Steckverbinder mit Außenleiterteil mit nach innen versetzten Plateaus
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere Hochfrequenzsteckverbinder, welcher ein Außenleiterteil mit Einprägungen aufweist. Zudem wird ein Zusammenbau, aufweisend den Steckverbinder und einen komplementären Steckverbinder, vorgeschlagen. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung des Steckverbinders angegeben. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung des Zusammenbaus angegeben.
Herkömmliche Steckverbinder weisen ein hülsenförmiges Außenleiterteil auf, das zur elektrischen Kontaktierung mit dem Außenleiter eines Koaxialkabels vorgesehen ist. Das Außenleiterteil wird mit einem komplementären Außenleiterteil eines komplementären Steckverbinders zusammengesteckt. Bei herkömmlichen Steckverbindern nach FAKRA- Maßgaben weist das Außenleiterteil mehrere Federzungen auf, die durch Schlitze getrennt sind. Beim Einstecken des komplementären Außenleiterteils des komplementären Steckverbinders, welches beispielsweise als Hohlzylinder ausgebildet ist, werden die Federzungen aufgeweitet und umschließen und halten das komplementäre Außenleiterteil.
Nachteil bei einer solchen Konstruktion ist, dass bei Aufbringen eines seitlichen Zuges auf das Außenleiterteil sich diese Federzungen aufweiten oder aufbiegen können und der mechanische Halt und die Kontaktierung zwischen den beiden Außenleiterteilen verschlechtert wird oder verloren geht. Schlimmstenfalls wird die Verbindung - hiermit kann insbesondere die elektrische Verbindung und/oder die mechanische Verbindung gemeint sein - zwischen den Außenleiterteilen durch die mechanische Einwirkung getrennt.
Aufgabe der Erfindung ist es, für dieses Problem eine Lösung anzugeben.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Steckverbinder, insbesondere Hochfrequenzsteckverbinder, aufweisend ein Gehäuse aus elektrisch isolierendem Werkstoff, ein Außenleiterteil, das innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und in einem Abschnitt als Hohlzylinder ausgebildet ist oder gänzlich als Hohlzylinder ausgebildet ist,
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Unser Zeichen: P17.912WO ein Innenleiterteil, das zumindest teilweise im Inneren des Außenleiterteils angeordnet ist, ein Isolierteil, welches zumindest teilweise im Inneren des Außenleiterteils angeordnet ist und das Innenleiterteil zumindest teilweise umschließt, wobei das Außenleiterteil im Inneren des Hohlzylinders genau zwei gegenüberliegende Rücken aufweist, welche jeweils ein in Bezug auf eine Innenwand des Hohlzylinders nach innen versetztes Plateau aufweisen.
Es hat sich gezeigt, dass bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder Querkräfte - wie sie zum Beispiel bei FAKRA-Schrägzugprüfungen auftreten - besonders gut abgefangen werden können, und ein Verbiegen der Außenleiter und/oder Beschädigen der Kontakte bei in der Praxis auftretenden Kräften, insbesondere beim Einbau und bei Kabelverlegung, vermieden oder weitgehend vermieden werden können. Dies wird erreicht durch jeweils im 90-Grad-Winkel oder etwa 90 Grad Winkel gegeneinander versetzte, jeweilige ovalartige Verformungen des Hohlzylinders und eines komplementären Außenleiterteils, wenn der erfindungsgemäße Steckverbinder in einem Zusammenbau mit dem komplementären Steckverbinder betrachtet wird. Das heißt: Die Verformungen des komplementären Außenleiterteils in Relation zu den Verformungen des Hohlzylinders sind in Umlaufrichtung um 90 Grad oder etwa 90 Grad versetzt. Diese ovalartigen Verformungen werden erreicht, da gemäß einem essentiellen Grundgedanken der Erfindung genau zwei Plateaus (nicht mehr und nicht weniger) vorgesehen sind, damit als Konsequenz die erfindungsgemäßen Vorteile erreicht werden.
Nachfolgend werden Merkmale mitunter im Singular beschrieben, z.B. „die Vertiefung“ oder „das Plateau“. Eine solche Beschreibung umfasst alternativ oder zusätzlich auch eine entsprechende Offenbarung für mehrere solcher Merkmale, wenn vorhanden.
Der Begriff „zumindest teilweise“ ist bedeutungsgleich mit „ganz oder teilweise“.
Die Querrichtung ist die Richtung quer zu der Mittelllängsachse (auch Mittel-Längsachse) des Hohlzylinders. Die Mittelllängsachse des Hohlzylinders ist die Symmetrieachse des Hohlzylinders, d.h. die Symmetrieachse des rotationssymmetrischen Zylinders, der ein Abschnitt des Außenleiterteils ist.
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Die Rücken sind (integraler) Bestandteil des Außenleiterteils. Die Rücken sind bezogen auf die Mittelllängsachse des Hohlzylinders gegenüberliegend. Anders ausgedrückt befindet sich ein erster Rücken auf einer ersten Seite der Mittellängsachse (seitlich relativ zur Mittellängsachse), und mit Abstand zur Mittellängsachse, und ein zweiter Rücken auf einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Mittellängsachse, ebenfalls mit Abstand zur Mittellängsachse. Genau zwei Rücken sind vorgesehen.
