CN101071896B

CN101071896B - 波导管接口转接器和制造方法

Info

Publication number: CN101071896B
Application number: CN2007100974193A
Authority: CN
Inventors: 杰弗里·D·佩因特
Original assignee: Andrew LLC
Current assignee: Commscope Technologies LLC
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2027-05-09
Also published as: JP2007306556A; CN101071896A; US20070262837A1; DE602007000617D1; EP1855347B1; ATE424630T1; CA2584115A1; DK1855347T3; US7420443B2; BRPI0702171A; EP1855347A1; KR20070109837A

Abstract

本发明公开了一种用于波导管的、具有分离环的波导管接口，分离环具有通过腹板部分结合的第一半环和第二半环。该分离环第一半环和第二半环具有被设置为与波导管外部配合的内部表面，所述第一半环和第二半环可沿腹板部分彼此相向收拢并包围波导管的外部。具有尺寸被确定为容纳波导管的孔的外壳；该孔在接口端处具有肩部，该接口端的尺寸被确定为容纳分离环。利用本发明可获得精确的裕度，还可克服现有的精确的金属机加工生产步骤中固有的成本昂贵和材料浪费的缺陷。

Description

波导管接口转接器和制造方法

技术领域

本发明涉及一种波导管和波导管互联接口及其制造方法。更具体地说，本发明涉及一种制造成本更经济并且容易安装的波导管互联接口及其制造方法。

本申请要求享有Jeffrey Paynter于2006年5月10日提交的名称为“Waveguide Interface Adapter and Method of Manufacture”的美国发明专利申请No.11/382,663的优先权。

背景技术

波导管通常用于从一点向另一点传递电磁波能量。

通过机械箝位作用可安装于波导管端部的波导管接口部分(waveguideinterfaces field)已广为人知。为了将波导管接口保持在波导管端部，将具有与波导管外部的波纹锁合的内部表面的两部分分离环装配在波导管周围。通过内部装有所述两部分环的外罩(overhousing)可将该两部分分离环保持抵于(against)波导管上，并用多个螺钉固定。现有的波导管在它们被固定为抵于外罩时通过位于外罩和波导管外表面之间的垫圈而密封，被分离环压住。一旦安装了波导管接口，波导管的突出端部就可抵着分离环向外张开。

在波导管波纹为螺旋形之处，现有的分离环中每一分开的半环具有不同的内部表面，以用于和波导管外部的相对侧配合，但另一方面它们却具有类似的外观。这种相似性很可能导致错误地将相同的两半个分离环递给安装者，而没有将所需的两半环相配的分离环递给安装者，结果造成组件不能用。此外，很难在固定到外罩内之前在波导管周围安装和保持分离环(一或多个)。为此，现有的波导管接口有时采用附加的保持带或者O环垫圈。容纳附加的保持带的凹槽结构增大了所获得的波导管接口的尺寸。结果，使得组件的总重量和其它装置旁边所需的空间都有所增加。

现有波导管接口的另一问题是需要多个独特部件和紧固件(fastener)。多个小部件/紧固件可能导致传送差错和或意外丢失部件，还可能产生坠落的危险。以上任何一种情况都将导致在安装点处不能用接口组件。

现有的波导管采用金属机械加工工艺形成外罩、分离环、带螺纹的螺钉孔及与波导管波纹锁合的精确表面。由于这些组件由如黄铜之类的轴承合金(metal alloys)制成，它们的材料成本较高且重量较重。此外，这些部件的每一个的精密机加工、相互排列和库存也都是重要的成本因素。

对波导管接口逐渐增加的竞争已集中于通过提高材料、制造和安装效率使成本降低的方面上。另外，还希望减少所需的组装操作和分立零件的总数量。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能克服现有技术所存在的缺陷的装置和方法。

根据本发明的一方面，提供一种用于波导管的波导管接口，其包括：具有由腹板(web)部分结合的第一半环和第二半环的分离环；分离环第一半环和第二半环具有设置为与波导管外部配合的内部表面，第一半环和第二半环可沿腹板部分彼此相向收拢并包围波导管的外部；具有尺寸被确定为容纳波导管的孔的外壳(overbody)；该孔在接口端具有肩部，接口端的尺寸被确定为容纳包围所述波导管外部收拢的所述分离环。

根据本发明另一方面，提供一种用于波导管的波导管接口，其包括：具有由腹板部分结合的第一半环和第二半环的分离环；该分离环第一半环和第二半环具有设置为与波导管外部配合的内部表面，第一半环和第二半环可沿腹板部分彼此相向收拢并包围波导管的外部；在第一半环中的插座和第二半环中的销，当分离环沿腹板部分收拢时，插座和销以静配合的形式配合在一起；具有尺寸被确定为容纳波导管的孔的外壳；该孔在接口端处具有肩部，接口端的尺寸被确定为容纳所述分离环；分离环具有至少一个对准突起，该对准突起的尺寸被确定为可座落于肩部的至少一个对准孔内。

