專利名稱：軸向擠壓電連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電連接器。更具體地講，本發(fā)明涉及一種電連接器，可通過(guò)施加軸向壓力安裝在具有螺旋波紋外導(dǎo)體的電纜上。
背景技術(shù)：
用于波紋外導(dǎo)體電纜的連接器廣泛應(yīng)用在半柔性波紋同軸電纜的工業(yè)領(lǐng)域里。
以前，連接器被設(shè)計(jì)成通過(guò)焊接、壓接和/或相切于電纜的縱向軸線施加機(jī)械擠壓連接到同軸電纜。焊接連接的質(zhì)量隨安裝人員的技術(shù)水平和精神狀況而有所變化。焊接連接非常費(fèi)時(shí)并需要特殊工具，特別是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行連接器安裝時(shí)更是如此。機(jī)械擠壓連接可能需要不便于攜帶或商業(yè)上不適于現(xiàn)場(chǎng)安裝使用的壓力水平和/或特殊工具。使用通過(guò)擰緊形成在連接器上的螺紋予以擠壓的楔型元件的機(jī)械擠壓制造費(fèi)用極為昂貴。
在具有鋁制波紋外導(dǎo)體的同軸電纜的情況下，由于鋁制外導(dǎo)體相對(duì)較軟，所以先前的壓接法無(wú)法充分保證所希望的連接。
另一種擠壓連接方式是通過(guò)軸向擠壓。在早期的軸向擠壓連接器中，部分辮形和/或薄片狀外導(dǎo)體向后折疊在自身上，且通過(guò)施加軸向擠壓的手工工具將套圈強(qiáng)加在折疊的外導(dǎo)體上。由于在不撕裂的情況下將硬導(dǎo)體折疊到其自身上的困難，這種型式的連接器不適用于硬金屬外導(dǎo)體同軸電纜。
電纜和連接器領(lǐng)域內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)已將減少安裝時(shí)間、減少所需的安裝工具及降連接器/材料成本的要求提高到更重要的程度。同時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)也集中到易于使用、電連接質(zhì)量和連接器可靠性上。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種能克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷的電聯(lián)連接器和安裝方法。


納入本說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明書一部分的附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例，并連同上面給出的本發(fā)明的總體說(shuō)明和下面給出的具體實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明用于對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行解釋。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的連接器的組合外部側(cè)視圖和局部剖視圖；圖2a為圖1中的聯(lián)接螺母的側(cè)剖視圖；圖2b為圖1中的聯(lián)接螺母的端視圖；圖3a為圖1中的接口件的側(cè)剖視圖；圖3b為圖1中的接口件的端視圖；圖4a為圖1中的連接器主體的端視圖；圖4b為圖1中的連接器主體的側(cè)剖視圖；圖5a為圖1中的套筒的側(cè)剖視圖；圖5b為圖1中的套筒的端視圖；圖5c為圖1中的套筒的外部側(cè)視圖；圖6為安裝在電纜上的圖1連接器的側(cè)剖視圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的連接器的組合外部側(cè)視圖和局部剖視圖；圖8a為在連接前連接器的側(cè)剖視圖和同軸電纜的局部側(cè)剖視圖；圖8b為在軸向壓縮前連接器的側(cè)剖視圖和同軸電纜的局部側(cè)剖視圖；圖8c為安裝的連接器的側(cè)剖視圖和同軸電纜的局部側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面針對(duì)與75歐姆螺旋波紋外導(dǎo)體同軸電纜配用的標(biāo)準(zhǔn)F型(CATV)連接器接口件參照?qǐng)D1-6對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，下面所論述的本發(fā)明同樣可應(yīng)用于其它類似的連接器接口件和/或螺旋波紋同軸電纜結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，連接器1包括圍繞與配裝于套管9中的連接器主體7相配接的接口件5的聯(lián)接螺母3。