DE60128637T2 - Einstufiger Verbinder - Google Patents

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  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

Description

  • TECHNISCHES SACHGEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Steckverbinder. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Koaxialsteckverbinder für ein Ringwellmantel-Koaxialkabel, das im Feld ohne Spezialwerkzeuge installiert werden kann.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die heute vorhandenen einteiligen Steckverbinder sind mit gewissen Problemen behaftet. Im Patent Nr. 6,109,964 wird ein Steckverbinder beschrieben, bei dem Kugellager verwendet werden, die in eine Riffelnut des Kabelaußenleiters eingreifen. Allerdings stellen die Kugellager keinen Kontakt über 360 Grad her. Hierdurch kann das Betriebsverhalten im Hinblick auf die passive Intermodulation (PIM) beeinträchtigt werden. Schließlich wird ein Spezialwerkzeug benötigt, um das Kabel abzusetzen, bevor der Steckverbinder montiert werden kann.
  • Ein anderer, von der Firma Spinner hergestellter Steckverbinder muß in einem mehrstufigen Arbeitsgang montiert werden. Zuerst muß der O-Ring angebracht werden. Danach wird der Steckverbinder über die Wellmantelschirmung und den O-Ring des Wellmantelkabels geschoben. Außerdem muß der O-Ring während der Montage des Steckverbinders von Hand zusammengedrückt werden. Dies begrenzt die Druckkraft, mit welcher der O-Ring zusammengedrückt werden kann. Schließlich wird für große Spinner-Steckverbinder ein Ringschlüssel verwendet, bei dem es sich um ein nicht serienmäßiges Werkzeug handelt.
  • In der Patentschrift EP-A-1 148 592 , die vor dem Prioritätsdatum der Anmeldung eingereicht, aber danach veröffentlicht wurde, wird ein Steckverbinder für ein Koaxialkabel mit einem Wellmantel-Außenleiter beschrieben, wobei der Steckverbinder ein elektrisch mit dem besagten Außenleiter zu verbindendes Hauptgehäuse sowie eine relativ zum besagten Hauptgehäuse in Längsrichtung verschiebbare Außenbuchse beinhaltet, wobei der Steckverbinder weiterhin einen Klemmechanismus enthält, der im wesentlichen aus einer radial federnden Buchse besteht, die in Kontakt zur Innenoberfläche des besagten Außenleiters und einem starren Ringelement steht, das außerhalb des besagten Außenleiters und in derselben Region des besagten Außenleiters wie die besagte federnde Buchse angebracht ist, so daß der Außenleiter während der Montage des Steckverbinders am Kabel in den Spalt eingeführt wird, der zwischen der besagten federnden Buchse und dem starren Ringelement gebildet wird, und zudem so, daß eine Verschiebung der besagten Außenbuchse relativ zum besagten Hauptgehäuse in einer Verringerung der Breite des besagten Spaltes resultiert, wobei ein fester und zuverlässiger Kontakt zwischen dem Außenleiter und dem Hauptgehäuse hergestellt wird.
  • In EP-A-0 901 200 wird ein Koaxialkabel-Steckverbinder beschrieben, der einen Buchsenkopf mit einer Vertiefung aufweist, die eine ringförmige Oberfläche hat, die das Ende des gerollten Kabelaußenleiters berührt, um welchen herum eine Kontakthülse mit radialen Federsegmenten eingesetzt wird, wobei die verdickten Enden der Segmente den Außenleiter des Koaxialkabels gegen die ringförmige Oberfläche drücken. Die Vertiefung hat einen Innendurchmesser, der mindestens gleich dem Außendurchmesser der Kontakthülse ist, wobei die verdickten Enden der Segmente durch eine innerhalb der Kontakthülse eingesetzte Hohlschraube gegen die ringförmige Oberfläche gedrückt werden.
  • ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist in den Ansprüchen 1 und 10 definiert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht des einstufigen Steckverbinders im Auslieferungszustand, in welchem er zum Aufklemmen auf das Koaxialkabel bereit ist.
  • 2 ist eine Ansicht des einstufigen Steckverbinders nach der Montage am Koaxialkabel, d.h. im montierten Zustand.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Koaxialsteckverbinder für ein Ringwellmantel-Koaxialkabel. Außerdem bezieht sie sich auf ein Verfahren zum Anbringen eines Steckverbinders am Außenleiter eines Ringwellmantel-Koaxialkabels ohne eine Montage weiterer Teile. Daher brauchen weitere Teile wie z.B. O-Ringe später nicht in einem zusätzlichen Schritt hinzugefügt zu werden, um die Verbindungsstelle zwischen Steckverbinder und Kabel gegen Umwelteinflüsse zu versiegeln. Außerdem kann der Steckverbinder auf die übliche Weise und ohne Verwendung spezieller Absetzwerkzeuge im Feld montiert werden, indem der Steckverbinder auseinandergenommen wird. Der Steckverbinder enthält ferner keine losen Teile.
