专利名称：具有内部驱动螺纹密封的连接器的制作方法
技术领域：
提供一种用于非标准端口附接的新型、可靠、防止湿气进入的电缆连接器。这种连接器装置包括可变形密封元件，在连接器附接到电缆端口期间不用配对端 口螺纹，而是在电缆端口附接以后依靠围绕连接器旋转的配对螺纹装置的驱动发生变形。 这样的变形使得密封元件进入配对螺纹的开口区域，从而防止湿气进入电缆连接器，不仅 保护了连接器螺纹，也保护了配对端口，以及电缆自身的内部电介质和中心导体。本发明还 包括一种在电缆系统中提供信号连接和传输的方法。
背景技术：
电缆连接具有各种不同形式的组件，其目的是允许通过电缆(例如同轴电缆)向 建筑物(例如住所)外部或内部的端口的传输，或可能通过第二电缆。这种端口组件的典 型结构是带有中间开口的螺纹延伸，中间开口接收电缆的中心导体。该结构通常配置为与 连接器相配，利用适当较大直径的螺纹该连接器可以被拧上，形成过盈配合的结果连接。非标准接口端口被广泛采用，并且通常很难解决，特别是处于外部环境(如户外) 中时。这些非标准配置具有很多种端口长度，因此具有很多种的螺纹以及用于力矩施加的 平面，这很多种的平面很难施加适当的作用力来实现有效连接(特别是在难以接触到的位 置)。标准接口端口具有互补的连接组件，为信号的正确传输提供必要的保护，并防止不需 要的外部灰尘、污垢和湿气。因此非标准形式缺少特定设计的装置来实现环境保护所需的 必要水平，以确保可靠正确的信号传输。当在低湿度的室内区域使用时，这些非标准端口通常可附接到不同类型的连接器 并能够安全运行；在这样的环境中，空气中的湿气不是主要的问题，端口和电缆通常不会再 次暴露在潜在有害的潮湿环境中。但是，相反地，当应用于完全室外环境中时，来自于降水、 露或者甚至来自良好的大气条件的湿气会存在于非标准端口 /连接器/电缆表面，有可能 进入连接器自身。在这种可能的情况下，电缆连接会危及信号的强度，螺纹和电缆元件会容 易被腐蚀(从而可能造成信号变弱)，并且所需连接的整体可靠性会处于危险中(表面上是 由于生锈的螺纹变得难以分离或端口螺纹失去必要的导电性；在这种情况下，连接器端口 和电缆将来可能不能再利用)。由于湿气存在于外部电缆连接中，连接组件完全屏蔽不需要 的外部信号的能力，或者正确实现电气性能接地的能力可能也会被损坏。同样地，由于这些 特性的损失，高频传输信号会受到不需要的电干扰的危害。过去，电缆连接制造业实施了有可能克服这些电缆连接组件中湿气进入的问题的 一些补救措施。例如，在附接的电缆端部和目标端口之间的接口处采用橡胶垫圈。不幸地， 这种选择没有考虑到湿气可轻易地在接口的开放空间附近移动，结果是连接器和端口的螺 纹仍然容易遭受湿气攻击。还有，在制造端口、连接器和电缆期间没有考虑的橡胶垫圈的存 在由于作为外部零件引入总是会产生力矩问题。克服这个额外零件所需的作用力会危及附 接可靠性，因此危及整个连接所需的传输能力，从而减小潜在的信号强度，即使允许一定程 度的湿气进入保护。
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另外，一些安装者自己在元件的螺纹上涂胶水或粘合剂(例如，来自于duPont的 TEFLON 胶带)。但是，这种尝试性的调整增加了内部连接部分的螺纹直径，从而增加了 将目标连接组件与目标端口有效连接并拧紧所需的力矩。在这个例子中，由于不适当的安 装，接地的机会还可能减少。在这种情况下连接的反复断开连接也会造成湿气密封变差，需 要去除胶带和通过进一步安装恢复。一些连接器还包括0圈元件，用于一定程度的可能的湿气屏障。这种0圈通常仅 存在于连接组件的螺母底部，因而当完成电缆连接时不能保护位于0圈放置点外部的电缆 螺纹。至今，还没有有效的方法来防止湿气移入户外电缆/端口连接组件，特别是非标 准接口端口。因此，安装简单的可靠的密封连接组件，特别是具有用于非标准端口和电缆连 接的通用性的密封连接组件，对电缆连接制造业会非常有益。至今没有提供这样的装置。
