专利名称：具有最大表面接触的同轴连接器及方法
技术领域：
本发明总的来说涉及电连接器，更具体地说涉及用于同轴电缆的 电连接器。
背景技术：
为了提供用于同轴电缆的电连接器，从而确保同轴电缆和连接器 之间的可靠电连接和机械连接，已经进行了许多年实质研究和开发。 虽然己经进行了许多改进，现有技术中仍然存在这样的需求，即提供 一种非常可靠的电连接器，用于除了在同轴电缆的中心导体和连接器
之间维持非常低阻抗的电连接之外，还确保连接器与同轴电缆的容易 的机械互连。
发明内容
本发明的连接器包括位于中心的分成两半的电触头，所述电触头 沿它们的整个长度基本上完全地环绕与同轴电缆有关的阳插脚或中心 导体。相对的两半电触头被承载在被弹性套管部分地环绕的绝缘的触 头托架内，以施加径向压力给触头托架的可弯曲臂，从而将电触头的 分开的两半推压成与同轴电缆的中心导体环绕接触，以确保高度整体 性的机械接触，并且在它们之间具有非常低阻抗的电连接。
下面参考附图描述本发明的各种实施例，其中相同的部件用相同 的附图标记标识，其中
图1A是本发明一个实施例的连接器的分解装配图1B是阴电触头构件的局部装配和局部分解的装配图，该阴电触
头构件装配到底座构件上，该底座构件具有固定在其上的硅树脂套管， 并且盖构件在合适的位置插在该套管上；
图1C示出了图1B的局部装配图完成之后的视图1D示出了图1C所示组件完成到连接器外壳或框架中的装配；
图2A是盖构件的右视图，左视图与其一样；
图2B是盖构件的前视图，后视图与其一样；
图2C是沿图2A的线2C-2C截取的剖视图； 图2D是盖构件的俯视图2E是盖构件的仰视图，此视图与图2A至2D的视图有关，表 示本发明的一个实施例；
图3A是用于本发明一个实施例的圆形硅树脂套管的前视图； 图3B是图3A的套管的俯视图4A是用于本发明一个实施例的电触头在折叠成两半之前的坯 件形式的平面视图4B是图4A的触头的俯视图4C是图4A所示经过折叠的电触头组件装配到电线或电导体上 的前视图4D是电触头与电导体装配的绘画视图4E是示出坯件的彼此相对的两个半部分的俯视图5A是用于本发明一个实施例的底座构件的一部分的绘画视图5B是图5A的底座构件的右视图，左视图与其一样；
图5C是底座构件沿图5B的线5C-5C截取的剖视图5D是图5A的底座构件的俯视图5E是图5A的底座构件的仰视图；以及
图6是用于本发明的一个可选实施例的阴电连接器组件的装配图， 其使用了长度延长的底座构件，以适应将连接器组件放在延长的连接 器外壳内。
具体实施例方式
参考图1A至1D，该阴同轴连接器包括盖2、弹性套管4、电触头 6、底座构件8、以及同轴电缆连接器外壳IO构成的组件，其中同轴电 缆连接器外壳IO具有喷丸轴环13和螺纹11。在图1B中，该连接器的 局部分组件示出了电触头6在底座构件8中的安装，并且弹性套管4 安装在底座构件8的一部分上，盖2被设置用于前述局部分组件的后 续安装。成品分组件被表示在图1C中，其中盖2安装在套管4和底座 构件8上。需要注意的是，图1C所示的成品分组件相对于图1A所示 的局部分组件图旋转了 90°。如图1D所示，成品分组件12安装在导电 的筒件或外壳10内。如图1B中所示，套管4安装成其顶端与底座S 的顶部齐平。该同轴连接器的一个应用是提供F-端口连接器，其被构 造用于容纳RG6或RG59同轴电缆，但是不限于此，该同轴连接器可 以同其它端口尺寸和同轴电缆结构一起使用。还要进一步注意，安装 在端口或连接器外壳10内的触头组件12具有盖2的最上部的直径减 小的部分H (参考图2A-2E，如下面所述)。