  • Steckverbinder für Hochfrequenzkabel mit Ringwellmantel-Außenleitern erfordern generell ein Mittel, um den Steckverbinder fest am Außenleiter des Kabels zu befestigen.
  • Das HF-Kabel besteht aus einem Ringwellmantel-Außenleiter, einem Mittelpunktleiter und dielektrischem Schaumstoff zwischen beiden Leitern. Zu den Komponenten des einstufigen Steckverbinders gehören eine Gegenmutter zum Aufklemmen auf den Außenleiter, eine Aufspannbuchse und ein Gehäuse. Die Aufspannbuchse (1) verbessert das elektrische Betriebsverhalten, indem es über volle 360 Grad einen Kontakt mit dem Außenleiter (3) herstellt. Zusätzlich wird ein O-Ring verwendet, um eine Dichtung zwischen der Gegenmutter und dem Kabelaußenleiter herzustellen. Der O-Ring (4) bewirkt eine Abdichtung gegen Umwelteinflüsse, indem er Feuchtigkeit vom Inneren des Steckverbinders fernhält.
  • Der einstufige Steckverbinder besteht aus drei Teilen, nämlich der Aufspannbuchse (1), der Gegenmutter (2) und dem Gehäuse (5). Der Steckverbinder wird zusammengebaut, indem die Gegenmutter (2) und das Gehäuse (5) miteinander verschraubt werden. Das Gehäuse (5) des Steckverbinders hat an einem ersten Ende einen Innengewindeabschnitt, dessen Gewindetiefe und Gewindesteigung eine Kopplung mit einem Außengewindeabschnitt der Gegenmutter (2) erlauben. Die Gegenmutter (2) und das Gehäuse (5) besitzen Standardschlüssel-Absatzflächen, die im Feld ein Festziehen des Steckverbinders am Kabel ermöglichen.
  • Eine Aufspannbuchse (1) mit federnden Fingern (13) sitzt im inneren Teil (11) des Steckverbindergehäuses (5). Ihre federnden Finger ragen in eine Innenoberfläche der Gegenmutter (2). 1 zeigt die Aufspannbuchse (1) in der relativ zur Gegenmutter (2) vorderen aufgeweiteten Position. Diese Position ermöglicht es der Aufspannbuchse, in die Riffelungen des Kabelaußenleiters (3) einzugreifen. Der innere Teil (11) des Steckverbindergehäuses (5) enthält außerdem eine Verjüngung (8) zwischen der Grundfläche und der Seite des Steckverbindergehäuses (5). Die Verjüngung (8) berührt ein Ende der Finger der Aufspannbuchse (1). Die Aufspannbuchse (1) besitzt außerdem eine Rampe (7), die integral in die Mitte der Finger eingeformt ist und den Kontakt mit der Innenoberfläche der Gegenmutter herstellt.
  • Wenn die Gegenmutter (2) in das Gehäuse (5) eingepaßt (oder eingeschraubt) wird, wird die Aufspannbuchse (1) weiter in die innere Position (11) des Steckverbindergehäuses (5) getrieben (siehe 2). Da die Aufspannbuchse im aufgeweiteten Zustand nicht in die Gegenmutter (2) eindringen kann, werden die federnden Finger der Aufspannbuchse (1) gezwungen, sich zu schließen (oder einzuklappen). Sowohl die Verjüngung (8) des Steckverbinders, die mit einem Ende der Finger in Kontakt steht, als auch die Rampe (7), die etwa auf halbem Wege an den Fingern mit der Innenfläche der Gegenmutter (2) in Kontakt steht, bewirken eine nach innen gerichtete radiale Kraft, welche die federnden Finger der Aufspannbuchse (1) zwingen, radial einzuklappen (oder sich zu schließen). Infolgedessen schließen sich die geformten Enden der unabhängigen federnden Finger der Aufspannbuchse (1) radial um die erste Riffelnut (3) des Kabelmantels. (Die Aufspannbuchse funktioniert eigentlich wie eine Federscheibe und hält den Steckverbinder am Kabel fest.)
