內導體端接觸同軸連接件和內導體適配器套件的製作方法

2023-06-09 08:18:36

專利名稱：內導體端接觸同軸連接件和內導體適配器套件的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於同軸電纜連接件的內觸頭。更具體地說，本發明涉及具備內觸頭 組件的同軸連接件，所述內觸頭組件具有彈性內導體端觸頭構型，所述觸頭構型可以重新 構造用來安裝到多種同軸電纜構型和/或電纜端部製備形式上。
背景技術：
標準直徑和RF功率處理能力的同軸電纜可以各自具有構型和/或材料不同的內 導體。例如，內導體可以是鋁、銅、銅包覆的鋁，並且可以是實心的、中空的、帶波紋的和/或 光滑壁面的。此外，中空內導體的內部尺寸可以顯著變化，雖然內導體外徑為標準化的。同軸連接件可以各自設計用於專用同軸電纜，要求製造商設計、製造並庫存大量 的單獨型號的同軸連接件。每種型號的同軸連接件還可以設計成與專用電纜端部製備形式，諸如平齊切割或 凸出的內導體耦接，並且將內導體和外導體之間和/或中空內導體內的專用絕緣部分除 去，以電氣補償同軸電纜和同軸連接件之間的過渡而引入的阻抗突變。為了製備這些端部 構型，還可能要求最終使用者花費大量額外開銷來購買並保存各種不同的電纜/連接件組 合所專用的電纜端鋸切引導件和絕緣取芯/剝皮工具。美國專利5722856公開了一種用於特定中空內導體同軸電纜構型的內觸頭組件， 所述組件包括藉助螺紋固定在中空內導體端部內的楔形件結構。壓接(crimp connected) 到內觸頭的內導體伸縮元件接觸楔形件結構的端部。所述內導體伸縮元件提供抵靠楔形件 結構端部的縱向偏壓，以吸收電纜相對於連接件的運動和/或組件元件熱膨脹循環的潛在 退化影響。所述內導體伸縮元件以及內觸頭和內觸頭組件的許多單個的攻絲的或以其他方 式精密加工的元件可能令人無法接受地提高連接件成本和/或使連接件製造和安裝複雜 化。同軸電纜和連接件工業內的競爭已經集中於改進電氣性能以及降低製造、材料和 安裝成本。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種克服現有技術中的缺陷的方法和裝置。根據本發明，提供了一種用於同軸電纜的同軸連接件，所述同軸電纜具有內導體 和外導體，所述同軸連接件包括連接件主體，其尺寸設計為與所述外導體耦接；絕緣件，所述絕緣件將內觸頭同軸支撐在所述連接件主體的孔內；所述內觸頭的適配器孔，所述適配器孔開口於所述內觸頭的電纜端；設置在所述適配器孔內的適配器；和安裝在所述適配器孔內的彈簧觸頭，所述彈簧觸頭將所述適配器壓靠在所述內導 體的端部。
根據本發明，提供了一種用於同軸電纜的同軸連接件，所述同軸電纜具有內導體 和外導體，所述同軸連接件包括連接件主體，其尺寸設計為與所述外導體耦接；絕緣件，所述絕緣件將內觸頭同軸支撐在所述連接件主體的孔內；位於所述內觸頭的電纜端的多個向內偏壓的彈簧指件；所述內觸頭的適配器孔，所述適配器孔開口於所述內觸頭的電纜端；設置在所述適配器孔內的適配器；所述適配器設置有環形接觸表面，所述接觸表面在接觸表面的連接件端處大於中 空內導體直徑的直徑與在接觸表面的電纜端處小於中空內導體直徑的直徑之間延伸；和
