ШТЕКЕРНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ КОАКСИАЛЬНОГО КАБЕЛЯ БЕЗ ПАЙКИ Российский патент 2020 года по МПК H01R9/05 

Изобретение относится к штекерному соединителю для приема и контактирования коаксиального кабеля.

Штекерные соединения обычно служат для разъединения или соответственно соединения электрических линий, для того чтобы передавать по ним ток и/или в первую очередь электрические сигналы. Речь при этом может идти о многоконтактных или одноконтактных штекерах.

В области штекерных соединителей большое значение имеют коаксиальные штекерные соединения, которые включают в себя внутренний проводник, а также внешний проводник и, как правило, оболочку внешнего проводника, причем внутренний проводник отделен электрически/гальванически от внешнего проводника, как правило, диэлектриком.

Желательно, чтобы коаксиальный кабель мог максимально просто контактировать со штекерным соединителем. В частности соединение между коаксиальным кабелем и штекерным соединителем, который может быть выполнен в виде штекера или в виде гнезда, должно осуществляться без соединения пайкой.

Из US 8,550,843 B2 известен штекерный соединитель для приема коаксиального кабеля. В нем диэлектрик между внутренним проводником и внешним проводником частично удаляется, так что и внутренний проводник, и внешний проводник свободно доступны. Затем часть внешнего проводника, которая больше не соединена непосредственно с диэлектриком, подрезается в радиальном направлении наружу и вступает в электрический контакт.

Недостатком в US 8,550,843 B2 является то, что подготовка коаксиального кабеля, до того как он сможет вступить в контакт со штекерным соединителем, очень трудоемка. Так внешний проводник должен выступать из диэлектрика только на очень точно определенное расстояние, в противном случае электрическое присоединение внешнего проводника не может быть точно воспроизведено.

Исходя из этого, задача данного изобретения состоит в создании штекерного соединителя, который позволяет наиболее простым образом принимать коаксиальный кабель, причем закрепление коаксиального кабеля в отношении его электрического контакта должно реализовываться с возможностью воспроизведения и наиболее просто, то есть без дополнительных мест пайки.

Задача решается с помощью штекерного соединителя согласно независимому пункту 1 формулы изобретения. В зависимых пунктах приведены предпочтительные усовершенствованные варианты осуществления соответствующего изобретению штекерного соединителя.

Соответствующий изобретению штекерный соединитель имеет гнездо внешнего проводника для приема коаксиального кабеля, причем через гнездо внешнего проводника проходит центральная ось. Далее штекерный соединитель имеет элемент приема внутреннего проводника для приема внутреннего проводника, расположенный по центру внутри гнезда внешнего проводника. Кроме того, гнездо внешнего проводника имеет область контактирования, которая служит для электрического контактирования с внешним проводником принимаемого или принятого коаксиального кабеля. Принимаемый или принятый коаксиальный кабель прочно соединен или может соединяться при помощи механической фиксации, по меньшей мере, с одним участком гнезда внешнего проводника. Штекерный соединитель имеет, по меньшей мере, один разделительный элемент, который расположен внутри гнезда внешнего проводника таким образом, что электрическое контактирование торцевой стороны внешнего проводника вводимого или введенного в гнездо внешнего проводника коаксиального кабеля с гнездом внешнего проводника предотвращено или заблокировано. Кроме того, область контактирования во вставленном состоянии расположена в гнезде внешнего проводника таким образом, что внешний проводник своей прилегающей к торцевой стороне окружной стенкой может электрически контактировать или контактирует в радиальном направлении, предпочтительно может электрически контактировать или контактирует исключительно в радиальном направлении. Наиболее предпочтительным здесь является то, что электрическое контактирование внешнего проводника коаксиального кабеля осуществляется только на точно определенных местах. При этом электрическое контактирование осуществляется только в радиальном направлении, так что через торцевую сторону ток не проходит, так как это предотвращается разделительным элементом, говоря о котором, речь идет предпочтительно о диэлектрическом материале.

Далее преимущество соответствующего изобретению штекерного соединителя состоит в том, что гнездо внешнего проводника имеет выступающий в направлении центральной оси выступ, на который опирается торцевая сторона внешнего проводника, и/или на который опирается, по меньшей мере, часть диэлектрика между внешним проводником и внутренним проводником вводимого или введенного коаксиального кабеля. Вследствие этого достигается то, что коаксиальный кабель может вводиться в гнездо внешнего проводника вплоть до определенного упора. Этот упор может происходить только на, по меньшей мере, одной части диэлектрика и не на самом внешнем проводнике или дополнительно на нем, так что выступ может также состоять из электропроводного материала.

Электрическое контактирование между торцевой стороной внешнего проводника вводимого или введенного в гнездо внешнего проводника коаксиального кабеля и гнездом внешнего проводника предотвращается или блокируется вследствие того, что:

a) выступ образован из диэлектрического материала или покрыт им и тем самым образует разделительный элемент; или

b) разделительный элемент выполнен в виде отдельного разделительного элемента, который находится между выступом и торцевой стороной внешнего проводника и/или, по меньшей мере, одной части диэлектрика вводимого коаксиального кабеля; или

c) диэлектрик коаксиального кабеля выступает с торцевой стороны за внешний проводник и опирается на выступ или на разделительный элемент или на диэлектрик штекерного соединителя.

При этом предпочтительным является то, что выступ может быть одновременно разделительным элементом, или что, говоря о разделительном элементе, речь идет об отдельном разделительном элементе, который опирается, например на выступ. В частности посредством выступания диэлектрика за внешний проводник, обеспечивается то, что торцевая сторона внешнего проводника не может электрически контактировать с электропроводным выступом или разделительным элементом.