  • Die Aufspannbuchse enthält weiterhin einen Lappen (9), der in einen Absatz (10) der Gegenmutter (2) eingreift, unmittelbar bevor die Aufspannbuchse voll im Inneren der Gegenmutter (2) ist. Der Absatz verleiht der Aufspannbuchse in der festgeklemmten Position die nötige Steifigkeit, indem er das gesamte Verhältnis zwischen Länge und Dicke der federnden Finger effektiv um ein Verhältnis von etwa 2:1 verringert.
  • Zusätzlich wird ein O-Ring (4), der sich anfänglich in einem durch die Aufspannbuchse (1) und die Gegenmutter (2) gebildeten Hohlraum (12) befindet, in eine Riffelnut des Kabelaußenleiters (3) getrieben. (In einer bevorzugten Ausführungsform sind die federnden Finger der Aufspannbuchse (1) starr genug, um den O-Ring (4) aus dem Hohlraum zu drücken.) Eine Bohrung (6) an der Gegenmutter (2) sorgt für den richtigen Durchmesser, um den O-Ring (4) so zusammenzudrücken, daß ein dichter Verschluß entsteht. In einer bevorzugten Ausführungsform kommt im Steckverbinder ein O-Ring mit einem Übermaß zur Anwendung, der fest zusammengedrückt werden kann, wenn der Steckverbinder an das Kabel geklemmt wird. Der O-Ring hat einen hohen Verdichtungsgrad, so daß der einstufige Steckverbinder über Kabel mit normalen Toleranzschwankungen geschoben werden kann. Der O-Ring kann in dieser Ausführungsform bis auf etwa die Hälfte des Querschnitts zusammengedrückt werden. Kurz gesagt, bewegt sich der O-Ring (4), wenn die Einheit zusammengeschraubt wird, in eine Nut des Außenleiters, während sich die Aufspannbuchse (1) in die Endnut des Außenleiters (3) bewegt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform werden die vorderen Abschnitte oder die freien Enden der federnden Finger jeweils nach außen gebogen, damit eine Schneidführung für das Absetzen des Kabels entsteht, falls der Monteur nicht über das richtige Absetzwerkzeug verfügt. Darüber hinaus ermöglicht es die Biegung nach außen, daß die Finger den Kontakt zum Gehäuse (5) des Steckverbinders herstellen können, um den Fingern in der festgeklemmten Position Steifigkeit zu verleihen.
  • Obwohl die Erfindung in dieser Patentanmeldung unter Bezugnahme auf die Einzelheiten bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurde, versteht es sich, daß die Beschreibung eher veranschaulichender als einschränkender Natur ist, da man davon ausgehen kann, daß dem Fachmann leicht Modifikationen in den Sinn kommen dürften, die im Rahmen der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente liegen.
    • JACKET
    HÜLSE
    FORM
    SCHAUMSTOFF
    INNER CONDUCTOR
    INNENLEITER
    VIEW OF CONNECTOR ON CARLE BEFORE...
    ANSICHT DES STECKVERBINDERS AUF DEM KABEL VOR DEM AUFKLEMMEN
    FIG.
    ABB.
    VIEW OF CONNECTOR AS...
    ANSICHT DES STECKVERBINDERS NACH DEM AUFKLEMMEN AUF DAS KABEL

Claims (29)

  1. Einstufiger Steckverbinder, beinhaltend ein Gehäuse (5), eine Gegenmutter (2), eine Aufspannbuchse (1) mit federnden Fingern (13) und einen in einem Hohlraum (12) positionierten O-Ring (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum durch die Gegenmutter und die Finger der Aufspannbuchse begrenzt wird.
  2. Steckverbinder gemäß Anspruch 1, wobei das besagte Gehäuse (5) ein erstes Ende mit einem Innengewindeabschnitt beinhaltet und die besagte Gegenmutter (2) einen Außengewindeabschnitt beinhaltet.
  3. Steckverbinder gemäß Anspruch 1, wobei das besagte Gehäuse (5) ferner eine Verjüngung (8) zwischen einer Grundfläche und einer Seite des besagten Gehäuses beinhaltet, wobei die besagte Verjüngung am besagten Gehäuse die besagten federnden Finger (13) radial schließt, indem sie auf ein Ende der besagten federnden Finger drückt.
