Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen,
insbesondere in einem Fahrzeug, sowie eine Steckverbindungsanordnung.
Stand der Technik
[0002] In einem Fahrzeug kommunizieren verschiedene technische Komponenten miteinander,
indem sie Daten untereinander austauschen. Der Datenaustausch findet bevorzugt in
Form von Hochfrequenzsignalen statt, welche über entsprechende Kabel, wie Koaxialkabel
oder Micro-Koaxialkabel, geleitet werden. An Schnittstellen zwischen Kabeln und/oder
technischen Komponenten kommen häufig Steckverbindungen zum Einsatz. Für eine vereinfachte
Handhabung in der Automobiltechnik sind die Steckverbindungen in der Regel normiert,
d.h. bestimmte Abmessungen und Dimensionen einer Steckverbindung sind vorbestimmt
und müssen eingehalten werden. Die Vorgaben richten sich im Wesentlichen an die Haltbarkeit
bzw. Lösbarkeit der Steckverbindung und die sichere Datenübertragung. Durch die vorgegebenen
Abmessungen können jedoch Schwierigkeiten bei der Montage von Steckverbindungskomponenten
auftreten, wenn beispielsweise Teile nicht immer vollständig sichtbar sind oder beim
Zusammenbau ein zu großes Spiel zwischen Teilen auftritt.
[0003] Die Druckschrift
DE 10 2016 002 408 A1 betrifft eine koaxiale Steckverbindung und ein Verbindungssystem, das diese koaxiale
Steckverbindung enthält. In der Steckverbindung wird außenleiterseitig zusätzlich
zu einem ersten Kontaktübergang zwischen einem ersten koaxialen Steckverbinder und
einem zugehörigen zweiten koaxialen Steckverbinder ein zweiter Kontaktübergang realisiert.
Dazu ist beabstandet zum ersten Kontaktübergang, insbesondere beabstandet zum ersten
Rastmittel, eine elastische Kontaktkomponente zwischen dem ersten koaxialen Steckverbinder
und dem zweiten koaxialen Steckverbinder vorgesehen. Die elastische Kontaktkomponente
ist bevorzugt als ein torusförmig gewickelter Ring ausgestaltet. Der torusförmig gewickelte
Draht des Ringes weist sowohl radial als auch axial eine Elastizität auf und überbrückt
unterschiedliche Abstände zwischen einer koaxialen Buchse und einem koaxialen Stecker,
die in Abhängigkeit eines jeweiligen radialen Versatzes zwischen dem koaxialen Stecker
und der koaxialen Buchse auftreten können. Bei einem radialen Versatz weist die Achse
des Verbindungselements zur Achse einer koaxialen Buchse einen bestimmten, von Null
verschiedenen Winkel auf.
[0004] Durch die Elastizität der Kontaktkomponente kann jedoch sowohl beim Einführen als
auch beim Anordnen der beiden Steckverbinder ineinander ein radialer Versatz, d.h.
ein Kippen, nicht ausgeschlossen werden. Dies kann zu weiteren Ungenauigkeiten bei
der Montage führen. Weiterhin muss die Kontaktkomponente als separates Bauteil auf
einem Steckverbinder angeordnet werden, was den Aufwand erhöht. Schließlich muss die
Kontaktkomponente so gestaltet und befestigt werden, dass sie auch die in einem Fahrzeug
auftretenden hohen mechanischen Dynamiken zumindest über eine vorbestimmte Lebenszeit
aushält, was mit zusätzlichem Aufwand verbunden ist.
Beschreibung der Erfindung
[0005] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steckverbindung zur Übertragung
von Hochfrequenzsignalen sowie eine Steckverbindungsanordnung bereitzustellen, die
einfach und stabil aufgebaut sind, die geforderten Normen erfüllen, und eine schnelle
und sichere Montage ermöglichen.
[0006] Die Aufgabe wird durch eine Steckverbindung nach Anspruch 1 sowie eine Steckverbindungsanordnung
nach Anspruch 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung lassen
sich den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen entnehmen.
[0007] Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine Steckverbindung zur Übertragung von
Hochfrequenzsignalen. Die Steckverbindung weist ein Kabel mit zumindest einem freien
Ende, sowie einen Kontakt, der an dem freien Kabelende angeordnet ist, mit einem freien
Kontaktende, auf einer dem Kabel abgewandten Seite, auf. Und ein Verbindungselement,
das zwischen dem Kontakt und dem Kabel angeordnet ist, wobei das Verbindungselement
im montierten Zustand mit dem Kontakt und dem Kabel fest verbunden ist. Dabei weist
das Verbindungselement auf einer dem Kontakt zugewandten Seite zumindest einen ersten
Bereich mit einem ersten Außendurchmesser, und auf einer dem Kabel zugewandten Seite
zumindest einen zweiten Bereich mit einem zweiten Außendurchmesser auf, wobei der
zweite Außendurchmesser größer ist als der erste Außendurchmesser. Schließlich umfasst
der erste Bereich zumindest einen dritten Bereich, wobei das Verbindungselement in
dem dritten Bereich zumindest abschnittsweise einen Außendurchmesser aufweist, der
dem zweiten Außendurchmesser entspricht.
