CN108701948A - 直角同轴电连接器以及验证其组装是否妥当的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种直角同轴电连接器(12)，所述直角同轴电连接器(12)包括具有第一和第二开口(22,24)的壳体(16)和被设置在内部空腔(28)内的第一端子(38)，所述第一端子(38)被构造成与插入所述第一开口(22)的同轴电缆(14)的中心导体(32)连接。所述连接器(12)还包括设置在所述内部空腔(28)内的中心接触件(30)，所述中心接触件(30)可以通过所述第二开口(24)接入，并且限定被构造成接收所述第一端子(38)的尖端的相应的第二端子(36)。所述连接器(12)还包括导电屏蔽件(52)和绝缘体(44)，所述导电屏蔽件(52)围绕所述中心接触件(30)并被设置在所述内部空腔(28)内，并且绝缘体(44)位于所述屏蔽件(52)和所述中心接触件(30)之间。所述绝缘体(44)限定入口(46)，该入口(46)从所述第二开口(24)延伸到当所述第一端子(38)被完全安置在所述第二端子(36)内时所述第一端子(38)的尖端的位置处。还提供了验证所述直角同轴电连接器(12)的组装是否妥当的方法(100,200)。

Description

直角同轴电连接器以及验证其组装是否妥当的方法
技术领域
本发明大体涉及电连接器，并且更具体地涉及直角同轴电连接器。
背景技术
射频(RF)同轴电缆连接器组件已经用于许多汽车应用，诸如，全球定位系统(GPS)、信息娱乐系统、和气囊系统。同轴电缆通常由外屏蔽导体、内中心导体、电介质和绝缘护套组成。电缆的外导体和内导体通常通过插座和插头连接器与配合同轴电缆电连接。这种传统的同轴电缆连接器在本领域中是已知的。
为了使各种类型的连接器标准化从而避免混淆，已经建立了某些行业标准。这些标准中的一个被称为FAKRA。FAKRA是德国标准化协会的汽车标准委员会(德语为“Deutsches Institut für Normung”，最著名的缩写为DIN)，代表了汽车领域的国际标准化利益。FAKRA标准提供了一个基于键控和颜色编码的系统，用于妥当的连接器附连。相同的插座键只能连接到FAKRA连接器中的相同的插头键槽。通过FAKRA所确定的插座壳体上的卡扣和插头壳体上的配合闩锁，方便了连接器壳体的稳定定位和锁定。
某些汽车应用会要求同轴电缆在电缆末端以90度弯曲的方式进行安装，例如在电缆端接在仪表板后部的情况下。通常，同轴电缆的中心导体与直角同轴连接器的中心接触件在内部腔室内垂直连接，该内部腔室被设置在靠近同轴连接器中的90度弯曲处。在同轴电缆被插入并穿过连接器壳体中的电缆开口，使得中心导体定位在内部腔室中，之后，电缆的中心导体的端子由中心导体的相应端子接收，由此建立连接。通过接入开口来提供从连接器外部到内部腔室的接入，该接入开口由可移除的封闭件密封。中心导体上的端子插入中心导体的相应端子中，同时封闭件被移除，使得端子的妥当的连接可以被验证。随后，在接入开口上更换可移除的封闭件以密封内部腔室，防止信号泄漏并防止污染物从直角同轴连接器周围的环境向内渗透。
传统的直角同轴连接器存在若干缺陷和缺点。例如，传统的直角同轴连接器生产难度大，因为需要提供可通过由可移除封闭件覆盖的接入开口进行接入的内部腔室。端子的视觉检查可能很困难。此外，可移除封闭件的存在增加了连接器的制造成本和完成焊接连接所需的工作。而且，当直角同轴连接器与同轴电缆组装在一起时，可拆卸的封闭件可能错位或丢失。
因此，期望有一种直角同轴连接器，它简化了同轴电缆中心导体和同轴连接器中心销之间的连接的验证。
背景技术部分中所讨论的主题不应当仅因为它在背景技术部分中的提及而被假定为现有技术。类似地，背景技术部分中提及的或与背景技术部分的主题相关联的问题不应被假定为在现有技术中已经被在先认识到。背景技术部分中的主题仅仅表示不同的方法，它们本身也可能是发明。
发明内容
