CN106716722A - 具有密封护套的电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种同轴电连接器系统包括一插头连接器以及一插座连接器。所述插头连接器具有设置在所述插头连接器上的一弹性的护套，所述护套具有一周向密封唇部，周向密封唇部形成在所述护套的周向开口上。在所述插头连接器和所述插座连接器对接时，采用单手操作使所述护套沿一对接方向行进并安装于一密封位置，并还具有指示密封护套的完全安装的另外的感觉反馈。

Description

具有密封护套的电连接器
相关申请
本申请主张于2014年9月26日提交的美国临时专利申请62/055970的优先权，该临时专利申请通过援引整体上并入本文。
技术领域
本申请涉及同轴电连接器领域。
背景技术
本文大体涉及用于连接同轴线缆的连接器，同轴线缆包括：一内导体；一外导体，围绕内导体呈同心设置；以及一非导电的绝缘体，均匀设置在内导体和外导体之间。同轴线缆用在许多必须承载射频或微波频率电信号的应用中。同轴线缆常用在高振动和恶劣环境中，例如用在地面、空中或海中运载工具、武器系统以及许多机器中。
发明内容
提供了一种同轴连接器系统，其包括一插头连接器以及一插座连接器。所述连接器系统典型地包括：一插头连接器组件，设置成安装于一线缆的端部；以及一插座连接器，其可设置成安装在线缆上或安装于一电路板。
所述插头连接器安装在一同轴线缆上且包括一大体圆筒形的本体部、一连接螺母、一绝缘体以及一导电端子接触件。所述插头连接器可包括一防水弹性密封件或护套。值得一提的是，易于连接的密封护套能够在现场组装。
附图说明
本申请通过举例示出且不限于附图，附图中类似的附图标记指示类似的部件，而且在附图中：
图1是同轴连接器系统的一立体图；
图2是图1的同轴连接器系统处于一对接解除状态的一立体图；
图3是图1的同轴连接器系统的插头连接器的一立体图；
图4是图1的同轴连接器系统的一分解图；
图5是图3的插头连接器的一剖开图；
图6是图3的插头连接器的护套的一剖开图；
图7是同轴连接器系统在对接之前的一剖开图；
图8是插头连接器和插座连接器刚对接后的同轴连接器系统的一剖开图；
图9是对接之后且处于密封护套安装过程中的同轴连接器系统的一剖开图；
图10是在对接且密封护套安装之后的同轴连接器系统的一剖开图；
图11是插头连接器的连接螺母的一立体图；以及
图12是图11的连接螺母的一反向的立体图。
具体实施方式
图1-12示出同轴连接器系统的一实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅是示范性的。由此，本文公开的具体细节不应解释为限制，而仅仅是作为权利要求的基础以及教导本领域技术人员的代表性基础。
如图1和图2所示，连接器系统10包括：一插座连接器20，其可安装于一印刷电路板(未示出)；以及一插头连接器60，用于沿一对接方向D对接插座连接器20，插头连接器60设置在一线缆50的一端部上，以形成一线缆组件40。如图4最佳所示，插座连接器20包括：一基座30，具有一外导电壳体；以及一中心导体22，大体由一绝缘材料24包围。如已知的，插座连接器20可按一竖直形式(vertical orientation)或一直角形式(right angleorientation)构造。
如图2和图4所示，连接器系统10包括：一线缆组件40，设置成用于沿对接方向D连接于一插座20。插座连接器20包括一基座30，基座30具有与一本体32相邻的一圆环形(circular)的对接端部34，本体32从一基部31延伸。如图7进一步示出的，基座30包括从基部31延伸穿过基座30到对接端部34的一通道。中心导体22设置在所述通道中且由绝缘材料24固定就位。外螺纹35形成在圆环形的对接端部34的外表面并设置成接合插头连接器60的一开口76内相应的螺纹部77。中心导体22包括：一对接端部23，用于连接于插头连接器60的一相应的中心接触件86；以及一安装端部21，用于电连接于一电路板(未示出)。在工作时，中心导体22电连接于在电路板上形成的一信号迹线，而导电的基座30连接于在电路板上形成的一接地迹线。