根据本发明又一方面，提供一种用于制造波导管的方法，包括以下步骤：形成具有由腹板部分结合的第一半环和第二半环的分离环；使分离环的第一半环和第二半环具有被设置为与波导管外部配合的内部表面，第一半环和第二半环可沿腹板部分彼此相向收拢并包围波导管的外部；形成具有尺寸被确定为容纳波导管穿过的孔的外壳；所述孔在接口端处具有肩部，该接口端的尺寸被确定为容纳所述分离环。

利用本发明可获得精确的裕度，并可克服现有的精确的金属机加工生产步骤中固有的成本昂贵和材料浪费的缺陷。

附图说明

结合于说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的一些实施例，它们和上文中的本发明的概述及下文给出的对这些实施例的详细说明一起用于解释本发明的原理。

图1是以初始铸件结构形式示出的本发明一示例性实施例的分离环的示意性侧视图；

图2是以初始铸件结构形式示出的本发明一示例性实施例的分离环的示意性端视图；

图3是图1和2所示的分离环沿腹板部分收拢并且首尾相连的示意性立体图；

图4是图3所示的示意性端视图；

图5是沿图4中线D-D剖切的横截面示意图；

图6是图5中区域E的示意性全貌图，其示出了静配合状态下的示例性保持机构；

图7是所述示例性实施例的外壳的示意性立体图；

图8是图7所示的外壳的示意性接口端视图；

图9是安装在波导管上的示例性实施例的横截面示意图；

图10是图9所示的区域C的示意性全貌图，其示出了静配合状态下的示例性保持机构；

图11是所述示例性实施例的波导管密封件的示意性立体图；

图12是图11所示的波导管密封件的示意性端视图；

图13是安装于波导管上的第一可供选择的实施例的横截面示意图；

图14是安装在波导管上的第二可供选择的实施例的横截面示意图；

图15是图14中的区域J的示意性全貌图；

图16是以初始铸件结构形式示出的本发明第二可供选择的实施例的分离环的示意性侧视图；

图17是图16中区域K的示意性全貌图；

图18是图16所示的分离环沿腹板部分收拢并且首尾相连的示意性立体图；

图19是本发明第二可供选择的实施例的外壳的示意性接口端视图。

附图标记说明

10	分离环
		12	第一半环
14	第二半环
		16	腹板部分
18	内部表面
		20	波导管
22	保持机构
		24	分离环端部
26	座
		28	销
30	外壳
		32	孔
34	接口端
		36	肩部
38	对准突起
		40	波导管侧
42	对准孔
		44	波导管密封件
46	内部表面
		48	接口元件
50	紧固件
		52	接口孔
54	密封肩部
		56	密封件

57	螺纹孔
		58	外部快动突起(snap protrusion)
60	快动凹槽(snap groove)

具体实施方式

如图1-6所示，本发明一示例性实施例的分离环10被形成为单个的连接部件。分离环10的第一半环12和第二半环14由腹板部分16结合。可以根据所选择的分离环10的材料确定腹板部分16的尺寸。例如，若有的话，在采用聚合物时，可以根据聚合物的弹性采用较薄的腹板部分16。在采用轴承合金时，优选腹板部分16具有的厚度可使第一和第二半环12、14容易彼此相向地收拢而不需要使用如手工工具之类的力倍增机构，而且也不能过薄或过厚以免收拢时腹板部分16破裂。

若有的话，可将第一和第二半环12、14的每一个的内部表面18形成为与波导管20外部的波纹配合，第一和第二半环12、14可沿腹板部分16彼此相向地收拢包围该波导管外部。在沿腹板部分16使用具有弹性而不是具有变形保持性(deformation retention property)的材料从而将第一和第二半环12、14保持在包围波导管20的闭合位置之处，根据所选材料的变形保持性能可使保持机构22结合于腹板部分16中，或者应用于分离环端部(一或多个)24处。例如，可将保持机构22形成为第二半环14的插座26，当第一和第二半环12、14通过沿腹板部分16收拢而彼此相向闭合时，第一半环12的销28插入插座中形成静配合、环形配合或悬臂式快动配合(snapfit)。例如，可选择保持机构20包括缝隙中的突片或者相关的紧固件的闭合

