CN101847787A - 内导体楔形连接耦合的同轴连接器 - Google Patents

内导体楔形连接耦合的同轴连接器 Download PDF

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CN101847787A CN201010149605A CN201010149605A CN101847787A CN 101847787 A CN101847787 A CN 101847787A CN 201010149605 A CN201010149605 A CN 201010149605A CN 201010149605 A CN201010149605 A CN 201010149605A CN 101847787 A CN101847787 A CN 101847787A
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Abstract

本发明公开了一种具有连接器主体的同轴连接器，所述连接器主体设置有连接器主体孔。外导体电气耦接所述连接器主体绝缘件将内触头与所述连接器主体孔同轴支撑。夹持环支座在所述内触头的环状夹持环凹槽中。所述夹持环凹槽设置有楔形表面，该楔形表面在该楔形表面的连接器端和该楔形表面的电缆端之间具有倾斜部。所述夹持环可以沿着所述楔形表面在所述夹持环凹槽内纵向移动。所述夹持环设置有夹持表面，在同轴电缆插入所述连接器主体孔而使所述内触头耦接所述内导体时，所述夹持表面取向为接合所述内导体的表面区域。所述夹持表面的尺寸设计为耦接所述表面区域，阻止向所述电缆端移走所述内导体。

Description

内导体楔形连接耦合的同轴连接器
技术领域
本发明涉及电缆连接器。更具体地说，本发明涉及同轴电缆连接器，其中内导体与内触头的纵向保持件互联。
背景技术
同轴电缆连接件例如应用在要求高精度和高可靠性的通信系统中。
为了在线缆和连接器之间形成牢固的机械互联关系以及优化的电气互联关系，现有的同轴连接器在同轴电缆外导体的引导缘和连接器主体之间采用圆周触头，诸如外导体的扩口端经由耦接螺母被夹在连接器主体的环状楔形表面上。在外导体机械固紧的情况下，可以允许内导体纵向悬浮并借助偏压型接触机构诸如弹簧指件电气接触，所述弹簧指件沿着外径表面接合内导体，或者如果内导体为中空件，则沿着内导体孔的内侧壁电气接触内导体。这种技术的代表是共同拥有的、1998年8月18日授予Harwath的美国专利5,795,188。
在相连的同轴电缆具有延伸长度的情况下，内外导体热膨胀特征之间的差异可能变得显著，导致内导体相对于内触头发生无法接受的纵向运动。同时，内导体相对于内触头的纵向运动可能引入不期望出现的无源互调制(PIM)失真。
作为替代方案，现有连接件借助螺纹驱动的径向膨胀件和/或内触头直接螺纹连接到中空内导体的孔中，从而在内导体和内触头之间提供机械互联。这种配置所需的螺纹元件和/或螺钉可能增加制造成本和/或安装复杂性。
同轴电缆连接件的市场竞争已经集中于改善电气性能以及降低总体成本，包括材料成本以及安装人员培训要求，减少专用安装工具和必需的安装步骤和/或操作的总数。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种能克服现有技术中的缺陷的同轴连接器。
根据本发明，一种同轴连接器，带有连接器端和电缆端，用于耦接同轴电缆的内导体和外导体，所述连接件包括：沿着纵轴线设置有连接器主体孔的连接器主体；所述外导体和所述连接器主体之间的电气耦接件；将内触头与所述连接器主体孔同轴支撑的绝缘件；落座在所述内触头的环状夹持环凹槽中的夹持环，所述夹持环凹槽设置有楔形表面，该楔形表面在该楔形表面的连接器端和该楔形表面的电缆端之间具有倾斜部，所述夹持环可以沿着所述楔形表面在所述夹持环凹槽内纵向移动；所述夹持环设置有夹持表面，在同轴电缆插入所述连接器主体孔而使所述内触头耦接所述内导体时，所述夹持表面取向为接合所述内导体的表面区域；所述夹持表面的尺寸设计为耦接所述表面区域，阻止向所述电缆端拆下所述内导体。
