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CN100456570C - 推压型连接器接口 - Google Patents

推压型连接器接口 Download PDF

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CN100456570C CNB2004100953564A CN200410095356A CN100456570C CN 100456570 C CN100456570 C CN 100456570C CN B2004100953564 A CNB2004100953564 A CN B2004100953564A CN 200410095356 A CN200410095356 A CN 200410095356A CN 100456570 C CN100456570 C CN 100456570C
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Abstract

本发明公开了一种推压型连接器接口以及相关的弹簧环，其适合与诸如SMA或N型连接器的现有标准螺纹母连接器一起使用。多个公连接器主体的弹簧环一般与母连接器主体螺纹配合。公连接器主体中的轴套可以在母连接器主体的孔内延伸。诸如定位在槽中或压配合在所述轴套上的弹簧或弹簧环具有多个可弯曲的突起，这些突起在轴套和所述孔的内部直径表面之间变形和/或被偏置抵靠着内部直径表面。通过弹簧环的偏置以及弹簧或弹簧环的变形和/或偏置所形成的连接，在公连接器和母连接器之间建立起可靠的机械和电连接。

Description

推压型连接器接口
技术领域
本发明涉及一种推压型电连接器接口。更特别地是，本发明涉及一种推压型同轴连接器接口，其与修改的和标准的连接器接口一起使用，适于通过螺纹连接螺母进行互连。
背景技术
在RF应用中使用的电连接器已经成为标准，以允许来自于不同制造商的设备协同工作。标准连接器的类型包括：SMA、N型、BNC以及F型(CATV)连接器。公F型连接器包括配合到母接口上的螺纹以保持互连的螺纹环圈。另外，公F型连接器可备有弹簧爪，在公F型连接器推进在母F型插座的螺纹部分上时所述弹簧爪形成干涉配合。使用弹簧爪的F型连接器有着令人怀疑的可靠性，这是因为连接器的保持力依靠着弹簧爪和母插座之间的干涉配合，这种干涉配合的形式是在易于插入和保持力之间的妥协。与外部导体形成的所述互连的高频电特性可能达不到满意度，这是因为在每个弹簧爪之间区域上的电连接的缺失。
BNC连接器包括在母连接部分上径向突出的销，在所述连接器被插在一起并且所述外部环圈旋转时，销与弹簧偏置的公连接部分外部环圈中的槽相配合，允许不使用工具进行快速互连。但是，相当复杂的BNC连接器的制造成本要比F型贵得多。BNC和F型两种连接器都一般用在低信号级别和或不昂贵的消费者应用中。
诸如SMA和N型等用于高功率级别的标准连接器，在公连接部分中使用螺纹外部环圈，其与形成在母连接部分外部直径中的螺纹相配合。
螺纹外部环圈要求多转几圈从而完全地设置互连，其消耗时间并且迫使使用者使用双手和/或使用扳手。在更换频繁连接的地方，例如在接线面板或测试设备，上紧和松开所述螺纹外部环圈成为一种负担。
电连接器工业中的竞争已经将注意力集中在易于使用、电互连特性和连接器可靠性上。商业成功的因素还包括制造、材料和安装成本的减少。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种连接器接口，其克服了现有技术中的缺陷。
本发明提供了一种连接器接口，用于连接到圆柱形母连接器主体，该母连接器主体具有外部直径表面以及具有内部直径表面的孔，所述连接器接口包括：单件式公连接器主体，其具有多个被偏置而与外部直径表面干涉配合的外部弹簧爪；公连接器主体的轴套的前端部分，能够插入在所述孔中；以及位于所述轴套外部直径上的第一弹簧；所述第一弹簧的大小使其可以在所述孔的内部直径和所述轴套的外部直径之间直接接触所述孔的内部直径和所述轴套的外部直径。
本发明还提供了一种连接器接口，在具有外部直径表面和内部直径表面的孔的母连接器和公连接器之间，该连接器包括：形成在公连接器的单件式公连接器主体的引导边缘中的多个外部弹簧爪；以及电连接到所述公连接器的第一弹簧，其中多个外部弹簧爪被偏置而与所述母连接器的外部直径表面接合，第一弹簧被偏置而与所述孔的内部直径表面直接接触。
