用于螺旋波纹同轴电缆的紧密压缩连接器

摘要

本发明提供一种用于一螺旋波纹同轴电缆末端的压缩连接器，其中通过将所述连接器的一盘绕元件驱动进入所述电缆波纹内的一凹槽中和/或通过使所述压缩连接器的一元件向内抵靠电缆的外护套而径向变形从而在所述连接器与所述电缆之间提供一个或一个以上接触力。

说明书

技术领域

本发明一般来说涉及用于同轴电缆的接线端，且更具体地说，涉及与螺旋波纹同轴电缆一起使用的紧密压缩连接器。

背景技术

同轴电缆正被广泛使用以便为通信网络(例如CATV和计算机网络)运载信号。所有类型的同轴电缆都必须在某一点处连接到网络设备端口。一般来说，已经证明在没有要求高度熟练技术人员的劳动密集型努力的情况下，难以正确完成此等连接。此外，即使在安装期间很谨慎，但仍可能存在安装误差，某种程度上这些误差又可或多或少影响信号质量。

对于螺旋波纹同轴电缆(即，所属领域中常称为“超柔性Superflex”的电缆)来说同样遇到这些普遍的安装问题，然而所述同轴电缆还引起其自身的一些独特问题。螺旋波纹同轴电缆是一种特殊类型的同轴电缆，其在电缆必须为抗旋转的和/或可高柔性的情形下被使用。

与标准同轴电缆不同，螺旋波纹变体具有不规则的外表面。这又使得所属领域的技术人员难以设计用于以提供高度机械稳定性、电屏蔽和环境密封而且还不会物理损坏电缆的不规则外表面的方式来啮合螺旋波纹同轴电缆的连接器或连接技术。

在致力于克服这个难点的过程中，所属领域的某些技术人员已选择利用焊接技术以便将螺旋波纹同轴电缆接合到一连接器。尽管这种方法大体上确保实现可靠的机械和电连接，但其也必须使用高度专用、笨重的焊接设备并需要经专门训练的人力来执行焊接。因此，焊接已成为仅用于组装工厂制作的跳线的现实选择，但并不用于在现场安装设置中将螺旋波纹同轴电缆接合到连接器。

当前克服这个难点的另一种方法是利用一种通过一螺纹状内部突起而与螺旋波纹同轴电缆的导电外壁接触的连接器，其中所述螺纹状内部突起经成形以大体上与螺旋波纹同轴电缆的波纹的螺距和凹槽宽度匹配。将所述连接器旋到电缆上，接着在电缆底部处于连接器内的一止块上时抵靠所述内部螺纹突起紧拉电缆。接着通过使用一第二夹紧装置将螺旋波纹同轴电缆保持在连接器内的适当位置处，所述夹紧装置夹在电缆的外部部分(例如波纹外壁、外护套)上。

此方法具有若干益处，诸如可在工厂或现场安装设置中利用此方法。然而，这些益处受各种缺点影响而显得较为失色，最显著的就是所述技术的不可靠性。举例来说，在连接器的螺纹突起与螺旋波纹同轴电缆的外壁之间形成的接触力所实现的屏蔽可随时间而降级。而且，为了使螺纹突起可安装在螺旋波纹同轴电缆上，在螺纹突起与电缆之间必须存在一些空隙，且在电缆与连接器之间仅存在由于通过使电缆抵靠电缆和突起的大螺距螺纹而底部处于连接器中所产生的接触力而引起的干扰。然而，由于一个或一个以上通常情况，例如温度波动、振动和电缆相对于连接器的弯曲，接触力可随时间而变松。且如果接触力变松，那么会使必需的干扰消失，且又失去电缆与连接器之间的连接。

因此，需要一种用于螺旋波纹同轴电缆的连接器，其易于安装，可靠有效地建立和维持与螺旋波纹同轴电缆的电啮合和机械啮合，且不会遭受困扰所属领域中先前连接器和连接技术的前述问题。

发明内容

本发明满足这些和其他需要，本发明提供一种用于同轴电缆的压缩连接器。以非限制性实例来说明，所述同轴电缆可为螺旋波纹同轴电缆，其具有一由一介电层环绕的中心导体，所述介电层又由复数个导电波纹环绕。一凹槽(例如，一连续凹槽)界定在所述波纹之间，其中所述波纹至少部分由一保护性外部电缆护套所环绕。本发明的连接器可有利地与螺旋波纹同轴电缆一起使用，因为所述连接器可提供与电缆的强接触力，且可在工厂或现场安装设置中简单且有效利用。

