CN110050389B - 具有用于与配合连接器建立接地路径的平移接地套环的同轴连接器 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施方案涉及一种具有用于与配合连接器建立接地路径的平移接地套环的同轴连接器。所述同轴连接器被配置成在两个配合连接器之间提供电连接。所述同轴连接器包括其内安装有第一导体和第二导体的壳体。此外,所述同轴连接器包括接地套环,所述接地套环安装到所述壳体以提供所述同轴连接器与配合连接器的接地,所述接地可在所述第一导体和所述第二导体与配合连接器之间建立连接之前排放累积的静电放电。因此,所述同轴连接器在所述同轴连接器与所述配合连接器之间建立电连接之前接地,同时还补偿所述同轴连接器中的公差叠加可变性。因此,可通过所述同轴连接器在所述连接器之间实现连续且可靠的电和接地接触。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年11月7日提交的美国临时申请序列号62/418308的优先权的权益,其内容是本申请的依托并且以引用的方式整体并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及用于在配合的电连接器之间建立电连接的电同轴连接器,并且更具体地,涉及具有用于与配合连接器建立接地路径的平移接地套环的电同轴连接器。
背景技术
同轴连接器通常用于在不同的电子装置和/或电子部件彼此之间建立电连接,以在它们之间建立电子通信。同轴连接器是通常与同轴电缆一起使用以在同轴部件的连接上维持高质量连接和屏蔽的电连接器。特别地,同轴连接器被配置成在同轴部件的连接上携载(例如,传播)电信号(例如,频率信号、射频(RF)信号、微波RF信号等)。一些同轴连接器被用作适配器以配合需要配合的两个其他连接器并在它们之间提供电通信。
除其他部件以外,同轴连接器通常包括导电接触件,所述导电接触件由诸如塑料的非导电绝缘体围绕,所述非导电绝缘体接着由壳体围绕。在制造和加工同轴连接器时,同轴连接器的每个部件(例如,零件、工件)具有特定制造公差或可变性范围(例如,+/-0.001mm)。当组装同轴连接器时,每个单独部件的制造公差归因于整个组件的公差叠加或可变性范围。换句话说,例如,导体尖端(例如,阳插针接触件、阴插口接触件等)相对于壳体端部的精确位置在不同的同轴连接器之间可能有所不同,即使同轴连接器类型和制造相同也是如此。这在这些连接器进行和/或维持电接触用于连续信号传导所需的压缩和/或配合距离方面产生一些可变性。
此外,这些同轴连接器通常需要接地接触件作为由连接器形成的电路连接的一部分。然而,当同轴连接器与另一连接器配合时可能发生电涌,在此情况下,在通过接地接触件进行接地之前由于连接器中静电荷的累积而在导体上生成静电放电(ESD)。这种电涌可对与同轴连接器电连通的电子装备(例如,印刷电路板(PCB)和/或其部件)造成损坏。此外,没有适当的接地连接的情况下,同轴连接器可能无法正常地工作(例如,可能无法提供正常工作的RF路径)和/或可能经历对应连接器的导体的快速电退化。
不承认本文所引用的任何参考文献构成现有技术。申请人明确地保留质疑任何所引用文件的准确性和相关性的权利。
发明内容
本公开的实施方案涉及一种具有用于与配合连接器建立接地路径的平移接地套环的同轴连接器。所述同轴连接器被配置成在两个配合连接器之间建立接地路径和电路径。在本文所公开的示例性方面中,所述同轴连接器包括壳体,所述壳体具有安装在所述壳体内且与所述壳体电绝缘的第一导体和第二导体。此外,所述同轴连接器包括接地套环,所述接地套环安装到所述壳体以在配合期间在所述同轴连接器与所述配合连接器之间提供接地路径,所述接地路径可在所述第一导体和所述第二导体与所述配合连接器之间建立电路径之前排放累积的静电放电(ESD)。所述第一导体的至少一部分定位在所述接地套环中,其中所述接地套环和所述第一导体朝向所述同轴连接器的第一端部独立地弹簧偏置。在所述同轴连接器与所述配合连接器配合之前,所述第一导体和所述第二导体彼此电绝缘。当所述同轴连接器的第一端部与配合连接器配合时,所述接地套环被设计成与所述配合连接器接触,并且在所述第一导体接触所述配合连接器之前轴向地平移。一旦所述接地套环和所述第一导体与配合连接器接触,所述接地套环和所述第一导体至少在所述第一导体接触所述第二导体之前一起轴向地平移。因此,所述同轴连接器在所述同轴连接器与所述配合连接器之间建立电连接之前接地,同时还补偿所述同轴连接器中的公差叠加可变性。因此,所述连接器之间的连续且可靠的电和接地接触可通过所述同轴连接器来实现。
本公开的一个实施方案涉及一种同轴连接器,所述同轴连接器包括壳体、第一导体和接地套环。所述壳体具有第一端部和第二端部。所述第一导体安装在所述壳体内且与所述壳体电绝缘。所述接地套环安装到所述壳体的外部且与所述壳体的所述外部电连通,其中所述第一导体的至少一部分定位在所述接地套环内。所述接地套环朝向所述壳体第一端部偏置,并且被配置成在与第一连接器接触时朝向所述壳体第二端部轴向地平移。所述同轴连接器被配置成在所述接地套环与所述第一连接器之间建立接地路径之后并且在所述接地套环的轴向平移之后,在所述第一导体与所述第一连接器之间建立电路径。
本公开的另一实施方案涉及一种同轴连接器,所述同轴连接器包括壳体、第一导体、第二导体和接地套环。所述壳体具有第一端部和第二端部。所述第一导体具有第一端部和第二端部。所述第一导体第一端部被配置成接触第一连接器。所述第一导体通过第一电介质朝向所述壳体第一端部安装在所述壳体内。所述第一导体通过所述第一电介质与所述壳体电绝缘。所述第一导体朝向所述壳体第一端部偏置,并且被配置成在所述第一导体与所述第一连接器接触时朝向所述壳体第二端部轴向地平移。所述第二导体具有第一端部和第二端部。所述第二导体第二端部被配置成接触第二连接器。所述第二导体通过第二电介质与所述壳体电绝缘。所述第二导体通过所述第二电介质朝向所述壳体第二端部安装在所述壳体内。所述第二导体相对于所述壳体固定。所述接地套环安装到所述壳体的外部并与所述壳体的所述外部电连通,其中所述第一导体的至少一部分定位在所述接地套环内。所述接地套环朝向所述壳体第一端部偏置,并且被配置成在与所述第一连接器接触时朝向所述壳体第二端部轴向地平移。所述同轴连接器被配置成在所述接地套环与所述第一连接器之间建立接地路径之后并且在所述接地套环的轴向平移之后,在所述第一导体与所述第一连接器之间建立电路径。所述同轴连接器还被配置成在所述第一导体的轴向平移之后在所述第一导体第二端部与所述第二导体第一端部之间建立电接触。
