EP2949013B1 - Koaxialsteckverbindung mit einer mehrteiligen bajonettmutter - Google Patents
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- EP2949013B1 EP2949013B1 EP14701474.0A EP14701474A EP2949013B1 EP 2949013 B1 EP2949013 B1 EP 2949013B1 EP 14701474 A EP14701474 A EP 14701474A EP 2949013 B1 EP2949013 B1 EP 2949013B1
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- H01R9/05—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for coaxial cables
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Definitions
- the invention relates to a plug connection of a coaxial plug connector with a bayonet nut and a mating connector.
- BNC connectors include an inner conductor and an outer conductor surrounding the inner conductor. Inner and outer conductors are separated by an insulating body (dielectric). The electrical connection between two complementary connectors takes place by means of radial contacts between the inner and the outer conductors.
- an inner conductor and an outer conductor are each formed as a slotted socket, into which engages a plug-shaped inner or outer conductor of the other connector.
- the concomitant elastic expansion or narrowing of the slotted bushes leads to a radial contact pressure.
- the mechanical connection is made by means of a bayonet lock, in which two projections of a connector in a push-turn movement in two L-shaped locking grooves of a bayonet nut of the other connector are inserted, which then engage at the ends of the locking grooves in undercuts.
- the necessary for the locking connection axial force is applied regularly by means of spring elements, which during insertion of the Projections are compressed in the locking grooves.
- the spring stiffness of the spring elements is designed to be relatively low. However, this low spring stiffness can lead to the problem that move the two connectors even when exercising a relatively low tensile force on the connector to each other, which can lead to irregularities in the signal transmission.
- the inherent fixed detent position of the bayonet lock can have a negative impact on the transmission performance of the connector. Due to dimensional tolerances of the connectors, the axial air gaps between the inner and outer conductors are relatively undefined, which can adversely affect the reproducibility of the transmission performance.
- Precision BNC connectors have the disadvantage of being incompatible with traditional BNC connectors.
- the coaxial connector has an inner conductor, an outer conductor surrounding the inner conductor, and a bayonet nut rotatably arranged to the outer conductor, which forms a locking groove for receiving a projection of the mating connector.
- the invention was the task to provide an improved coaxial connector.
- this should be compatible with both classic BNC jacks and with the well-known precision BNC jacks and thereby allow a good transmission performance, be coupled play and / or prevent accidental change of position to its mating connector.
- the invention is based on the idea of separating the electrical contact region from the mechanical contact region in the case of a generic coaxial connector, so that these two regions can be moved or adjusted relative to one another. It has been found to be advantageous to assume that the electrical contact region, which may also be regulated by standards, is fixed, and that the mechanical contact region is considered to be axial, ie. slidably accept in the insertion direction. Based on this it was recognized that an axial displacement of the mechanical contact area is not meaningful as long as the lock must be brought by means of the bayonet lock in a fixed predetermined end position. Another aspect of the considerations was that a biased spring element is not a suitable means for generating a sufficiently high axial contact pressure to securely hold the coaxial connectors in place relative to each other.
- This basic idea of the invention is implemented in a coaxial connector (in particular for high-frequency applications) comprising (at least) an inner conductor, (at least) an outer conductor surrounding the inner conductor (and electrically insulated from it) (At least) has a rotatable to (at least) the outer conductor arranged bayonet nut, wherein the bayonet nut at least one locking groove (preferably two or more) for receiving at least one projection (preferably two or more) of a mating connector is formed.
- the locking groove is designed in the form of a helical groove and the bayonet nut has a first bayonet nut part and a second bayonet nut part, each forming a flank of the helical groove, the bayonet nut parts being relatively longitudinal in the coaxial connector (this corresponds to the insertion direction of a coaxial connector formed by this coaxial connector) are mutually displaceable in order to clamp the projection of the mating connector in the helical groove.
- a fixing element is provided, by means of which the bayonet nut parts can be fixed in position, so that the bracing of the projection of the mating connector can be permanently held upright.
- the fixing element also serves to move the bayonet nut parts to each other.
- a "clamping" of the projection is understood according to the invention that the flanks of the helical groove bear against the projection. As a result, a substantial freedom of play can already be achieved. The backlash can improve when the flanks rest under pressure on the projection.
- a coaxial connector according to the invention comprises at least one coaxial connector according to the invention and a mating connector complementary thereto.
- the projection of the mating connector can be fixed at any point in the helical groove and thereby the two connectors in a variable longitudinal axial connection position.
- This is on the one hand by the formation of the locking grooves in a helical shape, ie with a on the longitudinal axis of the coaxial connector or the Coaxial connector related slope, achieved, whereby a rotation of the bayonet nut is connected to a longitudinal axial relative movement of the two connectors in locking the bayonet lock.
- the relative movement of the connector or an axial contact pressure formed between them can thus be adjusted by an adapted rotation of the bayonet nut.
- the connectors can then be fixed in the set connection position. This allows a backlash-free connection of the coaxial connector according to the invention with any BNC mating connectors can be achieved, even if this, as is the case with classic BNC connectors on a radial and not on an axial contact (as in the known precision connectors) their External conductors are based.
- the outer conductor of the coaxial connector according to the invention has at least one, preferably a plurality of longitudinal slots, whereby corresponding contact spring tabs are formed.
- the coaxial connector according to the invention is also suitable for axial (front) contacting with a precision BNC mating connector, since the two connectors can be connected by means of the bayonet nut tolerance independent always with a suitable axial contact pressure which is so high that a good transmission performance is ensured, but at the same time also a damage of the contact spring tabs is excluded by inadmissible longitudinal axial compressive stresses.
