(19)
(11) EP 1 193 810 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
03.04.2002  Patentblatt  2002/14

(21) Anmeldenummer: 01123130.5

(22) Anmeldetag:  27.09.2001
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7H01R 13/646
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(30) Priorität: 28.09.2000 DE 10048074

(71) Anmelder: IMS Connector Systems GmbH
79843 Löffingen (DE)

(72) Erfinder:
  • Rombach, Volker
    78120 Furtwangen (DE)
  • Michelmann, Folke
    78166 Donaueschingen (DE)

(74) Vertreter: Patentanwälte Westphal, Mussgnug & Partner 
Waldstrasse 33
78048 Villingen-Schwenningen
78048 Villingen-Schwenningen (DE)

   


(54) Vorrichtung mit einer über eine Steckverbindungsvorrichtung an eine elektronische Schaltungseinrichtung angeschlossenen internen Antenne


(57) Eine interne Antenne (1) ist über eine Steckverbindungsvorrichtung (2) aus einem Innenkontaktteil (10, 12), einem ersten und einen zweiten Außenkontaktteil (4, 5) und einem Schiebeteil (6) an eine elektrische Schaltungsanordnung, z.B. ein Funktelefon, angeschlossen. Die interne Antenne (1), z.B. eine Planarantenne, ist an das erste Außenkontaktteil (4) angeschlossen. Bei nicht auf die Steckverbindungsvorrichtung (2) aufgestecktem Gegensteckverbinder ist das erste Außenkontaktteil (4) elektrisch vom zweiten Außenkontaktteil (5) getrennt und über das Schiebeteil (6) mit dem Innenkontaktteil (10, 12) verbunden, das aus zwei ineinander schiebbaren Teilen (10, 12) aufgebaut ist. Bei aufgestecktem Gegensteckverbinder ist dagegen das erste Außenkontaktteil (4) elektrisch vom Innenkontaktteil (10, 12) getrennt und über das Schiebeteil (6) mit dem zweiten Außenkontaktteil (5) verbunden. Der Antennenanschluß des Funktelefons ist an das Innenkontaktteil (10, 12) und an das zweite Außenkontaktteil (5) angeschlossen. Eine externe Antenne, z.B. eine Autoantenne, ist mittels des Gegensteckverbinders an die Steckverbindungsvorrichtung (2) und somit an das Funktelefon anschließbar, wobei die interne Antenne (1) gleichzeitig auf Masse gelegt wird.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer über eine Steckverbindungsvorrichtung an eine elektronische Schaltungseinrichtung angeschlossenen internen Antenne und verschiebbaren Teilen innerhalb der Steckverbindungsvorrichtung, um beim Aufstecken eines Gegensteckverbinders auf die Steckverbindungsvorrichtung eine externe Antenne an die elektronische Schaltungseinrichtung anzuschließen und die interne Antenne abzukoppeln, wobei die Steckverbindungsvorrichtung ein Innenkontaktteil und ein um das Innenkontaktteil koaxial angeordnetes Außenkontaktteil aufweist.

[0002] Derartige Vorrichtungen werden z.B. in schnurlose Funktelefone eingebaut, um das Funktelefon mit der im Funktelefon eingebauten Antenne, z.B. eine Stab- oder Planarantenne, zu betreiben oder an eine externe Antenne, beispielsweise eine Autoantenne, anschließen zu können. Bei Anschluß einer externen Antenne ist die im Funktelefon eingebaute Antenne vom Eingang des Funktelefons zu trennen.

[0003] In US 4,286,335 ist ein Funktelefon mit einer Steckverbindungsvorrichtung beschrieben, an welche die Stabantenne des Funktelefons angeschlossen ist. Die Steckverbindungsvorrichtung ist so gestaltet, daß bei Anschluß einer externen Antenne die Stabantenne des Funktelefons von der Steckverbindungsvorrichtung getrennt wird. Diese bekannte Steckverbindungsvorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß bei angeschlossener externer Antenne die Stabantenne des Funktelefons nicht auf Masse liegt.

[0004] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Steckverbindungsvorrichtung, an die eine erste Antenne, z.B. eine Stab- oder eine Planarantenne, angeschlossen ist, so zu gestalten, daß bei Anschluß einer zweiten Antenne die erste Antenne auf Masse gelegt wird und das Signal der zweiten Antenne koaxial und verlustarm durchgeführt wird.

