内导体端接触同轴连接件和内导体适配器套件 【技术领域】
本发明涉及用于同轴电缆连接件的内触头。更具体地说，本发明涉及具备内触头组件的同轴连接件，所述内触头组件具有弹性内导体端触头构型，所述触头构型可以重新构造用来安装到多种同轴电缆构型和/或电缆端部制备形式上。
背景技术
标准直径和RF功率处理能力的同轴电缆可以各自具有构型和/或材料不同的内导体。例如，内导体可以是铝、铜、铜包覆的铝，并且可以是实心的、中空的、带波纹的和/或光滑壁面的。此外，中空内导体的内部尺寸可以显著变化，虽然内导体外径为标准化的。
同轴连接件可以各自设计用于专用同轴电缆，要求制造商设计、制造并库存大量的单独型号的同轴连接件。
每种型号的同轴连接件还可以设计成与专用电缆端部制备形式，诸如平齐切割或凸出的内导体耦接，并且将内导体和外导体之间和/或中空内导体内的专用绝缘部分除去，以电气补偿同轴电缆和同轴连接件之间的过渡而引入的阻抗突变。为了制备这些端部构型，还可能要求最终使用者花费大量额外开销来购买并保存各种不同的电缆/连接件组合所专用的电缆端锯切引导件和绝缘取芯/剥皮工具。
美国专利5722856公开了一种用于特定中空内导体同轴电缆构型的内触头组件，所述组件包括借助螺纹固定在中空内导体端部内的楔形件结构。压接(crimp connected)到内触头的内导体伸缩元件接触楔形件结构的端部。所述内导体伸缩元件提供抵靠楔形件结构端部的纵向偏压，以吸收电缆相对于连接件的运动和/或组件元件热膨胀循环的潜在退化影响。所述内导体伸缩元件以及内触头和内触头组件的许多单个的攻丝的或以其他方式精密加工的元件可能令人无法接受地提高连接件成本和/或使连接件制造和安装复杂化。
同轴电缆和连接件工业内的竞争已经集中于改进电气性能以及降低制造、材料和安装成本。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种克服现有技术中的缺陷的方法和装置。
根据本发明，提供了一种用于同轴电缆的同轴连接件，所述同轴电缆具有内导体和外导体，所述同轴连接件包括：
连接件主体，其尺寸设计为与所述外导体耦接；
绝缘件，所述绝缘件将内触头同轴支撑在所述连接件主体的孔内；
所述内触头的适配器孔，所述适配器孔开口于所述内触头的电缆端；
设置在所述适配器孔内的适配器；和
安装在所述适配器孔内的弹簧触头，所述弹簧触头将所述适配器压靠在所述内导体的端部。
根据本发明，提供了一种用于同轴电缆的同轴连接件，所述同轴电缆具有内导体和外导体，所述同轴连接件包括：
连接件主体，其尺寸设计为与所述外导体耦接；
绝缘件，所述绝缘件将内触头同轴支撑在所述连接件主体的孔内；
位于所述内触头的电缆端的多个向内偏压的弹簧指件；
所述内触头的适配器孔，所述适配器孔开口于所述内触头的电缆端；
设置在所述适配器孔内的适配器；
所述适配器设置有环形接触表面，所述接触表面在接触表面的连接件端处大于中空内导体直径的直径与在接触表面的电缆端处小于中空内导体直径的直径之间延伸；和
安装在所述适配器孔内的弹簧触头，所述弹簧触头将所述适配器压靠在所述内导体的端部。
根据本发明，提供了一种与同轴电缆连接的同轴连接件套件，所述同轴电缆具有内导体和外导体，所述同轴连接件套件包括：
连接件主体，其尺寸设计为与所述外导体耦接；
绝缘件，所述绝缘件将内触头同轴支撑在所述连接件主体的孔内；
所述内触头的适配器孔，所述适配器孔开口于所述内触头的电缆端；
多个适配器，每个适配器可单独设置在所述适配器孔内；和
安装在所述适配器孔内的弹簧触头，所述弹簧触头将所述适配器压靠在所述内导体的端部。
