DE4410072A1 - Koaxialkabel-Steckverbinderanordnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steck­ verbinderanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das US-Patent Nr. 5,061,206 offenbart einen Verbinder für ein Koaxialkabel. Der Verbinder umfaßt einen rohr­ artigen L-förmigen äußeren leitfähigen Mantel mit einem Rumpfbereich, der eine Kopplungsöffnung auf­ weist, und einem Armbereich, der sich in seitlicher Richtung von dem Rumpfbereich wegerstreckt und eine Verbindungsöffnung aufweist. Ein L-förmiger dielektri­ scher Körper ist innerhalb des Mantels vorgesehen und beinhaltet einen L-förmigen Kanal. Ein L-förmiger zen­ traler Anschluß ist in dem L-förmigen Kanal auf genom­ men und beinhaltet einen ringförmigen Verbindungsbe­ reich mit einem Schlitz zur Verbindung mit einem zen­ tralen Leiter eines Koaxialkabels.

Das US-Patent Nr. 5,021,011 offenbart einen ähnlichen Verbinder, der einen Stoppring aufweist, wodurch der Rumpfbereich bei Verbindung des Verbinders mit einer komplementären Aufnahme expandiert, wodurch eine sich um den Rumpfbereich herumerstreckende ringförmige Mut in Anlage an dem Stoppring gebracht wird. Wie darin beschrieben ist, ist die Innenfläche des Stopprings polygonal ausgebildet, so daß beim unter Kraftaufwand erfolgenden Einstecken bzw. Herausziehen des komple­ mentären Verbinders durch Hin- und Herdrehen desselben dem äußeren Mantel ein Expandieren ermöglicht ist, bis er im wesentlichen kreisförmig wird, wodurch der Ver­ binder geschützt wird und die Nutzungsdauer desselben gesteigert wird.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer weniger komplexen Steckverbinderanord­ nung, die ein niedriges Profil besitzt und deren Teile sich in einfacher Weise verbinden lassen.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Anordnung umfaßt in ihrer bevor­ zugten Ausführungsform ein dielektrisches Gehäuse, das durch mehrere von einer Basis hochstehende Wände defi­ niert ist, eine Einrichtung zur Oberflächenmontage der Basis auf einem Substrat, einen in der Basis aufgenom­ menen Erdungskontaktclip sowie einen im Inneren des Gehäuses freiliegenden Signalkontaktstift. Zur Schnappverbindung mit dem Kontaktstift ist ein durch Stanzen und Formen gebildeter Metallmantel zum Aufneh­ men eines dielektrischen Einsatzes vorgesehen, in dem ein durch Stanzen und Formen gebildeter Metallkontakt angebracht ist. Der Kontakt beinhaltet ein Paar Arme zur elektrischen Verbindung mit dem Kontaktstift, und der Mantel und der dielektrische Einsatz besitzen mit­ einander ausgerichtete Öffnungen zur Ermöglichung einer Verbindung des Metallkontakts mit dem Kontakt­ stift. Außerdem ist ein Koaxialkabel durch den Mantel und den dielektrischen Einsatz an dem Metallkontakt befestigt.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivan­ sicht der Hauptkomponenten einer Steck­ verbinderanordnung aus einem Kabel­ steckerteil und einer Aufnahme mit rechtwinkligem Kabelaustritt gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 2 eine auseinandergezogene Perspektivan­ sicht des Steckerteils und der Aufnahme der Anordnung vor der Verbindung, wobei das Kabel weggelassen ist;

Fig. 3 eine Perspektivansicht des Steckerteils und der Aufnahme bei Verbindung dersel­ ben miteinander, wobei das Kabel eben­ falls weggelassen ist;

Fig. 4 eine vergrößerte Perspektivansicht eines Kabelkontakts der Anordnung;

Fig. 5 eine Schnittansicht eines Erdungskon­ taktclips der Anordnung;

Fig. 6 eine Seitenansicht des Erdungskontakt­ clips der Fig. 5;

Fig. 7 eine von unten gesehene Perspektivan­ sicht eines dielektrischen Gehäuses zum Aufnehmen des Erdungskontaktclips;

Fig. 8 und 9 eine von vorne bzw. hinten gesehene Perspektivansicht eines Metallabschir­ mungsmantels der Anordnung;

Fig. 10 eine Perspektivansicht eines dielektri­ schen Einsatzes zum Aufnehmen des Ka­ belkontakts der Fig. 4;

Fig. 11 eine Schnittansicht des Steckerteils in Ausrichtung mit einem Koaxialkabel vor dessen Anbringung an dem Steckerteil; und

Fig. 12 eine Schnittansicht der an dem Kabel montierten Anordnung aus Steckerteil und Aufnahme.

