专利名称：雷涌保护装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及电涌保护，更具体而言涉及经同轴电缆接收信号的硬件的电涌保护器。
背景技术：
众所周知，用电涌保护器、避雷器和旁路电路装备电子设备使设备免受电源输入和信号输入的电涌侵害。电涌保护器、避雷器和旁路电路在以下专利中说明Jones等人的2001年5月22日公布的美国专利号为No.6236551B1的专利，Jones等人的2000年9月5日公布的美国专利号为No.6115227的专利，Jones等人的2000年5月9日公布的美国专利号为No.6061223的专利，Knoedl等人的1999年11月16日公布的美国专利号为No.5987335的专利，Zahlman等人的1999年10月5日公布的美国专利号为No.5963413的专利，Joulie等人的1999年2月23日公布的美国专利号为No.5875090的专利，Girard的1998年11月3日公布的美国专利号为No.5831808的专利，Kashara等人的1998年8月4日公布的美国专利号为No.5790362的专利，Minich的1998年8月4日公布的美国专利号为No.5790361的专利，Mansfield等人的1997年7月29日公布的美国专利号为No.5652690的专利，Shirachawa等人的1994年2月1日公布的美国专利号为No.5283709的专利，Igarashi的1987年2月17日公布的美国专利号为No.4644441的专利，Cline的1984年12月4日公布的美国专利号为No.4486805的专利，Smith的1984年5月8日公布的美国专利号为No.4447848的专利，Block的1983年10月11日公布的美国专利号为No.4409637的专利，Franchet的1982年10月19日公布的美国专利号为No.4355345的专利，Bitsch等人的1982年2月2日公布的美国专利号为No.4314303的专利，Miske和Jr.的1972年5月16日公布的美国专利号为No.3663856的专利，McStrack的1971年5月4日公布的美国专利号为No.3577032的专利，Stetson的1970年3月31日公布的美国专利号为No.3504226的专利，Loy的1935年1月8日公布的美国专利号为No.1987575的专利，以及Narans等人的1922年10月3日公布的美国专利号为No.1430674的专利。
Jones等人的美国专利号为No.6236551B1(“Jones’551”)的专利，Jones等人的美国专利号为No.6115227(“Jones’227”)的专利，Jones等人的美国专利号为No.6061223(“Jones’223”)(全体Jones专利)的专利是以双亲及后代的关系公开的同族专利，因此具有相同的公开内容。Jones的专利说明了一个具有一电容元件和一螺旋形电感器元件的同轴电缆的连接器，其设计为当与输入线的阻抗相匹配时提供雷电防护。因此，配置和设计连接器以匹配输入线的阻抗是众所周知的。将电感器和电容元件应用在雷涌保护装置内以调谐Jones、Block和Minich的专利中所述的连接器也是众所周知的。这种装置应用阻抗匹配技术使得各种部件的集总的电感器和电容以及连接器的结构，当联系到一起时，表现出同与之相连的传输线相同的特征阻抗。但是，这种装置典型地包括需要校准和调谐的多个部分并经常要合并时间密集或复杂的装配技术。
发明内容
本发明包括一个或更多的以下的特征或其组合。本发明提供了一种雷涌保护装置，该装置易于制造和装配，当对传输信号保持透明时，还提供雷涌保护。
被配置为经传输线接收信号的信号接收装置的电涌保护器包括一个具有一电容的内部导体、一个外部导体，将该内部导体与该外部导体电绝缘的绝缘材料以及一个感应地连接该内部导体和外部导体的电感器。如图示，该外部导体由连接在一起的两个部件构成。为了便于雷涌保护器的装配，该外部导体可以由一个壳体和磨擦地固定在壳体内的插头组成。该电感器非焊接地连接到该内部导体和外部导体。该内部导体包括一个第一导电部分和一个第二导电部分。电介质材料将该第一导电部分与该第二导电部分隔开。该电介质材料可以被注塑到该内部导体的第一和第二导电部分或可以是一个被配置为啮合到该导电部分的隔离电介质部分。如图示，该电介质部分部分密封该第一和第二导体以机械地将这些导体固定在一起。该电介质材料可以和绝缘材料同时被注塑到第一和第二导电部分以形成一个绝缘的内部导体模块。该绝缘材料包括一个将第一导电部分与外部导体绝缘的第一绝缘材料和一个将第二导电部分与外部导体绝缘的第二绝缘材料。
为了降低装配成本，该内部导体可以包括一个被形成在其中的用于容纳其中的一部分电感器的容纳电感器的孔以电子地和机械地连接该电感器和该内部导体。为了便于将该电感器非焊接地连接到该内部导体，该电感器可包括一个弯部，当其被插入容纳电感器的孔时，该弯部变形从而产生一个用于将该电感器连接到该内部导体的恢复力。为了降低电涌保护器的制造成本，导电部分、壳体和插头都可以被铸造而成。
