CN102185221A - 搭锁的同轴电缆连接器 - Google Patents
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Abstract
一种同轴电缆连接器(100)包括在配合端(134)和电缆端(136)之间沿纵向方向延伸的延长的主体(110，116)，以及由该主体保持的中心接触器(112)。锁定构件(124)在配合端围绕主体周向设置。锁定构件具有齿(166)，该齿(166)配置成机械接合配合连接器(10)的螺纹区域(14)以便将同轴电缆连接器牢固连接到配合连接器。锁定构件可滑动地耦接到主体从而锁定构件可相对于主体沿纵向方向移动以使该齿沿纵向方向与螺纹区域对齐。
Description
技术领域
本发明涉及一种能与配合连接器耦接的同轴电缆连接器。
背景技术
同轴电缆连接器用于将电缆连接到一起或者将电缆连接到例如电路板的电子元件上。同轴电缆连接器典型地包括插头形式的第一半配合部分和插座形式的第二半配合部分。不同类型的同轴插头和插座是已知的。例如，一种已知类型的连接器系统是N-型连接器系统，其使用螺纹连接器来将同轴电缆相互连接。N-型连接器的最初研制成用以提供一种耐用的、不受气候影响的、中等尺寸的具有11GHz的一致性能的射频(RF)连接器，并且是可以承载微波频率信号的第一连接器的其中一种。这些连接器的示意性应用是将媒介端接于小型尺寸的同轴电缆，包括RG-8，RG-58，RG-141和RG-225。N-型连接器可以遵循由美国军方制定的MIL-C-39012标准，并且演变为50和75欧姆版本，后者用在有线电视行业。在整个系统性能方面，RF同轴连接器是电缆系统中的重要元件。
传统的N-型连接器系统包括两个基本组件：使用中心插脚的插头(即阳性)；以及使用中心插孔的插座(即，阴性)，插头连接到该插座。将这些组件相互连接涉及转动插头上的套环以接合插座上的螺纹。转动套环典型地涉及使用有点笨重的转矩扳手。该扳手以特定的预定转矩值紧固套环，用于确保连接器的接地层具有适当的连接。然而，转矩扳手的使用是不方便的，如果扳手使用不当，可能会破坏插头。
需要一种具有机构并且不需要使用转矩扳手的同轴电缆连接器。
发明内容
根据本发明，一种同轴电缆连接器包括在配合端和电缆端之间沿纵向方向延伸的细长主体，以及由该主体支撑的中心接触器。锁定构件在配合端围绕主体周向设置。锁定构件具有齿，该齿配置成机械接合配合连接器的螺纹区域以便将同轴电缆连接器牢固地连接到配合连接器。锁定构件可滑动地耦接到主体从而锁定构件可相对于主体沿纵向方向移动以能使该齿沿纵向方向与螺纹区域对齐。
附图说明
图1是根据示例性实施例所形成的同轴电缆连接器的分解侧视图；
图2是处于未配合状态下的图1所示的同轴电缆连接器的截面侧视图；
图3是处于与同轴插座连接器配合的状态下的图1所示的同轴电缆连接器的截面侧视图；
图4是替代的同轴电缆连接器的截面侧视图；
图5是另一个替代的同轴电缆连接器的截面侧视图。
具体实施方式
图1是根据示例性实施例所形成的同轴电缆连接器100的分解侧视图。连接器100是用于连接器系统的手动、单一运动、搭锁连接器。连接器100配置成端接于同轴电缆(未示出)的一端。连接器100代表连接器系统的插头部件，其配置成与配合连接器例如插座部件10(图3所示)配合。同样地，连接器100包括凸型的接触器(例如：针式接触器)并且配合连接器包括凹型的接触器(例如，插孔接触器)。在示出的实施例中，连接器100组成N-型射频(RF)连接器，但是这里的主题不是意在限于这些连接器。同样地，所示出的连接器100是如这里所述的具有搭锁配置的连接器的一种示例性类型。其他连接器类型可以包括这种搭锁配置以便在可替换的实施例中使互补的连接器组件相互连接。
连接器100包括电芯104和可滑动耦接到电芯104的锁定组件106。电芯104和锁定组件106沿连接器轴108纵向延伸。电芯104与插座部件10电连接，并且锁定组件106与插座部件10机械连接。在示例性实施例中，电芯104具有信号层，其从电缆的中心导体传递信号，以及接地层，其与电缆屏蔽或电缆的电缆编织层接地连接。接地层围绕信号层提供周向屏蔽。
