CN101656381A - 快速锁紧与分离的大功率射频连接器 - Google Patents

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Abstract

一种快速锁紧与分离的大功率射频连接器，插头包括固定环、顶圈、护套、挡圈、大弹簧、小弹簧、螺套和外壳；插座包括外导体和密封圈，挡圈压配在外壳上，螺套将插头连接成整体，锁紧钢球均匀分布在固定环周向的孔内，其外侧与护套接触，内侧与顶圈上的斜面A接触，大弹簧安装在挡圈的内侧，小弹簧安装在挡圈的外侧，并且大弹簧预压力大于小弹簧的预压力，护套在大弹簧和小弹簧的挤压下，将锁紧钢球压在固定环的孔内，顶圈前端挤压锁紧钢球部分包括有斜面A和斜面B，插座的对接界面的前端面处有凹槽。本发明对接锁紧力与分离解锁力非常小，对接与锁紧迅速；有较大的界面保持力，锁紧与分离方便，可靠性高，机械和电气性能优良等。

Description

快速锁紧与分离的大功率射频连接器
技术领域
本发明属于电连接器技术领域，涉及一种具有快速锁紧和分离功能的连接机构，该连接机构主要应用于大功率射频连接器领域，尤其适用于大功率射频连接器。
背景技术
大功率射频连接器，因其体积大、三阶互调指标高，所以目前其锁紧结构上主要以螺纹方式为主。通过这种螺纹连接，插头与插座相互压紧，以保证其电气基准面的重合。例如在US5088937、DE3117320以及EP0867978A2等专利中所公开的产品中，分别采用螺纹连接锁紧方式，通过这种螺纹连接，插头与插座相互压紧，以保证其电气基准面的重合。这种连接锁紧方式至少存在以下缺陷：1)不能实现快速插拔，对接、分离相当费力、装配效率低；2)必须在插头与插头之间留有放置组装工具的最小距离，安装密度低，不能进行高密度排列。
CN 1185765C等专利所描述的直插拔快锁系列产品射频同轴连接器很好的解决了上述两个问题，但它们仅局限于小功率信号传输。对于大功率射频连接器来说，因其体积大、三阶互调指标高，目前所采用锁紧方式主要还是以螺纹为主。但随着安装密度、安装效率和安装成本等需求的发展和优化，用户越来越倾向于采用直插拔快速锁紧与分离的连接器来替代传统的采用螺纹锁紧的大功率射频同轴连接器。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种大功率射频连接器，该连接器能够简便而快速地锁紧与分离，并且满足原有连接器的电气性能和机械性能指标。
本发明提供一种快速锁紧与分离的大功率射频连接器，该连接器包括插头和插座，其中插头包括装有多个锁紧钢球的固定环、顶圈、护套、挡圈、大弹簧、小弹簧、螺套、外壳以及内导体与介质体等。插座包括外导体、密封圈以及介质体等。锁紧钢球装在固定环中，内外两侧分别安装有顶圈和护套。在挡圈内侧安装有大弹簧，挡圈外侧安装有小弹簧，大弹簧和小弹簧都有预压力，并且大弹簧的预压力大于小弹簧的预压力，迫使顶圈支撑并压迫锁紧钢球，挡圈压配在外壳中，螺套与外壳翻铆在一起。
顶圈前端有两个倾斜角度不一样的斜面，当连接器的插头和插座插合时，锁紧钢球利用前端斜面轻松锁紧；当连接器的插头和插座解锁分离时，锁紧钢球利用后端斜面轻松锁紧。
本发明结构具有以下几个优点：
a、该锁紧结构，对接锁紧力与分离解锁力非常小，对接与锁紧迅速；
b、该锁紧结构可以提供较大的界面保持力(即锁紧力)，保证连接器的插头和插座锁紧可靠，具有很高的电气和机械性能；
c、该结构对接锁紧后，只要在螺套上或是连接器尾端电缆上施加力，均可实现插头和插座的快速对接或锁紧；解锁时，只要在螺套上施加力即可轻松实现解锁。连接器锁紧与分离方便。
d、连接器整个结构锁紧与分离可靠性高，机械和电气性能优良等。
附图说明
图1a、图1b是本发明快速锁紧与分离的大功率射频连接器的插头和插座结构示意图；
图2是本发明快速锁紧与分离的大功率射频连接器的插头和插座对接时示意图；
图3是本发明快速锁紧与分离的大功率射频连接器的插头和插座锁紧示意图；
图4是本发明快速锁紧与分离的大功率射频连接器的顶圈结构示意图；
图5是本发明快速锁紧与分离的大功率射频连接器的护套结构示意图；
图6a是本发明快速锁紧与分离的大功率射频连接器的插头和插座锁紧状态时顶圈、锁紧钢球、护套等结构之间的相互位置示意图；
图6b是本发明快速锁紧与分离的大功率射频连接器的插头和插座分离状态时顶圈、锁紧钢球、护套等结构之间的相互位置示意图。
