CN100530825C - 电缆连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电缆连接器。这种电缆连接器包括一个连接器壳体，该连接器壳体具有一个用于沿一条轴线收纳触头的空腔，此空腔内具有一个突起。所述突起沿所述轴线延伸，以便使得随着所述触头被沿所述轴线插入所述空腔内，所述突起在所述触头的作用下发生偏转直到所述触头移动越过该突起到达一个锁定位置为止。所述触头具有一个本体部分，该本体部分有至少一个从其上延伸出来的翼片，随着所述触头沿所述轴线被插入所述空腔内。所述翼片与所述突起发生接触，促使所述触头绕所述轴线发生旋转。

Description

电缆连接器

美国专利No.6746227、No.6746268以及No.6706970描述了与本申请相关的技术主题，在此特别通过引用将它们中的全部内容结合入本发明。

技术领域

本发明总体上涉及一种用于互接同轴电缆的连接器，尤其是一种具有以带状线几何形状排布的触头的连接器。本发明总体上涉及一种用于连接器的接地屏蔽和中心触头的排列方式。

背景技术

过去，已经提出了用于互接同轴电缆的连接器。通常，同轴电缆具有一种圆形几何形状，带有一个被电缆绝缘材料包围的中心导体(一根或多根导线)。所述绝缘材料由一个电缆编织层(一根或多根导线)包围，该电缆编织层又被一个电缆外套包围起来。在大多数同轴电缆的应用领域，优选的是使位于同轴电缆相反两端的起始电路元件和终止电路元件之间(between source and destination electrical components)的阻抗相匹配。因而，当同轴电缆的某些部分被互接起来时，优选使阻抗通过互接部位保持匹配。

目前，同轴电缆的应用更加广泛。同轴电缆更广泛的应用要求同轴电缆连接器的大批量、低成本制造工艺。近来，在诸如汽车工业这样的应用领域，产生了对射频(RF)同轴电缆的需求。汽车工业中需求射频(RF)同轴电缆的部分原因是由于机动车内电子元件的增多，例如AM/FM无线电设备、蜂窝式电话、GPS、卫星无线电设备、蓝牙(Blue Tooth^TM)兼容系统等等。并且，用于组装同轴电缆和连接器的常规技术并不适用于汽车领域，因而既浪费时间又花费高昂。用于组装连接器和同轴电缆的常规工艺不易实现自动化，并且需要一些人工参与步骤，因而造成工艺时间长、成本高。

现今对同轴电缆的更多需求已经促使需要改进针对同轴连接器的设计以及相关的制造和组装工艺。

发明内容

为解决这种需求，在本发明中提供一种电缆连接器。这种电缆连接器包括一个连接器壳体，该连接器壳体具有一个用于沿着一条轴线收纳触头的空腔，此空腔内具有一个突起。所述突起包括扭转表面，所述突起延伸过所述轴线，以便使得随着所述触头沿着所述轴线被所述空腔收纳，所述触头被所述突起偏转，直到所述触头移动越过该突起到达一个锁定位置为止。所述触头具有一个本体部分，该本体部分具有至少一个从其上延伸出来的翼片。随着所述触头沿着所述轴线被所述空腔收纳，所述翼片与所述突起发生接触，导致所述触头绕所述轴线扭转。

所述连接器壳体还设置有一个从其上延伸出来的锁闩，并且可容纳于一个外部壳体中。所述外部壳体具有一个形成于该壳体内的悬臂部分。随着所述连接器壳体被插入所述外部壳体内，所述悬臂部分被所述锁闩偏转，直到所述锁闩延伸穿过所述切槽。

还提供了一种触头罩(a contact shell)。这种触头罩包括一对侧壁和一个在这对侧壁之间延伸的连接壁。至少一个侧壁具有至少一个从其上延伸出来的突舌，同时所述突舌具有一个弓形尖端。所述触头罩通过一块分离板耦合在一个应变消除件上。所述触头罩还包括一个延伸于所述那对侧壁之间的移位部分，用于刺入同轴电缆内。

