[0001] Die Erfindung betrifft einen koaxialen Steckverbinder und einen zugehörigen Gegenstecker
gemäß dem Obergebriff des Patentanspruches 1.
[0002] Eine solche Steckverbinder-Gegenstecker-Kombination ist beispielsweise aus der
EP 1 222 717 B1 bekannt. Bei dem bekannten Steckverbinder wird in den Gegenstecker eine radiale Kraft
mittels einer in radialer Richtung vorgespannten Spannhülse eingeleitet. Diese eingeleitete
Radialkraft wird durch eine umlaufende und zur Längsachse des Gegensteckers geneigte
Spannfläche in eine axiale Kraftkomponente umgeleitet. Die bekannte Steckverbinder-Gegenstecker-Kombination
erfordert demnach immer eine zur Längsachse des Gegensteckers geneigte Spannfläche,
um die zunächst radial eingeleitete Kraft in eine Axialkraftkomponente umzuleiten.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der genannten Art
zu schaffen, mit dem eine Außenleiterkontaktfläche des Gegensteckers axial gegen eine
Außenleiterkontaktfläche des Steckverbinders spannbar ist, unabhängig von der Ausbildung
der Spannfläche, also auch bei einer senkrecht zur Längsachse des Gegensteckers verlaufenden
Spannfläche.
[0004] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0005] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0006] Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Axialkraftkomponente direkt von der
Spannhülse in die Spannfläche des Gegensteckers einzuleiten und nicht erst eine Radialkraft
einzuleiten, die dann an der Spannfläche in eine Axialkraftkomponente umgeleitet werden
muss.
[0007] Bevorzugt wird demgemäß ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, wobei der
Steckverbinder ein Steckgehäuse aufweist, das an seiner Stirnseite zum Ein- oder Aufstecken
des Gegensteckers offen ist und das von einem Kanal durchsetzt ist, in dem ein Innenleiterkontakt
isoliert angeordnet ist, wobei eine Spannhülse und eine axial verschiebbare Schiebehülse
zum mechanischen Verbinden des Steckgehäuses mit dem Gegenstecker, wobei die Schiebehülse
die Spannhülse in einer Arbeitsstellung umgreift und auf diese in der Arbeitsstellung
eine radial nach innen gerichtete Kraft ausübt, wobei die Spannhülse an einer Spannfläche
an dem Gegenstecker zur Anlage bringbar ist, und wodurch eine Außenleiterkontaktfläche
des Gegensteckers axial gegen eine Außenleiterkontaktfläche des Steckverbinders spannbar
ist, wobei die Spannhülse einen Endabschnitt mit einem schräg nach außen verlaufenden
Abschnitt und mit einem dahinter schräg nach innen und rückwärtig verlaufenden Abschnitt
aufweist, wobei in der Arbeitsstellung über den rückwärtig verlaufenden Abschnitt
eine Axialkraftkomponente von der Spannhülse in die Spannfläche eingeleitet wird,
und die Spannhülse zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt einen sich verbreiternden
Bereich und einen sich daran anschließenden verjüngenden Bereich aufweist.
[0008] Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem
der sich der verbreiternde Bereich und der sich verjüngende Bereich der Spannhülse
federelastisch zum zeitweiligen Strecken in axialer Richtung während eines Verstellens
zwischen einer Bereitschaftsstellung und der Arbeitsstellung ausgebildet sind.
[0009] Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem
zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt der sich verbreiternde Bereich und/oder
der sich verjüngende Bereich in Art von quer zur Längserstreckung verjüngten Rastzungen
ausgebildet ist.
[0010] Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem
der rückwärtig verlaufenden Abschnitt des Endabschnitts parallel oder unter einem
spitzen Winkel schräg in Richtung der Spannfläche zurück verläuft.
[0011] Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem
die Spannfläche senkrecht oder unter einem nach außen und zum Gegenstecker hin schräg
verläuft.
[0012] Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei welchem
dem Endabschnitt gegenüberliegend an der Spannhülse Vorsprünge ausgebildet sind, welche
in radialer Richtung umgebogen verlaufen und einen rückseitigen Anschlag für das Steckgehäuses
des Steckverbinders ausbilden.
[0013] Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem
der Endabschnitt der Spannhülse als Rastzunge mit einer balligen oder löffelförmigen
Kontaktkuppe ausgebildet ist.
[0014] Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem
die Kontaktkuppe durch seitliche Vorsprünge gegenüber der sonstigen Breite der Rastzunge
verbreitert ist.
[0015] Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem
die Kontaktkuppe bis in einen Radiusauslauf des nach außen verlaufenden Abschnitts
und des schräg nach innen und rückwärtig verlaufenden Abschnitts des Endabschnitts
hin ausgebildet ist.
[0016] Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem
die Kontaktkuppe des Endabschnitts unter Ausbildung einer Falz- oder Knicklinie an
der Innenseite des Endabschnitts geformt ist.
[0017] Bevorzugt wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker, bei dem
in der Arbeitsstellung auf die Spannhülse eingeleitete Kraft durch die Spannhülse
in eine Axialkraftkomponente umgeleitet wird, die direkt von der Spannhülse in die
Spannfläche eingeleitet wird.
[0018] Bevorzugt wird eigenständig eine Spannhülse zum Verspannen eines solchen koaxialen
Steckverbinders und eines Gegenstecker wobei die Spannhülse einen Endabschnitt mit
einem schräg nach außen verlaufenden ersten Abschnitt und mit einem dahinter schräg
nach innen und rückwärtig verlaufenden zweiten Abschnitt aufweist, wobei in der Arbeitsstellung
über den rückwärtig verlaufenden Abschnitt eine Axialkraftkomponente von der Spannhülse
in die Spannfläche eingeleitet wird, und die Spannhülse zwischen dem Steckverbinder
und dem Endabschnitt einen sich verbreiternden Bereich und einen sich daran anschließenden
verjüngenden Bereich aufweist.
