同轴电缆接头.pdf

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摘要
申请专利号:

CN02827366.4

申请日:

2002.11.26

公开号:

CN1615564A

公开日:

2005.05.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H01R9/05

主分类号:

H01R9/05

申请人:

蒂科电子公司;

发明人:

迈克尔·F·劳布; 理查德·J·珀科; 小约翰·P·休斯; 查尔斯·R·马尔斯特罗姆

地址:

美国宾夕法尼亚州

优先权:

2001.12.05 US 10/004,979

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所

代理人:

李瑞海;王景刚

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内容摘要

本发明提供了一种用于将具有中心导体和外侧导体的同轴电缆相互连接起来的同轴电缆接插件。该同轴电缆接插件包括内侧接头和外侧接头,它们被构造成可以被固定在同轴电缆中的内侧导体和外侧导体上。一个接插件壳体具有一个用于容置所述内侧接头的凹腔。所述外侧接头被固定在所述接插件壳体上。一个连接在所述外侧接头上的同轴电缆置换部分具有至少一个置换柱和编织层容置切槽,它们被构造成在所述外侧导体被安装在该同轴电缆接插件上时,自动地刺入所述同轴电缆中。这种同轴电缆置换接头提供了一种用于将接头与外侧同轴电缆导体相互连接起来的自动并且可靠的技术方案。

权利要求书

1、  一种同轴电缆接插件,包括:
一个内侧接头,其被构造成可以被固定在一根同轴电缆的中心导体上;
一个接插件壳体,其具有一个用于容置所述内侧接头的凹腔,并且被构造成用于容置所述同轴电缆;
一个外侧接头,其固定在所述接插件壳体上,并且被构造成可以被固定在所述同轴电缆中的外侧编织层导体上;以及
一个同轴电缆置换部分,其固定在所述外侧接头上,该同轴电缆置换部分具有一个置换柱,其被构造成刺入所述同轴电缆中的外侧编织层导体中,并且利用一个残余保持力保持住该外侧编织层导体。

2、
  如权利要求1所述的同轴电缆接插件,其特征在于,所述同轴电缆置换部分包括至少两个间隔开的置换柱,它们之间的距离大于同轴电缆的中心导体的外径,并且小于该同轴电缆的外部编织层导体的内径,以便在两个位置刺入该同轴电缆中的外侧编织层导体。

3、
  如权利要求1所述的同轴电缆接插件,还包括多个间隔开的置换柱,它们之间的距离小于同轴电缆的外侧编织层导体的内径。

4、
  如权利要求1所述的同轴电缆接插件,其特征在于,所述同轴电缆置换部分还包括一对相互间隔开的编织层容置切槽,它们之间的距离对应于同轴电缆中的外侧编织层导体的直径。

5、
  如权利要求1所述的同轴电缆接插件,其特征在于,所述同轴电缆置换部分包括编织层容置切槽,各个编织层容置切槽均被构造成容置同轴电缆中的外侧编织层导体,并且在其上施加所述保持力。

6、
  如权利要求1所述的同轴电缆接插件,其特征在于,所述置换柱包括一个均匀变细的尖端,其被构造成沿着一条直线路径将该置换柱导入同轴电缆的中心导体与外侧编织层导体之间的绝缘层内。

7、
  如权利要求1所述的同轴电缆接插件,其特征在于,所述内侧接头代表了一个第一内侧接头,该接插件还包括:
一个第二内侧接头,其可以与所述第一内侧接头相匹配,该第二内侧接头被构造成将被固定在第二根同轴电缆的中心导体上。

8、
  如权利要求1所述的同轴电缆接插件,其特征在于,所述外侧接头代表了一个第一外侧接头,该接插件还包括:
一个第二外侧接头,其可以与所述第一外侧接头相匹配,该第二外侧接头被构造成将被固定在第二根同轴电缆的中心导体上。

9、
  如权利要求1所述的同轴电缆接插件,其特征在于,所述同轴电缆置换部分包括一个分叉部分,该分叉部分由一个接触壁与由一条切槽相互分离开的置换柱限定而成,所述接触壁具有一个锥形边缘,形成一个收集区域,该收集区域被构造成用于容置同轴电缆中的一部分套管。

10、
  如权利要求1中所述的同轴电缆接插件,其特征在于,所述同轴电缆置换部分包括一个底切边缘,其从所述置换柱的尖端开始向下并且远离渐缩。

11、
  如权利要求1中所述的同轴电缆接插件,其特征在于,所述同轴电缆置换部分包括一个编织层容置切槽,其向下延伸并且发散开而形成一个底井。

12、
  一种用于将一个接插件安装到一根同轴电缆上的方法,其中所述同轴电缆具有由绝缘层分离开的内侧导体和外侧导体,该方法包括:
显露出同轴电缆的内侧导体的一个端部;
将一个内侧接头固定在所述内侧导体的端部上;
将所述同轴电缆和内侧接头置于一个绝缘壳体中,同时所述同轴电缆中的内侧导体和外侧导体沿着该绝缘壳体的纵轴进行延伸;以及
沿着和所述纵轴相交的方向将同轴电缆置换接头横向插入到同轴电缆之内,直至该同轴电缆置换接头刺入所述同轴电缆,并且利用一个保持力与所述外侧导体发生配合。

13、
  如权利要求12所述的方法,还包括:
在于所述纵轴相交的方向上沿着同轴电缆的内侧导体的相对侧面横向插入一对同轴电缆置换接头,直至这对同轴电缆置换接头刺入所述外侧导体中,并且牢固地将这部分外侧导体保持在同轴电缆的内侧导体的相对侧面上。

14、
  如权利要求12所述的方法,还包括:
在将所述同轴电缆置换接头插入到同轴电缆之前,使得所述同轴电缆在一对位于同轴电缆置换接头上的置换柱之间的间隙上方居中;并且
将所述置换柱压置在同轴电缆上,直至这些置换柱刺入所述外侧导体并且与所述外侧导体的相对侧面导电配合,同时各个置换柱在所述同轴电缆的外侧导体的相应侧面上施加一个保持力。

15、
  如权利要求12所述的方法,还包括:
插入所述同轴电缆置换接头,直至利用至少一个位于该同轴电缆置换接头上的置换柱刺入所述同轴电缆中的绝缘层内。

16、
  如权利要求12所述的方法,还包括:
插入所述同轴电缆置换接头,直至利用该同轴电缆置换接头上的分叉部分刺入所述同轴电缆中的外侧导体和绝缘层内,直至所述外侧导体被以摩擦方式固定在所述分叉部分上的切槽中。

17、
  一种用于与一根同轴电缆连接起来的同轴电缆置换接头,其中所述同轴电缆具有一个内侧导体和一个外侧导体,它们由一个绝缘层分离开并且被封装在一个套管中,该同轴电缆置换接头包括:
一个置换部分,其被构造成刺入一根同轴电缆中,该置换部分具有一个从基部开始延伸的分叉部分,该分叉部分包括由一条编织层容置切槽分离开的置换柱和接触壁;并且
所述编织层容置切槽的切槽宽度对应于同轴电缆中的外侧导体的径向宽度,所述置换柱被设置成置换位于外侧导体任一侧上的那部分绝缘层和接触壁,所述置换柱和接触壁被构造成当该置换柱刺入同轴电缆中时,在该同轴电缆楔入所述编织层容置切槽内的那部分外侧导体上施加一个保持力。

18、
  如权利要求17所述的同轴电缆置换接头,还包括:一对由电缆通道分离开的置换部分,所述电缆通道被构造成用于容置内侧导体和一部分环绕在该内侧导体周围的绝缘层,所述电缆通道的宽度小于同轴电缆中的外侧导体的内径。

