專利名稱：自規(guī)準插入耦合同軸連接器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電纜連接器。更特別地，本發(fā)明涉及一種能夠規(guī)準以用于連接到同軸電纜的同軸電纜連接器，所述同軸電纜具有范圍擴大的外導體直徑。
背景技術：
同軸電纜連接器用于例如要求高水平的精度和高的可靠性的通信系統(tǒng)中。為了在電纜和連接器之間產(chǎn)生牢固的機械和優(yōu)化的電互連，期望在同軸電纜外導體的前邊緣和連接器主體之間具有大致均勻的圓周接觸。外導體的擴口端可以經(jīng)由耦合螺母夾在連接器主體的環(huán)形的楔形表面上。該技術的代表是1998年8月18日授權給Harwath的共有的美國專利No. 5795188。US 5795188的金屬主體和耦合螺母之間的設備螺紋耦合表面以及類似配置的現(xiàn)有技術的同軸連接器明顯增大需要的制造成本和安裝時間。另一缺點是對連接器拆卸的要求，將后王體在電纜端上滑動，然后執(zhí)彳丁精確的電纜端擴口 呆作，在螺紋連接過程中其保持電纜在連接器主體內(nèi)。進一步地，在最后的螺紋連接步驟和/或增加額外的連接器元件中必須小心，以免在外導體的擴口端部分夾持在主體和耦合螺母之間以在外導體和同軸電纜之間形成牢固的電連接時損壞外導體的擴口端部分?，F(xiàn)有技術中還已知替代的同軸連接器解決方案，其利用抓持和/或支撐元件，連接器主體然后圍繞該抓持和/或支撐元件徑向卷曲和/或軸向壓縮以固定同軸電纜的外導體和連接器之間的機電互連。卷曲和/或壓縮的連接取決于每種情形下安裝者施加的特定力水平會受制于不定的質(zhì)量。在用于非實心外導體同軸電纜的連接器中通用的增加來防止插入在外導體的內(nèi)徑部內(nèi)的外導體的坍縮的支撐表面在信號路徑中引入了使得電性能降級的阻抗間斷性。進一步地，卷曲和/或壓縮對于更大直徑的同軸電纜變得不實際，因為增大的直徑、側壁厚度和/或所需的相應連接器/后部主體的移動使得所需的力增大到超過傳統(tǒng)的卷曲/壓縮手動工具能夠?qū)崿F(xiàn)的水平。同軸電纜連接器市場中的競爭已經(jīng)集中注意力在提高電氣性能并最小化總成本，包括材料成本，對安裝人員的培訓要求，減少專門的安裝工具和需要的安裝步驟和/或操作的總量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種克服了現(xiàn)有技術中的不足的同軸連接器。


結合到說明書中并作為說明書一部分的附圖示出本發(fā)明的實施例，其中在附圖中相同的附圖標記表示相同的特征或者元件，并且不會在它們所在的每個附圖中詳細描述，附圖與上面給出的本發(fā)明的總體描述一起，以及下面給出的實施例的詳細描述，用以解釋本發(fā)明的原理。圖I是在夾持環(huán)前行之前的電連接器的一個示例性實施例的示意性剖切側視圖，其上插入有同軸電纜。圖2a是圖I的電連接器的示意性放大剖切側視圖。 圖2b是與圖I類似的電連接器的示意性放大剖切側視圖，其上安裝有最小直徑的同軸電纜。圖2c是與圖I類似的電連接器的示意性放大剖切側視圖，其上安裝有最大直徑的同軸電纜。圖3是圖I的電連接器的示意性剖切側視圖，其中，插入有額定直徑的同軸電纜，且夾持環(huán)使規(guī)準套筒向著連接器端縱向前行。圖4是圖3的電連接器的示意性放大剖切側視圖。圖5是電連接器的另一示例性實施例的示意性剖切側視圖，其上插入有額定直徑的同軸電纜，且夾持環(huán)向著連接器端縱向前行。圖6是圖5的電連接器的示意性放大剖切側視圖。