具有可压缩内套管的同轴电缆接头的制作方法

文档序号:7042293阅读:185来源:国知局
具有可压缩内套管的同轴电缆接头的制作方法
【专利摘要】一种同轴电缆接头,用于连接同轴电缆,接头包含一个基体,其具有一根纵轴、前端、相对的后端和内表面。接头上还有一个中心导柱穿过基体,在中心导柱上还设置了联接螺帽。在基体内表面上具有一个棘爪,可夹紧插入其中的电缆,防止电缆在插入后移动出去。随着电缆插入到内部和沿着中心导柱回弹,棘爪也相应地脱离和重回对电缆的干预状态。
【专利说明】具有可压缩内套管的同轴电缆接头
【技术领域】
[0001]本发明通常与电子设备相关,尤其是关于同轴电缆的接头。
【背景技术】
[0002]同轴电缆用于在发射器和接收器之间传送射频(“RF”)信号,用于连接电视机、电缆盒、DVD播放器、卫星接收器、调制解调器以及其它电子设备。典型的同轴电缆包含一个中心导线,由柔性的绝缘体、箔片层、导电金属管状护套或保护物以及聚氯乙烯外壳包裹。RF信号通过中心导线传送。导电管状护套是中心导线的接地部分,同时抑制中心导线内RF信号的电磁干扰。
[0003]同轴电缆必须与连接在电子设备上的电缆接头匹配。接头通常有一个接头基体,一个固定的联接螺帽或螺纹管接头,旋紧在接头基体的一端上,接头基体的另一端有一个空腔,用于容纳同轴电缆,在空腔内还有一个中心导柱,装配好后可连接电子通讯。通常,通过一个工具在一根同轴电缆的某端,将接头压弯,从而保证接头与同轴电缆的连接。然而这种压弯的方式,偶尔也会造成同轴电缆的压坏,进一步发生漏磁、干扰或不良的接地状态,而使信号强度降低。另外,一些接头由于与接头基体连接过紧,将连接器插到一个电子装置上的中心导柱上变得十分困难,另一些接头的固定过松,相关配件可能从中心导柱上脱离,这时,中心导柱与相关配件的电子连接会发生中断。进一步而言,一些连接器如果与电缆连接过松,可能会导致断开连接,完全中断了传送器与电子设备之间RF信号的传输。还有,接头通常需要一个工具将其装在电缆上,对于那些不需要工具安装的接头,很难获得电缆与接头的高质量连接。因此,需要一种更高性能的同轴电缆接头。

【发明内容】

[0004]本发明提供一种具有可压缩内套管的同轴电缆接头,可实现电缆与接头的高质量连接。
[0005]根据本发明的原理,一种同轴电缆接头包含一个基体,一个中心导柱、一个在中心导柱上的联接螺帽。该接头在基体内表面具有一个棘爪,可夹紧插入其中的电缆。随着电缆插入到接头,棘爪脱离对电缆的干预状态,让电缆能顺利插入内部。随着电缆从中心导柱回弹,棘爪重回到对电缆的干预状态,防止电缆从接头中移动出去。
[0006]本发明可实现电缆与接头的高质量连接。
【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1是根据本发明原理的结构和形式的一个同轴电缆接头实施例的主视图,图示为连接到一根同轴电缆上的情况;
图2A为图1所示同轴电缆接头的中心套管的后视图;
图2B为图2A中中心套管沿图2A中直线2-2方向的截面视图;
图3A-3C是沿着图1中直线3-3方向获得的截面视图,展示了将同轴电缆与图1中所示同轴电缆接头连接的一系列步骤;
图4A为同轴电缆接头中心套管一个实施例的后视图;
图4B为图4A中中心套管沿图4A中直线4-4方向的截面视图;
图5A-5C是沿着与图1中直线1-1相似方向获得的截面视图,展示了用图4A中所示中心套管将同轴电缆与同轴电缆接头连接的一系列步骤;
图6A为同轴电缆接头中心套管一个实施例的后视图;
图6B为图6A中中心套管沿图6A中直线6-6方向的截面视图;
以及,图7A-7C是沿着与图1中直线1-1相似方向获得的截面视图,展示了用图6A中所示中心套管将同轴电缆与同轴电缆接头连接的一系列步骤。
【具体实施方式】
[0008]参考附图,其中在不同附图中使用相同的标记指代相同的元件。图1所示为根据本发明原理的结构和形式的同轴电缆接头10,连接到一根同轴电缆11上的情况。电缆11为一根通用同轴电缆,比如RG6同轴电缆,包含中心导线12,如图1所示,从接头10中伸出,用于射频(“RF”)信号的传送。接头10包含一个圆柱形的接头基体13,有前端14和后端15,以及一个同轴螺纹管接头或联接螺帽20,旋转固定在接头基体13的前端14上。一根纵轴A穿过接头10的中心,接头基体13以及联接螺帽20以纵轴A为中心对称旋转。
[0009]接头10的基体13包裹在一个中心套管21外,在图2A中独立表示出。中心套管21上有一个开口前端22,一个对面的开口后端23,以及前端22和后端23之间的一个圆柱形侧壁24,还有相对应的内表面25和外表面26。套管21上的内表面25形成了一个空腔30,以相同的内径B从前端22到后端23贯穿整个套管21,而空腔30是结构上用于紧紧套住同轴电缆11的。外表面26的外径为C,比内径B大D,D为侧壁24的厚度。
[0010]套管21上有一个压缩组件35,其整体布置在侧壁24上,包含若干从内表面25到外表面26贯穿侧壁24的螺旋槽31,形成了侧壁24斜线结构的肋条34。当电缆11轴向插入到接头10时,肋条34间的螺旋槽31让压缩组件35能在一个非压缩状态(如图2A、2B和3A所示)到一个压缩状态(如图3B所示)之间运动,从而将电缆11咬紧,保证接头10和电缆11的连接。前端22和后端23是连续而不被螺旋槽31打断的。每个螺旋槽31临近套管21前端22处具有一个前端32,对应地,每个螺旋槽31在不到后端23的地方具有后端33,并且该后段33相对于对应螺旋槽31的前端32偏置一定角度,这样,每个螺旋槽31能在套管21的侧壁上形成螺旋形,从前端32到后端33的方向为逆时针旋转方向。本领域技术人员不难看出,螺旋槽31也可以是相反方向设计的,也即,从前端32到后端33为顺时针方向。当电缆11插入到套管21的空腔30中时,受到套管21轴向压缩作用,前端22与后端23逐渐移动到一起,随着肋条34移动到一起,在前端22与后端23之间的螺旋槽31被压缩。此处提到的“轴向”是指与纵轴A平行的方向,“径向”是指以纵轴A为中心径向发散出去的方向。