本发明提供了这种电涌保护装置的制造方法。该方法包括提供被装配的一个绝缘的内部导体、一个电感器和一个外部导体的步骤。该提供的绝缘的内部导体包括一个被连接到第一导体的第一绝缘部分，该第一导体配置为被连接到信号接收装置的携带信号部件；以及包括一个被连接到第二导体的第二绝缘部分，该第二导体配置为被连接到同轴电缆的内部导体。该第一和第二导体被电容性地相互连接。该提供的外部导体是一个双部件外部导体。该外部导体的每个部件被配置为包括其尺寸可以容纳第一和第二绝缘部分其中之一的空腔，并被配置为连接到外部导体的其他部件。外部导体的一个部件配置为被连接到同轴电缆的外部导体。另一个部件配置为被连接到该信号接收装置的地。该绝缘的内部导体的第一绝缘部分被插入到该外部导体的部件中所选择的一个部件的空腔。该电感器被连接在该绝缘的内部导体和该外部导体的部件中所选择的一个部件之间。该绝缘的内部导体的第二绝缘部分被插入该外部导体的另一个部件的空腔。外部导体的两个部件被连接，这样，该内部导体与该外部导体电绝缘，但是被感应地连接。所提供的绝缘的内部导体包括机械地和电容性地连接第一导体到第二导体的绝缘材料。该第一绝缘部分和该第二绝缘部分可以被同时模制到第一和第二导体。类似地，该第一绝缘部分、该第二绝缘部分和该电介质材料可以被同时模制到第一和第二导体。
该电感器可以包括一个内部导体端部和一个外部导体端部，该提供的绝缘的内部导体包括一个容纳电感器的孔，该外部导体的所选择的部件包括一个容纳电感器的孔，并且其中连接该电感器的步骤包括将该内部导体端部插入到该绝缘的内部导体的容纳电感器的孔中的步骤，以及将该外部导体端部插入到该外部导体所选择的部件的容纳电感器的孔中的步骤。该电感器的外部导体可以被插入该外部导体所选择的部件的容纳电感器的孔中，同时将该绝缘的内部导体的第一绝缘部分插入到该外部导体的这些部件中所选择的一个部件的空腔。
为了便于将该电感器非焊接地装配到该内部导体，该电感器的内部导体端部可以包括一个弯部，使得将该内部导体端部插入到该内部导体的容纳电感器的孔的步骤会引起该弯部的变形，从而产生一个用于连接该电感器到该内部导体的恢复力。类似地，该电感器的外部导体端部可以被压合到该容纳电感器的孔中。
该外部导体所提供的两个部件中的一个部件可以是一个其中具有空腔的壳体，该外部导体所提供的两个部件中的另一个部件可以是一个配置为被容纳在该壳体的空腔中的一个插头。该插头可以是所选择的部件。该绝缘的内部导体的第一和第二导体和/或该外部导体的两个部件可以被铸造而成。
通过将该外部导体的两个部件压制到一起，可以降低装配的成本。通过在连接该外部导体的两个部件的同时将该绝缘的内部导体的第二绝缘部分插入到该外部导体的另一个部件的空腔中，可以进一步降低装配成本。
因此，这些电涌保护器部件被配置以产生通过将这些模块和子组件压制到一起以便于装配的模块和子组件。
根据以下详细描述的执行本发明的最佳方式的所示的实施例，本发明的附加特征和优势对于本领域的技术人员会变得很明显。
附图简述详细描述具体参考以下的附图
图1是被连接到硬件外壳(用图解法显示)的雷涌保护装置的局部截面和局部简图，用于接收经同轴电缆传输的给定带宽内的信号，该电涌保护器包括一个具有电涌侧导体的内部导体模块，该电涌侧导体电容性地和机械地通过绝缘材料被连接到被保护侧导体，内部导体模块被同轴地放置在由一个大头(bulk head)连接器或插头以及一个壳体构成的外壳内，绝缘材料电绝缘内部连接器模块与外壳，电感线圈感应地连接内部模块到外壳上；
图2是图1中的电涌保护装置的截面图；图3是图1中的电涌侧导体的透视图；图4是图1中的被保护侧导体的透视图；图5是图1中的电感线圈导体的透视图；图6是图1中的非焊接地被连接到电涌侧导体的电感线圈的透视图；图7是图1中的内部导体模块的透视图，其中绝缘材料的一部分被取走；图8是图1中的大头连接器的透视截面图；图9是图1中的电涌保护器的子组件透视截面图，其中部分绝缘材料和大头连接器被取走；图10是图1中的电涌保护器的透视图，其中部分绝缘材料、壳体和大头连接器被取走；图11是制造内部导体模块的模型的简图。
图12是一个可选择的机械地并电容性地连接电涌侧和被保护侧导体的啮合绝缘体的透视图；图13是图12中的啮合绝缘体的平面图；图14是图13的啮合绝缘体沿直线14-14截取的截面图。
具体实施例方式
图中所示的雷涌保护装置10被配置为与硬件12一起使用，该硬件被配置成接收经传输线14(如图示同轴电缆)传输的给定带宽内的信号。图中所示的该硬件12包括一个被接地16的机壳15。本领域的技术人员知道当所示为机壳接地时，硬件12可以包括一个总线或其他终端，电涌保护装置被连接到引出端或被接地16的导体上。
电涌保护装置10包括一个外壳18、一个内部导体模块20、电隔离内部导体模块20和外壳18的被保护侧绝缘柱体22和电涌侧绝缘柱体24，以及感应地连接内部导体模块20和外壳18的电感器26。由内部导体模块和绝缘柱体22、24组成的组件被称为绝缘的内部导体模块21。内部导体模块20包括一个被保护侧导体28、电涌侧导体30以及延伸在被保护侧导体28和电涌侧导体30之间的电介质材料32以机械地和电容性地连接被保护侧导体28和电涌侧导体30。如图示，外壳18包括一个中空壳体34和一个大头连接器36，压紧或搭扣配合在一起以组成将要被接地16的外部导体。一个O形环37容纳在大头连接器36的环形凹槽中，以嵌入大头连接器36和壳体34防止腐蚀。
导体28和30通常结构类似而在某些尺寸方面不同。被保护侧导体28包括一个凹形大头端连接器38、一个轴40、一个保持环42、一个第一过渡44、一个第二过渡46、一个第三过渡48、一个板50和纵轴52。如图示，凹形大头端连接器38是一个由通常被用于同轴电缆的铍钛合金制成的N型凹连接器配置，以配合N型凸连接器。本领域的技术人员会明白雷涌保护装置10可设有本公开内容所描述范围内的任何适当的连接器。
总体参考图1、2、4、6、7、9和10，具体参考图2和4，轴40被电连接到凹形大头端连接器38。如图示，轴40在除了保持环42面积以外沿轴的长度56有一个具有直径54的均匀的圆柱形横截面。如图示，保持环42是一个外围绕轴40的表面58延伸的辐射状延伸的环形环。如图示，保持环42具有三角形的横截面。轴40和保持环42被嵌入被保护侧绝缘柱体22中。如图示，绝缘材料绕轴40和保持环42注塑以形成被保护侧绝缘柱体22。保持环42有助于在安装和拆卸电涌保护器10期间将绝缘材料保持在轴40内。
