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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere einen Hochstrom-Steckverbinder, mit einem Innenleiterkontakt, einem Außenleiterteil und einem den Innenleiterkontakt von dem Außenleiterteil beabstandet haltenden Isolatorteil.
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Während der Innenleiterkontakt zur Stromführung vorgesehen ist, kann das Außenleiterteil in Form eines Gehäuses wie etwa eines Außenleitergehäuses gebildet und/oder geerdet sein und damit den Innenleiter abschirmen. Ein solcher Koaxial-Steckverbinder ist an ein Koaxialkabel ankoppelbar, wobei der Außenleiter des Koaxialkabels elektrisch mit dem Außenleiterteil des Steckverbinders kontaktiert wird, und ein Innenleiter des Koaxialkabels elektrisch mit dem Innenleiterkontakt des Steckverbinders kontaktiert wird.
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Steckverbinder dienen allgemein zum lösbaren Verbinden von elektrischen Leitungen, um im verbundenen Zustand Strom und/oder elektrische Signale zu übertragen. Dabei wird ein erster Steckverbinder in Form eines Buchsenteils mit einem zweiten Steckverbinder in Form eines Steckerteils zum Bilden einer Steckverbindung verkuppelt. Hochstromsteckverbinder dienen zum Übertragen von hohen elektrischen Strömen, bspw. mit einer Stromstärke von mehr als 50 A oder 100 A, und werden zum Beispiel in Kraftfahrzeugen mit Elektroantrieb oder Hybridantrieb eingesetzt. Dabei kann der Innenleiterkontakt des Gegensteckverbinders einen oder mehrere in der Einsteckrichtung S vorstehende Kontaktstifte aufweisen, die in der Einsteckrichtung in eine Aufnahmeöffnung des Steckverbinders eingesteckt werden. In der Aufnahmeöffnung befindet sich der Innenleitkontakt des Buchsenteils.
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Um zu verhindern, dass der Innenleiterkontakt in elektrischen Kontakt mit dem Außenleiterteil kommen kann, wird der Innenleiterkontakt regelmäßig von einem Isolatorteil aus einem nichtleitenden Material wie etwa Kunststoff gehalten, wobei das Isolatorteil zwischen dem Innenleiterkontakt und dem Außenleiterteil angeordnet ist. Beim Zusammenbau des Steckverbinders wird zunächst das Isolatorteil an dem Innenleiterkontakt angebracht, bspw. mittels einer Rastverbindung oder einer anderen form- bzw. kraftschlüssigen Verbindung, und anschließend wird die Baugruppe aus Isolatorteil und Innenleiterkontakt an dem Außenleiterteil befestigt, bspw. ebenfalls mittels einer Rastverbindung oder einer anderen form- bzw. kraftschlüssigen Verbindung.
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Es hat sich allerdings herausgestellt, dass ein derart aufgebauter Steckverbinder zu einem erhöhten Verschleiß neigt, wenn er hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt ist. Herkömmliche Hochstromstreckverbinder müssen aus diesem Grund regelmäßig gewartet werden, und von Verschleiß betroffene Bauteile wie etwa Innenleiterkontakte oder Isolierteile müssen regelmäßig ausgetauscht werden.
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In Anbetracht der beschriebenen Probleme ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen zur Übertragung von hohen Stromstärken geeigneten Steckverbinder bereitzustellen, der auch unter hohen mechanischen Belastungen wie etwa starken Vibrationen einem möglichst geringen Verschleiß unterliegt, und auf diese Weise die Haltbarkeit von Hochstromsteckverbindern zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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An einem erfindungsgemäßen Steckverbinder ist ein elastisch komprimierbares Dämpfungselement derart vorgesehen, dass es beim Einstecken eines komplementären Gegensteckverbinders in den Steckverbinder in einer Einsteckrichtung elastisch komprimiert wird und dabei eine Beweglichkeit des Isolatorteils gegenüber dem Innenleiterkontakt und/oder gegenüber dem Außenleiterteil verringert wird. Mit anderen Worten ist das Dämpfungselement, bspw. in Form einer elastisch komprimierbaren Weichkomponente, derart am Steckverbinder vorgesehen, dass es bei einer Druckeinwirkung auf das steckseitige Ende des Steckverbinders komprimiert wird, und dabei der Innenleiterkontakt gedämpft gegen das Isolatorteil und/oder das Isolatorteil gedämpft gegen das Außenleiterteil geschoben wird.
