DE3334550A1 - Elektrischer steckverbinder - Google Patents

Description

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Elektrischer Steckverbinder

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Steckverbinder ist insbesondere zur Verwendung mit Koaxialkabeln bestimmt.
Elektrische Verbinder für Koaxialkabel bestehen gewöhnlich aus zwei einander angepaßten Teilen. Diese angepaßten Teile bringen den mittigen und die äußeren Leiter durch elektrische Leiterverbindungen in Kontakt. Der mittige Leiter wird dabei durch Einführen eines Stifts in eine passende Buchse in Leitungsverbindung gebracht.

Es kommt häufig vor, daß bei solchen Steckvorgängen der Kontaktstift nicht richtig in der Buchse zu sitzen kommt, so daß er abbrechen kann. Ein Weg, um dem abzuhelfen, besteht darin, radiales Spiel vorzusehen, so daß sich der Kontaktstift relativ reibungsfrei radial bewegen kann, wenn er in die Buchse eingeführt wird, so daß der Stift sich zur Buchse ausrichten kann und er bei diesem Vorgang nicht abbricht. Ein solches radiales Spiel wird gewöhnlich dadurch erreicht, daß zwischen der Muffe und dem Körper des Verbinders Zwischenräume belassen werden, die um eine Längsachse durch die Mitte des Kontaktstifts radiale Bewegungen zulassen. Solche Zwischenräume sind in verschiedenen Bereichen zwischen der Muffe und dem Korpus des Verbinders ausgebildet und eine Schraubenfeder ist zwischen der Muffe und dem Korpus eingespannt, um die radiale Beweglichkeit zu fördern.

Eines der Probleme, die man insbesondere bei kleinen Verbindern begegnet, besteht darin, daß die Schraubenfeder in die Räume zwischen Muffe und Korpus hineinrutschen kann, wodurch die Feder verklemmt und die freie Bewegung zwischen

Muffe und Korpus verhindert. Außerdem ist es wünschenswert, daß sich der mittige Kontaktstift selbst zentriert, nachdem er aufgrund der radialen Beweglichkeit aus seiner mittigen Lage verschoben worden ist. Die bekannte Schraubenfederan-Ordnung kann diese gewünschte Selbstzentrierung des Kontaktstifts nicht bewirken, was zu Beschädigungen beim Steckvorgang führen kann.

Gewöhnlich werden die Steckverbinder von der Rückseite hinter dem Verbindungsstift angeschlossen, und solche von hinten angeschlossenen Verbinder sind weit verbreitet. Ein solcher Steckverbinder zur Benutzung mit flexiblen Koaxialkabeln ist z. B. in der US-PS 4 093 335 (= deutsches Patent 28 01 037) beschrieben. Dieser Verbinder ist als ein Keilanschluß-Verbinder bekannt und wird für flexible Kabelverbindungen benutzt. Dieser Verbinder wird von hinten angeschlossen, aber in einigen Fällen ist es nicht möglich, einen Verbinder, der mit radialem Spiel versehen ist, von der Rückseite zusammenzubauen. Deshalb ist es wichtig, einen Aufbau vorzusehen, der ermöglicht, ein vorderes Anschließen eines Verbinders für flexible Koaxialkabel durchzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder zu schaffen, der eine Feder zwischen dem Korpus und der Muffe aufweist, wobei Vorkehrungen getroffen sind, daß die Feder nicht in den Zwischenräumen verklemmen kann, die dem Verbinder die radiale Beweglichkeit geben. Außerdem soll der zu schaffende elektrische Steckverbinder selbst zentrierend sein, so daß sich der mittige Kontaktstift aus einer außermittigen Lage selbsttätig in seine mittige Aus'gangslage zurückbewegt.

Der zu schaffende Steckverbinder soll auch von vorn zusammengebaut werden können.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem elektrischen Steckverbinder gelöst, wie er durch den Anspruch 1 gekennzeichnet ist. Weiterbildungen der Erfindung

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sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der elektrische Steckverbinder nach der Erfindung besitzt einen mittigen Kontaktstift, der innerhalb eines inneren Korpus gehalten ist, um den eine Verbindungsmuffe angeordnet ist. Ausreichende Zwischenräume sind dabei zwischen dem Korpus und der Muffe vorgesehen, um eine radiale Beweglichkeit zu gestatten. Eine konische Feder ist zwischen dem Korpus und der Muffe eingespannt, welche Feder am vorderen Ende des Korpus in einer inneren Ecke und am hinteren Ende in einer äußeren Ecke abgestützt ist. Die Feder ist somit sicher gehalten und kann bei Radialbewegungen nicht in den Räumen zwischen Korpus und Muffe verklemmen.

Diese konische Feder ermöglicht, eine stärkere Druckkraft auszuüben und eine Selbstzentrierung zu verwirklichen.

Die Muffe und der Korpus sind so aufgebaut, daß sie einen Vorderanschluß des Steckverbinders erlauben. Außerdem gestattet der Steckverbinder gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen verbesserten Eingriff der vorstehenden Zähne des Verbindungskeils, um einen verbesserten elektrischen Kontakt herzustellen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnung näher erläutert, welche im Querschnitt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders zeigt.

