CN102484336B - 具有耦接弹簧的同轴连接器 - Google Patents

Abstract

所述装置包括内导体、电介质材料、外导体、耦接弹簧和滑动套。电介质材料包围内导体。外导体包围电介质材料。滑动套可滑动地连接到外导体。耦接弹簧连接到外导体。所述耦接弹簧包括多个梁齿。每个梁齿包括杠杆齿。相邻的一对梁齿由包括根的槽分开。第一距离被定义为从所述根到梁齿的边缘。第二长度被定义为从所述根到杠杆齿的末端。第一长度大于第二长度。

Description

具有耦接弹簧的同轴连接器

相关申请的交叉参考

本申请要求在先的在2009年6月1日提交的序列号为61/217,551的美国临时申请和在2010年5月25日提交的序列号为__的美国非临时申请的优先权，其公开内容在这里在法律允许的范围内全文引入作为参考。

技术领域

本发明涉及同轴连接器。本发明更具体地涉及一种阳同轴连接器，其中包括一个耦接弹簧，当所述阳同轴连接器与一个阴同轴连接器配合时，所述耦接弹簧减少了在阳同轴连接器和阴同轴连接器之间由未对准引起的信号噪音。

背景技术

同轴电缆被广泛使用在有线电视系统的分布式网络中，以及其中信号传输很重要的其它行业中。同轴连接器用于端接同轴电缆的端部，且同轴连接器用在装置和组件上以便能够通过同轴电缆将它们彼此互连。

同轴连接器在现有技术中是已知的。通常，在两个同轴电缆之间的、或者在一个同轴电缆和一个装置或组件之间的互连在阳同轴连接器和阴同轴连接器之间形成。由于信号沿同轴电缆传播且前进穿过所述阳同轴连接器和阴同轴连接器的互连，以便被引入到另一个同轴电缆中或引入到一个装置或组件中，所述互连有机会使所述信号由于被互连的阳和阴同轴连接器的物理结构和取向而被扭曲或破坏或功率减小。当阳同轴连接器和阴同轴连接器之间的互连受到切向外力时，信号的扭曲是非常普遍的，其中所述切向外力会导致两个连接器彼此相互未对准，使得它们的相应的纵轴线不再基本上共线。

一种相关的现有技术的同轴连接器如图1所示。图1来自美国专利US6692286的图3。当具有固定珠或锁定柄38(但它在美国专利US6692286中的标号是8)的弹簧齿与斜面或夹紧面43(但它在美国专利US6692286中的标号是13)接触并靠着它滑动且产生一个轴向分力和径向分力时，在这个实施方案中就产生了轴向耦接力。由于固定珠38位于一个连接器32上且斜面43位于第二连接器33上，轴向力导致两个连接器32、33被彼此推靠在一起。当配合的连接器32、33受到严重的环境力或外力时，所述连接器的配合面可能会略微分开，并且固定珠或锁定柄38可能会沿斜面43向上滑动，从而导致电信号噪声。美国专利US6692286在这里引入作为参考。

第二种相关的现有技术的同轴连接器如图2所示。图2来自美国专利US7351088的图1。当一个连接器52的具有齿的弹簧或锁定板48与第二连接器53的下斜面或斜面44接触且由此产生轴向力以便将连接器52和53相互推靠在一起时，在这个实施方案中就产生轴向耦接力。当弹簧48的齿被偏转时，弹簧48相对于斜面44的切向角和弹簧48的似乎是很短的长度可能会造成弹簧48的齿的永久性塑性变形。在美国专利US7351088中，锁定板48的标号是8，且斜面44的标号是14。美国专利US7351088在这里引入作为参考。

第三种相关的现有技术的同轴连接器如图3所示。图3来自美国专利US6645011的图1。当一个连接器62的裂口环或C形弹簧55作用在另一个连接器63的截头锥形轴承表面或斜面60上时，就产生了轴向耦接力。裂口环55的轮圈56作用在斜面60上。轮圈56用作固定珠，类似于上文所述的美国专利US6692286中的固定珠。在美国专利US6645011中，裂口环55的标号是25，斜面60的标号是40，且轮圈56的标号是26。美国专利US6645011在这里引入作为参考。

因此，对互连两个同轴连接器的方式存在一种需求，使得所述结构的进行连接动作的组件不会被过度应变或塑性变形，且连接结构的所述组件在配合的连接器由于被施加外力而变得未对准时不会产生信号噪声。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种同轴连接器，所述同轴连接器在受外力作用时不会被过度应变或塑性变形。