[0011]图2B是沿着图2A中直线2-2方向的截面视图。如图2B所示,一个形成在内表面25上的唇缘40,形成了一个从后端23向内腔30延伸的开口 41,该开口 41的直径逐渐减小至如图2B中参考字符E所示距离。唇缘40是侧壁24沿径向向内并朝套管21前端22方向发展的连续环状延伸。唇缘40是一个棘爪,或者说是一个紧固元件,用于紧固电缆11,其可以是一个初始的,拉直状态,此时,唇缘40处于可容纳电缆11备用状态,当电缆11连接到接头10上,唇缘变到一个弯曲状态,此时,唇缘40顺着电缆11,当电缆11从接头10内回弹,唇缘就处于干预状态,此时唇缘40咬紧电缆11,防止电缆11从套管21中脱离。随着电缆11插入套管21,唇缘40移动到弯曲状态,同时套管21轴向压缩,从而在棘爪机构的辅助下咬紧电缆11。一个棘爪是一个旋转杆,用于紧固一个元件,使得该元件可向前移动而不能向后移动。
[0012]还是参考图2B,唇缘40有一个连续斜面42面向套管后端23,以及一个对应的连续背面43面向前端22。斜面42和背面43在一个平面环向边缘44处相连,其绕着唇缘40连续并径向向内。唇缘40采用一种或多种有半刚度、柔性、弹性材料属性的材料制成,使得唇缘40能沿着内表面25上的一个活动铰链朝侧壁24径向向外弯曲,而能抵抗朝套管21中心径向向内弯曲,并能在弯曲后恢复到初始位置。通过这种方式,唇缘40实现了棘爪的功能,能发生弯曲,并允许元件向前移动却不能向后移动。在背面43和侧壁24的内表面25之间有一个环向偏转空间47,从而有空间让唇缘40径向向外变形到弯曲状态。
[0013]图3A为沿着图1中直线3-3的截面视图,展示了在接头10上的接头基体13内装着套管21的情况。如图所示,配件20是一个整体圆柱形套管,具有整体成形的圆环部分45,以及整体成形的螺帽部分34。圆环部分45上具有一个光滑的环状外表面50,另一面则是螺纹内表面51,形成了一个空腔52,一个电子设备的阴极导柱元件可插入其中。简而言之,在所有的描述中,短语“电子设备”包含了任何一个有着可插入阳极同轴电缆接头的阴极导柱的电子设备,用于传送RF信号,比如电视机、卫星电视、网络数据以及其它类似RF信号。配件20的螺帽部分46具有六角形的外表面53,这样更易于使用工具夹持或用手抓紧,该螺帽部分46还具有内表面54,在反面的内表面54上具有凹槽,可容纳垫圈55和56。配件20使用强度高、硬度大、坚固又耐用的高导电性能的一种材料或多种材料制成,比如金属。
[0014]参考图3A,基体13和联接螺帽20都固定在一根导电的中心导柱60上。中心导柱60是圆柱形的,在前端61和对应后端62之间与纵轴A同轴延伸,其侧壁63上有相对的内表面64和外表面65。中心导柱60在接近前端61的外表面65上有若干圆环形台阶70、71、72、73和74,每个台阶都要与基体13和联接螺帽20相互咬紧。基体13的前端14牢牢固定在台阶70上,采用压入配合的方式使基体13固定在中心导柱60上。联接螺帽20旋转连接在中心导柱60的前端61上,并通过联接螺帽保证从电子装置到中心导柱60的连续电子通讯。联接螺帽20上的一个圆环形后凸缘75在径向方向上与台阶71微微分开,联接螺帽20内表面54上有一个向内环状凸脊76,与台阶73也微微分开,垫圈55和56位于台阶72和74以及联接螺帽20的内表面54之间并受压,形成了一个有着滚动摩擦低摩擦系数的轴承表面。在台阶72和联接螺帽20的后凸缘75之间形成了接触面77,将联接螺帽20和中心导柱60连接并保证良好的电子通讯。垫圈55和56提供了两道屏障阻止湿气进入到中心导柱60和联接螺帽20之间,防止联接螺帽20和中心导柱60之间电子通讯的中断。垫圈55和56采用一种或多种可变形的、有弹力的、形状记忆的、不渗水以及经久耐用的材料制成,比如橡胶或混炼胶。
[0015]中心导柱60的后端62具有一个连续圆环状倒钩或凸脊80,朝中心导柱60前端方向伸出,并在径向方向上从纵轴A向圆柱形基体13的内侧向外延伸。凸脊80在中心导柱60的后端62形成了一个较大的端头,电缆11必须越过它才能与接头10连接。中心导柱60使用一种或多种强度高、硬度大、又耐用的高导电性能的材料制成,比如金属。
[0016]基体13是固定在中心导柱60上的,套管21则紧贴在基体13的内表面上。参考图3A,基体13的前端14上有一个内腔贯穿其中,形成了一个较宽的凸缘78,固定在中心导柱60的台阶70上。凸缘78通过基体13与中心导柱60压入配合紧固的方式固定在台阶70上。基体13的后端15上有一个微微向内弯曲的唇缘81,形成了一个直径略小的开口 82通往贯穿基体13的后腔83,后腔83是基体13的内表面84环绕包围而成的。基体13是强而硬,并绝缘的,采用一种或多种具有这些性能的材料制成,比如塑料。