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Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, dass bei herkömmlichen Steckverbindern herstellungsbedingt regelmäßig ein beträchtliches axiales Spiel zwischen dem Innenleiterkontakt und dem Isolatorteil bzw. zwischen dem Isolatorteil und dem Außenleiterteil vorhanden ist. Dieses axiale Spiel kann zu erheblichen Relativbewegungen des Isolatorteils bzgl. des Außenleiterteils oder bzgl. des Innenleiterkontakts bei mechanischen Belastungen wie etwa Vibrationen führen, wodurch der oben beschriebene erhöhte Verschleiß des Steckverbinders hervorgerufen wird.
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Es wurde bereits versucht, diese Beweglichkeit des Isolatorteils dadurch einzuschränken, dass die Verbindung zwischen dem Isolatorteil und dem Innenleiterkontakt und/oder dem Außenleiterteil stabiler bzw. steifer eingerichtet wird. Eine sehr steife und unbewegliche Verbindung zwischen dem Isolatorteil und dem Innenleiterkontakt und/oder dem Außenleiterteil erschwert jedoch eine schnelle und einfache Montage des Steckverbinders. Das Isolatorteil des erfindungsgemäßen Steckverbinders kann demgegenüber (vor dem Verkuppeln mit dem Gegensteckverbinder) eine vorgegebene axiale Beweglichkeit bzgl. des Außenleiterteils und/oder bzgl. des Innenleiterkontakts aufweisen, so dass eine besonders einfache und schnelle Montage des Steckverbinders möglich ist. Die den beobachteten Verschleiß hervorrufende Beweglichkeit des Isolatorteils wird erfindungsgemäß erst durch das Verkuppeln des Gegensteckverbinders mit dem Steckverbinder und die damit verbundene axiale Druckausübung auf den Steckverbinder verringert oder vollständig beseitigt. Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, dass ein elastisches Dämpfungselement derart an dem Steckverbinder vorgesehen ist, dass es beim Einstecken des Gegensteckverbinders aufgrund des dadurch ausgeübten Drucks in der Einsteckrichtung komprimiert wird, und dadurch das Isolatorteil, der Innenleiterkontakt und/oder das Außenleiterteil in axialer Richtung zusammengepresst werden.
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Der erfindungsgemäße Steckverbinder kann deshalb schnell und einfach montiert werden und gewährleistet gleichzeitig im zusammengesteckten Zustand eine hohe Stabilität und eine gute axiale Fixierung des Isolatorteils zwischen dem Innenleiterkontakt und dem Außenleiterteils, so dass vom Außenleiterteil ausgehende Vibrationen nicht zu Relativbewegungen zwischen den einzelnen Steckverbinderkomponenten führen können.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung übt das Dämpfungselement beim Einstecken des Gegensteckverbinders unmittelbar oder mittelbar Druck in der Einsteckrichtung auf den Innenleiterkontakt und/oder Druck auf das Isolatorteil aus, so dass das Innenleiterteil in Richtung auf das Isolatorteil und/oder das Isolatorteil in Richtung auf das Außenleiterteil gedrängt wird. Durch den Einsteckvorgang des Gegensteckverbinders wird der Steckverbinder damit unter Dämpfung durch das elastische Dämpfungselement axial (in Einsteckrichtung) zusammengedrückt und dadurch in seiner inneren Beweglichkeit eingeschränkt.
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Vorzugsweise weist der Steckverbinder mit dem Gegensteckverbinder zusammenwirkende formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindungsmittel wie etwa Schrauben, Klemmbügel o. dgl. auf, um den Gegensteckverbinder beim Einstecken unter Kompression des Dämpfungselements ausreichend weit an den Steckverbinder heranführen bzw. ausreichend weit in den Steckverbinder hineinschieben zu können. Um ein übermäßiges Zusammenpressen des Dämpfungselements durch die Verbindungsmittel zu verhindern, kann ein entsprechender Anschlag am Steckverbinder vorgesehen sein.