Кроме того разделительный элемент выполнен таким образом, что он на своей стороне, обращенной к торцевой стороне принимаемого или принятого коаксиального кабеля, имеет конусообразную или пирамидальную выпуклость, через которую в области центральной оси проходит отверстие для приема внутреннего проводника. Это предоставляет то дополнительное преимущество, что разделительная шайба, по меньшей мере, частично врезается в диэлектрик между внутренним проводником и внешним проводником принимаемого или принятого коаксиального кабеля. При последующем, исключительно радиальном контактировании обеспечивается то, что внешний проводник коаксиального кабеля не может отжиматься в направлении внутреннего проводника. При этом выпуклость разделительного элемента имеет предпочтительно такую же высоту, что и длина области контактирования в осевом направлении.

Выступ образует относительно гнезда внешнего проводника и/или области контактирования угол между 80° и 100°, предпочтительно между 85° и 95° и наиболее предпочтительно в 90°. Вследствие этого достигается то, что коаксиальный кабель расположен по центру в гнезде внешнего проводника.

Кроме того, область контактирования имеет контактные ребра и/или контактные перемычки, которые расположены на внутренней стенке гнезда внешнего проводника с равномерным смещением друг относительно друга в окружном направлении вокруг центральной оси. Это вызывает то, что внешний проводник коаксиального кабеля вступает в равномерный электрический контакт.

Дополнительно штекерный соединитель имеет еще механическую фиксацию, которая может выполняться при помощи участка контактного гнезда внешнего проводника, причем механическая фиксация осуществляется посредством обжимного и/или зажимного соединения. Под зажимным соединением понимается также резьбовое соединение.

Штекерное соединение может быть также выполнено таким образом, что концевой участок гнезда внешнего проводника, на который воздействует или прикладывается механическая фиксация, расположен на расстоянии в осевом направлении от области контактирования, при помощи которой осуществляется электрическое контактирование гнезда внешнего проводника с внешним проводником вводимого или введенного коаксиального кабеля. Следовательно, вытягивание коаксиального кабеля не является причиной изменения электрического контактирования. Предпочтительно область контактирования, при помощи которой осуществляется электрическое контактирование гнезда внешнего проводника с внешним проводником вводимого или введенного коаксиального кабеля, расположена ближе к элементу приема внутреннего проводника, чем концевой участок гнезда внешнего проводника, на который воздействует или прикладывается механическая фиксация.

Штекерный соединитель может быть также выполнен таким образом, что концевой участок гнезда внешнего проводника, образуя приемное пространство для зажимного кольца, расширен в радиальном направлении наружу от центральной оси таким образом, что благодаря ввертыванию зажимного кольца в приемное пространство в концевом участке гнезда внешнего проводника действуют радиальные прижимные усилия между зажимным кольцом и фиксируемым коаксиальным кабелем.

Штекерный соединитель может быть также выполнен таким образом, что концевой участок гнезда внешнего проводника прилегает к внешнему проводнику фиксируемого коаксиального кабеля, и что зажимное кольцо радиально навинчивается на концевой участок гнезда внешнего проводника, так что действуют радиальные прижимные усилия между зажимным кольцом и фиксируемым коаксиальным кабелем.

Наконец, штекерный соединитель выполнен также таким образом, что область контактирования гнезда внешнего проводника контактирует с областью на окружной стенке внешнего проводника вводимого или введенного коаксиального кабеля, проходящей от торцевой стороны в осевом направлении на менее чем 0,5 см, предпочтительно на менее чем 0,3 см и наиболее предпочтительно на менее чем 0,2 см. Это вызывает то, что электрическое контактирование происходит непосредственно в начале коаксиального кабеля, и вследствие этого обеспечены наиболее хорошие свойства взаимной модуляции.

В дальнейшем различные примеры осуществления изобретения показательно описываются со ссылкой на чертеж. Одинаковые элементы имеют одинаковые ссылочные позиции. На соответствующих фигурах чертежа в частности показаны:

фиг. 1A, 1B - упрощенное изображение соответствующего изобретению штекерного соединителя для приема коаксиального кабеля, один раз в виде штекера и один раз в виде гнезда;

фиг. 1C - два штекерных соединения в виде штекера и гнезда, которые свинчены друг с другом;

фиг. 2A - продольный разрез штекерного соединения с принятым коаксиальным кабелем, причем электрическое контактирование отделено от механической фиксации;

фиг. 2B - развернутая внутренняя стенка гнезда вешнего проводника, которая имеет области контактирования в виде расположенных перпендикулярно контактных ребер и/или контактных перемычек;

фиг. 3 - продольный разрез штекерного соединения с принятым коаксиальным кабелем, причем электрическое контактирование и механическая фиксация пространственно не отделены;

фиг. 4 - продольный разрез штекерного соединения с принятым коаксиальным кабелем, причем электрическое контактирование отделено от механической фиксации, и область контактирования и гнездо вешнего проводника выполнены за одно целое;

фиг. 5A - продольный разрез штекерного соединения с принятым коаксиальным кабелем, причем электрическое контактирование отделено от механической фиксации, и зажимное кольцо, которое ввернуто между гнездом вешнего проводника и коаксиальным кабелем, обеспечивает механическую фиксацию;

фиг. 5B - продольный разрез штекерного соединения с принятым коаксиальным кабелем, причем электрическое контактирование отделено от механической фиксации, и зажимное кольцо навинчено на контактное гнездо вешнего проводника;

фиг. 5C - поперечное сечение контактного гнезда вешнего проводника и/или зажимного кольца, показывающее, что контактное гнездо вешнего проводника и/или зажимное кольцо выполнены с прорезями;

фиг. 6 - пример осуществления продольного разреза разделительного элемента, который прилегает к торцевой стороне принятого коаксиального кабеля и имеет конусообразную или пирамидальную выпуклость в направлении коаксиального кабеля, через которую проходит отверстие для приема внутреннего проводника;

фиг. 7A - пример осуществления продольного разреза разделительного элемента, к которому прилегает исключительно диэлектрик принятого коаксиального кабеля;

фиг. 7B - упрощенное изображение соответствующего изобретению штекерного соединителя для приема коаксиального кабеля, причем диэлектрик коаксиального кабеля выступает за внешний проводник; и

фиг. 7C - другое упрощенное изображение соответствующего изобретению штекерного соединителя для приема коаксиального кабеля, причем диэлектрик коаксиального кабеля выступает за внешний проводник.