[0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß im gesteckten Zustand der Steckverbindungsvorrichtung das Innenkontaktteil und das Außenkontaktteil elektrisch leitend aneinander liegen, daß ein Signalanschluß der internen Antenne an das Außenkontaktteil angeschlossen ist und daß bei eingestecktem Gegensteckverbinder die elektrische Verbindung zwischen dem Innenkontaktteil und dem Außenkontaktteil gelöst ist.

[0006] Die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung ist im Wesentlichen aus einem Innenkontaktteil, einem koaxial zum Innenkontaktteil angeordneten Außenkontaktteil und verschiebbaren Teilen aufgebaut. Bei nicht auf die Steckverbindungsvorrichtung aufgestecktem Gegensteckverbinder ist das Außenkontaktteil, an das die interne Antenne, z.B. eine Planarantenne eines Funktelefons, angeschlossen ist, elektrisch mit dem Innenkontaktteil verbunden.

[0007] Bei aufgestecktem Gegensteckverbinder ist dagegen die elektrische Verbindung zwischen dem Außenkontaktteil und dem Innenkontaktteil gelöst.

[0008] Vorzugsweise sind ein erstes und ein zweites Außenkontaktteil vorgesehen. Die interne Antenne ist an das erste Außenkontaktteil angeschlossen, das bei nicht aufgestecktem Gegensteckverbinder über ein Schiebeteil mit dem Innenkontaktteil elektrisch verbunden, jedoch elektrisch vom zweiten Außenkontaktteil getrennt ist. Bei eingestecktem Gegensteckverbinder ist das erste Außenkontaktteil vom Innenkontaktteil, das vorzugsweise aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen aufgebaut ist, getrennt und über das Schiebeteil elektrisch mit dem zweiten Außenkontaktteil verbunden.

[0009] Die Erfindung wird nun anhand des in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispieles und dessen Einzelteilen beschrieben und erläutert.

[0010] In der Zeichnung zeigen:
Figur 1
ein Ausführungsbeispiel einer Steckverbindungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Figur 2
einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel einer Steckverbindungsvorrichtung mit einer angeschlossenen Planarantenne,
Figur 3
das Gehäuse der Steckverbindungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Figur 4
die Kontakthülse der Steckverbindungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Figur 5
die Buchse der Steckverbindungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Figur 6
die Schiebehülse der Steckverbindungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Figur 7
die Schraubenfederhülse der Steckverbindungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Figur 8
den Kontaktzylinder der Steckverbindungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Figur 9
eine Seitenansicht des Kontaktkolbens der Steckverbindungsvorrichtung,
Figur 10
einen Längsschnitt durch den Kontaktkolben,
Figur 11
die Schraubenfeder der Steckverbindungsvorrichtung,
Figur 12
den Antennenträger in perspektivischer Ansicht,
Figur 13
den Antennenträger mit eingebauter Massekontaktfeder und eingebauter Steckverbindungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Figur 14
die Massekontaktfeder in perspektivischer Ansicht und
Figur 15
die Planarantenne in Draufsicht.


[0011] In der Figur 2 ist ein Längsschnitt eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung mit einer angeschlossenen Planarantenne gezeigt.

[0012] Das obere Ende eines aus einem nicht leitenden Werkstoff hergestellten Gehäuses 3 ist mit einer aus einem leitenden Werkstoff hergestellten Buchse 4 abgeschlossen, während das untere Ende des Gehäuses 3 mit einer ebenfalls aus einem leitenden Werkstoff hergestellten Kontakthülse 5 abgeschlossen ist. In der Buchse 4 sitzt eine aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellt Schiebehülse 6 mit einem Tellerrand 7, der auf dem im Gehäuse 3 liegenden Ende der Buchse 4 aufliegt. Zwischen dem Tellerrand 7 und der inneren Stirnseite 8 der Kontakthülse 5 sitzt eine Schraubenfederhülse 9, die aus einem elektrisch nicht leitenden Werkstoff hergestellt ist. Die Schraubenfederhülse 9, die sich an der inneren Stirnseite 23 der Kontakthülse 5 abstützt, drückt den Tellerrand 7 der Schiebehülse 6 gegen die Buchse 4. Gleichzeitig kann die Schraubenfederhülse 9 die Kontakthülse 5 z.B. gegen einen Massekontakt einer Leiterplatte drücken. Im Innern der Schraubenfederhülse 9 sind ein Kontaktzylinder 10 mit einem aus der Schiebehülse 6 ragenden Kontaktstift 11 und ein Kontaktkolben 12 mit einem aus der Kontakthülse 5 ragenden Kontaktstift 13 geführt. Der Kontaktkolben 12 ist im Kontaktzylinder 10 geführt. Eine im Kontaktzylinder 10 angeordnete Schraubenfeder 14 drückt einerseits den Kontaktzylinder 10 gegen die Schiebehülse 6 und den Kontaktkolben 12 gegen die innere Stirnseite 8 der Schraubenfederhülse 9. Eine Planarantenne 1 ist an die Buchse 4 z.B. durch Verlöten oder Vernieten angeschlossen.

