用於螺旋波紋同軸電纜的連接器及其使用方法
2023-05-18 12:17:41
專利名稱：用於螺旋波紋同軸電纜的連接器及其使用方法
技術領域：
本發明總體涉及用於螺旋波紋同軸電纜(spiral corrugated coaxial cable)的連接器的領域。更特別地，本發明提供一種具有壓緊於同軸電纜波紋上的緊固構件的、用於螺旋波紋同軸電纜的連接器。
背景技術：
迄今為止，用於螺旋波紋同軸電纜的連接器在通過將波紋外導體擠壓在短粗的環形脊上而實現該波紋外導體的適當電機械接觸方面存在困難。該脊剛好配合於外導體的內徑內，並且沿軸向壓在電纜波紋的側面上。因為所述波紋以連續螺旋的方式形成，所以該連接器的推動元件通常形成有位於其內的配合螺旋。
這種夾緊方法存在兩個問題。第一，短粗的脊使得與該螺旋外導體的切割邊緣接觸不良。第二，由薄銅形成的波紋的側面比較薄弱，並且特別不適合承受沿軸向的恆力，該力的方向必須保持電纜相對於粗短的脊牢固地配合。隨著時間的過去，與外導體的這種接觸削弱，就會導致較差的屏蔽作用，以及難以接收的被動內部調節水平。
因此，在用於螺旋波紋同軸電纜的連接器的領域中需要一種改進的連接器。
發明內容
本發明提供了一種利用與波紋的外表面的均勻、支撐性徑向接觸的連接器。
本發明的第一總體方案提供了一種用於聯接同軸電纜端部的連接器，該同軸電纜具有由電介質包圍的中心導體，該電介質由螺旋波紋薄壁導體包圍，所述連接器包括連接器本體，其具有第一端和相對的第二端；緊固構件，其沿軸向設置成接近連接器本體的第一端，所述緊固構件具有中心通道，所述中心通道具有尺寸適於緊密地容置該螺旋波紋薄壁導體的凹槽表面；以及壓縮構件，其中該壓縮構件朝所述連接器本體的第二端的軸向推進向內壓縮該緊固構件的中心通道，從而使得該緊固構件與該同軸電纜的該螺旋波紋薄壁導體接合。
本發明的第二總體方案提供了一種用於具有螺旋波紋導體的同軸電纜的連接器，該連接器包括連接器本體，其具有第一端和第二端；壓縮蓋，其構造成與該連接器本體的第一端沿軸向可滑動地接合；以及夾持件，其容置於該連接器本體與該壓縮蓋之間，其中，該夾持件包括內螺旋，其與該同軸電纜的螺旋波紋導體相配合，其中，該壓縮蓋在該連接器本體上的軸向推進便於該夾持件與該同軸電纜的螺旋波紋導體之間的可靠接觸。
本發明的第三總體方案提供了一種用於將連接器連接至螺旋波紋同軸電纜上的方法，該方法包括以下步驟將具有螺旋波紋的同軸電纜插入連接器中；將連接器的夾持件擰在同軸電纜的波紋上；將連接器的壓縮蓋壓緊於連接器的連接器本體上；以及使夾持件均勻地沿徑向向內變形，以與所述波紋的外表面電接觸。
通過閱讀以下對本發明的各個實施例的更多特定描述，將會清楚本發明的上述及其它特徵。
現將參考以下附圖，對本發明的某些實施例進行詳細描述，其中使用相同的附圖標記表示相同的構件，其中圖1示出了根據本發明的連接器的實施例的局部切開立體圖；圖2示出了根據本發明的圖1的連接器的實施例的分解圖；圖3示出了根據本發明的連接器的局部切開立體圖和螺旋波紋同軸電纜的立體圖；圖4示出了根據本發明的連接器處於待插入同軸電纜的位置的側視圖；圖5示出了根據本發明的處於打開位置的連接器的局部切開側視圖，其中同軸電纜部分地插入該連接器內；圖6示出了處於打開位置的連接器的局部切開側視圖，其中同軸電纜完全地插入該連接器內；以及圖7示出了根據本發明的連接器的使用方法的流程圖。
具體實施例方式
