DE19914341B4

DE19914341B4 - Koaxialer Steckverbinder für Funktelefone oder dergleichen

Info

Publication number: DE19914341B4
Application number: DE19914341A
Authority: DE
Inventors: Volker Rombach; Markus Laudin
Original assignee: IMS Connector Systems GmbH
Current assignee: IMS Connector Systems GmbH
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: DE19914341A1

Abstract

Koaxialer Steckverbinder eines Funktelefons oder dergleichen zum Anschließen einer externen Antenne mit einem metallischen Gehäuse (10) und einem zentrisch im Gehäuse (10) sitzenden Kontaktstößel (14), welcher beim Aufstecken eines Gegensteckverbinders auf den Steckverbinder axial von einer ersten Ruhestellung in eine zweite Stellung bewegbar ist, mit einer Verbindungseinheit (40) für eine geräteinterne Mobilantenne sowie mit einer vom Kontaktstößel (14) aktivierbaren Umschalteinrichtung (30), um bei aufgestecktem Gegensteckverbinder die Mobilantenne vom Funktelefon elektrisch zu trennen und die externe Antenne über den Kontaktstößel (14) an das Funktelefon elektrisch anzuschließen, wobei der Kontaktstößel (14) in seiner ersten Ruhestellung elektrisch leitend mit dem Gehäuse (10) des Steckverbinders verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstößel (14) beabstandet zu seinen beiden Enden eine radial zur Längsachse (A) des Steckverbinders hervorspringende Ringwandung (14b) aufweist, welche in der ersten Ruhestellung gegen eine ebenfalls ringförmig, radial zur Längsachse (A) in das Gehäuseinnere vorspringende Wandung (10b) des Gehäuses (10) anschlägt, und dass...

Description

Die Erfindung betrifft einen koaxialen Steckverbinder eines Funktelefons oder dergleichen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Koaxiale Steckverbinder sind beispielsweise in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 92 15 031 U1 der Anmelderin oder in der internationalen Patentanmeldung WO 98/31078 A1 detailliert beschrieben.

Wird ein Funktelefon oder dergleichen in eine Halterung, zum Beispiel in eine Fahrzeughalterung eingesetzt, ist damit meist der Anschluss mit einer externen Antenne, nämlich der Fahrzeugantenne, verbunden. Um bei dem Anschluss dieser Fahrzeugantenne an die Elektronik des Funktelefons dafür zu sorgen, dass die am Mobilteil befestigte, interne Antenne nicht hierzu parallel geschaltet ist, weist der in den genannten Veröffentlichungen beschriebene Steckverbinder eine Umschalteinrichtung auf, um die interne Mobilantenne bei an das Funktelefon angesteckter Fahrzeugantenne elektrisch abzukoppeln. Durch das Abkoppeln der Mobilantenne wird bei Betrieb des Funktelefons an der Fahrzeugantenne dafür gesorgt, dass die Mobilantenne deaktiviert ist.

In 2 der vorliegenden Patentanmeldung ist der aus der internationalen Patentanmeldung WO 98/31078 A1 bekannte koaxiale Steckverbinder eines Funktelefones dargestellt. Der Steckverbinder verfügt über ein im Wesentlichen topfförmiges, metallisches Gehäuse 10, welches sich zur Steckseite hin nach oben trichterförmig aufweitet. In dem topfförmigen Gehäuse 10 sitzt zentrisch ein metallischer Kontaktstößel 14, der mit seinem zur Steckseite hin gewandten vorderen Ende aus einem zwischen Gehäuse 10 und Kontaktstößel 14 befindlichen Isolierteil 12 ragt. Mit seinem unteren Ende sitzt der Kontaktstößel 14 auf einer ersten Blattfeder 32 einer Umschalteinrichtung 30 auf. Diese Kontaktfeder 32 ist einerseits, was in 2 nicht zu erkennen ist, mit der Elektronik des Funktelefones in Verbindung und berührt mit seinem freien Ende eine zweite Blattfeder 34, welche mit einer Verbindungseinheit 40 elektrisch in Kontakt steht. Diese Verbindungseinheit 40 ist an die Mobilantenne, das heißt an die interne Antenne des Mobiltelefones angeschlossen.