圖7是電連接器的另一示例性實施例的示意性剖切側視圖，其上插入有額定直徑的同軸電纜，且夾持環(huán)向著連接器端縱向前行。圖8是圖7的電連接器的示意性放大剖切側視圖。圖9是電連接器的另一示例性實施例的示意性剖切側視圖，其上插入有額定直徑的同軸電纜，且夾持環(huán)向著連接器端縱向前行。圖10是圖9的電連接器的示意性放大剖切側視圖。圖11是圖10的電連接器的抓持環(huán)的示意性斜視等軸測視圖。圖12是電連接器的另一示例性實施例的示意性剖切側視圖，其上插入有額定直徑的同軸電纜，且夾持環(huán)向著連接器端縱向前行。圖13是圖12的電連接器的示意性放大剖切側視圖。
具體實施例方式本發(fā)明人已經(jīng)分析可用的實心外導體同軸連接器并認識到螺紋一體連接、手動擴口安裝工序和卷曲/壓縮同軸連接器設計的缺點。例如本發(fā)明人共有的于2008年11月5日提交的通過引用整體包含在此的當前未決的名稱為“Insertion Coupling CoaxialConnector”的美國實用新型申請No. 12/264932中公開的插入耦合同軸連接器包含對同軸連接器技術的多項明顯改進，從而在外導體端夾持連接器到電纜端互連的過程中不再需要對外導體進行手動擴口和/或使用高的力矩將耦合螺母旋擰到連接器主體中。類似地，在本發(fā)明人共有的于2009年11月2日提交的通過引用整體包含在此的當前未決的名稱為“Insertion Coupling Coaxial Connector” 的美國實用新型申請 No. 12/611095 中公開了對插入耦合同軸連接器的多項改進。本領域的技術人員可以理解，同軸電纜的外徑可以變化。例如，由一個制造商制造的同軸電纜的外徑可能與由另一個制造商制造的同軸電纜的外徑不同。本發(fā)明人對現(xiàn)有的插入耦合同軸連接器的電性能的分析已經(jīng)認識到，同軸電纜的外導體的直徑的變化可負面地影響經(jīng)由螺旋卷簧外導體電接觸件與外導體之間的接觸而形成的電互連的品質(zhì)。

如圖1-4中的第一示例性實施例所示，插入耦合型同軸連接器6具有帶連接器主體孔16的連接器主體10。位于連接器主體孔16內(nèi)的絕緣體7支撐與連接器主體孔16同軸的內(nèi)接觸件9。同軸連接器6經(jīng)由位于抓持環(huán)19的內(nèi)徑部上的抓持表面18提供的機械抓持作用保持插入到連接器主體孔16的電纜端14中的同軸電纜2的外導體4，所述抓持表面18通過抓持環(huán)19與楔形表面30之間的相互作用而被徑向向內(nèi)驅(qū)動。位于連接器主體孔16內(nèi)的電接觸件20，在此被示為螺旋卷簧，在外導體4的端部附近形成與外導體4的圓周接觸，從而跨過連接器主體10電耦合外導體4到連接器端12上的連接器接口 21。連接器接口 21可以是任何期望的標準的或者專用的接口。本領域的技術人員可以理解，電纜端14和連接器端12是在此用于表明同軸連接器6的各個元件之間的縱向位置和接觸相互關系的表述。除了沿著同軸連接器縱向軸線相對于相鄰元件表明的位置之外，每個個體元件均具有電纜端側和連接器端側，也就是各個元件的面對同軸連接器6的各自的電纜端14和連接器端12的一側。抓持環(huán)19可以保持在連接器主體孔16內(nèi)，例如，位于抓持環(huán)凹槽27內(nèi)。為了易于抓持環(huán)19的安裝(以及在此下面描述的其它元件，如果有的話)和/或提高抓持環(huán)19對外導體4的抓持特征，抓持環(huán)凹槽27可以這樣形成電纜端抓持環(huán)凹槽側壁和/或底部是例如經(jīng)由螺紋23連接到連接器主體10的夾持環(huán)8的表面。