CN1110113C

CN1110113C - 同轴连接器

Info

Publication number: CN1110113C
Application number: CN97113618A
Authority: CN
Inventors: 栗山利隆; 冈田刚和
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2017-06-12
Also published as: CN1170978A; JP3064906B2; US6068499A; JPH103968A; US6393698B1

Abstract

本发明涉及一种同轴连接器，它能保证确实、稳定的接触，并且能充分的减小尺寸和厚度。同轴插座(1)包括：一立方体形状的合成树脂制绝缘壳体(2)；一内部端子(30)，该内部端子是由一金属的固定端子(4)和一藉弹性金属制成的可动端子(5)组成，它们都是设置在绝缘壳体(2)的一空腔或内部空间(3)内；一橡胶弹性体(51)，它是设置在绝缘壳体(2)的空腔(3)中可动端子(5)的下方；以及一外部端子或外部导体(40)，它覆盖了绝缘壳体(2)的主要部分。绝缘壳体2的空腔3是一个垂直的圆柱形空间；其上侧形成了环形入口(7)，接配的同轴连接器的的中心接触件可以通过该入口向下插入。

Description

同轴连接器

本发明涉及一种用于便携式小型电子设备或类似物的同轴连接器，更具体地说，涉及这样一种同轴连接器，它具有设置在一绝缘壳体内的一可动端子和一固定端子，当有一接配的同轴连接器与该连接器相连或脱开时，所述可动端子和固定端子相互连接或脱开。

传统的用于便携式通讯设备，例如便携式电话的同轴连接器具有如图11A所示的结构。传统的同轴连接器80具有一固定端子83和一弹性可动端子84，它们都处在圆柱形绝缘壳体81的一空腔82内。固定端子83和可动端子84的左端都是固定的，它们分别沿着空腔82的底面和顶面向右延伸。固定端子83和可动端子84之间带有预定的间隔。绝缘壳体81的外表面上设有一圆筒形的外部端子86，它与绝缘壳体81的圆柱形外周面85紧密接触。

当没有接配的同轴连接器与该同轴连接器相连时，弹性可动端子84与固定端子83保持接触。当有一接配的同轴连接器与该同轴连接器相连时，可动端子84被穿过入口87而插入的一中心接触件88向上推，与固定端子83脱开接触，使得中心接触件88如图12所示那样与可动端子84接触，并且还使得接配的同轴连接器的外部导体(未示)与同轴连接器80的外部端子86接触。

然而，在前述传统的同轴连接器80中，固定端子83和可动端子84是设置成：它们与接配的同轴连接器之中心接触件88在同一方向上串联连接，因而，使同轴连接器80的横向尺寸不可能小于端子全长和中心接触件全长之和。这样就会产生一个问题，即，难于减小尺寸和厚度，不能满足使便携式通讯设备及类似物进一步紧凑的要求。

有这样一种作法可以减小如图11所示结构的尺寸，即，减小让中心接触件88插入的入口87的尺寸。但是，这样必然会使端子83和84相互隔开的间隔变小，因而会导致两端子83和84对高频信号的电绝缘不充分。

对减小厚度所遇到的困难是，固定端子83和可动端子84之间沿垂直方向有一个很大的间距LY；间距LY自然会增加同轴连接器80的厚度，因而不能达到所需的较小厚度。当然，可通过减小间距LY用来减小厚度；但是，这样会使固定端子83和可动端子84靠得太近，于是在它们处于脱开状态时，不能对高频信号产生足够的电绝缘作用。这意味着基本上不能通过缩短间距LY用来减小厚度。