根据本发明的实施例，提供了直角同轴电连接器。直角同轴电连接器包括具有第一开口和第二开口的壳体。第一开口定向成与第二开口基本成九十度角。壳体限定了从第一开口延伸到第二开口的内部空腔。连接器还包括第一端子，第一端子设置在内部空腔内并且被构造成与插入第一开口中的同轴电缆的中心导体连接。连接器还包括设置在内部空腔内的中心接触件。中心接触件可通过第二开口接入。中心接触件限定相应的第二端子，第二端子被构造成接收第一端子的尖端穿过该第二端子。连接器还包括导电屏蔽件和绝缘体，导电屏蔽件围绕中心接触件被设置在内部空腔内，并且绝缘体位于屏蔽件和中心接触件之间。绝缘体限定了入口，该入口从第二开口延伸到当第一端子被完全安置在第二端子内时第一端子的尖端的位置处入口。壳体不具有连通到内部空腔的第三开口，并且不具有现有的被覆盖件覆盖的连通到内部空腔的第三开口。
根据本发明的另一个实施例，提供了验证直角同轴电连接器的组装是否妥当的方法。该方法包括提供基本上如上文所述的直角同轴电连接器。该方法还包括以下步骤：将第一导电探针插入入口内当第一端子被完全安置在第二端子内时入口第一端子的尖端的位置处，使中心接触件与第二导电探针接触，以及检查第一探针和第二探针之间的电连续性。
根据本发明的又一个实施例，提供了验证直角同轴电连接器的组装是否妥当的替代方法。该方法包括提供基本上如上文所述的直角同轴电连接器。该方法还包括视觉检查入口以验证第一端子的尖端处于当第一端子被完全安置在第二端子内时的位置处。视觉检查入口的步骤可以由机器视觉系统执行。
附图说明
现在将参考各个附图并通过示例的方式描述本发明，其中：
图1A是根据一个实施例的同轴电缆组件的透视图；
图1B是根据一个实施例的图1A的同轴电缆组件的配合连接器的透视图；
图1C是根据一个实施例的图1B的配合连接器的横截面透视图；
图2是根据一个实施例的图1A的同轴电缆组件的直角同轴连接器的透视图；
图3是根据一个实施例的图2的直角同轴连接器的剖视侧视图；
图4A是根据一个实施例的图2的直角同轴连接器的中心接触件和绝缘体的分解剖视图；
图4B是根据一个实施例的图2的直角同轴连接器的分解剖视图；
图5A是根据一个实施例的图1A的直角同轴连接器的中心接触件的侧视图；
图5B是根据一个实施例的图5A的中心接触件的剖视图；
图5C是根据一个实施例的图5A的中心接触件的顶部端子的特写端视图；
图5D是根据一个实施例的图5C的中心接触件的顶部端子的透视图；
图6是根据一个实施例的图2的直角同轴连接器的剖视侧视图，其中图1A的同轴电缆妥当地连接到中心接触件，并且电探针用于验证该连接是否妥当；
图7A是根据一个实施例的图1A的直角同轴连接器的端视图，其中图4的同轴电缆妥当地连接到中心接触件并且通过围绕中心接触件的绝缘体中的入口可见；
图7B是根据一个实施例的图1A的直角同轴连接器的端视图，其中图4的同轴电缆不妥当地连接到中心接触件并且通过围绕中心接触件的绝缘体中的入口不可见；
图8是根据一个实施例的图2的直角同轴端子由套圈压接到图2的同轴电缆的侧视图；
图9是根据一个实施例的图2的直角同轴端子由用密封剂包围的套圈压接到图1A的同轴电缆的侧视图；
图10是根据另一个实施例的直角同轴连接器的透视图；
图11是根据又一实施例的电气验证直角同轴电连接器是否进行了妥当的组装的方法的流程图；并且
图12是根据再一实施例的可视地验证直角同轴电连接器是否进行了妥当的组装的方法的流程图。
具体实施方式
本文提出的是用于端接同轴电缆的直角同轴连接器的描述。连接器被设计成能够方便地验证同轴电缆的中心导体与直角连接器的中心接触件之间的连接。围绕中心接触件的绝缘体包括延伸到同轴电缆的中心导体和中心接触件之间的连接位置处的入口。这个入口使得能够通过使用电接触或视觉检查技术来验证中心导体和中心接触件之间是否进行了妥当的连接。
图1A示出了同轴电缆组件10的非限制性示例。组件10包括直角同轴电连接器12(下文中称为连接器12)、同轴电缆14、以及具有围绕连接器12的键控锁定机构的外壳体16。连接器12被构造成与图1B所示的相应的配合连接器18互联。组件10的外壳体16被颜色编码以匹配配合连接器18并且被构造成接收键突片并与配合连接器18的锁定突片锁定。
