EP4092835B1 - Elektrischer steckverbinder, elektrische steckverbinderanordnung und elektrische steckverbindung - Google Patents

Elektrischer steckverbinder, elektrische steckverbinderanordnung und elektrische steckverbindung Download PDF

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EP4092835B1
EP4092835B1 EP21174634.2A EP21174634A EP4092835B1 EP 4092835 B1 EP4092835 B1 EP 4092835B1 EP 21174634 A EP21174634 A EP 21174634A EP 4092835 B1 EP4092835 B1 EP 4092835B1
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EP
European Patent Office
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compression sleeve
stop element
plug connector
longitudinal axis
electrical plug
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Martin Wimmer
Rong FANG
Jonathan Vinke
Josef Krautenbacher
Andreas Wallner
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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    • H01R9/05—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for coaxial cables
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connector having the features of patent claim 1.
  • the present invention also relates to an electrical connector assembly having the features of patent claim 14.
  • the present invention relates to an electrical connector having the features of patent claim 15.
  • the cable is connected to the connector on site using a suitable mechanical, hydraulic, pneumatic or electrical tool, which presses the cable to the connector on the inner and outer conductor side.
  • a suitable mechanical, hydraulic, pneumatic or electrical tool which presses the cable to the connector on the inner and outer conductor side.
  • the axial end of the rigid cable inner conductor is pressed into a socket-shaped inner conductor contact element of the connector and the axial end of the cable outer conductor tube is pressed between a stop element and a compression sleeve of the connector.
  • a connector is also referred to as a compression connector due to the compression of cable and connector.
  • the cable and the connector can also be screwed together.
  • the stop element as a component of the connector outer conductor is made of a metallic material, the compression sleeve can be made of a metallic or non-metallic material.
  • the inner conductor contact is essentially a radial contact, while the outer conductor contact is preferably a contact with an axial and a radial component.
  • the cable which has an outer conductor with a thread-shaped outer surface, is screwed into the compression sleeve of the connector, which for this purpose has a thread-shaped outer surface of the Has outer cable conductor corresponding thread-shaped inner surface.
  • the thread turn on the outer surface of the outer cable conductor and correspondingly on the inner surface of the compression sleeve each have a specific pitch angle.
  • the last turn of the thread turn at the axial end of the thread has a variable axial angle due to the pitch angle along its 360° extent Distance to the opposite end face of the stop element.
  • the axial end of the outer cable conductor clamped between the stop element and the compression sleeve is thus subjected to a different clamping force along the press-in zone extending over 360°.
  • the contact force between the outer cable conductor and the stop element is therefore not constant along the press-in zone.
  • the axial end of the outer cable conductor can be more loosely clamped in the angular segment of the contacting area in which the contact pressure is lower due to the pitch angle of the thread and thus partially protrude into the elastic area of the dielectric, which is typically made of foamed polyethylene.
  • the transmission characteristic of the high-frequency signal path thus becomes more capacitive at this point.
  • Such a Impurities in the impedance profile of the high-frequency signal path disadvantageously lead to reflections of the high-frequency signal.
  • the present invention is based on the object of specifying an electrical plug connector for a "corrugated cable” which has optimized electrical transmission properties, in particular optimized high-frequency transmission properties.
  • the finding/idea on which the present invention is based is to shape the stop surface of the stop element, against which the axial end of the cable outer conductor is pressed with the compression sleeve in the assembled state of the connector and the cable, in such a way that the foremost turn of the in the internal thread formed in the compression sleeve runs as parallel as possible to the stop surface of the stop element over as large an angular segment as possible of the sleeve-shaped circumference.
  • a longitudinal axis of the compression sleeve is tilted by a tilting angle at least in the axial end area of the compression sleeve relative to a longitudinal axis of the stop element at least in the axial end area of the stop element.
  • a normal vector of a plane spanned by an edge between an end face and an inner lateral surface of the stop element is rotated by an orientation angle relative to the longitudinal axis of the compression sleeve.
  • the edge between the end face and the inner lateral surface of the stop element runs in a helical shape in the longitudinal axis direction of the plug connector.
  • the stop element and the compression sleeve are each a preferably sleeve-shaped body.
  • the axial end area of the compression sleeve and the axial end area of the stop element are each preferably a sleeve-shaped body.
  • a longitudinal axis of the stop element, the compression sleeve and the axial end area of the stop element or the compression sleeve therefore runs along the center of rotation of the respective element or the respective end area.
  • a normal vector of a plane or any other surface is to be understood here and in the following as a vector which has an alignment perpendicular to the extension of the plane or surface.
  • the cable outer conductor is optimally clamped between the stop element and the compression sleeve at only a single point on the circumference, and thus an optimal contact pressure is achieved.
  • the optimal clamping of the cable outer conductor in the connector outer conductor and thus the formation of an optimal contact pressure between the cable outer conductor and the connector outer conductor is advantageous over a larger angular segment, preferably at least over half a turn of the thread and at best over the entire turn of the thread, realized. In this way, the occurrence of passive intermodulation and impedance disturbances in the transition between the cable and the connector can be significantly reduced.
  • the cable is connected to the compression sleeve via a screw connection.
  • the thread formed on the compression sleeve and correspondingly on the outer conductor of the cable Screw connection can be designed to turn left or right.
  • the thread is preferably designed as a round thread.
  • a design as a flat thread, buttress thread, pointed thread, trapezoidal thread or Whitworth thread (conical thread) is also conceivable.
  • the cable is screwed into the compression sleeve at least up to the axial end of the compression sleeve. It is also conceivable that the cable and thus the outer conductor of the cable is screwed into the compression sleeve beyond the axial end of the compression sleeve.
  • the axial end area of the compression sleeve is pressed against the axial end area of the stop element in such a way that the axial end of the outer cable conductor is clamped between the compression sleeve and the stop element.
  • the axial end of the cable outer conductor is preferably completely clamped between the tooth flank surface of the foremost turn of the internal thread formed in the compression sleeve and the stop surface formed opposite on the stop element.
  • the axial end of the outer cable conductor can also be clamped between an end face radially adjoining the foremost turn of the internal thread in the axial end region of the compression sleeve and an opposite stop face of the stop element.
  • the axial end of the outer cable conductor is preferably wrinkled in the press-in zone.
  • the number of folds in the outer cable conductor depends on the one hand on how far the cable with the outer conductor extends beyond the axial end of the foremost thread turn of the compression sleeve survives. On the other hand, the number of folds that form depends on the pitch angle of the thread and on the bendability of the outer conductor tube or the outer conductor material.
  • the compression sleeve and the stop element are preferably connected via at least one fastening means belonging to the plug connector.
  • the outer conductor contact element and a fastening sleeve preferably each serve as fastening means, which are each connected to one another.
  • the stop element is inserted in the metallic outer conductor contact element, which forms the main component of the outer conductor contacting of the coaxial connector and is spaced apart from the inner conductor contact element of the connector by an insulator element, and is typically electrically and mechanically connected to the stop element via a press fit.
  • the stop element and the outer conductor sleeve can also be designed in one piece.
  • the compression sleeve In the pre-assembled state of the connector, the compression sleeve is arranged so that it can move axially with respect to the stop element and is captive in the connector. For this purpose, the axial movement of the compression sleeve is limited in one axial direction by the stop element and the fastening sleeve.
  • the fastening sleeve In the assembled state of the plug connector and the cable, the fastening sleeve is preferably connected to the outer conductor contact element in a positive or non-positive manner (screw or press connection).
  • the fastening sleeve encloses at least the compression sleeve and presses in the assembled state of the Connector and the cable, the compression sleeve axially against the stop element.
  • the fastening sleeve is arranged in the plug connector so that it can move axially along the longitudinal axis of the plug connector, analogously to the compression sleeve.
  • the compression sleeve is pressed in the direction of the stop element, for example, via a shoulder formed on the inner wall or a web of the fastening sleeve formed on the inner wall, which in each case presses, for example, against a flange formed on the outer wall of the compression sleeve or an axial end surface of the compression sleeve directed in the direction of the cable.
  • the mounting sleeve can be made of a metallic or non-metallic material.
  • an end face with a tapering diameter is formed in the axial end area of the stop element.
  • the tapering end face of the stop element forms the preferred stop surface of the stop element, against which the axial end of the outer cable conductor is pressed.
  • the tapering end face is preferably conical, but can also be concave or convex.
  • the end face of the stop element that tapers in terms of diameter is preferably formed only in the innermost region of the end face of the stop element and thus has a steep flank.
  • the highest elevation of the end face of the stop element, which tapers in terms of the diameter, is designed to be circular and tapering to a point.
  • the tapering axial end of the end face of the stop element which tapers in terms of diameter, pierces the transition region between the insulator and the outer conductor of the cable during the assembly process of the plug connector.
  • the axial end of the outer cable conductor is reliably deflected along the flank of the end face of the stop element that tapers in terms of diameter.
  • the axial end of the cable is thus deflected from its originally only axial alignment into an alignment with an axial and a radial component, thus enabling frontal and radial contacting with the outer conductor of the plug connector.
  • the axial end of the outer cable conductor is preferably clamped solely between the bearing surface of the bearing element, which tapers in terms of diameter, and the tooth flank surface of the foremost turn of the internal thread formed on the compression sleeve. Due to the tapering diameter of the bearing surface of the bearing element, the bearing surface also has a component in the longitudinal axis direction of the electrical plug connection.
  • the axial end of the outer cable conductor is equipped with a approximately constant contact pressure over the entire angular circumference of 360° between the foremost turn of the internal thread of the compression sleeve and the stop surface of the stop element. In this case, the occurrence of passive intermodulation and impedance discontinuities is largely prevented.
  • the tilt angle and the alignment angle are each adjusted to the pitch angle of the thread in the compression sleeve or in the outer cable conductor. In the best possible case, they each correspond to the pitch angle of the thread.
  • the connector-side end face of the compression sleeve can be supported on the opposite stop surface of the stop element. In this case, it can happen that the foremost thread turn of the compression sleeve is not pressed against the bearing surface that tapers in terms of diameter.
  • the end face of the compression sleeve on the plug side has an inclined plane which corresponds to the gradient angle of the thread corresponds. The normal vector of the end face of the compression sleeve on the plug side is rotated by an orientation angle relative to the longitudinal axis of the compression sleeve, which preferably corresponds to the pitch angle of the thread in the compression sleeve.
  • an area preferably a ridge-shaped area, can be axially compressed in the mounted state on the connector-side end of the compression sleeve.
  • the ridge-like area of the compression sleeve is preferably “leveled” so that the “leveled” plug-side end face of the compression sleeve has an inclined plane.
  • the normal vector of the "leveled" plug-side end face of the compression sleeve has an orientation angle to the longitudinal axis of the compression sleeve, which preferably corresponds to the pitch angle of the thread in the compression sleeve.
  • the longitudinal axis of the compression sleeve is tilted relative to a longitudinal axis of the electrical connector, at least in the axial end area of the compression sleeve. Since the ferrule represents the movable component of the two essential components for the connection on the outer conductor side, the tilting movement of the ferrule is the simplest and therefore preferred to carry out.
  • the stop element is fixed in the first embodiment and has a longitudinal axis that corresponds to the longitudinal axis of the electrical connector.
  • At least the axial end area of the compression sleeve by a tilting angle that corresponds to the pitch angle of the thread in the compression sleeve, at least one half of the foremost thread turn of the compression sleeve has a parallel alignment to the stop surface of the stop element.
  • a slot-shaped recess is formed in the compression sleeve.
  • the slot-shaped recess is formed in an axial area of the compression sleeve, which separates the axial end area with at least the foremost thread turn from the rest of the axial area of the compression sleeve.
  • the slot-shaped recess preferably extends in the circumferential direction of the compression sleeve. It is formed in an angular area of the sleeve-shaped compression sleeve in which the individual thread turn is positioned axially closer to the stop element than the same thread turn in the remaining angle area of the compression sleeve when not assembled.
  • the slot-shaped recess preferably extends in its longitudinal extent over a specific angular segment in the sleeve-shaped compression sleeve, which is reduced compared to the entire angular circumference of 360°. If both conditions are present, then the slot-shaped recess can be compressed in its transverse extent during the assembly process between the compression sleeve and the compensating element. The compression of the slot-shaped recess in its transverse extension takes place in such a way that the slot-shaped recess is at least partially, preferably completely, closed after the compression.
  • the size of the angular segment over which the longitudinal extent of the slot-shaped recess extends is preferably greater than 220° and less than 300°, particularly preferably greater than 240° and less than 270°.
  • the slot-shaped recess preferably extends along a thread turn, preferably in a thread trough of the thread turn, in order to promote the tilting movement of the axial end area of the compression sleeve.
  • the slot-shaped recess can be implemented as a through hole in the compression sleeve. This is the most agile variant for a tilting movement.
  • the slot-shaped recess can also be designed as a blind hole starting from the outer lateral surface of the compression sleeve.
  • the depth of the slot-shaped blind hole is dimensioned such that the wall thickness from the bottom of the blind hole to the inner surface of the compression sleeve is thin, which allows axial compression of the blind hole and thus a tilting movement of the axial end area of the compression sleeve during the assembly process.
  • a plurality of axially parallel slot-shaped recesses are also possible, each of which extends over an angular segment of different lengths in order to additionally promote a softer and more precise tilting movement.