如图3-5所示，线缆组件40包括一插座连接器60，插座连接器60适于机械连接于并电连接于一线缆50。在所示出的实施例中，线缆组件是用于射频(RF)应用的一同轴类型。如图4最佳所示，线缆50包括：一中心导体52；以及一绝缘体54，包围中心导体52。一外导体58围绕绝缘体54设置，在该实施例中，外导体58由提供一电磁屏蔽层的一导电网(conducitvemesh)或导电编织物(conducitve braid)构造，同时一绝缘皮56(insulative jacket)包围线缆50。
插头连接器60由一导电材料形成的一第一本体80、同样由一导电材料形成的一第二本体84以及捕获在第一本体80和第二本体84之间的一连接螺母70构成。如图7最佳所示，第一本体80以一大体圆筒形的形状形成并具有一圆环形的延伸部85，延伸部85具有形成在延伸部85上的一肩部81。第二本体84以一大体圆筒形的形状形成，具有从肩部81延伸的一圆筒形内对接部83，而一安装部89形成在与圆筒形内对接部83相反的端部。连接螺母70也由一导电材料形成。插头连接器60包括形成于连接螺母70上的一开口76，开口76设置成接合插座连接器20的基座30的对接端部34。
一中心接触件86定位在第一本体80和第二本体84内且由一绝缘体82固定就位。一护套90在初始位置时设置于线缆50上，而在对接至一安装位置之后滑动到线缆组件40和插座20之间的连接部分上。护套90由一弹性材料(诸如硅胶，但是类似的材料也可采用(appreciated)形成)，且包括一第一加大端部91以及一第二抓握端部93，并且构造成能够滑动地安装在线缆50上。一弹性垫圈74设置于连接螺母70的开口76内，并定位成相邻第二本体84且环绕中心接触件86。
图4和图5示出的插头连接器60连接于同轴线缆50。首先，通过将外皮56的一部分移除以露出外导体58的一部分来制备线缆50的连接端部，由此同轴线缆50的端部完成。随后，外导体58和介电体54的一部分被移除，以露出中心导体52。本质上，线缆50的剥开的端部为台阶形，即一系列台阶部露出。在线缆50的剥开的端部处，开始的第一台阶为中心导体52，第二台阶为露出的介电体54，第三台阶为露出的外导体58，而最后的台阶为外皮56。
如图5最佳所示，插头连接器60连接于线缆50的剥开的端部。在这个步骤的过程，护套90首先相对(unto)线缆50滑动并沿与D相反的方向向后滑动到初始位置，之后热缩管42同样地置于线缆50上。一旦护套90和热缩管42就位在线缆50上，第一本体80也就随后滑动到线缆50上，实质上这些部件分阶段地置于线缆50上，同时线缆50的剥开的端部露出的部分超出这些部件。此时，包括一开口的绝缘体82插入第二本体84上形成的一凹窝中并通过压配固持倒刺固定就位。中心接触件86插入绝缘体82上形成的所述开口中并通过类似的压配结构固定就位，且随后，连接螺母70放置于或旋装于(staged)第二本体84上。
此时线缆50的中心导体52通常通过钎焊(soldering)或焊接(welding)电连接于中心接触件86。一旦中心导体52和中心接触件86被钎焊在一起，第一本体80以及第二本体84就被压靠在一起。在这个操作过程中，形成于第一本体80的延伸部85被压迫在安装部89上，以牢固地将第一本体80和第二本体84保持在一起。连接螺母70被固定且被捕获在第一本体80和第二本体84之间，同时滑动配合允许连接螺母70围绕第一本体80和第二本体84自由旋转，如图5最佳所示。连接螺母70包括一凸缘71，凸缘71径向向内延伸并置于第一本体80上形成的一肩部81与第二本体84上形成的一第二肩部81’之间，由此捕获就位。在工作时，因为凸缘71抵接任一肩部81、81’，所以一轴向力可沿对接方向D施加于线缆50，以用于使连接器系统10对接和解除对接。在替代实施例中，第一本体80上的肩部81是可选的，仅需要第二本体84上的肩部81’，以在连接器20、40对接时将线缆50连同插座20拉拽。
一旦连接螺母70已组装于第一本体80和第二本体84，露出的外导体58就电连接于(典型地通过钎焊)第一本体80的后部。热缩管42沿对接方向D向前移动并行进到第一本体80的后部上且被加热以使热缩管42在外导体58与第一本体80的连接区域上收缩，以使该连接区域进一步绝缘。
