DE19913898C1

DE19913898C1 - Außenleiterhülse mit Federkontakten

Info

Publication number: DE19913898C1
Application number: DE1999113898
Authority: DE
Inventors: Edgard Acke
Original assignee: Tyco Electronics Logistics AG
Current assignee: TE Connectivity Solutions GmbH
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2019-03-27

Abstract

Außenleiterhülse mit Federkontakten beim Steckerteil eines aus Steckerteil (1) und Buchsenteil (18) bestehenden HF-Koaxial-Steckverbinders, die durch an ihrem Umfang vorgesehene Längsschlitze (8) als Federlamellenring (4) gestaltet ist, bei der die Längsschlitze (8) ein Schlitzprofil mit einem oberen Schlitzabschnitt (9) und einem unteren Schlitzabschnitt (10) haben, bei der der obere Schlitzabschnitt (9) in seiner Länge auf den Bereich der Kontaktkuppen (11) der Federlamellen (5) beschränkt und in seiner Breite (b) kleiner oder gleich der Wandstärke (w1) der Federlamellen (5) bemessen ist und bei der am Übergang des oberen Schlitzabschnitts (9) in den unteren Schlitzabschnitt (10) dieser seine größte Breite hat, die zum Ringfuß (7) des Federlamellenrings (4) hin progressiv abnimmt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Außenleiterhülse mit Fe derkontakten beim Steckerteil eines aus Steckerteil und Buchsenteil bestehenden HF-Koaxial-Steckverbinders, die durch an ihrem Umfang vorgesehene Längsschlitze als Federlamellen ring gestaltet ist, bei der der Federlamellenring einen den Federlamellen gemeinsamen Ringfuß aufweist und bei der die Federlamellen im Bereich ihrer freien Enden außenseitige Kon taktkuppen aufweisen.

HF-Koaxial-Steckverbinder sind nach CECC genormt. Wie die 2. Ausgabe von CECC 22240 1993, S. 11, Abb. 5 ausweist, ist das Längenmaß der Außenleiterhülse einschließlich seiner Feder kontakte beim Steckerteil mit 6,5 ± 0.1 mm angegeben. Dieses Längenmaß entspricht gleichzeitig der Stecklänge beim Ein stecken des Steckerteils in das zugehörige Buchsenteil des aus Steckerteil und Buchsenteil bestehenden HF-Koaxial- Steckverbinders. Die Federkontakte der Außenleiterhülse sind, wie die Abb. 5 ebenfalls zeigt, Federlamellen. Sie bestehen aus Teilen der Wandung der Außenleiterhülse, die hierfür mit an ihrem Umfang gleichmäßig verteilten Längsschlitzen verse hen ist. An den freien Enden der Federlamellen sind zur bes seren Kontaktgabe außenseitige Kontaktnippel angeformt.

Diese konstruktive Gestaltung der Außenleiterhülse mit Feder kontakten beim Steckerteil eines HF-Koaxial-Steckverbinders ist, wie die Praxis zeigt, fertigungstechnisch aufwendig. Es besteht die Gefahr, daß einzelne Federlamellen der Außenlei terhülse beim etwas schrägen Einstecken des Steckerteils in das Buchsenteil überdehnt werden und damit ihre Kontaktfähig keit einbüßen. Um ein solches Überdehnen im praktischen Ge brauch solcher Steckverbinder weitestgehend auszuschließen, müssen daher besondere kostenintensive Fertigungsmaßnahmen getroffen werden.

Aus der DE PS 929 201 ist ein Steckkontakt mit einer Außenhülse bekannt, die durch Längsschlitze voneinander getrennte Federlamellen aufweist. Zum Schutz gegen Überdehnung ist ein innerhalb der Außenhülse angeordneter koaxialer Kern vorgesehen, der die Zusammendrückbarkeit der Federlamellen begrenzt. Bei kleinen Abständen der Federlamellen voneinander kann der koaxiale Kern weggelassen werden. In diesem Fall besteht eine Begrenzung der Zusammendrückbarkeit der Federlamellen entsprechend den Lamellenabständen.