  • a dielectric material with high mechanical strength and high elongation at break for example polyamide, is preferably used for the compression sleeve in order to be able to transmit sufficient compression force from the compression sleeve to the stop element on the one hand and to prevent the axial end area of the compression sleeve from breaking off due to the formation of the To prevent slot-shaped recess.
  • the entire compression sleeve is tilted relative to the stop element.
  • the longitudinal axis of the entire compression sleeve is tilted to the longitudinal axis of the stop element or to the longitudinal axis of the electrical connector.
  • the pressing sleeve is tilted by a tilting angle that preferably corresponds to the pitch angle of the thread.
  • the end face of the compression sleeve on the cable side has, for example, an incline that corresponds to the pitch angle of the thread in the compression sleeve.
  • the normal vector of the cable-side axial end face of the compression sleeve is thus rotated by an orientation angle with respect to the longitudinal axis of the compression sleeve, which corresponds to the pitch angle of the thread in the compression sleeve.
  • the fastening sleeve which during the assembly process presses against the cable-side end face of the compression sleeve and presses the compression sleeve against the stop element, causes the compression sleeve to tilt during the assembly process, preferably at the height of the pitch angle.
  • a flange-shaped or web-shaped area formed on the outer lateral surface of the compression sleeve, on which the fastening sleeve presses can also have a skewness formed in this way.
  • the interior of the fastening sleeve and additionally of the outer conductor contact element, in which the compression sleeve is held in the assembled state each have a shape that enables the compression sleeve to be tilted precisely by the pitch angle.
  • the inner space of the fastening sleeve and of the outer conductor contact element is to be formed in a correspondingly skewed manner and thus no longer coaxially with the longitudinal axis of the electrical plug connector.
  • the longitudinal axis of the stop element is tilted relative to a longitudinal axis of the electrical connector, at least in an axial end region of the stop element.
  • the longitudinal axis of the compression sleeve corresponds to the longitudinal axis of the electrical connector.
  • a slot-shaped recess is formed in the hollow-cylindrical stop element in analogy to the first variant of the first embodiment, which is at least partially, preferably completely, compressed in its transverse extension after the assembly of the connector and the cable.
  • the longitudinal axis of the axial end area of the stop element is tilted relative to the longitudinal axis of the electrical plug connector or to the longitudinal axis of the compression sleeve.
  • the slot-shaped recess can be designed both as a through hole and as a blind hole.
  • several slot-shaped recesses running axially parallel are also possible, each of which extends over an angular segment of different length.
  • the slot-shaped recess is preferably in an angular area of the sleeve-shaped stop element formed, to which the individual thread winding formed in the opposite compression sleeve is positioned axially closest.
  • the slot-shaped recess preferably extends in its longitudinal extension over a specific angular segment into the sleeve-shaped stop element, which is reduced compared to the entire angular circumference of 360°.
  • the size of the angular segment over which the slot-shaped recess extends is preferably greater than 220° and less than 300°, particularly preferably greater than 240° and less than 270°.
  • the entire stop element is tilted by a tilting angle that preferably corresponds to the pitch angle of the thread.
  • the interior of the hollow-cylindrical outer conductor contact element, in which the stop element is inserted is preferably shaped in such a way that when the plug connector and the cable are assembled, the compression sleeve can set the stop element in a tilting movement and the stop element is in the position at the end of the assembly process correct tilting orientation can be located within the outer conductor contact element.
  • a stop surface for example a shoulder or a web, is formed on the inner wall of the outer conductor contact element, on which the stop element can be supported in the assembled state.
  • the normal vector of the stop surface is skewed to the longitudinal axis of the stop element, i. H. the normal vector of the abutment surface is rotated to the longitudinal axis of the abutment element by an orientation angle which preferably corresponds to the pitch angle of the thread.
  • the end face of the stop element on the plug side can be inclined relative to the longitudinal axis of the stop element, i. H. the normal vector of the end face of the stop element on the plug side is rotated to the longitudinal axis of the stop element by an orientation angle which corresponds to the pitch angle of the thread of the compression sleeve.
  • the stop element which is set in a tilting movement by the compression sleeve during the assembly process, is tilted in the assembled state by a tilting angle, which preferably corresponds to the pitch angle of the thread of the compression sleeve, relative to the longitudinal axis of the connector.
  • a normal vector of a plane spanned by an edge between an end face and an inner lateral surface of the stop element is tilted to a longitudinal axis of the electrical connector, preferably by the pitch angle of the compression sleeve thread.
  • the longitudinal axes the stop element, the compression sleeve and the electrical connector are identical in this case.
  • Such an orientation of the cable-side end region of the stop element by a tilt angle equal to the pitch angle of the thread allows the stop surface of the stop element to be aligned with the oblique orientation of at least half the longitudinal extension of the foremost thread turn in the compression sleeve.
  • the axial end of the outer cable conductor is preferably pressed between the flank of the tapering end face of the stop element and the foremost thread of the compression sleeve over the entire angular circumference of 360°.
  • an approximately constant contact pressure is realized between the outer conductor of the cable and the outer conductor of the connector.
  • the edge between the end face and the inner lateral surface of the stop element has a helical course in a longitudinal axis direction of the plug connector.
  • the helical course of the edge preferably corresponds to the helical course of the thread turn in the inner lateral surface of the compression sleeve.
  • the end area of the stop element on the cable side can have an end face with a tapering diameter.
  • the axial end of the cable outer conductor is preferably between the flank of the tapered end face of the Stop element and the foremost thread turn of the compression sleeve are clamped with constant contact pressure over the entire angular circumference of 360°.
  • an electrical connector assembly having an electrical connector and a cable whose outer conductor is screwed into the compression sleeve of the electrical connector.
  • the invention also covers an electrical plug connection with an electrical plug connector arrangement and an electrical mating connector that corresponds to the electrical plug connector.
  • the cable 3 has an inner conductor 4 , a dielectric 5 concentrically enclosing the inner conductor 4 , an outer conductor 6 concentrically enclosing the dielectric and a cable jacket 7 concentrically enclosing the outer conductor 6 .
  • the outer conductor 6 is designed as a corrugated metal tube.
  • the area between the corrugated metal tube of the outer conductor 6 and the dielectric 5 is preferably filled with air to allow easy bending of such a "corrugated cable”.
  • the inner conductor 4 can also be formed as a corrugated metal tube or as a non-corrugated metal tube.
  • the inner conductor contact element 8 On the cable side, the inner conductor contact element 8 has a socket-shaped end 11 embodied as a spring contact sleeve for receiving and for the non-positive connection of the inner conductor 4 of the cable 3 .
  • the inner conductor contact element 8 On the plug side, the inner conductor contact element 8 preferably has a pin-shaped end 12 for contacting or for connection to the socket-shaped mating contact element of the electrical mating connector (cf. Figure 1B ).
  • the end of the inner conductor contact element 8 on the plug side can also be designed in the form of a socket.
  • the outer conductor contact element 9 is sleeve-shaped.
  • a ring-shaped metallic stop element 13 is arranged on a shoulder formed on the inner lateral surface of the outer conductor contact element 9 in the direction of the cable 3 .
  • the stop element 13 is preferably connected to the outer conductor contact element 9 by means of a press fit. However, other fastening techniques are also conceivable, such as a screw connection or a soldered connection. Alternatively, the stop element 13 can also be connected in one piece to the outer conductor contact element 9 be.
  • a compression sleeve 14 is arranged axially adjacent to the stop element 13 in the direction of the cable 3 .
  • the compression sleeve 14 In the unassembled state of the connector assembly 1, in which the cable 3 is not yet connected to the connector 2, the compression sleeve 14 is arranged axially within the connector 1 movable. In the assembled state of the plug connector arrangement 1, a press connection is formed between the stop element 13 and the compression sleeve 14, in which the axial end 15 of the outer conductor 6 of the cable 3, which is exposed from the cable jacket 7, is held between an end face of the stop element 13 designed as a stop surface 16 and the end region 17 on the plug side the compression sleeve 14 is clamped.
  • the stop element 13 has a tapering outer diameter in the direction of the cable 3 .
  • the tapering of the outer diameter of the stop element 13 is formed only in a region on the inner surface of the sleeve-shaped stop element 13 in which the stop element 13 is extended in the direction of the cable 3 by an axial extension 18 with a conical outer surface.
  • the axial extension 18 with the conical outer lateral surface is preferably positioned radially on the stop element 13 in such a way that during the assembly process the tip of the conical extension 18 of the stop element 13 pierces precisely into the cable 3 between the dielectric 5 and the outer conductor 6 and the axial end 15 of the outer conductor 6 deflects axially and radially outwards.
  • the inner lateral surface 19 of the compression sleeve 14 is thread-shaped, which corresponds to the thread-shaped outer lateral surface 20 of the outer conductor 6 of the cable 3 and consequently has the same thread pitch and the same tooth flank shape and size.
  • the corrugated cable is screwed into the compression sleeve 14 with the outer conductor 6 exposed by the cable sheath 7 .
  • a longitudinal section of the axial end 15 of the outer conductor 6 is unscrewed from the foremost turn of the thread-shaped inner lateral surface 19 of the compression sleeve 14, which is required for reliable clamping between the stop element 13 and the compression sleeve 14.
  • the compression sleeve 14 is preferably made of a plastic material in order to achieve sufficient elasticity for the axial end area to tilt relative to the remaining area of the compression sleeve 14 .
  • a metallic material can also be used as an alternative.
  • the compression sleeve 14 is guided in the end region 21 of the sleeve-shaped outer conductor contact element 9 on the cable side.
  • a fastening sleeve 22 acts axially on the compression sleeve 14 in the direction of the stop element 13 and presses the plug-side end region 17 of the compression sleeve 14 against the stop surface 16 of the stop element 13.
  • the fastening sleeve 22 is attached to the plug-side end 23 via a screw connection or alternatively via a press connection on the outer lateral surface of the outer conductor contact element 9 and has a cable-side end 24 front-end termination area 25 with a through-hole 26 for carrying out the cable 3 .
  • the assembly process between the fastening sleeve 22 and the compression sleeve 14 takes place via a stop surface 27 of the fastening sleeve 22 formed on the inside of the end region 25 on the end face, which presses against a counter-stop surface 28 of the compression sleeve 14, which is attached to a flange-, web- or shoulder-shaped area 29 or alternatively to the cable-side end face of the compression sleeve 14 is formed.
  • the mechanical fastening between the electrical plug connector 2 and the associated electrical mating connector 32 of the electrical plug connection 33 takes place in a known manner via a union nut 34 which is movably attached to the plug connector 2 .
  • the internal thread formed on the inner lateral surface of the union nut 34 can be screwed to a corresponding external thread which is formed on the outer lateral surface of the outer conductor contact element 35 of the mating connector 32 .
  • the outer conductor contact element 35 of the mating connector 32 encloses a dielectric 36 of the mating connector 32.
  • the dielectric 36 of the mating connector 32 encloses the inner conductor 37 of the mating connector 32.
  • a spring contact sleeve 38 is formed, in which the inner conductor contact element 8 of the connector 2 is added.
  • a further spring contact sleeve 39 is inserted into the outer conductor contact element 35 of the mating connector 32 , preferably by means of a press fit, and makes contact with the inner lateral surface of the outer conductor contact element 9 of the connector 2 .
  • the electrical connector 2 is shown without the cable 3 for the sake of clarity.
  • the compression sleeve 14 has a slot-shaped recess 40 which is designed as a through hole between the inner lateral surface and the outer lateral surface.
  • This slot-shaped recess 40 preferably runs along a turn of the thread-shaped inner lateral surface 19.
  • the slot-shaped recess 40 extends only over an angular segment that is reduced by 360° compared to the full angular circumference.
  • the normal vector L SEP of the axial end face 42 of the axial end region 41 of the compression sleeve 14 in the non-assembled state Figure 2A rotated by an orientation angle ⁇ A relative to the longitudinal axis L P of the compression sleeve 14 or the longitudinal axis L S of the connector 2 .
  • the orientation angle ⁇ A preferably corresponds to the pitch angle of the thread of the thread-shaped inner surface of the compression sleeve 14.
  • the axial end face 42 of the axial end portion 41 of the compression sleeve 14 is thus opposite a formed in the longitudinal direction L S of the connector 2 aligned axial end face as an inclined plane.
  • the slot-shaped recess 40 In the assembled state of the connector 2, in which the axial end 15 of the outer conductor 8 of the cable 3 is clamped between the stop element 13 and the compression sleeve 14, the slot-shaped recess 40 according to FIG Figure 2B preferably closed.
  • an axial end area 41 of the compression sleeve 14 which is arranged next to the stop element 13 on the plug side, is tilted relative to the remaining area of the compression sleeve 14 .
  • the longitudinal axis L P of the compression sleeve 14, the longitudinal axis L A of the stop element 13 and the longitudinal axis L S of the plug connector 2 run according to FIG Figure 2A on a common line.
  • the longitudinal axis L AEP of the tilted axial end region 41 of the compression sleeve 14 is aligned with the longitudinal axis L A of the stop element 13, which corresponds to the longitudinal axis L S of the connector 2 Figure 2B tilted by a tilt angle ⁇ K.
  • the axial end 15 of the outer conductor 6 of the cable 3 is optimally clamped over the entire angular circumference of 360° between the compression sleeve 14 and the stop element 13 and a constant contact pressure and thus a constant contact resistance between the corrugated outer conductor 8 of the cable 3 and the outer conductor contact element 9 of the connector 2 realized over the entire angular range of 360 °.
