TWI603555B - 具有可成型外導體的無支柱同軸電纜連接器 - Google Patents
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Description
本申請案基於美國專利法第119條規定主張於2013年8月9日提出申請的美國臨時專利申請案第61/864,181號之優先權權益,本申請案之參考整體上結合此美國臨時專利申請案之揭露。
本發明揭露一般係關於同軸電纜連接器,且特定關於經配置而附接於同軸電纜的同軸電纜連接器而不是藉由使用支柱的同軸電纜連接器。
同軸電纜連接器(如F型連接器(F-connector))用於將同軸電纜附接於另一個物件(如具有終端的工具或接合面經調整而嚙合連接器)。同軸電纜F型連接器經常用於端接有線電視系統中的下引電纜。同軸電纜通常包括由介電體圍繞的中心導體,介電體接著被以箔或編織層中的一或兩種形式的導電接地覆套圍繞,以箔或編織層中的一或兩種形式的導電接地覆套作為電纜的外導體。導電接地覆套由保護
外套部圍繞。F型連接器通常被固定在預備的同軸電纜端上,允許同軸電纜端與接線段連接,如藉由帶有接線段螺紋終端的螺紋連接。
具有捲曲襯套的一類型的F型連接器捲曲樣式包含於作為連接器主體的部分。特殊的徑向捲曲工具(具有形成六邊形的夾片)用於將捲曲襯套繞著同軸電纜的外套部徑向捲曲以固定捲曲樣式的F型連接器於預備的同軸電纜端上。
F型連接器的另一類型具有分離的環形壓縮襯套,分離的環形壓縮襯套用於固定F型連接器於預備的電纜端上。該等F型連接器施用塑膠環形壓縮襯套而不是將捲曲襯套往同軸電纜的套部徑向捲曲,塑膠環形壓縮襯套一開始附接於F型連接器,但在F型連接器安裝前與連接器分離。壓縮襯套包括內孔以允許壓縮襯套在F型連接器安裝前穿過同軸電纜端。同軸電纜端必須藉由將外編織層的部分移除並將外編織層回摺過電纜套部以作準備。F型連接器本身接著被置於預備的同軸電纜端使得電纜插入連接器。當電纜插入連接器,連接器中的中空管狀支柱插到電纜編織層與電纜套部下。接著,壓縮襯套沿著連接器的縱軸作軸向壓縮進入連接器的主體,同時將壓縮襯套與連接器的管狀支柱之間的同軸電纜套部壓縮。許多商業工具製造商提供用於將壓縮襯套作軸向壓縮進入該等連接器的壓縮工具。
同軸電纜連接器內的套環或襯套可以被向內壓縮抵住同軸電纜的外表面以將同軸電纜連接器固定於同軸電纜的外表面。此等連接器具有以螺紋嚙合螺母部分的主體部分。
螺母部分包括內孔,一套圈設置在內孔中,套圈具有同軸電纜的外導體所穿過的內孔。當螺母部分以螺紋穿過主體部分,套圈向內卡住而壓縮套圈的內直徑,從而使套圈緊縮到電纜的外表面。然而,此類型連接器無法以簡單捲曲或壓縮工具快速安裝。反之,例如,此連接器配對的螺紋必須藉由使用一對扳手緊縮。此外,同軸電纜端必須藉由將外套部剝回以暴露導電接地覆套與中心導體而作準備。接著導電接地覆套必須被摺回或翻轉,這些全部都需要時間、工具以及耐心。
本發明所揭露之實施例包括用於將同軸電纜端耦接到終端的同軸電纜連接器。同軸電纜連接器具有耦接器、可成型外導體、主體與致動插件。外導體定位於耦接器並可旋轉地固定耦接器。主體附接於外導體並定位在耦接器。致動插件可移動地定位在主體並經配置而往耦接器前進且促使同軸電纜連接器的外導體徑向向內以形成外導體於同軸電纜的外導體。在此方法中,同軸電纜連接器經配置以附接於同軸電纜而不是藉由使用支柱。
在另一個態樣中,本發明揭露之實施例亦包括用於將同軸電纜端耦接到終端的同軸電纜連接器。同軸電纜連接器具有帶有環形部分的可成型外導體,可成型外導體具有複數個槽部(slot)、突起部分、凹孔與面向內的環形部分,環形部分具有內表面。耦接器由外導體可旋轉地固定。主體附接於外導體並定位在耦接器。致動插件可移動地定位在主體
並經配置而往耦接器前進且促使同軸電纜連接器的外導體徑向向內以形成外導體於同軸電纜的外導體,同軸電纜插於同軸電纜連接器中。
