電纜連接器的製作方法

2023-11-06 17:21:18 2

本發明涉及一種電纜連接器，更具體地說，本發明涉及一種通過同時擴口電纜外導體和擠壓電纜外導體來連接螺旋紋同軸電纜的電纜連接器。

背景技術：

通信用螺旋紋同軸電纜具有螺旋紋外導體、內導體、以及位於內外導體之間的絕緣體。內導體可以是中空的螺旋紋導體或者實心圓柱導體。連接器附接至同軸電纜的端部，以聯接該同軸電纜。需現場安裝的連接器一般採用擴張電纜外導體的端部(或稱為擴口電纜外導體)的方式、或者採用擠壓電纜外導體的方式來實現同軸電纜外導體和連接器之間的機械和電氣連接。

EP0757408A2公開了一種同軸電纜連接器，該連接器包括主體構件30、夾持構件51和聯接螺母40。主體構件30在其內部空腔中設有圓錐斜角的夾持表面32，而夾持構件51在其一端處設有與夾持表面32相配合的第二夾持表面50。成圓錐斜角的夾持表面32插入同軸電纜10的外導體11和介電體13之間並擴口同軸電纜10的外導體11，然後通過夾持表面32和第二夾持表面50之間的配合來將夾持外導體11。EP0757408A2通過擴口的方式來實現了同軸電纜外導體和連接器之間的連接。因為在擴口過程中同軸電纜外導體變形不大，所以同軸電纜的傳輸性能較好。但是對於螺旋紋同軸電纜來說，同軸電纜的螺旋端面不是規則的圓形，因此同軸電纜圓周各段壓緊力不一致，不能保證同軸電纜圓周各段完全接觸。由此，同軸電纜的三階交調性能得不到保證。

US5766037公開了另一種同軸電纜連接器，該連接器包括主體50、 夾持套筒40和後螺母30，並且夾持套筒40被布置在主體50內。將電纜旋入主體50內直至抵住夾持套筒40後，固定後螺母30，旋緊主體50，使得後螺母30和夾持套筒40之間的相對的配合表面擠壓電纜的外導體14，從而將電纜的外導體夾持在主體50和夾持套筒40之間。US5766037通過擠壓的方式實現了同軸電纜外導體和連接器之間的連接，同軸電纜的扭矩和三階交調性能得到很大的提高。但是，同軸電纜變形較大，降低了連接器的高頻傳輸性能，一般來說只能保證到3GHz。

因此，在現有技術的螺旋紋同軸電纜連接器中，對於有現場安裝要求的連接器而言，如果不採用擴口電纜外導體的結構的話，就得不到良好的高頻傳輸性能；而如果不採用擠壓電纜外導體的結構的話，就得不到良好的三階交調性能和電纜扭矩。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提出了一種通過同時擴口電纜外導體和擠壓電纜外導體來連接螺旋紋同軸電纜的電纜連接器，該電纜連接器能夠得到良好的三階交調性能和高頻傳輸性能。因此，本發明的電纜連接器能夠廣泛應用於需現場安裝的超柔的螺旋紋同軸電纜連接器，如SMA、TNC、N、DIN等等。

本發明的一個方面公開了一種用於同軸電纜的連接器，所述同軸電纜包括外導體、內導體、以及位於外導體和內導體之間的絕緣介質，其中，所述連接器包括：中空的外殼、裝配在外殼上的連接螺母、以及一起設置在外殼內的連接器內導體、擴口環、開槽夾和鎖緊螺套，擴口環在其一端處抵靠在外殼內的肩部上，開槽夾裝配在擴口環上，並且鎖緊螺套裝配在開槽夾上並且接合外殼的內表面；其中，擴口環設有相鄰的第一斜面和第一平面，並且開槽夾設有相鄰的第二斜面和第二平面，第一斜面用於插入同軸電纜的外導體和絕緣介質之間，並且第一斜面和第一平面分別與第二斜面和第二平面相配合，以同時擴口和擠壓同軸電纜的外導體。

