DE102005034497A1 - Steckverbinder und Gegenstecker - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen koaxialen Steckverbinder und einen Gegenstecker, wobei der Steckverbinder ein Steckgehäuse aufweist, das an seiner Stirnseite zum Aufstecken des Gegensteckers offen ist und das von einem Kanal durchsetzt ist, in dem ein Innenleiterkontakt isoliert angeordnet ist, mit einer Spannhülse und einer axial verschiebbaren Schiebehülse zum mechanischen Verbinden des Steckergehäuses mit dem Gegenstecker, wobei die Schiebehülse die Spannhülse in einer Arbeitsstellung umgreift und auf diese in der Arbeitsstellung eine radial nach innen gerichtete Kraft ausübt, und wobei die Spannhülse an einer Spannfläche an dem Gegenstecker zur Anlage bringbar ist, und wobei eine Außenleiterkontaktfläche des Gegensteckers axial gegen eine Außenleiterkontaktfläche des Steckverbinders spannbar ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der genannten Art zu schaffen, mit dem eine Außenleiterkontaktfläche des Gegensteckers axial gegen eine Außenleiterkontaktfläche des Steckverbinders spannbar ist, unabhängig von der Ausbildung der Spannfläche, also auch bei einer senkrecht zur Längsachse des Gegensteckers verlaufenden Spannfläche. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Spannhülse (8) einen Endabschnitt (15) mit einem schräg nach außen verlaufenden Abschnitt (15a) und mit einem dahinter schräg nach innen und rückwärtig verlaufenden Abschnitt (15b) aufweist, wobei in der Arbeitsstellung über den rückwärtig verlaufenden Abschnitt (15b) eine ...
Description
- Die Erfindung betrifft einen koaxialen Steckverbinder und einen zugehörigen Gegenstecker gemäß dem Obergebriff des Patentanspruches 1.
- Eine solche Steckverbinder-Gegenstecker-Kombination ist beispielsweise aus der
EP 1 222 717 B1 bekannt. Bei dem bekannten Steckverbinder wird in den Gegenstecker eine radiale Kraft mittels einer in radialer Richtung vorgespannten Spannhülse eingeleitet. Diese eingeleitete Radialkraft wird durch eine umlaufende und zur Längsachse des Gegensteckers geneigte Spannfläche in eine axiale Kraftkomponente umgeleitet. Die bekannte Steckverbinder-Gegenstecker-Kombination erfordert demnach immer eine zur Längsachse des Gegensteckers geneigte Spannfläche, um die zunächst radial eingeleitete Kraft in eine Axialkraftkomponente umzuleiten. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der genannten Art zu schaffen, mit dem eine Außenleiterkontaktfläche des Gegensteckers axial gegen eine Außenleiterkontaktfläche des Steckverbinders spannbar ist, unabhängig von der Ausbildung der Spannfläche, also auch bei einer senkrecht zur Längsachse des Gegensteckers verlaufenden Spannfläche.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Axialkraftkomponente direkt von der Spannhülse in die Spannfläche des Gegensteckers einzuleiten und nicht erst eine Radialkraft einzuleiten, die dann an der Spannfläche in eine Axialkraftkomponente umgeleitet werden muss.
- Bevorzugt wird demgemäß ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, wobei der Steckverbinder ein Steckgehäuse aufweist, das an seiner Stirnseite zum Ein- oder Aufstecken des Gegensteckers offen ist und das von einem Kanal durchsetzt ist, in dem ein Innenleiterkontakt isoliert angeordnet ist, wobei eine Spannhülse und eine axial verschiebbare Schiebehülse zum mechanischen Verbinden des Steckgehäuses mit dem Gegenstecker, wobei die Schiebehülse die Spannhülse in einer Arbeitsstellung umgreift und auf diese in der Arbeitsstellung eine radial nach innen gerichtete Kraft ausübt, wobei die Spannhülse an einer Spannfläche an dem Gegenstecker zur Anlage bringbar ist, und wodurch eine Außenleiterkontaktfläche des Gegensteckers axial gegen eine Außenleiterkontaktfläche des Steckverbinders spannbar ist, wobei die Spannhülse einen Endabschnitt mit einem schräg nach außen verlaufenden Abschnitt und mit einem dahinter schräg nach innen und rückwärtig verlaufenden Abschnitt aufweist, wobei in der Arbeitsstellung über den rückwärtig verlaufenden Abschnitt eine Axialkraftkomponente von der Spannhülse in die Spannfläche eingeleitet wird, und die Spannhülse zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt einen sich verbreiternden Bereich und einen sich daran anschließenden verjüngenden Bereich aufweist.
- Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem der sich der verbreiternde Bereich und der sich verjüngende Bereich der Spannhülse federelastisch zum zeitweiligen Strecken in axialer Richtung während eines Verstellens zwischen einer Bereitschaftsstellung und der Arbeitsstellung ausgebildet sind.
- Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt der sich verbreiternde Bereich und/oder der sich verjüngende Bereich in Art von quer zur Längserstreckung verjüngten Rastzungen ausgebildet ist.
- Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem der rückwärtig verlaufenden Abschnitt des Endabschnitts parallel oder unter einem spitzen Winkel schräg in Richtung der Spannfläche zurück verläuft.
- Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem die Spannfläche senkrecht oder unter einem nach außen und zum Gegenstecker hin schräg verläuft.
- Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei welchem dem Endabschnitt gegenüberliegend an der Spannhülse Vorsprünge ausgebildet sind, welche in radialer Richtung umgebogen verlaufen und einen rückseitigen Anschlag für das Steckgehäuses des Steckverbinders ausbilden.
- Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem der Endabschnitt der Spannhülse als Rastzunge mit einer balligen oder löffelförmigen Kontaktkuppe ausgebildet ist.
- Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem die Kontaktkuppe durch seitliche Vorsprünge gegenüber der sonstigen Breite der Rastzunge verbreitert ist.
- Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem die Kontaktkuppe bis in einen Radiusauslauf des nach außen verlaufenden Abschnitts und des schräg nach innen und rückwärtig verlaufenden Abschnitts des Endabschnitts hin ausgebildet ist.
- Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem die Kontaktkuppe des Endabschnitts unter Ausbildung einer Falz- oder Knicklinie an der Innenseite des Endabschnitts geformt ist.
- Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem in der Arbeitsstellung auf die Spannhülse eingeleitete Kraft durch die Spannhülse in eine Axialkraftkomponente umgeleitet wird, die direkt von der Spannhülse in die Spannfläche eingeleitet wird.
- Bevorzugt wird eigenständig eine Spannhülse zum Verspannen eines solchen koaxialen Steckverbinders und eines Gegenstecker wobei die Spannhülse einen Endabschnitt mit einem schräg nach außen verlaufenden ersten Abschnitt und mit einem dahinter schräg nach innen und rückwärtig verlaufenden zweiten Abschnitt aufweist, wobei in der Arbeitsstellung über den rückwärtig verlaufenden Abschnitt eine Axialkraftkomponente von der Spannhülse in die Spannfläche eingeleitet wird, und die Spannhülse zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt einen sich verbreiternden Bereich und einen sich daran anschließenden verjüngenden Bereich aufweist.
- Da die Axialkraftkomponente direkt, dass heißt durch die Form der Spannhülse bedingt, durch die Spannhülse selbst, in die Spannfläche eingeleitet wird, erübrigt sich eine Kraftumleitung an oder in der Spannfläche, wodurch die Spannfläche bei Bedarf sogar senkrecht zur Längsachse des Gegensteckers verlaufen kann. Aufgrund der Erfindung ist es nicht mehr notwendig, die Spannfläche zur Längsachse des Gegensteckers geneigt auszubilden.
- In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass von der Spannhülse auch eine Radialkraftkomponente direkt, dass heißt unmittelbar durch die Spannhülse, in eine Kompensationsfläche des Gegensteckers eingeleitet wird. Hierdurch werden sämtliche auf den Gegenstecker wirkende Radialkraftkomponenten kompensiert, so dass selbst bei geneigter Ausbildung der Spannfläche lediglich eine Axialkraftkomponente in diese eingeleitet wird.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Einleitung der Axialkraftkomponente von der Spannhülse in die Spannfläche erst durch Verschieben der Schiebehülse in die Arbeitsstellung. Dies bedeutet, dass nicht automatisch eine Axialkraftkomponente von der Spannhülse auf die Spannfläche übertragen wird, nachdem der Steckverbinder und der Gegenstecker zusammengefügt wurden. Hierzu muss zunächst die Schiebehülse in eine Arbeitsstellung verfahren werden, in der dann eine radiale Kraft auf die Spannhülse ausgeübt wird.
- Hierdurch wird das freie Ende der Spannhülse axial in Richtung Spannfläche gedrückt, wodurch direkt eine Axialkraftkomponente von der Spannhülse in den Gegenstecker eingeleitet wird. Dabei ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Spannhülse nach dem Zusammenführen von Steckverbinder und Gegenstecker zunächst von der Spannfläche beabstandet ist und erst durch Verschieben der Schiebehülse in die Arbeitstellung in Richtung Spannfläche verschoben und gegen die Spannfläche in axialer Richtung gespannt wird.
- In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass auch die Einleitung der Radialkraftkomponente in die Kompensationsfläche erst durch Verschieben der Schiebehülse in die Arbeitsstellung erfolgt. Dabei ist die Spannhülse zunächst von der Kompensationsfläche beabstandet und wird erst durch Verschieben der Schiebehülse in die Arbeitsstellung radial gegen die Kompensationsfläche verschoben.
- Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass die Spannhülse bereits derart in radialer Richtung vorgespannt ist, dass eine Radialkraftkomponente bereits direkt in die Kompensationsfläche des Gegenstücks eingeleitet wird, wenn sich die Schiebehülse noch in einer Bereitschaftsstellung befindet und noch nicht in die Arbeitsstellung verschoben wurde.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante verläuft die Spannfläche senkrecht zur Längsachse des Gegensteckers. In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Spannfläche an einer außenseitig radial hervorstehenden Rippe des Gegensteckers und/oder einer radial nach innen weisenden Ausnehmung des Gegensteckers vorgesehen ist. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Spannfläche und/oder die Kompensationsfläche um den Gegenstecker umlaufend ausgebildet ist.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Spannhülse derart ausgeformt, dass sie sich von dem Steckverbinder bzw. von der stirnseitigen Öffnung des Steckverbinders in axialer Richtung an der Spannfläche des Gegensteckers vorbei erstreckt, wobei der Endbereich in Richtung Spannfläche abgewinkelt bzw. zurückgebogen ist. Dabei verläuft der Endbereich der Spannhülse insbesondere in einem spitzen Winkel zur Längsachse des Gegensteckers. Um die Spannwirkung in axialer Richtung zu verbessern, ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Spannhülse einen sich radial nach außen aufweitenden Bereich aufweist, welcher vorzugsweise unmittelbar benachbart zum abgebogenen Endbereich angeordnet ist.