本发明还提供了一种连接器接口，用于连接到圆柱形母连接器主体，该母连接器主体具有外部直径表面以及具有内部直径表面的孔，所述连接器接口包括：公连接器主体，其具有多个被偏置而与外部直径表面干涉配合的外部弹簧爪；公连接器主体的轴套的前端部分，能够插入在所述孔中；以及位于所述轴套外部直径上的第一弹簧。
附图说明
与本说明相结合并作为本说明一部分的附图，示出了本发明的实施例，并且与上面所给出本发明的一般说明以及在下面给出的对实施例的详细描述一起，作为对本发明原理的解释。
图1是在互连之前本发明第一实施例的外部侧视图；
图2是在互连之前沿图1中A-A线的剖视图；
图3是图2中区域C的放大图；
图4是互连的本发明第一实施例的外部侧视图；
图5是互连的沿图1中A-A线的剖视图；
图6是图5中区域C的放大图；
图7是扭曲螺旋弹簧的正视图；
图8是扭曲螺旋弹簧的侧视图；
图9是本发明第二实施例的外部侧视图；
图10是附有弹簧爪的本发明第二实施例的外部侧视图；
图11是沿图12中A-A线、附有弹簧爪的本发明第三实施例的剖视图；
图12是本发明第三实施例的端视图；
图13是根据本发明第三实施例的弹簧爪环的剖视图；
图14是图13所示弹簧爪的端视图；
图15是与母连接器主体配合、附有弹簧爪的本发明第三实施例的剖面图。
部件列表：
  1   母连接器主体
  3   螺纹
  5   公连接器主体
  7   外部弹簧爪
  9   有角度的面
  11   轴套
  13   肩台
  15   引导边缘
  16   孔
  17   第一槽
  19   第一弹簧
  21   绝缘件
  23   内部导体接触件
  25   同轴电缆连接区域
  27   第二槽
  29   第二弹簧
  31   第三槽
  33   弹簧爪环
  35   弹簧爪
  37   环圈
  39   引导边缘
具体实施方式
通过参考附图1-10以标准SMA母连接器配置对本发明进行说明。本领域技术人员将会认识到，本发明类似地适用于N型连接器和或其它标准或特有的连接器结构，这些结构具有一端孔，它允许母连接部分的外部直径表面也可以和内部直径表面相接触。
正如图1-5所示，此处所示适于面板表面安装的标准SMA母连接器主体1在外部直径表面上具有螺纹3。通常，该螺纹3由SMA公连接器主体的可旋转外部螺纹环圈配合。根据本发明的第一示意性实施例，公连接器主体5通过多个外部弹簧爪7接触螺纹3，所述多个外部弹簧爪7围绕着公连接器主体5的前端间隔开来。当公连接器主体5沿母连接器主体1的纵向轴线被插入时，外部弹簧爪7适合在所述螺纹3上并且紧靠着所述螺纹3形成干涉配合，所述纵向轴线由图1中的剖面线A-A示出。每个外部弹簧爪7的引导边缘可形成有一定角度的面9，从而在推进互连之前引导公连接器主体5在母连接器主体1上的初步对中。多个外部弹簧爪7的每一个相互结合在一起，从而在母连接器主体1和公连接器主体5之间建立可靠的机械和电连接。为了使外部弹簧爪具有可接受的弹簧特性、强度和弹性，所述公连接器主体可由诸如磷青铜的金属合金所形成。
轴套11的尺寸被定制成可以压配合到公连接器主体5的孔中，紧靠着肩台13设置(图2)。轴套11前端部分的尺寸被定制成可以安装在形成于母连接器主体1的引导边缘中的孔16的内部直径中。轴套11的引导边缘15是在公连接器主体5完全被推动紧靠着母连接器主体1时母连接器主体1底部所抵靠的表面。
如图3所示，形成在轴套11前端部分外部直径中的第一槽17适合设置第一弹簧19(图5和6)。所述第一弹簧19的大小使其可以在母连接器主体1的孔16的内部直径和轴套11之间被压缩，在母连接器主体1和公连接器主体5之间建立附加的机械和电连接。例如，所述第一弹簧19可以是图7和图8所示的扭曲螺旋弹簧或其它由传导材料形成的弹簧，诸如在下面第三实施例中所描述的从一环突出的多个弹簧爪。
绝缘件21将内部导体接触件23同轴定位在轴套11中。内部导体接触件23适合与母连接器主体1的标准内部导体接口相互作用，为了清楚在此省略。另外，公连接器主体5的线缆端具有同轴电缆安装区域25，其适合于将同轴电缆的内部和外部导体分别容纳并紧固在与内部导体接触件23和公连接器主体5的机械互连和电互连中。根据所配合的同轴电缆的类型以及是否为工厂或工地以及是否希望永久或可拆卸的连接，特定配合可经由诸如传导粘合、焊接、压接和或机械压缩用于同轴电缆外部和内部导体接合。这些方法对本领域技术人员来说是公知的，因此在这里不再作详细说明。