[0013] Das Außenkontaktteil besteht aus der Buchse 4 und der Kontakthülse 5. Der Kontaktzylinder 10 und der Kontaktkolben 12 bilden das Innenkontaktteil. Die Schiebehülse 6 stellt ein verschiebbares Teil dar.

[0014] Bei dem in der Figur 2 gezeigten Zustand der Steckverbindungsvorrichtung ist die Planarantenne 1 elektrisch über die Buchse 4, die Schiebehülse 6 und den Kontaktzylinder 10 mit dem Kontaktkolben 12 verbunden, an dessen Kontaktstift 13 der Eingang des Funktelefons angeschlossen ist. Die Kontakthülse 5 liegt auf Masse und ist elektrisch von der Buchse 4 isoliert. Bei einem in die Buchse 4 eingesteckten Koaxialstecker mit einem Innenleiter und einem Außenleiter wird die Schiebehülse 6 vom Außenleiter des Koaxialsteckers entgegen der Federdruckkraft der Schraubenfederhülse 9 gegen die Kontakthülse 5 gedrückt, während gleichzeitig der Innenleiter des Koaxialsteckers den Kontaktzylinder 10 nach unten drückt und von der Schiebehülse 6 trennt. In diesem Zustand ist der Innenleiter des Koaxialsteckers über den Kontaktstift des Kontaktzylinders mit dem Kontaktstift 13 des Kontaktkolbens 12 verbunden. Die Abmessungen des Gehäuses 3, der Buchse 4, der Schiebehülse 6, des Kontaktzylinders 10, des Kontaktkolbens 12 und der Kontakthülse 5 sind nun so bemessen, daß bei einem in die Buchse 4 eingesteckten Koaxialstecker einerseits der Tellerrand 7 der Schiebehülse 6 auf der Kontakthülse 5 aufliegt und andererseits die Schiebehülse 6 aber noch von der Buchse 4 geführt ist, so dass nun eine koaxiale elektrische Verbindung von der Buchse 4 über die Schiebehülse 6 zur Kontakthülse 5 besteht. Durch diese zylinderförmige elektrische Verbindung sind der Kontaktzylinder 10 und der Kontaktkolben 12 HF-dicht abgeschirmt. Gleichzeitig ist die Planarantenne 1, die an die Buchse 4 angeschlossen ist, über die Schiebehülse 6 mit der Kontakthülse 5 verbunden und liegt daher auf Masse. In diesem Zustand ist das Funktelefon mittels des Koaxialsteckers an eine externe Antenne, z.B. eine Fahrzeugantenne angeschlossen, während gleichzeitig die interne Antenne des Funktelefons - die Pla-narantenne - auf Masse liegt. Nach dem Ziehen des Koaxialsteckers drückt die Schraubenfederhülse 9 die Schiebehülse 6 wieder nach oben gegen die Buchse 4, so dass nun wieder eine elektrische Verbindung von der Planarantenne 1 über die Buchse 4, die Schiebehülse 6 und den Kontaktzylinder 10 zum Kontaktkolben 12 führt. Gleichzeitig sind die Buchse 4 und die Kontakthülse 5 wieder elektrisch voneinander getrennt.

[0015] Bei der Erfindung wird daher beim Anschließen einer externen Antenne mittels eines Koaxialsteckers automatisch die interne Antenne des Funktelefons auf Masse gelegt.

[0016] In der Figur 3 ist das aus einem nicht leitenden Werkstoff hergestellte Gehäuse 3 der Steckverbindungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht gezeigt.

[0017] In der Figur 4 ist die aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellte Kontakthülse 5 in perspektivischer Ansicht gezeigt.

[0018] In Figur 5 ist die ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellte Buchse 4 in perspektivischer Ansicht abgebildet.

[0019] In Figur 6 ist die ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellte Schiebehülse 6 mit dem Tellerrand 7 in perspektivischer Ansicht abgebildet.

[0020] In Figur 7 ist die Schraubenfederhülse 9, die aus einem elektrisch nicht leitenden Werkstoff hergestellt ist, in perspektivischer Ansicht abgebildet.

[0021] Figur 8 zeigt eine perspektivische Ansicht des aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellten Kontaktzylinders 10 mit dem Kontaktstift 11.