附加特征和优点将在以下具体实施方式中陈述,并且在一定程度上根据说明对本领域技术人员将显而易见,或通过实践如书面说明及其权利要求以及附图中所描述的实施方案意识到。
应理解,前述一般描述和以下详细描述仅是示例性的,并且意图提供用于理解权利要求的本质和特征的概述或框架。
包括附图以提供进一步理解并且所述附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出一个或多个实施方案,并且与描述一起用来解释各种实施方案的原理和操作。
附图说明
图1A是连接器子组件的一个实施方案的透视图,其示出与第一配合连接器和第二配合连接器配合的示例性同轴连接器,其中所述同轴连接器包括用于与第一配合连接器建立接地路径的平移接地套环,并且其中所述同轴连接器包括位于第一端部的第一配合接口、位于第二端部的第二配合接口、位于它们之间的壳体组件,以及安装在所述壳体组件内的电迹线组件;
图1B是图1A的同轴连接器和第一配合连接器彼此分离的侧视图;
图1C是图1A的同轴连接器的第一配合接口的透视图;
图1D是图1A的第一配合连接器的第一配合接口的透视图;
图2是图1A至图1D的同轴连接器的壳体组件的横截面透视图;
图3是图1A至图1D的同轴连接器的横截面侧视图,其示出壳体组件与电迹线组件的组装,其中壳体组件包括壳体和接地套环,并且电迹线组件包括安装在壳体内且彼此分离的第一导体和第二导体;
图4A是图1A至图3的同轴连接器的横截面侧视图,其示出与第二配合连接器接合的同轴连接器第二配合接口,以及从图1A至图1D的第一配合连接器脱离接合的同轴连接器第一配合接口;
图4B是图4A的同轴连接器的横截面侧视图,其示出同轴连接器接地套环与第一配合连接器的初始接触以及第一导体与第一配合连接器之间的分离;
图4C是图4A的同轴连接器的示出接地套环的轴向平移以及第一导体与第一配合连接器的初始接触的横截面侧视图,以及同轴连接器的一部分的突出显示第一导体与第二导体之间的间隙的特写;
图4D是图4A的同轴连接器的示出接地套环和第一导体的轴向平移的横截面侧视图,以及同轴连接器的一部分的突出显示第一导体与第二导体之间的接触的特写;
图5是图1A至图4D的同轴连接器的另一实施方案的横截面侧视图,所述同轴连接器的壳体组件包括多个O形环;
图6是图5的同轴连接器的另一实施方案的横截面侧视图,其中环形L形支架保护壳体组件的垫圈,并且壳体包括球状边沿;
图7是图1A至图4D的同轴连接器的另一实施方案的横截面侧视图,其中壳体包括用于提供接地路径的接地弹簧;
图8是图1A至图4D的同轴连接器的另一实施方案的横截面侧视图,其互补肩部将壳体组件壳体和第一导体壳体附接在一起;
图9是图8的同轴连接器的另一实施方案的横截面侧视图,其中C形环将壳体组件壳体和第一导体壳体附接在一起;并且
图10是图8至图9的同轴连接器的另一实施方案的横截面侧视图,其中波纹管将第一导体壳体附接到第二导体壳体并在它们之间提供轴向平移。
具体实施方式
本公开的实施方案涉及一种具有用于与配合连接器建立接地路径的平移接地套环的同轴连接器。所述同轴连接器被配置成在两个配合连接器之间建立接地路径和电路径。在本文所公开的示例性方面中,所述同轴连接器包括壳体,所述壳体具有安装在壳体内且与壳体电绝缘的第一导体和第二导体。此外,所述同轴连接器包括接地套环,所述接地套环安装到所述壳体以在配合期间在所述同轴连接器与所述配合连接器之间提供接地路径,所述接地路径可在所述第一导体和所述第二导体与所述配合连接器之间建立电路径之前排放累积的静电放电(ESD)。所述第一导体的至少一部分定位在所述接地套环中,其中所述接地套环和所述第一导体朝向所述同轴连接器的第一端部独立地弹簧偏置。在所述同轴连接器与所述配合连接器配合之前,所述第一导体和所述第二导体彼此电绝缘。当所述同轴连接器的第一端部与配合连接器配合时,所述接地套环被设计成与所述配合连接器接触,并且在所述第一导体接触所述配合连接器之前轴向地平移。一旦所述接地套环和所述第一导体与配合连接器接触,所述接地套环和所述第一导体至少在所述第一导体接触所述第二导体之前一起轴向地平移。因此,所述同轴连接器在所述同轴连接器与所述配合连接器之间建立电连接之前接地,同时还补偿所述同轴连接器中的公差叠加可变性。因此,所述连接器之间的连续且可靠的电和接地接触可通过所述同轴连接器来实现。
图1A至图1D是连接器子组件100的一个实施方案的视图,其示出示例性同轴连接器102、第一配合连接器104和第二配合连接器106。同轴连接器102被配置成在同轴连接器102、第一配合连接器104和/或第二配合连接器106之间建立接地路径和电路径。如下文将更详细论述的,同轴连接器102在同轴连接器102与第一配合连接器104建立电路径(下文更详细地论述)之前通过使用一个或多个轴向平移接地特征与第一配合连接器104建立接地路径。在配合期间在同轴连接器102与第一配合连接器104之间建立接地路径可在同轴连接器102与第一配合连接器104之间建立电路之前排放累积的ESD。此外,同轴连接器102通过一个或多个轴向平移电特征(下文更详细地论述)补偿公差叠加可变性。以此方式,当同轴连接器102与第一配合连接器104配合时,接地特征被设计成接触第一配合连接器,并且在电特征接触第一配合连接器104之前轴向地平移。因此,同轴连接器102在同轴连接器102与第一配合连接器104之间建立电连接之前接地,同时还补偿同轴连接器102中的公差叠加可变性。因此,第一配合连接器104与第二配合连接器106之间的连续且可靠的电和接地接触可通过同轴连接器102来实现。