第一过渡44连接轴40。第一过渡有一个大于轴40的直径54的直径60的圆柱形横截面。因此，在轴40的表面58和第一过渡44的表面62之间形成一个台阶，该第一过渡包括一个如图示垂直于导体28的纵轴52的辐射状延伸的外向壁64。第一过渡44具有长度66。
第二过渡46连接第一过渡44。如图示，第二过渡46是截头圆锥形。如图示，第二过渡46的外壁68与第一过渡44的外壁或表面62形成约120度的角。第二过渡46具有纵向长度70。
第三过渡48连接第二过渡46。第三过渡48是具有直径72的圆柱形，该直径等于第二过渡46的底部直径74。第三过渡48具有长度76。第三过渡48的外壁78与第二过渡46的外壁68形成约210度的角。
板50是一个具有长度80和一个大于第三过渡48的直径72的直径82的圆盘。因此，板50包括一个辐射状延伸的外向壁84和辐射状延伸的环形内向壁86。外向壁84和内向壁86都垂直于被保护侧导体28的纵轴52。
被保护侧导体28包括一个用于容纳电感器26的第一或导体端部90的附加通孔88。如图示，附加通孔88与第三过渡48的外壁78形成一个角度并在直径上延伸穿过第三过渡48。
总体参考图1、2、3、6、7、9和10，具体参考图2和3，电涌侧导体30包括一个凹形电缆端连接器138、一个轴140、一个保持环142、一个第一过渡144、一个第二过渡146、一个第三过渡148、一个板150和纵轴152。如图示，凹形电缆端连接器138是一个由通常被用于同轴电缆的铍钛合金制成的N型凹连接器结构，以配合N型凸连接器。本领域的技术人员会明白雷涌保护装置10可设有本公开内容所描述范围内的任何适当的连接器。
轴140被电连接到凹形电缆端连接器138。如图示，轴140在除了保持环142区域以外沿轴的长度156有一个具有直径154的均匀的圆柱形横截面。如图示，保持环142是一个外围绕轴140的表面158延伸的辐射状延伸的环形环。如图示，保持环142具有三角形的横截面。轴140和保持环142被嵌入电涌侧绝缘柱体24中。如图示，绝缘材料绕轴140和保持环142注塑以形成电涌侧绝缘柱体24。保持环142有助于在安装和拆卸电涌保护器10期间将轴140保持在绝缘材料内。
第一过渡144连接轴140。第一过渡144有一个大于轴140的直径154的直径160的圆柱形横截面。因此，在轴140的表面158和第一过渡144的表面162之间形成一个台阶，其包括一个辐射状延伸的外向壁164，如图示，该外向壁垂直于导体28的纵轴152。第一过渡144具有长度166。
第二过渡146连接第一过渡144。如图示，第二过渡146是截头圆锥形。如图示，第二过渡146的外壁168与第一过渡144的外壁或表面162形成约120度的角。第二过渡146具有纵向长度170。
第三过渡148连接第二过渡146。第三过渡148是具有直径172的圆柱形，该直径等于第二过渡146的底部直径174。第三直径148具有长度176。第三过渡148的外壁178与第二过渡146的外壁168形成约210度的角。
板150是一个具有长度180和一个大于第三过渡148的直径172的直径182的圆盘。因此，板150包括一个辐射状延伸的外向壁184和辐射状延伸的环形内向壁186。外向壁184和内向壁186都垂直于电涌侧导体30的纵轴152。
如图2和10所示，例如，被保护侧导体28和电涌侧导体30安装在电涌保护装置10的外壳18内，从而使得被保护侧导体28的纵轴52与电涌侧导体30的纵轴152是共线的，使得内部导体模块20具有纵轴92。此外，被保护侧导体28和电涌侧导体30的内向壁86、186分别通过一个距离或空隙94相互隔开。在内部导体模块20的第一图解的实施例中，电介质材料32分别填充到被保护侧导体28和电涌侧导体30的内向壁86、186之间。电介质材料32绕被保护侧导体28和电涌侧导体30的外壁96、196延伸并部分地向下沿它们的内向壁84、184延伸，从而刚性连接被保护侧导体28和电涌侧导体30。被保护侧导体28到电涌侧导体30的该刚性连接维持了被保护侧导体28和电涌侧导体30之间的精确的空隙94从而精确地控制内部导体模块20的容量。该刚性连接也维持内部导体模块20的总长度。
如图所示，例如，在图1、2和10中，壳体34和大头连接器36组成外壳18。如图示，壳体34包括一个纵轴200、一个近端202(为了说明和描述的目的选择该近端作为连接到传输线并承受电涌的端部)和一个远端204。大头连接器36包括一个纵轴206、一个近端208和一个远端210。当与位于其中的内部导体模块20一起装配时，壳体34的纵轴200、大头连接器36的纵轴206和内部导体模块20的纵轴92是同线的。如图示，壳体34和大头连接器36最易于被描述为具有限定延伸在其之间的与纵轴200、206同心设置的结构的外表面和内表面。
壳体34的外壁主要包括三个外径不同的区域212、214和216。第一区域212是端部区域。第一区域212具有一个与壳体34的纵轴200同心的圆柱形外壁218。第一区域外壁218具有外径220。第一区域外壁218从端部或近端壁222向远侧延伸到在第一和第二区域外壁218和226之间延伸的环形辐射状延伸的壁224。外螺纹228位于第一区域外壁218上用于容纳连接器的内螺纹。第一区域外壁218具有长度229。因此，壳体34包括一个被配置为容纳连接器的带螺纹的电涌端口230。