Фиг. 1A показывает упрощенное изображение продольного разреза соответствующего изобретению штекерного соединителя 1 для приема коаксиального кабеля 2 в виде штекера. Коаксиальный кабель 2 имеет внутренний проводник 3, внешний проводник 4 и расположенный между внутренним проводником 3 и внешним проводником 4 диэлектрик 5. Поверх внешнего проводника 4 находится помимо этого еще неизображенная защитная оболочка.

Кроме того, штекерный соединитель 1 имеет гнездо 6 внешнего проводника. Оно служит для приема коаксиального кабеля 2, и через него для лучшей наглядности проходит центральная ось 7. Кроме того, штекерный соединитель 1 имеет еще элемент 8 приема внутреннего проводника. Он служит для приема внутреннего проводника 3 коаксиального кабеля 2 и включает в себя, например пружинный короб. Элемент 8 приема внутреннего проводника расположен при этом предпочтительно по центру внутри гнезда 6 внешнего проводника. Центральная ось 7 проходит предпочтительно также по центру через элемент 8 приема внутреннего проводника.

Гнездо 6 внешнего проводника включает в себя, по меньшей мере, одну область 10 контактирования, которая служит для электрического контактирования с внешним проводником 4 коаксиального кабеля 2. Область 10 контактирования проходит лишь на определенную часть внутренней стенки 21 гнезда 6 внешнего проводника в осевом направлении, или же она проходит на всю область внутренней стенки 21 гнезда 6 внешнего проводника. Электрическое контактирование происходит при помощи области 10 контактирования гнезда 6 внешнего проводника с внешним проводником 4 принимаемого или принятого коаксиального кабеля 2 предпочтительно полностью без помощи припоя, то есть исключительно без пайки. Это означает, что в частности между внешним проводником 4 и электрической областью 10 контактирования припой не введен. То же самое относится предпочтительно также к внутреннему проводнику 3 коаксиального кабеля 2. Он без использования припоя соединяется с возможностью проведения электричества с элементом 8 приема внутреннего проводника.

Соответствующий изобретению штекерный соединитель 1 включает в себя также еще так называемый разделительный элемент 12. Говоря о разделительном элементе 12, речь идет предпочтительно о диэлектрике в виде шайбы, которая на своей середине имеет отверстие. Через отверстие проводится внутренний проводник 3 принятого коаксиального кабеля 2. С одной стороны разделительный элемент 12 служит для того, чтобы создавать опору для принимаемого коаксиального кабеля 2, с другой стороны разделительный элемент 12 должен предотвращать то, что токи протекают через торцевую сторону внешнего проводника 4 принимаемого коаксиального кабеля 2. Внешний проводник 4 принимаемого коаксиального кабеля 2 контактирует только, то есть исключительно через область 10 контактирования гнезда 6 внешнего проводника в радиальном направлении.

Разделительный элемент 12 может иметь различные диаметры. Возможно, что диаметр разделительного элемента 12 меньше чем диаметр принимаемого коаксиального кабеля 2. В этом случае разделительный элемент 12 действует в качестве прокладки, причем торцевая сторона внешнего проводника 4 принимаемого коаксиального кабеля 2 гальванически отделена воздухом от гнезда 6 внешнего проводника.

Диаметр разделительного элемента 12 может также выбираться таким образом, что он соответствует диаметру принимаемого коаксиального кабеля 2, исключая неизображенную защитную оболочку. При этом разделительный элемент 12 служит опорой не только для диэлектрика 5 коаксиального кабеля, но и для внешнего проводника 4. Прохождение тока обеспечено при этом также только радиальном направлении через область 10 контактирования.

Однако диаметр разделительного элемента 12 может быть также больше, чем диаметр принимаемого коаксиального кабеля 2. Диаметр разделительного элемента 12 предпочтительно в 10 раз, наиболее предпочтительно в 20 раз больше, чем толщина разделительного элемента 12. Также возможно, что разделительный элемент 12 имеет форму поперечного сечения не шайбы, а например прямоугольника или многоугольника. В этом случае также обеспечено то, что разделительный элемент 12 не может прокручиваться внутри гнезда 6 внешнего проводника.

Та сторона разделительного элемента 12, которая отвернута от торцевой стороны принимаемого коаксиального кабеля 2, может быть снабжена, например электропроводным покрытием. Это означает, что меньшее количество паразитного излучения может проникать в направлении элемента 8 приема внутреннего проводника.

Разделительный элемент 12 предпочтителен. Далее при сборке штекерного соединителя 1 с коаксиальным кабелем 2 полностью отказываются предпочтительно от припоя.

Равным образом изображена еще накидная гайка 11, которая служит для того, чтобы механически неподвижно соединять штекерный соединитель 1 в виде штекера с его ответной деталью. Гнездо 6 внешнего проводника выступает при этом параллельно к центральной оси 7 за пределы накидной гайки 11.

На противоположной стороне гнезда 6 внешнего проводника выполнены устройства вставки, для того чтобы соединять штекерный соединитель 1 в виде штекера с соответствующей ответной деталью, то есть со штекерным соединителем 1` в виде гнезда.

Такой штекерный соединитель 1` в виде гнезда изображен на фиг. 1B. Прием коаксиального кабеля 2 осуществляется аналогично изображенному на фиг. 1A штекерному соединителю 1.

Фиг. 1C показывает оба штекерных соединителя 1, 1`, соответственно в виде штекера и в виде гнезда, которые соединены друг с другом накидной гайкой 11. Говоря о накидной гайке 11, речь может идти, например, о шестигранной гайке.

