具有可壓縮內套管的同軸電纜接頭的製作方法

2023-05-30 05:19:36 2

具有可壓縮內套管的同軸電纜接頭的製作方法
【專利摘要】一種同軸電纜接頭，用於連接同軸電纜，接頭包含一個基體，其具有一根縱軸、前端、相對的後端和內表面。接頭上還有一個中心導柱穿過基體，在中心導柱上還設置了聯接螺帽。在基體內表面上具有一個棘爪，可夾緊插入其中的電纜，防止電纜在插入後移動出去。隨著電纜插入到內部和沿著中心導柱回彈，棘爪也相應地脫離和重回對電纜的幹預狀態。
【專利說明】具有可壓縮內套管的同軸電纜接頭
【技術領域】
[0001]本發明通常與電子設備相關，尤其是關於同軸電纜的接頭。
【背景技術】
[0002]同軸電纜用於在發射器和接收器之間傳送射頻(「RF」)信號，用於連接電視機、電纜盒、DVD播放器、衛星接收器、數據機以及其它電子設備。典型的同軸電纜包含一個中心導線，由柔性的絕緣體、箔片層、導電金屬管狀護套或保護物以及聚氯乙烯外殼包裹。RF信號通過中心導線傳送。導電管狀護套是中心導線的接地部分，同時抑制中心導線內RF信號的電磁幹擾。
[0003]同軸電纜必須與連接在電子設備上的電纜接頭匹配。接頭通常有一個接頭基體，一個固定的聯接螺帽或螺紋管接頭，旋緊在接頭基體的一端上，接頭基體的另一端有一個空腔，用於容納同軸電纜，在空腔內還有一個中心導柱，裝配好後可連接電子通訊。通常，通過一個工具在一根同軸電纜的某端，將接頭壓彎，從而保證接頭與同軸電纜的連接。然而這種壓彎的方式，偶爾也會造成同軸電纜的壓壞，進一步發生漏磁、幹擾或不良的接地狀態，而使信號強度降低。另外，一些接頭由於與接頭基體連接過緊，將連接器插到一個電子裝置上的中心導柱上變得十分困難，另一些接頭的固定過松，相關配件可能從中心導柱上脫離，這時，中心導柱與相關配件的電子連接會發生中斷。進一步而言，一些連接器如果與電纜連接過松，可能會導致斷開連接，完全中斷了傳送器與電子設備之間RF信號的傳輸。還有，接頭通常需要一個工具將其裝在電纜上，對於那些不需要工具安裝的接頭，很難獲得電纜與接頭的高質量連接。因此，需要一種更高性能的同軸電纜接頭。

【發明內容】

[0004]本發明提供一種具有可壓縮內套管的同軸電纜接頭，可實現電纜與接頭的高質量連接。
[0005]根據本發明的原理，一種同軸電纜接頭包含一個基體，一個中心導柱、一個在中心導柱上的聯接螺帽。該接頭在基體內表面具有一個棘爪，可夾緊插入其中的電纜。隨著電纜插入到接頭，棘爪脫離對電纜的幹預狀態，讓電纜能順利插入內部。隨著電纜從中心導柱回彈，棘爪重回到對電纜的幹預狀態，防止電纜從接頭中移動出去。
[0006]本發明可實現電纜與接頭的高質量連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是根據本發明原理的結構和形式的一個同軸電纜接頭實施例的主視圖，圖示為連接到一根同軸電纜上的情況；
圖2A為圖1所示同軸電纜接頭的中心套管的後視圖；
圖2B為圖2A中中心套管沿圖2A中直線2-2方向的截面視圖；
圖3A-3C是沿著圖1中直線3-3方向獲得的截面視圖，展示了將同軸電纜與圖1中所示同軸電纜接頭連接的一系列步驟；
圖4A為同軸電纜接頭中心套管一個實施例的後視圖；
圖4B為圖4A中中心套管沿圖4A中直線4-4方向的截面視圖；
圖5A-5C是沿著與圖1中直線1-1相似方向獲得的截面視圖，展示了用圖4A中所示中心套管將同軸電纜與同軸電纜接頭連接的一系列步驟；
圖6A為同軸電纜接頭中心套管一個實施例的後視圖；
圖6B為圖6A中中心套管沿圖6A中直線6-6方向的截面視圖；
以及，圖7A-7C是沿著與圖1中直線1-1相似方向獲得的截面視圖，展示了用圖6A中所示中心套管將同軸電纜與同軸電纜接頭連接的一系列步驟。
【具體實施方式】
[0008]參考附圖，其中在不同附圖中使用相同的標記指代相同的元件。圖1所示為根據本發明原理的結構和形式的同軸電纜接頭10，連接到一根同軸電纜11上的情況。電纜11為一根通用同軸電纜，比如RG6同軸電纜，包含中心導線12，如圖1所示，從接頭10中伸出，用於射頻(「RF」)信號的傳送。接頭10包含一個圓柱形的接頭基體13，有前端14和後端15，以及一個同軸螺紋管接頭或聯接螺帽20，旋轉固定在接頭基體13的前端14上。一根縱軸A穿過接頭10的中心，接頭基體13以及聯接螺帽20以縱軸A為中心對稱旋轉。
[0009]接頭10的基體13包裹在一個中心套管21外，在圖2A中獨立表示出。中心套管21上有一個開口前端22，一個對面的開口後端23，以及前端22和後端23之間的一個圓柱形側壁24，還有相對應的內表面25和外表面26。套管21上的內表面25形成了一個空腔30，以相同的內徑B從前端22到後端23貫穿整個套管21，而空腔30是結構上用於緊緊套住同軸電纜11的。外表面26的外徑為C，比內徑B大D，D為側壁24的厚度。
[0010]套管21上有一個壓縮組件35，其整體布置在側壁24上，包含若干從內表面25到外表面26貫穿側壁24的螺旋槽31，形成了側壁24斜線結構的肋條34。當電纜11軸向插入到接頭10時，肋條34間的螺旋槽31讓壓縮組件35能在一個非壓縮狀態(如圖2A、2B和3A所示)到一個壓縮狀態(如圖3B所示)之間運動，從而將電纜11咬緊，保證接頭10和電纜11的連接。前端22和後端23是連續而不被螺旋槽31打斷的。每個螺旋槽31臨近套管21前端22處具有一個前端32，對應地，每個螺旋槽31在不到後端23的地方具有後端33，並且該後段33相對於對應螺旋槽31的前端32偏置一定角度，這樣，每個螺旋槽31能在套管21的側壁上形成螺旋形，從前端32到後端33的方向為逆時針旋轉方向。本領域技術人員不難看出，螺旋槽31也可以是相反方向設計的，也即，從前端32到後端33為順時針方向。當電纜11插入到套管21的空腔30中時，受到套管21軸向壓縮作用，前端22與後端23逐漸移動到一起，隨著肋條34移動到一起，在前端22與後端23之間的螺旋槽31被壓縮。此處提到的「軸向」是指與縱軸A平行的方向，「徑向」是指以縱軸A為中心徑向發散出去的方向。