- Um eine radiale Bewegung der Spannhülse zu ermöglichen, ist die Spannhülse mit axial verlaufenden Schlitzen versehen, wodurch Rastzungen gebildet werden. Dabei sind die Rastzungen an einem Ende durch einen umlaufenden Ringabschnitt miteinander verbunden. Alternativ besteht die Spannhülse aus voneinander beabstandeten, über den Umfang des Steckverbinders verteilten, sich in axialer Richtung erstreckenden, Spannfedern.
- Es ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Schiebehülse die Spannhülse auch in einer Bereitschaftsstellung umgreift, in welcher die Spannhülse keine Axialkraft in die Spannfläche einleitet. Die Schiebehülse kann also axial zwischen einer Bereitschaftsstellung und einer Arbeitsstellung verfahren werden. I.d.R. ist die Schiebehülse derart ausgebildet, dass bereits in der Bereitschaftsstellung eine, wenn auch geringe, Radialkraft auf die Spannhülse ausgeübt wird. Die von der Schiebehülse in die Spannhülse eingeleitete Radialkraft ist jedoch erst in der Arbeitsstellung ausreichend groß, damit von der Spannhülse eine Axialkraftkomponente in die Spannfläche des Gegensteckers eingeleitet wird.
- Selbstverständlich kann die Schiebehülse auch derart ausgebildet sein, dass von der Schiebehülse in der Bereitschaftsstellung keine Kraft auf die Spannhülse ausgeübt wird.
- Es ist von Vorteil, wenn die Spannhülse mit ihrem radial äußersten, insbesondere stirnseitigen, Bereich in einer Ausnehmung am Innenumfang des Schiebehülsenumfangs aufgenommen ist. Mit Vorteil weist die Ausnehmung einen sich radial verjüngenden Axialabschnitt auf, so dass die Schiebehülse erleichtert von der Bereitschaftsstellung axial in die Arbeitsstellung verfahrbar ist.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
- Dabei zeigen:
-
1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Steckverbinder sowie einen Schnitt durch einen von dem Steckverbinder getrennten Gegenstecker, -
2 einen Schnitt durch den Steckverbinder mit aufgestecktem Gegenstecker mit einer Schiebehülse in Bereitschaftsstellung, -
3 einen Schnitt durch den Steckverbinder mit aufgestecktem Gegenstecker mit der Schiebehülse in Arbeitsstellung, -
4A eine schematische Vergrößerung eines gewalzten und gestanzten Metallbogens zum Herstellen eine Spannhülse für einen solchen Steckverbinder, -
4B eine schematische Vergrößerung eines alternativen gewalzten und gestanzten Metallbogens zum Herstellen eine Spannhülse für einen solchen Steckverbinder, -
5 einen Schnitt durch eine Spannhülse und eine Vorderseitige Rastzunge der Spannhülse in einem entspannten gebogenen Zustand einer Bereitschaftsstellung, -
6A einen Schnitt durch eine solche Spannhülse mit Rastzunge sowie diese umgebende Komponenten von Steckverbinder und Gegenstecker in einer die Rastzunge nicht spannenden Arbeitsstellung, -
6B einen Schnitt in einer die Rastzunge teilweise spannenden Arbeitsstellung, -
6C einen Schnitt in einer die Rastzunge spannenden Arbeitsstellung, -
7 einen Teilschnitt durch einen Endabschnitt einer Rastzunge und -
8 zwei perspektivische Darstellungen einer Spannhülse mit einer Vielzahl vorderseitiger Rastzungen. -
1 zeigt linksseitig einen Steckverbinder1 mit einer in der Abbildung auf der rechten Seite offenen Stirnseite sowie einen Gegenstecker14 zum Einstecken in den Steckverbinder1 längs einer Längsachse A angeordnet. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden Elemente des Steckverbinders1 , welche dem Gegenstecker14 zugewandt sind, als vorderseitig des Steckverbinders1 bezeichnet und Elemente des Steckverbinders1 , welche auf der dem Gegenstecker14 abgewandten Seite des Steckverbinders1 angeordnet sind, als rückseitig angeordnet bezeichnet. In gleicher Art und weise werden Elemente des Gegensteckers14 , welche dem Steckverbinder1 zugewandt sind, als am Gegenstecker14 vorderseitig bezeichnet. Eine Spannhülse8 wird dabei lediglich beispielhaft als dem Steckverbinder1 zugeordnet beschrieben. Insbesondere hinsichtlich der Stecker- und Buchsenfunktionalität sind die entsprechenden Komponenten von Steckverbinder1 und Gegenstecker14 auch untereinander austauschbar. - Der koaxiale Steckverbinder
1 weist ein Steckgehäuse2 auf, das an seiner Stirnseite offen ist und von einem Kanal3 durchsetzt ist. Ein Innenleiterkontakt4 ist im Kanal3 angeordnet und mittels eines hülsenförmigen Isolators5 gegenüber dem Steckgehäuse2 isoliert. Das Steckgehäuse2 bildet einen Außenleiter und weist stirnseitig in der Öffnung eine ringförmige, umlaufende Außenleiterkontaktfläche6 auf. Die isolierende Hülse als der Isolator5 ist vorzugsweise stirnseitig bündig mit dieser Außenleiterkontaktfläche6 oder relativ dazu zurückversetzt. - Innerhalb der stirnseitigen Öffnung des Steckverbinders