- flanks of the helical groove are preferably designed to run continuously, whereby the possibility is created to brace the projection of the mating connector at any point in the helical groove and accordingly to connect the two connectors of the connector according to the invention in any relative position.
- flanks formed by the bayonet nut parts have different pitches. Thereby, a positive fixation of the or projections of the mating connector in or the helical grooves are achieved because a further and / or moving back of the projections is avoided by a decreasing groove width of the helical groove.
- each receiving at least one projection of the mating connector may then be particularly preferably provided that the different slopes of the flanks of the helical grooves are chosen such that the groove width of at least one helical groove in the one direction of rotation and the Groove width of the other helical groove is reduced in the other direction of rotation, whereby both a further and a moving back of the projections in the helical grooves is prevented.
- the bayonet nut parts of the coaxial connector according to the invention are arranged rotationally fixed relative to one another, whereby in particular the handling during locking can be simplified.
- the rotationally fixed arrangement of the bayonet nut parts can preferably be achieved by an axial guidance formed between them.
- first bayonet nut part is axially immovable when the projection is braced and the second bayonet nut part is displaceable relative to the first bayonet nut part by means of a union nut in the longitudinal axial direction, an internal thread of the union nut engaging in an outer thread of the outer conductor or a housing surrounding the outer conductor.
- first bayonet nut member is fixed by means of a latching connection axially immovable to the outer conductor or the housing.
- the second bayonet nut part is axially immovable during clamping of the projection and the first bayonet nut part is displaceable in the axial direction relative to the second bayonet nut part by means of a cap nut, wherein an internal thread of the cap nut engages in an external thread of the first bayonet nut part ,
- the axially immovable arrangement of the second bayonet nut part during bracing ie when applying a force by tightening the nut while simultaneously generating reaction forces
- Coaxial connector supports can then be achieved in that these and / or the nut on a projection of the outer conductor or the housing of the invention Coaxial connector supports.
- the mating connector 2 is designed as a precision coupler and has on the inside of its outer conductor 3 on a circumferential shoulder 4, which from the end face of a plurality of Longitudinal slots 21 provided outer conductor 5 of the coaxial connector 1 to be contacted.
- Both the coaxial connector 1 and the mating connector 2 comprise in a known manner in each case an inner conductor and an insulating body of electrically insulating material (dielectric), by which the inner conductor is held in the respective outer conductor and is electrically insulated from this.
- the inner conductor and insulation body are not shown in the drawings for a better overview.
- the coaxial connector 1 comprises a bayonet nut and the mating connector 2 two projections 6 on the outside of its outer conductor 3.
- the bayonet nut forms two helical grooves 7, which extend both in the circumferential direction and in the direction of the longitudinal axis of the connector.
- the projections 6 of the mating connector 2 can be brought into the helical grooves 7 in the direction of their longitudinal axes due to a Auffactzumos the connector.
- the projections 6 can then be moved further in the direction of the closed end of the helical grooves 7. Due to the helical course of the helical grooves 7, this is connected to a relative movement of the two connectors in the longitudinal direction thereof.
- the bayonet nut comprises two bayonet nut parts 9, 10, a first bayonet nut part 9, which is arranged at the plug-side end of the coaxial connector 1, and a second bayonet nut part 10.
- the two bayonet nut parts 9, 10 are axial, i. in the longitudinal direction of the coaxial connector to each other movable, but rotationally fixed to each other. This is achieved in that both bayonet nut parts 9, 10 form axial recesses 11, in which complementary sections of the respective other bayonet nut part 9, 10 engage.
- Each of the bayonet nut parts 9, 10 has two helically extending end faces, each of which forms a flank 12 of the two helical grooves 7.
- the pitch of the flanks 12 formed by the first bayonet nut part 9 is different from the pitch of the flanks 12 formed by the second bayonet nut part 10. Due to the axial relative mobility of the two bayonet nut parts 9, 10 results in a variability of the groove widths of the helical grooves 7. The different slopes of the flanks 12 results in an increasing or decreasing groove width over the course of the two helical grooves. 7
- the first bayonet nut part 9 forms on the engaging in the recess of the second bayonet nut part 10 sections each have a locking projection 13 which engages in a circumferential recess 14 of the outer conductor 5 of the coaxial connector 1 and thereby the first bayonet nut member 9 immovable in the longitudinal direction, but rotatable on the outer conductor 5 fixed.
- the second bayonet nut part 10 is freely movably mounted on a section of the outer conductor 5. This is thus arranged within limits both in the directions defined by the longitudinal axis of the plug connection directions and - together with the first bayonet nut part 9 - rotatably mounted on the outer conductor 5.
- the second Bayonet nut part 10 are moved longitudinally in the direction of the first bayonet nut part 9.
- the union nut 15 on a portion of its inner side an internal thread 16 which engages in an external thread 17 of the outer conductor 5.
- the nut 15 surrounds the second bayonet nut part 10 partially and is supported on the front side of it.
- the second bayonet nut part has a circumferential projection 22 on its outside.
- the connectors For electrical and mechanical contacting of the connectors, they are initially plugged together so far axially until the projections 6 of the mating connector 2 have arrived in the helical grooves 7 of the bayonet nut of the coaxial connector 1 (see. Fig. 5 ). It is provided by a corresponding position of the nut that the groove width of the helical grooves 7 is sufficiently above the diameter of the circular cross-section projections 6.
- the projections 6 can then be moved in the direction of the closed ends of the helical grooves 7. This is connected to a further longitudinal axial relative movement of the two connectors.
- the union nut 15 is rotated until the outer conductor 5 of the coaxial connector 1 frontally abuts the shoulder 4 on the inside of the outer conductor 3 of the mating connector 2 (see. Fig. 6 ).
