DE69607036T2

DE69607036T2 - Koaxialer elektrischer steckverbinder

Info

Publication number: DE69607036T2
Application number: DE69607036T
Authority: DE
Inventors: Andrew Jesman; Christopher Jesman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2016-11-27
Also published as: WO1997020364A1; AU7635296A; ZA969802B; GB9524316D0; AU707984B2; ES2145499T3; EP0873579A1; ATE190433T1; DE69607036D1; PT873579E; EP0873579B1; GB2307798A; US5989038A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Anschluss, um ein Kabel mit einer Leiterplatte zu verbinden.
Ein Kabel, wie beispielsweise ein HF-Koaxialkabel, wie es beispielsweise bei Antennenkabeln verwendet wird, kann mit einer Leiterplatte entweder durch direkt verlötete Verbindungen mit den inneren und äußeren Leitern verbunden werden, oder, wenn eine nicht permanente Verbindung gewünscht wird, mittels eines Anschlussverbinders an dem Kabel, welcher in einen entsprechenden aufnehmenden Verbinder einfügbar ist, der mit der Platte verlötet ist. Der zuerst genannte Anschlusstyp hat den Nachteil, dass die Verbindung permanent ist und schwer zu reparieren ist, insbesondere wenn der Anschluss mit einer größeren Baugruppe erfolgt, wohingegen bei dem zuletzt genannten Typ Schwierigkeiten beim Erhalt einer zuverlässigen Verbindung auftreten können, insbesondere wenn eine gute Erdung erforderlich ist. In jedem Fall ist die Montage der Komponente, die einen der genannten Verbindungstypen aufweist, zeitraubend, schwierig und daher kostspielig auszuführen. Ein derartiger Ansatz des Bereitstellens eines elektrischen Anschlusses zur Verbindung eines Kabels mit einer Leiterplatte ist in US Patent Nr. 5,088 937 offenbart.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten elektrischen Anschluss zu schaffen, mit dem die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden und der insbesondere kostengünstig und einfach herzustellen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer Anschluss zur Anbringung an einer Leiterplatte vorgesehen, um eine Verbindung zwischen der Leiterplatte und einem koaxialen Kabelanschluss zu schaffen, mit einem elektrisch leitenden Gehäuse zur Befestigung an der Leiterplatte mit einem äußeren Anschlussabschnitt zum Eingriff mit einem äußeren Leiterabschnitt des Kabelanschlusses, einem zentralen Leiterelement mit zwei durch ein Knie verbundenen Schenkeln und einer Isolatorbaugruppe, die eine Mehrzahl von Bauteilen aus isolierendem Material umfasst, wobei das Gehäuse angeordnet ist, um die Isolatorbaugruppe und das zentrale Leiterelement so aufzunehmen, dass, wenn ein Schenkel des zentralen Leiters mittels der Baugruppe koaxial bezüglich des äußeren Anschlussabschnitts des Gehäuses zwecks Eingriff mit einem inneren Leiter des Kabelanschlusses angeordnet ist, der andere Schenkel zur Befestigung an der Leiterplatte zur Verfügung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile aus isolierendem Material für einen Eingriff miteinander ausgebildet sind, um das zentrale Leiterelement in dem Bereich des Knies im wesentlichen vollständig zu umschließen.