第二区域214具有一个与壳体34的纵轴200同心的圆柱形的外壁226。第二区域外壁226具有一个大于端部区域外壁218的外径220的外径232。第二区域外壁226从环形辐射状延伸的壁224向远侧延伸到第二环形辐射状延伸的壁234。第二区域外壁226具有长度236。第二环形辐射状延伸的壁234在第二区域外壁226和第三区域外壁238之间延伸。
第三区域216具有一个与壳体34的纵轴200同心的圆柱形的外壁238。第三区域外壁238具有大于第二区域外壁226的直径232的外径240。第三区域外壁238从第二环形辐射状延伸的壁234向壳体34的远端壁242延伸。第三区域外壁238具有长度244。
如图示，电涌端口230的端部、内壁246和端部的远端壁222是辐射状的以便于将连接器的部件插入其中。内壁246确定一个与在远端202具有最大内径250的纵轴200同心的通常是截头圆锥形的第一内腔248。第一内腔248从远端壁222向远端延伸到与端壁222隔开适于容纳连接器部件的深度254的外向环形台阶壁252。在台阶壁252处，第一内腔248具有其最小内径256。
与纵轴200同心的圆柱形第二内腔258具有一个小于第一内腔248的最小内径256的内径260。第二内腔258从外向台阶壁252向远端延伸一个长度261。与纵轴200同心的圆柱形第三内腔262具有一个大于第二内腔258的直径260的直径264。第三内腔262从第二内腔258向内延伸。一个环形壁265延伸在第三内腔壁266和第二内腔壁268之间。第三内腔壁266具有长度270。
一个与纵轴200同心的圆柱形容纳绝缘体的内腔272具有一个大于第三内腔262的直径264的直径274。容纳绝缘体的内腔壁276的内径274稍大于或约等于电涌侧绝缘柱体24的外径278，以便于容纳在容纳绝缘体的内腔272内的电涌侧绝缘柱体24。环形绝缘基座壁280辐射状延伸在第三内腔壁266和容纳绝缘体的内腔壁276之间。容纳绝缘体的内腔壁276辐射状从环形绝缘体基座壁280延伸并具有长度282。一个环形空腔端壁284辐射状延伸在容纳绝缘体的内腔壁276和空腔壁286之间。
圆柱形空腔壁286与纵轴200同心。空腔288具有基本上大于容纳绝缘体的内腔272的内径274的内径290。空腔壁286从空腔端壁284向远侧延伸。空腔壁286具有长度292。空腔壁286的远端打埋头孔以形成一个延伸到远端内腔壁296的截头圆锥形壁294。截头圆锥形沉头孔的内壁294具有一个与等于空腔壁286的直径290的空腔壁相邻的最小内径，以及一个与等于远端内腔壁296的直径298的远端内腔壁296相邻的最大内径。远端内腔壁296从空腔288内的沉头孔壁294向远侧延伸到壳体34的辐射状延伸的远端壁242。远端内腔壁296具有长度302。截头圆锥形沉头孔壁303形成于远端内腔壁296的远端内并从壳体34的内壁延伸到端壁242。沉头孔壁294和沉头孔304可便于将大头连接器36插入到壳体34的内空腔305内。
参考图1-2和8-10，并具体参考图8，大头连接器36的外壁主要包括两个区域306和308，其组合延伸在远端壁310和近端或空腔端壁312之间。第一区域306是端部区域。第一区域306具有一个与大头连接器36的纵轴206同心的圆柱形外壁314。第一区域外壁314具有外径316。第一区域外壁314约从端部或远端壁314延伸到延伸在第一区域壁314和第二区域外壁321之间的环形辐射状延伸的壁318。外螺纹322设置于第一区域外壁314上用于容纳连接器的内螺纹以及容纳用于将电涌保护装置10固定到硬件12的机壳15上的六角螺母324的螺纹。第一区域外壁314具有长度326。因此，大头连接器36包括一个被配置为容纳连接器的带螺纹的被保护端口328。
第二区域308的外壁320和321与大头连接器36的纵轴206同心。环形槽位于内部外壁320和外部外壁321之间。外部外壁321具有大于端部区域外壁314的外径316的外径331。外部外壁321的外径331稍小于或约等于壳体34的远端内腔壁296的内径298。外部外壁321具有约等于远端内腔壁296的长度302的长度333。因此，当大头连接器36被插入壳体34时，外部外壁321磨擦地嵌入远端内腔壁296。
内部外壁320具有一个小于外部外壁321的外径331并且稍小于或基本上等于空腔壁286的内径290的外径330。因此，当大头连接器36插入壳体34时，内部外壁320磨擦地接合空腔壁286。第二区域308组合的外壁320、321和环形槽332约从环形辐射状延伸的壁318延伸到空腔端壁312。环形槽322形成在用于容纳O形环37的外壁320和321之间的第二区域内。如图示，环形槽332位于第二区域308的外部外壁321和内部外壁320之间，以致于当大头连接器36插入壳体34时，环形槽332的近侧壁334与壳体34的截头圆锥沉头孔壁294的近端相邻。
当大头连接器36插入壳体34时，环形辐射状延伸的壁318与壳体34的远端壁242平齐。大头连接器36的环形辐射状延伸的壁318包括一个形成在其表面的与大头连接器36的纵轴206同心的圆形槽336。圆形槽336环绕端部区域314。
如图示，大头连接器的被保护端口328的端部、内壁338和远端壁310是辐射状的以便于其中的连接器部件的插入。内壁338确定一个与纵轴206同心的通常是截头圆锥形的第一内腔340，该纵轴具有一个与远端壁310相邻的最大内径342。第一内腔壁338约从被保护端口的远端壁310延伸到一个外向环形台阶壁343，该台阶壁是与台阶隔开深度344的以适于容纳连接器的部件。在台阶壁343处，第一内腔壁338具有其最小内径346。