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Dabei hat es sich im als zweckmäßig erwiesen, dass das elastische Dämpfungselement nicht unmittelbar an einem stromführenden Element wie etwa dem Innenleiterkontakt anliegt. Vielmehr sollte das Dämpfungselement beim Einstecken des Gegensteckverbinders nur mittelbar Druck in der Einsteckrichtung auf den Innenleiterkontakt ausüben und diesen dadurch axial gegen das Isolatorteil drücken. Zu diesem Zweck kann ein axial bewegliches Zwischenelement aus einem starren Material zwischen dem Dämpfungselement und dem Innenleiterkontakt vorgesehen sein. Andererseits hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass das Dämpfungselement unmittelbar Druck in der Einsteckrichtung auf das Isolatorteil ausübt. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird durch die Kompression des Dämpfungselements in der Einsteckrichtung zunächst mittelbar Druck auf den Innenleiterkontakt ausgeübt und ab Erreichen eines vorgegebenen Kompressionszustands des Dämpfungselements wird zusätzlich mittelbar und/oder unmittelbar Druck auf das Isolatorteil ausgeübt.
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Um einer derartige stufige Druckausübung zu ermöglichen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass eine axiale Materialstärke des Dämpfungselements variabel eingerichtet ist, wobei ein Abschnitt hoher Materialstärke zum Ausüben von Druck auf den Innenleiterkontakt und ein Abschnitt geringer Materialstärke zum Ausüben von Druck auf das Isolatorteil vorgesehen ist. In diesem Fall wird während des Einsteckvorgangs erst dann Druck auf das Isolatorteil ausgeübt, wenn das Dämpfungselement bereits um die Differenz zwischen dem Abschnitt hoher Materialstärke und dem Abschnitt geringer Materialstärke zusammengedrückt ist. Dies führt zu einer besonders stabilen und starren Gesamtanordnung aus Steckverbinder und damit verbundenem Gegensteckverbinder. Vorzugsweise hat die dem Gegensteckverbinder zugewandte Frontfläche des Dämpfungselements eine konvex gewölbte, insbesondere eine abgerundete Kontur.
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Im unkomprimierten Zustand des Dämpfungselements weist der erfindungsgemäße Steckverbinder vorzugsweise ein axiales Spiel zwischen dem Innenleiterkontakt und dem Isolatorteil und/oder zwischen dem Isolatorteil und dem Außenleiterteil auf, wobei zumindest das Spiel zwischen dem Innenleiterkontakt und dem Isolatorteil, und bevorzugt auch das Spiel zwischen dem Isolatorteil und dem Außenleiterteil durch Ausüben von Druck auf das Dämpfungselement in der Einsteckrichtung verringerbar oder beseitigbar ist. Ein spielbehafterer Aufbau des Steckverbinders lässt eine einfachere und schnellere Montage des Steckverbinders zu.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet das Dämpfungselement eine dem Gegensteckverbinder beim Einstecken zugewandte vordere Begrenzungsfläche des Steckverbinders. Beim Einstecken des Gegensteckverbinders kann dann eine Gegendruckfläche des Gegensteckverbinders unmittelbar Druck auf das Dämpfungselement ausüben.
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Ein vorne am Steckverbinder angebrachtes und vorzugsweise zur Umgebung hin freiliegendes Dämpfungselement kann auch nach der Montage von Innenleiterkontakt und Isolatorteil im Außenleitergehäuse noch am Steckverbinder angebracht werden. Insbesondere ist ggf. auch eine nachträgliche Nachrüstung herkömmlicher Steckverbinder durch Anbringung des Dämpfungselements noch möglich. Vorzugsweise bildet das Dämpfungselement die beim Einsteckvorgang vorlaufende Grenzfläche des Steckverbinders.
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Im Hinblick auf eine gleichmäßige und flächige Druckausübung auf den Innenleiterkontakt und/oder auf das Isolatorteil hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass das Dämpfungselement eine Einstecköffnung des Steckverbinders zum Einführen eines Kontaktelements des Gegensteckverbinders ringartig umläuft. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement ein ringförmiges Weichgummiteil oder Elastomerteil.
