KR101659298B1 - 내부 쉴딩 배열을 가진 동축 커넥터 및 이를 조립하는 방법 - Google Patents

내부 쉴딩 배열을 가진 동축 커넥터 및 이를 조립하는 방법 Download PDF

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Abstract

두 개의 전기적 동축 구성요소를 연결하기 위한 외부적으로 절연된 동축 커넥터(2)로서, 상기 커넥터는 동축 구성요소의 적어도 일부를 각각 수용하기 위한 제 1 및 제 2 교차 통로(18, 20)를 형성하고 서로 정렬되지 않은 중앙 종축(16, 22)을 갖는 절연 하우징(6)을 포함하며, 이러한 중앙 종축은 서로 정렬되지 않고 상호 간에 수직으로 될 수 있다. 또한, 커넥터는 제 1 통로(18)에 의해 적어도 부분적으로 수용되는 제 1 쉴드 부재(54) 및 제 2 통로(20)에 의해 적어도 부분적으로 수용되며 제 2 통로(20)에 대해 제 2 쉴드 부재(120)의 이동에 의해 제 1 쉴드 부재(54)와 체결 가능한 제 2 쉴드 부재(120)를 포함한다. 제 1 및 제 2 쉴드 부재(54, 120) 상호 간의 체결과 제 1 및 제 2 코어 연결 부재(44, 110)의 상호 간의 체결은 압입 끼워맞춤(push-fit) 상호 체결에 의해 이루어질 수 있다.

Description

내부 쉴딩 배열을 가진 동축 커넥터 및 이를 조립하는 방법 {COAXIAL CONNECTOR WITH INNER SHIELDING ARRANGEMENT AND METHOD OF ASSEMBLING ONE}
본 발명은 서로 정렬되지 아니한 축을 가진 두 개의 전기적 동축 구성요소를 연결하기 위한 외부적으로 절연된 동축 커넥터에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는 서로 거의 직각을 이룬 동축 구성요소를 연결하기 위한 이러한 커넥터에 관한 것이다.
직각 동축 커넥터가 아래에서 참고되고, 본 발명은 또한 90°와 상이한 각으로 교차하는 중앙 종축을 가진 비정렬 동축 구성요소를 연결하기 위한 커넥터에 이용가능한 것으로 이해될 것이다. 두 개의 동축 구성요소의 연결에 대한 참조는 동축 플러그에 대한 동축 케이블의 연결, 두 개의 동축 케이블의 연결 및 두 개의 동축 플러그의 연결을 포함하려는 의도이다.
동축 커넥터는 두 개의 동축 구성요소의 쉴드 부분을 상호연결하는 제 1 전기적 연결 수단 및 두 개의 구성요소의 코어 부분을 연결하는 제 2 전기적 연결 수단을 일반적으로 포함한다. 구성요소의 쉴드 부분이 그라운드 전위에 위치할 때, 이들을 상호연결하는 제 1 전기적 연결 수단은 일반적으로 커넥터의 노출된 외부 부분을 구성한다. 그러나 구성요소의 쉴드 부분이 전류를 운반하고 따라서 절연될 필요가 있는 적용사례들이 있다. 이러한 적용을 위한 커넥터에는 절연성 외부 하우징이 일반적으로 제공된다. 방향의 90° 변화를 수용하는 한 방법은 하우징에서 동축 케이블의 짧은 아치형 길이를 포함하는 커넥터를 제공하는 것이다. 그러나 동축 케이블의 아치형 길이의 최소 곡률 반지름 때문에, 커넥터의 높이는 바람직하지 않게 높다. 대안적으로, 방향의 90° 변화를 수용하는 커넥터의 구성요소는 미리 조립될 수 있고, 이후 둘 또는 그 초과의 부품을 포함한 하우징에 넣어질 수 있다. 이러한 배열의 단점은, 목표된 것보다 많은 부품들이 필요하고 하우징 부품들이 오염 물질의 유입을 막도록 밀봉될 필요가 있다는 추가적인 문제점이 존재한다.
본 발명의 제 1 태양의 목적은 향상된 동축 커넥터를 제공하는 것이고, 본 발명의 제 2 태양의 목적은 동축 커넥터를 조립하는 향상된 방법을 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명의 제 1 태양에 따르면 두 개의 전기적 동축 구성요소를 연결하기 위한 외부로 절연된 동축 커넥터가 제공되고, 상기 동축 커넥터는 서로 정렬되지 않은 중앙 종축을 가지며 동축 구성요소의 적어도 일부를 개별적으로 수용하기 위한 제 1 및 제 2 교차 통로를 형성하는 절연성 하우징을 포함하고, 상기 제 1 교차 통로에 의해 적어도 부분적으로 수용되는 제 1 쉴드 부재와 상기 제 2 교차 통로에 의해 적어도 부분적으로 수용되는 제 2 쉴드 부재를 더 포함하며, 상기 제 2 쉴드 부재는 상기 제 2 교차 통로에 대해 제 2 쉴드 부재의 이동에 의해 상기 제 1 쉴드 부재와 체결 가능하다. 제 2 쉴드 부재가 제 2 교차 통로에 대해 제 2 쉴드 부재의 이동에 의해 제 1 쉴드 부재와 체결 가능한 커넥터를 제공함에 의해, 쉴딩의 방향으로 변화를 제공하기 위한 아치형의 동축 케이블 길이에 대한 요구가 피해질 수 있고, 따라서 커넥터의 높이를 감소시키며, 일체형(one-piece)의 하우징이 이용될 수 있고 따라서 하나 이상의 하우징 조인트를 밀봉하기 위한 요구를 피하며 부품의 개수를 감소시킨다. 하우징은 더욱 바람직하게 통합적으로 형성된 일체형의 부품의 하우징이다.
