor contact tongues surrounding plug outer conductor 213 takes place in the radial direction and in the axial direction, only the mechanical contact pressure, by the Union nut 223 is initiated, can act. In this case, it could even be dispensed with that the frontal boundary of the plug outer conductor 213 abuts the groove bottom 119a.
  • the tolerances can also be chosen so that an axial strain is generated at both locations. So that the isolator ring 233 is seated on the leading connection or plug-in side, it is provided with a cylindrical extension 233b (FIG. 2) in addition to its annular portion 233a (which is generally aligned perpendicular to the axial direction 300), so that the so formed Insulator 233 can be plugged with appropriate dimensioning on the end of the coupler outer conductor or the spring tongue 121c and held there before mating with a plug.
  • the insulator 233 and the end face of the contact tongues 121c of the coupler outer conductor contact portion 121 may be formed and / or shaped so that upon initiation of torque via the union nut 223 by the introduced axial forces between the annular shoulder 217 and the example annular insulator 233 forces are introduced to the end face 123 on the contact tongues 121c, which contribute to increasing the outward radial forces on the contact tongues 121c and thereby press the contact portions 121a on the contact tongues 121c even more strongly in the radial direction to the inner wall 213a of the outer conductor 213 of the plug 200 and thereby Optionally improve the electrical signal path.
  • the mentioned insulator or isolator ring 233 is preferably permanently connected to the coupler 100 in this embodiment (as described by the cylindrical projection 233a being press-fitted to the inner wall of the plug outer conductor 213), so that such a coupler according to FIG 2 and a coupler according to Figure 1 can also be set with a conventional connector of a corresponding connector, since the plug 200 has remained unchanged in the embodiment of the known in the art Steckvererbinders of Figure 7 and also in the variant of Figure 1 and 2, a conventional plug can be used with the coupler of the invention.
  • FIG. 2a a development of the rather hollow-cylindrical coupler outer conductor contacting section 121 is shown in FIG. 2a, which comprises the mentioned outer conductor spring or contact tongues 121c, which pass through Separating slots 121b are separated from each other.
  • FIG. 2a which comprises the mentioned outer conductor spring or contact tongues 121c, which pass through Separating slots 121b are separated from each other.
  • contact tongues 121c are provided adjacent to each other, but in this embodiment shown alternately (but this can also be solved differently) in addition to an outer conductor spring or contact tongue 121c redesignleiterabstütz section 121d provided in the insertion, ie project beyond the contact or spring tongues 121c in the axial direction.
  • each at least two spring tongues 121c an axially far outstanding outer conductor section 121d is provided, it may also be sufficient that only one or two, ie fewer or even more outer conductor support sections 121d are provided as outer conductor spring tongues 121c ,
  • an insulating body for example in the form of an insulating ring 233 is also provided in this embodiment, which is provided between the downwardly facing end faces 123 of the coupler outer conductor contact portion 121 and the corresponding annular stop shoulder 217 of the male outer conductor 213, for example by appropriate design Also, at least Reib gleichson to the axially projecting outer conductor support sections 121d is held.
  • the leading end faces 123 of the coupler outer conductor contacting section 121 thus run against the interposition of the mentioned insulator 233 on the corresponding male outer conductor stop 217, so that corresponding axial pressing forces introduced via the cap nut act here ,
  • This also causes the axially acting tension between the two outer conductors of the connectors 100 and 200 from the radially extending signal path over the mentioned contact portions 121a of the contact tongues 121c separated.
  • the high-frequency signal path always passes over the conductive surfaces facing the inner space I (the inner space I being the one in which the inner conductors 101 and 201 of the plug-type connectors are also present).
  • the electrical connection takes place on the RF signal path of the inner walls 113a in communication with the inner space I via the surface of the inner wall of the radially extending contacting device adjacent to the inner space I and from there to the inner wall 213a of the next plug connector 200 from where the RF signal path then continues, for example, to a connectable to the connector 200 outer conductor of a coaxial cable.
  • the between see the groove bottom 119 a of the outer conductor 113 and the annular end face 231 of the other outer conductor 213 effective axial stop is thus removed to the interior I and / or shielded, so separated.
  • the RF signal path propagating only via the electrically conductive surfaces adjoining the inner space I does not lead via the axial stop, so that this axial stop is thus separated from the HF signal path.
  • the coupler housing 115 can be divided radially into two and has a conductive coupler outer conductor 113, which is arranged inside and in this case surrounded by a coupler outer conductor housing 115 surrounding this coupler outer conductor 113 is, which may for example consist of an insulator, in particular in the form of a plastic. But also any other arbitrary material can be used, for example also aluminum etc.
  • the coupler outer conductor housing 115 which is made of electrically nonconductive material, is shaped in such a way that the groove bottom 119a and the externally threaded housing section 118 are also formed therewith, with the annular end-face boundary 125 pointing in the direction of the plug.
  • the inwardly limiting surface of the groove-shaped recess 119 is formed in this case by the coupler outer conductor 113 with the coupler outer conductor contact portion 121 which - as described - is preferably divided into axially extending contact fingers, which act with outwardly acting preload forces on Outer conductor of the plug abut.
  • the axial length of the coupler outer conductor contact section 121 and the spacing of the contact conductor tongues 121c from the groove bottom 121a are approximately 70% to 98%, preferably 90% to 95%, of the axial length of the stop - Shoulder 217 axial protruding axial length of the plug outer conductor.
  • the coupler outer conductor contact section 121 is now shortened very sharply in the axial direction so that the coupler outer conductor contact section 121 comes to lie with the contact tongues 121c in the vicinity of the groove bottom 119a.
  • the coupler outer conductor contact section 121 can easily cover itself in its axial extent in a range of between 1% or 5% to 95% or even 99% with the plug outer conductor 213, that is, with the plug connector.
  • the contact tongues 121c are preferably provided in the end region of the coupler outer conductor contact section 121, but may also be provided offset relative to this front end plane 123.
  • FIG. 4a essentially corresponds to that of FIG. 4, wherein (which is not necessary) the corresponding outer conductor contacting section 121 is designed to be elongated in the axial direction, projects there completely freely in the axial direction and does not fulfill any function.
  • the actual contacting device acting in the radial direction likewise runs again over the radially projecting contacting regions 121a, as explained with reference to the preceding exemplary embodiments.
  • FIG. 4 a the dot-dash lines on the inner walls 113a and 213a of the couplers to be joined are shown in FIG. continuous high-frequency signal path RF-S drawn.
  • this high-frequency signal path - as already mentioned several times - always runs only on the interior or surfaces of the electrically conductive parts adjoining the interior I (wherein the interior I within the outer conductor is that region in which the inner conductors 101 , 201).
  • this RF signal path thus runs past the axial stop, which is separated (and thus shielded) from the inner walls (ie surfaces) of the outer conductors and the radial contacting device.
  • an outer conductor contact section 241 can also be formed on the plug outer conductor 231, preferably likewise in the region of the annular front end 231.
  • preferably radially inwardly projecting Contact tongues 241 c are formed, which are in contact with the radially outwardly facing contact surface of the coupler outer conductor section 121.
  • the actual contact tongues 241c are designed with corresponding elevations projecting radially inward, via which the radial Contact with the outer conductor section of the connector 100 takes place, since the projections protrude beyond the adjacent radially inwardly facing surface portions of the outer conductor contact tongues 241c.
  • FIG. 6 An exemplary embodiment is shown with reference to FIG. 6, in which the coupler according to the invention and / or the plug according to the invention can be provided in the sense of a compensation device and / or an intermediate connector, for example between an antenna housing and an amplifier arrangement (TMA).
  • TMA amplifier arrangement
  • FIG. 6 is schematically indicated that, for example, above an antenna housing 11, in particular the underside IIa of an antenna housing 11 is shown, wherein at a distance from the top 13a of an adjacent housing an electrical / electronic device 13, for example, an amplifier housing (TMA Ge - Housing) is arranged.
  • TMA Ge - Housing an amplifier housing
  • the coupler according to the invention explained with reference to the above-mentioned embodiments, wherein on the corresponding top 13a of the electrical / electronic device to be grown 13, the cooperating conventional plug 200 or the example can be grown on the basis of Figures 4 and 5, compared to the prior art modified coupler 100 and connector 200.
  • the one connector as a double connector or as a double coupler, which has a plane of symmetry running transversely to its axial direction in the manner of a transition piece (intermediate connector).
  • Such an intermediate connector if it were formed in the manner of a symmetrical intermediate connector, could be interposed between two coupler terminals as an interconnector.
  • the training would be just as possible if the intermediate connector would be designed as a double coupler, which would then interact with a corresponding counterpart (plug) at its two opposite connecting pieces.
  • the connectors used in the invention can serve as connectors for cable connections in general, but also as coaxial cable connections in the Cases in which, for example, designed as a coupler or plug connectors are fixedly mounted on a housing of an electrical / electronic device.
  • a connector according to the invention can also be well integrated in a device, for example in an antenna, an antenna housing, an amplifier, a filter, etc., so that a device equipped with such a connector can easily be connected to a standard or commercially available connector cooperating therewith can be electrically connected.
  • the plug connector connected to the device can be equipped differently from standardized plug connectors in accordance with the electrical requirements of the device and the signal path provided therewith, that is, in such a way that only the electrical parameters required for the relevant device must be complied with, for example, what is applicable for an operating frequency range to be transmitted, environmental class requirements, number of mating cycles, etc.
  • the invention has been explained with reference to connectors, in which in each case a pin contact or a female contact is formed as an inner conductor.
  • the invention is equally applicable to connectors in which the inner conductor to be coupled have a hermaphroditic contact, which can therefore be referred to as neither pin nor socket contact.
  • an inner conductor contacting with a radial contact path is preferred.