- the second bayonet nut part 10 prevents a bending of the latching projections 13 forming portions of the first bayonet nut part 9 due to a closed circumferentially formed portion 18 and thus prevents the bayonet nut from the outer conductor 5 of the coaxial connector 1 dissolves. If no precision coupler is used as the mating connector, the bayonet nut is twisted until a desired connection dimension of the outer conductor, which then only contacts radially, is achieved.
- this end position is fixed by turning the union nut 15 (clockwise). Because of the frontal contact of the outer conductor 3, 5 of the two connectors, the bayonet nut does not need to be secured against turning.
- the second bayonet nut part 10 is moved in the direction of the first bayonet nut part 9 until the projections 6 between the flanks 12 of the helical grooves 7 are braced (see. Fig. 7 ).
- a loosening of the bayonet lock is then no longer possible without screwing back the nut 15, since the groove widths of the helical grooves 7 reduced due to different slopes of the first bayonet nut part 9 on the one hand and the second bayonet nut part 10 on the other hand formed flanks 12, wherein the groove widths of the two Wendelnuten 7 also reduce in different directions of rotation.
- the in the Fig. 8 to 13 illustrated second embodiment of a connector according to the invention differs from the first embodiment according to the Fig. 1 to 7 in the form of the bayonet nut and the union nut 15 and in the interaction between these and the outer conductor 5 of the coaxial connector. 1
- the first bayonet nut part 9 is not fixed directly to the outer conductor 5 of the coaxial connector 1. Rather, an external thread 17 engages on an annular portion facing the second bayonet nut part 10 into an internal thread 16 of the union nut 15. Within the union nut 15 is the second bayonet nut part 10, wherein this is supported on the one hand on a collar 19 of the union nut 15 and on the other to a circumferential projection 20 of the outer conductor 5.
- the two bayonet nut parts 9, 10 form an axial guide, in that axially extending recesses 11 are provided in both bayonet nut parts 9, 10, in which complementary sections of the respective other bayonet nut part 9, 10 engage.
- the helical grooves 7 forming flanks 12 have different slopes, whereby after tightening the nut 15, a twisting of the bayonet nut is prevented in both directions of rotation.
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- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung aus einem Koaxia!steckverbinder mit einer Bajonettmutter und einem Gegensteckverbinder.
- Gattungsgemäße (Koaxial-)Steckverbinder sind z.B. als sogenannte BNC-Steckverbinder in der IEC 61169-8, der MIL-PRF39012 und der CECC 22120 beschrieben. Diese werden insbesondere zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen eingesetzt. BNC-Steckverbinder umfassen einen Innenleiter sowie einen den Innenleiter umgebenden Außenleiter. Innen- und Außenleiter sind über einen Isolationskörper (Dielektrikum) voneinander getrennt. Die elektrische Verbindung zwischen zwei komplementären Steckverbindern erfolgt mittels Radialkontakten zwischen den Innen- und den Außenleitern. Hierzu sind jeweils ein Innenleiter und ein Außenleiter als geschlitzte Buchse ausgebildet, in die ein steckerförmiger Innen- bzw. Außenleiter des anderen Steckverbinders eingreift. Die damit einhergehende elastische Aufweitung bzw. Verengung der geschlitzten Buchsen führt zu einem radialen Kontaktdruck. Die mechanische Verbindung erfolgt mittels eines Bajonettverschlusses, bei dem zwei Vorsprünge des einen Steckverbinders in einer Drück-Dreh-Bewegung in zwei L-förmige Verriegelungsnuten einer Bajonettmutter des anderen Steckverbinders eingeführt werden, die dann an den Enden der Verriegelungsnuten in Hinterschnitte einrasten. Die für die Rastverbindung notwendige Axialkraft wird regelmäßig mittels Federelementen aufgebracht, die beim Einführen der Vorsprünge in die Verriegelungsnuten komprimiert werden. Um ein einfaches manuelles Stecken der Steckverbindung zu ermöglichen, ist es erforderlich, dass die Federsteifigkeit der Federelemente relativ gering ausgelegt ist. Diese geringe Federsteifigkeit kann jedoch zu dem Problem führen, dass sich die beiden Steckverbinder auch bei der Ausübung einer relativ geringen Zugkraft auf die Steckverbindung zueinander bewegen, was zu Unregelmäßigkeiten in der Signalübertragung führen kann.
- Weiterhin kann auch die prinzipbedingt feste Rastposition des Bajonettverschlusses einen negativen Einfluss auf die Übertragungsleistung der Steckverbindung haben. Aufgrund von Abmessungstoleranzen der Steckverbinder sind die axialen Luftspalte zwischen den Innen- und Außenleitern relativ undefiniert, was sich negativ auf die Reproduzierbarkeit der Übertragungsleistung auswirken kann.
- Um die Nachteile klassischer BNC-Steckverbindungen zu vermeiden, wurden sogenannte Präzisions-BNC-Steckverbindungen entwickelt (vgl. z.B.
DE 103 06 053 B4 undDE 10 2004 017 803 B4 ). Diese weisen anstelle einer geschlitzten Außenleiterkontaktbuchse eine geschlossene, rohrförmige Außenleiterkontaktbuchse auf, mit der stirnseitig kontaktiert wird. Der Außenleiterstecker des Gegensteckverbinders weist auf seiner Innenseite einen umlaufenden Absatz auf. Weiterhin ist vorgesehen, das bei klassischen BNC-Steckverbindern eingesetzte massive Dielektrikum durch eine Präzisionsstütze zu ersetzen. Beide Maßnahmen können eine deutlich verbesserte Übertragungsleistung bewirken. Um einen ausreichend hohen axialen Kontaktdruck zu erreichen und diesen auch bei einer auf die Steckverbindung aufgebrachten Zugkraft aufrecht zu halten, ist vorgesehen, die Steckverbinder durch das Festziehen einer mit der Bajonettmutter verbundenen Überwurfmutter axial gegeneinander zu drücken. - Präzisions-BNC-Steckverbinder weisen den Nachteil auf, dass sie zu klassischen BNC-Steckverbindern nicht kompatibel sind.