根据本发明，一种同轴连接器，带有连接器端和电缆端，用于耦接同轴电缆的内导体和外导体，所述连接器包括：沿着纵轴线设置有连接器主体孔的连接器主体；所述外导体和所述连接器主体之间的电气耦接件；将内触头与所述连接器主体孔同轴支撑的绝缘件；多个从所述内触头的所述电缆端伸出的向内偏压的弹簧指件；设置在所述内触头的内导体孔的侧壁上的环状夹持环凹槽；所述夹持环凹槽设置有楔形表面，该楔形表面具有倾斜部，在所述楔形表面的连接端和所述楔形表面的电缆端之间所述倾斜部减小所述楔形表面的内径；支座在所述夹持环凹槽内的夹持环；所述夹持环可以沿着所述楔形表面在所述夹持环凹槽内纵向移动；所述夹持环设置有位于所述夹持环内径上的夹持表面；在同轴电缆插入所述连接器主体孔而使所述内触头耦接所述内导体时，所述夹持表面取向为接合所述内导体的外径；所述夹持表面的尺寸设计为耦接所述内导体的外径，阻止向所述电缆端移走所述内导体。
根据本发明，一种同轴连接器，带有连接器端和电缆端，用于耦接同轴电缆的内导体和外导体，所述连接器包括：沿着纵轴线设置有连接器主体孔的连接器主体；所述外导体和所述连接器主体之间的电气耦接件；将内触头与所述连接器主体孔同轴支撑的绝缘件；落座在所述内触头的外径上的内触头弹簧，所述内触头弹簧的尺寸设计成在所述内触头和所述内导体的孔侧壁之间形成偏压；设置在所述内触头的外径的环状夹持环凹槽；所述夹持环凹槽设置有楔形表面，该楔形表面具有倾斜部，在所述楔形表面的连接端和所述楔形表面的电缆端之间所述倾斜部增大所述楔形表面的外径；落座在所述夹持环凹槽内的夹持环；所述夹持环可以沿着所述楔形表面在所述夹持环凹槽内纵向移动；所述夹持环设置有位于所述夹持环外径上的夹持表面；在同轴电缆插入所述连接器主体孔而使所述内触头耦接所述内导体时，所述夹持表面取向为接合所述内导体的的孔侧壁；所述夹持表面的尺寸设计为耦接所述孔侧壁，阻止向所述电缆端移走所述内导体。
附图说明
包含在说明书中并作为说明书一部分的附图示出了本发明的实施方式，附图中类似的附图标记指代相同的特征或元件，并且可能没有针对这些附图标记所出现的每一幅图进行详细说明，所述附图连同以上给出的本发明概述以及以下给出的实施方式详细说明，用来解释本发明的原理。
图1是符合第一实施例的同轴连接器的示意侧视截面图，示出了其与实心内导体同轴电缆互相连接；
图2是图1中区域B的放大视图；
图3是图1所示同轴连接器的内触头的示意等轴图；
图4是图2中区域C的放大视图；
图5是图1所示夹持环的示意等轴图；
图6是符合本发明替代实施方式的同轴连接器的示意侧视截面图，示出了其与中空内导体同轴电缆互相连接；
图7是图6中区域B的放大视图；
图8是图6所示夹持环的等轴图；
图9是图6所示内导体触头的等轴图。
附图标记
1   同轴连接器
3   连接器主体
5   连接器主体孔
7   绝缘件
9   内触头
11  内导体
13  同轴电缆
15  电缆端
17  夹持表面
19  夹持环
21  外导体触头
23  连接器接口
25  连接器端
27  夹持环凹槽
29  弹簧指件
31  外导体
39  楔形表面
35  内触头孔
39  楔形表面
41  倒钩件
43  倾斜面
45  止挡面
47  护套密封件
49  护套凹槽
51  护套
53  内导体触头
具体实施方式
发明人已经研究了目前可用的同轴导体内触头机电互联配置，并且发现了螺纹连接部的缺陷，和/或涉及将多个共同形成所述互联结构的离散元件组装起来的多步骤安装程序的缺陷。
图1-5中所示的第一实施例，符合本发明的同轴连接器1具有带连接器主体孔5的连接器主体3。落座在连接器主体孔5内的绝缘件7支撑与连接器主体孔5同轴的内触头9。同轴连接器1借助图2中最佳示出的夹持表面17机械地保持插入连接器主体孔5的电缆端15中的同轴电缆13的内导体11，所述夹持表面17位于例如C形夹持环19的内径上，而所述夹持环19落座在图5最佳示出的夹持环凹槽27中。内触头9和内导体11之间的电气耦接和/或初始插入对准可以由多个从内触头9的电缆端19向内偏压的弹簧指件29来补充。