Landscapes

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

Abstract

Ein verbesserter Steckverbinder (100, 200) zeichnet sich durch folgende Merkmale aus: der elektrische Außenleiter-Kontaktierungsabschnitt des Außenleiters (113, 213) des Steckverbinders (100, 200) ist in Radialrichtung vom axialen Anschlag getrennt verlaufend so ausgebildet, dass der auf den Innenwandungen des Außenleiters (113, 213) gebildete Hochfrequenz -Signalpfad zwischen dem Außenleiter (113, 213) des Steckverbinders (100, 200) und einem damit zu verbindenden weiteren Außenleiter (213, 113) eines weiteren Steckverbinders (200, 100) über den die in Radialrichtung verlaufende elektrische Kontaktierungseinrichtung führt, und der mechanisch wirkende axiale Anschlag an der Anschluss- oder Steckseite des Steckverbinders (100, 200) ist außerhalb des durch die radiale Kontaktierungseinrichtung vorgegebenen Hochfrequenz-Signalpfad vorgesehen.

Description

Steckverbinder sowie Steckverbindersatz
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Steckverbindersatz nach dem Oberbegriff des Anspruches 16.
Steckverbinder im Generellen dienen dem Trennen bzw. dem Verbinden von elektrischen Leitungen, um hierüber Strom und/oder vor allem elektrische Signale zu übertragen. Es kann sich hierbei um Mehrfach- oder Einfachstecker handeln.
Große Bedeutung haben im Bereich der Steckverbinder die koaxialen Steckverbinder, die einen Innenleiter sowie einen Außenleiter und in der Regel eine Außenleiterschir- mung umfassen, wobei der Innenleiter gegenüber dem Außen- leiter in der Regel unter Verwendung eines Dielektrikums elektrisch-galvanisch getrennt ist. Anstelle eines Dielektrikums in Form eines Festkörpers kann auch eine Kabelisolierung als Halter für die Zentrierung des Innenleiters verwendet werden. Je nach Einsatzzweck werden insoweit die unterschiedlichsten koaxialen Steckverbinder unterschieden.
Bekannt sind beispielsweise auf dem Gebiet der Hochfre- quenztechnik die sogenannten BC-Steckverbinder, die F- Steckverbinder (beispielsweise für Hochfrequenzübertragung bis 5 GHz) , SMA-Steckverbinder (für Frequenzbereiche von 1 bis 18 GHz) , UHF-Steckverbinder und beispielsweise auch 7-16 (DIN) Steckverbinder nach der IEC-Norm EN 60 169-4.
Insbesondere die zuletzt genannten 7-16 (DIN) Steckverbinder nach der IEC-Norm EN 60 169-4 stellen robuste HF- Steckverbinder dar, die in der Regel bis beispielsweise 7,5 GHz eingesetzt werden. Sie werden vor allem bei größe- ren HF-Leistungen verwendet, wenn die mechanische Verbindung auch Umwelteinflüssen ausgesetzt ist. Von daher werden derartige Steckverbinder vor allem auch in der Antennentechnik und hier insbesondere auch bei MobiIfunkanlagen wie beispielsweise Basisstationen eingesetzt.
Gemäß den DIN-Normen können Steckverbinder sowohl mit einem Stift-Kontakt als auch mit einem Buchsen-Kontakt ausgebildet sein. Ein Stift-Kontakt (male contact) ist dabei ein Kontakt, bei dem die elektrische Kontaktgabe an der äußeren Oberfläche des Kontaktteils (Stift) erfolgt. Bei einem Steckverbinder mit Buchsen-Kontakt (female con- takt) handelt es sich um einen Kontakt, bei dem die elektrische Kontaktgabe an der inneren Oberfläche des Kontaktteils erfolgt. Hinsichtlich der Steckverbinderarten kann zwischen einem Stecker und einem Kuppler unterschieden werden. Ein Stecker ist dabei ein Steckverbinder, der das bewegliche Teil des Verriegelungsmechanismus aufweist. Der Kuppler ist dabei das Gegenstück zum Stecker, der gele- gentlich auch als "Buchse" bezeichnet wird. Ein gekuppelter Steckverbindersatz besteht schließlich aus zwei oder mehreren Steckverbindern, die miteinander verbunden sind, wenn nötig mit einem Zwischenverbinder oder Verbindungs- teilen (im Fall eines Steckverbinders mit Verbindungsteilen) .
Ein gekuppelter Steckverbindersatz, wie er beispielsweise auch aus der DE 18 13 161 U bekannt geworden ist, umfasst also zwei gekuppelte Steckverbinder, wobei der eine Steckverbinder beispielsweise ein Steckverbinder mit Stift- Kontakt (gekennzeichnet also durch einen stiftförmigen Innenleiter-Stecker) und der andere Steckverbinder ein Steckverbinder mit Buchsen-Kontakt (gekennzeichnet durch seinen Innenleiter-Buchsen-Kontakt) sein kann. Grundsätzlich könnten die Steckverbinder auch mit einem Zwitter- Kontakt gestaltet sein, bei welchem die Innenleiter bei beiden gekuppelten Steckverbindern gleich gestaltet sind oder weder als stift- noch buchsenförmig bezeichnet werden können. Beim axialen Zusammenstecken des Steckers und der Buchse wird dabei eine Innenleiter-Kontaktierung zum einen und eine entsprechende Außenleiter-Kontaktierung zum anderen hergestellt.
Sollen zwei Steckverbinder miteinander gekuppelt werden, können diese so weit axial zusammengesteckt, d.h. zusammengeschoben werden, bis ein zugehöriger Außenleiterring an einer axialen Anschlagsbegrenzung an einem Außenleiter des weiteren Steckverbinders (Stirnfläche) anschlägt, und hierdurch auch die elektrische Kontaktierung der Außenleiter der beiden zu kuppelnden Steckverbinder gewährleistet wird. Um gute Intermodulations-Eigenschaften bei derartigen HochfrequenzVerbindungen (HF-Verbindungen) zu gewährleisten, ist es erforderlich, dass zwischen den Komponenten hohe Kontaktdrücke oder kapazitive Kopplungen vorhanden sind. Kapazitive Kopplungen sind aufgrund der kompakten Bauweise bei Steckverbindern meist nicht möglich, da hier der Platzbedarf nicht ausreicht. Zudem weisen kapazitive Kopplungen häufig eine zu geringe Hochfrequenz -Bandbreite auf und ermöglichen keine Gleichstrom- und/oder Datenüber- tragung.
Hohe Kontaktdrücke haben den Nachteil, dass sehr gute Materialien verwendet werden müssen, die den hohen Drücken standhalten. So kann beispielsweise bei einem 7-16 (DIN) Steckverbinder nach der IEC-Norm EN 60 169-4 kein Kunststoffaußenleiter verwendet werden, also kein mit einer leitenden Schicht überzogener Kunststoff -Außenleiter oder keine aus Kunststoff bestehende Überwurfmutter zur Herstellung einer dauerhaften festen AxialVerbindung zwischen Stecker und Buchse, da hierdurch nicht die gleichen mechanischen und elektrischen Eigenschaften über längere Zeiträume hinweg garantiert werden können (vor allem auch dann, wenn berücksichtigt wird, dass eine derartige Steckverbindung unter Umständen großen Temperaturschwankungen ausgesetzt ist) . Die insbesondere bei Kunststoff auftretende Relaxation würde zu einer Veränderung des mechanischen Kontaktdruckes und damit auch zur Veränderung der elektrischen Eigenschaften führen. Vor allem treten Intermodulations -Probleme in derartigen Fällen auf, die auf je- den Fall vermieden werden sollen.
Bei Intermodulations-Messungen (sog. IM-Messungen) müssen zudem die HF-Verbinder immer mit einem Mindestdrehmoment angezogen werden, damit der empfohlene Kontaktdruck erreicht wird. Das hohe Anzugsdrehmoment ist auch notwendig, um die integrierte Dichtung zu komprimieren.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Steckverbinder (mit Stift-Kontakt und/oder mit Buchsen-Kontakt) zu schaffen, dabei soll bevorzugt der verbesserte Steckverbinder steckkompatibel sein, d.h. der erfindungsgemäß verbesserte Steckverbinder soll mit dem jeweils genormten Gegenstück bevorzugt problemlos zusammenwirken können, d.h., dass das genormte Gegenstück zu dem erfindungsgemäß veränderten Steckverbinder selbst nicht geändert werden muss. Durch diese Abwärts-Kompatibilität ist es möglich, erfindungs- gemäße Steckverbinder auch mit herkömmlichen, zusammenwirkenden Steckverbindern einzusetzen und zu verwenden. Im Rahmen der Erfindung soll dabei nicht nur ein Steckverbinder oder zwei zusammenwirkende Steckverbinder verbessert, sondern auch ein verbesserter, gekuppelter Steckverbinder- satz geschaffen werden.
Die Aufgabe wird bezüglich des erfindungsgemäßen Steckverbinders entsprechend den im Anspruch 1 und bezüglich des erfindungsgemäßen (gekuppelten) Steckverbindersatzes entsprechend den im Anspruch 16 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein völlig neuer Weg beschritten, der überraschende und deutliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik mit sich bringt.
Der Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass die mecha- nisch bedingte Anschlagsbegrenzung, die den maximalen Einsteckweg, also die Einstecktiefe zwischen zwei zu kuppelnden Steckverbindern relativ zueinander begrenzt, von der Funktion der elektrischen Kontaktierung zwischen den bei- den im gekuppelten Zustand zusammenwirkenden Außenleiter der Steckverbinder getrennt ist.
Nach dem Stand der Technik mussten selbst für die Durchführung von Messungen stets ausreichend hohe Drehmomente auf eine Überwurfmutter auf den betreffenden Steckverbinder eingeleitet werden, um darüber den einen Steckverbinder z.B. mit dem Stift-Kontakt (der nachfolgend der Einfachheit halber kurz als stiftförmiger Steckverbinder oder noch kürzer als Stecker bezeichnet wird) mit dem anderen Steckverbinder, z.B. mit dem Buchsen-Kontakt (der nachfolgend auch kurz als buchsenförmiger Steckverbinder oder teilweise noch kürzer als Buchse bezeichnet wird) mit ausreichenden Axialkräften anschlagsbegrenzt ineinander gesteckt im Kontakt zu halten. Denn die Aufbringung der aus- reichend hohen Drehmomente zur Erzeugung der ausreichend hohen axialen Anpresskräfte zwischen den Außenleiterab- schnitten der beiden kuppelbaren Steckverbinder ist notwendig, um den entsprechenden Kontaktdruck zur Herbeiführung der gewünschten elektrischen Kontaktierung zwischen den Außenleitern der beiden zusammenwirkenden Steckverbinder zu gewährleisten.