19、
  如权利要求17所述的同轴电缆置换接头,其特征在于,所述置换柱被构造成刺入同轴电缆中的外侧导体内,并且延伸入绝缘层内,所述置换柱的柱宽度小于用于将同轴电缆中的内侧导体和外侧导体分离开的绝缘层的径向厚度。

20、
  如权利要求17所述的同轴电缆置换接头,还包括:
一个电缆保持壳体,其具有一条通道,该通道的径向内表面与同轴电缆的形状相一致,并且被构造成容置该同轴电缆,该电缆保持壳体具有一个导槽,用于沿着和所述通道轴线相交的方位可滑动地容置所述置换部分。

21、
  如权利要求17所述的同轴电缆置换接头,还包括:
一个壳体,其用于可滑动地容置所述置换部分,该壳体具有一条通道,该通道的内轮廓与同轴电缆的形状相一致,该壳体被构造成防止同轴电缆在所述置换柱刺入该同轴电缆的套管和外侧导体内时发生变形。

22、
  如权利要求17所述的同轴电缆置换接头,还包括:
一个电缆支撑件,其被构造成沿着一个预定的电缆轴线对同轴电缆进行定向,该电缆支撑件具有位于和所述预定电缆轴线相交的平面中的对置接头导向件,这些接头导向件用于可滑动地容置所述编织层卷曲支臂的对置边缘,并且使得所述对置边缘对齐,从而将所述分叉部分引导至同轴电缆中的外侧导体上。

23、
  如权利要求17所述的同轴电缆置换接头,还包括:
一个壳体,其具有由一条径向沟槽分离开的侧面,所述径向沟槽沿着该壳体的长度方向延伸,该壳体在所述侧面上包括对置的缺口,这些缺口用于可滑动地容置所述接触壁。

24、
  如权利要求17所述的同轴电缆置换接头,其特征在于,所述接触壁具有一个锥形边缘,其形成了一个收集区域,该收集区域被构造成用于容置同轴电缆中的一部分套管。

25、
  如权利要求17所述的同轴电缆置换接头,其特征在于,所述置换部分包括一个底切边缘,该底切边缘从所述编织层容置切槽的口部向下并且远离渐缩。

26、
  如权利要求17所述的同轴电缆置换接头,其特征在于,所述编织层容置切槽向下延伸,并且发散而形成一个底井。

27、
  一种用于与一根同轴电缆连接起来的接插组件,其中所述同轴电缆具有一个外侧导体和一个内侧导体,它们由一个绝缘层分离开,并且被封装在一个套管中,该接插组件包括:
一对置换构件,它们具有从基部开始延伸的分叉部分,各个分叉部分均包括一个置换柱和一个编织层容置切槽,该编织层容置切槽被构造成容置一根同轴电缆中的外侧导体;和
一个编织层导向件,其具有一条被构造成容置同轴电缆的通道,并且具有位于所述通道的相对侧面上的支臂退让切槽,这些支臂退让切槽用于可滑动地容置所述置换构件,并且被构造成相对于所述通道对所述分叉部分进行引导,从而刺入同轴电缆中的外侧导体内。

28、
  如权利要求27所述的接插组件,其特征在于,所述通道沿着一根纵轴在所述编织层导向件的敞口端部之间延伸,所述支臂退让切槽在一个垂直于所述纵轴的平面内相互对齐。

29、
  如权利要求27所述的接插组件,其特征在于,所述支臂退让切槽垂直于所述通道的纵轴进行延伸。

30、
  如权利要求27所述的接插组件,其特征在于,所述通道包括一个被构造成容置同轴电缆的敞口端部,和一个沿着该通道的长度方向延伸的敞口侧面,该敞口侧面被构造成横向接收所述置换构件。

31、
  如权利要求27所述的接插组件,其特征在于,各个所述置换柱和编织层容置切槽的宽度均基于同轴电缆中的外侧导体和绝缘层的内径和外径,以便使得当所述置换构件刺入同轴电缆时,外侧导体楔入所述编织层容置切槽中,并且所述置换柱会在同轴电缆的外侧导体上施加一个保持力。

