CN1378313A

CN1378313A - 同轴微电缆的免焊接连接器

Info

Publication number: CN1378313A
Application number: CN01110090A
Authority: CN
Inventors: 翁胜嘉; 迈可·荷伦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-11-06
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: CN1141761C

Abstract

一种同轴微电缆的免焊接连接器,用以与具有外皮层,绝缘层及剥除部分外皮的中心导体的同轴微电缆相互接合,包括:一具有接合元件的本体,使同轴微电缆连接器可与同轴微电缆的外皮层接合;一连接器插销为一细长的导电体,连接器插销具有一导引端及一设有凹孔的末端;以及一卡合插销,其为一细长的导电体,卡合插销具有一可插入并卡合于连接器插销凹孔的导引端以及一可容置同轴微电缆剥除外皮的中心导体并与之卡合的末端。

Description

同轴微电缆的免焊接连接器

本发明是为一种同轴微电缆的免焊接连接器，其使用一两段式卡合插销以便能在户外完成简易的安装，并确保机构及信号传递的品质。

在信号传输的运用上，对于传导信号的同轴电缆而言，通常是以连接地点间的距离、信号频率、所需的最大弯曲半径以及在特定的传输和/或接收装置内可容许的空间来决定选用的标准。一般而言，使用的同轴电缆越长，频率越高，就需要越大的外径，以防止过多的信号漏失。传统应用于诸如有线电视，宽频资讯以及微波信号传输等方面的同轴电缆，其传输距离在50-1000英尺的范围，外径需为0.25-1英寸。在室内传输距离需求较短的设备(约6-24英寸)，其可由使用外径0.1-0.14英寸等较小的同轴电缆，以克服局促的空间及弯曲半径的限制。此类较小外径的同轴电缆需要使用精确的微连接器，例如SMA、SMB及MCX等，其必须连接至诸如实验室等设有精密设备的控制环境内的电缆上，并紧密夹持住此同轴电缆而连接至连接器上。此种微同轴电缆的中心导体通常是直接焊接于连接器内的固定销上，或将该中心导体焊接或压合于一可插入连接器的分离式插销上。此种焊接方式，需要电力以及干净明亮的工作场所来进行接合作业。对于直径仅约0.4英寸的分离式插销而言，在组装过程中，需要更加小心握持。安装人员需要握住此插销，并将其放置于中心导体上，然后再进行焊接或压合程序。

随着宽频网路中心所增加的需求，现今位于100英尺范围内的设备，需要多至200条电缆连接的高密度电缆束，这种高密度电缆装设需要使用安装于实验室环境内的连接器。在只有牵涉到一些低密度的情况下，此种高密度设备的操作板与其使用较大的连接器，不如使用微同轴电缆连接器。此种新电缆所需求的条件已符合外层直径0.45英寸且内含12条同轴电缆(每条电缆外径为0.1英寸)的低回损微同轴电缆束的发展。现在需要一种不需焊接或使用特殊手动工具而可将此种同轴微电缆连接器接合于户外同轴微电缆上的方法。在户外安装同轴微电缆连接器时，会遭遇到的一个问题是由安装人员手上在组装部位所引起的化学污染。精密的同轴电缆连接器上通常镀有一层金箔以抑制氧化，如此可提升表面的清洁度以确保其可正常运作。但安装人员以手握住同轴微电缆连接器内的连接插销时，其很难确保操作的清洁水准。

同轴电缆具有直径超过0.31英寸(0.8mm)的较大中心导体时，该中心导体通常当做公连接器内的插销，其可直接插入母接头相对应的插销孔座内而相互结合。较小的电缆则需将一插销插入较小的中心导体内以赋与其所需的刚性而可在与母接头压合时，提供足够的插入力量。同轴电缆即使具有固定插销，其与母接头压合时所需的插入力量，仍受限于中心导体未受到固定插销支撑而较脆弱的部分所影响。

同轴电缆的结构及安装方式在已证实的原有技术中，是众所周知的技术。最近的09/599,059号美国专利申请案即揭示一种压合同轴电缆连接器。该连接器及相关的元件上，都设有一轴向延伸的导槽。当同轴电缆处理完成的末端经由导槽置入本体部时，可由一管轴将同轴电缆的外表保护层、导体层与绝缘芯体隔离，并使管轴上的倒钩插入两者之间。由一压合工具将套管压合，使同轴电缆的外表层、导体层与管轴上的倒钩紧密接合。

