CN1244958A - 同轴式切换插接装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于蜂窝电话之中的同轴切换插接装置,配置一电话插接件(4)和一托架插接件(10)。托架插接件(10)经由一圆锥形螺旋弹簧(68)安装在一支承构架(8)之中。弹簧(68)允许此插接件的径向和轴向两种位移,以便缓冲蜂窝电话与其托架之间的尺寸偏差和机械需求。

Description

同轴式切换插接装置
本发明涉及一种同轴插接装置。
在蜂窝电话中可以找到带有切换功能的同轴插接器的一般用途。蜂窝电话具有其自身的天线，但当比如装在一部汽车中的一支座上时，蜂窝电话连接于汽车上的一根天线。蜂窝电话连接于汽车天线在将蜂窝电话插入支座期间需要某种切换。天线插接件一般是一同轴式插接件，具有一内部导体，由一接地导体同心地予以围绕。
一种同轴式切换插接装置的一项实例说明在欧洲专利申请0685911-A1之中。切换功能的实现借助于配置一由弹簧加载的套筒，同心地围绕一同轴的中心销状导体安装并且向着一导体垫偏压。在插塞可压下同心套筒件的互补插接件期间，在中心销与导体垫之间出现连接解除。
这种设计和其他各种插接器的许多问题之一是，它们不适于缓冲在定位各配接部分方面的较大偏差。这在各种诸如蜂窝电话的应用场合下是特别重要的，此时，与插接器尺寸相比，蜂窝电话在其支座(托架)中的定位可能会显著地变动。
另外一种问题是，在诸如蜂窝电话这种应用场合下，频繁地插入和拔出和各触头所受的冲击和力量较大。可能需要提供一种同轴插接界面，可以一种紧凑的和高费效比的方式满足很高的机械需求和大量的插接循环。
本发明的一项目的是提供一种同轴插接装置，可以一种可靠的方式承受大量的插入/拔出循环。最好是提供一种能够容许各配接部分之间较大偏差的同轴插接装置。最好是提供一种能够承受许多插接/解除插接循环、带有切换功能的同轴插接装置。进一步，最好是以一种高费效比的、紧凑和结实的方式提供这种插接装置。
本发明的这些目的是通过提供符合权利要求1的同轴插接装置而达到的。具体地说，这些目的的达到是通过提供一种同轴插接装置，它包括一第一同轴插接件和可以插塞方式在轴向上与之配接的第二同轴插接件，每一插接件包括一配接部，具有一内部接头，由一外部触头围绕并由一种绝缘材料与之分隔，两插接件之一的外部触头具有一带锥度的引入段，用于在插塞在一起期间导引和定位各插接件配接部，其中至少两插件之一包括一弹簧，在正交于轴向的一径向上具有弹性，弹簧安放在配接部与一支座之间，用于固定装接于一装置之中，以致此插接件相对于此装置可从弹性方式浮动在径向上。弹簧还可以在轴向上是弹性的，以便此插接件的轴向弹性活动。
因此，有利的是，各配接部分之间的较大偏差得到缓冲，以便在多次循环中可靠地相互插接，并且降低了损伤各配接部件的风险。
本发明的各项目的是通过提供符合权利要求12的同轴插接装置而达到的。具体地说，这些目的达到是通过提供一种同轴插接装置，它包括一第一同轴插接件和可在轴向上与之配接的一第二同轴插接件，每一插接件包括一配接部，具有一内部触头，由一外形触头围绕并由一种绝缘材料与之分隔，第一或第二同轴插接件具有一带锥度的漏斗状引入部，用于在插塞在一起期间导引和定位第一和第二同轴插接件的插接件配接部，其中第一同轴插接件的内部触头具有一销状并在轴向上可以弹性方式活动。
另外一项有利的特点是，配置固定插接件的沿轴向可动的中心触头，贴靠活动插接件的中心触头。这一点可增强对于冲击的抗力并允许多次插入/拔出循环中进行可靠地连接。各中心触头的面对面贴靠可使各触头能够从绝缘材料各端面只突出很小的量，从而减少了弯曲或以另外方式损伤各中心销状触头的风险。
本发明的其他各有利方面从以下说明、附图或权利要求中将会显然可见。
现在将参照各图通过范例说明本发明的一项实施例，其中：
图1是正好在配接之前的位置上、符合本发明的一种同轴插接装置的剖面视图；
图2是在完全配接位置上的插接装置的类似于图1的视图；