根据本发明，提供了一种用于同轴电缆的同轴连接件，所述同轴电缆具有内导体和外导体，所述同轴连接件包括：
连接件主体，其尺寸设计为与所述外导体耦接；
绝缘件，所述绝缘件将内触头同轴支撑在所述连接件主体的孔内；
从所述内触头的电缆端伸出的多个弹簧指件；和
安装在所述内触头上的弹簧触头，所述弹簧触头将所述弹簧指件压靠在所述内导体的端部。
【附图说明】
包含在说明书内并作为其一部分的附图，图解本发明的实施方式，并连同上面给出的本发明的总体说明以及下面给出的实施方式的详细说明，用来解释本发明的原理。
图1是第一示例性同轴连接件的示意剖切侧视图，示出了相连的具有突出内导体电缆端部制备形式的同轴电缆；
图2是图1所示内触头的示意等轴斜视电缆端视图；
图3是图2内容的示意剖切侧视图；
图4图1所示适配器的示意等轴斜视连接件端视图；
图5是图4内容的示意剖切侧视图；
图6是用于图1所示同轴连接件的替代适配器的示意等轴斜视图；
图7是图6内容的示意剖切侧视图；
图8是图1弹簧触头的示意等轴视图；
图9是图1内触头的示意等轴斜视电缆端视图；
图10是图9内容的示意剖切侧视图；
图11是第二示例同轴连接件的示意剖切侧视图，示出了相连的具有突出内导体电缆端部制备形式的同轴电缆；
图12是第二示例同轴连接件的示意剖切侧视图，示出了具有圆形螺旋弹簧作为弹簧触头以及相连的具有突出内导体电缆端部制备形式的同轴电缆；
图13是图11的弹簧触头的示意等轴斜视电缆端视图；
图14是图13内容的示意剖切侧视图；
图15是图18辅助弹簧的示意侧视图；
图16是图19辅助弹簧的示意侧视图；
图17是图16的示意等轴斜视图；
图18是第三示例同轴连接件的示意剖切侧视图，示出了相连的具有平齐内导体电缆端部制备形式的同轴电缆；
图19是图18的示意剖切侧视图，具有替代的辅助弹簧构型；
图20是图19的适配器的示意等轴斜视电缆端视图；
图21是图20的示意剖切侧视图；
图22是第四示例同轴连接件的示意剖切侧视图，示出了相连的具有平齐内导体电缆端部制备形式的同轴电缆；
图23是图22的示意剖切侧视图，具有替代适配器和触头弹簧表面接触构型；
图24是图13的适配器和触头弹簧表面触头的示意等轴斜视电缆端视图；
图25是图22的适配器的示意等轴斜视电缆端视图；
图26是图22的接触表面弹簧触头的示意等轴斜视电缆端视图；
图27是图26的示意剖切侧视图；
图28是第五示例同轴连接件的示意剖切侧视图，示出了相连的具有平齐内导体电缆端部制备形式的同轴电缆；
图29是第五示例同轴连接件的示意剖切侧视图，示出了具有圆形螺旋弹簧作为弹簧触头以及相连的具有平齐内导体电缆端部制备形式的同轴电缆。
附图标记
1 同轴电缆连接件
2 绝缘件
3 内触头
4 连接件主体
5 连接件主体孔
7 适配器孔
9 电缆端
11 连接件端
13 接口电缆篮框
17 适配器
19 弹簧触头
21 圆形螺旋弹簧
23 向内伸出的肩部
25 向外伸出的肩部
27 内导体
31 向内偏压的弹簧指件
33 接触表面
34 弹簧支座表面
35 引导边缘
36 辅助弹簧
37 同轴电缆
38 环
39 触头弹簧指件
41 向外偏压的弹簧指件
42 接触表面弹簧触头
43 啮合表面
45 螺旋波纹
【具体实施方式】
如图1所示，同轴电缆连接件1的第一实施方式具有在连接件主体4内与连接件主体孔5同轴地由绝缘件2支撑的内触头3。图中示出外导体6通过引导边缘压接而与连接件主体4耦接。本领域技术人员应该明白，外导体6与连接件主体4的耦接可以根据任何期望的耦接布置诸如干涉配合、挤压连接、螺纹和/或楔紧作用保持而替代地构型。如图2和3最佳示出，内触头3具有适配器孔7，孔7朝向内触头3的电缆端9敞开。内导体3的连接件端11例如可以形成为销或接口电缆篮框13，该篮框根据所选连接件接口15确定尺寸。连接件接口15可以是任何期望的标准连接件结合部或专用连接件接口。
