CN113161787A - 一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器 - Google Patents

一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器 Download PDF

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Abstract

一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器，包括：外接触件、中心接触件、玻璃绝缘子、实心毛纽扣、工程塑料绝缘体、空心毛纽扣、保护帽及卡圈；本发明采用中心接触件与外接触件分别设置实心毛纽扣和空心毛纽扣，使中心接触件的信号能可靠传输，外接触件与互连的结构件共同实现可靠接地的目的；本发明采用在中心接触件与外接触件之间封装玻璃绝缘子，将实心毛纽扣、保护帽设于工程塑料绝缘体内并与外接触件装配的结构，通过实心毛纽扣和空心毛纽扣的应用，使得射频同轴连接器具有密封性能好、信号传输频带宽、可靠性高而且能与微带线进行免焊互连的优点。

Description

一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器
技术领域
本发明属于射频同轴连接器技术领域，特别涉及一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器。
背景技术
随着微波集成电路的发展，满足微波集成电路传输的连接器蕴育而生，为体现连接器体积小、重量轻、使用频带宽、可靠性高和制造成本低的微波传输的优点，多采用在连接器中设置毛纽扣的技术方案，现有技术中国专利CN201610374899.2将毛纽扣应用于绝缘体材料中，解决毛纽扣在绝缘体中的固定问题。其中CN201610374899.2发明了一种无需设置接触帽且能防止毛纽扣由安装孔中脱出的毛纽扣连接器及该毛纽扣连接器中使用的绝缘体。CN111370953A发明了一种毛纽扣浮动结构的板间浮动射频连接器，该发明利用弹簧提供较大的浮动。CN201510796354.6则发明了一种用于瓦片式面子阵的射频连接器，其中心导体采用毛纽扣，可与印制板中心焊盘进行免焊互连。CN201610374744.9发明了一种无需设置接触帽就能防止在搬运过程中防止毛纽扣由安装孔中脱出的毛纽扣连接器及该毛纽扣连接器中使用的绝缘体和毛纽扣。此外，中国专利CN201811406053.8则发明了一种用于信号传输的弹性接触件，所述的弹性接触件由任意形状的合金丝编织后绕制成具有一定圆度的弹性体，弹性体为空心圆柱形状。
上述现有技术中不同程度的存在以下技术问题：(1)、毛纽扣在绝缘体中易脱落的问题；(2)、连接器外壳端面与外部微带线直接无法可靠接地的问题；(3)、连接器中心接触件外伸端面与外部微带线之间必需进行焊接连接的问题。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器，具体技术方案如下：
一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器，包括：
一外接触件，所述外接触件为筒状体结构，其内部自上而下依次连通开设有第一台阶孔、第二台阶孔、第三台阶孔、第四台阶孔以及第五台阶孔，且所述第一台阶孔的端口处均布有多个第一凹槽；
一中心接触件，所述中心接触件为柱状体结构，其底部设有尾端台阶段，所述中心接触件竖直置于所述第一台阶孔与第二台阶孔之间，且与所述外接触件同轴设置；所述中心接触件与所述第一台阶孔及其端口处的第一凹槽共同构成射频同轴连接器界面；
一玻璃绝缘子，所述玻璃绝缘子封装于所述第二台阶孔的内壁与中心接触件的外表面之间；