附图说明

当结合附图进行阅读时，以上概述以及下面针对本发明优选实施例的具体描述将会得到更好的理解。为了图示本发明，在附图中示出了当前优选的实施例。但是应当理解的是，本发明不局限于附图中示出的确切排布方案和手段。

图1示出了连接器的分解立体图；

图2示出了根据本发明至少一个实施例制成的中心触头；

图3示出了至少一个根据本发明实施例制成的中心触头；

图4示出了根据本发明至少一个实施例制成的罩的立体图；

图5示出了根据本发明至少一个实施例制成的罩的立体图；

图6示出了根据本发明至少一个实施例制成的罩的端视图；

图7示出了根据本发明至少一个实施例制成的绝缘壳体的立体图；

图8示出了根据本发明至少一个实施例制成的绝缘壳体的立体图；

图9示出了图7中所示绝缘壳体的部分顶视图；

图10是根据本发明替代性实施例制成的绝缘壳体的透视图；

图11是沿着图10中的箭头C的侧视图；

图12示出了外部壳体，该外部壳体与本发明的至少一个实施例同轴；

图13示出了根据本发明替代性实施例制成的同轴电缆移位触头；

图14示出了根据本发明替代性实施例制成的触头罩的俯视平面图；

图15示出了根据本发明替代性实施例制成的触头罩的侧视图；

图16示出了根据本发明替代性实施例制成的应变消除件的端视图。

具体实施方式

图1示出了一个同轴电缆连接器200，其已经在美国专利No.16746277和No.6746268中详细描述，前述美国专利均转让给本申请的受让人。示出同轴电缆连接器200的目的在于更好地理解本申请的主题，本申请的主题将结合图2-16进行描述。同轴电缆连接器200包括绝缘壳体或绝缘体212和214、一个插座触头216、一个片状(插头)触头218、以及触头罩220和222。触头罩220和222包括侧壁237和239，以及连接壁233和235。第一绝缘壳体212和第二绝缘壳体214分别具有配合的表面224和226，分别具有凹槽部分223和225以及支架228和230。支架228包含一个凹槽229，该凹槽229容纳插头触头218的本体部分290。支架228还包含一个切槽231，该切槽231容纳插座触头216上的指状元件219。

侧壁237和239以及对应的连接壁233和235均被制成U形，分别具有敞口面201和207。侧壁237和239包含彼此相对的触头保持端203和209，以及敞口端205和211。敞口面201和207分别从触头保持端203和209延伸到敞口端205和211。

图2和图3分别示出了替代性的插座310和插头触头312。在图2中，所示出的插座触头310具有一个平整的本体部分314，该本体部分314带有一个顶面315、一个底面316以及侧边317。本体部分314具有一个在其外端切出的切槽319，以便形成具有指状元件321和332的叉状部。在指状元件321和322的外端处，在切槽319的开口内设置有圆形突起323，并相互面对取向。当插头触头312插入切槽319时，突起323保证了插座触头310和连接的插头连接器312之间可重复互连点。本体部分314的相对端包括一个接线管324，该接线管324具有一个开口325，该开口325接收一根同轴电缆的中心导体。接线管324利用一个“F”形或其他形压接部被牢固地压接在同轴电缆的中心导体上。

至少一个翼片326从本体部分314的侧边317横向延伸出来，并且沿着本体部分314设置于指状元件321、322与接线管324之间。如图2所示，插座触头310具有第一翼片327和第二翼片328。第一翼片327在顶面315上有一个斜面329。斜面329从顶面315向底面316倾斜。斜面329基本上沿着第一翼片327的整个跨度延伸。第二翼片328在底面316上也具有一个斜面(未示出)。该第二翼片上的斜面从底面316向顶面315倾斜。

图3示出了一个插头触头312，其具有一个带有顶面331和底面332的平整本体部分330。该平整本体部分330具有一个倾斜的外端部334，以便于插入插座触头310上的突起323之间。本体部分330的相对端包括一个接线管335，该接线管335具有一个开口336，该开口336接收对应同轴电缆的中心导体。该接线管335形成为牢固地连接在同轴电缆的中心导体上。至少一个凸肩337被形成于本体部分330之内，以提供一个保持面338。

