CN104737386A - 摩擦焊接型同轴连接器和互连方法 - Google Patents

摩擦焊接型同轴连接器和互连方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104737386A
CN104737386A CN201380050182.7A CN201380050182A CN104737386A CN 104737386 A CN104737386 A CN 104737386A CN 201380050182 A CN201380050182 A CN 201380050182A CN 104737386 A CN104737386 A CN 104737386A
Authority
CN
China
Prior art keywords
outer conductor
connector
friction
friction welding
cavity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380050182.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104737386B (zh
Inventor
K·范斯韦林根
R·瓦卡罗
J·弗雷明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TE Connectivity Corp
Original Assignee
Tyco Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tyco Electronics Corp filed Critical Tyco Electronics Corp
Publication of CN104737386A publication Critical patent/CN104737386A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104737386B publication Critical patent/CN104737386B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02—Soldered or welded connections
    • H01R4/029—Welded connections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/129—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding specially adapted for particular articles or workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0207—Ultrasonic-, H.F.-, cold- or impact welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/03—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/05—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for coaxial cables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/38—Conductors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49123—Co-axial cable
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49174—Assembling terminal to elongated conductor
    • Y10T29/49179—Assembling terminal to elongated conductor by metal fusion bonding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49204—Contact or terminal manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49908—Joining by deforming
    • Y10T29/49925—Inward deformation of aperture or hollow body wall
    • Y10T29/49927—Hollow body is axially joined cup or tube
    • Y10T29/49929—Joined to rod

Abstract

一种用于与具有固体外导体的同轴电缆通过摩擦焊接进行互连的同轴连接器，所述同轴连接器设置有具有腔体的整体式连接器主体，所述腔体的尺寸设定成与外导体的外径形成过盈配合。通过应用摩擦焊接支撑件抵靠外导体的内径和前端，可围绕外导体的前端形成摩擦沟槽。所述摩擦沟槽可包括形成在腔体的径向摩擦凸出部和摩擦沟槽底部之间的材料室。所述摩擦焊接支撑件可设置有陶瓷表面、阻挡凸肩和/或承坐在内导体腔体中的弹性插入件，所述陶瓷表面与外导体接触，所述阻挡凸肩的尺寸设定成抵接腔体的电缆端。

Description

摩擦焊接型同轴连接器和互连方法
技术领域
本发明涉及电缆连接器。更具体地，本发明涉及一种可通过摩擦焊接互连的同轴电缆连接器。