图中：1-插头、10-螺套、11-护套、12-固定环、13-锁紧钢球、14-顶圈、15-小弹簧、16-大弹簧、17-挡圈、18-外壳、141-耳朵、142-斜面A、143-斜面B、110-连接部分、111-凹槽、2-插座、21-外导体、22-密封圈、210-凹槽、211-前端面、20-对接界面。
具体实施方式
以下结合上述附图实例对本发明的优选实施例制造的大功率射频连接器作进一步的详细说明。本发明涉及射频连接器的快速锁紧方式，因此射频连接器中内导体与介质体等零件，本发明实施例附图未标出，但这不影响本发明结构。
附图1a、图1b是根据本发明的优选实施例制造的插头1、插座2结构示意图。该结构采用的是钢球锁紧方式，是从插座外导体21的内侧进行连接器的锁紧。
本优选实施例插头1包括一个装有多个锁紧钢球13的固定环12、一个由锁紧钢球13、顶圈14、大弹簧16、小弹簧15等锁紧零件以及一个起解锁作用的螺套10。通过挡圈17与外壳18的压配、螺套10尾端的翻铆，将插头1上所有零件固定成一个整体。
本优选实施例插座2包括外导体21和密封圈22，在插座2的对接界面20的前端面211处内腔有凹槽210。本优选实施例采用了5、6或8颗Φ1.5的锁紧钢球13，它们周向均布在固定环12的孔内，锁紧钢球13的外侧与护套11接触，内侧与顶圈14上的斜面A142紧密接触，如图1a和图6a所示。
本优选实施例的顶圈14设计成如图4所示结构，尾端向外凸出4个用于与螺套10配合的耳朵141，顶圈14前端挤压锁紧钢球部分包括两段斜面：斜面A142和斜面B143，且斜面B角度很小。
附图2是根据本发明的优选实施例制造的插头1、插座2对接时示意图。当连接器处于未锁紧状态并开始锁紧时，斜面A142开始挤压锁紧钢球13，由于斜面A142倾斜角度很大，斜面A142倾斜角度为45°以上90°以下，斜面B143倾斜角度为大于1°小于45°锁紧钢球13受到向外侧的径压力较小，如图6a所示；当连接器继续锁紧时，由于斜面B143的存在，锁紧钢球13逐渐过渡到斜面B143上，此时随着连接器的继续锁紧，锁紧钢球13轻松地卡在凹槽210中。当连接器处于锁紧状态时，斜面B143挤压锁紧钢球13，倾斜角度(10度-20度本实施例采用12度)很小的斜面B143将大弹簧16的挤压力转化成很大的外侧径压力，并作用于锁紧钢球13上，如图6b所示。因此，连接器对接时，对接力很小，而连接器锁紧时，锁紧力很大。
本优选实施例的护套11设计成图5所示结构。其前端连接部分110用于将锁紧钢球13压在孔内，尾端的凹槽111用于容纳顶圈14上的4个耳朵141。
附图1a、图1b同时也是插头1、插座2未对接时的状态，大弹簧16与小弹簧15均有一定的预压力，并且大弹簧1预压力大于小弹簧15的预压力。护套11在大弹簧16和小弹簧15的挤压下，将锁紧钢球13压在固定环12的孔内，同时锁紧钢球13受到来自顶圈14的挤压力。
附图2是根据本发明的优选实施例制造的插头1、插座2对接时示意图。插座外导体21的前端面211挤压护套11，压缩小弹簧15，使护套11向运动方向的反方向移动，同时，锁紧钢球13在外导体21的径向挤压下，仍然沉于固定环12上的孔内，锁紧钢球内侧仍受顶圈14的斜面A142挤压作用。
附图3是根据本发明的优选实施例制造的插头1、插座2锁紧时示意图。当外导体21移动到位时，8颗锁紧钢球12在大弹簧16、顶圈14上的斜面B143共同作用下，紧紧地卡在外导体21内侧的凹槽210中，如图3和图6b所示，这样便限定了插头1、插座2的轴向相对运动，为对接界面20提供了很大的挤压力，保证插头1、插座2机械、电气连接的高可靠性。
插头1、插座2分离解锁时，其状态与对接时状态相反，如图2所示。分离时，反向作用力分别作用在外导体21与螺套10上，螺套10拖动顶圈14上的耳朵141，将锁紧钢球13上的挤压力卸去，因此，锁紧钢球13在外导体21的挤压作用下回到固定环12上的孔内，实现解锁。同时，在分离过程中，护套11在小弹簧15的挤压下，回到初始位置(复位)，并再次将锁紧钢球13挤压在孔中。
本发明的连接器结构耐用可靠，抗振、抗冲，仅仅只需要一个推拉的动作便完全实现连接器的锁紧和分离功能，操作十分方便，锁紧与分离迅速。
本发明实施例是将锁紧钢球13卡在外导体21的内腔，同样也可以将锁紧钢球13卡在外导体21的外侧，实现连接器的锁紧结构，其及结构原理与本实施例是一样的，并不脱离本发明的实质。