[0008] Die Steckverbindung ermöglicht das Verbinden des Kabels mit einem zum Kontakt komplementären
Anschluss. Das Kabel ist bevorzugt ein Koaxialkabel oder Micro-Koaxialkabel und der
Anschluss ist bevorzugt ein entsprechender Koaxialstecker. Über die Steckverbindung
können Hochfrequenzsignale in einem Fahrzeug übertragen werden. Die Steckverbindung
kann auch für andere Kabeltypen verwendet werden. In der Steckverbindung sind bevorzugt
gängige Leitungsgruppen LL und RG verbaut, die sich in ihrem Durchmesser bzw. ihren
Dimensionierungen unterscheiden. Aufgrund dieser Unterschiede kann es beim Zusammenbau
einer Steckverbindung, insbesondere beim Crimpen des Verbindungselements, zu einem
Durchmesserunterschied entlang des Verbindungselements kommen.
[0009] Die Gehäusedimensionierung eines Gehäuses zur Aufnahme zumindest einer Steckverbindung,
d.h. auch die Dimensionierung zumindest einer Steckverbindungsaufnahme innerhalb des
Gehäuses, ist im Wesentlichen strikt vorgegeben. In der vorgegebenen Dimensionierung
weist die zumindest eine Steckverbindungsaufnahme eine gleichförmige Zylinderform
auf. Der oben beschriebene Durchmesserunterschied am Verbindungselement führt in der
gleichförmigen Zylinderform zu einer unterschiedlichen Fügesituation in der Steckverbindungsaufnahme,
und dadurch zu einem Spiel zwischen der Umfangswand der Steckverbindungsaufnahme und
zumindest einem ersten Bereich des Verbindungselements, der einen geringeren Durchmesser
aufweist. Dieses Spiel kann zu einem Kippen der Steckverbindung und zu Schwierigkeiten
bei der Montage führen. Insbesondere an einer Durchstecksicherung im Gehäuse ist eine
Kollision der Steckverbindung bei schräger Zuführung möglich oder wahrscheinlich.
[0010] Mit der vorliegenden Erfindung sollen auftretende Durchmesserunterschiede ausgeglichen
werden, um eine einheitliche Fügesituation zu gewährleisten, ohne dabei die mechanischen
und elektrischen Eigenschaften der Steckverbindung zu beeinträchtigen. Durch zumindest
eine ausgeformte Prägung, bevorzugt eine Erhebung oder einen Vorsprung, am Verbindungselement
wird der Durchmesser in einem bestimmten Bereich zumindest abschnittsweise vergrößert.
Dadurch kann ein (Taumel-) Spiel beim Fügen der Steckverbindung in das Gehäuse verringert
bzw. ausgeschlossen werden. Zu diesem Zweck umfasst der erste Bereich des Verbindungselements,
der einen geringeren Außendurchmesser als ein zweiter Bereich aufweist, einen dritten
Bereich, der zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung des Verbindungselements
einen Außendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser des zweiten Bereichs entspricht.
[0011] Beim Einfügen der Steckverbindung in das Gehäuse, wird die Steckverbindung mit einem
freien Kontaktende des Kontakts voran in das Gehäuse eingeführt. Da der erste und
somit auch der dritte Bereich auf einer dem freien Kontaktende zugewandten Seite angeordnet
sind, gelangt der dritte Bereich vor dem zweiten Bereich in das Gehäuse. Zudem kann
die Steckverbindung bis zum dritten Bereich, vorzugsweise bis zum Beginn des dritten
Bereichs aus Richtung des freien Kontaktendes gesehen, ohne Behinderungen in das Gehäuse
eingeführt werden. Die erwähnte Durchstecksicherung ist weiter entfernt. Mit dem Einführen
des dritten Bereichs kann die Steckverbindung exakt mit dem Gehäuse bzw. der Steckverbindungsaufnahme
im Gehäuse ausgerichtet werden. Der dritte Bereich ist dabei von außen sichtbar und
verschwindet mit dem Einführen in das Gehäuse aus dem Sichtfeld. Die Sichtbarkeit
erleichtert die Ausrichtung und somit die Montage.
[0012] Bevorzugt ist ein Außendurchmesser des Kontakts geringer als ein Außendurchmesser
des Kabels. Die Dimensionierung des Kontakts und des Kabels sind vorgegeben. Für eine
platzsparende Anordnung bzw. Verbindung weist der Kontakt in der Regel einen geringeren
Durchmesser als das Kabel auf.
[0013] Bevorzugt umschließt das Verbindungselement im montierten Zustand den Kontakt und
das Kabel in seinem ersten bzw. zweiten Bereich unmittelbar. Durch das unmittelbare
oder eng anliegende Verbinden wird eine platzsparende und sichere Verbindung gewährleistet.
Das unmittelbare Verbinden umfasst bevorzugt ein Crimpen des Verbindungselements,
so dass der Kontakt und das Kabel kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Dadurch,
dass der Kontakt und das Kabel unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen, kommt
es bei dem unmittelbaren Umschließen des Verbindungselements zu unterschiedlichen
Außendurchmessern entlang des Verbindungselements.
[0014] Bevorzugt umfasst das Verbindungselement eine Verbindungshülse, insbesondere eine
Crimphülse oder ein Verbindungsrohr. Eine Verbindungs- oder Crimphülse ist ein Standardbauteil
und kann einfach und kostengünstig verwendet werden. Die Verbindungs- oder Crimphülse
ist bevorzugt aus einem Metall gebildet. Die Verbindungs- oder Crimphülse kann insbesondere
mit Hilfe einer Presse einfach mit dem Kontakt und dem Kabel verbunden werden. Beim
Pressvorgang kann insbesondere der dritte Bereich ausgebildet werden. Bevorzugt wird
für das Pressen eine Sternpresse verwendet, da diese eine gleichmäßige Presskraft-
bzw. Pressdruckverteilung ermöglicht.