- Aus der
DE 10 2004 017803 B4 ist eine Koaxialsteckverbindung mit einem Koaxialsteckverbinder und einem Gegensteckverbinder bekannt. Der Koaxialsteckverbinder weist einen Innenleiter, einem den Innenleiter umgebenden Außenleiter und eine verdrehbar zu dem Außenleiter angeordnete Bajonettmutter auf, die eine Verriegelungsnut zur Aufnahme eines Vorsprungs des Gegensteckverbinders ausbildet. - Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Koaxialsteckverbinder anzugeben. Insbesondere sollte dieser sowohl mit klassischen BNC-Buchsen als auch mit den bekannten Präzisions-BNC-Buchsen kompatibel sein und dabei eine gute Übertragungsleistung ermöglichen, spielfrei koppelbar sein und/oder eine unbeabsichtigte Änderung der Lage zu seinem Gegensteckverbinder verhindern.
- Diese Aufgabe wird durch eine Koaxialsteckverbindung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
- Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, bei einer gattungsgemäßen Koaxialsteckverbindung den elektrischen Kontaktbereich vom mechanischen Kontaktbereich zu trennen, so dass sich diese beiden Bereiche relativ zueinander bewegen bzw. einstellen lassen. Als vorteilhaft wurde erkannt, den elektrischen Kontaktbereich, welcher ja auch durch Normen reglementiert sein kann, als fixiert anzunehmen und dafür den mechanischen Kontaktbereich als axial, d.h. in Steckrichtung verschiebbar anzunehmen. Darauf aufbauend wurde erkannt, dass eine axiale Verschiebung des mechanischen Kontaktbereichs nicht sinnvoll ist, solange die Verriegelung mittels des Bajonettverschlusses in eine fix vorgegebene Endlage gebracht werden muss. Ein weiterer Aspekt der Überlegungen war, dass ein vorgespanntes Federelement kein geeignetes Mittel ist, wenn es darum geht, einen ausreichend hohen axialen Kontaktdruck zu erzeugen, um die Koaxialsteckverbinder sicher in ihrer Lage zueinander zu halten.
- Umgesetzt wird dieser Grundgedanke der Erfindung in einem Koaxialsteckverbinder (insbesondere für Hochfrequenzanwendungen), der (mindestens) einen Innenleiter, (mindestens) einen den Innenleiter umgebenden (und von diesem elektrisch isolierten) Außenleiter sowie (mindestens) eine verdrehbar zu (zumindest) dem Außenleiter angeordnete Bajonettmutter aufweist, wobei die Bajonettmutter mindestens eine Verriegelungsnut (vorzugsweise zwei oder mehr) zur Aufnahme von mindestens einem Vorsprung (vorzugsweise zwei oder mehr) eines Gegensteckverbinders ausbildet. Erfindungsgemäß ist die Verriegelungsnut in Form einer Wendelnut ausgebildet und die Bajonettmutter weist ein erstes Bajonettmutterteil und ein zweites Bajonettmutterteil auf, die jeweils eine Flanke der Wendelnut ausbilden, wobei die Bajonettmutterteile in Längsrichtung des Koaxialsteckverbinders (diese entspricht der Steckrichtung einer mittels dieses Koaxialsteckverbinders ausgebildeten Koaxialsteckverbindung) relativ zueinander verschiebbar sind, um den Vorsprung des Gegensteckverbinders in der Wendelnut zu verspannen. Weiterhin ist (mindestens) ein Fixierelement vorgesehen, durch das die Bajonettmutterteile lagefixierbar sind, so dass das Verspannen des Vorsprungs des Gegensteckverbinders dauerhaft aufrecht gehalten werden kann. Vorzugsweise dient das Fixierelement auch zum Verschieben der Bajonettmutterteile zueinander.
- Unter einem "Verspannen" des Vorsprungs wird erfindungsgemäß verstanden, dass die Flanken der Wendelnut an dem Vorsprung anliegen. Dadurch kann bereits eine weitgehende Spielfreiheit erreicht werden. Die Spielfreiheit kann sich verbessern, wenn die Flanken unter Druck an dem Vorsprung anliegen.
- Eine erfindungsgemäße Koaxialsteckverbindung umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinder sowie einen dazu komplementären Gegensteckverbinder.
- Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Koaxialsteckverbinders kann der Vorsprung des Gegensteckverbinders an beliebiger Stelle in der Wendelnut und dadurch die beiden Steckverbinder in einer variablen längsaxialen Verbindungslage fixiert werden. Dies wird zum einen durch die Ausbildung der Verriegelungsnuten in einer Wendelform, d.h. mit einer auf die Längsachse des Koaxialsteckverbinders bzw. der Koaxialsteckverbindung bezogenen Steigung, erreicht, wodurch eine Drehung der Bajonettmutter mit einer längsaxialen Relativbewegung der beiden Steckverbinder beim Verriegeln des Bajonettverschlusses verbunden ist. Die Relativbewegung der Steckverbinder bzw. ein zwischen diesen ausgebildeter axialer Kontaktdruck kann somit durch eine angepasste Drehung der Bajonettmutter eingestellt werden. Durch die mehrteilige Ausbildung der Bajonettmutter in Verbindung mit dem Fixierelement, können die Steckverbinder dann in der eingestellten Verbindungslage fixiert werden. Dadurch kann eine spielfreie Verbindung des erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinders mit beliebigen BNC-Gegensteckverbindern erreicht werden, auch wenn diese, wie dies bei klassischen BNC-Steckverbindern der Fall ist, auf einem radialen und nicht auf einem axialen Kontakt (wie bei den bekannten Präzisions-Steckverbindern) ihrer Außenleiter beruhen.