Aus der DE 296 01 407 U1 ist ein Koaxialstecker bekannt, dessen Außenleiterhülse Federlamellen aufweist, die durch Anordnung eines ringförmigen Federelementes auf der Außenseite der Außenleiterhülse vor Überdehnung geschützt sind.

HF-Koaxial-Steckverbinder entsprechend der Norm CECC 22240 hat man dadurch widerstandsfähiger gegen Überdehnung ihrer Federlamellen gemacht, daß man wenigstens die federnde Außenleiterhülse des Steckerteils aus teurem aushärtbarem Kupfer-Beryllium hergestellt hat, das eine besonders hohe Bruchdehnungszahl hat.

Müssen die Kontaktkuppen der Federlamellen noch mit einer Kontakt- Veredelungsschicht, zum Beispiel einer Goldschicht, versehen werden, ist dies bei der Massenherstellung von Außenleiterhülsen aus aushärtbarem Kupfer-Beryllium besonders kosteninstensiv. Die Goldschicht kann nämlich wegen des Aushärtvorgangs bei der Herstellung der Außenleiterhülsen nicht bereits auf das Ausgangsmaterial aufgebracht werden, sondern muß nach dem Aushärten der fertigen Außenleiterhülsen auf jede ausgehärtete Außenleiterhülse einzeln aufgebracht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Außenleiterhülse mit Federkontakten beim Steckerteil eines HF-Koaxial-Steckverbinders, und zwar unter Wahrung der genormten Abmessungen nach CECC 22240, eine Lösung anzugeben, bei welcher einerseits ein Überdehnschutz ohne zusätzliche Elemente erreicht wird und eine Verteilung der Biegespannung bei radialer Auslenkung der Federlamellen in etwa gleichmäßig über deren Länge erreicht wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Längsschlitze ein Schlitzprofil haben, das in seiner Er streckung, ausgehend vom freien Ende der Federlamellen, aus einem kurzen oberen Schlitzabschnitt konstanter Breite und einem langen unteren Schlitzabschnitt variabler Breite be steht, daß das Schlitzprofil im oberen Schlitzabschnitt ei nerseits in seiner Länge auf den Bereich der Kontaktkuppen der Federlamellen beschränkt und andererseits in seiner Brei te kleiner oder gleich der Wandstärke der Federlamellen be messen ist, daß die Breite des unteren Schlitzabschnitts des Schlitzprofils auf seiten seines Übergangs in den oberen Schlitzabschnitt am größten ist und zum Ringfuß des Federla mellenrings hin progressiv abnimmt und daß die Breite des un teren Schlitzabschnitts auf seiten des oberen Schlitzab schnitts um ein Vielfaches größer ist als die Breite des obe ren Schlitzabschnitts.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Ge fahr einer Überdehnung des Federmaterials wesentlich verrin gern läßt, wenn die Formgebung der Federlamellen des Federla mellenrings entsprechend dem gewählten Schlitzprofil gestal tet werden. Hier verteilt sich nämlich die Biegespannung bei radialer Auslenkung der Federlamellen einigermaßen gleichmä ßig über ihre Länge. Mit anderen Worten ist hier die in Ab hängigkeit der radialen Auslenkung der Federlamellen in den Federlamellen auftretende maximale Biegespannung wesentlich kleiner als bei der bekannten Ausführungsform.

Ein weiterer Vorteil dieser besonderen Formgebung der Feder lamellen des Federlamellenrings ist darin zu sehen, daß der obere Schlitzabschnitt des Schlitzprofils sehr kurz ist. Dies gibt die Möglichkeit, die Schlitzbreite ohne besonderen Fer tigungsaufwand kleiner oder gleich der Wandstärke der Feder lamellen zu bemessen. Dies ist bei der bekannten Ausführungs form, bei der die Längsschlitze in der Wandung der Außenlei terhülse über die ganze Länge konstant sind, nicht möglich. Bei dieser Bemessung der Breite des oberen Schlitzabschnitts wirkt dieser beim schrägen Einstecken des Steckerteils in das Buchsenteil des HF-Koaxial-Steckverbinders in außerordentlich vorteilhafter Weise als Überdehnungsschutz für die Federla mellen.