在使用中，已经安装有同轴电缆的公连接器主体5被居中于现有标准的母连接器主体1上并且被推进到位。当公连接器主体5被推在母连接器主体1上时，多个外部弹簧爪7分布在螺纹3上，在外部弹簧爪7和螺纹3之间产生围绕母连接器主体外部直径表面的可靠接触。当公连接器主体5沿母连接器主体1继续时，轴套11的引导边缘15被插入在孔16的内部直径中。携带在第一槽17中的第一弹簧19在第一槽17和母连接器主体1的孔16的内部直径之间变形，在母连接器主体1和公连接器主体5之间产生第二可靠接触。
在第二示例性实施例中，如图9和10所示，第二槽27可以被加入到外部弹簧爪7的外部表面作为用于第二弹簧的安装表面。所述第二弹簧29进一步偏置外部弹簧爪7与螺纹3相接触。所述第二弹簧29也可以是如图7和8所示的扭曲螺旋弹簧。另外，所述第二弹簧29可被替代为向内偏置的弹簧夹(图10)或铁丝系材，其可在公连接器主体5被设置在母连接器主体1上以后进行安装，由此加强所述互连抵抗分离。
如果第三槽31形成在母连接器主体1的内部直径表面中，配制成容纳第一弹簧19的内部直径接触部分和/或在公连接器主体5被完全设置在母连接器主体1上时与第一槽17对齐，那么会建立起通过保持第一弹簧19所操作的制动功能。所述制动功能向使用者产生“喀哒”声，反馈指示所述互连已经完成。当第三槽31被加入到标准连接器设计中时，根据本发明的最终连接器可以和标准螺纹连接器或与推压型连接器一起操作并且具有“喀哒”声互连反馈功能。
本发明的第三实施例中，图11-15所示的附图标记如上所述，一弹簧爪环圈33作为第一弹簧19。所述弹簧爪环圈33的尺寸被定为可压配合在轴套11的连接端的外部直径上，产生强的机械-电互连并且不再需要形成第一槽17的机加工。另外，所述弹簧爪环圈33可适合于压配合在公连接器主体5的内部直径上。在这种配置中，所述弹簧爪35被形成远离公连接器主体5延伸，围绕着母连接器主体1的引导边缘，从而接触并偏置抵靠着母连接器主体1的孔16的内部直径。
如图13和14所示，所述弹簧爪环33具有多个向外突出的可弯曲突起，这里是从圆柱环圈37突出的弹簧爪35的形式。每个弹簧爪35的引导边缘39可形成有一定角度的表面和/或滑顺的半径，从而在弹簧爪35最初接触时减少摩擦并且在母连接器主体1与公连接器主体5配合过程中弯曲抵靠着孔16的内部直径。每个弹簧爪35弯曲从而很紧地抵靠着孔16的内部直径，从而导致在母连接器主体1和公连接器主体5之间形成可靠的电连接，如图15所示。
本实施例示出与公连接器主体5的纵向轴线平行形成的弹簧爪35。另外，所述弹簧爪可以以其它角度形成，例如30至45度。所述弹簧爪环33还可形成为具有多个可变形隆起和/或突起的卡环，每个隆起在功能上作为向外突出的弹簧爪35。所述弹簧爪环33可以被机加工、冲压、成型加工和/或注射模制成形(用传导材料或以后作出传导涂层)。
本发明提供一种与现有标准螺纹连接器一起使用的简单并且具有成本效率的连接器接口。本发明允许使用者快速地连接和断开互连而不必在拧螺纹和/或使用额外工具上消耗时间。另外，本发明提供多个偏置点以及连接表面，这些偏置点以及连接表面能够建立可靠以及高质量的机械和电连接。附加的电屏蔽也可以设置第一弹簧多个偏置点和连接表面，进一步将互连与高频信号泄露和/或干扰隔离开来。
在上面的描述中，参照了比率、整数、元件，这些都具有公知的等同物，因此，本发明也包含了这些等同物，好象单独描述了这些等同物一样。
本发明虽然已经通过对实施例的说明进行了描述，虽然已经对本实施例进行了相当详细的描写，但是申请人的目的不是限定或以任何方式将权利要求的范围限制在所述细节。对本领域技术人员来说，另外的优势和修改会是显而易见的。因此，就其更宽的方面来说，本发明不受限于特定的细节、代表性的装置、方法以及示出和描述的示例。因此，可以离开所述的细节但不背离申请人的一般发明构思的精神或范围。另外，可以理解的是，可以在不背离权利要求所限定的本发明范围或精神的前提下进行改进和/或修改。
本申请要求J.Wlos在2004年1月23日提交的美国专利申请第10/707,912，“推压型连接器接口”(待审)；以及J.Wlos在2004年4月29日提交的美国专利申请第10/709,364，“推压型连接器接口”的权益并包含二者的内容进行参照。