優選地，所述連接器包括連接器前體以及螺紋旋入連接器前體的連接器後體，所述連接器前體包括連接在一起的所述外殼、所述連接螺母和所述連接器內導體，並且所述連接器後體包括連接在一起的所述擴口環、所述開槽夾和所述鎖緊螺套。

優選地，所述擴口環、所述開槽夾和所述鎖緊螺套通過卡扣配合連接在一起。

優選地，所述連接器包括連接器前體以及螺紋旋入連接器前體的連接器後體，所述連接器前體包括連接在一起的所述外殼、所述連接螺母、所述連接器內導體和所述擴口環，並且所述連接器後體包括連接在一起的所述開槽夾和所述鎖緊螺套。

優選地，所述擴口環通過卡扣配合裝配在所述外殼的內部空腔中，並且所述開槽夾和所述鎖緊螺套通過卡扣配合連接在一起。

優選地，外殼包括主體段以及從主體段軸向向前伸出的伸出段，主體段包括所述肩部並且在其內部空腔中接收擴口環、開槽夾和鎖緊螺套。

優選地，連接螺母圍繞外殼裝配在外殼的伸出段上。

優選地，伸出段在其內部空腔中設置所述連接器內導體，連接器內導體通過由絕緣體製成的固定環固定在伸出段的內部空腔中。

優選地，連接器內導體在其後端部上設有開槽的彈性抓握孔，用於接收同軸電纜的內導體。

優選地，擴口環包括基座段、突出段、以及連接基座段和突出段之間的肩部，基座段抵靠在外殼的肩部上，並且突出段在其軸向後端處設有所述第一斜面和所述第一平面。

優選地，突出段上承載有彈簧圈，用於調整擴口環和開槽夾之間的相對距離，進而控制和調整同軸電纜的耐力矩。

優選地，開槽夾包括基座段、以及從基座段軸向向後漸縮的楔形段。

優選地，基座段包括裝配在突出段上的接合部分、擠壓部分、以及接合電纜的外導體的外螺紋的螺紋部分，所述擠壓部分包括所述第 二斜面和所述第二平面，所述第二斜面和第二平面分別與擴口環上的第一斜面和第一平面相配合，用於同時擴口和擠壓同軸電纜的外導體。

優選地，鎖緊螺套的內部空腔呈錐形，用於與開槽夾的楔形段相配合，以夾緊同軸電纜的外導體並且將同軸電纜在連接器內固定到位。

優選地，鎖緊螺套在其外表面的前側設有外螺紋，用於與外殼的內表面上的內螺紋相配合。

本發明的第二方面公開了一種用於同軸電纜的連接器，所述同軸電纜包括外導體、內導體、以及位於外導體和內導體之間的絕緣介質，所述連接器包括連接器前體以及螺紋旋入連接器前體的連接器後體，連接器前體包括外殼，連接器後體包括插入外殼內的擴口環和開槽夾，擴口環在其一端處抵靠在外殼內的肩部上，並且開槽夾裝配在擴口環上；其中，擴口環設有相鄰的第一斜面和第一平面，並且開槽夾設有相鄰的第二斜面和第二平面，第一斜面用於插入同軸電纜的外導體和絕緣介質之間，並且第一斜面和第一平面分別與第二斜面和第二平面相配合，以同時擴口和擠壓同軸電纜的外導體。

本發明的第三方面公開了一種用於同軸電纜的連接器，所述同軸電纜包括外導體、內導體、以及位於外導體和內導體之間的絕緣介質，所述連接器包括連接器前體以及螺紋旋入連接器前體的連接器後體，所述連接器前體包括外殼和裝配在外殼內的擴口環，所述連接器後體包括插入外殼內的開槽夾；其中，擴口環設有相鄰的第一斜面和第一平面，並且開槽夾設有相鄰的第二斜面和第二平面，第一斜面用於插入同軸電纜的外導體和絕緣介質之間，並且第一斜面和第一平面分別與第二斜面和第二平面相配合，以同時擴口和擠壓同軸電纜的外導體。