背景技术
同轴电缆连接器用于(例如)需要高精度和高可靠性水平的通信系统。
为了在电缆和连接器之间产生牢固的机械互连和最优的电气互连，期望的是在同轴电缆外导体的前缘和连接器主体之间具有大致均匀的周向接触。外导体的扩口端可通过联接体夹持在连接器主体的环形楔状表面上。这种技术的代表是共同拥有的在2004年9月21日授予Buenz的美国专利No.6793529。尽管这种类型的连接器典型地是可拆卸的/可重复使用的，其制造和安装却被所需的多个分离的内部元件、互连螺纹和相关的环境密封件复杂化。
在本技术领域也已知构造成通过焊料和/或粘合剂进行永久互连的连接器。这种技术的代表是共同拥有的在1998年9月8日授予Bufanda等人的美国专利No.5802710。然而，焊料互连和/或粘合剂互连难以以高水平的质量控制应用，从而例如当长时间暴露于振动和/或腐蚀环境时导致互连不足以令人满意。
同轴电缆连接器市场中的竞争已经将注意力集中在提高电缆与连接器互连的电气性能和长期可靠性上。此外，降低总成本(包括材料、培训和安装成本)是商业上成功的一个重要因素。
因此，本发明的目的是提供克服现有技术缺陷的同轴连接器和互连方法。
附图说明
结合在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，其中，所述附图中的相同的附图标记指代相同的特征或元件，并且不针对含有相同特征的每一个附图进行描述，下文给出的实施例的详细描述连同上文给出的本发明的一般描述均用于解释本发明的原理。
图1为安装在同轴电缆上的同轴连接器的一个示例性实施例的示意性外部等轴测图，其中，联接螺母沿着电缆与连接器间隔开，用于连接器和电缆互连。
图2为安装在同轴电缆上的图1的同轴连接器示意性等轴测图，其中联接螺母承坐在同轴连接器上。
图3为图1的同轴连接器的示意性等轴测图。
图4为图2的示意性剖视侧视图。
图5为图4的区域A的放大视图。
图6为图1的连接器和电缆的示意性分解局部剖切等轴测图。
图7为图5的连接器主体的示意性局部剖切等轴测图。
图8为替代连接器主体的示意性等轴测图，其中在连接器主体的法兰上具有切口。
图9为替代连接器主体的示意性等轴测图，其中在连接器主体外径上具有纵向刻痕。
图10为图5的外主体的示意性剖切等轴测图。
图11为图4的区域B的放大视图。
图12为替代外主体的示意性剖视侧视图，其中在电缆端的内径上具有波纹。
图13为替代外主体的示意性剖视侧视图，其中在电缆端的内径上具有阶梯型表面。
图14为具有内导体端盖的同轴连接器实施例的示意性剖视侧视图。
图15为具有最小延伸凸肩的替代同轴连接器实施例的示意性剖视侧视图。
图16为图15的区域B的放大视图。
图17为具有摩擦焊接支撑件的替代同轴连接器实施例的示意性分解视图。
图18为图17的替代同轴连接器的示意性局部剖切等轴测图，其中同轴电缆放置在腔体中，准备用于插入摩擦焊接支撑件。
图19为图17的替代同轴连接器的示意性局部剖切等轴测图，其中摩擦焊接支撑件承坐在腔体中，准备开始摩擦焊接旋转。
图20为图19的示意性侧视图。
图21为图20的区域A的放大视图。
具体实施方式
铝已经作为铜的成本有效的替代物应用于同轴电缆内的导体。然而，在暴露于空气中的铝表面上很快形成氧化铝表面覆层。这些氧化铝表面覆层可以使传统的机械互连、焊料互连、和/或导电粘合剂互连降级。
本发明的发明人已经认识到增加具有铝和/或铝合金制成的固体外导体的同轴电缆的接收性(acceptance)使得配置用于在外导体和连接器主体之间通过摩擦焊接形成互连的连接器也可成本有效地提供，例如，利用铝和/或铝合金形成外导体和连接器主体。
图1至图4中显示了可摩擦焊接的同轴连接器2的一个示例性实施例。如在图4中最佳显示的那样，整体式连接器主体4设置有腔体6，设计腔体6的尺寸以便在其中容纳同轴电缆9的外导体8。朝着连接器主体4的电缆端12倾斜的向内突出的凸肩10形成了向电缆端12敞开的环形摩擦沟槽14。如在图5中最佳显示的那样，设计摩擦沟槽14的尺寸以便在其中容纳外导体8的前缘，当外导体8最初承坐在摩擦沟槽14中时，外导体8的厚度阻止外导体8最初到达摩擦沟槽14的底部，从而在外导体8的前缘和摩擦沟槽14的底部之间形成环形的材料室16。
本领域的技术人员将理解，在这里应用连接器端18和电缆端12作为连接器以及在这里描述的连接器的分离元件的各个端部的标识符，以便根据它们在连接器端18和电缆端12之间沿着连接器纵向轴线的排列来识别连接器以及连接器的分离元件以及它们各自的互连表面。
腔体侧壁20的直径尺寸可设计成在摩擦沟槽14附近产生摩擦部分22。摩擦部分22在外导体8的外径和腔体侧壁20之间产生额外的过盈配合，以在摩擦焊接期间增大摩擦。
在通过摩擦焊接(也被称为旋转焊接)进行互连之前，可通过切割电缆9使得内导体24从外导体8伸出来制备电缆端12(如在图6中最佳显示的那样)。同样地，可以剥去内导体24和外导体8之间的绝缘材料26，并且移除一段长度的外护套28以暴露出期望长度的内导体24和外导体28(包括外导体8的牺牲部分，该牺牲部分在摩擦焊接过程中被消耗掉)。
为了开始摩擦焊接，在使外导体8的前缘在纵向压力作用下承坐在摩擦部分22内并承坐在摩擦沟槽14中期间，使连接器主体4相对于外导体8旋转。在旋转(例如以每分钟3000至5000转的速度)期间，外导体8的前缘和/或外径与腔体6的摩擦部分22和/或摩擦沟槽14之间的摩擦产生充足的热量，以软化外导体8的前缘和/或外导体8和连接器主体4的局部邻接部分，从而在外导体8的牺牲部分形成流进材料室16的塑性焊接焊缝以将外导体8和连接器主体4熔合在一起时将它们锻接在一起。