安裝在所述適配器孔內的彈簧觸頭，所述彈簧觸頭將所述適配器壓靠在所述內導 體的端部。根據本發明，提供了一種與同軸電纜連接的同軸連接件套件，所述同軸電纜具有 內導體和外導體，所述同軸連接件套件包括連接件主體，其尺寸設計為與所述外導體耦接；絕緣件，所述絕緣件將內觸頭同軸支撐在所述連接件主體的孔內；所述內觸頭的適配器孔，所述適配器孔開口於所述內觸頭的電纜端；多個適配器，每個適配器可單獨設置在所述適配器孔內；和安裝在所述適配器孔內的彈簧觸頭，所述彈簧觸頭將所述適配器壓靠在所述內導 體的端部。根據本發明，提供了一種用於同軸電纜的同軸連接件，所述同軸電纜具有內導體 和外導體，所述同軸連接件包括連接件主體，其尺寸設計為與所述外導體耦接；絕緣件，所述絕緣件將內觸頭同軸支撐在所述連接件主體的孔內；從所述內觸頭的電纜端伸出的多個彈簧指件；和安裝在所述內觸頭上的彈簧觸頭，所述彈簧觸頭將所述彈簧指件壓靠在所述內導 體的端部。


包含在說明書內並作為其一部分的附圖，圖解本發明的實施方式，並連同上面給 出的本發明的總體說明以及下面給出的實施方式的詳細說明，用來解釋本發明的原理。圖1是第一示例性同軸連接件的示意剖切側視圖，示出了相連的具有突出內導體 電纜端部製備形式的同軸電纜；圖2是圖1所示內觸頭的示意等軸斜視電纜端視圖；圖3是圖2內容的示意剖切側視圖；圖4圖1所示適配器的示意等軸斜視連接件端視圖；圖5是圖4內容的示意剖切側視圖；圖6是用於圖1所示同軸連接件的替代適配器的示意等軸斜視圖；圖7是圖6內容的示意剖切側視圖；圖8是圖1彈簧觸頭的示意等軸視圖9是圖1內觸頭的示意等軸斜視電纜端視圖；圖10是圖9內容的示意剖切側視圖；圖11是第二示例同軸連接件的示意剖切側視圖，示出了相連的具有突出內導體 電纜端部製備形式的同軸電纜；圖12是第二示例同軸連接件的示意剖切側視圖，示出了具有圓形螺旋彈簧作為 彈簧觸頭以及相連的具有突出內導體電纜端部製備形式的同軸電纜；圖13是圖11的彈簧觸頭的示意等軸斜視電纜端視圖；圖14是圖13內容的示意剖切側視圖；圖15是圖18輔助彈簧的示意側視圖；圖16是圖19輔助彈簧的示意側視圖；圖17是圖16的示意等軸斜視圖；圖18是第三示例同軸連接件的示意剖切側視圖，示出了相連的具有平齊內導體 電纜端部製備形式的同軸電纜；圖19是圖18的示意剖切側視圖，具有替代的輔助彈簧構型；圖20是圖19的適配器的示意等軸斜視電纜端視圖；圖21是圖20的示意剖切側視圖；圖22是第四示例同軸連接件的示意剖切側視圖，示出了相連的具有平齊內導體 電纜端部製備形式的同軸電纜；圖23是圖22的示意剖切側視圖，具有替代適配器和觸頭彈簧表面接觸構型；圖24是圖13的適配器和觸頭彈簧表面觸頭的示意等軸斜視電纜端視圖；圖25是圖22的適配器的示意等軸斜視電纜端視圖；圖26是圖22的接觸表面彈簧觸頭的示意等軸斜視電纜端視圖；圖27是圖26的示意剖切側視圖；圖28是第五示例同軸連接件的示意剖切側視圖，示出了相連的具有平齊內導體 電纜端部製備形式的同軸電纜；圖29是第五示例同軸連接件的示意剖切側視圖，示出了具有圓形螺旋彈簧作為 彈簧觸頭以及相連的具有平齊內導體電纜端部製備形式的同軸電纜。附圖標記
1同軸電纜連接件
2絕緣件
3內觸頭
4連接件主體
5連接件主體孔
7適配器孔
9電纜端
11連接件端
13接口電纜籃框
17適配器
19彈簧觸頭
21圓形螺旋彈簧
23向內伸出的肩部
25向外伸出的肩部
27內導體
31向內偏壓的彈簧指件
33接觸表面
34彈簧支座表面
35引導邊緣
36輔助彈簧
37同軸電纜
38環
39觸頭彈簧指件
41向外偏壓的彈簧指件
42接觸表面彈簧觸頭
43嚙合表面
45螺旋波紋