[0017]套管21安装在基体13前端14的凸缘78与后端15的唇缘81之间,套管21外表面26整个长度上与基体13的内表面84并列紧贴,它们通过摩擦配合紧固,防止套管21在唇缘13内发生相对转动。基体13前端14的唇缘78能阻止套管21前端22朝联接螺帽20轴向向前移动,套管21的后端23与向内弯曲的唇缘81共同作用,能防止后端23从后腔83中轴向移动脱离出去。这样,套管21就位于基体13内表面84与中心导柱60外表面65之间,套管21的唇缘40相对于凸脊80略靠近内侧,这样,在套管21处于未压缩状态时,凸脊80位于唇缘40和唇缘81之间。唇缘40的边缘44与中心导柱60后端62上的环状凸脊80共同形成了一个环状间隙85,生成了一个通往后腔83的通道。如图3A所示,环状间隙85在凸脊80和唇缘40之间的宽度为F。在凸脊80与对面唇缘40之间的宽度F是一个较小的间隙,这样,电缆11连接到接头10上时,能几乎同时接触到唇缘40和凸缘80。
[0018]参考附图3B,要将一个接头10连接到电缆11上,则需要将电缆11进行剥线,并根据一些公知技术进行必要的准备,其中包含在同轴电缆11的一个暴露端94处将外壳90的一部分剥落,将柔性保护套91向后折叠盖住外壳90,露出包围在中心导线12外的绝缘体92。比如可通过手动安装将电缆11的一端94插入到接头10内,中心导线12的方向沿着纵轴A,将一端94送入开口 82,将一端94通常沿着图3B中箭头直线G所示方向推入后腔83。将接头10安装到电缆11上并不需要工具,因为仅通过手就能将接头10安装到电缆11上。中心导线12及绝缘体92贴着中心导柱60的内表面64插入中心导柱60的后腔83。向后卷曲盖住外壳90的保护套91贴着凸脊80移动,并越过凸脊,盖住中心导柱60的外表面65,并接触到唇缘40的表面42。唇缘40最初在干预状态径向向内。外壳90,以及向后弯折盖住外壳90的保护套91的厚度J如图3B所示,其大于唇缘40与凸脊80之间的环状间隙85宽度F (如图3A所示),这样,唇缘40与凸脊80的共同作用,能干扰电缆11沿着箭头直线G所示方向的前进。
[0019]沿着箭头直线G方向施加更大的轴向力,让电缆11向前移动通过环形间隙85,将唇缘40沿着直线G方向弯曲,并径向向外变形到唇缘40的弯曲状态,而不再是干预状态,如图3B所示。唇缘40采用的柔性材料特性能让唇缘40在电缆11沿着直线向前移动,对其施加更大的轴向力时,发生轻微的变形。唇缘40的后表面43向着套管内表面25移动,减小了弯曲空间47,并将边缘44朝向基体13的前端14。
[0020]随着导线11继续向前移动到接头10内,唇缘40向弯曲状态移动,唇缘40整体成形在其上的套管21也开始在轴向方向压缩,如图3B所示。压缩组件35上的螺旋槽31以及肋条34让套管21的侧壁24有了能轴向压缩的性能,能进行压缩调节。当套管21压缩时,螺旋槽31压缩,由螺旋槽31分隔的肋条34相互接近,将前端22和后端23之间的套管21的长度减小。套管21的压缩让唇缘40沿着基体13向前端14移动,而远离中心导柱60上的凸脊80。这样,当电缆11移动进入接头10,套管21压缩,并使套管21上的唇缘40发生屈服或变形。因为唇缘40发生移动不再位于原始位置,而是相对于凸脊80向相反方向移动,唇缘40与凸脊80之间微小的间隙变大了。有微小延展性的外套90和保护套91 一起移动越过凸脊80,在唇缘40下方,移动通过已经变长的间隙85。
[0021]电缆11同时绕着图3B中弧线H所示方向旋转和前进可以让套管21在接头10的基体13内压缩更快。按照弧线H的旋转方向是要根据套管21侧壁24上螺旋槽31的形式确定的。当螺旋槽31压缩时,套管21的后端23离前端22更近,并相对于前端22沿着顺时针方向轻微发生转动,从而顺应电缆11沿着弧线H的旋转。
[0022]电缆11旋转向内插入直到中心导线12刚刚进入到联接螺帽20内。此时,套管21完全进入到压缩状态,在电缆11在套管21内向前移动的作用下,螺旋槽31被完全压缩,如图3B所示。电缆11继续向前移动,直到中心导线12刚刚超过联接螺帽,保护套91与中心导柱60的台阶70以及圆柱形基体13的凸缘78接触,如图3C所示。当电缆11完全插入到接头10内,如图3C所示,由于外壳90和保护套91此时已经越过了唇缘40,唇缘40弯曲变形到弯曲空间47内,进入弯曲状态。在弯曲状态,唇缘40的背面与套管21内表面25相对,唇缘40的边缘44转向套管21的前端22,边缘44轻微嵌入到外壳90内,咬住外壳90,同时,唇缘40的表面42与编织外壳90相接触。
[0023]电缆11沿着直线K方向,相对于接头10的基体13微微回弹,将电缆11和套管21向后推,这样套管21又恢复到非压缩状态,如图3C所示,套管21的后端23与基体13的唇缘81相顶住。套管21伸长,螺旋槽31也变大恢复到它们各自的初始形状。套管21的后端23向后移动向基体13的后端15,由于向内弯曲的唇缘81,后端23不能继续沿着直线K向后移动,将套管21的后端23紧紧限制住,防止它从后腔83内脱离出去。
[0024]微微的回弹也会引起唇缘40稍稍向内弯曲,在一个咬合位置紧扣住外壳90上的编织纹。这种状态下,唇缘40变成了一个紧固元件,咬紧并永久地将套管21连接到电缆11上,同时防止电缆11相对于套管21沿着图3C所示的直线K方向向后移动或回弹。电缆11与套管21连接后,可防止套管21向后移动超出基体13的唇缘81,防止电缆11移动出接头10,脱离中心导柱60。唇缘40维持在弯曲状态,与外壳90咬合,弯曲电缆11绕过凸脊80,保证电缆11相对于中心导柱60的位置,同时保证保护套91和中心导柱60的电子接触和电子通讯。在此描述的将电缆11插入接头10的过程仅仅需要约I秒钟,通过一个单一、连续、流畅的向前旋转的动作就能完成。此时接头10已经完成了与电缆的连接,以备使用了。