根据本发明的一示范性方面，所述压缩连接器包含一主体，其界定一内部通道且包括一近端和一远端。连接器的一压缩构件(例如，套管)也具有一近端(可为具有凸缘的)和一远端，其中其远端与主体接触连接。一盘绕元件位于主体的内部通道内且经调适以用于啮合在螺旋波纹同轴电缆的凹槽内，其中一夹持元件与所述盘绕元件连接。为了连接连接器与电缆，压缩构件滑动前进，使得所述夹持元件被径向压缩到一定程度，藉此将所述盘绕元件驱动进入螺旋波纹同轴电缆的凹槽中，以便在压缩连接器与螺旋波纹同轴电缆之间提供至少一个接触力。

根据本发明的这个示范性方面(且若需要，其他方面)，主体的至少一部分是锥形的，且夹持元件的至少一部分具有一大体上匹配的锥形。同样，主体的远端可包括其他连接器接口，其包括(但不限于)BNC连接器、TNC连接器、F型连接器、RCA型连接器、DIN插入连接器、DIN内孔连接器、N插入连接器、N内孔连接器、SMA插入连接器和SMA内孔连接器。

进一步根据本发明的这个示范性方面(且若需要，其他示范性方面)，夹持元件包括一具有一预定直径的内孔，其中盘绕元件至少部分安置在所述内孔中。夹持元件可进一步包括一第一端、一第二端和一位于所述第一端与所述第二端之间的间断区域，其中当夹持元件被径向压缩时，所述间断区域减小。这又使得内孔的直径减小到一定程度，藉此将盘绕元件驱动进入螺旋波纹同轴电缆的凹槽中，以便在压缩连接器与螺旋波纹同轴电缆之间提供至少一个接触力。

仍进一步根据本发明的这个示范性方面(且若需要，其他示范性方面)，压缩连接器可进一步包含一垫圈，其与压缩构件的近端接触连接且可由橡胶或另一材料制成。当压缩构件滑动前进时，所述垫圈被径向压缩或被引起抵靠螺旋波纹同轴电缆的外护套而径向压缩，以在压缩连接器与螺旋波纹同轴电缆之间提供一接触力。

再进一步根据本发明的这个示范性方面(且若需要，其他示范性方面)，压缩连接器可进一步包含一驱动构件(例如，一垫片)，其位于压缩构件的一肩部与夹持元件之间。当压缩构件滑动前进时，压缩构件的肩部接触所述驱动构件并对其施加足够的轴向力，使得驱动构件接触夹持元件并引起夹持元件被径向压缩到一定程度，藉此将盘绕元件驱动进入螺旋波纹同轴电缆的凹槽中，以便在压缩连接器与螺旋波纹同轴电缆之间提供至少一个接触力。

再进一步根据本发明的这个示范性方面(且若需要，其他示范性方面)，压缩连接器可进一步包含一锚，以用于将盘绕件固定或锚定到主体，以使得盘绕件可在各方向上弯曲而不能旋转。同样，一筒夹可安置在主体的内部通道内且经调适以容纳螺旋波纹同轴电缆的中心导体，且从而在所述筒夹与所述中心导体之间建立电连通性，且/或一间隔件(例如，一绝缘体)可安置在筒夹与主体之间，所述间隔件啮合筒夹和主体，并将每一者彼此远离地保持在一预定位置中，藉此使中心导体与导电波纹和主体电隔离。

根据本发明的另一示范性方面，一种压缩连接器包含一主体，其界定一内部通道且包括一具有凸缘的近端和一远端。一盘绕元件位于所述主体的内部通道内且经调适以用于啮合在螺旋波纹同轴电缆的凹槽内，其中一夹持元件与所述盘绕元件连接。连接器进一步包含：一压缩构件，其具有一近端、一与主体接触连接的远端和一位于所述近端与所述远端之间的肩部；以及一驱动构件，其位于所述压缩构件的一肩部与所述夹持元件之间。为了连接电缆与连接器，所述压缩构件滑动前进，以便使得压缩构件的肩部接触所述驱动构件并对其施加足够的轴向力，以使得驱动构件接触夹持元件，因此又引起夹持元件被径向压缩到一定程度，藉此将盘绕元件驱动进入螺旋波纹同轴电缆的凹槽中，以在压缩连接器与螺旋波纹同轴电缆之间提供至少一个接触力。