同轴连接器102包括位于第一端部110A处的用于与第一配合连接器104配合的第一配合接口108A和位于第二端部110B(与第一端部110A相对)处的用于与第二配合配合连接器106的第二配合接口108B。类似地,第一配合连接器104包括位于第一端部114A处的第一配合接口112A和位于第二端部114B(与第一端部相对)处的第二配合接口112B。第一配合连接器第二配合接口112B被配置成与同轴连接器第一配合接口108A配合。类似地,第二配合连接器106包括位于第一端部118A处(图4A中示出)的第一配合接口116A(图4A中示出)和位于第二端部118B(与第一端部118A相对)处的第二配合接口116B。第二配合连接器第一配合接口116A被配置成与同轴连接器第二配合接口108B配合。在某些实施方案中,第二配合连接器106包括SMPM连接器(例如,GPPO连接器)。例如,第二配合连接器第一配合接口116A可包括SMPM阴连接器接口(例如,插口),而同轴连接器第二配合接口108B可包括SMPM阳连接器接口(例如,插针)。
图1A是与第一配合连接器104配合的同轴连接器102,并且更具体地,与第一配合连接器第二配合接口112B配合的同轴连接器第一配合接口108A的透视图。还示出了与第二配合连接器106配合的同轴连接器102,并且更具体地,与第二配合连接器第一配合接口116A连接的同轴连接器第二配合接口108B。图1B至图1D是从第一配合连接器104断开连接的同轴连接器102,并且更具体地,与第一配合连接器第二配合接口116B断开连接的同轴连接器第一配合接口108A的视图。还示出了与第二配合连接器106配合的同轴连接器102,并且更具体地,与第二配合连接器第一配合接口116A连接的同轴连接器第二配合接口108B。
如图1A至图1C所示,同轴连接器102包括壳体组件120(例如,护罩组件等)和容纳在壳体组件120内的电迹线组件122。壳体组件120包括壳体124、外壳126和定位于其间的接地套环128(例如,接地特征)。外壳126维持接地套环128与壳体124的附接。接地套环128安装到壳体124并与之电连通,以在配合期间在同轴连接器102与第一配合连接器104之间提供接地路径,所述接地路径可在第一导体130(例如,电特征)与第一配合连接器104之间建立电路径之前排放静电放电(ESD)。接地套环128(例如,通过弹簧)朝向同轴连接器第一端部110A和同轴连接器第一端部110A偏置。此外,接地套环128可相对于壳体124轴向地平移(例如,可移动),并且被配置成在与第一配合连接器104接触时朝向同轴连接器第二端部110B轴向地平移。这种轴向平移允许同轴连接器102在已建立接地路径以在建立电路径之前排放累积的ESD之后与第一配合连接器104建立电路径,由此保护电连接的装备免受电涌和潜在的对应损坏。
如图1C所示,电迹线组件122包括朝向同轴连接器第一端部110A定位在壳体124内(形成同轴连接器第一配合接口108A的一部分)的第一导体130。第一导体130的一部分定位在接地套环128内(下文更详细地解释)。第一导体130安装在壳体124内且与之电绝缘。第一导体130被配置成当第一导体130接触第一配合连接器104时与所述第一配合连接器104形成电路径。
如图1D所示,第一配合连接器104包括壳体132和定位在壳体132内的导体134。同轴连接器第一配合接口108A和第一配合连接器第一配合接口112A被互补地配置成使得在同轴连接器102与第一配合连接器104建立电路径(例如,信号路径)之前,同轴连接器102和第一配合连接器104建立接地路径(例如,接地连接)。更具体地,同轴连接器接地套环128被配置成接触第一配合连接器壳体132,以建立从同轴连接器102到第一配合连接器104的接地路径。以此方式,第一配合连接器壳体132的端部表面与第一配合连接器导体134的端部表面是(同一)平面的,而同轴连接器接地套环128的端部表面延伸经过同轴连接器第一导体130的端部表面,由此确保在同轴连接器第一导体130接触第一配合连接器导体134之前接地套环128接触第一配合连接器壳体132。然而,其他配置也是可能的(例如,第一配合连接器壳体132的端部表面与第一配合连接器导体134的端部表面是非(同一)平面的)。
在与第一配合连接器壳体132接触时,接地套环128朝向同轴连接器第二端部110B平移。在接地套环128平移之后,同轴连接器第一导体130接触第一配合连接器导体134,以在同轴连接器102与第一配合连接器104之间建立电路径。因此,在同轴连接器102与第一配合连接器104(和第二配合连接器106)之间建立电连接之前,同轴连接器102接地。因此,连接器102、104、106之间的连续且可靠的电和接地接触可通过同轴连接器102来实现。
图2是图1A至图1D的同轴连接器102的壳体组件120的横截面透视图。如图所示,壳体组件120包含电迹线组件122并与第一配合连接器104建立接地路径。壳体组件120包括壳体124、外壳126、接地套环128和外弹簧200(例如,第一弹簧)。壳体124包含电迹线组件122,是大体上圆柱形的,并且在第一端部(朝向同轴连接器第一端部110A)处限定第一开口202A,在第二端部(与第一端部相对且朝向同轴连接器第二端部110B)处限定第二开口202B,并且在它们之间限定大体上圆柱形内部202C。壳体124还包括朝向第一开口202A的第一部分204A、朝向第二开口202B的第二部分204B,以及在第一部分204A与第二部分204B之间从壳体124的外表面(例如,大体上垂直地)向外延伸的外肩部206。外肩部206可包括朝向第一开口202A用于促进外壳126到壳体124的组装(下文更详细地解释)的倒角208。第二部分204B可包括定位在第二部分204B的端部与外肩部206之间的内肩部210。内肩部210为电迹线组件122提供安装表面(下文更详细地解释)。此外,第二开口202B可包括沿着边沿的内部边缘的用于促进电迹线组件122在壳体内部202C内的组装的内倒角211。