本领域技术人员应该理解电缆端9和连接件端11在文中用来澄清纵向位置和同轴连接件1各种元件之间的相互接触关系。除了沿着同轴连接件1纵轴针对相邻元件确定的位置之外，每个具体元件具有电缆端9侧和连接件端11侧，即各元件面对同轴连接件1的相应的电缆端9和连接件端11的侧部。
所选适配器17的连接件端11，例如如图4和5或6和7所示，落座在适配器孔7内，该连接件端11被弹簧触头10沿着同轴连接件1纵轴线向着电缆端9偏压，所述弹簧触头在这里示为圆形螺旋弹簧21，例如图8所示。可选的弹簧触头10包括任何类型的压缩弹簧元件，诸如膜片式弹簧垫圈、波状弹簧、锥形弹簧、弹性垫片等。圆形螺旋弹簧21可以落座在适配器孔7向内凸起的肩部23和适配器17向外突起的肩部25之间。
图4和5中所示适配器17的电缆端9构型成经由适配器17的多个向内偏压的弹簧指件31与同轴电缆29的内导体27耦接，所述弹簧指件的尺寸设计成压靠内导体27的外径。这种向内偏压的弹簧指件31共同从适配器孔7延伸到适配器17的电缆端，就是说，延伸到向内偏压的弹簧指件31的远端。由弹簧触头10造成的沿纵轴线偏压在内导体27上促使适配器17的接触表面33靠在内导体27的引导边缘35上，提供一种被纵向偏压增强的圆周接触，这提供可靠的电气互联关系，较之仅具备向内偏压的弹簧指件篮框的传统内触头而言，被动相互调制(passive intermodulation)(PIM)失真特性得到改善。
可替代的适配器，例如图6和7所示，可以构型成通过插入中空内导体27的开放端部而与中空内导体耦接。多个向外偏压的弹簧指件41从适配器17的电缆端9伸出，所述弹簧指件的尺寸设计成接触并压靠内径侧壁。适配器17的接触表面33可以设置为适配器17的环形圆锥区域，处于在接触表面的连接件端处大于中空内导体直径的直径与在接触表面的电缆端处小于中空内导体直径的直径之间延伸，抵靠引导边缘35的内径倾斜成楔形件。
接触表面33的锥形特征使得适配器17能耦接内径范围更大的内导体27的引导边缘35，例如中空内导体27侧壁的厚度根据希望的强度特征而变化和/或相同同轴电缆37的构型随着时间在生产循环之间和/或不同制造商之间可能发生的制造偏差而变化。
可以替代的是，例如如图9-12所示，内触头3可以形成有多个从电缆端9伸出的向内偏压的弹簧指件31，所述弹簧指件的尺寸确定为压靠内导体27的外径和/或设置在适配器孔7内的类似尺寸的适配器17。在不使用适配器17来实现内触头3和内导体27之间的相互连接的情况下，例如同轴电缆37端部制备形式包括从同轴电缆37端部延伸的内导体27延伸部，所述延伸部的终端足够远，以落在内触头3向内偏压的弹簧指件31内，与内导体27引导边缘35的纵向偏压圆周连接可以由弹簧触头19来提供，所述弹簧触头19落座在靠近向内偏压的弹簧指件31近端处所述适配器孔7向内伸出的肩部23内。弹簧触头19可以设置为圆形螺旋弹簧，例如如图12所示，或者任何替代弹簧，包括弹簧触头设置为连接或非连接的环38，多个触头弹簧指件39从所述环延伸，例如径向向外延伸，一起形成接触表面33，例如如图11和13-14所示。这种弹簧触头19构型的优势在于，每个弹簧触头39的偏压为与内导体27的引导边缘35形成一致的圆周触头提供额外的容差，例如，在内导体2的引导边缘35没有切割干净和/或精确垂直于内导体27的纵轴线的情况下，一些触头弹簧指件39将比别的触头弹簧指件偏转更大，但是每一个触头弹簧指件仍然接触内导体27引导边缘35相应的圆周部分。