具體實施例方式如圖1所示，同軸電纜連接件1的第一實施方式具有在連接件主體4內與連接件 主體孔5同軸地由絕緣件2支撐的內觸頭3。圖中示出外導體6通過引導邊緣壓接而與連 接件主體4耦接。本領域技術人員應該明白，外導體6與連接件主體4的耦接可以根據任 何期望的耦接布置諸如幹涉配合、擠壓連接、螺紋和/或楔緊作用保持而替代地構型。如圖 2和3最佳示出，內觸頭3具有適配器孔7，孔7朝向內觸頭3的電纜端9敞開。內導體3 的連接件端11例如可以形成為銷或接口電纜籃框13，該籃框根據所選連接件接口 15確定 尺寸。連接件接口 15可以是任何期望的標準連接件結合部或專用連接件接口。本領域技術人員應該理解電纜端9和連接件端11在文中用來澄清縱向位置和同 軸連接件1各種元件之間的相互接觸關係。除了沿著同軸連接件1縱軸針對相鄰元件確定 的位置之外，每個具體元件具有電纜端9側和連接件端11側，即各元件面對同軸連接件1 的相應的電纜端9和連接件端11的側部。所選適配器17的連接件端11，例如如圖4和5或6和7所示，落座在適配器孔7 內，該連接件端11被彈簧觸頭10沿著同軸連接件1縱軸線向著電纜端9偏壓，所述彈簧觸 頭在這裡示為圓形螺旋彈簧21，例如圖8所示。可選的彈簧觸頭10包括任何類型的壓縮彈 簧元件，諸如膜片式彈簧墊圈、波狀彈簧、錐形彈簧、彈性墊片等。圓形螺旋彈簧21可以落 座在適配器孔7向內凸起的肩部23和適配器17向外突起的肩部25之間。圖4和5中所示適配器17的電纜端9構型成經由適配器17的多個向內偏壓的彈 簧指件31與同軸電纜29的內導體27耦接，所述彈簧指件的尺寸設計成壓靠內導體27的 外徑。這種向內偏壓的彈簧指件31共同從適配器孔7延伸到適配器17的電纜端，就是說， 延伸到向內偏壓的彈簧指件31的遠端。由彈簧觸頭10造成的沿縱軸線偏壓在內導體27 上促使適配器17的接觸表面33靠在內導體27的引導邊緣35上，提供一種被縱向偏壓增強的圓周接觸，這提供可靠的電氣互聯關係，較之僅具備向內偏壓的彈簧指件籃框的傳統 內觸頭而言，被動相互調製(passive intermodulation) (PIM)失真特性得到改善。可替代的適配器，例如圖6和7所示，可以構型成通過插入中空內導體27的開放 端部而與中空內導體耦接。多個向外偏壓的彈簧指件41從適配器17的電纜端9伸出，所述 彈簧指件的尺寸設計成接觸並壓靠內徑側壁。適配器17的接觸表面33可以設置為適配器 17的環形圓錐區域，處於在接觸表面的連接件端處大於中空內導體直徑的直徑與在接觸表 面的電纜端處小於中空內導體直徑的直徑之間延伸，抵靠引導邊緣35的內徑傾斜成楔形 件。接觸表面33的錐形特徵使得適配器17能耦接內徑範圍更大的內導 體27的引導 邊緣35，例如中空內導體27側壁的厚度根據希望的強度特徵而變化和/或相同同軸電纜 37的構型隨著時間在生產循環之間和/或不同製造商之間可能發生的製造偏差而變化。可以替代的是，例如如圖9-12所示，內觸頭3可以形成有多個從電纜端9伸出的 向內偏壓的彈簧指件31，所述彈簧指件的尺寸確定為壓靠內導體27的外徑和/或設置在適 配器孔7內的類似尺寸的適配器17。在不使用適配器17來實現內觸頭3和內導體27之間 的相互連接的情況下，例如同軸電纜37端部製備形式包括從同軸電纜37端部延伸的內導 體27延伸部，所述延伸部的終端足夠遠，以落在內觸頭3向內偏壓的彈簧指件31內，與內 導體27引導邊緣35的縱向偏壓圓周連接可以由彈簧觸頭19來提供，所述彈簧觸頭19落 座在靠近向內偏壓的彈簧指件31近端處所述適配器孔7向內伸出的肩部23內。