(19)
(11) EP 3 420 612 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
15.07.2020  Patentblatt  2020/29

(21) Anmeldenummer: 16706536.6

(22) Anmeldetag:  26.02.2016
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
H01R 13/41(2006.01)
H01R 13/187(2006.01)
H01R 13/11(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2016/000339
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2017/144072 (31.08.2017 Gazette  2017/35)

(54)

ELEKTRISCHER STECKVERBINDER

ELECTRICAL PLUG CONNECTOR

CONNECTEUR ÉLECTRIQUE ENFICHABLE


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
02.01.2019  Patentblatt  2019/01

(73) Patentinhaber: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH & Co. KG
83413 Fridolfing (DE)

(72) Erfinder:
  • PEMWIESER, Manuel
    84489 Burghausen (DE)
  • ZEBHAUSER, Martin
    83410 Laufen (DE)
  • ANFANG, Christian
    83346 Bergen (DE)

(74) Vertreter: Zeitler Volpert Kandlbinder Patent- und Rechtsanwälte Partnerschaft mbB 
Herrnstrasse 44
80539 München
80539 München (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A1- 0 476 848
DE-U1-202009 004 242
US-A- 3 120 418
EP-A1- 2 195 886
GB-A- 893 055
US-A- 4 296 993
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einem hohlzylindrischen Gehäuse und mit einer radial innerhalb des Gehäuses angeordneten Kontakthülse in Form eines Hohlzylinders mit einer Mantelwandung zum Herstellen eines mechanischen und elektrischen Kontaktes mit einem Gegensteckverbinder, wobei an der Mantelwandung der Kontakthülse mindestens eine federelastisch auslenkbare Kontaktfederzunge mit einem freien Ende derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das freie Ende in Richtung radial nach innen die Mantelwandung der Kontakthülse überragt und eine Kontaktfläche zum elektrischen und mechanischen Kontaktieren des Gegensteckverbinders ausbildet, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

    [0002] Steckverbinder, insbesondere Koaxial-Steckverbinder, dienen der lösbaren Verbindung von Koaxialkabeln. Koaxial-Steckverbinder sind wie Koaxialkabel koaxial ausgeführt, damit sie die Vorteile der Koaxialkabel aufweisen, nämlich geringe elektromagnetische Beeinflussung und Abstrahlung sowie gute elektrische Abschirmung sowie eine Impedanz, die derjenigen des angeschlossenen Koaxialkabels entspricht, um Reflexionen an der Übergangsstelle zwischen Koaxial-Steckverbinder und Koaxialkabel zu vermeiden. Unter einem Koaxialkabel, kurz auch Koaxkabel, wird dabei ein zweipoliges Kabel mit konzentrischem Aufbau verstanden, das einen Innenleiter (auch Seele genannt) aufweist, der in konstantem Abstand von einem hohlzylindrischen Außenleiter umgeben ist. Der Außenleiter schirmt den Innenleiter vor elektromagnetischer Störstrahlung ab. In dem Zwischenraum zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter ist ein Isolator oder Dielektrikum angeordnet.

    [0003] Koaxial-Steckverbinder sind dazu ausgebildet, einen vorbestimmten Wellenwiderstand, z.B. vom 50 Ω, bereitzustellen, um eine reflexionsfreie Übertragung von HF-Signalen zu gewährleisten. Der Wellenwiderstand eines Koaxial-Steckverbinders hängt u.a. von dem Verhältnis des Innendurchmessers des Außenleiters und dem Durchmesser des Innenleiters ab. Eine elektrische Anbindung eines Koaxialkabels an einen Koaxial-Steckverbinder erfordert daher an die jeweiligen Innendurchmesser und Außendurchmesser des Koaxialkabels angepasste Koaxial-Steckverbinder.