如图2和图3所示，连接器12包括具有第一开口22和第二开口24的内壳体20。第一开口22被定向成与第二开口24成大致90°角。如本文中使用的，基本上直角意味着90°的±10°。内壳体20由导电材料形成，以在同轴电缆14的外屏蔽导体和配合连接器18的屏蔽连接器26之间提供电连续性，并为流过连接器12的电信号提供电磁屏蔽。
如图3和4B所示，内壳体20限定了内部空腔28，内部空腔28从第一开口22延伸到第二开口24。第一开口22被构造成接收同轴电缆14，如图1A所示，而第二开口24被构造成接收配合连接器18。内部空腔28还具有基本上成90°角的弯曲。内壳体20通过铸造或机加工工艺整体形成。内壳体20不具有除第一和第二开口之外的任何其他开口。内壳体20不包括任何其他开口，也不包括现有的被覆盖的任何其他开口。这允许内部空腔28更容易地被密封，免受可能进入空腔的外部污染物影响。
如图3所示，连接器12还包括被设置在内部空腔28内的中心接触件30，中心接触件30被构造成将同轴电缆14的中心导体32与配合连接器18内的相应的配合中心接触件34互连。如图3和图5A-5D所示，中心接触件30的顶端限定第一母插座端子36，第一母插座端子36被构造成接收附连到同轴电缆14的中心导体32的公插头端子38(见图6)。第一插座端子36由压缩弹簧40围绕，以增加第一插座端子36和插头端子38之间的接触力。可通过内壳体20的第一开口22来接入第一插座端子36。连接器12还包括设置在第一开口22内的锥形套圈41，锥形套圈41被构造成将插头端子38引导到第一插座端子36内。如图6所示，当插头端子38完全安置在第一插座端子36时，插头端子38从第一插座端子36的两侧突出。其他实施例可以省略插头端子，并且在这些实施例中，中心导体32直接插入第一插座端子36中。
中心接触件30的底端限定第二插座端子42，第二插座端子42可通过第二开口24接入并且被构造成接收配合连接器18中的相应的配合中心接触件34的配合插头端子(未示出)。
绝缘体44围绕中心接触件30并且位于中心接触件30和内部空腔28的壁之间。绝缘体44限定了入口46，当插头端子38被完全安置在第一插座端子36内时，入口46大致平行于中心接触件30从第二开口24延伸到插头端子38的位置。这个入口46可用于插入导电探针48以接触插头端子38的尖端，如图6所示。入口46可以替代地用于在视觉上检查插头端子38的尖端，如图7A和图7B所示。绝缘体44限定颈部，该颈部被构造成插入配合连接器18中的配合绝缘体50中的相应特征中。
连接器12还包括导电屏蔽弹簧52，其围绕绝缘体44的颈部并与内壳体20接触。屏蔽弹簧52限定弹簧夹，以增加内壳体20与配合连接器18的相应屏蔽件之间的接触力。
连接器12还包括兼容密封件54，兼容密封件54被包含在平行于第二开口24延伸的圆周凹槽中。这个密封件54被构造成防止环境污染物入侵内部空腔28或连接器12与配合连接器18之间的接合处。
如图8所示，组件10包括在同轴电缆14的屏蔽导体和连接器12之间的接合处上方的压接套管56，以改善连接器12对同轴电缆14的机械固定并改善同轴电缆的屏蔽导体和连接器12的内壳体20之间的电连接。
如图9所示，密封件58(诸如收缩管)被放置在压接套管56上以防止环境污染物进入内部空腔28。
图10示出了连接器12的替代性实施例。连接器12'的内壳体20'通过对冲压得到的片状金属片进行弯曲加工形成，从而形成内壳体20'。该连接器12的所有其他特征几乎与上述连接器12的特征相同。这个实施例提供了内壳体20'，其生产成本比连接器12的整体内壳体20更低。然而，该内壳体20'却具有额外的开口，这些开口能会使环境污染物进入内部腔体28，因此它最适合于不需要考虑环境污染物的应用场合。
在图11中示出了验证直角同轴电连接器12的组装是否妥当的方法100。以下描述该方法100的步骤：