Auf Grund dieser besonderen Gestaltung seiner Längsschlitze kann der Federlamellenring vorgegebene hohe Ferderanforderun gen auch dann erfüllen, wenn er nicht aus auszuhärtendem Kup fer-Beryllium hergestellt wird. Er kann vielmehr aus einer wesentlich billigeren Kupferlegierung bestehen, die nicht ausgehärtet werden muß.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 sind in den weiteren Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.

In Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 7 ein für die Massenherstellung geeignetes Verfahren von Federlamellenrin gen unter Verwendung eines Endlosbandes aus Federblech und in Verbindung mit Anspruch 8 eine kostengünstige Möglichkeit zum zusätzlichen Aufbringen einer Kontakt-Veredelungsschicht an gegeben.

Anhand eines Ausführungsbeispieles das in der Zeichnung dar gestellt ist, soll die Erfindung im folgenden noch näher er läutert werden. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 das Steckerteil eine aus Stecker- und Buchsenteil bestehenden HF-Koaxial-Steckverbinders in per spektivischer Darstellung,

Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Steckerteil im Längs schnitt,

Fig. 3 bis 6 Darstellungen zur Erläuterung der Herstellung von Federlamellenringen unter Verwendung eines End losbandes aus Federblech,

Fig. 7 ein aus einem metallischen Endlosband hergestell ter Federlamellenring,

Fig. 8 eine den Federlamellen-Überdehnungsschutz beim schrägen Einstecken des Steckerteils in das Buchsenteil eines HF-Koaxial-Steckverbinders er läuternde Schnittdarstellung.

Das in Fig. 1 perspektivisch und in Fig. 2 im Schnitt darge stellte Ausführungsbeispiel zeigt ein Steckerteil 1 für einen aus einem Steckerteil und einem Buchsenteil bestehenden HF- Koaxial-Steckverbinder. Das metallische Gehäuse 2 des Steckteils 1 weist auf seiner Vorderseite, nämlich der Steck seite 3, eine Außenleiterhülse in Form eines Federlamellen rings 4 mit Federlamellen 5 auf. An seiner Rückseite 6 wird an das Gehäuse 2 ein in den Fig. 1 und 2 nicht dargestelltes Koaxialkabel angeschlossen.

Der Federlamellenring 4 mit seinen Federlamellen 5 ist eine offene Federhülse mit einem Ringfuß 7, die mit gleichmäßig am Umfang verteilten Längsschlitzen 8 versehen ist. Die Längs schlitze 8 haben ein Schlitzprofil, das in seiner Erstrec kung, ausgehend vom freien Ende der Federlamellen 5, aus ei nem kurzen oberen Schlitzabschnitt 9 konstanter Breite b und einem langen unteren Schlitzabschnitt 10 besteht.

Die Federlamellen 5 des Federlamellenrings 4 sind an ihren freien Enden mit Kontaktkuppen 11 in Form rinnenartiger ra dialer Ausformungen versehen. In seiner Länge ist der obere Schlitzabschnitt 9 der Längsschlitze 8 auf den Bereich der Kontaktkuppen 11 der Federlamellen 5 beschränkt. Außerdem ist die Breite b des oberen Schlitzabschnitts 9 gleich oder klei ner der Wandstärke w1 der Federlamellen 5 bemessen. Der unte re Schlitzabschnitt 10 hat die Form eines in seinen Ecken ge rundeten Dreiecks. Dabei hat der untere Schlitzabschnitt 10 am Übergang in den oberen Schlitzabschnitt 9 seine größte Breite, die zum Ringfuß 7 hin stetig abnimmt. Der Ringfuß 7 des Federrings 4 hat eine Außenschulter 12 und eine Wandstär ke w2, die um die Breite seiner Außenschulter 12 größer ist als die Wandstärke w1 der Federlamellen 5.