与纵轴206同心的圆柱形第二内腔348具有小于第一内腔壁338的最小内径346的内径350。第二内腔壁352从最近的外向台阶壁343延伸一个长度354。
与纵轴206同心的圆柱形容纳绝缘体的内腔356具有大于第二内腔348的直径350的直径358。容纳绝缘体的内腔壁360的内径358稍大于或约等于被保护侧绝缘柱体22的外径362，以便于容纳在容纳绝缘体的内腔356内的被保护侧绝缘柱体22。环形绝缘底座壁364辐射状地延伸在第二内腔壁352和容纳绝缘体的内腔壁360之间。容纳绝缘体的内腔356从环形绝缘底座壁364到环形空腔端壁延伸大约一个长度363。环形空腔端壁312辐射状地延伸在容纳绝缘体的内腔壁和第二区域外壁之间。如图示，例如在图8中，容纳绝缘体的内腔壁360可以被构成为包括辐射状的向内突出的环形延伸的保持部件365，以助于在装配期间将被保护侧绝缘柱体22保持在其中。
环形内腔端壁312与纵轴206同心。在距纵轴206的径向距离366处，穿过延伸进入大头连接器36的空腔端壁312形成一个具有平行于纵轴206的轴370的容纳电感器的孔368。容纳电感器的孔368具有一个约等于或稍大于用于构成电感器26的电缆的直径376的直径374。容纳电感器的孔368具有足以容纳其中的电感器26的第二端非盘卷部分380的主要部分的深度378。在电涌保护装置10装配期间，执行压合(staking)操作以固定容纳电感器的孔368内电感器26的第二端非盘卷部分380。这样，电感器26穿过外壳18的非焊接连接被接地16。
电涌侧绝缘柱体24具有约等于容纳绝缘体的内腔272的长度282的长度380。类似地，被保护侧绝缘柱体22具有约等于容纳绝缘体的内腔360的长度363的长度382。因此，在装配的电涌保护器10内，当电涌侧绝缘柱体24被容纳在容纳绝缘体的内腔272中并紧靠绝缘底座壁280放置时，电涌侧绝缘柱体的内部环形表面384与空腔端壁284平齐。类似地，当被保护侧绝缘柱体22被容纳在容纳绝缘体的内腔360中并紧靠绝缘底座壁364放置时，被保护侧绝缘柱体22的内部环形表面386与空腔端壁312平齐。
如图示，电感器26由一段电缆或其他导电材料构成。电感器26包括一个第一或导体端部90、一个第二或大头连接器端部386和一个盘卷部分390。盘卷部分390包括足以提供所需电感器的许多匝，从而为期望的操作带宽适当调协L-C滤波器电路。第一或导体端部90包括一个第一直线部分392、一个弯部394和一个第二直线部分396。如图示，第一直线部分392在被保护侧导体28的第三过渡48中具有稍大于容纳电感器的孔88的一半长度的长度398。如图示，第二直线部分396在被保护侧导体28的第三过渡48中具有稍大于容纳电感器的孔88的一半长度的长度400。本领域的技术人员将认识到，当插入到容纳电感器的孔88中时，孔88的直杆会稍微矫直产生推动电感器26进入与被保护侧导体28接触(在与孔88的每个开口相邻的孔88的壁上以及在纵轴52附近)的三个部分的侧向力的弯部394。这提供了降低制造和装配成本的非焊接地连接。
在制造方法的一个优选实施例中，如图示，例如在图3和4中提供了一个内部导体模块20、导体28和30，至少一个这种导体28包括一个侧向地延伸穿过其中的容纳电感器的孔88。如图示，例如，在图5中，当端部90位于孔88内时，提供了一个具有配置为机械地并电子地连接电感器26到导体28上的端部90的电感器。
如图示，例如，在图6中，电感器26的端部被插入连接器28的孔88中。本领域的技术人员明白虽然所显示的电感器26在注塑处理前被连接到导体28上，但是这种电感器26优选为直到注塑完成以后才被插入容纳电感器的孔88中，以降低模塑复杂度。
所提供的导体被放置在模具500的空腔中，如图示位于图11所示的注塑装置的模具中，使得板50、150被容纳在中央的空腔502中。优选为，将一个销钉分别与导体28和30的外向壁84，184接触以使这种表面不相接近。销钉不连接邻近外向壁84和184的外围边沿的外向壁84和184的表面，以致于被注入的电介质材料可以模制在板50和150的周围以将内向圆形壁86和186、外边沿96和196以及在绝缘体内的外向圆形壁84和184的周边包围在电介质材料32中。当导体28和30被放置在模具内时，导体28和30的板50和150被容纳在具有大于板50和150的外径82和182的内径504的中央空腔502内。中央空腔的内径504和导体28和30的板50和150的外径82和182的这个差别构成了一个可允许构成电介质材料32的辐板110的空间。当电介质材料32被注入中央空腔502时，电介质材料32的空隙填充部分112在板50和150的内向壁86和186之间被模制。辐板110经板50和150的外壁纵向延伸并且边沿114沿板50和150的外向壁84和184向内辐射状突出。本领域的技术人员明白在注塑处理期间，导体28被接合在一起以构成单个的内部导体模块20。
如图示，模具500包括许多同心地在模具500的纵轴506周围构成的空腔。模具500被构成为具有空腔508、511和513，这些空腔分别与每个导体的第一过渡44和144、第二过渡46和146以及第三过渡48和148的外壁完全相应。紧邻第一过渡44和144的外向壁64和164，模具500被构成为包括空腔515和517，该空腔分别具有约等于壳体34和大头连接器36的容纳绝缘体的内腔的内径362和274的直径。空腔515和517的直径基本上大于轴40和140的直径54和154以及保持环42和142的直径。空腔515具有约等于容纳绝缘体的内腔356的深度363的长度。空腔517具有约等于容纳绝缘体的内腔276的深度282的长度。