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Um beim Einstecken zuverlässig Druck auf den im Inneren des Steckverbinders angeordneten Innenleiterkontakt ausüben zu können, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, ein Gleitelement auf der dem Gegensteckverbinder beim Einstecken abgewandten Seite des Dämpfungselements vorzusehen, das entlang einer Führung des Steckverbinders axial verschieblich angeordnet ist und dessen axial hinteres Ende an dem Innenleiterkontakt anliegt. Das Dämpfungselement übt dann beim Einstecken des Gegensteckverbinders mittelbar über das Gleitelement als Zwischenelement Druck auf den Innenleiterkontakt aus und drängt den Innenleiterkontakt in Richtung auf eine Anlagefläche des Isolatorteils.
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Das Gleitelement ist vorzugsweise als starrer, bevorzugt zumindest abschnittsweise ringförmiger Kunststoffkörper gebildet, auf dessen vorderes Ende das Dämpfungselement aus einem Elastomer oder Gummimaterial aufgespritzt ist.
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Vorzugsweise weist das Isolatorteil an seiner Frontseite eine zumindest abschnittsweise kreisringförmige Führungsnut auf, deren Nutboden durch den Innenleiterkontakt gebildet wird. Die Führungsnut hat einen im Wesentlichen axialen Verlauf, so dass das Gleitelement axial verschieblich darin aufnehmbar ist, wobei es an dem Innenleiterkontakt anschlägt. Die Führungsnut kann einen Haltemechanismus aufweisen, so dass das Gleitelement axial verschieblich in der Führungsnut festgehalten ist und nicht herausfallen kann. Der Haltemechanismus kann in Form eines Rastmechanismus gebildet sein, wobei das Gleitelement einen Rastvorsprung und die Führungsnut eine Rastvertiefung aufweisen kann oder umgekehrt.
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Im Folgenden soll eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert werden. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist das elastisch komprimierbare Dämpfungselement zwischen dem Isolatorteil und dem Außenleiterteil angeordnet. Beim Einstecken des Gegensteckverbinders wird das Isolatorteil in Richtung auf das Außenleiterteil gedrückt, wodurch das Dämpfungselement in der Einsteckrichtung komprimiert wird, und dadurch die Beweglichkeit zwischen dem Isolatorteil und dem Außenleiterteil einschränkt wird.
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Im Hinblick auf eine gleichmäßige Druckwirkung hat es dabei sich als zweckmäßig erwiesen, dass das Dämpfungselement eine im Wesentlichen flächige Gestalt hat und zwischen einer im Wesentlichen ebenen Anlagefläche des Außenleiterteils und einer Gegendruckfläche des Isolatorteils angeordnet ist. In einer quer zu Einsteckrichtung verlaufenden Schnittebene hat sich eine im Wesentlichen runde Kontur des Dämpfungselements als besonders vorteilhaft erwiesen. Ein mehr als einen Innenleiterkontakt aufweisender Steckverbinder kann auch mehr als ein Dämpfungselement aufweisen.
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Eine Beschädigung des Isolatorteils durch eine übermäßige Druckeinwirkung kann dadurch wirksam verhindert werden, dass die Abmessung des Dämpfungselements in der Einsteckrichtung S variabel eingerichtet ist, wobei ein zentraler Bereich des Dämpfungselements dicker ist als ein Randbereich des Dämpfungselements. Hierdurch wird beim Einstecken des Gegensteckverbinders zunächst der zentrale Bereich und erst dann zusätzlich auch der Randbereich des Dämpfungselements komprimiert, so dass die durch das Dämpfungselement ausgeübte Gegendruckwirkung im Verlauf des Einsteckvorgangs zunimmt. Dies erleichtert die Dosierung einer Kraft zum Verbinden von Verbindungsmitteln wie etwa Schrauben, die zum Herstellen der Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem komplementären Gegensteckverbinder vorgesehen sind.
