专利名称：可用通用工具配装的同轴电缆连接器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及同轴电缆连接器。更具体地说，本发明涉及一种具有简易安装特性的同轴电缆连接器，可在减少的特定连接工具要求的情况下与装设。
背景技术：
同轴电缆连接器例如用于要求高可靠性和高精确度的通讯系统中。一个未良好安装的连接器回损害设备，显著降低系统性能，并可能导致系统过早失效。因此，先前的连接器通常包括繁琐的安装说明，其需要特定于每种连接器的昂贵的专门工具。
用于连接器的一种专用工具就是剥线钳。剥线钳用于精确剥下同轴电缆的外皮，将规定长度的外导体露出以便与连接器的预期表面电接触。如果剥下的外皮的量短、过或不均匀，则连接器之于电缆的电联接及环境密封会降低。
连接器可能回用在受限的空间中，例如在其间空隙很小一簇电缆之间。狭窄的空间增加了连接器适当装设及互联的难度，因为空间狭窄，当用手或扳手拧紧连接器时，只能重复小幅度的动作，增加了需要的时间。并且连接器可能安装在诸如无线发射塔顶部的暴露位置上，在这些地方安装人员较少倾向于正确遵循耗时的安装步骤。
连接器上和连接器之间的螺纹联接一般用扳手拧紧，用力过大时会损坏连接器和/或相关的电缆。因此，先前的连接器安装说明往往规定使用具有针对每种连接器设定的扭矩的扭矩扳手。针对螺旋联接施加适当的扭矩，如15-20磅-英寸，确保了正确的电联接并防止施加会使螺纹、密封和/或电缆的相对软金属变形或者另外损坏的过大的力。扭矩扳手成本较高且容易损坏，而且安装人员不一定随身携带或者怠于正确使用。
同轴电缆连接器市场的竞争已经将注意力集中在降低总成本上，这包括安装人员的培训，减少特殊安装工具的使用，减少所需安装步骤和/或操作的总数。
发明内容
因此，本发明的目的就是提供一种能克服现有技术中的不足的连接器。
纳入本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出本发明的实施例，并连同上面给出的本发明的总体说明和下面给出的具体实施例的详细说明用于对本发明的原理进行解释。
图1为根据本发明一实施例的同轴连接器和用于配设该连接器的同轴电缆的局部剖视侧视图；图2为根据本发明一实施例的后夹紧螺母的外部侧视图；图3为沿图2中A-A线的侧剖视图；图4为沿图2中B-B线的端剖视图；图5为根据本发明另一实施例的后夹紧螺母的外部侧视图；图6为根据本发明另一实施例的同轴连接器的局部剖视侧视图；图7为沿图6中A-A线的端剖视图；图8为图6的端视图；图9为根据图6-8中所示的本发明实施例的指挡环的端视图；图10为图9中所示的指挡环的侧视图；图11为根据图6-8中所示本发明实施例的坡面环的端视图；图12为图11中所示的坡面环的侧视图；图13为根据本发明第二个实施例的连接器的局部侧剖视图；图14为沿图13中A-A线的端剖视图；图15为根据本发明第二个实施例的联接螺母的端视图；图16为图15中联接螺母的剖视图；图17为根据本发明第二个实施例的内连接套的端视图；图18为沿图17中B-B线的剖视图；图19为根据本发明第三个实施例的联接螺母组件的连接器端视图；图20为沿图19中A-A线的局部剖视图；图21为根据本发明第三个实施例的联接螺母的等角视图；图22为图21的联接螺母的剖侧视侧视图；图23为根据本发明第三个实施例的内连接套的外部侧视图；
图24为图23的内连接套的剖视侧视图；图25为根据本发明第三个实施例的指挡环的端视图；图26为沿图25中A-A线的剖视图。
具体实施例方式
如图1所示，与同轴电缆5配用的连接器1具有套装在电缆5末端上的后夹紧螺母10。电缆5的外皮20从电缆5的末端剥下以便暴露出外导体15。螺纹25用以将外导体15夹紧在连接器主体50、圆形螺旋弹簧31、夹紧套环(thrust collar)33及通过下面描述的过紧保护组件24连接于后夹紧螺母10的第一内连接套26之间以将连接器1固定在电缆5上。如果不采用过紧保护组件24，则可在夹紧螺母10上形成螺纹25并且省去第一内连接套26。还有，可省去圆形螺旋弹簧31，并且外导体15直接夹紧在连接器主体50和第一内连接套26或后夹紧螺母10之间。同轴电缆5的内导体27与连接器1的内接触体30接合，内接触体30通过绝缘体35与外导体15配合表面间隔开来。