[0019] Da die Axialkraftkomponente direkt, dass heißt durch die Form der Spannhülse bedingt,
durch die Spannhülse selbst, in die Spannfläche eingeleitet wird, erübrigt sich eine
Kraftumleitung an oder in der Spannfläche, wodurch die Spannfläche bei Bedarf sogar
senkrecht zur Längsachse des Gegensteckers verlaufen kann. Aufgrund der Erfindung
ist es nicht mehr notwendig, die Spannfläche zur Längsachse des Gegensteckers geneigt
auszubilden.
[0020] In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass von der Spannhülse
auch eine Radialkraftkomponente direkt, dass heißt unmittelbar durch die Spannhülse,
in eine Kompensationsfläche des Gegensteckers eingeleitet wird. Hierdurch werden sämtliche
auf den Gegenstecker wirkende Radialkraftkomponenten kompensiert, so dass selbst bei
geneigter Ausbildung der Spannfläche lediglich eine Axialkraftkomponente in diese
eingeleitet wird.
[0021] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Einleitung der Axialkraftkomponente
von der Spannhülse in die Spannfläche erst durch Verschieben der Schiebehülse in die
Arbeitsstellung. Dies bedeutet, dass nicht automatisch eine Axialkraftkomponente von
der Spannhülse auf die Spannfläche übertragen wird, nachdem der Steckverbinder und
der Gegenstecker zusammengefügt wurden. Hierzu muss zunächst die Schiebehülse in eine
Arbeitsstellung verfahren werden, in der dann eine radiale Kraft auf die Spannhülse
ausgeübt wird. Hierdurch wird das freie Ende der Spannhülse axial in Richtung Spannfläche
gedrückt, wodurch direkt eine Axialkraftkomponente von der Spannhülse in den Gegenstecker
eingeleitet wird. Dabei ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen, dass die Spannhülse nach dem Zusammenführen von Steckverbinder und Gegenstecker
zunächst von der Spannfläche beabstandet ist und erst durch Verschieben der Schiebehülse
in die Arbeitstellung in Richtung Spannfläche verschoben und gegen die Spannfläche
in axialer Richtung gespannt wird.
[0022] In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass auch die Einleitung
der Radialkraftkomponente in die Kompensationsfläche erst durch Verschieben der Schiebehülse
in die Arbeitsstellung erfolgt. Dabei ist die Spannhülse zunächst von der Kompensationsfläche
beabstandet und wird erst durch Verschieben der Schiebehülse in die Arbeitsstellung
radial gegen die Kompensationsfläche verschoben.
[0023] Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass die Spannhülse bereits derart in radialer
Richtung vorgespannt ist, dass eine Radialkraftkomponente bereits direkt in die Kompensationsfläche
des Gegenstücks eingeleitet wird, wenn sich die Schiebehülse noch in einer Bereitschaftsstellung
befindet und noch nicht in die Arbeitsstellung verschoben wurde.
[0024] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante verläuft die Spannfläche senkrecht zur
Längsachse des Gegensteckers. In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen,
dass die Spannfläche an einer außenseitig radial hervorstehenden Rippe des Gegensteckers
und/oder einer radial nach innen weisenden Ausnehmung des Gegensteckers vorgesehen
ist. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Spannfläche und/oder die Kompensationsfläche
um den Gegenstecker umlaufend ausgebildet ist.
[0025] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Spannhülse derart ausgeformt,
dass sie sich von dem Steckverbinder bzw. von der stirnseitigen Öffnung des Steckverbinders
in axialer Richtung an der Spannfläche des Gegensteckers vorbei erstreckt, wobei der
Endbereich in Richtung Spannfläche abgewinkelt bzw. zurückgebogen ist. Dabei verläuft
der Endbereich der Spannhülse insbesondere in einem spitzen Winkel zur Längsachse
des Gegensteckers. Um die Spannwirkung in axialer Richtung zu verbessern, ist mit
Vorteil vorgesehen, dass die Spannhülse einen sich radial nach außen aufweitenden
Bereich aufweist, welcher vorzugsweise unmittelbar benachbart zum abgebogenen Endbereich
angeordnet ist.
[0026] Um eine radiale Bewegung der Spannhülse zu ermöglichen, ist die Spannhülse mit axial
verlaufenden Schlitzen versehen, wodurch Rastzungen gebildet werden. Dabei sind die
Rastzungen an einem Ende durch einen umlaufenden Ringabschnitt miteinander verbunden.
Alternativ besteht die Spannhülse aus voneinander beabstandeten, über den Umfang des
Steckverbinders verteilten, sich in axialer Richtung erstreckenden, Spannfedern.
[0027] Es ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Schiebehülse die Spannhülse auch in einer
Bereitschaftsstellung umgreift, in welcher die Spannhülse keine Axialkraft in die
Spannfläche einleitet. Die Schiebehülse kann also axial zwischen einer Bereitschaftsstellung
und einer Arbeitsstellung verfahren werden. I.d.R. ist die Schiebehülse derart ausgebildet,
dass bereits in der Bereitschaftsstellung eine, wenn auch geringe, Radialkraft auf
die Spannhülse ausgeübt wird. Die von der Schiebehülse in die Spannhülse eingeleitete
Radialkraft ist jedoch erst in der Arbeitsstellung ausreichend groß, damit von der
Spannhülse eine Axialkraftkomponente in die Spannfläche des Gegensteckers eingeleitet
wird.