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Der erfindungsgemäße Steckverbinder gemäß der zweiten Ausführungsform ist vorzugsweise ein Winkelsteckverbinder, bei dem eine Hauptachse H des Innenleiterkontakts und/oder des Isolatorteils quer, insbesondere etwa senkrecht zu der Einsteckrichtung verläuft, so dass der stromführende Innenleiter quer zu der Einsteckrichtung des Gegensteckverbinders weggeführt werden kann. Vorzugsweise weist der Innenleiterkontakt zum einen ein Kontaktelement zum Kontaktieren des Gegenkontaktelements des Gegensteckverbinders und zum anderen ein sich entlang der Hauptachse H ausgehend von dem Kontaktelement ersteckendes stabförmiges Leiterteil auf, das mit dem Innenleiter eines Koaxialkabels verbindbar ist.
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Das Dämpfungselement hat vorzugsweise im unkomprimierten Zustand in der Steckrichtung eine so große Abmessung, dass der Innenleiterkontakt und/oder das Isolatorteil zumindest abschnittsweise durch das Dämpfungselement bzgl. der Hauptachse ausgelenkt ist. Erst durch das Einstecken des Gegensteckverbinders wird der Innenleiterkontakt und/oder das Isolatorteil unter Komprimierung des Dämpfungselements in eine unausgelenkte Stellung zurückgelenkt, in der die Beweglichkeit des Innenleiterkontakts und/oder des Isolatorteils bzgl. des Außenleiterteils eingeschränkt ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Steckverbinderanordnung mit einem erfindungsgemäßen Steckverbinder und einem komplementär dazu gebildeten Gegensteckverbinder, der derart eingerichtet ist, dass beim Einstecken in den Steckverbinder das Dämpfungselement des Steckverbinder elastisch komprimiert und dabei eine Beweglichkeit des Isolatorteils gegenüber dem Innenleiterkontakt und/oder gegenüber dem Außenleiterteil verringert wird.
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In der nun folgenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt:
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1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in einer Längsschnittansicht,
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2a und 2b einen Einsteckvorgang, bei dem ein Gegensteckverbinder in der Einsteckrichtung S mit dem in 1 gezeigten Steckverbinder verkuppelt wird,
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3a und 3b das Isolatorteil 30 des in 1 gezeigten Steckverbinders sowie das daran befestigbare Dämpfungselement 50 in einer perspektivischen Ansicht und in einer Längsschnittansicht,
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4 eine abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in einer Längsschnittansicht,
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5 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in einer Schnittansicht,
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6a und 6b einen Einsteckvorgang, bei dem ein Gegensteckverbinder in der Einsteckrichtung S mit dem in 5 gezeigten Steckverbinder verkuppelt wird,
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7 eine perspektivische Ansicht des in 5 gezeigten Steckverbinders ohne Isolatorteil und Innenleiterkontakt, und
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8 einen Zwischenschritt beim Zusammenbau des in 5 gezeigten Steckverbinders.
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In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 10 in einer Längsschnittansicht dargestellt. Der Steckverbinder 10 besteht aus einem Innenleiterkontakt 20, der von einem Isolatorteil 30 aus einem Nichtleiter wie etwa Kunststoff umlaufen wird. Durch das Isolatorteil 30 wird verhindert, dass der Innenleiterkontakt 20 in elektrischen Kontakt mit einem Außenleiterteil 40 des Steckverbinders 10 kommt.
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Der Steckverbinder 10 ist mit einem Koaxialkabel 70 verbunden, wobei die Schirmung 71 des Koaxialkabels 70 elektrisch an das Außenleiterteil 40 des Steckverbinders gekoppelt ist und der Innenleiter 72 des Koaxialkabels 70 elektrisch an den Innenleiterkontakt 20 des Steckverbinders 10 gekoppelt ist, bspw. durch Löten oder Crimpen.
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Der Innenleiterkontakt 20 ist steckseitig als Buchse mit einer Kontaktfeder ausgeformt, in die ein Kontaktelement 101 eines Gegensteckverbinders 100 in Form eines Kontaktstifts zum Herstellen eines elektrischen Kontakts einführbar ist. In den 2a und 2b ist die gesamte Steckverbindung aus Steckverbinder 10 und damit verbundenem Gegensteckverbinder 100 dargestellt.