图4和图5是用于触头罩或者外部触头的替代性构造的反向视图。每个触头罩340都具有一个带有顶面345和连接壁348的侧壁344。在至少一个侧壁上设置有突起350，以保证与匹配的外部触头340之间合适地电连接。

至少一个突舌352自侧壁344中之一的顶面345延伸出来。如图4所示，一对突舌352自侧壁344的顶面345延伸出来。每个突舌352均具有一个带有尖端表面354的弓形尖端353。每个相应突舌352的尖端表面354分别面向外部相对设置。突舌352还通过所述绝缘体上的窗口形成有效对齐，以确保恰当的接触定位。可选的，每个尖端表面354均可独立地朝向任何方向。可选的，两个尖端表面354可以基本上互相平行。由于突舌352高于侧壁344进行延伸，因此当电缆被收纳于触头罩340内时，突舌352会延伸超出电缆的中心线。这样，突舌352就避免了在电缆的一部分露出侧壁344的顶面345之上时对电缆产生挤压。

连接壁348在其后端部具有一个与侧向延伸的承载带或分离板360一体成型的过渡区域356。分离板360包含一个切槽363以便于在组装时剪切分离板360。分离板360又与应变消除件压接部364一体成型。在组装过程中，应变消除件压接部364与过渡区域356物理分开，比如通过冲压操作，并且随后固定在同轴电缆上。

图6示出了触头罩340的端视图。同轴电缆移位触头368包括一个成型于其下端上的支撑突起370，以便松弛地收纳于连接壁348上的开口之内。移位梁372向上延伸并且以间隙374相互分离。移位梁372包括一个尖端376，以利于穿透对应同轴电缆的外套和外部导体。编织层收纳切槽378向下延伸，并且自底部凹坑373处的间隙374向外扩张，形成钩状。突舌352从侧壁344向上延伸并向外扩张，以使尖端表面354互相面对。

连接壁375包括沿着同轴电缆移位触头368的顶部延伸的锥形底切边377。该底切边377终止于互相面对并且位于编织层收纳切槽378的嘴部381处的引导尖端379。随着同轴电缆移位触头368啮合并且刺入同轴电缆，连接壁375将电缆外套从外部导体上剪切下来。

图7和图8示出了可以用在连接器的一个或两个半部(halves)中的绝缘壳体400的替代性实施例的相对视图。绝缘壳体400包括一个位于矩形本体部分404前端的匹配面402。本体部分404包括一个空腔405，适于收纳同轴电缆的前端，和一个压接部，插头触头312或插座触头310固连于其上。本体部分404的前端包括一个切槽407，用于收纳插头触头312和插座触头310中的相关一个触头。本体部分404的后部被制成通过一个连接部分408带有一个屏蔽物(shroud)406。该屏蔽物406包括相对的侧壁410和412，共同在它们之间形成一个U形空腔414，在此收纳同轴电缆。侧壁410和412的内表面包括互相面对的凹槽416和418，这些凹槽沿着一个垂直于绝缘壳体400长度的方向竖直延伸。凹槽416和418中的至少一个形成一个触头罩收纳槽420。

屏蔽物406的后端424与一个应变消除件426相连，该应变消除件426具有一个其上带有U形凹槽428的基体419。应变消除件426上的凹槽428包括一个具有横向弓形沟槽423的内表面421。凹槽428的相对端形成凸缘425。图8是绝缘壳体400的后侧431的透视图。锁闩432自后侧431延伸出来，并通常被设置在应变消除件426与本体部件404之间。锁闩432具有一个滑动面433和保持面436。锁闩432与壳体400一体成形并基本上呈三角形。

图9是图7、图8中所示绝缘壳体400的部分顶视图。触头罩收纳槽420包括一个弓形尖端切槽440和一个沿着相应凹槽416、418长度延伸的侧壁切槽440。当触头罩340连接在绝缘壳体400上时，弓形尖端切槽440收纳突舌352的弓形尖端353，而侧壁切槽442收纳触头罩340的尖端表面354。此外，触头罩收纳槽420有助于将侧壁344和接头352定位于该触头罩收纳槽420内。