[0028] Selbstverständlich kann die Schiebehülse auch derart ausgebildet sein, dass von der
Schiebehülse in der Bereitschaftsstellung keine Kraft auf die Spannhülse ausgeübt
wird.
[0029] Es ist von Vorteil, wenn die Spannhülse mit ihrem radial äußersten, insbesondere
stirnseitigen, Bereich in einer Ausnehmung am Innenumfang des Schiebehülsenumfangs
aufgenommen ist. Mit Vorteil weist die Ausnehmung einen sich radial verjüngenden Axialabschnitt
auf, so dass die Schiebehülse erleichtert von der Bereitschaftsstellung axial in die
Arbeitsstellung verfahrbar ist.
[0030] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher
erläutert.
[0031] Dabei zeigen:
- Figur 1
- einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Steckverbinder sowie einen Schnitt durch
einen von dem Steckverbinder getrennten Gegenstecker,
- Figur 2
- einen Schnitt durch den Steckverbinder mit aufgestecktem Gegenstecker mit einer Schiebehülse
in Bereitschaftsstellung,
- Figur 3
- einen Schnitt durch den Steckverbinder mit aufgestecktem Gegenstecker mit der Schiebehülse
in Arbeitsstellung,
- Figur 4A
- eine schematische Vergrößerung eines gewalzten und gestanzten Metallbogens zum Herstellen
eine Spannhülse für einen solchen Steckverbinder,
- Figur 4B
- eine schematische Vergrößerung eines alternativen gewalzten und gestanzten Metallbogens
zum Herstellen eine Spannhülse für einen solchen Steckverbinder,
- Figur 5
- einen Schnitt durch eine Spannhülse und eine Vorderseitige Rastzunge der Spannhülse
in einem entspannten gebogenen Zustand einer Bereitschaftsstellung,
- Figur 6A
- einen Schnitt durch eine solche Spannhülse mit Rastzunge sowie diese umgebende Komponenten
von Steckverbinder und Gegenstecker in einer die ' Rastzunge nicht spannenden Arbeitsstellung,
- Figur 6B
- einen Schnitt in einer die Rastzunge teilweise spannenden Arbeitsstellung,
- Figur 6C
- einen Schnitt in einer die Rastzunge spannenden Arbeitsstellung,
- Figur 7
- einen Teilschnitt durch einen Endabschnitt einer Rastzunge und
- Figur 8
- zwei perspektivische Darstellungen einer Spannhülse mit einer Vielzahl vorderseitiger
Rastzungen.
[0032] Figur 1 zeigt linksseitig einen Steckverbinder 1 mit einer in der Abbildung auf der
rechten Seite offenen Stirnseite sowie einen Gegenstecker 14 zum Einstecken in den
Steckverbinder 1 längs einer Längsachse A angeordnet. Zur Vereinfachung der Beschreibung
werden Elemente des Steckverbinders 1, welche dem Gegenstecker 14 zugewandt sind,
als vorderseitig des Steckverbinders 1 bezeichnet und Elemente des Steckverbinders
1, welche auf der dem Gegenstecker 14 abgewandten Seite des Steckverbinders 1 angeordnet
sind, als rückseitig angeordnet bezeichnet. In gleicher Art und Weise werden Elemente
des Gegensteckers 14, welche dem Steckverbinder 1 zugewandt sind, als am Gegenstecker
14 vorderseitig bezeichnet. Eine Spannhülse 8 wird dabei lediglich beispielhaft als
dem Steckverbinder 1 zugeordnet beschrieben. Insbesondere hinsichtlich der Stecker-
und Buchsenfunktionalität sind die entsprechenden Komponenten von Steckverbinder 1
und Gegenstecker 14 auch untereinander austauschbar.
[0033] Der koaxiale Steckverbinder 1 weist ein Steckgehäuse 2 auf, das an seiner Stirnseite
offen ist und von einem Kanal 3 durchsetzt ist. Ein Innenleiterkontakt 4 ist im Kanal
3 angeordnet und mittels eines hülsenförmigen Isolators 5 gegenüber dem Steckgehäuse
2 isoliert. Das Steckgehäuse 2 bildet einen Außenleiter und weist stirnseitig in der
Öffnung eine ringförmige, umlaufende Außenleiterkontaktfläche 6 auf. Die isolierende
Hülse als der Isolator 5 ist vorzugsweise stirnseitig bündig mit dieser Außenleiterkontaktfläche
6 oder relativ dazu zurückversetzt.
[0034] Innerhalb der stirnseitigen Öffnung des Steckverbinders 1 ist die in axialer Richtung
hervorstehende Spannhülse 8 befestigt, die radial in der Öffnung 7 eingesetzt, insbesondere
verpresst ist. Die Spannhülse 8 ist vorderseitig mit axialen Schlitzen 10 versehen,
wodurch mehrere federelastische Rastzungen 9 gebildet sind.
[0035] Figur 4A zeigt einen flächigen Bogen aus einem elektrisch leitfähigen Material, welcher
in nachfolgenden Verarbeitungsschritten in seinem vorderseitigen Bereich in eine gewünschte
Kontur gebogen wird, bevor der Bogen zu einer Hülse gerollt wird. Im Bereich eines
durchgehenden flächigen rückseitigen Abschnitts 80 ist in einer Seitenwandung eine
Ausnehmung 81 mit einem schmalen Hals eingearbeitet. An dem gegenüberliegenden Seitenbereich
des rückseitigen Abschnitts 80 ist ein Vorsprung 82 mit einer Kontur entsprechend
der Ausnehmung 81 angeformt, so dass nach dem Zusammenrollen der Vorsprung 82 in die
Ausnehmung 81 einsetzbar ist, um den Bogen in Hülsenform zu halten. Rückseitig sind
am rückseitigen Abschnitt 80 Arretierlappen 83 als Vorsprünge ausgebildet, welche
vorzugsweise um 90° in innenseitiger radialer Richtung umgebogen werden, um im montierten
Zustand eine Anschlag für einen entsprechenden Gegenanschlag 2a an einem rückseitig
gerichteten Vorsprung oder der Rückwandung des Gehäuses 2 des Steckverbinders 1 auszubilden.