现在将参考图2A至2E描述盖2的各种特征。盖2由单片合适的 绝缘塑料构成。如图所示，盖2包括直径减小的最顶部14，其与位于 下面的直径相对增大的圆形顶部16同心。如图所示，位于中心的沉头 通孔18设置为穿过顶部14、 16。从顶部16向下延伸的是两个相对的 宽度相对窄的侧构件20，它们之间的空间尺寸使得盖能够紧贴地保持 在套管4和底座构件8上。侧构件20中的每个具有径向水平横断面。
在该实施例中，图3A和3B中所示的套管4由硅树脂管材料构成， 但是它可以由任何合适的塑料制成。套管4包括位于中心的圆形通孔 22，其尺寸使得它能够有压力地滑到底座构件8上，见下面的进一步 描述。
构造为提供基本管状的阴触头构件的电触头6由合适的材料制成，
例如铍铜(BeCu)。这种材料是优选的，但是也可以使用其它合适的 触头材料。为了形成触头6， BeCu材料制成的坯件24构造为具有位于 中心的孔26，孔26用来接收导电电线28 (参见图4C)。坯件24形成 为包括位于中心的纵向半圆槽或沟30。将坯件24沿折叠线35折叠成 两半，以使得每半33的半圆槽30彼此相对。侧翼37形成在槽30的 相对侧上。需要注意的是，坯件24的半部分33是同样的，并且分别 具有相等的长度XA。图4E是示出彼此相对的两个半部分33的俯视图， 并且两个半部分33形成基本圆形的开口槽或通道32。在图4C中，装 配好的触头6被示出，其中，导电电线28的一端被焊接或电子熔焊或 者机械和电连接在孔26内，孔26现在位于形成的电触头6的底端。 成品电触头6的绘画视图被显示在图4D中。在这个实例中需要注意的 是，优选实施例中用于触头6的BeCu材料的厚度是0.002英寸，但是 不限于此，通过使用其它材料或者在其它应用中该厚度可以是其它值。 此外，在这个实例中，焊料34被示出，其用于将电线28固定到触头6 上。
现在将参考图5A至5E描述底座构件8的设计。底座构件8包括 圆形的最低部分40,两个竖直取向且间隔开的相对的触头接收臂42从 该最低部分40延伸。臂42的内侧相对壁被构造为接收触头6的相对 的半部分33。触头接收臂42的外侧壁每个具有一个倒圆，如图5D的 最清楚显示。臂42每个还包括位于平坦壁部分45的每侧上的纵向半 圆槽44。槽44用于接收触头6的相对半部分33的槽30的半圆外壁部 分或肋31。平坦壁部分45与触头6的侧壁部分37相对。壁42的最上 部的外壁和内壁分别包括位于顶部41的每一侧上的斜面部分46、 48。 如图所示，直径扩大的圆形下部40包括位于中心的通孔50。
底座构件8的长度在用于竖直或水平RF连接器端口或外壳10时 被调整。通常，用在水平端口外壳10中时，底座构件8必须制造得比 用在竖直RF连接器外壳或端口 10中时长。在本发明的另一实施例中， 如在图1C的结构中所示，底座构件8在这个实例中被设计或构造成用
在竖直RF连接器外壳或端口 10中。在图6中，相对于图1C的结构， 通过包括如图所示的从圆形下部40延伸的延伸部分52，底座构件8被 加长以用在水平RF连接器外壳或端口 10中。在这个实施例中，底座 构件S由单片绝缘塑料制成，由此，可以使用任何合适的塑料，只要 其足够软，可以弯曲，从而使阻抗最小化即可。换句话说，用于底座 构件8的塑料必须足够软，以允许当向内的定向力被施加给每个臂42 时，触头接收臂42朝向彼此移动(下面将对此进行更详细的描述)， 但是当向内的力减小时，其具有记忆力以返回到其静止位置或朝向其 静止位置返回。
现在将描述该同轴连接器的操作。当同轴电缆(未示出)的阳插 脚或中心导体被插入容纳在RF导体外壳或端口 10中的触头组件12 时，弹性套管4施加一个恒定的径向向内的压力，将电触头6的分开 的两半33推至彼此接触。向内的力或压力使得阳触头可以被推入阴触 头6中。通过弹性套管4提供的向内的力，底座构件8的触头接收臂 42持续向内弯曲，用于推压触头6的两半33，以使它们的槽30与同 轴电缆的阳插脚或中心导体达到紧密的机械接触状态，从而确保它们 之间的电阻很低。同时，对于插入的阳插脚或导体的基本整个长度， 在电触头6的每半和阳插脚或同轴中心导体之间维持几乎1S0。的机械 接触。换句话说，在阳插脚或中心导体的长度上，每个半部分33使其 各自的槽30几乎环绕阳插脚或中心导体圆周的一半。如此，在电触头 6和相配的同轴电缆的阳插脚或中心导体之间维持尽可能最低的电阻 连接。