儘管將對本發明的特定實施例進行詳細的示出與描述，但是應當理解，在不脫離所附權利要求書的範圍的情況下，可以做出各種變化與改型。本發明的範圍決不限於構成部件的數量、材料、形狀及其相關設置等，並且它們僅作為實施例的實例公開。附圖中詳細示出了本發明的特徵與優點，其中在全部附圖中使用相同的附圖標記表示相同的元件。
作為詳細說明的前序，應當指出，在本說明書與所附權利要求書中使用時，單數形式的「一(a)」、「一(an)」、「該」包括複數個指示物，除非上下文中清楚地確定並非如此。
參看附圖，圖1示出了連接器10的一個實施例。該連接器10可以包括固定器11，其中該固定器11包括緊固構件12、壓縮構件14、蓋16、彈性墊圈18。連接器10還可以包括連接器本體20、絕緣體22以及中心導體接觸件24。連接器本體20可構造成容置蓋16。固定器11的緊固構件12可容置於連接器本體20與蓋16之間。另外，壓縮構件14可容置於連接器本體20與蓋16之間，並與緊固構件12相鄰。緊固構件12與壓縮構件14中的至少一個構件可為截頭圓錐形，並且與壓縮構件14和緊固構件12中的另一個構件接合。當緊固構件12或壓縮構件14中的一個構件與另一個構件接合時，緊固構件12就可從打開位置移動和/或變形至夾緊位置。
進一步參看圖1，緊固構件12可以包括與螺旋波紋同軸電纜的螺旋構造相配合的凹槽表面13和至少一個槽15，其中上述槽15可以允許緊固構件12沿徑向移動、壓縮和/或變形。彈性密封件18可容置於蓋16與壓縮構件14之間。根據本發明的特定實施例，彈性密封件18可構造成在沿軸向受壓時沿徑向膨脹。密封件18可構造成用於密封連接器10以基本上防止水分進入連接器，對同軸電纜提供額外的夾緊，和/或消除連接器10的應變。
另外參看圖1，連接器本體20與蓋16之間的配合可以是滑動壓配合。緊固構件12與壓縮構件14之間的配合可以是滑動錐形傾斜配合。連接器本體20與緊固構件12之間的配合可以是滑動傾斜壓配合。蓋16與壓縮構件14之間的配合可以是局部滑動的間隙配合，同時密封件18和位於密封件18一端的蓋16其中之一與壓縮構件14接觸。本領域的技術人員應當理解，這些配合類型並非對本發明的範圍進行限制，可以在部件之間使用其它配合類型，例如但並不限於螺紋配合。
另外參考附圖，圖2示出了根據圖1的連接器10的實施例的分解圖。連接器10可包括固定器11，該固定器11可包括緊固構件12、壓縮構件14、蓋16和彈性密封件18。連接器10還可以包括連接器本體20、絕緣體22、中心導體接觸件24、DIN銷26以及DIN螺母28。絕緣體22可構造成使中心導體接觸件24與連接器本體20絕緣，並與外界環境條件隔離。這種構造可使螺旋波紋同軸電纜的內導體與外導體之間絕緣，其中中心導體接觸件24容置同軸電纜的內導體，而緊固構件12容置同軸電纜的外導體。緊固構件12與同軸電纜的外導體之間的連接可通過緊固構件12與連接器本體20之間的物理和/或電接觸而轉至連接器本體20。這種絕緣可使電纜與連接器10實現正確的功能。DIN銷26可以是用於輔助裝置(未示出)的標準凸狀接口。DIN螺母28可以聯接至連接器本體20，以使螺母28可轉動從而將連接器10耦合至輔助裝置。本領域的技術人員應當理解，連接器並不限定於使用DIN銷26和DIN螺母28的範圍內，連接器10可構造成用於任何類型的連接接口。所述各種類型的連接器可包括但並不限於DIN插頭和插座、TNC插頭和插座(male and female TNC)、N插頭和插座、F插頭和插座、HN插頭和插座、LC插頭和插座、LT插頭和插座、SMA插頭和插座、UHF插頭和插座以及任意其它類型的連接接口。
