DE9201175U1 - Coaxial connector - Google Patents

Description

PatentanwaltPatent Attorney
REINER PRIETSCHREINER PRIETSCH

Schäufeleinstr. 7
D - 8000 München 21 Schäufeleinstr. 7
D - 8000 Munich 21

31. Januar 1992 Dr.-Ing. Georg Spinner 30.024-rp/ek31 January 1992 Dr.-Ing. Georg Spinner 30.024-rp/ek

Koaxiale SteckverbindungCoaxial connector

Die Neuerung betrifft eine koaxiale Steckverbindung, bestehend aus einem Stecker am Ende eines Kabels, dessen Innenleiter mit dem Steckerinnenleiter verbunden ist, und dessen Außenleiter in dem Steckergehäuse endet und in diesem mechanisch geklemmt sowie mit diesem elektrisch kontaktiert ist, und mit einer das Ende des Kabels und einen Teil des Steckergehäuses dichtend umschließenden Kunststoffumspritzung, die gleichzeitig mindestens eine in dem Steckergehäuse vorhandene Einspritzbohrung durchsetzt und als Steckerdielektrikum den Raum zwischen dem kabelseitigen Ende des Steckerinnenleiters und dem Steckeraußenleiter ausfüllt.The innovation concerns a coaxial plug connection, consisting of a plug at the end of a cable, the inner conductor of which is connected to the inner conductor of the plug, and the outer conductor of which ends in the plug housing and is mechanically clamped in it and electrically contacted with it, and with a plastic overmold that seals the end of the cable and part of the plug housing, which simultaneously passes through at least one injection hole in the plug housing and, as a plug dielectric, fills the space between the cable-side end of the inner conductor of the plug and the outer conductor of the plug.

Eine Steckverbindung dieser Gattung ist bei herstellerseitig konfektionierten Koaxialkabeln bekannt, also Koaxialkabeln vorgegebener Länge, die bereits werkseitig an beiden Enden mit je einem Koaxialstecker versehen sind. Die Kunststoffumspritzung übt eine gewisse Abdichtungsfunktion aus und wirkt gleichzeitig als Knickschutz. Allerdings muß beim Ein- und Aufbringen der Kunststoffumspritzung darauf geachtet werden, daß der Spritzdruck des thermoplastischen, heiß in die den Stecker und den zu umspritzenden Teil des Kabels aufnehmende Form eingespritzten Kunststoffs einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet, da anderenfalls der glatte oder auch gewellte Außenleiter des Koaxialkabels verformt wird, mit der Folge daß die Reflexion der koaxialen Steckverbindung beträchtlich ansteigt.A plug connection of this type is known from coaxial cables prefabricated by the manufacturer, i.e. coaxial cables of a specified length that are already fitted with a coaxial plug at both ends at the factory. The plastic overmolding performs a certain sealing function and at the same time acts as a kink protection. However, when inserting and applying the plastic overmolding, care must be taken to ensure that the injection pressure of the thermoplastic plastic injected hot into the mold that holds the plug and the part of the cable to be overmolded does not exceed a specified value, otherwise the smooth or corrugated outer conductor of the coaxial cable will be deformed, with the result that the reflection of the coaxial plug connection increases considerably.

Auch bei dem niedrigstmöglichen Spritzdruck war es jedoch bisher nicht möglich, bei Kabeln, deren Dielektrikum aus einem Schaumkunststoff besteht, eine koaxiale Steckverbindung der gattungsgemäßen Art mit reproduzierbarer, geringer Reflexion herzustellen.However, even with the lowest possible injection pressure, it has not been possible to produce a coaxial plug connection of the generic type with reproducible, low reflection for cables whose dielectric consists of a foam plastic.

Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine koaxiale Steckverbindung der einleitend angegebenen Art zu schaffen, die speziell für Koaxialkabel mit Schaumstoffdielektrikum geeignet ist, nämlich in der Serienherstellung eine von Stück zu Stück im wesentlichen konstante, geringe Reflexion aufweist.The innovation is therefore based on the task of creating a coaxial plug connection of the type specified in the introduction, which is especially suitable for coaxial cables with foam dielectric, namely in series production has an essentially constant, low reflection from piece to piece.

Neuerungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem Kabeldielektrikum und dem durch die Kunststoffumspritzung gebildeten Steckerdielektrikum eine Isolierstoffscheibe angeordnet ist, die mit ihrem Außenumfang formschlüssig in dem Steckergehäuse positioniert ist.According to the innovation, this task is solved by arranging an insulating disk between the cable dielectric and the plug dielectric formed by the plastic overmold, which is positively positioned with its outer circumference in the plug housing.

Der Neuerung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß für die zuvor geschilderten, unvorhersehbaren Schwankungen der Reflexion nicht etwa Verformungen des Kabelaußenleiters ursächlich sind, sondern daß die axiale Kompressibilität des Schaumstoffdielektrikums des Kabels dazu führt, daß das durch Einspritzen des Kunststoffes gebildete Steckerdielektrikum das Schaumstoffdielektrikum des Kabels mehr oder weniger weit zurückdrängt, so daß die konstruktiv vorgegebene Lage der Grenzfläche zwischen den beiden Dielektrika nicht eingehalten wird und sich stattdessen eine Grenzfläche ausbildet, deren axiale Lage Undefiniert ist, und die zudem häufig auch nicht plan ist, also nicht in einer bestimmten Radialebene liegt.The innovation is based on the knowledge that the previously described, unpredictable fluctuations in reflection are not caused by deformations of the cable's outer conductor, but rather by the axial compressibility of the cable's foam dielectric, which means that the plug dielectric formed by injecting the plastic pushes the cable's foam dielectric back to a greater or lesser extent, so that the structurally predetermined position of the interface between the two dielectrics is not maintained and instead an interface is formed whose axial position is undefined and which is also often not flat, i.e. does not lie in a specific radial plane.

Durch die vorgeschlagene, formschlüssige Positionierung einer Isolierstoffscheibe in dem Steckergehäuse werden nun plane, konstruktiv genau vorgegebene Grenzflächen einerseits zwischen der Stirnfläche des Schaumstoffdielektrikums und der angrenzenden Stirnfläche der Isolierstoffscheibe, andererseits zwischen dem Steckerdielektrikum und der anderen Stirnfläche der Isolierstoffscheibe geschaffen. Für die formschlüssige Positionierung der Isolierstoffscheibe gibt es mehrere, dem Fachmann geläufige, konstruktive Möglichkeiten. Am einfachsten ist es, die Isolierstoffscheibe zwischen einem Ringbund an der Innenseite des Steckergehäuses und einem metallischen Druckring aufzunehmen, zwischen dessen kabelseitiger Stirnfläche und der steckerseitigen Stirnfläche eines hohlen Schraubgliedes der Kabelaußenleiter in bekannter Weise mechanisch geklemmt und elektrisch kontaktiert ist.The proposed positive positioning of an insulating disc in the connector housing creates flat, structurally precisely defined interfaces on the one hand between the face of the foam dielectric and the adjacent face of the insulating disc, and on the other hand between the connector dielectric and the other face of the insulating disc. There are several structural options for the positive positioning of the insulating disc that are familiar to the expert. The simplest is to hold the insulating disc between a collar on the inside of the connector housing and a metal pressure ring, between whose cable-side face and the connector-side face of a hollow screw element the cable outer conductor is mechanically clamped and electrically contacted in a known manner.

Die Isolierstoffscheibe kann mit Vorteil auch zur exakten axialen Positionierung des Steckerinnenleiters während der Schaffung des Steckerdielektrikums durch Einspritzen des Kunststoffmaterials dienen. Auf diese Ausführungsform ist der Anspruch 2 gerichtet.The insulating disk can also advantageously be used for the exact axial positioning of the plug inner conductor during the creation of the plug dielectric by injecting the plastic material. Claim 2 is directed to this embodiment.

Zur Verbesserung der Auszugfestigkeit des Steckerinnenleiters könnte dieser kraftschlüssig mit der Isolierstoff scheibe verbunden werden. Vorteilhafter ist es jedoch, wenn stattdessen ein Formschluß einerseits zwischen dem Steckerdielektrikum und dem Steckergehäuse, andererseits zwischen dem Steckerinnenleiter und dem Steckerdielektrikum geschaffen wird. Entsprechende Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 3 und 4 angegeben.To improve the pull-out strength of the plug inner conductor, it could be connected to the insulating disk in a force-locking manner. However, it is more advantageous if a positive connection is created instead, on the one hand between the plug dielectric and the plug housing, and on the other hand between the plug inner conductor and the plug dielectric. Corresponding embodiments are specified in claims 3 and 4.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine beispielhaft gewählte Ausführungsform der koaxialen Steckverbindung nach der Neuerung.The drawing shows a longitudinal section through an exemplary embodiment of the coaxial plug connection according to the innovation.