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Beim Zusammenbau des Steckverbinders 10 wird zunächst der Innenleiterkontakt 20 mit dem Innenleiter 72 des Koaxialkabels 70 verbunden, bspw. durch Löten. Anschließend wird der Innenleiterkontakt 20 in das Isolatorteil 30 eingeschoben, bis ein Vorsprung des Isolatorteils 30 in einer Vertiefung 25 des Innenleiterkontakts 20 einrastet. Die axiale Abmessung der Vertiefung 25 ist derart eingerichtet, dass eine Relativbewegung zwischen Isolatorteil 30 und Innenleiterkontakt 20 im Rahmen eines vorgegebenen Axialspiels 21 möglich ist. Dies erleichtert das Anbringen des Isolatorteils 30 an dem Innenleiterkontakt 20. Anschließend wird das Außenleiterteil 40 des Steckverbinders 10 bspw. durch Verpressen oder Crimpen an dieser Kabelanordnung angebracht, so dass das Außenleiterteil 40 den Außenleiter 71 des Kabels 70 elektrisch kontaktiert. Im Rahmen eines vorgegebenen Axialspiels 22 ist das Außenleiterteil 40 bzgl. des Isolatorteils 30 beweglich.
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Die axialen Spiele 21, 22 lassen bei herkömmlichen Steckverbindern auch nach dem Verkuppeln mit dem komplementären Gegensteckverbinder noch Relativbewegungen zwischen dem Innenleiterkontakt 20, dem Isolatorteil 30 und dem Außenleiterteil 40 zu, was einen erhöhten Materialverschleiß zur Folge hat, insbesondere wenn die Steckverbindung hohen mechanischen Belastungen wie etwa Vibrationen ausgesetzt ist.
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Aus diesem Grund ist an dem erfindungsgemäßen Steckverbinder 10 ein elastisch komprimierbares Dämpfungselement 50 vorgesehen. Bei Ausübung von Druck in der Einsteckrichtung S auf das Dämpfungselement 50 wird dieses komprimiert, wodurch die Beweglichkeit des Innenleiterkontakts 20 bzgl. des Isolatorteils 30 und/oder die Beweglichkeit des Isolatorteils bzgl. des Außenleiterteils 40 verringert oder gänzlich beseitigt wird. Der fertige Steckzustand mit vollständig beseitigtem Axialspiel 21, 22 ist in 2b dargestellt, während in 2a eine Stellung im Verlauf des Einsteckens des Gegensteckverbinders 100 dargestellt ist, bei der die Gegendruckfläche 105 des Gegensteckverbinders 100 zwar bereits an dem Dämpfungselement 50 anliegt, dieses jedoch noch nicht vollständig komprimiert.
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Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Dämpfungselement 50 derart am Steckverbinder 10 vorgesehen, dass es den von dem Gegensteckverbinder 100 beim Einstecken ausgehenden Druck mittelbar auf den Innenleiterkontakt 20 und unmittelbar auf das Isolatorteil 30 überträgt. Dadurch werden der Innenleiterkontakt 20, das Isolatorteil 30 und das Außenleiterteil 40 im Verlauf des Einsteckvorgangs zusammengeschoben, so dass die axialen Spiele 21 und 22 beseitigt werden und eine starre und unbewegliche Verbindung zwischen dem Innenleiterkontakt 20, dem Isolatorteil 30 und dem Außenleiterkontakt hergestellt wird.
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Wie besonders deutlich in den 3a und 3b dargestellt ist, ist das Dämpfungselement 50 im Wesentlichen ringförmig auf das vordere Ende eines starren Kunststoffkörpers aufgespritzt, der ein verschieblich in einer Führung 32 des Isolatorteils 30 aufnehmbares Gleitelement 60 bildet. Bei Druckausübung in der Einsteckrichtung S auf das Dämpfungselement 50 wird das daran befestigte Gleitelement 60 in die Führung 32 hinein gedrückt und verschiebt dabei den daran anschlagenden Innenleiterkontakt 20 in Richtung auf einen Anschlag 33 des Isolatorteils 30.