In der in 2 dargestellten Ansicht befindet sich der Kontaktstößel 14 in seiner Ruhestellung, weil noch kein Gegensteckverbinder auf den Steckverbinder aufgesteckt ist. In dieser Ruhestellung des Kontaktstößels 14 ist die interne Mobilantenne über die Verbindungseinheit 40 und die Blattfedern 32 und 34 mit der Elektronik des Funktelefons in Verbindung.

Wird ein Gegensteckverbinder auf den in 2 dargestellten Steckverbinder aufgesteckt, um eine externe Fahrzeugantenne mit dem Funktelefon zu verbinden, drückt der Gegensteckverbinder den Kontaktstößel 14 so nach unten, dass die Blattfeder 32 aus ihrer schrägen Lage in eine waagrechte Lage gedrückt wird und dabei der elektrische Kontakt der Blattfeder 32 zur Blattfeder 34 aufgehoben wird. Hierdurch wird die über die Verbindungseinheit 40 vorher an die Elektronik des Funktelefons angeschlossene interne Mobilantenne abgekoppelt und die über den Steckverbinder jetzt an die Elektronik des Funktelefons angeschlossene, externe Fahrzeugantenne angeschlossen.

Wird der Gegensteckverbinder und damit die Fahrzeugantenne wieder von dem Steckverbinder gelöst, federt die Blattfeder 32 erneut die in 2 dargestellte Lage, so dass die interne Mobilantenne erneut mit der Elektronik des Funktelefons in Verbindung steht.

Es hat sich herausgestellt, dass ein solcher bekannter koaxialer Steckverbinder eines Funktelefons hinsichtlich seiner HF-Eigenschaften nicht optimal ist. Dies liegt in erster Linie daran, dass der Kontaktstößel 14 bei an die Elektronik des Funktelefons angeschlossener Mobilantenne selbst elektromagnetische Wellen und Störstrahlungen aufnehmen kann, also quasi als Antenne fungiert, obwohl dies aus HF-technischer Sicht, und im Hinblick auf die Störstrahlfestigkeit äußerst ungewollt ist.

Aus der DE 39 30 210 C2 ist ein Steckverbinder mit stiftförmigen, federbelasteten und in ihrer axialen Richtung verschiebbaren Kontaktelementen bekannt. In ihrer Ruhestellung sind diese Kontaktelemente elektrisch leitend mit dem Gehäuse des Steckverbinders verbunden.

Die oberbegrifflich im Patentanspruch 1 zugrunde gelegte US 4, 286, 335 zeigt eine Vorrichtung mit einer integrierten Koaxialantenne und einem Koaxialstecker. Der Koaxialstecker umfasst einen Schalter, mit dem die integrierte Koaxialantenne und eine externe Koaxialsignalquelle alternativ an einen internen Schaltkreis angeschlossen werden können. Zur Umschaltung wird ein verschiebbarer Kontaktstift verwendet, der beim Anschließen einer externen Koaxialsignalquelle in seiner axialen Richtung aus einer Ruheposition verschoben wird. Dabei wird zwischen dem Kontaktstift und einer Feder eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt, während gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Feder und der integrierten Koaxialantenne durch eine Auslenkung der Feder getrennt wird.

In seiner Ruhestellung wird der Kontaktstößel mittels Federkraft mit seinem der Steckseite zugewandten Ende an eine Innenwandung des Koaxialsteckergehäuses gepresst, kontaktiert dieses elektrisch leitend und überdeckt dabei eine darin befindliche Öffnung. Beim Anschließen einer externen Koaxialsignalquelle tritt ein Anschlussstift durch diese Öffnung und kontaktiert und verschiebt dabei den Kontaktstift in der eingangs beschriebenen Weise, wobei die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Kontaktstift und dem Koaxialsteckergehäuse getrennt wird.

Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass es im aufgesteckten Zustand, in dem der Anschlussstift durch die Öffnung hindurchgeführt ist, zwischen dem Koaxialsteckergehäuse und dem Anschlussstift zu einem Kurzschluss kommen kann, wenn der Anschlussstift seitlich zur Einsteckrichtung verbogen oder verschoben wird. Außerdem kann Schmutz durch die Öffnung in den Innenraum des Koaxialsteckergehäuse eindringen und den beschriebenen Kontaktmechanismus blockieren.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen koaxialen Steckverbinder mit verbesserter elektrischer Isolierung bereitzustellen, der zugleich gegen das Eindringen von Schmutz in den Innenraum des Steckergehäuses geschützt ist.

Diese Aufgabe wird durch einen koaxialen Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen eines solchen Steckverbinders sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder ist der Kontaktstößel in seiner Ruhestellung elektrisch leitend mit dem Gehäuse des Steckverbinders verbunden ist und damit auf Massepotential gelegt. Die Folge dieser Maßnahme ist, dass der Kontaktstößel nicht mehr als Antenne wirken kann und elektrostatische Aufladungen abgeleitet werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist darüber hinaus vorgesehen, dass der Kontaktstößel in seiner Ruhestellung elektrisch von der Mobilantenne völlig entkoppelt ist. Da der Kontaktstößel auf Massepotential liegt, indem der Kontaktstößel in seiner Ruhestellung berührend an der Gehäusewandung des Steckverbinders sitzt, ist eine HF-Störung durch vom Kontaktstößel empfangene Funkwellen sowie die elektrostatische Aufladung des Kontaktstößels vorteilhafterweise ausgeschlossen.

In einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Steckverbinders drückt eine Federeinrichtung eine hervorspringende Wandung des Kontaktstößels gegen eine ebenfalls hervorspringende Wandung des Gehäuses des Steckverbinders. Als Anpressdruck wird vorzugsweise etwa 0,2 bis 0,5 N (Newton) gewählt.

Darüber hinaus hat sich herausgestellt, dass es HF-technisch günstig ist, zumindest eine, bevorzugt jedoch beide Stirnseiten des Kontaktstößels abgerundet, das heißt mit einer Kuppe versehen, auszubilden.