Steckverbinder zur Benutzung für flexible Koaxialkabel sind in den US-Patentschriften 3 107 135 und 4 093 beschrieben. Diese Steckverbinder haben den grundsätzlich gleichen Aufbau wie vorliegender Steckverbinder und für weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes sei deshalb auf die genannten US-Patentschriften verwiesen.

Der Steckverbinder umfaßt einen Hohlkeil 10 mit einer nach hinten verjüngten konischen Oberfläche, die mit einer komplementär geformten Fläche einer Hülse 11 zusammenwirkt.

Das äußere (nicht dargestellte) Leitergef!echt eines Ko-

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axialkabels wird zwischen dem Keil 10 und der Hülse 11 eingespannt, wenn eine Mutter 12 befestigt wird und dabei die Hülse 11 gegen den Keil 10 zieht. Eine Zwischenscheibe 13 erleichtert die Drehung der Mutter 12 beim Anziehen der Mutter und Andrücken der Hülse gegen den Keil.

Das äußere Leitergeflecht wird durch den Keil 10 mit dem äußeren Kontakt 3 des Steckverbinders durch Leiter verbunden, die von einem Ringglied 14 und einem anliegenden abgestuften Ringglied 15 gebildet sind, welch letzteres gegen den vorderen äußeren Kontakt 3 anstößt, der ein Teil der Steckverbindung bildet. Der Steckverbinder umfaßt auch einen Korpus 1, der sich von dem Vorderbereich des Steckers zum hinteren Keilanschluß erstreckt, und in diesem Korpus sind mittels der Mutter 12 und der Zwischenscheibe 13 die Hülse 11, der Keil 10 und die Ringglieder 14, 15 mit dem äußeren Kontakt 3 gehalten. Der (nicht dargestellte) mittige Leiter des Koaxialkabels greift durch die Mittenöffnung im Keil 10 in eine Ausnehmung 16, die in elektrischem Kontakt mit einem mittigen Kontaktstift 2 des Steckverbinders steht. Der mittige Leiter des Koaxialkabels wird also in die Ausnehmung 16 eingeschoben, um mit dem mittigen Kontaktstift 2 elektrisch verbunden zu werden. Gleichzeitig wird das Außengeflecht des Koaxialkabels durch den Keil 10, die Glieder 14 und 15 mit dem äußeren Kontaktring 3 verbunden. Die Vorderfläche des Keils 10 ist mit radial beabstandeten Zähnen 17 versehen, die wie der Keil selbst aus Berylliumkupfer bestehen. Das Ringglied 14 besteht aus korrosionsbeständigem Stahl und ist weniger hart als das Berylliumkupfer, so daß der Eingriff zwischen den Zähnen 17 des Keils und dem Glied ■ 14 gefördert wird.

Ein Isolator 5 hohlzylindrischer Form ist um den mittigen Kontaktstift 2 angeordnet und trennt diesen von dem äußeren Kontakt 3. Dieser Isolator erstreckt sich im wesentlichen zwischen der Vorderseite des Keils und dem zugänglichen Vorderbereich des Steckers, der in Eingriff

mit einer entsprechenden Buchse zu bringen ist. Ein weiterer Isolator 9 von ebenfalls hohlzylindrischer Form erstreckt sich in Verlängerung des Isolators 5 und sorgt für eine fortgesetzte Isolation zwischen der mittigen Kontaktausnehmung 16 und dem äußeren elektrischen Leiterweg, der den Keil 10 und die Glieder 14 und 15 umfaßt.

Nachdem der Keil 10 und der mittige Kontaktstift im Korpus angeordnet sind, wird eine zylindrische Muffe 8 aus rostfreiem Stahl mit einem abgestuften Vorderabschnitt auf den Korpus gegen dessen Anschlagfläche 18 geschoben. Danach wird eine konische Schraubenfeder 23 mit einem schmäleren vorderen Ende und einem weiteren hinteren Ende in eine im Korpus 1 ausgebildete Ausnehmung oder Einschnürung 19 eingeschoben.

Zwischen der hinteren Innenfläche 20 der Muffe 8 und dem Korpus 1 ist ein Ringraum 30 belassen. Ein weiterer Ringraum 21 ist zwischen dem Vorderabschnitt 2 2 der Muffe und dem gegenüberliegenden Korpusteil gebildet. Diese Ringräume versehen die Steckverbindung mit ausreichendem radialern Spiel.

Die beschriebene Feder 23 sitzt mit ihrem vorderen Ende im vorderen Ringeinschnitt 35 der Einschnürung 19. Ein Ring 4 ist über den Vorderbereich des Korpus 1 in einen zweiten Ringeinschnitt 33 im Anschluß an den ersten Ringeinschnitt 35 eingesetzt. Auf diese Weise ist das vordere Ende der Schraubenfeder 23 in einer vorderen Ecke 34 hinter dem Ring 4 und dem Korpus 1 gehalten, während das weite hintere Ende der Feder in eine innere Ecke 32 in der Muffe 8 eingreift. Die Feder 23 wird also an Ort und Stelle gehalten und es kann weder das vordere Ende der Feder in dem Raum zwischen dem Ring 4 und der Muffe 8 eingesperrt werden, noch kann das hintere Ende der Feder in den Raum zwischen der Innenfläche 20 der Muffe 8 und dem gegenüberliegenden Korpusteil eindringen. Zusätzlich übt die 'conische Feder eine wesentlich größere Druckkraft aus wie eine vergleich-

bare zylindrische Schraubenfeder. Außerdem wird mit der beschriebenen Ausbildung ein Selbstzentrierungseffekt erzielt.

