CN111293494B - 连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种插头连接器(2)，特别是高频连接器，包括：第一连接件(4)，特别是同轴连接器，具有第一内部导体部(14)、第一外部导体部(28)和第一绝缘部(26)，所述第一绝缘部用于在径向内部且相对于所述第一外部导体部(28)同轴地保持所述第一内部导体部(14)；和第二连接件(6)，特别是同轴连接器，用于沿接合方向(F)轴向地插入到所述第一连接件(4)，且具有第二内部导体部(34)、第二外部导体部(38)和第二绝缘部(36)，所述第二绝缘部用于在径向内部且相对于所述第二外部导体部(38)同轴地保持所述第二内部导体部(34)。

Description

连接器
本申请是中国专利申请(申请日：2017年04月18日；申请号：201780015749.5；发明创造名称：连接器)的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种连接器，特别是高频连接器。
背景技术
例如，EP2304851B1已知类似的连接器。外部导体触点可以构造成有弹性的接触部件。但是，在第一连接件与第二连接件通过接合移动连接时，特别是如果第一连接件未精确地朝向第二连接件对准时，这种外部导体触点在接合过程中会容易受损。
发明内容
本发明部分实施例的目的在于提出一种改善连接器的第一连接件与第二连接件的互连或接合的途径。
为此，针对上述类型的连接器，根据本发明部分实施例的规定，第一连接件具有另一第三引导面，用于当该第一连接件与该第二连接件接合时，通过与该第二连接件的另一第四引导面的配合作用，引导该第二连接件。由此实现当该第一连接件与该第二连接件插接在一起时，改善该第一连接件和该第二连接件的对准引导。
该第一连接件的第一引导面和第一外部导体接触段在轴向方向上关于该连接器的纵轴线彼此间隔开地布置，该第二连接件的第二引导面和第二外部导体接触段在轴向方向上关于该连接器的纵轴线彼此间隔开地布置。
本发明部分实施例具有如下优点：通过该第一引导面与该第二引导面的配合作用，在接合过程中，该第二连接件相对于该第一连接件具有预定的位置和定向。由此在接合过程中避免了错位，否则，错位会导致外部导体触点受损。在此，通过该第一引导面与该第一外部导体接触段间隔开、以及该第二引导面与该第二接触段间隔开，在插接过程中有针对性地保护了外部导体接触。
在一个实施例中，该第一引导面和该第一外部导体接触段形成有相同取向的表面，这些表面包括各自的面法向量，其中，这两个表面的面法向量分别具有至少一个垂直于该连接器的纵轴线的分量，这些分量在径向上取向相同。法向量应理解为正交于，即直交于或垂直于平面或表面的向量。具有该向量作为方向向量的直线称为法线。有向面(orientedsurface)应理解为一表面，且该表面已定义了其两侧面的哪一侧面为外侧面或内侧面。表面的取向通过选择两个可能的面法向量之一来确定。该表面的外侧面是所选择的法向量从其导出的那个侧面。这样就可能实现特别良好的引导，且同时外部导体部的功能上可靠的接触。
在另一实施例中，该第一引导面和该第一外部导体接触段形成有径向向外取向的表面，其中，该两个表面的面法向量分别具有至少一个垂直于该连接器的该纵轴线的分量，这些分量在径向上朝向外。这样就能实现特别良好的引导，且同时外部导体部的功能上可靠的接触，并且结构特别简单。
在另一实施例中，该第一引导面构造在该第一外部导体部的外表面上，该第二引导面构造在该第二外部导体部的内表面上。因此，该第一引导面和该第二引导面由此形成一对内表面和外表面。该连接器因而可以具有特别简单的结构。
在另一实施例中，该第一引导面是该第一外部导体部的圆筒形的面，该第二引导面是该第二外部导体部的圆筒形的面。通过两个引导面的相应的圆筒形的构造，提供特别良好的对准的引导。
在另一实施例中，该另一第三引导面由在该第一连接件上可轴向移动的套筒的内表面构成，该第四引导面由在该第二外部导体部上的外表面构成。由此可以提供一种结构特别简单的具有第三引导面和第四引导面的连接器。