第5,007,861号美国专利提供一种不需扭合的同轴电缆连接器，其可由将电缆压入连接器内并将其向后拉动而与电缆稳固接合。该连接器本体上套有一衬套，其内部接近电缆接合端处设有一导槽，用以容置电缆。又连接器本体内是设有一环形心轴，用以容置剥除外皮的电缆芯体，另设有一轴套，其可由将电缆及环形心轴压接在一起而固定电缆外皮下的缆线。

另一种在第5,632,651号美国专利中所详述的径向压合式同轴电缆连接器，其通常使用在同轴电缆内的中心导体对应装置间而形成电力连接。其他各种不同的同轴电缆连接器大多是用在同轴电缆与发展出的螺纹连接口间形成稳固的电力传导连接。此类现有技术所论及的连接器，有如5024605号(Ming-Hua)美国专利、4280749号(Hemmer)美国专利、4593964号(Forney)等人所创作的美国专利、5073129号(Szegda)美国专利、5651699号(Holliday)美国专利以及5879191号(Burris)美国专利等，这些专利都致力于提供一种具有防水及降低电缆信号辐射漏失的同轴电缆连接器。

上述所提及的电缆连接器，皆需将连接器心轴内的电缆外皮剥除一部分，使中心导体由电缆末端露出以便与对应连接装置的母接头接合。此类连接器因为剥除外皮的中心导体部分具有较大的尺寸而有足够的刚性，因此能与标准电缆顺利接合。此具有足够刚性的中心导体可以毫无困难地压入对应连接装置的母接头内。然而，对同轴微电缆而言，其具有较小尺寸而相对脆弱的中心导体。此种微同轴电缆剥除外皮而露出的中心导体在插入对应连接装置的母插头时，缺乏足够的刚性。现今的做法是在剥除外皮的中心导体上焊接一导电凸缘，以提供中心导体与标准电缆连接器接合时，具有足够的刚性。以上所述，目前需要一种免焊接的装置及方法，使微电缆的中心导体与标准同轴电缆连接器能稳固接合，不需焊接或精密压合。

本发明的主要目的是在提供一种同轴微电缆的免焊接连接器，其是由一种简易的方法而可使微同轴电缆内剥除外皮的中心导体具有足够的刚性。

本发明的另一目的是在提供一种同轴微电缆的免焊接连接器，其是一种由简易且不需焊接或精密扭合的方法而可使同轴电缆剥除外皮的中心导体具有足够刚性的结构。

本发明进一步的目的是在提供一种可安装贴合于同轴电缆剥除外皮的中心导体上的导电插销，其可与中心导体卡合。

本发明最终的目的是在提供一种可将导电插销与同轴微电缆剥除外皮的中心导体轻易卡合的操作工具。

本发明一种用于同轴微电缆连接器的卡合插销，此同轴电缆连接器是用以与同轴微电缆的中心导体接合，该中心导体有一部份是剝除外皮层，此同轴电缆连接器设有一用以导通中心导体与对应连接装置的母接头的中心插销，此中心插销包含一导电圆柱体，其末端设有一用以套接卡合插销的凹孔，该卡合插销包含一细长的导电体，其具有一锥形导引端及凸出外表的弹性倒钩，该导引端及弹性倒钩是设计用来装入中心插销的凹孔内固定，又该卡合插销内设有一中空凹孔，其末端的表面上设有弹性倒钩而可与剝除外皮层的中心导体套接。

该弹性倒钩形成在中空凹孔的内表面上。

该弹性倒钩是形成在中空凹孔的外表面上。

其中该剝除外皮的中心导体完全推入卡合插销末端的卡合凹孔时，该卡合插销的环形末端是紧靠于中心导体外围的绝缘层端面上。

本发明一同轴微电缆的免焊接连接器，用以与具有外皮层，绝缘层及剝除部份外皮的中心导体的同轴微电缆相互接合，此同轴电缆连接器包括：一具有接合元件的本体，使该同轴微电缆连接器可与同轴微电缆的外皮层接合；一连接器插销，其为一细长的导电体，该连接器插销具有一导引端及一设有凹孔的末端；以及一卡合插销，其为一细长的导电体，该卡合插销具有一可插入并卡合于连接器插销凹孔的导引端以及一可容置同轴微电缆剝除外皮的中心导体并与之卡合的末端。