Wie der Längsschnitt des Steckerteils 1 in Fig. 2 gut erken nen läßt, ist der Federlamellenring 4 ein mit dem Gehäuse 2 des Steckerteils 1 verbindbares selbständiges Teil. Zur Befe stigung des Federlamellenrings 4 weist das Gehäuse 2 des Steckerteils 1 auf der Steckseite 3 einen Ringflansch 13 auf, in den der Federlamellenring 4 mit seinem Ringfuß 7 ein greift. Für die feste Verankerung des Federlamellenrings 4 im Ringflansch 13, weist dieser stirnseitig einen Innenring 14 auf, der nach innen über die Außenschulter 12 des Ringfußes 7 des Federlamellenrings 4 umgebörtelt ist.

Der Federlamellenring 4 läßt sich in Massenfertigung, wie die Fig. 3 bis 6 verdeutlichen besonders einfach aus einem End losband 15 aus Federblech herstellen. Das Endlosband 15, des sen Stärke gleich der Wandstärke w2 des Ringfußes 7 des Fe derlamellenrings 4 ist, wird zunächst durch Fräsen im Teilbe reich 16 oberhalb seines für die Ringfüße 7 vorgesehenen Teilbereichs 17 in seiner Stärke auf die Wandstärke w1 der Federlamellen 5 reduziert. Fig. 4 zeigt den in Fig. 3 einge zeichneten Schnitt AA. Anschließend werden zur Herstellung der Federlamellen 5 aus dem gefrästen Teilbereich 16 des End losbandes 15, wie Fig. 5 zeigt, die jeweils aus den Schlitz abschnitten 9 und 10 bestehenden Längsschlitze 8 ausgestanzt und die Kontaktkuppen 11 an den freien Enden der Federlamel len 5 angeformt. Der in Fig. 5 eingezeichnet Schnitt BB zeigt Fig. 6. Abschließend wird das in den Fig. 5 und 6 dargestell te gefräste, gestanzte und geformte Endlosband 15 nacheinan der abschnittsweise zum Federlamellenring 4 gerollt und vom Endlosband 15 abgeschnitten. In Fig. 7 ist einer der so aus dem Endlosband 15 hergestellten offenen Federlamellenringe 4 perspektivisch dargestellt.

Wie bereits einleitend darauf hingewiesen wurde, ist die Breite b des Längsschlitzes 8 im oberen Schlitzabschnitt 9 höchstens gleich der Wandstärke w1 der Federlamellen 5 bemes sen. Hierdurch wird in außerordentlich vorteilhafter Weise ein Überdehnungsschutz für die Federlamellen 5 des Federla mellenrings 4 verwirklicht. Fig. 8 verdeutlicht diesen Sach verhalt.

Fig. 8 zeigt im Schnitt ein Buchsenteils 18 eines aus Stec kerteil 1 und Buchsenteil 18 bestehenden HF-Koaxial- Steckverbinders. Vom Steckerteil 1 ist dabei in Fig. 8 ledig lich der Federlamellenring 4 dargestellt. Das Gehäuse 19 des Buchsenteils 18 ist ebenfalls nur teilweise dargestellt und zeigt im wesentlichen den Aufnahmeschacht 20 mit der Öffnung 21 für die Aufnahme des Steckerteils 1. Aufgrund der geringen Breite b der Längsschlitze 8 in ihrem oberen Schlitzabschnitt 9 ist der Federweg der Federlamellen 5 in Radialrichtung be grenzt. Bei schrägem Einstecken des Steckerteils 1 mit seinem Federlamellenring 4 in die Öffnung 21 des Aufnahmeschachtes 20 des Buchsenteils 18 lassen sich, wie Fig. 8 zeigt, die Fe derlamellen 5 radial nach innen nur bis zu ihrem gegenseiti gen Anschlag im Bereich ihrer Kontaktkuppen 11 abbiegen. Ein Überdehnen der Federlamellen 5 bei schrägem Einstecken des Steckerteils 1 in das Buchsenteil 18 ist also nicht möglich. Durch diesen so verwirklichten Überdehnungsschutz für die Fe derlamellen 5 in Verbindung mit der speziellen Gestaltung der Längsschlitze 8 ist es also möglich, auch bei hohen Anforde rungen an die Federeigenschaften des Federlamellenrings 4 von der Verwendung des teuren auszuhärtenden Kupfer-Berylliums abzusehen. Eine eventuelle Teilvergoldung der Federlamellen ringe 4 im Außenbereich der Kontaktkuppen 11 ihrer Federla mellen 5 kann daher bei Verwendung einer geeigneten preiswer ten Kupferlegierung in sehr einfacher Weise bereits im Zuge ihrer Herstellung vorgenommen werden. In diesem Falle wird auf das gefräste Endlosband 15 entsprechend Fig. 3 im Bereich der noch anzuformenden Kontaktkuppen 11, und zwar auf deren Außenseite, die gewünschte Goldschicht aufgetragen.