外壳126维持接地套环128与壳体124的附接,是大体上圆柱形的,并且在第一端部处限定第一开口212A(例如,朝向同轴连接器第一端部110A),在第二端部(与第一端部相对且朝向同轴连接器第二端部110B)处限定第二开口212B,并且在它们之间限定大体上圆柱形内部212C。外壳126还包括靠近第一端部并限定第一开口212A以维持接地套环128与壳体124的附接的向内环形凸缘214。以此方式,第一开口212A的尺寸(例如,直径)小于第二开口212B。外壳126的内部表面(朝向第二开口212B)与壳体外肩部206的外部表面摩擦地接合。因此,外壳126固定地附接到壳体124并且在外壳126与壳体第一部分204A之间限定间隙218(例如,间隙区域、分隔等),以将接地套环128的一部分保持在间隙218内。此外,第二开口212B可包括沿着边沿的内部边缘的用于促进外壳126到接地套环128的组装的内倒角216。更具体地,外壳内倒角216与壳体外肩部倒角208相互作用,以在外肩部206滑入外壳第二开口212B中时便于组装。
接地套环128与第一配合连接器104建立接地路径,是大体上圆柱形的,并且在第一端部处限定第一开口220A(例如,朝向同轴连接器的第一端部110A)、在第二端部(与第一端部相对且朝向同轴连接器第二端部110B)处限定第二开口220B,并且在它们之间限定大体上圆柱形内部220C。接地套环128还包括靠近第二开口220B第一端部的用于维持接地套环128与壳体124的附接的向外环形凸缘222。当组装时,如图所示,壳体124的一部分(例如,壳体第一开口202A)定位在接地套环内部220C内,其中接地套环向外环形凸缘222定位在间隙218内。以此方式,接地套环128可相对于壳体124轴向地平移,其中接地套环向外环形凸缘222具有用于在间隙218内平移的余隙。然而,通过接地套环向外环形凸缘222与外壳向内环形凸缘214的相互作用,防止接地套环128从壳体124和接地套环128脱离接合。换句话说,外壳第一开口212A大于接地套环128的外径(例如,靠近接地套环第一开口220A)但小于接地套环向外环形凸缘222的外径。以此方式,接地套环128无法与壳体124脱离接合。
外弹簧200相对于壳体124朝向同轴连接器第一端部110A偏置接地套环128,并且包括位于第一端部处的第一平坦端部表面224A和位于第二端部(与第一端部相对)处的第二平坦端部表面224B。如图所示,外弹簧200定位在间隙218内,其中第一平坦端部表面224A朝向同轴连接器第一端部110A定位并接触接地套环128(靠近接地套环第二开口220B)。第二平坦端部表面224B朝向同轴连接器第二端部110B定位并且接触壳体外肩部206。以此方式,外弹簧200朝向同轴连接器第一端部110A偏置接地套环128,但为可压缩的,使得接地套环128可在间隙218内轴向地平移。此外,外弹簧200在接地套环128与壳体外肩部206之间提供连续的接地接触。第一平坦端部表面224A和第二平坦端部表面224B有助于促进接地套环128与壳体外肩部206之间的均匀、恒定接触,使外弹簧200的长度最小化,提供外弹簧200的更低压并高度,并且展开偏置力。
图3是图1A至图1D的同轴连接器102的横截面侧视图,其示出壳体组件120与电迹线组件122的组装。电迹线组件122建立从第一配合连接器104穿过同轴连接器102到第二配合连接器106的电路径。电迹线组件122包括第一导体子组件300、第二导体子组件302、中间衬套304和内弹簧228(例如,第二弹簧)。第一导体组件300朝向同轴连接器第一端部110A定位(例如,靠近和/或位于壳体第一开口202A内),并且第二导体子组件302朝向同轴连接器第二端部110B定位(例如,靠近和/或位于壳体第二开口202B内)。第一导体子组件300和第二导体子组件302通过中间衬套304彼此连接,并且通过内弹簧306彼此轴向地偏置。第一导体子组件300和第二导体子组件302彼此相互作用以在其间建立电路径(下文更详细地解释)。
第一导体子组件300和第二导体302子组件中的每一者安装在壳体124内且与之电绝缘,并且当从第一配合连接器104断开连接时彼此电绝缘(下文更详细地解释)。第一导体子组件300和第二导体302子组件被配置成当第一导体子组件300接触第一配合连接器104时与所述第一配合连接器104形成电路径。更具体地,第一导体子组件300被配置成朝向第二导体子组件302(例如,朝向同轴连接器第二端部110B)轴向地平移以与第二导体子组件302进行接触并在同轴连接器102与第一配合连接器104之间建立电路径。第一导体子组件300的轴向平移确保在电路径之前建立接地路径并且还补偿公差叠加可变性。
第一导体子组件300包括第一导体壳体308、定位在第一导体外壳308外部的O形环310(例如,垫圈)、定位在第一导体外壳308内的第一导体介电圆柱体312,和安装在第一导体介电圆柱312内的第一导体130。第一导体壳体308与壳体组件120接地连接。O形环310将壳体组件壳体124与环境封离,并且确保同轴连接器102的适当操作和功能。第一导体介电圆柱体312将第一导体130安装在第一导体壳体308内并且使第一导体130与第一导体壳体308电绝缘。
第一导体壳体308将第一导体130安装在壳体组件120内。第一导体壳体308与壳体组件120接地连接。第一导体壳体308包括在第一端部(例如,朝向同轴连接器第一端部110A)处限定第一开口316A的第一部分314A、在第二端部(例如,与第一端部相对且朝向同轴连接器第二端部110B)处限定第二开口316B的第二部分314B,以及定位在第一开口316A与第二开口316B之间的内部316C。第一导体壳体第一部分314A摩擦地接合第一导体介电圆柱体312,以将第一导体介电圆柱体312固定地安装在内部316C内。第一部分314A包括靠近第一开口316A的外环形凸缘318、定位在外环形凸缘318与第二圆柱形部分314B之间以保持O形环310的外部环形突起320。O形环310定位且保持在外环形凸缘318与外环形突起320之间,并且在第一导体壳体308相对于壳体组件壳体124轴向地平移时仍保持在它们之间。第二圆柱形部分314B包括朝向同轴连接器第二端部110B延伸的多个轴向悬臂带322,其中每个轴向悬臂带322向外偏置并且包括球状端部324以维持与中间衬套304的接触并且在第一导体壳体308相对于中间衬套304轴向地平移时维持接触。轴向悬臂带322周向地定位并通过轴向延伸的通道326彼此分离。