Der koaxiale Steckverbinder nach der Erfindung wird beispielhaft anschließend im Zusammenhang mit Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 Ein Ausführungsbeispiel eines koaxialen Steckverbinders eines Funktelefons oder dergleichen in Schnittansicht und
2 den bereits zuvor erläuterten, bekannten koaxialen Steckverbinder eines Funktelefons nach dem Stand der Technik.
In 1 ist ein sehr ähnlicher koaxialer Steckverbinder wie in 2 gezeigt. Deshalb werden für die gleichen oder ähnlichen Teile die bereits erläuterten Bezugszeichen mit der gleichen Bedeutung für die angegebenen Teile verwendet und lediglich noch auf die Unterschiede eingegangen, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.
Der Steckverbinder von 1 weist ebenfalls ein metallisches topfförmiges Gehäuse auf, in dem zentrisch ein Kontaktstößel 14 sitzt. Der aus Metall bestehende Kontaktstößel 14 ist stiftartig ausgebildet und in drei Abschnitte unterteilt, nämlich einen ersten Abschnitt mit einer ringförmig nach außen hervorspringenden Wandung 14b, die in noch zu erläutern der Weise an eine ebenfalls ringförmig in das Innere des Steckverbinders ragende Wandung 10b des Gehäuses 10 anschlägt. Ein zur Steckseite abgewandter zweiter Abschnitt des Kontaktstößels 14 ist von einem ersten Isolierteil 12 koaxial umgeben. Dieses Koaxialteil 12 sitzt zwischen Gehäuseinnenwandung und zweiten Abschnitt des Kontaktstößels 14, wobei das Isolierteil eine zentrische Öffnung hat, in der eine Federeinrichtung, hier eine Spiralfeder 18 sitzt. Diese Spiralfeder 18 drückt den Kontaktstößel 14 in seiner Ruhestellung, wie dies in 1 dargestellt ist, mit der hervorspringenden Ringwandung 14b gegen die Wandung 10b des Gehäuses 10. Hierfür stützt sich die Spiralfeder 18 einmal am Boden 12a des Isolierteils 12 und zum anderen an der hervorspringenden Wandung 14b des Kontaktstößels 14 ab.
Der dritte Abschnitt des Kontaktstößels 14 ist durch den Teil des Kontaktstößels 14 gebildet, der zur Steckseite hin gerichtet vor der hervorspringenden Wandung 14b sitzt. Dieser dritte Abschnitt des Kontaktstößels 14 ist von einem zweiten Isolierteil 16 koaxial umgeben. Dieses zweite Isolierteil 16 ist hülsenförmig gestaltet und sitzt unmittelbar auf dem dritten Abschnitt des Kontaktstößels 14 auf. Der Außendurchmesser des zweiten Isolierteils 16 ist etwa so groß gewählt, wie die radial Erstreckung der Wandung 14b von der zentrischen Längsachse A des Steckverbinders.
Die sich in Ruhestellung berührenden Wandungen 14b und 10b sind vorzugsweise in einem spitzen Winkel α von etwa 30° bis 60° ausgebildet, wie die Bezugszeichen 14c und 10c verdeutlichen sollen. Durch die Berührung von Kontaktstößel 14 und Gehäuse 10 ist eine elektrische Verbindung von Gehäuse 10 und Kontaktstößel 14 gewährleistet. Da das Gehäuse 10 auf Massepotential liegt, ist damit in Ruhestellung auch der Kontaktstößel 14 geerdet.
Der Kontaktstößel 14 ist vorzugsweise auf seinen beiden Stirnseiten mit Kuppen 14e versehen, also abgerundet ausgebildet, wodurch sich eine bessere Feldverteilung ergibt.
Des weiteren ist der Kontaktstößel 14 so lang bzw. kurz ausgebildet, daß dieser in Ruhestellung nicht die Blattfeder 32 berührt. Hierdurch ist eine elektrische Entkopplung zur Verbindungseinheit 40 und damit zur Mobilantenne des Funktelefons sichergestellt.
Wird ein Gegensteckverbinder auf den in 1 dargestellten Steckverbinder aufgesetzt zum Anschluß einer externen Antenne, wird der Kontaktstößel 14 in Richtung Blattfeder 32 geschoben, bis beide in Berührung und damit in elektrischem Kontakt sind. Hierbei wird die Blattfeder 32 in waagrechte Stellung gebracht, so daß keine elektrische Verbindung zur zweiten Blattfeder 34 besteht. Diese Stellung ist in dieser Anmeldung als sogenannte zweite Stellung definiert. Die Bewegung des Kontaktstößels 14 erfolgt gegen die Kraft der Druckfeder 18.
Wird der Gegensteckverbinder wieder gelöst, gelangt aufgrund der Federkraft (z.B. 0,2 bis 0,5 N) der Druckfeder 18 der Kontaktstößel 14 wieder in seine Ruhestellung.
Vorzugsweise sind zumindest die Wandungen 10c und 14c vergoldet. Es empfiehlt sich jedoch das gesamte Gehäuse 10, das ein Drehteil sein kann, und den Kontaktstößel 14 zu vergolden.