如图7和8所示，外壳30具有孔32，该孔的尺寸被确定为可以容纳希望的波导管横截面积，并且接口端34的肩部36形成于孔32中，该接口端的尺寸被确定为可以容纳分离环10。可将形成在分离环波导管侧40中的一个或多个对准突起38定位为与肩部36中形成的相应对准孔42配合。如图9和10所示，当外壳30被拉向闭合包围波导管20外部的分离环时，对准突起38例如以静配合的形式锁合到对准孔中，将分离环10可旋转地对准和保持抵于外壳30的肩部36上。或者，对准突起和对准孔之间可通过环形配合或悬臂快动配合锁合。

为了使外壳30的内部区域的密封合乎环境要求，可以在外壳30和分离环10之间使用如图10和11所示的波导管密封件44。优选波导管密封件44的内部表面46具有与波导管20的波纹配合结构。

一旦波导管20通过分离环20与外壳30匹配，任何所需的接口元件48就可以例如通过如螺栓之类的紧固件50被牢靠地固定到接口端34，该螺栓穿过外壳30的接口端34的接口孔(一或多个)52并旋入所选的接口元件48中。可将接口密封凹槽或与分离环10的周边一起形成凹槽的密封肩部54应用于外壳30的接口端34，作为位于接口元件48和外壳30之间的密封件56例如O环的座。

为了在波导管上安装波导管接口，波导管20的端部穿过外壳30的孔32，如果存在波导管密封件44的话，可将其放置在波导管20端部上。分离环10的第一和第二半环12、14沿腹板部分16收拢，使得分离环10与波导管20的外部配合。使如销28和插座26之类的保持机构22结合，以保持包围波导管20外部的第一和第二半环12、14。然后，使外壳30朝分离环10移动，以挤压波导管密封件44并使分离环10座落于接口端34的肩部36内。如果存在分离环10的对准突起38的话，使该对准突起以静配合的方式座落于接口端肩部的对准孔42内。如果适用的话，波导管30的接口端34抵于分离环10的接口端34和紧固于外壳30的接口端34的所需接口元件48而张开。

本领域技术人员可以理解，分离环10和外壳30可被构造成没有悬垂边缘或螺纹，例如，如图1、2、7、8和15-19所示。这样就可采用精确的注入模制、压力铸造和或触变金属铸模技术，从而理想地由聚合物或者轴承合金低成本地形成这些部件。借此，可获得精确的裕度，还可克服现有的精确的金属机加工生产步骤中固有的成本昂贵和材料浪费的缺陷。

除节约材料成本外，本发明可以采用聚合物，这将大大减轻所得到的组件的重量。

如图13所示，第一可供选择的实施例表明，单件、例如压模铸件分离环10可以采用传统的如螺钉之类的紧固件(一或多个)50，所述紧固件被旋入形成于外壳30的肩部36中的螺纹孔(一或多个)57内。在由如轴承合金之类的具有变形保持性能的材料形成分离环10和腹板部分16时，在装配外壳30之前，处于收拢位置的腹板部分16足以将第一和第二半环12、14保持在包围波导管20外部的闭合位置，而不需要更多的元件，因此可以省去其它保持机构22。

例如如图14-19所示，第二可供选择的实施例示出了如何使总材料需求和波导管接口的尺寸最小的情况。通过位于沿与形成于外壳30的肩部36中的相应快动凹槽60配合的分离环10周边的外部快动突起58可实现对准和将分离环10保持到外壳30的肩部36的功能。为了可旋转地使分离环10在外壳30内对准，可将分离环10的周边和外壳30的相应肩部36形成为非圆形的横截面，在插入时锁定分离环10和外壳30的旋转对准。尽管快动凹槽60的存在使外壳30的成型复杂和或需要附加机加工，但却大大节省了材料并显著减轻了所得到的波导管接口的总重量。

在本说明书的一些示例性实施例中示出了相对于具有椭圆形横截面和螺旋形波纹的波导管20的波导管接口适配器。本领域技术人员可以理解，如果有其他类型的波导管的话，本发明同样可应用于具有任何所希望的横截面和任何结构的波纹的波导管20。

在前面的描述中，提到了公知的相同的比例、整体、部件或模块，这些等同物象单独列举出的那样被结合于本发明中。

尽管已通过对本发明的一些实施例的描述对本发明作了说明，而且很详细地对这些实施例作了说明，但是本申请并非受限制于这些细节中，或者以任何方式将所附权利要求的保护范围限制于这些细节中。对于本领域技术人员来说获得附加的优点和对本发明的改型是显而易见的。所以，就宽范围而言，本发明不局限于这些具体细节、示例性设备、方法以及所示出和描述的实例。因此，在不超出本申请人的一般发明构思的精神或范围的前提下可对这些细节作出改变。此外，可以理解的是，在不超出由所附权利要求限定的本发明范围或构思的前提下，可对本发明进行改进和/或改型。