说明书

同轴电缆接头
相关申请
本申请涉及序列号为No.10/005625的待审查专利申请(Tyco卷号为No.17711(MHM卷号为No.13238US01)),该专利申请于2001年12月5日提交,题目为“同轴电缆接插件”。所述待审查专利申请以Michael F.Laub、Richard J.Perko、Sean P.McCarthy以及Jerry H.Bogar为共同发明人,并且被转让给与本申请相同的受让人,在此通过引用将其中的全部内容结合入本申请,包括说明书、附图、权利要求、摘要等等。
技术领域
本发明的某些实施例主要涉及一种同轴电缆置换接头(coaxial cabledisplacement contact),具有一种置换柱构造(a displacement beamconfiguration),其有利于对接插件和同轴电缆进行手动和自动组装。本发明的其它实施例主要涉及用于同轴电缆置换接头的制造方法以及将它们与同轴电缆组装起来。
背景技术
过去,为了将同轴电缆相互连接起来,已经提出了接插件。通常,同轴电缆具有一个圆形的几何形状,并被制成带有一个中心导体(由一根或者多根导线构成),导体周围环绕着一种电缆绝缘材料。所述绝缘材料由一个电缆编织层(由一根或者多根导线构成)环绕起来,并且该电缆编织层周围环绕着一个电缆套管。在大多数同轴电缆应用领域,优选的是使得位于同轴电缆相对端部处的源点电组件与终点电组件之间的阻抗相匹配。因此,当同轴电缆上的部分被相互连接起来时,优选的是阻抗通过所述相互连接而保持匹配。
常规的同轴接插件通常由圆形组件制成,所述圆形组件部分地与同轴电缆的圆形几何形状相一致。圆形组件一般利用自动的加工和压铸工艺制造而成,这将会难以实现。随着制造工艺难度的加大,制造各个独立组件的成本类似地增加。因此,已经证实常规同轴接插件的制造成本多少有些昂贵。基于源自于军事需求的接口标准,研发出了许多用于同轴接插件的圆形几何形状。对于批量小、价格高的应用领域来说,比如在军事系统和类似系统中,这些用于圆形几何形状的较为昂贵制造工艺是令人满意的。
但是,当今同轴电缆的使用变得更为广泛。同轴电缆的更宽泛应用要求一种用于同轴电缆接插件的大批量、低成本制造工艺。近来,在诸如汽车工艺这样的应用领域,已经对射频(RF)同轴电缆产生了需求。在汽车工艺中对RF同轴电缆的需求,一部分原因是在汽车内的电子组件越来越多,比如AM/FM无线电设备、蜂窝式电话、GPS、卫星无线电设备、蓝牙TM兼容系统以及类似组件。还有,用于组装同轴电缆和接插件的常规技术不再适用于汽车领域,否则会耗时并且成本昂贵。常规的组装技术通常涉及下述工序:
a)在将一个金属箍滑动到电缆上之后,剥离开所述套管以显露出外侧导电编织层,
b)将外侧导电编织层回折到所述金属箍上,以显露出所述绝缘层的一部分,
c)剥离开所述绝缘层的显露部分,以显露出内侧导体的一部分,
d)将一个接头连接到所述内侧导体上,并且
e)将一个接头连接到所述外侧导电编织层上。
用于组装接插件和同轴电缆的前述工序不易于实现自动化,并且需要若干个手动参与步骤,这使得该工序耗时并且成本昂贵。
当今对同轴电缆日益增加的需求,已经导致希望对同轴接插件的设计构造以及其制造和组装方法进行改进。
发明内容
按照本发明的一个方面,提供一种带有同轴电缆置换接头的接插件,其可以被连接到至少一个外侧导体上,比如一个导电编织层上。所述同轴电缆置换接头包括一个可以插入同轴电缆内的置换柱。该置换柱和相关联的侧壁限定出一个编织层容置切槽,该切槽用于在置换柱被插入到同轴电缆之内时容置同轴电缆中的外侧导电编织层。任选性地,所述接插件可以包括一对同轴电缆置换接头,它们带有相应的置换柱,这两个置换柱间隔开的距离大于同轴电缆中的内侧导体的直径,以便使得所述两个置换柱均刺入同轴电缆中的外侧导电编织层内。
按照本发明的另外一个方面,提供了一种用于将接插件安装到同轴电缆上的方法,所述同轴电缆具有由一个绝缘层间隔开的内侧和外侧导体。该方法包括显露出同轴电缆中的内侧导体的一个端部,和将一个内侧接头固定到所述内侧导体的端部上。同轴电缆和内侧接头被置于一个绝缘壳体中,同时同轴电缆中的内侧和外侧导体沿着该绝缘壳体的纵轴进行延伸。一个外侧接头被沿着和所述纵轴相交的方向横向插入到同轴电缆上,直至该外侧接头刺入同轴电缆中,在所述外侧导体上施加一个保持力,并且使得它们之间导电连接。
任选性地,一对外侧接头中的每一个均可以横向刺入一根相关联的同轴电缆中。当插入所述外侧接头时,各个同轴电缆在一对设置于相关联外侧接头中的置换柱之间的间隙上方居中。由此,所述方法包括利用所述置换柱刺入同轴电缆中,直至所述置换柱与外侧导体电配合并且在其上施加一个保持力(比如具有所需量值的摩擦力,足以在某些状况下将所述外侧接头保持在同轴电缆上)。任选性地,所述方法包括沿着和所述绝缘壳体纵轴相交的方向将一个内侧接头横向插入所述绝缘壳体侧面上的切槽内。任选性地,所述方法包括使得内侧和外侧接头处于平行于所述纵轴进行延伸的平行平面中。
按照本发明的另外一个方面,提供了一种同轴电缆置换接头,用于与一根同轴电缆连接起来,所述同轴电缆具有一个内侧导体和一个外侧导体,它们由一个绝缘层分离开,并且被封装在一个套管中。这种同轴电缆置换接头包括一个分叉部分,该分叉部分具有一个置换柱和接触壁,它们由一个编织层容置切槽分离开。编织层容置切槽的切槽宽度对应于同轴电缆中的外侧导体的径向宽度。所述置换柱被设置成在插入过程中使得绝缘层和套管的一部分被置换。所述置换柱被构造成在同轴电缆中楔入编织层容置切槽内的那部分外侧导体上施加一个横向保持力。
任选性地,可以提供两个包括两个相应置换柱的同轴电缆置换接头,它们由一条电缆通道分离开,该电缆通道被构造成容置一根同轴电缆中的内侧导体和一部分环绕在该内侧导体周围地绝缘层。所述电缆通道的宽度小于同轴电缆中的外侧导体的内径。
按照本发明的再一个方面,提供了一种用于同轴电缆接插件的应变消除装置。这种应变消除装置包括一个应变消除卷曲部(a strain relief crimp)和一个应变消除构件。应变消除卷曲部包括一个主体部分,在其相对端部上固定有支臂,并且在其中部成形有一个电缆夹持部。电缆夹持部被构造成刺入同轴电缆的套管中,并且与其中的外侧导体发生配合。所述支臂包括沿着其相对侧面进行延伸的凸肋。应变消除构件包括一个基部,该基部被构造成能够容置一根同轴电缆,并且具有沿着该基部的相对端部延伸穿过其中的通道。这些通道被加工和设置成以摩擦方式容置和保持住所述支臂。当所述应变消除卷曲部与应变消除构件被连接起来时,所述电缆夹持部刺入同轴电缆的套管内,并且与外侧通道发生配合,从而防止同轴电缆与应变消除卷曲部之间发生运动。所述电缆夹持部在应变消除装置与同轴电缆之间提供稳固配合,无需使得应变消除装置向同轴电缆上施加横向力直至同轴电缆的圆形几何形状发生变形,否则会损害信号性能及其阻抗。
任选性地,所述同轴电缆置换接头还可以包括一个具有一条通道的电缆保持壳体,所述通道的径向内表面与一根同轴电缆的形状相一致,并且被构造成容置该同轴电缆。该电缆保持壳体具有一个导槽,用于沿着和所述通道轴线相交的方位可滑动地容置所述同轴电缆置换接头。所述壳体包括一条通道,该通道的内侧轮廓与一根同轴电缆的形状相一致,以防止同轴电缆在所述置换柱刺入该同轴电缆中的套管和外侧导体时发生变形。任选性地,所述同轴电缆置换接头可以带有一个电缆支撑件,该电缆支撑件被构造成沿着预定的电缆轴线定位同轴电缆。所述电缆支撑件包括对置的接头导向件,它们位于和所述预定电缆轴线相交的平面中。所述接头导向件用于可滑动地容置和对准同轴电缆置换接头的对置端部,从而将所述置换柱引导至一根同轴电缆中的外侧导体上。
附图说明
图1示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的接插件的等轴分解视图。
图2示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的组装状态接插件的等轴视图。