상기 언급된 것처럼, 본 발명은 특히 커넥터에 관한 것이고, 중앙 종축은 서로 거의 수직이다.
바람직하게 쉴드 부재는 압입 끼워맞춤 상호체결 수단(push-fit inter-engagement means)을 포함한다. 이는 쉴드 부재를 상호 체결하는 특히 빠르고 쉬운 수단을 제공할 것이다. 그러나 상호체결 수단의 다른 형태가 가능하다. 제 2 쉴드 부재는 제 1 쉴드 부재와 체결하도록 제 2 통로의 종축을 따라 다른 방식으로 이동될 수 있다. 제 2 쉴드 부재는 예를 들어 절연성 하우징과 함께 또는 제 1 쉴드 부재와 함께 스크류-스레드 체결되도록 구성될 수 있다. 추가적인 가능성은 제 2 쉴드 부재가 제 2 통로를 따라 종방향으로 이동 가능할 수 있고, 하나 이상의 죔쇠 또는 고정 수단은 상호 체결 상태로 제 1 및 제 2 쉴드 부재를 지지하도록 제공될 수 있다.
편리하게 압입 끼워맞춤 상호체결 수단은 하나 이상의 탄성 멈춤쇠를 포함하고, 이에 의해 제 2 쉴드 부재는 제 1 쉴드 부재에 대해 마지막 위치로 이동된다면 상호 체결은 자동적으로 일어날 것이다.
낮은 전기적 저항 및 높은 기계적 강성도를 제공하도록 설계될 수 있는 특히 안전한 상호체결 수단이 제공될 수 있고, 압입 끼워맞춤 상호체결 수단이 쉴드 부재 중 하나의 구멍을 포함한다면 내부로 향한 표면은 나머지 쉴드 부재의 복수의 탄성 멈춤쇠에 의해 체결된다. 또한, 이러한 배열은 커넥터가 연장된 시간 주기에 대해 높은 레벨의 진동을 겪는 경우에 특히 효과적인 것으로 나타났다.
훨씬 쉽게 조립할 수 있고 소형인 커넥터를 제공하기 위해, 커넥터는 바람직하게 통로 중 하나의 내부에 적어도 부분적으로 수용되는 제 1 코어 연결 부재 및 나머지 통로에 의해 적어도 부분적으로 수용되며 각각의 통로에 대해 제 2 코어 연결 부재의 이동에 의해 제 1 코어 연결 부재와 체결 가능한 제 2 코어 연결 부재를 더 포함한다. 더욱 바람직하게 상기 연결 부재들은 압입 끼워맞춤 상호체결 수단을 포함한다.
제 1 쉴드 부재는 중공형인 것이 바람직하고 절연 부재를 가진 제 1 코어 연결 부재를 수용하고 상기 절연 부재는 제 1 쉴드 부재와 제 1 코어 연결 부재 사이에 있다. 이러한 배열은 하우징이 통로 중 하나 안으로의 삽입을 위해 하위 어셈블리의 제작을 촉진시킨다. 하위 어셈블리는 하우징 안으로의 삽입 이전에 동축 케이블에 쉽게 연결될 수 있다.
편리하게 제 2 코어 연결 부재는 제 1 쉴드 부재의 틈새 구멍 및 절연 부재의 구멍을 통해 연장한다.
구성요소의 개수를 최소로 유지하기 위해, 통로 중 하나에 의해 적어도 부분적으로 수용된 쉴드 부재 및 코어 연결 부재는 하우징의 환형 절연 벽 구성 부품에 의해 서로로부터 전기적으로 절연된다.
커넥터는 두 개의 동축 구성요소를 구성하는 동축 케이블 및 동축 플러그에 연결을 위해 구성될 수 있다.
커넥터는 동축 케이블의 외부 층 안으로 파고들도록 위치하고 상기 하우징의 외부로 상기 케이블을 추진한 결과로서, 상기 외부 층 안으로 더 깊이 추진되도록 구성된 하나 이상의 발브(barb)를 포함한 스트레인 경감 부재(strain relief member)를 포함한다.
이러한 스트레인 경감 부재는 커플링되는 커넥터 및 동축 케이블의 전도성 구성요소 사이의 연결 상에 과도한 스트레인이 가해지는 것을 막는데 특히 효과적인 것으로 발견되었다. 발브는 바람직하게 리딩 엣지를 형성하는 면들 사이에서 예각을 갖는 리딩 엣지를 가진다. 바람직하게 발브는 또한 하우징의 외부로 추진될 때 케이블이 끌어당기지는 리딩 면을 갖고, 이러한 면은 케이블의 중앙 종축에 수직하게 예각으로 배치된다.
본 발명의 제 2 태양에 따라, 두 개의 전기적 동축 구성요소를 연결하기 위한 외부적으로 절연된 동축 커넥터를 어셈블하는 방법이 제공되고, 이 방법은 (a) 서로 정렬되지 않은 중앙 종축을 가진 제 1 및 제 2 교차 통로를 형성하는 절연성 하우징을 제공하는 단계; (b) 상기 제 1 통로 안으로 적어도 부분적으로 제 1 쉴드 부재를 삽입하는 단계; 및 (c) 상기 제 2 통로 안으로 적어도 부분적으로 제 2 쉴드 부재를 삽입하여 상기 제 1 쉴드 부재와 체결하고 전기적으로 연결시키는 단계를 포함한다.
바람직하게 이 방법은 절연 부재를 가진 제 1 쉴드 부재 내에 적어도 부분적으로 제 1 코어 연결 부재를 위치시키는 추가 단계를 포함하고, 상기 절연 부재는 제 1 쉴드 부재와 제 1 코어 연결 부재 사이에 있다. 또한, 이 방법은 보다 바람직하게 제 2 통로 안으로 적어도 부분적으로 제 2 코어 연결 부재를 삽입하는 추가 단계를 포함하고, 이에 의해 제 2 코어 연결 부재는 제 1 코어 연결 부재와 체결되고 전기적으로 연결된다.