  • a compression sleeve 14 with a slot-shaped recess 40 designed as a blind hole can also be used.
  • the blind hole is according to Figure 2C preferably formed on the outer lateral surface of the compression sleeve 14 in such a way that the remaining wall of the compression sleeve 14 between the blind hole and the thread-shaped inner lateral surface 19 of the compression sleeve 14 can be deformed by the pressing force during the assembly process for tilting the axial end region 41 by the tilting angle ⁇ K.
  • FIGS 3A to 3D represent the assembly process between the stop element 13 and the compression sleeve 14, which is slotted through a slot-shaped recess 40, in which the normal vector L SEP of the axial end face 42 of the axial end region 41 of the compression sleeve 14 in the direction of the longitudinal axis L A , L S , L P of the stop element 13, the connector 2 and the compression sleeve 14 is directed.
  • Such a non-skew configuration of an axial end face 42 of the axial end region 41 of the compression sleeve 14 forms at least over a specific angular segment on the axial end face 42 a ridge-like area 43, such as in particular Figure 3A can be seen.
  • first contact between the stop surface 16 of the stop element 13 and the connector-side axial end region 17 of the compression sleeve 14 only occurs in a small angular segment of the compression sleeve 14.
  • This contacting angular segment is preferably located opposite the angular segment in which the ridge-shaped area is located 43 forms on the compression sleeve 14 (in the right area of the Figure 3A ).
  • the slot-shaped recess 40 in the compression sleeve 14 is still completely open at this point in the process.
  • a fourth process point in time of the assembly process which 3D is held, is the upsetting of burr-shaped area 43 of the compression sleeve 14 on the opposite stop surface 16 of the stop element 13 completed.
  • the ridge-like area 43 of the compression sleeve 14 is completely compressed or "leveled”.
  • the slot-shaped recess 40 in the compression sleeve 14 is completely closed at this point in the process. This is in 3D not shown axial end 15 of the outer conductor 8 of the cable 3 between the connector-side axial end portion 17 of the compression sleeve 14 and the stop surface 16 of the stop element 13 is clamped without the presence of an air gap over the entire circumference of 360 °.
  • the compression sleeve 14 is designed without a slot-shaped recess 40 .
  • the entire compression sleeve 14 is tilted.
  • the counterstop surface 28 of the compression sleeve 14 has a Orientation parallel to the longitudinal axis L A of the stop element 13 or to the longitudinal axis L S of the connector 2.
  • the connector-side end face 42 of the compression sleeve 14 is inclined ⁇ A to the longitudinal axis L P of the compression sleeve 14 at the level of the tilt angle ⁇ K , i.e. the normal vector L SEP of the connector-side end face 42 of the compression sleeve 14 is by the alignment angle ⁇ A with respect to the longitudinal axis L P of the compression sleeve 14 rotated.
  • the connector-side end region 17 of the compression sleeve 14 is pressed over the entire angular circumference of 360° against the stop surface 16 of the conically shaped axial extension 18 of the stop element 13.
  • the axial end 15 of the outer conductor 6 of the cable 3 is thus optimally clamped over the entire angular circumference of 360° between the compression sleeve 14 and the stop element 13 without the presence of an air gap.
  • the cable-side end region 21 of the sleeve-shaped outer conductor contact element 9 is preferably shorter and designed with a larger inner diameter than in the first variant.
  • a recess 44 in the form of a slot is formed in the stop element 13 .
  • the formation of the slot-shaped recess 44 in the stop element 13 is realized in the stop element 13 on the cable side an axial end area 45 of the stop element 13, which has a certain elastic mobility in relation to the remaining area of the stop element 13.
  • the shape of the slot-shaped recess 44 in the stop element 13 the technical features already explained for the slot-shaped 40 of the compression sleeve 14 apply equivalently.
  • the cable-side end face 42 of the compression sleeve 14 has an obliquity ⁇ A to the longitudinal axis L P of the compression sleeve 14 at the level of the tilt angle ⁇ K , ie the normal vector L SEP of the end face 42 of the compression sleeve 14 is rotated by the orientation angle ⁇ A relative to the longitudinal axis L P of the compression sleeve 14 .
  • the plug-side axial end area 17 of the compression sleeve 14 is pressed over the entire angular circumference of 360° to the stop surface 16 of the conical axial extension 18 of the Stop element 13 pressed.
  • the axial end 15 of the outer conductor 6 of the cable 3 is optimal without the presence of an air gap the entire angle of 360 ° between the compression sleeve 14 and the stop element 13 is clamped.
  • the stop element 13 is tilted by the tilting angle ⁇ K during the assembly process.
  • the inner diameter of the outer conductor contact element 9 is to be increased slightly and the end contact surface of the stop element 13 on the outer conductor contact element 9 is designed with a skew.
  • the plug-side end face 42 of the compression sleeve 14 also has a skewness ⁇ A to the longitudinal axis L P of the compression sleeve 14 at the level of the tilt angle ⁇ K , i.e. the normal vector L SEP of the end face 42 of the compression sleeve 14 is offset by the alignment angle ⁇ A relative to the longitudinal axis L P Press sleeve 14 rotated.
  • the stop element 13 is tilted in that the plug-side axial end region 17 of the compression sleeve 14 presses against the stop surface 16 of the stop element 13 .
  • the plug-side axial end region 17 of the compression sleeve 14 is pressed over the entire angular circumference of 360° against the stop surface 16 of the conically shaped axial extension 18 of the stop element 13.
  • the axial end 15 of the outer conductor 6 of the cable 3 is thus optimally clamped over the entire angular circumference of 360° between the compression sleeve 14 and the stop element 13 without the presence of an air gap.
  • the plane 46 which is spanned by an edge 47 between the end face, ie the stop surface 16, and the inner lateral surface 48 of the stop element 13, has an obliquity ⁇ A at the level of the tilt angle ⁇ K , ie the normal vector L KEA of this plane 46 rotated by the orientation angle ⁇ A to the longitudinal axis L S of the connector 2 or to the longitudinal axis L P of the compression sleeve 14 or to the longitudinal axis L A of the stop element 13 .
  • the connector-side end region 17 of the compression sleeve 14 is pressed over the entire angular circumference of 360° against the stop surface 16 of the conically shaped axial extension 18 of the stop element 13.
  • the axial end 15 of the outer conductor 6 of the cable 3 is thus optimally clamped over the entire angular circumference of 360° between the compression sleeve 14 and the stop element 13 without the presence of an air gap.
  • a plug-side end face 42 of the compression sleeve 14 whose Normal vector L SEP is directed in the direction of the longitudinal axis LS of the connector 2 and on which a ridge-like portion 43 is formed in a certain angular range can be used.
  • the edge 47 between the end face, i.e. the stop surface 16 and the inner lateral surface 48 of the stop element 13 has a helical course in the direction of the longitudinal axis L S of the connector 2, which corresponds to the helical course of the thread turn on the inner lateral surface 19 of the compression sleeve 14.
  • the conically shaped area of the stop surface 16 of the stop element 13 thus runs parallel to the tooth flank surface of the foremost turn of the internal thread formed in the compression sleeve 14 .
  • the stop surface 16 of the stop element 13 preferably has a conical flank.
  • the axial end 15 of the outer conductor 6 of the cable 3 is thus clamped with constant contact pressure over the entire angular circumference of 360° between the axial end region 17 of the compression sleeve 14 and the stop surface 16 of the stop element 13 .

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Steckverbinderanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14. Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich eine elektrische Steckverbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.
    • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Für die Übertragung von Hochfrequenzsignalen über lange Kabelstrecken, beispielsweise auf Antennenmasten für Mobilfunkstationen oder für andere Sende- und Empfangsanlagen, ist eine niedrige Übertragungsdämpfung, eine hohe Schirmdämpfung und eine hohe Belastbarkeit gefordert. Die Forderung nach niedriger Übertragungsdämpfung und hoher Belastung lässt sich mit einem großen Kabeldurchmesser, insbesondere im cm-Bereich, und mit der Verwendung von geschäumtem Polyethylen für das Dielektrikum erfüllen. Eine sehr gute Schirmdämpfung wird mit einem geschlossenen Metallrohr als Außenleiter erreicht. Damit ein solches Kabel zusätzlich bei der Verlegung gebogen werden kann, ist der Außenleiter und eventuell auch der Innenleiter jeweils als ein gewelltes Metallrohr ausgeführt. Ein derartiges Kabel wird somit oft als "Wellmantelkabel" bezeichnet.
  • Ein derartiges "Wellmantelkabel" wird typischerweise vor Ort mit einem geeigneten koaxialen Steckverbinder verbunden. Ein derartiger koaxialer Steckverbinder für ein "Wellmantelkabel" wird deshalb auch als ein feldinstallierbarer Steckverbinder bezeichnet. Aus der US 9,172,156 B2 geht beispielsweise eine elektrische Steckverbinderanordnung aus einem derartigen feldinstallierbaren koaxialen Steckverbinder und einem koaxialen "Wellmantelkabel" hervor.
  • Die Verbindung des Kabels mit dem Steckverbinder erfolgt vor Ort mit einem geeigneten mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch arbeitenden Werkzeug, welches das Kabel jeweils innen- und außenleiterseitig mit dem Steckverbinder verpresst. Hierzu wird das axiale Ende des starren Kabelinnenleiters in ein buchsenförmig ausgebildetes Innenleiterkontaktelement des Steckverbinders und das axiale Ende des Kabelaußenleiterrohres zwischen einem Anschlagelement und einer Presshülse des Steckverbinders eingepresst. Ein derartiger Steckverbinder wird aufgrund des Verpressens von Kabel und Steckverbinder auch als Pressverbinder (englisch: compression connector) bezeichnet. Alternativ ist auch ein Verschrauben des Kabels und des Steckverbinders möglich.
  • Das Anschlagelement als Komponente des Steckverbinder-Außenleiters ist aus einem metallischen Werkstoff, die Presshülse kann aus einem metallischen oder einem nicht-metallischen Werkstoff hergestellt sein. Der Innenleiterkontakt ist im Wesentlich ein radialer Kontakt, während der Außenleiterkontakt vorzugsweise ein Kontakt mit einer axialen und einer radialen Komponente ist.
  • Das Kabel, das einen Außenleiter mit einer gewindeförmig ausgeformten Außenmantelfläche aufweist, ist in die Presshülse des Steckverbinders eingeschraubt, welche hierzu eine zur gewindeförmig ausgeformten Außenmantelfläche des Kabelaußenleiters korrespondierende gewindeförmig ausgeformte Innenmantelfläche aufweist. Der Gewindegang an der Außenmantelfläche des Kabelaußenleiters und entsprechend an der Innenmantelfläche der Presshülse weist jeweils einen bestimmten Steigungswinkel auf.
  • Selbst wenn die zum Anschlagelement gerichtete Stirnfläche der Presshülse und die zur Presshülse gerichtete Stirnfläche des Anschlagelements jeweils senkrecht zur Längsachse der elektrischen Steckverbinderanordnung ausgerichtet sind, weist die letzte Windung des Gewindegangs am axialen Ende des Gewindes aufgrund des Steigungswinkels entlang ihrer 360°-Erstreckung einen veränderlichen axialen Abstand zur gegenüberliegenden Stirnfläche des Anschlagelements auf. Das zwischen dem Anschlagelement und der Presshülse eingeklemmte axiale Ende des Kabelaußenleiters erfährt somit entlang der sich über 360° erstreckenden Einpresszone eine unterschiedliche Klemmkraft. Die Kontaktkraft zwischen dem Kabelaußenleiter und dem Anschlagelement ist somit entlang der Einpresszone nicht konstant.
  • Dies kann nachteilig zur Ausbildung von unerwünschten passiven Intermodulationen im außenleiterseitigen Kontaktierungsbereich zwischen Kabel und Steckverbinder führen. Außerdem kann das axiale Ende des Kabelaußenleiters in dem Winkelsegment des Kontaktierungsbereiches, in dem der Kontaktdruck aufgrund des Steigungswinkels des Gewindes geringer ausgebildet ist, lockerer eingeklemmt sein und somit teilweise in den elastischen Bereich des typischerweise aus geschäumtem Polyethylen hergestellten Dielektrikums hineinragen. Die Übertragungscharakteristik des Hochfrequenzsignalpfads wird somit an dieser Stelle kapazitiver. Eine derartige Störstelle im Impedanzverlauf des Hochfrequenzsignalpfads führt nachteilig zu Reflexionen des Hochfrequenzsignals.
  • Dies ist ein Zustand, den es zu verbessern gilt.