[0011]圖2B是沿著圖2A中直線2-2方向的截面視圖。如圖2B所示，一個形成在內表面25上的唇緣40，形成了一個從後端23向內腔30延伸的開口 41，該開口 41的直徑逐漸減小至如圖2B中參考字符E所示距離。唇緣40是側壁24沿徑向向內並朝套管21前端22方向發展的連續環狀延伸。唇緣40是一個棘爪，或者說是一個緊固元件，用於緊固電纜11，其可以是一個初始的，拉直狀態，此時，唇緣40處於可容納電纜11備用狀態，當電纜11連接到接頭10上，唇緣變到一個彎曲狀態，此時，唇緣40順著電纜11，當電纜11從接頭10內回彈，唇緣就處於幹預狀態，此時唇緣40咬緊電纜11，防止電纜11從套管21中脫離。隨著電纜11插入套管21，唇緣40移動到彎曲狀態，同時套管21軸向壓縮，從而在棘爪機構的輔助下咬緊電纜11。一個棘爪是一個旋轉杆，用於緊固一個元件，使得該元件可向前移動而不能向後移動。
[0012]還是參考圖2B，唇緣40有一個連續斜面42面向套管後端23，以及一個對應的連續背面43面向前端22。斜面42和背面43在一個平面環向邊緣44處相連，其繞著唇緣40連續並徑向向內。唇緣40採用一種或多種有半剛度、柔性、彈性材料屬性的材料製成，使得唇緣40能沿著內表面25上的一個活動鉸鏈朝側壁24徑向向外彎曲，而能抵抗朝套管21中心徑向向內彎曲，並能在彎曲後恢復到初始位置。通過這種方式，唇緣40實現了棘爪的功能，能發生彎曲，並允許元件向前移動卻不能向後移動。在背面43和側壁24的內表面25之間有一個環向偏轉空間47，從而有空間讓唇緣40徑向向外變形到彎曲狀態。
[0013]圖3A為沿著圖1中直線3-3的截面視圖，展示了在接頭10上的接頭基體13內裝著套管21的情況。如圖所示，配件20是一個整體圓柱形套管，具有整體成形的圓環部分45，以及整體成形的螺帽部分34。圓環部分45上具有一個光滑的環狀外表面50，另一面則是螺紋內表面51，形成了一個空腔52，一個電子設備的陰極導柱元件可插入其中。簡而言之，在所有的描述中，短語「電子設備」包含了任何一個有著可插入陽極同軸電纜接頭的陰極導柱的電子設備，用於傳送RF信號，比如電視機、衛星電視、網絡數據以及其它類似RF信號。配件20的螺帽部分46具有六角形的外表面53，這樣更易於使用工具夾持或用手抓緊，該螺帽部分46還具有內表面54，在反面的內表面54上具有凹槽，可容納墊圈55和56。配件20使用強度高、硬度大、堅固又耐用的高導電性能的一種材料或多種材料製成，比如金屬。
[0014]參考圖3A，基體13和聯接螺帽20都固定在一根導電的中心導柱60上。中心導柱60是圓柱形的，在前端61和對應後端62之間與縱軸A同軸延伸，其側壁63上有相對的內表面64和外表面65。中心導柱60在接近前端61的外表面65上有若干圓環形臺階70、71、72、73和74，每個臺階都要與基體13和聯接螺帽20相互咬緊。基體13的前端14牢牢固定在臺階70上，採用壓入配合的方式使基體13固定在中心導柱60上。聯接螺帽20旋轉連接在中心導柱60的前端61上，並通過聯接螺帽保證從電子裝置到中心導柱60的連續電子通訊。聯接螺帽20上的一個圓環形後凸緣75在徑向方向上與臺階71微微分開，聯接螺帽20內表面54上有一個向內環狀凸脊76,與臺階73也微微分開,墊圈55和56位於臺階72和74以及聯接螺帽20的內表面54之間並受壓，形成了一個有著滾動摩擦低摩擦係數的軸承表面。在臺階72和聯接螺帽20的後凸緣75之間形成了接觸面77，將聯接螺帽20和中心導柱60連接並保證良好的電子通訊。墊圈55和56提供了兩道屏障阻止溼氣進入到中心導柱60和聯接螺帽20之間，防止聯接螺帽20和中心導柱60之間電子通訊的中斷。墊圈55和56採用一種或多種可變形的、有彈力的、形狀記憶的、不滲水以及經久耐用的材料製成，比如橡膠或混煉膠。
[0015]中心導柱60的後端62具有一個連續圓環狀倒鉤或凸脊80,朝中心導柱60前端方向伸出，並在徑向方向上從縱軸A向圓柱形基體13的內側向外延伸。凸脊80在中心導柱60的後端62形成了一個較大的端頭，電纜11必須越過它才能與接頭10連接。中心導柱60使用一種或多種強度高、硬度大、又耐用的高導電性能的材料製成，比如金屬。
[0016]基體13是固定在中心導柱60上的，套管21則緊貼在基體13的內表面上。參考圖3A，基體13的前端14上有一個內腔貫穿其中，形成了一個較寬的凸緣78，固定在中心導柱60的臺階70上。凸緣78通過基體13與中心導柱60壓入配合緊固的方式固定在臺階70上。基體13的後端15上有一個微微向內彎曲的唇緣81，形成了一個直徑略小的開口 82通往貫穿基體13的後腔83,後腔83是基體13的內表面84環繞包圍而成的。基體13是強而硬，並絕緣的，採用一種或多種具有這些性能的材料製成，比如塑料。
[0017]套管21安裝在基體13前端14的凸緣78與後端15的唇緣81之間，套管21外表面26整個長度上與基體13的內表面84並列緊貼，它們通過摩擦配合緊固，防止套管21在唇緣13內發生相對轉動。基體13前端14的唇緣78能阻止套管21前端22朝聯接螺帽20軸向向前移動，套管21的後端23與向內彎曲的唇緣81共同作用，能防止後端23從後腔83中軸向移動脫離出去。這樣，套管21就位於基體13內表面84與中心導柱60外表面65之間，套管21的唇緣40相對於凸脊80略靠近內側，這樣，在套管21處於未壓縮狀態時，凸脊80位於唇緣40和唇緣81之間。唇緣40的邊緣44與中心導柱60後端62上的環狀凸脊80共同形成了一個環狀間隙85，生成了一個通往後腔83的通道。如圖3A所示，環狀間隙85在凸脊80和唇緣40之間的寬度為F。在凸脊80與對面唇緣40之間的寬度F是一個較小的間隙，這樣，電纜11連接到接頭10上時，能幾乎同時接觸到唇緣40和凸緣80。