Diese Funktion ist nunmehr erfindungsgemäß getrennt. Zum einen ist eine Anschlagsbegrenzung zur Herstellung der me- chanischen Verbindung zwischen dem steckerförmigen und dem buchsenförmigen Steckverbinder vorgesehen, wohingegen der elektrische Signalweg davon getrennt ist, so dass eine ausreichende und gleichmäßige und stets gleichbleibende Außenleiterkontaktierung zwischen Buchse und Stecker bereits dann gewährleistet ist, wenn der steckerförmige und der buchsenförmige Steckverbinder noch nicht einmal vollständig ineinander gesteckt sind und eine vorgesehene Überwurfmutter noch nicht bis in ihre Endlage festgezogen ist.
Zwar zeigt die gattungsbildende DE 18 13 161 U einen Stecker für koaxiale HF-Steckverbindungen, bei welchen der eine Außenleiter-Kontaktteil, der achsparallel geschlitzt und nach außen federnd ausgebildet ist, radial nach außen vorstehende Kontaktsegmente aufweist, die mit der nach innen weisenden Oberfläche des zweiten Außenleiters des zweiten Kontaktteils zusammenwirken. Die mit den Kontakt- Segmenten versehenen Federzungen liegen dabei gleichzeitig aber auch in Axialrichtung mit ihrem vorlaufenden Stirnende an einer entsprechenden Ringschulter des Außenleiters des zweiten Kontaktteils an, so dass über diesen axialen Anschlag nicht nur die axialen Verpresskräfte voreinge- stellt, sondern auch der HF-Signalweg festgelegt ist. Denn der HF-Signalweg breitet sich stets auf den innen liegenden (und vom Innenraum nicht abgeschirmt liegenden) Oberflächen der zu kontaktierenden Außenleitern aus, so dass hier der HF-Signalweg nur über den axialen Anschlag zwi- sehen den beiden zu kontaktierenden Außenleiterabschnitten erfolgt und die nach außen radial vorstehenden Kontaktsegmente in Form von ringförmigen Kontaktwülsten für den HF- Signalweg ohne Relevanz sind.
Dadurch verbleibt es bei den nach dem Stand der Technik geschilderten Nachteilen, wonach hohe Anzugs -Drehmomente für den Stirnkontakt zwischen dem Außenleiter des buchsen- förmigen Steckverbinders mit dem Außenleiter des stiftför- migen Steckverbinders nicht mehr notwendig, da nunmehr die elektrische Kontaktierung nicht axial (die axiale mechanische Anschlagsbegrenzung zwischen den beiden zu kuppelnden Steckverbindern) , sondern davon getrennt radial über Kontakte erfolgt, insbesondere über Federkontakte.
Weiterhin hat die Erfindung folgende Vorteile:
Selbst bei Durchführung von Messungen (wenn also die Überwurfmutter nicht maximal angezogen ist) lässt sich der Nachweis für elektrische Funktion der Außenleiter- kontaktierung allein dadurch bejahen und annehmen, dass die Kontaktierung des Innenleiters gegeben ist. Aufgrund des größeren Durchmessers am Außenleiter sind dabei sogar geringere Ströme vorhanden, so dass die Kontaktierung auch deshalb weniger kritisch ist.
Der mechanische Anschlag für die Einbringung des Drehmoments (und für die oben erwähnte Dichtung zwischen den beiden zu kuppelnden Steckverbindern) erfolgt erfindungsgemäß beispielsweise bei dem Steckverbinder mit buchsenförmigen Innenleiter-Kontakt außerhalb des Hochfrequenz -Signalpfades. Dazu ist in dem Steckverbinder mit Buchsen-Kontakt eine in der Regel ringför- mige Nut zwischen dem Außenleitergewinde und den Außenleiter- Federkontakten vorgesehen, wobei die in Axialrichtung verlaufende mechanische Tiefe dieser Nut bevorzugt so gewählt ist, dass für einen betreffenden, damit zusammenwirkenden Steckverbinder beispielsweise mit Stift-Kontakt ein definierter axialer Anschlag zwischen den beiden zusammensteckbaren Steckverbindern vorgegeben ist, bis der eine Steckverbinder in den anderen Steckverbinder maximal eingesteckt werden kann. Dies lässt sich bei unterschiedlichsten Steckertypen realisieren, insbesondere auch bei den eingangs genannten 7-16 (DIN) Steckverbindern gemäß der IEC- Norm EN 60 169-4. Nur der Vollständigkeit halber wird angemerkt, dass ein Teil des aufgebrachten Drehmoments nicht nur zwischen den beiden Anschlägen der gekuppelten Steckverbinder wirkt, sondern ein Teil dieses Drehmoments zusätzlich auf die zwischen den beiden gekuppelten Steckverbindern vorgesehene Dichtung ein- wirkt.
Alternativ dazu kann auch ein Isolierelement zwischen den erwähnten Außenleiter- Federkontakten und einem Außenleiteranschlag an dem Steckverbinder verwendet werden, der mit einem Buchsen-Außenleiter versehen ist. Selbst in diesem Fall wird die maximale axiale Anpresskraft zwischen den beiden zusammenwirkenden Außenleitern über die erwähnten Außenleiter- Federelemente wirksam, allerdings über eine am Ende der Außenleiter- Federelemente vorgesehene Isolierung, die zwischen den beiden zusammenwirkenden Außenleitern der beiden gekuppelten Steckverbinder wirkt . In Abweichung zum Stand der Technik ist somit an dieser Stelle keine elektrisch-galvanische Verbindung zwischen dem Stirn- kontakt des außenliegenden Buchsen-Außenleiters und dem darin eingreifenden und damit innenliegenden Stecker-Außenleiter der beiden zusammenwirkenden Steckverbinder gegeben. Getrennt davon erfolgt der Signal - weg wiederum radial über die Federkontakte des Außen- leiters des einen Steckverbinders zu dem Außenleiter- ring des anderen Steckverbinders. Es wird also kein galvanischer Außenleiter-Stirnkontakt zwischen den beiden zusammenwirkenden Steckverbinder erzeugt. Dabei kann die Isolierung so gestaltet sein, dass beim Anziehen des Steckers die Federkontaktwirkung der Federkontakte sogar noch verstärkt wird (Prinzip Stopfbuchse) .
Relaxationen des Werkstoffs (z.B. bei Kunststoff oder Composit) haben keinen Einfluss auf die elektrischen Kontakte, z.B. die Intermodulation.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder mit innenliegendem steckerförmigen Außenleiter kann mit herkömmlichen, damit zusammenwirkenden Steckverbindern eingesetzt werden, die mit einem entsprechenden außenliegenden, buchsenförmigen Außenleiter versehen sind. Ebenso kann ein erfindungsgemäßer Steckverbinder mit außenliegendem Buchsen-Außenleiter mit einem herkömmlichen, damit zusammenwirkenden Steckverbinder eingesetzt werden, der mit einem entsprechenden innenliegenden Stecker- Außenleiter versehen ist. Insoweit ist der jeweilige erfindungsgemäße Steckverbinder steckkompatibel. D.h., es muss selbst bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders das damit zusammenwirkende Gegenstück nicht verändert werden, sondern es können genormte Steckverbinder zum Einsatz kommen, die mit dem erfin- dungsgemäßen Steckverbinder zusammenwirken können. Dies gilt für die unterschiedlichsten Buchsen- und Steckertypen, insbesondere auch für 7-16 (DIN) Steckverbinder nach der IEC-Norm EN 60 169-4. Insoweit gibt es also keine Einschränkung in der Funktion. Mit ande- ren Worten können auch handelsübliche oder genormte Steckverbinder eines jeweils in Rede stehenden Steckverbindertyps einschließlich handelsüblicher bzw. genormter 7/16 (DIN) Steckverbinder nach der IEC-Norm EN 60 169-4 verwendet werden. Das erfindungsgemäße Prinzip kann also auch bei allen anderen Verbinderfamilien, beispielsweise N-Verbindern, EIA-Verbindern etc. angewendet werden.
Elektrische Prüfungen (beispielsweise VSWR-Prüfungen oder IM-Prüfungen) können ohne ein Anschrauben einer Überwurfmutter durchgeführt werden, da kein axialer Stirnkontakt zwischen den Außenleitern notwendig ist.
Der Federkontaktring dabei kann so gestaltet werden, dass er das Außenleitergewinde in Axialrichtung betrachtet nicht überragt, also in Axialrichtung nicht über das offene Ende des Außenleitergewindes über- steht, sondern auf gleicher Höhe endet oder bevorzugt vor dem Rand des Außenleitergewindes bereits endet. Somit kann ein derartiger Kontakt auch ohne Schutzkappe aufgesetzt werden, so dass der empfindliche Außenleiter bzw. Außenleiterkontakt mechanisch ge- schützt ist.