Die Rücken sind im Inneren (Innenraum) des Hohlzylinders angeordnet, wobei der Hohlzylinder ein Abschnitt des Außenleiterteils ist oder das Außenleiterteil bildet. Anders ausgedrückt sind die Rücken auf der Innenseite des Hohlzylinders ausgebildet bzw. erstrecken sich auf der Innenseite des Hohlzylinders. Anders ausgedrückt sind die Rücken auf der Innenwand des Hohlzylinders ausgebildet bzw. erstrecken sich auf der Innenwand des Hohlzylinders. Anders ausgedrückt sind die Rücken auf der Innenseite des Mantels des Hohlzylinders ausgebildet bzw. erstrecken sich auf der Innenseite des Mantels des Hohlzylinders. Die Rücken sind von der Innenseite des Mantels des Hohlzylinders erhaben. Die Rücken erheben sich in Richtung nach Innen. Die Rücken sind von der Innenwand des Hohlzylinders erhaben.
Die Rücken können in oder entlang der Querrichtung verlaufen. Die Rücken können eine Ausdehnung in Längsrichtung aufweisen, damit sich die Plateaus ergeben. Die Rücken können insbesondere eine größere Ausdehnung in Querrichtung als in Längsrichtung aufweisen. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass die Rücken eine größere Ausdehnung in Längsrichtung als in Querrichtung aufweisen.
Die Längsrichtung ist eine Richtung parallel oder fluchtend zu der Mittelllängsachse des Hohlzylinders.
Die Rücken sind vorzugsweise punktsymmetrisch zu einem Punkt auf der Mittel- Längsachse des Hohlzylinders ausgebildet, oder vorzugsweise spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene, in welcher die Mittelllängsachse liegt.
Der kürzeste Abstand zwischen den Rücken ist vorzugsweise ein kürzester Abstand zwischen den Plateaus.
Die Plateaus verlaufen im Inneren des Hohlzylinders.
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Die Plateaus können auch als (z. B. eingerückte oder nach innen versetzte) Flächenabschnitte oder (z. B. eingerückte oder nach innen versetzte) flächige Wandabschnitte des Hohlzylinders bezeichnet werden. Die Plateaus können insbesondere an der Innenwand des Hohlzylinders ausgebildet sein. Die Plateaus können jeweils die höchsten - also am weitesten innenliegenden - Punkte des Rückens verbinden. Die höchsten Punkte (die also entlang einer Umlaufrichtung des Hohlzylinders am weitesten innen liegen) des Rückens sind höchste Punkte, die sich bei Querschnitten durch den Rücken ergeben. Ein Querschnitt durch den Rücken liegt vorzugsweise parallel zur Mittelllängsachse des Hohlzylinders in einer Ebene, die als Normalenrichtung eine Richtung entlang der Mittellängsachse des Hohlzylinders hat, also quer oder orthogonal zu der Mittellängsachse liegt. Das Gesagte gilt entsprechend auch für Querschnitte durch den Hohlzylinder allgemein. Höchste Punkte können potentiell unendlich viele definiert werden.
Eine oder beide Plateaus erstrecken sich in einer Ausführungsform in Querrichtung gesehen plan. Ungerade, z.B. gebogene, Formen, zum Beispiel entlang eines virtuellen Vollzylinders oder eines virtuellen Vollzylindermantels, dessen Mittellängsachse in der Mittellängsachse des Hohlzylinders liegen kann, sind aber ebenfalls möglich. Ein oder beide Plateaus können jeweils Oberflächenabschnitten des virtuellen Vollzylinders oder des virtuellen Vollzylindermantels entsprechen. Die Oberflächenabschnitte können dann Ausdehnungen in Längsrichtung und in Querrichtung haben. Wenn von einem virtuellen Vollzylinder gesprochen wird, kann ein virtueller Vollzylindermantel gemeint sein.
Ein oder beide Plateaus können oder können jeweils eine Ausdehnung in Umlaufrichtung von z. B. 10-120 Grad haben. Weitere untere Grenzen können jeweils 20, 30, 40 oder 50 Grad sein. Weitere obere Grenzen können jeweils 100, 90, 80 oder 70 Grad sein. Bevorzugt liegt die Ausdehnung zwischen 30-90 Grad, besonders bevorzugt zwischen 40- 80 Grad oder alternativ zwischen 50-70 Grad oder alternativ zwischen 55-65 Grad. Ein besonders bevorzugter einzelner Wert für die Ausdehnung in Umlaufrichtung liegt bei 60 Grad. Ein besonders bevorzugter einzelner Wert für die Ausdehnung in Umlaufrichtung für ein einziges Plateau liegt bei 60 Grad. Die Ausdehnung in Umlaufrichtung kann verstanden werden als eine durch einen Winkel definierte Größe und/oder Umlaufausdehnung eines Plateaus. Beispielsweise kann eine Ausdehnung von 60 Grad
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Unser Zeichen: P17.912WO verstanden werden als eine Ausdehnung, die sich entlang eines Sechstels eines gesamten Umlaufs von 360 Grad erstreckt.
Ein Rücken kann um das Plateau herum - also an einer Außenkontur des Plateaus - zum Beispiel kontinuierlich ansteigend oder scharf (z. B. stufenartig oder kantenartig) ausgebildet sein. Ein Rücken kann um das Plateau herum mehr oder weniger scharf bzw. mehr oder weniger stufenartig oder kontinuierlich ansteigend ausgebildet sein. Ein Rücken kann insbesondere das Plateau und die Außenkontur aufweisen oder aus dem Plateau und der Außenkontur bestehen.