在又另一個態樣中,本發明揭露之實施例亦包括用於將同軸電纜端耦接到終端的同軸電纜連接器。同軸電纜連接器具有可成型外導體,可成型外導體具有複數個肋件、突起部分與面向內的環形部分。耦接器由外導體可旋轉地固定。主體附接於外導體並定位在耦接器。致動插件可移動地定位在主體並經配置而往耦接器前進且促使同軸電纜連接器的外導體徑向向內以形成外導體於同軸電纜的外導體,同軸電纜插入同軸電纜連接器中。
額外的特徵與優點於之後有詳盡的描述,且其中部分將從該等描述中向該發明所屬領域具有通常知識者輕易彰顯或藉由施行如說明書(包括詳盡的說明書、申請專利範圍以及所附圖示)所述的實施例以識明。
可以理解前述的概括說明與之後的詳盡說明僅為示範,並意欲提供概述與架構以了解申請專利範圍的特性與特徵。包括的所附圖示提供進一步理解,併入說明書中亦構成本說明書的一部分。圖示繪示了一或多個實施例,並與說明書一併作為解釋各式實施例的原理與操作。
99‧‧‧組裝工具
100‧‧‧同軸電纜連接器
200‧‧‧耦接器
220‧‧‧前端
225‧‧‧後端
230‧‧‧開口
235‧‧‧內表面
240‧‧‧螺紋部分
245‧‧‧通道
250‧‧‧O型環
255‧‧‧環
260‧‧‧外表面
265‧‧‧六邊形配置部分
300‧‧‧外導體
310‧‧‧前端
315‧‧‧後端
320‧‧‧開口
330‧‧‧內表面
335‧‧‧環形表面
340‧‧‧外表面
345‧‧‧整塊接地凸緣
350‧‧‧突起部分
351‧‧‧凹孔
355‧‧‧槽部
400‧‧‧主體
410‧‧‧前端
415‧‧‧內表面
420‧‧‧內表面
425‧‧‧開口
435‧‧‧第一內環形凹槽
440‧‧‧第二內環形凹槽
450‧‧‧後端
500‧‧‧致動插件
520‧‧‧前端
525‧‧‧後端
530‧‧‧開口
535‧‧‧內表面
540‧‧‧傾斜表面
545‧‧‧帶刺部分
555‧‧‧外表面
560‧‧‧致動器
600‧‧‧外導體
610‧‧‧前端
615‧‧‧後端
620‧‧‧環形部分
630‧‧‧內表面
635‧‧‧環形表面
640‧‧‧外表面
645‧‧‧整塊接地凸緣
650‧‧‧突起部分
655‧‧‧肋部
700‧‧‧致動插件
720‧‧‧前端
725‧‧‧後端
730‧‧‧開口
735‧‧‧內表面
740‧‧‧傾斜表面
745‧‧‧帶刺部分
750‧‧‧錐形部分
755‧‧‧外表面
760‧‧‧致動器
1000‧‧‧同軸電纜
2000‧‧‧耦接器
3000‧‧‧支柱
4000‧‧‧連續性構件
5000‧‧‧主體
6000‧‧‧夾持構件
7000‧‧‧殼
8000‧‧‧同軸電纜
8010‧‧‧中心導體
8020‧‧‧介電體
8030‧‧‧金屬覆蓋物
8040‧‧‧外導體
8050‧‧‧套部
第1圖係同軸電纜連接器的部分截面示意圖;第2圖係繪示同軸電纜結構的部分截面示意圖,該結構包括中心導體、介電層、外導體與套部;
第2A圖係第2圖的同軸電纜帶有部分預備的端之部分截面示意圖,圖示了被裁回的的套部以及暴露通過介電層與外導體的中心導體;第2B圖係第2A圖的預備同軸電纜之部分截面示意圖,圖示了外導體被向後摺回到套部;第2C圖係第2A圖的同軸電纜之部分截面示意圖,圖示了第2B圖中的外導體被裁回但沒有被向後摺回到套部;第3圖係第1圖的同軸電纜連接器帶有部分安裝的第2B圖的同軸電纜之部分截面示意圖;第4圖係第1圖的同軸電纜連接器帶有相較第3圖所示進一步部分安裝的第2B圖的同軸電纜之部分截面示意圖;第5圖係同軸電纜連接器示範實施例的裸視截面示意圖;第6圖係第5圖的同軸電纜連接器在部分組裝狀態的部分截面示意圖;第7圖係第5圖的同軸電纜連接器以組裝工具張開之管狀外導體作部分組裝之狀態的部分截面示意圖;第8圖係第5圖的同軸電纜連接器在已組裝狀態的截面示意圖;第9圖係第8圖的同軸電纜連接器以第2C圖預備的同軸電纜部分插入於其中而在未壓縮或打開情況的部分截面示意圖;第10圖係第8圖的同軸電纜連接器以第2C圖預備