10: Gehäuse
10b: hervorspringende Wandung
10c: Wandung
12: erstes Isolierteil
12a: Wand
12b: Öffnung
14: Kontaktstößel
14b: hervorspringende Ringwandung
14c: Wandung
14e: Kuppe
16: zweites Isolierteil
18: Federeinrichtung
30: Umschalteinrichtung
32: erste Kontaktfeder
34: zweite Kontaktfeder
40: Verbindungseinheit
α: Winkel
A: Längsachse

Claims

Koaxialer Steckverbinder eines Funktelefons oder dergleichen zum Anschließen einer externen Antenne mit einem metallischen Gehäuse (10) und einem zentrisch im Gehäuse (10) sitzenden Kontaktstößel (14), welcher beim Aufstecken eines Gegensteckverbinders auf den Steckverbinder axial von einer ersten Ruhestellung in eine zweite Stellung bewegbar ist, mit einer Verbindungseinheit (40) für eine geräteinterne Mobilantenne sowie mit einer vom Kontaktstößel (14) aktivierbaren Umschalteinrichtung (30), um bei aufgestecktem Gegensteckverbinder die Mobilantenne vom Funktelefon elektrisch zu trennen und die externe Antenne über den Kontaktstößel (14) an das Funktelefon elektrisch anzuschließen, wobei der Kontaktstößel (14) in seiner ersten Ruhestellung elektrisch leitend mit dem Gehäuse (10) des Steckverbinders verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstößel (14) beabstandet zu seinen beiden Enden eine radial zur Längsachse (A) des Steckverbinders hervorspringende Ringwandung (14b) aufweist, welche in der ersten Ruhestellung gegen eine ebenfalls ringförmig, radial zur Längsachse (A) in das Gehäuseinnere vorspringende Wandung (10b) des Gehäuses (10) anschlägt, und dass das der Steckseite zugewandte Ende des Kontaktstößels (14) zumindest in der ersten Ruhestellung durch eine Öffnung in der vorspringenden Wandung (10b) in Steckrichtung hervorragt und noch von einer Isolierhülse (16) umgeben ist.
Koaxialer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstößel (14) in seiner Ruhestellung berührungsfrei zur Umschalteinrichtung (30) angeordnet ist.
Koaxialer Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federeinrichtung (18) vorgesehen ist, welche den Kontaktstößel (14) in seiner Ruhestellung von der Umschalteinrichtung (30) beabstandet hält und gegen das Gehäuse (10) drückt.
Koaxialer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in Ruhestellung des Kontaktstößels (14) berührenden Wandungen (10c, 14c) in einem spitzen Winkel (α) zur Längsachse (A) des Steckverbinders verlaufen.
Koaxialer Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Winkel (α) etwa 30° bis 60° beträgt.
Koaxialer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die sich berührenden Wandungen (10c, 14c) von Kontaktstößel (14) und Gehäuse (10) mit einem Edelmetall, insbesondere Gold, überzogen sind.
Koaxialer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die hervorspringende Ringwandung (14b) des Kontaktstößels (14) einen ersten Abschnitt des Kontaktstößels (14) bildet, das ein zur Steckseite abgewandter zweiter Abschnitt des Kontaktstößels (14) von einem ersten Isolierteil (12) und ein der Steckseite zugewandter, dritter Abschnitt des Kontaktstößels (14) von der Isolierhülse (16) koaxial umgeben ist.
Koaxialer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstößel (14) in seiner Ruhestellung mit einem Anpressdruck von etwa 0,2 bis 0,5 N gegen das Gehäuse (10) des Steckverbinders drückt.
Koaxialer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (30) durch zwei Blattfedern (32, 34) gebildet ist, die sich in Ruhestellung des Kontaktstößels (14) berühren und in der zweiten Stellung des Kontaktstößels (14) von diesem so auseinandergedrückt werden, dass zwischen beiden Blattfedern (32, 34) kein elektrischer Kontakt herrscht.
Koaxialer Steckverbinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstößel (14) auf die erste Blattfeder (32) druckbar angeordnet ist, und dass die zweite Blattfeder (34) mit der Verbindungseinheit (40) für die Mobilantenne elektrisch in Verbindung steht.
Koaxialer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstößel (14) mindestens an einer seiner beiden. Stirnseiten abgerundet ausgebildet ist.
Koaxialer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) ein Drehteil ist.
Koaxialer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) und/oder der Kontaktstößel (14) vollständig vergoldet sind.