彈簧觸頭 19可以設置為圓形螺旋彈簧，例如如圖12所示，或者任何替代彈簧，包括彈簧觸頭設置為 連接或非連接的環38，多個觸頭彈簧指件39從所述環延伸，例如徑向向外延伸，一起形成 接觸表面33，例如如圖11和13-14所示。這種彈簧觸頭19構型的優勢在於，每個彈簧觸 頭39的偏壓為與內導體27的引導邊緣35形成一致的圓周觸頭提供額外的容差，例如，在 內導體2的引導邊緣35沒有切割乾淨和/或精確垂直於內導體27的縱軸線的情況下，一 些觸頭彈簧指件39將比別的觸頭彈簧指件偏轉更大，但是每一個觸頭彈簧指件仍然接觸 內導體27引導邊緣35相應的圓周部分。適配器17和/或與同軸連接件一起以套件形式提供的多種替代適配器17可以設 置為用來耦接更寬泛尺寸範圍的不同內導體27，除了那些不需要採用適配器17進行耦接 的內導體27之外，這些不需要採用適配器17進行耦接的內導體諸如實心和/或中空內導 體27內提供支撐芯部元件和/或其他填料的、側壁光滑的內導體，如圖11和12所示。由彈簧觸頭19提供的將適配器17向電纜端9偏壓的作用可以通過應用一個或多 個輔助彈簧36來強化。輔助彈簧36例如可以如圖19所示那樣定位在適配器孔7的底部， 作用於適配器17的連接件端11。這裡，輔助彈簧36被示作膜片式彈簧墊圈，帶有開狹槽的 周邊，例如如圖16和17所示。可以替代的是，輔助彈簧36可以設置有與適配器同軸的縱 軸線，例如作為設置在適配器17外徑的彈簧支座表面34(圖15和18)周圍的螺旋彈簧來 使用，例如如圖16和19所示。所述輔助彈簧36結構還可以作為替代的彈簧觸頭19構型 來使用。例如如圖23和24所示，非一致性引導邊緣35接觸功能也可以藉助接觸表面彈簧 觸頭42諸如圓形螺旋彈簧21添加到適配器17的接觸表面33附近。可以替代的是，例如 如圖23所示，接觸表面彈簧觸頭42可以作為帶有彈簧指件的環38的變型應用，所述彈簧指件在這裡徑向向內延伸，如圖26和27所示，設置在接觸表面33附近。仍然是在本實施 方式中，適配器的插頭端或者向外偏壓的彈簧指件41的嚙合表面43示為縱向延伸，如圖24 和25最佳示出，以使適配器17與中空內導體27內徑的延伸長度相耦接，中空內導體27內 徑上設置有螺旋波紋45。因此，可以獲得抵靠卷繞在中空內導體27內徑周圍的所述螺旋波 紋45至少一半的圓周接觸。在進一步的實施方式中，例如如圖28和29所示，非一致性引導邊緣35彈性圓周 接觸功能還可以如上所述那樣應用於內觸頭3，內觸頭設置有從內觸頭3的電纜端9延伸的 向外偏壓的彈簧指件41，所述向外偏壓的彈簧指件41的尺寸設計為壓靠中空內導體27的 內徑。本領域技術人員應該理解這種容易構型和可以互換的內觸頭3結構的若干可能 優勢。通過提供一定範圍的可用內觸頭3結構，可以明顯減少滿足現有同軸電纜37尺寸和 /或端部製備形式所需的獨特同軸電纜連接件1的數目。由這些構型提供的縱向偏壓的引 導邊緣35耦接關係可以改善內觸頭3和內導體27之間的電氣耦接關係，可以抵禦因同軸 電纜37和/或所安裝的同軸連接件振動和/或熱膨脹循環而引起的退化，而不會影響內導 體伸縮(bellows)元件。由於與平齊切割和凸起內導體27電纜端構型都相容，可互換的內 觸頭3結構可以允許使用者利用使用者安裝時可以獲得的各種電纜端製備工具來安裝同 軸連接件1。