  • Zum weiteren Hintergrund sei außerdem auf die US 6,019,635 A , die US 5,267,877 A , die US 2013/0143439 A1 und die DE 43 44 328 C1 verwiesen, die jeweils Steckverbinder für Koaxialkabel mit spiralförmig gewelltem Außenleiter betreffen.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder für ein "Wellmantelkabel" anzugeben, der optimierte elektrische Übertragungseigenschaften, insbesondere optimierte Hochfrequenz-Übertragungseigenschaften, aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen elektrischen Steckverbinder mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Demgemäß ist vorgesehen:
    Ein elektrischer Steckverbinder für ein Kabel, aufweisend
    • eine Presshülse und
    • ein Anschlagelement,
    • wobei das Anschlagelement in einer Steckrichtung des elektrischen Steckverbinders axial benachbart zur Presshülse angeordnet ist und mit der Presshülse verbunden ist (mittelbar, beispielsweise über eine weitere Gehäusekomponente des Steckverbinders, wie ein Außenleiterkontaktelement, oder unmittelbar, insbesondere in einem montierten Zustand des Steckverbinders),
    • wobei die Presshülse eine gewindeförmig ausgeformte Innenmantelfläche aufweist, welche eingerichtet ist, mit einer gewindeförmig ausgeformten Außenmantelfläche eines Außenleiters des Kabels verschraubbar zu sein,
    • wobei die Verbindung der Presshülse und des Anschlagelements derart eingerichtet ist, dass ein axiales Ende des Außenleiters zwischen einem zum Anlageelement benachbarten axialen Endbereich der Presshülse und einem zur Presshülse benachbarten axialen Endbereich des Anschlagelements einklemmbarbar ist und dass
      1. a) in einem montierten Zustand des Steckverbinders und des Kabels eine Längsachse der Presshülse wenigstens im axialen Endbereich der Presshülse zu einer Längsachse des Anschlagelements wenigstens im axialen Endbereich des Anschlagelements um einen Kippwinkel gekippt ist und/oder
      2. b) ein Normalenvektor einer Ebene, welche durch eine Kante zwischen einer Stirnfläche und einer inneren Mantelfläche des Anschlagelements aufgespannt ist, zur Längsachse der Presshülse um einen Ausrichtungswinkel gedreht ist und/oder
      3. c) die Kante in einer Längsachsrichtung des Steckverbinders einen helixförmigen Verlauf aufweist.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis/Idee besteht darin, die Anschlagfläche des Anschlagelements, an die das axiale Ende des Kabelaußenleiters mit der Presshülse im montierten Zustand des Steckverbinders und des Kabels gedrückt ist, so auszuformen, dass die dem Anschlagelement gegenüberliegende vorderste Windung des in der Presshülse ausgebildeten Innengewindes über ein möglichst großes Winkelsegment des hülsenförmigen Umfangs möglichst parallel zur Anschlagfläche des Anschlagelements verläuft.
  • Hierzu ist in einer ersten Ausprägung der Erfindung im montierten Zustand des Steckverbinders und des Kabels eine Längsachse der Presshülse wenigstens im axialen Endbereich der Presshülse zu einer Längsachse des Anschlagelements wenigstens im axialen Endbereich des Anschlagelements um einen Kippwinkel gekippt. In einer zweiten Ausprägung der Erfindung ist im montierten Zustand des Steckverbinders und des Kabels ein Normalenvektor einer Ebene, welche durch eine Kante zwischen einer Stirnfläche und einer inneren Mantelfläche des Anschlagelements aufgespannt ist, zur Längsachse der Presshülse um einen Ausrichtungswinkel gedreht. In einer dritten Ausprägung der Erfindung verläuft im montierten Zustand des Steckverbinders die Kante zwischen der Stirnfläche und der inneren Mantelfläche des Anschlagelements in der Längsachsrichtung des Steckverbinders helixförmig.
  • Bei dem Anschlagelement und der Presshülse handelt es sich jeweils um einen vorzugsweise hülsenförmigen Körper. Somit ist auch der axiale Endbereich der Presshülse und der axiale Endbereich des Anschlagelement jeweils vorzugsweise ein hülsenförmiger Körper. Eine Längsachse des Anschlagelements, der Presshülse sowie des axialen Endbereichs des Anschlagelements bzw. der Presshülse verläuft also entlang des Rotationszentrums des jeweils Elements bzw. des jeweiligen Endbereichs. Unter einem Normalenvektor einer Ebene oder jeder anderen Fläche sei hierbei und im Folgenden ein Vektor zu verstehen, der eine Ausrichtung senkrecht zur Erstreckung der Ebene bzw. der Fläche aufweist.
  • Im nicht gekippten Fall und bei gleicher Ausrichtung der axialen Stirnflächen von Anschlagelement und Presshülse gemäß dem Stand der Technik ist einzig ein Punkt entlang des gesamten Umfangs der vordersten Windung der Presshülse dem Anschlagelement am nächsten angeordnet. Somit ist nur in einem einzigen Punkt des Umfangs der Kabelaußenleiter zwischen dem Anschlagelement und der Presshülse optimal eingeklemmt und damit ein optimaler Kontaktdruck realisiert. Bei der Erfindung ist dagegen die optimale Einklemmung des Kabelaußenleiters im Steckverbinder-Außenleiter und damit die Ausbildung eines optimalen Kontaktdrucks zwischen dem Kabelaußenleiter und dem Steckverbinder-Außenleiter vorteilhaft über ein größeres Winkelsegment, vorzugsweise mindestens über eine halbe Windung des Gewindes und bestenfalls über die gesamte Windung des Gewindes, realisiert. Somit lässt sich das Auftreten von passiven Intermodulationen und von Impedanzstörungen im Übergang zwischen dem Kabel und dem Steckverbinder deutlich minimieren.
  • Die wesentlichen Komponenten des Steckverbinders sind die Presshülse und das Anschlagelement. Unter einem Anschlagelement wird hierbei und im Folgenden ein Element aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff, innerhalb des Steckverbinders mit einer Anschlagfläche verstanden, gegen die der Kabelaußenleiter derart gepresst wird, so dass ein sicherer elektrischer Kontakt und eine sichere Schirmübergabe zwischen dem Kabelaußenleiter und dem Außenleiterkontaktelement des Steckverbinders verwirklicht ist. Unter einer Presshülse wird hierbei und im Folgenden insbesondere ein Element verstanden, das mit seinem axialen Endbereich das axiale Ende des Kabelaußenleiters gegen die Anschlagfläche des Anschlagelement presst.
  • Das Kabel ist über eine Schraubverbindung mit der Presshülse verbunden. Das an der Presshülse und korrespondierend am Außenleiter des Kabels ausgebildete Gewinde der Schraubverbindung kann links- oder rechtsdrehend ausgebildet sein. Das Gewinde ist bevorzugt als Rundgewinde ausgebildet. Denkbar ist auch eine Ausbildung als Flachgewinde, Sägengewinde, Spitzgewinde, Trapezgewinde oder Whitworth-Gewinde (konisches Gewinde).
  • Das Kabel ist wenigstens bis zum axialen Ende der Presshülse in die Presshülse eingeschraubt. Denkbar ist es auch, dass das Kabel und damit der Außenleiter des Kabels über das axiale Ende der Presshülse hinaus in die Presshülse eingeschraubt ist.
  • Im montierten Zustand des Steckverbinders und des Kabels ist der axiale Endbereich der Presshülse derart an den axialen Endbereich des Anschlagelements gedrückt, dass das axiale Ende des Kabelaußenleiters zwischen der Presshülse und dem Anschlagelement eingeklemmt ist. Hierbei ist das axiale Ende des Kabelaußenleiters bevorzugt vollständig zwischen der Zahnflankenfläche der vordersten Windung des in der Presshülse ausgebildeten Innengewindes und der gegenüberliegend am Anschlagelement ausgebildeten Anschlagfläche eingeklemmt. In einer weiteren Ausprägung kann das axiale Ende des Kabelaußenleiters darüber hinaus auch noch zwischen einer sich an die vorderste Windung des Innengewindes radial anschließenden Stirnfläche im axialen Endbereich der Presshülse und einer gegenüberliegenden Anschlagfläche des Anschlagelements eingeklemmt sein.
  • Durch die Verklemmung kommt es bevorzugt zur Faltenbildung des axialen Endes des Kabelaußenleiters in der Einpresszone. Die Anzahl der Falten des Kabelaußenleiters ist einerseits davon abhängig, wie weit das Kabel mit dem Außenleiter über das axiale Ende der vordersten Gewindewindung der Presshülse übersteht. Andererseits ist die Anzahl der sich bildenden Falten vom Steigungswinkel des Gewindes und von der Verbiegbarkeit des Außenleiterrohres bzw. des Außenleitermaterials abhängig.
  • Die Verbindung der Presshülse und des Anschlagelements erfolgt bevorzugt über wenigstens ein zum Steckverbinder jeweils gehöriges Befestigungsmittel. Vorzugsweise dienen das Außenleiterkontaktelement und eine Befestigungshülse jeweils als Befestigungsmittel, die jeweils miteinander verbunden sind.
  • Im metallischen Außenleiterkontaktelement, welches die Hauptkomponente der Außenleiterkontaktierung des koaxialen Steckverbinders bildet und über ein Isolatorelement zum Innenleiterkontaktelement des Steckverbinders beabstandet ist, ist das Anschlagelement eingefügt und typischerweise über eine Presspassung mit dem Anschlagelement elektrisch und mechanisch verbunden. In einer speziellen Ausprägung können das Anschlagelement und die Außenleiterhülse auch einteilig ausgebildet sein.
  • Im vormontierten Zustand des Steckverbinders ist die Presshülse axial beweglich zum Anschlagelement und verliersicher im Steckverbinder angeordnet. Hierzu ist die axiale Bewegung der Presshülse durch das Anschlagelement und die Befestigungshülse in jeweils einer Achsrichtung eingeschränkt.
  • Im montierten Zustand des Steckverbinders und des Kabels ist die Befestigungshülse mit dem Außenleiterkontaktelement bevorzugt form- oder kraftschlüssig (Schraub- oder Pressverbindung) verbunden. Die Befestigungshülse umschließt zumindest die Presshülse und drückt im montierten Zustand des Steckverbinders und des Kabels die Presshülse axial gegen das Anschlagelement. Im nicht montierten Zustand des Steckverbinders und des Kabels ist die Befestigungshülse analog zur Presshülse entlang der Längsachse des Steckverbinders im Steckverbinder axial beweglich angeordnet. Das Anpressen der Presshülse in Richtung des Anschlagelements erfolgt beispielsweise über eine innenwandig ausgebildete Schulter oder einen innenwandig ausgebildeten Steg der Befestigungshülse, welche(r) jeweils beispielsweise gegen einen außenwandig an der Presshülse ausgebildeten Flansch oder eine in Kabelrichtung gerichtete axiale Endfläche der Presshülse drückt. Die Befestigungshülse kann aus einem metallischen oder nicht-metallischen Material hergestellt sein.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • In einer bevorzugten Ausprägung der Erfindung ist im axialen Endbereich des Anschlagelements eine Stirnfläche mit einem sich verjüngenden Durchmesser ausgebildet. Die sich verjüngende Stirnfläche des Anschlagelements bildet die bevorzugte Anschlagfläche des Anschlagelements, an die das axiale Ende des Kabelaußenleiters gepresst ist. Die sich verjüngende Stirnfläche ist bevorzugt konisch ausgebildet, kann aber auch konkav oder konvex gewölbt sein. Die sich bzgl. des Durchmessers verjüngende Stirnfläche des Anschlagelements ist vorzugsweise nur im innersten Bereich der Stirnfläche des Anschlagelements ausgebildet und weist somit eine steile Flanke auf. Die höchste Erhebung der sich bzgl. des Durchmessers verjüngenden Stirnfläche des Anschlagelements ist kreisförmig und spitz zulaufend ausgebildet.
  • Sie ist bevorzugt derart in einem radialen Abstand zur Längsachse des elektrischen Steckverbinders ausgebildet, dass das spitz zulaufende axiale Ende der sich bzgl. des Durchmessers verjüngenden Stirnfläche des Anschlagelements beim Montagevorgang des Steckverbinders in den Übergangsbereich zwischen dem Isolator und dem Außenleiter des Kabels einsticht. Auf dies Weise wird das axiale Ende des Kabelaußenleiter sicher entlang der Flanke der sich bzgl. des Durchmessers verjüngenden Stirnfläche des Anschlagelements umgelenkt. Das axiale Ende des Kabels ist somit von seiner ursprünglich einzig axialen Ausrichtung in eine Ausrichtung mit einer axialen und einer radialen Komponente umgelenkt und ermöglicht damit eine stirnseitige und eine radiale Kontaktierung mit dem Außenleiter des Steckverbinders.
  • Das axiale Ende des Kabelaußenleiters ist vorzugsweise einzig zwischen der sich bzgl. des Durchmessers verjüngenden Auflagefläche des Auflageelements und der Zahnflankenfläche der vordersten Windung des an der Presshülse ausgebildeten Innengewindes eingeklemmt. Durch den sich verjüngenden Durchmesser der Auflagefläche des Auflageelements weist die Auflagefläche zusätzlich eine Komponente in Längsachsrichtung der elektrischen Steckverbindung auf. Somit ist im montierten Zustand ein Anpressen der vollständigen vordersten Windung des an der Presshülse ausgebildeten Innengewindes an die Anschlagfläche des Anschlagelements möglich. Das axiale Ende des Kabelaußenleiters ist in diesem Fall mit einem annähernd konstanten Kontaktdruck über den gesamten Winkelumfang von 360° zwischen der vordersten Windung des Innengewindes der Presshülse und der Anschlagfläche des Anschlagelements eingeklemmt. Das Auftreten von passiven Intermodulationen und Impedanz-Unstetigkeiten ist in diesem Fall weitestgehend unterbunden.
  • Neben einer Ausbildung der Durchmesserverjüngung der Stirnfläche des Anschlagelements einzig im innersten Bereich der Stirnfläche ist auch eine Verjüngung des Durchmessers der Stirnfläche über die gesamte radiale Erstreckung des axialen Endes des Anschlagelements möglich.