[0022] Figur 9 zeigt eine Seitenansicht des ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellten Kontaktkolbens 12 mit dem Kontaktstift 13.

[0023] In Figur 10 ist ein Längsschnitt durch den Kontaktkolben 12 mit dem Kontaktstift 13 gezeigt.

[0024] In Figur 11 ist die Schraubenfeder 14 in perspektivischer Ansicht zu sehen.

[0025] In der Figur 12 ist ein Antennenträger 15 zur Aufnahme der Planarantenne in perspektivischer Ansicht dargestellt. Am Antennenträger 15 sind eine Öffnung 16 zur Befestigung des Gehäuses der Steckverbindungsvorrichtung, ein Spalt 19 zur Aufnahme einer Massekontaktfeder sowie zwei Schnapphaken 20 zur Befestigung des Antennenträgers 15 im Funktelefon vorgesehen.

[0026] In der Figur 13 ist der Antennenträger 15 mit eingebauter Steckverbindungsvorrichtung 3 und eingebauter Massekontaktfeder 18 in perspektivischer Darstellung abgebildet.

[0027] In der Figur 14 ist die Massekontaktfeder 18 in perspektivischer Darstellung gezeigt, die im Wesentlichen ein nahezu rechtwinklig gebogenes Band darstellt, an dessen einem Ende zwei zapfenförmige Fortsätze 21 eingearbeitet sind. Die Massekontaktfeder 18 verbindet den Masseanschluß der Planarantenne mit einem definierten Massepunkt des Funktelefons.

[0028] Schließlich ist in der Figur 15 die Planarantenne 1 in Draufsicht abgebildet.

[0029] Die Planarantenne 1 ist im Wesentlichen eine rechteckförmige Platte mit einem Anschluß 22 zum Anschließen der Hülse 4 und einem Masseanschluß 17, an den die zapfenförmigen Fortsätze 21 der Massekontaktfeder 18 angeschlossen sind.

[0030] Die Erfindung ist insbesondere für den Einbau in ein schnurloses Funktelefon geeignet, an das eine externe Antenne, z.B. eine Fahrzeugantenne, anschließbar ist. Bei angeschlossener externer Antenne wird automatisch die interne Antenne des Funktelefons auf Masse gelegt.

Bezugszeichenliste



[0031] 
1
Planarantenne
2
Steckverbindungsvorrichtung
3
Gehäuse
4
Buchse
5
Kontakthülse
6
Schiebehülse
7
Tellerrand der Schiebehülse
8
innere Stirnseite der Schraubenfederhülse
9
Schraubenfederhülse
10
Kontaktzylinder
11
Kontaktstift
12
Kontaktkolben
13
Kontaktstift
14
Schraubenfeder
15
Antennenträger
16
Öffnung
17
Massekontaktpunkt
18
Massekontaktfeder
19
Spalt
20
Schnapphaken
21
zapfenartiger Fortsatz
22
Anschluß für Hülse 4
23
innere Stirnseite der Kontakthülse



Ansprüche

1. Vorrichtung mit einer über eine Steckverbindungsvorrichtung (2) an eine elektronische Schaltungseinrichtung angeschlossenen internen Antenne (1) und verschiebbaren Teilen (6, 10, 12) innerhalb der Steckverbindungsvorrichtung (2), um beim Aufstecken eines Gegensteckverbinders auf die Steckverbindungsvorrichtung (2) eine externe Antenne an die elektronische Schaltungseinrichtung anzuschließen und die interne Antenne (1) abzukoppeln, wobei die Steckverbindungsvorrichtung (2) ein Innenkontaktteil (10, 12) und ein um das Innenkontaktteil (10, 12) koaxial angeordnetes Außenkontaktteil (4, 5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im nicht gesteckten Zustand der Steckverbindungsvorrichtung (2) das Innenkontaktteil (10, 12) und das Außenkontaktteil (4) elektrisch leitend aneinander liegen, daß ein Signalanschluß der internen Antenne (1) an das Außenkontaktteil (4) angeschlossen ist und daß beim Aufsetzen des Gegensteckverbinders die elektrische Verbindung zwischen dem Innenkontaktteil (4) und dem Außenkontaktteil (10, 12) gelöst ist.
 