Фиг. 2A показывает продольный разрез соответствующего изобретению штекерного соединения 1 с принятым коаксиальным кабелем 2, причем электрическое контактирование отделено от механической фиксации. Коаксиальный кабель 2 снова введен в гнездо 6 внешнего проводника. Внешний проводник 4 коаксиального кабеля 2 соединен при помощи области 10 контактирования с гнездом 6 внешнего проводника штекерного соединителя 1. Коаксиальный кабель 2 опирается своим торцевым концом, по меньшей мере, частично на разделительный элемент 12. Разделительный элемент 12 опирается в примере осуществления с фиг. 2A, по меньшей мере, частично на выступ 20. Выступ 20 предпочтительно выполнен за одно целое с гнездом 6 внешнего проводника или отформован на нем. Выступ 20 обегает также предпочтительно в радиальном направлении вокруг центральной оси 7. Также возможно, что выступ 20 одновременно является разделительным элементом 12. В этом случае выступ 20 предпочтительно изготовлен из неэлектропроводного материала или покрыт им. Толщина выступа 20 в осевом направлении, то есть параллельно к центрально оси 7, соответствует приблизительно толщине разделительного элемента 12. Однако разделительный элемент 12 может быть также толще или тоньше чем выступ 20.

Через отверстие разделительного элемента 12 проводится внутренний проводник 3 принимаемого коаксиального кабеля 2. Вследствие этого разделительный элемент 12 ограничен в своем движении в радиальном направлении, то есть перпендикулярно к центральной оси 7. Разделительный элемент 12 может иметь настолько большой диаметр, что он, например, прилегает напрямую к внутренней стенке 21 гнезда 6 внешнего проводника или опирается на нее.

В примере с фиг. 2A диаметр разделительного элемента 12 примерно соответствует диаметру принимаемого коаксиального кабеля 2, вследствие чего возникает зазор в радиальном направлении между разделительным элементом 12 и внутренней стенкой 21 гнезда 6 внешнего проводника.

Область 10 контактирования выполнена на внутренней стенке 21 гнезда 6 внешнего проводника. Эта область 10 контактирования может начинаться непосредственно над выступом 20 и проходить в направлении принимаемого коаксиального кабеля 2. Это означает, что область 10 контактирования имеет контакт и частично с окружной поверхностью разделительного элемента 12, и с частью внешнего проводника 4 принимаемого коаксиального кабеля 2. Также возможно, что область 10 контактирования начинается лишь над верхней поверхностью разделительного элемента 12.

Область 10 контактирования предпочтительно выполнена без разрывов. В частности она не имеет разрывов в осевом направлении.

Область 10 контактирования может быть образована, например, посредством контактных ребер и/или контактных перемычек. Область 10 контактирования может быть образована при этом также за одно целое с гнездом 6 внешнего проводника.

Область 10 контактирования, то есть контактные ребра и/или контактные перемычки, имеют предпочтительно режущие кромки, которые далее предпочтительно проходят параллельно к центральной оси 7 или по спирали относительно нее. Следовательно, при давлении в радиальном направлении, как это обозначено стрелками на фиг. 2A, они врезаются во внешний проводник 4 принимаемого коаксиального кабеля 2 и устанавливают электрический контакт.

Верхний конец контактных ребер и/или контактных перемычек, то есть области 10 контактирования, проходит в радиальном направлении снаружи вовнутрь под наклоном вниз, то есть в направлении выступа 20 и потому служит в качестве вспомогательного средства введения при введении принимаемого коаксиального кабеля 2. Говоря о верхней стороне области 10 контактирования, речь идет о той стороне области 10 контактирования, которая расположена на максимальном удалении от выступа 20. Верхняя сторона области 10 контактирования может также иметь изогнутую форму.

Область 10 контактирования контактирует во вставленном состоянии коаксиального кабеля 2 с внешним проводником 4 на его прилегающей к торцевой стороне окружной стенке 22. Это контактирование происходит исключительно в радиальном направлении. Область 10 контактирования контактирует при этом с областью на окружной стенке 22 внешнего проводника 4 введенного коаксиального кабеля 2 в области, которая, начинаясь на торцевой стороне, проходит в осевом направлении на менее чем 0,5 см, предпочтительно на менее чем 0,3 см и наиболее предпочтительно на менее чем 0,2 см, от разделительного элемента 12.

Гнездо 6 внешнего проводника на своем конце, который максимально удален от элемента 8 приема внутреннего проводника, частично загнуто в радиальном направлении вовнутрь, то есть в направлении центральной оси 7, или оно, по меньшей мере, частично проходит в направлении центральной оси 7. Говоря об этой области, речь идет также о концевом участке 23, при помощи которого механическая фиксация соединяет штекерный соединитель 1 с принятым коаксиальным кабелем 2. В примере осуществления с фиг. 2A, говоря о механической фиксации, речь идет, например, об обжимном и/или зажимном соединении. Говоря об обжимном соединении, речь идет о неразъемном соединении. При этом прикладывается усилие согласно обозначенным на фиг. 2A стрелкам к концевому участку 23 гнезда 6 внешнего проводника. Это усилие приводит к деформации концевого участка 23 гнезда 6 внешнего проводника, которое прижимается в радиальном направлении вовнутрь, то есть в направлении центральной оси 7. Вследствие этого также область 10 контактирования прижимается в направлении внешнего проводника 4 введенного коаксиального кабеля 2, вследствие чего происходит электрическое контактирование между гнездом 6 внешнего проводника и внешним проводником 4 коаксиального кабеля 2. Тот факт, что концевой участок 23 также электрически контактирует с внешним проводником 4, не имеет значения, так как токи на внешнем проводнике 4 выбирают самый короткий путь, и этот путь проходит исключительно через область 10 контактирования. При приложении точно заданного усилия при установлении обжимного и/или зажимного соединения электрический контакт через область 10 контактирования может воспроизводиться.

Наиболее предпочтительным является при этом то, что механическая фиксация происходит на осевом расстоянии от области, которая служит для электрического контактирования. То есть механическая фиксация отстоит в осевом направлении от области 10 контактирования. Это означает, что даже вибрация (тряска) коаксиального кабеля 2 не приводит к нарушению электрического контактирования. Механическая фиксация удалена при этом на большее расстояние от элемента 8 приема внутреннего проводника, чем электрическое контактирование.