本发明的另一个目的是提供一种同轴连接器，当它受到外力时，它可以承受一定量的未对准，且不产生明显的信号噪声。

本发明的又一个目的是提供一种占据少量空间的同轴连接器。

在本发明的一种形式中，所述同轴连接器包括多个梁齿(beamtine)。每个梁齿包含杠杆齿(lever tine)。相邻的一对梁齿由含有根(root)的槽分开。第一距离被定义为从所述根到梁齿的边缘。第二长度被定义为从所述根到杠杆齿的末端。第一长度大于第二长度。

在本发明的另一种形式中，所述同轴连接器包括耦接弹簧和滑动套。耦接弹簧包括多个梁齿。每个梁齿包含杠杆齿。相邻的一对梁齿由含有根的槽分开。第一距离被定义为从所述根到梁齿的边缘。第二长度被定义为从所述根到杠杆齿的末端。第一长度大于第二长度。所述滑动套与所述耦接弹簧滑动相连。所述滑动套朝向后外壳滑动，所述滑动套的边缘接合在与所述耦接弹簧的边缘相邻的位置，其中当所述滑动套进一步朝向所述耦接弹簧滑动时，所述滑动套的边缘与所述耦接弹簧的所述梁齿接合以便在远离所述耦接弹簧的对称轴线的方向中偏转所述梁齿。

在本发明的再一种形式中，所述同轴连接器包括内导体、电介质材料、外导体、耦接弹簧和滑动套。电介质材料包围内导体。外导体包围电介质材料。滑动套可滑动地连接到外导体。耦接弹簧连接到外导体。所述耦接弹簧包括多个梁齿。每个梁齿包括杠杆齿。相邻的一对梁齿由含有根的槽分开。第一距离被定义为从所述根到梁齿的边缘。第二长度被定义为从所述根到杠杆齿的末端。第一长度大于第二长度。

因此，本发明实现了上述目的。本发明提供了一种同轴连接器，它能够承受外力和不会塑性变形，且不产生显著的信号噪声，以及所述同轴连接器是紧凑的。

附图说明

通过参考下面的详细描述并结合附图，将很容易获得对本发明及其所具有的众多优点的更完整的了解，并对其得到更好的理解，其中：

图1是第一种相关的现有技术的同轴连接器组件的侧视剖视图；

图2是第二种相关的现有技术的同轴连接器组件的侧视剖视图；

图3是第三种相关的现有技术的同轴连接器的部分侧视剖视图；

图4是本发明的同轴连接器的侧视剖视图，其被显示为连接到一个配合连接器；

图5是图4中的本发明的同轴连接器的部分剖视图；

图6是图4中的配合连接器的侧视剖视图；

图7是图4和5中的本发明的耦接弹簧的透视图。

具体实施方式

参照图4-7，其中类似的参考标号在几个图中表示相同或相对应的部件，其中显示本发明的一个实施例。

图4是一个侧视剖视图，显示了阳同轴连接器或装置1连接到配合同轴连接器或阴同轴连接器6。图5是所述阳同轴连接器1的侧视剖视图。阳同轴连接器1包括由外导体和内导体15产生的两个同心的导电路径，所述外导体由前外壳13和后外壳14组成。内导体15通过电介质材料16悬置在外导体13、14中。

图6是所述配合连接器或阴同轴连接器6的侧视剖视图。阴同轴连接器6包括内导体17、外导体18和电介质材料19。阴同轴连接器6的内导体17采用具有可变形部分20的开槽插座的形式。

两个配合的同轴连接器1、6的内导体15、17经由插头15和开槽插座17的配置而保持良好的电接触，其中一个连接器1的插头15使配合同轴连接器6的开槽插座17的可变形部分20偏转以在插头15上产生法向反作用力。这个反作用力对于在配合的同轴连接器1、6的内导体的插头15和插座17之间的低接触电阻是非常关键的。两个配合的同轴连接器1、6的外导体之间的低接触电阻对于良好的电气性能来说也是必需的。阳同轴连接器1在阳同轴连接器1的外导体和阴同轴连接器6的外导体18之间产生优秀的法向耦接力，如下文所述。