[0025]一个中心套管121的可选实施例如图4A和4B所示。套管121可用在一个同轴电缆接头110上(如图5A所示),其在结构上各方面都与同轴电缆接头10相同,除了其使用的套管为121而不是套管21。因此,在同轴电缆接头10中使用的指代不同结构元件和特点的参考编号,在这里也用作指代同轴电缆接头110相同的结构元件和特点。本领域技术人员一定能认识到同轴电缆接头10和110在结构上相同,可能在各自套管21和121的连接和相互作用形式上有所不同,这些不同点将在下文中一一说明。另外,由于同轴电缆接头110与同轴电缆接头10在结构上基本相同,除了套管121,因此,下文中对同轴电缆接头110的描述将不包含那些各种相同的结构元件和特点,但会列出它们以及说明一些电缆11的要素部件。根据前文所述,同轴电缆接头110包含一根同轴电缆11、中心导线12、圆柱形基体
13、前端14和后端15、联接螺帽20、环状部分45、螺帽部分46、外表面50、内表面51、内腔52、外表面53、内表面54、垫圈55、垫圈56、中心导柱60、前端61、后端62、侧壁63、内表面64、外表面65、台阶70、71、72、73、74、后凸缘75、凸脊76、凸脊80、唇缘81、开口 82、后腔83、内表面84、间隙85、外壳90、保护套91、绝缘体92、中心导线12以及尾端94。
[0026]套管121在图4A中独立表示出。中心套管121上有一个开口前端122,一个相对的开口后端123,以及前端122和后端123之间的一个圆柱形侧壁124,还有相对应的内表面125和外表面126。套管121上的内表面125形成了一个空腔130,以相同的内径H从前端122到后端123贯穿整个套管121,而内腔130是结构上用于紧紧套住同轴电缆11的。外表面126的外径为I,比内径H大厚度P,P是侧壁124的厚度。
[0027]套管121上有一个压缩组件135,其整体设置在侧壁124上,包含若干贯穿侧壁124的螺旋槽131,形成了侧壁124斜线结构的指状肋条134,延伸到整个前端122,前端122被指状肋条134之间的螺旋槽131断开。当电缆11轴向压入到接头110中时,指状肋条134间的螺旋槽131让压缩组件135能在一个非压缩状态(如图4A、4B和5A所示)到一个压缩状态(如图5B所示)之间运动,从而将电缆11咬紧,保证接头和电缆11的连接。每个螺旋槽131能在套管121的侧壁124上形成螺旋形,通常从前端122与后端123之间的中间位置到前端122的方向为逆时针旋转方向。本领域技术人员不难看出,螺旋槽131也可以是相反方向设计的,也即,顺时针方向。每个指状肋条134在邻近套管121前端122处具有前端132,在套管121后端123的里面一些具有反方向的后端133,该后端133通常在前端122与后端123之间的中间位置,同时相对于各自指状肋条134的前端132偏置一定角度。当电缆11插入到套管121的空腔130中时,受到套管121轴向压缩作用,随着指状肋条134移动到一起,螺旋槽131被压缩。
[0028]图4B是沿着图4A中直线4-4方向的截面视图。如图4B所示,一个形成在内表面125上的唇缘140,形成了一个从后端123向内腔130延伸的开口 141,其直径逐渐减小至如图4B中参考字符K所示距离。唇缘140是侧壁124沿径向向内并朝套管121前端122方向发展的连续环状延伸。唇缘140是一个棘爪,或者说是一个紧固元件,用于紧固电缆11,其可以是一个初始的,拉直状态,此时,唇缘140处于可容纳电缆11的备用状态,当电缆11连接到接头110上,唇缘140变到一个弯曲状态,此时,唇缘140顺着电缆11,当电缆11从接头110内回弹,唇缘就处于干预状态,此时唇缘140咬紧电缆11,防止电缆11从套管121中脱离。随着电缆11插入套管121,唇缘140移动到弯曲状态,同时套管121轴向压缩,从而在棘爪机构的辅助下咬紧电缆11。一个棘爪是一个旋转杆,用于紧固一个元件,使得该元件可向前移动而不能向后移动。
[0029]还是参考附图4B,唇缘140具有一个连续斜面142面向套管后端123,以及一个对应的连续背面143面向前端122。斜面142和背面143在一个平面环向边缘144处相连,其绕着唇缘140连续并径向向内。唇缘140采用一种或多种有半刚度、柔性、弹性材料属性的材料制成,使得唇缘140能沿着内表面125上的一个活动铰链朝侧壁124径向向外弯曲,而能抵抗朝套管121中心径向向内弯曲,并能在弯曲后恢复到初始位置。通过这种方式,唇缘140实现了棘爪的功能,能发生弯曲,并允许元件向前移动却不能向后移动。在背面143和侧壁124的内表面125之间有一个环向偏转空间147,从而有空间让唇缘140径向向外变形到弯曲状态。
[0030]图5A为接头110的截面视图,与图1中所示的接头10沿直线3_3方向对称截面相似的方式获得,展示了接头110上在其接头基体13内装着套管121的情况。基体13和联接螺帽20都固定在一根导电的中心导柱60上。