图3是插接装置一固定插接件的侧视平面图；
图4是通过图3直线4-4的剖面视图；
图5是图4箭头5方向上的视图；
图6是装有图3-5插接件的一印刷电路板一部分的细节平面视图；
图7是图1和图2插接装置的一活动插接件的分解剖面视图；
图8是图7插接件的一部分的端视平面图。
参照图1和2，同轴插接装置2包括第一插接件4，装在诸如便携式电话这样的一种装置之内的印刷电路板(PCB)上，此装置具有外壳6，用于装放在诸如电话托架8这样的另一种装置之中，在此装置之内则装有第二插接件10，用于与第一插接件相配接。此后，第一插接件4也将称作活动装置插接件，而第二插接件10也将称作固定装置插接件。
主要参照图1、2、7和8，固定装置插接件10包括配接部12、安装部14，以及连接部16。连接部16包括管段18，具有通道20用于装放由同轴(比如天线)电缆26的绝缘材料24环绕的内部导线22。管段18的外部表面28用于装放围住它的电缆26外部导体30。外部导体30通过提供围绕着管段设置的金属环圈32而被压接于管段，此环圈在压接过程期间经过塑性变形。金属环圈一方面可确保外部导体30与连接部之间的良好电气接触，另一方面可用作一种形变释放器，以便把电缆26牢固地卡持于第二插接件10。如图1所示，固紧环圈32的后段33围绕电缆26的外部绝缘层压接。连接部16还包括导电套罩34，与管段18形成一体并具有沿轴向伸展的通道36，此通道正交于管段并连通于其内部导线装放空腔20。轴向通道36配有端帽37，一当电缆装配于第二插接件10，就封住通道的后端。具体地说，通道36的敞开端部使电缆内部导线22能够比如被钎焊于插接件内部触头40的连接段38。绝缘材料盖帽可以另外设置，在安装端帽37之前安放在内部触点连接段38之上，以便把内部触点38与起到外部导体作用的外壳和套罩34、端帽37分隔开来。
内部触头40装在绝缘材料44之内，后者还支承同心地围绕它并伸展在轴向A的外部触头46。外部触头46在电气上和在机械上连接于连接部外部导体34，凭借的是压接在外部触头46连接端处的台肩50周围的、连接部的各个变形压接舌片48。绝缘材料44配有夹置在外部导电套罩34各台肩与外部触头46之间的台肩52，以便其装接牢固。
内部触头40牢固地卡持于绝缘材料44，凭借的是沿着它设置的、干涉配接于绝缘材料的一些卡持毛刺54。基本上圆柱形的内部触头40的配接端设有凹槽56，在此实施例中是圆锥形的。凹槽56形成一接触表面，用于装放和定位活动装置插接件的一互补销状触头58，与之形成沿轴向的弹性顶靠关系。内部触头40的配接端57相对于插接件配接表面59稍微凹进，虽然有可能改变绝缘材料配接表面59′的位置；这在对比图2和7的稍有不同的实施例时看得最为清楚。
外部触头46配有一些弹性的悬臂梁式接触臂杆60，从配接端57伸出，其各自由端62可以弹性方式向内(即沿径向朝着内部触头40)偏压。各自由端62配有各接触突起64，用于以弹性方式接触配接的活动装置插接件4的同心外部触头66。各弹性悬臂梁60是通过在大体上管状外部触头46上切出沿轴向伸展的一些槽缝而制成的。
安装部14包括弹簧件68，在一端70处固定于插接件配接部12，并在另一端72处固定于牢固地装接于装置8的支承件74，装置8比如可以是一移动电话装放托架的外壳。轴向贴靠件76牢固地装接于接近连接端75的插接件配接部12，以限制插接件在固定装置8配接侧面78以外的轴向位移。贴靠件76贴靠支座8的台肩79。弹簧件68在此实施例中是一螺旋弹簧，具有基本上带锥度的或圆锥形状，其中小直径端在配接部装接端70处缠绕并装接于外部触点46，而大直径端处在支座装接端72，贴靠支承环圈74。弹簧的圆锥形状使方向A上的轴向移动和在具有正交于轴向A的方向R的平面中的径向移动都成为可能。插接贴靠件76因而可滑动地安装得贴靠装置8的表面79。弹簧68的轴向偏压力稍微大于插接件4、10完全配接时的配接力，以致一当各插接件已经完全配接时，按照公差状况，弹簧基本上只沿轴向受到压缩。如果联配好的各插接件之间的公差是致使弹簧沿轴向受到压缩的，贴靠件76就抬离装置8的支承表面79。弹簧也可以起作用以吸收固定装置插接件10上的各种冲击，比如，如果活动装置外壳6或其他一些物件贴靠此插接件以致它以弹性方式沿轴向或沿径向活动的时候，由此可减少由这种冲击所造成的受损风险。