电芯104包括后部主体110、中心针式接触器112，以及将中心针式接触器112固定在后部主体110的绝缘材料114。电芯104还包括前部主体116，保持器118和装配在后部主体110上的偏置构件120。中心针式接触器112形成信号层的一部分。中心针式接触器112配置成电连接到配合连接器的互补配合接触器。前部主体和后部主体116，110限定了周向围绕中心针式接触器112的外部接触器，并且形成接地层的一部分。前部主体和后部主体116、110配置成电连接到配合连接器的相应的外部接触器以及电缆的电缆编织层。
锁定组件106包括套环122和套在电芯104上的锁定构件124。在示例性的实施例中，套环122和锁定构件124都可相对于电芯104独立移动。例如，锁定构件124配置成可在平行于连接器轴108的纵向方向上沿电芯104滑动。类似地，套环122配置成可在平行于连接器轴108的纵向方向上沿锁定构件124滑动。同样地，套环122也可相对于电芯104在该纵向方向上滑动。套环122和锁定构件124共同合作将连接器100牢固地固定到配合连接器上。如下面更详细的描述，锁定组件106配置成搭锁到配合连接器的螺纹区域。
连接器100还包括套圈128。套圈128设置在电缆和连接器100的接口上。套圈128将在电缆和连接器100之间的接口提供应变消除。套圈128可以压接在电缆的末端以将电缆固定到连接器100上。
图2是处于未配合状态下的同轴电缆连接器100的截面侧视图。图3是处于与同轴插座连接器10配合的状态下的同轴电缆连接器100的截面侧视图。插座连接器10被配合到连接器100的前端130。连接器100的后端132与前端130相对设置并且配置成端接于同轴电缆的末端。套圈128围绕后端132的一部分。
插座连接器10包括具有外螺纹区域14和内腔16的主体12，该内腔容纳中心插孔接触器18。中心插孔接触器18由绝缘材料20保持。螺纹区域14包括多个螺纹22，其具有由凹槽26分离的脊缘24。螺纹区域14布置成邻近主体12的前端28。最前方的螺纹被称作第一螺纹30，跟随其后的是第一凹槽32、第二螺纹34等。内腔16由表面36限定。在连接器100和插座连接器102的配合过程中，锁定构件124搭锁在螺纹区域14上，而不是旋转到螺纹区域14上。
后部主体和前部主体110、116共同合作限定连接器100的主体。在替代的实施例中，主体可以是单个的整体件，而不是两个分离的主体件。主体在配合端134和电缆端136之间的纵向方向上延长。插座连接器10配合到配合端134并且电缆配置成端接于电缆端136。配合端134是前部主体116的一部分，且电缆端136是后部主体110的部分。
后部主体110具有通常为圆柱形的外表面138并且包括中空孔140。绝缘材料114和中心针式接触器112被收纳在中空孔140之内。后部主体110包括相对于连接器轴108径向向外延伸的外凸缘142。在示出的实施例中，外凸缘142布置成邻近后部主体110的后端。前部主体116和保持器118围绕外表面138周向设置在外凸缘142的正前方。保持器118设置在外凸缘142和前部主体116之间。
当组装时，中心针式接触器112被绝缘材料114保持在后部主体和前部主体110、116内。绝缘材料114的绝缘常数，其典型地是塑料或类似材料，建立了沿中心针式接触器112的一致的阻抗并且为中心针式接触器112提供了支撑面。绝缘材料114将中心针式接触器112与后部主体和前部主体110、116电隔离。在示意性实施例中，绝缘材料114包括周向围绕绝缘材料114的至少一部分的唇缘144。唇缘144在组装时被束缚在后部主体和前部主体110、116之间以将绝缘材料114保持在中空孔140内的适当位置上。
中心针式接触器112限定了信号路径并且典型地由导电铜或者具有良好导电特性的其他金属制造而成。中心针式接触器112典型地被焊接到或被压接到同轴电缆的中心导体并且被镀有导电材料例如金、银、或镍。中心针式接触器112由绝缘材料114保持以便为了与配合连接器配合而将中心针式接触器112的配合部分设置在绝缘材料114之前。配合部分被前部主体116的一部分周向围绕。中心针式接触器112与中心插孔接触器18配合，如图3所示。