[0031]套管121安装在基体13前端14的凸缘78与后端15的唇缘81之间,套管121夕卜表面126整个长度上与基体13的内表面84并列紧贴,它们通过摩擦配合紧固,防止套管121在唇缘13内发生相对转动。基体13前端14的唇缘78能阻止套管121前端122朝联接螺帽20轴向向前移动,套管121的后端123与向内弯曲的唇缘81共同作用,能防止后端123从后腔83中轴向移动脱离出去。这样,套管121就位于基体13内表面84与中心导柱60外表面65之间,套管121的唇缘140相对于凸脊80略靠近内侧,这样,在套管121处于未压缩状态时,凸脊80位于唇缘140和唇缘81之间。唇缘140的边缘144与中心导柱60后端62上的环状凸脊80共同形成了一个环状间隙85,生成了一个通往后腔83的通道。环状间隙85在凸脊80和唇缘140之间的宽度为F,如图5A所示。在凸脊80与对面唇缘140之间的宽度F是一个较小的间隙,这样,电缆11连接到接头110上时,能几乎同时接触到唇缘140和凸缘80。
[0032]参考附图5B,要将一个接头110连接到电缆11上,则需要将电缆11进行剥线,并根据公知技术进行必要的准备,其中包含在同轴电缆11的一个暴露端94处将外壳90的一部分剥落,将柔性保护套91向后折叠盖住外壳90,露出包围在中心导线12外的绝缘体92。比如可通过手动安装将电缆11的一端94插入到接头110内,中心导线12的方向沿着纵轴A,将一端94送入开口 82,通常将一端94沿着图5B中箭头直线G所示方向推入后腔83。将接头110安装到电缆11上并不需要工具,因为仅通过手就能将接头110安装到电缆11上。中心导线12及绝缘体92贴着中心导柱60的内表面64插入中心导柱60的后腔83。向后卷曲盖住外壳90的保护套91贴着凸脊80移动,并越过凸脊80,盖住中心导柱60的外表面65,并包裹住唇缘140的表面142。唇缘140最初在干预状态径向向内。外壳90,以及向后弯折盖住外壳90的保护套91的厚度J如图5B所示,其大于唇缘140与凸脊80之间的环状间隙85宽度F (如图5A所示),这样,唇缘140与凸脊80共同作用,能干扰电缆11沿着箭头直线G所示方向的前进。
[0033]沿着箭头直线G方向施加更大的轴向力,让电缆11向前移动通过环形间隙85,将唇缘140沿着直线G方向弯曲,并径向向外变形到唇缘140的弯曲状态,而不再是干预状态,如图5B所示。唇缘140采用的柔性材料特性能让唇缘140在电缆11沿着直线G向前移动,对其施加更大的轴向力时,发生轻微的变形。唇缘140的后表面143向着套管内表面125移动,减小了弯曲空间147,并将边缘144朝向基体13的前端14。
[0034]随着导线11继续向前移动到接头110内,唇缘140向弯曲状态移动,唇缘140整体成形在其上的套管121也开始在轴向方向压缩,如图5B所示。螺旋槽131以及指状肋条134让套管121的侧壁124有了能轴向压缩的性能,能进行压缩调节。当套管121压缩时,螺旋槽131压缩,由螺旋槽131分隔的指状肋条134相互接近,将前端122和后端123之间的套管121的长度减小。套管121的压缩让唇缘140沿着基体13向前端14移动,而远离中心导柱60上的凸脊80。这样,当电缆11移动进入接头110,套管121压缩,并使套管121上的唇缘140发生屈服或变形。因为唇缘140发生移动不再位于原始位置,而是相对于凸脊80向相反方向移动,唇缘140与凸脊80之间微小的间隙变大了。有微小延展性的外套90和保护套91 一起移动越过凸脊80,在唇缘140下方,移动通过已经变长的间隙85。[0035]电缆11同时绕着图5B中弧线H所示方向旋转和前进可以让套管121在接头10的基体13内压缩更快。按照弧线H的旋转方向是要根据套管121侧壁124上螺旋槽131的形式确定的。当螺旋槽131压缩时,套管121的后端123离前端122更近,并相对于前端122沿着顺时针方向轻微发生转动,从而顺应电缆11沿着弧线H的旋转。
[0036]电缆11旋转向内插入直到中心导线12刚刚进入到联接螺帽20内。此时,套管121完全进入到压缩状态,在电缆11在套管121内向前移动的作用下,螺旋槽131被完全压缩,如图5B所示。电缆11继续向前移动,直到中心导线12刚刚超过联接螺帽20,电缆11的保护套91与中心导柱60的台阶70以及圆柱形基体13的凸缘78接触,如图5C所示。当电缆11完全插入到接头110内,如图5C所示,由于外壳90和保护套91此时已经越过了唇缘140,唇缘140弯曲变形到弯曲空间147内,进入弯曲状态。在弯曲状态,唇缘140的背面143与套管121内表面125相对,唇缘140的边缘144转向套管121的前端122,边缘144轻微嵌入到外壳90内,咬住外壳90,同时,唇缘140的表面142与编织外壳90相接触。
[0037]电缆11沿着直线K方向,相对于接头110的基体13微微回弹,将电缆11和套管121向后推,这样套管121又恢复到非压缩状态,如图5C所示,套管121的后端123与基体13的唇缘81相顶住。套管121伸长,螺旋槽131也变大恢复到它们各自的初始形状。套管121的后端123向后移动向基体13的后端15,由于向内弯曲的唇缘81,后端123不能继续沿着直线K向后移动,将套管121的后端123紧紧限制住,防止它从后腔83内脱离出去。