在图2中看得最清楚，圆锥形螺旋弹簧68使固定装置插接件10相对于固定装置8的显著径向活动成为可能，以便缓冲在各配接插接件10、4之间安放方面的径向公差。挠性薄膜或膜片80可以设置得装接于配接部12的外部触头46，以便盖住配接部12装放于其中的、装置8的空腔82。这一作法用以防止在灰尘等进入装置。
主要参照图1-5，活动装置插接件4包括绝缘材料外壳84，其中沿轴向可滑动地装有中心触头58，并围绕着它同心地装有外部触头66。插接件4具有配接部86和连接部88。连接部88包括第一接触支柱和第二接触支柱90，在绝缘材料84的PCB安装端83处分别地装在凹槽91、92之内。接触支柱89、90都具有表面贴配接触段93，用于以表面贴配方式钎焊在比如用于相互连接于一部移动电话各电气部件的PCB 94。第二接触支柱90包括弹性接触臂杆96，具有接触突起97，用于贴紧第一接触支柱89的接触表面98。接触臂杆90当装在绝缘材料94之中时是予加应力的，以致接触表面97、98以一定力量贴靠以便其间作可靠的电气接触。弹性的接触臂杆96在中心销状触头58的倒圆插接端99的下面横着和沿轴向伸展。当销状触头58朝着PCB 5被压下时，接触臂杆90也因而被压下，而且支柱89、90之间的电气连接被断开。当插接件10、4完全配接时，内部触头40、58的贴靠因而断开接触支柱89、90之间的接触，如图2所示。这一切换功能比如可导致，当一蜂窝电话装在固定装置8上面时，蜂窝电话的天线被切换到固定装置8的天线。弹性的接触臂杆还可以为使可滑动的内部触头58贴紧配接的内部触头40而提供弹簧力，以致需要不多一些部件来提供切换和接触功能。可滑动的内部触头58与内部触头40的沿轴向面对面的贴靠，如图2所示，使可滑动的触头端部85能够只是稍微突出在绝缘材料84的配接端面87以外。这一情况减少了各触头在插塞期间或者来自外界物体的受损风险。
外部触头66配有很大的圆锥形引入部94，用于在插塞期间导引配接部12。带锥度的或圆锥形的引入部94是十分重要的，以便缓冲在插接件4、10径向定位方面的较大偏差。
接触支柱89、90，可以以高费效比通过冲压和成形板金属而制造出来，配有各V形卡持件100，扣进绝缘材料84安装端部93之中槽孔102的对置两壁板。各接触支柱因而可以只是通过把各卡持件100压下而进入槽孔102就相对于绝缘材料84被牢固地装接和定位。插接件4可以通过各接触支柱93的钎焊连接而结实地被支承在PCB上，此外，还通过外部触头66的钎焊连接，此触头配有对置的两个钎焊安装延伸段104，可以安装于PCB上。如图6所示，PCB配有各弧形的导电迹线106，用于钎焊连接于外部触头各安装延伸段104。由于各延伸段104的弧形，即它们基本上是外部触头66圆筒形状的延续，形成了对PCB的结实装接，此外还有可能围绕插接件4形成一个相当大的钎焊区域，使钎焊连接更加结实。各钎焊连接也形成了对于外部和内部触头66、58的电气连接。

Claims (16)

1.一同轴插接装置(2)，包括一第一同轴插接件(4)和一可在轴向(A)上与之配接的第二插接件(10)，每一插接件包括一配接部(86，12)，具有一内部触头(58，40)，由一外部触头(66，46)围绕并由一种绝缘材料(84，44)与之分隔，第一或第二同轴插接件具有一带锥度的漏斗状引入段(94)，用于在插塞在一起期间导引和定位第一和第二同轴插接件的插接件配接部(86，12)，其中至少第二同轴插接件(10)包括一弹簧(68)，在正交于轴向的一径向(R)上具有弹性，弹簧安放在配接部(12)与一支座(74)之间，用于固定装接于一其中装有第二同轴插接件装置(8)，以致第二同轴插接件(10)相对于装置(8)可以弹性方式浮动在径向上。