本领域技术人员应该理解，电缆端15和连接器端25是用来澄清同轴连接器11各元件之间纵向定位和接触关系的描述语言。除了沿着同轴连接器1纵轴线相对于相邻元件确定的位置之外，每个单独元件具有电缆端15侧和连接器端25侧，即各元件面向同轴连接器各电缆端15的一侧和面向连接器端25的一侧。
夹持环19可以保持在连接器主体孔5内，例如落座在夹持环凹槽27内，夹持环凹槽27设置在向电缆端15敞开的内触头孔35的侧壁上。从图4中最清楚地看到，夹持环凹槽27内的环状楔形表面39具有在连接器端25侧的最大直径和电缆端15侧的最小直径之间延伸的倾斜部。夹持环19的外径接触楔形表面39，从而在沿着楔形表面39向电缆端15纵向行进过程中，受到径向驱动，与内导体11形成夹持力逐渐增大的夹持接合关系。
夹持环19外径和楔形表面39之间的接触可以沿着夹持环19的棱(corner)，所述棱可以圆整以促使沿着其光滑行进，或者作为可选方案，通过将夹持环19外径轮廓弯折成与楔形表面39的倾斜平行，夹持环19可以形成有位于夹持环19和楔形表面39之间的延长的接触区域。
夹持环19优选由诸如不锈钢或铍铜合金的材料形成，硬度特性大于内导体11的材料，以便夹持表面17牢固接合并夹持内导体11的外径。夹持环19的夹持表面17具有方向偏压力，该方向偏压力在受到指向电缆端15的拉力时，接合并夹持内导体11的外径表面，同时允许内导体11在向连接器端25移动时滑过夹持表面17。夹持表面17可以形成为多个环状或螺旋状凹槽或倒钩件41，其设置有从每个凹槽和/或倒钩件41的电缆端15的凹槽底部向连接器端25的凹槽顶部延伸的倾斜面43，如图5所示。相对倾斜面43的止挡面45可以是相对于同轴连接器1纵轴线垂直面，和/或止挡面45可以向着连接器端25倾斜，以形成倒钩点，在试图向着电缆端15离开连接器主体孔5的方向行进时，倒钩点卡入内导体11并保持内导体11。
再次参照图2，夹持环19在夹持环凹槽27内具有一定程度的纵向运动。在夹持环19沿着楔形表面39向连接器端25运动，例如在内导体11的引导缘从电缆端15插入连接器主体孔5并接触夹持表面17的倾斜面49时，夹持环19将扩展，以允许内导体11通过，或者将开始在夹持环凹槽27内向着连接器端25纵向移动。由于随着夹持环19向连接器端25移动，楔形表面39倾斜，所以夹持环凹槽27相对于夹持环19的深度增加。由此，夹持环19可以径向向外扩展，以使内导体11通过夹持环19并向连接器端25移动。相反，扩展之后，夹持环19向内朝其释放状态的偏压力在夹持表面17和待耦接表面即内导体11外径表面之间形成夹持接合。如果在连接器主体3和同轴电缆13之间施加拉力，向电缆端15牵拉内导体11，夹持环19被驱动以抵靠倾斜楔形表面39，逐渐减小夹持环凹槽27的深度，从而径向向内驱动夹持环19，并且在夹持表面17被进一步驱动到内导体11外径表面内的时候，进一步增大这种夹持接合。电缆端15夹持环凹槽27侧壁的尺度可以设计成位于这样的位置，在该位置处夹持环19直径相对于内导体11直径配置成让夹持表面17牢固接合内导体11，但是不会造成夹持环19径向向内运动而导致内导体11径向向内塌陷。
连接器主体5和外导体31之间的电气耦接关系在图1中表示为外导体触头21落座在连接器主体孔5内，与外导体31形成圆周接触，将外导体31跨过连接器主体3电气耦接到连接器端25的连接器接口23。连接器接口23可以是任何期望的标准接口或专用接口。作为可选方案，外导体31和连接器主体3之间的电气耦接关系也可以设置为刚性机械连接部的形式，诸如卡箍、干涉配合和/或压接连接，正如同轴连接器领域所熟知。
外导体触头21可以是任何带有弹簧特征诸如螺旋螺旋弹簧的导电结构，所述弹簧特征落座在连接器主体孔5侧壁的弹簧凹槽内或者其他保持/支座特征内。
护套密封件47可以设置在靠近同轴连接器1电缆端15的护套凹槽49内。护套密封件47的尺寸设计为在连接器主体孔5和外导体31护套51之间形成密封。作为可选方案，例如在不存在护套51的情况下，护套密封件47可以替代地配置成抵靠外导体31密封。
在可选实施方式中，例如如图6-9所示，内触头9可以适配成与具有中空内导体11的同轴电缆13配置耦接。为了在内导体11的孔侧壁和内触头9之间形成机电互联关系，内导体9的特征、夹持环凹槽27和夹持环19颠倒一下，正如图7最清楚地显示。