在示意性实施例中，前部主体116包括多个被狭槽148相互分离的弹簧臂146。弹簧臂146可单独移动。如图3所示，弹簧臂146与插座连接器10接合并且与插座连接器10电接触。例如，弹簧臂146可以被容纳在内腔16内并且与主体12的表面36接合。包括弹簧臂146的前部主体116和/或后部主体110可以由导电材料，例如但不限于磷青铜或铍青铜，制造而成，并且被镀有导电涂层，该导电涂层可以包括金、银、镍、白青铜等。
弹簧臂146限定了外部接触器的一部分，该外部接触器限定了在连接器100和插座连接器10之间的接地层连接。接地层通过前部主体和后部主体116、110之间的直接物理接触从前部主体116转到后部主体110。在电缆末端136，后部主体110被压接到同轴电缆的电缆编织层，并且用套圈128固定。将后部主体110压接到同轴电缆将接地平面从后部主体110转到电缆编织层。
保持器118设置在前部主体116和外凸缘142之间。在将前部主体116装载在后部主体110上之前，保持器118通过后部主体110的前端被装载后部主体110上。偏置构件120连同保持器118可以被装载在后部主体110上。
保持器118包括周向缘边150，其从保持器118径向向外延伸。该缘边150起到将偏置构件120保持在适当位置的功能并且为偏置构件120提供支撑面。偏置构件120设置在缘边150之后，通常设置在缘边150和锁定构件124之间。在锁定构件124被移动到前进位置时，偏置构件120被压靠缘边150。偏置构件120与锁定构件124接合并在锁定构件124上提供偏置力，迫使锁定构件124远离配合连接器。偏置力可以是足够大的以确保在中心针式接触器112和配合连接器的配合接触器之间的电接触。偏置力可以是足够大的以通过例如将锁定构件124的螺纹偏靠配合连接器上的相应的螺纹来确保在锁定构件124和配合连接器之间的机械接触。
保持器118包括接近保持器118后端的向后肩部152。该肩部152可以垂直于保持器118的外表面，或者替代的是，可以相对于外表面对齐，从而限定了斜面肩部。肩部152设置在缘边150和保持器118的后端之间。
电芯104为可移动的套环122和可移动的锁定构件124提供安装基板。套环122和锁定构件124可移动地耦接到电芯104并且用于将连接器100牢固地连接到插座连接器10从而使得电芯104电连接到插座连接器10。
套环122和锁定构件124可以在退回位置，例如图2所示的位置，与前进位置，例如图3所示的位置，之间滑动。在退回位置处，套环122和锁定构件124通常设置在相比于前进位置往后的位置。套环122和锁定构件124在与插座连接器10配合期间移动到前进位置。例如，在配合期间，套环122和锁定构件124沿着螺纹区域14纵向向前滑动以便将锁定构件124与插座连接器10的螺纹22适当地对齐。一旦适当地对齐，锁定构件以搭锁动作与螺纹22接合以便与插座连接器10牢固连接。
套环122通常为圆柱形的、中空部件，其围绕锁定构件124周向设置。套环122可在通常与连接器轴108平行的纵向方向上沿锁定构件124滑动。在示出的实施例中，套环122包括从套环122的内表面156径向向内延伸的凸出部分154。凸出部分154接近套环122的前端设置。
锁定构件124包括底部160和多个从底部160向前延伸的抓握臂162。抓握臂162围绕前部主体116的周边周向设置并且远离前部主体116的周边。如图3所示，插座连接器10的主体12配置成装入前部主体116和抓握臂162之间的收纳空间164(如图2所示)中。抓握臂162是弹性的并且可以向内或向外偏斜。例如，抓握臂162可以向外偏斜以便允许插座连接器10在连接器100和插座连接器10配合期间穿过收纳空间164。一旦插座连接器10适当地设置在收纳空间164内，抓握臂162则可以朝向插座连接器10向内偏斜。当抓握臂162向内偏斜时，抓握臂162可以与插座连接器10的螺纹22接合。
在示意性实施例中，抓握臂162包括从其向内径向延伸的齿166。齿166配置成搭扣在螺纹区域14的单个螺纹22的凹槽26内。以这种方式，锁定构件124限定了搭锁锁定组件，其可以使用插座连接器10的螺纹设置进行配合而不必通过多次旋转连接器100或插座连接器10来将连接器100和/或插座连接器10可旋转地组装。
在组装期间，当锁定构件124朝向前进位置移动时，锁定构件124接合并且压缩偏置构件120。偏置构件120沿向后方向将偏置力施加到锁定构件124。偏置力促使锁定构件124远离插座连接器10。偏置力在齿166和螺纹22之间产生张力以便维持锁定构件124和插座连接器10之间的牢固配合。