Fig. 1 zeigt in einer auseinandergezogenen Ansicht die Hauptkomponenten einer ein niedriges Profil aufweisen­ den und für eine einfache Verbindung ausgelegten Steckverbinderanordnung 10 aus einem Koaxialkabel- Steckerteil und einer Aufnahme, wobei die Anordnung 10 für die Oberflächenmontage auf einem planaren Element, wie z. B. einer gedruckten Schaltungsplatte, ausgelegt ist.

Die Anordnung 10 umfaßt ein Aufnahmegehäuse 12, einen durch Stanzen und Formen gebildeten Erdungskontaktclip 14 aus Metall zur Einbringung durch den Boden des Gehäuses 12 hindurch, einen Signalkontaktstift 16, der durch Stanzen und Formen aus einem Metallzuschnitt gebildet ist und in integraler Weise in die Basis 18 des Gehäuses 12 eingeformt ist, eine abnehmbare Ab­ deckung 20 sowie einen steckerartigen Verbinderbereich bzw. Steckerbereich 22. Der Zweck der Abdeckung 20 besteht in der Ermöglichung einer automatischen Auf­ nahme und Plazierung des Aufnahmegehäuses 12, wie z. B. durch eine Vakuumleitung, sowie in der anschließen­ den Entfernung zum Zeitpunkt der Verbindung des Gehäu­ ses 12 mit dem Verbinderbereich 22. Der Verbinderbe­ reich 22 besteht aus einem gestanzten und geformten oder gezogenen Metallabschirmungsmantel 24, einem di­ elektrischen Einsatz 26 mit einem darin vorgesehenen, zentralen Kontaktaufnahmehohlraum 28 sowie aus einen durch Stanzen und Formen gebildeten Metallkontakt 30 zum Einbringen in den Hohlraum. Wie im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 12 noch erläutert wird, beinhaltet der Mantel 24 eine zylindrische Kabel- Crimphülse zum Umschließen des einen reduzierten Durchmesser aufweisenden Abschnitts 32 des Mantels 24 sowie zum Festlegen der aus Metall bestehenden Er­ dungsbeflechtung eines in den reduzierten Mantelab­ schnitt 24 eingebrachten Kabels.

Das am besten in den Fig. 2, 3 und 7 dargestellte Auf­ nahmegehäuse 12 ist aus einem dielektrischen Material hergestellt, wobei es z. B. aus einem Kunstharzmate­ rial durch Spritzgießen gebildet ist. Das Gehäuse 12 besteht aus der Basis 18, einem Paar Seitenwände 36, einer Endwand 38 und einer Vorderwand 40 mit einem Ausschnitt 42 zum Aufnehmen des Mantels 24 beim Ver­ binden des Gehäuses 12 mit dem Verbinderbereich 22. Die Basis 18 definiert ein Paar Öffnungen 44 in der Nähe der jeweiligen Seitenwände 36 zum Aufnehmen des Erdungskontaktclips 14. Innerhalb des Ausschnitts 42 ist die Basis 18 mit einer Zungen-Aufnahmeaussparung 46 für eine im folgenden noch zu beschreibende Er­ dungszunge des Erdungskontaktclips 14 versehen.

Jede Seitenwand 36 ist außerdem mit einer innenliegen­ den Aussparung 46 versehen, die, wie aus der nachfol­ genden Beschreibung noch deutlich wird, ein Biegen des Erdungskontaktclips 14 während seiner Verbindung mit dem Metallmantel 24 des montierten Verbinderbereichs 22 ermöglicht. Außerdem ist in der Nähe der In­ nenfläche 50 der Endwand 38 ein Paar Ausrichtungsrip­ pen 52 vorgesehen, die von den jeweiligen Seitenwänden 36 wegstehen. Die Rippen 52 wirken zur Bildung von Schlitzen 54 zusammen, die in der nachfolgend noch erläuterten Weise zum Aufnehmen eines Paares sich seitlich wegerstreckender Flügel an dem Metallmantel 24 dienen. Schließlich steht von der Basis 18 eine Be­ festigungszunge 56 (Fig. 7) weg, die eine wirksame Einrichtung zum Wärmestauchen oder Ultraschallver­ schweißen des Gehäuses 12 mit einem Erdungskontakt schafft.