在该实施方式中，内触头9的尺寸设计成插入内导体11的孔内，夹持环凹槽27形成在内触头9的外径表面上，使得楔形表面39在连接器端25处最小外径和线缆段15处的最大外径之间倾斜。夹持环19具有位于外径上的夹持表面17，如图8最清楚地显示。为了改善电气互联，内导体触头53例如如图9所示，可以落座在内触头9上，内导体触头的尺寸设计成在内触头9和内导体9的孔侧壁之间形成偏压。
本领域技术人员应该理解本发明在制造和安装方面的巨大优势。在制造过程中，准备安装的完工同轴连接器1组件以总数最少的必需元件制备。此外，各种环境密封件，诸如护套密封件43，可以各自二次模制在各凹槽中，形成一种具有整体环境密封件的单一组件。
为了将同轴连接器1安装在同轴电缆13上，同轴电缆端被向后剥开，暴露期望长度的导体，并且剥开的同轴电缆端插入连接器主体孔5的电缆端15内，一直插到底。可以向连接器主体3和同轴电缆1之间施加测试拉力，验证夹持环19和内导体11之间的牢固接合关系。
在上述实施方式中，在同轴电缆13与同轴连接器1相互连接过程中，先前的手工电缆端扩口操作以及任何必需的拆除/重装各种靠近电缆端15的连接器元件的操作都得以免除。本领域技术人员应该理解，符合本发明的同轴连接器1能够采用带有外导体31诸如金属箔片、金属涂覆表面等的同轴电缆13，外导体的拉伸强度要求明显降低，因为线缆的拉伸强度要求基本上可以替代地由内导体11来提供，内导体与符合本发明的同轴连接器11相互连接。作为可选方案，在应用到同时包括位于外导体31和连接器主体5之间的传统机械互联特征的同轴连接器1配置时，产生的互联特征可以提供改善的耐拉伸失效水平。
在前述说明中，已经针对具有已知等同物的材料、整数或部件进行了论述，因此所述等同物也包含在文中，就好像它们具体论述过。
虽然通过说明本发明的实施方式来例述本发明，而且相当详细地说明了这些实施方式，但是申请人的目的并不是将附带的权利要求书的范围约束或以任何方式限制到如此详细的程度。额外的优势和改动对于本领域技术人员而言，是清楚明了的。因此，本发明更宽泛的方面并不是限制到这些具体细节、代表性的装置、方法以及图中所示和文中所述的例子。因此，在不脱离申请人总的发明构思的精神和范围的前提下，可以脱离这些细节。此外，应该理解，在不脱离由以下权利要求书所限定的本发明的范围或精神的前提下，可以对本发明进行改进和/或改动。

Claims (18)

1.一种同轴连接器，带有连接器端和电缆端，用于耦接同轴电缆的内导体和外导体，所述连接件包括：
沿着纵轴线设置有连接器主体孔的连接器主体；
所述外导体和所述连接器主体之间的电气耦接件；
将内触头与所述连接器主体孔同轴支撑的绝缘件；
落座在所述内触头的环状夹持环凹槽中的夹持环，所述夹持环凹槽设置有楔形表面，该楔形表面在该楔形表面的连接器端和该楔形表面的电缆端之间具有倾斜部，所述夹持环可以沿着所述楔形表面在所述夹持环凹槽内纵向移动；
所述夹持环设置有夹持表面，在同轴电缆插入所述连接器主体孔而使所述内触头耦接所述内导体时，所述夹持表面取向为接合所述内导体的表面区域；
所述夹持表面的尺寸设计为耦接所述表面区域，阻止向所述电缆端拆下所述内导体。
2.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述夹持表面是多个环形倒钩件，所述环形倒钩件提供面向所述夹持环电缆端的倾斜面和面向所述夹持环连接器端的垂直面。
3.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述电气耦接件是落座在所述连接器主体孔的侧壁上的外导体触头，所述外导体触头尺寸设计成在所述连接器主体孔和所述外导体之间形成偏压。
4.如权利要求3所述的连接器，其特征在于，所述外导体触头是环形螺旋弹簧。
5.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述内导体的所述表面区域是所述内导体的外径；
所述夹持环凹槽设置在所述内触头的内导体孔的侧壁上；和