- Um insbesondere bei der Verbindung eines erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinders mit einem klassischen BNC-Gegensteckverbinder einen federbelasteten Radialkontakt der Außenleiter auszubilden, kann vorgesehen sein, dass der Außenleiter des erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinders mindestens eine, vorzugsweise mehrere Längsschlitzungen aufweist, wodurch entsprechende Kontaktfederlaschen ausgebildet werden. Trotz dieser Längsschlitzungen eignet sich der erfindungsgemäße Koaxialsteckverbinder auch für die axiale (Stirn-)Kontaktierung mit einem Präzisions-BNC-Gegensteckverbinder, da die beiden Steckverbinder mittels der Bajonettmutter toleranzunabhängig stets mit einem geeigneten axialen Kontaktdruck verbunden werden können, der so hoch ist, dass ein gute Übertragungsleistung gewährleistet ist, gleichzeitig aber auch eine Beschädigung der Kontaktfederlaschen durch unzulässige längsaxiale Druckspannungen ausgeschlossen ist.
- Die Flanken der Wendelnut sind vorzugsweise stufenlos verlaufend ausgebildet, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, den Vorsprung des Gegensteckverbinders an beliebiger Stelle in der Wendelnut zu verspannen und dementsprechend die zwei Steckverbinder der erfindungsgemäßen Steckverbindung in beliebiger Relativposition zu verbinden.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die von den Bajonettmutterteilen ausgebildeten Flanken unterschiedliche Steigungen aufweisen. Dadurch kann eine formschlüssige Fixierung des oder der Vorsprünge des Gegensteckverbinders in der oder den Wendelnuten erreicht werden, da ein Weiter- und/oder Zurückbewegen der Vorsprünge durch eine sich verringernde Nutbreite der Wendelnut vermieden wird. Bei der bevorzugten Ausgestaltung mit mindestens zwei Wendelnuten, die jeweils mindestens einen Vorsprung des Gegensteckverbinders aufnehmen, kann dann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die unterschiedlichen Steigungen der Flanken der Wendelnuten derart gewählt sind, dass sich die Nutbreite zumindest einer Wendelnut in die eine Drehrichtung und die Nutbreite einer/der anderen Wendelnut in der anderen Drehrichtung verringert, wodurch sowohl ein Weiter- als auch ein Zurückbewegen der Vorsprünge in den Wendelnuten verhindert wird.
- Neben dieser bevorzugten Art einer formschlüssigen Fixierung des Vorsprungs in der Wendelnut kann auch vorgesehen sein, diesen rein kraftschlüssig zu fixieren. Weiter alternativ kann auch die Möglichkeit bestehen, die Flanken abgestuft auszubilden, wodurch definierte Fixierpositionen für den Vorsprung geschaffen werden können, in denen dieser formschlüssig fixiert werden kann.
- Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Bajonettmutterteile des erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinders drehfest zueinander angeordnet sind, wodurch insbesondere die Handhabung beim Verriegeln vereinfacht werden kann. Die drehfeste Anordnung der Bajonettmutterteile kann vorzugsweise durch eine zwischen diesen ausgebildete Axialführung erreicht werden.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann weiterhin vorgesehen sein, dass das erste Bajonettmutterteil beim Verspannen des Vorsprungs axial unbeweglich ist und das zweite Bajonettmutterteil mittels einer Überwurfmutter in längsaxialer Richtung relativ zu dem ersten Bajonettmutterteil verschiebbar ist, wobei ein Innengewinde der Überwurfmutter in ein Außengewinde des Außenleiters oder eines den Außenleiter umgebenden Gehäuses eingreift. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das erste Bajonettmutterteil mittels einer Rastverbindung axial unbeweglich an dem Außenleiter oder dem Gehäuse fixiert ist.