图3示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的绝缘壳体的等轴视图。
图4示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的接触片的等轴视图。
图5示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的插座式接头(areceptacle contact)的等轴视图。
图6示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的接触外壳的侧视图。
图7示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的接触外壳的端部视图。
图8示出了一个按照本发明至少一个实施例的接触外壳沿着图6中的线8-8的剖视图。
图9示出了一个按照本发明至少一个实施例安装于一根同轴电缆上的同轴电缆置换接头。
图10A示出了一根同轴电缆的几何形状,该同轴电缆适合于连接到一个按照本发明至少一个实施例制成的接插件上。
图10B示出了一个用于按照本发明至少一个实施例制成的接插件的带状线(a strip line)几何形状。
图11示出了环绕一根同轴电缆和一个按照本发明至少一个实施例固附于其上的接插件分布的电场。
图12示出了一个按照本发明一替代性实施例制成的接插件的等轴分解视图。
图13示出了一个按照本发明一替代性实施例制成的插座式接头。
图14示出了一个按照本发明一替代性实施例部分组装而成的接插件。
图15示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的中部接头。
图16示出了至少一个按照本发明一实施例制成的中部接头。
图17示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的外壳的等轴视图。
图18示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的外壳的等轴视图。
图19示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的外壳的端部视图。
图20示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的绝缘壳体的等轴视图。
图21示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的绝缘壳体的等轴视图。
图22示出了一个按照本发明一实施例部分组装而成的接插件。
图23示出了一个按照本发明至少一个实施例连接起来的外侧壳体和同轴电缆。
图24示出了一个按照本发明至少一个实施例连接起来的外侧壳体和同轴电缆。
图25示出了一个按照本发明至少一个实施例连接起来的外侧壳体和同轴电缆。
图26示出了一个按照本发明至少一个实施例连接起来的外侧壳体和同轴电缆。
图27示出了一个按照本发明至少一个实施例制成的同轴电缆置换接头。
图28示出了一个按照本发明一替代性实施例制成的接触外壳的侧视图。
图29示出了一个按照本发明一替代性实施例制成的接触外壳的平面俯视图。
当结合附图进行阅读时,可以更好得理解前面的概述以及下面对本发明优选实施例的详细描述。为了例证本发明,在附图中示出的实施例均为目前的优选实施例。但是,需要明白的是,本发明并不局限于在附图中示出的具体方案和手段。
具体实施方式
图1示出了一个按照本发明一实施例制成的同轴电缆接插件10。该同轴电缆接插件10包括绝缘壳体12和14,它们能够在该同轴电缆接插件10被完全组装起来时相互匹配。任选性地,绝缘壳体12和14可以由不止两个元件组装而成,或者被共同制成一个整体式结构。同轴电缆接插件10还包括一个刀片式接头16(a blade contact)和一个插座式接头18,它们可以分别被固定在同轴电缆中的中部导体(图1中未示出),并且当同轴电缆接插件10被完全组装起来而在中部导体之间形成电通路时,它们以摩擦方式和导电方式相互配合。任选性地,仅有刀片式接头16和插座式接头18中的一个可以被固定到一根同轴电缆上。在该替代性实施例中,刀片式接头16和插座式接头18中的另外一个可以被连接到一个线路板、电元件、非同轴电缆以及类似物体上。当电连接起来时,第一接触外壳20和第二接触外壳22形成一个沿着接触外壳20和22的纵轴延伸的屏蔽腔室。接触外壳20和22基本上环绕在绝缘壳体12和14的外周。接触外壳20和22被构造成与同轴电缆中的外侧导体导电配合,从而在它们之间形成电通路。图2示出了完全组装起来的同轴电缆接插件10,但是不带有同轴电缆。
绝缘壳体12和14分别包括匹配表面24和26,它们在同轴电缆接插件10被完全组装起来时相互贴靠在一起。在图1所示的实施例中,匹配表面24和26被制成带有缺口部分23和25,它们分别限定出了相互连接起来的凸台28和30,以确保绝缘壳体12和14之间合适地竖直对齐。绝缘壳体12和14分别包括长方形主体部分32和34,它们分别由顶壁36和38、底壁40和42以及侧壁44和46限定而成。主体部分32和34由接触外壳20和22环绕起来。绝缘壳体12和14由一种预定厚度的绝缘材料制成,以提供穿过同轴电缆接插件10的预定阻抗。
绝缘壳体12包括一条沿着主体部分32的长度方向从匹配表面24向后延伸的切槽48。该切槽48具有一个敞口于顶壁36上的上侧边缘。该切槽48还包括一个后部,该后部扩展入一个具有上侧边缘的腔室50内,所述上侧边缘也敞口于顶壁32。主体部分32被一体式制成带有一个屏蔽件54,该屏蔽件54被加工成长条U形,带有底壁56和侧壁58。底壁56和侧壁58共同限定出凹腔52的一部分。
主体部分32和屏蔽件54在一个交界面处连接起来,所述交界面被加工成能够接收位于接触外壳20上的对应特征(下面予以详细描述)。在该交界面处,在侧壁58的前边缘57的内表面与侧壁44的后端部53的外表面之间设置有竖直通道55。这些通道55能够容置接触外壳20的端部。
通道55的上部与横向支臂退让切槽59(transverse arm relief slots)相连通,它们相向延伸。支臂退让切槽59被置于侧壁44的后端部53与屏蔽件54的侧壁58的主体部分之间。支臂退让切槽59能够容置同轴电缆置换构件,比如位于接触外壳20和22上的同轴电缆置换接头138,以允许同轴电缆置换接头138将被插入并刺入同轴电缆中。
刀片式接头16被安装在同轴电缆的一个端部上。凹腔52、腔室50以及切槽48共同容置同轴电缆的端部和刀片式接头16。凹腔52、腔室50以及切槽48均具有敞口的上侧边缘,允许同轴电缆和安装于其上的刀片式接头16被沿着横向轻易并且自动地向下插入到绝缘壳体12内,有利于同轴电缆接插件10的自动组装。任选性地,同轴电缆和刀片式接头16可以通过后端部60被插入到绝缘壳体12内。
图3更为详细地示出了绝缘壳体14。绝缘壳体14还包括一个屏蔽件62,其形成于主体部分34的后端部上。屏蔽件62包括顶壁64和侧壁66,它们共同限定出一个敞口于绝缘壳体14的后端部70的U形通道或者凹腔68。凹腔68能够容置一根其上安装有插座式接头18的同轴电缆。主体部分34包括一个腔室72,其具有一个敞口于匹配表面26的前端部74。前端部74包括带有斜面的边缘。腔室72的后端部与由屏蔽件62和主体部分34的后端部63限定出的凹腔68相连通。
在侧壁46的外表面与侧壁66的前边缘67的内表面之间,绝缘壳体14还包括沿着主体部分34的后端部进行延伸的竖直通道65。该通道65足够深,以便容置接触外壳22的端部。通道65与相向延伸的横向支臂退让切槽69相连通。支臂退让切槽69位于侧壁46的后端部63与侧壁66上的支架71之间。支臂退让切槽69限定出了能够容置接触外壳22上的同轴电缆置换接头138的导槽。