为进一步说明本发明的结构特征，以及所能达成的功效，以下结合附图对本发明作一详细的描述，其中：

图1为本发明同轴微电缆连接器组合的第一较佳实施例的立体分解图。

图2为本发明第一较佳实施例中的第一及第二插销未与同轴微电缆的中心导体套接前的部分剖视示意图。

图3为本发明第一较佳实施例中的第一插销与同轴微电缆的中心导体套接，并准备与第二插销套接的部分剖视示意图。

图4为图3中的第一插销与同轴微电缆的中心导体卡合的部分放大图。

图5为本发明第一插销插入第二插销末端的轴向凹孔的部分剖视示意图。

图6为图5中的第一插销部分插入第二插销末端的轴向凹孔并相互卡合的部分放大图。

图7为本发明第一插销完全插入第二插销末端的轴向凹孔，并准备置入同轴微电缆连接器内(图面未显示)的部分剖视示意图。

图8为图中同轴微电缆的中心导体与第一插销之间以及第一插销与其完全插入第二插销轴向凹孔之间相互卡合的部分放大图。

图9为本发明同轴微电缆的中心导体上所套接有导引端的第一插销的侧视平面图。

图10为本发明的第二较佳实施例，其显示一种可与具有第一插销的同轴微电缆互相接合的直角同轴电缆连接器的立体剖切视图。

图11为图10中的直角同轴电缆连接器内的导电元件与同轴微电缆第一插销卡合的部分放大图。

图12是显示一种可将第一插销套置于同轴微电缆剥除外皮而露出的中心导体上的手持工具立体图。

图13为图12中的手持工具将第一插销套置于同轴微电缆连接器剥除外皮的中心导体前的相关位置立体示意图。以及

图14为本发明第一插销的第二较佳实施例，其显示弹性倒钩是形成在中空凹孔的外表面上。

请参阅图1，本发明同轴微电缆连接器组合的立体分解图，其显示目前同轴微电缆连接技术的情况。此处所使用的“同轴微电缆”一词，意思是一种中心导体直径大于0.1mm而小于0.8mm的同轴电缆，例如RG179电缆。现有技术中的同轴微电缆10是具有一外皮层11，一绝缘材料层12及一中心导体13。同轴微电缆连接器17则包含一第二插销14，其可装入连接器内的轴向导槽16中。此第二插销末端内部设有一圆柱形凹孔15。根据现有技术，此第二插销14是焊接或扭合于剥除外皮的中心导体13上。

请再参阅图2至图8，本发明提供一可导电的第一插销20，其具有一导引端21及一中空末端22，且可与同轴微电缆10剥除外皮的中心导体13及连接器17的第二插销14相互套合，如侧面剖视图中所示。此第一插销20内的中空凹孔41内设有第一弹性倒钩40(参阅图4)。当中心导体13插入第一插销内的中空凹孔41时，此第一弹性倒钩40受到如图示箭头“X”方向的施力而卡住中心导体13，以避免第一插销20从中心导体上滑出。在第一插销与同轴微电缆的中心导体卡合后，如图3及图4所示，此第一插销20的导引端21将插入第二插销末端的圆柱形凹孔15内，图5及图6所示。当第一插销推入第二插销内的圆柱形凹孔15时，该第一插销上的第二弹性倒钩42将向图示箭头“Y”的方向卡置于第二插销的凹孔内，以防止第一插销20从圆柱形凹孔内滑出，如图7及图8所示。如此，第二插销14将固定于中心导体上可导电，然后将其插入连接器的轴向导槽16内，并由传统的电缆连接方法使两者相互接合。此第二插销的刚性可使电缆连接器固定于相应连接装置的母接头上，且不会伤及中心电缆或破坏导电的结构完整性。

在图10中标号100所显示的直角同轴电缆连接器，通常是使用于空间有限的环境中。此直角同轴电缆连接器100包含一具有轴向导槽102的电缆接收口101以便连接同轴电缆，以及一具有通孔104的导电连接柱103。该通孔104是位于导电连接柱103上且与轴向导槽102同轴心。在本发明的第二较佳实施例中，第一插销20是套合于同轴微电缆剝除外皮的中心导体上，如图9所示。此同轴电缆与第一插销组合90是插入电缆连接口101的导槽102内，直至第一插销20的导引端21及其上的第二弹性倒钩42穿过导电连接柱103上的通孔104为止。此第二弹性倒钩42可防止同轴微电缆从直角同轴电缆连接器100上滑脱，如图11所示。