图2-4显示了连接器1的电缆剥除特征，他们示出后夹紧螺母10的简化形式。后夹紧螺母10在连接器1的、适于配装带有电缆外皮20的同轴电缆5的电缆端28处具有带有第一内部直径D1的后夹紧螺母孔32。在连接端29处的后夹紧螺母孔32的较小第二内部直径D2适于纳装仅只是电缆1的外导体15。
形成在后夹紧螺母10上的槽40具有切削刃45，该切削刃45位于处于第一内部直径D1与第二内部直径D2之间的螺旋台阶47的端部。当后夹紧螺母10套放在电缆5的末端上时，电缆外皮20靠接于螺旋台阶和切削刃45上。绕电缆5旋转后夹紧螺母10驱使电缆外皮20顶在切削刃45上，切削刃将电缆外皮20切下并使之与外导体15分开。随着后夹紧螺母10在电缆5上前行，电缆外皮20的切下部分从槽40排出。例如当外导体15到达后夹紧螺母10的连接端时，电缆外皮20被削到正确的长度。
后夹紧螺母10可以通过详细示出在图5中的螺纹25联在连接器主体50上。螺纹25包括沿连接器的长度彼此等距间隔开的四条交错同心螺纹。四条螺纹中的每一条螺纹具有相同的导程，各螺纹端部围绕连接器1的轴线彼此间隔90度。交错螺纹25所具有的螺距是普通的四倍，从而使连接器1的螺纹组装与普通单线螺纹相比仅需所转圈数的四分之一。因为螺纹25是交错的，因此它能保持相同的螺纹对螺纹接触面积，导致与普通单头螺纹类似的强度，但螺距以系数4增加。在另外的实施例中，采用两条或三条交错的同心螺纹，导致将后夹紧螺母10联在连接器主体50上时所需的旋转圈数分别减少一半或三分之二。形成在后夹紧螺母10及连接器主体50外表面上的平部55提供了将后夹紧螺母10上紧在连接器主体50上的工具表面。
连接器1的一个或多个过紧保护组件24防止联接螺母54和/或后夹紧螺母10过度拧紧，而造成对联接螺母54、连接器主体50、后夹紧螺母10(如果存在)、螺纹、密封和/或电缆上的相对软金属的损害。分开的过紧保护组件24可用于与螺纹25和连接器螺纹56协同操作，这两个螺纹具有各自的额定扭矩。
如图6-8中所示，借助连接器1的简化形式对过紧保护组件24首先进行解释，在联接螺母54中具有过紧保护组件24。联接螺母54有一个尺寸确定得用以装放一第二内连接套60的孔。第二内连接套60具有用于与其它连接器或等同物相联、位于内径59上的连接器螺纹56。在匹配螺纹表面类似构作而成的情况下，该连接器螺纹56可以是上面所述的多头交错同心螺纹。第二内连接套60可以通过向内突出的连接套法兰61以可旋转结构保持在连接器主体50上，连接套法兰61搭靠接口件63上相应的向外突出的接口法兰62，接口件63例如压装入连接器主体50的电缆端28。
本领域技术人员将会连接，过紧保护组件24可同样地用在如图1所示的后夹紧螺母10上。
在相对于后夹紧螺母10应用过紧保护组件24的情况下，下面有关第二内连接套的描述同样适用于第一内连接套26或其它类似部件。
借助于连接到联接螺母54上的第一互锁表面及连接到第二内连接套60的相应第二互锁表面，在选定的扭矩范围内旋转联接螺母54而连接于第二内连接套60，第一及第二互锁表面有互补的突出物。此处，第一和第二互锁表面形成在例如图9、10中所示的指挡环65上，以及例如图11、12中所示的坡面环70上。指挡环65和坡面环70同轴地设置于形成在联接螺母54上的台阶(step)或槽52中。
指挡环65可以通过多个围绕槽52的内径分布的、与指挡环65上的相应指挡环槽76互锁的第一环片75被锁合到联接螺母54。同样地，坡面环70可以通过多个向内突出的、与例如形成在第二内连接套60的电缆端上的内连接套槽78配合的第二环片77被锁合到第二内连接套60。从指挡环65向内突出的指挡80与从坡面环70向外延伸的坡面85接合。