Vorzugsweise sind zwei Isolierbauteile für einen Gleiteingriff ausgebildet, um die Schenkel des zentralen Leiters zu umschließen. In vorteilhafter Weise sind die Isolierbauteile so geformt, dass, um das Haltern der Baugruppe durch das Gehäuse zu erleichtern, zuerst ein Bauteil mittels des Gehäuses plaziert werden muss, während das andere Bauteil in gleitendem Eingriff damit steht. Die isolierenden Bauteile können mit Oberflächen versehen sein, die bei einem Eingriff bündig zu der Oberfläche der Leiterplatte sind, so dass die Baugruppe durch die Leiterplatte gegen ein Außereingriffkommen gehalten wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Antennen-Anpassungselement, welches einen Anschluss gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
Um die Erfindung besser zu verstehen, wird nun eine spezifische Ausführungsform derselben anhand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in welchen
Fig. 1 eine Aufsicht auf einen auf ein Kabel passenden Isolatorblock eines Leiters gemäß der vorliegenden Erfindung ist, in welchen ein zentraler Anschluss eingeführt ist;
Fig. 2 eine Frontansicht des in Fig. 1 gezeigten Isolatorblocks ist, der ebenfalls den zentralen Leiter zeigt;
Fig. 3 eine Rückansicht des Isolatorblocks von Fig. 1 ist, in welcher der zentrale Leiter dargestellt ist;
Fig. 4 eine Aufsicht auf einen mit einer Platte zusammenpassenden Isolatorblock eines Anschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 5 eine Frontansicht des Isolatorblocks von Fig. 4 ist;
Fig. 6 eine Ansicht von unten auf den Isolatorblock von Fig. 4 ist;
Fig. 7 eine Ansicht von unten auf ein teilweise zusammengefügtes Antennen-Anpassungselement ist, welches den zusammengefügten Anschluss an Ort und Stelle veranschaulicht;
Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 7 ist, die das vollständig zusammengefügte Anpassungselement veranschaulicht; und
Fig. 9 eine Querschnittsansicht von der Seite des in Fig. 7 dargestellten Elements in einer Zwischenstufe des Zusammenbaus des Anschlusses zeigt.
Der in den Figuren dargestellte Anschluss 1 weist erste und zweite Isolierbauteile oder -blöcke 2, 4 auf, in welchen im zusammengebauten Zustand unter Verwendung einer Schwalbenschwanzverbindung 6 oder ähnliches, ein L-förmiger Leiter 8 angeordnet ist, der aus einem geeigneten Material, beispielsweise zinnplattiertem schweißbaren Stahl, Kupfer oder ähnlichem gefertigt ist und der beispielweise einen Leiterweg zwischen einem HF-Antennenkabel (nicht gezeigt) und einer gedruckten Leiterplatte (nicht gezeigt) bildet. Eine Stirnseite 10 des ersten Isolatorblocks 2 ist mit einem geeigneten Formteil 12 versehen, um das Ende eines Antennenkabels oder ähnliches aufzunehmen. Eine Axialbohrung 14 verläuft durch den ersten Isolatorblock 2 zwischen der einen Stirnfläche 10 und der dieser gegenüberliegenden Stirnfläche 16, wobei die Stirnfläche 16 eine Hälfte der Schwalbenschwanzverbindung 6 mit dem zweiten Block 4 bildet. Ein Schenkel 18 des Leiters 8 stellt, wenn er in die Bohrung 14 des ersten Blockes 2 eingeführt ist, einen zentralen Anschlussstift 20 für einen inneren Leiter des Antennenkabels dar, der konzentrisch zu dem Formteil 12 ist, wohingegen der andere Schenkel 22 unter einem rechten Winkel zu der Axialbohrung 14 von dem ersten Block 2 austritt und in einer Nut 24 und einer koaxialen Bohrung 26 aufgenommen wird, die in dem zweiten Block 4 ausgebildet sind, so dass der freie Endbereich 28 etwas von einer Stirnseite 30 des Blockes 4 zum Kontaktieren einer gedruckten Leiterplatte absteht. Der vorstehende Bereich 28 kann dann in ein vorgeformtes und mit Lötzinn versehenes Loch (nicht gezeigt) in der gedruckten Leiterplatte eingeführt werden, so dass eine elektrische Verbindung mit der gedruckten Leiterplatte erfolgen kann.