  4. Steckverbinder gemäß Anspruch 1, wobei die besagte Aufspannbuchse (1) ferner eine Rampe (7) beinhaltet, die sich etwa auf halbem Wege der besagten federnden Finger (13) befindet, wobei die besagte Rampe den Kontakt mit einer Innenoberfläche der besagten Gegenmutter (2) herstellt und die besagten federnden Finger (13) schließt.
  5. Steckverbinder gemäß Anspruch 1, wobei die besagte Aufspannbuchse (1) ferner einen Lappen (9) beinhaltet und die besagte Gegenmutter (2) ferner einen Absatz (10) beinhaltet, wobei der besagte Absatz (10) der besagten Aufspannbuchse (1) Steifigkeit verleiht, indem er in den besagten Lappen der besagten Aufspannbuchse eingreift.
  6. Steckverbinder gemäß Anspruch 1, wobei der besagte O-Ring (4) geschmiert ist, ein Übermaß aufweist und frei auf ein Kabel geschoben werden kann.
  7. Steckverbinder gemäß Anspruch 1, wobei die besagte Gegenmutter (2) ferner eine Bohrung (6) beinhaltet, welche den besagten O-Ring (4) zusammendrückt, wenn der besagte Steckverbinder auf ein Kabel geklemmt wird.
  8. Steckverbinder gemäß Anspruch 3, wobei die besagte Aufspannbuchse (1) ferner eine Rampe (7), die sich etwa auf halbem Wege der besagten federnden Finger (13) befindet, und einen Lappen (9) beinhaltet, wobei das besagte Gehäuse (5) ein erstes Ende mit einem Innengewindeabschnitt beinhaltet, wobei der besagte O-Ring (4) ein Übermaß aufweist und wobei die besagte Gegenmutter (2) einen Außengewindeabschnitt, eine Innenoberfläche, einen Absatz (10) und eine Bohrung (6) beinhaltet, wobei die besagte Rampe (7) den Kontakt mit einer Innenoberfläche der besagten Gegenmutter (2) herstellt und die besagten federnden Finger (13) schließt, wobei der besagte Absatz der besagten Aufspannbuchse (1) Steifigkeit verleiht, indem er in den besagten Lappen der besagten Aufspannbuchse eingreift und wobei die besagte Bohrung den besagten O-Ring zusammendrückt, wenn der besagte Steckverbinder auf ein Kabel geklemmt wird.
  9. Steckverbinder gemäß Anspruch 1, wobei der besagte Steckverbinder ein Hochfrequenz-Koaxialkabelsteckverbinder ist.
  10. Verfahren zum Abdichten eines Steckverbinders gegen ein Kabel, beinhaltend die Schritte, eine Gegenmutter (2) mit einem Gehäuse (5) zu verschrauben, eine Aufspannbuchse (1) mit federnden Fingern (13) um eine erste Riffelnut (3) eines Kabelaußenleiters (3) herum zu verschließen und einen O-Ring (4) von einem durch die Gegenmutter und die Finger der Aufspannbuchse begrenzten Hohlraum (12) in eine Riffelnut im besagten Kabelaußenleiter zu drücken.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei federnde Finger (13) der besagten Aufspannbuchse (1) den besagten O-Ring (4) aus dem besagten Hohlraum (12) drücken.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei der besagte Schritt zum Verschließen der besagten Aufspannbuchse (1) ein radiales Verschließen der federnden Finger (13) der besagten Aufspannbuchse beinhaltet.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 10, ferner beinhaltend den Schritt, der besagten Aufspannbuchse (1) Steifigkeit zu verleihen.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 10, ferner beinhaltend den Schritt, den besagten O-Ring (4) zusammenzudrücken, nachdem er aus dem besagten Hohlraum (12) gedrückt wird.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei eine Verjüngung (8) am besagten Gehäuse (5) federnde Finger (13) der besagten Aufspannbuchse (1) radial zusammenklappt, indem sie auf mindestens ein Ende der federnden Finger drückt.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei eine Rampe (7) auf federnden Fingern (13) der besagten Aufspannbuchse (1), die in Kontakt mit einer Innenoberfläche der besagten Gegenmutter (2) steht, die besagten federnden Finger radial zusammenklappt.
  17. Verfahren gemäß Anspruch 12, ferner beinhaltend einen Lappen der besagten Aufspannbuchse (1), der in einen Absatz (10) der besagten Gegenmutter (2) eingreift, wobei ein Verhältnis zwischen Länge und Dicke der besagten federnden Finger (13) verringert wird.
  18. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der besagten Aufspannbuchse (1) die besagte Steifigkeit durch einen Absatz (10) der besagten Gegenmutter (2) verliehen wird, der in einen Lappen (9) der besagten Aufspannbuchse eingreift.