Ein Merkmal des Aufnahmegehäuses 12 besteht in der Ausbildung des Signalkontaktstifts 16, der in integra­ ler Weise in das Gehäuse 12 eingeformt ist, wie dies in Fig. 12 im Schnitt gezeigt ist. Der Kontaktstift 16, der durch Stanzen und Formen aus einem Metall­ blechzuschnitt gebildet ist, wie dies vorstehend er­ wähnt wurde, besitzt einen nach oben hochstehenden Stift 57 im wesentlichen kreisförmigen Querschnitts, der in der in Fig. 2 gezeigten Weise innerhalb des Gehäuses 12 freiliegt, sowie eine unterhalb des Gehäu­ ses 12 freiliegende Zunge 58 zum elektrischen Angrei­ fen an geeigneten Schaltungseinrichtungen oder Leiter­ bahnen auf dem planaren Element.

Der in Fig. 5 im Schnitt dargestellte Erdungskontakt­ clip 14 ist aus einem elektrisch leitfähigen Federme­ tall hergestellt und durch Stanzen und Formen aus einem Metallzuschnitt gebildet. Der Erdungskontaktclip 14 besitzt eine Basis 66, von der ein Paar Arme 60 hochstehen, deren Endbereiche 62 um 1800 bei der dar­ gestellten Ausführungsform nach außen um sich selbst umgebogen sind und in einem Paar nach innen gebogener Erdungszungen 64 enden. Die Basis 66 des Erdungs­ kontaktclips 14 beinhaltet eine zentrale Öffnung 68, die bei Verbindung der Basis 66 mit dem Gehäuse 12 der Befestigungszunge bzw. dem Befestigungsansatz 56 über­ lagert wird. Außerdem kann eine weitere, sich von der Clipbasis 66 nach vorne erstreckende Erdungszunge 70 vorgesehen sein, die derart dimensioniert ist, daß sie innerhalb der Aussparung 46 in der Basis 18 des Ge­ häuses 12 zum Sitzen kommt. Es ist zu erkennen, daß die Arme 16 derart geformt sind, daß sie einander gegenüberliegende, innere, konkave Vertiefungen 71 schaffen, die bei Verbindung des Metallmantels 24 mit dem Clip 14 das Einsetzen des Metallmantels 24 in den Clip 14 erleichtern.

Fig. 1 zeigt den Metallkontakt 30 in einer Position vor seiner Einbringung, während Fig. 4 den Kontakt vergrößert und um 180° gedreht zeigt, um dadurch die Konstruktionsmerkmale desselben zu veranschaulichen. Der Kontakt 30 besteht aus einem durch Stanzen und Formen gebildeten Metallelement, und von einer Basis 76 desselben stehen ein Paar Kabelangreif-Federarme 72 sowie ein Paar Kontaktstift-Angreifarme 74 nach oben, wobei letztere zum elektrischen Angreifen an und Auf­ nehmen des Stifts 57 kreisförmigen Querschnitts ausge­ legt sind. Aus der Basis 76 ist eine nach oben ge­ bogene Lasche 78 herausgeschlagen, die als Kabelstopp wirkt, wenn ein Kabel C daran befestigt wird. Die Federarme 72 können außerdem mit Eindrückungen bzw. Vertiefungen 80 versehen sein, wie z. B. durch Prägen, um dadurch die Isolierung des Kabels C bei Anordnung desselben zwischen den Armen 72 besser zu greifen. Weiterhin sind die Enden 82 und 84 des Kontakts 30 mit T-förmigen Flanschen 86 bzw. 88 versehen, um den Kon­ takt 30 in dem dielektrischen Einsatz 26 korrekt aus­ zurichten.

Der dielektrische Einsatz 26, von dem eine obere und eine untere Perspektivansicht in Fig. 1 bzw. Fig. 10 gezeigt sind, besteht aus einem allgemein zylindri­ schen Körper, der zur Aufnahme innerhalb des Metall­ mantels 24 dimensioniert ist. Der Einsatz 26 besitzt entlang eines Abschnitts seines Bodens einen erhöhten Bereich 90. Die Abmessungen dieses erhöhten Bereichs sind derart, daß ein Einsetzen desselben in einen kom­ plementären Ausschnitt in dem Mantel ermöglicht ist, wie dies im folgenden erläutert wird. Der erhöhte Be­ reich 90 ist mit einer Öffnung 92 versehen, die mit dem zentralen Hohlraum 28 kommuniziert, wie dies am besten in der Schnittansicht der Fig. 11 zu sehen ist. Wie vorstehend erwähnt wurde, beinhaltet die obere Wand 94 des Hohlraums 28 ein Paar Kanäle 96, die in einem seitlichen Schlitz 98 auf halbem Wege in dem Einsatz 26 enden. Es ist erkennbar, daß beim Einbrin­ gen des Kontakts 30 in den Einsatz 26 die T-förmigen Flansche 86, 88 in den jeweiligen Kanälen 96 zum Sitzen kommen und sich diese entlangbewegen, bis der vordere Flansch 86 in dem Schlitz 98 zur Anlage kommt, wodurch die Position der vollständigen Einbringung signalisiert wird.