[0015] Bevorzugt weist der dritte Bereich eine Mehrzahl von Prägungen auf, die voneinander
beabstandet am Umfang des Verbindungselements gebildet sind. Die Prägungen umfassen
bevorzugt Vorsprünge. Die Anzahl der umlaufenden Prägungen kann anhand von geforderten
Abzugskräften definiert werden. Die Prägungen sind einfach während eines Pressvorgangs
herzustellen bzw. in das Verbindungselement einzubringen. Es sind insbesondere keine
weiteren Arbeitsschritte oder Befestigungsmittel für die Prägungen notwendig. Die
Mehrzahl von Prägungen ist so angeordnet, dass es zumindest einen Abschnitt des dritten
Bereichs gibt, der einen Außendurchmesser aufweist, der dem zweiten Außendurchmesser
entspricht. Bevorzugt liegen sich jeweils Paare von Prägungen auf dem Umfang des Verbindungselements
gegenüber.
[0016] Bevorzugt sind die Prägungen einstückig mit dem Verbindungselement ausgebildet. Das
Verbindungselement weist bevorzugt ein formstabiles Material, insbesondere Metall,
auf. Durch die einstückige Ausbildung der Prägungen aus dem Verbindungselement sind
auch die Prägungen aus dem formstabilen Material des Verbindungselements gebildet.
Ein Drücken oder Verbiegen der Prägungen, ohne gesondertes Presswerkzeug, während
einer Montage ist somit nicht möglich. Dadurch kann die Steckverbindung jederzeit
verlässlich und ohne ein ungewolltes Spiel in das Gehäuse eingeführt werden.
[0017] Bevorzugt sind an den Prägungen in den Übergängen zwischen dem ersten Bereich und
dem dritten Bereich Führungselemente angeordnet. Die Führungselemente erleichtern
durch ihre Form das Einführen der Steckverbindung in die Aufnahmeöffnung des Gehäuses.
Dies erleichtert die Montage.
[0018] Bevorzugt ist ein Abstand zwischen dem freien Kontaktende und dem dritten Bereich
geringer als ein Abstand zwischen dem freien Kontaktende und dem zweiten Bereich.
Das bedeutet, dass der dritte Bereich näher an dem freien Kontaktende liegt. Die Steckverbindung
wird mit dem freien Kontaktende zuerst in das Gehäuse eingeführt. Somit gelangt noch
vor dem zweiten Bereich der dritte Bereich an bzw. in das Gehäuse. Die Steckverbindung
wird bereits beim Einführen des dritten Bereichs am Gehäuse ausgerichtet.
[0019] Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch eine Steckverbindungsanordnung
für zumindest eine Steckverbindung zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen, aufweisend
zumindest eine Steckverbindung, sowie ein Gehäuse mit zumindest einer Steckverbindungsaufnahme
zum Anordnen der zumindest einen Steckverbindung in dem Gehäuse. Dabei weist die zumindest
eine Steckverbindungsaufnahme einen Innendurchmesser auf, der dem zweiten Außendurchmesser
des Verbindungselements entspricht, und eine Länge, die zumindest einem Abstand zwischen
dem freien Kontaktende und dem dritten Bereich entspricht.
[0020] Die Steckverbindungsanordnung weist bevorzugt eine Mehrzahl von Steckverbindungsaufnahmen
auf. Dadurch können gleichzeitig mehrere Steckverbindungen mit komplementären Anschlüssen
verbunden werden. Das Gehäuse schützt die Verbindungen nach außen. Zusätzlich bietet
das Gehäuse Verrastmöglichkeiten für eine sichere Verbindung zwischen einer Steckverbindung
und einem komplementären Anschluss. Bevorzugt sind auch die jeweilige Steckverbindung
und das Gehäuse im zusammengebauten Zustand, insbesondere über Verrastmittel, miteinander
im Eingriff. Eine Länge des Gehäuses bzw. einer Steckverbindungsaufnahme in Kabellängsrichtung
ist fest vorgegeben. Die Länge ist insbesondere so gewählt, dass eine Steckverbindung
sicher in dem Gehäuse angeordnet ist. Insbesondere kann die Länge der Steckverbindungsaufnahme
ein Vielfaches eines Durchmessers einer Aufnahmeöffnung betragen, so dass ein von
der Aufnahmeöffnung gegenüberliegendes Ende der Steckverbindungsaufnahme nur bei einer
Betrachtung in Richtung entlang der Steckverbindungsaufnahme sichtbar ist.
[0021] Bevorzugt weist die Steckverbindungsanordnung weiterhin eine Durchstecköffnung mit
einer Durchstecksicherung auf, wobei die Durchstecköffnung einen Durchmesser aufweist,
der dem Außendurchmesser des Kontakts entspricht. Die Durchstecköffnung ist von der
Durchstecksicherung umgeben. Die Durchstecksicherung bildet insbesondere eine Wand.