发明内容
本发明的电缆连接器装置的一个显著优点是能够很容易地将可靠的湿气密封应 用到目标端口来防止整个连接组件中的内部螺纹暴露在环境中。本发明装置的另一个优点 是采用结构上与目标端口互补的可变形的压缩密封，因而允许正解的连接而不需要正确可 靠的连接器附接所需的额外力矩。另外，本发明装置是通用的，能够应用和附接到最多的不 同类型和长度的必要端口，从而展示出另一个优点。因此，本发明包含电缆连接组件，其具有集成在所述组件中的防止湿气进入的元 件，其中，当附接到具有螺纹的端口时，所述连接组件在啮合在所述连接组件中的端口螺纹 外部的位置处防止湿气进入。这种创造性连接组件通过所采用和存在的创造性端口密封 组件来实现，该创造性端口密封组件包括螺母元件、螺纹驱动器元件和可变形密封元件，其 中，所述螺纹驱动器元件嵌套在所述螺母元件中，所述螺纹驱动器元件是具有内螺纹表面 和外表面的环形；所述螺母元件是具有内表面和外表面的环形；所述螺纹驱动器元件的所 述外表面具有与所述螺母元件的所述内表面在形状上互补的配置，使得当嵌套在所述驱动 器元件内时，所述螺母元件的旋转引起所述螺纹驱动器元件的旋转；以及所述可变形密封 元件是环形，嵌套在所述螺母元件中，在所述螺纹驱动器元件的顶上。本发明还包括一种将 防止湿气进入的密封应用到所述电缆连接组件和同轴电缆螺纹端口之间的完全电缆连接 的方法，通过将所述电缆连接组件初始附接至所述端口，随后所述螺母驱动，从而在所述端 口的方向上移动所述螺纹驱动器，进而使所述可变形密封元件变形进入端口螺纹的间隙空 间中。以这样的方式，提供一种电缆连接装置，从湿气隔离和因此的传输能力(在其他 好处中)以及安装简单方面来保证安全性和可靠性。因而端口密封组件中的可变形密封元 件通过膨胀(基于变形)进入端口螺纹之间的空间来实现有效的湿气密封。以这样的方式， 在位于目标端口和连接组件之间的实际附接点外部的点处湿气被阻止进入，都无需增加实 现正确可靠的连接所需的力矩。在一个可能的优选实施例中，直到端口密封组件螺母旋转 以及螺纹驱动器(其螺纹在配置上与端口螺纹互补)使得密封元件压缩进入端口螺纹的空 间(本质上，当端口密封组件螺母旋转时，螺纹驱动器旋转以与端口螺纹对准和拧紧)，端 口螺纹和可变形密封元件之间的湿气密封才形成。因此，容纳可变形密封元件的结果空间中体积的减少，增加了对密封元件的压缩，使密封元件进入端口螺纹区域内的任何可用空 间。另外，所述端口密封组件螺母的旋转可通过手动或工具旋转来实现；优选地，螺母元件 包括用于易于手或工具抓握的粗糙表面，以施加附接所必要的作用力。可选地，螺母元件的 外表面可包括用于使用合适工具(如，钳子或扳手)的平面侧来实现要发生的连接所需的 拧紧程度。进一步，螺母元件的外表面可包括粗糙的表面和合适的平面部分以允许任一类 型的拧紧(或全部)。因此，这样一种连接装置，包括本发明的端口密封组件，在该最初的优选实施例 中，旨在减少(即使不是完全防止)湿气从外部环境源进入整个电缆端口连接的内部部件。 在这种方式中，可以相信给该创造性装置的用户带来增加的信号传输可靠性，电缆/端口 连接元件部分的延长的使用寿命，和简单的安装过程。因此端口密封组件不仅提供防止湿 气进入的能力，而且在使用期间为要发生的正确传输提供安全、可靠的连接，特别是在存在 于建筑物外部时。