还要注意，阴触头6优选使用的BeCu材料提供了一种"记忆"。例 如，当插入大尺寸的阳插脚或中心导体时，这种材料将增加槽30的半 径，以与阳插脚或同轴电缆中心导体的尺寸相适应。电触头6还将机 械地电接触阳插脚或同轴中心导体的大部分表面。当从连接器组件12 取出该阳插脚或导体时，槽30的BeCu触头材料将返回其原始或静止 范围，从而允许触头6相对于先前插入其中的更大线径的阳插脚或同
轴中心导体为更小线径的阳插脚或同轴中心导体执行上述操作。应该 注意，对于其中期望使用该同轴连接器的电缆电视系统，目前有两种
常用的线径。用于RG-59同轴电缆的中心导体的线径是0.032英寸直 径，用于RG-6同轴电缆的中心导体的线径是0.04英寸直径。
在该同轴电缆连接器的工程模型中，如前所述，电触头6由0.002 英寸厚的铍铜材料构成。更具体地说，模型中使用的材料是由Brush Wellman制造的合金390HT。形成电触头6的每半33中的槽30来围 绕直径为0.03英寸的导线，并且每个槽30具有半圆形横截面，从而允 许每个槽覆盖阳插脚或导体的直径或圆周表面的几乎一半。槽30的半 径是0.015英寸。结果，当触头6的两半33彼此相对时，随着侧翼部 分37接触，所形成的圆形槽30的内直径为0.03英寸。通过工程模型 的试验可以确定，通过接收0.032英寸的阳插脚，触头6能够容易地扩 大以容纳或接收这种尺寸的阳插脚。还发现，触头6能够容易地扩大 以容纳0.040英寸的阳插脚。同样，可以确定，当取出0.040英寸的导 线时，触头6通过BeCu材料的记忆因素返回其前述原始尺寸。
在工程模型中，用于盖构件2、底座构件8的塑料是UHMW聚乙烯。
在工程模型中，盖2是0.495英寸长，在它的最顶部部分14处具 有0.185英寸的直径，并具有0.250英寸的外直径。它的侧构件20的 内部平坦部分间隔开0.175英寸。底座8是0.510英寸长，具有0.375 英寸长的触头接收臂42，在它的下部40中具有0.25英寸的直径，下 部40的孔50具有0.040英寸的直径，臂42之间的静止空间是0.020 英寸，槽44具有0.020英寸的半径，每个臂42的宽度是0.090英寸。 阴触头6的每个半部分是0.435英寸长，0.100英寸宽。套管4是0.30 英寸长，并具有0.104英寸的内直径和0.192英寸的外直径。这些尺寸 并不是限制性的，而是根据使用该连接器的实际应用确定的。
虽然已经示出和描述了本发明的各种实施例，但是它们并不是限 制性的。本领域技术人员可以对这些实施例进行由所附权利要求的精 神和范围所覆盖的某些修改。例如，该连接器可以构造为与75欧姆阻 抗的电缆电视系统兼容，但是不限于此。
权利要求
1.一种阴同轴电缆电连接器，包括纵向分开的电触头，其包括一对相对的半部分，每个半部分具有半圆形的内壁，所述内壁构造成沿插入其中的同轴电缆的阳插脚或中心导体的整个长度环绕所述阳插脚或中心导体的圆周；以及绝缘托架，构造成既将所述电触头机械地固定在其中心部分中，又沿所述成对半部分的长度施加弹性产生的可收缩的径向力，用于推压所述半部分的内壁紧密地靠着和环绕所述阳插脚或中心导体的圆周，以确保它们之间的电阻达到最小。