一工程塑料绝缘体，所述工程塑料绝缘体为空心柱状体结构，其内部自下而上依次连通开设有第六台阶孔和接触帽台阶孔，其外壁周向均匀间隔设置有多个凸块；所述工程塑料绝缘体置于所述外接触件的第三台阶孔内，且所述工程塑料绝缘体的外壁与所述第三台阶孔的内壁触及；
一保护帽，所述保护帽为柱状体结构，其顶端设有阶梯，所述保护帽同轴间隙穿过所述工程塑料绝缘体的第六台阶孔，所述保护帽的阶梯置于所述工程塑料绝缘体的接触帽台阶孔内底部，并与所述接触帽台阶孔的内壁滑动连接；
一实心毛纽扣，所述实心毛纽扣为弹性实心圆柱体结构，所述实心毛纽扣同轴间隙插设于所述工程塑料绝缘体的接触帽台阶孔内，所述实心毛纽扣一端与所述中心接触件的尾端台阶段触及，另一端与所述保护帽的阶梯触及；
一卡圈，所述卡圈的上端面周向均匀开设有多个第三凹槽，所述卡圈的外周壁自上而下设置有第一台阶和第二台阶，所述卡圈的第一台阶与所述外接触件的第五台阶孔卡接，所述卡圈的第二台阶与所述外接触件滑动连接，且所述卡圈的底端伸出至所述外接触件外侧，所述第三凹槽与所述工程塑料绝缘体的凸块对应匹配卡接，所述保护帽的底端伸出至所述卡圈外侧；
一空心毛纽扣，所述空心毛纽扣为弹性空心圆柱体结构，所述空心毛纽扣置于所述外接触件的第四台阶孔、工程塑料绝缘体以及卡圈所围成的空心区域内，所述空心毛纽扣的外壁与所述第四台阶孔的内壁触及，所述空心毛纽扣的两端面分别与所述外接触件和所述卡圈触及。
进一步地，所述中心接触件的尾端台阶段的直径大于所述实心毛纽扣的直径。
进一步地，相邻所述工程塑料绝缘体的凸块之间环向形成有多个第二凹槽。
进一步地，所述的工程塑料绝缘体选用PI聚酰亚胺材质制作，耐400℃高温。
进一步地，所述玻璃绝缘子采用玻璃粉进行烧结成型，且所述玻璃绝缘子夹设于所述第二台阶孔顶口处凸缘的下方与所述中心接触件的尾端台阶段的上方之间。
本发明的有益效果是：
本发明采用中心接触件与外接触件分别设置实心毛纽扣和空心毛纽扣，使中心接触件的信号能可靠传输，外接触件与互连的结构件共同实现可靠接地的目的；本发明采用在中心接触件与外接触件之间封装玻璃绝缘子，将实心毛纽扣、保护帽设于工程塑料绝缘体内并与外接触件装配的结构，通过实心毛纽扣和空心毛纽扣的应用，使得射频同轴连接器具有密封性能好、信号传输频带宽、可靠性高而且能与微带线进行免焊互连的优点。
附图说明
图1示出了本发明的双浮动的毛纽扣同轴密封连接器结构示意图；
图2示出了本发明的中心接触件的结构示意图；
图3示出了本发明的实心毛纽扣、保护帽与工程塑料绝缘体连接的结构示意图；
图4示出了本发明的工程塑料绝缘体的立体结构示意图；
图5示出了本发明的工程塑料绝缘体的结构剖视图；
图6示出了本发明的卡圈的立体结构示意图。
图中所示：1、外接触件；11、第一台阶孔；12、第一凹槽；13、第二台阶孔；14、第三台阶孔；15、第四台阶孔；16、第五台阶孔；17、凸缘；2、中心接触件；21、尾端台阶段；3、玻璃绝缘子；4、实心毛纽扣；5、工程塑料绝缘体；51、第二凹槽；52、凸块；53、第六台阶孔；54、接触帽台阶孔；6、空心毛纽扣；7、保护帽；71、阶梯；8、卡圈；81、第三凹槽；82、第一台阶；83、第二台阶。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1～6所示，一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器，包括：
一外接触件1，所述外接触件1为筒状体结构，其内部自上而下依次连通开设有第一台阶孔11、第二台阶孔13、第三台阶孔14、第四台阶孔15 以及第五台阶孔16，且所述第一台阶孔11的端口处均布有多个第一凹槽 12；