本发明是针对上述问题作出的，其目的在于，提供一种能确保可靠、稳定接触，并且能充分减小尺寸和厚度的同轴连接器。

为此，本发明提供了一种同轴连接器，它包括：

一绝缘壳体，它具有一空腔以至少容纳一接配同轴连接器的一中心接触件；

一内部端子，它是设置在所述绝缘壳体的空腔内，与所述中心接触件的插入方向大致成直角凸伸，该内部端子是由可相互连接或脱开的一固定端子和一可动端子组成；

一弹性体，它可借助可动端子所施加的压力而处于一种压缩状态，该弹性体处于绝缘壳体之空腔的底面和可动端子之间；以及

一外部端子，它设置在绝缘壳体的外表面上，当接配的同轴连接器与该同轴连接器相连接时，所述外部端子和接配同轴连接器的外导体接触；

其中，当没有和接配的同轴连接器连接时，内部端子中的可动端子是借助其本身的弹簧力以及弹性体的弹力，沿与中心接触件的插入方向相反的方向受到推动而和固定端子接触，从而使该两端子处于导通状态，当和接配的同轴连接器连接时，插入空腔的中心接触件把可动端子往下推到空腔的底部，使可动端子与固定端子脱开。

在本发明的一种较佳形式中，构成内部端子的固定端子和可动端子是从绝缘壳体之空腔的内周面上的两个位置起凸伸至距离空腔底面有一预定距离的点，所述两个位置大致是彼此相对的。

在本发明的另一个较佳形式中：

绝缘壳体大致为立方体形状；

可动端子和固定端子的引导部分延伸至绝缘壳体的底部，形成了几乎与绝缘壳体的后表面齐平的连接端；

所述外部端子是一板状元件，它连接于绝缘壳体并且具有沿纵向看大致为U形的截面，在覆盖绝缘壳体顶面的一平的部分的中央形成有一通孔，用以让接配同轴连接器插入绝缘壳体的空腔，与所述平的部分的两侧相连续的弯折部沿绝缘壳体侧壁的外表面延伸至绝缘壳体的底部，以形成几乎和绝缘壳体的后表面齐平的连接端。

在本发明的另一个较佳形式中，所述绝缘壳体是和外部端子形成一体。

在本发明的同轴连接器中，可动端子和固定端子在绝缘壳体的空腔内，沿几乎垂直于接配同轴连接器之中心接触件的插入方向的方向凸伸弹性体可在可动端子的压力作用下处于一种被压缩的状态，并且它是处在绝缘壳体之空腔的底面和可动端子之间；当没有和接配的同轴连接器连接时，可动端子能借助其本身的弹簧力以及弹性体的弹力，沿与中心接触件的插入方向相反的方向受到推动而和固定端子接触，从而使该两端子处于电导通状态。当和接配的同轴连接器连接时，基本上沿垂直于两端子的方向插入空腔的中心接触件把可动端子往下推到空腔的底部，使可动端子与固定端子脱开，因而使它们脱离电气连接的关系，而同时中心接触件又和可动端子电连接。

与图11和图12所示的传统的同轴连接器不同，本发明中的可动端子和固定端子都大致和接配同轴连接器的中心接触件成直角，而不是与之平行地设置。因此，端子和中心接触件的总长不会对同轴连接器尺寸的减小产生不利的影响。

此外，当可动端子和固定端子分开时，它们之间的间隔等于中心接触件把移动端子向底面推动的长度。因此，即使当同轴连接器做得比较小时，通过把中心接触件的抵达点设定在一个合适的点上，也可以使两端子在不接触时具有足够的间隔。

此外，除了其本身的弹簧力以外，可动端子借助被压缩的弹性体的弹力，可以和固定端子产生并保持接触。这样就增强了固定端子和可动端子之间的接触力，减小了接触阻力。可动端子不仅仅是依靠其自身的弹簧力而与固定端子接触；因此，即使当把可动端子做得比较短并使可动端子的弹簧力降低时，也可以利用弹性体的弹力而使可动端子和固定端子保持接触。这样就可以把可动端子做得更短一些。