在另一实施例中，该第三引导面是圆筒状的内表面，该第四引导面是圆筒状的外表面。通过这两个引导面的相应的圆筒状的构造，提供特别良好的对准的额外引导。
在另一实施例中，该第一连接件的该第一引导面和该第二连接件的该第二引导面布置和设计为：当该第一连接件与该第二连接件接合时，首先该第一引导面机械性地接触该第二引导面，然后，当该第一连接件与该第二连接件进一步接合时，该第一接触部机械性地且电气性地接触该第二接触部。由此实现在插接过程中特别良好地保护外部导体接触段。由此确保在这些外部导体接触段机械性地且电气性地相互接触之前，该第一连接件和该第二连接件相互对准。
在另一实施例中，该第一外部导体部和该第一外部导体接触段一体地和/或材料一体地构造。由此可能提供能特别容易制造的连接器。
在另一实施例中，该第一外部导体接触段是与该第一外部导体部分开的构件，该构件压入到该第一外部导体部中。由此可以无关于第一外部导体部，实现该第一外部导体接触段在材料特性方面的优化。
在另一实施例中，该第一引导面构造在附加的套筒上，该套筒顶压到该第一外部导体部上。由此可以无关于第一外部导体部，实现，实现该第一引导面在材料特性方面地优化。
本发明部分实施例还包括用于这种连接器的第一连接件和第二连接件。
附图说明
以下参照附图对本发明进行详细说明，其中：
图1为根据本发明的连接器的一个示例性实施例的分解示意图；
图1a为图1所示连接器的第一连接件的第一示例性实施例的示意图；
图1b为图1所示连接器的第一连接件的第二示例性实施例的示意图；
图1c为图1所示连接器的第一连接件的第三示例性实施例的示意图；
图2为用于使第一连接件与第二连接件相互连接的第一步骤的示意图；
图3为显示图1所示的连接过程的后续示意图；
图4为用于使第一连接件与第二连接件相互连接的第二步骤的示意图；
图5为用于使第一连接件与第二连接件相互连接的第三步骤的示意图；
图6示出了图1所示的连接器在组装状态下的示意图。
具体实施方式
首先参见图1。
该图示出连接器2包括第一连接件4和第二连接件6。
在本示例性实施例中，连接器2是同轴连接器和高频连接器，其中，第一连接件4可与第二连接件6通过形成卡锁(detent)连接而相互连接。这种同轴连接器或同轴卡锁连接器也称为速关锁连接器或推挽式连接器。
同轴连接器用于同轴电缆的可松开式互连。同轴连接器如同轴电缆一样被同轴地设计，由此它们具有同轴电缆的优点，即，具有低电磁影响和辐射、良好的电屏蔽以及与所连接的同轴电缆的阻抗相等的阻抗，以便避免在同轴连接器与同轴电缆之间的过渡部位的反射。同轴电缆(coaxial cable，也简写为“coax cable”)，在此系指一种具有同心结构的双极电缆，该电缆具有内部导体(也叫芯线)，该内部导体以恒定的间距被空心柱式的外部导体包围。外部导体为内部导体屏蔽电磁干扰辐射。在内部导体与外部导体之间的中间空间内设置了绝缘件或电介质。
在本示例性实施例中，第一连接件4构造成插头，而第二连接件6构造成插座。进一步，在本示例性实施例中，第一连接件4和第二连接件6分别构造成同轴连接件，例如构造成同轴插头和同轴插座。
在本示例性实施例中，第一连接件4具有第一内部导体部14，本示例性实施例该第一内部导体部由被第一绝缘部26包围的内部导体触销(contact pin)构成。在本示例性实施例中，第一绝缘部26具有大致柱形的基本形状，具体为空心柱形的基本形状，并插入到第一外部导体部28中。在本示例性实施例中，该第一外部导体部也具有大致柱形的基本形状，具体为空心柱形的基本形状，并插入到可轴向移动的套筒30中。在本示例性实施例中，该套筒具有大致柱形的基本形状，具体为空心柱形的基本形状。