Der Kontakt einer Steckverbindung muss durch die Durchstecköffnung geschoben werden,
damit die Steckverbindung ihre finale Position innerhalb des Gehäuses erreicht. Dadurch,
dass der Durchmesser der Durchstecköffnung genau dem Außendurchmesser des Kontakts
entspricht, muss die Steckverbindung innerhalb des Gehäuses exakt, und insbesondere
entlang der Aufnahmeachse A, ausgerichtet sein, um die Steckverbindung durch die Durchstecköffnung
zu bewegen. Die exakte Ausrichtung ist unter anderem wichtig für eine sichere Verbindung
zu einem an dem Kontakt anschließbarem komplementären Anschluss.
[0022] Darüber hinaus sind weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung aus
der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ersichtlich. Die dort und
oben beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination umgesetzt werden,
insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen erfolgt dabei unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen.
Dabei zeigt:
- Fig. 1
- eine seitliche Ansicht einer Ausführungsform einer Steckverbindung;
- Fig. 2
- eine seitliche Ansicht einer Ausführungsform einer Steckverbindungsanordnung mit einer
Steckverbindung ohne Prägungen an einem Verbindungselement;
- Fig. 3
- die Steckverbindungsanordnung aus Fig. 2 mit einer Steckverbindung mit Prägungen an
dem Verbindungselement während der Montage;
- Fig. 4
- die Steckverbindungsanordnung aus Fig. 3 im montierten Zustand;
- Fig. 5
- eine perspektivische Darstellung der Steckverbindungsanordnung aus Fig. 4;
- Figs. 6a, 6b
- seitliche (Fig. 6a) und perspektivische (Fig. 6b) Ansicht einer Sternpresse zum Erzeugen
von Prägungen auf dem Verbindungselement; und
- Fig. 7
- Querschnittsansicht von einer Steckverbindung in der Sternpresse während oder nach
dem Pressvorgang.
[0023] Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Steckverbindung 1 in einer seitlichen Ansicht
entlang einer Mittelachse M. Die Steckverbindung 1 weist einen Kontakt 10, ein Kabel
20 sowie ein Verbindungselement 30 auf. Das Verbindungselement 30 ist als ein Hohlzylinder
geformt und umschließt ein Ende des Kontakts 10 und ein Ende des Kabels 20. Bevorzugt
liegen der Kontakt 10 und das Kabel 20 innerhalb des Verbindungselements 30 aneinander
an. Durch das Anliegen des Kontakts 10 und des Kabels 20 können elektrische Signale,
insbesondere Hochfrequenzsignale, in beide Richtungen übertragen werden. Bevorzugt
weist der Kontakt 10 einen Innenleiter 13 und einen Außenleiter 15 auf, der den Innenleiter
13 ringförmig umgibt (s. Fig. 5). Die Hochfrequenzsignale werden am Kontakt 10 bevorzugt
über den Innenleiter 13 übertragen. Der Außenleiter 15 dient bevorzugt als Schirmung
für den Innenleiter 13. Das Verbindungselement 30 ist im zusammengebauten Zustand
fest, insbesondere unlösbar, mit dem Kontakt 10 und dem Kabel 20 verbunden, und hält
den Kontakt 10 und das Kabel 20 zusammen.
[0024] Der Kontakt 10, oder auch Kabelabgang genannt, ist an einem zum Kontakt 10 komplementären
Anschluss anschließbar, so dass über die Steckverbindung 1 Signale zwischen dem Kabel
20 und dem komplementären Anschluss austauschbar sind. Die Abmessungen des Kontakts
10 für eine Verbindung mit dem komplementären Anschluss sind vorbestimmt. Insbesondere
weist der Kontakt 10 eine vorgegebene Länge auf. Weiterhin weist der Kontakt 10 einen
Außendurchmesser D11 auf. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform weist der
Kontakt 10 zudem eine Hülse 16 mit einer Vorderkante 17 auf, wobei die Vorderkante
17 in Richtung eines freien Endes 12 des Kontakts 10 gerichtet ist. Das freie Ende
12 des Kontakts 10 weist eine Kante 14 auf. Die Kante 14 ist bevorzugt Teil des Außenleiters
15 des Kontakts 10. Die Kante 14 ist dadurch insbesondere ringförmig ausgestaltet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kante 14 eine sich zum freien Ende
12 hin verjüngende Form auf. Die sich verjüngende Form erleichtert den Anschluss eines
an den Kontakt 10 anschließbaren komplementären Anschlusses und/oder das Durchstecken
des Kontakts 10 durch eine Durchstecköffnung 58 in einem Gehäuse 50 einer Steckverbindungsanordnung
40 (s. Fig. 3).
[0025] Das Kabel 20 ist bevorzugt ein Koaxialkabel oder Micro-Koaxialkabel für die Übertragung
von Hochfrequenzsignalen. In anderen Ausführungsformen können auch andere Kabeltypen
verwendet werden. Das Kabel 20 weist einen Außendurchmesser D22 auf. Der Außendurchmesser
D22 ist bevorzugt größer als der Außendurchmesser D11 des Kontakts 10.
[0026] Das Verbindungselement 30 ist bevorzugt eine Crimphülse oder ein Verbindungsrohr.
Das Verbindungselement 30 ist bevorzugt pressbar, so dass es beim Zusammenpressen
bzw. Crimpen einen eingeführten Kontakt und/oder ein Kabel dauerhaft umschließt. In
der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform weist das Verbindungselement 30 zumindest
einen ersten und einen zweiten Bereich I, II auf.
[0027] Der erste Bereich I ist auf einer dem Kontakt 10 zugewandten Seite angeordnet. Der
erste Bereich I umschließt ein Ende des Kontakts 10 unmittelbar bzw. eng anliegend
und fest. Der zweite Bereich II ist auf einer dem Kabel 20 zugewandten Seite angeordnet.