简言之，从上述的操作中可以看出，与传统的例子相比，在可动端子和固定端子之间可以实现稳定和确实的接触，还可以显著地减小尺寸和厚度。

可动端子和固定端子是设置成相互面对的状态，而不是像如图11和图12所示的传统的例子那样垂直地设置。因此，不再需要把可动端子和固定端子垂直地设置成其间带有一较大的允许间隔，根据本发明的对固定端子和可动端子的设置不会影响减小同轴连接器的厚度所作的努力。为便于理解，结合图12所示的传统的同轴连接器80来描述这一方面的问题。在本发明的情况下，可动端子和固定端子是设置成相互面对的状态，固定端子83将处在接触点P上，也就是说处在和可动端子84相同的高度上。这样可以使厚度减小LZ。

通过把绝缘壳体做成立方体形状，并且将外部端子的平的部分连接到壳体的顶部，就可以利用一芯片放置器来方便地进行安装，因此使本发明显得更为高效。

通过使外部端子的两弯折部分，以及固定端子和可动端子的引导部分延伸至绝缘壳体的底部，以形成和绝缘壳体的后表面大致齐平的连接端，可以方便地实现平面安装。

把绝缘壳体和外部端子做成一体，就可以在制造绝缘壳体的同时，把绝缘壳体和外部端子组装起来。这样可以降低生产成本。

图1是根据本发明一实施例的一个同轴插座结构的剖视图；

图2是根据本发明该实施例的整个同轴插座的立体图；

图3是根据本发明该实施例的同轴插座的前视图；

图4是根据本发明该实施例的同轴插座的俯视图；

图5是根据本发明该实施例的同轴插座的侧视图；

图6是一说明性视图，示出了如何将固定和可动端子以及弹性体连接到根据本发明该实施例的同轴插座之绝缘壳体上的情况；

图7是一说明性视图，示出了当没有接配的同轴插头连接于其上时，根据该实施例之同轴插座的工作情况；

图8是一说明性视图，示出了当有接配的同轴插头连接于其上时，根据本实施例之同轴插座的工作情况；

图9是根据本发明另一实施例的一同轴插座的剖视图；

图10是根据本发明又一实施例的一同轴插座的一盘簧的立体图；

图11是一传统的同轴连接器的剖视图，其上没有连接接配的同轴连接器；以及

图12是一传统的同轴连接器的剖视图，其上连接了接配的同轴连接器。

下面将详细描述本发明各实施例的特征。在下文中，把一个可表面安装的同轴插座作为同轴连接器的例子。

图1是一同轴插座结构的剖视图；图2是整个同轴插座的立体图；图3是该同轴插座的前视图；图4是上述同轴插座的俯视图；图5是上述同轴插座的侧视图。

同轴插座1包括：一立方体形状的合成树脂制绝缘壳体2；一内部端子30，该内部端子是由一固定端子4和一藉弹性金属制成的可动端子5组成，它们都是设置在绝缘壳体2的一空腔(内部空间)3内；一橡胶弹性体51，它是设置在绝缘壳体2的空腔3中可动端子5的下方；以及一外部端子(外部导体)40，它覆盖了绝缘壳体2的主要部分。绝缘壳体2的空腔3是一个垂直的圆柱形空间；其上侧形成了环形入口7，接配同轴连接器的的中心接触件可以通过该入口向下插入。

固定端子4接近水平地从绝缘壳体2之空腔3的内壁凸伸至底面2a上方的一个点，并且与底面有一预定的距离。可动端子5是从相对于固定端子4之凸伸点的那一个点开始基本上沿水平方向在空腔3中凸伸。如图1至图4所示，固定端子4的宽板形部分穿过侧壁2A上的槽8而凸伸到空腔3中；可动端子5的末端穿过侧壁2B上的槽9，一直凸伸到空腔3的最远端，直到它接触固定端子4的底面。图1中所示的、设置在端子4和5上的小的半球10分别锁定在槽8和9的内壁面上，它们可充当止挡件。