Концевой участок 23 проходит в осевом направлении приблизительно на такую же длину, на которую проходит также область 10 контактирования

Выступ 20 и гнездо 6 внешнего проводника и/или область 10 контактирования образуют друг к другу угол, который находится в диапазоне между 70° и 110°, предпочтительно между 80° и 100°, наиболее предпочтительно между 85° и 95° и соответствует, например 90°. В состоянии, в котором коаксиальный кабель 2 вставлен, и в котором установлена механическая фиксация, угол между выступом 20 и гнездом 6 внешнего проводника и/или областью 10 контактирования изменяется таким образом, что он предпочтительно не соответствует больше 90°, однако по-прежнему находится в диапазоне между 70° и 110°, предпочтительно в диапазоне между 80° и 100°, наиболее предпочтительно в диапазоне между 85° и 95°. Вследствие этого обеспечивается то, что область 10 контактирования, которая состоит, например, из контактных ребер и/или контактных перемычек, может врезаться во внешний проводник 4 коаксиального кабеля 2.

Фиг. 2B показывает развернутую внутреннюю стенку 21 гнезда 6 вешнего проводника, которая имеет области 10 контактирования в виде расположенных перпендикулярно контактных ребер и/или контактных перемычек. Контактные ребра и/или контактные перемычки расположены на внутренней стенке 21 гнезда 6 внешнего проводника с равномерным смещением друг относительно друга в окружном направлении вокруг центральной оси 7, то есть предпочтительно параллельно к центральной оси 7. Это означает, что расстояния в окружном направлении между отдельными контактными ребрами и/или отдельными контактными перемычками в каждом случае примерно равны.

Область 10 контактирования предпочтительно имеет m контактных ребер и/или контактных перемычек, причем m≥2, предпочтительно m≥3, далее предпочтительно m≥4, далее предпочтительно m≥5, далее предпочтительно m≥6, причем m контактных ребер и/или контактных перемычек расположены друг относительно друга под углом, который соответствует α=360°, разделенный на m.

Контактные ребра и/или контактные перемычки имеют режущие кромки, которые проходят параллельно к центральной оси 7 или по спирали относительно нее. Режущие кромки предпочтительно образованы посредством двух сходящихся друг к другу боковых поверхностей 10₁ и 10₂. Режущие кромки, то есть область 10 контактирования, состоят предпочтительно из того же материала, из которого состоит также гнездо 6 внешнего проводника.

Фиг. 3 показывает продольный разрез дальнейшего примера осуществления соответствующего изобретению штекерного соединения 1 с принятым коаксиальным кабелем 2, причем электрическое контактирование и механическая фиксация пространственно не отделены. Область 10 контактирования на фиг. 3 имеет большую длину в осевом направлении, чем на фиг. 2A. Стрелки показывают силовое воздействие для установления механической фиксации. Это силовое воздействие осуществляется также в тех областях, в которых выполнена область 10 контактирования.

В примере осуществления с фиг. 3 гнездо 6 внешнего проводника не имеет на своем концевом участке 23 ни сужения, ни расширения. При этом оно не изменяет ни свой внешний диаметр, ни свой внутренний диаметр.

В примере осуществления с фиг. 3 область 10 контактирования начинается только над разделительным элементом 12, это означает, что разделительный элемент 12 может быть выполнен таким образом, что он прилегает напрямую к гнезду 6 внешнего проводника. Однако в примере осуществления с фиг. 3 внешний диаметр разделительного элемента 12 меньше, чем внутренний диаметр гнезда 6 внешнего проводника. В зазор между разделительным элементом 12 и гнездом 6 внешнего проводника может вводиться, например, еще клей, который обеспечивает то, что разделительный элемент 12 внутри гнезда 6 внешнего проводника зафиксирован с последним. Равным образом возможно, что нижняя сторона разделительного элемента 12, то есть сторона, которая отвернута от торцевой стороны коаксиального кабеля 2, неразъемно закрепляется клеевым соединением на выступе 20.

Область 10 контактирования может проходить, например, до верхнего конца гнезда 6 внешнего проводника, то есть до верхнего конца концевого участка 23. Однако в примере осуществления с фиг. 3 область 10 контактирования оканчивается на определенном расстоянии в осевом направлении, то есть параллельно к центральной оси 7, перед верхним концом гнезда 6 внешнего проводника. Это расстояние может выбираться произвольно.

Фиг. 4 показывает продольный разрез дальнейшего примера осуществления соответствующего изобретению штекерного соединения 1 с принятым коаксиальным кабелем 2, причем электрическое контактирование отделено от механической фиксации, и область 10 контактирования и гнездо 6 вешнего проводника выполнены за одно целое. Область 10 контактирования состоит предпочтительно также из отдельных, отделенных друг от друга сегментов, которые благодаря давлению в радиальном направлении снаружи вовнутрь участвуют в электрическом контактировании. Также на фиг. 4 область 10 контактирования наклонена на своем верхнем конце 40 в радиальном направлении снаружи вовнутрь по направлению к разделительному элементу 12, вследствие чего принимаемый коаксиальный кабель 2 может вводиться наиболее просто. Механическая фиксация осуществляется аналогично примеру осуществления с фиг. 2A.

Фиг. 5A показывает продольный разрез примера осуществления соответствующего изобретению штекерного соединителя 1 с принятым коаксиальным кабелем 2, причем электрическое контактирование отделено от механической фиксации, и зажимное кольцо 50 ввернуто между гнездом 6 вешнего проводника и коаксиальным кабелем 2 и обеспечивает механическую фиксацию. Концевой участок 23 гнезда 6 вешнего проводника расширяется в радиальном направлении наружу, то есть от центральной оси 7. Это расширение может быть выполнено на продольном разрезе плавно расширяющимся, коническим или изогнутым. Предпочтительно форма расширения концевого участка 23 выбрана таким образом, что расширение непрерывно на продольном разрезе в любой точке. Следовательно, введенное зажимное кольцо 50 прижимается концевым участком 23 гнезда 6 вешнего проводника в направлении принимаемого коаксиального кабеля 2, вследствие чего возникает механическая фиксация.