1 ist die in axialer Richtung hervorstehende Spannhülse8 befestigt, die radial in der Öffnung7 eingesetzt, insbesondere verpresst ist. Die Spannhülse8 ist vorderseitig mit axialen Schlitzen10 versehen, wodurch mehrere federelastische Rastzungen9 gebildet sind. -
4A zeigt einen flächigen Bogen aus einem elektrisch leitfähigen Material, welcher in nachfolgenden Verarbeitungsschritten in seinem vorderseitigen Bereich in eine gewünschte Kontur gebogen wird, bevor der Bogen zu einer Hülse gerollt wird. Im Bereich eines durchgehenden flächigen rückseitigen Abschnitts80 ist in einer Seitenwandung eine Ausnehmung81 mit einem schmalen Hals eingearbeitet. An dem gegenüberliegenden Seitenbereich des rückseitigen Abschnitts80 ist ein Vorsprung82 mit einer Kontur entsprechend der Ausnehmung81 angeformt, so dass nach dem Zusammenrollen der Vorsprung82 in die Ausnehmung81 einsetzbar ist, um den Bogen in Hülsenform zu halten. Rückseitig sind am rückseitigen Abschnitt80 Arretierlappen83 als Vorsprünge ausgebildet, welche vorzugsweise um 90° in innenseitiger radialer Richtung umgebogen werden, um im montierten Zustand eine Anschlag für einen entsprechenden Gegenanschlag2a an einem rückseitig gerichteten Vorsprung oder der Rückwandung des Gehäuses2 des Steckverbinders1 auszubilden. Durch einen oder mehrere solcher Arretierlappen83 wird somit ein Herausrutschen der Spannhülse8 in vorderseitiger Richtung aus dem Steckverbinder1 verhindert, was ansonsten in Arbeitsstellung beim Spannen des Gegensteckers15 gegen den Steckverbinder1 mittels der Spannhülse8 nur mit aufwändigen Gegenmaßnahmen wie einem festen seitlichen Verbinden oder Verpressen der Spannhülse8 mit dem Gehäuse2 verhindert werden könnte. - Um die Spannhülse
8 herum ist eine Schiebehülse11 angeordnet, welche in axialer Richtung begrenzt axial verschiebbar ist. Optional kann zwischen der Spannhülse8 und der Schiebehülse11 noch eine weitere Hülse11a als Führungsmittel für die dann gegenüber der weiteren Hülse11a verschiebbare Schiebehülse11 angeordnet sein. In den1 und2 befindet sich die Schiebehülse11 in einer Bereitschaftsstellung, in der sie auf die Rastzungen9 keine Kraft ausübt. - Vorderseitig des rückseitigen Abschnitts
80 erstrecken sich die federelastischen Rastungen9 , welche durch die axialen Schlitze10 zueinander beabstandet sind. Die Rastzungen9 verlaufen ausgehend von einem umfänglich geschlossenen Bereich axial und parallel zur Längsachse A des Steckverbinders1 . Hieran schließt sich in vorderseitige Richtung ein schräg, radial nach außen erweiternder Bereich12 an, in dem die Rastzungen9 in außenseitiger Richtung von der zentralen Längsachse A weggebogen verlaufen Wie in2 und5 zu erkennen ist, sind im entspannten Zustand der Rastzungen9 , d. h. in der Bereitschaftsstellung, die Rastzungen9 mit dem sich verbreiternden Bereich12 vorzugsweise beabstandet an einer Spannfläche13 des Gegensteckers14 in axialer Richtung vorbeigeführt. An den sich verbreiternden Bereich12 schließt sich ein verjüngender Bereich12a an, welcher wieder in axialer Richtung zurückgebogen verläuft und in4A dargestellt ist. Diese schlangenförmige oder ziehharmonikaförmige Kontur ermöglicht eine elastische Ausdehnung der gesamten Rastzunge9 bei deren Einspannen in der Arbeitsstellung in vorteilhafter Art und Weise. Außerdem ermöglicht diese Anordnung das Ausbilden einer Einführaufweitung2b am vorderseitigen Endabschnitt des Gehäuses2 , was ein erleichtertes Einführen des Gegensteckers14 in die stirnseitige Öffnung7 des Gehäuses ermöglicht. Vorteilhafterweise ist der sich verjüngende Bereich12a auch hinsichtlich der Breite der Rastzungen in diesem Abschnitt verjüngt bzw. tailliert ausgebildet, um die elastischen Eigenschaften weiter zu unterstützen. Anstelle eines einzigen sich verbreiternden Bereichs12 und eines einzigen sich verjüngenden Bereichs12a können optional auch mehrere solcher Bereiche in Folge ausgebildet sein. Anstelle des sich verjüngenden Bereichs12a , kann die Rastzunge auch ohne Verjüngung ausgebildet sein, wie dies in4B dargestellt ist. - An den sich radial nach außen verbreiternden und wieder verjüngenden Bereich
12 ,12a der Rastzungen9 schließt sich ein Endabschnitt15 an. Der Endabschnitt15 beginnt mit einem sich schräg außenseitig und leicht vorderseitig erstreckenden Bereich15a . Diesem schließt sich ein in Richtung der stirnseitigen Öffnung7 abgebogener oder abgewinkelter Bereich15b der Rastzungen9 an. Mit diesem abgebogenen Bereich15b werden die Rastzungen9 wieder axial in Richtung Spannfläche13 sowie zusätzlich radial in Richtung der Längsachse A des Gegensteckers14 zurückgeführt. Der abgebogene Bereich15b führt somit rückwärts gerichtet in Richtung des offenen Steckverbinders1 zurück. Das optional ausgebildete letzte Endstück15c der Rastzungen9 ist nochmals umgebogen und verläuft radial nach außen, um eine vergrößerte Auflagefläche auf der Spannfläche13 zu bilden. - Wie aus insbesondere den