如上所指出的，在过去非标准电缆端口的不同长度已经为使用者带来提 供可靠连接方面的问题。采用此种创造性装置，因为在实际电缆/端口连接外部的点处存 在湿气密封，所以不需要使用任何进一步外来材料来实现湿气隔离。简单地附接和驱动端 口密封组件螺母达到足够拧紧程度的简单优雅的方式提供了使用在形状和/或长度上标 准或非标准的任何类型端口所需的一切。但是，这种创造性装置所表现出的与非标准长度 端口相关的通用性，对任何这样的非标准端口装置提供了特别有效的和意想不到的良好抗 湿气效果。如上所指出的，端口密封组件自身包括，三个基本元件螺母元件，螺纹驱动器元 件和可变形密封元件。螺纹驱动器配置为环形工具，优选具有实质上环形外表面和螺纹内 表面。外表面也可被配置为任何其他几何形状；唯一的限制是这种外表面配置与螺母元件 的内表面的配置互补。当对螺母元件的外表面施加适当的力矩时，螺纹驱动器必须嵌套在 螺母元件中来使两个元件围绕相同轴线同时旋转。当与电缆端口连接时，电缆端口的螺纹 (作为阳部)在螺纹驱动器(作为阴部)内对准；此时，螺母元件将被驱动旋转，从而使得 螺纹驱动器自身旋转，最终造成螺纹驱动器沿着电缆端口的螺纹移动。同时，有了放置在嵌 套的螺纹驱动器元件顶上的可变形密封元件，特别是密封元件具有与螺纹驱动器相同的直 径(以及因此将自身嵌套到螺母元件中)，螺纹驱动器元件沿着电缆端口的螺纹的移动将 压缩该可变形密封元件进入螺纹驱动器和电缆端口自身之间的可用空间。因此，作为合适 的可变形材料，密封元件，正如它的名字所暗示的，将密封连接接口和未与螺纹驱动器的螺 纹交接的电缆端口螺纹之间的空间。可变形密封元件可以是具有适当的压缩性以提供合适的湿气防止密封的任何弹 性材料。因此，这样的弹性体可以是热塑性橡胶(比如，举个例子，来自于ExxonMobil的 Santoprene )，和热固性橡胶，例如，举个例子，天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、或三元乙丙 橡胶、聚氨酯橡胶和硅橡胶。为了在潜在压力和温度的很大范围内具有所需弹力，本申请特 别优选硅橡胶。螺母元件和螺纹驱动器元件优选是可模制塑料(例如尼龙，缩醛)非导电材料或 者金属(比如压铸锌，加工黄铜)。整个连接组件优选将包括导体主体和包括合适的电缆线的接线柱，等等，来传送 信号到目标电缆端口和/或传送来自目标电缆端口的信号。连接器主体优选是导电金属，其将是盖的金属篮部分。因此，出于该目的，铜，金，银，铝，黄铜，弹簧钢(不锈钢)等类似 材料是优选。连接器主体的外部优选是塑料，比如聚碳酸酯，聚丙烯酸，缩醛等等，以便降低 成本，为整个连接提供绝缘，和使安装者或客户易于处理。连接器主体自身还可以配置为以 任何方式与任何类型的端口连接。因此，虽然标准电缆电视端口，f类等，或者最常见类型， 但是连接器主体也可以配置为用于RCA和PAL连接(在其它连接中)。提供一种螺纹驱动 器(和因此的端口密封组件)，其配置可用于任何类型的目标端口和因此的任何类型的连 接器主体，因为可变形密封元件不依赖于任何特定的连接器类型。因此，螺纹驱动器的通用 性为安装者提供了一个性能优良的方式以使用外部连接需要的可靠的湿气防止连接器。