Ein O-Ring 6 ist um den Leiter 15 gelegt, um das Innere des Steckverbinders abzudichten.

Die vorliegende Erfindung wurde mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Die ein radiales Spiel zulassende konische Schraubenfeder kann mit jeder Art von Verbindern kombiniert werden, sei es mit einem Kontaktstift oder mehreren Kontaktstiften, wo radiales Spiel erwünscht ist. Die konische Feder kann auch als ein ineinandergeschobenes oder teleskopierendes Federglied ausgebildet sein. Außerdem kann die Erfindung bei einem geraden Steckverbinder oder bei irgendeinem Winkelsteckverbinder Anwendung finden.

AO

Leerseite

Claims (7)

1. Zipse&Habersack Patentanwälte

   Kemnatenstraße 49, D-8000 München 19 beim Europaischen Patentamt

   Telefon (089) 17 0186, Telex (07) 81307 zugelassene Vertreter

   Automatic Connector, Inc. 22. Sept. 1983

   USA-New York BE 15

   Patentansprüche

   /1. Elektrischer Steckverbinder mit zumindest einem mittigen Kontaktstift (2) und einem äußeren elektrischen Kontakt (3), welcher Steckverbinder eine Muffe (8) und einen Korpus (1) aufweist, mit einem Zwischenraum (21,30) zwischen beiden, um eine radiale Beweglichkeit des mittigen Kontaktstifts (2) bezüglich der Muffe (8) und damit eine Verbindung zwischen dem Kontaktstift und einer zugeordneten Buchse ohne Bruchgefahr für den Kontaktstift zu gestatten, sowie mit einer Feder (23) in dem Zwischenraum zwischen Korpus (1) und Muffe (8), welcher Zwischenraum durch einen ersten Ringraum (21) um den Korpus (1) im vorderen Bereich des Kontaktstifts (2) und durch einen zweiten Ringraum (30) zwischen dem Korpus (1) und der Muffe (8) im hinteren Bereich des Kontaktstifts gebildet ist, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die Feder (23) konisch ausgebildet ist, d. h. schmäler am einen Ende und breiter am anderen Ende, daß am Korpus (1) eine vordere Ecke (34) hinter dem ersten Ringraum (21) für das schmälere Ende (23) und in der Muffe (8) eine hintere Ecke (32) vor dem zweiten Ringraum

   (30) für das weitere Ende der Feder vorgesehen sind, und daß die konische Feder (23) zwischen dieser vorderen und dieser hinteren Ecke (34,32) eingespannt ist.

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2. 2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die konische Feder (23) eine Schraubenfeder ist.
3. 3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch g e — kennzeichnet, daß die konische Feder (23) als ein ineinandergeschobenes Federglied ausgebildet ist.
4. 4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die konische Feder (23) eine Druckkraft auf den Korpus (1) ausübt, wenn sich der mittige Kontaktstift (2) radial bezüglich der Muffe (8) bewegt, und daß die konische Feder (23) den Kontaktstift (2) in seine mittige Lage zurückführt, wenn der Kontaktstift von einer außermittigen Lage freigegeben wird.
5. 5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Korpus (1) einen ersten vorderen Ringeinschnitt (35) aufweist und die konische Feder (23) zwischen einer Ecke (32) der Muffe (8) und diesem ersten Ringeinschnitt (35) eingespannt ist,und daß der Korpus (1) vorderhalb des ersten Ringeinschnitts (35) einen zweiten weiteren Ringeinschnitt (33) aufweist und in diesem zweiten Ringeinschnitt (33) ein Ring (4) angeordnet ist, um die konische Feder (23) zu sichern.
6. 6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der mittige Kontaktstift (2) und der äußere elektrische Kontakt (3) mit entsprechenden leitenden Elementen eines Koaxialkabels verbindbar sind.
7. 7. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch g e kennzeichnet, daß der äußere elektrische Kontakt (3) des Korpus (1) über einen ringförmigen Leiter (1.4) zur leitenden Verbindung mit dem Außengeflecht des Koaxialkabels ausgebildet ist, welches Koaxialkabel mit einem Keil (10) verbindbar ist, der den mittigen Leiter des Koaxialkabels und den äußeren Leiter des Koaxialkabels zum

   Korpus (1) des Steckverbinders führt, daß der Keil (10)
   einen die Verbindung zu dem äußeren Kontakt (3) herstellenden Berylliumkupfer-Leiter aufweist, der Zähne (17) zum
   Eingriff in den Korpus (1,14) besitzt, und daß der ringförmige Leiter (14) aus rostfreiem Stahl besteht, um den Eingriff der Zähne (17) zu fördern.