[0038]微微的回弹也会引起唇缘140稍稍向内弯曲,在一个咬合位置紧扣住外壳90上的编织纹。这种状态下,唇缘140变成了一个紧固元件,咬紧并永久地将套管121连接到电缆11上,同时防止电缆11相对于套管121沿着图5C所示的直线K方向向后移动或回弹。电缆11与套管121连接后,可防止套管121向后移动超出基体13的唇缘81,防止电缆11移动出接头110,脱离中心导柱60。唇缘140维持在弯曲状态,与外壳90咬合,弯曲电缆11绕过凸脊80,保证电缆11相对于中心导柱60的位置,同时保证保护套91和中心导柱60的电子接触和电子通讯。在此描述的将电缆11插入接头110的过程仅仅需要约I秒钟,通过一个单一、连续、流畅的向前旋转的动作就能完成。此时接头110已经完成了与电缆11的连接,以备使用了。
[0039]一个中心套管221的可选实施例如图6A和6B所示。套管221可用在一个同轴电缆接头210上(如图7A所示),其在结构上各方面都与同轴电缆接头10和110相同,除了其使用的套管为221而不是套管21和121。因此,在同轴电缆接头10和110中使用的指代不同结构元件和特点的编号,在这里也用作指代同轴电缆接头210相同的结构元件和特点。本领域技术人员一定能认识到同轴电缆接头10、110和210在结构上相同,可能在各自套管
21、121和221的连接和相互作用形式上有所不同,这些不同点将在下文中一一说明。另外,由于同轴电缆接头210与同轴电缆接头110在结构上基本相同,除了套管221,因此,下文中对同轴电缆接头210的描述将不包含那些各种相同的结构元件和特点,但会列出它们以及说明一些电缆11的要素部件。根据前文所述,同轴电缆接头210包含一根同轴电缆11、中心导线12、圆柱形基体13、前端14和后端15、联接螺帽20、环状部分45、螺帽部分46、外表面50、内表面51、内腔52、外表面53、内表面54、垫圈55、垫圈56、中心导柱60、前端61、后端62、侧壁63、内表面64、外表面65、台阶70、71、72、73、74、后凸缘75、凸脊76、凸脊80、唇缘81、开口 82、后腔83、内表面84、间隙85、外壳90、保护套91、绝缘体92、中心导线12以及尾端94。
[0040]套管221在图6A中独立表示出。中心套管221上有一个开口前端222,一个相对的开口后端223,以及前端222和后端223之间的一个圆柱形侧壁224,还有相对应的内表面225和外表面226。套管221上的内表面225形成了一个空腔230,以相同的内径L从前端222到后端223贯穿整个套管221,而内腔230是结构上用于紧紧套住同轴电缆11的。外表面226的外径为M,比内径L大厚度N,N是侧壁224的厚度。
[0041]套管221上有一个压缩组件235,其整体设置在侧壁224上,包含若干贯穿侧壁224的圆周槽231,在侧壁224上形成一个半圆形部分,或者,换句话说,形成侧壁224上一个不完整的圆形部分。圆周槽如图7A-7C所示,相对于纵轴A垂直,套管221前端222与后端223之间的每个圆周槽231与相邻圆周槽在圆周方向上偏置一个距离。在图6A中,展示了三个圆周槽231 ;本领域技术人员不难看出,在侧壁224上的圆周槽231数量可以多也可以少。圆周槽231是细长的,每个上还有一个细长的前侧面232,位于朝向套管221前端222的一侧,对面有一个细长的后侧面233,位于朝向套管221后端223的一侧。前侧面232与后侧面233在圆周槽231的相对的两端234和235之间延伸。另外,每个圆周槽231在两端234和235之间具有中间段236。当电缆11插入接头210轴向压动圆周槽231时,圆周槽231可让压缩组件235在一个未压缩状态(如图6A、4B和5A所示)和一个压缩状态(如图7B)之间移动,从而紧紧夹住电缆11,保证接头与电缆11的连接。
[0042]每个圆周槽231在套管221的侧壁224上圆周排列,通常从前端222和后端223中间的一个位置到前端222的方向为逆时针方向。当电缆11插入到套管221的空腔230中时,在套管221轴向压缩的作用下,随着每个圆周槽231在中间部分236两侧的前端232和后端233相互靠近,圆周槽231压缩。
[0043]图6B是沿着图6A中直线6-6方向的截面视图。一个唇缘240,如图6B所示,在内表面225上,形成了一个从后端223向内腔230延伸的开口 241,其直径逐渐减小至如图6B中参考字符O所示距离。唇缘240是侧壁224沿径向向内并朝套管221前端222方向发展的连续环状延伸。唇缘240是一个棘爪,或者说是一个紧固元件,用于紧固电缆11,其可以是一个初始的,拉直状态,此时,唇缘240处于可容纳电缆11备用状态,当电缆11连接到接头210上,唇缘变到一个弯曲状态,此时,唇缘240顺着电缆11,当电缆11从接头210内回弹,唇缘就处于干预状态,此时唇缘240咬紧电缆11,防止电缆11从套管221中脱离。如将要解释的,随着电缆11插入套管221,唇缘240移动到弯曲状态,同时套管221轴向压缩,从而在棘爪机构的辅助下咬紧电缆11。一个棘爪是一个旋转杆,用于紧固一个元件,使得该元件可向前移动而不能向后移动。
[0044]还是参考附图6B,唇缘240有一个连续斜面242面向套管后端223,以及一个对应的连续背面243面向前端222。斜面242和背面243在一个平面环向边缘244处相连,其绕着唇缘240连续并径向向内。唇缘240采用一种或多种有半刚度、柔性、弹性材料属性的材料制成,使得唇缘240能沿着内表面225上的一个活动铰链朝侧壁224径向向外弯曲,而能抵抗朝套管221中心径向向内弯曲,并能在弯曲后恢复到初始位置。通过这种方式,唇缘240实现了棘爪的功能,能发生弯曲,并允许元件向前移动却不能向后移动。在背面243和侧壁224的内表面225之间有一个环向偏转空间247,从而有空间让唇缘240径向向外变形到弯曲状态。[0045]图7A为接头210的截面视图,与图1中所示的接头10沿直线3_3方向对称截面相似的方式获得,展示了接头210上在其接头基体13内装着套管221的情况。基体13和联接螺帽20都固定在一根导电的中心导柱60上。