본 발명은 이하에서 첨부된 도면을 참고로 하여 오직 예시적으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플러그 커넥터를 포함한 커넥터의 분해 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1에서 도시된 커넥터의 두 개의 케이블 하위-어셈블리 중 하나의 분해도를 도시한다.
도 3은 도 5에서 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 커넥터의 라인 A-A의 단면을 도시하고, 커넥터 안으로의 산입을 위해 위치한 보완적인 플러그(도 5에서는 미도시)의 절반 단면이다.
도 4는 내부에 설치된 오직 두 개의 상호 체결된 쉴드 부재를 가진 커넥터 하우징의 부분적인 사시 단면을 도시한다.
도 5는 커넥터에 연결된 동축 케이블의 두 개의 짧은 단면을 가진 본 발명에 따른 커넥터의 사시도를 도시한다.
도 6은 스트레인 경감 부재(strain relief member)를 도시하는 도 3에서 B로 마킹된 구역의 확대도를 도시한다.
도 7은 도 6에서 도시된 스트레인 경감 부재의 사시도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 헤더 커넥터를 포함한 커넥터의 사시도를 도시한다.
도 9는 대향부로부터 도 8에서 도시된 커넥터의 사시도를 도시한다.
도 10은 도 9에서 도시된 커넥터의 하우징만의 라인 C-C 상의 단면을 도시한다.
도 11은 도 8에서 도시된 커넥터의 분해 사시도를 도시한다.
도 12는 조립된 상태의 도 11에서 도시된 커넥터의 두 개의 케이블 연결 어셈블리 중 하나의 사시도를 도시한다.
도 13은 도 8에서 도시된 커넥터의 라인 C-C 상의 단면을 도시한다.
도 1 내지 7에서 도시된 본 발명의 제 1 실시예는 두 개의 동축 케이블(4)에 연결을 위한 이중 90° 플러그 커넥터(2)의 형태이다. 커넥터(2)는 두 개의 케이블 하위-어셈블리(8)를 수용하도록 구성된 제 1 부품(10)을 갖는 절연 하우징(6)을 포함하고, 하위-어셈블리(8)의 각각은 보완적인 이중 헤더(14)를 체결시키도록 구성된 제 2 부품(12) 및 동축 케이블(4) 중 하나의 단부에 연결되도록 이루어지며, 그 부분적인 단면은 도 3에서 도시되고 커넥터(2)와 체결될 준비 위치에 있다. 헤더(14)는, 헤더의 일 측부에 연결된 두 개의 동축 케이블을 커넥터(2)에 연결시키고 지지면에서 구멍을 통해 돌출하도록 장착되도록 이루어진다. 하우징(6)은 적절한 절연성 플라스틱 또는 다른 물질로 이루어질 수 있다.
설명된 특별한 실시예는 이중 커넥터이지만, 본 발명은 단일 커넥터 또는 셋 이상의 동축 케이블에 연결을 위한 커넥터에 동등하게 적용 가능하다. 설명의 단순화를 위해, 커넥터(2) 및 연관된 헤더(14)의 일 측부에서의 구성요소만 설명된다. 커넥터(2) 및 헤더(14)의 다른 측부에서의 구성요소는 그 거울 이미지일 것이고 도면에서 동일한 도면 부호로 붙여진다.
하우징 제 1 부품(10)은 중앙 종축(16)을 가진 케이블 수용 통로(18)를 구성하는 제 1 통로를 포함한다. 하우징 제 2 부품(12)은 도 3에서 도시된 보완적인 헤더(14)를 수용하도록 구성된 헤더 수용 통로(20)를 구성하는 제 2 통로를 포함한다. 헤더(14)는 커넥터(2)에 연결되도록 이루어진 헤더 체결 부분(24)을 포함한다. 하우징 제 2 부품(12)은 헤더 체결 부분(24)과 체결하도록 이루어지며 중앙 종축(22)을 갖는 커넥터 체결 부분(26)을 포함한다. 커넥터 체결 부분(26)의 축(22)은 교차하고, 케이블-수용 통로(18)의 축(16)에 수직이다.
케이블 하위-어셈블리(8)를 구성하는 구성요소가 이제 도 2 및 3을 특히 참고하여 상세하게 설명될 것이다. 커넥터(2)에 연결되는 케이블은 외부 절연층(36)에 의해 둘러싸인 쉴드 브레이드(shield braid; 34)의 층에 의해 둘러싸인 내부 절연층(32)의 충에 의해 둘러싸인 가장 내부의 전도성 코어(30)를 포함한다. 케이블(4)이 길이에 맞추어 컷 되면, 시일 리테이너(seal retainer; 72), 스트레인 경감장치(68) 및 케이블 시일(70)은 그 순서로 케이블(4)의 단부 위에서 슬라이드된다(slid). 이러한 아이템의 기능은 이하에서 자세하게 설명될 것이다.