Claims (25)

1、一种连接器接口，用于连接到圆柱形母连接器主体，该母连接器主体具有外部直径表面以及具有内部直径表面的孔，所述连接器接口包括：
单件式公连接器主体，其具有多个被偏置而与外部直径表面干涉配合的外部弹簧爪；
公连接器主体的轴套的前端部分，能够插入在所述孔中；以及
位于所述轴套外部直径上的第一弹簧；
所述第一弹簧的大小使其可以在所述孔的内部直径和所述轴套的外部直径之间直接接触所述孔的内部直径和所述轴套的外部直径。
2、根据权利要求1所述的连接器接口，其中，所述第一弹簧在公连接器主体与母连接器主体配合时接触内部直径表面。
3、根据权利要求1所述的连接器接口，其中，第一弹簧由形成在轴套外部直径中的第一槽所定位。
4、根据权利要求1所述的连接器接口，其中，第一弹簧是扭曲螺旋弹簧。
5、根据权利要求1所述的连接器接口，其中，第一弹簧是具有多个从环圈向外突出的弹簧爪的弹簧爪环。
6、根据权利要求5所述的连接器接口，其中，一半径形成在每个弹簧爪的引导边缘中。
7、根据权利要求5所述的连接器接口，其中，所述环圈的尺寸被定制为能够压配合安装到所述轴套的外部直径。
8、根据权利要求1所述的连接器接口，其中，第一弹簧是具有多个可弯曲突起的环。
9、根据权利要求1所述的连接器接口，其中，所述第一弹簧的大小在公连接器主体与母连接器主体配合时可使其在轴套和内部直径表面之间弹性变形。
10、根据权利要求1所述的连接器接口，还包括环绕着多个外部弹簧爪的第二槽；以及定位在第二槽中向内偏置多个外部弹簧爪的第二弹簧。
11、根据权利要求1所述的连接器接口，其中，所述母连接器是SMA和N型连接器中的一种。
12、根据权利要求1所述的连接器接口，其中，所述母连接器具有位于内部直径表面上的第三槽；所述第三槽能够在公连接器主体装靠在母连接器上时与第一槽对齐。
13、根据权利要求1所述的连接器接口，其中，所述母连接器具有位于内部直径表面上的第三槽；所述第三槽能够在公连接器主体装靠在母连接器上时容纳第一弹簧的内部直径接触部分。
14、根据权利要求1所述的连接器接口，还包括通过绝缘件同轴地位于轴套孔中的内部导体接触件。
15、根据权利要求1所述的连接器接口，其中，多个外部弹簧爪的每一个具有呈一定角度的面。
16、根据权利要求1所述的连接器接口，其中，所述轴套被形成为能够在公连接器主体中被压配到位的单独的元件。
17、根据权利要求15所述的连接器接口，其中，所述轴套被压配在所述公连接器主体中直到所述公连接器主体的一向内突出的肩台。
18、一种连接器接口，在具有外部直径表面和内部直径表面的孔的母连接器和公连接器之间，该连接器包括：
形成在公连接器的单件式公连接器主体的引导边缘中的多个外部弹簧爪；以及
电连接到所述公连接器的第一弹簧；
多个外部弹簧爪被偏置而与所述母连接器的外部直径表面接合；
第一弹簧被偏置而与所述孔的内部直径表面直接接触。
19、根据权利要求18所述的连接器接口，其中，第一弹簧由形成在公连接器内的轴套的外部直径中的第一槽所定位。
20、根据权利要求18所述的连接器接口，其中，第一弹簧具有多个可弯曲的突起。
21、根据权利要求18所述的连接器接口，其中，第一弹簧具有多个弹簧爪。
22、根据权利要求18所述的连接器接口，还包括位于所述公连接器外部直径上、围绕多个外部弹簧爪的第二槽。
23、根据权利要求18所述的连接器接口，其中，能够与第一弹簧配合的第三槽位于所述孔的内部直径表面上。
24、根据权利要求22所述的连接器接口，还包括处于第三槽中的第二弹簧，所述第二弹簧进一步朝向所述母连接器的外部直径表面偏置外部弹簧爪。
25、根据权利要求18所述的连接器接口，其中，所述母连接器是SMA和N型连接器中的一种。
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