Es versteht sich, dass es Anwendungen des Verbinders 1 gibt, bei welchen Sorge getragen werden muss, dass ein Kabel oder ähnliches mit einer innerhalb eines Gehäuses oder einer Umhüllung enthaltenen elektri schen Schaltung verbunden wird. So zeigen beispielsweise die Fig. 7, 8 und 9, in welchen die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, um entsprechende Teile zu bezeichnen, ein Antennen-Anpassungselement 32 für eine (nicht gezeigte) auf Glas montierte Antenne. Solche Antennen sind wohl bekannt und weisen im allgemeinen ein mit der Außenseite eines (nicht gezeigten) Glasschirms klebend verbundenes abstrahlendes Antennenelement auf. Eine Kopplungsfläche oder Leiterplatte 34, die mit der Innenseite des Schirms klebend verbunden ist und dem Antennenelement gegenüberliegt, sorgt für eine kapazitive Kopplung durch die überlappenden Leiterplatten, die an der Innen- und der Außenseite des Glasschirms angeordnet sind. Darüberhinaus sorgt die Kopplungsfläche oder Leiterplatte 34 für eine Impedanzanpassung zwischen der Antenne und einem in konventioneller Weise abgeschlossenen 50 Olnn-Koaxialkabel (nicht gezeigt).
Um sowohl für Abschirmung als auch für Kapazitanz zu sorgen, kann die Umhüllung 36 des Elements in ihrer Gesamtheit leitend sein, oder es kann alternativ ein nicht leitendes Material verwendet werden, welches in geeigneter Weise mit einem leitfähigen Material beschichtet ist. Um für eine gute Erdungsverbindung zwischen der Umhüllung 36 und dem äußeren Leiter des Koaxialkabels zu sorgen, ist die Umhüllung 36 mit einer gegossenen oder ausgeformten Öffnung 38 versehen, die ein geeignetes Innengewinde 40 aufweist, in welchem das abgeschlossene Kabel aufgenommen wird. Zusätzliche Erdungsverbindungen zwischen der Umhüllung 36 und dem betreffenden Teil der Fläche oder Leiterplatte 34 erfolgen über eine kleine Zacke 42, die an der Umhüllung 36 ausgebildet ist und mittels der Schrauben 44, mittels welchen die Fläche oder Platte 34 mit der Umhüllung 36 verschraubt wird.
Der innere Leiter des Kabels ist mit der Fläche oder Leiterplatte über die Kopplung 1 verbunden, die in einem zweistufigen Prozess mit der Umhüllung 36 verbunden wird. Zuerst wird der erste Block 2 in die Öffnung 38 für das Kabel eingeführt, wobei zuvor der Leiter 8 in die Axialbohrung 14 eingeführt wurde, und erst dann wird der zweite Block 4 in gleitenden Eingriff mit dem ersten Block 2 gebracht, so dass der Endbereich 28 des Leiters 8 etwas von dem Verbinder 1 vorsteht, wie zuvor beschrieben wurde. Es versteht sich, dass der Verbinder 1, sobald er an der Umhüllung 36 montiert ist, nicht leicht von der Umhüllung 36 gelöst werden kann und zur Aufnahme der Leiterplatte 34 bereitsteht. Zusätzlich zu der Öffnung 38, mittels welcher sich der Verbinder 1 leichter in der Umhüllung 36 finden lässt (siehe Fig. 6 und 9), wirkt ein an der Innenfläche der Umhüllung 36 ausgebildeter Vorsprung 46 mit einer komplementären Ausnehmung 48 zusammen, die in einer Stirnfläche SO des zweiten Blockes 4 zum Kontaktieren der Umhüllung ausgebildet ist. Ein guter elektrischer Kontakt mit der Fläche oder Platte 34 wird dadurch erzielt, dass der vorstehende Bereich 28 des Leiters 8 mit der Fläche oder Leiterplatte 34 verlötet wird, wodurch der zentrale Leiter des abgeschlossenen Kabels mit dem entsprechenden Teil der Platte 34 elektrisch verbunden werden kann.