多個(gè)可壓縮和/或可變形的密封襯圈，例如橡膠或硅膠O型圈，可以圍繞連接器1設(shè)置在連接器內(nèi)，從而環(huán)境密封聯(lián)接部。第一密封圈11座放于接口件5上，位于聯(lián)接螺母3與接口件5之間，從而密封連接器1和母接頭之間的連接部。第二密封圈13座放于連接器主體7上，位于聯(lián)接螺母3與連接器主體7之間，從而封閉聯(lián)接螺母3與連接器主體7之間的聯(lián)接部。第三密封圈15位于套筒9與連接器主體7之間，用來(lái)在連接器主體7和電纜外皮之間進(jìn)行密封。如果連接器1安裝在干燥環(huán)境中，上述部分密封圈或全部密封圈可以省略。
圖2a和2b詳細(xì)示出聯(lián)接螺母3。聯(lián)接螺母3的連接器端17具有形成在聯(lián)接螺母孔內(nèi)半徑上的螺紋19，用來(lái)與F型母接頭相連。向內(nèi)突出的保持臺(tái)肩21具有適于松配合套裝在連接器主體7的連接器端17而非接口件5上的內(nèi)徑。在聯(lián)接螺母3外表面上形成有多個(gè)面23，當(dāng)通過(guò)螺紋19旋擰連接器1以將其裝接于F型母接頭時(shí)作為工具配合表面來(lái)旋轉(zhuǎn)聯(lián)接螺母3。
圖3a和3b詳細(xì)示出接口件5。形成在連接器端17上的接口件臺(tái)肩25適于放置第一密封圈11。連接器主體連接表面27具有適于以壓配合(interference fit)容納連接器主體7的連接器端17的內(nèi)徑。一斜導(dǎo)向面31朝向電纜端29軸向伸出，以形成面向電纜端29的圓形外導(dǎo)體槽33。
圖4a和4b詳細(xì)示出連接器主體7。電纜端29處的套管安裝導(dǎo)向表面35具有在其進(jìn)行初始?jí)号浜习惭b時(shí)適于初始容納并且對(duì)準(zhǔn)套管9的連接器端17的外徑。具有較大的外徑的套管安裝表面37適于在最終壓配合中固定套管9的連接器端17。凸脊39徑向向外伸出以當(dāng)套管9軸向移動(dòng)到連接器主體7上時(shí)為套管9提供一止擋。槽41用作第二密封圈13的承座。
在連接器主體7的連接器端17處，接口件安裝導(dǎo)向面45具有適于初始容納并且對(duì)齊接口件5的連接器主體配合表面27的外徑。具有較大直徑的接口件安裝表面43適于在最后壓配合中沿連接器主體配合表面27固定接口件3的電纜端29。
外導(dǎo)體螺紋47沿連接器主體7的孔的接口區(qū)域49徑向向內(nèi)伸出地形成。外導(dǎo)體螺紋47適于與形成在預(yù)期同軸電纜外導(dǎo)體上的螺旋波紋螺旋配合。在此，示出了適于與位于伊力諾斯州、奧蘭多公園市的安祝公司所生產(chǎn)的Coral(商標(biāo))牌螺旋波紋、低成本、高性能同軸電纜相配合的雙螺紋。外導(dǎo)體上的一對(duì)螺旋波紋彼此間定向間隔180度。此種獨(dú)特的鋁制防水電纜公開在同樣裝讓給美國(guó)安祝公司且全部?jī)?nèi)容結(jié)合在此引作參考的、2002年4月24日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/131,747中。
另外，可以采用用于傳統(tǒng)的單頭螺紋螺旋波紋銅電纜的、具有單頭外導(dǎo)體螺紋47的電纜接口區(qū)域49，例如如下文結(jié)合圖8a-c所描述的那樣。
在連接器主體7的接口區(qū)域49和電纜端29之間，孔具有增加的直徑，適于將帶有保護(hù)性外皮的預(yù)期同軸電纜容放就位。