[0046]套管221安装在基体13前端14的凸缘78与后端15的唇缘81之间,套管221外表面226整个长度上与基体13的内表面84并列紧贴,它们通过摩擦配合紧固,防止套管221在唇缘13内发生相对转动。基体13前端14的唇缘78能阻止套管221前端222朝联接螺帽20轴向向前移动,套管221的后端223与向内弯曲的唇缘81共同作用,能防止后端223从后腔83中轴向移动脱离出去。这样,套管221就位于基体13内表面84与中心导柱60外表面65之间,套管221的唇缘240相对于凸脊80略靠近内侧,这样,在套管221处于未压缩状态时,凸脊80位于唇缘240和唇缘81之间。唇缘240的边缘244与中心导柱60后端62上的环状凸脊80共同形成了 一个环状间隙85,生成了 一个通往后腔83的通道。环状间隙85在凸脊80和唇缘240之间的宽度为F,如图7A所示。在凸脊80与对面唇缘240之间的宽度F是一个较小的间隙,这样,电缆11连接到接头210上时,能几乎同时接触到唇缘240和凸缘80。
[0047]参考附图7B,要将一个接头210连接到电缆11上,则需要将电缆11进行剥线,并根据公知技术进行必要的准备,其中包含在同轴电缆11的一个暴露端94处将外壳90的一部分剥落,将柔性保护套91向后折叠盖住外壳90,露出包围在中心导线12外的绝缘体92。比如可通过手动安装将电缆11的一端94插入到接头210内,中心导线12的方向沿着纵轴A,将一端94送入开口 82,将一端94通常沿着图7B中箭头直线G所示方向推入后腔83。将接头210安装到电缆11上并不需要工具,因为仅通过手就能将接头210安装到电缆11上。中心导线12及绝缘体92贴着中心导柱60的内表面64插入中心导柱60的后腔83。向后卷曲盖住外壳90的保护套91贴着凸脊80移动,并越过凸脊,盖住中心导柱60的外表面65,并包裹住唇缘240的表面242。唇缘240最初在干预状态径向向内。外壳90,以及向后弯折盖住外壳90的保护套91的厚度J如图7B所示,其大于唇缘240与凸脊80之间的环状间隙85宽度F (如图7A所示),这样,唇缘240与凸脊80的共同作用,能干扰电缆21沿着箭头直线G所示方向的前进。
[0048]沿着箭头直线G方向施加更大的轴向力,让电缆11向前移动通过环形间隙85,将唇缘240沿着直线G方向弯曲,并径向向外变形到唇缘240的弯曲状态,而不再是干预状态,如图7B所示。唇缘240采用的柔性材料特性能让唇缘240在电缆11沿着直线G向前移动,对其施加更大的轴向力时,发生轻微的变形。唇缘240的后表面243向着套管内表面225移动,减小了弯曲空间247,并将边缘244朝向基体13的前端14。
[0049]随着导线11继续向前移动到接头210内,唇缘240向弯曲状态移动,唇缘240整体成形在其上的套管221也开始在轴向方向压缩,如图7B所示。圆周槽231让套管221的侧壁224有了能轴向压缩的性能,能进行压缩调节。当套管221压缩时,圆周槽231压缩,圆周槽231中间段236两侧的前侧232和后侧233相互靠近,将前端222和后端223之间的套管221的长度减小。套管221的压缩让唇缘240沿着基体13向前端14移动,而远离中心导柱60上的凸脊80。这样,当电缆11移动进入接头210,套管221压缩,并使套管221上的唇缘240发生屈服或变形。因为唇缘240发生移动不再位于原始位置,而是相对于凸脊80向相反方向移动,唇缘240与凸脊80之间微小的间隙变大了。有微小延展性的外套90和保护套91 一起移动越过凸脊80,在唇缘240下方,移动通过已经变长的间隙85。
[0050]电缆11向内插入直到中心导线12刚刚进入到联接螺帽20内。此时,套管221完全进入到压缩状态,在电缆11在套管221内向前移动的作用下,圆周槽231被完全压缩,如图7B所示。电缆11继续向前移动,直到中心导线12刚刚超过联接螺帽20,电缆11的保护套91与中心导柱60的台阶70以及圆柱形基体13的凸缘78接触,如图7C所示。当电缆11完全插入到接头210内,如图7C所示,由于外壳90和保护套91此时已经越过了唇缘240,唇缘240弯曲变形到弯曲空间247内,进入弯曲状态。在弯曲状态,唇缘240的背面243与套管221内表面225相对,唇缘240的边缘244转向套管221的前端222,边缘244轻微嵌入到外壳90内,咬住外壳90,同时,唇缘240的表面242与编织外壳90相接触。
[0051]电缆11沿着直线K方向,相对于接头210基体13微微回弹,将电缆11和套管221向后推,这样套管221又恢复到非压缩状态,如图7C所示,套管221的后端223与基体13的唇缘81相顶住。套管221伸长,圆周槽231也变大恢复到它们各自的初始形状。套管221的后端223向后移动向基体13的后端15,由于向内弯曲的唇缘81,后端223不能继续沿着直线K向后移动,将套管221的后端223紧紧限制住,防止它从后腔83内脱离出去。