- In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das zweite Bajonettmutterteil beim Verspannen des Vorsprungs axial unbeweglich ist und das erste Bajonettmutterteil mittels einer Überwurfmutter in axialer Richtung relativ zu dem zweiten Bajonettmutterteil verschiebbar ist, wobei ein Innengewinde der Überwurfmutter in ein Außengewinde des ersten Bajonettmutterteils eingreift. Die axial unbewegliche Anordnung des zweiten Bajonettmutterteils beim Verspannen (d.h. beim Aufbringen einer Kraft durch das Festziehen der Überwurfmutter bei gleichzeitiger Erzeugung von Reaktionskräften) kann dann dadurch erreicht werden, dass sich diese und/oder die Überwurfmutter an einem Vorsprung des Außenleiters oder des Gehäuse des erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinders abstützt.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
- Fig. 1:
- eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbindung in einer perspektivischen Ansicht;
- Fig. 2:
- ein erstes Bajonettmutterteil der Koaxialsteckverbindung gemäß
Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht; - Fig. 3:
- ein zweites Bajonettmutterteil der Koaxialsteckverbindung gemäß
Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht; - Fig. 4:
- den erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinder der Koaxialsteckverbindung gemäß
Fig. 1 in einem Längsschnitt; - Fig. 5:
- in einem Längsschnitt die Steckverbinder der Koaxialsteckverbindung gemäß
Fig. 1 in einer ersten Relativposition; - Fig. 6:
- in einem Längsschnitt die Steckverbinder der Koaxialsteckverbindung gemäß
Fig. 1 in einer zweiten Relativposition; - Fig.7:
- in einem Längsschnitt die Steckverbinder der Koaxialsteckverbindung gemäß
Fig. 1 in einer dritten Relativposition; - Fig. 8:
- eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbindung in einer perspektivischen Ansicht;
- Fig. 9:
- ein erstes Bajonettmutterteil der Koaxialsteckverbindung gemäß
Fig. 8 in einer perspektivischen Ansicht; - Fig. 10:
- ein zweites Bajonettmutterteil der Koaxialsteckverbindung gemäß
Fig. 8 in einer perspektivischen Ansicht; - Fig. 11:
- den erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinder der Koaxialsteckverbindung gemäß
Fig. 8 in einem Längsschnitt; - Fig. 12:
- in einem Längsschnitt die Steckverbinder der Koaxialsteckverbindung gemäß
Fig. 8 in einer ersten Relativposition; und - Fig. 13:
- in einem Längsschnitt die Steckverbinder der Koaxialsteckverbindung gemäß
Fig. 8 in einer zweiten Relativposition. - In den
Fig. 1 bis 7 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbindung dargestellt. Diese umfasst einen als Stecker ausgebildeten, erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinder 1 sowie einen dazu komplementären, d.h. als Kuppler ausgebildeten Gegensteckverbinder 2. Der Gegensteckverbinder 2 ist als Präzisionskuppler ausgebildet und weist auf der Innenseite seines Außenleiters 3 einen umlaufenden Absatz 4 auf, der von der Stirnfläche eines mit mehreren Längsschlitzungen 21 versehenen Außenleiters 5 des Koaxialsteckverbinders 1 kontaktiert werden soll. - Sowohl der Koaxialsteckverbinder 1 als auch der Gegensteckverbinder 2 umfassen in bekannter Weise jeweils einen Innenleiter als auch einen Isolationskörper aus elektrisch isolierendem Werkstoff (Dielektrikum), durch den der Innenleiter in dem jeweiligen Außenleiter gehalten und von diesem elektrisch isoliert ist. Die Innenleiter und Isolationskörper sind in den Zeichnungen für eine bessere Übersicht nicht dargestellt.
- Die mechanische Verbindung der zwei Steckverbinder erfolgt mittels eines Bajonettverschlusses. Dazu umfasst der Koaxialsteckverbinder 1 eine Bajonettmutter und der Gegensteckverbinder 2 zwei Vorsprünge 6 auf der Außenseite seines Außenleiters 3. Die Bajonettmutter bildet zwei Wendelnuten 7 aus, die sich sowohl in Umfangsrichtung als auch in Richtung der Längsachse der Steckverbindung erstrecken. Über jeweils eine Längsnut 8 können die Vorsprünge 6 des Gegensteckverbinders 2 infolge einer Aufeinanderzubewegung der Steckverbinder in Richtung ihrer Längsachsen in die Wendelnuten 7 gebracht werden. Durch ein Verdrehen der Bajonettmutter können die Vorsprünge 6 dann weiter in Richtung des verschlossenen Endes der Wendelnuten 7 bewegt werden. Infolge des wendelförmigen Verlaufs der Wendelnuten 7 ist dies mit einer Relativbewegung der beiden Steckverbinder in deren Längsrichtung verbunden.
- Anders als bei bekannten Bajonettverschlüssen von BNC-Steckverbindern erfolgt kein Einrasten der Vorsprünge in seitlichen Ausnehmungen von Verriegelungsnuten. Vielmehr können die Vorsprünge 6 bei der erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbindung an beliebiger Stelle in den Wendelnuten 7 fixiert werden, indem die Breite der Wendelnuten 7 verringert und die Vorsprünge 6 somit in diesen verspannt werden.
- Hierzu umfasst die Bajonettmutter zwei Bajonettmutterteile 9, 10, ein erstes Bajonettmutterteil 9, das am steckseitigen Ende des Koaxialsteckverbinders 1 angeordnet ist, sowie ein zweites Bajonettmutterteil 10. Die zwei Bajonettmutterteile 9, 10 sind axial, d.h. in Längsrichtung der Koaxialsteckverbindung zueinander beweglich, jedoch drehfest zueinander angeordnet. Dies wird dadurch erreicht, dass beide Bajonettmutterteile 9, 10 axiale verlaufende Aussparungen 11 ausbilden, in die komplementäre Abschnitte des jeweils anderen Bajonettmutterteils 9, 10 eingreifen.
- Jedes der Bajonettmutterteile 9, 10 weist zwei wendelförmig verlaufende Stirnflächen auf, die jeweils eine Flanke 12 der beiden Wendelnuten 7 ausbildet. Dabei ist vorgesehen, dass die Steigung der von dem ersten Bajonettmutterteil 9 ausgebildeten Flanken 12 unterschiedlich zu der Steigung der von dem zweiten Bajonettmutterteil 10 ausgebildeten Flanken 12 ist. Durch die axiale Relativbeweglichkeit der beiden Bajonettmutterteile 9, 10 ergibt sich eine Variabilität der Nutbreiten der Wendelnuten 7. Durch die unterschiedlichen Steigungen der Flanken 12 ergibt sich dazu eine zu- oder abnehmende Nutbreite über dem Verlauf der beiden Wendelnuten 7.