케이블 하위-어셈블리(8)에 연결을 위한 케이블(4)을 준비하기 위해, 먼저 외부 절연층(36), 쉴드 브레이드(34) 및 내부 절연층(32)이 스트립 백(stripped back)되어서 코어 단부(38)가 노출된다. 이후 쉴드 브레이드(34)는 도 2에서 도시된 것처럼 환형 브레이드 연결부(40) 안으로 형성되고, 그 안으로 전도성 물질로 된 환형 크림프 스페이서(annular crimp spacer; 42)가 내부 절연층(32)의 단부 위에 위치하도록 꼭 맞게 끼워진다(snugly fitted). 이후 코어 단부(38)는 크림프 터미널(44)의 형태로 제 1 코어 연결 부재의 통로(46) 안으로 슬라이드되고, 크림프 터미널은 그 말단부에 인접한 연결 구멍(48)을 갖는다. 크림프 터미널(44)은 구리 합금과 같은 적절한 전도성 물질로 만들어진다. 코어 단부(38)에 대한 크림프 터미널(44)의 연결은 크림프 터미널(44)의 내부로의 크림핑에 의해 초래된다. 이후 절연 슬리브(50)의 형태의 절연 부재는 크림프 터미널(44) 위로 슬라이드되어서 크림프 터미널(44)을 둘러싸며 크림프 스페이서(42)와 접한다. 절연 슬리브(50)는 틈새 구멍(52)을 갖고, 이 틈새 구멍은 그 내부에서 크림프 터미널(44)의 연결 구멍(48)과 정렬된다. 절연 슬리브(50)의 외부에는 종방향으로 배치되고 반경 방향으로 연장하는 스페이서 리브(spacer ribs; 51)가 제공된다.
케이블 하위-어셈블리(8)의 마지막 구성요소는 크림프 쉴드(54)의 형태의 제 1 쉴드 부재이고, 이는 구리 합금과 같은 임의의 적절한 전도성 물질로 만들어지며 딥 드로잉(deep drawing) 또는 캐스팅(casting)에 의해 만들어질 수 있다. 크림프 쉴드(54)는 절연 슬리브(50)를 수용하도록 구성된 내부(56)를 갖고 절연 슬리브(50)의 틈새 구멍(52) 및 크림프 터미널(44)의 연결 구멍(48)과 일치하도록 배열된 관통 체결 구멍(58)을 갖는다. 체결 구멍(58)은 바람직하게는 펀칭에 의해 형성된다. 크림프 쉴드(54) 안으로의 절연 슬리브(50)의 삽입은 크림프 쉴드(54)의 보완적인 제 2 접합면(62)과 접하는 절연 슬리브(50)의 제 1 접합면(60)에 의해 제한된다. 크림프 쉴드(54), 절연 슬리브(50), 및 크림프 터미널(44)은 내부의 구멍들(58, 52, 48)의 축이 서로 모두 정렬되는 것을 보장하는 기하구조를 갖는다. 도 2에서 도시된 실시예에서, 이러한 정렬은 서로 상호 체결하는 보완적인 D-형상의 횡방향 단면을 갖는 구성요소에 의해 이루어진다. 그러나 보완적인 리브 및 그루브와 같은 정확한 정렬을 보장하기 위한 다른 기하구조는 가능하다. 크림프 쉴드(54)의 인접 단부(64)는 절연 슬리브(50)의 인접 단부(66)를 넘어 연장하여서 크림프 스페이서(42) 위에 놓이는 브레이드 연결부(40) 위에 놓이며, 브레이드 연결부(40)와 내적으로 체결되도록 크림프된다.
상기 설명된 것과 같이 조립된 케이블 하위-어셈블리(8)는 이후 하우징(6)의 케이블 수용 통로(18) 안으로 삽입된다. 크림프 쉴드(4) 및 통로(18)는 보완적인 기하구조를 갖고, 이러한 기하구조는 일단 서로 완전히 체결된다면 크림프 쉴드(54), 절연 슬리브(50) 및 크림프 터미널(44)에서 구멍들(58, 52, 48)의 중앙 축이 각각 연관된 헤더 수용 통로(20)의 축(22)과 적어도 실질적으로 정렬되는 것을 보장한다. 도 1 내지 5에서 도시된 실시예에서, 크림프 쉴드(54)의 말단부의 외부면(74) 및 통로(18)의 보완적인 내부면은 보완적인 D-형상의 단면을 갖는다.
이후 케이블 시일(seal; 70)은 통로(18) 안으로 케이블(4)을 따라 슬라이드 된다. 스트레인 경감부(68)는 반경 방향 관통 슬롯(82) 및 외부로 돌출하는 환형 플랜지(80)를 가진 링의 형태이다. 스트레인 경감부(68)의 주위로 이격된 복수의 구멍(84)은 각각 편향 가능한 비임(deflectable beam; 78)을 포함하고, 이러한 편향 가능한 비임은 그 외부면 상에 쇼울더(shoulder; 86) 및 스트레인 경감부(68)의 중앙 종축(92)에 대해 수직하게 a°의 안으로 포함되는 예각(inclusive aute angle)을 갖는 내부로 향하는 리딩 엣지(88) 및 b°의 예각으로 기울어진 리딩 면(90)을 갖는다. 스트레인 경감부(68)는 플랜지(80)가 케이블 시일(70)에 접촉할 때까지 케이블(4)을 따라 슬라이드 된다. 시일 리테이너(72)는 이후 스트레인 경감부(68)와 체결될 때까지 케이블(4)을 따라 슬라이드 된다. 하우징(6)을 향한 시일 리테이너(72)의 추가적인 추진(urging)은 먼저 시일 리테이너(72)가 스트레인 경감부를 이동시켜 케이블 시일(70)을 압축하게 하고, 다음으로 스트레인 경감부(68)의 비임(78)을 내부로 강제하여 그 리딩 엣지(88)가 케이블(4)의 외부 절연층(36) 안으로 파고 들도록(bite into) 한다. 마지막으로 시일 리테이너(72) 상의 두 개의 리테이너 래치(latches; 94)는 하우징(6) 상에서 상보적인 래치 쇼울더(96)와 체결되어서 하우징(6)의 케이블 수용 통로(18)에서 케이블 하위-어셈블리(8)를 제 위치에 고정하게 지지한다.