的同軸電纜完全插入於其中而在未壓縮或打開情況的部分截面示意圖;第11圖係第8圖的同軸電纜連接器以及帶有在關閉狀態的同軸連接器之第2C圖預備的同軸電纜之部分截面示意圖;第12圖如本發明揭露的同軸電纜連接器之示範實施例在打開狀態的截面示意圖;第13圖係第12圖的同軸電纜連接器在關閉狀態的截面示意圖。
現在對於實施例有詳盡之參考,部分示範例繪示於所附圖示中,但未圖示全部實施例。本發明概念確實包含於許多不同形式且不應作為其限制。在可能的情況下,相同的參考編號用於代表相同的元件或部分。
參照第1圖,所繪示同軸電纜1000包括耦接器2000、支柱3000、連續性構件4000、主體5000、夾持構件6000與殼7000。同軸電纜(未圖示於第1圖中)可用殼7000被插入在同軸電纜連接器的端。同軸電纜連接器1000可接著附接於終端或電器設備端口(未圖示於第1圖中)以透過同軸電纜連接器1000建立同軸電纜與終端或電器設備端口之間的機械與電連接。在將同軸電纜插入同軸電纜連接器1000前,準備同軸電纜端以確保同軸電纜與同軸電纜連接器1000有適當的電與機械連接。應當理解術語「終端」或「電器端口」意欲表達同軸電纜連接器可連接的任意裝置而術語「終
端」用於本發明揭露的用途係指任意該裝置。
第2圖、第2A圖與第2B圖繪示了同軸電纜8000及同軸電纜8000端可準備用於與同軸電纜連接器使用的方法。參照第2圖,同軸電纜8000具有被介電層8020所圍繞的中心導體8010。介電層(或介電體)8020亦可具有箔或其他金屬覆蓋物8030。同軸電纜8000具有被套部8050覆蓋及保護的編織層形式的外導體8040。一般來說,為了準備用於與同軸電纜連接器的附接之同軸電纜8000,中心導體8010的部分如繪示於第2A圖中暴露。套部8050經裁回使得介電體8020的部分、金屬覆蓋物8030的部分(如果有的話)及外導體8040被暴露。外導體8040接著被回摺過電纜套部8050以暴露介電體8020及金屬覆蓋物8030,如第2B圖所示。
第2C圖繪示帶有不同於第2B圖所示的端之同軸電纜8000。在第2C圖中,中心導體8010的部分且套部8050與外導體8040被裁回使得介電體8020與金屬覆蓋物8030的部分以相同方式暴露到同軸電纜,如第2B圖所示。然而,在第2C圖中,被暴露的外導體8040的部分未被回摺過電纜套部8050。反之,外導體8040維持在介電體8020與金屬覆蓋物8030附近的地方。
第3圖繪示第2B圖預備的同軸電纜8000被部分插入同軸連接器1000。同軸電纜8000所示延伸進入並通過殼7000與夾持構件6000到支柱3000的端使得介電體8020與金屬覆蓋物8030開始插入支柱3000。將介電體8020與金屬覆蓋物8030插入支柱3000使得支柱3000相對於同軸連接器
1000固定同軸電纜8000。然而,支柱3000可能產生關於同軸連接器1000與安裝器的問題。如前所述,必須準備同軸電纜8000使得介電體8020與金屬覆蓋物8030可以對準支柱3000並插入支柱3000中。支柱3000可以削介電體8020與金屬覆蓋物8030,或撕外導體8040或套部8050。另外,由於支柱3000與同軸電纜8000的直徑公差,將介電體8020與金屬覆蓋物8030插入支柱3000可能係有所困難的。此外,製造毛邊或其他壞損可存在於支柱3000的同軸電纜插件端上而進一步導致將介電體8020與金屬覆蓋物8030插入支柱3000的困難。