第一外部导体部28可以由导电材料制成，从而形成连接器2的外部导体的一部分，因此，在本示例性实施例中，其构造成插头导向体。套筒30可以构成第一连接件4的外壳体，同时也可以具有解锁部件所具有的功能，利用该套筒能解除第一连接件4与第二连接件6之间的卡锁连接。在本示例性实施例中，第一外部导体部28也具有大致柱形的基本形状，具体为空心柱形的基本形状；在本示例性实施例中，第一外部导体部28具有槽或凸肩10。在本示例性实施例中，该槽或凸肩10提供一种形成第一表面11的平面部分，如稍后所述，该第一表面引起密封件8的压缩，该密封件部分地插入到槽或凸肩10中或者由槽或凸肩10支撑。例如，密封件8可以是O形圈。此外，第一外部导体部28在其外侧面上具有卡锁部件22，用来与第二连接件6形成卡锁连接，此点稍后将予以详述。在本示例性实施例中，卡锁部件22是用于对应卡锁部件24的弹性卡锁钩，作为在第二连接件6上的卡锁面。另外，在本示例性实施例中，第一连接件4具有第一外部导体接触段32，该第一外部导体接触段32由插头外部导体触点构成，该插头外部导体触点部分地设置在第一绝缘部26与第一外部导体部28之间，且具有自由接触面，例如接触指形式的自由接触面。
此外，在本示例性实施例中，第一连接件4具有第一引导面20，该第一引导面与第二连接件6的第二引导面18配合作用，此点稍后将予以详述。例如，第一引导面20是外表面。在本示例性实施例中，该外表面是圆筒外表面。另外，第一引导面20关于连接器2的纵轴线50，沿轴向方向与第一外部导体接触段32间隔开地布置。在本示例性实施例中，第一引导面20构造在第一外部导体部28的外表面上。此外，第一引导面20和第一外部导体接触段32构造成径向向外朝向的面。
在本示例性实施例中，第一连接件4具有第三引导面44，用来与第二连接件6的第四引导面42配合作用，此点稍后将予以详述。第三引导面44由在第一连接件4上的套筒30的内表面构成。另外，在本示例性实施例中，第三引导面44是圆筒内表面。
第二连接件6具有与第一内部导体部14对应的第二内部导体部34，在本示例性实施例中，该第二内部导体部34构造成内部导体接触插座且具有大致柱形的基本形状，具体为空心柱形的基本形状，以及被第二绝缘部36包围。在本示例性实施例中，该第二绝缘部36同样具有大致柱形的基本形状，具体为空心柱形的基本形状，且插入到在本示例性实施例中大体上呈柱形的主体、具体为空心柱形的主体，例如第二外部导体部38中。第二外部导体部38可以由导电材料制成，因而形成连接器2的外部导体的一部分。
此外，第二连接件6具有第二引导面18和第二外部导体接触段40，在本示例性实施例中，该第二外部导体接触部40由插座外部导体触点构成且具有自由接触面。在本示例性实施例中，第二连接件6的第二引导面18和第二外部导体接触部40关于连接器2的纵轴线50在轴向方向上彼此间隔开。
另外，第二引导面18构造在第二外部导体部38的内表面上，且在本示例性实施例中，第二引导面18是第二外部导体部38的圆筒状的面。
第四引导面42由第二外部导体部38的外表面构成。
在本示例性实施例中，第二外部导体部38在正面端16具有第二面12，该第二面12构造成45度的斜面。因而，在本示例性实施例中，第二面12经过构造和布置为：通过与第一面11的配合作用，密封件8沿连接器2的纵轴线50的方向轴向地且径向向内地有弹性地变形。在本示例性实施例中，第二面12设置在第二外部导体部38的内表面上。
此外，在本示例性实施例中，第二外部导体部38在正面端16具有对应卡锁部件24，该对应卡锁部件24设置在第二面12的对面。在本示例性实施例中，对应卡锁部件24设置在第二外部导体部38的外表面上。
图中未示出带有螺纹的套筒螺母或紧固套筒，例如M10 x 0.75的螺纹，用于连接器2的额外紧固。
现在参见图1a至图1c。
如图1a所示，第一外部导体接触部32由一个单独的构件构成。在本示例性实施例中，该单独的构件是套筒21，该套筒21构造成带有弹性接触舌片的弹簧笼。
相比之下，如图1b所示，第一外部导体部28与第一外部导体接触部32的套筒21一体地且材料一体地方式构造，该套筒21具有带弹性接触舌片的弹簧笼。
如图1c所示，套筒21至少部分地被第一引导面20包围，该第一引导面20构造成单独的部件。第一引导面20顶压到第一外部导体部28和套筒21上。
现在参见图2至图6。