如前所述，包含同轴微电缆连接器组合等导电元件的处理，皆可能残留有害导电的氧化物质而导致电力故障。因此，在图12中提供一种有关第一插销的安装工具120。此种安装工具120包含一末端具有安装凹孔122的把手121。该安装凹孔122的设计是用来容置第一插销20的导引端21，但不需压缩第一插销20上的第二弹性倒钩42以相互卡合。如图13所示，为了使第一插销能套合于电缆10的中心导体13上，第一插销的导引端是插入安装凹孔122内容置，但没有受到实质的紧压。此剝除外皮的中心导体13是插入第一插销末端的中空凹槽内，并向前推进至无法前进为止。然后将同轴微电缆10连同与中心导体紧密卡合而导电的第一插销20一起由安装工具120内取出。此最终的组合即可如前所述，很容易地与同轴微电缆连接器接合。

请参考图14，是为本发明第一弹性倒钩的另一种较隹实施例，第一插销30内设有一中空凹孔31，其外表上设有向外弯曲的第一弹性倒钩32而与剝除外皮层的中心导体套接。

总而言之，本发明克服了必须用手接触同轴微电缆组合内导电元件的缺点，并提供一种由双插销支撑结构而使剝除外皮的中心导体具有足够刚性的方法。此细小的中心导体首先以微小的插入力量插入第一卡合插销内，该卡合插销最好是容置于一塑胶手持工具内定位，然后将卡合固定于中心电缆上的第一卡合插销由此插销定位工具内取出。再将第一卡合插销插入连接器内的第二卡合插销中，以在中心导体和第一卡合插销间提供附加的压合力量。为了使第一插销插入第二插销时，不会导致中心导体弯折，因此第一插销是支撑于中心导体外围的绝缘层端面上。此种方法也解决了使用压挤式插销的连接器所产生的问题。此种使用压挤式插销的方法通常不会尝试应用于中心导体的外径小于0.25mm的新式微同轴电缆上。直到现在，唯一值得信赖的微电缆接合方法仍是焊接方式，然其在户外安装时，仍具有精巧技能上的限制，本发明提供一种可使第一插销压入第二插销固定而形成完整结构的装置及方法。当第一插销推入第二插销(在连接器内部)时，该第一插销受到压缩而产生确实的锁固力量以防止松脱。在组合完成的同轴微电缆插入连接器后，电缆的外皮层可由一传统压挤工具压合于连接器上。

虽然本发明的特定实施例已经图解说明于前，但是对于熟知本项技艺的人而言，其他各种可轻易达成的变化或修改，皆明显不脱离本发明的精神。

Claims

1、一种用于同轴微电缆连接器的卡合插销，此同轴电缆连接器是用以与同轴微电缆的中心导体接合，该中心导体有一部份是剝除外皮层，其特征在于，此同轴电缆连接器设有一用以导通中心导体与对应连接装置的母接头的中心插销，此中心插销包含一导电圆柱体，其末端设有一用以套接卡合插销的凹孔，该卡合插销包含一细长的导电体，其具有一锥形导引端及凸出外表的弹性倒钩，该导引端及弹性倒钩是设计用来装入中心插销的凹孔内固定，又该卡合插销内设有一中空凹孔，其末端的表面上设有弹性倒钩而可与剝除外皮层的中心导体套接。

2、根据权利要求1所述的用于同轴微电缆连接器的卡合插销，其特征在于，该弹性倒钩形成在中空凹孔的内表面上。

3、根据权利要求1所述的用于同轴微电缆连接器的卡合插销，其特征在于，该弹性倒钩是形成在中空凹孔的外表面上。

4、根据权利要求1所述的用于同轴微电缆连接器的卡合插销，其特征在于，其中该剝除外皮的中心导体完全推入卡合插销末端的卡合凹孔时，该卡合插销的环形末端是紧靠于中心导体外围的绝缘层端面上。

5、一种同轴微电缆的免焊接连接器，用以与具有外皮层，绝缘层及剝除部份外皮的中心导体的同轴微电缆相互接合，其特征在于，此同轴电缆连接器包括：

一具有接合元件的本体，使该同轴微电缆连接器可与同轴微电缆的外皮层接合；

一连接器插销，其为一细长的导电体，该连接器插销具有一导引端及一设有凹孔的末端；以及

一卡合插销，其为一细长的导电体，该卡合插销具有一可插入并卡合于连接器插销凹孔的导引端以及一可容置同轴微电缆剝除外皮的中心导体并与之卡合的末端。