內觸頭3布置容易與現有同軸連接件1構型整合，且工程返修和/或工具改動最 少。例如根據期望操作頻率，所需改動可以限於將傳統內觸頭構型與上述內觸頭3結構互 換，使得以單一同軸連接件1型號替換多種現有的專用電纜同軸連接件1成為可能。在前述說明中，討論了具有已知等同物的比率、整數或部件，則這些等同物包含於 文中，好比已經具體闡述過。雖然本發明已經通過對其實施方式的說明而例述，雖然相當詳細地說明了這些實 施方式，但申請人的意思並非是將附帶的權利要求書約束或以任何方式限制到這樣詳細的 程度。額外的優勢以及改動將顯見於本領域技術人員。因此，本發明在其更寬泛的方面並 非限制到具體細節、代表性的裝置、方法以及所示和所述的示意性例子。因此，在不脫離申 請人總體發明構思的精神和範圍的前提下，可以脫離這些細節。此外，應該理解，在不脫離 由附帶的權利要求書所限定的本發明的範圍或精神的前提下，可以進行改進和/或改動。
10
權利要求
一種用於同軸電纜的同軸連接件，所述同軸電纜具有內導體和外導體，所述同軸連接件包括連接件主體，其尺寸設計為與所述外導體耦接；絕緣件，所述絕緣件將內觸頭同軸支撐在所述連接件主體的孔內；所述內觸頭的適配器孔，所述適配器孔開口於所述內觸頭的電纜端；設置在所述適配器孔內的適配器；和安裝在所述適配器孔內的彈簧觸頭，所述彈簧觸頭將所述適配器壓靠在所述內導體的端部。
2.如權利要求1所述的連接件，進一步包括位於所述內觸頭的電纜端的多個向內偏壓 的彈簧指件。
3.如權利要求1所述的連接件，進一步包括位於所述適配器的電纜端的多個向內偏壓 的彈簧指件。
4.如權利要求1所述的連接件，其特徵在於，所述適配器設置有環形接觸表面，該環形 接觸表面在接觸表面連接件端處大於中空內導體直徑的直徑與在接觸表面的電纜端處小 於中空內導體直徑的直徑之間延伸。
5.如權利要求4所述的連接件，進一步包括設置在所述接觸表面和所述內導體之間的 接觸表面彈簧觸頭。
6.如權利要求5所述的連接件，其特徵在於，所述接觸表面彈簧觸頭是多個從一個基 本環延伸的徑向向內的彈簧指件。
7.如權利要求5所述的連接件，其特徵在於，所述接觸表面彈簧觸頭是圓形螺旋彈簧。
8.如權利要求1所述的連接件，其特徵在於，所述彈簧觸頭具有與所述適配器同軸的 縱軸線。
9.如權利要求1所述的連接件，其特徵在於，所述彈簧觸頭是沿著所述適配器的縱軸 線螺旋形的。
10.如權利要求1所述的連接件，其特徵在於，所述彈簧觸頭是圓形螺旋彈簧。
11.如權利要求1所述的連接件，其特徵在於，所述彈簧觸頭是膜片式彈簧墊圈。
12.如權利要求1所述的連接件，其特徵在於，所述彈簧觸頭具有從一個環延伸的多個 徑向向外的彈簧指件。
13.如權利要求1所述的連接件，其特徵在於，所述彈簧觸頭設置在適配器孔的底部和 適配器的連接件端之間。
14.如權利要求1所述的連接件，其特徵在於，所述彈簧觸頭設置在所述適配器孔向內 的肩部和所述適配器向外的肩部之間。
15.如權利要求1所述的連接件，進一步包括位於所述適配器的電纜端的多個向外偏 壓的彈簧指件。
16.如權利要求15所述的連接件，其特徵在於，沿著所述向外偏壓的彈簧指件的外徑 的嚙合表面具有等於或大於所述內導體長度的縱向跨度，所述內導體的螺旋波紋沿著所述 內導體長度圍繞所述內導體周邊延伸。