Claims

1.一种用于波导管的波导管接口，包括：

具有由腹板部分结合的第一半环和第二半环的分离环；该分离环第一半环和第二半环具有被设置为与波导管外部配合的内部表面，所述第一半环和第二半环可沿所述腹板部分彼此相向收拢并包围所述波导管的外部；及

具有尺寸被确定为容纳所述波导管的孔的外壳；该孔在接口端具有肩部，该接口端的尺寸被确定为容纳包围所述波导管外部的收拢的所述分离环，

所述肩部和所述分离环通过所述分离环的非圆形周边可旋转地互锁。

2.如权利要求1所述的波导管接口，其中，所述分离环通过在所述分离环的波导侧中的至少一个对准突起和所述肩部的至少一个对准孔之间的互联被保持在所述肩部内。

3.如权利要求2所述的波导管接口，其中，所述至少一个对准突起和所述至少一个对准孔之间的互联是通过静配合实现的。

4.如权利要求1所述的波导管接口，其中，所述分离环具有从该分离环的周边突起的外部快动突起；该外部快动突起的尺寸被确定为座落在所述肩部的快动凹槽内，将所述分离环保持在所述肩部内。

5.如权利要求1所述的波导管接口，其中，通过至少一个紧固件穿过所述分离环并被旋入所述外壳的螺纹孔中，所述分离环被保持在所述肩部内。

6.如权利要求1所述的波导管接口，其中，还包括和所述分离环成一体的保持机构。

7.如权利要求1所述的波导管接口，其中，还包括处于所述第一半环端部和所述第二半环端部的保持机构。

8.如权利要求1所述的波导管接口，其中，还包括所述第一半环的插座和所述第二半环的销，在所述分离环沿所述腹板部分收拢时，所述插座和销以静配合的形式配合在一起。

9.如权利要求1所述的波导管接口，其中，所述内部表面与所述波导管的螺旋形波纹配合。

10.如权利要求1所述的波导管接口，其中，还包括波导管密封件，所述波导管密封件具有尺寸被确定为与波导管的外部配合的波导管密封件内部表面；该波导管密封件位于所述外壳和包围在所述波导管外部的所述分离环之间。

11.如权利要求1所述的波导管接口，其中，还包括在所述肩部的所述接口端处的接口密封肩部。

12.一种用于制造波导管接口的方法，包括以下步骤：

形成具有由腹板部分结合的第一半环和第二半环的分离环；

使所述分离环的第一半环和第二半环具有被设置为与所述波导管外部配合的内部表面，所述第一半环和所述第二半环可沿所述腹板部分彼此相向收拢并包围所述波导管的外部；及

形成具有尺寸被确定为容纳所述波导管穿过的孔的外壳；所述孔在接口端处具有肩部，该接口端的尺寸被确定为容纳所述分离环。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述分离环被形成为没有悬垂边缘的预先收拢的结构。

14.如权利要求12所述的方法，其中，所述分离环通过压力铸造、注入模制和触变金属铸模之一形成。

15.如权利要求12所述的方法，其中，所述分离环由聚合物材料制成。

16.如权利要求12所述的方法，其中，所述分离环形成有至少一个对准突起，该对准突起的尺寸被确定为可座落在形成于所述肩部内的至少一个对准孔内。

17.如权利要求12所述的方法，其中，与所述分离环一体地形成一保持机构。

18.如权利要求12所述的方法，其中，还包括在所述第一半环内形成的插座和在所述第二半环内形成的销，当所述分离环沿所述腹板部分收拢时，所述插座和销配合在一起。

19.如权利要求12所述的方法，其中，将所述分离环形成为具有外部快动突起，该外部快动突起的尺寸被确定为座落在形成于所述肩部的快动凹槽内。

20.一种用于波导管的波导管接口，包括：

具有由腹板部分结合的第一半环和第二半环的分离环；该分离环第一半环和第二半环具有设置为与所述波导管外部配合的内部表面，该第一半环和第二半环可沿所述腹板部分彼此相向收拢并包围所述波导管的外部；

在所述第一半环中的插座和所述第二半环中的销，当所述分离环沿所述腹板部分收拢时，所述插座和销以静配合的形式配合在一起；

具有尺寸被确定为容纳所述波导管的孔的外壳；该孔在接口端处具有肩部，该接口端的尺寸被确定为容纳所述分离环；及

所述分离环具有至少一个对准突起，该对准突起的尺寸被确定为可座落于所述肩部的至少一个对准孔内。