锁定构件124包括从底部160的内表面170径向向内延伸的内凸缘168。内凸缘168可以接近底部160的前部设置。内凸缘168的内周边172接合或近似接合保持器118的外表面。内凸缘168围绕保持器118周向设置。当锁定构件124从退回位置移动到前进位置时内周边172沿保持器118滑动，反之亦然。同样地，在与插座连接器10配合期间，锁定构件124相对于后部主体和前部主体110、116移动，也相对于中心接触器112移动，该中心接触器112通过绝缘材料114相对于后部主体和前部主体110、116保持在适当位置上。
锁定构件124相对于电芯104的运动范围由肩部152和后部主体110的外凸缘142限定。替代的是，其他特征可以用于控制锁定构件124的运动范围。在退回位置处，内凸缘168的面向后的表面174接合或近似接合外凸缘142的面向前的表面176。外凸缘142为锁定构件124提供向后阻挡，限制锁定构件124进一步的向后运动。在前进位置处，内凸缘168的面向前的表面178接合或近似接合保持器118的肩部152。肩部152为锁定构件124提供了向前阻挡，限制锁定构件124进一步的向前运动。
锁定构件124的实际的最后前进位置可以是肩部152的后部，但是肩部152限定了最大的前进位置。例如，锁定构件124可以移动一预定量直到齿166与插座连接器10的螺纹区域22适当地对齐。例如，齿166可以与螺纹区域14的脊缘24之间的凹槽26对齐。锁定构件124趋向于相对于螺纹22纵向浮动到适当的位置(例如，与脊缘26对齐)。在一个示意性实施例中，主体12装载在收纳空间164中以便在搭锁在适当位置处之前，齿160沿螺纹区域14设置得比第一螺纹30和/或第二螺纹34远。一旦适当地对齐，抓握臂162则朝向插座连接器10向内径向偏斜以至于齿166设置在凹槽26内。当适当地对齐时，内凸缘168不会接合肩部152，而是可与肩部152隔开。
套环122用于相对于插座连接器10将抓握臂162锁定在适当位置。当套环122移动到前进位置时，凸出部分154接合抓握臂162并且使抓握臂162强制抵靠插座连接器10。在示意性实施例中，每一个抓握臂162包括从其向外径向延伸的斜面180。当套环122移动到前进位置时，凸出部分154接合每一个斜面180并且迫使相应的抓握臂162朝向插座连接器10径向向内。当套环122向前移动时并且当凸出部分154沿斜面180跨骑时，齿166被推动到凹槽26中。当套环122向前滑过锁定构件124上时，套环122向抓握臂162施加径向压力。在前进位置处，套环122阻挡抓握臂162防止其向外偏斜，这使齿166保持在凹槽26中并因此将连接器100固定连接到插座连接器10。
在示意性实施例中，锁定构件124包括前唇缘182和后唇缘184。前唇缘182从抓握臂162的末端向外径向延伸。后唇缘184从底部160径向向外延伸。前唇缘和后唇缘182、184共同合作将套环122束缚在锁定构件124上。例如，套环122可滑动地耦接到锁定构件124并且具有限定了向前阻挡和向后阻挡的前唇缘和后唇缘182、184的运动范围。当套环122位于退回位置时，套环122接合后唇缘184。当套环122位于前进位置时，套环122接合前唇缘184。
图4是替代的同轴电缆连接器200的截面侧视图。连接器200类似于连接器100(如图1所示)，但是连接器200包括为单件的主体202，其与后部主体110(如图1所示)和前部主体116(如图1所示)是相对的。主体202限定了周向围绕中心针式接触器204的连接器200的外部接触器。
连接器200包括与锁定组件106(如图1所示)类似的锁定组件206。锁定组件206包括套环210和锁定构件212。套环210和锁定构件212相对于主体202和中心针式接触器204可独立移动。例如，锁定构件212配置成可在纵向方向上沿主体202滑动。类似地，套环210配置成可在纵向方向上沿锁定构件212滑动。同样地，套环210可在纵向方向上相对于主体202和中心针式接触器204滑动。锁定组件206配置成以与锁定组件106类似的方式耦接到配合连接器。