  • Um das Einklemmen des Kabelaußenleiters zwischen dem Anschlagelement und der Presshülse bei annähernd konstantem Kontaktdruck über den gesamten Winkelumfang von 360° zu realisieren, sind der Kippwinkel und der Ausrichtungswinkel jeweils dem Steigungswinkel des Gewindes in der Presshülse bzw. im Kabelaußenleiter angeglichen. Im bestmöglichen Fall entsprechen sie jeweils dem Steigungswinkel des Gewindes.
  • Da das axiale Ende der Presshülse nicht zwingend durch die Zahnflanke der vordersten Gewindewindung, sondern durch die steckerseitige Stirnfläche der Presshülse bestimmt ist, die sich an das Gewinde radial nach außen anschließt, kann sich die steckerseitige Stirnfläche der Presshülse an der gegenüberliegende Anschlagfläche des Anschlagelements abstützen. In diesem Fall kann es vorkommen, dass die vorderste Gewindewindung der Presshülse nicht an der sich bzgl. des Durchmessers verjüngenden Auflagefläche angepresst ist. Um dies zu vermeiden, weist in einer weiteren vorzugsweisen Ausprägung der Erfindung die steckerseitige Stirnfläche der Presshülse eine schiefe Ebene auf, die dem Steigungswinkel des Gewindes entspricht. Der Normalenvektor der steckerseitigen Stirnfläche der Presshülse ist zur Längsachse der Presshülse um einen Ausrichtungswinkel gedreht, der vorzugsweise dem Steigungswinkel des Gewindes in der Presshülse entspricht.
  • Anstelle einer schief ausgebildeten steckerseitigen Stirnfläche der Presshülse kann am steckerseitigen Ende der Presshülse ein Bereich, bevorzugt ein gratförmiger Bereich, im montierten Zustand axial gestaucht sein. Bei einem ausreichenden Kompressionsdruck ist der gratförmige Bereich der Presshülse vorzugsweise "eingeebnet", so dass die "eingeebnete" steckerseitige Stirnfläche der Presshülse eine schiefe Ebene aufweist. Der Normalenvektor der "eingeebneten" steckerseitigen Stirnfläche der Presshülse weist zur Längsachse der Presshülse einen Ausrichtungswinkel auf, der vorzugsweise dem Steigungswinkel des Gewindes in der Presshülse entspricht.
  • In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Längsachse der Presshülse wenigstens im axialen Endbereich der Presshülse zu einer Längsachse des elektrischen Steckverbinders gekippt. Da die Presshülse die bewegliche Komponente der beiden wesentlichen Komponenten für die außenleiterseitige Verbindung darstellt, ist die Kippbewegung bei der Presshülse am einfachsten und damit bevorzugt auszuführen. Das Anschlagelement ist in der ersten Ausführungsform fixiert und weist eine Längsachse auf, die der Längsachse des elektrischen Steckverbinders entspricht. Mit dem Kippen der Presshülse, wenigstens des axialen Endbereichs der Presshülse, um einem Kippwinkel, der dem Steigungswinkel des Gewindes in der Presshülse entspricht, weist wenigstens eine Hälfte der vordersten Gewindewindung der Presshülse eine parallele Ausrichtung zur Anschlagfläche des Anschlagelements auf.
  • In einer ersten Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung ist einzig ein axialer Endbereich der Presshülse gegenüber dem übrigen axialen Bereich der Presshülse gekippt. Hierzu ist in der Presshülse eine langlochförmige Ausnehmung ausgebildet. Die langlochförmige Ausnehmung ist in einem axialen Bereich der Presshülse ausgebildet, der den axialen Endbereich mit wenigsten der vordersten Gewindewindung vom übrigen axialen Bereich der Presshülse trennt.
  • Die langlochförmige Ausnehmung erstreckt sich vorzugsweise in Umfangrichtung der Presshülse. Sie ist in einem Winkelbereich der hülsenförmigen Presshülse ausgebildet, in welchem die einzelne Gewindewindung im nicht montierten Zustand jeweils axial näher am Anschlagelement als dieselbe Gewindewindung jeweils im übrigen Winkelbereich der Presshülse positioniert ist. Außerdem erstreckt sich die langlochförmige Ausnehmung in ihrer Längserstreckung vorzugsweise über ein bestimmtes Winkelsegment in der hülsenförmigen Presshülse, welches gegenüber dem gesamten Winkelumfang von 360° reduziert ist. Liegen beiden Bedingungen vor, so ist die langlochförmige Ausnehmung in ihrer Quererstreckung beim Montagevorgang zwischen der Presshülse und dem Ausgleichselement komprimierbar. Die Komprimierung der langlochförmigen Ausnehmung in ihrer Quererstreckung erfolgt derart, dass die langlochförmige Ausnehmung nach der Komprimierung wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig geschlossen ist.
  • Mit der Komprimierung der langlochförmigen Ausnehmung in ihrer Querstreckung kommt es zu einer Kippbewegung des axialen Endbereichs der Presshülse relativ zum übrigen axialen Bereich der Presshülse. Wenigstens die Hälfte der vordersten Gewindewindung in der Presshülse ist nach dem Kippen in ihrer Längserstreckung normal zur Längsachse des elektrischen Steckverbinders orientiert. Somit ist eine optimierte Klemmung des Kabelaußenleiters zwischen der Presshülse und dem Anschlagelement und ein konstanter Kontaktdruck zwischen dem Kabelaußenleiter und dem Steckverbinder-Außenleiter verwirklicht.
  • Die Größe des Winkelsegments, über das sich die Längserstreckung der langlochförmigen Ausnehmung erstreckt, ist bevorzugt größer als 220° und kleiner als 300°, insbesondere bevorzugt größer als 240° und kleiner als 270°.
  • Die langlochförmige Ausnehmung erstreckt sich vorzugsweise entlang eines Gewindeganges, bevorzugt in einem Gewindetal des Gewindeganges, um die Kippbewegung des axialen Endbereichs der Presshülse zu begünstigen. Denkbar ist aber auch die langlochförmige Ausnehmung in einer Ebene der Presshülse auszubilden, die normal zur Längsachse der Presshülse orientiert ist.
  • Die langlochförmige Ausnehmung kann als eine Durchgangsbohrung in der Presshülse realisiert sein. Dies ist die beweglichste Variante für eine Kippbewegung. Daneben kann die langlochförmige Ausnehmung auch als eine Sacklochbohrung ausgehend von der äußeren Mantelfläche der Presshülse ausgebildet sein. Die Tiefe der langlochförmigen Sacklochbohrung ist so bemessen, dass eine dünne Wandstärke vom Boden der Sacklochbohrung bis zur inneren Mantelfläche der Presshülse vorliegt, die eine axiale Stauchung der Sacklochbohrung und somit eine Kippbewegung des axialen Endbereichs der Presshülse durch den Montagevorgang ermöglicht.
  • Neben der Ausbildung einer einzigen langlochförmigen Ausnehmung sind auch mehrere axial parallel verlaufende langlochförmigen Ausnehmungen möglich, die sich jeweils über ein unterschiedlich langes Winkelsegment erstrecken, um eine weichere und präzisere Kippbewegung zusätzlich zu begünstigen.
  • Für die Presshülse wird vorzugsweise ein dielektrisches Material mit einer hohen mechanischen Festigkeit und einer hohen Bruchdehnung, beispielsweise Polyamid, verwendet, um einerseits eine ausreichende Presskraft von der Presshülse auf das Anschlagelement übertragen zu können und andererseits ein Abbrechen des axialen Endbereichs der Presshülse durch die Ausbildung der langlochförmigen Ausnehmung zu verhindern.
  • In einer weiteren Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die gesamte Presshülse relativ zum Anschlagelement gekippt. Somit ist die Längsachse der gesamten Presshülse zur Längsachse des Anschlagelements bzw. zur Längsachse des elektrischen Steckverbinders gekippt. Das Kippen der Presshülse erfolgt hierbei um einen Kippwinkel, der vorzugsweise dem Steigungswinkel des Gewindes entspricht.
  • Um die Presshülse möglichst präzise um diesen Kippwinkel zu kippen, weist beispielsweise die kabelseitige Stirnfläche der Presshülse eine Schiefe auf, die dem Steigungswinkel des Gewindes in der Presshülse entspricht. Der Normalenvektor der kabelseitigen axialen Stirnfläche der Presshülse ist somit um einen Ausrichtungswinkel gegenüber der Längsachse der Presshülse gedreht, der dem Steigungswinkel des Gewindes in der Presshülse entspricht.
  • Die Befestigungshülse, die beim Montagevorgang an der kabelseitigen Stirnfläche der Presshülse andrückt und die Presshülse gegen das Anschlagelement presst, bewirkt während des Montagevorgangs ein Kippen der Presshülse vorzugsweise in Höhe des Steigungswinkels.
  • Alternativ kann auch ein an der Außenmantelfläche der Presshülse ausgebildeter flansch- oder stegförmiger Bereich, an dem die Befestigungshülse andrückt, eine derartig ausgebildete Schiefe aufweisen. Denkbar ist es auch, dass der Innenraum der Befestigungshülse sowie zusätzlich des Außenleiterkontaktelements, in denen die Presshülse im montierten Zustand gehalten ist, jeweils eine Ausformung aufweisen, die ein exaktes Verkippen der Presshülse um den Steigungswinkel ermöglicht. Hierzu ist beispielsweise der Innenraum der Befestigungshülse sowie des Außenleiterkontaktelements jeweils entsprechend schief und damit nicht mehr koaxial zur Längsachse des elektrischen Steckverbinders auszuformen.
  • In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist die Längsachse des Anschlagelements wenigstens in einem axialen Endbereich des Anschlagelements zu einer Längsachse des elektrischen Steckverbinders gekippt. Die Längsachse der Presshülse entspricht der Längsachse des elektrischen Steckverbinders. Somit kann die Presshülse durch die Befestigungshülse über eine einfache translatorische Bewegung, d. h. über eine axiale Bewegung, entlang der Längsachse des elektrischen Steckverbinders an das Anschlagelement gepresst werden.
  • Durch eine Kippbewegung des Anschlagelements um einen Kippwinkel, vorzugsweise in Höhe des Steigungswinkels des Gewindes, kann die Anschlagfläche des Anschlagelements an die schiefe Orientierung von wenigstens einer Hälfte der Längserstreckung der vordersten Gewindewindung in der Presshülse ausgerichtet werden.
  • In einer ersten Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist im hohlzylindrischen Anschlagelement in Analogie zur ersten Variante der ersten Ausführungsform eine langlochförmige Ausnehmung ausgebildet, welche nach der Montage des Steckverbinders und des Kabels wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig, in ihrer Quererstreckung komprimiert ist. Auf diese Weise ist die Längsachse des axialen Endbereichs des Anschlagelements zur Längsachse des elektrischen Steckverbinders bzw. zur Längsachse der Presshülse gekippt.
  • Für die Ausprägung der langlochförmigen Ausnehmung im Anschlagelement gelten die zur langlochförmigen Ausbildung in der Presshülse bereits obig erläuterten Merkmale äquivalent:
    Die langlochförmige Ausnehmung kann sowohl als Durchgangsbohrung wie auch als Sacklochbohrung ausgebildet sein. Neben der Ausbildung einer einzigen langlochförmigen Ausnehmung sind auch mehrere axial parallel verlaufende langlochförmigen Ausnehmungen möglich, die sich jeweils über ein unterschiedlich langes Winkelsegment erstrecken.
  • Für das Anschlagelement ist vorzugsweise ein metallisches Material mit einer hohen mechanischen Festigkeit, einer hohen Bruchdehnung und einer hohen elektrischen Leitfähigkeit, beispielsweise Messing oder Bronze, zu verwenden.
  • Die langlochförmige Ausnehmung ist vorzugsweise in einem Winkelbereich des hülsenförmigen Anschlagelements ausgebildet, zu dem die einzelne in der gegenüberliegenden Presshülse jeweils ausgebildete Gewindewindung jeweils axial am nächsten positioniert ist. Außerdem erstreckt sich die langlochförmige Ausnehmung in ihrer Längserstreckung vorzugsweise über ein bestimmtes Winkelsegment in das hülsenförmige Anschlagelement, welches gegenüber dem gesamten Winkelumfang von 360° reduziert ist. Die Größe des Winkelsegments, über das sich die langlochförmige Ausnehmung erstreckt, ist bevorzugt größer als 220° und kleiner als 300°, insbesondere bevorzugt größer als 240° und kleiner als 270°.
  • Mit der Komprimierung der langlochförmigen Ausnehmung in ihrer Quererstreckung kommt es zu einer Kippbewegung des axialen Endbereichs des Anschlagelements relativ zum übrigen axialen Bereich des Anschlagelements. Die Längsachse des axialen Endbereichs des Anschlagelements ist nach dem Kippen orthogonal zu wenigstens der halben Längserstreckung der vordersten Gewindewindung in der Presshülse orientiert. Somit ist eine annähernd optimierte Klemmung des Kabelaußenleiters zwischen der Presshülse und dem Ausgleichselement und ein annähernd konstanter Kontaktdruck zwischen dem Kabelaußenleiter und dem Steckverbinder-Außenleiter verwirklicht.