所述夹持表面设置在所述夹持环的内径上。
6.如权利要求5所述的连接器，进一步包括多个从所述内触头的所述电缆端伸出的弹簧指件。
7.如权利要求5所述的连接器，其特征在于，所述倾斜部在所述楔形表面的连接器端和所述楔形表面的电缆端之间减小所述夹持环凹槽的内径。
8.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述内导体的所述表面区域是所述内导体的孔的侧壁；
所述夹持环凹槽设置在所述内触头的外径上；且
所述夹持表面设置在所述夹持环的外径上。
9.如权利要求8所述的连接器，进一步包括内触头弹簧，所述内触头弹簧落座在所述内触头的外径上，所述内触头弹簧的尺寸设计成在所述内触头和所述内导体的所述孔的侧壁之间形成偏压。
10.如权利要求8所述的连接器，其特征在于，在所述楔形表面的连接器端和所述楔形表面的电缆端之间所述倾斜部增大所述夹持环凹槽的外径。
11.一种同轴连接器，带有连接器端和电缆端，用于耦接同轴电缆的内导体和外导体，所述连接器包括：
沿着纵轴线设置有连接器主体孔的连接器主体；
所述外导体和所述连接器主体之间的电气耦接件；
将内触头与所述连接器主体孔同轴支撑的绝缘件；
多个从所述内触头的所述电缆端伸出的向内偏压的弹簧指件；
设置在所述内触头的内导体孔的侧壁上的环状夹持环凹槽；
所述夹持环凹槽设置有楔形表面，该楔形表面具有倾斜部，在所述楔形表面的连接端和所述楔形表面的电缆端之间所述倾斜部减小所述楔形表面的内径；
支座在所述夹持环凹槽内的夹持环；
所述夹持环可以沿着所述楔形表面在所述夹持环凹槽内纵向移动；
所述夹持环设置有位于所述夹持环内径上的夹持表面；
在同轴电缆插入所述连接器主体孔而使所述内触头耦接所述内导体时，所述夹持表面取向为接合所述内导体的外径；
所述夹持表面的尺寸设计为耦接所述内导体的外径，阻止向所述电缆端移走所述内导体。
12.如权利要求11所述的连接器，其特征在于，所述夹持表面是多个环形倒钩件，所述环形倒钩件提供面向所述夹持环电缆端的倾斜面和面向所述夹持环连接器端的垂直面。
13.如权利要求11所述的连接器，其特征在于，所述电气耦接件是落座在所述连接器主体孔的侧壁上的外导体触头，所述外导体触头尺寸设计成在所述连接器主体孔和所述外导体之间形成偏压。
14.如权利要求13所述的连接器，其特征在于，所述外导体触头是环形螺旋弹簧。
15.一种同轴连接器，带有连接器端和电缆端，用于耦接同轴电缆的内导体和外导体，所述连接器包括：
沿着纵轴线设置有连接器主体孔的连接器主体；
所述外导体和所述连接器主体之间的电气耦接件；
将内触头与所述连接器主体孔同轴支撑的绝缘件；
落座在所述内触头的外径上的内触头弹簧，所述内触头弹簧的尺寸设计成在所述内触头和所述内导体的孔侧壁之间形成偏压；
设置在所述内触头的外径的环状夹持环凹槽；
所述夹持环凹槽设置有楔形表面，该楔形表面具有倾斜部，在所述楔形表面的连接端和所述楔形表面的电缆端之间所述倾斜部增大所述楔形表面的外径；
落座在所述夹持环凹槽内的夹持环；
所述夹持环可以沿着所述楔形表面在所述夹持环凹槽内纵向移动；
所述夹持环设置有位于所述夹持环外径上的夹持表面；
在同轴电缆插入所述连接器主体孔而使所述内触头耦接所述内导体时，所述夹持表面取向为接合所述内导体的的孔侧壁；
所述夹持表面的尺寸设计为耦接所述孔侧壁，阻止向所述电缆端移走所述内导体。
16.如权利要求15所述的连接器，其特征在于，所述夹持表面是多个环形倒钩件，所述环形倒钩件提供面向所述夹持环电缆端的倾斜面和面向所述夹持环连接器端的垂直面。
17.如权利要求15所述的连接器，其特征在于，所述电气耦接件是落座在所述连接器主体孔的侧壁上的外导体触头，所述外导体触头尺寸设计成在所述连接器主体孔和所述外导体之间形成偏压。
18.如权利要求17所述的连接器，其特征在于，所述外导体触头是环形螺旋弹簧。
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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