附圖說明

除非明確聲明否則附圖中說明的特徵未按比例畫出，並且某些特徵的相對尺寸被誇大以更好地說明該特徵。將參考以下附圖描述實施例，在所述實施例中所有附圖中類似的附圖標記代表類似的物件，其中：

圖1示出根據本發明的一個實施例的連接器的剖視圖，其中連接器前體和連接器後體分開顯示；

圖2示出根據本發明的一個實施例的連接器的立體圖，其中連接器前體和連接器後體裝配在一起；

圖3示出根據本發明的一個實施例的連接器的剖視圖，其中連接器前體和連接器後體裝配在一起；

圖4示出根據本發明的一個實施例的連接器的擴口環和開槽夾的放大圖；

圖5示出根據本發明的一個實施例的連接器的剖視圖，其中裝配有電纜；

圖6示出根據本發明的另一個實施例的連接器的剖視圖，其中連接器前體和連接器後體分開顯示。

具體實施方式

儘管本發明易於做出各種改動和變型，但是在下文中將通過示例的方式詳細地描述一個具體實施例。然而，需要理解的是，這並不意味著將本發明限制於所描述的特定形式，相反，本發明意在覆蓋由所附權利要求限定的本發明範圍內的所有變型方案和替代方案。

現在轉到附圖，說明用於連接螺旋紋同軸電纜10的連接器20的一個實施例。如圖1所示，同軸電纜10包括螺旋紋的外導體11、與外導體11同軸並相互間隔開的實心內導體12、以及位於外導體11和內導體12之間的絕緣介質13，並且外導體11的外側通常覆蓋有塑料護套14。

如圖1和2所示，連接器20包括連接器前體21和連接器後體22。連接器前體21包括中空的外殼30、以及圍繞外殼30並裝配在外殼30上的連接螺母40。連接器後體22包括裝配在一起的擴口環50、開槽夾60和鎖緊螺套70。通過將連接器後體22螺紋旋入到連接器前體21中，能夠將電纜10連接到連接器20。

如圖3所示，外殼30包括圓筒形的主體段31、以及從主體段31 軸向向前伸出的圓筒形伸出段32。主體段31的外表面繞周向方向設有若干個平坦表面33，以便於扳手工具抓持住主體段31，並且隨後轉動主體段31來連接已裝入電纜10的連接器後體22。

伸出段32在垂直於軸向的方向上的橫截面小於主體段31的橫截面，並且在其內部空腔中容納呈銷狀的內導體34。內導體34通過由絕緣體製成的固定環35固定在伸出段32的內部空腔中並與伸出段32電絕緣。內導體34在其後端部上設有彈性抓握孔36，用於接收電纜10的內導體12。優選地，彈性抓握孔36具有位於前側且直徑稍大的圓筒形部分36A、以及位於後側且直徑稍小於電纜內導體12直徑的彈性指狀件部分36B。當將電纜10的內導體12插入彈性抓握孔36時，指狀件部分36B發生彈性變形，從而牢固地抓持住電纜內導體12。

連接螺母40通過卡圈41固定到伸出段32的一個凸緣上。卡圈41將連接螺母40徑向和軸向約束在伸出段32上，同時允許連接螺母40在伸出段32上周向旋轉。連接螺母40和伸出段32相配合，從而以螺紋連接的方式連接母頭連接器。