[0018]參考附圖3B，要將一個接頭10連接到電纜11上，則需要將電纜11進行剝線，並根據一些公知技術進行必要的準備，其中包含在同軸電纜11的一個暴露端94處將外殼90的一部分剝落，將柔性保護套91向後摺疊蓋住外殼90，露出包圍在中心導線12外的絕緣體92。比如可通過手動安裝將電纜11的一端94插入到接頭10內，中心導線12的方向沿著縱軸A，將一端94送入開口 82，將一端94通常沿著圖3B中箭頭直線G所示方向推入後腔83。將接頭10安裝到電纜11上並不需要工具，因為僅通過手就能將接頭10安裝到電纜11上。中心導線12及絕緣體92貼著中心導柱60的內表面64插入中心導柱60的後腔83。向後捲曲蓋住外殼90的保護套91貼著凸脊80移動，並越過凸脊，蓋住中心導柱60的外表面65，並接觸到唇緣40的表面42。唇緣40最初在幹預狀態徑向向內。外殼90，以及向後彎折蓋住外殼90的保護套91的厚度J如圖3B所示，其大於唇緣40與凸脊80之間的環狀間隙85寬度F (如圖3A所示)，這樣，唇緣40與凸脊80的共同作用，能干擾電纜11沿著箭頭直線G所示方向的前進。
[0019]沿著箭頭直線G方向施加更大的軸向力，讓電纜11向前移動通過環形間隙85，將唇緣40沿著直線G方向彎曲，並徑向向外變形到唇緣40的彎曲狀態，而不再是幹預狀態，如圖3B所示。唇緣40採用的柔性材料特性能讓唇緣40在電纜11沿著直線向前移動，對其施加更大的軸向力時，發生輕微的變形。唇緣40的後表面43向著套管內表面25移動，減小了彎曲空間47，並將邊緣44朝向基體13的前端14。
[0020]隨著導線11繼續向前移動到接頭10內，唇緣40向彎曲狀態移動，唇緣40整體成形在其上的套管21也開始在軸向方向壓縮，如圖3B所示。壓縮組件35上的螺旋槽31以及肋條34讓套管21的側壁24有了能軸向壓縮的性能，能進行壓縮調節。當套管21壓縮時，螺旋槽31壓縮，由螺旋槽31分隔的肋條34相互接近，將前端22和後端23之間的套管21的長度減小。套管21的壓縮讓唇緣40沿著基體13向前端14移動，而遠離中心導柱60上的凸脊80。這樣，當電纜11移動進入接頭10，套管21壓縮，並使套管21上的唇緣40發生屈服或變形。因為唇緣40發生移動不再位於原始位置，而是相對於凸脊80向相反方向移動，唇緣40與凸脊80之間微小的間隙變大了。有微小延展性的外套90和保護套91 一起移動越過凸脊80，在唇緣40下方，移動通過已經變長的間隙85。
[0021]電纜11同時繞著圖3B中弧線H所示方向旋轉和前進可以讓套管21在接頭10的基體13內壓縮更快。按照弧線H的旋轉方向是要根據套管21側壁24上螺旋槽31的形式確定的。當螺旋槽31壓縮時，套管21的後端23離前端22更近，並相對於前端22沿著順時針方向輕微發生轉動，從而順應電纜11沿著弧線H的旋轉。
[0022]電纜11旋轉向內插入直到中心導線12剛剛進入到聯接螺帽20內。此時，套管21完全進入到壓縮狀態，在電纜11在套管21內向前移動的作用下，螺旋槽31被完全壓縮，如圖3B所示。電纜11繼續向前移動，直到中心導線12剛剛超過聯接螺帽，保護套91與中心導柱60的臺階70以及圓柱形基體13的凸緣78接觸，如圖3C所示。當電纜11完全插入到接頭10內，如圖3C所示，由於外殼90和保護套91此時已經越過了唇緣40，唇緣40彎曲變形到彎曲空間47內，進入彎曲狀態。在彎曲狀態，唇緣40的背面與套管21內表面25相對，唇緣40的邊緣44轉向套管21的前端22，邊緣44輕微嵌入到外殼90內，咬住外殼90，同時，唇緣40的表面42與編織外殼90相接觸。
[0023]電纜11沿著直線K方向，相對於接頭10的基體13微微回彈，將電纜11和套管21向後推，這樣套管21又恢復到非壓縮狀態，如圖3C所示，套管21的後端23與基體13的唇緣81相頂住。套管21伸長，螺旋槽31也變大恢復到它們各自的初始形狀。套管21的後端23向後移動向基體13的後端15,由於向內彎曲的唇緣81,後端23不能繼續沿著直線K向後移動，將套管21的後端23緊緊限制住，防止它從後腔83內脫離出去。
[0024]微微的回彈也會引起唇緣40稍稍向內彎曲，在一個咬合位置緊扣住外殼90上的編織紋。這種狀態下，唇緣40變成了一個緊固元件，咬緊並永久地將套管21連接到電纜11上，同時防止電纜11相對於套管21沿著圖3C所示的直線K方向向後移動或回彈。電纜11與套管21連接後，可防止套管21向後移動超出基體13的唇緣81，防止電纜11移動出接頭10，脫離中心導柱60。唇緣40維持在彎曲狀態，與外殼90咬合，彎曲電纜11繞過凸脊80，保證電纜11相對於中心導柱60的位置，同時保證保護套91和中心導柱60的電子接觸和電子通訊。在此描述的將電纜11插入接頭10的過程僅僅需要約I秒鐘，通過一個單一、連續、流暢的向前旋轉的動作就能完成。此時接頭10已經完成了與電纜的連接，以備使用了。