    [0004] Aus der US 3 120 418 A ist ein elektrischer Buchsenkontakt mit einem Buchsenkontaktelement bekannt, welches an seinen Enden je einen Ring ausbildet, zwischen denen elastisch verformbare Kontaktzungen angeordnet sind. Die Ringe sind dabei derart ausgebildet, dass sie an einer Innenwandung einer Hülse anliegen, die das Buchsenkontaktelement umgibt. Diese Ringe können jedoch nicht verhindern, dass ein in das Buchsenkontaktelement eingesteckter Kontaktstift bei seitlicher Krafteinwirkung das Buchsenkontaktelement im Bereich zwischen den Ringen und insbesondere die dort befindlichen Kontaktzungen deformiert und dadurch beschädigt.

    [0005] Aus der EP 0 476 848 A1 ist eine Buchsenkontaktanordnung bekannt, bei der in einem Hohlraum eines Zylindermantels ein Federclip angeordnet ist. Der Federclip weist sich radial nach innen erhebende Federzinken zum kontaktieren eines Kontaktstiftes auf. Weiterhin weist der Federclip an seinem Außenumfang an einem hinteren Ende vier Vertiefungen, die sich radial auswärts erheben, und an einem vorderen Ende ein zylindrisches Teil, welches gegen eine Innenwand in dem Hohlraum drückt, auf. Das zylindrische Teil und die vier Vertiefungen liegen an einer Innenwand in dem Hohlraum an und halten den Federclip in dem Hohlraum an seinem Platz. Das zylindrisches Teil und die vier Vertiefungen können jedoch nicht verhindern, dass ein in den Federclip eingesteckter Kontaktstift bei seitlicher Krafteinwirkung den Federclip im Bereich zwischen dem zylindrischen Teil und den vier Vertiefungen und insbesondere die dort befindlichen Kontaktzinken deformiert und dadurch beschädigt.

    [0006] Aus der US 4 296 993 A ist ein elektrischer Kontakt für den Einbau in eine Durchkontaktierungsbohrung bekannt. Dieser elektrische Kontakt weist Mittel zum Verbessern der Dochtwirkung und des Entgasens beim Löten auf. Zwischen einem Boden eines Kontaktkörpers und einer Lötfahne ist eine konische Übergangsfläche mit einer Mehrzahl von sich erhebenden Rippen ausgebildet. Beim Einschieben in eine Durchkontaktierungsbohrung liegen die Rippen an einem Rand der Bohrung an, da ein Kontaktkörper dicker ist als die Bohrung, und bilden Entgasungs-Pfade zwischen Kontaktkörper und Bohrung aus.

    [0007] Aus der GB 893 055 A ist ein hohler, rohrförmiger Kontakt mit mehreren V-förmigen Zungen, die sich von dem Hauptkörper des Kontaktes einwärts erheben, bekannt. Die Zungen sind in einer Linie entlang des Umfanges des Kontaktes angeordnet, wobei die Gipfel der Zungen einen Bereich mit verringertem Querschnitt im Verhältnis zu dem Querschnitt des Hauptkörpers des Kontaktes ausbilden. Weiterhin ist ein Ring von rechtwinkligen Zungen vorgesehen, die axial von den V-förmigen Zungen beabstandet sind und die sich radial nach außen erheben.

    [0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigung aufgrund äußerer Krafteinwirkung zu verbessern.

    [0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektrischen Steckverbinder der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

    [0010] Dazu ist es bei einem elektrischen Steckverbinder der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass am Außenumfang der Mantelwandung der Kontakthülse mindestens drei Rippen ausgebildet sind, welche sich in axialer Richtung bzgl. der Kontakthülse über einen vorbestimmten axialen Abschnitt der Kontakthülse erstrecken, die in Umfangsrichtung bzgl. der Kontakthülse gleichmäßig voneinander beabstandet sind und die die Mantelwandung in Richtung radial nach außen überragen.