如圖3和4所示，擴口環50包括直徑稍大的圓筒形基座段51、以及直徑稍小的圓筒形突出段52、以及位於基座段51和突出段52之間的肩部53。當包括擴口環50、開槽夾60和鎖緊螺套70在內的連接器後體22插入到外殼30中時，基座段51抵靠在主體段31內部的肩部37上。突出段52從肩部53軸向向後延伸，並且在其軸向後端處設有相鄰的第一斜面54和第一平面55。第一斜面54插入電纜10的外導體11和絕緣介質13之間，用於擴口電纜10的外導體11；之後，第一平面55與開槽夾60上的相應第二平面相配合，用於擠壓電纜10的外導體11。在突出段52上還承載有彈簧圈56。在連接器後體22插入到連接器前體21中後，固定住鎖緊螺套70，旋緊外殼30，使得開槽夾60的軸向力將彈簧圈56抵靠在擴口環50的肩部53上，調整擴口環50和開槽夾60之間的相對距離，從而控制和調整電纜的耐力矩。

如圖3和4所示，開槽夾60包括圓筒形的基座段61、以及從基 座段61軸向向後漸縮且開槽的楔形段62。基座段61在其內部空腔中沿軸向從前到後依次設有接合部分63、擠壓部分64以及螺紋部分65。接合部分63的內徑稍大於擴口環50的突出段52的外徑，從而接合部分63能夠裝配在突出段52上並在突出段52上軸向滑動。基座段61的擠壓部分64包括第二斜面67和第二平面66，所述第二斜面67和第二平面66分別與擴口環50上的第一斜面54和第一平面55相配合，用於同時擴口和擠壓電纜10的外導體11。螺紋部分65設有與同軸電纜10的外導體11的外螺紋相匹配的內螺紋，用於接收和固定電纜10的外導體11。楔形段62開有六個槽或八個槽，從而繞其縱向軸線設有若干漸縮的彈性指狀件68。指狀件68與鎖緊螺套70的錐形內部空腔相配合，用於夾緊電纜10的外導體11。

如圖3所示，鎖緊螺套70在其外表面的前側設有外螺紋，用於與外殼30的主體段31的內表面上的內螺紋相配合。鎖緊螺套70的內部空腔呈錐形，用於接收開槽夾60的楔形段62。當將鎖緊螺套70的外螺紋旋入外殼30的主體段31的內螺紋時，鎖緊螺套70的內錐形持續地壓迫彈性指狀件68，使得彈性指狀件68夾緊電纜10的外導體11。為了提供鎖緊螺套70的內表面和電纜10的外導體11之間的防潮層，將彈性的矽橡膠O形環71設置在鎖緊螺套70內的凹槽72中位於內錐形部之後。當將電纜10插入連接器後體22時，電纜10稍微壓縮O形環71，從而O形環71牢固地抵靠在電纜10的外護套和鎖緊螺套70的凹槽72之間，從而確保鎖緊螺套70的內表面和電纜10的外導體11之間的防潮防水。擴口環50的突出段52的外表面和開槽夾60的基座段61的內表面被設定成特定的距離，即第一平面55和第二平面66之間的距離。當電纜外導體11旋入開槽夾60的內螺紋後抵住擴口環50的第一平面55時則無法再旋入電纜10，這就決定了電纜外導體11被壓縮的長度，進而控制和調整電纜10裝入連接器後的耐力矩。

擴口環50的突出段52的外表面和開槽夾60的基座段61的內表面上分別設有凸緣，從而使得擴口環50和開槽夾60通過卡扣配合連接在一起。開槽夾60的基座段61的外表面和鎖緊螺套70的內表面上 分別設有凸緣，從而使得開槽夾60和鎖緊螺套70通過卡扣配合連接在一起。

下面描述線纜10和連接器20的連接過程。首先製備待連接至連接器20的電纜10的端部。沿著垂直於電纜10的縱向軸線的平面切割電纜10的一端，露出外導體11的稍有些張開的乾淨表面。絕緣介質13通常不會完全填滿外導體11和內導體12之間的空隙。然而，如果絕緣介質13完全填滿該空隙，則應當移除一部分絕緣介質13，以允許後續過程中擴口環50的突出段52能夠接觸到鄰近切口的外導體內表面。優選地，去除掉內外導體切口處的任何毛刺或粗糙邊緣。沿著足以匹配開槽夾60的基座段61的長度從外導體11剝離掉塑料護套14，以使得塑料護套14不會接觸到基座段61中的內螺紋。