凸肩10突出到外导体8和内导体24之间的标记区域(signalspace)(见图5)可能产生降低电气性能的阻抗不连续性。此类阻抗不连续性可通过如下方式最小化：通过应用具有比外导体8的内径小的受限悬垂部分和/或受限长度的向内突出的凸肩10，减小摩擦沟槽14至腔体侧壁20和摩擦沟槽底部52的结构。然而，这可能会要求外导体8具有显著增加的厚度、材料强度特性、和/或要求支撑绝缘材料26的外导体8具有较高的耐高温性能，以避免在摩擦焊接期间外导体8向内变形和/或塌陷。
可替代地，在摩擦焊接期间可应用摩擦焊接支撑件54，例如在图17至图21中所示的那样。摩擦焊接支撑件54具有插入主体56，插入主体56在电缆端12处设置有通常为圆柱形的插入部分58，设计插入部分58的外径尺寸以使插入部分58能够承坐在外导体8的内径中并由此支撑外导体8的内径。当外导体8承坐在腔体6中时，插入部分58在外导体8的内径中的行程可通过位于插入部分58的连接器端18处的阻挡凸肩60进行限制，当插入部分58完全承坐在外导体8的前端的内径中时，阻挡凸肩60抵接腔体6的连接器端18。
如在图21中最佳显示的那样，插入到承坐在腔体6内的外导体8的内径中的摩擦焊接支撑件54提供了外导体前缘摩擦沟槽14的内侧壁62和/或摩擦沟槽底部52，从而如上文所述的那样将外导体8保持在腔体侧壁20上。然而，在摩擦焊接已经完成之后，可以抽出摩擦焊接支撑件54，留下外导体8和连接器主体4之间的焊缝，而没有突出进标记空间中的结构。
为进一步提高与腔体侧壁20的摩擦，可将腔体6的尺寸设计成具有渐进的过盈配合，所述渐进的过盈配合朝着连接器端18逐渐缩小至最小内径，如在图21中最佳显示的那样。最后的向内突出的过盈凸出部64可应用在腔体6的连接器端18附近，以便在过盈凸出部64和摩擦沟槽底部52之间限定出材料室16，使得能够在摩擦焊接期间形成外导体的前缘处的牺牲材料和腔体侧壁20的熔化混合。
为了最小化摩擦焊接支撑件54和外导体8之间的摩擦，至少可以将摩擦焊接支撑件54的插入部分58设置为低摩擦耐热材料(例如陶瓷材料)。可替代地，整个摩擦焊接支撑件54可以由所选择的低摩擦耐热材料形成。因此，摩擦焊接支撑件54在摩擦焊接期间可具有耐摩擦特性和耐热损伤特性以及有限的尺寸变化，使得单个摩擦焊接支撑件54可重复用于多次互连。
为避免与内导体24产生干涉，插入主体56可设置有与插入部分58同轴的内导体腔66。内导体腔66的直径大于内导体的外径。也可设置弹性插入件68，其承坐在内导体腔66中，以在装配用于摩擦焊接的设备期间保持摩擦焊接支撑件54的位置，例如在图20中所示的那样。
可在插入主体56的连接器端18附近设置抽取凸肩70，以便于在摩擦焊接之前和之后进行插入/抽出。
使用摩擦焊接支撑件54的摩擦焊接可将额外的步骤应用至上文所述的程序中。例如，绝缘材料26可从位于电缆9内的外导体8的前缘剥去，以提供用于插入摩擦焊接支撑件54的空间，使得当外导体8的前缘承坐在摩擦沟槽14中时，摩擦焊接支撑件54不接触绝缘材料26。
替代地，在摩擦焊接步骤期间，摩擦焊接支撑件54可与连接器主体4或电缆9旋转锁定。此外，在摩擦焊接期间施加的纵向力可通过摩擦焊接支撑件54来施加，这是因为阻挡凸肩60将在腔体6的连接器端18处抵接连接器主体4，从而朝着外导体8的前端驱动位于阻挡凸肩60前面的连接器主体4。
准备用于旋转的组件(其中，外导体8的前缘承坐在摩擦沟槽14中，所述摩擦沟槽14通过连接器主体4和摩擦焊接支撑件54的结合而形成)可按照最适合所用的外导体8的特征的顺序进行装配以用于摩擦焊接。例如，在外导体8易碎的情况下，可在将摩擦焊接支撑件54承坐在腔体6内并抵靠外导体8的内径之前将外导体8插入到腔体6中，例如在图18中所示的那样。然后，可将摩擦焊接支撑件54插入到腔体6和外导体8的内径中，当插入摩擦焊接支撑件54时，腔体6支撑外导体8使其不被塌缩，例如在图19中所示的那样。可替代地，摩擦焊接支撑件54可在外导体8的前缘直接插入到由此形成的结合的摩擦沟槽14中之前插入到腔体6中。
由于摩擦焊接过程的局部磨损能够破坏最接近的焊接区域中的任何氧化铝表面覆层，因此不需要用于去除或以其它方式处理互连表面上存在的氧化铝的额外工作。
外主体30(例如在图10中所示的那样)可作为聚合材料的外模制件应用至连接器主体4。外主体30增大了电缆至连接器的抗扭和抗拉特性。外主体30也可在连接器端18处提供连接接合结构并在电缆端12处提供额外的增强支撑件，从而使得能够显著地减小连接器主体4的尺寸，从而降低总的材料成本。
基于应用的连接接口31(在这里的示例性实施例中显示为标准7/16DIN接口)，外主体30可设置有用于联接螺母36的外主体法兰32和纵向支撑脊34。在连接器端18处通过外主体法兰32并且在电缆端12处通过设置在至少一个支撑脊34上的固位凸壁38将联接螺母36保持在支撑脊34上。固位凸壁38可朝着连接器端18倾斜，以允许联接螺母36在互连期间最初与同轴连接器2隔开放置在电缆9上(见图1)，但之后允许联接螺母36从电缆端12越过固位凸壁38并到达支撑脊34上，以便随后通过固位凸壁38保持在支撑脊34上(见图2)并紧邻连接器接口31，以用于连接器和连接器配对。支撑脊34减少了外主体30所需要的聚合材料，并且同时给连接器/互连2提供了侧向强度，并且能够使联接螺母36对准和保持联接螺母36。
外主体30也可从连接器主体4的连接器端18延伸，以形成选择的连接器接口31的多个部分，例如形成7/16DIN接口的对准圆柱体39，从而进一步减少连接器主体4所需要的金属材料。
如在图7至图9所示的那样，外主体法兰32可通过设置在连接器主体法兰40和/或连接器主体4的外径上的一个或多个互锁开口42(例如孔)、纵向刻痕43、沟槽、切口45或类似物牢固地锁在连接器主体4的连接器主体法兰40上、并因此与连接器主体4锁在一起。因此，由于外主体30的聚合材料在外模制期间流入到互锁开口42中，所以在固化后，外主体30(例如在图10中所示的那样)被永久联接到连接器主体4并与连接器主体4旋转互锁。