联接螺母54的旋转被传递到第二内连接套60，用于拧紧连接器螺纹56直至达到预设的扭矩值，此时指挡环65的指挡80及/或坡面环70的坡面85暂时偏转/变形并滑过坡面环70，反之亦然，从而防止范围之外的扭矩施加在第二内连接套60以及从而连接器螺纹56、垫片和/或相对软的电缆金属上。在反向旋转过程中，指挡80碰到具有增大的角度的斜面85的台阶侧，确保可以施加足以使连接器1松脱的增加了的扭矩。
指挡环65滑过坡面环70的扭矩值可以进行调整，例如，通过选择具有预期弯曲/变形特性的材料；调整指挡80和/或坡面85的配合表面的角度；和/或改变所选材料的厚度。形成指挡环65和/或坡面环70的方法有很多种，如机加工，金属冲压，弯曲和环锻金属坯料或用诸如塑料、尼龙、聚碳酸脂、ABS或类似材料进行注射模制。指挡环和坡面环对的位置可以转换、和/或第一环和第二环之一或两者用其它形式的互补突起代替、和/或互锁结构中互补对中的至少一个当施加的旋转扭矩达到预设的门槛值时会发生暂时或永久偏转/变形并释放连接器主体50之于第二内连接套60互锁。例如，根据本发明，可以采用具有同样效果的互锁突起、台块、拱形结构和/或片簧。
通过为第二内连接套60或联接螺母54配设指挡环65和/或坡面环70的互锁功能突起，所得到的组件的整体尺寸、加工作业和元件的总数量可以减少。如图13-18所示，如使用金属指挡环65的第二个实施例中所示出的，相同的元件使用类似的注示，坡面85与第二内连接套60形成一体。如图15和16中所示，联接螺母54还是采用多个第一环片75与尺寸确定得用于压装于槽52中的指挡环65的指挡环槽76旋转互锁，如图9、10所示。
在第二种实施例中，如图17和18所示，第二内连接套60由唇边87保持在联接螺母54内，唇边87围绕第二内连接套60的连接器端29形成。当第二内连接套60插入在联接螺母54内时，唇边87卡入并转动地保持在相应的连接套保持槽89内。
如图19-26所示，第三个实施例例如示出了采用由塑料材料形成的指挡环65。通过围绕联接螺母54的电缆端28形成的、容纳指挡环65的相应向外突出的肋片91的多个第一环槽90，指挡环65在沟槽52内具有简化的安装。考虑到塑料材料的强度较低，指挡80及相应的坡面85的数目可以增加。唇边87可利用形成在第二内连接套60的连接器端处的多个单个凸头93来形成。
连接器1可以适配于特定同轴电缆5的尺寸和构造，比如，内导体和/或外导体27、15上带有环状或螺旋状波纹的同轴电缆。另外，连接器1的连接器端可适于根据特定接口的阴、阳实施例或任何标准的连接器类型如F型，BNC，N型或DIN而进行匹配。
本发明提供了具有容易安装特性的同轴连接器并且减少对特殊安装工具的需要。电缆外皮切削刃槽消除了对专门剥皮工具的需要，并在连接器组装过程中将外皮剥下而保证正确的外导体外露，而无需单独的剥皮步骤。交错螺纹允许连接器以显著减少的旋拧需要得以安装。而且，避免在连接器安装过程中施加过大扭矩所造成的损害并且消除对扭矩扳手的需要可结合在连接器中。
本领域技术人员将会理解，这里描述的扭矩限制联接螺母组件还可用于需要扭矩限制功能的其它非连接器的应用场合。通过去除内连接套法兰61，扭矩限制联接螺母组件可被用来取代任何普通的螺纹螺母，从而对任何螺纹联接提供扭矩限制的有益特性。例如，在用螺母和螺栓固定玻璃板和镜子的场合中，可以采用本发明的扭矩限制螺母以限制螺母上紧在螺栓以及从而玻璃板上时施加的压力。
零件表
在前面的描述中已经涉及的材料、比例、整数和组件在具有等同物的情况下，那么这些等同物如同单独列举一样结合在本说明书中。