[0025]一個中心套管121的可選實施例如圖4A和4B所示。套管121可用在一個同軸電纜接頭110上(如圖5A所示)，其在結構上各方面都與同軸電纜接頭10相同，除了其使用的套管為121而不是套管21。因此，在同軸電纜接頭10中使用的指代不同結構元件和特點的參考編號，在這裡也用作指代同軸電纜接頭110相同的結構元件和特點。本領域技術人員一定能認識到同軸電纜接頭10和110在結構上相同，可能在各自套管21和121的連接和相互作用形式上有所不同，這些不同點將在下文中一一說明。另外，由於同軸電纜接頭110與同軸電纜接頭10在結構上基本相同，除了套管121，因此，下文中對同軸電纜接頭110的描述將不包含那些各種相同的結構元件和特點，但會列出它們以及說明一些電纜11的要素部件。根據前文所述，同軸電纜接頭110包含一根同軸電纜11、中心導線12、圓柱形基體
13、前端14和後端15、聯接螺帽20、環狀部分45、螺帽部分46、外表面50、內表面51、內腔52、外表面53、內表面54、墊圈55、墊圈56、中心導柱60、前端61、後端62、側壁63、內表面64、外表面65、臺階70、71、72、73、74、後凸緣75、凸脊76、凸脊80、唇緣81、開口 82、後腔83、內表面84、間隙85、外殼90、保護套91、絕緣體92、中心導線12以及尾端94。
[0026]套管121在圖4A中獨立表示出。中心套管121上有一個開口前端122，一個相對的開口後端123，以及前端122和後端123之間的一個圓柱形側壁124，還有相對應的內表面125和外表面126。套管121上的內表面125形成了一個空腔130，以相同的內徑H從前端122到後端123貫穿整個套管121，而內腔130是結構上用於緊緊套住同軸電纜11的。外表面126的外徑為I，比內徑H大厚度P，P是側壁124的厚度。
[0027]套管121上有一個壓縮組件135，其整體設置在側壁124上，包含若干貫穿側壁124的螺旋槽131，形成了側壁124斜線結構的指狀肋條134，延伸到整個前端122，前端122被指狀肋條134之間的螺旋槽131斷開。當電纜11軸向壓入到接頭110中時，指狀肋條134間的螺旋槽131讓壓縮組件135能在一個非壓縮狀態(如圖4A、4B和5A所示)到一個壓縮狀態(如圖5B所示)之間運動，從而將電纜11咬緊，保證接頭和電纜11的連接。每個螺旋槽131能在套管121的側壁124上形成螺旋形，通常從前端122與後端123之間的中間位置到前端122的方向為逆時針旋轉方向。本領域技術人員不難看出，螺旋槽131也可以是相反方向設計的，也即，順時針方向。每個指狀肋條134在鄰近套管121前端122處具有前端132，在套管121後端123的裡面一些具有反方向的後端133，該後端133通常在前端122與後端123之間的中間位置，同時相對於各自指狀肋條134的前端132偏置一定角度。當電纜11插入到套管121的空腔130中時，受到套管121軸向壓縮作用，隨著指狀肋條134移動到一起，螺旋槽131被壓縮。
[0028]圖4B是沿著圖4A中直線4-4方向的截面視圖。如圖4B所示，一個形成在內表面125上的唇緣140，形成了一個從後端123向內腔130延伸的開口 141，其直徑逐漸減小至如圖4B中參考字符K所示距離。唇緣140是側壁124沿徑向向內並朝套管121前端122方向發展的連續環狀延伸。唇緣140是一個棘爪，或者說是一個緊固元件，用於緊固電纜11，其可以是一個初始的，拉直狀態，此時，唇緣140處於可容納電纜11的備用狀態，當電纜11連接到接頭110上，唇緣140變到一個彎曲狀態，此時，唇緣140順著電纜11，當電纜11從接頭110內回彈，唇緣就處於幹預狀態，此時唇緣140咬緊電纜11，防止電纜11從套管121中脫離。隨著電纜11插入套管121，唇緣140移動到彎曲狀態，同時套管121軸向壓縮，從而在棘爪機構的輔助下咬緊電纜11。一個棘爪是一個旋轉杆，用於緊固一個元件，使得該元件可向前移動而不能向後移動。
[0029]還是參考附圖4B，唇緣140具有一個連續斜面142面向套管後端123，以及一個對應的連續背面143面向前端122。斜面142和背面143在一個平面環向邊緣144處相連，其繞著唇緣140連續並徑向向內。唇緣140採用一種或多種有半剛度、柔性、彈性材料屬性的材料製成，使得唇緣140能沿著內表面125上的一個活動鉸鏈朝側壁124徑向向外彎曲，而能抵抗朝套管121中心徑向向內彎曲，並能在彎曲後恢復到初始位置。通過這種方式，唇緣140實現了棘爪的功能，能發生彎曲，並允許元件向前移動卻不能向後移動。在背面143和側壁124的內表面125之間有一個環向偏轉空間147，從而有空間讓唇緣140徑向向外變形到彎曲狀態。
[0030]圖5A為接頭110的截面視圖，與圖1中所示的接頭10沿直線3_3方向對稱截面相似的方式獲得，展示了接頭110上在其接頭基體13內裝著套管121的情況。基體13和聯接螺帽20都固定在一根導電的中心導柱60上。
[0031]套管121安裝在基體13前端14的凸緣78與後端15的唇緣81之間，套管121夕卜表面126整個長度上與基體13的內表面84並列緊貼，它們通過摩擦配合緊固，防止套管121在唇緣13內發生相對轉動。基體13前端14的唇緣78能阻止套管121前端122朝聯接螺帽20軸向向前移動，套管121的後端123與向內彎曲的唇緣81共同作用，能防止後端123從後腔83中軸向移動脫離出去。這樣，套管121就位於基體13內表面84與中心導柱60外表面65之間，套管121的唇緣140相對於凸脊80略靠近內側，這樣，在套管121處於未壓縮狀態時，凸脊80位於唇緣140和唇緣81之間。唇緣140的邊緣144與中心導柱60後端62上的環狀凸脊80共同形成了一個環狀間隙85，生成了一個通往後腔83的通道。環狀間隙85在凸脊80和唇緣140之間的寬度為F，如圖5A所示。在凸脊80與對面唇緣140之間的寬度F是一個較小的間隙，這樣，電纜11連接到接頭110上時，能幾乎同時接觸到唇緣140和凸緣80。