结合附图进行阅读，能够更好地理解上述发明内容和下面本发明优选实施例的详 细描述。为了解释本发明，附图中示出了优选实施例。但是，应理解的是，本发明并不限于 附图所示的具体配置和手段。在图中，相同的附图标记用于表示每个说明板的相同元件。图1描绘了本发明的优选打开位置实施例的局部剖视图。图2描绘了本发明的优选关闭位置实施例的局部剖视图。图3描绘了一种具有内部螺纹螺母的可能优选的创造性端口密封组件的分解图， 内部螺纹螺母具有四个相同的弧形突起用于在驱动器内的互补性安置。图4描绘了一种具有内部螺纹螺母的可能优选的创造性端口密封组件的分解图， 内部螺纹螺母具有四个相同的弧形凹槽用于在驱动器内的互补性安置。图5描绘了一种具有内部螺纹螺母的可能优选的创造性端口密封组件的分解图， 内部螺纹螺母具有六个相同的平面侧用于在驱动器内的互补性安置。图6描绘了图2所示的连接器和非标准F接口端口之间附接的局部剖视图。图7描绘了相对于端口密封组件位于非啮合位置的图6所示的附接的局部侧剖视 图。图8描绘了相对于端口密封组件位于部分啮合位置的图6所示的附接的局部侧剖 视图。图9描绘了相对于端口密封组件位于完全啮合密封位置的图6所示的附接的局部 侧剖视图。
具体实施例图1示出了创造性连接组件10的一个可能优选实施例，其中示出了端口密封组件 20。电缆连接器组件10包括连接器主体12，连接器主体12容纳了接线柱14，并被压缩套 筒16部分覆盖，压缩套筒16还包围接线柱14的一部分。端口密封组件20与连接器主体 12交叠，并配置为允许端口密封组件20的螺母元件22围绕电缆端口(图7中628)旋转。 端口密封组件20进一步包括螺纹驱动器元件24和可变形密封元件26，两者都嵌套在螺母 元件22中，密封元件26设置在螺纹驱动器24顶上。在该实施例中，螺母元件外表面的一 部分是粗糙的，另一部分包括平面几何边缘，以允许采用工具、手工或两者来拧紧螺母元件 22。在该实施例中，螺母元件22处于打开的位置上，在密封元件26上方不存在凸缘或其他 邻接结构。在这样的配置中，螺纹端口(例如图6中的528)可被引入螺纹驱动器元件24，
6从而在附接和拧紧螺母元件22时，允许可变形密封元件26通过其上表面和其内部环形表 面与螺纹端口(图6中的528)直接接触。图2与图1相似，在于连接组件110包括连接器主体112，连接器主体112容纳了 接线柱114，并被压缩套筒116部分覆盖，压缩套筒116还包围接线柱114的一部分，和包括 该创造性接线柱密封组件120的封闭实施例。可注意到，螺母元件122在顶端是封闭的，虽 然它仍包括螺纹驱动器元件124，可变形密封元件126设置在驱动器124顶上。在这种方式 下，当与螺纹端口(图6中的528)附接并交接时，密封元件126与端口螺纹将仅在其内部 环形表面接触。因此，图3-5分离出端口密封组件的三个无限制的、可能优选实施例的三个元件。 在图3中，组件220包括环形可变形密封元件226，以及螺纹驱动器224和螺母元件222。 可注意到，在该实施例中螺纹驱动器224包括在其外表面上的弧形突起225。这些突起225 的形状与螺母元件222内表面中的弧形凹槽227互补。通过螺纹驱动器224和螺母222的 大体环形配置的联接，经过适当对准螺纹驱动器224将嵌套在螺母222中；从而，螺纹驱动 器224的直径大小足以以这样的方式合适地嵌套，这种方式是突起225也与螺母222的凹 槽227适当对准，以当与螺母222处于嵌套关系时和处于转化为将驱动器224的螺纹适当 拧紧到螺纹端口(图6中的528)的适当作用力下，允许螺母222旋转时螺纹驱动器224旋 转。图4提供了一种螺纹驱动器324和螺母322的可选配置，其中，为了类似的旋转目的， 分别提供了这些元件324，322的外表面和内表面上的相反配置(即，弧形凹槽325置于螺 纹驱动器324的外表面上，弧形突起327置于螺母322的内表面上)。利用可变形密封元件 326，端口密封组件320提供同图3的功能。然后，图5描绘了端口密封组件420的一种可能 的完全不同的的优选实施例，但使用相同类型的环形可变形密封元件426。