Claims

1. Außenleiterhülse mit Federkontakten beim Steckerteil eines aus Steckerteil (1) und Buchsenteil (18) bestehenden HF- Koaxial-Steckverbinders, die durch an ihrem Umfang vorgesehe ne Längsschlitze (8) als Federlamellenring (4) gestaltet ist, bei der der Federlamellenring (4) einen den Federlamellen (5) gemeinsamen Ringfuß (7) aufweist und bei der die Federlamel len (5) im Bereich ihrer freien Enden außenseitige Kontakt kuppen (11) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Längsschlitze (8) ein Schlitzprofil haben, das in seiner Erstreckung, ausgehend vom freien Ende der Federlamel len (5), aus einem kurzen oberen Schlitzabschnitt (9) kon stanter Breite (b) und einem langen unteren Schlitzabschnitt (10) variabler Breite besteht,
das Schlitzprofil im oberen Schlitzabschnitt (9) einer seits in seiner Länge auf den Bereich der Kontaktkuppen (11) der Federlamellen (5) beschränkt und andererseits in seiner Breite (b) kleiner oder gleich der Wandstärke (w1) der Feder lamellen (5) bemessen ist,
die Breite des unteren Schlitzabschnitts (10) des Schlitzprofils auf seiten seines Übergangs in den oberen Schlitzabschnitt (9) am größten ist und zum Ringfuß (7) des Federlamellenrings (4) hin progressiv abnimmt und
die Breite des unteren Schlitzabschnitts (10) auf seiten des oberen Schlitzabschnitts (9) um ein Vielfaches größer ist als die Breite (b) des oberen Schlitzabschnitts (9).

2. Außenleiterhülse mit Federkontakten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß das Schlitzprofil im unteren Schlitzabschnitt (10) dreieckförmig mit gerundeten Ecken gestaltet ist.

3. Außenleiterhülse mit Federkontakten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkuppen (11) an den freien Enden der Federla mellen (5) rinnenartige radiale Ausformungen sind.

4. Außenleiterhülse mit Federkontakten nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ringfuß (7) des Federlamellenrings (4) auf seiten der Federlamellen (5) eine Außenschulter (12) hat und
die Wandstärke (w2) des Ringfußes (7) um die Breite sei ner Außenschulter (12) größer gewählt ist als die Wandstärke (w1) der Federlamellen (5).

5. Außenleiterhülse mit Federkontakten nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federlamellenring (4) ein mit dem Gehäuse (2) des Steckerteils (1) verbindbares selbständiges Teil ist, das hierbei mit seinem Ringfuß (7) in einen Ringflansch (13) auf der Steckseite (3) des Gehäuses (2) des Steckerteils (1) ein greift und hierin mit seinem Ringfuß (7) fest verankert ist.

6. Außenleiterhülse mit Federkontakten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federlamellenring (4) an der Außenschulter (12) sei nes Ringfußes (7) im Ringflansch (13) des Gehäuses (2) des Steckerteils (1) fest verankert ist.