각각의 비임(78)의 리딩 엣지(88)의 예각 a°은 바람직하게 45° 내지 75°의 범위에 있고, 더욱 바람직하게는 60° 근처이다. 스트레인 경감부(68)의 중앙축(92)에 수직한 각각의 비임(78)의 리딩 면의 각 b°은 10° 내지 20°의 범위에 있는 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 15° 근처이다. 스트레인 경감부(68)는 특별히 효과적이고, 하우징(6)의 외부로 추진하는 케이블(4) 상의 스트레인은 비임(78)의 리딩 엣지(88)가 케이블(4)의 외부 절연부(36)로 훨씬 더 고정되게 강제한다. 스트레인 경감부는 본 명세서에서 참고되는 다른 특징들과 무관하게 개별적인 발명을 구성할 수 있다.
하우징(6)의 제 2 부품(12)에서 커넥터 체결부(26)를 구성하는 구성요소는 도 1, 3 및 4를 특히 참고하여 설명될 것이다.
하우징(6)의 제 2 부품(12)의 제 2 통로(20)는 내부 통로(98) 및 외부 통로(100) 안으로 통합된 환형 절연벽(102)에 의해 분할된다. 절연벽(1102)은 대안적으로 프레스되거나 또는 그렇지 않으면 절연성 하우징에 고정된 개별 부재일 수 있다. 절연벽(102)의 내부 단부는 절연벽(102)의 외부면과 반경 방향으로 정렬된 4개의 아치형 슬롯(106)을 포함한 분할 벽(104)과 통합적으로 형성되고 이에 의해 지지된다. 절연벽(102)의 내부 단부는 아치형 슬롯(106) 사이에 위치한 좁은 브릿지 부분(108)에 의해 분할 벽에 연결된다. 환형 정지 벽(annular stopper wall; 130)은 분할 벽(104)으로부터 절연벽(102)의 근접 부분에 인접한 아치형 슬롯(106)의 외부로 연장한다. 하우징 제 2 부품(12)의 외부벽으로부터 안쪽으로 이격된 타원형 헤더 시일(103)이 제공된다. 헤더 시일(103)은 정지 벽(130)의 모두의 외부 둘레를 통과한다.
크림프 터미널(44)과의 전기적 연결은 코어 컨택(110)의 형태로 제 2 코어 연결 부재에 의해 달성된다. 코어 컨택(110)은 크림프 터미널(44)의 연결 구멍(48)과의 체결을 위해 구성된 말단부(112)를 포함한다. 또한, 코어 컨택(110)은 중간 리드-인 부분(intermediate lead-in portion; 114)을 포함한다. 리드-인 부분(114)은 코어 컨택(110)이 헤더 수용 통로(20)의 중앙 축(22)에 대해 그리고 이에 따라 크림프 터미널(44)의 연결 구멍(48)의 중앙 축에 의해 코어 컨택(110)을 중심화시키도록 내부 통로(98)로 삽입되기 때문에, 절연벽(102)과 체결하기 위한 캠동작 면을 포함한다. 크림프 터미널(44)의 연결 구멍(48)과 코어 컨택(110)의 말단부(112)의 체결 이전에, 코어 컨택(110)의 외부면(116)은 절연벽(102)의 내부면(118)과의 접촉에 의해 슬라이드되게 안내되어서 상기에서 언급한 정렬을 유지하게 된다. 말단부(112)는 압입 푸쉬-끼워맞춤(interference push-fit)에 의해 연결 구멍(48)과 체결된다. 체결의 다른 형태도 가능하다. 말단부(112) 및 연결 구멍(48)에는 내부 체결 가능한 스크류 스레드(thread)가 제공될 수 있거나 또는 스레드된 죔쇠(fastener)가 코어 컨택(110)에서 관통홀을 통해 연장할 수 있고 크림프 터미널(44)의 스크류-스레드된 홀과 체결할 수 있다. 이러한 체결 수단은 소위 크림프 터미널과 코어 컨택의 블라인드 체결(blind engagement)을 가능하게 하고, 여기서 제조장치는 체결되는 부품들을 볼 수 없어도 이러한 구성요소를 체결할 수 있다. 코어 컨택(110)은 하나 이상의 종방향 슬라이딩 또는 스크류잉(screwing)에 의해 헤더 수용 통로(20)에 대해 간단하게 이동될 것이다. 이러한 방식으로 코어 컨택(110)은 크림프 터미널(44)과의 체결을 하도록 헤더 수용 통로에서 또는 이를 따라서 이동될 것이다.
크림프 쉴드(54)와의 전기적 연결은 구리 합금과 같은 임의의 적절한 전도성 물질로 만들어질 수 있는 쉴드 컨택(120)의 형태의 제 2 쉴드 부재에 의해 달성된다. 쉴드 컨택(120)은 그 리딩 단부(124)로부터 몸체를 따라 어느정도까지(part-way) 연장하는 복수의 슬롯(122)을 가진 원통형 몸체를 갖는다. 각각의 슬롯(122)을 형성하기 위해 컷 아웃된 물질로 된 부품은 탭(126)을 형성하기 위해 외부로 굽어진다. 슬롯(122) 사이의 몸체의 리딩 단부 부품은 탄성 멈춤쇠(detent; 122)를 형성하기 위해 외부로 굽어진다. 쉴드 컨택(122)은 헤더 수용 통로(20) 안으로 이를 삽입함에 의해 하우징(106)에 설치되어서 몸체는 절연벽(102)을 둘러싼다. 쉴드 컨택의 삽입이 진행됨에 따라, 그 리딩 단부(124)는 탄성 멈춤쇠(128)가 분할벽(104)에 접촉할 때까지 절연벽(102) 및 정지벽(130) 사이의 갭 안으로 통과하고, 이 때 탄성 멈춤쇠(128)가 분할벽(104)에서 아치형 슬롯(106)과 정렬될 때까지 쉴드 컨택(122)이 회전한다. 헤더 수용 통로(20) 안으로의 쉴드 컨택(122)의 추가적인 이동은 아치형 슬롯(106)을 통과하는 탄성 멈춤쇠(128)를 초래한다. 크림프 쉴드(54)의 체결 구멍(58)은 헤더 수용 통로(20)의 중앙축(22)과 정렬되고, 분할벽(104)에 인접하여 즉시 위치한다. 결과적으로, 탄성 멈춤쇠(128)가 아치형 슬롯(106)으로부터 빠져나옴에 따라 탄성 멈춤쇠는 체결 구멍(58)의 내부로 향하는 면과의 체결에 의해 내측으로 편향된다. 탭(126)이 정지벽(130)과 접촉하게 될 때까지 쉴드 컨택(120)의 삽입이 계속되고, 이 때 탄성 멈춤쇠(128)는 외부로 다시 형태가 복원되고 크림프 쉴드(54)의 내부면과 체결된다.