Claims

1. Elektrischer Anschluss (1) zur Anbringung an einer Leiterplatte (34), um eine Verbindung zwischen der Leiterplatte (34) und einem koaxialen Kabelanschluss zu schaffen, mit einem elektrisch leitenden Gehäuse (36) zur Befestigung an der Leiterplatte (34) mit einem äußeren Anschlussabschnitt (40) zum Eingriff mit einem äußeren Leiterabschnitt des Kabelanschlusses, einem zentralen Leiterelement (8) mit zwei durch ein Knie verbundenen Schenkeln (18, 22) und einer Isolatorbaugruppe, die eine Mehrzahl von Bauteilen aus isolierendem Material (2, 4) umfasst, wobei das Gehäuse (36) angeordnet ist, um die Isolatorbaugruppe und das zentrale Leiterelement (8) so aufzunehmen, dass, wenn ein Schenkel (18) des zentralen Leiters (8) mittels der Baugruppe koaxial bezüglich des äußeren Anschlussabschnitts (40) des Gehäuses (36) zwecks Eingriff mit einem inneren Leiter des Kabelanschlusses angeordnet ist, der andere Schenkel (22) zur Befestigung an der Leiterplatte (34) zur Verfügung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (2, 4) aus isolierendem Material für einen Eingriff miteinander ausgebildet sind, um das zentrale Leiterelement (8) in dem Bereich des Knies im wesentlichen vollständig zu umschließen.

2. Anschluss (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Isolatorbaugruppe zwei gleitend miteinander in Eingriff bringbare Blöcke (2, 4) aufweist, wobei jeder der Blöcke jeweils einen der Schenkel (18, 22) aufnimmt.

3. Anschluss (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (36) aus leitendem Material ausgebildet ist.

4. Anschluss (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (36) im wesentlichen nichtleitend ist und mit einem leitenden Überzug versehen ist.

5. Anschluss (1) gemäß Anspruch 2 oder einem darauf rückbezogenen Anspruch, wobei einer der beiden Blöcke (2, 4) mit einer Bohrung (14) versehen ist, welche sich zwischen gegenüberliegenden Seiten (10, 16) des Blocks erstreckt und einen Schenkel (18) des zentralen Leiters (8) aufnimmt, so dass sich ein Ende (20) des Schenkels (18) aus einer der Seiten (10) heraus erstreckt.

6. Anschluss gemäß Anspruch 2 oder einem darauf rückbezogenen Anspruch, wobei einer der beiden Blöcke (4) mit einer Aufnahme (24) für ein Knie des Elements (8) und einer Bohrung (26) versehen ist, welche sich von der Aufnahme (24) zu einer freiliegenden Oberfläche (30) des Blocks (4) erstreckt und einen Schenkel (22) des zentralen Leiters (8) aufnimmt.

7. Anschluss (1) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das Ende des Schenkels (18) koaxial bezüglich des äußeren Anschlussabschnitts (40) des Gehäuses (36) zwecks Eingriff mit einem inneren Leiter des Kabelanschlusses angeordnet ist.

8. Anschluss (1) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das Ende des Schenkels (22) zum Befestigen an der Leiterplatte (34) zur Verfügung steht.

9. Anschluss (1) gemäß Anspruch 1 oder 8, wobei das Ende des einen oder des anderen Schenkels (18, 22) sich im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Platte (34) erstreckt.

10. Anschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (36) und ein Bauteil (4) der Isolatorbaugruppe mit komplementären, in Eingriff miteinander bringbaren Formelementen (46, 48) versehen sind.

11. Anschluss gemäß Anspruch 10, wobei die komplementären Formelemente einen Vorsprung (46) umfassen, der auf dem Gehäuse (36) ausgebildet ist und mit einer Aufnahme (48), die in dem Bauteil (4) ausgebildet ist, in Eingriff bringbar ist.

12. Antennen-Anpassungselement (32) mit einem abstrahlenden Antennenelement, welches im Gebrauch an einer Außenfläche eines Glasschirms befestigbar ist, und einem Anschluss (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, der über die Leiterplatte (34) kapazitiv angekoppelt ist, wobei die Anordnung so gewählt ist, dass die Leiterplatte (34) adhäsiv an einer Innenfläche des Schirms gegenüberliegend zu dem Antennenelement angebracht ist, um für die kapazitive Ankopplung zu sorgen, wobei die Leiterplatte (34) zusätzlich für eine Impedanzanpassung zwischen der Antenne und dem koaxialen Kabelanschluss sorgt.