Durch einen oder mehrere solcher Arretierlappen 83 wird somit ein Herausrutschen der
Spannhülse 8 in vorderseitiger Richtung aus dem Steckverbinder 1 verhindert, was ansonsten
in Arbeitsstellung beim Spannen des Gegensteckers 15 gegen den Steckverbinder 1 mittels
der Spannhülse 8 nur mit aufwändigen Gegenmaßnahmen wie einem festen seitlichen Verbinden
oder Verpressen der'Spannhülse 8 mit dem Gehäuse 2 verhindert werden könnte.
[0036] Um die Spannhülse 8 herum ist eine Schiebehülse 11 angeordnet, welche in axialer
Richtung begrenzt axial verschiebbar ist. Optional kann zwischen der Spannhülse 8
und der Schiebehülse 11 noch eine weitere Hülse 11a als Führungsmittel für die dann
gegenüber der weiteren Hülse 11a verschiebbare Schiebehülse 11 angeordnet sein. In
den Figuren 1 und 2 befindet sich die Schiebehülse 11 in einer Bereitschaftsstellung,
in der sie auf die Rastzungen 9 keine Kraft ausübt.
[0037] Vorderseitig des rückseitigen Abschnitts 80 erstrecken sich die federelastischen
Rastungen 9, welche durch die axialen Schlitze 10 zueinander beabstandet sind. Die
Rastzungen 9 verlaufen ausgehend von einem umfänglich geschlossenen Bereich axial
und parallel zur Längsachse A des Steckverbinders 1. Hieran schließt sich in vorderseitige
Richtung ein schräg, radial nach außen erweiternder Bereich 12 an, in dem die Rastzungen
9 in außenseitiger Richtung von der zentralen Längsachse A weggebogen verlaufen Wie
in Figur 2 und 5 zu erkennen ist, sind im entspannten Zustand der Rastzungen 9, d.
h. in der Bereitschaftsstellung, die Rastzungen 9 mit dem sich verbreiternden Bereich
12 vorzugsweise beabstandet an einer Spannfläche 13 des Gegensteckers 14 in axialer
Richtung vorbeigeführt. An den sich verbreiternden Bereich 12 schließt sich ein verjüngender
Bereich 12a an, welcher wieder in axialer Richtung zurückgebogen verläuft und in Fig.
4A dargestellt ist. Diese schlangenförmige oder ziehharmonikaförmige Kontur ermöglicht
eine elastische Ausdehnung der gesamten Rastzunge 9 bei deren Einspannen in der Arbeitsstellung
in vorteilhafter Art und Weise. Außerdem ermöglicht diese Anordnung das Ausbilden
einer Einführaufweitung 2b am vorderseitigen Endabschnitt des Gehäuses 2, was ein
erleichtertes Einführen des Gegensteckers 14 in die stirnseitige Öffnung 7 des Gehäuses
ermöglicht. Vorteilhafterweise ist der sich verjüngende Bereich 12a auch hinsichtlich
der Breite der Rastzungen in diesem Abschnitt verjüngt bzw. tailliert ausgebildet,
um die elastischen Eigenschaften weiter zu unterstützen. Anstelle eines einzigen sich
verbreiternden Bereichs 12 und eines einzigen sich verjüngenden Bereichs 12a können
optional auch mehrere solcher Bereiche in Folge ausgebildet sein. Anstelle des sich
verjüngenden Bereichs 12a, kann die Rastzunge auch ohne Verjüngung ausgebildet sein,
wie dies in Fig. 4B dargestellt ist.
[0038] An den sich radial nach außen verbreiternden und wieder verjüngenden Bereich 12,
12a der Rastzungen 9 schließt sich ein Endabschnitt 15 an. Der Endabschnitt 15 beginnt
mit einem sich schräg außenseitig und leicht vorderseitig erstreckenden Bereich 15a.
Diesem schließt sich ein in Richtung der stirnseitigen Öffnung 7 abgebogener oder
abgewinkelter Bereich 15b der Rastzungen 9 an. Mit diesem abgebogenen Bereich 15b
werden die Rastzungen 9 wieder axial in Richtung Spannfläche 13 sowie zusätzlich radial
in Richtung der Längsachse A des Gegensteckers 14 zurückgeführt. Der abgebogene Bereich
15b führt somit rückwärts gerichtet in Richtung des offenen Steckverbinders 1 zurück.
Das optional ausgebildete letzte Endstück 15c der Rastzungen 9 ist nochmals umgebogen
und verläuft radial nach außen, um eine vergrößerte Auflagefläche auf der Spannfläche
13 zu bilden.