Предпочтительно внутренняя стенка концевого участка 23 гнезда 6 вешнего проводника имеет резьбу. Наружная стенка зажимного кольца 50 имеет соответствующую ответную резьбу. Зажимное кольцо 50 может быть также самонарезающим. Чем дальше зажимное кольцо 50 вворачивается в осевом направлении вниз, то есть в направлении разделительного элемента 12, тем сильнее действует усилие в радиальном направлении вовнутрь, то есть в направлении центральной оси 7, и тем сильнее механическая фиксация.

Зажимное кольцо 50 имеет часть в осевом направлении, внешний диаметр которой больше, чем внешний диаметр концевого участка 23 гнезда 6 вешнего проводника. Другая часть зажимного кольца 50 имеет внешний диаметр, который в свою очередь меньше, чем внешний диаметр концевого участка 23 гнезда 6 вешнего проводника. Благодаря вворачиванию зажимного кольца 50 на него действует усилие, так что зажимное кольцо 50 прижимается в радиальном направлении вовнутрь, вследствие чего возникает механическая фиксация. Начало расширяющейся части гнезда 6 вешнего проводника может служить в качестве упора, до которого зажимное кольцо 50 может вворачиваться.

Фиг. 5B показывает продольный разрез дальнейшего, соответствующего изобретению примера осуществления штекерного соединения 1 с принятым коаксиальным кабелем 2, причем электрическое контактирование отделено от механической фиксации, и зажимное кольцо 50 навинчено на гнездо 6 вешнего проводника и вследствие этого обеспечивает механическую фиксацию. При этом внутренний диаметр, по меньшей мере, одной части зажимного кольца 50 больше, чем внутренний диаметр концевого участка 23 гнезда 6 вешнего проводника. Зажимное кольцо 50 имеет на своей внутренней стенке также снова предпочтительно резьбу, которая входит в зацепление с соответствующей ответной резьбой на окружной стенке концевого участка 23 гнезда 6 вешнего проводника. Вследствие того, что внутренний диметр зажимного кольца 50 немного меньше, чем внешний диаметр части концевого участка 23 гнезда 6 вешнего проводника, доходит до механического напряжения между зажимным кольцом 50 и гнездом 6 вешнего проводника, вследствие чего создается усилие, которое прижимает концевой участок 23 гнезда 6 вешнего проводника в радиальном направлении вовнутрь, то есть в направлении центральной оси 7. Концевой участок 23 гнезда 6 вешнего проводника имеет в отношении своей окружной стенки слегка коническую форму. Концевой участок 23 суживается к своему верхнему концу и тем самым в направлении от своего разделительного элемента 12, причем внешний диаметр верхнего конца меньше, чем внутренний диаметр зажимного кольца 50.

Фиг. 5C показывает поперечное сечение гнезда 6 вешнего проводника и/или зажимного кольца 50, показывающее, что гнездо 6 вешнего проводника и/или зажимное кольцо 50 выполнены с прорезями. Это уже показано на продольном разрезе для гнезда 6 вешнего проводника на фиг. 5B. Такое исполнение с прорезями допускает то, что гнездо 6 вешнего проводника может сжиматься в своем диаметре, благодаря тому, что отдельные сегменты придвигаются ближе друг к другу. То же самое относится также к, по меньшей мере, частично снабженному прорезями исполнению зажимного кольца 50. Предпочтительно выполнены с прорезями те участки гнезда 6 вешнего проводника и зажимного кольца 50, которые перекрываются в радиальном направлении. При этом прорезь выполнена преимущественно в осевом направлении, то есть параллельно к центральной оси 7. Область гнезда 6 вешнего проводника, в которой выполнена область 10 контактирования, выполнена предпочтительно без прорезей.

Фиг. 6 показывает пример осуществления продольного разреза разделительного элемента 12, который прилегает к торцевой стороне принятого коаксиального кабеля 2. В отличие от шайбообразных разделительных элементов 12 из предыдущих примеров осуществления разделительный элемент 12 с фиг. 6 имеет на своей стороне, обращенной к торцевой стороне принятого коаксиального кабеля 2, конусообразную или пирамидальную выпуклость 60, через которую в области центральной оси 7 проходит отверстие для приема внутреннего проводника 3. Конусовидная или пирамидальная выпуклость 60 предпочтительно не имеет разрывов в окружном направлении. Однако она может быть также выполнена с прорезями. Выпуклость 60 имеет место предпочтительно лишь в той области торцевой стороны принимаемого коаксиального кабеля 2, в которой предусмотрен диэлектрик 5. Это означает, что торцевая сторона внешнего проводника 4 не повреждена выпуклостью 60. Выпуклость 60 является причиной того, что принимаемый коаксиальный кабель 2 лучше фиксируется, и что давление через область 10 контактирования не приводит к тому, что внешний проводник 4 смещается в радиальном направлении вовнутрь, то есть в направлении центральной оси 7. Выпуклость 60 проходит в осевом направлении предпочтительно на длину, которая соответствует приблизительно толщине разделительного элемента в месте, в котором выпуклость 60 не выполнена. Однако высота выпуклости 60 в продольном направлении, то есть параллельно к центральной оси 7, может быть также большей или меньшей.

Выпуклость 60 имеет на части своей длины или на всей своей длине постоянный уклон. Также возможно, что выпуклость 60 на части своей длины или на всей своей длине описывается полиномом (многочленом) степени n, причем n≥2.