橡胶弹性体51是由树脂材料，例如具弹性的合成橡胶制成；它被放置在绝缘壳体2的空腔3的底面2a和可动端子5之间，可通过可动端子5推动而使其紧抵可动端子5的部分受到压缩。

前述的可动端子5可借助其自身的弹簧力以及橡胶弹性体51之弹力的推动而抵住固定端子4的底面，因而可以确保固定端子4与可动端子5接触。更具体地说，固定端子4的底面上有一个触点4a；触点4a与可动端子5的顶面接触，以在固定和可动端子之间进行传导。特别是，可动端子5的弹簧力和弹性体51的弹力可确保可动端子5和固定端子4之间确实、稳定的接触，从而保证了两者间的电传导。

如图1所示，固定端子4的引导部分是沿着侧壁2A的外表面延伸至绝缘壳体2的底部，形成了一个几乎与绝缘壳体2的后表面2b齐平的连接端11。可动端子5的引导部分是沿着侧壁2B的外表面延伸至绝缘壳体2的底部，形成了一个几乎与绝缘壳体2的后表面2b齐平的连接端12。

如图1至图5所示，与接配同轴连接器的外导体接触的金属的外部端子40是一个板状元件，从沿纵向的截面来看，它大致呈U形；处于板状元件40中间部分的一个平的部分40a连接在壳体的顶面上。与平的部分40a的两侧相连续的弯折部或腿部40b和40c是沿着侧壁2C和2D的外表面延伸至绝缘壳体2的底部，由此形成了大致与绝缘壳体2的后表面2b齐平的连接端13和14。在与绝缘壳体2的入口7相对应的平的部分40a的那一部分上形成有一通孔15，用以插入接配同轴连接器的中心接触件。通孔15的直径与入口7相同，并且是与入口7同心设置的。

如上所述，由于固定端子4和可动端子5的连接端11、12以及外部端子40的连接端13、14都与绝缘壳体2的后表面大致齐平，所以同轴插座1可以很方便地进行平面安装。此外，由于把平的部分40a连接于同轴插座的顶面而使顶面平整，并且由于整个同轴插座1的形状类似于一立方体，所以该同轴插座1可借助一芯片放置器来方便地吸取，这种易于搬运的特性使其能理想地适合于自动装配。

有时，如图11所示的传统的同轴连接器80需要一附加元件89，以使同轴连接器变得平整和方正，这样会增加厚度并提高成本。

在同轴插座1中，外部端子40和绝缘壳体2是做成一体的，因而可以在组装绝缘壳体2和外部端子40的同时，形成绝缘壳体2。例如，在一用来制造绝缘壳体的模具内，将已单独成型的外部端子40放好之后，再注入树脂以形成绝缘壳体2，这样就可以很方便地把它们做成一体。把外部端子40做成为绝缘壳体2的一个一体式部件，能提高组装的精确度，并且能降低成本。

下面将具体描述用来将固定端子4、可动端子5和橡胶弹性体51连接到已和外部端子40连成一体的绝缘壳体2上的方法。

可预先用冲压形成固定端子4和可动端子5，并且形成横截面形状与绝缘壳体2之底面2a大致相同的圆柱形橡胶弹性体51。首先，如图6A所示，把橡胶弹性体51设置在绝缘壳体2之空腔3的底面2a上，将可动端子5通过槽9插入空腔3，使其位于弹性体51上。而后，如图6B所示，在可动端子5的顶面被往下按的情况下，通过槽8把固定端子4推入空腔3，使其末端处在可动端子5的顶面上。此时，橡胶弹性体51受到被往下按的可动端子5的压缩。随后，去除掉把可动端子5往下按的力，借助可动端子5的弹簧力或被压缩之橡胶弹性体51的复原力使可动端子5与固定端子4的底面接触。