空腔405具有一个侧壁444和一个底面446，限定出一个用于沿着轴线A收纳诸如插座310这样的相关触头的通道448。一对凸柱450在空腔405的入口处自底面446延伸出来，以形成进入通道448的中心通道452。该中心通道452与轴线A基本上对齐。至少一个突起454，比如刚性指状元件或者凸块，自底面446延伸出来并且沿着侧壁444中之一进入通道448。随着插座310沿着轴线A收纳于空腔405中，指状元件454充分进入通道448内来拦截轴线A，以便形成一个用于插座310的阻碍。当然，指状元件454也可自侧壁444中之一延伸出来。

如图9所示，指状元件454具有一个扭转表面456和一个锁定面458。锁定面458基本上垂直于轴线A。扭转表面456相对于轴线A形成一个锐角457。随着插座310沿着箭头B的方向收纳于或者插入空腔405内，插座310的本体部分314沿着轴线A穿过中心通道452。取决于插座310被插入空腔405内的方式，第一翼片327或第二翼片328与指状元件454接触。若第一翼片与指状元件454发生接触，那么第一翼片327上的斜面329将与指状元件454接触，以有助于第一翼片327滑过指状元件454。若第二翼片328与指状元件454发生接触，那么第二翼片328上的斜面与指状元件454接触，以有助于第二翼片328滑过指状元件454。

随着插座310继续沿着箭头B的方向移动，相应的翼片沿着指状元件454的扭转表面456前进。随着翼片沿着扭转表面456移动，翼片将环绕轴线A扭转或转动插座310。插座310扭转直到翼片越过指状元件454，此时插座310回弹至正常的非偏转形状。一旦插座310越过指状元件454并且返回至其正常形状时，插座310将通过使得第一翼片327和第二翼片328与指状元件454的锁定面458发生接触而进入锁定状态。

图10是可用在连接器的两个半部中的绝缘体455的替代性实施例的透视图。绝缘体455包括一个位于矩形本体部分460的前端459上的匹配面461。本体部分460的后端被制成通过一个连接部分466带有一个屏蔽物462。该屏蔽物462包括对置的侧壁463、464，共同在这两个侧壁之间形成一个U形空腔465，用于收纳同轴电缆。侧壁463和464的内表面包括互相面对的凹槽467和468，并且这些凹槽沿着一个垂直于绝缘壳体455的长度的方向竖直延伸。

本体部分460包括一个用于收纳同轴电缆前端的空腔469，和一个压接部，插头触头312或插座触头310固连于其上。本体部分460的前端459还包含一个坡面471，该坡面471向下倾斜至一个进入空腔469的斜面开口472。坡面471包括一个收纳插头触头和插座触头中的相关触头的切槽474。

屏蔽物462的后端476与一个应变消除件478相接，应变消除件478具有一个其上带有U形切槽482的基体480。应变消除件478上的切槽482包含一个具有横向弓形槽485的内表面484。切槽482的相对端形成凸缘486。侧壁488自凸缘486沿着切槽482的相对侧面向上延伸。在每个凸缘486内部均形成有通道490，并且通道490穿过应变消除件478延伸到后侧。当触头罩340与绝缘壳体455横向连接时，通道490被间隔开，以便于与臂365对齐和收纳臂365。每条通道490的长度均略短于肋367的外部直径，这样，随着臂365被压入通道490时，肋367与凸缘486接合来将应变消除件压接部364保持在应变消除件478中。

图11是绝缘壳体455的替代性实施例沿着图10中箭头C的侧向剖视图，其中该替代性实施例被构造成收纳插座触头310。空腔469具有一个顶壁491和一个底壁492，限定出一条用于沿着轴线D收纳插头触头312的通道493。

至少一个突起或凸缘494自顶壁491延伸出来。随着插头触头312沿着轴线D收纳于空腔469，突起494充分延伸进入通道493内来截断轴线D，以便形成一个用于插头触头312的阻碍。如图11所示，凸缘494具有一个滑动面495，一个基本上平行于轴线D的平面496以及一锁定面497。