图4更为详细地示出了一个刀片式接头16。该刀片式接头16包括一个平整的主体90,其具有一个带有斜面的前边缘92。主体部分90包括上侧面94和下侧面96,它们基本上相互平行,并且平行于所述刀片式接头所在的平面。侧边缘98沿着主体部分90的长度方向进行延伸。主体部分90的后端部100被制成带有一个导线卷曲部(wire crimp)102,其具有一个穿通的开口104。该开口104能够容置同轴电缆中的中部导体。导线卷曲部102可以受到压缩,来以摩擦方式牢固地与同轴电缆中的中部导体发生配合,从而将刀片式接头16安装到同轴电缆的端部上。
图5更为详细地示出了插座式接头18。该插座式接头18包括一个分叉的主体部分106,其具有一对被制成C形的指状物108。指状物108的外侧尖端具有相互间隔开的接触表面110,这两个接触表面110之间的距离略微小于刀片式接头16的主体部分90的宽度。当刀片式接头16被连接起来时,接触表面110与刀片式接头16的上侧面94和下侧面96导电配合。分叉的主体部分106的后端部被制成带有一个导线卷曲部112,该导线卷曲部112具有一个穿通的开口114。开口114能够容置同轴电缆中的中心导体。通过对导线卷曲部112施压,将所述中心导体牢固地固定在插座式接头18上。
图6-8更为详细地示出了接触外壳20和22。接触外壳20和22具有类似的构造;因此,下面的讨论仅结合接触外壳20来进行。接触外壳20和22可以从导电材料板上冲压并且制成U形。接触外壳20包括侧壁130,侧壁130被制成相互平行,并且沿着平行于接触外壳20的纵轴的平面进行延伸。一个连接壁132将侧壁130互连起来。连接壁132也被设计成平面状,并且处于一个平行于接触外壳20的纵轴进行延伸的平面中,但是和包含侧壁130的平面相交。一个敞口面134(在图1中较好地示出)沿着侧壁130相对于连接壁132进行延伸。在侧壁130和连接壁132的一个端部处设置有一个敞口端部136,在另一端部处设置有一个电缆保持端部131。
接触外壳20上的敞口面134沿着侧壁130的整个长度从电缆保持端部131延伸至敞口端部136,以有利于该接触外壳的可制造性以及所述接插件的组装。更具体地说,接触外壳20易于制造,比如通过从一块共用的材料元件上冲压出侧壁130和连接壁132,并且随后将侧壁130制成/弯曲成垂直于连接壁132。通过保留敞口面134,冲压或者成形操作得以简化。在组装过程中,位于各个接触外壳20和22上的敞口面134允许同轴电缆以及对应的刀片式接头16和插座式接头18被侧向装载。侧向装载涉及在和接触外壳20的纵轴相交的方向上,沿着在图6中由箭头A指代的路径插入同轴电缆以及对应的刀片式接头16和插座式接头18。
由侧壁130和连接壁132形成的U形构造能够使得接触外壳20和22将以这样一种方式得以连接,即环绕刀片式接头16和插座式接头18的外周提供360度屏蔽。当被连接起来时,接触外壳20和22还在和同轴电缆纵轴相交的平面中提供了360度屏蔽。该360度屏蔽基本上环绕同轴电缆的内侧导体的一部分,该部分没有被该同轴电缆中的外侧导体覆盖。当接触外壳20和22被连接起来时,接触外壳20上的连接壁132覆盖住接触外壳22的敞口面134。类似地,接触外壳22的连接壁132覆盖住接触外壳20的敞口面134。对置的接触外壳20和22的侧壁130相互叠置起来。
同轴电缆置换接头138被形成在侧壁130的电缆保持端部131上。该同轴电缆置换接头138被相向地向内弯曲。各对同轴电缆置换接头138均位于一个垂直于接触外壳20和22的纵轴的平面中。包含一对同轴电缆置换接头138的平面将对应的电缆保持端部131连接起来。同轴电缆置换接头138由一个间隙140间隔开。同轴电缆置换接头138的内侧边缘之间的间隙140,带有一个基于即将与接触外壳20连接起来的同轴电缆直径的宽度。同轴电缆置换接头138的高度小于侧壁130,来形成一个能够沿着绝缘壳体12的侧壁44后端部进行滑动的支架142。任选性地,同轴电缆置换构件,比如同轴电缆置换接头138,可以被制成与其附近的接触外壳20、22上的任何其它部分分开,或者被冲压成与这些部分成为一体。
同轴电缆置换接头138包括具有支撑突起144的基部139,支撑突起144被松弛地容置在形成于连接壁132前部上的穿孔146中。一个组装工具(未示出)压靠在支撑突起144上,来将同轴电缆置换接头138安装到所述电缆上。各个同轴电缆置换接头138均包括一个从基部139向上延伸的分叉部分。
侧壁130和连接壁132向上延伸至同轴电缆置换接头138与同轴电缆发生配合的平面。因此,在位于接触外壳20和22外侧的同轴电缆的整个长度上,利用外侧导体对内侧导体进行屏蔽。位于接触外壳的外侧但是延伸至该接触外壳的那部分同轴电缆进行自屏蔽。仅有显露出来的那部分内侧导体(比如未被外侧导体覆盖起来)位于通过将接触外壳20和22匹配起来而形成的屏蔽腔室内部。凸台142(图9)在一个带有斜面的边缘处将编织层容置切槽156连接起来,所述带有斜面的边缘用作一个引导部分,来将所述电缆引导至置换柱154上。凸台142和同轴电缆置换接头138被容置在分别位于相应绝缘壳体12和14上的横向支臂退让切槽59和69中。置换柱154和壁159在楔入编织层容置切槽156中的那部分外侧导体上施加一个横向保持力。位于屏蔽件62中的凹腔68和竖直通道65对置地间隔开,来使得同轴电缆(未示出)在同轴电缆置换接头138之间居中,由此相对于同轴电缆中的外侧导体合适地对置换柱154进行校准。
连接壁132包括一个唇部148,其在穿孔146的前方延伸。唇部148朝向其中心向内收敛,并且被制成在其远端部上带有一个导线卷曲部150。导线卷曲部150包括台阶式尖端152,当向内折叠来夹持在一根同轴电缆上时,它们相互连接。导线卷曲部150还用作一个应变消除装置,来防止同轴电缆与同轴电缆置换接头138之间发生移动。
如图7和8中所示,同轴电缆置换接头138在其内侧边缘附近包括置换柱154,置换柱154由编织层容置切槽156与同轴电缆置换接头138的壁159分离开。置换柱154的柱尖端158呈锥形,以有利于当接触外壳20和22被安装到同轴电缆上时插入到该同轴电缆内。
图9示出了当被组装到一根同轴电缆160上时同轴电缆置换接头138的工作过程。该实施例包括一对同轴电缆置换接头138。当接触外壳20和22被安装到同轴电缆160上时,柱尖端158刺入电缆套管162和外侧电缆编织层164中,并且延伸进入电缆绝缘层166。编织层容置切槽156牢固地通过一个保持力或者法向力容置和卡持住外侧电缆编织层164,以在接触外壳20和22与同轴电缆160中的外侧导体(也就是说外侧电缆编织层164)之间形成导电连接。所述保持力或者法向力构成了一个足以提供长期可靠接触界面的摩擦力。
置换柱154由一个柱-柱间距170间隔开,该间距170大于中心导体168的外径,但是小于外侧电缆编织层164的内径,以确保置换柱154不会与中心导体168导电接触,但是能够刺入外侧电缆编织层164中。置换柱154被制成带有一个预定的外侧柱宽度172,而编织层容置切槽156被制成带有一个基于外侧电缆编织层164的内径和外径的预定切槽宽度174,以确保置换柱154刺入外侧电缆编织层164中,同时编织层容置切槽156的宽度足以牢固地容置外侧电缆编织层164,并且与其形成一个可靠的导电连接。电缆编织层164的径向宽度利用该电缆编织层164的内径和外径差值进行定义,或者换句话说,电缆编织层164的宽度是沿着一个平行于该电缆编织层164半径的方向测定出的值。
如图6中所示,至少一个侧壁130可以在其上包括一个突起176,来与对置的接触外壳20和22的侧壁130内部摩擦匹配,以确保在接触外壳20与22之间具有足够的法向力,从而确保一个可靠的导电界面。
任选性地,两个同轴电缆置换接头138可以相互一体式制成,并且仅被固附(一体式或者以其它方式)在侧壁130和/或连接壁132中之一上。当相互一体式制成时,同轴电缆置换接头138将仍旧在置换柱154的上端部之间包括一个部分缺口(类似间隙140的上端部),来形成一个用于接收同轴电缆上没有被置换柱154刺入的部分的区域。因此,间隙140无需沿着置换柱154的整个长度进行延伸,而是可以仅被设置在其上端部附近。