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Das Dämpfungselement 50 bildet die beim Einstecken des Gegensteckverbinders vorlaufende Frontfläche des Steckverbinders, auf die durch die in den 2a und 2b gezeigte Gegendruckfläche 105 des Gegensteckverbinders 100 Druck ausübbar ist. Dabei ist die Frontfläche des Dämpfungselements 50 nicht eben, sondern konvex gewölbt eingerichtet, so dass im Verlauf des Steckvorgangs zunächst ein Abschnitt 55 hoher Materialdichte in Kontakt mit der Gegendruckfläche 105 kommt und das Gleitelement 50 in Richtung des Innenleiterkontakts 20 drängt. Anschließend kommt ein unmittelbar an dem Isolatorteil 30 anliegender Abschnitt 56 geringer Materialdichte in Kontakt mit der Gegendruckfläche 105 und drückt das Isolatorteil in Richtung auf das Außenleiterteil 40. Alternativ oder zusätzlich wird das Isolatorteil 30 mittelbar über das Innenleiterteil 20 in Richtung auf eine Anlagefläche des Außenleiterteils 40 gedrückt.
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Während zu Beginn des Einsteckvorgangs noch Axialspiele 21 und 22 zwischen dem Innenleiterkontakt 20, dem Isolatorteil 30 und dem Außenleiterteil 40 vorliegen (siehe 2a), liegen radial verlaufende Kontaktflächen von Innenleiterkontakt 20, Isolatorteil 30 und Außenleiterteil 40 nach Abschluss des Einsteckvorgangs eng und spielfrei aneinander an (siehe 2b).
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Um den Einsteckvorgang zu erleichtern und eine noch stabilere Verkupplung zu ermöglichen, können der Steckverbinder 10 bzw. der Gegenteckverbinder 100 form- oder kraftschlüssig wirkende Verbindungsmittel wie etwa Schrauben, Bügel oder Klemmen aufweisen, mittels derer der Gegensteckverbinder ausgehend von der Stellung gemäß 2a in die Stellung gemäß 2b gezogen werden kann. Die Verbindungsmittel verhindern ferner ein versehentliches Lösen der Steckverbindung.
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4 zeigt eine geringfügig abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 10', bei der das Gleitelement 60', auf dessen vorderes Ende das Dämpfungselement 50 aufgespritzt ist, nicht in einer Führungsnut des Isolatorteils 30 axial verschieblich gehalten ist, sondern in einer Radialführung 32', die radial außen an dem Gleitelement 60' anliegt. Auch hier liegt das hintere Ende 61 des Gleitelements 60' an dem Innenleiterkontakt 20 an, während das als Weichkomponente gebildete Dämpfungselement 50 nicht in direkten elektrischen Kontakt mit einem stromführenden Teil gelangen kann.
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5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 10''. Dieser Steckverbinder ist als Winkelstecker bzw. als Winkelbuchse ausgebildet, bei der die Hauptachse H des Innenleiterkontakts 120 bzw. des Isolatorteils 130 quer, insbesondere senkrecht zu der Einsteckrichtung S verläuft. Auf diese Weise kann der Innenleiter senkrecht zu der Einsteckrichtung S weggeführt werden. Der Innenleiterkontakt 120 der zweiten Ausführungsform weist zum einen ein Kontaktelement 122 mit Kontaktfeder zum Kontaktieren eines oder mehrerer Kontaktstifte 101' des Gegensteckverbinders 100' und zum anderen ein sich entlang der Hauptachse H ausgehend von dem Kontaktelement 122 ersteckendes stabförmiges Leiterteil 121 auf, das mit dem Innenleiter 72 des Koaxialkabels 70 verbindbar ist.
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Das Kontaktelement 122 des Innenleiterkontakts 120 wird von einem Isolatorteil 130 aus einem nichtleitenden Material gehalten. Die Anordnung aus Innenleiterkontakt 120 und Isolatorteil 130 ist in einem Außenleitergehäuse 140 aufgenommen, das eine Schirmung ausbildet.