應當理解，所述緊固構件12可為任何類型的緊固元件，例如但並不限於套環、擠壓套管、適配器、連結器(bond)、夾持件、聯結器、鉸接頭、接頭、鏈環(link)、連結件(tie)、棒(bar)、鍵(key)、閂鎖、鎖、螺母、釘、銷、鉚釘、杆(rod)、螺釘以及滑杆。壓縮構件14可為對緊固構件12施加壓縮力的任何類型的構件，例如但並不限於斜臺、螺母、套環、楔形物、截頭圓錐形構件、傾斜平面(inclined and/or declined plane)以及任何其它可將軸向移動轉變成徑向力的構件。密封件18可為任何類型的密封件，包括但並不限於墊圈、閂鎖、鎖、栓塞、墊圈、螺母、帶子、以及任何其它類型的可防止水分進入連接器10的密封件。
另外應當理解，蓋16可為將連接器10及包含的固定器11壓緊於同軸電纜上的任何類型的蓋，其中示例性的蓋元件可為但並不限於壓縮蓋、螺母、螺栓、螺釘、楔形物、夾持件、閂鎖、鎖以及任何其它可用來將連接器連接至電纜的構件。另外，緊固構件12的槽還可以替換為突起、尖頭、開口、通道、切口、凹槽、孔、裂縫、凹口、狹縫和/或凹座或其它類似的表面特徵。
另外參考附圖，圖3示出了連接器10的實施例的切開立體圖和螺旋波紋同軸電纜30的實施例的立體圖。電纜30可包括外部護套32、可形成外導體的螺旋波紋34、內導體36以及使內導體36與波紋34絕緣的泡沫電介質38。電纜30的實施例可為但並不限於由Andrew公司(www.andrew.com)製造的50歐姆「superflex」電纜或75歐姆「coral」電纜。連接器10構造成完全容置電纜30的波紋34和內導體36。
進一步參考附圖，圖4-圖6示出了用於聯接同軸電纜30的端部的連接器10的側視圖，該同軸電纜30具有由電介質38包圍的中心導體36，該電介質38由螺旋波紋薄壁導體34包圍。連接器10可包括連接器本體20，其具有第一端21和相對的第二端23；以及固定器11，其可操作性地連接至連接器本體20，所述固定器11具有第一端17和相對的第二端19。固定器11可具有限定於固定器第一端17與固定器第二端19之間的中心通道25，該中心通道25具有用於接合同軸電纜的內表面，例如緊固構件12的凹槽表面13，該表面的尺寸適於緊密地容置螺旋波紋薄壁導體34。而且，中心通道25可向內壓縮以在朝連接器本體的第二端23(或遠離第一端21)移動時減小中心通道25的容積，從而在通過朝所述連接器本體23的第二端移動而將所述固定器11推進至與連接器本體20形成固定連接時，使同軸電纜30的螺旋波紋薄壁導體34產生微小變形。微小變形將提供電連接，但基本上不會損壞薄壁導體34。中心通道的這種壓縮可通過減小固定器11的一部分的內半徑來實現，例如壓縮緊固構件12。在進行這種連接時，內導體36可與連接器10的中心導體接觸件24形成接觸，從而提供電纜的電功能，並便於電連接至外圍設備。
另外，固定器11可包括傾斜表面27，例如，緊固構件12的徑向外表面的一部分。而且，固定器11還可包括操作性地連接至連接器本體20的壓縮構件14，該壓縮構件14具有第一端31和相對的第二端33，所述壓縮構件14具有限定於壓縮構件第一端31與壓縮構件第二端33之間的中心通道25，所述中心通道25具有傾斜表面37，例如壓縮構件14的徑向內表面的一部分，其尺寸適於緊密地容置緊固構件12的傾斜表面27。壓縮構件14的傾斜表面37與緊固構件12的傾斜表面27接合，從而在壓縮構件14朝連接器本體20的第二端23移動時，開始壓縮緊固構件12的中心通道25。