图10a示出了一个同轴电缆几何形状180的示意图,其包括一个中心导体181。中心导体81位于中间绝缘材料183的中部,中间绝缘材料183由一个圆柱形外侧导体182环绕起来,由此使得内侧导体181在外侧导体182中居中。外侧导体182可以被制成一个编织型导体或者类似物。中心导体181具有一个半径rj,而外侧导体182具有一个内径ro。绝缘材料183的相对介电常数为εr。定义由同轴电缆几何形状180产生的阻抗的一般公式由下述等式表示:
Z 0 = 60 ϵ r ln ( r 0 r j ) Ohms ]]>等式(1)
图10b示出了一根由同轴电缆接插件10形成的带状线几何形状186的示意图。在带状线几何形状186中,一个中心导体187被夹持在两个较宽的接地导体188之间。中心导体187和接地导体188均为平整状,并且处于相互平行延伸的平面中。中心导体187被制成带有一个宽度(W)和一个厚度(T)。接地导体188以间隙H和H1与中心导体187间隔开。中心导体187由填充在接地导体188之间空白处的绝缘材料189环绕起来。绝缘材料189的相对介电常数为εr。定义由同轴电缆几何形状186产生的阻抗的一般公式由下述等式表示:
Z 0 = 80 ϵ r ln ( 1.9 ( 2 H + T ) 0.8 W + T ) ( 1 - H 4 × H 1 ) Ohms ]]>等式(2)
与保持圆形几何形状或者其它会产生对称电场分布的几何形状的接插件相比,带状线几何形状186更易于制造,并且在生产过程中设计参数更易于控制。作为示例,在具有带状线几何形状186的同轴电缆接插件10的制造过程中,制造工艺更易于控制间隙H和H1、厚度(T)、宽度(W)以及相对介电常数εr。形成带状线186的结构能够使得同轴电缆接插件10的阻抗易于控制。这种能力会转换为制造成本降低。
图11示出了环绕一根同轴电缆和环绕连接在该同轴电缆上的同轴电缆接插件10形成的电场分布。一系列平行线190指代的是同轴电缆的几何形状。一个大型的长方形盒子192指代的是同轴电缆接插件10的总体几何形状。一个较小的浅盒193指代的是一个诸如接触片16和216这样的接触片的总体几何形状。浅盒193还可以表示一个插座式接头,比如由插座式接头18或218形成的插座式接头。
由所述同轴电缆产生出一个电场分布191。该电场分布191环绕同轴电缆的圆周对称分布,并且随着与同轴电缆中的中心导体的径向距离增大而强度降低。用于电场分布191的代表性量值分布被图示为一系列同心的深色圆环,它们排布在和同轴电缆相交的平面中(比如垂直于同轴电缆的平面中)。环绕一根同轴电缆形成的电场的特征在于,该电场的量值/强度分布沿周向是一致的,仅沿径向发生变化。
由同轴电缆接插件10形成一个电场195。该电场195环绕同轴电缆接插件10对称分布,并且被设置成与带状线几何形状186处于特殊关系,其中带状线几何形状186形成于刀片式接头16和216与对应侧壁130、237和239之间(如前面结合图10b讨论过的那样)。用于电场195的量值或者强度分布由环绕在浅盒193周围的对称深色区域进行指代。电场195被设置成沿着一个横轴197靠近浅盒193的相对侧面,其中横轴197垂直于浅盒193所在平面进行延伸。如电场195中由深色区域示出的那样,量值或者通量密度主要集中在以横轴197为中心并且沿相对方向延伸的主要区域198中。电场195的量值或者通量密度次要地集中在一个在浅盒193的侧边缘附近沿着横向区域199略微延伸的区域(代表刀片式接头16和216的侧边缘)。换句话说,电场195的量值或者通量密度主要集中在主要区域198,同时少量集中在横向区域199中。
在图1示出的实施例中,刀片式接头16代表了中心导体187。当从具有公知厚度的平整金属板上冲压出刀片式接头16时,易于控制刀片式接头16的厚度和宽度。接触外壳20和22的侧壁130代表了接地导体188。顶壁36的厚度定义出了刀片式接头16与侧壁130之间的间隙H和H1。刀片式接头16与各个接触外壳20和22的连接壁132之间的距离可以被制成足够宽,以便使得连接壁132对同轴电缆接插件10的阻抗影响最小。
按照至少一个实施例,接触外壳20和22提供了一个整体式接触系统,其利用绝缘壳体12和14作为“填充物”,来在卷曲过程中使得同轴电缆(比如电缆160)保持原样。绝缘壳体12和14还有助于对同轴电缆160进行定位。编织层容置切槽的宽度取决于导电编织层的直径。仅作为示例,编织层容置切槽的宽度可以略微大于导电编织层的直径(比如千分之几英寸),同时编织层中的多个导体处于各个编织层容置切槽中。这将允许在组装过程中产生足够的变形量。在组装过程中导电编织层随着纵向滑动而发生的变形确保了导电编织层中的多个导体上的洁净金属表面与同轴电缆置换接头138发生接触,同时在所述多个导体与同轴电缆置换接头138之间保持所需的残余弹簧力。在编织层导体与同轴电缆置换接头138之间保持所需的残余弹簧力提供了一个长期稳定的低电阻接触截面。
任选性地,所述置换柱和置换柱尖端的形状可以发生变化。置换柱尖端可以带有双重边缘,用于在置换柱被插入到同轴电缆中的绝缘材料内时,置换柱沿着直线前进。使得置换柱呈锥形提供了附加强度,同时减轻了置换柱在安装过程中发生不希望的挠曲现象。
在将所述同轴电缆接插件与两根电缆组装起来的过程中,可以执行下述步骤。首先,对两根同轴电缆上即将相互连接起来的端部进行剥离,以显露出它们各自中的中心导体的一个端部。随后,中心导体的显露端部分别被插入到刀片式接头16和插座式接头18上的开口104和114之内。导线卷曲部102和112受到压制,来牢固地保持住中心导体的显露端部。接下来,同轴电缆和刀片式接头16以及插座式接头18被插入到相应的绝缘壳体12和14中。参照图1,刀片式接头16的主体部分90被插入(横向或者纵向)到切槽48之内,并且导线卷曲部102被插入到腔室50之内。同轴电缆上位于显露出的中心导体之后的未剥离部分被插入到凹腔52之内,直至绝缘材料、电缆编织层以及电缆套管的前边缘在侧壁44的后端部53附近抵靠在支架51上。一旦被插入,刀片式接头16的主体部分90的前端部分将从匹配表面24上的缺口部分23向前突伸。当绝缘壳体12和14被组合起来时,刀片式接头16和插座式接头18被连接起来。
各个接触外壳20和22被分开安装在绝缘壳体12和14中的对应绝缘壳体上。在安装过程中,接触外壳20和22被沿着一根轴线11(图1)分开插入,其中轴线11垂直于同轴电缆接插件10的纵轴13。随着接触外壳20和22被插入,同轴电缆置换接头138刺入对应的同轴电缆160,并且置换柱154与外侧电缆编织层164发生配合(如图9中所示)。接下来,一个外侧壳体被组装到同轴电缆接插件10上。
一旦被组装起来,绝缘壳体12和14、刀片式接头16和插座式接头18以及接触外壳20和22将共同限定出一个带状线接头构造,如前面结合图10B讨论的那样,来提供一个用于通过同轴电缆接插件10传送的信号的预期阻抗。
图12示出了一个按照本发明一替代性实施例制成的同轴电缆接插件200。该同轴电缆接插件200包括绝缘壳体212和214、一个刀片式接头216、一个插座式接头218以及接触外壳220和222。接触外壳220和222分别包括侧壁237和239以及连接壁233和235。刀片式接头216在功能上取代刀片式接头16,同时插座式接头218在功能上取代插座式接头18。第一绝缘壳体212和第二绝缘壳体214分别包括匹配表面224和226,它们分别具有更为明显的缺口部分223和225以及支架228和230。支架228包括一个缺口229,其能够接收插座式接头218的主体部分290。支架228也包括一条切槽231,其能够接收刀片式接头216上的指状物219。
侧壁237和239以及对应的连接壁233和235均被制成U形,并且分别具有敞口面201和207。侧壁237和239分别包括对置的接触卡持端部203、209和敞口端部205、211。敞口面201和207从接触卡持端部203和209分别延伸至敞口端部205和211,来提供前面结合接触外壳20和22讨论过的优点。