[0039] Wie aus insbesondere den Figuren 4 bis 7 ersichtlich ist, ist der Endabschnitt 15
in Art einer balligen oder löffelförmigen Kontaktkuppe ausgeführt. Berücksichtigt
wird dies beim Stanzen oder sonstigen Fertigen des Bogens zur Ausbildung der Hülse
durch entsprechende seitliche Vorsprünge 15e an den vorderseitigen Rastzungen 9 sowie
bei deren Biegeverformung. Dadurch ergibt sich eine Zurückversetzung der Seitenkanten
bei einer außenseitig zugleich rissfreien Oberfläche im Bereich der Endabschnitte
und somit eine Versteifung des Federkopfes der einzelnen Federschenkel bzw. Rastzungen
9. Eine derart ausgebildete Versteifungskuppe ist vorzugsweise bis in den Radiusauslauf
des sich außenseitig erstreckenden Bereichs 15a und des abgewinkelten Bereichs 15b
hin ausgebildet. Eine derartige besonders bevorzugte Ausführung bietet Vorteile sowohl
hinsichtlich der steifen Anlageeigenschaften des Endabschnitts 15 an der Spannfläche
13 als auch hinsichtlich Steifigkeit und Gleitfähigkeit an der seitlichen Kompensations-
bzw. Gleitfläche 27 des Gegensteckers 14.
[0040] Vorteilhafterweise erfolgt das Biegen der balligen oder löffelförmigen Kontaktkuppe
des Endabschnitts 15 gemäß einer Ausgestaltung unter Ausbildung einer Falz- oder Knicklinie
15f von der Innenseite des Endabschnitts 15 aus.
[0041] Im Falle der Ausgestaltung der Spannhülse 8 aus einem elektrische leitfähigen Material,
was ansonsten nicht zwingend erforderlich ist, kann über die Spannhülse 8 eine zusätzliche
sichere elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 des Steckverbinders 1 und dem
Gehäuse 16 des Gegensteckers 14 unterstützt werden. Der Gegenstecker 14 besitzt einen
Außenleiter in der Form eines im Wesentlichen zylindrischen Gehäuses 16. Stirnseitig
weist das Gehäuse 16 ein ringförmige, umlaufende Außenleiterkontaktfläche 17 auf.
In einem durchgehenden Kanal 18 dieses Gehäuses 16 befindet sich ein Isolator 20,
in dem ein Leiter 19 angeordnet ist. Stirnseitig in Leiter 19 ist eine Buchse 21 zur
Aufnahme des axial in Richtung Gegenstecker vorstehenden Innenleiterkontakts 4 des
Steckverbinders 1 vorgesehen.
[0042] In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Spannfläche 13 an einer außenseitig
radial hervorstehenden Rippe 22 des Gegensteckers 14 angeordnet, wobei die Spannfläche
13 orthogonal zur Längsachse A des Gegensteckers 14 verläuft. Insbesondere ist aber
auch eine aus Sicht des gegensteckers 14 rückwärtig geneigte Spannfläche vorteilhaft
umsetzbar.
[0043] In Figur 2 ist der Gegenstecker 14 auf den Steckverbinder 1 aufgesteckt. Hierzu wurde
der Gegenstecker 14 mit seinem vorderen Ende in die Spannhülse 8 in axialer Richtung
eingeschoben, bis sich die beiden Kontaktflächen 6 und 17 berühren. Die Spannhülse
8 wird bei dem Aufsteckvorgang im gezeigte Ausführungsbeispiel zumindest kurzzeitig
federelastisch in radialer Richtung gedehnt, was durch den schlangen- oder ziehharmonikaförmigen
Verlauf des mittleren Teilstücks der Spannhülse 8, d.h. des ersten Teilstücks der
Rastzungen 9 sehr vorteilhaft unterstützt wird.
[0044] Durch die Ausrichtung des abgewinkelten Bereichs 15b des Endabschnitts 15 in leicht
rückseitiger axialer Richtung wird vorteilhaft sowohl ein einfaches Einführen des
Gegensteckers 4 als auch ein Druck gegen die als Kompensationsfläche 27 ausgebildete
Seitenfläche des Gehäuses 16 des Gegensteckers 14 bewirkt.
[0045] Der Abstand der Rastungen 9 zueinander kann derart bemessen sein, dass der Gegenstecker
14 in die in Figur 2 dargestellte Position verfahren werden kann, ohne dass die Rastzungen
9 radial aufgeweitet werden müssen. Wie erwähnt, befindet sich die Schiebehülse 11
in Figur 2 in der Bereitschaftsstellung, in der sie sämtliche Rastzungen 9 umgreift.
Die Rastzungen 9 sind mit ihren radial äußersten, stirnseitigen Bereichen 15d des
Endabschnitts 15 in einer umlaufenden Ausnehmung 24 am Innenumfang 25 der Schiebehülse
11 aufgenommen. Die Ausnehmung 24 ist derart dimensioniert, dass von der Schiebehülse
11 keine oder allenfalls eine geringe radiale Kraft auf die Spannhülse 8 ausgeübt
wird. Die Ausnehmung 24 weist einen sich in rückwärtiger und radialer Richtung verengenden
Axialabschnitt 26 auf. In der in Figur 2 gezeigten Bereitschaftsstellung liegen die
Rastzungen 9 weder an der Spannfläche 13, noch vorteilhafterweise an der parallel
zur Längsachse A des Gegensteckers 14 verlaufenden Gleit- und/oder Kompensationsfläche
27 des Gegensteckers 14 an. Es wird demnach keine Kraft von den Rastzungen 9 auf den
Gegenstecker 14 ausgeübt.
[0046] In Figur 3 ist die Schiebehülse 11 in einer Arbeitsstellung gezeigt. Hierzu wurde
die Schiebehülse 11 von der in Figur 2 dargestellten, zurückgezogenen Bereitschaftsstellung
in vorderseitger Richtung, d. h. axial in Richtung Gegenstecker 14 verschoben. Die
Axialbewegung wird durch eine endseitig an der Schiebehülse 11 vorgesehene, umlaufende
und nach innen weisende Kante 28 begrenzt, die an einer radial nach außen stehenden
Gegenfläche 29 des Steckgehäuses 2 zur Anlage kommt.
