专利名称：锁定型屏蔽电缆用插头的制作方法
技术领域：
本发明涉及屏蔽电缆用插头(phono plug)以及其它的连接器，用于实现电子连接或电气连接，以便在元件或系统之间载送信号。
背景技术：
电子行业需要用到电缆或电线，通常这些电缆或电线是有屏蔽的，以在两个或多个信号源之间传送信号。这些屏蔽线端接(terminate)在插头中，以电连接并将信号传送给所需器件/从该器件接收信号。最早的普通工业标准尺寸插头是RCA型插头。所述标准尺寸使得能大批量地制造连接器，且不同制造商生产的多种产品可兼容互换(cross compatibility)。标准RCA插头可具有以紧适配(snug fit)包围插座体的环，但其中的配合关系不能过紧，以防止插头与插座体不易连接和拆下。
常规RCA插头最早是为了用在留声机上而设计的，后被扩展应用到诸如接收器、盒式录音机之类的所有立体声器件上，在近些年来，这种插头还应用到诸如扬声器之类的其它装置上。视听设备的出现和现代化最终将RCA插头的应用扩展到了电视上，以从诸如录像机(VCR)、DVD以及电视游戏机之类的产品上接收输入信号。RCA插座设置在设备的背面，且，以使位于后面板上器件大体处于使用者的视线之外，这样，RCA插头和电线就位于水平面内。连接器的水平布置使得松配合的RCA插头仍然能令人满意地工作。
诸如电视和立体声设备之类的电气设备在小型化方面的进展和采用壁面安装的趋势使得插头无法接近器件的竖直背面或后面。但电气设备的侧面和底面将仍然是可以接近的，可是将电缆插入到壁面安装型器件的侧面将使这些电缆可被直接看到。消除不雅观电线的解决方案是将所有的连线都移到底部，这样最容易将电线移出到视野之外。但是，这样的话，插头就变为了竖直定位，从而使松动的RCA插头或者不能与电气装置实现正确的连接，或者与电气装置完全脱落开。如采用仅将RCA插头的配合制得更为紧配合的方案，则将带来如下的问题对RCA插座造成损坏；或者使得个别人员不能完成正确的连接。另外，在连接器处于足够的深度之后，如果插头太紧，则当取下连接器时，由于要需要施加很大的力才能将电线从连接器插头上拉出，所以可能对插头的电线造成损坏。
发明内容
本发明旨在解决上述的所有缺陷，并实现了很多其它的优点。
在第一实施方式中，提供一种连接器，包括连接器本体；杆柱，其外表面可与该连接器本体相接合，其中该外表面包括凸面部；外套筒，其内表面可与该杆柱滑动接合；以及多个接合指，所述多个接合指机械互锁在该杆柱与该外套筒的该内表面之间。
在另一种实施方式中，提供一种锁定型插头，包括连接器本体，其具有内表面；紧固件，其外表面与该连接器本体的内表面可滑动接合；杆柱，其具有从第一端延伸出的接纳表面，其中该第一端包括沿径向向外延伸的凸起；外套筒，其具有引导部，该引导部与该杆柱的该接纳表面可滑动接合，且该外套筒具有内部锥形表面；以及多个接合指，所述多个接合指机械互锁在该杆柱的所述沿径向向外延伸的凸起与该外套筒的该内部锥形表面之间。
在又一种实施方式中，提供一种对锁定型插头进行紧固/释放的方法，包括以下步骤设置连接器本体；设置杆柱，其外表面可与该连接器本体相接合，该杆柱的外表面包括凸面部；设置外套筒，其内表面可与该杆柱滑动接合；设置多个接合指；将所述多个接合指机械互锁在该杆柱与该外套筒的所述内表面之间；使该外套筒朝向该连接器本体回退，以使该外套筒处于松开位置；以及推压该外套筒使该外套筒远离该连接器本体，以使该外套筒处于锁定位置。
图1示出了本发明的一种实施例的连接器组件的局部剖视图；图2示出了该实施例的组件的分解图；图3示出了该实施例的可选的中心端子；
图4示出了该实施例的可选绝缘体；图5示出了该实施例的杆柱；图6示出了该实施例的多个接合指；图7示出了外套筒；图8示出了连接器本体；以及图9示出了紧固件。
具体实施例方式
上述诸如连接器太紧或太松之类的缺陷可通过采用连接器组件100来克服，其中该连接器组件100包括连接器本体20以及与多个接合指(engagementfingers)10结合的外套筒12。连接器组件100具有将连接器锁定到RCA插座上和将连接器从RCA插座松开的特点，以防止出现由于过松而从RCA插座上脱落、或者由于太紧而不易于连接到RCA插座上和从RCA插座上拆下的问题。连接器组件100可连接到电线或电缆的可受屏蔽的任一端。所示的连接器组件100基本上为柱形，并设计成容置RCA插座，但本领域普通技术人员也可以将该连接器组件100的本体修改成任何结构并具有任意数目的电极或插针(pin)。因而，与多个接合指10结合的外套筒12也可适于被锁定或紧固到任何尺寸的插座上，以无需用于防止意外松脱的工具或螺钉而将连接器组件100紧固到插座上。