阳同轴连接器1包括一个可以在径向方向扩展的耦接弹簧2。耦接弹簧2通过压配合安装在前外壳13和后外壳14之间。耦接弹簧2的透视图如图7所示。耦接弹簧2包括一个或多个梁齿3。每个梁齿3包括在梁齿3的端部的杠杆齿5。杠杆齿5在梁齿3下向后延伸，这在功能上增大了所述弹簧的有效齿长，即梁齿长度和杠杆齿长度的总和，而无需使连接器包装增加额外的长度。所述附加的有效弹簧长度对配合连接器6和阳同轴连接器1之间的未对准以及对配合连接器6的不圆状况提供了适应力。这个特征扩展了所述连接器1以及在配合连接器1、6之间的连接的耐久性。如果一个齿较短，如在所述相关的现有技术例子之一中的情况，该较短的齿可能受到由在两个连接器的配合期间发生的偏转所造成的永久屈服应力损害。

当阳同轴连接器1与阴同轴连接器6配合时，杠杆齿5产生一个轴向耦接力，其用于将阳同轴连接器1推向阴同轴连接器6。梁齿3和杠杆齿5被布置为联动配置以对阴同轴连接器6的斜面8施压。所述弹簧联动角度将耦接弹簧2的径向力转换成在配合连接器1、6之间的轴向耦接力，且由于接触电阻低而具有非常良好的机电性能。

梁齿3和杠杆齿5的联动效应可以将杠杆齿5保持固定在配合连接器6的斜面8上，即使所述连接器的配合面由于过大的环境力而略有分开。杠杆齿5最初旋转和未被施加力以在斜面8上向上滑动，从而导致在连接器1、6之间的电信号噪声，因为滑动接触点的变化的接触电阻。杠杆齿5可以通过与斜面8的静摩擦以接近正交的角度保持固定。在杠杆齿5和斜面8之间发生任何滑动之前，杠杆齿5由于与较大的梁齿3联动而会先旋转。这是因为杠杆齿5相对于配合连接器6的斜面8的接近正交的角度造成的。在连接器1的梁齿3和杠杆齿5之间的杠杆效应和联动角度产生了一个直接作用在配合连接器6的斜面8上的高的法向力。耦接弹簧2的结构是这样的：它可以吸收在两个连接器1、6之间的小量分离，而不破坏电气接触。

梁齿3由槽4限定。杠杆齿5形成在梁齿3的端部。杠杆齿5相对于梁齿3形成一个向内朝向连接器1的轴线的小角度。杠杆齿5位于梁齿3上，使得在连接器1、6配合时杠杆齿5的末端11应落在配合连接器6的斜面8上。在梁齿3和杠杆齿5之间的小角度产生了一个曲拐式杠杆联动，它可以作用在配合连接器6的斜面8上以在两个连接器1、6之间产生一个轴向耦接力。所述耦接力通过在配合连接器6上且抵靠着它滑动所述连接器1直到两个连接器1、6在重合面7处相互抵靠端接而产生。这个操作会导致连接器1的梁齿3从连接器轴线向外扩展以产生一个反作用力，所述反作用力的幅值与偏转距离相关或成正比。偏转的梁齿3的反作用力作用在杠杆齿5上，转而作用在配合连接器6的斜面8上。这个耦接力使连接器1和配合连接器6保持耦接在一起，分别以它们各自的相关表面9、10对接。在杠杆齿5端部的径向表面11紧靠配合连接器6，且该表面在耦接和解耦操作的过程中协助杠杆齿5在斜面8的顶部上顺利滑过。

滑动套12滑动连接到阳同轴连接器1。当阳同轴连接器1与配合连接器6配合时，滑动套12用于使阳同轴连接器1与配合连接器6分离。滑动套12具有边缘24，在滑动套12相对于后外壳14移动时，所述边缘24被引入到与耦接弹簧2的边缘23相邻的位置。然后滑动套12进一步朝向耦接弹簧2移动，使得滑动套12的边缘24与耦接弹簧2的梁齿3接合，从而在远离连接器轴线的方向偏转梁齿3，因此向上提起杠杆齿5并到达斜面8之上以允许分开连接器。

在图7中，标号22表示纵向的槽。纵向的槽22可以不存在。替换地，耦接弹簧2可以是环形形状，只要它含有槽4。在两个连接器1、6的接合和分离的过程中，梁齿3和杠杆齿5被偏转且纵向槽22的宽度基本不变。在目前的形式中，具有纵向槽22的耦接弹簧2使它自己适合于在耦接弹簧2的制造过程中被冲压且然后被卷起。耦接弹簧2优选地由铍铜制成，这是一种导电材料，因此也用作备份外导体。图7中显示的距离D是从槽4的根21到杠杆齿5的径向边缘或末端11的长度，距离B是从槽4的根21到梁齿3的边缘23的长度，且距离L是从杠杆齿5的末端11到梁齿5的边缘23的长度。距离B大于距离D。杠杆齿5的末端11位于比梁齿3的边缘23更径向向内或更接近耦接弹簧2的对称轴线的地方。