Die Rücken können durch Umformung des Mantels des Hohlzylinders ausgebildet sein. Der Mantel kann dort umgeformt sein, wo die Rücken gebildet sind, weicht also dort von seiner ursprünglichen Zylindermantelform ab. Anders ausgedrückt können die Rücken in dem Zylindermantel ausgeformt sein. Die Rücken können zu Beispiel in dem Mantel des Hohlzylinders ausgeformte Sicken sein bzw. durch solche Sicken gebildet sein. Die Rücken können auch zum Beispiel in dem Mantel des Hohlzylinders ausgeformte Flächen oder eingeprägte Abdrücke aufweisen bzw. durch Ausformung oder Einprägung gebildet sein. Die Rücken können mithilfe eines Mandrells hergestellt sein.
In einer Ausführungsform weist das Außenleiterteil auf einer Außenseite eines Mantels des Hohlzylinders zwei gegenüberliegende Vertiefungen (oder Sicken oder ausgeformte Flächen oder eingeprägte Abdrücke) auf, durch welche die Rücken ausgebildet oder im Inneren oder an der Innenwand ausgebildet oder geformt sind. Von außen betrachtet ist somit eine Vertiefung vorhanden, die von innen betrachtet einem Rücken entspricht. In dieser Ausführungsform werden die Rücken durch Umformen gebildet, wie anhand eines Verfahrens noch beschrieben. Hierauf ist aber die Erfindung nicht beschränkt.
Die Vertiefungen vertiefen sich ins Innere des Hohlzylinders.
Genannte Vertiefungen sind vorzugsweise punktsymmetrisch zu einem Punkt auf der Mittelllängsachse des Hohlzylinders ausgebildet, oder vorzugsweise spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene, in welcher die Mittelllängsachse liegt.
Die Vertiefungen können von außen betrachtet Rinnen oder Rillen (die jeweils auch eine Ausdehnung orthogonal zur Erstreckungsrichtung der jeweiligen Rille aufweisen) bilden,
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Unser Zeichen: P17.912WO welche in Querrichtung verlaufen. Die Rinnen oder Rillen können zum Beispiel spitz oder bogenförmig in Querrichtung zulaufen. Die Vertiefungen können von außen betrachtet auch nach innen versetzte Flächen oder Abdrücke bilden oder aufweisen.
In einer Ausführungsform weisen die Plateaus einen minimalen Abstand auf, der 90 bis 98%, vorzugsweise 94 bis 96 %, besonders vorzugsweise 94,4 bis 95,6 % des Innendurchmessers des Hohlzylinders beträgt.
In einer Ausführungsform weist das Plateau zumindest eines der Rücken (oder beider Rücken) in seinem Verlauf (ggf. jeweils) einen Abschnitt in Form eines sich nach außen auswölbenden Zylindermantelsegments auf, oder das Plateau zumindest eines der Rücken (oder beider Rücken) hat (ggf. jeweils) die Form eines sich nach außen auswölbenden Zylindermantelsegments. Die Richtung nach außen ist die Richtung von der Mittelllängsachse des Hohlzylinders ausgehend in Richtung des Mantels des Hohlzylinders. In dieser Ausführungsform ist das Zylindermantelsegment bei Blickrichtung in Richtung entlang der Mittelllängsachse des Hohlzylinders sichtbar, mit Wölbung nach außen, also weg von der Mittelllängsachse. Das Zylindermantelsegment oder beide Zylindermangelsegmente kann/können Teil eines virtuellen Vollzylinders oder Vollzylindermantels sein, dessen Durchmesser kleiner ist, als der Durchmesser des Hohlzylinders.
In einer spezielleren Ausführungsform weisen die Plateaus beider Rücken in ihrem jeweiligen Verlauf einen Abschnitt in Form eines sich nach außen auswölbenden Zylindermantelsegments auf oder haben die Plateaus beider Rücken jeweils die Form eines sich nach außen auswölbenden Zylindermantelsegments, wobei die Zylindermantelsegmente beide jeweils Teil eines virtuellen Vollzylinders oder Vollzylindermantels sind. Das heißt, die Zylindermantelsegmente können insbesondere jeweils Teil desselben virtuellen Vollzylinders oder Vollzylindermantels sein.
In einer Ausführungsform liegt der virtuelle Vollzylinder (oder Vollzylindermantel) konzentrisch innerhalb des Hohlzylinders des Außenleiterteils, wobei die Mittellängsachse des virtuellen Vollzylinders (oder Vollzylindermantels) in der Mittellängsachse des Hohlzylinders liegt. Zwischen dem virtuellen Vollzylinder (oder Vollzylindermantel) und der Innenwand des Hohlzylinders wird somit ein konstant breiter (virtueller) Spalt gebildet. Diese Ausführungsform ermöglicht eine besonders konzentrische Einführung eines
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Unser Zeichen: P17.912WO komplementären Außenleiters eines komplementären Steckers, insbesondere eines zylindrischen komplementären Außenleiters.
In einer Ausführungsform weist der virtuelle Vollzylinder (oder Vollzylindermantel) einen Durchmesser auf, welcher 90 bis 98%, vorzugsweise 94-96 % des Innendurchmessers des Hohlzylinders beträgt.
In einer speziellen Ausführungsform weist der Hohlzylinder keinen sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz auf. Insbesondere weist der Hohlzylinder in einer noch spezielleren Ausführungsform keine Federzungen wie aus dem Stand der Technik bekannt auf.
Hierdurch werden die Festigkeit und insbesondere die Dauerfestigkeit des Hohlzylinders und einer Steckverbindung mit einem komplementären Außenleiterteil erhöht.