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um das Innenkontaktteil (10, 12) koaxial ein erstes und ein zweites Außenkontaktteil (4, 5) angeordnet sind, daß die interne Antenne (1) an das erste Außenkontaktteil (4) angeschlossen ist, daß bei nicht eingestecktem Gegensteckverbinder das erste Außenkontaktteil (4) elektrisch mit dem Innenkontaktteil (10) verbunden ist, aber vom zweiten Auβenkontaktteil (5) getrennt ist, während bei eingestecktem Gegensteckverbinder das erste Außenkontaktteil (4) elektrisch vom Innenkontaktteil (10) getrennt, aber elektrisch mit dem zweiten Außenkontaktteil (5) verbunden ist.
 
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Außenkontaktteil (4, 5) sowie das erste Außenkontaktteil (4) und das Innenkontaktteil (10) mittels eines der verschiebbaren Teile (6) miteinander verbindbar und voneinander trennbar sind.
 
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenkontaktteil aus zwei ineinander verschiebbaren Teilen (10, 12) aufgebaut ist.
 
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindungsvorrichtung (2) aus einem elektrisch isolierenden hülsenförmigen Gehäuse (3) aufgebaut ist, dessen erstes Ende mit einer elektrisch leitenden Buchse (4) und dessen zweites Ende mit einer elektrisch leitenden Kontakthülse (5) verschlossen ist, daß im Innern des Gehäuses (3) in der Buchse (4) eine elektrisch leitende Schiebehülse (6) mit einem Tellerrand (7) geführt ist, der auf dem im Gehäuse (3) befindlichen Ende der Buchse (4) aufliegt, daß zwischen dem Tellerrand (7) der Schiebehülse (6) und der inneren Stirnseite (23) der Kontakthülse (5) eine Schraubenfederhülse (9) aus elektrisch isolierendem Werkstoff angeordnet ist, deren Federkraft den Tellerrand (7) der Schiebehülse (6) gegen die Buchse (4) drückt, daß im Innern der Schraubenfederhülse (9) ein Kontaktzylinder (10) mit einem Kontaktstift (11) und ein Kontaktkolben (12) mit einem Kontaktstift (13) geführt sind, daß der Kontaktkolben (12) im Kontaktzylinder (10) geführt ist, daß im Innern des Kontaktzylinders (10) eine am Ende des Kontaktzylinders (10) und am Ende des Kontaktkolbens (12) anliegende Schraubenfeder (14) sitzt, die einerseits den Kontaktzylinder (10) gegen die Schiebehülse (6) und andererseits den Kontaktkolben (12) gegen die innere Stirnseite (8) der Schraubenfederhülse (9) drückt, daß die interne Antenne (1) elektrisch an die Buchse (4) angeschlossen ist, daß die Abmessungen des Gehäuses (3), der Buchse (4), der Schiebehülse (6), der Kontakthülse (5), der Schraubenfederhülse (9), des Kontaktzylinders (10) und des Kontaktkolbens (12) so bemessen sind, daß bei in die Buchse (4) eingestecktem Gegensteckverbinder mit Innen- und Außenleiter die Schiebehülse (6) einerseits mit ihrem Tellerrand (7) auf der Kontakthülse (5) aufliegt, andererseits aber noch in der Buchse (4) geführt ist und daß der Kontaktzylinder (10) von der Schiebehülse (6) getrennt ist, so dass eine erste elektrische Verbindung vom Kontaktstift (11) des Kontaktzylinders (10) zum Kontaktstift (13) des Kontaktkolbens (12) und eine zweite koaxiale elektrische Verbindung von der Buchse (4) über die Schiebehülse (6) zur Kontakthülse (5) besteht.
 
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfederhülse (9) die Kontakthülse (5) gegen den Massekontakt einer Leiterplatte drückt.
 
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Antenne als Planarantenne (1) ausgeführt ist.
 
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Planarantenne (1) auf einem Antennenträger (15) liegt, der eine Öffnung (16) aufweist, in welcher das Gehäuse (3) der Steckverbindungsvorrichtung (2) befestigt ist.
 
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Planarantenne (1) mit der Buchse (4) der Steckverbindungsvorrichtung (2) verlötet oder vernietet ist.
 
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Masseanschluß (17) der Planarantenne (1) über eine Massekontaktfeder (18), die von einem Spalt (19) des Antennenträgers (15) gehalten ist, mit Masse verbindbar ist.
 
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Antennenträger (15) mindestens zwei Schnapphaken (20) vorgesehen sind.
 
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antennenträger (15) mit der Planarantenne (1) und der Steckverbindungsvorrichtung (2) in ein schnurloses Telefon eingebaut ist.
 
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in die Buchse (4) der Steckverbindungsvorrichtung (2) der Koaxialstecker einer Fahrzeugantenne einsteckbar ist.
 




Zeichnung