Фиг. 7A показывает пример осуществления продольного разреза разделительного элемента 12, к которому прилегает исключительно диэлектрик 5 коаксиального кабеля 2. Изоляция с коаксиального кабеля 2 удалена таким образом, что диэлектрик 5 выступает за внешний проводник 4 коаксиального кабеля 2. Это делает возможным то, что разделительный элемент 12 может изготавливаться из электропроводного материала. Разделительный элемент 12 может быть также выполнен согласно разделительному элементу из фиг. с 1A по 5B и соответственно гладким, то есть без выпуклости. Также возможно, что выступ 20 представляет собой разделительный элемент 12, и что торцевая сторона диэлектрика 5 прилегает напрямую к выступу 20. Выступ 20 и разделительный элемент 12 были бы в этом случае выполнены за одно целое. Однако предпочтительно выступ 20 и разделительный элемент 12 выполнены в виде двух элементов, то есть, говоря о разделительном элементе 12, речь идет об отдельном разделительном элементе, который прилегает предпочтительно к выступу 20.

Фиг. 7B показывает упрощенное изображение соответствующего изобретению штекерного соединителя 1 для приема коаксиального кабеля 2, причем диэлектрик 5 коаксиального кабеля 2 выступает за внешний проводник 4. Диэлектрик 5 коаксиального кабеля 2 прилегает в этом примере осуществления непосредственно к диэлектрику 70 штекерного соединителя 1. Диэлектрик 70 штекерного соединителя 1 действует в этом случае в качестве разделительного элемента 12. Поэтому отдельный разделительный элемент не требуется. Следовательно, внешний проводник 4 коаксиального кабеля 2 не может электрически контактировать на своей торцевой стороне. В этом случае было бы также возможно, что диэлектрик 5 коаксиального кабеля 2 не выступает за внешний проводник 4, так что внешний проводник 4 своей торцевой стороной также прилегает к диэлектрику 70 штекерного соединителя 1. Внешний проводник 4 мог бы также в принципе вдаваться в диэлектрик 70 штекерного соединителя 1.

Фиг. 7C показывает другое упрощенное изображение соответствующего изобретению штекерного соединителя 1 для приема коаксиального кабеля 2, причем диэлектрик 5 коаксиального кабеля 2 выступает за внешний проводник 4. Диэлектрик 5 коаксиального кабеля 2 опирается в этом случае внавыступ 20 гнезда 6 вешнего проводника. Следовательно, через торцевую сторону внешнего проводника 4 не происходит электрическое соединение с гнездом 6 вешнего проводника.

Изобретение не ограничено описанными примерами осуществления. В рамках изобретения все описанные и/или изображенные признаки могут друг с другом произвольно комбинироваться.

Изобретение относится к штекерному соединителю (1), который имеет гнездо (6) внешнего проводника для приема коаксиального кабеля (2), элемент (8), который служит для приема внутреннего проводника (3) коаксиального кабеля (2) и который расположен по центру внутри гнезда (6) внешнего проводника. Гнездо (6) внешнего проводника имеет, по меньшей мере, одну область (10) контактирования, которая используется для электрического контактирования с внешним проводником (4) коаксиального кабеля (2). Соединитель (1) имеет, по меньшей мере, один разделительный элемент (12), расположенный внутри гнезда (6) внешнего проводника так, что блокируется электрическое контактирование торцевой стороны внешнего проводника (4), введенного в гнездо (6) внешнего проводника коаксиального кабеля (2) с гнездом (6) внешнего проводника, и область (10) контактирования во вставленном состоянии расположена в гнезде (6) внешнего проводника так, что внешний проводник (4) своей прилегающей к торцевой стороне окружной стенкой (22) может электрически контактировать в радиальном направлении, предпочтительно может электрически контактировать исключительно в радиальном направлении. Техническим результатом является упрощение устройства путем обеспечения закрепления кабеля без дополнительных мест пайки. 20 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Штекерный соединитель (1) для приема и контактирования коаксиального кабеля (2), включающий в себя следующие элементы:

- гнездо (6) внешнего проводника для приема коаксиального кабеля (2), причем через гнездо (6) внешнего проводника проходит центральная ось (7);

- элемент (8) приема внутреннего проводника для приема внутреннего проводника (3) коаксиального кабеля (2), причем элемент (8) приема внутреннего проводника расположен по центру внутри гнезда (6) внешнего проводника;

- гнездо (6) внешнего проводника имеет по меньшей мере одну область (10) контактирования, которая служит для электрического контактирования внешнего проводника (4) коаксиального кабеля (2);

- причем по меньшей мере один участок гнезда (6) внешнего проводника сконфигурирован с возможностью приема коаксиального кабеля (2) для соединения с ним при помощи механической фиксации;

отличающийся тем, что

штекерный соединитель (1) содержит также по меньшей мере один разделительный элемент (12), который расположен внутри гнезда (6) внешнего проводника таким образом, что электрическое контактирование торцевой стороны внешнего проводника (4), выполненного с возможностью введения в гнездо (6) внешнего проводника коаксиального кабеля (2), с гнездом (6) внешнего проводника блокируется, и что область (10) контактирования во вставленном состоянии расположена в гнезде (6) внешнего проводника таким образом, что внешний проводник (4) своей прилегающей к торцевой стороне окружной стенкой (22) выполнен с возможностью электрически контактировать в радиальном направлении.

2. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что внешний проводник (4) выполнен с возможностью электрически контактировать исключительно в радиальном направлении своей прилегающей к торцевой стороне окружной стенкой (22).

3. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что электрическое контактирование области (10) контактирования гнезда (6) внешнего проводника с окружной стенкой (22) внешнего проводника (4) упомянутого коаксиального кабеля (2) осуществляется исключительно беспайным образом.

4. Штекерный соединитель (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что гнездо (6) внешнего проводника имеет выступающий в направлении центральной оси (7) выступ (20), на который опирается торцевая сторона внешнего проводника (4) и/или на который опирается, по меньшей мере, часть диэлектрика (5) между внешним проводником (4) и внутренним проводником (3) коаксиального кабеля (2), выполненного с возможностью введения в гнездо (6) внешнего проводника.