  • In einer zweiten Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird das gesamte Anschlagelement um einen Kippwinkel gekippt, der vorzugsweise dem Steigungswinkel des Gewindes entspricht. Hierzu ist bevorzugt der Innenraum des hohlzylindrischen Außenleiterkontaktelements, in dem das Anschlagelement eingefügt ist, derart ausgeformt, dass beim Montieren des Steckverbinders und des Kabels die Presshülse das Anschlagelement in eine Kippbewegung versetzen kann und sich das Anschlagelement am Ende des Montagevorgangs in der korrekten Kipporientierung innerhalb des Außenleiterkontaktelements befinden kann.
  • Hierzu ist an der Innenwand des Außenleiterkontaktelements eine Anschlagfläche, beispielsweise eine Schulter oder ein Steg, ausgebildet, an welcher/n sich das Anschlagelement im montierten Zustand abstützten kann. Der Normalenvektor der Anschlagfläche weist eine Schiefe zur Längsachse des Anschlagelements auf, d. h. der Normalenvektor der Anschlagfläche ist zur Längsachse des Anschlagelements um einen Ausrichtungswinkel gedreht, der vorzugsweise dem Steigungswinkel des Gewindes entspricht.
  • Alternativ kann die steckerseitige Stirnfläche des Anschlagelements eine Schiefe zur Längsachse des Anschlagelements aufweisen, d. h. der Normalenvektor der steckerseitigen Stirnfläche des Anschlagelements ist zur Längsachse des Anschlagelements um einen Ausrichtungswinkel gedreht, der dem Steigungswinkel des Gewindes der Presshülse entspricht.
  • In beiden Fällen ist das Anschlagelement, das durch die Presshülse im Montagevorgang in eine Kippbewegung versetzt wird, im montierten Zustand um einen Kippwinkel, der vorzugsweise dem Steigungswinkel des Gewindes der Presshülse entspricht, zur Längsachse des Steckverbinders gekippt.
  • In einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist ein Normalenvektor einer Ebene, welche durch eine Kante zwischen einer Stirnfläche und einer inneren Mantelfläche des Anschlagelements aufgespannt ist, zu einer Längsachse des elektrischen Steckverbinders vorzugsweise um den Steigungswinkel des Gewindes der Presshülse gekippt. Die Längsachsen des Anschlagelements, der Presshülse und des elektrischen Steckverbinders sind in diesem Fall identisch.
  • Durch eine derartige Orientierung des kabelseitigen Endbereichs des Anschlagelements um einen Kippwinkel in Höhe des Steigungswinkels des Gewindes kann die Anschlagfläche des Anschlagelements an die schiefe Orientierung von wenigstens der halben Längserstreckung der vordersten Gewindewindung in der Presshülse ausgerichtet sein.
  • Weist der kabelseitige Endbereich des Anschlagelements zusätzlich zu seiner schiefen Orientierung einen sich verjüngenden Durchmesser auf, so wird das axiale Ende des Kabelaußenleiters vorzugsweise zwischen der Flanke der sich verjüngenden Stirnfläche des Anschlagelements und der vordersten Gewindewindung der Presshülse über den gesamten Winkelumfang von 360° eingepresst. Somit ist annähernd ein konstanter Kontaktdruck zwischen dem Kabelaußenleiter und dem Steckverbinder-Außenleiter verwirklicht.
  • In einer vierten Ausführungsform der Erfindung weist die Kante zwischen der Stirnfläche und der inneren Mantelfläche des Anschlagelements in einer Längsachsrichtung des Steckverbinders einen helixförmigen Verlauf auf. Vorzugsweise entspricht der helixförmigen Verlauf der Kante dem helixförmigen Verlauf der Gewindewindung in der Innenmantelfläche der Presshülse. Zusätzlich zum helixförmigen Verlauf der Kante kann der kabelseitige Endbereich des Anschlagelements eine Stirnfläche mit einem sich verjüngenden Durchmesser aufweisen.
  • Somit ist das axiale Ende des Kabelaußenleiters vorzugsweise zwischen der Flanke der sich verjüngenden Stirnfläche des Anschlagelements und der vordersten Gewindewindung der Presshülse mit konstanten Kontaktdruck über den gesamten Winkelumfang von 360° eingeklemmt.
  • Von der Erfindung ist außerdem eine elektrische Steckverbinderanordnung mit einem elektrischen Steckverbinder und einem Kabel, dessen Außenleiter in die Presshülse des elektrischen Steckverbinders eingeschraubt ist, mit abgedeckt.
  • Schließlich ist von der Erfindung auch eine elektrische Steckverbindung mit einer elektrischen Steckverbinderanordnung und einem zum elektrischen Steckverbinder korrespondierenden elektrischen Gegensteckverbinder mit abgedeckt.
  • Die bisher zum elektrischen Steckverbinder erläuterten technischen Merkmale gelten für die elektrische Steckverbinderanordnung und zur elektrischen Steckverbindung analog.
  • Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
    • INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen dabei:
    • Fig. 1A
    eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinderanordnung in einem vormontierten Zustand,
    Fig. 1B
    eine Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung,
    Fig. 2A,2B
    eine Querschnittsdarstellung einer ersten Variante einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders im nicht montierten Zustand und im montierten Zustand,
    Fig. 2C
    eine Querschnittsdarstellung einer Abwandlung einer Presshülse einer ersten Variante einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders,
    Fig. 3A,3B, 3C,3D,
    eine Sequenz von Querschnittsdarstellungen einer weiteren Abwandlung einer Presshülse einer ersten Variante einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders im Konfektionsprozess,
    Fig. 4A,4B
    eine Querschnittsdarstellung einer zweiten Variante einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders im nicht montierten Zustand und im montierten Zustand,
    Fig. 5A,5B
    eine Querschnittsdarstellung einer ersten Variante einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders im nicht montierten Zustand und im montierten Zustand,
    Fig. 6A,6B
    eine Querschnittsdarstellung einer zweiten Variante einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders im nicht montierten Zustand und im montierten Zustand,
    Fig. 7A,7B
    eine Querschnittsdarstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders im nicht montierten Zustand und im montierten Zustand,
    Fig. 8A,8B
    eine Querschnittsdarstellung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders im nicht montierten Zustand und im montierten Zustand und
    Fig. 8C
    eine perspektivische Darstellung eines Anschlagelements der vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders.
  • Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
  • In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Im Folgenden werden die Figuren zusammenhängend und übergreifend beschrieben.
    • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Bevor die einzelnen Varianten und Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders im Detail erläutert werden, wird die erfindungsgemäße elektrische Steckverbinderanordnung in einem vormontierten Zustand anhand von Fig. 1A und die elektrische Steckverbindung aus dem montierten elektrischen Steckverbinder und zugehörigen elektrischen Gegensteckverbinder anhand von Fig. 1B erläutert:
    Die elektrische Steckverbinderanordnung 1 weist im montierten Zustand einen elektrischen Steckverbinder 2 und ein mit dem elektrischen Steckverbinder 2 verbundenes Kabel 3 auf (siehe Fig. 1B). Die elektrische Steckverbinderanordnung 1, der elektrische Steckverbinder 2 und das Kabel 3 sind jeweils koaxial zur Übertragung eines Hochfrequenzsignals ausgebildet.
  • Das Kabel 3 weist einen Innenleiter 4, ein den Innenleiter 4 konzentrisch umschließendes Dielektrikum 5, ein das Dielektrikum konzentrisch umschließenden Außenleiter 6 und ein den Außenleiter 6 konzentrisch umschließenden Kabelmantel 7 auf. Der Außenleiter 6 ist als ein gewelltes Metallrohr ausgebildet. Der Bereich zwischen dem gewellten Metallrohr des Außenleiters 6 und dem Dielektrikum 5 ist vorzugsweise mit Luft gefüllt, um ein leichtes Biegen eines derartigen "Wellmantelkabels" zu ermöglichen. Der Innenleiter 4 kann auch als ein gewelltes Metallrohr oder als ein nicht gewelltes Metallrohr ausgebildet sein.
  • Der elektrische Steckverbinder 2 weist ein Innenleiterkontaktelement 8, ein Außenleiterkontaktelement 9 und ein Isolatorelement 10 auf, das zwischen dem Innenleiterkontaktelement 8 und dem Außenleiterkontaktelement 9 angeordnet ist. Das Isolatorelement 10 beabstandet das Innenleiterkontaktelement 8 koaxial zum Außenleiterkontaktelement 9 und isoliert sie elektrisch voneinander.
  • Das Innenleiterkontaktelement 8 weist kabelseitig ein als eine Federkontakthülse ausgebildetes buchsenförmiges Ende 11 zur Aufnahme und zur kraftschlüssigen Verbindung des Innenleiters 4 des Kabels 3 auf. Steckerseitig weist das Innenleiterleiterkontaktelement 8 vorzugsweise ein stiftförmiges Ende 12 zur Kontaktierung bzw. zur Verbindung mit dem buchsenförmigen Gegenkontaktelement des elektrischen Gegensteckverbinders auf (vgl. Fig. 1B). Alternativ kann das steckerseitige Ende des Innenleiterkontaktelements 8 aber auch buchsenförmig ausgebildet sein.
  • Das Außenleiterkontaktelement 9 ist hülsenförmig ausgebildet. An einer an der Innenmantelfläche des Außenleiterkontaktelements 9 in Richtung des Kabels 3 ausgeformten Schulter ist ein ringförmig ausgeformtes metallisches Anschlagelement 13 angeordnet. Das Anschlagelement 13 ist vorzugsweise mittels einer Presspassung mit dem Außenleiterkontaktelement 9 verbunden. Denkbar sind aber auch andere Befestigungstechniken wie beispielsweise eine Schraub- oder eine Lötverbindung. Das Anschlagelement 13 kann alternativ auch einteilig mit dem Außenleiterkontaktelement 9 verbunden sein. Axial benachbart zum Anschlagelement 13 ist in Richtung des Kabels 3 eine Presshülse 14 angeordnet.
  • Im nicht montierten Zustand der Steckverbinderanordnung 1, in dem das Kabel 3 noch nicht mit dem Steckverbinder 2 verbunden ist, ist die Presshülse 14 axial innerhalb des Steckverbinders 1 beweglich angeordnet. Im montierten Zustand der Steckverbinderanordnung 1 ist zwischen dem Anschlagelement 13 und der Presshülse 14 eine Pressverbindung ausgebildet, bei der das vom Kabelmantel 7 freigelegte axiale Ende 15 des Außenleiters 6 des Kabels 3 zwischen einer als Anschlagfläche 16 ausgebildeten Stirnfläche des Anschlagelements 13 und dem steckerseitigen Endbereich 17 der Presshülse 14 eingeklemmt ist. Um das axiale Ende 15 des Außenleiters 6 des Kabels 3 von seiner originär axialen Ausrichtung während des Verpressens in eine axiale und gleichzeitig eine radiale Ausrichtung umzulenken, weist das Anschlagelement 13 in Richtung des Kabels 3 einen sich verjüngenden Außendurchmesser auf. Vorzugsweise ist die Verjüngung des Außendurchmessers des Anschlagelements 13 einzig in einem Bereich an der Innenmantelfläche des hülsenförmigen Anschlagelements 13 ausgebildet, in dem das Anschlagelement 13 in Richtung des Kabels 3 um eine axiale Verlängerung 18 mit einer konischen Außenmantelfläche verlängert ist. Die axiale Verlängerung 18 mit der konischen Außenmantelfläche ist vorzugsweise am Anschlagelement 13 derart radial positioniert, dass im Montagevorgang die Spitze der konischen Verlängerung 18 des Anschlagelements 13 präzise in das Kabel 3 zwischen dem Dielektrikum 5 und dem Außenleiter 6 einsticht und das axiale Ende 15 des Außenleiters 6 axial und radial nach außen umlenkt.
  • Die Innenmantelfläche 19 der Presshülse 14 ist gewindeförmig ausgeformt, die zur gewindeförmig ausgeformten Außenmantelfläche 20 des Außenleiters 6 des Kabels 3 korrespondiert und folglich dieselbe Gewindesteigung und dieselbe Zahnflankenform und -größe aufweist. Im Montagevorgang wird das Wellmantelkabel mit dem vom Kabelmantel 7 freigelegten Außenleiter 6 in die Presshülse 14 eingeschraubt. Am Ende des Schraubvorgangs ist ein Längsabschnitt des axialen Endes 15 des Außenleiters 6 aus der vordersten Windung der gewindeförmig ausgeformten Innenmantelfläche 19 der Presshülse 14 herausgeschraubt, der für eine zuverlässige Klemmung zwischen dem Anschlagelement 13 und der Presshülse 14 erforderlich ist.
  • Die Presshülse 14 ist im Fall der ersten Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, um eine ausreichende Elastizität für das Kippen des axialen Endbereichs zum übrigen Bereich der Presshülse 14 zu erzielen. In allen übrigen Varianten und Ausführungsformen der Erfindung ist alternativ auch ein metallischer Werkstoff verwendbar. Die Presshülse 14 ist im kabelseitigen Endbereich 21 des hülsenförmigen Außenleiterkontaktelements 9 geführt. Im montierten Zustand der Steckverbinderanordnung 1 gemäß Fig. 1B wirkt eine Befestigungshülse 22 axial in Richtung des Anschlagelements 13 auf die Presshülse 14 ein und drückt den steckerseitige Endbereich 17 der Presshülse 14 gegen die Anschlagfläche 16 des Anschlagelements 13.