In einer Ausführungsform besitzt das Plateau zumindest eines der Rücken eine Ausdehnung entlang einer Querrichtung des Hohlzylinders und eine Ausdehnung entlang einer Längsrichtung des Hohlzylinders, wobei die Ausdehnung entlang der Querrichtung größer ist als die Ausdehnung entlang der Längsrichtung.
Die Längsrichtung kann einer Mittellängsrichtung des Hohlzylinders entsprechen. Die Querrichtung kann sich quer zu der Mittellängsrichtung erstrecken. Das Plateau kann sich insbesondere in Umlaufrichtung an der Innenwand des Hohlzylinders erstrecken und in Umlaufrichtung (entlang der Querrichtung) eine größere Ausdehnung aufweisen als in Längsrichtung. Das heißt, das Plateau kann sich insbesondere ähnlich der Form eines Streifens oder eines Ovals oder eines Ovals mit spitz zulaufenden Endbereichen in seiner Breite (ähnlich z. B. einer von außen sichtbaren Kontur eines menschlichen Auges) entlang der Umlaufrichtung bzw. entlang der Querrichtung erstrecken. Die Ausdehnung in Längsrichtung kann sich entlang der Querrichtung verändern. So kann das Plateau in äußeren Querbereichen eine geringere Längsausdehnung aufweisen und in inneren Querbereichen eine größere Längsausdehnung. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, weil sie einfach herzustellen ist und eine besonders hohe Stabilität bei angreifenden Querkräften bietet.
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In einer Ausführungsform weist das Plateau zumindest eines der Rücken im Inneren des Hohlzylinders eine konvexe Kontur auf, die sich mindestens zum Teil bogenförmig entlang einer Querrichtung des Hohlzylinders erstreckt.
Die Kontur kann insbesondere derart konvex sein, dass ein - in der Querrichtung betrachtet - mittlerer Teil der Kontur oder eines Abschnitts der Kontur oder einer Flanke der Kontur sich näher an einem steckseitigen Ende der Innenwand befindet als von dem mittleren Teil beabstandete Teile der Kontur. Die Kontur kann insbesondere z. B. ovalartig oder ovalartig mit spitz zulaufenden Endbereichen sein.
Wenn beispielsweise die Kontur die Form eines Ovals oder eines Ovals mit spitz zulaufenden Endbereichen (ähnlich einer von außen sichtbaren Kontur eines menschlichen Auges) aufweist, kann ein langer Abschnitt des Ovals oder ein Abschnitt zwischen den spitz zulaufenden Endbereichen sich in Querrichtung und/oder in Umlaufrichtung erstrecken.
Die Kontur kann insbesondere in Form eines kontinuierlichen Gefälles oder in Form einer Schräge von der Innenwand des Hohlzylinders nach innen abfallen.
Die vorgestellte Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass ein besonders einfacher Zusammenbau mit einem komplementären Außenleiterteil erfolgen kann und die maschinelle und/oder automatisierte Verarbeitbarkeit verbessert ist. Das komplementäre Außenleiterteil kann mit seiner äußersten Kante bei einem Einsteckvorgang zuerst einen - in der Querrichtung betrachtet - mittleren Teil der konvexen Kontur berühren und dann, erst mit fortlaufendem Einsteckvorgang in Kontakt mit weiter außenliegenden Teilen der Kontur gelangen. Eine Einsteckkraft, die zum Einstecken des komplementären Außenleiterteils benötigt wird, kann sich so langsam und kontinuierlich aufbauen.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Zusammenbau, aufweisend den erfindungsgemäßen Steckverbinder und ein komplementäres Außenleiterteil eines komplementären Steckverbinders, wobei das komplementäre Außenleiterteil einen komplementären zylindrischen Abschnitt aufweist, der mindestens zum Teil in den Hohlzylinder des Steckverbinders eingeführt ist,
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Unser Zeichen: P17.912WO wobei der komplementäre zylindrische Abschnitt in Druckkontakt mit den Plateaus steht und der komplementäre zylindrische Abschnitt entlang einer Achse, die sich zwischen den Plateaus erstreckt, gestaucht ist.
Der Hohlzylinder kann zusätzlich entlang dieser Achse aufgeweitet sein. Die Achse kann insbesondere eine Querachse in Bezug auf den erfindungsgemäßen Steckverbinder sein. Die Achse kann orthogonal zur Mittellängsachse des Hohlzylinders liegen.
Der komplementäre zylindrische Abschnitt wird durch Druck, der über die Plateaus von dem Hohlzylinder auf den komplementären zylindrischen Abschnitt wirkt, verformt, sodass sein Durchmesser zwischen den Plateaus gestaucht ist. Wird der Durchmesser des komplementären zylindrischen Abschnitts orthogonal zu der Achse zwischen den Plateaus (also in einem 90-Grad-Winkel zu dieser Achse) betrachtet, dann kann er (und wird in der Praxis für gewöhnlich) aufgeweitet sein. Der Druck bewirkt eine Kraft des Hohlzylinders auf den komplementären Abschnitt. Die Kraft kann eine Federkraft sein oder wie eine Federkraft zu verstehen sein.
Der Hohlzylinder, der die Rücken mit den Plateaus aufweist, wird durch (Gegen-)Druck, der von dem komplementären zylindrischen Abschnitt auf die Plateaus wirkt, aufgeweitet. Wird der Durchmesser des Hohlzylinders orthogonal zu der Achse zwischen den Plateaus (also in einem 90-Grad-Winkel zu dieser Achse) betrachtet, dann kann er (und wird in der Praxis für gewöhnlich) gestaucht sein.