第4圖繪示第2B圖預備的同軸電纜8000被進一步部分插入同軸連接器1000。如第4圖所示,當同軸電纜8000進一步插入同軸連接器1000時,外導體8040與套部8050必須穿過支柱3000並通過夾持構件6000。隨著外導體8040被回摺過電纜套部8050,預備的電纜之最外尺寸可以相較於提供於夾持構件6000中的通道係相對大的。此外,如果套部8050比允許的規格更厚,預備的電纜之最外尺寸可以相較於提供於夾持構件6000中的通道係相對更大的。這些全部可能使得將電纜8000插入同軸連接器1000變得困難。
同軸電纜連接器100的示範實施例之裸視截面示意圖繪示於第5圖中。同軸電纜連接器100具有耦接器200、外導體300、主體400、致動插件500與可選的O型環250。耦接器200經調整而將同軸電纜連接器附接到終端(未圖示於第5圖)。雖然示於第5圖的外導體300係管狀,但外導體
300可係任何適合的形狀。外導體300係可成型的以及定位在耦接器200且可選旋轉地固定耦接器200。外導體300經配置而關閉於同軸導線8000的外導體8040。主體400附接於外導體300。致動插件500可移動地定位於主體並經配置往耦接器前進及促使同軸電纜連接器100的外導體徑向向內以將外導體300關閉於同軸電纜8000的外導體8040。應當注意同軸電纜連接器100不具有將同軸電纜嚙合於介電體與外導體之間的支柱,如第3圖所示。如此使得同軸電纜連接器100經配置而附接於同軸電纜而不係藉由使用支柱。
第6圖與第7圖描述第5圖某些廠級組裝的同軸電纜連接器100元件。O型環250與耦接器200定位於主體400且外導體300被引入耦接器200的前端220。在第5圖中,外導體300被圖示具有張開的環形部分320。然而,在未組裝狀態的外導體300在欲加工(as-machined)或未張開狀態時允許外導體300穿過並進入主體400。為了張開環形部分320,使用組裝工具。在第7圖中,組裝工具99插入同軸電纜連接器100並使得環形部分320徑向向外張開而成錐形情況。張開的環形部分320將在本說明書有更詳盡的討論。
第8圖繪示在已組裝狀態的同軸電纜連接器100。耦接器200具有前端220、後端225以及在前端220與後端225之間延伸的開口230。耦接器220的開口230具有內表面235,內表面235具有螺紋部分240與通道245。通道245經配置而容納彈性O型環250以密封同軸電纜連接器100。耦接器200亦具有向內凸起環255以嚙合外導體300的面向後
的肩部335。耦接器200亦具有鄰近於前端220的平滑外表面260與鄰近於後端225的六邊形配置部分265。耦接器200可由任何適當的材料製成,包括但不以作為侷限的示範例,金屬材料,如銅,且可用導電、抗腐蝕材料鍍成,如鎳。
外導體300具有前端310與後端315。在前端310與後端315之間延伸的係內表面330。面向後的環形表面335用於可旋轉地固定耦接器200。外表面340藉由壓合方法嚙合並附接於主體400且可具有可選的整塊接地凸緣345。外導體300進一步包括複數個槽部355、突起部分350、凹孔351與面向內的環形部分320。外導體300可由任意適合的材料製成,包括非限制的示範例,金屬材料,如銅,且可用導電、抗腐蝕材料鍍成,如錫。
主體400具有內表面415,於前端410與後端450之間延伸並界定縱向開口425。此外,主體400具有內表面420,第一內環形凹槽(groove)435與第二內環形凹槽440,其中內表面420嚙合外導體300,第一內環形凹槽435與第二內環形凹槽440固定致動插件500。主體400可由任意適合的材料製成,作為非限制之示範例,如乙縮醛的塑膠,或銅,且可用導電、抗腐蝕材料鍍成,如鎳。
致動插件500具有前端520、後端525,以及在前端520與後端525之間延伸的開口530。致動插件500的開口530具有內表面535與靠近前端520的傾斜表面540。內表面535亦包括帶刺部分(barbed portion)545。致動插件500進一步包括外表面555。外表面555具有致動器560與靠近後端525