[0047] Bei der Axialbewegung der Schiebehülse 11 wird der Axialabschnitt 26 entlang des
sich radial verbreitenden Axialabschnittes 12 der Rastzungen 9 verschoben, bis der
radial äußerste Bereich 15d der Rastzungen 9 am parallel zur Längsachse A verlaufenden
Innenumfang 25 der Schiebehülse zur Anlage kommt. Hierdurch wird durch die Rastzungen
9 eine zunehmende Radialkraft F
R aufgebracht, die in den Federzungen 9 eine Axialkraftkomponente F
a erzeugt, die direkt, also unmittelbar, in die Spannfläche 13 des Gegensteckers 14
eingeleitet wird. Wie in Figur 3 zu erkennen ist, verformen sich die Rastzungen 9
in der Arbeitsstellung der Schiebehülse 11 derart, dass der ursprünglich knickförmige
Verlauf des Endabschnittes 15 der Rastzungen 9 nahezu geglättet wird.
[0048] Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung in Form einer offenen Schlinge mit einem zurückspringenden
Schenkel in Form des abgebogenen Bereichs 15b der Rastzungen 9. Insbesondere in der
Arbeitsstellung drückt die Schiebehülse 11 auf den radial am weitesten außen liegenden
Schlingenabschnitt und bewirkt, dass der abgebogene Bereich 15b in im wesentlichen
oder ganz axialer Richtung gegen die Spannfläche 13 zurück verstellt und gespannt
wird.
[0049] Besonders bevorzugt wird entsprechend eine Ausgestaltung, bei welcher der radial
äußerste Bereich 15d der Rastzungen 9 als Übergangsbereich von dem sich schräg außenseitig
und leicht vorderseitig erstreckenden Bereich 15a zu dem sich in Richtung der stirnseitigen
Öffnung 7 abgebogenen Bereich 15b der Rastzungen 9 bogenförmig verlaufend ausgebildet
ist. Dadurch wird während des Verstellens von der Bereitschaftsstellung in die Arbeitsstellung
ein gleichmäßiges Umlegen des gesamten Endabschnitts aus einer steileren, fast aufrechten
Lage in eine geneigte Lage gefördert, wobei in der geneigten Lage der abgebogene Bereich
15b der Rastzungen 9 parallel oder fast parallel zu der Kompensationsfläche verläuft.
[0050] Vorteilhafterweise wird aus vergleichbarem Grund der während des Verstellens an der
Kompensationsfläche gleitende Übergangsbereich zwischen dem abgebogenen Bereich 15b
der Rastzungen 9 und dem letzen Endstück 15c ebenfalls bogenförmig ausgebildet.
[0051] In Figur 6C ist der Kraftverlauf der in Figur 3 dargestellten Arbeitsstellung schematisch
anhand einer Rastzunge 9 dargestellt. Wie erläutert wird durch die Schiebehülse 11
in der Arbeitstellung eine Radialkraft F
R in die Rastzungen 9 eingeleitet. Hierdurch entstehen bereits in der Rastzunge 9 eine
Axialkraftkomponente F
a und eine Radialkraftkomponente F
r. Die Axialkraftkomponente F
a wird direkt von den freien Endstücken 15c der Rastzungen 9 in die vorzugsweise senkrecht
zur Längsachse A des Gegensteckers 14 verlaufende Spannfläche 13 eingeleitet und erzeugt
dort eine Gegenkraft F
a'. Die Radialkraftkomponente F
r wird direkt von den freien Endstücken 15c der Rastzungen 9 in die um den Gegenstecker
14 umlaufende und parallel zur Längsachse A des Gegensteckers verlaufende Kompensationsfläche
27 eingeleitet und erzeugt dort eine Gegenkraft bzw. Kompensationskraft F
r'. Im Gegensatz zu der in Figur 4 schematisch dargestellten Ausführung können die
freien Endstücke 15c der Rastzungen 9 selbstverständlich auch flächig an der Spannfläche
13 und/oder der Kompensationsfläche 27 anliegen. Vorteilhafterweise ist das freie
Endstück 15c der Rastzungen 9 so weit umgebogen, dass es parallel an der Spannfläche
13 anliegt. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der das freie Endstück
15c der Rastzungen 9 so weit umgebogen ist, dass es an der Spannfläche 13 anliegt
und von dort zu seinem freien Ende hin zurück umgebogen bzw. aus Sicht des Steckgehäuses
2 in vorderseitiger Richtung umgebogen ist. Das freie Endstück 15c des Endbereichs
15 ist dabei in Richtung Spannfläche 13 abgewinkelt an dieser anliegend und wieder
von der Spannfläche 13 weg gebogen.
[0052] Die Figuren 6A bis 6C zeigen einen beispielhaften Ablauf beim Verbinden des Steckgehäuses
2 und des Steckverbinders 1 miteinander. Figur 6A zeigt einen Zustand, bei dem das
Steckgehäuse 2 und der Steckverbinder 1 aneinander gestekct sind, wobei die Schiebehülse
11 sich in einer zurückversetzten Grundstellung befindet. Die Ausnehmung 24 nimmt
den Endabschnitt 15 der Rastzungen 9 so auf, dass dieser vorzugsweise noch nicht an
der Kompensationsfläche 27 anliegt. Beim Vorschieben der Schiebehülse 11 in vorderseitiger
Richtung, drückt die abgeschrägte Wandung der Ausnehmung 24 den Endabschnitt 15 der
Rastzungen 9 so in radialer Richtung, dass der Endabschnitt 15 an der Kompensationsfläche
27 anliegt und gegen diese drückt, wie dies in Figur 6B dargestellt ist. Dabei wird
eine radiale Kraft F
r, welche von der Wandung 25 der Schiebehülse 11 auf den Außenumfang des Endabschnitts
15 wirkt in die Kompensationsfläche eingeleitet. Eine weiteres Verschieben der Schiebehülse
in eine weitere Grundstellung bewirkt letztendlich das gemäß Figur 6C beschriebene
Zusammenspannen des Steckgehäuses 2 und des Steckverbinders 1.