4 bis7 ersichtlich ist, ist der Endabschnitt15 in Art einer balligen oder löffelförmigen Kontaktkuppe ausgeführt. Berücksichtigt wird dies beim Stanzen oder sonstigen Fertigen des Bogens zur Ausbildung der Hülse durch entsprechende seitliche Vorsprünge15e an den vorderseitigen Rastzungen9 sowie bei deren Biegeverformung. Dadurch ergibt sich eine Zurückversetzung der Seitenkanten bei einer außenseitig zugleich rissfreien Oberfläche im Bereich der Endabschnitte und somit eine Versteifung des Federkopfes der einzelnen Federschenkel bzw. Rastzungen9 . Eine derart ausgebildete Versteifungskuppe ist vorzugsweise bis in den Radiusauslauf des sich außenseitig erstreckenden Bereichs15a und des abgewinkelten Bereichs15b hin ausgebildet. Eine derartige besonders bevorzugte Ausführung bietet Vorteile sowohl hinsichtlich der steifen Anlageeigenschaften des Endabschnitts15 an der Spannfläche13 als auch hinsichtlich Steifigkeit und Gleitfähigkeit an der seitlichen Kompensations- bzw. Gleitfläche27 des Gegensteckers14 . - Vorteilhafterweise erfolgt das Biegen der balligen oder löffelförmigen Kontaktkuppe des Endabschnitts
15 gemäß einer Ausgestaltung unter Ausbildung einer Falz- oder Knicklinie15f von der Innenseite des Endabschnitts15 aus. - Im Falle der Ausgestaltung der Spannhülse
8 aus einem elektrische leitfähigen Material, was ansonsten nicht zwingend erforderlich ist, kann über die Spannhülse8 eine zusätzliche sichere elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse2 des Steckverbinders1 und dem Gehäuse16 des Gegensteckers14 unterstützt werden. Der Gegenstecker14 besitzt einen Außenleiter in der Form eines im Wesentlichen zylindrischen Gehäuses16 . Stirnseitig weist das Gehäuse16 ein ringförmige, umlaufende Außenleiterkontaktfläche17 auf. In einem durchgehenden Kanal18 dieses Gehäuses16 befindet sich ein Isolator20 , in dem ein Leiter19 angeordnet ist. Stirnseitig in Leiter19 ist eine Buchse21 zur Aufnahme des axial in Richtung Gegenstecker vorstehenden Innenleiterkontakts4 des Steckverbinders1 vorgesehen. - In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Spannfläche
13 an einer außenseitig radial hervorstehenden Rippe22 des Gegensteckers14 angeordnet, wobei die Spannfläche13 orthogonal zur Längsachse A des Gegensteckers14 verläuft. Insbesondere ist aber auch eine aus Sicht des gegensteckers14 rückwärtig geneigte Spannfläche vorteilhaft umsetzbar. - In
2 ist der Gegenstecker14 auf den Steckverbinder1 aufgesteckt. Hierzu wurde der Gegenstecker14 mit seinem vorderen Ende in die Spannhülse8 in axialer Richtung eingeschoben, bis sich die beiden Kontaktflächen6 und17 berühren. Die Spannhülse8 wird bei dem Aufsteckvorgang im gezeigte Ausführungsbeispiel zumindest kurzzeitig federelastisch in radialer Richtung gedehnt, was durch den schlangen- oder ziehharmonikaförmigen Verlauf des mittleren Teilstücks der Spannhülse8 , d.h. des ersten Teilstücks der Rastzungen9 sehr vorteilhaft unterstützt wird. - Durch die Ausrichtung des abgewinkelten Bereichs
15b des Endabschnitts15 in leicht rückseitiger axialer Richtung wird vorteilhaft sowohl ein einfaches Einführen des Gegensteckers4 als auch ein Druck gegen die als Kompensationsfläche27 ausgebildete Seitenfläche des Gehäuses16 des Gegensteckers14 bewirkt. - Der Abstand der Rastungen
9 zueinander kann derart bemessen sein, dass der Gegenstecker14 in die in2 dargestellte Position verfahren werden kann, ohne dass die Rastzungen9 radial aufgeweitet werden müssen. Wie erwähnt, befindet sich die Schiebehülse11 in2 in der Bereitschaftsstellung, in der sie sämtliche Rastzungen9 umgreift. Die Rastzungen9 sind mit ihren radial äußersten, stirnseitigen Bereichen15d des Endabschnitts15 in einer umlaufenden Ausnehmung24 am Innenumfang25 der Schiebehülse11 aufgenommen. Die Ausnehmung24 ist derart dimensioniert, dass von der Schiebehülse11 keine oder allenfalls eine geringe radiale Kraft auf die Spannhülse8 ausgeübt wird. Die Ausnehmung24 weist einen sich in rückwärtiger und radialer Richtung verengenden Axialabschnitt26 auf. In der in2 gezeigten Bereitschaftsstellung liegen die Rastzungen9 weder an der Spannfläche13 , noch vorteilhafterweise an der parallel zur Längsachse A des Gegensteckers14 verlaufenden Gleit- und/oder Kompensationsfläche27 des Gegensteckers14 an. Es wird demnach keine Kraft von den Rastzungen9 auf den Gegenstecker14 ausgeübt. - In
3 ist die Schiebehülse11 in einer Arbeitsstellung gezeigt. Hierzu wurde die Schiebehülse11 von der in2 dargestellten, zurückgezogenen Bereitschaftsstellung in vorderseitger Richtung, d. h. axial in Richtung Gegenstecker14 verschoben. Die Axialbewegung wird durch eine endseitig an der Schiebehülse11 vorgesehene, umlaufende und nach innen weisende Kante28 begrenzt, die an einer radial nach außen stehenden Gegenfläche29 des Steckgehäuses2 zur Anlage kommt. - Bei der Axialbewegung der Schiebehülse