如在图11中最佳显示的那样，可设计外主体30的电缆端12的尺寸，使其具有接近同轴电缆外护套28的尺寸的内径摩擦表面44，使得外主体30和外护套28之间与连接器主体4和外导体一样能够进行聚合物摩擦焊接，从而使得在连接器/电缆互连的电缆端12处不在需要环境密封件。在摩擦焊接期间，同轴连接器2相对于电缆9旋转。摩擦表面44和外护套28的外径之间的摩擦将各自的表面加热到开始软化并混合的程度，从而使它们相互密封。为了提供增强的摩擦、并允许形成用于由于摩擦位移而产生的过量流体的空腔、以及增加用于额外强度的键锁定，外护套28和/或外主体30的内径可设置为轮廓图案的一系列间隔开的环形尖峰，例如波纹46(例如在图12中所示的那样)或阶梯型表面48(例如在图13中所示的那样)。可替代地，外主体30可采用粘合剂/密封剂与外护套28密封，或可在与外导体8互连之后外模制在连接器主体4上，注入的聚合材料的热量将外主体30与外护套28结合在一起、和/或将外主体30密封在外护套28上。
从同轴电缆9的制备端延伸出的内导体24可选择成作为选择的连接接口31的一部分到达连接器端18，例如在图4中所示的那样。如果选择的同轴电缆9具有直径比选择的连接器接口31的内导体部分更大的内导体24，则内导体24可在连接器端18处打磨至所需的直径。
尽管直接穿过的内导体24有利地消除了例如与传统的同轴电缆内触头的弹簧篮的互连，但是这种结构会导致电气性能(例如PIM)的降低。在内导体24也为铝材料的情况下，一些应用可能在连接接口31的内触头/内导体处需要非铝材料的连接部。例如如在图14中所示的那样，中心盖50(例如由诸如黄铜的金属或其它希望的金属形成)也可通过激光或摩擦焊接应用于内导体24的端部。为应用中心盖50，内导体24的端部被打磨以提供与选择的中心盖50的插座几何形状相对应的销。为在焊接附接期间允许材料混流，中心盖50的插座几何形状和/或内导体24的端部可以形成为提供关于上文所述的材料室16所描述的材料间隙。
本技术领域的技术人员将理解，所公开的连接器和互连方法具有显著高的材料成本效率，并提供了具有降低的尺寸要求和/或重量要求的永久性密封互连。
部件表
2 同轴连接器
4 连接器主体
6 腔体
8 外导体
9 电缆
10 凸肩
12 电缆端
14 摩擦沟槽
16 材料室
18 连接器端
20 腔体侧壁
22 摩擦部分
24 内导体
26 绝缘材料
28 外护套
30 外主体
31 连接接口
32 外主体法兰
34 支撑脊
36 联接螺母
38 固位凸壁
39 对准圆柱体
40 连接器主体法兰
42 互锁开口
43 纵向刻痕
44 摩擦表面
45 切口
46 波纹
48 阶梯型表面
50 中心盖
52 摩擦沟槽底部
54 摩擦焊接支撑件
56 插入主体
58 插入部分
60 阻挡凸肩
62 内侧壁
64 过盈凸出部
66 内导体腔
68 弹性插入件
70 抽取凸肩
在以上描述所涉及的材料、比例、整数或部件具有已知的等同物的情况下，这些等同物也被包含在本说明书中，就是单独地描述这些等同物一样。
尽管已经通过对实施例的描述阐述了本发明，并且尽管已经非常详细地描述了实施例，但本申请人的意图不是将所附权利要求的范围约束在或以任何方式限定为这些细节。额外的优势和修改对于本领域的技术人员将是显而易见的。因此，本发明在其更宽泛的方面并不局限于特定的细节、代表性设备、方法、以及显示和描述的示例性实施例。因此，在没有背离本申请人的广义发明概念的精神或范围中的情况下，可以与这细节不同。此外，应当理解，在此基础上，可以在不背离由所附权利要求限定的本发明的范围或精神的前体下进行改进和/或修改。

Claims (20)

1.一种用于互连同轴连接器和固体外导体同轴电缆的方法，所述方法包括如下步骤：
提供具有腔体的整体式连接器主体；所述腔体的接近连接器端的的侧壁的尺寸设定成与外导体的外径形成过盈配合；
将同轴电缆的前端插入到腔体中，直到外导体的前端以过盈配合承坐在所述腔体内；
将摩擦焊接支撑件插入到外导体的前端的内径中；
所述摩擦焊接支撑件与腔体配合以围绕外导体的前端形成朝向电缆端敞开的环形摩擦沟槽；和绕着同轴电缆的前端的纵向轴线旋转所述连接器主体，同时施加纵向力以将所述摩擦沟槽推压到所述外导体的前端上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外导体和所述连接器主体中的每一个均由铝和铝合金材料中的一种材料制成。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述摩擦沟槽在所述摩擦沟槽的连接器端处设置有环形材料室。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述环形材料室是所述摩擦沟槽的位于所述腔体的径向向内的摩擦凸出部和所述摩擦沟槽的连接器端之间的一部分。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，施加旋转和纵向力，直至产生足以熔化外导体的前端的热量为止。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，旋转和纵向力在所述外导体和所述连接器主体之间产生摩擦焊接。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述摩擦焊接支撑件在旋转期间与所述同轴电缆旋转锁定。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述摩擦焊接支撑件在旋转期间与所述连接器主体旋转锁定。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述纵向力通过所述摩擦焊接支撑件施加。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述摩擦焊接支撑件的电缆端的外径是陶瓷材料。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述摩擦焊接支撑件设置有径向向外的阻挡凸肩；所述阻挡凸肩在所述腔体的连接器端处抵接所述连接器主体。