상기 프로세스는 반복될 것이고, 이에 의해 제 2 코어 컨택(110) 및 제 2 쉴드 컨택(120)과 제 2 통로(18)에서의 제 2 케이블 하위-어셈블리(8)를 체결시킨다.
보완적인 헤더 커넥터(14)와의 어셈블된 커넥터(2)의 체결은 도 3을 참고로 하여 이제 간략하게 설명될 것이고, 도 3은 헤더 커넥터의 절반을 통한 단면을 도시한다.
보완적인 헤더는 지지면에 연결을 위해 외부로 돌출하는 플랜지(136)를 구비한 외부 헤더 하우징(134)을 포함하고, 이러한 지지면을 통해 헤더가 돌출한다. 장착 시일(138)은 지지면과 밀봉 체결하기 위해 하우징(134)을 둘러싼다. 헤더 하우징(134) 내부에는 두 개의 헤더 체결 부분(24)이 있고, 그 중 하나의 일 측부는 도 3에서 도시된다. 각각의 헤더 체결 부분(24)은 내부로 돌출하는 헤더 스프링 컨택(143)을 가진 원형 헤더 쉴드(140)를 포함한다. 하우징(134)에 대해 헤더 코어(142)는 중앙적으로 위치하고, 이러한 헤더 코어는 헤더 절연체(144)에 의해 헤더 쉴드(140)로부터 절연된다. 헤더 쉴드(140) 및 코어(142)는 구리 합금과 같은 임의의 적절한 전도성 물질로 만들어진다. 하우징(134)은 거의 타원형이고, 플러그 커넥터(2)의 하우징(6)의 제 2 부품(12)의 것과 형상적으로 대응하고, 상기 설명된 것과 같은 두 개의 헤더 체결 부분(24)을 포함한다.
플러그 커넥터(2)가 헤더(14)와 체결될 때, 플러그 하우징(6)의 제 2 부품(12)이 헤더 하우징(134)을 둘러싸도록 위치하며, 플러그 커넥터(2)는 헤더(14)와 완전히 체결하도록 푸쉬된다. 이것이 일어날 때, 헤더 하우징(134)의 리딩 단부(146)는 플러그 커넥터(2)의 내부면(118) 및 헤더 시일(103) 사이의 갭으로 들어가고, 이에 의해 플러그 커넥터(2) 및 헤더(14) 사이의 연결을 밀봉한다. 헤더 쉴드(140)의 스프링 컨택(143)은 플러그 커넥터(2)의 쉴드 컨택(120)과 전기적 접촉을 만들고, 헤더 코어(142)는 들어가며 코어 컨택(110)의 통로(148)와의 전기적 접촉을 만든다.
본 발명의 제 2 실시예는 도 8 내지 13을 참고로 하여 설명될 것이다. 제 2 실시예는 지지면의 구멍에 장착하기 위한 헤더 커넥터를 포함하고, 상기 커넥터에 두 개의 동축 소자가 일정한 수단에 의해 연결된다.
도 8은 본 발명의 제 2 태양에 따라 헤더 커넥터(200)의 사시도를 도시한다. 제 1 실시예의 설명에 관해, 커넥터의 오직 일 측부가 설명될 것이지만, 헤더 커넥터는 중앙면 주위로 대칭적이고 두 개의 동축 구성요소를 두 개의 추가적인 동축 구성요소로 연결하도록 구성된다고 이해된다. 헤더 커넥터(200)는, 수직적으로 제 1 축(208)과 교차하는 제 2 중심 종축(210)을 가진 제 2 부품(206) 및 제 1 중앙 종축(208)을 가진 제 1 부품(204)을 구비한 외부 절연 하우징(202)을 포함한다.