[0032]參考附圖5B，要將一個接頭110連接到電纜11上，則需要將電纜11進行剝線，並根據公知技術進行必要的準備，其中包含在同軸電纜11的一個暴露端94處將外殼90的一部分剝落，將柔性保護套91向後摺疊蓋住外殼90，露出包圍在中心導線12外的絕緣體92。比如可通過手動安裝將電纜11的一端94插入到接頭110內，中心導線12的方向沿著縱軸A，將一端94送入開口 82，通常將一端94沿著圖5B中箭頭直線G所示方向推入後腔83。將接頭110安裝到電纜11上並不需要工具，因為僅通過手就能將接頭110安裝到電纜11上。中心導線12及絕緣體92貼著中心導柱60的內表面64插入中心導柱60的後腔83。向後捲曲蓋住外殼90的保護套91貼著凸脊80移動，並越過凸脊80，蓋住中心導柱60的外表面65，並包裹住唇緣140的表面142。唇緣140最初在幹預狀態徑向向內。外殼90，以及向後彎折蓋住外殼90的保護套91的厚度J如圖5B所示，其大於唇緣140與凸脊80之間的環狀間隙85寬度F (如圖5A所示)，這樣，唇緣140與凸脊80共同作用，能干擾電纜11沿著箭頭直線G所示方向的前進。
[0033]沿著箭頭直線G方向施加更大的軸向力，讓電纜11向前移動通過環形間隙85，將唇緣140沿著直線G方向彎曲，並徑向向外變形到唇緣140的彎曲狀態，而不再是幹預狀態，如圖5B所示。唇緣140採用的柔性材料特性能讓唇緣140在電纜11沿著直線G向前移動，對其施加更大的軸向力時，發生輕微的變形。唇緣140的後表面143向著套管內表面125移動，減小了彎曲空間147，並將邊緣144朝向基體13的前端14。
[0034]隨著導線11繼續向前移動到接頭110內，唇緣140向彎曲狀態移動，唇緣140整體成形在其上的套管121也開始在軸向方向壓縮，如圖5B所示。螺旋槽131以及指狀肋條134讓套管121的側壁124有了能軸向壓縮的性能，能進行壓縮調節。當套管121壓縮時，螺旋槽131壓縮，由螺旋槽131分隔的指狀肋條134相互接近，將前端122和後端123之間的套管121的長度減小。套管121的壓縮讓唇緣140沿著基體13向前端14移動，而遠離中心導柱60上的凸脊80。這樣，當電纜11移動進入接頭110，套管121壓縮，並使套管121上的唇緣140發生屈服或變形。因為唇緣140發生移動不再位於原始位置，而是相對於凸脊80向相反方向移動，唇緣140與凸脊80之間微小的間隙變大了。有微小延展性的外套90和保護套91 一起移動越過凸脊80，在唇緣140下方，移動通過已經變長的間隙85。[0035]電纜11同時繞著圖5B中弧線H所示方向旋轉和前進可以讓套管121在接頭10的基體13內壓縮更快。按照弧線H的旋轉方向是要根據套管121側壁124上螺旋槽131的形式確定的。當螺旋槽131壓縮時，套管121的後端123離前端122更近，並相對於前端122沿著順時針方向輕微發生轉動，從而順應電纜11沿著弧線H的旋轉。
[0036]電纜11旋轉向內插入直到中心導線12剛剛進入到聯接螺帽20內。此時，套管121完全進入到壓縮狀態，在電纜11在套管121內向前移動的作用下，螺旋槽131被完全壓縮，如圖5B所示。電纜11繼續向前移動，直到中心導線12剛剛超過聯接螺帽20，電纜11的保護套91與中心導柱60的臺階70以及圓柱形基體13的凸緣78接觸，如圖5C所示。當電纜11完全插入到接頭110內，如圖5C所示，由於外殼90和保護套91此時已經越過了唇緣140，唇緣140彎曲變形到彎曲空間147內，進入彎曲狀態。在彎曲狀態，唇緣140的背面143與套管121內表面125相對，唇緣140的邊緣144轉向套管121的前端122，邊緣144輕微嵌入到外殼90內，咬住外殼90，同時，唇緣140的表面142與編織外殼90相接觸。
[0037]電纜11沿著直線K方向，相對於接頭110的基體13微微回彈，將電纜11和套管121向後推，這樣套管121又恢復到非壓縮狀態，如圖5C所示，套管121的後端123與基體13的唇緣81相頂住。套管121伸長，螺旋槽131也變大恢復到它們各自的初始形狀。套管121的後端123向後移動向基體13的後端15,由於向內彎曲的唇緣81,後端123不能繼續沿著直線K向後移動，將套管121的後端123緊緊限制住，防止它從後腔83內脫離出去。
[0038]微微的回彈也會引起唇緣140稍稍向內彎曲，在一個咬合位置緊扣住外殼90上的編織紋。這種狀態下，唇緣140變成了一個緊固元件，咬緊並永久地將套管121連接到電纜11上，同時防止電纜11相對於套管121沿著圖5C所示的直線K方向向後移動或回彈。電纜11與套管121連接後，可防止套管121向後移動超出基體13的唇緣81，防止電纜11移動出接頭110，脫離中心導柱60。唇緣140維持在彎曲狀態，與外殼90咬合，彎曲電纜11繞過凸脊80，保證電纜11相對於中心導柱60的位置，同時保證保護套91和中心導柱60的電子接觸和電子通訊。在此描述的將電纜11插入接頭110的過程僅僅需要約I秒鐘，通過一個單一、連續、流暢的向前旋轉的動作就能完成。此時接頭110已經完成了與電纜11的連接，以備使用了。
[0039]一個中心套管221的可選實施例如圖6A和6B所示。套管221可用在一個同軸電纜接頭210上(如圖7A所示)，其在結構上各方面都與同軸電纜接頭10和110相同，除了其使用的套管為221而不是套管21和121。因此，在同軸電纜接頭10和110中使用的指代不同結構元件和特點的編號，在這裡也用作指代同軸電纜接頭210相同的結構元件和特點。本領域技術人員一定能認識到同軸電纜接頭10、110和210在結構上相同，可能在各自套管