一中心接触件2，所述中心接触件2为柱状体结构，其底部设有尾端台阶段21，所述中心接触件2竖直置于所述第一台阶孔11与第二台阶孔13 之间，且与所述外接触件1同轴设置；所述中心接触件2与所述第一台阶孔11及其端口处的第一凹槽12共同构成射频同轴连接器界面；
一玻璃绝缘子3，所述玻璃绝缘子3封装于所述第二台阶孔13的内壁与中心接触件2的外表面之间；
一工程塑料绝缘体5，所述工程塑料绝缘体5为空心柱状体结构，其内部自下而上依次连通开设有第六台阶孔53和接触帽台阶孔54，其外壁周向均匀间隔设置有多个凸块52；所述工程塑料绝缘体5置于所述外接触件1 的第三台阶孔14内，且所述工程塑料绝缘体5的外壁与所述第三台阶孔14 的内壁触及；
一保护帽7，所述保护帽7为柱状体结构，其顶端设有阶梯71，所述保护帽7同轴间隙穿过所述工程塑料绝缘体5的第六台阶孔53，所述保护帽7的阶梯71置于所述工程塑料绝缘体5的接触帽台阶孔54内底部，并与所述接触帽台阶孔54的内壁滑动连接；
一实心毛纽扣4，所述实心毛纽扣4为弹性实心圆柱体结构，所述实心毛纽扣4同轴间隙插设于所述工程塑料绝缘体5的接触帽台阶孔54内，所述实心毛纽扣4一端与所述中心接触件2的尾端台阶段21触及，另一端与所述保护帽7的阶梯71触及；
一卡圈8，所述卡圈8的上端面周向均匀开设有多个第三凹槽81，所述卡圈8的外周壁自上而下设置有第一台阶82和第二台阶83，所述卡圈8 的第一台阶82与所述外接触件1的第五台阶孔16卡接，所述卡圈8的第二台阶83与所述外接触件1滑动连接，且所述卡圈8的底端伸出至所述外接触件1外侧，所述第三凹槽81与所述工程塑料绝缘体5的凸块52对应匹配卡接，所述保护帽7的底端伸出至所述卡圈8外侧；
一空心毛纽扣6，所述空心毛纽扣6为弹性空心圆柱体结构，所述空心毛纽扣6置于所述外接触件1的第四台阶孔15、工程塑料绝缘体5以及卡圈8所围成的空心区域内，所述空心毛纽扣6的外壁与所述第四台阶孔15 的内壁触及，所述空心毛纽扣6的两端面分别与所述外接触件1和所述卡圈8触及。
通过上述技术方案，采用中心接触件2与外接触件1分别设置实心毛纽扣4和空心毛纽扣6，使中心接触件2的信号能可靠传输，外接触件1与互连的结构件共同实现可靠接地的目的；采用在中心接触件2与外接触件1 之间封装玻璃绝缘子3，将实心毛纽扣4、保护帽7设于工程塑料绝缘体5 内并与外接触件1装配的结构，通过实心毛纽扣4和空心毛纽扣6的应用，使得射频同轴连接器具有密封性能好、信号传输频带宽、可靠性高而且能与微带线进行免焊互连的优点。
如图1和2所示，所述中心接触件2的尾端台阶段21的直径大于所述实心毛纽扣4的直径。
通过上述技术方案，是为减小中心接触件2的尾端台阶21与实心毛纽扣4连接时的接触电阻，提高接触的可靠性。
如图4所示，相邻所述工程塑料绝缘体5的凸块52之间环向形成有多个第二凹槽51。
通过上述技术方案，在装配后，第二凹槽51与外接触件1之间形成空腔，该空腔能满足射频同轴连接器的阻抗匹配要求，塑料绝缘体5与空气形成一种混合介质，其介电常数为混合介电常数，利于微波信号的传输。
如图3所示，所述的工程塑料绝缘体5选用PI聚酰亚胺材质制作，耐 400℃高温。
通过上述技术方案，为提高工程塑料绝缘体5的绝缘性能，工程塑料绝缘体5选用PI聚酰亚胺材质制作。
如图1所示，所述玻璃绝缘子3采用玻璃粉进行烧结成型，且所述玻璃绝缘子3夹设于所述第二台阶孔13顶口处凸缘17的下方与所述中心接触件2的尾端台阶段21的上方之间。
通过上述技术方案，用玻璃粉进行烧结成型，将外接触件1、中心接触件2及玻璃绝缘子3成型固定，完成玻璃绝缘子3的封装，玻璃绝缘子3 的设置使本发明的中心接触件2的两端被密闭分隔，使得本发明具有良好的气密性。
本发明的工作原理是：
参阅图1～6，本发明的装配：
本发明由外接触件1、中心接触件2、玻璃绝缘子3、实心毛纽扣4、工程塑料绝缘体5、空心毛纽扣6、保护帽7及卡圈8构成；