12.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括将附接到所述同轴电缆的端部的所述连接器主体与聚合物外主体外模制在一起的步骤。
13.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：在插入所述腔体之前，通过以下方式制备所述电缆端的前端部：移除一部分外导体，使得内导体从外导体延伸出来，移除所述内导体和所述外导体之间的一部分绝缘材料，使得当所述外导体的前缘承坐在所述摩擦沟槽内时，所述摩擦焊接支撑件不接触所述绝缘材料；和从所述外导体剥除一部分护套。
14.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述连接器主体的外径上提供聚合材料的外主体，所述外主体从所述连接器主体的电缆端延伸，所述外主体的从所述连接器主体的电缆端延伸的内径设置为摩擦表面，该摩擦表面的尺寸设定成在所述同轴电缆的护套的外径上形成过盈配合。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，旋转和纵向力在所述外导体和所述连接器主体之间以及在所述外主体和所述同轴电缆的护套之间形成摩擦焊接。
16.一种用于摩擦焊接同轴连接器和固体外导体同轴电缆的摩擦焊接支撑件，所述摩擦焊接支撑件包括：
具有电缆端插入部分的插入主体，所述插入部分的外径尺寸设定成使得所述插入部分能够承坐在所述外导体的内径中；
所述插入主体在所述插入部分的连接器端设置有阻挡凸肩；所述阻挡凸肩的尺寸设定成抵接所述同轴连接器的连接器主体的腔体的连接器端；
所述插入部分能够作为环形摩擦沟槽的内侧壁操作，所述环形摩擦沟槽在将所述外导体的前端插入到所述腔体并将所述插入部分插入到所述外导体的内径时形成，所述阻挡凸肩抵接所述腔体的连接器端。
17.根据权利要求16所述的摩擦焊接支撑件，其中，所述插入部分是陶瓷材料。
18.根据权利要求16所述的摩擦焊接支撑件，所述摩擦焊接支撑件还包括接近所述插入主体的连接器端的抽取凸肩。
19.根据权利要求16所述的摩擦焊接支撑件，所述摩擦焊接支撑件还包括在所述插入主体内且与所述插入部分同轴的内导体腔体；所述内导体腔体的直径大于所述同轴电缆的内导体的外径。
20.根据权利要求19所述的摩擦焊接支撑件，所述摩擦焊接支撑件还包括承坐在所述内导体腔体内的弹性插入件。
CN201380050182.7A 2012-10-03 2013-09-12 摩擦焊接型同轴连接器和互连方法 Expired - Fee Related CN104737386B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/644,081 2012-10-03
US13/644,081 US8479383B2 (en) 2010-11-22 2012-10-03 Friction weld coaxial connector and interconnection method
PCT/US2013/059398 WO2014055215A1 (en) 2012-10-03 2013-09-12 Friction weld coaxial connector and interconnection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104737386A true CN104737386A (zh) 2015-06-24
CN104737386B CN104737386B (zh) 2017-03-15

Family

ID=50435609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380050182.7A Expired - Fee Related CN104737386B (zh) 2012-10-03 2013-09-12 摩擦焊接型同轴连接器和互连方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8479383B2 (zh)
EP (1) EP2904668B1 (zh)
CN (1) CN104737386B (zh)
IN (1) IN2015DN02277A (zh)
WO (1) WO2014055215A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108736278A (zh) * 2018-05-18 2018-11-02 中天射频电缆有限公司 一种室分漏缆用新型射频同轴连接器
CN109066252A (zh) * 2018-07-18 2018-12-21 北京格润海泰科技有限公司 一种半刚电缆焊接空洞率控制方法和配套工装
CN114012241A (zh) * 2020-04-21 2022-02-08 中国兵器工业第五九研究所 一种带封闭腔体或封闭通道回转体构件的摩擦焊接法
CN114701181A (zh) * 2022-03-15 2022-07-05 株洲时代瑞唯减振装备有限公司 一种金属与高分子材料结合的产品的快速装配方法和装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8701278B2 (en) * 2008-05-08 2014-04-22 Pds Electronics, Inc. Method for attaching a connector to a prepared coaxial cable