步骤102，提供直角同轴电连接器12，包括提供具有内壳体20的直角同轴电连接器12，内壳体20具有第一和第二开口22,24，其中，内壳体20限定从第一开口22延伸至第二开口24的内部空腔28。公插头端子38被设置在内部空腔28内并连接到插入第一开口22中的同轴电缆14的中心导体32。中心接触件30被设置在内部空腔28内，并且可通过第二开口24接入。中心接触件30限定插座端子，插座端子被构造成接收公插头端子38的尖端。导电屏蔽件围绕中心接触件30并且被设置在内部空腔28内。绝缘体44被设置在屏蔽件和中心接触件30之间。当绝缘体44被完全安置在第二端子内时，绝缘体44限定了从第二开口24延伸到第一端子的尖端的位置的入口46。
步骤104，将第一导电探针插入入口46，包括将入口46内的第一导电探针48插入到当公插头端子38被完全安置在插座端子内时的公插头端子38的尖端的位置，如图6所示。
步骤106，使中心接触件与第二导电探针接触，包括使中心接触件30与第二导电探针60接触，如图6所示。
步骤108，检查第一探针和第二探针之间的电连续性，包括检查第一探针48和第二探针60之间的电连续性。探针48,60之间的电连续性表明插头端子38确实接收在中心接触件30的母插座端子36内。探针48,60之间的电连续性可以用测试光、欧姆表、或用于检查电连续性的任何其他已知设备来检查。
在图11中示出了验证直角同轴电连接器12的组装是否妥当的另一个方法200。以下描述该方法200的步骤：
步骤202，提供直角同轴电连接器，包括提供具有壳体的直角同轴电连接器12，壳体具有第一和第二开口22,24，其中，内壳体20限定从第一开口22延伸至第二开口24的内部空腔28。公插头端子38被设置在内部空腔28内并连接到插入第一开口22中的同轴电缆14的中心导体32。中心接触件30被设置在内部空腔28内，并且可通过第二开口24接入。中心接触件30限定插座端子，插座端子被构造成接收公插头端子38的尖端。导电屏蔽件围绕中心接触件30并且被设置在内部空腔28内。绝缘体44被设置在屏蔽件和中心接触件30之间。绝缘体44限定了入口46，入口46从第二开口24延伸到当第一端子被完全安置在第二端子内时第一端子的尖端的位置。
步骤204，视觉上检查入口，包括视觉上检查入口46，以验证第一端子的尖端处在第一端子被完全安置在第二端子内时的位置，如图7A和7B所示。该视觉检查可以用人眼或机器视觉系统完成。
提供了直角同轴连接器12,12'和验证直角同轴电连接器12,12'的组装是否妥当的方法100,200。连接器12,12'提供了通过围绕中心接触件30的绝缘体44中的入口46检查同轴电缆14的中心导体32是否与中心接触件30妥当连接的益处。该入口46消除了如背景技术部分中所述的开设单独检查开口以验证连接是否妥当的需要。消除检查开口简化了连接器12的组件10，尤其是简化了密封的连接器12中的组件10，因为不需要在单独的制造过程中密封检查开口。此外，连接器12,12'允许通过入口46来电气确认和/或视觉确认中心导体32入口与中心接触件30的连接。通过使得入口46和中心接触件30的探测或入口46的机器视觉检查自动化，这两个检查过程可以实现自动化。
尽管已经根据本发明的优选实施例对本发明进行了描述，然而本发明并不旨在受限于此，而是仅受随后的权利要求书中所阐述的范围限制。此外，术语第一、第二等的使用不表示任何的重要度，而术语第一、第二等被用来将一个要素与另一要素区别开来。此外，一、一个等术语的使用不表示对数量的限制，而是表示所引述项至少存在一个。

Claims (5)

1.一种直角同轴电连接器(12)，包括：
壳体(16)，所述壳体(16)具有第一开口(22)和第二开口(24)，其中所述第一开口(22)被定向成与所述第二开口(24)基本成九十度角，并且其中所述壳体(16)限定从所述第一开口(22)延伸至所述第二开口(24)的内部空腔(28)；
第一端子(38)，所述第一端子(38)被设置在所述内部空腔(28)内并且被构造成与插入所述第一开口(22)中的同轴电缆(14)的中心导体(32)连接；
中心接触件(30)，所述中心接触件(30)被设置在所述内部空腔(28)内，能够通过所述第二开口(24)接入，并且限定相应的第二端子(36)，该第二端子(36)被构造成接收所述第一端子(38)的尖端穿过所述第二端子(36)；