在图13中更为详细地示出了刀片式接头216。该刀片式接头216包括一个主体部分215,该主体部分215带有从其开始延伸的指状物217和219。指状物217和219由一条切槽221分离开,该切槽221部分地沿着主体部分215的长度从前边缘213向后延伸。主体部分215的后端部被固定在一个导线卷曲部223上,该导线卷曲部223具有一个穿通的开口225,用于容置一根连接于其上的同轴电缆中的中心导体。
当被连接起来时,刀片式接头216和插座式接头218在垂直平面中对准。包含刀片式接头216上的指状物217、219的平面被设置成分别平行于接触外壳220和222的侧壁237和239。包含插座式接头218的主体部分的平面分别被设置成平行于接触外壳220和222的连接壁233和235。如图12和13中所示,接头218的主体部分290被制成其宽度大于邻接卷曲部291的宽度。
任选性地,主体部分290可以不同于图12中所示。主体部分290可以被加工成与连接壁233和235相协作,来形成第二种带状线几何形状。该第二种带状线几何形状垂直于由刀片式接头216和侧壁237、239形成的带状线几何形状,来形成一个双重带状线几何形状。在该双重带状线几何形状中,刀片式接头216和插座式接头218形成了一种交叉排布。任选性地,刀片式接头16、216和插座式接头18、218中的一个或者多个可以包括多个接头,它们具有类似的形状并且被设置成相互平行或者相互垂直。作为示例,两个接头可以被相互平行地叠置起来,或者两个接头可以被设置成相互垂直。
连接壁132、233和235以及侧壁130、237和239单独地并且共同构成接地接头。换句话说,各个连接壁132、233和235构成一个单独的接地接头。对置的连接壁132、233和235的组合可以被看作构成一个接地接头。对置的侧壁130、237和239的组合可以被看作构成一个接地接头。作为另外一个示例,各个连接壁132、233和235与一个或者多个邻接侧壁130、237和239组合起来可以被看作一个接地接头。
绝缘壳体214包括一个从顶壁264向上突伸出来的锁闩241。该锁闩241能够使得同轴电缆接插件200被安装在另外一个结构上。在锁闩241任一侧的顶壁264中还设置有通道243,来提供一个均匀的壁厚,以便提高可模制性能并且减少所使用的材料量。
图14示出了与对应壳体212和214组装起来的接触外壳220和222。如图14中所示,在组装过程中,接触外壳220和222可以在绝缘壳体212和214相互匹配之前与对应的同轴电缆和绝缘壳体212、214连接起来。
图15和16分别示出了刀片式接头316和插座式接头318。在图15中,所示出的刀片式接头316具有一个平整的主体部分317,在其外端部上冲切出一条切槽319,来形成一个具有指状物321和322的叉状物。在指状物321和322的外端部处,在切槽319的开口中设置有圆形突起323,并且它们被设置成相互面对。突起323确保了当插座式接头318被插入到切槽319内时刀片式接头316与相连的插座式接头318之间牢固地摩擦式导电互连。主体部分317的另一端部包括一个卷曲部324,该卷曲部324具有一个开口325,其能够容置一根同轴电缆中的中心导体。卷曲部324被牢固地夹持在同轴电缆中的中心导体上。
图16示出了一个插座式接头318,其具有一个平整的主体部分326,该主体部分326带有一个具有斜面的外端部328,用于插入到刀片式接头316上的突起323之间。主体部分326的另一端部包括一个卷曲部330,该卷曲部330具有一个开口332,其能够容置对应同轴电缆中的中心导体。卷曲部330被制成牢固地附着在同轴电缆中的中心导体上。
图17和18示出了一种接触外壳的替代性构造的两个相对视图。各个接触外壳340均包括侧壁344和连接壁348。在至少一个侧壁344上设置有一个突起352,来确保匹配的接触外壳340之间合适地导电连接。
连接壁348在其后端部处包括一个过渡区域356,该过渡区域356与一个横向延伸的分隔板360一体式制成。分隔板360包括一条切槽363,以有利于在组装过程中对分隔板360进行切割。分隔板360相应地与一个应变消除卷曲部364一体式制成。在组装过程中,应变消除卷曲部364与过渡区域356以物理方式分离开,比如通过冲压操作,并且随后被固定在同轴电缆上。
应变消除卷曲部364呈U形,并且包括一个与分隔板360相连的横向延伸主体部分361。主体部分361被固定在支臂365的相对端部上,支臂365沿着一个垂直于主体部分361的方向相互平行延伸。支臂365包括沿着其两侧边缘进行延伸的凸肋367。主体部分361包括一个在支臂365之间居中的电缆抓持部369。该电缆抓持部369包括朝向内侧的齿371,来面对着所述同轴电缆。当应变消除卷曲部364被固定在同轴电缆上时,齿371将刺入同轴电缆的套管中,并且与外侧导体发生配合。电缆抓持部369可以被制成一个冲压而成的星状图案,带有大量压制出的齿371,并且被弯曲成面朝内侧。可选择地,齿371可以由一个齿或者由一个或者多个倒刺所取代。任选性地,电缆抓持部369无需与所述外侧导体发生配合,而是仅刺入套管的表面中,足以抵抗任何预期的电缆应力即可。
图19示出了接触外壳340的一个端部视图。同轴电缆置换接头368包括形成于其下端部上的支撑突起370,以便松弛地容置在连接壁348上的开口中。置换柱372向上延伸,并且通过间隙374相互分离开。置换柱372包括尖端376,其有利于刺入对应同轴电缆中的套管和外侧导体中。编织层容置切槽378向下延伸,并且在基部井孔373(base wells)处从间隙374向外扩展,来形成一个钩子形状。
接触壁375包括锥形的底切边缘377,其沿着同轴电缆置换接头368的顶部进行延伸。该底切边缘(undercut edges)377终止于前端379,前端379相互面对并且均位于编织层容置切槽378的口部381处。随着同轴电缆置换接头368与同轴电缆发生配合并且刺入其中,接触壁375将电缆套管从外侧导体上剪切下来。底切边缘377与置换柱372的中心纵轴形成一个锐角。该底切边缘377相对于水平方向(由虚线示出)以锐角383从前端379向下并且远离渐缩,来形成一个收集区域,用于收集随着所述外侧导体被楔入编织层容置切槽378内而被置换出来的多余电缆套管材料,并且有利于剪切操作。通过在进入口部381之前将电缆套管从外侧导体上剪切下来,同轴电缆置换接头368防止了电缆套管被楔入编织层容置切槽378中。如果所述电缆套管被楔入编织层容置切槽378中,那么其将干扰所述外侧导体与编织层容置切槽378之间的导电连接。
图20和21示出了一个用于绝缘壳体的替代性实施例的相对视图,其可以被应用在接插件的一部分或者两部分中。该绝缘壳体400在长方形主体部分404的前端部上包括一个匹配表面402。主体部分404的后端部被制成带有一个穿过连接区域408的屏蔽件406。该屏蔽件406包括对置的侧壁410和412,它们共同在它们之间限定出一个能够容置同轴电缆的U形腔室414。侧壁410和412的内表面包括缺口416和418,它们相互面对并且沿着和绝缘壳体400长度方向相交的方向竖直延伸。至少缺口416和418中之一包括一对平行的凸肋420,它们沿着对应缺口416或者418的长度方向进行延伸。
主体部分404包括一个腔室405,其适合于容置同轴电缆的前端部和位于固附在所述电缆端部的刀片式接头316和插座式接头318上的卷曲部。主体部分402的前端部包括一条切槽407,其能够接收一个相关的刀片式接头316或者插座式接头318。