Die Achse ist als virtuelle Achse zu verstehen und kann sich z. B. durch den Mittelpunkt eines Plateaus und den Mittelpunkt des anderen Plateaus erstrecken. Die Achse kann die Mittellängsachse des Hohlzylinders orthogonal kreuzen. Eine Stauchung entlang einer Achse kann eine Durchmesserverringerung des komplementären zylindrischen Abschnitts, wenn dessen Durchmesser in Achsenrichtung betrachtet wird, bedeuten. Eine Aufweitung entlang einer Achse kann eine Durchmesservergrößerung des Hohlzylinders, wenn dessen Durchmesser in Achsenrichtung betrachtet wird, bedeuten.
Durch die genannten Stauchungen und Aufweitungen sowohl des Hohlzylinders als auch des komplementären zylindrischen Abschnitts wird ein fester und stabiler Verbund zwischen dem Hohlzylinder und dem komplementären Steckverbinder erreicht. Die Montage ist aufgrund der hierdurch bewirkten Selbstzentrierung und die auftretenden
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Kräfte, die entsprechend einer Federkraft wirken können, besonders einfach und leicht automatisierbar. Da weder in dem Hohlzylinder noch in dem komplementären Steckverbinder Unterbrechungen, zum Beispiel durch Schlitze oder Federzungen, vorgesehen sind, kann der erfindungsgemäße Zusammenbau Querkräfte besonders gut abfangen. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Steckverbinders gelten entsprechend.
Dass das komplementäre Außenleiterteil mindestens zum Teil in den Hohlzylinder des Steckverbinders „eingeführt“ ist, kann insbesondere bedeuten, dass der komplementäre Außenleiterteil in ihn eingesteckt und/oder in ihm angeordnet und/oder von ihm umgeben wird.
Der Zusammenbau kann alternativ oder zusätzlich den erfindungsgemäßen Steckverbinder und ein komplementäres Außenleiterteil eines komplementären Steckverbinders aufweisen, wobei das komplementäre Außenleiterteil einen komplementären zylindrischen Abschnitt aufweist, der mindestens zum Teil in den Hohlzylinder des Steckverbinders eingeführt ist, wobei der komplementäre zylindrische Abschnitt in Druckkontakt mit den Plateaus steht und der komplementäre zylindrische Abschnitt in einem Querschnitt nach Art eines ersten Ovals verformt ist, dass ein schmaler Durchmesser des ersten Ovals sich zwischen den Plateaus befindet, wobei der Hohlzylinder in dem Querschnitt nach Art in Form eines zweiten Ovals verformt ist, dass ein breiter Durchmesser des zweiten Ovals sich zwischen den Plateaus erstreckt. Die Verformungen müssen hierbei nicht exakten Ovalen entsprechen.
Ovalartige Verformungen zum Beispiel sind ausreichend, also Verformungen, die grob Ovalen entsprechen.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders, oder einer Komponente für einen solchen Steckverbinder, aufweisend
- Bereitstellen eines Außenleiterteils, welches in einem Abschnitt als Hohlzylinder ausgebildet ist,
- Einprägen zweier gegenüberliegender Vertiefungen in die Außenseite des Mantels des Hohlzylinders, wobei genau zwei sich im Inneren des Hohlzylinders erstreckende Rücken ausgebildet werden, welche jeweils ein in Bezug auf eine Innenwand des Hohlzylinders nach innen versetztes Plateau aufweisen,
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- Zusammenbau des Außenleiterteils, des Gehäuses, des Innenleiterteils und des Isolierteils zu dem Steckverbinder oder der Komponente.
Bei dem Zusammenbau können weitere Teile hinzugefügt werden, um den Steckverbinder zu bilden.
Das Verfahren kann sich auf den Zusammenbau einer Komponente beziehen, die mit weiteren Teilen oder Komponenten zu einem Steckverbinder ergänzt oder zusammengebaut werden kann.
Mit dem Verfahren können jegliche erfindungsgemäßen Steckverbinder hergestellt werden, die vorangehend strukturell beschrieben sind. Vorangehend beschriebene Merkmale der vorgestellten Ausgestaltungen oder Verfahrensmerkmale können Gegenstand des erfindungsgemäßen Verfahrens sein. In Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren wird vollinhaltlich auf die Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders Bezug genommen und umgekehrt.
In einer speziellen Variante weist das Verfahren auf: das Einbringen oder Einführen eines Formwerkzeugs in den Hohlzylinder und Umformen eines oder beider der Rücken derart, dass das Plateau des jeweiligen Rückens in seinem Verlauf einen Abschnitt in Form eines sich nach außen auswölbenden Zylindermantelsegments erhält oder das Plateau die Form eines sich nach außen auswölbenden Zylindermantelsegments erhält.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Zusammenbaus, aufweisend:
- Bereitstellen des erfindungsgemäßen Steckverbinders;
- Bereitstellen eines komplementären Steckverbinders mit einem komplementären Außenleiterteil, das einen komplementären zylindrischen Abschnitt aufweist;
- Einführen des komplementären zylindrischen Abschnitts mindestens zum Teil in den Hohlzylinder des Steckverbinders, wobei der komplementäre zylindrische Abschnitt in Druckkontakt mit den Plateaus versetzt wird und der komplementäre zylindrische Abschnitt entlang einer Achse, die sich zwischen den Plateaus erstreckt, gestaucht wird.