11 wird der Axialabschnitt26 entlang des sich radial verbreitenden Axialabschnittes12 der Rastzungen9 verschoben, bis der radial äußerste Bereich15d der Rastzungen9 am parallel zur Längsachse A verlaufenden Innenumfang25 der Schiebehülse zur Anlage kommt. Hierdurch wird durch die Rastzungen9 eine zunehmende Radialkraft FR aufgebracht, die in den Federzungen9 eine Axialkraftkomponente Fa erzeugt, die direkt, also unmittelbar, in die Spannfläche13 des Gegensteckers14 eingeleitet wird. Wie in3 zu erkennen ist, verformen sich die Rastzungen9 in der Arbeitsstellung der Schiebehülse11 derart, dass der ursprünglich knickförmige Verlauf des Endabschnittes15 der Rastzungen9 nahezu geglättet wird. - Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung in Form einer offenen Schlinge mit einem zurückspringenden Schenkel in Form des abgebogenen Bereichs
15b der Rastzungen9 . Insbesondere in der Arbeitsstellung drückt die Schiebehülse11 auf den radial am weitesten außen liegenden Schlingenabschnitt und bewirkt, dass der abgebogene Bereich15b in im wesentlichen oder ganz axialer Richtung gegen die Spannfläche13 zurück verstellt und gespannt wird. - Besonders bevorzugt wird entsprechend eine Ausgestaltung, bei welcher der radial äußerste Bereich
15d der Rastzungen9 als Übergangsbereich von dem sich schräg außenseitig und leicht vorderseitig erstreckenden Bereich15a zu dem sich in Richtung der stirnseitigen Öffnung7 abgebogenen Bereich15b der Rastzungen9 bogenförmig verlaufend ausgebildet ist. Dadurch wird während des Verstellens von der Bereitschaftsstellung in die Arbeitsstellung ein gleichmäßiges Umlegen des gesamten Endabschnitts aus einer steileren, fast aufrechten Lage in eine geneigte Lage gefördert, wobei in der geneigten Lage der abgebogene Bereich15b der Rastzungen9 parallel oder fast parallel zu der Kompensationsfläche verläuft. - Vorteilhafterweise wird aus vergleichbarem Grund der während des Verstellens an der Kompensationsfläche gleitende Übergangsbereich zwischen dem abgebogenen Bereich
15b der Rastzungen9 und dem letzen Endstück15c ebenfalls bogenförmig ausgebildet. - In
6C ist der Kraftverlauf der in3 dargestellten Arbeitsstellung schematisch anhand einer Rastzunge9 dargestellt. Wie erläutert wird durch die Schiebehülse11 in der Arbeitsteilung eine Radialkraft FR in die Rastzungen9 eingeleitet. Hierdurch entstehen bereits in der Rastzunge9 eine Axialkraftkomponente Fa und eine Radialkraftkomponente Fr. - Die Axialkraftkomponente Fa wird direkt von den freien Endstücken
15c der Rastzungen9 in die vorzugsweise senkrecht zur Längsachse A des Gegensteckers14 verlaufende Spannfläche13 eingeleitet und erzeugt dort eine Gegenkraft Fa'. Die Radialkraftkomponente Fr wird direkt von den freien Endstücken15c der Rastzungen9 in die um den Gegenstecker14 umlaufende und parallel zur Längsachse A des Gegensteckers verlaufende Kompensationsfläche27 eingeleitet und erzeugt dort eine Gegenkraft bzw. Kompensationskraft Fr'. Im Gegensatz zu der in4 schematisch dargestellten Ausführung können die freien Endstücke15c der Rastzungen9 selbstverständlich auch flächig an der Spannfläche13 und/oder der Kompensationsfläche27 anliegen. Vorteilhafterweise ist das freie Endstück15c der Rastzungen9 so weit umgebogen, dass es parallel an der Spannfläche13 anliegt. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der das freie Endstück15c der Rastzungen9 so weit umgebogen ist, dass es an der Spannfläche13 anliegt und von dort zu seinem freien Ende hin zurück umgebogen bzw. aus Sicht des Steckgehäuses2 in vorderseitiger Richtung umgebogen ist. Das freie Endstück15c des Endbereichs15 ist dabei in Richtung Spannfläche13 abgewinkelt an dieser anliegend und wieder von der Spannfläche13 weg gebogen. - Die
6A bis6C zeigen einen beispielhaften Ablauf beim Verbinden des Steckgehäuses2 und des Steckverbinders1 miteinander.6A zeigt einen Zustand, bei dem das Steckgehäuse2 und der Steckverbinder1 aneinander gestekct sind, wobei die Schiebehülse11 sich in einer zurückversetzten Grundstellung befindet. Die Ausnehmung24 nimmt den Endabschnitt15 der Rastzungen9 so auf, dass dieser vorzugsweise noch nicht an der Kompensationsfläche27 anliegt. Beim Vorschieben der Schiebehülse11 in vorderseitiger Richtung, drückt die abgeschrägte Wandung der Ausnehmung24 den Endabschnitt15 der Rastzungen9 so in radialer Richtung, dass der Endabschnitt15 an der Kompensationsfläche27 anliegt und gegen diese drückt, wie dies in6B dargestellt ist. Dabei wird eine radiale Kraft Fr, welche von der Wandung25 der Schiebehülse11 auf den Außenumfang des Endabschnitts15 wirkt in die Kompensationsfläche eingeleitet. Eine weiteres Verschieben der Schiebehülse in eine weitere Grundstellung bewirkt letztendlich das gemäß6C beschriebene Zusammenspannen des Steckgehäuses2 und des Steckverbinders1 . - Ein Vergleich von