Mit anderen Worten ist die Erfindung auf Steckverbinder oder (gekuppelte) Steckverbindersätze anwendbar, von denen der jeweils eine Steckverbinder einen Buchsen-Außenleiter- Kontakt (bei dem die Kontaktgabe an der inneren Oberfläche des Kontaktteils erfolgt) und der andere Steckverbinder einen Stift-Außenleiter-Kontakt (bei welchem die elektrische Kontaktgabe an der äußeren Oberfläche des Kontaktteils erfolgt) umfasst. Wenn insoweit von einem stiftför- migen Kontakt oder Stift-Außenleiter-Kontakt gesprochen wird, heißt dies, dass bezogen auf den Außenleiter der stiftförmige Kontakt hülsenförmig oder hülsenähnlich gestaltet ist, da im Inneren davon nochmals die erwähnte In- nenleiter-Kontaktierung zwischen den beiden Steckverbin- dern vorgesehen ist. Die Erfindung kann dabei auf Stift- Kontakte oder Buchsen-Kontakte (freie Steckverbinder, Steckverbinder zu Kabeln, feste Steckverbinder etc.) angewandt werden. Bei den Steckverbinderarten kann es sich da- bei um die erwähnten Stecker oder Kuppler bzw. Buchsen handeln. Insbesondere kann die Erfindung auch angewandt werden bei Zwischen- oder Übergangsverbindern.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:
Figur 1: einen schematischen axialen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Verbinder mit einer erfindungsgemäßen Buchse;
Figur 2: eine zu Figur 1 vergleichbare Darstellung hinsichtlich eines leicht abgewandelten Ausführungsbeispiels ;
Figur 2a: eine Abwicklung des Außenleiters des Kupplers in einem zu Figur 2 abgewandelten Ausführungs- beispiel ;
Figur 3: ein zu Figur 1 abgewandeltes Ausführungsbei- spiel, bei welchem der elektrisch leitfähige
Außenleiter der Buchse von einem mit einem Außengewinde versehenen Buchsengehäuse aus Kunststoffmaterial umgeben ist;
Figur 4: ein zu Figur 1 leicht abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit in Axialrichtung verkürzt ausgebildetem Buchsen-Außenleiter-Kontaktabschnitt; Figur 4a: ein zu Figur 4 leicht abgewandeltes Ausführungsbeispiel zur Verdeutlichung des HF-Signalweges auf den Innenwandungen der Außenleiter sowie der radialen Kontaktierungseinrich- tung ;
Figur 5: ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten und abgewandelten Stecker sowie einer erfindungsgemäß ausgebildeten bzw. abgewandelten Buchse;
Figur 6: ein Ausführungsbeispiel, bei welchem eine erfindungsgemäße Steckerverbindung als An- schluss -Verbindung mit einer Axialausgleichs- einrichtung zwischen zwei elektrisch/elektronischen Geräten verwendbar ist, insbesondere zwischen einem Antennengehäuse und einem elektrischen Gerät für einen TMA-Verstärker; und
Figur 7: eine zu Figur 1 vergleichbare schematische
Axialschnittdarstellung durch einen nach dem Stand der Technik bekannten Verbinder.
Zunächst soll anhand von Figur 7 ein gekuppelter Steck- Verbindersatz nach dem Stand der Technik mit zwei ineinander gesteckten Steckverbindern gezeigt und beschrieben werden, wobei es sich in dem einen Fall um einen Steckverbinder mit Stift-Kontakt für die Innenleiter-Kontaktierung und zum anderen um einen Steckverbinder mit Buchsen-Kon- takt für die Innenleiter-Kontaktierung handelt. Insoweit wird der erste Typ nachfolgend auch kurz als Stecker und der damit zusammenwirkende weitere Steckverbinder als Kuppler bezeichnet, unabhängig davon, ob es sich um beweg- liehe Steckverbinder oder um feste Steckverbinder, also um fest eingebaute Steckverbinder handelt, die üblicherweise auch als Gehäuse-Steckverbinder bezeichnet werden und an einem Gehäuse oder in einem Gerät eingebaut sind. Dabei wird schon an dieser Stelle angemerkt, dass unabhängig von der Ausführung des Steckverbinders mit einem Stift- oder einem Buchsen-Kontakt für den Innenleiter das gleiche Prinzip auch für den Außenleiter gilt, d.h. ein Steckverbinder entweder einen Buchsen-Außenleiter (bei welchem die elektrische Kontaktgabe an der inneren Oberfläche des Außenleiters erfolgt) oder einen Stecker-Außenleiter (bei dem die elektrische Kontaktgabe an der äußeren Oberfläche des Stecker-Außenleiters erfolgt) umfasst, wobei im letztgenannten Fall der Stecker-Außenleiter hohlzylinderförmig oder zumindest in der Regel hohlzylinderähnlich gestaltet ist. Aus Codierungsgründen ist häufig der Steckverbinder, der einen stiftförmigen Innenleiter-Kontakt aufweist, mit einem buchsenförmigen Außenleiter-Kontakt versehen, wohingegen der Steckverbinder mit buchsenförmigen Innenleiter- Kontakt mit einem steckerförmigen Außenleiter-Kontakt ausgestattet ist, also die Kontaktfläche in diesem Falle die Außenleiter-Kontaktierung an der äußeren Oberfläche dieses hohlzylinderförmigen Außenleiters liegt.
Der in Figur 7 gezeigte gekuppelte Steckverbindersatz umfasst also zwei ineinander gesteckte Steckverbinder, von denen der eine nachfolgend auch als Kuppler (Buchse) 100 und der andere auch als Stecker 200 bezeichnet werden, die längs einer Axialachse 300 anschlagsbegrenzt ineinander gesteckt sind. Sowohl der Stecker als der Kuppler können bewegliche Teile sein. Einer von beiden kann auch fest eingebaut sein. Möglich ist aber auch, dass beide fest eingebaut sind und zwei Geräte mit fest eingebauten Steck- verbindern elektrisch kontaktiert werden können, gegebenenfalls auch unter Zwischenschaltung eines Zwischen- oder Übergangsverbinders .
Der teilweise als Kuppler 100 bezeichnete Steckverbinder 100 umfasst dazu einen buchsenförmigen Innenleiter 101, der einen buchsenförmigen Innenleiter-Federkorb 103 umfasst. Dieser buchsenförmige Innenleiter- Federkorb 103 weist mehrere in Umfangsrichtung in der Regel axial ver- laufende Trennschnitte 105 auf, die sich vom offenen Ende des Innenleiters 101 über einen gewissen Axialweg erstrecken, wodurch einzelne in der Innenleiterbuchse 101 vorhandene Innenleiter-Kontaktfedern 107 gebildet sind.
Dieser Buchsen- Innenleiter 101 wird über einen im freien Innenleiter- Federkorb 103 versetzt liegenden Buchsen- Isolator oder Buchsen- Isolatorring 109 gehalten, und dadurch elektrisch-galvanisch vom Buchsen-Außenleiter 113 getrennt. Der erwähnte Buchsen- Isolatorring 109 wird nach- folgend teilweise auch als buchsenseitige Zentrierscheibe 109 bezeichnet. Abweichend davon kann auch die Kabelzentrierung eines an dem Steckverbinder angeschlossenen Kabels als Halter für die Zentrierung des Innenleiters verwendet werden.
Der Kuppler-Außenleiter 113 umgibt den Kuppler- Innenleiter 101. Der Kuppler-Außenleiter 113 ist dabei nach Art eines Kuppler-Außenleitergehäuses 115 gestaltet und weist in einer axialen Teillänge an seinem Außenumfang ein Außenge- winde 117 auf.
Ferner ist in dem Kuppler-Außenleiter 113 von seiner in Figur 7 nach unten weisenden Kontaktierungs- und Stecksei- te ausgehend eine ringförmige Außenleiter-Nut 119 eingebracht, wodurch ein Kuppler-Außenleitergewinde-Körper 118 von dem Kuppler-Außenleiter-Kontaktierungsabschnitt 121 in einer axialen Teillänge des Kupplers getrennt ist. Der Kuppler-Außenleiter-Kontaktierungsabschnitt 121 und der Kuppler-Außenleitergewinde-Körper 118 mit dem Außenleitergewinde 117 sind im gewählten Ausführungsbeispiel ein einteiliges, elektrisch leitfähiges Bauteil, welches das Kuppler-Außenleiter-Gehäuse 115 bildet.
Im gezeigten Beispiel überragt die Stirnebene 123 an dem Kuppler-Außenleiter-Kontaktierungsabschnitt 121 die Stirnebene 125 an dem Kuppler-Außenleiter-Gewindeabschnitt 117.
Ein so gebildeter Kuppler 100 ist in Axialrichtung 300 mit dem erwähnten Stecker 200 ineinander steckbar. Der Kuppler 100 weist somit auf der dem Kuppler zugewandt liegenden Seite ebenfalls eine Anschluss- oder Steckseite auf, über die die beiden Steckverbinder einmal in Form des Kupplers 100 und in Form des Steckers 200 ineinander gesteckt werden können.
Der Stecker 200 umfasst dabei einen Stecker-Innenleiter 201, der Stecker- oder stiftförmig gestaltet ist und im kontaktierten Zustand in den Kuppler- Innenleiter- Federkorb 113 eingreift, wobei durch die Kontaktierung der Innenlei - terkontaktfern 107 des Kupplers mit dem Außenumfang des Stecker- Innenleiters 201 die elektrisch-galvanische Kontaktierung zwischen dem Innenleiter der Buchse und dem Innenleiter des Steckers herbeigeführt werden kann. Die axiale Überdeckung zwischen dem Innenleiter- Federkorb 113 der Buchse und dem stift- oder steckerförmigen Innenleiter 201 des Steckers ist in ausreichendem Maß vorgesehen. Dieser Stecker- Innenleiter 201 ist von einem Stecker-Außenleiter 213 umgeben, wobei der Stecker-Innenleiter 201 ähnlich wie bei dem Kuppler über einen Stecker- Isolator, einen Stecker-Isolatorring 209 oder eine sogenannte stec- kerseitige Zentrierscheibe 209 gehalten und davon elektrisch-galvanisch getrennt ist, wobei die Zentrierscheibe aus einem geeigneten (beliebigen) Material bestehen kann, beispielsweise aus Kunststoff. Auch in diesem Falle kann auf den Isolator 209 verzichtet werden, wenn die Kabeliso- lierung als Halter für die Zentrierung des Innenleiters verwendet wird.
Der Stecker-Außenleiter 213 weist einen radial nach innen vorstehenden Vorsprung oder Ringvorsprung 215 auf, der in Axialrichtung dem Kuppler 100 zugewandt liegend im gezeigten Ausführungsbeispiel eine ringförmige Anschlagsschulter 217 bildet.