在上述的例子中，已经描述了让可动端子5插入的槽9和让固定端子4插入的槽8处在大约同一高度上的情况。然而，即使是可动端子插入槽处在一个低于固定端子插入槽的位置上，还是可以借助一原先就具有向上形状的弹簧式可动端子的弹簧力，以与前述例子相同的方式，使可动端子与固定端子的底面接触。

如上所述，在把固定端子4和可动端子5安装到绝缘壳体2中之后，切断它们与一环形载体的连接，这样就可以完成固定端子4、可动端子5和橡胶弹性体51的装配。结果就可获得如图2所示的同轴插座1。该同轴插座的长度和宽度约为3.5mm，而厚度或高度约为2mm；但是本发明并不受此限制。

下面将结合图7和图8来详细描述同轴插座1的工作情况。

如图7A所示，当没有与接配同轴连接器的同轴插头21连接时，可动端子5借助其本身的弹簧力和橡胶弹性体51的弹力而与固定端子4接触，从而使固定端子4和可动端子5彼此电气连接。因此，如图7B所示，可动端子5的输入“IN”可从固定端子4作为输出“OUT”送出。同轴插头21的中心接触件22当然处于断开状态。

反之，如图8所示，当接配同轴连接器的同轴插头21与之连接时，中心接触件22是通过上方入口7和通孔15插入空腔，并且将可动端子5往下推。这样就使得可动端子5与固定端子4分开，切断了固定端子4和可动端子5之间的电气连接，同时，中心接触件22与可动端子5相接触。于是，如图8B所示，可动端子5的输入IN可从中心接触件22作为输出OUT送出。这将使固定端子4断开。此时，同轴插头21的外导体23与同轴插座1的外部端子40接触，在外导体23和外部端子40之间建立起电气连接。换言之，所用橡胶弹性体51的尺寸和材料应允许在压力下得到比图7A所示更大的变形。

在前述实施例中，已经描述了绝缘壳体2具有一接近立方体的外形并具有圆柱形空间3的情况。然而，除了圆柱形和正方棱柱形状以外，绝缘壳体2和空腔3也可以具有其它的形状，例如多边棱柱形。同样，橡胶弹性体也不限于是圆柱形。

在前述实施例中，采用了由诸如合成橡胶之类的树脂制成的橡胶弹性体51作为把可动端子5从底部往上压的弹性体；但是弹性体也并不限于此。可以采用如图9所示的金属制盘簧52或者是通过把金属片弯折而得到的金属制片簧来加以代替。

在图9所示的同轴插座1中，金属盘簧52在可动端子的压力下被压缩至一定程度，它处在绝缘壳体2之空腔3的底面2a和可动端子5之间。在这种情况下，底面2a上有一个圆柱形的凹槽2c，该凹槽的尺寸大致与盘簧52的外径相同。

盘簧52的形状并不限于图9所示的情况；可以用图10所示的螺旋状盘簧52来代替。采用如图10所示的螺旋盘簧10，可以减少在连接于接配同轴连接器时弹簧处于压缩状态下的厚度或高度，从而可以进一步地减小同轴插座1的厚度或高度。

在上述结构中，由于除了可动端子5的弹簧力以外，还施加了弹性体51或52的弹力，所以增强了可动端子5和固定端子4之间的接触力，因而进一步减小了接触阻力。此外，由于可动端子5不仅仅是靠其弹簧力和固定端子4接触，所以可动端子5可做得比较短，这样就可以使同轴插座也变得小型化。换言之，即使当可动端子5做得比较短时，它也能借助弹性体51或52的弹力，以一种可靠、稳定的方式与固定端子4接触。通过为弹性体51或52选择合适的材料、形状等，就可以把可动端子5和固定端子4之间的接触力设定为一期望值。

在上述实施例中，已经描述了把外部端子40和绝缘壳体2做成一体的情况。然而，显然也可以把绝缘壳体2和外部端子40分开制造，而后再将它们组装到一起来完成本发明的同轴连接器。