适配器17和/或与同轴连接件一起以套件形式提供的多种替代适配器17可以设置为用来耦接更宽泛尺寸范围的不同内导体27，除了那些不需要采用适配器17进行耦接的内导体27之外，这些不需要采用适配器17进行耦接的内导体诸如实心和/或中空内导体27内提供支撑芯部元件和/或其他填料的、侧壁光滑的内导体，如图11和12所示。
由弹簧触头19提供的将适配器17向电缆端9偏压的作用可以通过应用一个或多个辅助弹簧36来强化。辅助弹簧36例如可以如图19所示那样定位在适配器孔7的底部，作用于适配器17的连接件端11。这里，辅助弹簧36被示作膜片式弹簧垫圈，带有开狭槽的周边，例如如图16和17所示。可以替代的是，辅助弹簧36可以设置有与适配器同轴的纵轴线，例如作为设置在适配器17外径的弹簧支座表面34(图15和18)周围的螺旋弹簧来使用，例如如图16和19所示。所述辅助弹簧36结构还可以作为替代的弹簧触头19构型来使用。
例如如图23和24所示，非一致性引导边缘35接触功能也可以借助接触表面弹簧触头42诸如圆形螺旋弹簧21添加到适配器17的接触表面33附近。可以替代的是，例如如图23所示，接触表面弹簧触头42可以作为带有弹簧指件的环38的变型应用，所述弹簧指件在这里径向向内延伸，如图26和27所示，设置在接触表面33附近。仍然是在本实施方式中，适配器的插头端或者向外偏压的弹簧指件41的啮合表面43示为纵向延伸，如图24和25最佳示出，以使适配器17与中空内导体27内径的延伸长度相耦接，中空内导体27内径上设置有螺旋波纹45。因此，可以获得抵靠卷绕在中空内导体27内径周围的所述螺旋波纹45至少一半的圆周接触。
在进一步的实施方式中，例如如图28和29所示，非一致性引导边缘35弹性圆周接触功能还可以如上所述那样应用于内触头3，内触头设置有从内触头3的电缆端9延伸的向外偏压的弹簧指件41，所述向外偏压的弹簧指件41的尺寸设计为压靠中空内导体27的内径。
本领域技术人员应该理解这种容易构型和可以互换的内触头3结构的若干可能优势。通过提供一定范围的可用内触头3结构，可以明显减少满足现有同轴电缆37尺寸和/或端部制备形式所需的独特同轴电缆连接件1的数目。由这些构型提供的纵向偏压的引导边缘35耦接关系可以改善内触头3和内导体27之间的电气耦接关系，可以抵御因同轴电缆37和/或所安装的同轴连接件振动和/或热膨胀循环而引起的退化，而不会影响内导体伸缩(bellows)元件。由于与平齐切割和凸起内导体27电缆端构型都相容，可互换的内触头3结构可以允许使用者利用使用者安装时可以获得的各种电缆端制备工具来安装同轴连接件1。
内触头3布置容易与现有同轴连接件1构型整合，且工程返修和/或工具改动最少。例如根据期望操作频率，所需改动可以限于将传统内触头构型与上述内触头3结构互换，使得以单一同轴连接件1型号替换多种现有的专用电缆同轴连接件1成为可能。
在前述说明中，讨论了具有已知等同物的比率、整数或部件，则这些等同物包含于文中，好比已经具体阐述过。
虽然本发明已经通过对其实施方式的说明而例述，虽然相当详细地说明了这些实施方式，但申请人的意思并非是将附带的权利要求书约束或以任何方式限制到这样详细的程度。额外的优势以及改动将显见于本领域技术人员。因此，本发明在其更宽泛的方面并非限制到具体细节、代表性的装置、方法以及所示和所述的示意性例子。因此，在不脱离申请人总体发明构思的精神和范围的前提下，可以脱离这些细节。此外，应该理解，在不脱离由附带的权利要求书所限定的本发明的范围或精神的前提下，可以进行改进和/或改动。