第一导体介电圆柱体312将第一导体130安装在第一导体壳体308内并且使第一导体130与第一导体壳体308电绝缘。第一导体介电圆柱体312是大体上圆柱形的并且在第一端部(朝向同轴连接器第一端部110A)处限定第一开口328A,在第二端部(与第一端部相对且朝向同轴连接器第二端部110B)处限定第二开口328B,并且在它们之间限定大体上圆柱形内部328C。如图所示,第一导体介电圆柱体312将第一导体130安装在内部328C内。
第一导体130包括位于第一端部处的第一阳半球形接触件330、位于第二端部处的第二阳圆柱形接触件332,和在它们之间的杆334。如图所示,第一阳半球形接触件330被配置成接触第一配合连接器104(并在其间建立电路径)。第一阳半球形接触件330朝向同轴连接器第一端部110A定位在接地套环128内(例如,接地套环内部220C内),但在壳体组件壳体124、第一导体壳体308(例如,第一导体容纳第一部分314A)和/或第一导体介电圆柱312外部。应注意,同轴连接器102被配置成使接地套环128与电信号路径(例如,第一导体130)之间的距离最小化。这增加同轴连接器102在与第一配合连接器104配合时的操作可靠性。
第一导体130被配置成接触第一配合连接器104并与之配合。第一阳半球形接触件330的位置允许接地套环128在第一阳半球形接触件330建立电路径之前建立接地路径,而且在接地套环128相对于壳体组件壳体120和/或第一阳性半球形接触件330轴向地平移之后还提供电接触点。
杆334在不接触第一导体壳体308的情况下延伸穿过第一导体壳体308(例如,穿过第一导体介电圆柱体312)。这确保了第一导体130不接触第一导体壳体308并使接地路径与电路径绝缘。如图所示,第二阳圆柱形接触件332延伸经过第一导体壳体第二开口316B,并且靠近第二导体子组件302定位在中间衬套304内。当第一导体130处于未压缩取向时,此间隙使第一导体子组件300与第二导体子组件302电绝缘。
第二导体子组件300包括第二导体壳体336、第二导体338衬套、第二导体介电圆柱体340和第二导体342(例如,电特征)。第二导体壳体336将第二导体342安装在壳体组件120内。第二导体壳体336与壳体组件120接地连接。第二导体衬套338将第二导体子组件302附接到中间衬套304(并且防止第一导体子组件300从壳体组件120脱离接合)。第二导体介电圆柱体340将第二导体342安装在第二导体壳体336内并且使第二导体342与第二导体壳体336电绝缘。
第二导体壳体包括在第一端部(例如,朝向同轴连接器第一端部110A)处限定第一开口346A的第一部分344A、在第二端部(例如,与第一端部相对且朝向同轴连接器第二端部110B)处限定第二开口346B的第二部分344B、定位在第一开口346A与第二开口346B之间的内部346C,以及位于第一部分344A与第二部分344B之间的外肩部348。外肩部348定位在壳体第二开口202B内且与壳体组件壳体124摩擦地接合,从而将第二导体壳体336固定地附接到壳体组件壳体124。此外,第二导体壳体336接触壳体第二部分内肩部210,所述壳体第二部分内肩部210在将第二导体壳体336插入壳体组件壳体124中时提供止动点(例如,防止过度插入)。第一部分344A包括用于将第二导体介电圆柱体340接合并安装到第二导体壳体336的内环形突起350。
第二导体衬套338在第一端部(朝向同轴连接器第一端部110A)处限定第一开口352A,在第二端部(与第一端部相对且朝向同轴连接器的第二端部110B)处限定第二开口352B,以及在它们之间限定大体上圆柱形内部352C。第二导体衬套338还包括靠近第一开口352A的外环形凸缘354,所述外环形凸缘354延伸经过第二导体壳体336的外表面以与中间衬套304相互作用。以此方式,外环形凸缘354将第二导体壳体336附接到中间衬套304(并且防止第一导体子组件300从壳体组件120脱离接合)。如图所示,第二导体衬套338(例如,第二开口352B)插入第二导体壳体内部346C中,并且第二导体衬套338与第二导体壳体336的内部表面摩擦地接合,由此将第二导体衬套338与第二导体壳体336固定地附接。
第二导体介电圆柱体340将第二导体342安装在第二导体壳体336内并且使第二导体342与第二导体壳体336电绝缘。第二导体介电圆柱体340是大体上圆柱形的并且在第一端部(朝向同轴连接器第一端部110A)处限定第一开口356A,在第二端部(与第一端部相对且朝向同轴连接器第二端部110B)处限定第二开口356B,并且在它们之间限定大体上圆柱形内部356C。第二导体介电圆柱体340还包括外环形凹槽358,所述外环形凹槽358在其中接收第二导体壳体内环形突起350,以将第二导体介电圆柱体340固定地附接到第二导体外壳336。如图所示,第二导体介电圆柱体340在其中安装第二导体342,并使第二导体342与第二导体壳体336电绝缘。
第二导体342包括位于第一端部(朝向同轴连接器第一端部110A)处的阴插口接触件360、位于第二端部(与第一端部相对且朝向同轴连接器的第二端部110B)处的阳接触件362,以及定位在它们之间的外部安装凹陷部364。第二导体342与第一导体130轴向地对准。阴插口接触件360被配置成当第一导体130朝向第二导体342轴向地平移时与第一导体第二阳圆柱形接触件332配合并将之接收在其中。此外,阴插口接触件360可包括用于提供与第一导体第二阳圆柱形接触件332的紧密配合的渐缩内侧壁。第二导体阳接触件362被配置成与第二配合连接器106接触并配合。第二导体安装凹槽364被配置成定位在第二导体介电圆柱体内部356内,以相对于第二导体介电圆柱体340固定地附接第二导体342。