插头触头312沿着轴线D以箭头E的方向收纳于通道493中，以便使得插头触头312的顶面331和底面332基本上平行于底壁492。一旦插头触头312的外端334与凸缘494接触，插头触头312将沿着滑动面495前进，并且朝向坡面471。首先，插头触头312的外端334有助于插头触头312沿着滑动面495滑动。随着插头触头312继续沿着轴线D前进，凸缘494使得插头触头312发生偏转或挠曲，同时插头触头312穿过坡面开口472前进并且沿着坡面471向上移动。插头触头312继续发生挠曲，直到本体部分330越过凸缘494，导致插头触头312回弹至正常或非偏转形状为止。一旦插头触头312越过凸缘494并返回其正常形状，该插头触头312将通过插头触头312的保持面338与凸缘494的锁定面497接触而锁定到位。

图12示出了一个外部壳体510，一旦安装于绝缘壳体400上，其将位于另外一个罩340上方。外部壳体510被构造成与另外一个外部壳体(未标出)相匹配。外部壳体510包括一个适于收纳所述另外一个壳体一端的匹配端512。在外部壳体510的一个侧面上设置有一个切槽514，用以收纳所述另外一个外部壳体上的闩梁上的锁闩突起。外部壳体510的另一端518被制成带有一个辅助锁定件520。

端部518具有一个悬臂构件522，该悬臂构件522通过基本上平行的壳体切槽523形成于外部壳体510内。悬臂元件522具有一个贯通设置的切槽524。随着壳体400沿着箭头F的方向装载入外部壳体510内，壳体400上的锁闩432使得悬臂元件522大体沿着箭头G的方向发生偏转。锁闩432上的滑动面433继续在悬臂元件522下方滑动，直到锁闩432到达悬臂元件522上的切槽524。一旦锁闩432设置于切槽524的内部，悬臂部件522将返回其正常的非偏转形状，由此将壳体400锁定在外部壳体510内部。壳体400利用锁闩432上的保持面436向外延伸穿过切槽524而保持在外部壳体510的内部。

图13是触头罩340中的同轴电缆移位触头的替代性实施例的端视图。同轴电缆移位触头538可形成于侧壁或连接壁上，如臂365中之一或者连接本体部分361上。可选的，移位触头538也可以在同轴电缆移位触头的两端形成于侧壁或连接壁上。同轴电缆移位触头538在一个垂直于对应触头罩，比如触头罩340，的纵轴的平面中排列。在图13所示的示例中，同轴电缆移位触头538沿着边缘539与诸如本体部分361这样的连接壁相接。

同轴电缆移位触头538包括一个间隙540，该间隙540在叉状移位部分541和543之间形成一条通道。每个移位部分541和543均包括由第一切槽547分离开的第一移位梁544和接触壁546以及由第二切槽549分离开的第二移位梁548。接触壁546的上端包括引入边缘550和刺入边缘551。刺入边缘551自同轴电缆移位触头538的外边缘552向上倾斜，在点553处与引入边缘550相交。引入边缘550向下、向内倾斜，以便在位于移位梁544上端的尖端556附近与切槽547的嘴554相接。引入边缘550将电缆外套引导至移位梁544上。切槽547的下端包括凹坑558，该凹坑558被构造成当第一移位梁544和第二移位梁548刺入电缆的外套时收纳同轴电缆的外套，由此将电缆机械上稳定到同轴电缆移位触头538上。移位梁544、548以及切槽547、549之间的间距取决于待固定于其中的同轴电缆的直径。

图14和15示出了触头罩560的一个替代性实施例。这种触头罩560包括侧壁562和一个连接壁564。侧壁562的接触保持端566包括同轴电缆移位触头568。连接壁564通过一个过渡区域572与分离板570相连。至少一个弹性指状元件573从侧壁562中之一延伸出来。该弹性指状元件573有助于捕获匹配的触头罩，并且同时抽动两个触头罩，以确保良好的连接状态。