- Das erste Bajonettmutterteil 9 bildet an den in die Aussparung des zweiten Bajonettmutterteils 10 eingreifenden Abschnitten jeweils einen Rastvorsprung 13 aus, der in eine umlaufende Vertiefung 14 des Außenleiters 5 des Koaxialsteckverbinders 1 eingreift und dadurch das erste Bajonettmutterteil 9 in Längsrichtung unbeweglich, aber drehbar an dem Außenleiter 5 fixiert. Das zweite Bajonettmutterteil 10 ist frei beweglich auf einem Abschnitt des Außenleiters 5 gelagert. Dieses ist somit in Grenzen sowohl in den durch die Längsachse der Steckverbindung definierten Richtungen als auch - zusammen mit dem ersten Bajonettmutterteil 9 - drehbar auf dem Außenleiter 5 angeordnet. Mittels einer Überwurfmutter 15 kann das zweite Bajonettmutterteil 10 längsaxial in Richtung des ersten Bajonettmutterteils 9 verschoben werden. Hierzu weist die Überwurfmutter 15 auf einem Abschnitt ihrer Innenseite ein Innengewinde 16 auf, das in ein Außengewinde 17 des Außenleiters 5 eingreift. In einem sich an das Innengewinde 16 anschließenden Abschnitt umgreift die Überwurfmutter 15 das zweite Bajonettmutterteil 10 teilweise und stützt sich stirnseitig daran ab. Das zweite Bajonettmutterteil weist hierzu einen umlaufenden Vorsprung 22 auf seiner Außenseite auf.
- Zur elektrischen und mechanischen Kontaktierung der Steckverbinder werden diese zunächst soweit axial zusammengesteckt, bis die Vorsprünge 6 des Gegensteckverbinders 2 in den Wendelnuten 7 der Bajonettmutter des Koaxialsteckverbinders 1 angelangt sind (vgl.
Fig. 5 ). Dabei ist durch eine entsprechende Stellung der Überwurfmutter vorgesehen, dass die Nutbreite der Wendelnuten 7 ausreichend über dem Durchmesser der im Querschnitt kreisförmigen Vorsprünge 6 liegt. - Durch eine Drehung der Überwurfmutter 15 (im Uhrzeigersinn) können daraufhin die Vorsprünge 6 in Richtung der verschlossenen Enden der Wendelnuten 7 bewegt werden. Dies ist mit einer weiteren längsaxialen Relativbewegung der beiden Steckverbinder verbunden. Die Überwurfmutter 15 wird solange gedreht, bis der Außenleiter 5 des Koaxialsteckverbinders 1 stirnseitig an dem Absatz 4 auf der Innenseite des Außenleiters 3 des Gegensteckverbinders 2 anschlägt (vgl.
Fig. 6 ). Das zweite Bajonettmutterteil 10 verhindert dabei aufgrund eines geschlossen umlaufend ausgebildeten Abschnitts 18 ein Aufbiegen der die Rastvorsprünge 13 ausbildenden Abschnitte des ersten Bajonettmutterteils 9 und verhindert somit, dass sich die Bajonettmutter von dem Außenleiter 5 des Koaxialsteckverbinders 1 löst. Kommt als Gegensteckverbinder kein Präzisionskuppler zum Einsatz, wird die Bajonettmutter so weit verdreht, bis ein gewünschtes Anschlussmaß der dann ausschließlich radial kontaktierenden Außenleiter erreicht ist. - Nach dem Erreichen der Endposition, d.h. nach einem vollständigen Zusammenstecken der beiden Steckverbinder, wird diese Endposition fixiert, indem die Überwurfmutter 15 (im Uhrzeigersinn) gedreht wird. Wegen des stirnseitigen Kontakts der Außenleiter 3, 5 der beiden Steckverbinder muss die Bajonettmutter dabei nicht gegen ein Mitdrehen gesichert werden.
- Kommt als Gegensteckverbinder kein Präzisionskuppler zum Einsatz, kann es jedoch erforderlich sein, dass die Bajonettmutter beim Festziehen der Überwurfmutter 15 gegen ein ungewolltes Mitdrehen gesichert werden muss.
- Durch das Verdrehen der Überwurfmutter 15 wird das zweite Bajonettmutterteil 10 in Richtung des ersten Bajonettmutterteils 9 bewegt, bis die Vorsprünge 6 zwischen den Flanken 12 der Wendelnuten 7 verspannt sind (vgl.
Fig. 7 ). Ein Lösen des Bajonettverschlusses ist dann nicht mehr ohne ein Zurückschrauben der Überwurfmutter 15 möglich, da sich die Nutbreiten der Wendelnuten 7 infolge unterschiedlicher Steigungen der von dem erstem Bajonettmutterteil 9 einerseits und dem zweitem Bajonettmutterteil 10 andererseits ausgebildeten Flanken 12 verringert, wobei sich die Nutbreiten der zwei Wendelnuten 7 zudem in unterschiedliche Drehrichtungen verringern. - Die in den
Fig. 8 bis 13 dargestellte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckverbindung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform gemäß denFig. 1 bis 7 in der Form der Bajonettmutter und der Überwurfmutter 15 sowie in dem Zusammenspiel zwischen diesen und dem Außenleiter 5 des Koaxialsteckverbinders 1. - Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Bajonettmutterteil 9 nicht direkt an dem Außenleiter 5 des Koaxialsteckverbinders 1 befestigt. Vielmehr greift ein Außengewinde 17 auf einem dem zweiten Bajonettmutterteil 10 zugewandten, ringförmigen Abschnitt in ein Innengewinde 16 der Überwurfmutter 15 ein. Innerhalb der Überwurfmutter 15 befindet sich das zweite Bajonettmutterteil 10, wobei sich dieses zum einen an einem Kragen 19 der Überwurfmutter 15 und zum anderen an einem umlaufenden Vorsprung 20 des Außenleiters 5 abstützt.
- Auch bei dieser Ausführungsform bilden die beiden Bajonettmutterteile 9, 10 eine Axialführung aus, indem in beiden Bajonettmutterteilen 9, 10 axiale verlaufende Aussparungen 11 vorgesehen sind, in die komplementäre Abschnitte des jeweils anderen Bajonettmutterteils 9, 10 eingreifen.
- Zum elektrischen und mechanischen Verbinden der beiden Steckverbinder werden diese axial zusammengesteckt, wobei die Vorsprünge 6 des Gegensteckverbinders 2 in Längsnuten 8 des ersten Bajonettmutterteils geführt werden, bis diese die von den beiden Bajonettmutterteilen 9, 10 ausgebildeten Wendelnuten 7 erreichen (vgl.
Fig. 12 und 13 ). Daraufhin wird die Überwurfmutter 15 (im Uhrzeigersinn) gedreht. Dabei wird die Bajonettmutter mitgedreht, da die Reibung in der Gewindepaarung zwischen der Überwurfmutter 15 und dem ersten Bajonettmutterteil 9 sowie die Reibung zwischen der Überwurfmutter 15 und dem zweiten Bajonettmutterteil 10 die Reibung zwischen der Wendelnut 12 des ersten Bajonettmutterteils 9 und den Vorsprüngen 6 des Gegensteckverbinders 2 übersteigt. Dieses Mitdrehen der Bajonettmutter erfolgt solange, bis die beiden Außenleiter 3, 5 stirnseitig kontaktieren und dadurch ein weiteres Mitdrehen verhindern. Die sich dann einstellende Relativdrehung zwischen der Überwurfmutter 15 und dem ersten Bajonettmutterteil 9 führt dazu, dass das erste Bajonettmutterteil 9 längsaxial in Richtung des zweiten Bajonettmutterteils 10 bewegt wird. Dabei ist das zweite Bajonettmutterteil 10 längsaxial unbeweglich zwischen dem Kragen 19 der Überwurfmutter 15 und dem umlaufenden Vorsprung 20 des Außenleiters 5 gehalten. Diese längsaxiale Relativbewegung zwischen den beiden Bajonettmutterteilen 9, 10 sorgt somit für das Verspannen der Vorsprünge 6 des Gegensteckverbinders 2 in den Wendelnuten 7 der Bajonettmutter. - Auch bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die die Wendelnuten 7 ausbildenden Flanken 12 unterschiedliche Steigungen aufweisen, wodurch nach einem Festziehen der Überwurfmutter 15 ein Verdrehen der Bajonettmutter in beide Drehrichtungen verhindert wird.
Claims (9)
- Koaxialsteckverbindung mit einem Koaxialsteckverbinder (1) und einem Gegensteckverbinder (2), wobei der Koaxialsteckverbinder (1) einen Innenleiter, einen den Innenleiter umgebenden Außenleiter (5) und eine verdrehbar zu dem Außenleiter (5) angeordnete Bajonettmutter aufweist, die eine Verriegelungsnut zur Aufnahme eines Vorsprungs (6) des Gegensteckverbinders (2) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsnut in Form einer Wendelnut (7) ausgebildet ist und die Bajonettmutter ein erstes Bajonettmutterteil (9) und ein zweites Bajonettmutterteil (10) aufweist, die jeweils eine Flanke (12) der Wendelnut (7) ausbilden, wobei die Bajonettmutterteile (9, 10) in längsaxialer Richtung des Koaxialsteckverbinders (1) relativ zueinander verschiebbar sind, um den Vorsprung (6) des Gegensteckverbinders (2) in der Wendelnut (7) durch Anlegen der Flanke (12) der Wendelnut (7) an dem Vorsprung (6) zu verspannen, und wobei die Bajonettmutterteile (9, 10) mittels eines Fixierelements zueinander lagefixierbar sind, so dass das Verspannen des Vorsprungs des Gegensteckverbinders dauerhaft aufrecht gehalten werden kann.
- Koaxialsteckverbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Bajonettmutterteilen (9, 10) ausgebildeten Flanken (12) unterschiedliche Steigungen aufweisen.
- Koaxialsteckverbindung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bajonettmutterteile (9, 10) drehfest zueinander angeordnet sind.
- Koaxialsteckverbindung gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zwischen den Bajonettmutterteilen (9, 10) ausgebildete Axialführung.
- Koaxialsteckverbindung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bajonettmutterteil (9) beim Verspannen des Vorsprungs (6) in längsaxial Richtung unbeweglich ist und das zweite Bajonettmutterteil (10) mittels einer Überwurfmutter(15) in längsaxialer Richtung relativ zu dem ersten Bajonettmutterteil (9) beweglich ist, wobei ein Innengewinde (16) der Überwurfmutter (15) in ein Außengewinde (17) des Außenleiters (5) oder eines den Außenleiter (5) umgebenden Gehäuses eingreift.
- Koaxialsteckverbindung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bajonettmutterteil (9) mittels einer Rastverbindung in längsaxialer Richtung unbeweglich an dem Außenleiter (5) oder dem Gehäuse fixiert ist.
- Koaxialsteckverbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bajonettmutterteil (10) beim Verspannen des Vorsprungs (6) in längsaxialer Richtung unbeweglich ist und das erste Bajonettmutterteil (9) mittels einer Überwurfmutter (15) in längsaxialer Richtung relativ zu dem zweiten Bajonettmutterteil (10) verschiebbar ist, wobei ein Innengewinde (16) der Überwurfmutter (15) in ein Außengewinde (17) des ersten Bajonettmutterteils (9) eingreift.
- Koaxialsteckverbindung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite Bajonettmutterteil (10) und/oder die Überwurfmutter (15) an einem Vorsprung (20) des Außenleiters (5) oder des Gehäuses abstützt.
- Koaxialsteckverbindung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenleiter (5) eine Längsschlitzung (21) aufweist.
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