如上文所提及,第一导体子组件300通过中间衬套304附接到第二导体子组件302。中间衬套304在第一端部(朝向同轴连接器第一端部110A)处限定第一开口366A,在第二端部(与第一端部相对且朝向同轴连接器第二端部110B)处限定第二开口366B,并且在它们之间限定大体上圆柱形内部366C。中间衬套304包括靠近第一端部处的第一开口366A的第一外环形凸缘368A和靠近第二端部处的第二开口366B的第二外环形凸缘368B。第一外环形凸缘368A和第二外环形凸缘368B减小了中间衬套304与壳体组件壳体124的内表面之间的表面区域接触。当第一导体子组件300相对于壳体组件壳体124轴向地平移时,这减小了阻力。中间衬套304还包括靠近第二端部处的第二开口366B的内环形凸缘370,所述内环形凸缘370与第二导体衬套338相互作用以将第一导体子组件300附接到第二导体子组件302并防止第一导体子组件300从壳体组件壳体124脱离接合。
第一导体壳体第一部分314A定位在中间套管第一开口366A内,由此将第一导体子组件300摩擦地且固定地附连到中间衬套304。第二导体衬套外环形凸缘354定位在中间衬套内部366C内。第二导体衬套外环形凸缘354的外径小于中间衬套304的内径但大于中间衬套内环形凸缘370。此外,第二导体壳体第一部分344A定位在中间衬套第二开口366B内(例如,中间衬套内环形凸缘370的直径大于中间衬套第二开口366B的直径)。以此方式,第二导体子组件302附接到中间衬套304,但允许第二导体子组件302相对于中间衬套304和第一导体子组件300的轴向平移。
内弹簧306朝向同轴连接器第一端部110A偏置第一导体子组件300。内弹簧306包括位于第一端部处的第一平坦端部表面372A和位于第二端部(与第一端部相对)处的第二平坦端部表面372B。内弹簧306定位在间隙374内,所述间隙374限定在第二导体壳体第一部分344A的外表面与壳体组件壳体124的内表面之间。内弹簧306与外弹簧200轴向地对准,但具有更小的直径,使得它们可重叠(例如,内弹簧306的一部分可嵌套在外弹簧200的一部分中),这可减小同轴连接器102的长度。第一平坦端部表面372A靠近第二开口366B附近接触中间衬套304的第二端部。第二平坦端部表面372B接触第二导体壳体外肩部348。以此方式,内弹簧306朝向同轴连接器第一端部110A偏置第一导体子组件300,但为可压缩的,使得第一导体子组件300在间隙374内(朝向同轴连接器第二端部110B)轴向地平移。此外,内弹簧306在中间衬套304与第二导体壳体外肩部348之间提供连续的接地接触。第一平坦端部表面372A和第二平坦端部表面372B有助于促进中间衬套304与第二导体壳体外肩部348之间的均匀恒定接触,使内弹簧306的长度最小化,提供外弹簧200的更低压并高度,并散开偏置力。
以此方式,朝向同轴连接器第一端部110A独立地偏置(例如,弹簧偏置)第一导体130和接地套环128以在电路径之前建立接地路径(下文更详细地解释)并且以补偿同轴连接器102中的公差叠加可变性。特别地,在制造期间,尽管同样地生产和制造,同轴连接器102的每个部件也具有特定公差(例如,可变性)。因此,同轴连接器102整体包括公差叠加可变性,其中这些部件公差中的每一个都复合。因此,对于同样地生产和制造的同轴连接器102,第一导体130(例如,第一阳半球形接触件330)的端部相对于接地套环128的端部可存在可变性。当在同轴连接器102与第一配合连接器104之间进行连接时,第一导体130的轴向平移允许同轴连接器102补偿这种可变性。
图4A至图4D是同轴连接器102的视图,其与第一配合连接器104配合,以形成组装的连接器组件100,并且通过同轴连接器102建立从第一配合连接器104到第二配合连接器106的接地路径和电路径。此特定第一配合连接器104与同轴连接器102的对准和配合可为环境结构的结果。例如,同轴连接器102可定位在蛤壳式装置的第一半中,而第一配合连接器104可定位在蛤壳式装置的第二半中,使得它们在蛤壳式装置内的定位使同轴连接器102与第一配合连接器104对准。因此,闭合蛤壳式装置使同轴连接器102与第一配合连接器104配合。
第一配合连接器104包括壳体132、设置在壳体132中的电解质400、定位在电解质400内的第一导体130,和绝缘体402。壳体132包括位于第一端部(朝向第一配合接口112A)处的第一开口404A、位于第二端部(与第一端部相对且朝向第二配合接口112B)处的第二开口404B,以及在它们之间的内部404C。电介质400包括位于第一端部(朝向第一配合接口112A)处的第一开口406A、位于第二端部(与第一端部相对且朝向第二配合接口112B)处的第二开口406B,以及在它们之间的内部406C。此外,电介质400包括位于第二端部(靠近第二开口406B)处的凹陷部408。导体134包括位于第一端部(朝向第一配合接口112A)处的第一阳接触件410A和位于第二端部(与第一端部相对且朝向第二配合接口112B)处的第二阳接触件410B。第二阳接触件410B位于凹陷部408内,使得第二阳接触件410B的端部表面与第一配合连接器壳体132的端部表面为大致(同一)平面的。当然,可使用其他配置,并且可相应地更改接地套环128和第一导体130的相对定位。绝缘体402朝向第一配合接口112A定位,部分地定位在电介质400内,并且导体134延伸穿过绝缘体402。