分离板570又通过一个过渡区域590连接在应变消除压接部574上。该分离板570包括一个有利于剪切分离板570的切槽576。可选的，应变消除压接部574在分离板570处与触头罩560分离开，例如通过穿过切槽576进行剪切。一旦应变消除压接部574与触头罩560分离开，该应变消除压接部574的机械功能也就与触头罩560的电学功能分离开。通过将机械功能与电学功能分离开，可避免应变消除压接部574被用作天线。

应变消除压接部574呈U形，并且包括一个本体部分577，该本体部分577在相对侧面上具有向上延伸的臂578。臂578包括位于其相对侧面上的肋580。应变消除压接部574以与应变消除压接部364相同的方式工作(如前面结合图4和5讨论的那样)，来与匹配的应变消除件中的通道(比如图7和8所示应变消除件426中的通道430)摩擦接合。

图16是一个应变消除压接部的优选实施例600的端视图。这种应变消除压接部600包括侧壁604和一个连接壁608。应变消除压接部600还包括至少一个同轴电缆移位触头612，以便刺入绝缘体、编织层以及外套。同轴电缆移位触头612包括形成于其下端的支撑突起614，以便松弛地收纳于连接壁608上的开口内。移位梁或齿620向上延伸，并相互分离开间隙622。齿620包括尖端624，该尖端624有利于刺入对应同轴电缆的外套和外部导体。收纳切槽626向下延伸，并从基体凹坑630处的间隙622向外张开，形成钩状。

接触壁634包括朝向收纳切槽626的嘴部640向下延伸的锥状边缘636。随着同轴电缆移位触头612与同轴电缆接合并且刺入同轴电缆，接触壁634使得外套远离外部导体。锥形边缘636与水平线(虚线所示)形成一个锐角638，以有利于进行剪切。通过在进入嘴部640之前使得电缆外套与外部导体发生分离，同轴电缆移位触头612防止了电缆外套楔入编织层收纳切槽626中。

尽管已经图示和描述了本发明的特定元件、实施例以及应用，但是当然应该明白的是，本发明并不局限于此，因为本领域那些熟练技术人员能够对上述内容进行改动，尤其是在前述教导的启示下。因此，希望所附权利要求涵盖这种结合了那些落入本发明的实质和范围之内的特征的改动。

Claims (7)

1、一种电缆连接器，包括连接器壳体，该连接器壳体具有用于沿轴线收纳触头的空腔，其特征在于：所述空腔内具有突起，所述突起包括扭转表面，所述突起延伸过所述轴线，以便随着所述触头被沿所述轴线插入所述空腔内，所述触头在所述突起作用下偏转直到所述触头移动越过该突起到达锁定位置为止，其中所述触头具有本体部分，该本体部分具有至少一个从其上延伸出来的翼片，随着所述触头沿着所述轴线被插入所述空腔内，所述翼片与所述突起发生接触，导致所述触头绕所述轴线发生旋转。

2、如权利要求1所述的电缆连接器，其中，所述触头具有用于接触所述突起的斜面，以有助于所述触头移动越过所述突起。

3、如权利要求1所述的电缆连接器，其中，所述突起具有用于接触所述触头的斜面，以有助于所述触头移动越过所述突起。

4、如权利要求1所述的电缆连接器，其中，所述连接器壳体在所述空腔的入口处具有至少一个凸柱，以便在所述触头被插入所述空腔之前，沿着所述轴线引导所述触头。

5、如权利要求1所述的电缆连接器，其中，所述空腔具有限定沿着所述轴线收纳所述触头的通道的顶壁和底壁，所述突起自所述顶壁开始延伸，以便弯曲所述触头，直到所述触头移动越过所述突起为止。

6、如权利要求1所述的电缆连接器，其中，所述突起是具有锁定面的指状元件。

7、如权利要求1所述的电缆连接器，其中，所述连接器壳体具有从其上延伸出来的锁闩，所述连接器壳体可容纳于外部壳体中，所述外部壳体具有形成于该壳体内的悬臂部分；该悬臂部分上具有贯通它的切槽，随着所述连接器壳体被插入所述外部壳体内，所述悬臂部分在所述锁闩的作用下偏转直到所述锁闩延伸穿过所述切槽。

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