如图1所示，在连接器组件100的一种实施例中，首先连接器本体20连接到电线或电缆(未示出)的一端，杆柱22(其具有可与连接器本体20相接合的外表面26)插入到电缆的该端(未示出)中，以将连接器本体20固定到该电缆上，然后可用手或借助于压制工具对连接器本体20进行挤压。
如图5所示，杆柱22的外表面26可包括凸面部(protruding surfacefeature)24，该凸面部24的环圈可由具有内表面14的外套筒12所包围，其中，该内表面14可与杆柱22滑动接合。杆柱22可由诸如塑料、钢、铝或任何其它合适的合金之类的刚性材料制成。杆柱22还可用聚合物制成，如果需要杆柱22导电以传递信号或电流，则聚合物材料应当是导电的或者杆柱22的外表面26上或内表面上涂布有导电涂层。杆柱22可具有保持部25，该保持部25可具有带有唇缘的斜角入口坡，以将杆柱22保持在带护套电线或电缆(未示出)的本体中。杆柱22的保持部25可以是位于杆柱22的端部或位于杆柱22的端部附近处的任何类型的凸起或其它表面形貌(surfacefeature)，其尺寸足以使在装套于杆柱22与连接器本体20之间的电缆内产生足够的应力，以便在初始组装之后保持杆柱22无松动或移动。
杆柱22的外表面26可与外套筒12相互作用。外套筒12的本体可包围多个接合指10，当杆柱22插入到电缆的端头(未示出)中时，所述多个接合指10可被机械互锁在杆柱22与外套筒12的内表面14之间(参见图1)。此外，所述多个接合指10可相对于连接器本体20在轴线方向上对准。
杆柱22还可设有内引导面部28，其定位于外套筒12的内表面14以内。该内引导面部28使得套筒12的内引导部45可相对于固定的连接器本体20运动，这样就允许将外套筒12操作至收紧或松开位置。当外套筒12的内引导部45接近于连接器本体20的边缘36时，外套筒12处于松开位置或松动位置，此时所述多个接合指10似于张开的花瓣一样向外略微张开，或者换言之，所述多个接合指10在径向上张开。当外套筒12的内引导部45处于所述多个接合指10附近时，外套筒12处于锁定位置或收紧位置52。
当外套筒12处于松开或松动位置时，所述多个接合指10围绕着凸面部24被致动，使得所述多个接合指10枢转并形成了较大的入口直径。可选地，所述多个接合指10还至少设有衬垫坡(pad tip)72或衬垫边(pad edge)71，通过所述多个接合指10的柱身部分(shaft)的挠曲所产生的更大张力来夹紧插座，从而以恒定弹性张力保持插座。所述多个接合指10在承受张力的态下通过外套筒12的内表面14而保持抵靠着插座。此外，在与接口端口(interface port)接合时用于将所述多个接合指10保持在固定位置的方式(means)可包括操纵具有内表面14的外套筒12，使所述多个接合指10收紧(tighten)到该接合端口上。本领域技术人员应当能认识到该接口端口可以是易于连接RCA插座、连接器插头等元件的通用端口。
连接器本体20可由刚性的注塑塑料制成，或者可通过金属坯料冲压而成，或者用车床或CNC机床将实心件机加工到所需的容差。连接器本体20可以是绝缘体，也可以是导体。所述多个接合指10可由弹性材料制成且也可具有导电性，该弹性材料例如是填充有导电材料的塑料或金属。所述多个接合指10可通过金属冲压、机加工或注塑而成。外套筒12可由刚性塑料或者金属体制成，且不必导电。杆柱22可以导电，且杆柱22可通过对导电聚合物进行注塑来制成或可以通过将金属冲压或机加工到所需的尺寸来制成。
连接器组件100通常用来环包(encompass)屏蔽线或包皮电缆(jacketedcable)。诸如同轴电缆之类的电缆可具有刚硬的中心导线，该中心导线可单独地用在所述连接器组件中以实现电连接。可选地，该中心导线插入到位于连接器本体20内的中心端子18中，从而可更易于实现良好的电连接。当中心端子18定位在连接器本体20内时，绝缘体(insulator)19可以位于杆柱22中并围绕该中心端子18。中心端子18的外尺寸由RCA插座终端的尺寸限定，其中，RCA插座终端的尺寸必须兼容以获得满意的连接，而中心端子18的内尺寸由该中心导线的规格控制。