Der Hohlzylinder kann zusätzlich entlang der Achse aufgeweitet werden.
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Mit dem Verfahren können jegliche erfindungsgemäßen Ausgestaltungen des Zusammenbaus hergestellt werden (insbesondere mit jeglichen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders, die vorangehend strukturell beschrieben sind. Vorangehend beschriebene gegenständliche Merkmale der vorgestellten Ausgestaltungen oder vorangehend beschriebene Verfahrensmerkmale des Verfahrens zur Herstellung des Steckverbinders können Gegenstand des erfindungsgemäßen Verfahrens sein. In Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren wird vollinhaltlich auf die Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders und des erfindungsgemäßen Zusammenbaus Bezug genommen und umgekehrt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben: es zeigen:
Fig. 1 : einen erfindungsgemäßen Steckverbinder in schematischer Ansicht;
Fig. 2: einen weiteren erfindungsgemäßen Steckverbinder in schematischer Ansicht;
Fig. 3: einen Ausschnitt aus dem in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Steckverbinder in schematischer Ansicht;
Fig. 4: ein Außenleiterteil nach dem Stand der Technik, in perspektivischer Ansicht;
Fig. 5: ein Außenleiterteil - erfindungsgemäß, in perspektivischer, schematischer Ansicht;
Fig. 6: das in Fig. 5 dargestellte Außenleiterteil - erfindungsgemäß, in seitlicher, schematischer Ansicht;
Fig. 7: das in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellte Außenleiterteil - erfindungsgemäß, in seitlicher, schematischer Ansicht; gegenüber der in Fig. 6 dargestellten Ansicht um 90 Grad um die Mittellängsachse gedreht;
Fig. 8: das in Fig. 5-7 dargestellte Außenleiterteil - erfindungsgemäß, in schematischer Längsschnitt-Ansicht;
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Fig. 9: das in Fig. 5-8 dargestellte Außenleiterteil - erfindungsgemäß, in schematischer Längsschnitt-Ansicht, um 90 Grad gegenüber der Darstellung in Fig. 8 um die Mittel längsachse gedreht;
Fig. 10: das in Fig. 5-9 dargestellte Außenleiterteil - erfindungsgemäß, in schematischer Querschnittdarstellung in der in Fig. 6 durch den Schnitt C-C dargestellten Perspektive;
Fig. 11 : einen schematisch dargestellten Zusammenbau von einem erfindungsgemäßen Außenleiterteil und einem komplementären Außenleiterteil;
Fig. 12: der in Fig. 11 dargestellte Zusammenbau in schematischer Schnittansicht (Schnitt A-A) vor endgültiger Passung;
Fig. 13 der in Fig. 11-12 dargestellte Zusammenbau in schematischer Schnittansicht (Schnitt A-A) in endgültiger Passung (entsprechend der in Fig. 12 dargestellten Perspektive);
Fig. 14 der in Fig. 11-13 dargestellte Zusammenbau in schematischer Längsschnittdarstellung.
In verschiedenen Zeichnungen verwendete identische Bezugszeichen bedeuten identische Merkmale, auch wenn nicht bei jeder Zeichnung erneut auf alle mit Bezugszeichen gezeigten Merkmale eingegangen wird.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Steckverbinder 1 , der in diesem Fall ein Winkelsteckverbinder ist. Die Erfindung ist aber nicht auf Winkelsteckverbinder beschränkt. Der Steckverbinder 1 weist ein Gehäuse 2 aus Kunststoff auf. In dem Gehäuse ist drehbar ein Grundkörper 3, beispielsweise ein Zinkdruckgussteil, gelagert, welches um die Längsachse L drehbar ist. Quer zur Längsachse L, also abgewinkelt, verläuft ein Kabel 4, welches durch Hülsen 5, 6 geführt und durch diese Hülsen an den Grundkörper 3 angebunden ist.
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Im Inneren des Gehäuses 2 befinden sich ein Außenleiterteil 7, ein Innenleiterteil 8 und ein Isolierteil 9. Das Innenleiterteil 8, hier ein weibliches Innenleiterteil, ist über den Dorn 10 mit dem Innenleiter 11 des Kabels 4 elektrisch kontaktiert. Das Außenleiterteil 7 ist über den Grundkörper 3 und die leitenden Hülsen 6 und 5 mit einer Abschirmung 12, die hier in einem aufgefächerten Zustand stilisiert zu sehen ist, elektrisch kontaktiert.
Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Steckverbinder 41 , der in diesem Fall kein Winkelsteckverbinder ist, sondern ein gerader Steckverbinder. Die Erfindung ist nicht auf gerade Steckverbinder beschränkt. Der Steckverbinder 41 weist ein Gehäuse 42 aus Kunststoff auf. In dem Gehäuse ist ein Grundkörper 43 gelagert. Ein Kabel 44 wird durch eine Hülse 45 geführt.
Im Inneren des Gehäuses 42 befindet sich ein Außenleiterteil 47 und ein weibliches Innenleiterteil 48, der mit dem Innenleiter des Kabels 4 elektrisch kontaktiert ist. Das Außenleiterteil 47 ist über die leitende Hülse 45 mit einer Abschirmung 52, die hier in einem aufgefächerten Zustand stilisiert zu sehen ist, elektrisch kontaktiert.