圖5a-c詳細(xì)示出套管9。形成在電纜端29的電纜導(dǎo)向表面51可以有一定的角度以有助于電纜的初始插入。在連接器端17處的連接器主體安裝表面53具有一內(nèi)徑，該內(nèi)徑適于以壓配合與套管安裝表面37配接。在套管9外徑周圍可形成滾花狀握持表面55或類似結(jié)構(gòu)，以便當(dāng)擰緊聯(lián)接螺母3時(shí)改善使用者在連接器1上的握持。
如圖1所示，連接器1可以通過(guò)將各組件組裝起來(lái)并且施加有限的軸向壓力以便部分地將各壓配合表面座放在一起來(lái)進(jìn)行預(yù)先構(gòu)作留待使用。這向使用者提供了單一處理組件，并消除了錯(cuò)誤放置和/或損壞各連接器1組件的可能性。
為了將連接器1裝在同軸電纜上，使用者通過(guò)剝開外導(dǎo)體的后部和外表皮從而暴露內(nèi)外導(dǎo)體來(lái)準(zhǔn)備電纜端。然后將電纜插入到連接器1的電纜端29直至接口區(qū)域49，在此區(qū)域中旋轉(zhuǎn)連接器1以將外導(dǎo)體螺紋47旋擰在外導(dǎo)體的螺旋波紋上。這種旋擰一直持續(xù)到外導(dǎo)體的前部邊緣抵靠外導(dǎo)體槽33。
施加軸向壓力從而完成互聯(lián)。根據(jù)電纜尺寸及外導(dǎo)體材料的變形特性，軸向擠壓可采用例如適當(dāng)?shù)囊簤簷C(jī)和/或通用的手工工具來(lái)進(jìn)行。在軸向擠壓過(guò)程中，套管9和連接器主體7之間以及另外連接器主體7與接口件5之間的壓配合表面完全坐落于它們各自的停止點(diǎn)上。而且，相對(duì)運(yùn)動(dòng)壓縮連接器主體7與聯(lián)接螺母3之間的第二密封圈13以及套管9與電纜外皮之間的第三密封圈15，從而環(huán)境密封連接器1。
已經(jīng)抵靠于外導(dǎo)體槽33的電纜外導(dǎo)體的前部邊緣，通過(guò)軸向壓縮被進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)抵靠外導(dǎo)體槽33，并且由于將外導(dǎo)體鎖定于連接器主體7的外導(dǎo)體和外導(dǎo)體螺紋47之間的螺紋配合，在連接器主體7朝向接口件3移動(dòng)時(shí)，該前部邊緣相對(duì)于外導(dǎo)體槽33在外導(dǎo)體槽33中變形。
外導(dǎo)體前部邊緣進(jìn)入外導(dǎo)體槽33中的變形形成了圍繞外導(dǎo)體前部邊緣整個(gè)直徑的強(qiáng)的電連接。另外，如圖6所示，變形干擾了接口區(qū)域49前面的螺旋波紋，從而連接器1在電纜上被固定就位，被防止松擰。
圖7例如所示的替換實(shí)施例中，相同的元件和特征使用如上所述的附圖標(biāo)記，具有例如比F型連接器接口所要求的更大的直徑的中心導(dǎo)體的電纜，可以通過(guò)對(duì)接口件5進(jìn)行改進(jìn)而予以容放。接口件5適于包括一個(gè)中心接觸銷59，中心接觸銷59由絕緣體61同軸保持在接口件5內(nèi)。形成在中心接觸銷59的電纜端29上的彈簧指63徑向向內(nèi)偏置以便抓握電纜的中心導(dǎo)體。為增加內(nèi)偏并從而增加與中心導(dǎo)體的聯(lián)接強(qiáng)度，支撐中心接觸銷59的絕緣體61可以朝向中心接觸銷59的電纜端29伸過(guò)彈簧指63外徑的一部分。
由于接口件5的尺寸增加，聯(lián)接螺母3不是通過(guò)接口件5和連接器主體7之間的聯(lián)接保持。而是，卡環(huán)62或類似元件可用來(lái)將聯(lián)接螺母3可旋轉(zhuǎn)地連接到接口件5的連接器端17。為簡(jiǎn)化對(duì)接口件5的機(jī)加工要求，在接口件5內(nèi)可壓裝入一個(gè)單獨(dú)的外張壓環(huán)57，以便形成外導(dǎo)體槽33。
與第一實(shí)施例類似，如上詳細(xì)所述，在軸向壓縮過(guò)程中，壓配合形成在連接器主體7與接口件5之間。熱切，電纜外導(dǎo)體的前部邊緣被擠入外導(dǎo)體槽33中并且在其中發(fā)生變形。不是延伸穿過(guò)形成在連接器1上的孔，而是電纜的內(nèi)導(dǎo)體接合中心接觸銷1電纜端上的彈簧指。