Bei der letzten Hauptkomponente der Anordnung 10 han­ delt es sich um den gestanzten und geformten oder ge­ zogenen Metallmantel 24. Wie in den Fig. 1, 8 und 9 gezeigt ist, besitzt der Mantel 24 einen länglichen, allgemein kreisförmigen Körper 100 mit einem sich vollständig durch diesen hindurcherstreckenden, zen­ tralen axialen Hohlraum 102 sowie einen Abschnitt 32 reduzierten Durchmessers. Das Verbindungs- oder Ein­ satzeinführungsende 104 des Mantels 24 besitzt ein Paar seitlich wegstehender Flügel bzw. Flansche 106 sowie eine gelenkig angebrachte Klappe 108. Der von der Gelenkklappe 108 entfernte Bodenbereich besitzt eine Aussparung 110 zum gleitenden Aufnehmen des er­ höhten Bereichs 90 des Einsatzes 26 beim Einbringen des Einsatzes 26 in den Mantel 24. Da der Einsatz 26 nach seiner Einbringung in den Mantel 24 vollständig innerhalb des Mantels 24 enthalten ist, läßt sich die Gelenkklappe 108 außerdem zum Verschließen des Endes 104 verschwenken.

Die Fig. 11 und 12 zeigen die Beziehung zwischen dem Kabel C und den verschiedenen Komponenten der Steck­ verbinderanordnung 10. Nach dem Ausrichten und Ein­ bringen des Kontakts 30 in den Einsatz 26 wird dieser bestückte Einsatz in den Mantel 24 geschoben, wobei der erhöhte Bereich 90 des Einsatzes 26 in dem Aus­ schnitt 110 des Mantels 24 aufgenommen wird. Die Ge­ lenkklappe 108 wird dann in ihre geschlossene Position verschwenkt. Danach wird ein abisolierter Endbereich des Kabels C, von dem die Isolierung zum Freilegen der Erdungsbeflechtung 112 entfernt worden ist und auf dessen freiliegenden Kabelleiter ein kleiner Kabel­ kontakt aufgecrimpt worden ist, in die axiale Öffnung 110 des einen reduzierten Durchmesser aufweisenden Abschnitts 32 des Mantels 10 zwischen die Federarme 72 des Kontakts 30 bis zu dem Kabelstopp 78 desselben eingeführt. Zur Vervollständigung des Verbinder­ bereichs 22 wird eine in Fig. 12 gezeigte Metallzwinge 114 über dem Kabel C bis zu dem Ende 117 des einen reduzierten Durchmesser aufweisenden Abschnitts 32 des Mantels 24 positioniert. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist die freiliegende Kabelbeflechtung 112 zwischen dem einen reduzierten Durchmesser aufweisenden Abschnitt 32 und der Zwinge 114 festgelegt. In dieser Position wird die Zwinge 114 aufgecrimpt, um dadurch das Kabel C fest an dem montierten Verbinderbereich 22 zu be­ festigen. Zur Erleichterung des Greifeingriffs zwischen der Zwinge 114 und dem einen reduzierten Durchmesser aufweisenden Abschnitt 32 kann der Abschnitt 32 mit einer oder mehrerer ringförmiger Nuten 116 versehen sein.

Fig. 12 zeigt die Steckverbinderanordnung 10 im mon­ tierten Zustand. Zum Montieren des Steckerbereichs 22 an dem Aufnahmegehäuse 12 wird die schützende Ab­ deckung 20 des Gehäuses 12 abgenommen und entsorgt. Die hochstehenden Federarme 60 des Erdungskontaktclips 14 sind dadurch zum Aufnehmen des montierten Metall­ mantels 24 positioniert. Der Mantel 24 wird derart zwischen die Arme 60 geschoben, daß diese sich in seitlicher Richtung in die Aussparungen 48 der Sei­ tenwände 36 hineinbiegen und anschließend zurückfe­ dern, wenn der Mantel zwischen den einander gegenüber­ liegenden konkaven Vertiefungen 71 der Arme 60 zum Sitzen kommt. Gleichzeitig damit greifen die Kontakt­ arme 74 des Kontakts 30 an dem Stift 57 elektrisch an, der durch die Öffnung 92 des Einsatzes 26 hindurch in den Hohlraum 28 des Einsatzes 26 hineinragt. Auf diese Weise läßt sich eine einfache Einschnapp-Verbindung zwischen dem Verbinderbereich 22 und der durch das montierte Gehäuse 12 gebildeten Aufnahme in einfacher Weise erzielen.