[0052]微微的回弹也会引起唇缘240稍稍向内弯曲,在一个咬合位置紧扣住外壳90上的编织纹。这种状态下,唇缘240变成了一个紧固元件,咬紧并永久地将套管221连接到电缆11上,同时防止电缆11相对于套管221沿着图7C所示的直线K方向向后移动或回弹。电缆11与套管221连接后,可防止套管221向后移动超出基体13的唇缘81,防止电缆11移动出接头210,脱离中心导柱60。唇缘240维持在弯曲状态,与外壳90咬合,弯曲电缆11绕过凸脊80,保证电缆11相对于中心导柱60的位置,同时保证保护套91和中心导柱60的电子接触和电子通讯。在此描述的将电缆11插入接头210的过程仅仅需要约I秒钟,通过一个单一、连续、流畅的向前旋转的动作就能完成。此时接头210已经完成了与电缆11的连接,以备使用了。
[0053]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种用于连接同轴电缆的同轴电缆接头,其特征在于,该同轴电缆接头包含: 一个圆柱形基体,其具有一根纵轴、前端、相对的后端、以及内侧表面; 一根圆柱形中心导柱,穿过圆柱形基体并支撑圆柱形基体; 一个设置在中心导柱上,位于圆柱形基体前端的联接螺帽; 一个位于圆柱形基体内侧的套管; 在套管上具有一个紧固元件,其可在干扰位置和非干扰位置之间移动切换; 随着电缆插入到圆柱形基体内,紧固元件逐渐脱离干预状态; 以及,随着电缆在圆柱形基体内发生回弹,紧固元件逐渐恢复到干预状态。
2.如权利要求1所述的同轴电缆接头,其特征在于,在紧固元件的干预状态时,紧固元件能防止电缆回弹出圆柱形基体。
3.如权利要求1所述的同轴电缆接头,其特征在于,随着电缆插入圆柱形基体,套管沿着纵轴压缩。
4.如权利要求1所述的同轴电缆接头,其特征在于,紧固元件是一个环状唇缘,向圆柱形基体内部延伸。
5.如权利要求4所述的同轴电缆接头,其特征在于,随着电缆向前移动到接头内,环状唇缘脱离干预状态,环状唇缘朝着圆柱形基体中心径向向内延伸,并指向圆柱形基体前端。
6.如权利要求1所述的同轴电缆接头,其特征在于,: 套管上具有一个前方开口,以及相对的后方开口,和一个在前后开口之间的侧壁; 以及,在侧壁上形成的若干槽口,让侧壁具有可轴向压缩的性能。
7.如权利要求6所述的同轴电缆接头,其特征在于,槽口绕着侧壁呈现螺旋状。
8.如权利要求7所述的同轴电缆接头,其特征在于,套管前端是连续而不间断的。
9.如权利要求7所述的同轴电缆接头,其特征在于,套管前端是断开的,形成了在槽口间相互隔开的指状肋条。
10.如权利要求6所述的同轴电缆接头,其特征在于,槽口绕着侧壁垂直于纵轴圆周状布置。
11.如权利要求10所述的同轴电缆接头,其特征在于,每个槽口与相邻槽口之间在圆周方向上偏置一定距离。
12.一种用于连接同轴电缆的同轴电缆接头,其特征在于,该同轴电缆接头包含: 一个圆柱形基体,其具有一根纵轴、前端、相对的后端以及内侧表面; 一根圆柱形中心导柱,穿过圆柱形基体并支撑圆柱形基体; 一个设置在中心导柱上,位于圆柱形基体前端的联接螺帽; 一个位于圆柱形基体内侧的套管; 随着电缆插入到圆柱形基体,套管会顺应电缆变形; 以及,随着电缆在圆柱形基体内回弹,套管能永久夹持住电缆,防止电缆从圆柱形基体中移动出去。
13.如权利要求12所述的同轴电缆接头,其特征在于,随着电缆插入到圆柱形基体内,套管沿着纵轴压缩。
14.如权利要求12所述的同轴电缆接头,其特征在于,一个环状唇缘向着圆柱形基体内部延伸,随着电缆在圆柱形基体内回弹,将套管夹紧在电缆上。
15.如权利要求14所述的同轴电缆接头,其特征在于,完成了电缆的插入和回弹后,环状唇缘朝着圆柱形基体中心径向向内延伸,并指向圆柱形基体前端。
16.如权利要求12所述的同轴电缆接头,其特征在于, 套管具有一个前方开口,以及相对的后方开口,和一个在前后开口之间的侧壁; 以及,在侧壁上形成的若干槽口,让侧壁有可轴向压缩的性能。
17.如权利要求16所述的同轴电缆接头,其特征在于,槽口绕着侧壁呈现螺旋状。
18.如权利要求17所述的同轴电缆接头,其特征在于,套管前端是连续而不间断的。
19.如权利要求17所述的同轴电缆接头,其特征在于,套管前端是断开的,形成了在槽口间相互隔开的指状肋条。
20.如权利要求16所述的同轴电缆接头,其特征在于,槽口绕着侧壁垂直于纵轴圆周状布置。
21.如权利要求20所述的同轴电缆接头,其特征在于,每个槽口与相邻槽口之间在圆周方向上偏置一定距离。
22.一种用于连接同轴电缆的同轴电缆接头,其特征在于,该同轴电缆接头包含: 一个圆柱形基体,其具有一根纵轴、前端、相对的后端、以及内侧表面; 一根圆柱形中心导柱,穿过圆柱形基体并支撑圆柱形基体; 一个设置在中心导柱上,位于圆柱形基体前端的联接螺帽; 在圆柱形基体内表面上具有一个棘爪,用于夹持一根插入其内部的电缆,并在安装完成后,防止电缆发生移动。
23.如权利要求22所述的同轴电缆接头,其特征在于,随着电缆插入到内部和沿着中心导柱回弹,棘爪也相应地脱离和重回对电缆的干预状态。
24.如权利要求22所述的同轴电缆接头,其特征在于,棘爪是整体成形在套管上的,套管支撑在圆柱形基体上,当电缆插入接头内部,套管可发生压缩。
25.如权利要求24所述的同轴电缆接头,其特征在于,棘爪是一个环状唇缘,在套管内表面上是连续环绕的。
【文档编号】H01R24/40GK104009314SQ201410063853
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2013年2月25日
【发明者】尤赛·蒂莫西L 申请人:Pct国际有限公司
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