装配时，采用模具将中心接触件2穿过外接触件1的分隔面与外接触件1同轴设置，在外接触件1的第二台阶孔13的内壁与中心接触件2的外表面之间、在第二台阶孔13顶口处凸缘17的下方及中心接触件2尾端台阶段21的上方之间，用玻璃粉进行烧结成型，完成玻璃绝缘子3的封装；
将保护帽7、实心毛纽扣4依次装于工程塑料绝缘体5内，且保护帽7 的阶梯71与工程塑料绝缘体5的接触帽台阶孔53触及；再将工程塑料绝缘体5连同保护帽7及毛纽扣4装配于外接触件1的第三台阶孔14内，其中，工程塑料绝缘体5的凸块52与卡圈8的第三凹槽81卡接、实心毛纽扣4与中心接触件2的尾端台阶段21触及；
将空心毛纽扣6顺着工程塑料绝缘体5的凸块52装入到外接触件1的第四台阶孔15及卡圈8所组成的空心区域；再将卡圈8的第一台阶82与外接触件1的第五台阶孔16卡接，卡圈8的第二台阶83与外接触件1滑动连接；
本发明即可装配完毕。
参阅图1、图2、图3、图6，本发明与外部微带线实现免焊连接并进行可靠接地的应用：
由于本发明保护帽7、实心毛纽扣4依次装于工程塑料绝缘体5内，实心毛纽扣4的一端与保护帽7触及，当与外接触件1装配后，实心毛纽扣4 的另一端与中心接触件2的尾端台阶段21触及，保护帽7在工程塑料绝缘体5的接触帽台阶孔54允许轴向移动，这样实心毛纽扣4的弹性变形空间就保证了保护帽7位移的移动量，即保护帽7的伸缩量与实心毛纽扣4的弹性系数相关；当本发明与外部微带线实现免焊连接时，保护帽7直接压在微带线上，这时保护帽7受压压缩实心毛纽扣4，实心毛纽扣4反作用保护帽7一弹性力，故而完成保护帽7与微带线进行可靠的免焊连接；
另外，本发明空心毛纽扣6设置于外接触件1的第四台阶孔15及卡圈 8所组成的空心区域，空心毛纽扣6的外壁与外接触件1触及，两端面分别与外接触件1和卡圈8触及；当本发明与外部微带线实现免焊连接时，卡圈8直接压在微带线的接地片上，这时卡圈8受压压缩空心毛纽扣6，空心毛纽扣6反作用卡圈8一弹性力，故而完成卡圈8与微带线进行可靠接地。
参阅图1、图2，本发明玻璃绝缘子3的密封与应用：
装配时，采用模具将中心接触件2穿过外接触件1的分隔面与外接触件1同轴设置，在外接触件1的第二台阶孔13的内壁与中心接触件2的外表面之间、在第二台阶孔13的凸缘17的下方及中心接触件2尾端台阶段 21的上方之间，用玻璃粉进行烧结成型，将外接触件1、中心接触件2及玻璃绝缘子3成型固定，完成玻璃绝缘子3的封装，玻璃绝缘子3的设置使本发明的中心接触件2的两端被密闭分隔，使得本发明具有良好的气密性。
参阅图1、图3，本发明工程塑料绝缘体5的结构与应用：
将本发明工程塑料绝缘体5连同保护帽7及实心毛纽扣4设于外接触件1的第三台阶孔14内，其中，工程塑料绝缘体5的凸块52与卡圈8的第三凹槽81卡接，该卡接的结构保证了工程塑料绝缘体5与外接触件1的牢固稳定的连接，从而有效解决了实心毛纽扣4在工程塑料绝缘体5中易脱落的难题。
参阅图1、图3，本发明塑料绝缘体5为空心柱状件，其外壁周向均匀间隔设置有多个凸块52；相邻所述工程塑料绝缘体5的凸块52之间环向形成有多个第二凹槽51，装配后在外接触件1之间形成空腔，该空腔能满足射频同轴连接器的阻抗匹配要求，塑料绝缘体5与空气形成一种混合介质，其介电常数为混合介电常数，利于微波信号的传输。
参阅图1、图2，为减小本发明中心接触件2的尾端台阶21与实心毛纽扣4连接时的接触电阻，提高接触的可靠性，本发明设计的中心接触件2 尾端台阶段21的直径大于实心毛纽扣4的直径。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器，其特征在于，包括：