Fig. 3 zeigt den Ausschnitt Y aus Fig. 1. Die Rücken 13, 14, hier mit Bezugszeichen versehen, sind durch Umformungen in dem Außenleiterteil 7 gebildet. Auf der Außenseite des Außenleiterteils 7 sind Vertiefungen 15, 16 eingeprägt, wodurch auf der Innenseite erwähnte Rücken 13, 14 gebildet werden. Die Rücken 13, 14 verlaufen entlang einer Querrichtung Q (und in Umlaufrichtung), die hier in Blickrichtung des Betrachters verläuft. Die Struktur der Rücken und Vertiefungen wird anhand der nachfolgenden Figuren noch genauer beschrieben.
Zunächst ist in Fig. 4 ein Außenleiterteil 7‘ nach dem Stand der Technik gezeigt. Dieses Außenleiterteil 7‘ weist vier Federzungen 17 auf, welche durch in Längsrichtung L verlaufende Schlitze 18 voneinander getrennt sind.
Demgegenüber ist in Fig. 5 ein Außenleiterteil 7 gezeigt, wie es in dem erfindungsgemäßen Steckverbinder 1 verwendet wird und in Fig. 1 und 3 schon gezeigt ist. Das Außenleiterteil 7 ist in dem Abschnitt A als Hohlzylinder 19 ausgebildet. In Längsrichtung L schließt sich vorne, öffnungsseitig, ein aufgeweiteter Teil 20 an. Dort erfolgt die Einführung eines komplementären Außenleiters 31 eines Gegensteckverbinders (siehe Fig. 11).
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In anderer Richtung schließen sich an den Hohlzylinder 19 weitere, sich schrittweise verengende Abschnitte 21 , 22, 23 an.
Der Hohlzylinder 19 weist den Mantel 24 auf, sowie die Außenseite 25 und das Innere (Innenraum) 26. Der Mantel 24 weist eine Innenwand 57 auf.
Zu sehen sind in der perspektivischen Ansicht die Vertiefung 15, durch welche der Rücken 13 (gezeigt in Fig. 2) ausgebildet ist, und der Rücken 14, welcher durch die Vertiefung 16 (gezeigt in Fig. 2) ausgebildet ist. Auf dem Rücken 14 (als Teil des Rückens 14) ist ein Plateau 27 vorgesehen, welches in einer größeren Ausdehnung entlang der Querrichtung Q (und in Umlaufrichtung) verläuft. Das Plateau 27 weist auch eine kleinere, entlang der Querrichtung Q veränderliche Ausdehnung in Längsrichtung L auf. Das Plateau 27 besitzt eine Form und eine Kontur, die ovalartig mit spitz zulaufenden Endbereichen ist. Die Rücken 13, 14 weisen jeweils das Plateau 27, 28 und die Außenkontur (genauer: Konturbereiche 27a, 27b, 28a, 28b, vgl. Fig. 8) des jeweiligen Plateaus 27, 28 auf.
Die Querrichtung Q ist in diesem Fall genau senkrecht zur Längsrichtung L, wobei die Rechtwinkligkeit erfindungsgemäß nicht zwingend ist. Ferner kann das in diesem Ausführungsbeispiel sich entlang der Querrichtung Q symmetrisch erstreckende Plateau 27 auch ungerade oder unsymmetrisch sein. Ein Plateau 28 des Rückens 13 ist mit einem Bezugszeichen in Klammern gezeigt, weil das Plateau 28 im Inneren 26 verläuft, wie das gegenüberliegende Plateau 27, und von außen nicht zu sehen ist.
Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht im Vergleich zur perspektivischen Ansicht der Fig. 5. Die Querrichtung Q ist in Blickrichtung des Betrachters. Die Vertiefungen 15, 16 weisen jeweils einen kleinen, sich jeweils in Längsrichtung erstreckenden flächigen Längsabschnitt auf, der beidseitig von Schrägen umgeben ist.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ansicht des erfindungsgemäßen Außenleiterteils 7. Die Vertiefung 15 ist in einer Draufsicht zu erkennen - das heißt, das Außenleiterteil 7 ist in der Fig. 7 gegenüber der Fig. 6 um 90 Grad um die Längsrichtung L (die der Richtung der Mittellängsachse des Außenleiterteils 7 entspricht) gedreht. Die Vertiefung 15 (und auch die nicht dargestellte Vertiefung 16) weist, wie die Plateaus 27, 28, eine ovalartige
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Außenkontur mit zulaufenden Endbereichen auf, wobei mittig in der Vertiefung ein streifenartiger Flächenbereich oder Abdruck, der sich entlang der Querrichtung Q erstreckt, vorgesehen (z. B. eingedrückt oder eingeprägt) ist.
Fig. 8 zeigt das in Fig. 6-7 dargestellte Außenleiterteil 7 in Längsschnitt-Darstellung. Das Plateau 27 ist in Draufsicht zu erkennen. Konturbereiche 27a und 27b erstrecken sich kontinuierlich von der Innenwand 57 des Außenleiterteils 7 nach innen. Dies ist auch in Fig. 9 ersichtlich, die das Außenleiterteil 7 in einem gegenüber Fig. 8 um 90 Grad gedrehten Längsschnitt zeigt. Die Konturbereiche 27a und 27b steigen kontinuierlich in Richtung der Mitte des Plateaus 27 an. Für das Plateau 28 gilt dasselbe, es weist Konturbereiche 28a und 28b auf. Beide Plateaus sind symmetrisch bezüglich der Mittellängsachse des Außenleiterteils 7 (bzw. einer Längsebene, die die Mittellängsachse enthält und orthogonal zu einer gedachten Verbindung zwischen den Plateaus 27, 28 verläuft).