在图4A中,同轴连接器第二配合接口108B与第二配合连接器106接合并且同轴连接器第一配合接口108A从第一配合连接器104脱离接合。在未配合取向(例如,未压缩取向)下,同轴连接器102的接地套环128的端部表面延伸经过第一导体第一阳半球形接触件330的端部表面。同轴连接器102被配置成使未压缩取向下接地套环128的端部表面延伸经过第一导体第一阳半球形接触件330的距离最小化。这减小了接地套环128轴向地平移以使第一导体130接触第一配合连接器104所需的距离。因此,这降低了外弹簧200设定(并且不回弹)的风险,并且降低了弹簧200上的弹簧压缩和相关应力。此外,在未压缩取向下,第一导体第二阳圆柱形接触件332与第二导体阴插口接触件360分离且不配合。
在图4B中,同轴连接器接地套环128初始接触第一配合连接器壳体132,从而建立第一配合连接器104与同轴连接器102之间的接地路径上。当初始以此方式配合时,接地套环128保持处于未压缩取向(例如,尚未轴向地平移),并且同轴连接器102的接地套环128的端部表面继续延伸经过第一导体第一阳半球形接触件330的端部表面。换句话说,第一导体130尚未接触第一配合连接器导体134。因此,接地路径在电路径之前得以建立。然而,作为预防措施,第一导体130与第二导体342保持分离。更具体地,如果在接地套环128接触第一配合连接器104并建立接地路径之前,电荷(例如,电弧)穿过从第一配合连接器导体134到同轴连接器第一导体130的气隙,则第一导体130与第二导体342的分离确保电涌不会延伸经过第一导体130。这保护与同轴连接器102电连通的任何电子设备免受电涌和潜在损坏。
在图4C中,同轴连接器接地套环128保持与第一配合连接器壳体132维持接触并且相对于壳体组件壳体124轴向地平移。然后,第一导体130与第一配合连接器导体134进行初始接触,从而建立从第一配合连接器104到第一导体130的电路径。然而,第一导体130与第二导体342保持分离,因此电路径并不延伸到第二导体342。
在图4D中,当第一配合连接器104继续朝向同轴连接器102轴向地平移时,接地套环128和第一导体130一起轴向地平移。换句话说,一旦接地套环128和第一导体130与第一配合连接器104接触,它们一起朝向同轴连接器第二端部110B轴向地平移,至少直到第一导体130与第二导体342建立接触为止。如图所示,第一配合连接器104处于配合取向(例如,压缩取向)。
在同轴连接器102的最大压缩下,第一导体壳体308接触第二导体衬套338,从而防止第一导体子组件300朝向第二导体子组件302的任何进一步轴向平移。如图所示,当第一导体130朝向同轴连接器第二端部110B轴向地平移时,第一导体第二阳圆柱形接触件332插入第二导体阴插口接触件360中并与之接触。因此,建立并维持从第一配合连接器导体134到同轴连接器第一导体130、同轴连接器第二导体342和第二配合连接器106的电路径。此外,建立并保持从第一配合连接器壳体132到同轴连接器接地套环128、同轴连接器壳体组件壳体124(例如,经由外弹簧200)、同轴连接器第二导体壳体336和第二配合连接器106的接地路径。更具体地,当完全配合时,同轴连接器102的接地部件包括壳体组件120(例如,壳体124、外壳126、接地套环128、外弹簧200)、第一导体壳体308、中间衬套304、内弹簧306和第二导体壳体336。
图5至图7是图1A至图4D的同轴连接器102的替代实施方案的横截面视图。每个替代实施方案包括具有类似功能的类似部件,除非另有说明。更具体地,图5是同轴连接器500的横截面侧视图,并且包含与图1A至图4D的同轴连接器102相同的部件且与其相同地操作,不同之处在于,同轴连接器500包括附加的两个O形环。更具体地,外壳向内环形凸缘214包括位于其内表面上的内凹槽502。外壳O形环504定位在内凹槽502内,以在外壳向内环形凸缘214与接地套环128的外表面之间提供密封(但允许相对移动)。此外,接地套环128包括位于靠近第二开口220B的内表面上的内凹槽506。接地套环O形环508定位在内凹槽506内,以在接地套环128与壳体组件壳体124之间提供密封(但允许相对移动)。因此,两个O形环504、508密封壳体组件壳体124与外壳126之间的间隙218,但允许接地套环128相对于壳体124和外壳126之间的平移。
图6是同轴连接器600的横截面侧视图,并且包含与图1A至图4D的同轴连接器102相同的部件且与其相同地操作,不同之处在于,同轴连接器包括外壳O形环504和保护垫圈604的环形L形支架602。更具体地,与图5的同轴连接器500一样,同轴连接器600包括定位在内凹槽502内以在外壳向内环形凸缘214与接地套环128的外表面之间提供密封(但允许相对运动)的外壳O形环504。此外,同轴连接器600包括定位在外弹簧200与接地套环128之间的环形L形支架602。更具体地,L形支架602包括第一部分606和在第一部分606的外端部处垂直于所述第一部分的第二部分608。L形支架606定位在外弹簧200与接地套环128之间。垫圈604定位在L形支架第一部分606与接地套环128之间,并且垫圈604定位在L形支架第二部分608与壳体组件壳体124之间。因此,外壳O形环504和垫圈604密封壳体组件壳体124与外壳126之间的间隙218。另外,壳体组件壳体124包括球状边沿610,所述球状边沿610接合接地套环128的内轮廓表面,以防止接地套环128从壳体组件壳体124脱离接合。
图7是同轴连接器700的横截面侧视图,并且包含与图1A至图4D的同轴连接器102相同的部件且与其相同地操作,不同之处在于,接地套环702包括弹簧704。以此方式,当第一配合连接器104接触接地套环702时,接地套环702在第一配合连接器104与壳体组件壳体外肩部206之间压缩。
图8至图10是没有接地套环128的图1A至图4D的同轴连接器102的替代实施方案的横截面视图。每个替代实施方案包括具有类似功能的类似部件,除非另有说明。更具体地,图8是同轴连接器800的横截面侧视图,并且包含与图1A至图4D的同轴连接器102相同的部件并且与其相同地操作,除非另有说明。同轴连接器800不包括接地套环128,而是依赖于壳体组件壳体124和第一导体壳体308来建立接地连接。另外,第一导体130在未压缩取向下与第二导体342电连通。然而,第一导体130在与第一配合连接器104接触时仍可相对于第二导体342轴向地平移,以补偿公差叠层可变性。