虽然已经通过对具体实施例的描述说明了本发明，并且尽管已经对实施例的细节作出详细的描述，但是申请人的目的并不是将权利要求的范围以任何受限的方式限制在这些细节中。对本领域内的技术人员来说，其它优点和修改都是显而易见的。因此从广义方面来看，本发明并不限于具体细节，代表装置，方法，以及所示出的示例性范例。因此，细节上的差异并不表明其偏离申请人的总体发明构思。另外，应该注意到的是，某些改进和/或修改可以在不背离权利要求中所述的本发明范围或宗旨的前提下进行。
权利要求
1.一种与具有内导体、外导体和外皮的同轴电缆配合使用的同轴连接器，包括后夹紧螺母，具有在电缆端有第一内径而在连接器端有较小的第二内径的孔；第一内径的尺寸确定得用以容纳带有外皮的电缆，而第二内径的尺寸确定得用以容纳不带外皮的电缆；在第一内径与第二内径之间的螺旋台阶在带有切削刃的槽的连接器端和电缆端之间围绕所述孔延伸；当电缆插入所述孔并且连接器或电缆之一旋转时，位于第二内径处的切削刃用以切除电缆外皮并使之与外导体分离；适于在连接器端连接于后夹紧螺母的连接器主体。
2.根据权利要求1所述的连接器，其中，连接器主体与后夹紧螺母通过螺纹联接。
3.根据权利要求2所述的连接器，其中，所述螺纹为多头交错同心螺纹。
4.根据权利要求3所述的连接器，其中，所述多头交错同心螺纹为两头、三头或四头交错同心螺纹之一。
5.根据权利要求1所述的连接器，其中，还包括位于后夹紧螺母与内连接套之间的过紧保护组件；连接器主体在连接器端通过在内连接套上的螺纹联接于后夹紧螺母。
6.根据权利要求5所述的连接器，其中，所述过紧组件具有第一互锁表面和第二互锁表面；第一互锁表面和第二互锁表面各具有多个互补的突起；第一互锁表面连接于连接器主体，而第二互锁表面连接于内连接套；第一互锁表面和第二互锁表面的互补的突起相互作用，使得在通过施加低于门槛值的扭矩转动连接器主体期间连接器主体联接于内连接套；在施加等于或大于门槛值的扭矩时，互补的突起中的至少一个发生挠曲以便解除连接器主体与内连接套的联接。
7.根据权利要求6所述的连接器，其中，第一互锁表面为指挡环，指挡环通过与指挡环上的相应第一环槽咬合的、在后夹紧螺母的槽内向内突出的第一环片连接于连接器主体。
8.根据权利要求6所述的连接器，其中，第二互锁表面为坡面环，坡面环通过与内连接套的相应内连接套槽咬合的、向内突出的第二环片连接于内连接套。
9.根据权利要求6所述的连接器，其中，第一互锁表面上的多个互补突起为多个向内突出的指挡。
10.根据权利要求6所述的连接器，其中，第二互锁表面上的多个互补突起为多个向外突出的坡面。
11.根据权利要求6所述的连接器，其中，第二互锁表面上的多个互补突起形成在内连接套的外表面上。
12.一种用于与同轴电缆相配接的同轴连接器，包括连接器主体及与连接器主体连接的接口件；与接口件同轴的联接螺母和内连接套；内连接套具有用于与接口件配接的螺纹；以及与联接螺母连接的第一内互锁表面和与内连接套连接的第二外互锁表面；第一互锁表面和第二互锁表面各具有多个互补的突起；第一互锁表面和第二互锁表面的互补的突起相互作用，从而在通过施加低于门槛值的扭矩转动联接螺母期间，该联接螺母连接于内连接套；当施加等于或大于门槛值的扭矩时，互补的突起中的至少一个挠曲以解除连接器主体与内连接套的连接。
13.根据权利要求12所述的连接器，其中，第一互锁表面是与联接螺母连接的指挡环，而第一互锁表面的互补的突起是多个从指挡环向内伸出的指挡。
14.根据权利要求12所述的连接器，其中，第二互锁表面是连接于内连接套的坡面环，而第二互锁表面的互补的突起是多个从坡面环向外伸出的坡面。
15.根据权利要求12所述的连接器，其中，第二互锁表面是多个形成在内连接套外表面上的坡面。
16.根据权利要求12所述的连接器，其中，还包括具有后夹紧螺母孔的后夹紧螺母，后夹紧螺母孔在电缆端具有第一内径，而在连接器端具有较小的第二内径；第一内径的尺寸寸确定得用以套装于带外皮的同轴电缆上，而第二内径尺的寸确定得用以套装于不带外皮的电缆；第一内径与第二内径之间的螺旋台阶围绕孔在具有切削刃的槽的连接器端和电缆端之间延伸；当电缆插入所述孔并旋转时，位于第二内径处的切削刃用以切除电缆外皮并使之与外导体分离；以及适于在连接器端连接于后夹紧螺母的连接器主体。