如圖8a-c所示的另一實(shí)施，相同的元件和特征使用如上所述的附圖標(biāo)記，其適用于更大直徑的電纜，以及例如標(biāo)準(zhǔn)的7/16 DIN連接器接口件。絕緣體61支撐著中心接觸銷59。絕緣體61可以預(yù)成型并壓裝入接口件5。另外，中心接觸銷59可以臨時(shí)地支撐就位，而通過(guò)路經(jīng)經(jīng)由形成在接口件5上的注射模制進(jìn)和出入口65的注射模制將絕緣體61形成就位。聯(lián)接螺母3可以在軸向壓縮前或期間通過(guò)使面向電纜端29的保持槽67的外部邊緣變形保持在接口件5上。第三密封圈可直接旋擰在外導(dǎo)體上，在外導(dǎo)體與連接器主體7之間形成密封，消除對(duì)單獨(dú)的套管元件的需要。
為了進(jìn)行安裝，按圖8a所示對(duì)電纜進(jìn)行類似的準(zhǔn)備并且如上面所述和圖8b所示進(jìn)行預(yù)旋擰。施加軸向壓力，也是完成外導(dǎo)體的變形和連接器主體7/接口件5壓配合連接，如圖8c所示。
在閱讀本說(shuō)明書后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)連接，在這里所描述的各種壓配合表面可以在各種替換結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。另外，連接器接口件可以是特定結(jié)構(gòu)或標(biāo)準(zhǔn)接口件，例如，F(xiàn)型、SMA、DIN、，N型或BNC。同樣，還可包括其它的特征以便例如為特定軸向壓縮裝置提供座靠面。
本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)化了的、成本低的環(huán)境密封的、有改善電特性的連接器。根據(jù)材料特性和所用特定電纜的尺寸，連接器可用小型手動(dòng)工具快速可靠地進(jìn)行裝接。另外，本發(fā)明適用于廣泛的連接器接口和螺旋波紋外導(dǎo)體同軸電纜。
零件目錄


在前面的描述中已經(jīng)涉及的材料、比例、整數(shù)和組件在具有等同物的情況下，那么這些等同物如同單獨(dú)列舉一樣結(jié)合在本說(shuō)明書中。
雖然已經(jīng)通過(guò)對(duì)具體實(shí)施例的描述說(shuō)明了本發(fā)明，并且盡管已經(jīng)對(duì)實(shí)施例的細(xì)節(jié)作出詳細(xì)的描述，但是申請(qǐng)人的目的并不是將權(quán)利要求的范圍以任何受限的方式限制在這些細(xì)節(jié)中。對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其它優(yōu)點(diǎn)和修改都是顯面易見的。因此從廣義方面來(lái)看，本發(fā)明并不限于具體的細(xì)節(jié)，代表的裝置，方法，以及所示出的示例性范例。因此，細(xì)節(jié)上的差異并不表明其偏離申請(qǐng)人的總體發(fā)明構(gòu)思。另外，應(yīng)該注意到的是，某些改進(jìn)和/或修改可以在不背離權(quán)利要求中所述的本發(fā)明范圍或宗旨的前提下進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種用于具有螺旋波紋外導(dǎo)體的同軸電纜的電連接器，包括圓柱狀連接器主體，具有適于以螺旋方式容放外導(dǎo)體的內(nèi)接口安裝表面；以及接口件，適于通過(guò)施加軸向壓力以壓配合與連接器主體的連接器端連接；該接口件具有朝向連接器主體伸出的斜導(dǎo)向面以形成外導(dǎo)體槽。
2.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，還包括帶有內(nèi)保持臺(tái)肩的聯(lián)接螺母，內(nèi)保持臺(tái)肩適于連接器上將聯(lián)接螺母可旋轉(zhuǎn)地?fù)醭衷谶B接器主體與接口件之間。
3.如權(quán)利要求2所述的連接器，其特征在于，還包括位于連接器主體外徑上的槽中的密封圈，從而該密封圈在聯(lián)接螺母與連接器主體之間實(shí)現(xiàn)密封。
4.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，還包括套管，適于通過(guò)施加軸向壓力以壓配合與連接器主體的電纜端連接。
5.如權(quán)利要求3所述的連接器，其特征在于，還包括位于套管與連接器主體之間的內(nèi)部槽中內(nèi)的密封圈，套管和連接器主體的軸向壓力壓縮該密封圈，以在連接器主體的電纜端與同軸電纜之間形成密封。