在该实施例中， 螺纹驱动器424具有六边形外表面425，带有六个相等的边，在配置上与螺母元件422的内 表面凹槽427互补。本质上，为了在端口(图6中的528)的螺纹上施加合适的旋转力将螺 纹驱动器424适当拧紧，可采用任何配置，其中，驱动器元件424适当地嵌套在螺母元件422 中，并且当在螺母422上施加力矩时驱动器元件424能够旋转。因此，如上所提到的，可采 用任何几何配置来通过这两个元件达到上述目的。因此，图6示出了通过使用端口密封组件520在螺纹电缆端口 528到连接组件510 之间的连接。螺纹端口 528是非标准超长F型，其具有D平面530从而限制了端口 528进入 连接组件510。图示中螺纹端口 528通过与连接器主体512的附接和交接覆盖接线柱514。 压缩套筒516也用于保护接线柱514。当引入螺纹端口 528时，端口密封组件520被驱动； 在这方面，附图示出了当螺母522旋转时，螺纹驱动器524已经沿着端口 528的螺纹移动。 同样地，可变形密封元件526已经被压缩到一定程度进入端口 528的螺纹之间的间隙空间， 这在连接器主体512和螺纹端口 528之间的实际连接点的外部。因此，湿气不能移动通过 密封点。图7-9示出了改变螺母元件522的变化的拧紧程度，以及导致的可变形密封元件 526的不同压缩程度。在图7中，端口密封组件520没有与螺纹端口 528啮合，在引入到连 接组件510内时螺纹端口 528受到D平面530限制。在端口密封组件520接合之前，容纳 接线柱514的连接器主体512已经初步引入到端口螺纹边缘。因此，螺母元件522没有旋 转，螺纹驱动器524没有向上移动到端口螺纹528上，可变形密封元件526仍处于完全未压
7缩状态。图8示出了在螺母522的初始驱动时，通过螺纹驱动器524围绕端口 528的螺纹 旋转两圈得到的密封前进。由于螺母522的这样的初始拧紧，可变形密封元件526呈现了 进入端口 528的螺纹空间的初始压缩。因此，图9示出了通过螺母522的最大数目的转数 (旋转数)螺纹驱动器524沿着端口 528的螺纹的完全前进。因此，可变形密封元件526在 端口螺纹528的间隙空间内被尽可能的压缩，从而在螺纹端口 528、连接器主体512和其中 的接线柱514之间的实际连接点之外的位置处提供可靠的、有效的防潮密封。因此，这样的 配置展示了一种可靠的、安装简单、节约成本和防潮的电缆端口连接，明显湿气不可能进入 在目标连接组件自身主体内存在的目标端口的螺纹。 本领域技术人员将会认识到能对所述实施例作出多种变化而不脱离所述实施例 的宽泛的创造性构思。因此，要理解的是本发明不限于所公开的特定实施例，而是意图覆盖 在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的修改。
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权利要求
一种电缆连接组件，其具有集成在所述组件中的防止湿气进入元件，其中，当附接到螺纹端口时，所述连接组件在啮合在所述连接组件内的端口螺纹外部的位置处防止湿气进入。
2.一种端口密封组件，其包括螺母元件、螺纹驱动器元件和可变形密封元件；其中，所 述螺纹驱动器元件嵌套在所述螺母元件内；所述螺纹驱动器元件是环形的并具有内螺纹表 面和外表面；所述螺母元件是环形的并具有内表面和外表面；所述螺纹驱动器元件的所述 外表面在形状上具有与所述螺母元件的所述内表面互补的配置，使得当嵌套在所述驱动器 元件内时，所述螺母元件的旋转引起所述螺纹驱动器元件的旋转；以及所述可变形密封元 件是环形，并且嵌套在所述螺母元件内，在所述螺纹驱动器元件的顶上。