通过操作外套筒12，连接器组件100可与RCA插座部分连接和分离，其中，外套筒12的内表面14具有一定的上部直径15，以使当外套筒12处于松开位置时所述多个接合指10张开，而当外套筒12处于锁定位置时所述多个接合指10缩回。外套筒12的内表面14具有一定的下部直径16，以使外套筒12在锁定位置与松开位置之间移动时，外套筒12与杆柱22共同作用以机械地保持所述多个接合指10。在连接器组件100中，在外套筒12的外部13上可具有按照人机工程学构造以接纳拇指和食指的多个表面9，从而有助于锁定和松开连接器组件100。连接器组件100的连接器本体20上可设有压花表面40，以便在外套筒12处于松开位置时有助于将连接器本体20从RCA插座上拆下。
连接器组件100被紧固定到具有非导电护套或涂层的电缆或电线的近端或远端上。为了将连接器组件100连接到所述电线的所述端，位于杆柱22远端附近的紧固件30可被压向连接器本体20，以使所述电缆处于与连接器组件100紧配合的位置。这将有助于防止从杆柱22中将电极拉出，从而造成所述连接器的短路。为了将所述电线连接到连接器组件100上，所述电线的该端插入到连接器本体20的用于容置所述电缆的内轴向孔38中。
紧固件30可具有外表面部(external surface feature)32，且连接器本体20可具有内表面部(inner surface feature)34，其中该外表面部32可与该内表面部34相互作用，以将紧固件30保持在装配电缆之前的位置。
连接器组件100可置于电缆120的具有绝缘体(insulator)125和导电芯130的一端上，从而连接器组件100固定到电缆120上且导电芯130与中心端子18电接触。紧固件30与连接器本体20和杆柱22配合工作，以保持电缆120。
另外，一种实施例的锁定型插头，其可包括具有内表面56的连接器本体20。连接器本体20的内表面56通过摩擦配合保持杆柱22，以便易于采用压制工具进行安装。所述摩擦配合使得通过压制工具快速完成连接，而无需像现有技术中的连接器那样进行焊接(weld)或钎焊(solder)等连接操作。这样就消除了耗时的二次操作，并减少(limit)了由焊接或钎焊不良而产生的失效源。紧固件30具有可与连接器本体20的内表面44滑动接合的外表面42，其通过所起到应变释放(strain release)的作用来保持电缆，从而防止电缆从所述锁定型插头中被拔出。
可采用压制工具(图中未示出)将连接器组件100连接到一起，并牢固地固定各个组成部件，以防止意外解体。杆柱22可以作为中心机械紧固件，杆柱22具有外表面26，该外表面作为接纳表面从第一端延伸，其中该第一端处设有沿径向朝外延伸的凸面部24。位于该端处的凸面部24通过与内表面56的摩擦配合，可以易于紧固连接器组件100的组成部件和电缆120。
具有引导部45的外套筒12可以用作所述多个接合指的锁定机构，该引导部45可与杆柱22的接纳表面部28滑动接合。外套筒12的引导部45的内径小于凸面部24的外径且小于连接器本体20的端缘36的外径，其中端缘36起到端部止挡件的作用。当引导部45接近或接触到所述多个接合指10的基部46时，则外套筒12处于锁定位置。外套筒12的内表面14可为锥形表面，以在外套筒12处于锁定状态时，从衬垫边71或衬垫坡72处进行测量时，所述多个接合指10的内径变小。
所述多个接合指10被机械互锁在杆柱22的径向朝外延伸的凸面部24与外套筒12的内锥形表面14之间。因而，当朝向连接器本体20的端缘36的方向拉外套筒12时，在内表面14不再与所述多个接合指10的外侧部73相接触时，则所述多个接合指10的所述垫坡72处的压力就被解除，从而弹性的所述多个接合指10将张开，从而易于从插座上拆下。外套筒12的人机工程学构造的所述面9允许使用者抓住外套筒12，从而有助于将外套筒12从锁定位置移动到松开位置。可选地，在连接器本体20上设置抓握表面40，以助于外套筒12处于松开位置时将连接器组件100取下。还可选地，中心端子18沿轴线方向定位在外套筒12中，以助于将信号从电缆120传递给插座。