緊固構件12還可包括至少一個槽15，如圖1所示，上述槽15從緊固構件的第一端17部分地延伸至緊固構件的第二端19，且從緊固構件12的外側延伸至中心通道25，其中所述槽15允許壓縮中心通道25。緊固構件12還可包括操作性地連接至連接器本體20的彈性墊圈18，其中墊圈18構造成在朝連接器本體20的第二端23移動時沿徑向膨脹。墊圈18可構造成用於密封連接器10以基本上防止水分進入該連接器10，對同軸電纜30提供額外的夾緊並消除應變，該墊圈18可由傳導性和/或非傳導性材料形成。
進一步參看附圖，圖4-圖6還示出了連接器10的特定實施例。用於螺旋波紋同軸電纜30的連接器10包括連接器本體20，其具有第一端21和第二端23；壓縮蓋76，其容置於連接器本體20的第一端21上，其中該壓縮蓋76可沿著本體20軸向移動；以及夾持件72，其容置於連接器本體20與壓縮蓋76之間，其中該夾持件72包括與具有螺旋波紋導體34的同軸電纜30的螺旋構造相配合的內螺旋73，其中，當壓縮蓋76沿軸向前進至連接器本體20上而與夾持件72接合時，內螺旋73壓緊於同軸電纜30的螺旋波紋導體34上。
連接器10還可包括容置於連接器本體20與壓縮蓋76之間的壓縮傾斜構件74，其中該壓縮傾斜構件74和夾持件72中的至少一個為與傾斜構件74和夾持件72中的另一個接合的截頭圓錐形，並且壓縮傾斜構件74和夾持件72中的至少一個可相對於夾持件72和傾斜構件74中的另一個沿軸向移動。
根據本發明的特定實施例，連接器10還可包括容置於壓縮蓋76與壓縮傾斜構件74之間的彈性墊圈18，並且該彈性墊圈18構造成在沿軸向受壓時沿徑向膨脹，以密封連接器10從而基本上防止水分進入連接器10。另外，其它實施例可具有夾持件72的內螺旋73，其尺寸設置成具有足夠的間隙以便擰在同軸電纜30的螺旋波紋導體34上，同時足夠緊密地配合於螺旋波紋導體34，從而當內螺旋73壓縮時，該內螺旋73與螺旋波紋導體34形成均勻的、支撐性的徑向接觸。另外，連接器10還包括至少一個槽15，其中上述槽允許內螺旋73沿徑向向內移動從而減小內螺旋73的半徑。
例如但並不限於，圖4示出了連接器10，其中連接器10可包括連接器本體20和固定器11。該固定器11可包括以下述方式設置的夾持件72、壓縮傾斜構件74以及壓縮蓋76，即連接器的軸線40和電纜的軸線42基本上與位於適當位置的連接器10的壓縮蓋76對齊，以容置電纜30。現在參看圖5，連接器10的夾持件72的內螺旋73可構造成與電纜30的波紋34相配合。內螺旋73與波紋34之間的這種配合關係可使夾持件72擰在波紋34上。
現在參看圖6，當電纜30完全插入連接器10內時，內螺旋73與波紋34之間可以具有間隙50，其中該間隙可為與波紋34的外形近似匹配的緊配合間隙。本領域的技術人員應當理解，夾持件72的內螺旋73的尺寸和形狀使得其具有足夠的間隙50以擰在同軸電纜30的波紋34上，同時，在夾持件72處於夾緊位置時與波紋足夠緊密地配合，夾持件72與同軸電纜的波紋形成均勻的、支撐性的接觸。
一旦將電纜30完全地插入連接器10內，夾持件72可從打開位置沿徑向移動至夾緊位置。當壓縮傾斜構件74與夾持件72接合時就會發生這種情況。壓縮傾斜構件74、夾持件72或這兩者的截頭圓錐形狀都用於均勻變形和/或使夾持件72朝波紋34沿徑向向內移動。夾持件72可包括多個槽(未示出)，所述槽通過為減少夾持件的半徑提供空間而使夾持件72能夠變形。儘管可能僅需要一個槽，但是具有多個槽的特定實施例可需要更少的力來使夾持件72變形，並且還可在夾持件72與波紋34之間提供更大的接觸。