5 und6 zeigt die vorteilhafte schlangenförmige Ausbildung der Rastzungen9 mit einem sich anfänglich erst verbreiternden und dann verjüngenden Bereich12 ,12a , wodurch sich die Rastzunge9 beim Verstellen in die Arbeitsstellung gemäß6 strecken kann, was letztendlich eine vorteilhaft weite Rückführung des letzten Endstücks15c des Endabschnitts15 in rückseitiger Richtung gegen die Spannfläche13 ermöglicht, wobei der abgewinkelte bzw. abgebogene Bereich15b zur Erhöhung der Axialkraftkomponente Fa relativ zur Radialkraftkomponente Fr unter vorteilhaft geringem Winkel zur Längsachse A versetzbar ist. Besonders bevorzugt wird dabei eine Ausführungsform, bei welcher der abgebogene Bereich15b parallel zu der Kompensationsfläche verläuft, wobei die Radialkraftkomponente Fr bis auf Null reduziert wird. - Dadurch, dass sämtliche Radialkraftkomponenten Fr an der Kompensationsfläche
27 kompensiert werden, wird in die Spannfläche13 nur eine Axialkraftkomponente Fa eingeleitet, auch wenn die Spannfläche13 im Bezug auf die Längsachse A des Gegensteckers14 geneigt ausgebildet sein sollte. -
8 veranschaulicht in perspektivischer Ansicht der Spannhülse deren vorteilhafte Ausgestaltung mit einer Vielzahl einzelner Rastzungen9 welche den eingespannten Gegenstecker14 vorteilhaft achsparallel vor den Steckverbinder1 spannen. -
- 1
- Steckverbinder
- 2
- Steckgehäuse
- 2a
- rückseitiger Gegenanschlag am Steckgehäuse
- 2b
- Einführaufweitung am Steckgehäuse3Kanal
- 4
- Innenleiterkontakt
- 5
- Isolator
- 6
- Außenflächenkontaktfläche
- 7
- stirnseitige Gehäuseöffnung
- 8
- Spannhülse
- 9
- Rastzungen
- 10
- axiale Schlitze
- 11
- Schiebehülse
- 12
- radial nach außen geweiteter Abschnitt der
- Rastzungen
- 12a
- radial nach innen verjüngter Abschnitt der
- Rastzungen
- 13
- Spannfläche
- 14
- Gegenstecker
- 15
- Endabschnitt der Rastzungen
- 15a
- außenseitig erstreckender Bereich des Endabschnitts
- 15b
- abgewinkelter bzw. abgebogener Bereich des
- Endabschnitts
- 15c
- letztes Endstück des Endabschnitts
- 15d
- radial äußerster Bereich des Endabschnitts
- 15e
- seitlicher Vorsprung des Endabschnitts
- 15f
- Knicklinie des Endabschnitts
- 16
- Gehäuse
- 17
- Außenleiterkontaktfläche
- 18
- Kanal
- 19
- Leiter
- 20
- Isolator
- 21
- Buchse
- 22
- Rippe
- 23
- vorderes Ende
- 24
- Ausnehmung
- 25
- Innenumfang
- 26
- sich radial verengender Axialabschnitt der
- Ausnehmen 24
- 27
- Kompensationsfläche
- 28
- Kante
- 29
- Gegenfläche
- 80
- rückseitiger Abschnitt der Spannhülse
- 81
- Ausnehmung im rückseitigen Abschnitt der Spannhülse
- 82
- Vorsprung am rückseitigen Abschnitt der Spannhülse
- 83
- Arretierlappen an der Spannhülse
- FR
- Radialkraft
- Fa
- Axialkraftkomponente
- Fa'
- Gegenkraft zur Axialkraftkomponente
- Fr
- Radialkraftkomponente
- Fr'
- Gegenkraft zur Radialkraftkomponente
- A
- Längsachse
Claims (24)
- Koaxialer Steckverbinder (
1 ) und Gegenstecker (14 ), – wobei der Steckverbinder ein Steckgehäuse (2 ) aufweist, das an seiner Stirnseite zum Ein- oder Aufstecken des Gegensteckers offen ist und das von einem Kanal (3 ) durchsetzt ist, in dem ein Innenleiterkontakt (4 ) isoliert angeordnet ist, – wobei eine Spannhülse (8 ) und eine axial verschiebbare Schiebehülse (11 ) zum mechanischen Verbinden des Steckgehäuses mit dem Gegenstecker, – wobei die Schiebehülse die Spannhülse in einer Arbeitsstellung umgreift und auf diese in der Arbeitsstellung eine radial nach innen gerichtete Kraft (FR) ausübt, – wobei die Spannhülse an einer Spannfläche (13 ) an dem Gegenstecker zur Anlage bringbar ist, und – wodurch eine Außenleiterkontaktfläche (17 ) des Gegensteckers axial gegen eine Außenleiterkontaktfläche (6 ) des Steckverbinders spannbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Spannhülse (8 ) einen Endabschnitt (15 ) mit einem schräg nach außen verlaufenden Abschnitt (15a ) und mit einem dahinter schräg nach innen und rückwärtig verlaufenden Abschnitt (15b ) aufweist, wobei in der Arbeitsstellung über den rückwärtig verlaufenden Abschnitt (15b ) eine Axialkraftkomponente (Fa) von der Spannhülse (8 ) in die Spannfläche (13 ) eingeleitet wird, und – die Spannhülse (8 ) zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt (15 ) einen sich verbreiternden Bereich (12 ) und einen sich daran anschließenden verjüngenden Bereich (12a ) aufweist. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der sich der verbreiternde Bereich (
12 ) und der sich verjüngende Bereich (12a ) der Spannhülse (8 ) federelastisch zum zeitweiligen Strecken in axialer Richtung (A) während eines Verstellens zwischen einer Bereitschaftsstellung und der Arbeitsstellung ausgebildet sind. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt (
15 ) der sich verbreiternde Bereich (12 ) und/oder der sich verjüngende Bereich (12a ) in Art von quer zur Längserstreckung verjüngten Rastzungen (9 ) ausgebildet ist. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rückwärtig verlaufenden Abschnitt (