Ebenso ist an dem Stecker-Außenleiter 213 ein radial nach außen vorstehender Vorsprung oder Ringvorsprung 219 vorgesehen, worüber in Axialrichtung dem Kuppler 100 zugewandt liegend ebenfalls eine außen liegende, im gezeigten Ausführungsbeispiel ringförmige Schulter 221 gebildet ist.
Ferner ist eine Überwurfmutter 223 vorgesehen, die nach Art einer Überwurfkappe oder dergleichen gebildet ist, die mit einem stirnseitigen Ansatz 223a versehen ist, worüber der Stecker mit seinem Außenleiter, beispielsweise über den nach außen überstehenden Vorsprung 219, mitgenommen werden kann, wenn nämlich die Überwurfmutter 223 mit ihrem Innengewinde 227 auf das Außengewinde 117 an dem Kuppler- Außenleitergehäuse 115 aufgedreht wird. Die erwähnte Überwurfmutter 223 kann aber auch an dem anderen Steckverbin- der, d.h. an dem Kuppler 100 vorgesehen sein.
Zur Herstellung einer mechanisch ausreichend festen Verbindung müssen entsprechend hohe Drehmomente auf die Über- wurfmutter 223 eingeleitet werden, bis der Stecker und der Kuppler an ihrer in Axialrichtung wirkenden Anschlagsbegrenzung mit ausreichend hohen Axialdrücken gegeneinander verspannt sind, wodurch die maximale Ineinandersteckbewe- gung (Einstecktiefe) begrenzt ist. Beim Festdrehen der Überwurfmutter 223 läuft nämlich die Stirnseite 123 des ringförmigen Kuppler-Außenleiter-Kontaktierungsabschnittes 121 auf der Anschlagsschulter 217 des Steckers 200 auf und erzeugt hier die durch das Drehmoment eingeleiteten maximalen axialen Verspannkräfte zwischen dem Außenleiter des Kupplers 100 und des Steckers 200. Gleichzeitig wird hier zwischen der Stirnseite 123 des Kuppler-Außenleiter-Kon- taktierungsabschnittes 121 und der elektrisch leitfähigen Anschlagsschulter 217 des Steckers 200 der elektrische Signalpfad festgelegt.
Dabei ist aus den Zeichnungen auch zu ersehen, dass der hohlzylinderförmige Stecker-Außenleiter 213 ansonsten kontaktfrei in die ring- oder hohlzylinderförmige Außenlei - ternut 119 der Buchse 100 eingreift. Wie aus Figur 7 zu ersehen ist, kommt bei ineinander gestecktem Kuppler und Stecker bei vollem axialen Drehmoment die in Steckrichtung vorlaufende ringförmige Stirnseite 131 des Außenleiters 121 in einem Abstand 11 gegenüber dem Nutboden 119a der hohlzylinderförmigen Kuppler-Außenleiternut 119 zu liegen, so dass die vollen Kontaktierungskräfte zwischen Kuppler und Stecker nur zwischen der Stirnseite 123 der Buchse und der Anschlagsschulter 217 des Steckers wirken. Zwischen der außen liegenden Stirnseite 125 auf der dem Stecker zugewandt liegenden Begrenzungsseite des Kuppler- Außenleitergehäuses 115 und der Anschlagschulter 221 des radial nach außen vorstehenden Vorsprungs 219 ist eine zusätzliche Dichtung 220, insbesondere eine Ringdichtung oder ein O-Ring eingesetzt, die zwischen der Stirnseite 125 des Kuppler-Außenleitergehäuses 115 und dem außen liegenden ringförmigen Vorsprungs 219 des Steckers verpresst wird, um die gewünschte Dichtigkeit des Verbinders gegen- über Umwelteinflüssen zu gewährleisten.
Anhand von Figur 1 wird nunmehr eine erste Variante der erfindungsgemäßen Lösung beschrieben und gezeigt.
Die erfindungsgemäße Lösung gemäß axialer Schnittdarstellung nach Figur 1 unterscheidet sich von der vorbekannten Lösung nach Figur 7 dadurch, dass nunmehr eine axiale Anschlagsbegrenzung zwischen Stecker und Kuppler dadurch hergestellt ist, dass der Stecker-Außenleiter 213 (der nachfolgend teilweise auch als außenliegender Stecker- Außenleiter 213 bezeichnet wird) nicht mit dem ringförmigen Stirnabschnitt 123 des kupplerseitigen Kontaktierungs- abschnittes 121 axial verpresst wird, sondern mit einem anderen Abschnitt des Kuppler-Außenleiters 113. Im ge- zeigten Ausführungsbeispiel ist eine axiale Anschlagsbegrenzung zwischen Stecker und Kuppler dadurch gewährleistet, dass die zum Außenleiter 213 des Steckers 200 gehörende ringförmige Stirnseite 231, die in die ringförmige Außenleiternut 119 des Kuppler-Außenleiters 113 eintaucht, am Nutboden 119a dieser Außenleiternut 119 axial anschlägt, so dass bei Festdrehen der Überwurfmutter 223 durch die Einleitung entsprechender Drehmomente auf die Überwurfmutter hier die maximalen axialen Verpresskräfte zwischen Kuppler und Stecker erzeugt werden.
Abweichend vom Stand der Technik ist aber nunmehr von der mechanisch wirkenden axialen Anschlagsbegrenzung getrennt ein radial verlaufender Signalweg vorgesehen, wozu beispielsweise der Kuppler 100 mit einem Buchsen-Außenleiter- -Kontakt (oder buchsenförmig wirkenden Kontakt) und der damit zusammenwirkende Stecker 200 mit einem Stift- Außenleiter-Kontakt (also zumindest einem Stift- oder hül- senförmigen Außenleiter-Kontakt) vorgesehen, worüber der erwähnte radiale Signalweg erzeugbar ist. Mit anderen Worten verläuft also der elektrische Signalweg über den ring- oder hohlzylinderförmigen (Stift-) Kuppler-Außenleiter-Kontaktierungsabschnitt 121, der innerhalb des hülsen- oder zylinderförmigen Stecker-Außenleiters 213 (Buchsen- Außenleiter-Kontakt) liegt und von diesem umgeben ist, wobei der Kuppler-Außenleiter-Kontaktierungsabschnitt 121 mit einem radial nach außen vorstehenden Kontaktierungs- bereich 121a versehen ist. Dieser Kontaktierungsbereich 121a liegt bevorzugt zumindest in der Nähe des freien Endes des Kuppler-Außenleiter-Kontaktierungsabschnittes 121, also zumindest in der Nähe oder benachbart zur Stirnseite 123, die den Kuppler-Außenleiter-Kontaktierungsabschnitt 121 in Richtung Stecker 200 begrenzt. Die Kontaktierungs- bereiche 121a sind dabei in Form von radial nach außen vorstehenden Erhebungen ausgestaltet, die die benachbarten, radial nach außen weisenden Oberflächenabschnitte des Außenleiter 113, d.h. Kuppler-Außenleiter-Kontaktierungs- abschnitte 121 überragen.
Auch hier ist der Kuppler-Außenleiter-Kontaktierungsab- schnitt 121 in einer bevorzugten Variante durch eine Vielzahl von in Umfangsrichtung des Kuppler-Außenleiter-Kon- taktierungsabschnittes 121 versetzt zueinander liegenden und bevorzugt in Axialrichtung verlaufenden Trennschlitzen 121b in eine Vielzahl von in Umfangsrichtung versetzt liegenden Außenleiter-Federzungen 121c gegliedert, die unter Vorspannung an der zylinderförmigen Innenwandung 213a des Stecker-Außenleiters 213 angepresst gehalten werden (wobei dieses Prinzip mit einer weiteren Abhandlung nachfolgend auch noch anhand von Figur 2a näher gezeigt und beschrieben ist) . Der an den Außenleiter- Feder- oder Kontaktzungen 121c jeweils ausgebildete Kontaktierungsbereich 121a ist in Form von radial vorstehenden Erhebungen gebildet, ohne auf diese Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein.
In diesem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist dann letztlich zwischen der Stirnfläche 123 an dem Kuppler- Außenleiter-Kontaktabschnitt 121 und der entsprechenden Ringschulter 217 an dem Stecker-Außenleiter 213 ein Abstandsraum 11' gebildet, so dass hier in Abweichung zum Stand der Technik kein Signalweg zwischen den beiden gekuppelten Steckverbindern 100, 200, also kein galvanischer Kontakt zwischen dem Kuppler 100 und dem Stecker 200 gegeben ist.
Da der Strom an dem Kuppler-Außenleiter 113 nur auf der Innenwandung 113a entlang fließt, hat dies auch zur Folge, dass für die Signalübertragung nur die Vorspannkräfte zwischen den Kuppler-Außenleiter-Kontaktzungen 121c und der Innenwandung 213a des Stecker-Außenleiters 213 entscheidend sind und nicht mehr die axialen Anpresskräfte zwischen den beiden in Axialrichtung wirkenden mechani- sehen Anschlägen, die durch den Nutboden 119a des Kuppler- Außenleiters 113 und der Stirnseite 231 des Stecker-Außenleiters 213 gebildet sind. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 unterscheidet sich vom dem nach Figur 1 dadurch, dass in dem Abstandsraum II1 zwischen der Stirnseite 125 der Kuppler-Außenleiter-Kontaktzunge 121c und der entsprechenden innen liegenden ringförmigen Anschlagsschulter 217 noch ein Isolator 233 vorgesehen ist, so dass der elektrische Signalweg, wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 1, zwischen den innenliegenden Kuppler-Außenleiter-Kontaktzungen 121c und dem außenliegenden, also die Kuppler-Außenleiter-Kontaktzungen umgebenden Stecker-Außenleiter 213 in Radialrichtung erfolgt und in Axialrichtung nur der mechanische Anpress- druck, der durch die Überwurfmutter 223 eingeleitet wird, wirken kann. In diesem Fall könnte sogar darauf verzichtet werden, dass die stirnseitige Begrenzung des Stecker-Au- ßenleiters 213 an dem Nutboden 119a anschlägt. Die Toleranzen können auch so gewählt werden, dass an beiden Stellen eine axiale Verspannung erzeugt wird. Damit der Isolatorring 233 an der vorlaufenden Anschluss- oder Steckseite sitzt, ist er neben seinem ringförmigen Abschnitt 233a (der in der Regel senkrecht zur Axialrichtung 300 ausgerichtet ist) innenliegend noch mit einem zylinderförmigen Ansatz 233b ausgestattet (Figur 2) , so dass der so gebildete Isolator 233 bei entsprechender Dimensionierung auf das Ende des Kuppler-Außenleiters bzw. die Federzunge 121c aufgesteckt werden kann und dort bereits vor dem Zusammenstecken mit einem Stecker gehalten ist.