夾持環(huán)8可通過保持特征29保持在連接器主體10上，該保持特征29例如是設置在夾持環(huán)8的外徑部上的咬合倒鉤35與設置在連接器主體孔5的內(nèi)徑部上的一個或多個相應的環(huán)形咬合凹槽33之間的互鎖，如最好地在例如圖I中示出的。替代性地，咬合凹槽33的位置和相應的咬合倒鉤35的位置可以互換。最好如圖2、4、6、8、10和13中所示，夾持環(huán)8的環(huán)狀楔形表面30在連接器端側的最大直徑部與電纜端側的最小直徑部之間具有錐面。抓持環(huán)19的外徑部接觸楔形表面30，從而通過沿著楔形表面30向著電纜端15行進而被徑向向內(nèi)驅(qū)動。當楔形表面30軸向橫移時和/或遇到同軸電纜外導體4的直徑的任何制造誤差時的抓持環(huán)19的擴展/收縮的可變直徑特性需要沿著抓持環(huán)19的圓周具有間隙。間隙的寬度可基于抓持環(huán)19期望提供的最大和最小直徑之差選擇。抓持環(huán)19的抓持表面18經(jīng)由位于電纜端側的傾斜面和位于多個環(huán)形或螺旋形凸出部的連接器端側的止停面而具有方向性偏壓，使得在張緊時向著電纜端14接合和抓持外導體4的外徑部表面，同時允許外導體4在當向著連接器端12移動時滑動通過抓持表面18。抓持環(huán)19具有在抓持環(huán)凹槽27內(nèi)的某一縱向運動范圍。當抓持環(huán)19沿著楔形表面30向著連接器端12移動時，例如當外導體4的前邊緣從電纜端15插入到連接器主體孔16中并接觸傾斜抓持表面18時，抓持環(huán)19將展開以允許外導體4通過，或者還將開始向著連接器端12在抓持環(huán)凹槽27內(nèi)縱向運動。由于楔形表面30成錐形，因此，當抓持環(huán)19向著連接器端12運動時，抓持環(huán)凹槽27相對于抓持環(huán)19的深度增大。從而，抓持環(huán)19可以徑向向外擴展以使得外導體4能夠通過抓持環(huán)19并向著連接器端12通過。相反，一旦擴展，抓持環(huán)19向著其松弛狀態(tài)向內(nèi)的偏壓在抓持表面18和外導體4的外徑部表面之間產(chǎn)生抓持接合。如果張力施加在連接器主體3和同軸電纜2之間以向著電纜端14拉外導體4，抓持環(huán)19抵靠著錐狀楔形表面30被驅(qū)動，逐漸減小抓持環(huán)凹槽27的深度，從而徑向向內(nèi)驅(qū)動抓持環(huán)19并且隨著抓持表面18被驅(qū)動到外導體4的外徑部表面中而進一步增大抓持接合作用。替代性地，當夾持環(huán)8經(jīng)由螺紋23旋擰到連接器主體10中時，楔形表面30的側向位置向著連接器端12逐漸移動，最終將抓持環(huán)19抵靠在楔形表面30上驅(qū)動而使得具有相同的抓持接合結果。抓持環(huán)凹槽連接器端側壁的側向位置、電接觸件20的尺寸以及抓持環(huán)凹槽27中存在的任何偏置件或間隔器的尺寸可被選擇成允許某一行進范圍，其中，最終的抓持環(huán)徑向向內(nèi)運動/相對于外導體直徑的期望范圍的直徑被構造成使抓持表面18牢固地接合外導體4，但是抓持環(huán)不會徑向向內(nèi)運動而導致外導體4徑向向內(nèi)塌陷超過允許水平。本領域的技術人員可以理解，在正常范圍內(nèi)的加裝力下，例如安裝人員用手將夾持環(huán)8旋擰到連接器主體10中，抓持環(huán)19沿著楔形表面30的最終側向位置與外導體4的直徑有關。