如图5和图6最佳所示，在该实施例中，护套90由一弹性材料(诸如硅胶，但也可采用具有类型性能的其它材料)形成。护套90具有一细长的圆筒形形状且形成有一抓握端部93和一加大端部91。一开口100从抓握端部93延伸穿过护套90到加大端部91，以限定一壁95。多个凹部形成于壁95的提供抓握区域的外表面，以有助使用者致动护套90。使用的多个凹部提供供使用者抓握的一纹理区域且不要求任何突起，因为突起将会没有必要地增加护套90和连接器组件10的整体直径。在壁95的内侧面形成多个突部92、94，突部92、94径向延伸并弹性接合热缩管42的外表面和线缆50的外皮56。突部92、94提供了护套90和线缆50之间的一水滴和碎屑的屏障，这使得进入连接器系统10的水滴和碎屑最小化。
如图6进一步所示，护套90的加大端部91包括一内部空间101，内部空间101设置成包围连接螺母70。内部空间101形成为非常类似于连接螺母70的外轮廓。开口100在护套90的加大端部91处的缘部具有环绕开口100的周边的一圆环形横截面，该缘部形成一密封唇部96。唇部96从开口100向前或向后延伸并由壁95以与水平成一锐角地形成。在所示出的实施例中，唇部96具有一圆环形横截面，但也可采用其它几何结构。另外，内部空间101和护套90的加大端部91的外表面之间的关系限定了加大端部91的柔顺性(pliancy)。通过改变这些几何机构，壁95能够变化，以控制护套90被张拉和弹性恢复的能力，由此允许护套91的操作特性具有一定程度的可调整能力。由此，护套91的安装力和密封唇部96的压缩力可被调整。类似地，护套91的抓握端部93也可被调整。
在操作时，首先通过使连接螺母70上的开口76对准插座20的对接端部34，线缆组件40对接于插座连接器20，如图7所示。图7-图10示出对接和密封护套90安装的顺序。一旦对准，通过使中心接触件86插入插座连接器20的中心导体22的对接端部23，线缆组件40接触插座连接器20的对接端部34。连接螺母70使形成于开口76中的内螺纹77接合插座连接器20上的外螺纹35。转动连接螺母70，以将连接器20、40张紧并拉拽在一起，直到一完全对接位置。此时，中心导体22和中心接触件86对接在一起，完成连接器组件10的信号部分的电连接。同时，圆筒形内对接部83接合圆筒形台阶部33，完成电气接地电路。另外，插座连接器20的对接端部34的螺纹35与连接螺母70的螺纹部77之间的连接也形成了一电连接，这提供了另一接地连接。
插座连接器20的前表面抵接连接螺母70的开口76内的弹性垫圈74并在连接螺母70拧紧时压制弹性垫圈74，这提供了插座连接器20和插头连接器60之间的一防水连接。弹性垫圈74由硅胶形成，但是也可采用其它可压缩材料。
在完全拧紧连接螺母70之后，护套90向前移动到插头连接器60上，同时前唇部或密封唇部96接合连接螺母70和第一本体80的后部。如可认识到的，连接螺母70和第一本体80形成有一渐缩表面72、82，渐缩表面72、82设置成允许一护套90在它们上顺畅地移动，如图11和图12最佳所示。在所示出的实施例中，渐缩表面72、82示出为是平面，而也可采用其它表面形状(诸如圆形或曲面形)。
在护套90进一步行进时，密封唇部96的前缘部抵接第一本体80和连接螺母70的渐缩表面72、82，且密封唇部96的圆环形横截面部分跨(rides)在渐缩表面72、82上并在连接螺母70的外表面上被张拉，而不弯折(folding)或翻转(rolling over)。护套90被移动到密封唇部96行进超过连接螺母70的安装位置，在安装位置，加大端部91弹性恢复，以带有一可感觉的砰的动响(tactile pop)而迅速返回(snapping back)至它的未被张拉的状态。密封唇部96压制在插座连接器20的基座30的本体32上并越过插座连接器20的对接端部34而被装配，以完全包封(encapsulate)插头连接器60和插座连接器20之间的连接部分，这提供了一防水遮蔽(covering)。如上所述，内部空间101顺应(conform to)连接螺母70的外形，尤其是连接螺母70的渐缩表面72接合在护套90的内部于开口100中形成的一面对的渐缩表面97，这防止护套90移动超过安装位置。
然而，与典型地包括一模制成型的突部或片体(tab)以用于在需要两个手进行操作的安装过程中抓握来人工拉拽护套的现有设计不同，护套90和连接螺母70设置成护套90可在单手操作下被移动至一安装密封位置。本实施例的护套90包括形成于护套90的抓握端部93上的多个凹部。在若干线缆连接器组件使用的应用中，要求维持最小的外形，所以不能使用形成有大的片体或耳部(ear)的需要双手安装的护套。