非平面安装的结构，也就是固定端子4和可动端子5的连接端和/或外部端子的连接端是从绝缘壳体2的后表面凸伸而不是齐平，也可以作为本发明的另一个实施例。

在除了上述方面之外的其它方面，本发明不应限于上述各实施例；很显然，在不偏离本发明精神和范围的基础上，可以有各种各样的工作方式。

与传统同轴连接器的情况不同，传统的可动端子和固定端子是相对接配同轴连接器的中心接触件成水平地设置，本发明的同轴连接器具有大致与接配同轴连接器的中心接触件成直角的可动端子和固定端子。根据本发明，接配同轴连接器之中心接触件的末端可将可动端子推向绝缘壳体之空腔的最远端，以使可动端子和固定端子分开。这种结构使得可动端子和固定端子相互分开时能保持一足够的间距，也可以使同轴连接器能做得非常小型化。

除了其本身的弹簧力以外，可动端子借助由橡胶或盘簧组成、处于可动端子下方的弹性体的弹力，可以和固定端子产生并保持接触。这样就增强了固定端子和可动端子之间的接触力，使两者将的接触更为可靠和稳定。此外，可以把可动端子做得比较短，以减小同轴连接器的尺寸。

可动端子和固定端子的引导部分，以及外部端子的两弯折部都延伸至绝缘壳体的底部，并在那里形成了与绝缘壳体后表面齐平的连接端，这样就形成了可平面安装的同轴连接器。

通过把绝缘壳体做成立方体形状，并且将外部端子的平的部分连接到壳体的顶部，就可以利用自动安装设备，也就是一芯片放置器来方便地进行安装。

Claims

1.一种同轴连接器，包括：

一内部端子，它是设置在所述绝缘壳体的空腔内，与所述中心接触件的插入方向大致成直角凸伸，所述内部端子是由可相互连接或脱开的一固定端子和一可动端子组成；

一弹性体，它可借助所述可动端子所施加的压力而处于一种被压缩状态，该弹性体处于所述绝缘壳体之空腔的底面和所述可动端子之间；以及

一外部端子，它设置在所述绝缘壳体的外表面上，当有所述接配的同轴连接器与所述同轴连接器相连接时，所述外部端子和所述接配同轴连接器的外导体接触；

其中，当没有和所述接配的同轴连接器连接时，所述内部端子中的所述可动端子是借助其本身的弹簧力以及所述弹性体的弹力，沿与所述中心接触件的插入方向相反的方向受到推动而和所述固定端子接触，从而使该两端子处于导通状态，当和所述接配的同轴连接器连接时，插入空腔的所述中心接触件把所述可动端子往下推到空腔的底部，使所述可动端子与所述固定端子脱开。

2.如权利要求1所述的同轴连接器，其特征在于，构成所述内部端子的所述固定端子和所述可动端子从所述绝缘壳体之空腔的内周面的两个位置上，以距离所述空腔的底面有一定距离的方式，分别向内凸伸，所述两个位置大致是彼此相对的。

3.如权利要求1或2所述的同轴连接器，其特征在于：

所述绝缘壳体大致为立方体形状；

所述可动端子和所述固定端子的引导部分延伸至所述绝缘壳体的底部，形成了几乎与所述绝缘壳体的后表面齐平的连接端；

所述外部端子是一板状元件，它连接于所述绝缘壳体并且具有大致为U形的纵截面，在覆盖所述绝缘壳体顶面的一平的部分的中央形成有一通孔，用以让所述接配同轴连接器插入所述绝缘壳体的空腔，与所述平的部分的两侧相连续的弯折部沿所述绝缘壳体侧壁的外表面延伸至所述绝缘壳体的底部，以形成几乎和所述绝缘壳体的后表面齐平的连接端。

4.如权利要求3所述的同轴连接器，其特征在于，所述绝缘壳体是和所述外部端子形成一体的。

5.如权利要求1或2所述的同轴连接器，其特征在于，所述绝缘壳体是和所述外部端子形成一体的。