21、121和221的連接和相互作用形式上有所不同，這些不同點將在下文中一一說明。另外，由於同軸電纜接頭210與同軸電纜接頭110在結構上基本相同，除了套管221，因此，下文中對同軸電纜接頭210的描述將不包含那些各種相同的結構元件和特點，但會列出它們以及說明一些電纜11的要素部件。根據前文所述，同軸電纜接頭210包含一根同軸電纜11、中心導線12、圓柱形基體13、前端14和後端15、聯接螺帽20、環狀部分45、螺帽部分46、外表面50、內表面51、內腔52、外表面53、內表面54、墊圈55、墊圈56、中心導柱60、前端61、後端62、側壁63、內表面64、外表面65、臺階70、71、72、73、74、後凸緣75、凸脊76、凸脊80、唇緣81、開口 82、後腔83、內表面84、間隙85、外殼90、保護套91、絕緣體92、中心導線12以及尾端94。
[0040]套管221在圖6A中獨立表示出。中心套管221上有一個開口前端222，一個相對的開口後端223，以及前端222和後端223之間的一個圓柱形側壁224，還有相對應的內表面225和外表面226。套管221上的內表面225形成了一個空腔230，以相同的內徑L從前端222到後端223貫穿整個套管221，而內腔230是結構上用於緊緊套住同軸電纜11的。外表面226的外徑為M,比內徑L大厚度N，N是側壁224的厚度。
[0041]套管221上有一個壓縮組件235，其整體設置在側壁224上，包含若干貫穿側壁224的圓周槽231，在側壁224上形成一個半圓形部分，或者，換句話說，形成側壁224上一個不完整的圓形部分。圓周槽如圖7A-7C所示，相對於縱軸A垂直，套管221前端222與後端223之間的每個圓周槽231與相鄰圓周槽在圓周方向上偏置一個距離。在圖6A中，展示了三個圓周槽231 ;本領域技術人員不難看出，在側壁224上的圓周槽231數量可以多也可以少。圓周槽231是細長的，每個上還有一個細長的前側面232，位於朝向套管221前端222的一側，對面有一個細長的後側面233，位於朝向套管221後端223的一側。前側面232與後側面233在圓周槽231的相對的兩端234和235之間延伸。另外，每個圓周槽231在兩端234和235之間具有中間段236。當電纜11插入接頭210軸向壓動圓周槽231時，圓周槽231可讓壓縮組件235在一個未壓縮狀態(如圖6A、4B和5A所示)和一個壓縮狀態(如圖7B)之間移動，從而緊緊夾住電纜11，保證接頭與電纜11的連接。
[0042]每個圓周槽231在套管221的側壁224上圓周排列，通常從前端222和後端223中間的一個位置到前端222的方向為逆時針方向。當電纜11插入到套管221的空腔230中時，在套管221軸向壓縮的作用下，隨著每個圓周槽231在中間部分236兩側的前端232和後端233相互靠近，圓周槽231壓縮。
[0043]圖6B是沿著圖6A中直線6-6方向的截面視圖。一個唇緣240，如圖6B所示，在內表面225上，形成了一個從後端223向內腔230延伸的開口 241，其直徑逐漸減小至如圖6B中參考字符O所示距離。唇緣240是側壁224沿徑向向內並朝套管221前端222方向發展的連續環狀延伸。唇緣240是一個棘爪，或者說是一個緊固元件，用於緊固電纜11，其可以是一個初始的，拉直狀態，此時，唇緣240處於可容納電纜11備用狀態，當電纜11連接到接頭210上，唇緣變到一個彎曲狀態，此時，唇緣240順著電纜11，當電纜11從接頭210內回彈，唇緣就處於幹預狀態，此時唇緣240咬緊電纜11，防止電纜11從套管221中脫離。如將要解釋的，隨著電纜11插入套管221，唇緣240移動到彎曲狀態，同時套管221軸向壓縮，從而在棘爪機構的輔助下咬緊電纜11。一個棘爪是一個旋轉杆，用於緊固一個元件，使得該元件可向前移動而不能向後移動。
[0044]還是參考附圖6B，唇緣240有一個連續斜面242面向套管後端223，以及一個對應的連續背面243面向前端222。斜面242和背面243在一個平面環向邊緣244處相連，其繞著唇緣240連續並徑向向內。唇緣240採用一種或多種有半剛度、柔性、彈性材料屬性的材料製成，使得唇緣240能沿著內表面225上的一個活動鉸鏈朝側壁224徑向向外彎曲，而能抵抗朝套管221中心徑向向內彎曲，並能在彎曲後恢復到初始位置。通過這種方式，唇緣240實現了棘爪的功能，能發生彎曲，並允許元件向前移動卻不能向後移動。在背面243和側壁224的內表面225之間有一個環向偏轉空間247，從而有空間讓唇緣240徑向向外變形到彎曲狀態。[0045]圖7A為接頭210的截面視圖，與圖1中所示的接頭10沿直線3_3方向對稱截面相似的方式獲得，展示了接頭210上在其接頭基體13內裝著套管221的情況。基體13和聯接螺帽20都固定在一根導電的中心導柱60上。
[0046]套管221安裝在基體13前端14的凸緣78與後端15的唇緣81之間，套管221外表面226整個長度上與基體13的內表面84並列緊貼，它們通過摩擦配合緊固，防止套管221在唇緣13內發生相對轉動。基體13前端14的唇緣78能阻止套管221前端222朝聯接螺帽20軸向向前移動，套管221的後端223與向內彎曲的唇緣81共同作用，能防止後端223從後腔83中軸向移動脫離出去。這樣，套管221就位於基體13內表面84與中心導柱60外表面65之間，套管221的唇緣240相對於凸脊80略靠近內側，這樣，在套管221處於未壓縮狀態時，凸脊80位於唇緣240和唇緣81之間。唇緣240的邊緣244與中心導柱60後端62上的環狀凸脊80共同形成了 一個環狀間隙85，生成了 一個通往後腔83的通道。環狀間隙85在凸脊80和唇緣240之間的寬度為F，如圖7A所示。在凸脊80與對面唇緣240之間的寬度F是一個較小的間隙，這樣，電纜11連接到接頭210上時，能幾乎同時接觸到唇緣240和凸緣80。