例如，圖2a示出了在夾持環(huán)8行進之前的初始位置，圖2b和2c分別示出了由最小和最大外徑的外導體4產(chǎn)生的抓持環(huán)19的最終側向位置。抓持環(huán)19的可能的側向位置的范圍(在最小直徑位置和最大直徑位置之間)、從而與外導體4的外徑部接觸的抓持環(huán)19的最終徑向向內(nèi)位置提供了機械抓持允許的某一范圍的外導體4的直徑變化。為了相對于電接觸件20提供對外導體直徑的適應性，與抓持環(huán)19沿著楔形表面30的最終徑向向內(nèi)移位位置成比例，可施加與電接觸件20接合的傾斜表面24。請再參看圖1-4，傾斜表面24可例如設置在規(guī)準套筒22的連接器端12上，所述規(guī)準套筒22定位在夾持環(huán)8與電接觸件20之間。傾斜表面24具有錐面，所述錐面在連接器端側具有最大直徑，在電纜端側具有最小直徑。當夾持環(huán)8旋擰到連接器主體10中時，夾持環(huán)8的連接器端12向著連接器端12逐漸驅(qū)動規(guī)準套筒22，傾斜表面24接合和相對于夾持環(huán)8的縱向位置徑向向內(nèi)移動電接觸件20，最好如圖2b和2c所示。環(huán)形間隔器26可施加在抓持環(huán)19與電接觸件20之間，以便為電接觸件20提供電纜端側壁，使得當電接觸件20徑向向內(nèi)移動時，電接觸件20偏壓在外導體4上，而不是僅側向擴展。而且，間隔器26以及連接器主體10和夾持環(huán)8可被構造成用于側向定位電接觸件20以及機械抓持部位，例如使得每個均接合外導體4的波紋峰28。電接觸件20具有彈簧/彈性壓縮特性，其提供了一種能夠防止例如由于同軸連接器6/同軸電纜4的振動和/或熱膨脹循環(huán)而引起的降級的可靠的電互連。鑒于電接觸件20的彈簧/彈性壓縮特性，夾持環(huán)8的行進可受由楔形表面30驅(qū)動的接觸外導體4的機械抓持部位的徑向向內(nèi)位置限制。夾持環(huán)8向著連接器主體10的側向行進和/或被插入的同軸電纜2向著電纜端14的試圖退回使機械抓持部位徑向向內(nèi)移動第一距離到達與外導體4的外徑對應的位置，且還限定了夾持環(huán)8的最終位置，這導致電接觸件20徑向向內(nèi)移動與機械抓持部位徑向移位成比例的第二距離。從而，機械抓持部位和電接觸件20可響應、于外導體4直徑在確定范圍內(nèi)的變化而徑向向內(nèi)移位，以可靠地接合外導體4。
本領域的技術人員可以理解，在楔形表面30和傾斜表面24的錐度是相同的角度的情況下，第一距離和第二距離相等。替代性地，鑒于電接觸件20的壓縮性，可設置各自錐度，其中，第二距離大于第一距離，從而使得便于初始將同軸電纜插入連接器主體孔16中且增強最終電接觸地壓縮到與外導體4接觸。在一個替代實施例中，如圖5和6所示，傾斜表面24可與夾持環(huán)8集成一體，從而不再需要單獨的規(guī)準套筒22。類似地，抓持環(huán)19可設有在期望的位移處接觸電接觸件20的延伸部31，從而省去間隔器26。傾斜表面24優(yōu)選由金屬材料形成，以防止在傾斜表面24接觸電接觸件20的位置處出現(xiàn)劃痕和/或聚合物蠕變。為了使得能夠由聚合物材料低成本地制造夾持螺母8，金屬傾斜預成型件25的電纜端14可利用聚合物材料包覆成型，以便提供由聚合物材料制成的與金屬傾斜表面24成一體的夾持環(huán)8,例如如圖7和8所不。在另一個實施例中，例如如圖9和10所示，傾斜表面24可施加到連接器主體孔16的內(nèi)徑部上，且抓持環(huán)19的延伸部31設有定位成托住電接觸件20的外徑部。當最好如圖11所示的抓持環(huán)19沿著楔形表面30側向移動時，抓持環(huán)19的連接器端12也沿著傾斜表面24行進。