一外接触件(1)，所述外接触件(1)为筒状体结构，其内部自上而下依次连通开设有第一台阶孔(11)、第二台阶孔(13)、第三台阶孔(14)、第四台阶孔(15)以及第五台阶孔(16)，且所述第一台阶孔(11)的端口处均布有多个第一凹槽(12)；
一中心接触件(2)，所述中心接触件(2)为柱状体结构，其底部设有尾端台阶段(21)，所述中心接触件(2)竖直置于所述第一台阶孔(11)与第二台阶孔(13)之间，且与所述外接触件(1)同轴设置；所述中心接触件(2)与所述第一台阶孔(11)及其端口处的第一凹槽(12)共同构成射频同轴连接器界面；
一玻璃绝缘子(3)，所述玻璃绝缘子(3)封装于所述第二台阶孔(13)的内壁与中心接触件(2)的外表面之间；
一工程塑料绝缘体(5)，所述工程塑料绝缘体(5)为空心柱状体结构，其内部自下而上依次连通开设有第六台阶孔(53)和接触帽台阶孔(54)，其外壁周向均匀间隔设置有多个凸块(52)；所述工程塑料绝缘体(5)置于所述外接触件(1)的第三台阶孔(14)内，且所述工程塑料绝缘体(5)的外壁与所述第三台阶孔(14)的内壁触及；
一保护帽(7)，所述保护帽(7)为柱状体结构，其顶端设有阶梯(71)，所述保护帽(7)同轴间隙穿过所述工程塑料绝缘体(5)的第六台阶孔(53)，所述保护帽(7)的阶梯(71)置于所述工程塑料绝缘体(5)的接触帽台阶孔(54)内底部，并与所述接触帽台阶孔(54)的内壁滑动连接；
一实心毛纽扣(4)，所述实心毛纽扣(4)为弹性实心圆柱体结构，所述实心毛纽扣(4)同轴间隙插设于所述工程塑料绝缘体(5)的接触帽台阶孔(54)内，所述实心毛纽扣(4)一端与所述中心接触件(2)的尾端台阶段(21)触及，另一端与所述保护帽(7)的阶梯(71)触及；
一卡圈(8)，所述卡圈(8)的上端面周向均匀开设有多个第三凹槽(81)，所述卡圈(8)的外周壁自上而下设置有第一台阶(82)和第二台阶(83)，所述卡圈(8)的第一台阶(82)与所述外接触件(1)的第五台阶孔(16)卡接，所述卡圈(8)的第二台阶(83)与所述外接触件(1)滑动连接，且所述卡圈(8)的底端伸出至所述外接触件(1)外侧，所述第三凹槽(81)与所述工程塑料绝缘体(5)的凸块(52)对应匹配卡接，所述保护帽(7)的底端伸出至所述卡圈(8)外侧；
一空心毛纽扣(6)，所述空心毛纽扣(6)为弹性空心圆柱体结构，所述空心毛纽扣(6)置于所述外接触件(1)的第四台阶孔(15)、工程塑料绝缘体(5)以及卡圈(8)所围成的空心区域内，所述空心毛纽扣(6)的外壁与所述第四台阶孔(15)的内壁触及，所述空心毛纽扣(6)的两端面分别与所述外接触件(1)和所述卡圈(8)触及。
2.根据权利要求1所述的一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器，其特征在于：所述中心接触件(2)的尾端台阶段(21)的直径大于所述实心毛纽扣(4)的直径。
3.根据权利要求1所述的一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器，其特征在于：相邻所述工程塑料绝缘体(5)的凸块(52)之间环向形成有多个第二凹槽(51)。
4.根据权利要求3所述的一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器，其特征在于：所述的工程塑料绝缘体5选用PI聚酰亚胺材质制作，耐400℃高温。
5.根据权利要求1所述的一种双浮动的毛纽扣同轴密封连接器，其特征在于：所述玻璃绝缘子(3)采用玻璃粉进行烧结成型，且所述玻璃绝缘子(3)夹设于所述第二台阶孔(13)顶口处凸缘(17)的下方与所述中心接触件(2)的尾端台阶段(21)的上方之间。
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