17.根据权利要求16所述的连接器，其中，连接器主体和后夹紧螺母通过多头交错同心螺纹联接。
18.根据权利要求17所述的连接器，其中，所述多头交错同心螺纹为两头、三头或四头交错同心螺纹之一。
19.一个同轴连接器，其中，连接器主体和后夹紧螺母通过多头交错螺纹联接。
20.根据权利要求19所述的连接器，其中，所述多头交错同心螺纹为两头、三头或四头交错同心螺纹之一。
21.根据权利要求19所述的连接器，其中，所述后夹紧螺母具有在电缆端具有第一内径而在连接器端具有较小的第二内径的的后夹紧螺母孔；第一内径的尺寸寸确定得用以套装于带外皮的同轴电缆上，而第二内径尺的寸确定得用以套装于不带外皮的同轴电缆；第一内径与第二内径之间的螺旋台阶围绕孔在具有切削刃的槽的连接器端和电缆端之间延伸；当电缆插入所述后夹紧螺母孔并旋转时，位于第二内径处的切削刃用以切除电缆外皮并使之与外导体分离。
22.根据权利要求19所述的连接器，其中，连接器主体通过内连接套连接于后夹紧螺母，内连接套通过过紧保护组件连接于后夹紧螺母。
23.根据权利要求22所述的连接器，其中，过紧保护组件具有与后夹紧螺母连接的第一内互锁表面，和与内连接套连接的第二向互锁表面；第一互锁表面和第二互锁表面各具有多个互补的突起；第一互锁表面和第二互锁表面的互补的突起相互作用，使得在通过施加低于门槛值的扭矩转动后夹紧螺母期间后夹紧螺母联接于内连接套；在施加等于或大于门槛值的扭矩时，互补的突起中的至少一个发生挠曲以便解除后夹紧螺母与内连接套的联接。
24.根据权利要求23所述的连接器，其中，第一互锁表面是具有多个向内伸出的指挡的指挡环，而第二互锁表面是具有多个向外伸出的坡面的坡面环。
25.根据权利要求23所述的连接器，其中，第二互锁表面是多个围绕内连接套外表面形成的坡面。
26.一种扭矩限制连接螺母组件，包括在电缆端具有槽的联接螺母；适于套设于联接螺母内的圆柱状内连接套；该内连接套具有围绕内径的向内的连接螺纹；连接于槽的第一互锁表面和连接于内连接套的第二互锁表面；上述第一互锁表面和第二互锁表面各具有多个互补突起；第一互锁表面和第二互锁表面的互补的突起相互作用，使得在通过施加低于门槛值的扭矩转动后夹紧螺母期间后夹紧螺母联接于内连接套；在施加等于或大于门槛值的扭矩时，互补的突起中的至少一个发生挠曲以便解除后夹紧螺母与内连接套的联接。
27.根据权利要求26所述的组件，其中，联接螺母具有面向内的联接螺母保持槽，内连接套上的向外伸出的唇边被容纳在该槽中，从而内连接套可旋转地保持在联接螺母内。
28.根据权利要求27所述的组件，其中，所述唇边由多个凸头形成，形成的唇边从多个凸头向外伸出。
29.根据权利要求26所述的组件，其中，第二互锁表面作为多个坡面形成在内连接套的外径上。
30.根据权利要求26所述的组件，其中，还包括内连接套法兰，其在连接端向内伸至小于所述内径的直径处。
全文摘要
本发明公开一种具有多个交错同心螺纹的同轴连接器，其可以减少安装时对旋紧螺纹的要求。电缆剥皮特性可与该连接器合成一体，减少对单个剥线工具的需要。而且，在联接螺母或后夹紧螺母中可以整合过紧保护组件。该过紧保护组件利用第一和第二互锁表面与带有可旋转内连接套的连接器主体配合，直至预设的扭矩施加在形成于环上的突出物，而发生变形并互相滑过，保护连接器和电缆不受过大扭矩的破坏，并且在安装连接器时减少对扭矩扳手的需要。第一和第二互锁表面可在联接螺母和内连接套上直接形成，或分别形成在互相配合的指挡环和坡面环上。
文档编号H01R13/646GK1577983SQ20041005454
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月23日 优先权日2003年7月23日
发明者约翰·戴克斯特拉, 詹姆斯·夫洛斯, 拉里·伯恩兹 申请人:安德鲁公司