15b ) des Endabschnitts (15 ) parallel oder unter einem spitzen Winkel schräg in Richtung der Spannfläche (13 ) zurück verläuft. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (
13 ) senkrecht oder unter einem nach außen und zum Gegenstecker hin schräg verläuft. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Endabschnitt (
15 ) gegenüberliegend an der Spannhülse (8 ) Vorsprünge ausgebildet sind, welche in radialer Richtung umgebogen verlaufen und einen rückseitigen Anschlag für das Steckgehäuses (2 ) des Steckverbinders (1 ) ausbilden. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (
15 ) der Spannhülse (8 ) als Rastzunge mit einer balligen oder löffelförmigen Kontaktkuppe ausgebildet ist. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkuppe durch seitliche Vorsprünge (
15e ) gegenüber der sonstigen Breite der Rastzunge (9 ) verbreitert ist. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkuppe bis in einen Radiusauslauf des nach außen verlaufenden Abschnitts (
15a ) und des schräg nach innen und rückwärtig verlaufenden Abschnitts (15b ) des Endabschnitts (15 ) hin ausgebildet ist. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkuppe des Endabschnitts (
15 ) unter Ausbildung einer Falz- oder Knicklinie (15f ) an der Innenseite des Endabschnitts (15 ) geformt ist. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass In der Arbeitsstellung auf die Spannhülse (
8 ) eingeleitete Kraft (FR) durch die Spannhülse (8 ) in eine Axialkraftkomponente (Fa) umgeleitet wird, die direkt von der Spannhülse (8 ) in die Spannfläche (13 ) eingeleitet wird. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Spannhülse (
8 ) eine Radialkraftkomponente (Fr) direkt in eine Kompensationsfläche (27 ) des Gegensteckers (15 ) eingeleitet wird. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung der Axialkraftkomponente (Fa) von der Spannhülse (
8 ) in die Spannfläche (13 ) und/oder die Einleitung der Radialkraftkomponente (Fr) in die Kompensationsfläche erst durch Verschieben der Schiebehülse in die Arbeitsstellung erfolgt. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (
8 ) erst durch Verschieben der Schiebehülse (11 ) in die Arbeitsstellung an der Spannfläche (13 ) zur Anlage bringbar ist. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (
13 ) senkrecht zur Längsachse (A) des Gegensteckers (14 ) verläuft. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsfläche (
27 ) parallel zur Längsachse (A) des Gegensteckers (14 ) verläuft. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (
13 ) an einer außenseitig radial hervorstehenden Rippe (22 ) des Gegensteckers (14 ) und/oder einer radial nach innen weisenden Ausnehmung des Gegensteckers (14 ) vorgesehen ist. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (
13 ) und/oder die Kompensationsfläche (27 ) um den Gegenstecker (14 ) umlaufend ausgebildet ist. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (
8 ) axial an der Spannfläche (13 ) vorbeigeführt ist und der Endbereich (15 ) in Richtung Spannfläche (13 ) abgewinkelt oder gebogen ist oder der Endbereich (15 ) in Richtung Spannfläche (13 ) abgewinkelt an dieser anliegt und wieder von der Spannfläche (13 ) weg gebogen ist. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (
8 ) einen sich radial nach außen erweiternden Bereich (12 ), vorzugsweise unmittelbar benachbart zum Endbereich (15 ), aufweist. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (
8 ) mit axial verlaufenden Schlitzen (10 ) versehen ist. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse (
11 ) die Spannhülse (8 ) auch in einer Bereitschaftsstellung umgreift, in welcher die Spannhülse (8 ) keine Axialkraftkomponente (Fa) in die Spannfläche (13 ) einleitet. - Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (
8 ) mit ihrem radial äußersten, insbesondere stirnseitigen, Bereich in einer Ausnehmung (26 ) am Innenumfang (25 ) der Schiebehülse (11 ) aufgenommen ist. - Spannhülse zum Verspannen eines koaxialen Steckverbinders (
1 ) und eines Gegensteckers (2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Spannhülse (8 ) einen Endabschnitt (15 ) mit einem schräg nach außen verlaufenden ersten Abschnitt (15a ) und mit einem dahinter schräg nach innen und rückwärtig verlaufenden zweiten Abschnitt (15b ) aufweist, wobei in der Arbeitsstellung über den rückwärtig verlaufenden Abschnitt (15b ) eine Axialkraftkomponente (Fa) von der Spannhülse (8 ) in die Spannfläche (13 ) eingeleitet wird, und – die Spannhülse (8 ) zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt (15 ) einen sich verbreiternden Bereich (12 ) und einen sich daran anschließenden verjüngenden Bereich (12a ) aufweist.
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