Figur 10 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie C-C aus Fig. 6. Der Schnitt geht genau durch die tiefsten Bereiche der Vertiefungen 15, 16 und genau mittig durch die Plateaus 27, 28, welche genau in der Schnittebene liegen. Insbesondere anhand der Fig. 10 ist ersichtlich, dass die Plateaus 27, 28 jeweils die Form bzw. den Verlauf eines sich nach außen auswölbenden Zylindermantelsegments aufweisen. Diese Zylindermantelsegmente liegen auf demselben, hier nicht eingezeichneten, virtuellen Vollzylinder (oder Vollzylindermantel), der konzentrisch und auf derselben Mittellängsachse zu dem Hohlzylinder 19 angeordnet ist und einen geringeren Durchmesser als der Hohlzylinder 19 (und dessen Innenwand 57) hat. Die Zylindermantelsegmente haben jeweils einen Krümmungsradius, der dem Krümmungsradius des virtuellen Vollzylinders (oder Vollzylindermantels) entspricht.
Der Innendurchmesser des Hohlzylinders 19 ist mit d1 bezeichnet. Der Durchmesser des virtuellen Vollzylinders (oder Vollzylindermantels) ist mit d2 bezeichnet.
Die Zylindermantelsegmente können erhalten werden, indem man in das Außenleiterteil 7 der Fig. 10 ein hier nicht gezeigtes zylindrisches Umformwerkzeug in Längsrichtung L mittig einführt bzw. einbringt, welches den Durchmesser d2 des virtuellen Vollzylinders (oder Vollzylindermantels) aufweist.
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Fig. 11 zeigt einen Zusammenbau aus dem Außenleiterteil 7 und einem komplementären Außenleiterteil 31 eines komplementären Steckverbinders. Weder der Steckverbinder 1 noch der komplementäre Steckverbinder und deren weitere Komponenten sind hier gezeigt, sondern nur der Zusammenbau des Außenleiterteil 7 mit dem komplementären Außenleiterteil 31. Der komplementäre zylindrische Abschnitt 32 des komplementären Außenleiterteils 31 ist in das Außenleiterteil 7 und in dessen Hohlzylinder 19 eingeführt.
Fig. 12 und 13 zeigen jeweils einen Schnitt entsprechend entlang der Linie A-A in Fig. 11. In Figur 12 ist erkennbar, dass der Außendurchmesser des komplementären zylindrischen Abschnitts 32 des komplementären Außenleiterteils 31 größer ist als der in Fig. 7 eingezeichnete Durchmesser d2 des virtuellen Vollzylinders (oder Vollzylindermantels). Durch Umformung des zylindrischen Abschnitts 32, durch Umformung der Rücken 13, 14 und ihrer Plateaus 27, 28 und/oder durch Umformung des Zylinders 19 wird der in Fig. 13 gezeigte tatsächliche Zustand erreicht, in welchem der komplementäre zylindrische Abschnitt 32 so weit wie möglich in den Hohlzylinder 19 eingeführt ist und auf seiner Außenseite einen festen, flächigen Druckkontakt zu den Rücken 13, 14 aufweist, wodurch eine stabile Steckverbindung hergestellt ist.
In einer Richtung bzw. einer Achse R1 zwischen den Plateaus 27, 28 ist der Zylinder 19 aufgeweitet, der komplementäre zylindrische Abschnitt 32 ist in dieser Richtung gestaucht. In einer Richtung orthogonal zu der Richtung zwischen den Plateaus 27, 28 in der Ebene der Fig. 13 ist der Zylinder 19 hingegen im Durchmesser verringert (gestaucht), und der komplementäre zylindrische Abschnitt 32 aufgeweitet. So ergeben sich ovalartige Verformungen sowohl des Zylinders 19 als auch des komplementären zylindrischen Abschnitts 32.
In Fig. 14 ist ein Längsschnitt des in Fig. 11-13 dargestellten Zusammenbaus gezeigt.
Bezugszeichenliste
1 Steckverbinder
2 Gehäuse
3 Grundkörper
4 Kabel
5 Hülse
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6 Hülse
7 Außenleiterteil
T Außenleiterteil nach dem Stand der Technik
8 Innenleiterteil
9 Isolierteil
10 Dorn
11 Innenleiter
12 Abschirmung
13 Rücken
14 Rücken
15 Vertiefung
16 Vertiefung
17 Federzunge
18 Schlitz
19 Hohlzylinder
20 aufgeweiteter Teil
21 verengender Abschnitt
22 verengender Abschnitt
23 verengender Abschnitt
24 Mantel
25 Außenseite
26 Inneres/Innenseite/Innenraum
27 Plateau
27a Konturbereich
27b Konturbereich
28 Plateau
28a Konturbereich
28b Konturbereich
31 komplementäres Außenleiterteil eines komplementären Steckverbinders
32 komplementärer zylindrischer Abschnitt
57 Innenwand
A Abschnitt des Außenleiterteils 7 d1 Innendurchmesser des Hohlzylinders 19 d2 Durchmesser des virtuellen Vollzylinders (oder Vollzylindermantels)
K Abschnitt der Plateaus 27, 28
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L Längsrichtung
Q Querrichtung
41 Steckverbinder
42 Gehäuse 43 Grundkörper
44 Kabel
45 Hülse
47 Außenleiterteil
48 Innenleiterteil 52 Abschirmung
R1 Richtung/Achse zwischen den Plateaus
R2 Richtung/Achse orthogonal zur Achse zwischen den Plateaus