图2示出连接器2的安装的第一步骤，在该步骤中，第一连接件4在接合方向F上(参见图1)通过沿着连接器2的纵轴线50插入而朝向第二连接件6移动，直到所述第一连接件和第二连接件接触。
第二外部导体部38插入到套筒30中。可以看到，第二外部导体部38的第二引导面18与第一外部导体部28的第一引导面20接触。而且，在本示例性实施例中，第二外部导体部38的第四引导面42也与套筒30的第三引导面44接触。替代地，第二外部导体部38的第四引导面42和套筒30的第三引导面44超前于或落后于第二外部导体部38的第二引导面18和第一外部导体部28的第一引导面20。
当第一连接件4与第二连接件6进一步接合时，第一外部导体部28的第一引导面20与第二引导面18(在本示例性实施例中的第二外部导体部38的内表面)一起形成用于引导第二连接件6的第一引导件。由于各自圆筒形的构造，第一引导件形成了第一圆筒引导件。
另外，当第一连接件4与第二连接件6的进一步接合时，套筒30的第三引导面44与第四引导面42(在本示例性实施例中的第二外部导体部38的外表面)一起形成用于引导第二连接件6的第二引导件。由于各自圆筒形的构造，第二引导件形成了第二圆筒引导件。
在图3中显示后续接合过程。
在图4中显示了第二步骤。现在，第一内部导体部分14插入到第二内部导体部分34中，因而形成内部导体。此外，第一外部导体部28的第一外部导体接触部32的自由接触面与第二外部导体部38的第二外部导体接触部40电气性地且机械性地接触，因而形成外部导体。
由此，第一引导件的第二引导面18和第一引导面20、以及第二引导件的第三引导面44和第四引导面42，在电气性接触之前(具体为，第一内部导体部分14和第二内部导体部分34、以及第一外部导体接触段32和第二外部导体接触段40电气性接触之前)机械性地接触。也就是说，连接器2的引导超前于其电性接触。
在图5中显示第三步骤。在第二面12到达支撑在第一面11上的密封件8之后，卡锁部件22也在径向方向上有弹性地偏移。
因此，通过在轴向方向上沿着纵轴线50(接合方向F，参见图1)的后续接合移动，密封件8压缩，直至卡锁部件22在径向方向上脱离与对应卡锁部件24的接合，且在径向方向上又可以快速卡回。
另外，由于第二面12构造成斜面，密封件8径向向内地压缩。因此密封件8固定在其位置上，一方面在第二面12以及密封件8之间的摩擦和另一方面在第一面11与密封件8之间的摩擦防止了因围绕纵轴线50的旋转引起的第二连接件6的转动。
在图6中显示了安装好的连接器2。在接合移动结束并且撤除接合力之后，密封件8略微扩展，例如0.05mm到0.4mm，并在与接合移动的方向F(参见图1)相反的方向上顶压第二连接件6。被压缩的密封件8提供复位力，该复位力顶压第一连接件4和第二连接件6使二者分离。由此，卡锁部件22和对应卡锁部件24在轴向方向上接触，并通过由于密封件8的压缩而在轴向方向上起作用的接触压力被固定。此外，这种方式下，并不产生间隙，也就是说，互连在轴向方向上是无间隙的。
由此，通过第一引导件的第一引导面20与第二引导面18的配合作用，第二引导件的第三引导面44与第四引导面42的配合作用，避免在接合期间发生错位，否则，这种错位会导致第一外部导体接触部32受损。

Claims (11)

1.一种连接器(2)，包括：
第一连接件(4)，所述第一连接件为插头；和
第二连接件(6)，所述第二连接件为插座；
其中，所述第一连接件(4)包括第一内部导体部(14)、第一外部导体部(28)和第一绝缘部(26)，所述第一绝缘部(26)用于在径向内部且相对于所述第一外部导体部(28)同轴地保持所述第一内部导体部(14)；
其中，所述第二连接件(6)包括第二内部导体部(34)、第二外部导体部(38)和第二绝缘部(36)，所述第二绝缘部(36)用于在径向内部且相对于所述第二外部导体部(38)同轴地保持所述第二内部导体部(34)；
其中，所述第一外部导体部(28)包括第一外部导体接触段(32)和第一引导面(20)，所述第二外部导体部(38)包括第二外部导体接触段(40)和第二引导面(18)，所述第一引导面(20)和所述第二引导面(18)设计为使得在所述第一连接件(4)插入到所述第二连接件(6)过程中时它们可彼此配合并引导所述第一连接件(4)和所述第二连接件(6)的结合过程；