  • Die Befestigungshülse 22 ist am steckerseitigen Ende 23 über eine Schraubverbindung oder alternativ über eine Pressverbindung an der Außenmantelfläche des Außenleiterkontaktelements 9 befestigt und weist am kabelseitigen Ende 24 einen stirnseitigen Abschlussbereich 25 mit einer Durchgangsbohrung 26 zur Durchführung des Kabels 3 auf. Der Montagevorgang zwischen der Befestigungshülse 22 und der Presshülse 14 erfolgt über eine innenseitig am stirnseitigen Abschlussbereich 25 ausgebildete Anschlagfläche 27 der Befestigungshülse 22, die gegen eine Gegenanschlagfläche 28 der Presshülse 14 drückt, die an einem flansch-, steg- oder schulterförmigen Bereich 29 oder alternativ an der kabelseitigen Stirnfläche der Presshülse 14 ausgebildet ist.
  • Zur kabelseitigen Abdichtung der Steckverbinderanordnung 1 ist vorzugsweise ein Dichtungselement 30 zwischen dem Kabelmantel 7 des Kabels 3 und dem stirnseitigen Abschlussbereich 25 der Befestigungshülse 22 angeordnet. Zur steckerseitigen Abdichtung der Steckverbinderanordnung 1 ist vorzugsweise ein weiteres Dichtungselement 30 in einer am steckerseitigen Ende 31 des Außenleiterkontaktelements 9 an der Außenmantelfläche ausgebildeten Nut eingefügt.
  • Die mechanische Befestigung zwischen dem elektrischen Steckverbinder 2 und dem zugehörigen elektrischen Gegensteckverbinder 32 der elektrischen Steckverbindung 33 erfolgt in bekannter Weise über eine Überwurfmutter 34, die beweglich am Steckverbinder 2 befestigt ist. Das an der Innenmantelfläche der Überwurfmutter 34 ausgebildete Innengewinde ist mit einem korrespondierenden Außengewinde verschraubbar, das an der Außenmantelfläche des Außenleiterkontaktelements 35 des Gegensteckverbinders 32 ausgebildet ist. Das Außenleiterkontaktelement 35 des Gegensteckverbinders 32 umschließt ein Dielektrikum 36 des Gegensteckverbinders 32. Das Dielektrikum 36 des Gegensteckverbinders 32 umschließt den Innenleiter 37 des Gegensteckverbinders 32. Am steckerseitigen Ende des Innenleiterkontaktelements 37 des Gegensteckverbinders 32 ist eine Federkontakthülse 38 ausgebildet, in die das Innenleiterkontaktelement 8 des Steckverbinders 2 aufgenommen ist. Am steckerseitigen Ende ist in das Außenleiterkontaktelement 35 des Gegensteckverbinders 32 eine weitere Federkontakthülse 39 vorzugsweise mittels Presspassung eingefügt, die die Innenmantelfläche des Außenleiterkontaktelements 9 des Steckverbinders 2 kontaktiert.
  • In den Querschnittsdarstellungen der folgenden Figuren ist der elektrische Steckverbinder 2 der Übersichtlichkeitshalber ohne das Kabel 3 dargestellt.
  • In einer ersten Variante der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 2 gemäß der Fig. 2A und 2B weist die Presshülse 14 eine langlochförmige Ausnehmung 40 auf, die als Durchgangsbohrung zwischen der Innenmantelfläche und der Außenmantelfläche ausgebildet ist. Diese langlochförmige Ausnehmung 40 verläuft vorzugsweise entlang einer Windung der gewindeförmig ausgeformten Innenmantelfläche 19. Wie aus den Querschnittsdarstellungen der Figuren 2A und 2B zu entnehmen ist, erstreckt sich die langlochförmige Ausnehmung 40 nur über ein gegenüber dem vollen Winkelumfang in Höhe von 360° reduziertes Winkelsegment.
  • Außerdem ist der Normalenvektor LSEP der axialen Stirnfläche 42 des axialen Endbereichs 41 der Presshülse 14 im nicht montierten Zustand der Fig. 2A gegenüber der Längsachse LP der Presshülse 14 bzw. der Längsachse LS des Steckverbinders 2 um einen Ausrichtungswinkel φA gedreht. Der Ausrichtungswinkel φA entspricht vorzugsweise dem Steigungswinkel des Gewindeganges der gewindeförmig ausgeformten Innenmantelfläche der Presshülse 14. Die axiale Stirnfläche 42 des axialen Endbereichs 41 der Presshülse 14 ist somit gegenüber einer in Längsachsrichtung LS des Steckverbinders 2 ausgerichteten axialen Stirnfläche als eine schiefe Ebene ausgebildet.
  • Im montierten Zustand des Steckverbinders 2, bei dem das axiale Ende 15 des Außenleiters 8 des Kabels 3 zwischen dem Anschlagelement 13 und der Presshülse 14 eingeklemmt ist, ist die langlochförmige Ausnehmung 40 gemäß Fig. 2B vorzugsweise geschlossen. Somit ist ein axialer Endbereich 41 der Presshülse 14, der steckerseitig zum Anschlagelement 13 nächst benachbart angeordnet ist, gegenüber dem restlichen Bereich der Presshülse 14 gekippt.
  • Im nicht montierten Zustand des Steckverbinders 2 verlaufen die Längsachse LP der Presshülse 14, die Längsachse LA des Anschlagelements 13 und die Längsachse LS des Steckverbinders 2 gemäß Fig. 2A auf einer gemeinsamen Linie. Im montierten Zustand der Steckverbinders 2 ist die Längsachse LAEP des gekippten axialen Endbereichs 41 des Presshülse 14 zur Längsachse LA des Anschlagelements 13, die der Längsachse LS des Steckverbinders 2 entspricht, gemäß Fig. 2B um einen Kippwinkel φK gekippt. Im montierten Zustand ist der Normalenvektor LSEP der axialen Stirnfläche 42 des axialen Endbereichs 41 der Presshülse 14 zur Längsachse LAEP des gekippten axialen Endbereichs 41 des Presshülse 14 nach wie vor um den Ausrichtungswinkel φA gedreht.
  • Durch das Kippen des axialen Endbereichs 41 der Presshülse 14 und durch die Schiefe ΦA der axialen Stirnfläche 42 zur Längsachse LAEP des gekippten axialen Endbereichs 41 der Presshülse 14 in Kombination mit dem konisch ausgebildeten Außenmantelfläche der axialen Verlängerung 18 des Anschlagelements 13 ist der steckerseitige Endbereich 17 der Presshülse 14 über den gesamten Winkelumfang von 360° an die Anschlagfläche 16 der konisch ausgeformten axialen Verlängerung 18 des Anschlagelements 13 angedrückt. Somit ist auch das axiale Ende 15 des Außenleiters 6 des Kabels 3 optimal über den gesamten Winkelumfang von 360° zwischen der Presshülse 14 und dem Anschlagelement 13 eingeklemmt und ein konstanter Kontaktdruck und somit ein konstanter Übergangswiderstand zwischen dem gewellten Außenleiter 8 des Kabels 3 und dem Außenleiterkontaktelement 9 des Steckverbinders 2 über den gesamten Winkelumfang von 360° verwirklicht.
  • Anstelle einer als Durchgangsbohrung ausgebildeten langlochförmigen Ausnehmung 40 gemäß der Figuren 2A und 2B kann alternativ auch eine Presshülse 14 mit einer als Sacklochbohrung ausgebildeten langlochförmigen Ausnehmung 40 verwendet werden. Die Sacklochbohrung ist gemäß Fig. 2C vorzugsweise an der Außenmantelfläche der Presshülse 14 derart ausgeformt, dass die restliche Wand der Presshülse 14 zwischen der Sacklochbohrung und der gewindeförmig ausgeformten Innenmantelfläche 19 der Presshülse 14 durch die Presskraft im Montagevorgang für ein Verkippen des axialen Endbereichs 41 um den Kippwinkel φK verformbar ist.
  • Die Figuren 3A bis 3D stellen den Montagevorgang zwischen dem Anschlagelement 13 und der durch eine langlochförmige Ausnehmung 40 geschlitzten Presshülse 14 dar, bei der der Normalenvektor LSEP der axialen Stirnfläche 42 des axialen Endbereichs 41 der Presshülse 14 in Richtung der Längsachse LA, LS, LP des Anschlagelements 13, des Steckverbinders 2 bzw. der Presshülse 14 gerichtet ist. Durch eine derartige, nicht schiefe Ausbildung einer axialen Stirnfläche 42 des axialen Endbereichs 41 der Presshülse 14 bildet sich an der axialen Stirnfläche 42 zumindest über ein bestimmtes Winkelsegment ein gratförmiger Bereich 43 aus, wie insbesondere aus Fig. 3A zu erkennen ist.
  • In einem ersten Prozesszeitpunkt des Montagevorgangs, der in Fig. 3A festgehalten ist, kommt es erst in einem kleinen Winkelsegment der Presshülse 14 zu einem ersten Kontakt zwischen der Anschlagfläche 16 des Anschlagelements 13 und dem steckerseitigen axialen Endbereich 17 der Presshülse 14. Dieses kontaktierende Winkelsegment befindet sich vorzugsweise gegenüber dem Winkelsegment, in dem sich der gratförmige Bereich 43 an der Presshülse 14 ausbildet (im rechten Bereich der Fig. 3A). Die langlochförmige Ausnehmung 40 in der Presshülse 14 ist in diesem Prozesszeitpunkt noch vollkommen offen.
  • In einem zweiten Prozesszeitpunkt des Montagevorgangs, der in Fig. 3B festgehalten ist, kommt es zu einem ersten Kontakt zwischen dem gratförmigen Bereich 43 der Presshülse 14 und der Anschlagfläche 16 des Anschlagelements 13. Die langlochförmige Ausnehmung 40 in der Presshülse 14 ist in diesem Prozesszeitpunkt bereits geringfügig in axialer Richtung eingedrückt und somit reduziert.
  • In einem dritten Prozesszeitpunkt des Montagevorgangs, der in Fig. 3C festgehalten ist, kommt es zu einem Stauchen des gratförmigen Bereichs 43 der Presshülse 14 an der gegenüberliegenden Anschlagfläche 16 des Anschlagelements 13. Die langlochförmige Ausnehmung 40 in der Presshülse 14 ist in diesem Prozesszeitpunkt bereits in einer fortgeschrittenen Weise geschlossen.
  • In einem vierten Prozesszeitpunkt des Montagevorgangs, der in Fig. 3D festgehalten ist, ist das Stauchen des gratförmigen Bereichs 43 der Presshülse 14 an der gegenüberliegenden Anschlagfläche 16 des Anschlagelements 13 abgeschlossen. Der gratförmige Bereich 43 der Presshülse 14 ist vollkommen gestaucht bzw. "eingeebnet". Die langlochförmige Ausnehmung 40 in der Presshülse 14 ist in diesem Prozesszeitpunkt vollkommen geschlossen. Hierbei ist das in Fig. 3D nicht dargestellte axiale Ende 15 des Außenleiters 8 des Kabels 3 zwischen dem steckerseitigen axialen Endbereich 17 der Presshülse 14 und der Anschlagsfläche 16 des Anschlagselements 13 ohne Vorliegen eines Luftspalts über den gesamten Umfang von 360° eingeklemmt.
  • In einer zweiten Variante der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 2 gemäß der Fig. 4A und 4B ist die Presshülse 14 ohne eine langlochförmige Ausnehmung 40 ausgebildet. Beim Montagevorgang wird die gesamte Presshülse 14 gekippt. Im montierten Zustand gemäß Fig. 4B ist die Längsachse LP der Presshülse 14 um den Kippwinkel
    Figure imgb0001
    K gegenüber der Längsachse LA des Anschlagelements 13 bzw. der Längsachse LS des Steckverbinders 2 gekippt. Um ein Kippen der Presshülse 14 während des Montagevorgangs zu bewirken, weist die kabelseitige Stirnfläche der Presshülse 14, die die Gegenanschlagfläche 28 der Presshülse 14 bildet, eine Schiefe
    Figure imgb0002
    ΦA zur Längsachse LP der Presshülse 14 in Höhe des Kippwinkel ΦK auf, d. h. der Normalenvektor LKEP der Gegenanschlagfläche 28 der Presshülse 14 ist um den Ausrichtungswinkel ΦA gegenüber der Längsachse LP der Presshülse 14 gedreht. Die Befestigungshülse 22, die im Montagevorgang mit der Anschlagfläche 27 an die Gegenanschlagfläche 28 der Presshülse 14 drückt, bewirkt im Montagevorgang ein Kippen der Presshülse 14 um den Kippwinkel
    Figure imgb0003
    K. Im montierten Zustand weist die Gegenanschlagfläche 28 der Presshülse 14 eine Orientierung parallel zur Längsachse LA des Anschlagelements 13 bzw. zur Längsachse LS des Steckverbinders 2 auf.
  • Außerdem weist die steckerseitige Stirnfläche 42 der Presshülse 14 eine Schiefe ΦA zur Längsachse LP der Presshülse 14 in Höhe des Kippwinkel ΦK auf, d. h. der Normalenvektor LSEP der steckerseitigen Stirnfläche 42 der Presshülse 14 ist um den Ausrichtungswinkel ΦA gegenüber der Längsachse LP der Presshülse 14 gedreht.