很显然，根据以上的教导可以对本发明进行许多修改和变化。因此，应当理解的是，在后附的权利要求书的范围内，本发明可以按照本文具体说明以外的方式实施。

Claims (12)

1.一种同轴连接器，包括：

具有多个梁齿的耦接弹簧，其中每个梁齿包括杠杆齿，其中相邻的一对梁齿由包括根的槽分开，其中第一长度被定义为从所述根到所述梁齿的边缘，第二长度被定义为从所述根到所述杠杆齿的末端的长度，其中第一长度大于第二长度，且其中所述杠杆齿的末端比所述梁齿的边缘更接近所述耦接弹簧的对称轴线；和

与所述耦接弹簧滑动连接的滑动套，

其特征在于，所述滑动套朝向后外壳滑动，所述滑动套的边缘接合在与所述耦接弹簧的边缘相邻的位置，其中当所述滑动套进一步朝向所述耦接弹簧滑动时，所述滑动套的边缘与所述耦接弹簧的所述梁齿接合以便在远离所述耦接弹簧的对称轴线的方向中偏转所述梁齿。

2.根据权利要求1的同轴连接器，特征在于所述滑动套包括边缘，所述滑动套的边缘比所述耦接弹簧的所述梁齿的边缘更接近所述耦接弹簧的对称轴线。

3.根据权利要求1的同轴连接器，特征在于所述耦接弹簧由铍铜制成。

4.一种同轴连接器，包括：

内导体，

在所述内导体周围的电介质材料；

在所述电介质材料周围的外导体；

连接到所述外导体的耦接弹簧，所述耦接弹簧具有多个梁齿，其中每个梁齿包括杠杆齿，其中相邻的一对梁齿由包括根的槽分开，其中第一长度被定义为从所述根到所述梁齿的边缘，第二长度被定义为从所述根到所述杠杆齿的末端的长度，其中第一长度大于第二长度，其中所述杠杆齿的末端比所述梁齿的边缘更接近所述耦接弹簧的对称轴线；和

滑动连接到所述外导体的滑动套，

其特征在于，当所述滑动套朝向后外壳滑动时，所述滑动套的边缘接合在与所述耦接弹簧的边缘相邻的位置，其中当所述滑动套再进一步朝向所述耦接弹簧滑动时，所述滑动套的边缘与所述耦接弹簧的所述梁齿接合，以便在远离所述耦接弹簧的对称轴线的方向中偏转梁齿。

5.根据权利要求4的同轴连接器，特征在于所述外导体包括前外壳和后外壳。

6.根据权利要求5的同轴连接器，特征在于所述耦接弹簧通过在所述前外壳和所述后外壳之间的压配合连接到所述外导体。

7.根据权利要求6的同轴连接器，特征在于所述滑动套通过被可滑动地连接到所述外导体的所述后外壳上而连接到所述外导体。

8.根据权利要求7的同轴连接器，特征在于所述耦接弹簧由铍铜制成。

9.根据权利要求8的同轴连接器，特征在于所述滑动套包括边缘，其中所述滑动套的边缘比所述耦接弹簧的所述梁齿的边缘更接近所述耦接弹簧的对称轴线。

10.根据权利要求9的同轴连接器，特征在于当所述滑动套的位置离所述耦接弹簧最远，使得滑动套可以不再滑动时，所述滑动套筒可以朝向所述耦接弹簧滑动。

11.根据权利要求10的同轴连接器，特征在于当所述同轴连接器与阴同轴连接器端接配合时，所述杠杆齿的远端滑过所述阴同轴连接器的表面直到所述同轴连接器和所述阴同轴连接器完全接合，使得所述杠杆齿的远端接触所述阴同轴连接器的斜面，其中，在完全接合的位置中，所述杠杆齿和所述梁齿被偏转，由此产生一个力以将所述同轴连接器推向所述阴同轴连接器。

12.根据权利要求11的同轴连接器，特征在于当所述同轴连接器从所述阴同轴连接器上拆下时，所述滑动套朝向所述耦接弹簧滑动以便使所述耦接弹簧的所述梁齿偏转，使得所述耦接弹簧的所述杠杆齿的末端径向移动远离所述阴同轴连接器的斜面。