其中，所述第一连接件还包括第三引导面(44)，所述第二连接件还具有第四引导面(42)，所述第三引导面(44)和所述第四引导面(42)设计为使得在所述第一连接件(4)插入到所述第二连接件(6)中时它们可彼此配合并引导所述第二连接件(6)；
其中，在所述第一连接件(4)与所述第二连接件(6)的第一结合状态下，所述第一引导面(20)引导接触所述第二引导面(18)，并且所述第三引导面(44)不接触所述第四引导面(42)；
其中，在所述第一连接件(4)与所述第二连接件(6)的第二结合状态下，所述第一引导面(20)引导接触所述第二引导面(18)，所述第三引导面(44)引导接触所述第四引导面(42)，并且所述第一外部导体接触段(32)不接触所述第二外部导体接触段(40)；
其中，在所述第一连接件(4)与所述第二连接件(6)的第三结合状态下，所述第一引导面(20)引导接触所述第二引导面(18)，所述第三引导面(44)引导接触所述第四引导面(42)，并且所述第一外部导体接触段(32)电气性地且机械性地接触所述第二外部导体接触段(40)；
其中，所述第一外部导体接触段(32)由插头外部导体触点构成，所述插头外部导体触点部分地设置在所述第一绝缘部(26)和所述第一外部导体部(28)之间且具有自由接触面。
2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，
所述第一外部导体接触段(32)设置为带有弹性接触舌片的弹簧笼。
3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，
所述第一引导面(20)是所述第一外部导体部(28)的外表面，和
所述第二引导面(18)是所述第二外部导体部(38)的内表面。
4.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，
所述第一引导面(20)是所述第一外部导体部(28)的圆筒形的外表面，和
所述第二引导面(18)是所述第二外部导体部(38)的圆筒形的内表面。
5.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，
所述第一连接件(4)具有可轴向移动的套筒(30)，
所述第三引导面(44)是所述套筒(30)的内表面，和
所述第四引导面(42)是所述第二外部导体部(38)的外表面。
6.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，
所述第三引导面(44)是所述套筒(30)的圆筒形的内表面，和
所述第四引导面(42)是所述第二外部导体部(38)的圆筒形的外表面。
7.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，
所述套筒(30)位于所述第一外部导体部的径向外侧。
8.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，
所述套筒(30)可在平行于所述第一连接件的纵轴线的方向上移动。
9.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，
所述第一外部导体部(28)与所述第一外部导体接触段(32)是可分开的构件。
10.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，
所述第一外部导体部(28)与所述第一外部导体接触段(32)为一体式构造。
11.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述第一引导面(20)构造在附加的套筒上，所述套筒顶压到该第一外部导体部(28)上。
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