  • Durch das Kippen der Presshülse 14 und durch die Schiefe ΦA der steckerseitigen Stirnfläche 42 der Presshülse 14 ist der steckerseitige Endbereich 17 der Presshülse 14 über den gesamten Winkelumfang von 360° an die Anschlagfläche 16 der konisch ausgeformten axialen Verlängerung 18 des Anschlagelements 13 angedrückt. Somit ist das axiale Ende 15 des Außenleiters 6 des Kabels 3 optimal ohne Vorliegen eines Luftspalts über den gesamten Winkelumfang von 360° zwischen der Presshülse 14 und dem Anschlagelement 13 eingeklemmt. Um ein Kippen der Presshülse 14 innerhalb des Außenleiterkontaktelements 9 zu ermöglichen, ist der kabelseitige Endbereich 21 des hülsenförmigen Außenleiterkontaktelements 9 vorzugsweise kürzer und mit einem größeren Innendurchmesser als in der ersten Variante auszuführen.
  • In einer ersten Variante der zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 2 gemäß der Fig. 5A und 5B ist äquivalent zur ersten Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung eine langlochförmige Ausnehmung 44, bevorzugt eine als Durchgangsbohrung ausgeformte langlochförmige Ausnehmung 44, im Anschlagelement 13 ausgebildet. Die Ausbildung der langlochförmigen Ausnehmung 44 im Anschlagelement 13 realisiert im Anschlagelement 13 kabelseitig einen axialen Endbereich 45 des Anschlagelements 13, der gegenüber dem restlichen Bereich des Anschlagelements 13 eine gewisse elastische Beweglichkeit aufweist. Hinsichtlich der Ausprägung der langlochförmigen Ausnehmung 44 im Anschlagelement 13 gelten die zur langlochförmigen 40 der Presshülse 14 bereits erläuterten technischen Merkmale äquivalent.
  • Außerdem weist die kabelseitige Stirnfläche 42 der Presshülse 14, wie bereits in den beiden Varianten der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert ist, eine Schiefe ΦA zur Längsachse LP der Presshülse 14 in Höhe des Kippwinkel ΦK auf, d. h. der Normalenvektor LSEP der Stirnfläche 42 der Presshülse 14 ist um den Ausrichtungswinkel ΦA gegenüber der Längsachse LP der Presshülse 14 gedreht.
  • Durch den Montagevorgang wird die langlochförmige Ausnehmung 44 im Anschlagelement 13 zumindest teilweise geschlossen. Der kabelseitige axiale Endbereich 45 des Anschlagelements 13 wird um den Kippwinkel ΦK gekippt. Im montierten Zustand des Steckverbinders 2 ist die Längsachse LAEA des axialen Endbereichs 45 des Anschlagelements 13 gegenüber der Längsachse LS des Steckverbinders 2 bzw. der Längsachse LP der Presshülse 14 um den Kippwinkel ΦK gekippt.
  • Durch das Kippen des axialen Endbereichs 45 des Anschlagelements 13 und durch die Schiefe ΦA der steckerseitigen Stirnfläche 42 der Presshülse 14 ist der steckerseitige axiale Endbereich 17 der Presshülse 14 über den gesamten Winkelumfang von 360° an die Anschlagfläche 16 der konisch ausgeformten axialen Verlängerung 18 des Anschlagelements 13 angedrückt. Somit ist das axiale Ende 15 des Außenleiters 6 des Kabels 3 optimal ohne Vorliegen eines Luftspalts über den gesamten Winkelumfang von 360° zwischen der Presshülse 14 und dem Anschlagelement 13 eingeklemmt.
  • In einer zweiten Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß der Fig. 6A und 6B wird das Anschlagelement 13 während des Montagevorgangs um den Kippwinkel ΦK gekippt. Um ein Kippen des Anschlagelements 13 innerhalb des Außenleiterkontaktelements 9 zu ermöglichen, ist der Innendurchmesser des Außenleiterkontaktelements 9 geringfügig zu vergrößern und die stirnseitige Auflagefläche des Anschlagelements 13 am Außenleiterkontaktelement 9 mit einer Schiefe auszugestalten.
  • Die steckerseitige Stirnfläche 42 der Presshülse 14 weist ebenfalls eine Schiefe ΦA zur Längsachse LP der Presshülse 14 in Höhe des Kippwinkel ΦK auf d. h. der Normalenvektor LSEP der Stirnfläche 42 der Presshülse 14 ist um den Ausrichtungswinkel ΦA gegenüber der Längsachse LP der Presshülse 14 gedreht. Das Kippen des Anschlagelements 13 erfolgt dadurch, dass der steckerseitige axiale Endbereich 17 der Presshülse 14 gegen die Anschlagfläche 16 des Anschlagelements 13 drückt.
  • Durch das Kippen des Anschlagelements 13 und durch die Schiefe ΦA der steckerseitigen Stirnfläche 42 der Presshülse 14 ist der steckerseitige axiale Endbereich 17 der Presshülse 14 über den gesamten Winkelumfang von 360° an die Anschlagfläche 16 der konisch ausgeformten axialen Verlängerung 18 des Anschlagelements 13 angedrückt. Somit ist das axiale Ende 15 des Außenleiters 6 des Kabels 3 optimal ohne Vorliegen eines Luftspalts über den gesamten Winkelumfang von 360° zwischen der Presshülse 14 und dem Anschlagelement 13 eingeklemmt.
  • In einer dritten Ausführungsform der Erfindung gemäß der Fig. 7A und 7B weist die Ebene 46, welche durch eine Kante 47 zwischen der Stirnfläche, d. h. der Anschlagfläche 16, und der Innenmantelfläche 48 des Anschlagelements 13 aufgespannt ist, eine Schiefe ΦA in Höhe des Kippwinkels ΦK auf, d. h. der Normalenvektor LKEA dieser Ebene 46 ist um den Ausrichtungswinkel ΦA zur Längsachse LS des Steckverbinders 2 bzw. zur Längsachse LP der Presshülse 14 bzw. zur Längsachse LA des Anschlagelements 13 gedreht.
  • Die steckerseitige Stirnfläche 42 der Presshülse 14 weist ebenfalls eine Schiefe ΦA in Höhe des Kippwinkel ΦK auf, d. h. der Normalenvektor LSEP der kabelseitigen Stirnfläche 42 der Presshülse 14 ist um den Ausrichtungswinkel ΦA zur Längsachse LS des Steckverbinders 2 bzw. zur Längsachse LP der Presshülse 14 bzw. zur Längsachse LA des Anschlagelements 13 gedreht.
  • Durch die identische Schiefe ΦA der steckerseitigen Stirnfläche 42 der Presshülse 14 und der Ebene 46 ist der steckerseitige Endbereich 17 der Presshülse 14 über den gesamten Winkelumfang von 360° an die Anschlagfläche 16 der konisch ausgeformten axialen Verlängerung 18 des Anschlagelements 13 angedrückt. Somit ist das axiale Ende 15 des Außenleiters 6 des Kabels 3 optimal ohne Vorliegen eines Luftspalts über den gesamten Winkelumfang von 360° zwischen der Presshülse 14 und dem Anschlagelement 13 eingeklemmt.
  • Anstelle der schief ausgeformten steckerseitigen Stirnfläche 42 der Presshülse 14 kann in den einzelnen Varianten und Ausführungsformen der Erfindung alternativ auch eine steckerseitigen Stirnfläche 42 der Presshülse 14, deren Normalenvektor LSEP in Richtung der Längsachse LS des Steckverbinders 2 gerichtet ist und auf der in einem bestimmten Winkelbereich ein gratförmiger Bereich 43 ausgebildet ist, verwendet werden.
  • In einer vierten Ausführungsform der Erfindung gemäß der Fig. 8A bis 8C weist die Kante 47 zwischen der Stirnfläche, d. h. der Anschlagfläche 16 und der Innenmantelfläche 48 des Anschlagelements 13, in Richtung der Längsachse LS des Steckverbinders 2 einen helixförmigen Verlauf auf, der dem helixförmigen Verlauf der Gewindewindung an der Innenmantelfläche 19 der Presshülse 14 entspricht. Im montierten Zustand der Steckverbinderanordnung 1 gemäß Fig. 8B verläuft der konisch ausgeformte Bereich der Anschlagfläche 16 des Anschlagelements 13 somit parallel zur Zahnflankenfläche der vordersten Windung des in der Presshülse 14 ausgebildeten Innengewindes. Vorzugsweise weist die Anschlagfläche 16 des Anschlagelements 13 eine konische Flanke auf.
  • Somit ist das axiale Ende 15 des Außenleiters 6 des Kabels 3 mit konstantem Kontaktdruck über den gesamten Winkelumfang von 360° zwischen dem axialen Endbereich 17 der Presshülse 14 und der Anschlagfläche 16 des Anschlagelements 13 eingeklemmt.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.

Claims (15)

  1. Elektrischer Steckverbinder (2) für ein Kabel (3), aufweisend eine Presshülse (14) und ein Anschlagelement (13), wobei das Anschlagelement (13) in einer Steckrichtung des elektrischen Steckverbinders (2) axial benachbart zur Presshülse (14) angeordnet ist und mit der Presshülse (14) mittelbar oder unmittelbar verbunden ist,
    wobei die Presshülse (14) eine gewindeförmig ausgeformte Innenmantelfläche (19) aufweist, welche eingerichtet ist, mit einer gewindeförmig ausgeformten Außenmantelfläche (20) eines Außenleiters (6) des Kabels (3) verschraubbar zu sein, wobei die Verbindung der Presshülse (14) und des Anschlagelements (13) derart eingerichtet ist, dass ein axiales Ende (15) des Außenleiters (8) zwischen einem zum Anschlagelement (13) benachbarten axialen Endbereich (41) der Presshülse (14) und einem zur Presshülse (14) benachbarten axialen Endbereich (45) des Anschlagelements (13) einklemmbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    a) in einem montierten Zustand des Steckverbinders (2) und des Kabels (3) eine Längsachse der Presshülse (14) wenigstens im axialen Endbereich (41) der Presshülse (14) zu einer Längsachse des Anschlagelements (13) wenigstens im axialen Endbereich (45) des Anschlagelements (13) um einen Kippwinkel (ΦK) gekippt ist oder
    b) ein Normalenvektor einer Ebene (46), welche durch eine Kante (47) zwischen einer Stirnfläche (16) und einer Innenmantelfläche (48) des Anschlagelements (13) aufgespannt ist, zur Längsachse der Presshülse (14) um einen Ausrichtungswinkel (ΦA) gedreht ist oder
    c) die Kante (47) in einer Längsachsrichtung des Steckverbinders (2) einen helixförmigen Verlauf aufweist.
  2. Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im axialen Endbereich (44) des Anschlagelements (13) die Stirnfläche (16) mit einem sich verjüngenden Durchmesser ausgebildet ist.
  3. Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Kippwinkel (ΦK) und der Ausrichtungswinkel (ΦA) jeweils in einem Winkelbereich von +/- 20 % eines Steigungswinkels eines Gewindeganges der gewindeförmig ausgeformten Innenmantelfläche (19), bevorzugt in einem Winkelbereich von +/- 10 % des Steigungswinkels, insbesondere bevorzugt in einem Winkelbereich von +/- 5 % des Steigungswinkels liegt und im besten Fall dem Steigungswinkel entspricht.
  4. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Normalenvektor einer steckerseitigen Stirnfläche (42) der Presshülse (14) zu der Längsachse der Presshülse (14) um den Ausrichtungswinkel (φA) gedreht ist.
  5. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Bereich, bevorzugt ein gratförmiger Bereich (43), des axialen Endbereichs (41) der Presshülse (14) in einem montierten Zustand des Steckverbinders (2) und des Kabels (3) axial gestaucht ist.
  6. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Längsachse der Presshülse (14) wenigstens im axialen Endbereich (41) der Presshülse (14) zu einer Längsachse des elektrischen Steckverbinders (2) gekippt ist.
  7. Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Presshülse (14) eine langlochförmige Ausnehmung (40) ausgebildet ist.
  8. Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Längserstreckung der langlochförmigen Ausnehmung (40) entlang des Gewindeganges, bevorzugt entlang eines Gewindetales des Gewindeganges, oder normal zur Längsachse der Presshülse (14) ausgebildet ist.
  9. Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die langlochförmige Ausnehmung (40) der Presshülse (14) als eine Durchgangsbohrung oder als eine Sacklochbohrung ausgebildet ist.
  10. Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Längsachse der gesamten Presshülse (14) zur Längsachse des elektrischen Steckverbinders (2) gekippt ist.
  11. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Längsachse des Anschlagelements (13) wenigstens im axialen Endbereich (45) des Anschlagelements (13) zu einer Längsachse der elektrischen Steckverbinders (2) gekippt ist.
  12. Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im Anschlagelement (13) eine langlochförmige Ausnehmung (44) ausgebildet ist.
  13. Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Längsachse des gesamten Anschlagelements (13) zur Längsachse der elektrischen Steckverbinders (2) gekippt ist.
  14. Elektrische Steckverbinderanordnung umfassend einen elektrischen Steckverbinder (2) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 13 und das Kabel (3), dessen Außenleiter (3) in die Presshülse (14) des elektrischen Steckverbinders (2) eingeschraubt ist.
  15. Elektrische Steckverbindung (33) umfassend eine elektrische Steckverbinderanordnung (1) gemäß Patentanspruch 14 und einen zugehörigen elektrischen Gegensteckverbinder (32).
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