Dabei kann der Isolator 233 sowie die Stirnseite der Kontaktzungen 121c des Kuppler-Außenleiter-Kontaktabschnittes 121 so gebildet und/oder geformt sein, dass bei Einleiten des Drehmomentes über die Überwurfmutter 223 durch die eingeleiteten Axialkräfte zwischen der Ringschulter 217 und dem beispielsweise ringförmigen Isolator 233 Kräfte auf die Stirnseite 123 an den Kontaktzungen 121c eingeleitet werden, die zur Erhöhung der nach außen gerichteten Radialkräfte an den Kontaktzungen 121c beitragen und dadurch die Kontaktabschnitte 121a an den Kontaktzungen 121c noch stärker in Radialrichtung an die Innenwandung 213a des Außenleiters 213 des Steckers 200 anpressen und dadurch den elektrischen Signalweg gegebenenfalls noch verbessern.
Der erwähnte Isolator oder Isolatorring 233 ist bevorzugt dauerhaft in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Kuppler 100 verbunden (wie geschildert dadurch, dass der zylinderförmige Ansatz 233a an die Innenwandung des Stecker-Außenleiters 213 im Klemmsitz eingefügt ist) , so dass ein der- artiger Kuppler gemäß Figur 2 sowie ein Kuppler nach Figur 1 auch mit einem herkömmlichen Stecker eines entsprechenden Steckverbinders gesetzt werden kann, da der Stecker 200 in dem Ausführungsbeispiel des nach dem Stand der Technik bekannten Steckvererbinders nach Figur 7 unverän- dert geblieben ist und auch bei der Variante nach Figur 1 und 2 ein herkömmlicher Stecker mit dem erfindungsgemäßen Kuppler eingesetzt werden kann.
Nachfolgend wird auf eine Abwandlung zu Figur 2 eingegan- gen.
Grundsätzlich zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2a ist ein Aufbau zwischen den beiden gekuppelten Steckverbinder 100, 200 gezeigt, der jenem nach Figur 2 weitgehend entspricht. Dazu ist in Figur 2a eine Abwicklung des sich eher hohlzylinderförmigen Kuppler-Außenleiter-Kontaktie- rungsabschnittes 121 gezeigt, der die erwähnten Außenleiter-Feder- oder Kontaktzungen 121c umfasst, die durch Trennschlitze 121b voneinander getrennt sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind aber nicht nur Kontaktzungen 121c nebeneinander liegend vorgesehen, sondern in diesem gezeigten Ausführungsbeispiel ist abwechselnd (dies kann aber auch anders gelöst werden) neben einer Außenleiter- Feder- oder Kontaktzunge 121c ein Außenleiterabstütz -Abschnitt 121d vorgesehen, der in Einsteckrichtung, also in Axialrichtung die Kontakt- oder Federzungen 121c überragen. Abweichend davon, dass zwischen zumindest zwei Feder- zungen 121c jeweils ein axial weit hervorragender Außen- leiterabschnitt 121d vorgesehen ist, kann auch genügen, dass insgesamt nur ein oder zwei, also weniger oder sogar mehr Außenleiter-Abstützabschnitte 121d vorgesehen sind als Außenleiter-Federzungen 121c.
Ferner ist auch in diesem Ausführungsbeispiel ein Isolierkörper, beispielsweise in Form eines Isolierringes 233 vorgesehen, der zwischen den nach unten weisenden Stirnseiten 123 des Kuppler-Außenleiter-Kontaktabschnittes 121 und der entsprechenden ringförmigen Anschlagschulter 217 des Stecker-Außenleiters 213 vorgesehen ist, beispielsweise durch entsprechende Ausgestaltung auch zumindest reibschlussmäßig an den in Axialrichtung überstehenden Außenleiter Abstütz -Abschnitten 121d gehalten ist. Bei festgedrehter Überwurfmutter laufen somit die vorlaufenden Stirnseiten 123 des Kuppler-Außenleiter-Kontaktierungsab- schnittes 121 an der Zwischenschaltung des erwähnten Isolators 233 an dem entsprechenden Stecker-Außenleiter-Anschlag 217 auf, so dass hier entsprechende, über die Über- wurfmutter eingeleitete axiale Verpresskräfte wirken. Auch hierdurch wird die in Axialrichtung wirkende Verspannung zwischen den beiden Außenleitern der Steckverbinder 100 und 200 von dem radial verlaufenden Signalweg über die erwähnten Kontaktabschnitte 121a der Kontaktzungen 121c getrennt. Mit anderen Worten verläuft der Hochfrequenz - Signalweg stets über die dem Innenraum I zugewandt liegenden leitenden Oberflächen (wobei der Innenraum I jener ist, in dem auch die Innenleiter 101 und 201 der Steckverbinder vorhanden sind) . Mit anderen Worten erfolgt also die elektrische Verbindung auf dem HF-Signalpfad von der mit dem Innenraum I in Verbindung stehenden Innenwandungen 113a über die an den Innenraum I angrenzende Oberfläche der Innenwandung der radial verlaufenden Kontaktierungs- einrichtung und von dort zur Innenwandung 213a des nächsten Steckverbinders 200, von wo aus der HF-Signalpfag dann z.B. zu einem an den Steckverbinder 200 anschließbaren Außenleiter eines Koaxialkabels weiter verläuft. Der zwi- sehen dem Nutboden 119a des Außenleiters 113 und der ringförmigen Stirnseite 231 des weiteren Außenleiters 213 wirksame axiale Anschlag liegt somit zum Innenraum I entfernt und/oder abgeschirmt, also davon getrennt. Mit anderen Worten führt der nur über die an den Innenraum I an- grenzenden elektrisch leitfähigen Oberflächen sich ausbreitende HF-Signalpfad nicht über den axialen Anschlag, so dass dieser axiale Anschlag somit von dem HF-Signalweg getrennt ist.
Anhand von Figur 3 ist gezeigt, dass das Kuppler-Gehäuse 115 in Radialrichtung zweigeteilt sein kann und einen leitfähigen Kuppler-Außenleiter 113 aufweist, der innen liegend angeordnet und in diesem Falle von einem diesen Kuppler-Außenleiter 113 umgebenden Kuppler-Außenleiter- Gehäuse 115 umgeben ist, welches beispielsweise aus einem Isolator, insbesondere in Form eines Kunststoffes bestehen kann. Aber auch jeder andere beliebige Werkstoff kann verwendet werden, beispielsweise auch Aluminium etc.. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist das aus elektrisch nicht leitfähigem Material bestehende Kuppler- Außenleiter-Gehäuse 115 so geformt, dass hierüber auch der Nutboden 119a und der Außengewinde-Gehäuseabschnitt 118 gebildet ist, und zwar mit der in Richtung Stecker weisenden ringförmigen Stirnseitenbegrenzung 125, so dass zwischen dem aus Kunststoff gebildeten Kupplergehäuse und der Ringschulter 221 die erwähnte Dichtung 220 angeordnet ist, auf welche entsprechende Verpresskräfte wirken. Die nach innen liegende Begrenzungsfläche der nutförmigen Vertiefung 119 wird in diesem Fall durch den Kuppler-Außenleiter 113 mit dem Kuppler-Außenleiter-Kontaktabschnitt 121 gebildet, der - wie beschrieben - bevorzugt in in Axialrichtung verlaufende Kontaktfinger gegliedert ist, die mit nach außen wirkenden VorSpannkräften am Außenleiter des Steckers anliegen.
Nachfolgend wird auf ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 Bezug genommen, welches sich von demjenigen nach Figur 2 dadurch unterscheidet, dass der Kuppleraußenleiter-Kontaktabschnitt 121 stärker verkürzt ist und sich in Axialrichtung nur über eine Teillänge des Kuppler-Außenleiter-Gewindekörpers 118 und/oder des Stecker-Außenleiters 213 erstreckt, insbesondere bezogen auf den radial nach innen vorstehenden Vorsprung 215.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 beträgt die axiale Länge des Kuppler-Außenleiter-Kontaktabschnittes 121 und der Abstand der Kontaktleiterzungen 121c vom Nut- boden 121a aus betrachtet etwa 70% bis 98%, vorzugsweise 90% bis 95 % der axialen Länge der über die Anschlags - schulter 217 axial überstehenden Axiallänge des Stecker- Außenleiters. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist nunmehr der Kuppler-Außenleiter-Kontaktabschnitt 121 in Axialrichtung betrachtet sehr stark verkürzt, so dass der Kuppler- Außenleiter-Kontaktabschnitt 121 mit den Kontaktzungen 121c in der Nähe des Nutbodens 119a zu liegen kommt. Mit anderen Worten kann festgehalten werden, dass sich der Kuppler-Außenleiter-Kontaktabschnitt 121 in seiner Axialerstreckung problemlos in einem Bereich zwischen 1% oder 5% bis 95% oder sogar 99% mit dem Stecker-Außenleiter 213 überdecken kann, also mit dem Stecker-Außenleiter 213 im Bereich zwischen seiner anschluss- oder steckerseitigen, ringförmigen Stirnseite 231 und seiner nach innen vorstehenden Ringschulter 217 am Vorsprung 215. Dimensionsmäßige Einschränkungen bestehen insoweit hierbei nicht.