    [0011] Dies hat den Vorteil, dass bei in den elektrischen Steckverbinder eingestecktem Gegensteckverbinder bei Schrägzug auf den Gegensteckverbinder sich die Kontakthülse mit den Rippen innen am Gehäuse abstützt und dadurch eine Beschädigung der Kontakthülse bzw. der federelastischen Kontaktfederzungen wirksam vermieden ist.

    [0012] Einen besonders einfach herzustellenden Steckverbinder erzielt man dadurch, dass jede Kontaktfederzunge mittels einer U-förmigen Ausnehmung in der Mantelwandung der Kontakthülse ausgebildet ist.

    [0013] Eine gleichmäßige und stabile Abstützung der Kontakthülse an der Innenseite des Gehäuses erzielt man dadurch, dass die Rippen in Umfangsrichtung bezüglich der Mantelwandung der Kontakthülse gleichmäßig voneinander beabstandet sind.

    [0014] Ein besonders guter Halt der Kontakthülse in dem Gehäuse mittels einer Rückstellkraft aufgrund einer elastischen Verformung der Kontakthülse im Bereich der Rippen erzielt man dadurch, dass ein Außendurchmesser der Kontakthülse im Bereich der Rippen größer ist als ein Innendurchmesser des Gehäuses.

    [0015] Eine einfache Herstellung erzielt man dadurch, dass die Kontakthülse als ein StanzBiegeteil hergestellt ist.

    [0016] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
    Fig. 1
    eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders in gestecktem Zustand mit einem Gegensteckverbinder in Schnittansicht und
    Fig. 2
    eine bevorzugte Ausführungsform einer Kontakthülse für einen erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder in perspektivischer Ansicht.


    [0017] Die in Fig. 1 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders weist ein Gehäuse 10 auf, welches hohlzylinderförmig ausgebildet ist und in seinem Innenraum eine Kontakthülse 12 aufnimmt. Die Kontakthülse 12 ist ebenfalls hohlzylinderförmig ausgebildet und in Fig. 2 näher dargestellt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der elektrische Steckverbinder zum steckenden Verbinden in axialer Richtung mit einem Gegensteckverbinder 100 ausgebildet, so dass ein elektrischer und mechanischer Kontakt zwischen dem elektrischen Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder hergestellt wird. Dieser Gegensteckverbinder 100 weist eine Außenfläche 110 auf, die in gestecktem Zustand einer Innenseite der Kontakthülse 12 zugewandt ist.

    [0018] Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist die Kontakthülse 12 eine Mantelwandung 14 und drei an der Mantelwandung 14 ausgebildete federelastisch auslenkbare Kontaktfederzungen 16 auf. Jede Kontaktfederzunge 16 ist durch eine U-förmige Ausnehmung 18 in der Mantelwandung 14 ausgebildet und somit einseitig formschlüssig mit der Mantelwandung 14 verbunden. Mit anderen Worten ist jede Kontaktfederzunge 16 ein Teil der Mantelwandung 14, jedoch relativ zu dieser verformt. Weiterhin weist jede Kontaktfederzunge 16 ein freies Ende 20 auf, welches eine elektrische Kontaktfläche 22 ausbildet. Diese elektrische Kontaktfläche 22 kommt beim Einstecken des Gegensteckverbinders 100 in elektrischen und mechanischen Kontakt mit der Außenfläche 110 des Gegensteckverbinder 100. Die gesamte Kontakthülse 12 ist bevorzugt aus einem federelastischen, elektrisch leitfähigen Werkstoff hergestellt.

    [0019] Die Kontaktfederzungen 16 sind derart ausgebildet, dass diese in entlastetem Zustand mit dem jeweiligen freien Ende 20 in Richtung radial nach innen die Mantelwandung 14 der Kontakthülse 12 überragen. Durch das Einschieben des Gegensteckverbinders 100 werden die Kontaktfederzungen 16 durch den mechanischen Kontakt mit der Außenfläche 110 des Gegensteckverbinders 100 federelastisch radial bzgl. der Kontakthülse 12 nach außen ausgelenkt, so dass sich eine federelastisch Rückstellkraft ergibt, die als Kontaktkraft zusammen mit der elektrischen Kontaktfläche 22 einen elektrischen Kontakt mit der Außenfläche 110 des Gegensteckverbinders 100 herstellt.