Der zweite Bereich II umschließt ein Ende des Kabels 20 unmittelbar bzw. eng anliegend
und fest. Da der Außendurchmesser D11 des Kontakts 10 bevorzugt kleiner ist als der
Außendurchmesser D22 des Kabels 20, ist der erste Außendurchmesser D1 des Verbindungselements
30 im ersten Bereich I kleiner als der zweite Außendurchmesser D2 des Verbindungselements
30 im zweiten Bereich II. Insbesondere entspricht der zweite Außendurchmesser D2 des
Verbindungselements 30 einem maximalen Außendurchmesser im zusammengebauten Zustand,
d.h. nach dem Verpressen. Der maximale Außendurchmesser liegt bevorzugt im Bereich
von 2 - 5 mm, bevorzugter im Bereich von 2,5 - 4 mm, noch bevorzugter im Bereich von
3 - 3,5 mm. Diese und alle weiteren Abmessungen können auf andere Steckverbindungen
beliebig skaliert werden.
[0028] Der zweite Bereich II weist einen minimalen Abstand L3 zum freien Ende 12 des Kontakts
10 auf. Zwischen dem ersten Bereich I und dem zweiten Bereich II kann ein Übergangsabschnitt
36 angeordnet sein, in dem der Außendurchmesser des Verbindungselements 30 von der
dem Kontakt 10 zugwandten Seite her vom ersten Außendurchmesser D1 auf den zweiten
Außendurchmesser D2 ansteigt.
[0029] Der erste Bereich I weist einen dritten Bereich III auf, wobei der dritte Bereich
III bevorzugt kürzer ist als der erste Bereich I und bevorzugt vom zweiten Bereich
II oder dem Übergangsabschnitt 36 beabstandet ist. Der dritte Bereich III weist bevorzugt
eine Länge im Bereich von 0,3 - 1 mm, bevorzugter im Bereich von 0,4 - 0,8 mm, noch
bevorzugter im Bereich von 0,5 - 0,6 mm auf. Der dritte Bereich III weist einen minimalen
Abstand L1 zum freien Ende 12 des Kontakts 10 auf. Der Abstand L1 ist bevorzugt kürzer
als der Abstand L3. Der Abstand L1 liegt bevorzugt im Bereich von 12 - 18 mm, bevorzugter
im Bereich von 13 - 16 mm, noch bevorzugter im Bereich von 14 - 15 mm.
[0030] Der dritte Bereich III ist bevorzugt ein ringförmiger oder zylinderförmiger Bereich
entlang des Verbindungselements 30. In dem dritten Bereich III ist insbesondere zumindest
eine Prägung 32 angeordnet. Bei einer einzelnen Prägung 32 erstreckt sich die Prägung
32 bevorzugt über mehr als die Hälfte des Umfangs. In einer alternativen Ausführungsform
kann die eine Prägung 32 auch vollumfänglich verlaufen. Bevorzugt weist der dritte
Bereich III eine Mehrzahl von Prägungen 32 auf. Mehrzahl meint zwei oder mehr Prägungen.
Wobei die Mehrzahl von Prägungen 32 bevorzugt voneinander beabstandet entlang dem
Umfang des Verbindungselements 30 gebildet sind, so dass in zumindest einem Teilbereich
des dritten Bereichs III der Außendurchmesser des Verbindungselements 30 dem zweiten
Außendurchmesser D2 des Verbindungselements 30 entspricht. Insbesondere sind dazu
zumindest zwei Prägungen 32 auf gegenüberliegenden Seiten des Umfangs des Verbindungselements
30 angeordnet.
[0031] Bevorzugt sind an den Übergängen der zumindest einen Prägung 32 zwischen dem ersten
und dem dritten Bereich I, III Führungselemente 34 angeordnet. Die Führungselemente
34 weisen in der dargestellten Ausführungsform eine geneigte Ebene auf und sind beidseitig
von jeder Prägung 32 angeordnet. In anderen Ausführungsformen können die Führungselemente
34 andere Formen, wie gebogene Ebenen, Stufenform, abgerundete Kanten etc., aufweisen.
Weiterhin können die Führungselemente 34 in anderen Ausführungsformen nur auf der
dem Kontakt 10 zugewandten Seite angeordnet sein. Die Führungselemente 34 dienen dem
vereinfachten Einführen der Steckverbindung 1 mit dem Verbindungselement 30 in eine
Steckverbindungsaufnahme 52 eines Gehäuses 50 (s. Fig. 2 - Fig. 5). Der oder die Bereiche,
in Richtung entlang der Mittelachse M des Steckverbinders 1, in denen die Führungselemente
34 angeordnet sind, können einen eigenen Bereich bilden, da der Außendurchmesser dort
größer ist als der erste Außendurchmesser D1 und kleiner ist als der zweite Außendurchmesser
D2 des Verbindungselements 30. Die Führungselemente 34 können zusammen mit den Prägungen
32, insbesondere während eines Pressvorgangs, gebildet werden. Bevorzugt sind die
Führungselemente 34 einstückig mit dem Verbindungselement 30 ausgebildet.