繼續參看附圖，圖7示出了將連接器連接至螺旋波紋電纜的方法的流程圖。方法60可通過以下步驟實現，即將具有螺旋波紋的同軸電纜插入連接器(步驟62)；將該連接器的夾持緊固構件擰在同軸電纜的波紋上(步驟64)；將該連接器的壓縮蓋壓緊於連接器的連接器本體上(步驟66)；以及使夾持緊固構件均勻地且沿徑向向內變形以接觸波紋的外表面(步驟68)。步驟66還可包括將壓縮傾斜構件壓緊於夾持緊固構件與連接器本體之間的步驟，其中壓緊壓縮傾斜構件的步驟還包括與夾持緊固構件接合。步驟66還可包括沿軸向壓緊連接器的彈性墊圈且使該墊圈沿徑向膨脹的步驟，其中壓緊彈性墊圈的步驟還包括密封連接器以防大量的水分進入的步驟。步驟68還可包括在不扭曲或破壞電纜導體的情況下對波紋提供均勻的壓力與接觸。
根據本發明的特定實施例，步驟66可通過使用專門的施力工具來實現。應當理解，儘管可使用專門的施力工具，但是在本發明的其它特定實施例中，例如但並不限於，具有擰在一起的壓縮蓋和連接器本體的連接器可以使用其它工具，例如但並不限於，扳手或機械手來代替專門的施力工具。
還應當理解，方法60的步驟和判定作為根據本發明的實施例的示例性方法按照圖7所示的順序示出，但並不限於任何特定的順序。方法60的步驟可按照任何順序進行，只要實現連接器與電纜之間的正確連接即可。
儘管在此已關於優選實施例對本發明進行了描述與示出，但是應當清楚，在不脫離本發明的範圍的情況下，可利用本公開內容的技術構思做出各種改型、修改與變化，並且所述改型、修改與變化包含在本發明的範圍內。根據上述內容，本領域的技術人員將會理解，在不脫離由所附權利要求書限定的本發明的精神與範圍的情況下，可以做出各種改型。
權利要求
1.一種用於聯接同軸電纜的端部的連接器，該同軸電纜具有由電介質包圍的中心導體，該電介質由螺旋波紋薄壁導體包圍，所述連接器包括a.連接器本體，其具有第一端和相對的第二端；b.緊固構件，其沿軸向設置成接近該連接器本體的第一端，所述緊固構件具有中心通道，所述中心通道具有尺寸適於緊密地容置螺旋波紋薄壁導體的凹槽表面；以及c.壓縮構件，其中該壓縮構件朝所述連接器本體的第二端的軸向前進向內壓縮該緊固構件的中心通道，從而使得該緊固構件與該同軸電纜的該螺旋波紋薄壁導體接合。
2.根據權利要求1所述的連接器，其中，該緊固構件的外側包括傾斜表面。
3.根據權利要求2所述的連接器，其中，所述壓縮構件具有限定於該壓縮構件的第一端與相對的第二端之間的中心通道，所述中心通道具有尺寸適於緊密地接合該緊固構件的該傾斜表面的傾斜表面。
4.根據權利要求3所述的連接器，其中，當該壓縮構件朝該連接器本體的第二端移動時，該壓縮構件的傾斜表面與該緊固構件的傾斜表面便於壓縮該緊固構件的中心通道。
5.根據權利要求1所述的連接器，其中，該緊固構件還包括至少一個槽，所述槽從該緊固構件的第一端部分地延伸至該緊固構件的第二端，並且從該緊固構件的外側部分地延伸至該中心通道，其中所述槽允許壓縮該中心通道。
6.根據權利要求1所述的連接器，其中，該連接器還包括操作性地連接至該連接器本體的彈性墊圈，其中，該墊圈構造成在朝該連接器本體的第二端移動時沿徑向膨脹。
7.根據權利要求6所述的連接器，其中，該墊圈構造成密封該連接器以基本上防止水分進入該連接器；對該同軸電纜提供額外的夾緊；以及消除應變。
8.根據權利要求1所述的連接器，其中，該連接器為以下連接器中的至少一種連接器，即DIN插頭、DIN插座、TNC插頭、TNC插座、N插頭、N插座、F插頭、F插座、HN插頭、HN插座、LC插頭、LC插座、LT插頭、LT插座、SMA插頭、SMA插座、UHF插頭以及UHF插座。