位于模具中心的是具有大于板50和150的直径82和182的直径504的空腔502。空腔502具有与板50和150的厚度80和180，加上两倍所需电介质材料的边缘114的厚度，加上期望填充板50和150之间的空隙94的电介质材料的厚度的总和相等的长度。如图示，例如在图2中，注塑之后，电介质材料32部分地密封两个导体28和30的板50和150。
如图示，电介质材料32和绝缘柱体22、24被同时注塑在导体28和30上以构成绝缘的内部连接器模块21。但是，本领域的技术人员明白将电介质材料32和绝缘柱体22、24注塑到内部连接器模块20上可以分几个步骤执行。所述的电介质材料32围绕并且在板50和150之间的注塑过程精确地定位板50和150的相对位置、控制销钉端部38和138的位移并将内部导体模块20的容量控制到一个高度。因此，在所示的实施例中，绝缘体22、24和电介质材料32被同时注塑到导体28和30上以构成内部导体模块21。在所示的实施例中，电介质材料32和绝缘柱体22、24由适当的绝缘材料制成，例如TPX绝缘体、MitsuiRT 18或其他已知的适当的材料。注塑并将电感器26连接到被保护侧导体28之后，如图7所示的子组件401就可以用于和大头连接器36装配。
绝缘的内部导体模块21通过将凹形大头端连接器38穿过容纳绝缘体的内腔356、第二内腔348并插入第一截头圆锥内腔340中而被固定到大头连接器36上。被保护侧绝缘柱体22被插入大头连接器36中的容纳绝缘材料的内腔356中，直到紧靠绝缘底座台阶壁364。然后电感器26被连接在大头连接器36和被保护侧导体28之间。如图示，电感器26的大头连接器端部388被压合到大头连接器内的容纳电感器的孔368中。
感应电感器26的导体端部90通过将感应电感器26的导体端部90插入容纳电感器的孔88中而被弯曲到被保护侧导体28。由于电感器26的导体端部90是弯曲的，将电感器26的导体端部90插入容纳电感器的孔88会使感应电感器26被弯曲到被保护侧导体28并保持与导体28的可靠的电接触。O形环37被插入大头连接器36中的环形槽332内。这样，绝缘的内部导体模块21、电感器26、大头连接器36和O形环37构成一个电涌保护器子组件402，如图示，例如在图9中。
电涌保护器子组件402通过将凹形连接器138穿过容纳绝缘材料的内腔272、第三内腔262和第二内腔258并插入到截头圆锥第一内腔248中而被连接到壳体34。同时，电涌侧绝缘柱体24被插入到容纳绝缘体的内腔272中并紧靠绝缘底座壁280，大头连接器36的外壁320和321被推入壳体34的内腔305中直到大头连接器36的辐射状延伸的壁318与壳体34的远端壁平齐。大头连接器36的第二区域的壁320和321分别与内腔壁286和远端内腔壁296之间的接触将壳体34到大头连接器36电连接以构成一个外部导体。在插入期间，O形环37被压在壳体34的圆锥形壁294和大头连接器36的环形槽332的底面之间以构成防腐蚀密封。
在优选实施例中，电涌保护器10是一个堆叠组件。大头连接器36被固定在一个适当的平板架或工具架上，而绝缘的内部导体模块21被压入大头连接器36中以构成子组件402。在子组件402上执行压合操作以将电感器26压合到大头连接器36上。然后将壳体34压到子组件402上以完成电涌保护装置10的装配。
如图示，除了端连接器38和138之外的导体28，30的那些部分都是整体式的。如图示，导体28和30由适当的导电材料如铝、铜、金或其他导电材料铸成。由于许多端连接器38和138需要灵活的指状物以适当的连接，所以将适当的连接器连接到导体28和30上。但是，对于分别与导体28和30的其余部分整体铸造的连接器38和138也在本公开的范围内。
如图示，壳体34和大头连接器36由黄铜铸成并镀有三金属。对于由其他适当的导电材料铸造或其他制造成的壳体34和大头连接器36也在本公开的范围内。
在该公开的发明的一个可替代的实施例中，提供了一个卡合绝缘体432将被保护侧导体28机械并电子地连接到电涌侧导体30上以构成内部导体模块20，如图示，例如，在图12-14中，所显示的卡合绝缘体432非常类似于电介质材料32，但是是在一个单独的模制操作中被模制的。由于电介质材料32和卡合绝缘体432之间有相似性，所以相同的部件应用相同的参考数字。卡合绝缘体432包括一个具有分别等于导体28和30的板50和150之间期望的空隙94的厚度594的中央的盘形分隔板或空隙填充部分512。该空隙填充部分512具有分别超过导体28和30的板50和150的直径82和182的直径596。辐板510从空隙填充部分512的外围边缘纵向延伸。辐板具有等于导体28和30的板50和150的外径82和182的内径582。边沿514从辐板510辐射状地向内突出。边沿514具有一个环形板后连接的壁516、一个环形壁518和一个锥形壁520。通过空隙填充部分512、辐板510的内壁511和边沿514的环形板后连接的壁516形成两个容纳板的空腔522。环形壁518确定进入空腔522的开口。锥形壁520可便于将导体28和30的板50和150插入到空腔522中。
虽然已经描述了电涌保护装置10的具体的实施例、制作方法以及电涌保护装置的装配，但是本领域的技术人员明白这些部件和步骤的其他配置也在本公开的范围内。
权利要求