的錐形部分550,致動器560可為凸部形式。致動插件500可由任意適合的材料製成,如非受限的示範例,塑膠。
現在依據第9圖、第10圖與第11圖,將討論同軸電纜連接器100與同軸電纜8000的嚙合。如第6圖所示,第2C圖的同軸電纜8000插入通過致動插件500的開口530並進入外導體300的凹孔351。提供電纜8000與連接器組件之間適當的間隙以允許同軸電纜8000輕易地進入同軸電纜連接器100。
回到第10圖,電纜8000進一步前進而使電纜介電體8020緊接外導體300的前端310。外導體8040定位於外導體300的凹孔351中且電纜套部8050定位於致動插件500的開口530。
第11圖繪示在關閉或壓縮狀態的同軸電纜連接器100。致動插件500往耦接器200方向前進導致致動插件500的傾斜部分540被帶向外導電體300的突起部分350。在此方法中,致動插件500促使內表面330的至少部分徑向向內,而形成外導體及關閉內表面330於外導體8040使得環形部分320的內表面接觸外導體8040以提供環形部分320與外導體8040間的機械固持與電接觸。主體400的內表面415外圍迫使致動插件的後端525徑向向內導致帶刺部分545嚙合套部8050並產生致動插件500、主體400與靠近後端525的電纜套部8050之間的360度密封件。致動器560具有初始或第一位置以及最後或第二位置。當致動插件500往耦接器200前進時,致動器560從其第一內環形凹槽440中的第一位置移
動到第二內環形凹槽435中的第二位置以提供致動插件500在主體400的軸向固持。
第12圖繪示同軸電纜連接器101的示範實施例。如果可能的話,使用相同元件的相同數字編號來描述同軸電纜連接器101。此外,在同軸電纜連接器100中的相同組件或相同或相似的功能可不必相對於同軸電纜連接器101再描述一遍。同軸電纜連接器101具有耦接器200、外導體600、主體400、致動插件700與可選的O型環250。耦接器200經調整而將同軸電纜連接器附接到終端(未圖示於第12圖)。雖然示於第12圖的外導體600係管狀,但外導體600可係任何適合的形狀。外導體600係可成型的以及定位在耦接器200且可選旋轉地固定耦接器200。外導體600經配置而關閉於同軸導線8000的外導體8040。主體400附接於外導體600。致動插件700可移動地定位於主體300並經配置往耦接器200前進及促使同軸電纜連接器101的外導體600徑向向內以將外導體600關閉於同軸電纜8000的外導體8040,同軸電纜8000被插入同軸電纜連接器101中。應當注意同軸電纜連接器101不具有將同軸電纜嚙合於介電體與外導體之間的支柱,如第3圖所示。如此使得同軸電纜連接器100經配置而附接於同軸電纜8000而不係藉由使用支柱。
外導體600具有前端610與後端615。在前端610與後端615之間延伸的係內表面630。面向後的環形表面635用於可旋轉地固定耦接器200。外表面640藉由壓合方法嚙合並附接於主體400。外導體600可具有可選的整塊接地凸緣
645。外導體600進一步包括複數個肋部655、突起部分650與面向內的環形部分620。外導體600最好由金屬材料製成,如銅,且外導體600可用導電、抗腐蝕材料鍍成,如錫,但外導體600可由任意適合的材料製成。
致動插件700具有前端720、後端725,以及在前端720與後端725之間延伸的開口730。致動插件700的開口730具有內表面735與靠近前端720的傾斜表面740。內表面735亦具有帶刺部分745。致動插件700進一步包括外表面755。外表面755具有致動器760與靠近後端725的錐形部分750,致動器760可為凸部形式。致動插件700最好亦由塑膠製成,但可由任意合適的材料製成。