從而，當抓持環(huán)19徑向向內(nèi)移動以接合外導體4時，電接觸件20也徑向向內(nèi)移動。在另一個實施例中，如圖12和13所示，騎坐表面32可被構造成僅部分托起電接觸件20。當抓持環(huán)19相對于楔形表面30側向和徑向地向內(nèi)移動時，電接觸件20被騎坐表面32驅(qū)動抵靠著傾斜表面24，從而徑向向內(nèi)移動。從而，當抓持環(huán)19徑向向內(nèi)移動以接合外導體4時，電接觸件20也徑向向內(nèi)移動。保持唇34可施加到連接器主體孔16側壁上，以保持抓持環(huán)19 (或規(guī)準套筒22，如果有的話)、從而保持電接觸件20，直到夾持環(huán)8被安裝。本領域的技術人員可以理解，在可靠地將外導體4保持在連接器主體10內(nèi)的機械抓持部位以及將外導體4與連接器主體10電互連的電接觸件20均可適于某一直徑范圍內(nèi)的外導體的情況下，插入耦合同軸連接器6在通用性和/或互換性方面得到了明顯改善，使得在修理、升級和/或新安裝過程中能夠易于更換現(xiàn)有同軸電纜設備，其中，存在來自不同供應源的同軸電纜。部件列表
2同軸電纜 ~ 外導體 ~6 同軸連接器 7 絕緣體 夾持環(huán)
權利要求
1.一種同軸電纜連接器，所述同軸電纜連接器具有連接器端和電纜端，所述電纜端用于與具有實心外導體的同軸電纜接合，所述連接器包括 設有孔的連接器主體； 接合到連接器主體的電纜端的夾持環(huán)； 保持在孔內(nèi)的抓持環(huán)，所述抓持環(huán)的內(nèi)徑部設有抓持表面，所述抓持環(huán)的外徑部靠觸在夾持環(huán)的楔形表面上； 所述楔形表面在鄰近連接器端的最大直徑部與鄰近電纜端的最小直徑部之間設有錐面； 保持在孔內(nèi)的電接觸件； 抓持表面和電接觸件的內(nèi)徑部的尺寸使得適于接收從電纜端放入的外導體、且適于與夕卜導體的外徑部接合；以及 接合到電接觸件的傾斜表面，所述傾斜表面徑向向內(nèi)驅(qū)動電接觸件。
2.如權利要求I所述的連接器，其特征在于，傾斜表面鄰近夾持環(huán)的連接器端設置。
3.如權利要求I所述的連接器，其特征在于，傾斜表面是孔的側壁部分；所述抓持環(huán)設有接觸電接觸件的騎坐表面；以及 抓持環(huán)靠觸在傾斜表面上。
4.如權利要求I所述的連接器，其特征在于，傾斜表面是孔的側壁部分；所述抓持環(huán)設有接觸電接觸件的騎坐表面；以及 電接觸件靠觸在傾斜表面上。
5.如權利要求I所述的連接器，其特征在于，傾斜表面鄰近規(guī)準套筒的連接器端設置；以及 夾持環(huán)的連接器端靠觸在規(guī)準套筒的電纜端上。
6.如權利要求I所述的連接器，其特征在于，抓持環(huán)的連接器端接觸電接觸件。
7.如權利要求I所述的連接器，其特征在于，夾持環(huán)是在電纜端被聚合物材料包覆成型的金屬傾斜表面預成型件，所述傾斜表面鄰近傾斜表面預成型件的連接器端設置。
8.如權利要求I所述的連接器，其特征在于，楔形表面鄰近夾持環(huán)的連接器端形成在夾持環(huán)的內(nèi)徑部中。
9.如權利要求I所述的連接器，其特征在于，所述連接器還包括位于連接器主體與夾持環(huán)之間的螺紋；以及 螺紋可用于使楔形表面向著連接器的連接器端軸向行進。
10.如權利要求I所述的連接器，其特征在于，電接觸件是環(huán)形螺旋卷簧。
11.如權利要求I所述的連接器，其特征在于，所述連接器還包括在孔內(nèi)位于電接觸件與抓持環(huán)之間的環(huán)形間隔器。