3.如权利要求2所述的端口密封组件，其中，所述可变形密封元件是弹性体。
4.如权利要求3所述的端口密封组件，其中，所述弹性体选自包括热塑性橡胶和热固 性橡胶的组。
5.如权利要求4所述的端口密封组件，其中，所述弹性体是热塑性橡胶。
6.如权利要求4所述的端口密封组件，其中，所述弹性体是热固性橡胶，选自包括天然 橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、聚氨酯橡胶和硅橡胶的组。
7.一种电缆连接组件，包括如权利要求2所述的端口密封组件和螺纹端口。
8.一种电缆连接组件，包括如权利要求3所述的端口密封组件和螺纹端口。
9.一种电缆连接组件，包括如权利要求4所述的端口密封组件和螺纹端口。
10.一种电缆连接组件，包括如权利要求5所述的端口密封组件和螺纹端口。
11.一种电缆连接组件，包括如权利要求6所述的端口密封组件和螺纹端口。
12.—种将防止湿气进入的密封应用到权利要求7所述的电缆连接组件和同轴电缆螺 纹端口之间的完全电缆连接的方法，通过将所述电缆连接组件初始附接到所述端口，随后 驱动所述螺母，从而使所述螺纹驱动器在所述端口的方向上移动，由此使所述可变形密封 元件发生变形而进入端口螺纹的间隙空间。
13.一种将防止湿气进入的密封应用到权利要求8所述的电缆连接组件和同轴电缆螺 纹端口之间的完全电缆连接的方法，通过将所述电缆连接组件初始附接到所述端口，随后 驱动所述螺母，从而使所述螺纹驱动器在所述端口的方向上移动，由此使所述可变形密封 元件发生变形而进入端口螺纹的间隙空间。
14.一种将防止湿气进入的密封应用到权利要求9所述的电缆连接组件和同轴电缆螺 纹端口之间的完全电缆连接的方法，通过将所述电缆连接组件初始附接到所述端口，随后 驱动所述螺母，从而使所述螺纹驱动器在所述端口的方向上移动，由此使所述可变形密封 元件发生变形而进入端口螺纹的间隙空间。
15.一种将防止湿气进入的密封应用到权利要求10所述的电缆连接组件和同轴电缆 螺纹端口之间的完全电缆连接的方法，通过将所述电缆连接组件初始附接到所述端口，随 后驱动所述螺母，从而使所述螺纹驱动器在所述端口的方向上移动，由此使所述可变形密 封元件发生变形而进入端口螺纹的间隙空间。
16.一种将防止湿气进入的密封应用到权利要求11所述的电缆连接组件和同轴电缆 螺纹端口之间的完全电缆连接的方法，通过将所述电缆连接组件初始附接到所述端口，随 后驱动所述螺母，从而使所述螺纹驱动器在所述端口的方向上移动，由此使所述可变形密 封元件发生变形而进入端口螺纹的间隙空间。
全文摘要
本发明涉及具有内部驱动螺纹密封的连接器，一种用于非标准端口附接的新型、可靠、防止湿气进入的电缆连接器。这样的连接器装置包括可变形密封元件，该可变形密封元件在连接器附接到电缆端口期间不用配对端口螺纹，而是在电缆端口附接以后依靠围绕连接器旋转的配对螺纹装置的驱动发生变形。这种变形使得密封元件进入配对螺纹的开口区域，从而阻止湿气进入进入电缆连接器，不仅保护了连接器螺纹，还保护了配对端口，以及电缆自身的内部电介质和中心导体。本发明还包括一种在电缆系统中提供信号连接和传输的方法。
文档编号H01R13/623GK101976782SQ20101023406
公开日2011年2月16日 申请日期2010年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者E·珀迪, J·香农, R·帕林卡斯, T·埃里特 申请人:约翰·梅扎林瓜联合有限公司