US8365404B2 (en) 2010-11-22 2013-02-05 Andrew Llc Method for ultrasonic welding a coaxial cable to a coaxial connector
US8826525B2 (en) 2010-11-22 2014-09-09 Andrew Llc Laser weld coaxial connector and interconnection method
US8887388B2 (en) 2010-11-22 2014-11-18 Andrew Llc Method for interconnecting a coaxial connector with a solid outer conductor coaxial cable
US9728926B2 (en) 2010-11-22 2017-08-08 Commscope Technologies Llc Method and apparatus for radial ultrasonic welding interconnected coaxial connector
US8622762B2 (en) * 2010-11-22 2014-01-07 Andrew Llc Blind mate capacitively coupled connector
DK2680371T3 (en) 2012-06-29 2018-07-23 Corning Optical Comm Rf Llc Tubular insulator for coaxial connector
DK2680372T3 (en) * 2012-06-29 2017-09-11 Corning Optical Comm Rf Llc Multiple section insulator for coaxial connector
US8747152B2 (en) * 2012-11-09 2014-06-10 Andrew Llc RF isolated capacitively coupled connector
US8801460B2 (en) * 2012-11-09 2014-08-12 Andrew Llc RF shielded capacitively coupled connector
WO2014204834A1 (en) 2013-06-17 2014-12-24 Andrew Llc Coaxial cable and connector with capacitive coupling
US9929527B2 (en) * 2015-03-16 2018-03-27 Commscope Technologies Llc Right angle coaxial cable and connector assembly and method of forming same
CN106711623B (zh) * 2017-03-08 2022-06-28 国网河南省电力公司漯河供电公司 一种快速制作的2m接头及其制作方法
USD829670S1 (en) * 2017-09-26 2018-10-02 Molex, Llc Connector assembly
USD878305S1 (en) 2017-09-26 2020-03-17 Molex, Llc Sealing shroud
USD830312S1 (en) * 2017-09-26 2018-10-09 Molex, Llc Connector assembly
USD842816S1 (en) * 2017-09-26 2019-03-12 Molex, Llc Connector assembly
DE102018127969A1 (de) * 2018-11-08 2020-05-14 Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg Mess- und Positionierungsverfahren sowie Anordnungen für die Konfektionierung eines elektrischen Kabels
CN110525153B (zh) * 2019-08-23 2022-09-16 福建龙溪轴承(集团)股份有限公司 推力杆接头的连接方法、直型推力杆和v型推力杆

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1574531A (zh) * 2003-06-19 2005-02-02 住友电气工业株式会社 超导电缆的接合结构和用于连接超导电缆的绝缘分隔件
CN201142367Y (zh) * 2008-01-14 2008-10-29 钟建成 一种低阻抗连接线
CN101330174A (zh) * 2008-07-15 2008-12-24 梁楚欣 导电用铜铝接插件及其制造方法和用途
CN101479891A (zh) * 2006-06-29 2009-07-08 康宁吉伯股份有限公司 同轴连接器及方法
US20120129389A1 (en) * 2010-11-22 2012-05-24 Andrew Llc Friction weld coaxial connector and interconnection method