[0032] Fig. 2 bis Fig. 5 zeigen eine Steckverbindungsanordnung 40 mit einem Gehäuse 50 und
einer Steckverbindung 1, die in das Gehäuse 50 eingeführt wird. Das Gehäuse 50 weist
in der dargestellten Ausführungsform insgesamt vier Steckverbindungsaufnahmen 52 auf,
in welcher jeweils eine Steckverbindung 1 angeordnet werden kann. Jede Steckverbindungsaufnahme
52 kann identisch gestaltet sein, und mehrere Steckverbindungsaufnahmen 52 können
auch anders als in Fig. 2 bis Fig. 5 dargestellt, zum Beispiel alle nebeneinander,
in einem Gehäuse 50 angeordnet sein.
[0033] Zur Aufnahme einer Steckverbindung 1 in einer der Steckverbindungsaufnahmen 52 wird
die Steckverbindung 1 mit ihrer Mittelachse M an der entsprechenden Aufnahmeachse
A der Steckverbindungsaufnahme 52 ausgerichtet. Danach wird die Steckverbindung 1
mit dem freien Ende 12 ihres Kontakts 10 voran durch die Aufnahmeöffnung 54 in die
Steckverbindungsaufnahme 52 eingeführt. Der Durchmesser D4 der Steckverbindungsaufnahme
52 bzw. der Aufnahmeöffnung 54 entspricht bevorzugt dem maximalen Außendurchmesser
der Steckverbindung 1, d.h. dem zweiten Außendurchmesser D2 im zweiten Bereich II
des Verbindungselements 30. Somit kann die Steckverbindung 1 vollständig in das Gehäuse
50 bzw. die Steckverbindungsaufnahme 52 eingeführt werden und sitzt abschließend.
[0034] Gegenüber jeder Aufnahmeöffnung 54 ist eine Durchstecköffnung 58 angeordnet. Die
Aufnahmeachse A verläuft mittig durch die Steckverbindungsaufnahme 52 und die Durchstecköffnung
58. Jede Durchstecköffnung 58 ist umgeben von einer Durchstecksicherung 56, welche
den Innendurchmesser D3 der Durchstecköffnung 58 bestimmt. Die Durchstecksicherung
56 ist insbesondere eine Wand. Der Innendurchmesser D3 der Durchstecköffnung 58 entspricht
dem Außendurchmesser D11 des Kontakts 10. Die Steckverbindung 1 kann bis zu einer
Hülsenkante 17 der Hülse 16 durch die Durchstecköffnung 58 geschoben werden. Beim
Anschlag der Hülsenkante 17 an der Durchstecksicherung 56 hat die Steckverbindung
1 ihre optimale Endposition innerhalb des Gehäuses 50 erreicht. Über Verriegelungsmittel
wird die Steckverbindung 1 in ihrer Endposition fixiert.
[0035] Weiterhin zeigt Fig. 2 eine Steckverbindung 1, die keine Prägungen 32 auf dem Verbindungselement
30 aufweist. Der Außendurchmesser D11 des Kontakts 10 sowie der erste Außendurchmesser
D1 im ersten Bereich des Verbindungselements 30 sind kleiner als der Innendurchmesser
D4 der Aufnahmeöffnung 54 bzw. der Steckverbindungsaufnahme 52. Aufgrund der Durchmesserdifferenz
bildet sich ein Freiraum zwischen der Steckverbindung 1 und den Umfangswänden der
Steckverbindungsaufnahme 52. Dieser Freiraum ermöglicht beim Einführen der Steckverbindung
1 in die Steckverbindungsaufnahme 52 ein Spiel SP, wodurch die Steckverbindung 1 nicht
nur entlang der Steckverbindungsaufnahme 52, sondern auch quer zur Steckverbindungsaufnahme
52 bewegt, insbesondere gekippt, werden kann. Durch das Kippen stimmen die Mittelachse
M der Steckverbindung 1 und die Aufnahmeachse A der Steckverbindungsaufnahme 52 nicht
mehr überein.
[0036] Die Durchstecksicherung 56 ist im Allgemeinen so in dem Gehäuse 50 angeordnet, dass
sie lediglich bei einer Blickrichtung entlang der Aufnahmeachse A sichtbar ist. Beim
Einführen der Steckverbindung 1 in das Gehäuse 50 kann ein Montagepersonal jedoch
nicht gleichzeitig die Steckverbindung 1 entlang der Aufnahmeachse A bewegen und entlang
dieser Achse A schauen. Bei einem Kippen der Steckverbindung 1 bzw. der Mittelachse
M um einen Winkel α gegenüber der Aufnahmeachse A, stößt das freie Ende 12 des Kontakts
10 in einem Teilbereich der Kante 14 des freien Endes 12 an die Durchstecksicherung
56 an. Dadurch kann in dem gekippten Zustand die Steckverbindung 1 nicht weiter in
die Steckverbindungsaufnahme 52 bzw. in das Gehäuse 50 einführt werden. Die Steckverbindung
1 erreicht nicht ihre optimale Endposition und wird nicht verriegelt. Das Montagepersonal
kann nur versuchen, durch Verändern des Neigungswinkels a, indem er/sie die Steckverbindung
1 hin und her kippt, das freie Ende 12 des Kontakts 10 durch die Durchstecköffnung
58 zu schieben. Diese Art der Montage ist zeitaufwändig und frustrierend. Zudem können
die Bauteile beschädigt werden, wenn nur durch haptisches Feedback beim Anstoßen erkannt
wird, ob die Steckverbindung 1 richtig in der Steckverbindungsaufnahme 52 ausgerichtet
ist.