    [0020] Erfindungsgemäß sind an der Mantelwandung 14 der Kontakthülse 12 radial außen Rippen 24 ausgebildet, die beispielsweise mittels Stanzen hergestellt werden. Diese Rippen 24 überragen die Mantelwandung 14 der Kontakthülse 12 in Richtung radial nach außen und liegen dadurch an einer Innenwandung 26 des Gehäuses 10 an (Fig. 1). In der dargestellten Ausführungsform sind drei Rippen 24 vorgesehen, welche sich in axialer Richtung bzgl. der Kontakthülse 12 über einen vorbestimmten axialen Abschnitt der Kontakthülse 12 erstrecken. Diese Rippen 24 sind in Umfangsrichtung bzgl. der Kontakthülse 12 gleichmäßig voneinander beabstandet, d.h. zwei in Umfangsrichtung bzgl. der Kontakthülse 12 benachbarte Rippen 24 sind um einen Winkel von 120° in Umfangsrichtung zueinander versetzt. Durch diese gleichmäßige Verteilung von drei Rippen 24 ergibt sich eine definierte Position der Kontakthülse 12 innerhalb des Gehäuses 10 und die Kontakthülse 12 kann sich in alle Richtung gleichermaßen am Gehäuse abstützen.

    [0021] Wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, eine Schrägzugkraft 28 auf den Gegensteckverbinder 100 wirkt, wobei die Schrägzugkraft 28 im wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse 30 der Kontakthülse 12 gerichtet ist, stützt sich die Kontakthülse mittels der Rippen 24 im Gehäuse 10 ab und kann somit nicht beschädigt werden. Es ist ein Auslenken des Gegensteckverbinders 100 bei Auftreten der Schrägzugkraft 28 verhindert und dementsprechend vermieden, dass die Kontaktfederzungen 16 überdehnt oder beschädigt werden. Hierbei ist durch die gleichmäßige Anordnung der drei Rippen 24 gewährleitet, das die Funktion des Abstützens gewährleitet ist, unabhängig davon, in welche radiale Richtung die Schrägzugkraft 28 wirkt. Mit anderen Worten bleibt die koaxiale Anordnung von Gehäuse 10, Kontakthülse 12 und Gegensteckverbinder 100 auch bei auftreten von Schrägzugkräften 28 im Wesentlichen erhalten.

    [0022] Die elektrischen und mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders bleiben daher auch bei von außen auftreten Kräften auf den Steckverbinder in gestecktem Zustand mit dem Gegensteckverbinder 100 erhalten.


    Ansprüche

    1. Elektrischer Steckverbinder mit einem hohlzylindrischen Gehäuse (10) und mit einer radial innerhalb des Gehäuses (10) angeordneten Kontakthülse (12) in Form eines Hohlzylinders mit einer Mantelwandung (14) zum Herstellen eines mechanischen und elektrischen Kontaktes mit einem Gegensteckverbinder (100), wobei an der Mantelwandung (14) der Kontakthülse (12) mindestens eine federelastisch auslenkbare Kontaktfederzunge (16) mit einem freien Ende (20) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das freie Ende (20) in Richtung radial nach innen die Mantelwandung (14) der Kontakthülse (12) überragt und eine Kontaktfläche (22) zum elektrischen und mechanischen Kontaktieren des Gegensteckverbinders (100) ausbildet,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an einem Außenumfang der Mantelwandung (14) der Kontakthülse drei Rippen (24) ausgebildet sind, welche sich in axialer Richtung bzgl. der Kontakthülse (12) über einen vorbestimmten axialen Abschnitt der Kontakthülse (12) erstrecken, die in Umfangsrichtung bzgl. der Kontakthülse (12) gleichmäßig voneinander beabstandet sind und die die Mantelwandung (14) in Richtung radial nach außen überragen.
     