2. —种阴同轴电连接器，包括-导电筒件或外壳，其构造成与阳连接器外壳配合，所述筒件包括 具有开口的顶部部分的内部圆形空腔；阴RF连接器分组件，其构造成保持在所述筒件的圆形空腔内，所 述分组件包括阴触头，其由导电材料构成，所述阴触头包括两个相同的平行相对的细长的矩形半部分，每个半部分 包括前部和后部，所述前部具有位于中心的纵向半圆形槽， 并且窄的侧翼部分从所述槽的相对边缘延伸，所述后部由于所述槽而具有纵向肋，以及导电电线的一端，其以如下方式刚性地机械地连接到且电连接到每个半部分的槽的底部，即允许将要合在一起的每 个半部分的相对侧翼部分之间形成环形通道，用于接收相配 的阳RF同轴连接器的同轴电缆的导电阳插脚或中心导体； 底座构件，其由绝缘材料构成，所述底座构件包括 圆形下部，其具有位于中心的通孔；以及一对间隔开的平行相对的细长的触头接收臂，其从所述下 部向上延伸，每个臂是弧形的，并从所述下部的侧边向内定 位，每个臂具有内壁，所述内壁包括形成于其平坦部分中的位于中心的纵向辐射状槽，所述槽用来接收所述阴触头的半 部分的侧翼部分和肋，所述臂可向内弯曲，并具有返回静止 位置的记忆，所述触头的所述电线延伸穿过并穿出所述圆形 下部中的位于中心的孔； 套管，其由弹性材料构成，所述套管安装在所述底座构件的触头 接收臂上，用于施加向内的压力到所述臂的很大一部分长度上，以将 所述臂向内弯曲，从而保持所述阴触头的每个半部分的相对的侧翼部 分在没有同轴电缆的导电阳插脚或中心导体的情况下彼此紧密接触， 然而所述套管是弹性可收縮的，以允许插入所述阳插脚或中心导体， 同时维持足够大的向内压力，以使所述阴触头的槽环绕并机械接触所 述阴触头内的所述阳插脚或中心导体的整个长度，从而确保它们之间 的持续低阻抗；以及盖构件，其由绝缘材料构成，所述盖构件包括圆形顶部，其具有位于中心的通孔，所述通孔用来接收同轴 电缆的导电阳插脚或中心导体；以及一对间隔开并向下突出的平行相对的细长的相对窄的侧构件，其从所述圆形顶部延伸，每个侧构件具有弧形外壁和平坦内 壁；所述盖构件安装在所述套管上，并且在所述底座构件下面， 并且所述侧构件与所述底座构件的触头接收臂成90°，所述侧构件 的自由端靠近所述底座构件的所述圆形下部的顶部环状部分。
3. 根据权利要求2的连接器，其中所述筒件进一步包括 被喷丸的最低部分，其用来将所述阴RF连接器分组件牢固地保持在其中。
4. 根据权利要求2的连接器，其中所述阴电触头由单片BeCu材 料构成。
5. 根据权利要求4的连接器，其中所述阴电触头的厚度为0.002英寸。
6. 根据权利要求4的连接器，其中所述阴电触头的所述两个半部分每个长0.435英寸、宽0.100英寸，并具有半径为0.015英寸的槽。
7. 根据权利要求2的连接器，其中所述阴电触头的所述两个半部 分由BeCu材料的矩形片材形成，所述矩形片材对半折叠，以提供相对 的两个半部分，位于中心的孔在所述半部分之间的折叠线处设置在所 述片材中，用于接收所述导电电线的端部。
8. 根据权利要求7的连接器，进一步包括所述导电电线的端部的一部分，其通过所述孔设置到所述电触头 的所述半部分的相对槽的最低部分中。
9. 根据权利要求2的连接器，其中从所述电触头的每个所述半部 分的槽延伸的所述侧翼部分与它们的相关的槽的直径位于同一个竖直 平面内。
10. 根据权利要求2的连接器，其中所述底座构件和所述盖构件 中的每个均由单片UHMW聚乙烯构成。
11. 根据权利要求2的连接器，其中所述底座构件进一步包括 所述成对接收臂的每一个臂，其具有在最上部内侧部和外侧部倾斜的自由端。
12. 根据权利要求2的连接器，其中所述盖构件进一步包括 所述顶部的最上部部分，其具有相对于所述顶部的下面部分縮小的直径，由此平坦圆形轴环或凸缘形成在它们之间。
13. 根据权利要求12的连接器，其中所述筒件或外壳包括被喷丸的下部，其在所述盖的下部的下端上，以将所述阴RF连接器分组件牢 固地保持在所述筒件内。