[0037] Fig. 3 zeigt eine Steckverbindung 1, die ein Verbindungselement 30 mit Prägungen
32 aufweist. Die Prägungen 32 führen dazu, dass der Außendurchmesser der Steckverbindung
1 zumindest abschnittsweise im dritten Bereich III des Verbindungselements 30 dem
zweiten Außendurchmesser D2 im zweiten Bereich II entspricht. Der Abstand L1 zwischen
dem freien Ende 12 des Kontakts 10 und dem dritten Bereich III entspricht dem Abstand
L2 zwischen der Durchstecköffnung 58 bzw. der Durchstecksicherung 56 und der Aufnahmeöffnung
54. In einer alternativen Ausführungsform kann der Abstand L1 auch kürzer sein als
der Abstand L2. Bei einem Abstand L1, der kürzer oder gleich dem Abstand L2 ist, gelangt
der dritte Bereich III des Verbindungselements 30, vor einem Anstoß des freien Endes
12 des Kontakts 10 an der Durchstecksicherung 56, oder gleichzeitig, an die Aufnahmeöffnung
54. Um die Steckverbindung 1 weiter in das Gehäuse 50 zu schieben, muss der dritte
Bereich III, den das Montagepersonal von außen sehen kann, korrekt an der Aufnahmeöffnung
54 ausgerichtet sein. Korrekt ausgerichtet bedeutet, dass die Mittelachse M mit der
Aufnahmeachse A übereinander liegt. Die Ausrichtung der beiden Achsen A, M übereinander
hat zur Folge, dass auch das freie Ende 12 des Kontakts 10 mittig zu der Durchstecköffnung
58 ausgerichtet ist. Durch eine Verschiebung entlang der Achsen A, M kann die Steckverbindung
1 in ihre Endposition in dem Gehäuse 50 gebracht werden. Dadurch, dass der dritte
Bereich III beim Einführen in die Aufnahmeöffnung 54 von außen sichtbar ist, kann
das Montagepersonal visuell eine korrekte Ausrichtung erkennen, und ggf. nachjustieren.
Ein hin und her Kippen der Steckverbindung 1 in dem Gehäuse 50 entfällt.
[0038] Fig. 4 und Fig. 5 zeigen die Steckverbindung 1 in ihrer Endposition im Gehäuse 50.
Der Kontakt 10 ist bis zum Anschlag der Hülsenkante 17 der Hülse 16 an der Durchstecksicherung
56 durch die Durchstecköffnung 58 geführt. Der Kontakt 10 ragt maximal möglich von
der Durchstecköffnung 58, auf einer der Steckverbindungsaufnahme 52 gegenüberliegenden
Seite, heraus, so dass der Kontakt 10 mit einem komplementären Anschluss verbindbar
ist. Weiterhin ist die Steckverbindung 1, mitsamt dem Verbindungselement 30, so weit
wie möglich in die Steckverbindungsaufnahme 52 eingeführt und dort verriegelt. Dies
gewährleistet einen Schutz für die Steckverbindung 1 und das Verbindungselement 30
im Gehäuse 50 und sorgt für eine sichere Verbindung. Durch die Prägungen 32 im dritten
Bereich III weist die Steckverbindung 1 zusätzliche radiale Kontaktpunkte zur Innenwand
der Steckverbindungsaufnahme 52 auf, was die Anordnung der Steckverbindung 1 in der
Steckverbindungsaufnahme 52 verbessert.
[0039] Die Abmessungen der Bauteile, insbesondere des Gehäuses 50 und des Kontakts 10, sind
vorbestimmt. Insbesondere sind die Abmessungen durch Standards festgelegt und können
nicht beliebig geändert werden. Die Erzeugung eines dritten Bereichs III mit einem
Außendurchmesser, der dem maximalen Außendurchmesser der Steckverbindung 1 im zusammengebauten
Zustand entspricht, ist während oder nach dem Anbringen des Verbindungselements 30
an dem Kontakt 10 und/oder dem Kabel 20 möglich. Insbesondere kann das Erzeugen der
Prägungen 32 wie in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigt mit Hilfe einer Sternpresse 100 erfolgen.
Die Sternpresse 100 ist ausgelegt ein Stanzbiegebauteil, beispielsweise eine Crimphülse
mit Stoßkante oder ein komplett geschlossenes Rohr, in eine gewünschte Form zu bringen.
Die Sternpresse 100 ist aus einer Mehrzahl von Presselementen 102 aufgebaut, die umfänglich
auf der Länge des Verbindungselements 30 angeordnet sind. Die Presselemente 102 können
synchron in radialer Richtung zur Mittelachse M der Steckverbindung 1 bewegt werden.
In einer geöffneten Position befinden sich die Presselemente 102 entfernt von der
Mittelachse M und bevorzugt voneinander beabstandet. Zum Pressen werden die Presselemente
radial in Richtung der Mittelachse M bewegt. Durch die synchrone Bewegung der Presselemente
102 wird gleichmäßig Druck bzw. eine Presskraft auf das Verbindungselement 30 ausgeübt,
wodurch das Verbindungselement 30 mit dem Kontakt 10 und dem Kabel 20 verbunden wird.
Jedes Presselement 102 weist dabei die gleichen, zum gepressten Verbindungselement
30 komplementären, Bereiche auf. Dadurch wird in jedem Bereich der gleiche Druck aufgebracht.