Claims (8)

1、一种快速锁紧与分离的大功率射频连接器，包括插头(1)和插座(2)，其特征在于：插头(1)包括装有多个锁紧钢球(13)的固定环(12)、顶圈(14)、护套(11)、挡圈(17)、大弹簧(16)、小弹簧(15)、螺套(10)和外壳(18)；插座(2)包括外导体(21)和密封圈(22)，挡圈(17)压配在外壳(18)上，螺套(10)尾端翻铆将插头(1)连接固定成一个整体，锁紧钢球(13)均匀分布在固定环(12)周向的孔内，锁紧钢球(13)的外侧与护套(11)接触，内侧与顶圈(14)上的斜面A(142)紧密接触，大弹簧(16)安装在挡圈(17)的内侧，小弹簧(15)安装在挡圈(17)的外侧，并且大弹簧(16)预压力大于小弹簧(15)的预压力，护套(11)在大弹簧(16)和小弹簧(15)的挤压下，将锁紧钢球(13)压在固定环(12)的孔内，顶圈(14)前端挤压锁紧钢球部分包括两段斜面：斜面A(142)和斜面B(143)，插座(2)的对接界面(20)的前端面(211)处有凹槽(210)。
2、根据权利要求1所述的快速锁紧与分离的大功率射频连接器，其特征在于：插头(1)中顶圈(14)的斜面A(142)的倾斜角度比斜面B(143)倾斜角度大。
3、根据权利要求2所述的快速锁紧与分离的大功率射频连接器，其特征在于：顶圈(14)的斜面A(142)倾斜角度为45°以上90°以下，斜面B(143)倾斜角度范围为大于1°小于45°，斜面B(143)倾斜面的最佳角度为10-20°。
4、根据权利要求1所述的快速锁紧与分离的大功率射频连接器，其特征在于，插头(1)在和插座(2)插合时，插座(2)的外导体(21)的前端面(211)推动护套(11)，使锁紧钢球(13)作径向移动。
5、根据权利要求1所述的快速锁紧与分离的大功率射频连接器，其特征在于，所述的插头(1)在和插座(2)插合时，在大弹簧(16)和小弹簧(15)预压力作用下，锁紧钢球(13)从压配的斜面A(142)逐渐过渡到斜面B(143)，最终卡在插座(2)上的凹槽(210)中；插头(1)在和插座(2)分离时，拉动螺套(10)或插头尾部电缆，锁紧钢球(13)从凹槽(210)中脱出，从压配的斜面B(143)逐渐过渡到斜面A(142)上。
6、根据权利要求1所述的快速锁紧与分离的大功率射频连接器，其特征在于：采用5、6或8颗锁紧钢球(13)周向均布在固定环(12)的孔内，锁紧钢球(13)的外侧与护套(11)接触，内侧与顶圈(14)上的斜面A(142)紧密接触。
7、根据权利要求1所述的快速锁紧与分离的大功率射频连接器，其特征在于：顶圈(14)设计成尾端向外凸出4个用于与螺套(10)配合的耳朵(141)；护套(11)前端连接部分(110)将锁紧钢球(13)压在孔内，尾端的凹槽(111)用于容纳顶圈(14)上的4个耳朵(141)。
8、根据权利要求1所述的快速锁紧与分离的大功率射频连接器，其特征在于：插头(1)的多个锁紧钢球(13)卡在插座(2)的外体(21)外侧实现连接器的锁紧结构。
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