如圖1所示，將製備好的電纜端部旋入連接器後體22，並將電纜10的外導體11的外螺紋旋入開槽夾60的基座段61的內螺紋中，直至到位後無法再旋入，此時電纜10的外導體11抵靠在第一平面55上。並且隨後，將包括電纜10的連接器後體22插入到連接器前體21中，固定住連接器後體22，旋轉外殼30，此時擴口環50的基座段51抵靠在外殼30的肩部37上。然後繼續旋轉外殼30，以使得擴口環50的突出段52在開槽夾60的基座段61內前進，並且開槽夾60的楔形段62在鎖緊螺套70的內錐形內前進，直到鎖緊螺套70的外表面抵住外殼30端部無法旋入即可。在此過程中，第一斜面54和第二斜面67沿垂直於所述兩個斜面的方向壓緊電纜10的外導體11，並且第一平面55與第二平面66沿軸向壓緊電纜10的外導體11。最終，開槽夾60的基座段61將彈簧圈56抵靠在擴口環50的肩部53上並且壓縮彈簧圈56，並且鎖緊螺套70的錐形部壓縮開槽夾60的彈性指狀件68，從而夾緊電纜10的外導體11並且將電纜10在連接器20內固定到位。

在上述安裝過程中，通過擴口環50、開槽夾60、鎖緊螺套70與外殼30的配合，實現了電纜10和連接器20之間的機械連接和電氣連接。具體來說，電纜10的內導體12和外殼30內的內導體34電連接在一起，而電纜10的外導體11和開槽夾60、擴口環50、外殼30和 連接螺母40電連接在一起，並且上述兩者之間通過絕緣介質13和固定環35相互電絕緣。

如圖6所示，說明用於連接螺旋紋同軸電纜10』的連接器20』的另一個實施例。連接器20』的結構和連接器20基本相同，以下僅描述兩者的不同之處。連接器20』包括連接器前體21』和連接器後體22』。連接器前體21』包括中空的外殼30』、圍繞外殼30』並裝配在外殼30』上的連接螺母40、以及裝配在外殼30』的內部空腔中的擴口環50』。連接器後體22』包括裝配在一起的開槽夾60』和鎖緊螺套70』。擴口環50』通過外殼30』上的凸緣37』卡扣裝配在外殼30』的內部空腔中，並且可以在外殼30』內周向旋轉，而在軸向和徑向受到外殼30』的約束。在安裝過程中，通過將連接器前體21』螺紋旋入到連接器後體22』中，能夠將電纜10』連接到連接器20』。

雖然已經通過一個或多個實施例說明和描述了本發明，但是對於本領域的技術人員來說在閱讀並理解本說明書和附圖後可以想到等價的變化和修改。此外，雖然僅通過若干實施例之一公開了本發明的特定特徵，但是該特徵可以結合對於任何給定或特定的應用場合來說所需的或有利的其他實施例的一個或多個其他特徵。本發明單獨地根據所附權利要求、及其敘述的等價物來限定。

本文使用的術語僅用於描述特定的實施例且並非意欲限制本發明。如本文中所使用的，單數形式「一」和「所述」意為也包括複試形式，除非上下文清晰地指示其他內容。此外，關於說明書和/或權利要求中使用的術語「包含」、「具有」、「具備」、「帶有」或其變體，這些術語意為以類似於術語「包括」的方式計算在內。

除非另有限定，否則本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所隸屬領域的技術人員之一通常理解的含義相同的含義。另外，諸如在通常使用的詞典中限定的術語應當被解釋為具有與其在相關領域的上下文中的含義一致的含義並且將不被以理想化的或過分正式的方式進行解釋，除非本文中明白地如此限定。