[0040] Zusätzlich weisen zumindest einige der Presselemente 102 zumindest einen Teil einer
Aussparung 104 auf, die im fertig gepressten Zustand Komplementäre zu den Prägungen
32 auf dem Verbindungselement 30 bilden. Die Prägungen 32 können beim Pressen durch
die Aussparungen 104 erzeugt werden. In einer alternativen Ausführungsform wurden
die Prägungen 32 schon vor dem Pressen in der Sternpresse 100 auf das Verbindungselement
30 aufgebracht, und die Aussparungen 104 in der Sternpresse 100 ermöglichen die Beibehaltung
der Prägungen 32 sowie eine gleichmäßige Druckkraft auf das Verbindungselement 30.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0041]
- 1
- Steckverbindung
- 10
- Kontakt
- 12
- freies Kontaktende
- 13
- Innenleiter
- 14
- Kante
- 15
- Außenleiter
- 16
- Hülse
- 17
- Hülsenkante
- 20
- Kabel
- 30
- Verbindungselement
- 32
- Prägung
- 34
- Führungselement
- 36
- Übergangsabschnitt
- 40
- Steckverbindungsanordnung
- 50
- Gehäuse
- 52
- Steckverbindungsaufnahme
- 54
- Aufnahmeöffnung
- 56
- Durchstecksicherung
- 58
- Durchstecköffnung
- 100
- Sternpresse
- 102
- Presselemente
- 104
- Aussparung
- α
- Winkel
- A
- Aufnahmeachse
- D1
- erster Außendurchmesser
- D2
- zweiter Außendurchmesser
- D11
- Außendurchmesser Kontakt
- D22
- Außendurchmesser Kabel
- D3, D4
- Durchmesser
- I, II, III
- Bereiche
- L1-L3
- Längen
- M
- Mittelachse
- SP
- Spiel
1. Steckverbindung (1) zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen, aufweisend:
ein Kabel (20) mit zumindest einem freien Ende;
einen Kontakt (10), der an dem freien Kabelende angeordnet ist, mit einem freien Kontaktende
(12) auf einer dem Kabel (20) abgewandten Seite;
ein Verbindungselement (30), das zwischen dem Kontakt (10) und dem Kabel (20) angeordnet
ist, wobei das Verbindungselement (30) im montierten Zustand mit dem Kontakt (10)
und dem Kabel (20) fest verbunden ist; wobei
das Verbindungselement (30) auf einer dem Kontakt (10) zugewandten Seite zumindest
einen ersten Bereich (I) mit einem ersten Außendurchmesser (D1), und auf einer dem
Kabel (20) zugewandten Seite zumindest einen zweiten Bereich (II) mit einem zweiten
Außendurchmesser (D2) aufweist, wobei der zweite Außendurchmesser (D2) größer ist
als der erste Außendurchmesser (D1); und
der erste Bereich (I) zumindest einen dritten Bereich (III) umfasst, wobei das Verbindungselement
(30) in dem dritten Bereich (III) zumindest abschnittsweise einen Außendurchmesser
aufweist, der dem zweiten Außendurchmesser (D2) entspricht.
2. Steckverbindung (1) nach Anspruch 1, bei der ein Außendurchmesser (D11) des Kontakts
(10) geringer ist als ein Außendurchmesser (D22) des Kabels (20).
3. Steckverbindung (1) nach Anspruch 2, bei der das Verbindungselement (30) im montierten
Zustand den Kontakt (10) und das Kabel (20) in seinem ersten bzw. zweiten Bereich
(I, II) unmittelbar umschließt.
4. Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Verbindungselement
(30) eine Verbindungshülse, insbesondere eine Crimphülse oder ein Verbindungsrohr,
umfasst.
5. Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der dritte Bereich (III)
eine Mehrzahl von Prägungen (32) aufweist, die voneinander beabstandet am Umfang des
Verbindungselements (30) gebildet sind.
6. Steckverbindung (1) nach Anspruch 5, bei der die Prägungen (32) einstückig mit dem
Verbindungselement (30) ausgebildet sind.
7. Steckverbindung (1) nach Anspruch 5 oder 6, bei der an den Prägungen (32) in Übergängen
zwischen dem ersten Bereich (I) und dem dritten Bereich (III) Führungselemente (34)
angeordnet sind.
8. Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der ein Abstand (L1) zwischen
dem freien Kontaktende (12) und dem dritten Bereich (III) geringer ist als ein Abstand
(L3) zwischen dem freien Kontaktende (12) und dem zweiten Bereich (II).
9. Steckverbindungsanordnung (40) für zumindest eine Steckverbindung (1) zur Übertragung
von Hochfrequenzsignalen, aufweisend:
zumindest eine Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8;
ein Gehäuse (50) mit zumindest einer Steckverbindungsaufnahme (52) zum Anordnen der
zumindest einen Steckverbindung (1) in dem Gehäuse (50); wobei
die zumindest eine Steckverbindungsaufnahme (52) einen Innendurchmesser (D4) aufweist,
der dem zweiten Außendurchmesser (D2) des Verbindungselements (30) entspricht, und
eine Länge (L2) aufweist, die zumindest einem Abstand (L1) zwischen dem freien Kontaktende
(12) und dem dritten Bereich (III) entspricht.
10. Steckverbindungsanordnung (40) nach Anspruch 9, weiterhin aufweisend eine Durchstecköffnung
(58) mit einer Durchstecksicherung (56), wobei die Durchstecköffnung (58) einen Durchmesser
(D3) aufweist, der dem Außendurchmesser (D11) des Kontakts (10) entspricht.