제 1 하우징 부품(204)의 제 1 통로(212)는 일 단부에 인접한 연결 구멍(220)을 가진 터미널(218)의 형태로 코어 연결 부재를 포함한 케이블 연결 어셈블리(216)를 수용한다. 터미널(218)은 일단부에 인접한 틈새 구멍(226)을 가진 절연 슬리브(224)의 통로(222)에 위치하고, 절연 슬리브(224)는 일단부에 인접한 체결 구멍(232)을 가진 쉴드 부재(230)의 통로(228)에 위치한다. 터미널(218), 절연 슬리브(224) 및 쉴드 부재(230)는 상호 체결 기하구조를 갖고, 이러한 기하구조는 이러한 구성요소들이 서로 완전히 체결될 때 정렬내부의 구멍(220, 226, 232)이 서로 거의 실질적으로 정렬되게 한다. 쉴드 부재(230) 및 절연 슬리브(224)는 보완적인 사각형 단면을 갖고, 연결 구멍(220)을 포함한 터미널(218)의 단부(234)는 절연 슬리브(224)의 통로(222)의 대응하는 D-형상의 단부(236)에 대응하는 D-형상의 단면을 갖는다. 다른 정렬 기하구조가 이용될 수 있다. 쉴드 탱스(shield tangs; 238)는 외부 단부에 인접한 쉴드 부재로부터 외부로 돌출한다. 쉴드 부재(230) 및 터미널(218)은 구리 합금과 같은 적절한 전도성 물질로 만들어진다. 케이블 연결 어셈블리(216)는 하우징 제 1 부품(204)의 제 1 통로(212)에 위치하고, 하우징 제 1 부품은 쉴드 부재(230)의 사각형 단면에 보완적인 사각형 단면을 갖는다. 제 1 통로(212)의 단부(250)를 가진 쉴드 부재(230)의 단부면(248)의 접합 및 제 1 통로(212) 및 쉴드 부재(230)의 보완적인 기하구조는, 구멍(220, 226, 232)이 하우징의 제 2 부품(206)의 제 2 통로(214)의 제 2 축(210)과 적어도 거의 정렬되는 것을 보장한다.
케이블 연결 어셈블리(216)는 쉴드 탱(238)에 연결된 동축 구성요소의 쉴드를 가진 동축 구성요소에 연결 가능하고, 이 쉴드 탱(238)은 죔쇠를 수용하도록 스크류-스레드될 수 있는 터미널(218)의 외측 단부에 구멍(270)에 연결된 동축 구성요소의 코어 및 그 외측 단부에 인접한 쉴드 부재(230)의 외부면으로부터 외부로 돌출한다.
지지면에 헤더 커넥터(200)를 고정하기 위한 죔쇠를 수용하기 위해 내부에 위치한 부쉬(246)를 갖는 홀(244)을 포함한 플랜지(240)에 하우징의 제 1 부품(204)으로부터 외부로 돌출한다. 칼라(collar; 242)는 플랜지(240)로부터 멀리 연장되고, 시일(252)은 칼라(242)의 내부에 위치한다.
하우징의 제 2 부품(206)의 제 2 통로(214)는 제 2 축(210) 상에 중심화되고, 제 2 축(210) 상에 또한 중심화된 관통 홀(256)을 가진 분할 벽(254)에 의해 제 1 통로(212)로부터 분할된다. 쉴드 컨택(258)의 형태의 제 2 쉴드 부재는, 분할 벽(254)에서 홀(256)을 통해 돌출하고 압입 푸쉬-끼워맞춤에 의해 쉴드 부재(230)의 체결 구멍(232)을 체결하는 리딩 단부(260)를 가진 제 2 통로(214)에 위치하며, 이에 의해 쉴드 컨택(258)은 제 2 통로(214) 안으로 푸쉬됨에 의해 쉴드 부재(232)와 간단하게 블라인드 체결될 수 있으며, 이로써 헤더 커넥터의 생산을 촉진한다. 쉴드 부재(230)와 쉴드 컨택(258)의 상호 체결의 다른 수단은 제 1 실시예를 참고하여 설명된 것과 같이 가능하다. 스프링 컨택(262)은 도시되지 않은 보완적인 플러그의 쉴드 부재와의 체결을 위한 쉴드 컨택(258) 상에 제공된다.
절연 칼라(268)는 쉴드 컨택(258)의 리딩 단부(260) 내부에 위치하고, 리딩 단부(260)를 지나서 절연 슬리브(224)의 틈새 구멍(226) 안으로 연장하여 압입끼워 맞춤이 된다. 코어 컨택(264)의 형태의 코어 연결 부재의 말단부(226)는 절연 칼라를 통해 터미널(218)의 연결 구멍(220)과의 전기적 체결을 이루도록 연장하고, 이들과 압입 푸쉬-끼워맞춤을 이룬다. 이러한 체결은 하우징(202)의 제 2 통로(214) 안으로 단순히 푸쉬됨에 의해 코어 컨택(264)이 터미널과 블라인드 메이트(blind mated) 되는 것을 허용한다. 연결 구멍(218) 및 코어 컨택(264)의 말단부(266) 사이의 체결의 다른 수단이 가능하다; 예를 들어 이러한 구성요소는 스레드된 죔쇠에 의해 또는 상호 체결 스크류 스레드된 체결 수단에 의해 연결될 수 있다. 이러한 구성요소의 블라인드 정합을 허용하기 위해 코어 컨택(264)은 제 2 통로(214)에서 및/또는 이를 따라서 코어 컨택(264)의 이동에 의해 터미널(218)과 체결되게 되는 것이 중요하다.
본 발명의 상기 설명된 실시예는 압축적이고 일체형의 하우징을 이용하는 외부적으로 절연된 90°동축 커넥터를 제공한다. 커넥터의 제조는 하우징의 통로에서 및/또는 하우징의 통로를 따라서 코어 및 쉴드 부재의 이동에 의해 초래될 수 있고, 이에 의해 다중 부품 하우징 및 연관된 추가 시일에 대한 요구를 피한다. 일 실시예의 특징은 다른 실시예의 특징과 연결되어 이용될 수 있고, 다양한 실시예가 청구항에 의해 정의된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 아니한 채로 이루어질 수 있다.