[0047]參考附圖7B，要將一個接頭210連接到電纜11上，則需要將電纜11進行剝線，並根據公知技術進行必要的準備，其中包含在同軸電纜11的一個暴露端94處將外殼90的一部分剝落，將柔性保護套91向後摺疊蓋住外殼90，露出包圍在中心導線12外的絕緣體92。比如可通過手動安裝將電纜11的一端94插入到接頭210內，中心導線12的方向沿著縱軸A，將一端94送入開口 82，將一端94通常沿著圖7B中箭頭直線G所示方向推入後腔83。將接頭210安裝到電纜11上並不需要工具，因為僅通過手就能將接頭210安裝到電纜11上。中心導線12及絕緣體92貼著中心導柱60的內表面64插入中心導柱60的後腔83。向後捲曲蓋住外殼90的保護套91貼著凸脊80移動，並越過凸脊，蓋住中心導柱60的外表面65，並包裹住唇緣240的表面242。唇緣240最初在幹預狀態徑向向內。外殼90，以及向後彎折蓋住外殼90的保護套91的厚度J如圖7B所示，其大於唇緣240與凸脊80之間的環狀間隙85寬度F (如圖7A所示)，這樣，唇緣240與凸脊80的共同作用，能干擾電纜21沿著箭頭直線G所示方向的前進。
[0048]沿著箭頭直線G方向施加更大的軸向力，讓電纜11向前移動通過環形間隙85，將唇緣240沿著直線G方向彎曲，並徑向向外變形到唇緣240的彎曲狀態，而不再是幹預狀態，如圖7B所示。唇緣240採用的柔性材料特性能讓唇緣240在電纜11沿著直線G向前移動，對其施加更大的軸向力時，發生輕微的變形。唇緣240的後表面243向著套管內表面225移動，減小了彎曲空間247，並將邊緣244朝向基體13的前端14。
[0049]隨著導線11繼續向前移動到接頭210內，唇緣240向彎曲狀態移動，唇緣240整體成形在其上的套管221也開始在軸向方向壓縮，如圖7B所示。圓周槽231讓套管221的側壁224有了能軸向壓縮的性能，能進行壓縮調節。當套管221壓縮時，圓周槽231壓縮，圓周槽231中間段236兩側的前側232和後側233相互靠近，將前端222和後端223之間的套管221的長度減小。套管221的壓縮讓唇緣240沿著基體13向前端14移動，而遠離中心導柱60上的凸脊80。這樣，當電纜11移動進入接頭210，套管221壓縮，並使套管221上的唇緣240發生屈服或變形。因為唇緣240發生移動不再位於原始位置，而是相對於凸脊80向相反方向移動，唇緣240與凸脊80之間微小的間隙變大了。有微小延展性的外套90和保護套91 一起移動越過凸脊80，在唇緣240下方，移動通過已經變長的間隙85。
[0050]電纜11向內插入直到中心導線12剛剛進入到聯接螺帽20內。此時，套管221完全進入到壓縮狀態，在電纜11在套管221內向前移動的作用下，圓周槽231被完全壓縮，如圖7B所示。電纜11繼續向前移動，直到中心導線12剛剛超過聯接螺帽20，電纜11的保護套91與中心導柱60的臺階70以及圓柱形基體13的凸緣78接觸，如圖7C所示。當電纜11完全插入到接頭210內，如圖7C所示，由於外殼90和保護套91此時已經越過了唇緣240，唇緣240彎曲變形到彎曲空間247內，進入彎曲狀態。在彎曲狀態，唇緣240的背面243與套管221內表面225相對，唇緣240的邊緣244轉向套管221的前端222，邊緣244輕微嵌入到外殼90內，咬住外殼90，同時，唇緣240的表面242與編織外殼90相接觸。
[0051]電纜11沿著直線K方向，相對於接頭210基體13微微回彈，將電纜11和套管221向後推，這樣套管221又恢復到非壓縮狀態，如圖7C所示，套管221的後端223與基體13的唇緣81相頂住。套管221伸長，圓周槽231也變大恢復到它們各自的初始形狀。套管221的後端223向後移動向基體13的後端15,由於向內彎曲的唇緣81,後端223不能繼續沿著直線K向後移動，將套管221的後端223緊緊限制住，防止它從後腔83內脫離出去。
[0052]微微的回彈也會引起唇緣240稍稍向內彎曲，在一個咬合位置緊扣住外殼90上的編織紋。這種狀態下，唇緣240變成了一個緊固元件，咬緊並永久地將套管221連接到電纜11上，同時防止電纜11相對於套管221沿著圖7C所示的直線K方向向後移動或回彈。電纜11與套管221連接後，可防止套管221向後移動超出基體13的唇緣81，防止電纜11移動出接頭210，脫離中心導柱60。唇緣240維持在彎曲狀態，與外殼90咬合，彎曲電纜11繞過凸脊80，保證電纜11相對於中心導柱60的位置，同時保證保護套91和中心導柱60的電子接觸和電子通訊。在此描述的將電纜11插入接頭210的過程僅僅需要約I秒鐘，通過一個單一、連續、流暢的向前旋轉的動作就能完成。此時接頭210已經完成了與電纜11的連接，以備使用了。
[0053]儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
【權利要求】
1.一種用於連接同軸電纜的同軸電纜接頭，其特徵在於，該同軸電纜接頭包含: 一個圓柱形基體，其具有一根縱軸、前端、相對的後端、以及內側表面； 一根圓柱形中心導柱，穿過圓柱形基體並支撐圓柱形基體； 一個設置在中心導柱上，位於圓柱形基體前端的聯接螺帽； 一個位於圓柱形基體內側的套管； 在套管上具有一個緊固元件，其可在幹擾位置和非幹擾位置之間移動切換； 隨著電纜插入到圓柱形基體內，緊固元件逐漸脫離幹預狀態； 以及，隨著電纜在圓柱形基體內發生回彈，緊固元件逐漸恢復到幹預狀態。
2.如權利要求1所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，在緊固元件的幹預狀態時，緊固元件能防止電纜回彈出圓柱形基體。