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Wie in 8 gezeigt ist, wird zur Fertigung des Steckverbinders 10'' zunächst der Innenleiterkontakt 120 mit dem Innenleiter 72 des Koaxialkabels verbunden, anschließend wird das Isolatorteil 130 an dem Innenleiterkontakt 120 angebracht. Die Anordnung aus Isolatorteil 130 und Innenleiterkontakt 120 wird entlang der Hauptachse H, die senkrecht zur Steckrichtung S verläuft, in einen Rohrabschnitt 141 des Außenleiterteils 140 eingeführt (siehe 8). An einer im Wesentlichen ebenen Rückwand des Außenleiterteils 140 ist ein Dämpfungselement 51 in Form einer elastisch komprimierbaren Weichkomponente angeordnet. Wie in 7 dargestellt ist, kann der Steckverbinder auch mehr als eine, bspw. zwei oder drei Dämpfungselemente 51 aufweisen. Das Dämpfungselement 51 ist im Wesentlichen scheibenförmig und weist einen zentralen Abschnitt mit einer größeren Abmessung in der Einsteckrichtung S als die Randabschnitte des Dämpfungselements 51 auf. Mit anderen Worten steht eine Wölbung des Dämpfungselements 51 in einen Montageraum des Außenleiterteils 140 zur Aufnahme des Isolatorteils 130 vor.
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Wenn die Anordnung aus Innenleiterkontakt 120 und Isolatorteil 130 von der in 8 gezeigten Stellung in die in 5 gezeigte Stellung geschoben wird, wird das vordere Ende des Isolatorteils 130 und das vordere Ende des Innenleiterkontakts 120 durch das in den Montageraum vorstehende Dämpfungselement 51 entgegen der Einsteckrichtung S ausgelenkt. Das Dämpfungselement ist dann zwischen einer ebenen Anlagefläche 142 des Außenleiterteils 140 und einer Gegendruckfläche 131 des Isolatorteils auf der dem Innenleiterkontakt 120 abgewandten Seite des Isolatorteils 130 angeordnet. In dieser Stellung sind die vorderen Enden von Innenleiterkontakt 120 und Isolatorteil 130 gegenüber dem Außenleiterteil 140 in der Einsteckrichtung S beweglich.
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Beim Einstecken des komplementären Gegensteckverbinders 100' in der Steckrichtung S wird diese Beweglichkeit dadurch eingeschränkt, dass das Isolatorteil 130 unter dem durch den Gegensteckverbinder 100' wirkenden Druck entgegen der Vorspannung des Dämpfungselements 51 gedämpft in Richtung der Anlagefläche 142 des Außenleiterteils gedrückt wird. Zunächst wird das Dämpfungselement 51 dabei nur wenig komprimiert (siehe 6a). Erst im letzten Teil des Einsteckvorgangs, nämlich beim Verschrauben des Außenleiterteils 140 des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder 100', wird das Dämpfungselement 51 stark komprimiert und dadurch die Auslenkung des Innenleiterkontakts 120 und des Isolatorteils 130 bzgl. der Hauptachse H rückgängig gemacht. In der in 6b gezeigten Verbindungsstellung ist das Isolatorteil 130 im Wesentlichen unbeweglich bzgl. des Außenleiterteils 140 angeordnet. Starke Vibrationen werden in dieser Verbindungsstellung durch das Dämpfungselement 51 abgedämpft, wodurch ein Verschleiß von Isolatorteil 130 und Außenleiterteil 140 zuverlässig minimiert wird.
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Die beiden explizit erläuterten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind lediglich beispielhaft. So ist das Dämpfungselement 50, 51 nicht notwendigerweise ringförmig oder scheibenförmig. Auch kann ein Steckverbinder, je nach Größe und Anzahl der Innenleiterkontakte, mehr als ein Dämpfungselement aufweisen. Erfindungsgemäß wichtig ist, dass das Dämpfungselement derart am Steckverbinder vorgesehen ist, dass es erst beim Zusammenstecken mit dem Gegensteckverbinder elastisch komprimiert wird, und eine verschleißfördernde Beweglichkeit zwischen dem Isolatorteil, dem Innenleiterkontakt und dem Außenleiterteil somit erst beim Herstellen der fertigen Steckverbindung beseitigt wird.