Die Steckverbindung umfaßt einen Koaxialstecker beliebiger Bauart, das mit dem Stecker verbundenen Koaxialkabel von ebenfalls beliebiger Bauart, hier mit der Maßgabe, daß das Dielektrikum aus einem Schaumkunststoff besteht, sowie eine gemeinsame Kunststoffumspritzung, die auch das Steckerdielektrikum bildet.The plug connection comprises a coaxial plug of any design, the coaxial cable connected to the plug of any design, here with the proviso that the dielectric consists of a foam plastic, as well as a common plastic overmold, which also forms the plug dielectric.

Das Koaxialkabel besteht aus einem Innenleiter 1, dem schon genannten Schaumkunststoffdielektrikum 2, dem Außenleiter 3, der hier nur beispielshalber als Wellrohraußenleiter ausgebildet ist, bei dem es sich aber auch um einen glattwandigen Außenleiter oder einen Geflechtaußenleiter handeln könnte, sowie dem Kabelmantel 4.The coaxial cable consists of an inner conductor 1, the aforementioned foam plastic dielectric 2, the outer conductor 3, which is designed here only as an example as a corrugated pipe outer conductor, but which could also be a smooth-walled outer conductor or a braided outer conductor, and the cable sheath 4.

Der Stecker umfaßt den Steckerinnenleiter 11, der steckseitig hier als Stift gezeichnet ist, jedoch auch als Buchse gestaltet sein kann, das Steckerdielektrikum 12, das Steckergehäuse 13, ein mit einem Druckring 14 zusammenwirkendes Schraubglied 15, sowie im allgemeinen einen hier nicht gezeichneten metallischen Überwurf.The plug comprises the plug inner conductor 11, which is shown here as a pin on the plug side, but can also be designed as a socket, the plug dielectric 12, the plug housing 13, a screw element 15 that interacts with a pressure ring 14, and generally a metallic cover not shown here.

Der Kabelinnenleiter 1 ist in beliebiger, bekannter Weise mit dem Steckerinnenleiter 11 verbunden, z.B. verlötet. Der Kabelaußenleiter 3 ist im Bereich seines Stirnrandes zwischen dem Druckring 14 und der Stirnfläche des Schraubgliedes 15 mittels des letzteren festgeklemmt.The cable inner conductor 1 is connected to the plug inner conductor 11 in any known manner, e.g. soldered. The cable outer conductor 3 is clamped in the area of its front edge between the pressure ring 14 and the front surface of the screw element 15 by means of the latter.

Der gesamte hintere Bereich des Steckers und ein Teil des Kabels sind von einer Kunststoffumspritzung 16 umgeben, über mindestens eine Bohrung 15a in dem Schraubglied 15 füllt die Kunststoffumspritzung 16 auch einen Teil des Innenraums des Schraubgliedes aus und legt so den hier gezeigten Wellrohraußenleiter zusätzlich formschlüssig fest, über mindestens eine weitere Bohrung 13a in dem Steckergehäuse 13 füllt dasThe entire rear area of the plug and part of the cable are surrounded by a plastic overmold 16. Via at least one hole 15a in the screw element 15, the plastic overmold 16 also fills part of the interior of the screw element and thus additionally secures the corrugated pipe outer conductor shown here in a form-fitting manner. Via at least one further hole 13a in the plug housing 13, the

Material der Kunststoffumspritzung auch den Raum zwischen dem Steckergehäuse und dem Steckerinnenleiter 11 aus und bildet so dort das Steckerdielektrikum 12. Zwischen dem Steckerdielektrikum 12 und dem Schaumkunststoffdielektrikum 2 des Kabels befindet sich in dem Steckergehäuse 13 eine von dessen Kabelseite her einlegbare Isolierstoffscheibe 17, die aus einem Dielektrikum besteht, das sich auch im Kontakt mit dem heiß eingespritzten Material der Kunststoffumspritzung nicht verformt. Die Isolierstoffscheibe 17 sorgt für definierte Grenzflächen zwischen den Dielektrika 12 bzw. 2. Auf deren Dielektrizitätskonstanten sind nämlich die Innenabmessungen des Steckergehäuses abgestellt, da nur so ein niedriger Wert der Reflexion erreichbar ist.The material of the plastic overmolding also fills the space between the plug housing and the plug inner conductor 11 and thus forms the plug dielectric 12 there. Between the plug dielectric 12 and the foam plastic dielectric 2 of the cable, there is an insulating disk 17 in the plug housing 13 that can be inserted from the cable side and consists of a dielectric that does not deform even when in contact with the hot-injected material of the plastic overmolding. The insulating disk 17 ensures defined interfaces between the dielectrics 12 and 2. The internal dimensions of the plug housing are based on their dielectric constants, since this is the only way to achieve a low reflection value.