1.一种用于被配置为经同轴电缆(14)接收信号的信号接收装置(12)的电涌保护器(10)，该同轴电缆具有一个携带信号的内部电缆以及一个接地的外部导体，该电涌保护器(10)包括一个内部导体(20)，其显示出电容，所述的内部导体(20)被配置为连接同轴电缆(14)的内部电缆；一个外部导体(18)，其被放置在内部导体(20)周围并与内部导体(20)绝缘，该外部导体(18)被配置为连接同轴电缆(14)的外部导体；绝缘材料(22，24)，其电绝缘内部导体(20)和外部导体(18)；一个电感器(26)，其感应性地连接内部导体(20)和外部导体(18)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于该外部导体(18)是由一个外壳(34)和一个插头(36)构成的。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于该插头(36)磨擦地被固定在外壳(34)内。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于该电感器(26)非焊接地被连接到内部导体(20)上。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于该内部导体(20)包括一个与纵轴(52)同心的外表面(78)，并包括一个形成一个延伸穿过该表面(78)和该纵轴(52)的孔(88)的圆柱形壁，并且该电感器(26)包括一个弯部(394)，当该弯部(394)被插入该孔(88)中时机械地和电子地连接该电感器(26)到该内部导体(20)。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于该电感器(26)被非焊接地连接到外部导体(18)上。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于该内部导体(20)包括一个第一导电部分(28)、一个第二导电部分(30)和将该第一导电部分(28)和该第二导电部分(30)隔开的电介质材料(32，432)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于该电介质材料(32)是被注塑的。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于该电介质材料(32)是被同时注塑到第一和第二导电部分(28，30)的。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于该电介质材料(32，432)部分地密封第一和第二导电部分(28，30)以机械地将这些导电部分(28，30)固定到一起以固定这些导电部分(28，30)之间的位移。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于该电介质材料(432)被配置为卡合到这些导电部分(28，30)上。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于该绝缘材料(22，24)包括一个将该第一导电部分(28)与该外部导体(18)绝缘的第一绝缘材料(22)和一个将该第二导电部分(30)与该外部导体(18)绝缘的第二绝缘材料(24)。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于该电介质材料(32)是被同时注塑到具有该绝缘材料(22，24)的导电部分(28，30)的。
14.根据权利要求2所述的装置，其特征在于该内部导体(20)、绝缘材料(22，24)、电感器(26)、外壳(34)和插头(36)被配置为构成便于装配的模块(21)和子组件(401，402)。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于通过将这些模块(21)和子组件(401，402)压制到一起来完成装配。
16.根据权利要求7所述的装置，其特征在于这些导电部分(28，30)被铸造而成。
17.根据权利要求2所述的装置，其特征在于该外壳(34)被铸造而成。
18.根据权利要求2所述的装置，其特征在于该插头(36)被铸造而成。
19.一种制造该电涌保护装置(10)的方法，该装置用于被配置为经同轴电缆(14)接收信号的信号接收装置(12)，该同轴电缆具有一个携带信号的内部导体和一个被接地的外部导体，该方法包括以下步骤提供一个绝缘的内部导体(21)，该导体具有一个被连接到第一导体(28)上的第一绝缘部分(22)，该第一导体配置为被连接到该信号接收装置(12)的携带信号的部件，以及一个被连接到第二导体(30)的第二绝缘部分(24)，该第二导体配置为被连接到该同轴电缆(14)的内部导体，所述的第一和第二导体(28，30)被电容性地连接；提供一个电感器(26)；提供一个双部件外部导体(18)，其每个部件(34，36)都被配置为包括一个尺寸可以容纳第一和第二绝缘部分(22，24)其中之一的空腔(272，356)，并配置为被连接到该外部导体(18)的另一个部件(36，34)，外部导体(18)中的一个部件(34)配置为被连接到同轴电缆(14)的一个外部导体(18)，另一个部件(36)配置为被连接到信号接收装置(12)的地；将该绝缘的内部导体的第一绝缘部分(22)插入该外部导体(18)的部件中所选择的一个部件(36)的空腔(35)中；将该电感器(26)连接到该绝缘的内部导体(21)和该外部导体的部件中所选择的一个部件(36)之间；将该绝缘的内部导体(21)的第二绝缘部分(24)插入该外部导体(18)的另一个部件(34)的空腔(272)中；连接该外部导体(18)的这两个部件(34，36)，从而该内部导体(21)与该外部导体(18)电绝缘，但电感器性地与该外部导体(18)连接。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所提供的绝缘的内部导体(21)包括机械地和电容性地连接该第一和第二导体(28，30)的电介质材料(32，432)。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于提供该绝缘的内部导体(21)的步骤包括同时将该第一绝缘部分(22)和第二绝缘部分(24)模制到该第一和第二导体(28，30)的步骤。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于提供该绝缘的内部导体(21)的步骤包括同时将该第一绝缘部分(22)、第二绝缘部分(24)和该电介质材料(32)模制到该第一和第二导体(28，30)的步骤。