壳体组件外壳124包括朝向同轴连接器第一端部110A定位的内肩部802。第一导体壳体308包括外肩部804,所述外肩部804的尺寸和形状与内肩部802互补,以防止第一导体壳体308从壳体组件壳体124脱离接合。此外,第一导体壳体308包括其中定位有O形环808的外环形凹槽806。O形环808密封壳体组件壳体124的内部。第一导体壳体308被配置成在第一导体壳体内部316C内接收第二导体壳体336的一部分(例如,第二导体壳体第一开口346A)。第一导体第一阳接触件810是平面的而不是半球形的,但可使用任何其他合适的形状。此外,第一导体130延伸经过第一导体壳体308的端部。第二导体子组件302还包括靠近第二导体介电圆柱体340定位在第二导体342周围的稳定环812。稳定环812提供第二导体342到第二导体壳体336的附加安装稳定性。
图9是一同轴连接器900的横截面侧视图,并且包含与图8的同轴连接器800相同的部件且与其相同地操作,除非另有说明。特别地,代替肩部802、804,第一导体壳体308包括比O形环808更朝向同轴连接器第二端部110B设置的第二外环形凹槽902。此外,壳体组件壳体124包括靠近第二外环形凹槽902定位的内环形凹槽904。c形环906定位在第二外环形凹槽902和内环形凹槽904内,并从第二外环形凹槽902延伸到内环形凹槽904。因此,第一导体子组件300在与第一配合连接器104接触时朝向第二导体子组件302轴向地平移。在如此做时,c形环906相对于内环形凹槽904平移,因为内环形凹槽904在轴向上长于第二外环形凹槽902。然而,内环形凹槽904对壳体124内的第一导体子组件300的轴向平移提供最大限制,并防止第一导体130抵靠第二导体342触底,并且可能损坏同轴连接器900。
图10是同轴连接器1000的横截面侧视图,并且包含与图8和图9的同轴连接器800、900相同的部件且与其相同地操作,除非另有说明。更具体地,第一导体壳体308和第二导体壳体336彼此分离但通过定位在其间的波纹管1002彼此连接。波纹管1002包括多个轴向对准的肋1004,肋1004弯曲并压缩以允许波纹管1002的端部伸展和压缩。波纹管1002还包括第一向内渐缩端部1006A和第二向内渐缩端部1006B(与第一端部相对)。第一向内渐缩端部1006A摩擦地接合且固定地附接到第一导体壳体308的向外渐缩端部1008A(例如,朝向同轴连接器第二端部110B)。第二向内渐缩端部1006B摩擦接合且固定地附接到第二导体壳体336的向外渐缩端部1008B(例如,朝向同轴连接器第一端部110A)。因此,当第一配合连接器104与同轴连接器1000配合时,第一导体子组件300在波纹管1002压缩时朝向第二导体子组件302轴向地平移。以此方式,同轴连接器1000补偿公差叠加可变性。
除非另外明确陈述,否则决不意图将本文所阐述的任何方法视为要求以特定次序执行其步骤。因此,在方法权利要求未实际地叙述其步骤所遵循的次序或在权利要求或描述中未另外具体陈述步骤要限于特定次序的情况下,决不意图推断任何特定次序。
对本领域技术人员将显而易见的是,可在不脱离本发明的精神或范围的情况下进行各种修改和变型。由于本领域技术人员可想到结合了本发明的精神和实质的所公开实施方案的修改、组合、子组合和变化,因此本发明应被视为包括在随附权利要求书及其等同物的范围内的所有内容。
Claims (8)
1.一种同轴连接器,其包括:
壳体,所述壳体具有壳体第一端部和壳体第二端部;
第一导体,所述第一导体安装在所述壳体内且与所述壳体电绝缘;以及
接地套环,所述接地套环安装到所述壳体并与所述壳体电连通,其中所述第一导体的至少一部分定位在所述接地套环内,所述接地套环朝向所述壳体第一端部偏置并且被配置成在与第一连接器接触时朝向所述壳体第二端部轴向地平移;
其中所述同轴连接器被配置成在所述接地套环与所述第一连接器之间建立接地路径之后并且在所述接地套环的轴向平移之后,在所述第一导体与所述第一连接器之间建立电路径;以及
第二导体,所述第二导体安装在所述壳体内且与所述壳体电绝缘,所述第二导体与所述第一导体轴向地对准并且相对于所述第一导体朝向所述壳体第二端部定位,
其中所述第二导体固定地附接到所述壳体,并且所述第一导体和所述第二导体被配置成当所述同轴连接器处于未配合取向时彼此分离,以及在所述第一导体与所述第一连接器之间建立所述电路径之后并且在所述接地套环、所述第一导体和所述第一连接器一起轴向平移之后彼此建立接触。
2.如权利要求1所述的同轴连接器,其还包括:
外壳,所述外壳固定地附接到所述壳体;以及
间隙,所述间隙定位在所述壳体与所述外壳之间,
其中所述接地套环的至少一部分定位在所述间隙内且可在其内平移。
3.如权利要求2所述的同轴连接器,其还包括定位在所述间隙内的第一弹簧,所述第一弹簧朝向所述壳体第一端部偏置所述接地套环。
4.如权利要求2或3所述的同轴连接器,其中所述接地套环还包括向外的环形凸缘,并且所述外壳包括向内的环形凸缘,所述向外的环形凸缘和所述向内的环形凸缘被配置成将至少所述向外的环形凸缘保持在所述间隙内。
5.如权利要求1所述的同轴连接器,其中所述第一导体朝向所述壳体第一端部偏置,并且被配置成在所述第一导体与所述第一连接器接触时朝向所述壳体第二端部轴向地平移。
6.如权利要求5所述的同轴连接器,其中所述接地套环和所述第一导体被独立地偏置。
7.如权利要求3所述的同轴连接器,其还包括定位在所述壳体内的第二弹簧,所述第二弹簧朝向所述壳体第一端部偏置所述第一导体。
8.如权利要求7所述的同轴连接器,其中所述第二弹簧相比所述第一弹簧具有更小的直径。
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