Die Isolierstoffscheibe 17 stützt sich steckseitig gegen einen Ringbund 13b des Steckergehäuses 13 ab. Mit ihrer kabelseitigen Stirnfläche liegt die Isolierstoffscheibe 17 gegen die entsprechende Stirnfläche des Druckringes 14 an. Auf diese Weise wird eine exakte Positionierung erreicht. Steckseitig weist das Gehäuse 13 einen weiteren Ringbund 13c auf, der zur formschlüssigen Festlegung des Steckerdielektrikums 12 dient. Der Steckerinnenleiter 11 ist seinerseits zu seiner formschlüssigen Verankerung in dem Steckerdielektrikum 12 mit einer Ringnut 11a versehen.The insulating disk 17 rests on the plug side against an annular collar 13b of the plug housing 13. With its cable-side face, the insulating disk 17 rests against the corresponding face of the pressure ring 14. In this way, exact positioning is achieved. On the plug side, the housing 13 has a further annular collar 13c, which serves to positively fix the plug dielectric 12. The plug inner conductor 11 is in turn provided with an annular groove 11a for its positively anchoring in the plug dielectric 12.

Claims (3)

SCHÜTZANSPRÖCHEPROTECTION CLAIMS 1. Koaxiale Steckverbindung, bestehend aus einem Stecker am Ende eines Kabels, dessen Innenleiter mit dem Steckerinnenleiter verbunden ist, und dessen Außenleiter in dem Steckergehäuse endet und in diesem mechanisch geklemmt sowie mit diesem elektrisch kontaktiert ist, und mit einer das Ende des Kabels und einen Teil des Steckergehäuses dichtend umschließenden Kunststoffumspritzung, die gleichzeitig mindestens eine in dem Steckergehäuse vorhandene Einspritzbohrung durchsetzt und als Steckerdielektrikum den Raum zwischen dem kabelseitigen Ende des Steckerinnenleiters und dem Steckeraußenleiter ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kabeldielektrikum (2) und dem durch die Kunststoffumspritzung gebildeten Steckerdielektrikum (12) eine Isolierstoffscheibe (17) angeordnet ist, die mit ihrem Außenumfang formschlüssig in dem Steckergehäuse (13) positioniert ist.1. Coaxial plug connection, consisting of a plug at the end of a cable, the inner conductor of which is connected to the plug inner conductor, and the outer conductor of which ends in the plug housing and is mechanically clamped therein and electrically contacted therewith, and with a plastic injection molding which seals the end of the cable and part of the plug housing and simultaneously passes through at least one injection hole in the plug housing and, as a plug dielectric, fills the space between the cable-side end of the plug inner conductor and the plug outer conductor, characterized in that an insulating disk (17) is arranged between the cable dielectric (2) and the plug dielectric (12) formed by the plastic injection molding, the insulating disk (17) being positioned with its outer circumference in a form-fitting manner in the plug housing (13). 2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerinnenleiter (11) mit seiner kabelseitigen Stirnfläche gegen die Isolierstoff scheibe (17) anliegt.2. Plug connection according to claim 1, characterized in that the plug inner conductor (11) rests with its cable-side end face against the insulating disk (17). 3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckerdielektrikum (12)3. Plug connection according to claim 1 or 2, characterized in that the plug dielectric (12) formschlüssig (bei 13 c) an dem Steckergehäuse (13) festgelegt ist.is positively secured (at 13 c) to the connector housing (13). 4_# steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerinnenleiter (11) formschlüssig (bei 11 a) in dem Steckerdielektrikum (12) festgelegt ist.4 _# Plug connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plug inner conductor (11) is fixed in a form-fitting manner (at 11 a) in the plug dielectric (12).