第13圖繪示在關閉或壓縮狀態的同軸電纜連接器101帶有插入其中的同軸電纜8000。致動插件700往耦接器200方向前進導致致動插件700的傾斜部分740被帶向外導電體600的突起部分650而促使內表面630的至少部分徑向向內,而形成內表面630的至少部分於外導體8040使得環形肋部655接觸外導體8040以提供環形肋部655與外導體8040間的機械固持與電接觸。主體400的內表面415外圍迫使致動插件700的後端725徑向向內而導致帶刺部分745嚙合套部8050並產生致動插件700、主體400與靠近後端725的套部8050之間的360度密封件。致動器760具有初始或第一位置以及最後或第二位置。當致動插件700往耦接器200前進時,致動器760從其第一內環形凹槽435中的第一位置移動到第二內環形凹槽440中的第二位置以提供致動插件700在
主體400的軸向固持。
發明所屬領域具有通常知識者將可聯想到本說明書所述的眾多變化與其他實施例,而此等實施例仍受惠於前述說明與相關圖示之教示。因此,可以理解說明書內容與申請專利範圍不侷限於此處所街路之特定實施例且該等變化與其他實施例將包含於所附申請專利範圍的範圍之中。
本發明實施例意欲涵蓋所附申請專利範圍提供的實施例之改良與變化及其等效範圍。雖然本發明說明書使用特定術語,但其惟用於通用之敘述而非作為限制之意圖。
100‧‧‧同軸電纜連接器
200‧‧‧耦接器
300‧‧‧外導體
320‧‧‧開口
350‧‧‧突起部分
355‧‧‧槽部
400‧‧‧主體
415‧‧‧內表面
425‧‧‧開口
435‧‧‧第一內環形凹槽
440‧‧‧第二內環形凹槽
500‧‧‧致動插件
525‧‧‧後端
540‧‧‧傾斜表面
545‧‧‧帶刺部分
560‧‧‧致動器
8000‧‧‧同軸電纜
8010‧‧‧中心導體
8020‧‧‧介電體
8030‧‧‧金屬覆蓋物
8040‧‧‧外導體
8050‧‧‧套部
Claims (10)
- 一種用於將一同軸電纜的一端與一終端耦接的同軸電纜連接器,該同軸電纜連接器包括:一外導體,其中該外導體係可成型的;一耦接器,該耦接器被該外導體可旋轉地固定;一主體,該主體與該外導體附接且被定位在該耦接器;及一致動插件,該致動插件可移動地定位在該主體並經配置往該耦接器前進並促使該外導體徑向向內以形成的該外導體於一同軸電纜的一外導體,該同軸電纜被插入該同軸電纜連接器中。
- 如請求項1所述之同軸電纜連接器,進一步包括一O型環,該O型環定位在該主體。
- 如請求項1所述之同軸電纜連接器,其中該外導體係管狀。
- 如請求項1所述之同軸電纜連接器,其中該主體藉由一壓合而附接於該外導體。
- 如請求項1所述之同軸電纜連接器,其中當該致動插件往該耦接器前進時,該致動插件經配置而導致該外導體的一內表面接觸該同軸電纜的該外導體。
- 如請求項1所述之同軸電纜連接器,其中該致動插件具有一前端、一後端,及在該前端與該後端之間延伸的一開口。
- 如請求項6所述之同軸電纜連接器,其中該開口具有一內表面與靠近該前端的一傾斜表面。
- 如請求項6所述之同軸電纜連接器,其中該傾斜表面經配置而促使該外導體徑向向內。
- 如請求項1所述之同軸電纜連接器,其中該主體具有一內表面,該內表面具有一第一內環形凹槽與第二環形凹槽以固定該致動插件,及其中該致動插件具有一致動器,當該致動插件往該耦接器前進時,該致動器經配置而從該主體中的該第一環形凹槽中的一第一位置移動到從該主體中的該第二環形凹槽中的一第二位置。
- 如請求項1-9中的任一項所述之同軸電纜連接器,其中該致動插件具有一帶刺部分(barbed portion),當該致動插件往該耦接器前進時,該帶刺部分經配置而嚙合一同軸電纜的一套部以產生靠近後端的該致動插件、該主體與該套部之間的一360度密封件,該同軸電纜插入於該同軸電纜連接器中。
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