9.一種用於具有螺旋波紋導體的同軸電纜的連接器，該連接器包括連接器本體，其具有第一端和第二端；壓縮蓋，其構造成與該連接器本體的第一端沿軸向可滑動地接合；以及夾持件，其容置於該連接器本體與該壓縮蓋之間，其中，該夾持件包括內螺旋，其與該同軸電纜的螺旋波紋導體相配合，其中，該壓縮蓋在該連接器本體上的軸向前進便於該夾持件與該同軸電纜的螺旋波紋導體之間的可靠接觸。
10.根據權利要求9所述的連接器，其中，該連接器還包括容置於該連接器本體與該壓縮蓋之間的壓縮傾斜構件，其中該壓縮傾斜構件和該夾持件中的至少一個具有與該傾斜構件和該夾持件中的另一個接合的截頭圓錐形狀；以及該壓縮傾斜構件和該夾持件中的至少一個可相對於該夾持件和該傾斜構件中的另一個沿軸向移動。
11.根據權利要求10所述的連接器，其中，該連接器還包括彈性墊圈，該彈性墊圈容置於該壓縮蓋與該壓縮傾斜構件之間，並且構造成在沿軸向受壓時沿徑向膨脹，以密封該連接器從而基本上防止水分進入該連接器。
12.根據權利要求9所述的連接器，其中，該夾持件的內螺旋的尺寸設置成具有足夠的間隙以擰在該同軸電纜的螺旋波紋導體上，同時足夠緊密地配合於該螺旋波紋導體，從而當該內螺旋壓縮時，該內螺旋與該螺旋波紋導體形成均勻的、支撐性的徑向接觸。
13.根據權利要求9所述的連接器，其中，該連接器還包括至少一個槽，其中，所述槽允許該內螺旋沿徑向向內移動，從而減小該內螺旋的半徑。
14.根據權利要求9所述的連接器，其中，該連接器為以下連接器中的至少一種，即DIN插頭、DIN插座、TNC插頭、TNC插座、N插頭、N插座、F插頭、F插座、HN插頭、HN插座、LC插頭、LC插座、LT插頭、LT插座、SMA插頭、SMA插座、UHF插頭以及UHF插座。
15.一種將連接器連接至螺旋波紋同軸電纜的方法，該方法包括以下步驟將具有螺旋波紋的同軸電纜插入連接器中；將該連接器的夾持件擰在該同軸電纜的波紋上；將該連接器的壓縮蓋壓緊於該連接器的連接器本體上；以及使該夾持件均勻地沿徑向向內變形，以與所述波紋的外表面電接觸。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，使夾持件變形的步驟還包括以下步驟在不扭曲或破壞該電纜的導體的情況下，在波紋上提供均勻的壓力與接觸。
17.根據權利要求15所述的方法，其中，壓緊該連接器的壓縮蓋的步驟還包括以下步驟壓緊位於該夾持件與該連接器本體之間的壓縮傾斜構件。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，壓緊壓縮傾斜構件的步驟還包括與該夾持件接合的步驟。
19.根據權利要求15所述的方法，其中，壓緊該連接器的壓縮蓋的步驟還包括以下步驟沿軸向壓緊該連接器的彈性墊圈，從而使該墊圈沿徑向膨脹。
20.根據權利要求19所述的方法，其中，壓緊彈性墊圈的步驟還包括密封該連接器以防大量的水分進入的步驟。
全文摘要
一種用於聯接同軸電纜端部的連接器，該同軸電纜具有由電介質包圍的中心導體，該電介質由螺旋波紋薄壁導體包圍。該連接器包括連接器本體；緊固構件，其包括中心通道，所述中心通道具有尺寸適於緊密地容置螺旋波紋薄壁導體的凹槽表面。該中心通道向內壓縮以在朝所述連接器本體的第二端移動時減小中心通道的容積，從而當所述緊固構件在連接器本體上方朝所述連接器本體的第二端推進時，使同軸電纜的螺旋波紋薄壁導體產生微小變形。
文檔編號H01R9/05GK1992449SQ20061014469
公開日2007年7月4日 申請日期2006年11月14日 優先權日2005年12月29日
發明者諾亞·P.·蒙泰納 申請人:約翰·麥扎林格瓦聯合股份有限公司