Claims (16)

  1. 두 개의 전기적 동축 구성요소들을 연결하기 위한, 외부적으로 절연된 동축 커넥터로서,
    상기 동축 커넥터는 제 1 교차 통로 및 제 2 교차 통로를 형성하는 절연성 하우징을 포함하되, 상기 제 1 교차 통로 및 제 2 교차 통로는 서로 정렬되지 않은 제 1 종축과 제 2 종축을 각각 가지며 상기 동축 구성요소들의 적어도 일부분을 각각 수용하기 위한 것이고,
    상기 동축 커넥터는 상기 제 1 교차 통로에 의해 적어도 부분적으로 수용되는 제 1 쉴드 부재와 상기 제 2 교차 통로에 의해 적어도 부분적으로 수용되는 제 2 쉴드 부재를 더 포함하며,
    상기 제 1 쉴드 부재는 내부 단부 및 컨택 단부를 가지고, 상기 내부 단부는 상기 제 2 교차 통로와 정렬되고 상기 제 1 교차 통로와 제 2 교차 통로의 교차 부분 내에 위치되는 제 1 체결 부재를 구비하며,
    상기 제 1 쉴드 부재는 상기 제 2 쉴드 부재의 상기 제 2 종축을 따르는 이동에 의해 상기 제 2 쉴드 부재와 체결 가능하고, 그리고
    상기 제 1 쉴드 부재 및 제 2 쉴드 부재 내에 제 1 전기 터미널 및 제 2 전기 터미널이 각각 배치되는,
    동축 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 종축과 상기 제 2 종축은 서로 수직인,
    동축 커넥터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 쉴드 부재들은 압입 끼워맞춤 상호체결 수단(push-fit inter-engagement means)을 포함하는,
    동축 커넥터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 압입 끼워맞춤 상호체결 수단은 하나 이상의 탄성 멈춤쇠를 포함하는,
    동축 커넥터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 압입 끼워맞춤 상호체결 수단은 상기 제 1 쉴드 부재에 구멍을 포함하고, 상기 구멍의 내측면은 상기 제 2 쉴드 부재의 복수의 탄성 멈춤쇠에 의해 체결되는,
    동축 커넥터.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 터미널은 상기 제 1 교차 통로의 내부에 적어도 부분적으로 수용되는 제 1 코어 연결 부재를 포함하고, 상기 제 2 전기 터미널은 상기 제 2 교차 통로에 의해 적어도 부분적으로 수용되는 제 2 코어 연결 부재를 포함하며,
    상기 제 2 코어 연결 부재는 상기 제 2 교차 통로에 대한 상기 제 2 코어 연결 부재의 이동에 의해 상기 제 1 코어 연결 부재와 체결 가능한,
    동축 커넥터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 코어 연결 부재들은 압입 끼워맞춤 상호체결 수단을 포함하는,
    동축 커넥터.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 쉴드 부재는 중공형(hollow)이고, 상기 제 1 쉴드 부재와 상기 제 1 코어 연결 부재 사이의 절연 부재와 함께 상기 제 1 코어 연결 부재를 수용하는,
    동축 커넥터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 코어 연결 부재는 상기 제 1 쉴드 부재의 틈새 구멍 및 상기 절연 부재의 구멍을 통과하여 연장하는,
    동축 커넥터.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 교차 통로에 의해 적어도 부분적으로 수용된 상기 제 2 코어 연결 부재 및 상기 제 2 쉴드 부재는 상기 하우징의 환형 절연벽을 구성하는 부품에 의해 서로로부터 전기적으로 절연되는,
    동축 커넥터.
  11. 제 1 항에 있어서,
    두 개의 동축 구성요소들을 구성하는 동축 플러그 및 동축 케이블에 연결을 위해 구성되는,
    동축 커넥터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 동축 케이블의 외부 층 안으로 파고들도록(bite) 위치한 하나 이상의 발브(barb)로서, 상기 하우징의 외부로 상기 동축 케이블에 힘을 가함에 따라, 상기 외부 층 안으로 더 깊게 파고들도록 구성된 하나 이상의 발브를 포함하는, 스트레인 경감 부재(strain relief member)를 포함하고,
    상기 스트레인 경감 부재는 상기 하우징의 제 1 교차 통로 및 제 2 교차 통로 중 하나에 커플링되는,
    동축 커넥터.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 일체형의 하우징인,
    동축 커넥터.
  14. 두 개의 전기적 동축 구성요소들을 연결하기 위한, 외부적으로 절연된 동축 커넥터를 조립하는 방법으로서,
    (a) 서로 정렬되지 않은 중앙 종축들을 가진 제 1 및 제 2 교차 통로를 형성하는 일체형의 절연성 하우징을 제공하는 단계;
    (b) 제 1 쉴드 부재 내에 제 1 코어 연결 부재를 삽입하고, 상기 제 1 코어 연결 부재 및 상기 제 1 쉴드 부재를 상기 교차 통로들을 향해 상기 제 1 교차 통로 안으로 적어도 부분적으로 삽입하는 단계; 및
    (c) 제 2 쉴드 부재를 상기 교차 통로들을 향해 상기 제 2 교차 통로 안으로 적어도 부분적으로 삽입하여, 상기 제 2 쉴드 부재를 상기 교차 통로들 내의 위치에서 상기 제 1 쉴드 부재와 체결시키고 전기적으로 연결시키는 단계를 포함하는,
    동축 커넥터를 조립하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    절연 부재와 함께 상기 제 1 쉴드 부재 내에 제 1 코어 연결 부재를 적어도 부분적으로 위치시키는 단계를 더 포함하고 상기 절연 부재가 상기 제 1 쉴드 부재와 상기 제 1 코어 연결 부재 사이에 있는,
    동축 커넥터를 조립하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 코어 연결 부재, 상기 제 1 쉴드 부재 및 상기 절연 부재를 제 1 조립체가 되도록 조립하는 단계;
    상기 제 1 조립체를 상기 제 1 교차 통로 안으로 위치시키는 단계; 및
    제 2 코어 연결 부재를 상기 제 2 교차 통로 안으로 적어도 부분적으로 삽입하여, 상기 제 2 코어 연결 부재를 상기 제 1 코어 연결 부재와 체결시키고 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함하는,
    동축 커넥터를 조립하는 방법.
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