Dabei sind die Kontaktzungen 121c bevorzugt im Endbereich des Kuppler-Außenleiter-Kontaktabschnittes 121 vorgesehen, können aber auch versetzt zu dieser Stirnebene 123 vorgesehen sein.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4a entspricht im Wesentlichen jenem von Figur 4, wobei (was nicht notwendig ist) der entsprechende Außenleiter-Kontaktierungsabschnitt 121 in Axialrichtung noch verlängert ausgebildet ist, dort völlig frei in Axialrichtung vorsteht und an sich keine Funktion erfüllt. Die eigentliche in Radialrichtung wirkende Kontaktierungseinrichtung verläuft ebenfalls wieder über die radial vorstehenden Kontaktierungsbereiche 121a, wie anhand der vorausgegangenen Ausführungsbeispielen erläutert.
Dabei ist in Figur 4a strichpunktiert der auf den Innenwandungen 113a bzw. 213a der zu verbindenden Kuppler ver- laufende Hochfrequenz -Signalpfad HF-S eingezeichnet. Mit anderen Worten läuft dieser Hochfrequenz -Signalpfad - wie bereits mehrfach erwähnt - immer nur auf den an den Innenraum I angrenzenden Innen- bzw. Oberflächen der elektrisch leitfähigen Teile (wobei der Innenraum I innerhalb der Außenleiter jener Bereich ist, in dem auch die Innenleiter 101, 201 verlaufen) . Anhand des über die radiale Kontak- tierungseinrichtung mit ihrem Kontaktierungsbereich 121a vorstehenden (an sich keine Funktion erfüllenden) Kontak- tierungsabschnitts 121 lässt sich jedoch verdeutlichen, wie dieser HF-Signalpfad stets auf den Innenwandungen der Außenleiter bzw. der radialen Kontaktierungseinrichtung verläuft, die an den Innenraum I angrenzen. Mit anderen Worten läuft also dieser HF-Signalpfad an dem axialen An- schlag vorbei, der von den Innenwandungen (also Oberflächen) der Außenleiter und der radialen Kontaktierungsein- richtung getrennt (und damit abgeschirmt) liegt. Dies gilt beispielsweise eben auch für das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1, 3 und 4, da hier der axiale (galvanische) Anschlag stets außerhalb des HF-Signalpfades, mit anderen Worten also von den Innenwandungen der Außenleiter und der radialen Kontaktierungseinrichtungen entfernt vorgesehen ist. Da also der Hochfrequenzstrom nur auf den leitenden, an den Innenraum I angrenzenden Oberflächen und nicht durch das Metall hindurch fließen kann und dabei der erläuterte axiale Kontakt zwischen den Steckverbindern quasi "hinter" diesen Oberflächen (auf denen der HF-Signalpfad HF-S verläuft) liegt, wird die getrennte Ausbildung dieses HF-Signalpfads vom axialen Anschlag realisiert. Mit ande- ren Worten darf also im inneren (koaxialen) Bereich, d.h. im direkten innenliegenden HF-Verbindungspfad zwischen den Innenwandungen der einzeln gekuppelten Außenleiter kein leitender mechanische axialer Anschlag vorhanden sein. Somit ist sichergestellt, dass der mechanische axiale Anschlag keine Auswirkungen auf die elektrischen Eigenschaften der Verbindung hat .
Anhand des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 5 ist nunmehr im Sinne einer Umkehrung und Vertauschung gezeigt, dass ein Außenleiter-Kontaktabschnitt 241 auch am Stecker-Außenleiter 231 ausgebildet sein kann, bevorzugt ebenfalls im Bereich des ringförmigen Stirnendes 231. Hier sind be- vorzugt radial nach innen vorstehende Kontaktzungen 241c ausgebildet, die mit der radial nach außen weisenden Kontaktfläche des Kuppler-Außenleiter-Abschnittes 121 in Kontakt stehen.
In diesem Falle können sogar die axialen Anpresskräfte zwischen Kuppler und Stecker zwischen der radialen Stirnseite 231 des Steckers und dem Nutboden 119a des Kupplers 100 wirken, ohne dass hier ein Isolator, z.B. Kunststoff zwischengefügt ist. Denn trotz galvanischem Kontakt flie- ßen die HF-Signale und -Ströme auf der innenliegenden Innenwandung 113a, so dass in Axialrichtung nur die rein mechanischen Presskräfte wirken und für den Strom- und Signalübergang nur der radial verlaufende Signalweg zwischen dem Außenleiter-Kontaktabschnitt 241 und den Außen- leiter-Kontaktzungen 241c und dem Kuppler-Außenleiter 113 entscheidend ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist ebenfalls der Kuppler-Außenleiter-Kontaktabschnitt 121 in Axialrichtung wieder verkürzt ausgebildet, ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4. Auch in diesem Aus- führungsbeispiel sind die eigentlichen Kontaktzungen 241c mit entsprechenden radial nach innen vorstehenden Erhebungen ausgestaltet, worüber die radiale Kontaktgebung mit dem Außenleiterabschnitt des Steckverbinders 100 erfolgt, da die Erhebungen über die benachbarten radial nach innen weisenden Oberflächenabschnitte der Außenleiter-Kontaktzungen 241c überstehen.
Anhand von Figur 6 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem der erfindungsgemäße Kuppler und/oder der erfindungsgemäße Stecker im Sinne einer Ausgleichseinrichtung und/oder eines Zwischenverbinders, beispielsweise zwischen einem Antennengehäuse und einer Verstärkeranord- nung (TMA) vorgesehen sein kann.
In Figur 6 ist dabei schematisch angedeutet, dass beispielsweise oben liegend ein Antennengehäuse 11, insbesondere die Unterseite IIa eines Antennengehäuses 11 gezeigt ist, wobei im Abstand dazu die Oberseite 13a eines benachbarten Gehäuses einer elektrisch/elektronischen Einrichtung 13, beispielsweise eines Verstärkergehäuses (TMA-Ge- häuse) angeordnet ist.
Zwischen beiden sind nach dem Stand der Technik mehrere Kabelverbindungen vorgesehen.
Alternativ dazu kann nunmehr, beispielsweise an der Unterseite des Antennengehäuses, der anhand der vorstehend ge- nannten Ausführungsbeispiele erläuterte, erfindungsgemäße Kuppler 100 vorgesehen sein, wobei an der entsprechenden Oberseite 13a des anzubauenden elektrischen/elektronischen Gerätes 13 die damit zusammenwirkenden herkömmlichen Stecker 200 oder die beispielsweise anhand von Figuren 4 und 5 gezeigten, gegenüber dem Stand der Technik abgewandelten Kuppler 100 und Stecker 200 angebaut sein können. Dies eröffnet die Möglichkeit, dass ein entsprechendes elektrisches oder elektronisches Gerät 113, beispielsweise in Form eines TMA-Verstärkers, an eine Antenne allein dadurch angeschlossen werden kann, dass das elektrisch/elektronische Gerät 113 mit seinem Steckverbinder oder seiner Steckverbinder-Kombination in den entsprechenden Steck- verbinder oder der entsprechenden Steckverbinder-Kombination am anderen Gerät, hier am Antennengehäuse eingeschoben wird. Temperaturbedingte axiale Lageveränderungen zwischen den gekuppelten Steckverbindern (die einen gekuppelten Steckverbindersatz bilden) sind insoweit unerheblich, da der Signalweg stets sicher aufrecht erhalten wird, weil er in Radialrichtung zwischen den ausleitenden Abschnitten zwischen den zusammenwirkenden Außenleiter-Abschnitten zwischen den gekuppelten Steckverbindern (Kuppler, Stecker) erfolgt und nicht, wie im Stand der Technik, in Axialrichtung.
Möglich wäre insoweit auch, beispielsweise den einen Steckverbinder als eine Doppel-Stecker oder als Doppel- Kuppler zu realisieren, der nach Art eines Übergangsstü- ckes (Zwischenverbinder) eine quer zu dessen Axialrichtung verlaufende Symmetrieebene aufweist. Ein derartiger Zwischenverbinder könnte dann, wenn er nach Art eines symmetrischen Zwischenverbinders gebildet wäre, zwischen zwei Kuppleranschlüssen als Zwischenverbinder zwischengeschal- tet werden. Die Ausbildung wäre umgekehrt genauso möglich, wenn der Zwischenverbinder als Doppel -Kuppler ausgebildet wäre, der an seinen beiden gegenüberliegenden Anschluss- stücken dann mit einem entsprechenden Gegenstück (Stecker) zusammenwirken würde .
Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Steckverbinder können als Steckverbinder für Kabelverbindungen allgemein dienen, aber auch als koaxiale Leitungsverbindungen in den Fällen, in den beispielsweise als Kuppler oder Stecker ausgebildete Steckverbinder zum einen an einem Gehäuse eines elektrischen/elektronischen Gerätes fest montiert sind. Somit lässt sich ein erfindungsgemäßes Steckverbin- der auch gut in einem Gerät, beispielsweise in einer Antenne, einem Antennengehäuse, einem Verstärker, einem Filter etc. integrieren, so dass ein mit einem solchen Steckverbinder ausgestattetes Gerät problemlos mit einem genormten oder handelsüblichen, damit zusammenwirkenden Steckverbinder elektrisch verbunden werden kann. Dabei kann der mit dem Gerät verbundene Steckverbinder entsprechend den elektrischen Anforderungen des Gerätes und dem damit bereitgestellten Signalweg, auch von genormten Steckverbindern abweichend ausgestattet sein, also so ge- staltet sein, dass nur die bezogen auf das betreffende Gerät notwendigen elektrischen Eckwerte eingehalten werden müssen, was beispielsweise für einen zu übertragenden Betriebs -Frequenzbereich, Anforderungen an die Umweltklassen, Anzahl der Steckzyklen etc. zutreffend ist.