[0053] Ein Vergleich von Figur 5 und Figur 6 zeigt die vorteilhafte schlangenförmige Ausbildung
der Rastzungen 9 mit einem sich anfänglich erst verbreiternden und dann verjüngenden
Bereich 12, 12a, wodurch sich die Rastzunge 9 beim Verstellen in die Arbeitsstellung
gemäß Figur 6 strecken kann, was letztendlich eine vorteilhaft weite Rückführung des
letzten Endstücks 15c des Endabschnitts 15 in rückseitiger Richtung gegen die Spannfläche
13 ermöglicht, wobei der abgewinkelte bzw. abgebogene Bereich 15b zur Erhöhung der
Axialkraftkomponente F
a relativ zur Radialkraftkomponente F
r unter vorteilhaft geringem Winkel zur Längsachse A versetzbar ist. Besonders bevorzugt
wird dabei eine Ausführungsform, bei welcher der abgebogene Bereich 15b parallel zu
der Kompensationsfläche verläuft, wobei die Radialkraftkomponente F
r bis auf Null reduziert wird.
[0054] Dadurch, dass sämtliche Radialkraftkomponenten F
r an der Kompensationsfläche 27 kompensiert werden, wird in die Spannfläche 13 nur
eine Axialkraftkomponente F
a eingeleitet, auch wenn die Spannfläche 13 im Bezug auf die Längsachse A des Gegensteckers
14 geneigt ausgebildet sein sollte.
[0055] Figur 8 veranschaulicht in perspektivischer Ansicht der Spannhülse deren vorteilhafte
Ausgestaltung mit einer Vielzahl einzelner Rastzungen 9 welche den eingespannten Gegenstecker
14 vorteilhaft achsparallel vor den Steckverbinder 1 spannen.
Bezugszeichenliste
[0056]
- 1
- Steckverbinder
- 2
- Steckgehäuse
- 2a
- rückseitiger Gegenanschlag am Steckgehäuse
- 2b
- Einführaufweitung am Steckgehäuse3Kanal
- 4
- Innenleiterkontakt
- 5
- Isolator
- 6
- Außenflächenkontaktfläche
- 7
- stirnseitige Gehäuseöffnung
- 8
- Spannhülse
- 9
- Rastzungen
- 10
- axiale Schlitze
- 11
- Schiebehülse
- 12
- radial nach außen geweiteter Abschnitt der Rastzungen
- 12a
- radial nach innen verjüngter Abschnitt der Rastzungen
- 13
- Spannfläche '
- 14
- Gegenstecker
- 15
- Endabschnitt der Rastzungen
- 15a
- außenseitig erstreckender Bereich des Endabschnitts
- 15b
- abgewinkelter bzw. abgebogener Bereich des Endabschnitts
- 15c
- letztes Endstück des Endabschnitts
- 15d
- radial äußerster Bereich des Endabschnitts
- 15e
- seitlicher Vorsprung des Endabschnitts
- 15f
- Knicklinie des Endabschnitts
- 16
- Gehäuse
- 17
- Außenleiterkontaktfläche
- 18
- Kanal
- 19
- Leiter
- 20
- Isolator
- 21
- Buchse
- 22
- Rippe
- 23
- vorderes Ende
- 24
- Ausnehmung
- 25
- Innenumfang
- 26
- sich radial verengender Axialabschnitt der Ausnehmen 24
- 27
- Kompensationsfläche
- 28
- Kante
- 29
- Gegenfläche
- 80
- rückseitiger Abschnitt der Spannhülse
- 81
- Ausnehmung im rückseitigen Abschnitt der Spannhülse
- 82
- Vorsprung am rückseitigen Abschnitt der Spannhülse
- 83
- Arretierlappen an der Spannhülse
- FR
- Radialkraft
- Fa
- Axialkraftkomponente
- Fa'
- Gegenkraft zur Axialkraftkomponente
- Fr
- Radialkraftkomponente
- Fr'
- Gegenkraft zur Radialkraftkomponente
- A
- Längsachse
1. Koaxialer Steckverbinder (1) und Gegenstecker (14),
- wobei der Steckverbinder ein Steckgehäuse (2) aufweist, das an seiner Stirnseite
zum Ein- oder Aufstecken des Gegensteckers offen ist und das von einem Kanal (3) durchsetzt
ist, in dem ein Innenleiterkontakt (4) isoliert angeordnet ist,
- wobei eine Spannhülse (8) und eine axial verschiebbare Schiebehülse (11) zum mechanischen
Verbinden des Steckgehäuses mit dem Gegenstecker,
- wobei die Schiebehülse die Spannhülse in einer Arbeitsstellung umgreift und auf
diese in der Arbeitsstellung eine radial nach innen gerichtete Kraft (FR) ausübt,
- wobei die Spannhülse an einer Spannfläche (13) an dem Gegenstecker zur Anlage bringbar
ist, und'
- wodurch eine Außenleiterkontaktfläche (17) des Gegensteckers axial gegen eine Außenleiterkontaktfläche
(6) des Steckverbinders spannbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Spannhülse (8) einen Endabschnitt (15) mit einem schräg nach außen verlaufenden
Abschnitt (15a) und mit einem dahinter schräg nach innen und rückwärtig verlaufenden
Abschnitt (15b) aufweist, wobei in der Arbeitsstellung über den rückwärtig verlaufenden
Abschnitt (15b) eine Axialkraftkomponente (Fa) von der Spannhülse (8) in die Spannfläche (13) eingeleitet wird, und
- die Spannhülse (8) zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt (15) einen sich
verbreiternden Bereich (12) und einen sich daran anschließenden verjüngenden Bereich
(12a) aufweist.
2. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der sich der verbreiternde Bereich (12) und der sich verjüngende Bereich (12a) der
Spannhülse (8) federelastisch zum zeitweiligen Strecken in axialer Richtung (A) während
eines Verstellens zwischen einer Bereitschaftsstellung und der Arbeitsstellung ausgebildet
sind.
3. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt (15) der sich verbreiternde Bereich
(12) und/oder der sich verjüngende Bereich (12a) in Art von quer zur Längserstreckung
verjüngten Rastzungen (9) ausgebildet ist.
4. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der rückwärtig verlaufenden Abschnitt (15b) des Endabschnitts (15) parallel oder
unter einem spitzen Winkel schräg in Richtung der Spannfläche (13) zurück verläuft.
5. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (13) senkrecht oder unter einem nach außen und zum Gegenstecker hin
schräg verläuft.
6. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Endabschnitt (15) gegenüberliegend an der Spannhülse (8) Vorsprünge ausgebildet
sind, welche in radialer Richtung umgebogen verlaufen und einen rückseitigen Anschlag
für das Steckgehäuses (2) des Steckverbinders (1) ausbilden.
7. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (15) der Spannhülse (8) als Rastzunge mit einer balligen oder löffelförmigen
Kontaktkuppe ausgebildet ist.
8. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkuppe durch seitliche Vorsprünge (15e) gegenüber der sonstigen Breite
der Rastzunge (9) verbreitert ist.
9. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkuppe bis in einen Radiusauslauf des nach außen verlaufenden Abschnitts
(15a) und des schräg nach innen und rückwärtig verlaufenden Abschnitts (15b) des Endabschnitts
(15) hin ausgebildet ist.
10. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkuppe des Endabschnitts (15) unter Ausbildung einer Falz- oder Knicklinie
(15f) an der Innenseite des Endabschnitts (15) geformt ist.
11. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Arbeitsstellung auf die Spannhülse (8) eingeleitete Kraft (FR) durch die Spannhülse (8) in eine Axialkraftkomponente (Fa) umgeleitet wird, die direkt von der Spannhülse (8) in die Spannfläche (13) eingeleitet
wird.
12. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass von der Spannhülse (8) eine Radialkraftkomponente (Fr) direkt in eine Kompensationsfläche (27) des Gegensteckers (15) eingeleitet wird.
13. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung der Axialkraftkomponente (Fa) von der Spannhülse (8) in die Spannfläche (13) und/oder die Einleitung der Radialkraftkomponente
(Fr) in die Kompensationsfläche erst durch Verschieben der Schiebehülse in die Arbeitsstellung
erfolgt.
14. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (8) erst durch Verschieben der Schiebehülse (11) in die Arbeitsstellung
an der Spannfläche (13) zur Anlage bringbar ist.
15. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (13) senkrecht zur Längsachse (A) des Gegensteckers (14) verläuft.
16. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsfläche (27) parallel zur Längsachse (A) des Gegensteckers (14) verläuft.
17. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (13) an einer außenseitig radial hervorstehenden Rippe (22) des Gegensteckers
(14) und/oder einer radial nach innen weisenden Ausnehmung des Gegensteckers (14)
vorgesehen ist.
18. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (13) und/oder die Kompensationsfläche (27) um den Gegenstecker (14)
umlaufend ausgebildet ist.
19. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (8) axial an der Spannfläche (13) vorbeigeführt ist und der Endbereich
(15) in Richtung Spannfläche (13) abgewinkelt oder gebogen ist oder der Endbereich
(15) in Richtung Spannfläche (13) abgewinkelt an dieser anliegt und wieder von der
Spannfläche (13) weg gebogen ist.
20. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (8) einen sich radial nach außen erweiternden Bereich (12), vorzugsweise
unmittelbar benachbart zum Endbereich (15), aufweist.
21. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (8) mit axial verlaufenden Schlitzen (10) versehen ist.
22. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse (11) die Spannhülse (8) auch in einer Bereitschaftsstellung umgreift,
in welcher die Spannhülse (8) keine Axialkraftkomponente (Fa) in die Spannfläche (13) einleitet.
23. Koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (8) mit ihrem radial äußersten, insbesondere stirnseitigen, Bereich
in einer Ausnehmung (26) am Innenumfang (25) der Schiebehülse (11) aufgenommen ist.
24. Spannhülse zum Verspannen eines koaxialen Steckverbinders (1) und eines Gegensteckers
(2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Spannhülse (8) einen Endabschnitt (15) mit einem schräg nach außen verlaufenden
ersten Abschnitt (15a) und mit einem dahinter schräg nach innen und rückwärtig verlaufenden
zweiten Abschnitt (15b) aufweist, wobei in der Arbeitsstellung über den rückwärtig
verlaufenden Abschnitt (15b) eine Axialkraftkomponente (Fa) von der Spannhülse (8) in die Spannfläche (13) eingeleitet wird, und
- die Spannhülse (8) zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt (15) einen sich
verbreiternden Bereich (12) und einen sich daran anschließenden verjüngenden Bereich
(12a) aufweist.