5. Штекерный соединитель (1) по п. 4, отличающийся тем, что электрическое контактирование между торцевой стороной внешнего проводника (4) коаксиального кабеля (2), выполненного с возможностью введения в гнездо (6) внешнего проводника, и гнездом (6) внешнего проводника блокируется вследствие того, что:

a) выступ (20) образован из диэлектрического материала или покрыт им и тем самым образует разделительный элемент (12); или

b) разделительный элемент (12) выполнен в виде отдельного разделительного элемента, который находится между выступом (20) и торцевой стороной внешнего проводника (4) и/или по меньшей мере одной части диэлектрика (5) коаксиального кабеля (2), выполненного с возможностью введения в гнездо (6) внешнего проводника; или

c) диэлектрик (5) коаксиального кабеля (2) выступает с торцевой стороны за внешний проводник (4) и опирается на выступ (20), или на разделительный элемент (12), или на диэлектрик (70) штекерного соединителя (1).

6. Штекерный соединитель (1) по п. 5, отличающийся тем, что разделительный элемент (12) включает в себя шайбу или состоит из нее, которая в своем центре имеет отверстие для проведения внутреннего проводника (3) коаксиального кабеля (2), и внешний диаметр шайбы больше или равен внешнему диаметру внешнего проводника (4) коаксиального кабеля (2), выполненного с возможностью введения в гнездо (6) внешнего проводника.

7. Штекерный соединитель (1) по п. 6, отличающийся тем, что разделительный элемент (12) на своей стороне, обращенной к торцевой стороне коаксиального кабеля (2), имеет конусообразную или пирамидальную выпуклость (60), через которую в области центральной оси (7) проходит отверстие для приема внутреннего проводника (3) коаксиального кабеля (2).

8. Штекерный соединитель (1) по п. 4, отличающийся тем, что выступ (20) и гнездо (6) внешнего проводника и/или область (10) контактирования образуют друг относительно друга угол, который находится в диапазоне между 80° и 100°, предпочтительно в диапазоне между 85° и 95° и наиболее предпочтительно соответствует 90°.

9. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что область (10) контактирования включает в себя контактные ребра и/или контактные перемычки.

10. Штекерный соединитель (1) по п. 9, отличающийся тем, что контактные ребра и/или контактные перемычки расположены на внутренней стенке (21) гнезда (6) внешнего проводника с равномерным смещением друг относительно друга в окружном направлении вокруг центральной оси (7).

11. Штекерный соединитель (1) по п. 9, отличающийся тем, что контактные ребра и/или контактные перемычки имеют режущие кромки, которые проходят параллельно к центральной оси (7) или по спирали.

12. Штекерный соединитель (1) по п. 11, отличающийся тем, что режущие кромки образованы посредством двух сходящихся друг к другу с образованием острого угла боковых поверхностей (10₁, 10₂).

13. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что механическая фиксация включает в себя обжимное и/или зажимное соединение или состоит из него.

14. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что концевой участок (23) гнезда (6) внешнего проводника, посредством которого осуществляется механическая фиксация штекерного соединителя (1) с коаксиальным кабелем (2), расположен на расстоянии в осевом направлении от области (10) контактирования, при помощи которой осуществляется электрическое контактирование гнезда (6) внешнего проводника с внешним проводником (4) коаксиального кабеля (2), выполненного с возможностью введения в гнездо (6) внешнего проводника.

15. Штекерный соединитель (1) по п. 14, отличающийся тем, что область (10) контактирования, при помощи которой осуществляется электрическое контактирование гнезда (6) внешнего проводника с внешним проводником (4) коаксиального кабеля (2), выполненного с возможностью введения в гнездо (6) внешнего проводника, расположена ближе к элементу (8) приема внутреннего проводника, чем концевой участок (23) гнезда (6) внешнего проводника, посредством которого осуществляется механическая фиксация штекерного соединителя (1) с коаксиальным кабелем (2).

16. Штекерный соединитель (1) по п. 14, отличающийся тем, что концевой участок (23) гнезда (6) внешнего проводника, образуя приемное пространство для зажимного кольца (50), расширен в радиальном направлении наружу от центральной оси (7) таким образом, что благодаря ввертыванию зажимного кольца (50) в приемное пространство в концевом участке гнезда (6) внешнего проводника действуют радиальные прижимные усилия между зажимным кольцом (50) и фиксируемым коаксиальным кабелем (2).

17. Штекерный соединитель (1) по п. 16, отличающийся тем, что концевой участок (23) гнезда (6) внешнего проводника прилегает к внешнему проводнику (4) фиксируемого коаксиального кабеля, и зажимное кольцо (50) радиально навинчивается на концевой участок гнезда (6) внешнего проводника, так что действуют радиальные прижимные усилия между зажимным кольцом (50) и фиксируемым коаксиальным кабелем (2).

18. Штекерный соединитель (1) по п. 16, отличающийся тем, что гнездо (6) внешнего проводника снабжено прорезями в осевом направлении своей длины, по меньшей мере, в области, в которой выполнена механическая фиксация, и/или зажимное кольцо (50) снабжено прорезями на части своей длины в осевом направлении.

19. Штекерный соединитель (1) по п. 17, отличающийся тем, что гнездо (6) внешнего проводника снабжено прорезями в осевом направлении своей длины, по меньшей мере, в области, в которой выполнена механическая фиксация, и/или зажимное кольцо (50) снабжено прорезями на части своей длины в осевом направлении.

20. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что гнездо (6) внешнего проводника и по меньшей мере одна область (10) контактирования выполнены за одно целое или в виде нескольких элементов.

21. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что область (10) контактирования гнезда (6) внешнего проводника контактирует с областью на окружной стенке (22) внешнего проводника (4), выполненного с возможностью введения в гнездо (6) внешнего проводника коаксиального кабеля (2), проходящей от торцевой стороны в осевом направлении на менее чем 0,5 см, предпочтительно на менее чем 0,3 см и наиболее предпочтительно на менее чем 0,2 см.