6.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述連接器適于與F型母接頭配接。
7.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述接口安裝表面有一對(duì)螺紋，每條螺紋彼此間定向間隔180度。
8.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，還包括環(huán)繞連接器主體形成的凸脊，在軸向壓緊套管與連接器主體時(shí)套管抵靠其上。
9.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，接口件與連接器主體之間的壓配合形成在接口件安裝表面和連接器主體配合表面之間；接口件安裝表面位于連接器主體的連接器端的外徑上，連接器主體配合表面位于接口件的電纜端的內(nèi)徑上。
10.如權(quán)利要求9所述的連接器，其特征在于，直徑比接口件安裝表面小的接口件安裝導(dǎo)向表面與接口件安裝表面相鄰設(shè)置，靠近連接器主體的連接器端。
11.一種用于具有螺旋波紋外導(dǎo)體的同軸電纜的電連接器，包括圓柱狀連接器主體，具有適于以螺旋方式容放外導(dǎo)體的內(nèi)接口安裝表面；以及接口件，適于通過(guò)施加軸向壓力以壓配合與連接器主體的連接器端連接；連接器主體和接口件的軸向相互擠壓使外導(dǎo)體前沿變形，從而將外導(dǎo)體配合到連接器上。
12.如權(quán)利要求11所述的連接器，其特征在于，接口件具有中心接觸銷，其通過(guò)絕緣體同軸設(shè)置于套管中。
13.如權(quán)利要求11所述的連接器，其特征在于，接口件具有至少一個(gè)將接口件外部直徑與內(nèi)部直徑相互連接的出入口。
14.如權(quán)利要求11所述的連接器，其特征在于，還包括適于可旋轉(zhuǎn)地安裝在接口件外側(cè)的聯(lián)接螺母。
15.如權(quán)利要求14所述的連接器，其特征在于，還包括在接口件上形成的面向電纜端的保持槽，其帶有在徑向上可變形的外部邊緣以形成將聯(lián)接螺母保持在接口件上的凸起。
16.如權(quán)利要求11所述的連接器，其特征在于，還包括一密封圈，適于旋套在外導(dǎo)體螺旋波紋上并在將電纜擰入連接器主體時(shí)相對(duì)于連接器主體密封。
17.一種用于具有螺旋波紋外導(dǎo)體的同軸電纜的電連接器，包括圓柱狀連接器主體，具有適于以螺旋方式容放外導(dǎo)體的內(nèi)接口件安裝表面；以及接口件，適于通過(guò)施加軸向壓力以壓配合與連接器主體的連接器端連接；該接口件具有朝向連接器主體伸出的斜導(dǎo)向表面以在斜導(dǎo)向表面和接口件之間形成面向電纜端的外導(dǎo)體槽。
18.如權(quán)利要求17所述的連接器，其特征在于，還包括通過(guò)絕緣體同軸設(shè)置在接口件的中心接觸銷。
19.如權(quán)利要求18所述的連接器，其特征在于，還包括多個(gè)位于中心接觸銷的電纜端上的彈簧指；各彈簧指徑向向內(nèi)偏置，以在軸向擠壓連接器時(shí)抓緊電纜的中心導(dǎo)體。
20.如權(quán)利要求19所述的連接器，其特征在于，絕緣體伸過(guò)彈簧指外部半徑的至少一部分。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電連接器，其通過(guò)軸向擠壓與螺旋波紋外導(dǎo)體同軸電纜相聯(lián)。形成在連接器主體內(nèi)孔上的螺紋與螺旋波紋外導(dǎo)體旋緊配合。接口件軸向擠入連接器主體并形成壓配合，外導(dǎo)體的前沿變形，形成高質(zhì)量的均勻的電聯(lián)接并防止電纜從連接器上松脫。在軸向擠壓過(guò)程中，通過(guò)各種連接器元件的軸向運(yùn)動(dòng)也對(duì)在連接器中用于密封各種通路的密封圈進(jìn)行壓緊密封。
文檔編號(hào)H01R13/52GK1577984SQ20041005494
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者納希德·伊斯拉姆, 喬恩·李, 尼爾·索伯恩 申請(qǐng)人:安德魯公司