3.如權利要求1所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，隨著電纜插入圓柱形基體，套管沿著縱軸壓縮。
4.如權利要求1所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，緊固元件是一個環狀唇緣，向圓柱形基體內部延伸。
5.如權利要求4所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，隨著電纜向前移動到接頭內，環狀唇緣脫離幹預狀態，環狀唇緣朝著圓柱形基體中心徑向向內延伸，並指向圓柱形基體前端。
6.如權利要求1所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，: 套管上具有一個前方開口，以及相對的後方開口，和一個在前後開口之間的側壁； 以及，在側壁上形成的若干槽口，讓側壁具有可軸向壓縮的性能。
7.如權利要求6所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，槽口繞著側壁呈現螺旋狀。
8.如權利要求7所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，套管前端是連續而不間斷的。
9.如權利要求7所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，套管前端是斷開的，形成了在槽口間相互隔開的指狀肋條。
10.如權利要求6所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，槽口繞著側壁垂直於縱軸圓周狀布置。
11.如權利要求10所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，每個槽口與相鄰槽口之間在圓周方向上偏置一定距離。
12.一種用於連接同軸電纜的同軸電纜接頭，其特徵在於，該同軸電纜接頭包含: 一個圓柱形基體，其具有一根縱軸、前端、相對的後端以及內側表面； 一根圓柱形中心導柱，穿過圓柱形基體並支撐圓柱形基體； 一個設置在中心導柱上，位於圓柱形基體前端的聯接螺帽； 一個位於圓柱形基體內側的套管； 隨著電纜插入到圓柱形基體，套管會順應電纜變形； 以及，隨著電纜在圓柱形基體內回彈，套管能永久夾持住電纜，防止電纜從圓柱形基體中移動出去。
13.如權利要求12所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，隨著電纜插入到圓柱形基體內，套管沿著縱軸壓縮。
14.如權利要求12所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，一個環狀唇緣向著圓柱形基體內部延伸，隨著電纜在圓柱形基體內回彈，將套管夾緊在電纜上。
15.如權利要求14所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，完成了電纜的插入和回彈後，環狀唇緣朝著圓柱形基體中心徑向向內延伸，並指向圓柱形基體前端。
16.如權利要求12所述的同軸電纜接頭，其特徵在於， 套管具有一個前方開口，以及相對的後方開口，和一個在前後開口之間的側壁； 以及，在側壁上形成的若干槽口，讓側壁有可軸向壓縮的性能。
17.如權利要求16所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，槽口繞著側壁呈現螺旋狀。
18.如權利要求17所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，套管前端是連續而不間斷的。
19.如權利要求17所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，套管前端是斷開的，形成了在槽口間相互隔開的指狀肋條。
20.如權利要求16所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，槽口繞著側壁垂直於縱軸圓周狀布置。
21.如權利要求20所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，每個槽口與相鄰槽口之間在圓周方向上偏置一定距離。
22.一種用於連接同軸電纜的同軸電纜接頭，其特徵在於，該同軸電纜接頭包含: 一個圓柱形基體，其具有一根縱軸、前端、相對的後端、以及內側表面； 一根圓柱形中心導柱，穿過圓柱形基體並支撐圓柱形基體； 一個設置在中心導柱上，位於圓柱形基體前端的聯接螺帽； 在圓柱形基體內表面上具有一個棘爪，用於夾持一根插入其內部的電纜，並在安裝完成後，防止電纜發生移動。
23.如權利要求22所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，隨著電纜插入到內部和沿著中心導柱回彈，棘爪也相應地脫離和重回對電纜的幹預狀態。
24.如權利要求22所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，棘爪是整體成形在套管上的，套管支撐在圓柱形基體上，當電纜插入接頭內部，套管可發生壓縮。
25.如權利要求24所述的同軸電纜接頭，其特徵在於，棘爪是一個環狀唇緣，在套管內表面上是連續環繞的。
【文檔編號】H01R24/40GK104009314SQ201410063853
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月25日 優先權日:2013年2月25日
【發明者】尤賽·蒂莫西L 申請人:Pct國際有限公司