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3728781A (en) * 1971-04-26 1973-04-24 Production Technology Inc Method of producing a stranded wire assembly by friction welding
US3778531A (en) 1972-10-02 1973-12-11 British Insulated Callenders Distribution cable with coaxial connectors permanently connected thereto and a method of manufacture thereof
JPH0341434Y2 (zh) 1986-09-17 1991-08-30
US5046952A (en) 1990-06-08 1991-09-10 Amp Incorporated Right angle connector for mounting to printed circuit board
US5186644A (en) 1991-03-13 1993-02-16 Molex Incorporated Electrical connector system
US5299939A (en) 1992-03-05 1994-04-05 International Business Machines Corporation Spring array connector
US6471545B1 (en) 1993-05-14 2002-10-29 The Whitaker Corporation Coaxial connector for coaxial cable having a corrugated outer conductor
US5354217A (en) 1993-06-10 1994-10-11 Andrew Corporation Lightweight connector for a coaxial cable
JP3433433B2 (ja) 1994-03-07 2003-08-04 矢崎総業株式会社 シールドコネクタ
US5802710A (en) 1996-10-24 1998-09-08 Andrew Corporation Method of attaching a connector to a coaxial cable and the resulting assembly
US6793095B1 (en) 1998-02-04 2004-09-21 Essef Corporation Blow-molded pressure tank with spin-welded connector
IT1305180B1 (it) 1998-11-13 2001-04-10 Framatome Connectors Italia Connettore elettrico.
DE19908031B4 (de) * 1999-02-24 2009-08-13 Auto-Kabel Management Gmbh Verbindung eines elektrischen Aluminiumkabels mit einem aus Kupfer oder dergleichen Metall bestehenden Anschlußteil
US6814625B2 (en) 2001-04-10 2004-11-09 Cinch Connectors, Inc. Electrical connector
JP3532534B2 (ja) 2001-05-29 2004-05-31 矢崎総業株式会社 同軸コネクタ
US6752668B2 (en) 2002-08-14 2004-06-22 Konnektech, Ltd. Electrical connector
US6793529B1 (en) 2003-09-30 2004-09-21 Andrew Corporation Coaxial connector with positive stop clamping nut attachment
US7044785B2 (en) 2004-01-16 2006-05-16 Andrew Corporation Connector and coaxial cable with outer conductor cylindrical section axial compression connection
US6932644B1 (en) 2004-03-31 2005-08-23 Sri Hermetics Inc. Dissimilar metal hermetic connector
US7144274B2 (en) 2005-03-07 2006-12-05 Sri Hermetics, Inc. Hermetically sealed, weldable connectors
US7217154B2 (en) 2005-10-19 2007-05-15 Andrew Corporation Connector with outer conductor axial compression connection and method of manufacture
US7837082B2 (en) * 2006-05-23 2010-11-23 Federal-Mogul World Wide, Inc. Powder metal friciton stir welding tool and method of manufacture thereof
FR2915324B1 (fr) 2007-04-17 2009-07-03 Radiall Sa Embase de connexion coaxiale 7-16.