还可选地，外套筒12的上部直径15相比于外套筒12的内表面14的其它部分是缩小的，以进一步有助于获得可靠锁定(positive lock)。当外套筒12处于松开位置时，该上部直径15使得所述多个接合指10张开；而当外套筒12处于锁定位置时，该上部直径15使得所述多个接合指10缩回。
为了进一步有助于将连接器组件100保持在插座上，外套筒12的内表面14具有下部直径16，设计成当外套筒12在锁定位置与松开位置之间移动时，外套筒12与杆柱22配合工作，以机械地保持所述多个接合指件10。
另一个特征涉及外套筒12的与所述人机工程学构造的仿型部(contouredportion)9一起设置的外部13，以接纳拇指和食指，从而利于对连接器组件100进行锁定和松开。如果密集布置多个插头，则外部13的椭圆形状有助于对插头的抓夹。目前的现代媒体设备可能会具有多排密集布置的插座，如果插头被制成圆形而不是符合人机工程学的形状，则取下和更换单个插头将是非常困难的。
本发明的另一个技术方案涉及锁定/松开锁止型插头的方法，该方法包括下列步骤设置连接器本体20；然后，设置杆柱22，该杆柱22的外表面26可与连接器本体20相接合，且外表面26包括凸面部24；再后，设置外套筒12，该外套筒12的内引导部45可与杆柱22滑动接合；以及设置多个接合指10。
在进行了上述的所有步骤之后，通过将所述多个接合指10机械互锁在杆柱22与外套筒12的内引导部45之间以完成组装。随后的步骤是将带着所述多个接合指10的杆柱22插入到连接器本体20中，此时所述多个接合指10与外套筒12的内引导部45互锁。另一个步骤可以是调节杆柱22的插入深度，以在外套筒12从松开位置滑动到锁定位置的过程中保持所述多个接合指10并使所述多个接合指10枢转。
此外，所述用于锁定/松开锁止型插头的方法还可以包括使外套筒12背对着连接器本体20后退，以将外套筒12置于松开位置。在松开之后，可将外套筒12推离连接器本体20，以使所述多个接合指10缩回，从而外套筒12置于锁定状态。进行松开的步骤可以是上述步骤的相反过程。将插头取下的操作可包括松开外套筒12，然后抓住连接器本体20并进行拉拽，以将所述锁止型插头从插座上取下。
尽管上文结合上述的具体实施方式
对本发明进行了描述，但对本领域技术人员而言，很显然存在多种替换、改动和变型的实施方式。因而，上文列出的优选实施方式是为了举例说明，而并非为了进行限定。在不脱离由随附权利要求书限定的思想和保护范围的前提下，可作出多种改动。权利要求书设定了本发明的保护范围，且不应受到文中特定实例的限制。
权利要求
1.一种连接器，包括连接器本体；杆柱，其外表面可与该连接器本体相接合，其中该外表面包括凸面部；外套筒，其内表面可与该杆柱滑动接合；以及多个接合指，所述多个接合指机械互锁在该杆柱与该外套筒的该内表面之间。
2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述连接器还包括内引导部，其位于该外套筒的该内表面处；当该外套筒的该内引导部接近该连接器本体时，该外套筒处于松开位置；当该外套筒的该内引导部接近所述多个接合指时，该外套筒处于锁定位置；以及中心端子，其位于该连接器本体中。
3.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，该外套筒的所述内表面的上部直径设置成当该外套筒处于该松开位置时所述多个接合指张开，当该外套筒处于该锁定位置时所述多个接合指缩回；该外套筒的所述内表面的下部直径设置成当该外套筒在该锁定位置与该松开位置之间移动时，该外套筒与该杆柱相配合以机械保持所述多个接合指。
4.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述连接器还包括中心端子，其位于该连接器本体中；以及绝缘体，其位于该杆柱内并围绕该中心端子。
5.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，在该杆柱的远端形成有保持部，该保持部具有带有唇缘的斜角入口坡。
6.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，该连接器本体内设有用于容置电缆的内轴向孔。