根据本发明的又一示范性方面，一种压缩连接器包含一主体，其界定一内部通道且包括一具有凸缘的近端和一远端，其中一垫圈与所述具有凸缘的近端接触连接。一盘绕元件位于所述主体的内部通道内且经调适以用于啮合在螺旋波纹同轴电缆的凹槽内，其中一夹持元件与所述盘绕元件连接。所述连接器进一步包含：一压缩构件，其具有一近端、一与主体接触连接的远端和一位于所述近端与所述远端之间的肩部；以及一驱动构件，其位于所述压缩构件的一肩部与所述夹持元件之间。为了连接电缆与连接器，所述压缩构件滑动前进，使得由于至少以下原因而在压缩连接器与螺旋波纹同轴电缆之间提供接触力：(a)所述垫圈被抵靠螺旋波纹同轴电缆的外护套而径向压缩；和(b)所述压缩构件的肩部接触所述驱动构件并对其施加足够的轴向力，以使得驱动构件接触夹持元件并引起夹持元件被径向压缩到一定程度，藉此将盘绕元件驱动进入螺旋波纹同轴电缆的凹槽中。

以下详细论述本发明的其他方面、实施例和优点。此外，应了解上述一般性描述和以下详细描述仅说明本发明的实例，且希望提供用于了解所主张的本发明的性质与特征的概述或框架。包括附图以提供对本发明的进一步了解，且附图被并入本说明书中且组成本说明书的一部分。图式说明本发明的各种实施例，且和描述一起用以解释本发明的原理和操作。

附图说明

为了更完全地了解本发明的本质和所要目的，参考以下结合附图所作的『具体实施方式』，其中在全部视图中类似参考符号表示相应部分，且其中：

图1为本发明的一个实施例的剖面透视图，其描绘其中引入一螺旋波纹同轴电缆段之前的压缩连接器；

图2为图1中所示的本发明的实施例的分解透视图；

图3A到图3C为图1的压缩连接器在其中引入螺旋波纹同轴电缆时的剖面透视图；且

图4为其中具有一被压缩的螺旋波纹同轴电缆段的图1压缩连接器的剖面透视图。

具体实施方式

首先参看图1和图2，其绘示一用于螺旋波纹同轴电缆的压缩连接器10。所述压缩连接器10的优势在于其易于在工厂或现场设置中安装且能可靠有效地建立和维持连接器与电缆之间的接触力。尽管连接器10在这些图式中被描绘为DIN插入连接器接口，但连接器具有其他接口也在本发明的范围内，这些接口包括(但不限于)BNC连接器接口、TNC连接器接口、F型连接器接口、RCA型连接器接口、DIN内孔连接器接口、N插入连接器接口、N内孔连接器接口、SMA插入连接器接口和SMA内孔连接器接口。

压缩连接器10包括一连接器体12，其具有一近端14和一远端16。根据本发明的一示范性实施例，且如例如图2中所示，连接器体12的近端14与远端16的每一者都具有一大体上圆柱形形状。连接器体12通常还包括一第一近端脊18、一绕环20和一第二远端脊22，其中所述第二脊位于所述第一近端脊与所述绕环之间。

一般来说，连接器体12在第二脊22处的直径大于在第一近端脊处的直径。此外，如图1最佳绘示且根据本发明的一示范性实施例，连接器体12的内径在连接器体的锥形区域19处减小(即，逐渐变细)，所述锥形区域19通常横跨于连接器体的第一近端脊18与连接器体的近端14之间。

如图1所示，连接器体12的远端16由一可具有内螺纹的螺母30环绕。所述螺母30由连接器体的绕环20且通过使用环绕连接器体12的一部分的螺母保持元件32(例如环)而保持在所说明的位置中。一般来说，螺母30为六角形的且包括复数个侧面34以使得螺母能由一用于将连接器10耦合到一互补配件(未图示)的工具(未图示)抓住和操纵。