将理解的是，对于本领域技术人员而言将是显而易见的是，存在上述所列举的实施例的诸多修改，诸如压配式(compression)连接器组件和/或它的构件的许多变形和修改(包括本文所公开的特征的多个组合，这些组合为本文独立公开或为权利要求主张，明确地包括这些特征的另外的组合)或可替代的其它类型的接触阵列连接器的许多变形和修改。此外，在材料和结构上存在有许多可能的变形。

Claims (20)

1.一种线缆组件，包括：
一连接器，具有一第一本体以及一第二本体，所述第二本体部固持于所述第一本体内；
一同轴线缆，固定于所述连接器，所述同轴线缆具有一中心导体以及一外导体；
一连接螺母，旋转地捕获在所述第一本体和所述第二本体之间，所述连接螺母具有与所述同轴线缆相邻的一渐缩表面；
一护套，具有一开口并且设置在所述线缆上，具有一加大端部，并且能够沿一对接方向在一初始位置和一安装位置之间移动；以及
其中，所述护套具有形成在所述护套的加大端部上的一密封唇部，所述密封唇部设置成在从所述初始位置到所述安装位置的移动过程中在所述连接螺母的渐缩表面上滑动。
2.如权利要求1所述的线缆组件，其中，所述密封唇部具有一圆环形横截面。
3.如权利要求1所述的线缆组件，其中，所述护套由一弹性材料形成。
4.如权利要求3所述的线缆组件，其中，所述弹性材料为硅胶。
5.如权利要求1所述的线缆组件，其中，所述密封唇部以一倾角形成。
6.如权利要求5所述的线缆组件，其中，所述倾角相对所述对接方向成锐角。
7.如权利要求1所述的线缆组件，其中，一突部形成于所述护套的开口内，所述突部接合所述同轴线缆。
8.如权利要求1所述的线缆组件，其中，一渐缩表面形成于所述护套的开口内，并设置成接合所述连接螺母的渐缩表面。
9.一种连接器组件，包括：
一插座，具有一基座，所述基座包括设置于所述基座内的一绝缘体以及固定在所述绝缘体内的一中心接触件；
一线缆组件，包括连接于一线缆的一插头连接器，所述插头连接器具有一连接螺母，所述连接螺母旋转固定在一第一本体和一第二本体之间，所述连接螺母包括与所述线缆相邻的一渐缩表面，具有一开口的一护套能够滑动地设置在所述线缆的一初始位置并且能够移动至一安装位置；以及
其中，所述护套具有一密封唇部，所述密封唇部设置成在所述护套沿一对接方向移动至所述安装位置时在所述连接螺母的渐缩表面上滑动并接合所述基座。
10.如权利要求9所述的连接器组件，其中，所述连接螺母包括一螺纹部。
11.如权利要求10所述的连接器组件，其中，所述连接螺母的螺纹部接合在所述基座上形成的一螺纹部。
12.如权利要求9所述的连接器组件，其中，所述密封唇部具有一圆环形横截面。
13.如权利要求9所述的线缆组件，其中，所述密封唇部以一倾角形成。
14.如权利要求13所述的线缆组件，其中，所述倾角相对所述对接方向成锐角。
15.如权利要求9所述的线缆组件，其中，一渐缩表面形成于所述护套的开口内，并设置成接合所述连接螺母的渐缩表面。
16.如权利要求9所述的线缆组件，其中，一突部形成于所述护套的开口内，所述突部接合所述线缆。
17.如权利要求9所述的线缆组件，其中，所述护套包括一抓握区域。
18.如权利要求17所述的线缆组件，其中，多个凹部形成于所述抓握区域。
19.一种用于制造一连接器组件的方法，包括：
提供具有一基座的一插座连接器，所述基座包括一对接端部；
提供一线缆；
将一护套装设在所述线缆上，所述护套包括一开口以及一加大端部，所述加大端部具有一唇部；
将一插头连接器固定于所述线缆，所述插头连接器包括一连接螺母，所述连接螺母旋转地捕获在一第一本体和一第二本体之间，所述连接螺母包括一渐缩表面，所述插头连接器用于接合所述插座连接器的对接端部；
将所述插头连接器连接于所述插座连接器；以及
将所述护套安装在所述插头连接器和所述插座连接器上，其中，所述密封唇部跨在所述渐缩表面上并接合所述插座连接器的基座。
20.如权利要求19所述的用于制造所述连接器组件的方法，其中，安装所述护套是采用单手进行。
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