17.一種用於同軸電纜的同軸連接件，所述同軸電纜具有內導體和外導體，所述同軸連 接件包括連接件主體，其尺寸設計為與所述外導體耦接； 絕緣件，所述絕緣件將內觸頭同軸支撐在所述連接件主體的孔內； 位於所述內觸頭的電纜端的多個向內偏壓的彈簧指件； 所述內觸頭的適配器孔，所述適配器孔開口於所述內觸頭的電纜端； 設置在所述適配器孔內的適配器；所述適配器設置有環形接觸表面，所述接觸表面在接觸表面的連接件端處大於中空內 導體直徑的直徑與在接觸表面的電纜端處小於中空內導體直徑的直徑之間延伸；和安裝在所述適配器孔內的彈簧觸頭，所述彈簧觸頭將所述適配器壓靠在所述內導體的 端部。
18.一種與同軸電纜連接的同軸連接件套件，所述同軸電纜具有內導體和外導體，所述 同軸連接件套件包括連接件主體，其尺寸設計為與所述外導體耦接； 絕緣件，所述絕緣件將內觸頭同軸支撐在所述連接件主體的孔內； 所述內觸頭的適配器孔，所述適配器孔開口於所述內觸頭的電纜端； 多個適配器，每個適配器可單獨設置在所述適配器孔內；和安裝在所述適配器孔內的彈簧觸頭，所述彈簧觸頭將所述適配器壓靠在所述內導體的 端部。
19.如權利要求16所述的套件，其特徵在於，至少其中一個適配器具有位於所述適配 器的電纜端的多個向外偏壓的彈簧指件。
20.如權利要求16所述的套件，其特徵在於，至少其中一個適配器具有沿著所述適配 器的電纜端的外徑的嚙合表面，所述嚙合表面的縱向跨度等於或大於所述內導體長度，所 述內導體的螺旋波紋沿著所述內導體長度圍繞所述內導體至少一半周邊延伸。
21.如權利要求16所述的套件，其特徵在於，至少其中一個適配器設置有位於所述接 觸表面和所述內導體的端部之間的接觸表面彈簧觸頭。
22.如權利要求16所述的套件，其特徵在於，至少其中一個適配器設置有環形接觸表 面，該環形接觸表面在接觸表面的連接件端處大於中空內導體直徑的直徑與在接觸表面的 電纜端處小於中空內導體直徑的直徑之間延伸。
23.一種用於同軸電纜的同軸連接件，所述同軸電纜具有內導體和外導體，所述同軸連 接件包括連接件主體，其尺寸設計為與所述外導體耦接； 絕緣件，所述絕緣件將內觸頭同軸支撐在所述連接件主體的孔內； 從所述內觸頭的電纜端伸出的多個彈簧指件；和安裝在所述內觸頭上的彈簧觸頭，所述彈簧觸頭將所述彈簧指件壓靠在所述內導體的 端部。
24.如權利要求23所述的同軸連接件，其特徵在於，所述彈簧觸頭是圓形螺旋彈簧。
25.如權利要求23所述的同軸連接件，其特徵在於，所述彈簧指件被向內偏壓，以接觸 所述內導體的外徑，所述彈簧觸頭設置成靠近所述彈簧指件的近端，被所述彈簧指件沿著 所述彈簧觸頭的周邊包圍。
26.如權利要求23所述的同軸連接件，其特徵在於，所述彈簧指件被向外偏壓，以接觸所述內導體的內徑，所述彈簧觸頭設置成靠近所述彈簧指件的近端，包圍所述彈簧指件的 外徑。
全文摘要
本發明公開了內導體端接觸同軸連接件和內導體適配器套件，其中所述同軸連接件，設置有連接件主體，所述連接件主體的尺寸設計成耦接外導體；將內觸頭同軸支撐在連接件主體的孔內的絕緣件。彈簧觸頭可以定位成接觸內導體的端部。可以選擇的是，適配器可以安裝在內觸頭的適配器孔內，所述適配器孔向所述內觸頭的電纜端敞開。所述彈簧觸頭可以安裝在所述適配器孔內，所述彈簧觸頭將所述適配器壓靠所述內導體的端部。
文檔編號H01R13/646GK101834354SQ201010135568
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月10日 優先權日2009年3月10日
發明者納西德·伊絲拉姆 申請人:安德魯有限責任公司