12.如權利要求11所述的連接器，其特征在于，環(huán)形間隔器的縱向尺寸使得電接觸件和抓持環(huán)分別與外導體的波紋峰對齊。
13.一種同軸連接器，所述同軸連接器具有連接器端和電纜端，所述電纜端用于與具有實心外導體的同軸電纜接合，所述連接器包括 設有孔的連接器主體； 接合到連接器主體的電纜端的夾持環(huán)；位于孔內(nèi)的抓持環(huán)和螺旋卷簧，所述螺旋卷簧定位在抓持環(huán)的電纜端側； 夾持環(huán)向著連接器主體的側向行進使得將抓持環(huán)徑向向內(nèi)驅(qū)動了與外導體的外徑對應的第一距離以接觸外導體，以及將螺旋卷簧徑向向內(nèi)驅(qū)動了與第一距離成比例的第二距離以接觸外導體。
14.如權利要求13所述的連接器，其特征在于，第一距離與第二距離大致相等。
15.如權利要求13所述的連接器，其特征在于，第一距離小于第二距離。
16.如權利要求13所述的連接器，其特征在于，所述螺旋卷簧接觸傾斜表面，所述傾斜表面鄰近夾持環(huán)與螺旋卷簧之間的規(guī)準套筒的連接器端設置。
17.如權利要求13所述的連接器，其特征在于，螺旋卷簧接觸設置在夾持環(huán)延伸部上的傾斜表面。
18.如權利要求13所述的連接器，其特征在于，所述連接器還包括在孔內(nèi)位于螺旋卷簧與抓持環(huán)之間的環(huán)形間隔器；所述環(huán)形間隔器的縱向尺寸使得電接觸件和機械抓持部位分別與外導體的波紋峰對齊。
19.如權利要求13所述的連接器，其特征在于，所述連接器還包括抓持環(huán)的靠觸在夾持環(huán)的環(huán)狀楔形表面上的外徑部； 楔形表面在鄰近連接器端的最大直徑部與鄰近電纜端的最小直徑部之間設有錐面； 抓持環(huán)的設有抓持表面的內(nèi)徑部。
20.一種同軸連接器，所述同軸連接器具有連接器端和電纜端，所述電纜端用于與具有實心外導體的同軸電纜接合，所述連接器包括 設有連接器主體孔的連接器主體； 接合到連接器主體的電纜端的夾持環(huán)； 保持在孔內(nèi)的抓持環(huán)； 抓持環(huán)的靠觸在夾持環(huán)的環(huán)狀楔形表面上的外徑部； 所述楔形表面在鄰近連接器端的最大直徑部與鄰近電纜端的最小直徑部之間設有錐面； 抓持環(huán)的設有抓持表面的內(nèi)徑部； 保持在連接器主體孔內(nèi)的螺旋卷簧； 連接器主體孔設有經(jīng)由抓持環(huán)接合到螺旋卷簧的傾斜表面。
21.如權利要求20所述的連接器，其特征在于，螺旋卷簧與傾斜表面的接合經(jīng)由抓持環(huán)的接觸螺旋卷簧的騎坐表面進行；且所述抓持環(huán)靠觸在傾斜表面上。
22.如權利要求20所述的連接器，其特征在于，螺旋卷簧與傾斜表面的接合經(jīng)由抓持環(huán)的接觸螺旋卷簧的騎坐表面進行；且所述螺旋卷簧靠觸在傾斜表面上。
全文摘要
一種用于具有直徑可變的外導體的同軸電纜的自規(guī)準的電連接器設有接合到具有孔的連接器主體的夾持環(huán)。機械抓持部位和電接觸件保持在孔內(nèi)。機械抓持部位和電接觸件在外導體插入孔中時接合外導體。機械抓持部位與外導體的外徑成比例地徑向移位。電接觸件與機械抓持部位的徑向移位成比例地徑向移位。
文檔編號H01R9/05GK102640359SQ201080049527
公開日2012年8月15日 申請日期2010年10月7日 優(yōu)先權日2009年11月2日
發(fā)明者J·佩恩特, N·伊斯蘭 申請人:安德魯有限責任公司