14. 一种用于提供阴RF同轴电连接器的方法，包括步骤由导电材料形成阴触头，使其包括两个相同的平行相对的并间隔 开的细长的矩形半部分，每个半部分包括在前部上的位于中心的纵向 半圆形槽，所述槽进一步在后部上形成纵向肋，窄的侧壁部分从槽的 相对边缘延伸，由此当两个半部分沿各自的侧壁部分接触时，在它们之间提供环形通道，用来接收同轴电缆的导电阳插脚或中心导体；将导电电线的长度的一个端部连接到每个触头半部分的槽的最低 部分，以确保它们之间形成刚性机械连接以及低电阻和/或低阻抗电连 接；由绝缘材料形成底座构件，使其具有一对平行相对的细长的间隔 开的触头接收臂，其从圆形下部延伸，所述臂的每个在内侧平坦壁部 分上具有位于中心的纵向弧形槽，所述臂的每个从所述下部的所述边缘向内隔开，从而提供围绕所述下部的外侧顶部的圆环状凸缘；在所述底座构件的所述相对臂之间插入所述阴触头，使每个触头 半部分的肋位于相关臂的槽内，使每个触头半部分的侧翼靠近相关臂 的平坦壁部分，并且所述电线从所述触头延伸通过在所述底座构件的 所述下部中位于中心的孔；在所述触头接收臂的自由端上分别安装由弹性材料构成的套管， 用于向内弯曲所述臂，以将所述阴触头的半部分推压为在没有导电阳 插脚或同轴电缆中心导体的情况下彼此恒定触头，所述套管是可弹性 收縮的，以允许插入所述阳插脚或中心导体，并且在所述臂上维持足 够的向内弯曲的力，以恒定地确保之间每个半部分的槽环绕并机械接 触所述阳插脚或中心导体的整个长度，从而确保它们之间持续的机械 连接和低电阻电连接；由绝缘材料形成盖构件，所述盖构件包括圆形顶部和一对间隔开 的侧构件，所述圆形顶部具有位于中心的用来接收导电阳插脚或同轴 电缆中心导体的锥口通孔，所述侧构件从所述顶部向下延伸，所述每 个侧构件具有弧形外壁和平坦内壁；以及将所述盖构件安装在所述套管上，并且在底座构件下面，并且所述侧构件与所述底座构件的触头接收臂成90°，所述侧构件的自由端靠近所述底座构件的下部的所述环状凸缘。
15. 根据权利要求14的方法，其中所述阴触头由BeCu材料形成。
16. 根据权利要求14的方法，其中所述底座构件和所述盖构件均 由UHMW聚乙烯材料形成。
17. 根据权利要求14的方法，其中所述套管由硅树脂材料形成。
18. 根据权利要求M的方法，其中所述套管安装步骤包括使所述 套管的顶部与所述触头接收臂的顶部齐平的步骤。
19. 根据权利要求14的方法，进一步包括步骤 将所述底座构件、阴触头、套管和盖构件的组件插入导电外壳或筒件，所述阴触头的顶部开口在所述筒件的开口顶部露出；以及 喷丸所述筒件的下部，以将所述组件保持在其中。
20. 根据权利要求19的方法，进一步包括步骤 使所述组件的长度基本上等于所述筒件的内部长度。
全文摘要
具有最大表面接触的同轴连接器及方法。一种阴同轴电缆电连接器，包括导电筒件或外壳，其封闭了触头托架组件。该触头托架组件包括盖构件，盖构件包住分组件，分组件包括弹性套管或管，其有压力地但可收缩地安装底座构件的触头接收臂上，使电触头固定在相对的两个触头接收臂之间。电触头由导电材料形成，并包括两个相对的半部分，其安装在底座的触头接收臂之间，并使侧翼部分互相接触，触头的半部分的相对的纵向半圆形槽接触在一起形成圆形通道，用来接收同轴电缆的导电阳插脚或中心导体。当这种阳插脚或中心导体插入电触头时，弹性套管开始产生向内的压力以允许阳插脚插入，同时维持足够大的向内压力，以在插入的阳插脚或中心导体的几乎整个长度上推压电触头的半圆形槽机械接触阳插脚或中心导体并环绕在其圆周，从而确保它们之间的低阻抗电连接。
文档编号H01R9/05GK101350455SQ200810128799
公开日2009年1月21日 申请日期2008年3月20日 优先权日2007年3月20日
发明者阿瑟·戴克 申请人:极端宽带工程有限公司