Claims (10)

1. Steckverbinderanordnung (10) mit einem steckerar­ tigen Koaxialkabel-Steckverbinder (22) und einer komplementären Aufnahme (12, 14, 16), wobei der Steckverbinder (22) einen Abschirmungsmantel (24) aus Metall mit einer Einrichtung zur Verbindung mit der Abschirmung (112) eines Koaxialkabels (C) sowie einen dielektrischen Einsatz (26) zur Auf­ nahme in dem Abschirmungsmantel (24) aufweist, wobei der Einsatz (26) einen Metallkontakt (30) enthält, der eine Einrichtung (72) zur Verbindung mit dem zentralen Leiter des Koaxialkabels (C) sowie eine Einrichtung (74) zur Verbindung mit einem Signalkontakt der Aufnahme (12, 14, 16) auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme ein di­ elektrisches Gehäuse (12) mit von einer Basis (18) hochstehenden Seitenwänden (36, 38, 40) aufweist, wobei die Basis (18) eine Einrichtung zum Anbrin­ gen des Gehäuses (12) auf der Oberfläche eines Substrats, ein in der Basis (18) aufgenommenes Erdungskontaktelement (14) sowie einen in dem Ge­ häuse (12) freiliegenden Signalkontaktstift (16) aufweist, wobei der Metallkontakt (30) Arme (74) zur Verbindung mit dem Kontaktstift (16) aufweist und der Einsatz (26) und der Mantel (24) mitein­ ander ausgerichtete Öffnungen (92, 110) aufweisen, die eine Verbindung der Arme (74) mit dem Kontakt­ stift (16) ermöglichen, wenn der Steckverbinder (22) mit der Aufnahme (12, 14, 16) verbunden wird, wobei das Erdungskontaktelement (14) an dem Ab­ schirmungsmantel (24) angreift.

2. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Er­ dungskontaktelement um einen Clip (14) mit Feder­ armen für einen Schnapp-Eingriff mit dem Mantel (24) handelt.

3. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdungskontaktele­ ment (14) eine Anzahl von Zungen (64, 70) zum An­ greifen an Erdungsleiterbahnen auf dem Substrat aufweist.

4. Steckverbinderanordnung nach einem der vorausge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (16) eine in die Basis (18) des Gehäuses (12) in inte­ graler Weise eingeformte Basis (58) aufweist.

5. Steckverbinderanordnung nach einem der vorausge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkontakt (30) ein Paar Federarme (72) zum Umgreifen des zentra­ len Leiters des Koaxialkabels (C) aufweist.

6. Steckverbinderanordnung nach einem der vorausge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel (24) ein offenes Ende (104) zum Aufnehmen des dielek­ trischen Einsatzes (26) sowie eine gelenkig ange­ brachte Klappe (108) zum Schließen des offenen Endes (104) aufweist.

7. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel (24) in der Nähe des offenen Endes (104) des Mantels (24) ein Paar in seitlicher Richtung ausgerichtete Flügel (106) zum Eingreifen in komplementäre Schlitze (54) in dem dielektrischen Gehäuse (26) aufweist.

8. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem offenen Ende (104) des Metallmantels (24) abgelegene Me­ tallmantelende einen konzentrischen Bereich (32) reduzierten Durchmessers aufweist, der mit wenigs­ tens einer äußeren ringförmigen Nut (116) für den Eingriff mit einer um den Bereich (32) reduzierten Durchmessers zu crimpenden Zwinge (114) ausge­ bildet ist.

9. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus Metall beste­ hende Erdungsbeflechtung (112) des Koaxialkabels (C) zwischen dem Bereich (32) reduzierten Durch­ messers und der Zwinge (114) festgelegt ist.

10. Steckverbinderanordnung nach einem der vorausge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dielektrische Ge­ häuse (12) eine Abdeckung (20) aufweist, die vor dem Verbinden des Steckverbinders (22) mit der Aufnahme (12, 14, 16) zu entfernen ist.