23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所提供的电感器(26)包括一个内部导体端部(90)和一个外部导体端部(388)，所提供的绝缘的内部导体(21)包括一个容纳电感器的孔(88)，该外部导体(18)所选择的部件(36)包括一个容纳电感器的孔(368)，其中连接电感器(26)的步骤包括将该内部导体端部(90)插入到该绝缘的内部导体(21)的容纳电感器的孔(88)中以及将该外部导体端部(388)插入到该外部导体(18)所选择的部件(36)的容纳电感器的孔(368)中的步骤。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于将该外部导体端部(388)插入到该外部导体(18)所选择的部件(36)的容纳电感器的孔(368)中的步骤和将该绝缘的内部导体(21)的第一绝缘部分(22)插入到该外部导体(18)的部件中所选择的一个部件(36)的空腔(356)中的步骤是同时执行的。
25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于所提供的电感器(26)的内部导体端部(90)包括一个弯部(394)，其中将该内部导体端部(90)插入到容纳电感器的孔(88)中的步骤引起该弯部(394)的变形，从而产生一个用于连接该电感器(26)到该内部导体(21)的恢复力。
26.根据权利要求23所述的方法，进一步包括将该电感器(26)的外部导体端部(388)压合到该容纳电感器的孔(368)中的步骤。
27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于所提供的双部件外部导体(18)中的一个部件(34)是一个其中具有一个空腔(305)的壳体(34)，所提供的双部件外部导体(18)中的另一个部件(36)是一个配置为容纳在壳体(34)的空腔(305)中的插头(36)。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于该插头(36)是所选择的部件。
29.根据权利要求19所述的方法，其特征在于提供该绝缘的内部导体(21)的步骤包括铸造该第一和第二导体(28，30)的步骤。
30.根据权利要求19所述的方法，其特征在于提供该双部件外部导体(18)的步骤包括铸造这两个部件(34，36)的步骤。
31.根据权利要求19所述的方法，其特征在于连接该外部导体(18)的两个部件(34，36)的步骤包括压制另一个部件(34)到所选择的部件(38)上的步骤。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于将该绝缘的内部导体(21)的第二绝缘部分(24)插入到该外部导体(18)的另一个部件(34)的空腔(272)中的步骤和连接该外部导体(18)的这两个部件(34，36)的步骤是同时执行的。
33.根据权利要求23所述的方法，其特征在于在将外部导体端部(90)插入到该外部导体(18)的所选择的部件(36)的容纳电感器的孔(368)中之前执行将该内部导体端部(388)插入该绝缘的内部导体(21)的容纳电感器的孔(88)中，从而构成一个内部导体子组件(401)。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于构成一个内部导体子组件(401)的步骤之后，执行将该绝缘的内部导体(21)的第一绝缘部分(22)插入到该外部导体(18)的这些部件中所选择的一个部件(36)的空腔(356)中和将该外部导体端部(388)插入到该外部导体(18)所选择的部件(36)的容纳电感器的孔(368)中的步骤，以构成一个子组件(402)。
全文摘要
本发明公开了一种被配置为与同轴电缆一起使用的雷涌保护器。该雷涌保护器包括一个包括两个导体部分的内部导体，这两个导体部分机械地和电容性地被连接在一起，但是这两个导体部分由可以被注塑或卡合到这两个导体部分上的绝缘部分相互隔离。绝缘部分延伸在该内部导体和一个外部导体之间以电绝缘该内部导体和该外部导体。一个电感器感应性地连接该内部导体到该外部导体并应用非焊接连接被连接在这两部分之间。该电感器具有一个可以被插入到该内部导体的一个孔中的弯部以及一个可以被压合到该外部导体中的一个孔中的直部。该外部导体由一个壳体和一个摩擦地被连接的插头构成。这些部件的这种结构使这些部件被装配成模块和子组件，以便于将这些模块和组件压制到一起而降低装配成本。
文档编号H01T4/08GK1645701SQ0311045
公开日2005年7月27日 申请日期2003年4月15日 优先权日2002年4月15日
发明者E·德维尼, I·赫尔南德斯, J·柯克, G·S·安德森, F·A·哈瓦斯 申请人:安德鲁公司