屏蔽件406的后端部424与一个应变消除构件426连接起来,该应变消除构件426具有一个带有U形缺口428的基部419。应变消除构件426上的缺口428包括一个具有横向弧形沟槽423的内表面421。缺口428的相对端部形成了壁架(ledges)425。侧壁427沿着缺口428的相对侧面从壁架425向上延伸。在各个壁架425中形成有通道430,它们穿过应变消除构件426延伸至后侧面431。通道430间隔开,以便当接触外壳340沿着箭头434的方向(图21)与绝缘壳体400横向连接起来时,与支臂365对齐并且容置该支臂365。各个通道430的长度略微小于凸肋367的外径,这样,随着支臂365被压入通道430之内,凸肋367与壁架425发生配合,从而保持住应变消除卷曲部364和应变消除构件426。
随着应变消除卷曲部364和应变消除构件426被压持在一起,电缆抓持部369上的齿371将刺入所述同轴电缆中的套管并且与外侧导体发生配合。电缆抓持部369将应变消除卷曲部364固定在同轴电缆上,并且防止它们之间发生轴向相对运动。
电缆抓持部369能够在同轴电缆的圆形横剖面不发生变形的条件下阻止该同轴电缆与绝缘壳体400之间轴向运动。应变消除卷曲部364和构件426减轻了同轴电缆被压缩至压缩几何形状的程度,否则会干扰阻抗和信号性能。通道430和支臂365无需具有长方形横剖面,而是可以呈圆形、正方形、弧形、三角形或者类似形状。任选性地,通道430和支臂365的数目可以少于或者多于两个。
图22示出了匹配在一个对应的绝缘壳体400上的外壳340。
图23和24示出了一个外侧壳体450,一旦被安装在绝缘壳体400上,该外侧壳体450将位于一个外壳340的上方。外侧壳体450由一种绝缘材料制成。该外侧壳体450在其一个外表面上包括一个锁闩柱452。该锁闩柱452包括一个锁闩突起451。在外侧壳体450的一个端部上设置有一个辅助锁定构件454。
图25和26示出了一个外侧壳体460,一旦被安装在绝缘壳体400上,该外侧壳体460将位于另外一个外壳340的上方。外侧壳体460被构造成与外侧壳体450相匹配。外侧壳体460包括一个匹配端部462,其适合于容置外侧壳体450的端部453。在外侧壳体460的一个侧面上设置有一条切槽464,用于接收位于外侧壳体450的锁闩柱452上的锁闩突起451。图26示出了一个位于外侧壳体460中的内部腔室466,在其中可以看到一个外壳340被牢固地保持在其中。外侧壳体460的另一端部468被制成带有一个辅助锁定构件470。
图27示出了一个同轴电缆置换接头的替代性实施例。同轴电缆置换接头538可以被形成在任何一个侧壁或者连接壁上,比如侧壁130或者连接壁132之一上(图1)。该同轴电缆置换接头538在垂直于对应接触外壳的纵轴的平面中对准,比如接触外壳20(图1)。在图27示出的示例中,该同轴电缆置换接头538沿着边缘539与比如连接壁132的连接壁连接起来。
同轴电缆置换接头538包括一个间隙540,其定义了一个位于分叉的置换部分541与543之间的通道。各个置换部分541和543均包括一个置换柱544和一个接触壁546,它们由一条切槽548分离开。接触壁546的上端部包括前边缘550,它们被制成从同轴电缆置换接头538的外边缘552向内和向下倾斜。前边缘550向内和向下倾斜,以便在置换柱544上端部上的尖端556附近将切槽548的口部554接合起来。前边缘550将电缆套管引导至置换柱544上。切槽548的下端部包括井孔558,其被构造成在置换柱544刺入所述外侧套管和外侧导体中时,容置同轴电缆中的外侧导体。置换柱544与切槽548之间的间隙基于带固定其中的同轴电缆的尺寸加以确定。
图28和29示出了一种接触外壳的替代实施例。接触外壳560包括侧壁562和连接壁564。侧壁562的接触保持端部566包括同轴电缆置换接头568。连接壁564通过一个过渡区域572与一个分隔板570连接起来。分隔板570相应地通过一个过渡区域590被连接在一个应变消除卷曲部574上。分隔板570包括一条切槽576,以有利于对分隔板570进行切割。
应变消除卷曲部574呈U形,并且包括一个主体部分577,该主体部分577在其相对侧面上具有支臂578。支臂578包括位于其相对侧面上的凸肋580。应变消除卷曲部574以与应变消除卷曲部364相同的方式进行工作(在前面结合图17和18讨论过),从而以摩擦方式与一个匹配的应变消除构件中的通道(比如图20和21中的应变消除构件426中的通道430)发生配合。
应变消除卷曲部574包括多个电缆抓持特征,比如电缆抓持部582和584以及倒刺586-588。电缆抓持部582和584沿着主体部分577的长度方向设置,并且通过在主体部分577上冲压出一个星状图案接着弯曲该星状图案来形成一个从主体部分577向上延伸圆形齿环而形成。倒刺586-588被设置在主体部分577的相对端部上。在图28和29示出的示例中,在将应变消除卷曲部574连接到分隔板570上的过渡区域590内,在主体部分577的前边缘上冲压出一个倒刺586,并且在前边缘附近向上弯曲。一对倒刺587和588被依次设置在主体部分577的后边缘附近。当应变消除卷曲部574与一个对应的应变消除构件牢固地连接起来时,电缆抓持部582和584以及倒刺586-588将刺入同轴电缆中。电缆抓持部582和584以及倒刺586-588可以进一步延伸入所述同轴电缆内,直至完全刺入外侧套管并且与其发生配合和/或还刺入外侧导体中,从而在应变消除卷曲部574和同轴电缆之间提供牢固连接。
任选性地,同轴电缆接插件10可以仅在一个端部处被连接在一根同轴电缆上,同时在另一端部处被连接在一个除同轴电缆之外的结构上。例如,所述同轴电缆接插件的一个端部可以适合于被连接在分立元件、印刷电路板、电路板、挠性电路、差动对、双绞线、两根导线、底板以及类似构件上。因此,被连接在非同轴结构上的同轴电缆接插件10的端部无需包括如前所述的外壳或者同轴电缆置换卷曲部。
任选性地,接触外壳20、22、220和222可以被制成除U形之外的其它构造。作为替代,两个成对的接触外壳(比如接触外壳20与22)可以呈L形,并且被构造成使得当将两个L形接触外壳连接起来时,形成一个屏蔽盒,该屏蔽盒环绕在电缆轴线的周围,并且在和该轴线相交的平面中提供360度屏蔽。所述360度屏蔽基本上环绕在内侧接头(包括将内侧同轴电缆导体固附在所述内侧接头上的卷曲部)的周围。当呈L形时,各个接触外壳均包括两个可以具有不同长度或者相同长度的壁。可选择地,所述接触外壳可以具有一个经过修改的J形,也就是说一个在其下壁的外端部上带有弯曲凸缘的L形。位于各个接触外壳的下壁上的凸缘叠置在匹配的接触外壳上的邻接上壁上。
任选性地,两个成对的接触外壳无需具有相同横剖形状,只要这两个接触外壳在匹配起来时能够环绕在电缆轴线的周围并且在和该轴线相交的平面中提供360度屏蔽即可。所述360度屏蔽基本上环绕在内侧接头的周边周围,并且位于显露出来的内侧导体上方。作为替代,一个接触外壳可以对所述内侧接头/导体的三个侧面进行屏蔽,而另外一个接触外壳可以对少于三个侧面进行屏蔽。例如,一个接触外壳可以呈U形,同时另外一个接触外壳可以呈L形、经过修改的J形或者简单地是一个平整壁,覆盖在匹配于其上的U形接触外壳的敞口面上。所述接触外壳均可以被制成带有三个壁。
尽管已经图示和描述了本发明的特定构件、实施例和应用,当然应该明白本发明并非局限于此,因为本技术领域中的那些熟练技术人员可以进行修改,尤其上在前述教导的启示下。因此,本发明的保护范围由所附权利要求加以限定,以覆盖这些结合有那些落入本发明的精神实质和保护范围之内的特征的修改。

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本发明提供了一种用于将具有中心导体和外侧导体的同轴电缆相互连接起来的同轴电缆接插件。该同轴电缆接插件包括内侧接头和外侧接头,它们被构造成可以被固定在同轴电缆中的内侧导体和外侧导体上。一个接插件壳体具有一个用于容置所述内侧接头的凹腔。所述外侧接头被固定在所述接插件壳体上。一个连接在所述外侧接头上的同轴电缆置换部分具有至少一个置换柱和编织层容置切槽,它们被构造成在所述外侧导体被安装在该同轴电缆接插件上。

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