导电屏蔽件(52)，所述导电屏蔽件(52)围绕所述中心接触件(30)并且被设置在所述内部空腔(28)内；以及
位于所述屏蔽件(52)和所述中心接触件(30)之间的绝缘体(44)，其中所述绝缘体(44)限定入口(46)，该入口(46)从所述第二开口(24)延伸到当所述第一端子(38)被完全安置在所述第二端子(36)内时所述第一端子(38)的尖端的位置处。
2.根据权利要求1所述的直角同轴电连接器(12)，其特征在于，所述壳体(16)不具有连通到所述内部空腔(28)的第三开口，并且，不曾具有现在被覆盖件覆盖着的连通到所述内部空腔(28)的第三开口。
3.一种验证直角同轴电连接器(12)的组装是否妥当的方法(100)，包括以下步骤：
a)提供(102)直角同轴电连接器(12)，所述直角同轴电连接器(12)包括：
壳体(16)，所述壳体(16)具有第一开口(22)和第二开口(24)，其中所述第一开口(22)被定向成与所述第二开口(24)基本成九十度角，并且其中所述壳体(16)限定从所述第一开口(22)延伸至所述第二开口(24)的内部空腔(28)；
第一端子(38)，所述第一端子(38)被设置在所述内部空腔(28)内并且与插入所述第一开口(22)中的同轴电缆(14)的中心导体(32)连接；
中心接触件(30)，所述中心接触件(30)被设置在所述内部空腔(28)内，能够通过所述第二开口(24)接入，并且限定相应的第二端子(36)，所述第二端子(36)被构造成接收所述第一端子(38)的尖端穿过所述第二端子(36)；
导电屏蔽件(52)，所述导电屏蔽件(52)围绕所述中心接触件(30)并且被设置在所述内部空腔(28)内；以及
位于所述屏蔽件(52)和所述中心接触件(30)之间的绝缘体(44)，其中所述绝缘体(44)限定入口(46)，该入口(46)从所述第二开口(24)延伸到当所述第一端子(38)被完全安置在所述第二端子(36)内时所述第一端子(38)的尖端的位置处；
b)将第一导电探针(48)插入(104)所述入口(46)内至当所述第一端子(38)被完全安置在所述第二端子(36)内时所述第一端子(38)的尖端的位置处；
c)将所述中心接触件(30)与第二导电探针(60)接触(106)；以及
d)检查(108)所述第一探针(48)和所述第二探针(60)之间的电连续性。
4.一种验证直角同轴电连接器(12)的组装是否妥当的方法(200)，包括以下步骤：
a)提供(202)直角同轴电连接器(12)，所述直角同轴电连接器(12)包括：
壳体(16)，所述壳体(16)具有第一开口(22)和第二开口(24)，其中所述第一开口(22)被定向成与所述第二开口(24)基本成九十度角，并且其中所述壳体(16)限定从所述第一开口(22)延伸至所述第二开口(24)的内部空腔(28)；
第一端子(38)，所述第一端子(38)被设置在所述内部空腔(28)内并且与插入所述第一开口(22)中的同轴电缆(14)的中心导体(32)连接；
中心接触件(30)，所述中心接触件(30)被设置在所述内部空腔(28)内，能够通过所述第二开口(24)接入，并且限定相应的第二端子(36)，所述第二端子(36)被构造成接收所述第一端子(38)的尖端穿过所述第二端子(36)；
导电屏蔽件(52)，所述导电屏蔽件(52)围绕所述中心接触件(30)并且被设置在所述内部空腔(28)内；以及
位于所述屏蔽件(52)和所述中心接触件(30)之间的绝缘体(44)，其中所述绝缘体(44)限定入口(46)，该入口(46)从所述第二开口(24)延伸到当所述第一端子(38)被完全安置在所述第二端子(36)内时所述第一端子(38)的尖端的位置处；以及
b)视觉检查(204)所述入口(46)以验证所述第一端子(38)的尖端处于当所述第一端子(38)被完全安置在所述第二端子(36)内时的位置处。
5.根据权利要求4所述的方法(200)，其特征在于，步骤b)由机器视觉系统执行。
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