7.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，该连接器本体上形成有压花表面。
8.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，该杆柱的所述外表面具有的外径和该连接器本体的内表面具有的内径设置成使该杆柱便于与该连接器本体实现摩擦配合。
9.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述连接器还包括紧固件。
10.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，该外套筒的外部形状按照人机工程学进行构造，以接纳拇指和手指，从而利于锁定和松开所述连接器。
11.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述连接器还包括位于所述多个接合指上的用于夹持插座的衬垫。
12.根据权利要求4所述的连接器，其特征在于，当所述连接器连接于具有绝缘体和导电芯的电缆上时，该连接器本体固定到该绝缘体上，该导电芯与该中心端子电接触。
13.根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，该紧固件与该连接器本体和该杆柱相配合以保持电缆。
14.一种锁定型插头，包括连接器本体，其具有内表面；紧固件，其外表面与该连接器本体的内表面可滑动接合；杆柱，其具有从第一端延伸出的接纳表面，其中该第一端包括沿径向向外延伸的凸起；外套筒，其具有引导部，该引导部与该杆柱的该接纳表面可滑动接合，且该外套筒具有内部锥形表面；以及多个接合指，所述多个接合指机械互锁在该杆柱的所述沿径向向外延伸的凸起与该外套筒的该内部锥形表面之间。
15.根据权利要求14所述的锁定型插头，其特征在于，该连接器本体上形成有抓握表面。
16.根据权利要求14所述的锁定型插头，其特征在于，该外套筒的所述内表面的上部直径设置成当该外套筒处于松开位置时所述多个接合指张开，当该外套筒处于锁定位置时所述多个接合指缩回；该外套筒的所述内表面的下部直径设置成当该外套筒在该锁定位置与该松开位置之间移动时，该外套筒与该杆柱相配合以机械方式保持所述多个接合指。
17.根据权利要求14所述的锁定型插头，其特征在于，该外套筒的外部形状按照人机工程学进行构造，以接纳拇指和手指，从而利于对该连接器进行锁定和松开。
18.根据权利要求14所述的锁定型插头，其特征在于，所述锁定型插头还包括沿轴线方向定位在该外套筒中的中心端子。
19.一种用于与接口端口进行连接的锁定型插头，其包括连接器本体；杆柱，其外表面可与该连接器本体相接合；多个接合指，所述多个接合指相对于该连接器本体在轴线方向上对准，并构造成与该接口端口相接合；以及用于在所述多个接合指与该接口端口相接合时将该多个接合指保持在固定位置的装置。
20.一种对锁定型插头进行紧固/松开的方法，包括以下步骤设置连接器本体；设置杆柱，其外表面可与该连接器本体相接合，该杆柱的外表面包括凸面部；设置外套筒，其内表面可与该杆柱滑动接合；设置多个接合指；将所述多个接合指机械互锁在该杆柱与该外套筒的所述内表面之间；使该外套筒朝向该连接器本体回退，以使该外套筒处于松开位置；以及推压该外套筒使该外套筒远离该连接器本体，以使该外套筒处于锁定位置。
21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤调节该杆柱的深度，以在该外套筒从所述松开位置滑动到所述锁定位置的过程中保持所述多个接合指并使所述多个接合指枢转。
全文摘要
本发明提供了一种锁定型的屏蔽电缆插头连接器组件，该连接器组件具有多个接合指，所述多个接合指夹紧接口端口以防止电线在重力作用下不利地脱开、或者在无意中被断开。本发明还提供了紧固/松开插头的方法，其中对外套筒执行操作以紧固/松开该锁定型屏蔽电缆插头连接器组件。
文档编号H01R13/639GK101034780SQ20071000396
公开日2007年9月12日 申请日期2007年1月19日 优先权日2006年3月9日
发明者诺亚·P.·蒙泰纳, 大卫·杰克逊 申请人:约翰·麦扎林格瓦联合股份有限公司