螺母保持环32具有一内表面36，其与连接器体12接触连接，且根据本发明的一示范性实施例，具有一大体上恒定的直径。螺母保持环32的外表面38通常包括一恒定直径部分40(见图1)和一具有非恒定直径的倾斜部分42(见图1)。螺母保持环的顶部表面44通常为平坦的且也与连接器体12接触连接，例如与连接器体的第二远端脊22接触连接(如图1所示)。

连接器体的近端14与一压缩构件50(例如，一压缩套管)的一远端52接触连接。所述压缩套管50还包括一肩部58(见图1)和一近端54，其中所述近端界定连接器10的一开口56，一段螺旋同轴波纹电缆插入此开口56中，如以下将详细描述。

同样如图1中所描绘，且根据本发明的一示范性实施例，压缩套管50的近端54具有凸缘，且一垫圈60与压缩套管50的一个或一个以上区域接触连接。以非限制性实例来说明，且还如图1所示，垫圈60的外表面62可与压缩套管50连接，且垫圈的近端64可与压缩套管的具有凸缘的近端54连接。

一驱动构件(例如垫圈)70与压缩套管50和垫圈60的远端66接触连接，其中垫圈的远端与垫圈的近端64相对。根据本发明的一示范性实施例，且如图2所示，驱动构件70的圆柱形体部分72与垫圈60的远端连接。驱动构件70进一步包括一轮缘74，其上覆于圆柱形体72。轮缘74具有一外圆周表面76和一内表面78，其中所述外表面与连接器体12接触连接且具有比驱动构件70的圆柱形体72的直径更大的直径。

连接器10进一步包括一夹持元件80，其根据本发明的一示范性实施例具有一楔状形状。所述夹具80包括一具有大体上恒定直径的第一近端部分82和一大体上平坦的近端表面84，其中所述近端表面84与驱动构件70的轮缘74接触连接。夹具80的一第二远端部分86具有一非恒定的外径，以非限制性实例来说明，所述外径从第一近端部分与第二远端部分相交的点88向夹具80的大体上平坦顶部表面89减小(即，逐渐变细)。如图1所示，且根据本发明的示范性实施例，夹具80的锥形通常与连接器体12的近端的锥形相匹配。如图2中最佳展示，夹持元件80进一步包括一内孔81，且根据本发明的一示范性实施例，包括一位于夹持元件的第一端85与第二端87之间的间断区域83。

夹具80环绕一安置在夹具的孔81内的盘绕元件90。盘绕元件90以使得盘绕元件可弯曲、拉长和/或伸长以适应插入电缆段的尺寸、形状和制造商的变化的方式保持在连接器10内。可如所属领域中通常所知的那样来完成此类保持，例如通过将盘绕元件90模制到锚100中。盘绕元件90可为压缩弹簧形式，且可由各种材料形成，例如金属丝材料。

连接器10还包括一锚100以将盘绕元件90固定在适当位置(例如锚定到主体12)，使得该盘绕元件可弯曲但不会旋转。连接器体12还容纳一筒夹110，筒夹110由间隔件120(例如，一绝缘体)保持在适当位置。筒夹110的一近端112提供到达连接器10所连接插入电缆段的中心导体的连接，而绝缘体90对垫圈与连接器体12和插入电缆的导电部分进行电隔离。

现参看图3A，其中展示在首先插入一段螺旋波纹同轴电缆200之后的图1连接器10。电缆段200包括复数个波纹210，其(如图示)形成一螺线形或螺旋形状。连续凹槽220形成于波纹210之间，其中凹槽的深度和由每一波纹之间的凹槽所提供的中间距离经选择以允许盘绕元件90装配到凹槽内并与波纹啮合。如图3A所示，且在电缆200的该插入阶段，盘绕元件90的最近端匝92啮合在电缆的最远端波纹210A与一邻接波纹210B之间的凹槽220的最远端段220A内。

当将电缆200再一远端插入连接器10内时，且如图3B所示，盘绕元件90的最近端匝92与凹槽220的最远端段220A分离，且变为啮合在位于第二最远端波纹210B与第三最远端波纹210C之间的凹槽220的第二最远端段220B内。当此情况发生时，盘绕元件90的一尾随匝94(即，第二最近端匝)变为啮合在凹槽220的最远端段220A内。