CN101540461A (zh) 2008-03-17 2009-09-23 北卡罗来纳康姆斯科普公司 同轴电缆压接连接器
US7607942B1 (en) 2008-08-14 2009-10-27 Andrew Llc Multi-shot coaxial connector and method of manufacture
US7731529B1 (en) 2008-11-24 2010-06-08 Andrew Llc Connector including compressible ring for clamping a conductor of a coaxial cable and associated methods
US7931499B2 (en) * 2009-01-28 2011-04-26 Andrew Llc Connector including flexible fingers and associated methods
US7753727B1 (en) 2009-05-22 2010-07-13 Andrew Llc Threaded crimp coaxial connector
US8393919B2 (en) 2009-06-05 2013-03-12 Andrew Llc Unprepared cable end coaxial connector
US8365404B2 (en) * 2010-11-22 2013-02-05 Andrew Llc Method for ultrasonic welding a coaxial cable to a coaxial connector
US8887388B2 (en) 2010-11-22 2014-11-18 Andrew Llc Method for interconnecting a coaxial connector with a solid outer conductor coaxial cable
US9728926B2 (en) 2010-11-22 2017-08-08 Commscope Technologies Llc Method and apparatus for radial ultrasonic welding interconnected coaxial connector
US9768574B2 (en) * 2010-11-22 2017-09-19 Commscope Technologies Llc Cylindrical surface spin weld apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1574531A (zh) * 2003-06-19 2005-02-02 住友电气工业株式会社 超导电缆的接合结构和用于连接超导电缆的绝缘分隔件
CN101479891A (zh) * 2006-06-29 2009-07-08 康宁吉伯股份有限公司 同轴连接器及方法
CN201142367Y (zh) * 2008-01-14 2008-10-29 钟建成 一种低阻抗连接线
CN101330174A (zh) * 2008-07-15 2008-12-24 梁楚欣 导电用铜铝接插件及其制造方法和用途
US20120129389A1 (en) * 2010-11-22 2012-05-24 Andrew Llc Friction weld coaxial connector and interconnection method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108736278A (zh) * 2018-05-18 2018-11-02 中天射频电缆有限公司 一种室分漏缆用新型射频同轴连接器
CN108736278B (zh) * 2018-05-18 2023-10-27 中天射频电缆有限公司 一种室分漏缆用新型射频同轴连接器
CN109066252A (zh) * 2018-07-18 2018-12-21 北京格润海泰科技有限公司 一种半刚电缆焊接空洞率控制方法和配套工装
CN109066252B (zh) * 2018-07-18 2020-04-21 北京格润海泰科技有限公司 一种半刚电缆焊接空洞率控制方法和配套工装
CN114012241A (zh) * 2020-04-21 2022-02-08 中国兵器工业第五九研究所 一种带封闭腔体或封闭通道回转体构件的摩擦焊接法
CN114012241B (zh) * 2020-04-21 2022-05-10 中国兵器工业第五九研究所 一种带封闭腔体或封闭通道回转体构件的摩擦焊接法
CN114701181A (zh) * 2022-03-15 2022-07-05 株洲时代瑞唯减振装备有限公司 一种金属与高分子材料结合的产品的快速装配方法和装置
CN114701181B (zh) * 2022-03-15 2023-08-25 株洲时代瑞唯减振装备有限公司 一种金属与高分子材料结合的产品的快速装配方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20130025121A1 (en) 2013-01-31
EP2904668B1 (en) 2018-01-10
EP2904668A4 (en) 2015-09-23
EP2904668A1 (en) 2015-08-12
US8479383B2 (en) 2013-07-09
CN104737386B (zh) 2017-03-15
IN2015DN02277A (zh) 2015-08-21
WO2014055215A1 (en) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104737386A (zh) 摩擦焊接型同轴连接器和互连方法
US8887379B2 (en) Friction weld coaxial connector interconnection support
US11437767B2 (en) Connector and coaxial cable with molecular bond interconnection
EP2643899B1 (en) Method and apparatus for radial ultrasonic welding interconnected coaxial connector
EP2643898B1 (en) Ultrasonic weld coaxial connector and interconnection method
EP3375053B1 (en) Methof for forming a joint between a coaxial cable and a coaxial connector, and coaxial connector assembly comprising a coaxial cable and a coaxial connector
EP2643901A1 (en) Laser weld coaxial connector and interconnection method
US20140033529A1 (en) Friction weld inner conductor cap interconnection method
CN108368730A (zh) 有线管及其制造方法
CN112840511A (zh) 模块化导体连接器组件和连接方法
CN103875136A (zh) 具有电容耦合的连接器接口的连接器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170315

Termination date: 20180912