  19. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei der besagte O-Ring (4) von einer Bohrung (6) an der besagten Gegenmutter (2) zusammengedrückt wird.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 11, ferner beinhaltend die Schritte, federnde Finger (13) der besagten Aufspannbuchse (1) radial zu schließen, der besagten Aufspannbuchse durch einen Absatz (10) der besagten Gegenmutter (2), die in einen Lappen (9) der besagten Aufspannbuchse eingreift, Steifigkeit zu verleihen und den besagten O-Ring (4) zusammenzudrücken, nachdem er aus dem besagten Hohlraum (12) gedrückt wurde.
  21. Verfahren gemäß Anspruch 10, ferner beinhaltend den Schritt, den besagten Steckverbinder auf ein Koaxialkabel mit einem Ringwellmantel-Außenleiter zu klemmen.
  22. Koaxialkabelbaugruppe, beinhaltend ein HF-Koaxialkabel, beinhaltend einen Ringwellmantel-Außenleiter, einen Mittelpunktleiter und einen dielektrischen Werkstoff zwischen dem besagten Außenleiter und dem besagten Mittelpunktleiter und einen einstufigen Steckverbinder gemäß Anspruch 1, der an ein Ende des besagten HF-Koaxialkabels und an den besagten Mittelpunktleiter angeschlossen ist, wobei die Gegenmutter den Außenleiter festklemmt.
  23. Baugruppe gemäß Anspruch 22, wobei das besagte Gehäuse (5) ein erstes Ende mit einem Innengewindeabschnitt beinhaltet und die besagte Gegenmutter (2) einen Außengewindeabschnitt beinhaltet.
  24. Baugruppe gemäß Anspruch 22, wobei das besagte Gehäuse (5) ferner eine Verjüngung (8) zwischen einer Grundfläche und einer Seite des besagten Gehäuses beinhaltet, wobei die besagte Verjüngung am besagten Gehäuse die besagten federnden Finger (13) radial schließt, indem sie auf ein Ende der besagten federnden Finger drückt.
  25. Baugruppe gemäß Anspruch 22, wobei die besagte Aufspannbuchse (1) ferner eine Rampe (7) beinhaltet, die sich etwa auf halbem Wege der besagten federnden Finger befindet, wobei die besagte Rampe den Kontakt mit einer Innenoberfläche der besagten Gegenmutter (2) herstellt und die besagten federnden Finger schließt.
  26. Baugruppe gemäß Anspruch 22, wobei die besagte Aufspannbuchse (1) ferner einen Lappen (9) beinhaltet und die besagte Gegenmutter (2) ferner einen Absatz (10) beinhaltet, wobei der besagte Absatz (10) der besagten Aufspannbuchse (1) Steifigkeit verleiht, indem er in den besagten Lappen der besagten Aufspannbuchse eingreift.
  27. Baugruppe gemäß Anspruch 22, wobei der besagte O-Ring (4) geschmiert ist, ein Übermaß aufweist und frei auf ein Kabel geschoben werden kann.
  28. Baugruppe gemäß Anspruch 22, wobei die besagte Gegenmutter (2) ferner eine Bohrung (6) beinhaltet, welche den besagten O-Ring (4) zusammendrückt, wenn der besagte Steckverbinder auf ein Kabel geklemmt wird.
  29. Baugruppe gemäß Anspruch 24, wobei die besagte Aufspannbuchse (1) ferner eine Rampe (7), die sich etwa auf halbem Wege der besagten federnden Finger (13) befindet, und einen Lappen (9) beinhaltet, wobei das besagte Gehäuse (5) ein erstes Ende mit einem Innengewindeabschnitt beinhaltet, wobei der besagte O-Ring (4) ein Übermaß aufweist und wobei die besagte Gegenmutter (2) einen Außengewindeabschnitt, eine Innenoberfläche, einen Absatz (10) und eine Bohrung (6) beinhaltet, wobei die besagte Rampe (7) den Kontakt mit einer Innenoberfläche der besagten Gegenmutter (2) herstellt und die besagten federnden Finger (13) schließt, wobei der besagte Absatz (10) der besagten Aufspannbuchse (1) Steifigkeit verleiht, indem er in den besagten Lappen der besagten Aufspannbuchse eingreift, und wobei die besagte Bohrung (6) den besagten O-Ring (4) zusammendrückt, wenn der besagte Steckverbinder auf ein Kabel geklemmt wird.
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