当将电缆200又一远端插入连接器10内时，且如图3C所示，盘绕元件90的最近端匝92与凹槽220的第二最远端段220B分离，且变为啮合在位于第三最远端波纹210C与第四最远端波纹210D之间的凹槽220的第三最远端段220C内，而盘绕元件90的第一尾随匝94与凹槽220的最远端段220A分离，且变为啮合在凹槽220的第二最远端段220B内，且其中盘绕元件90的一第二尾随匝96(即，第三最近端匝)变为啮合在凹槽220的最远端段220A内。

因此，如图3A到3C所示，在将电缆200远端插入连接器10内时，盘绕元件90的匝92、94、96被啮合和分离，其中匝96尾随匝94，匝94又尾随匝92。因此，一旦匝92与凹槽220的最远端段220A分离，那么匝94变为啮合在其中，且一旦匝94与凹槽220的最远端段220A分离，那么匝96变为啮合在其中。类似地，一旦匝92与凹槽220的第二最远端段220B分离，那么匝94变为啮合在其中，且一旦匝94从凹槽220的第二最远端段220B分离，那么匝96变为啮合在其中。

在螺旋波纹同轴电缆段200完全插入连接器10内之后，且根据本发明的一示范性实施例，利用一工具(未图示)以啮合压缩套管50与连接器体12的远端部分13(见图1)。所述工具将压缩力施加到连接器体12，而同时施加足以引起压缩套管50在一远端方向上轴向移动的轴向力。压缩套管的所述轴向移动由图4展示，其中压缩套管50的远端52与其在图1、3A、3B和3C中的位置相比已沿着连接器体12的近端锥形区域19向远端移动。

请注意，如所属领域中通常所知的，可利用其他技术和/或设备来啮合连接器体并在一远端方向上轴向移动压缩套管50。此外，根据本发明的一替代性实施例，压缩套管50可包括内螺纹且连接器体12的近端区域19可包括外螺纹，使得压缩套管可在一远端方向上轴向沿连接器体12近端区域19螺纹移动。

根据本发明的一示范性实施例，垫圈60由比制成驱动构件70的材料(例如，基于金属的材料)更软的材料(例如，橡胶)制成。因此，在压缩套管50轴向移动时，具有凸缘的近端54使得相对较软的垫圈60被压在相对较硬的驱动构件70上，且反过来由驱动构件70压缩。在此情况发生时，垫圈60对电缆段200的外护套202施加径向压缩力。此又在连接器10与电缆200之间提供一接触力，同时还有利地允许电缆的某种程度的弯曲而不会引起电缆的扭折或其他损坏。

如图4所示，压缩套管50的远端移动引起压缩套管的肩部56与驱动构件70的轮缘74的外表面76接触，因此引起所述轮缘在一远端方向上轴向移动。此又引起轮缘74对夹持元件80施加一轴向力，以使得夹持元件80的锥形远端部分86被驱动进入/抵靠连接器体12的锥形近端区域19。因此，由连接器体12对夹持元件80施加压力，使得(尽管图式中未展示)夹持元件80的内孔的直径减小，且使得夹持元件的第一端85与第二端87聚合到一定程度，藉此减小或完全消除夹持元件的间断区域83。在此情况发生时，夹持元件80夹紧(即，挤靠)盘绕元件90，因此引起盘绕元件的匝92、94、96紧紧地驱动进入电缆200的凹槽220的段220A、220B、220C中，以便在盘绕元件90与电缆之间有利地建立复数个强接触表面。

因此，本发明提供一种连接器10，其有利地在电缆200的波纹210之间的凹槽220的凹槽段220A、220B、220C内施加强接触力，以及在电缆的护套202与垫圈60之间施加一额外接触力。这种“带与悬挂装置(belt-and-suspender)”方法易于在工厂或现场安装设置中实施，并保证接触力将保持在适当位置，使得可适当维持所连接的电缆段之间的适当机械连接和电连接。

尽管本文已参考当前优选实施例的细节来描述本发明，但并不希望将此等细节视为对本发明的范围的限制，除非它们包括在随附的权利要求书中，也就是说，以上本发明的描述仅为说明性的，且应了解，在不脱离随附权利要求书中所陈述的本发明的范围或精神的情况下可进行变化和修改。此外，本文所提到的任何文件都以全文引用的方式并入本文中，在本文所提到的文件中所参考的任何其他文件也同样以全文引用的方式并入本文中。