Die Erfindung ist anhand von Steckverbindern erläutert worden, bei denen als Innenleiter jeweils ein Stift-Kontakt bzw. ein Buchsen-Kontakt ausgebildet ist. Die Erfindung ist aber genauso bei Steckverbindern anwendbar, bei denen die zu kuppelnden Innenleiter einen Zwitter-Kontakt aufweisen, der also weder als Stift- noch als Buchsen- Kontakt bezeichnet werden kann. Bevorzugt wird aber eine Innenleiter-Kontaktierung mit radialem Kontaktweg.
Bei den erwähnten Steckverbindern ist es im Rahmen der
Erfindung unerheblich, ob der mit einem Buchsen-Außenleiter-Kontakt versehene Steckverbinder als Innenleiter einen Stift-Kontakt oder einen Buchsen-Kontakt aufweist. Ebenso unerheblich ist es, ob der mit einem Stift-Außenleiter- Kontakt (also nach Art eines Hohlzylinder-Außenleiters mit an der äußeren Oberfläche erfolgten Kontakt) mit einem Innenleiter ausgestattet ist, der buchsen- oder stiftför- mig ist. Ebenso unerheblich ist es, an welchem der beiden Steckverbinder eine Überwurfmutter vorgesehen ist, die mit einem entsprechenden Außengewinde des anderen Steckverbinders zusammenwirkt .

Claims

Patentansprüche ;
1. Steckverbinder (100, 200), mit folgenden Merkmalen: - mit einem Außenleiter (113, 213) und/oder einem Außen- leitergehäuse (115), mit einem Innenleiter (101, 201), vorzugsweise mit einer Isolator-Zentrierscheibe (109, 209) zur Fixierung und Halterung des zugehörigen In- nenleiters (101, 201) , mit einem auf der Anschluss- oder Steckseite des Steckverbinders (100, 200) befindlichen, mechanisch wirkenden axialen Anschlag, mit einem elektrischen Außenleiter-Kontaktierungsab- schnitt an dem Steckverbinder-Außenleiter (113, 213) und/oder dem Außenleitergehäuse (115) zur elektrischen Kontaktierung mit einem Außenleiter (213, 113) eines weiteren Steckverbinders (200, 100), und mit einem Hochfrequenz -Signalpfad, der über die Innen- wandung des Außenleiters (113, 213) des Steckverbinders (100, 200) zur Innenwandung des Außenleiters (213, 113) eines weiteren damit zu verbindenden Steckverbinders (200, 100) führt, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale: der elektrische Außenleiter-Kontaktierungsabschnitt des Außenleiters (113, 213) des Steckverbinders (100, 200) ist in Radialrichtung vom axialen Anschlag getrennt verlaufend so ausgebildet, dass der auf den Innenwandungen des Außenleiters (113, 213) gebildete Hochfrequenz -Signalpfad zwischen dem Außenleiter (113, 213) des Steckverbinders (100, 200) und einem damit zu verbindenden weiteren Außenleiter (213, 113) eines weiteren Steckverbinders (200, 100) über den die in Radialrichtung verlaufende elektrische Kontaktierungs- einrichtung führt, und der mechanisch wirkende axiale Anschlag an der Anschluss- oder Steckseite des Steckverbinders (100, 200) ist außerhalb des durch die radiale Kontaktie- rungseinrichtung vorgegebenen Hochfrequenz -Signalpfad vorgesehen.
2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mechanisch wirkenden axialen Anschlag ein Isolator (233) vorgesehen ist, insbesondere an der
Anschluss- oder Einsteckseite an der in Einsteckrichtung vorlaufenden Stirnebene (123) an dem Kuppler-Außenleiter
(113) bzw. an dem Kuppler-Außenleiter-Kontaktabschnitt
(121) und/oder an der Einsteck-Anschlagsbegrenzung (217) am Stecker-Außenleiter (213) .
3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der direkte Hochfrequenz -Signalpfad zwischen den Innenwandungen der zu kuppelnden Außenleiter (113, 213) über die Innenwand der radialen Kontaktierungseinrichtung verläuft, wohingegen der axiale Anschlag an der Anschluss - oder Steckseite des Steckverbinders (100, 200) von den auf den Innenwandungen des Außenleiters (113, 213) und der in Radialrichtung verlaufenden elektrischen Kontaktierungs- einrichtung entfernt und/oder abgeschirmt liegt.
4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- durch gekennzeichnet, dass die elektrische Kontaktierungs- einrichtung am Außenleiter (113, 213) einen von der Zentralachse des Steckverbinders radial nach außen oder innen vorstehenden Außenleiter-Kontaktabschnittes (121, 241) umfasst .
5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenleiter-Kontaktabschnitt (121, 241) in Form einer radial nach außen bzw. radial nach innen vorstehenden Erhebung ausgestaltet ist, die die benachbarten, radial nach außen bzw. radial nach innen weisenden Oberflächenabschnitte des Außenleiters (113, 213) überragt.
6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da- durch gekennzeichnet, dass der Außenleiter-Kontaktabschnitt (121, 241) im Endbereich des Außenleiters (113, 213) auf der Anschluss- oder Einsteckseite des Steckverbinders (100, 200) vorgesehen ist.
7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenleiter-Kontaktabschnitt (121, 241) mehrere elastische Kontaktzungen (121c, 241c) umfasst, die in Umfangsrichtung versetzt liegend angeordnet sind, und die in gekuppelten Zustand mit einem weiteren Steckverbinder (100, 200) reversibel verformbar sind.
8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da- durch gekennzeichnet, dass der hohlzylinderförmige Außenleiter-Kontaktabschnitt (121, 241) durch eine Vielzahl in Umfangsrichtung versetzt zueinander liegender Trennschlitze (121b) in mehrere in Umfangsrichtung versetzt liegende Außenleiter- Federzungen (121c, 241c) gegliedert ist, die in einem gekuppelten Zustand mit einem weiteren Steckverbinder (200, 100) an der Kontaktfläche des Außenleiters (213, 113) des weiteren Steckverbinder (200, 100) unter Vorspannung anliegen.
9. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Anschluss- oder Einsteckseite des Steckverbinders (100) die in Einsteckrichtung vorlaufende Stirnebene (123) am Außenleiter-Kontakt- abschnitt (121) vor der in Einsteckrichtung vorlaufenden Stirnebene (123) am Außenleitergewinde (117) des Steckverbinders (100) endet.
10. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da- durch gekennzeichnet, dass der Außenleiter (113, 213) in
Umfangsrichtung in mehrere Außenleiter- Federzungen (121c, 241c) gegliedert ist, wobei zumindest zwischen zwei Federzungen (141, 241c) und vorzugsweise zwischen mehreren Paaren von Federzungen (141, 241c) zumindest ein oder vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung versetzt liegende Außenleiter-Abstützabschnitte (12Id) vorgesehen sind, die in axialer Einsteckrichtung die Außenleiter- Federzungen (121c, 241c) überragen.
11. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (100, 200) als Steckverbinder (100) mit einem Innenleiter-Kuppler- Kontakt oder als Steckverbinder (200) mit einem Innenlei- ter-Stift-Kontakt ausgebildet ist, also mit einer radial wirkenden Kontaktierung.
12. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder als freier Steckverbinder oder als fester Steckverbinder ausgebildet ist, insbesondere in Form eines Kupplers (100) oder Steckers (200) .
13. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (100, 200) als an einem Gehäuse oder an einem Gerät an- oder eingebauter fester Steckverbinder (100, 200) ausgebildet ist, der in seinen elektrischen Eigenschaften an die Geräteei- genschaften angepasst ist.
14. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (200) einen Buchsen-Außenleiter-Kontakt aufweist .
15. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (100) einen hohlzylinderförmigen oder hohlzylinderähnlichen Stift- Außenleiter-Kontakt umfasst, bei der die elektrische Kon- taktgabe an der äußeren Oberfläche des Stift-Außenleiter- Kontakts erfolgt.
16. Steckverbindersatz mit einem Steckverbinder nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeich- net, dass der Steckverbinder (100, 200) mit einem weiteren Steckverbinder (200, 100) unter Bildung eines gekuppelten Steckverbindersatzes eingesetzt ist oder einsetzbar ist.
17. Steckverbindersatz nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Außenleiter-Kontaktabschnitt (121) des einen Steckverbinders (100) in einem Bereich zwischen 1% bis 99% der Länge des Außenleiter-Kontaktabschnittes (231) des anderen Steckverbinders (200) erstreckt, also in einem Bereich zwischen einer ringförmigen Stirnseite (231) und einer vorzugsweise ringförmigen Anschlagschulter (217) am Außenleiter (213) des Steckverbinders (200) .
18. Steckverbindersatz nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylinderförmige Außenleiter (213) des einen Steckverbinders (200) in eine ring- oder hohlzylinderförmige Außenleiternut (119) in den anderen Steckverbinder (100) eingreift.
19. Steckverbindersatz nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Anschlussseite des einen Steckverbinders (200) vorgesehene ringförmige Stirnseite (231) am Außenleiter (213) am Nutboden (119a) der ringförmigen Außenleiternut (119) und/oder die anschlussseitige Stirnebene (113) an dem Außenleiter-Kontaktabschnitt (121) unter Zwischenschaltung eines Isolators (233) an einer Anschlussschulter (217) des Außenleiters (213) des gekuppelten weiteren Steckverbinders (200) angedrückt gehalten sind.
20. Steckverbindersatz nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Außenleiter-Kontakt- abschnitt (121) des einen Steckverbinders (100) in einem Bereich zwischen 1% bis 50%, insbesondere in einem Bereich zwischen 1% bis 20% oder 1% bis 10% der Länge des Außenleiter-Kontaktabschnittes (113) erstreckt.
21. Steckverbindersatz nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Anschluss- oder Einsteckseite in Einsteckrichtung vorlaufende Stirnebene (123) am Außenleiter-Kontaktabschnitt (121) des einen Steckverbinders (100) vor der in Einsteckrichtung vorlaufenden Stirnebene (123) am Außenleitergewinde (117) des Steckverbinders (100) endet.
22. Steckverbindersatz nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (100, 200) mit einem Zwischen- oder Übergangsverbinder kuppelbar ist oder gekuppelt ist.
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