    2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kontaktfederzunge (16) mittels einer U-förmigen Ausnehmung (18) in der Mantelwandung (14) der Kontakthülse (12) ausgebildet ist.
     
    3. Elektrischer Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser der Kontakthülse (12) im Bereich der Rippen (24) größer ist als ein Innendurchmesser des Gehäuses (10).
     
    4. Elektrischer Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (12) als ein StanzBiegeteil hergestellt ist.
     


    Claims

    1. Electrical plug connector having a hollow cylindrical housing (10) and having a contact sleeve (12) in the form of a hollow cylinder having a casing wall (14), which contact sleeve is arranged radially inside the housing (10), for producing a mechanical and an electrical contact with a counterpart connector (100), wherein at least one contact spring tongue (16) which can be deflected resiliently and has a free end (20) is arranged on the casing wall (14) of the contact sleeve (12) and is configured in such a way that the free end (20) projects in the radially inward direction beyond the casing wall (14) of the contact sleeve (12) and forms a contact surface (22) for electrical and mechanical contacting of the counterpart connector (100),
    characterised in that
    three ribs (24) are formed on an outer periphery of the casing wall (14) of the contact sleeve which extend in an axial direction in relation to the contact sleeve (12) over a predetermined axial section of the contact sleeve (12), which are spaced apart equidistantly from one another in a circumferential direction in relation to the contact sleeve (12) and which project beyond the casing wall (14) in a radially outward direction.
     
    2. Electrical plug connector according to claim 1, characterised in that each contact spring tongue (16) is formed by means of a U-shaped cut-out (18) in the casing wall (14) of the contact sleeve (12).
     
    3. Electrical plug connector according to at least one of the preceding claims,
    characterised in that an outer diameter of the contact sleeve (12) in the region of the ribs (24) is greater than an inner diameter of the housing (10).
     
    4. Electrical plug connector according to at least one of the preceding claims,
    characterised in that the contact sleeve (12) is manufactured as a stamped-bent part.
     


    Revendications

    1. Connecteur enfichable électrique comportant un boîtier cylindrique creux (10) et une douille de contact (12) disposée radialement à l'intérieur du boîtier (10) et réalisée sous la forme d'un cylindre creux pourvu d'une paroi enveloppe (14) pour établir un contact mécanique et électrique avec un connecteur enfichable antagoniste (100), au moins une languette de contact à ressort (16) élastiquement déformable munie d'une extrémité libre (20) étant disposée sur la paroi enveloppe (14) de la douille de contact (12) et étant réalisée de telle sorte que l'extrémité libre (20) surmonte la paroi enveloppe (14) de la douille de contact (12) en direction radialement vers l'intérieur et constitue une surface de contact (22) pour mettre en contact électrique et mécanique le connecteur enfichable antagoniste (100),
    caractérisé en ce que
    trois nervures (24) sont réalisées sur un pourtour extérieur de la paroi enveloppe (14) de la douille de contact, qui s'étendent en direction axiale par rapport à la douille de contact (12) sur une portion axiale prédéterminée de la douille de contact (12), qui ont des distances régulières les unes des autres en direction périphérique par rapport à la douille de contact (12) et qui surmontent la paroi enveloppe (14) en direction radialement vers l'extérieur.
     
    2. Connecteur enfichable électrique selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que
    chaque languette de contact à ressort (16) est réalisée au moyen d'un évidement (18) en forme de U dans la paroi enveloppe (14) de la douille de contact (12).
     
    3. Connecteur enfichable électrique selon l'une au moins des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    un diamètre extérieur de la douille de contact (12) au niveau des nervures (24) est supérieur à un diamètre intérieur du boîtier (10).
     
    4. Connecteur enfichable électrique selon l'une au moins des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la douille de contact (12) est réalisée sous forme de pièce estampée pliée.
     




    Zeichnung











    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente