DE2840513A1

DE2840513A1 - Koaxialverbinder

Info

Publication number: DE2840513A1
Application number: DE19782840513
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Hashimoto; Mitsuru Teshima
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Bunker Ramo Corp
Priority date: 1977-09-22
Filing date: 1978-09-18
Publication date: 1979-04-05
Also published as: JPS5453683U; FR2404323A1; GB2006548A; IT7828002A0; SE7809271L; IT1159112B; JPS5714368Y2

Description

PATENTANWÄLTE

A. GRÜNECKER

D)PU-INa

H. KINKELDEY

DR-ING.

W. STOCKMAIR

DR-INa-AeE(CALTEOi

K. SCHUMANN

DR B£R NAT.-DPL-PHYS.

P. H. JAKOB

aPL-ING.

G. BEZOLD

DR RERNOT- DJFL-CHen

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

P 15 120

Koaxialverbinder
Die Erfindung bezieht sich auf einen Koaxialverbinder.

Bei einem Eoaxialverbinder kommt es darauf an, daß der Innenleiter in axialer und radialer Richtung unbeweglich in einem ihn vom Außenleiter trennenden Isolator festgehalten ist. Besonders wichtig ist dies bei einem doppelseitigen Verbinder, bei welchem ein zylindrischer

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TELEFON (OSS) SS 28 62

TELEX OB-29 38O

TELEQRAMME MONAPAT - TELEKOPIERER

Außenleiter und ein an beiden Enden Steck- oder Buchsenkontakte aufweisender Innenleiter koaxial angeordnet und durch einen Isolator voneinander getrennt sind.

Bei bekannten doppelseitigen Koaxialverbindern hat der Innenleiter gewöhnlich an seinem mittleren Teil eine durch zwei in gewissem Abstand zueinander angeordnete Ringstufen begrenzte Einschnürung. Der Außenleiter und der Isolator sind von miteinander fluchtenden, zum mittleren Teil des Innenleiters fahrenden Bohrungen durchsetzt. In die miteinander fluchtenden Bohrungen wird ein Epoxidharz gegossen und zum Erstarren gebracht, so daß ein zylindrisches Befestigungsteil entsteht, dessen inneres Teil zwischen den Ringstufen des Innenleiters gehalten ist Die äußere Endfläche des zylindrischen Befestigungsteils wird so gestaltet, daß sie bündig mit der Außenfläche des Außenleiters verläuft. Damit ist dann das Befestigungsteil vom Außenleiter festgehalten und verhindert Bewegungen des Innenleiters relativ zum Außenleiter.

Diese Anordnung weist jedoch gewisse Mängel auf. Das einge gossene Harz kann bei der Verfestigung schrumpfen, so daß dann Hohlräume zwischen dem inneren Teil des Befestigungsteils und den Ringstufen des Innenleiters entstehen. Eine sichere stoffschlüssige Verbindung zwischen dem zylindrischen Befestigungsteil aus Epoxidharz und dem Innenleiter ist somit schwer erzielbar. Insbesondere nach längerem Gebrauch läßt sich der Innenleiter dann ohne Schwierigkeit verdrehen, wobei das Befestigungsteil jedoch gewöhnlich einen ausreichenden Halt gegenüber Axialbewegungen des Innenleiters relativ zum Außenleiter bietet. Die Bearbeitung des Innenleiters zum Herstellen der für seine axiale Befestigung innerhalb des Außenleiters notwendigen Einschnürung ist außerdem sehr umständlich und aufwendig, da der Innenleiter zumeist ohnehin einen sehr kleinen Durchmesser hat.

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Ein Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines Koaxialverbinders mit einer verbesserten Befestigung des Innenleiters innerhalb des Außenleiters, welche eine höhere Sicherheit gegen Verdrehen des Innenleiters bietet als bekannte Ausführungen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Befestigungsanordnung zum Verhindern von relativen Axialbewegungen zwischen dem Innen- und dem Außenleiter.

Koch ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Koaxialverbinders der vorstehend genannten Art, welcher in allen seinen Bereichen einen vorbestimmten charakteristischen Leitungswiderstand aufweist.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung . anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Axialschnittansicht eines bekannten Koaxialverbinders,

Fig. 2A eine Axialschnittansicht eines Koaxialverbinders in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2B eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 2B-2B in Fig. 2A,

Fig. 3 eine Fig. 2B entsprechende Schnittansicht eines Koaxialverbinders mit abgewandelten Einrichtungen für den Ausgleich des charakteristischen Leitungswiderstands und

Fig. 4 eine Axialschnittansicht eines Koaxialverbinders in einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Ein in Fig. 1 gezeigter bekannter Koaxialverbinder hat einen Innenleiter 1, einen Außenleiter 4 und einen rohr-

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förmigen Isolator 5« Das mittlere Teil des Innenleiters hat eine Einschnürung 2 in Form einer durch zwei einander gegenüberstehende Stufen 3a, 3a¹ begrenzten Eingnut 3« Der Außenleiter 4· und der Isolator 5 sind in Eadialrichtung von kreisförmigen Bohrungen 6a, 6b durchsetzt, deren Durchmesser vorzugsweise größer ist als der Abstand zwischen den beiden Stufen 3a, 3a¹.

Beim Zusammenbau des Verbinders nach Pig. Λ wird der Innenleiter 1 in den Isolator 5 und dieser dann in eine Mittelstellung in den Außenleiter 4- eingeführt. Darauf wird dann ein Epoxidharz in die Bohrungen 6a, 6b gegossen und zum Aushärten gebracht. Das verfestigte Harz bildet dann ein zylindrisches Befestigungsteil 7 mit einem Vorsprung 7a am inneren Ende, welcher zwischen den Stufen 3a und 3a¹ sitzt, so daß sich der Innenleiter in Axialrichtung nicht relativ zum Außenleiter bewegen läßt.

Diese Art des Zusammenbaus des Verbinders hat jedoch gewisse Mängel. Das eingegossene Epoxidharz kann beim Aushärten schrumpfen, so daß zwischen dem Befestigungsteil 7 und den Metallteilen, insbesondere der Eingnut 3» Hohlräume entstehen. Damit ist jedoch eine sichere stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungsteil 7 und dem Innenleiter 1 in Frage gestellt, so daß dieser verdreht werden kann, obgleich er durch den Eingriff des Befestigungsteils 7 mit der Eingnut 3 in Axialrichtung unbeweglich festgehalten ist. Darüber hinaus ist die Bearbeitung des ohnehin schon einen kleinen Durchmesser aufweisenden Innenleiters zur Herstellung der Eingnut 3 ziemlich schwierig und aufwendig.

In Fig. 2A und 2B ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Für die sichere Befestigung des Innenleiters im Isolator 5 hat der Innenleiter 1 hier anstelle einer Einschnürung eine aufgerauhte Umfangsfläche 8.

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Um den Vergleich zwischen Fig. 1 und Fig. 2A, 2B zu erleichtern, sind in den Figuren die gleichen Bezugszeichen für einander entsprechende Teile verwendet. In der Ausführung nach Fig. 2A und 2B hat der Innenleiter 1 an beiden Enden jeweils einen Buchsenkontakt 1a, 1a' . Am mittleren Teil hat der Innenleiter 1 eine aufgerauhte Umfangsflache 8, welche durch Bearbeitung mit einer Rändelscheibe hergestellt und eine Anzahl von in gegenseitigen Umfangsabständen in Axialrichtung verlaufenden Rippen aufweisen kann.

Der Außenleiter 4- hat an jedem Ende ein Außengewinde 4-a für eine Überwurfmutter eines komplementären Verbinders. Am mittleren Teil seiner Innenfläche hat der Außenleiter 4- ebenfalls eine aufgerauhte Fläche 9, welche etwa eine Anzahl von nebeneinanderliegenden, ringförmigen Rippen oder Rillen aufweisen kann. Ein beispielsweise aus hitzebeständigem Polytetrafluoräthylen geformter Isolator 5 ist im Bereich der aufgerauhten Fläche 8 des Innenleiters von einer Radialbohrung 10 durchsetzt. Diese hat einen größeren Durchmesser als das mittlere Teil des Innenleiters und ist mit einem Kleber 11 gefüllt. Bei dem Kleber 11 handelt es sich um ein bei Zimmertemperatur flüssiges Harz, etwa ein Epoxidharz, welches durch Erhitzen verfestigbar ist.

Vie man in Fig. 2B erkennt, kann der Isolator 5 im Bereich der Radialbohrung 10 an seiner Außenseite Ausschnitte 12 aufweisen, welche dazu dienen eine durch das Epoxidharz in der Bohrung hervorgerufene Ungleichmäßigkeit des Leitungswiderst-ands auszugleichen, so daß der Verbinder über seine gesamte Länge einen gleichmäßigen, konstanten Lei tungs wider st and auf v/ei st.

Beim Zusammenbau des Verbinders wird der Innenleiter 1 in eine axiale Mittelbohrung 5' cLes Isolators 5 eingepreßt, bis die Mitte der aufgerauhten Fläche 8 in der

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Mitte der Bohrung 10 sitzt, worauf diese dann mit dem Kleber 11 gefüllt wird, inschließend wird der Isolator 5 mit dem darin sitzenden Innenleiter 1 so in den Außenleiter 4- eingeführt, daß die Radialbohrung 10 dessen aufgerauhter Innenfläche 9 gegenüberliegt, worauf der Kleber 11 dann durch Erhitzen verfestigt wird.

Mach dem Zusammenbau des Verbinders in der vorstehend beschriebenen Weise sind die aufgerauhten Flächen 8, 9 an der Außenseite des Innenleiters 1 bzw. der Innenseite des Außenleiters 4- durch den verfestigten Kleber sicher miteinander verbunden. Beim Eingießen in die Radialbohrung füllt der Kleber deren gesamtes Volumen einschließlich der Vertiefungen und Unebenheiten der aufgerauhten Flächen 8, 9 vollständig aus. Selbst wenn der Kleber dann bei der Verfestigung schrumpft, ergibt sich ein sehr viel besserer Halt als bei den glatten Oberflächen bekannter Verbinder der in Fig. 1 dargestellten Art. In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Innenleiter daher unverdrehbar und in Axialrichtung relativ zum Außenleiter unverschieblich festgehalten. In Versuchen wurden Zug- und Drehkräfte in der Größenordnung von 5 bis 6 kp auf den Innenleiter T ausgeübt, ohne daß dieser dabei verdreht oder in Axialrichtung bewegt wurde. Der erfindungsgemäße Verbinder erfüllt somit die an den festen Sitz des Innenleiters gestellten Anforderungen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten bekannten Verbinder ist der charakteristische Lextungswiderstand des Innenleiters im Bereich der Einschnürung 2 größer als in den übrigen Bereichen des Verbinders, so daß sich also eine unerwünschte Ungleichmäßigkeit des Leitungswiderstands ergibt. Um einen möglichst gleichmäßigen Lextungswiderstand zu erhalten, müssen die Bohrungen 6, 6a daher mit einem Harz ausgegossen werden, welches eine höhere Dielektrizitätskonstante hat als der Isolator 5· In &er Praxis ist es jedoch schwierig, ein Harz zu finden, welches eine solche Dielektri-

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zitätskonstante hat, daß ein einigermaßen gleichmäßiger Leitungswiderstand erzielbar ist. TJm einen gleichmäßigen Leitungswiderstand zu erzielen, muß der Hersteller daher 'die Abmessungen der Einschnürung 2 auf die Dielektrizitätskonstante des jeweils verfügbaren Harzes abstimmen. Falls sich die Dielektrizitätskonstante des verfügbaren Harzes dabei nur geringfügig von der des Isolators unterscheidet, muß die Einschnürung 2 dann einen Durchmesser haben, welcher kaua kleiner ist als der des übrigen Innenleiters 1. Dadurch ist die Ringnut 3 dann sehr flach, so daß das Befestigungsteil 7 nicht sicher in diese eingreifen kann. Ist dagegen die Dielektrizitätskonstante des verfügbaren Harzes i:n Tergleich zu der des Isolators sehr hoch, so muß die Einschnürung 2 einen sehr kleinen Durchmesser erhalten, worunter dann die Festigkeit des Innenleiters 1 insgesamt leidet. In bezug auf das verwendbare Harz bestehen also erhebliche Beschränkungen.

Diese Nachteile sind bei dem erfindungsgemäßen "Verbinder dadurch vermieden, daß das mittlere Teil des Innenleiters im Bereich der aufgerauhten Fläche 8 den gleichen oder gar einen größeren Durchmesser hat wie bzw. als die übrigen 3ereiche des Innenleiters. Daher kann ein Harz verwendet werden, dessen Dielektrizitätskonstante gleich der oder niedriger als die des Isolators 5 ist. Hat das verwendete Harz jedoch eine größere Dielektrizitätskonstante oder einen niedrigeren Leitungswiderstand, so kann ein Ausgleich des Leitüngswiderstands dadurch erfolgen, daß die Breite und Tiefe der an der Außenseite des Isolators gefornten Ausschnitte 12 entsprechend darauf abgestimmt werden. Der Ausgleich des Leitungswiderstands kann also ohne Beeinträchtigung des sicheren Sitzes und der Festigkeit des Innenleiters erfolgen, was im Falle einer Anpassung des Durchmessers der Einschnürung nicht möglich ist. Im Rahmen der Erfindung bestehen also geringere Beschränkungen in bezug auf das verwendbare Harz, und die

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Herstellung des Verbinders ist einfacher als bei bekannten' Verfahren .

Barüber hinaus ist der Isolator beim erfindungsgemäßen Verbinder mittels eines Klebers an der Innenfläche des Außenleiters 4 befestigbar, so daß in den Außenleiter 4-keine Löcher 6a zum Eingießen des Harzes gebohrt zu werden brauchen, wie dies bei dem bekannten Verbinder nach Fig. der Fall ist. Somit ist es dann auch nicht notwendig, die Löcher im Außenleiter 4· mit einem Kleber aufzufüllen und diesen dann bündig mit der Außenfläche des Leiters abzutragen.

Bei Verwendung eines Klebers, dessen Dielektrizitätskonstante größer ist als die des Isolators kann ein Ausgleich des Leitungswiderstands auch dadurch erzielt werden, daß eine entsprechend verringerte Menge des Klebers 11 eingefüllt wird, anstatt daß der Isolator mit den in KLg. 2B gezeigten Ausschnitten versehen wird. Eine solche Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt, in welcher die Radialbohrung 10 nur teilweise mit dem Kleber 11 ausgefüllt ist. Dadurch ist der Leitungswiderstand in dem den Kleber 11 enthaltenden Bereich höher als wenn die Radialbohrung 10 vollständig damit gefüllt wäre, so daß also ein Ausgleich des Leitungswiderstands auf äußerst einfeache Weise erzielt ist.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf ein Ausführungsbeispiel eines doppelseitigen Koaxialverbinders, dessen Innenleiter an beiden Enden einen Buchsenkontakt aufweist. Die Erfindung ist jedoch auch für einen in Fig. 4- dargestellten Koaxialverbinder anwendbar, dessen Innenleiter 1 an beiden Enden einen Steckerkontakt 13a» 13a' hat. In der Ausführungsform nach Fig. A-.hat der Außenleiter 4- außerdem eine mit der Radialbohrung 10 des Isolators 5 fluchtende Bohrung 14 zum Eingießen eines Klebers 11, welcher anschließend ausgehärtet wird. In

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dieser Ausführungsform ergibt sich, der Halt in Axialrichtung somit aus dem Eingriff des äußeren Bereichs der Kleberfüllung 11 mit der Bohrung 14-.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein*.

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Claims

18. Sept. 1978 P 13 120

900 Conraerce Drive, Oak Brook, Illinois 60521, USA

Patentansprüche

1. ) Koaxialverbinder, gekennzeichnet furch einen länglichen, in wesentlichen, zylindrischen Innenleiter (1) mit einer im wesentlichen durchgehenden Außenfläche, einem Kontakt (1a, 13a) an wenigstens einem Ende desselben und einer sich in. Axialrichtung über ein Teil desselben erstreckenden, gerauhten !Trafangsflache (8), welche ein Teil des Innenleiters umgibt, dessen Durchmesser wenigstens gleich dem des übrigen Innenleiters ist, durch einen länglichen Isolator (5) mit einer axialen ilittelbohrung (5¹) für die Aufnahme des Innenieiters und einer sich von der Außenseite des Isolators zur Mittelbohrung erstreckenden Querbohrung (10),. deren inneres Ende nahe der gerauhten Umfangsfläche des Innenleiters liegt, durch einen rohrförmigen Außenleiter (4), in welchem der Isolator mit dem in dessen Mittelbohrung enthaltenen Innenleiter koaxial angeordnet ist, und durch ein in der Querbohrung angeordnetes Befestigungsteil (11) aus Isoliermaterial, welches am Außenleiter und an der gerauhten Umfangsfläche des Innenleiters angreift.

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TELEFON (CSQ) 22 28 S3

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TELEKOPIERER

2. Koaxialverbinder nach. Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter (4-) an seiner Innenseite.eine gerauhte Umfangsflache (9) hat, daß das äußere Ende der Querbohrung (10) zu der gerauhten Umfangsfläche des Außenleiters führt und daß das Befestigungsteil (11) an der gerauhten Umfangsfläche des Außenleiters angreift.

3. Koaxialverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter (4) von einer in Radialrichtung mit der Querbohrung (10) des Isolators (5) fluchtenden Bohrung (14) durchsetzt ist und daß sich das Befestigungsteil von der gerauhten Oberfläche (8) des Innenleiters durch die Querbohrung des Isolators und die Bohrung des Außenleiters erstreckt.

4-. Koaxialverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Isolators (5) im Bereich der Querbohrung (10) Ausschnitte (12) aufweist, um den charakterisehen Leitungswiderstand über die gesamte Länge des Verbinders konstant zu halten.

5. Koaxialverbinder nach Anspruch 1, dadurch ge-kennzeichnet, daß das Befestigungsteil (11) aus einem verfestigten Harzkleber ist, welcher die Querbohrung (10) bis zu einer bestimmten Höhe ausfüllt, und den charakteristischen Leitungswiderstand über die gesamte Länge des Verbinders konstant zu halten.

6. Koaxialverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gerauhte Umfangsfläche (8) eine Anzahl von in gegenseitigen Umfangsabständen in Axialrichtung verlaufenden Rippen aufweist.

7. Koaxial verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gerauhte Umfangs-

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fläche (9) des Außenleiters (4-) eine Anzahl von nebeneinanderliegenden, ringförmigen Rillen aufweist.

8. Koaxialverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der gerauhten Umfangsflache (8) des Innenleiters (1) größer ist als der des übrigen Innenleiters.

9· Eoaxialverbinder nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß die gerauhte Fläche (8) des Innenleiters (Ί) geriffelt ist.

10. Eoaxialverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennz eichnet, daß die gerauhte Umfangsflache (9) des Außenleiters (4-) geriffelt ist.

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