2.按照权利要求1所述的插接装置，其中弹簧在轴向(A)上也具有弹性，从而弹簧力大于为完全配接同轴插接件(4，10)所需的配接力。
3.按照前述各项权利要求之中任一项所述的插接装置，其中弹簧是一基本上圆锥形的螺旋弹簧，在一小直径端部(70)处接合第二同轴插接件(10)的配接部(12)，并在一大直径端部(72)处接合支座(74)。
4.按照前述各项权利要求之中任一项所述的插接装置，其中第一同轴插接件包括带锥度的引入段(94)，与其外部触头(66)制成一体。
5.按照前述各项权利要求之中任一项所述的插接装置，其中第一同轴插接件(4)的内部触头(58)可以弹性方式在轴向(A)上活动。
6.按照权利要求5所述的插接装置，其中第一同轴插接件还包括第一和第二接触支柱(89，90)，至少其一包括一以弹性方式支承的触头(96)，用于当各插接件未被配接时触合另一支柱的一触头(98)，当在各同轴插接件(4，10)配接期间沿轴向被压下时，以弹性方式支承的触头(96)可由第一同轴插接件的内部触头(58)触合。
7.按照权利要求6所述的插接装置，其中至少一个所述各接触支柱(89，90)的以弹性方式支承的触头(96)设置在一弹簧臂杆(99)上，弹性臂也沿轴向(A)触合并以弹性方式偏压内部触头(58)。
8.按照前述各项权利要求之中任一项所述的插接装置，其中第二同轴插接件(10)的内部触头(40)包括一相对于绝缘材料(44)固定的接触表面(56)，并相对于第二同轴插接件(10)配接部(12)的一配接端面(59)并沿轴向开有凹槽。
9.按照权利要求8所述的插接装置，其中接触表面(56)基本上是圆锥形的。
10.按照权利要求5、6或7所述的插接装置，其中第一同轴插接件的接触支柱(89，90)各自具有贴面安装触垫(93)，位于插接件的对置两侧，用于钎焊在一PCB(5)上。
11.按照前述各项权利要求之中任一项所述的插接装置，其中第一同轴插接件外部触头(66)包括在绝缘材料(84)对置两侧上的各延伸段(104)，用于安装在一PCB(5)上，各延伸段在外部触头一基本上圆筒形配接部的轴向延续部分上具有曲线形状，以致配置在各延伸段(104)端部处的钎焊垫(105)基本上具有弧形。
12.一种同轴插接装置(2)，具有一第一同轴插接件(4)和一可在轴向(A)上与之配接的第二同轴插接件(10)，每一插接件包括一配接部(86，12)，具有一内部触头(58，40)，由一外部触头(66，46)围绕并由一种绝缘材料(84，44)与之分隔，第一或第二同轴插接件具有一带锥度的漏斗状引入段(94)，用在插塞在一起期间导引和定位第一和第二同轴插接件的插接件插配部(86，12)，其中第一同轴插接件(4)的内部触头(58)基本上是销状的并可以弹性方式在轴向(A)上活动。
13.按照权利要求12所述的插接装置，其中第一同轴插接件还包括第一和第二接触支柱(89，90)，至少其一包括一以弹性方式支承的触头(96)，用于在各插接件未被配接时触合另一支柱(98)的一触头(98)，当在各同轴插接件(4，10)期间内部触头沿轴向被压下时，以弹性方式支承的触头(96)可由第一同轴插接件的内部触头(58)触合。
14.按照权利要求12或13所述的插接装置，其中第二同轴插接件(10)的内部触头(40)包括一相对于绝缘材料(44)固定的、凹下的接触表面(56)。
15.按照权利要求12-14之中任一项所述的插接装置，其中第二同轴插接件的配接部(12)可以弹性方式浮动地装于装置(8)的支座(72、74)上。
16.按照权利要求12-15之中任一项所述的插接装置，其中漏斗形引入段(94)设置在第一同轴插接件(4)上，并伸出第一插接件绝缘材料(84)的一配接端面(87)之外，以及其中第一同轴插接件的销状中心触头(58)具有一接触端部(85)，比引入段(94)较少地突出在绝缘材料配接端面(87)之外。
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