图5是另一个替代的同轴电缆连接器300的截面侧视图。连接器300类似于连接器100(如图1所示)，但是连接器300不包括保持偏置构件302的保持器。而是，偏置构件302由前部主体304保持。
连接器300包括与锁定组件106(如图1所示)类似的锁定组件306。锁定组件306包括套环310和锁定构件312。套环310和锁定构件312相对于前部主体304和由前部主体304保持的中心针式接触器314可独立地移动。例如，锁定构件312配置成可在纵向方向上沿前部主体304滑动。类似地，套环310配置成可在纵向方向上沿着锁定构件312滑动。同样地，套环310可在纵向方向上相对于主体304和中心针式接触器314滑动。锁定组件306配置成以与锁定组件106类似的方式耦接到配合连接器。
连接器300包括耦接到前部主体304的后部主体316。前部主体和后部主体304、316共同合作限定了连接器300的主体。主体在配合端318和电缆端320之间沿纵向方向延长。前部主体和后部主体304、316限定了周向围绕中心针式接触器314的接地层。
后部主体316包括径向向外延伸的外凸缘322并且锁定构件312包括径向向内延伸的内凸缘324。
Claims (8)
1.一种同轴电缆连接器(100)，包括在配合端(134)和电缆端(136)之间沿纵向方向延伸的延长的主体(110，116)，以及由该主体保持的中心接触器(112)，其特征在于：
锁定构件(124)在所述配合端围绕所述主体周向设置，所述锁定构件具有齿(166)，该齿配置成机械接合配合连接器(10)的螺纹区域(14)以便将所述同轴电缆连接器牢固地连接到所述配合连接器，所述锁定构件可滑动地耦接到所述主体从而所述锁定构件可相对于所述主体沿所述纵向方向移动以能使该齿沿所述纵向方向与所述螺纹区域对齐。
2.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，其中所述锁定构件可在退回位置和前进位置之间移动，当所述锁定构件从所述退回位置移动到所述前进位置时，所述锁定构件沿所述螺纹区域直线移动。
3.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，其中所述主体包括径向向外延伸的外凸缘(142)，所述锁定构件包括径向向内延伸的内凸缘(168)，所述锁定构件可在退回位置和前进位置之间移动，当在所述退回位置处时所述内凸缘接合所述外凸缘，当在所述前进位置处时所述内凸缘与所述外凸缘分开。
4.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，还包括围绕所述主体周向设置的偏置构件(120)，该偏置构件接合所述锁定构件并且在所述锁定构件上提供偏置力，促使所述锁定构件远离所述配合连接器。
5.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，其中所述锁定构件包括抓握臂(162)，该抓握臂(162)具有位于其上的齿并且配置成接合所述配合连接器，所述同轴电缆连接器还包括围绕所述锁定构件周向设置的套环(122)，该套环可滑动地耦接到所述锁定构件，用于接合所述抓握臂并且将径向压力施加到其上以使所述抓握臂朝向所述配合连接器移动。
6.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，其中所述主体限定了围绕所述中心接触器周向设置的接地的外部接触器，所述连接器还包括在所述主体和所述中心接触器之间的绝缘介质(114)。
7.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，还包括围绕所述主体周向设置的保持器(118)，该保持器设置在所述主体和所述锁定构件之间，所述保持器具有肩部(152)，所述锁定构件向前滑动直到所述锁定构件接合所述肩部。
8.根据权利要求1的同轴电缆连接器，还包括围绕所述主体周向设置的保持器(118)，该保持器设置在所述主体和所述锁定构件之间，所述保持器具有从其向外延伸的缘边(150)，该连接器还包括设置在该缘边和该锁定构件之间的偏置构件(120)，该偏置构件在所述锁定构件上提供偏置力，促使所述锁定构件远离该缘边。
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