用于同軸電纜的接插連接器的制作方法

專利名稱：用于同軸電纜的接插連接器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于同軸電纜的接插連接器，帶一個插頭，它有一個孔，這個孔有一個在它的插頭一側端部從內與電纜外導體的端部相接觸的第一環形面；還帶一個電纜的固定套，它由一個夾緊套以及一個壓緊元件組成，夾緊套在它的插頭端有一個從外部夾緊電纜外導體端部區域的第二環形面，壓緊元件使夾緊套沿軸向向第一環形面夾緊，并由此將電纜外導體端部夾緊在兩個環形面之間，壓緊元件包圍電纜并與插頭夾緊。
已知用于具有平滑、必要情況下薄片形外導體的同軸電纜以及具有環形或螺旋形波紋的外導體的同軸電纜的這種結構的接插連接器(例如參看DE 43 09 775C2)。迄今為止這種接插連接器／同軸電纜單元的互調特性(Intermodulationsverhalten)是足夠的。最近特別是用于移動無線電(話)基站的接插連接器／同軸電纜單元所要求的互調比(Intermodulationsabstand)的值有明顯的提高。
用開頭所述這一類接插連接器結構不能達到所要求的這么高的，尤其是在其整個使用壽命內基本上恒定的互調間距。換言之迄今為止所能達到的接觸質量是不夠的。
本發明的目的在于創造一種具有相應地改進的接觸質量的開頭所述這一類接插連接器。
按照本發明這個目的這樣來解決，兩個環形面中至少一個設有至少一個向電纜外導體端面相應表面方向突起的環形凸耳，它的高度約為電纜外導體壁厚的5％至30％。
這個建議的基礎是這樣一種看法，如果電纜外導體和插頭之間的環形接觸區的整個圓周上的接觸電阻不是足夠小并保持不變，那末就會形成互調分量(Intermodulationsprodukt)等等。由此所產生的要求既不能被新安裝的，也不能被已經使用過的已知接插連接器所滿足，后者因為迄今為止所能達到的機械夾緊不可能完全避免由于同軸電纜的運動引起的拉力或壓力-它必然會傳到接觸區-引起接觸表面之間那怕是非常微小的相對運動。
按照本發明的建議排除了形成不再在允許范圍內的互調分量的兩種原因，因為至少一個環形凸耳壓入通常比較柔軟的一般由銅合金組成的電纜外導線的體內。
通過壓緊元件傳入的軸向力使電纜外導體在接觸面內的材料擠開，直到電纜外導體與相接觸的環形面相貼合的表面區域大到使表面壓力之和(積分)與軸向力之間相互平衡。由此一方面補償電纜外導體可觀的壁厚公差，另一方面除塑性變形以外還達到附加的局部彈性變形，這得到具有在圓周上均勻分布的接觸電阻的可靠的接觸。其次壓入外導體內的環形凸耳連同由于變形所出現的這種材料的擠壓痕導致一種形狀貼合的連接。因此即使在這種連接傳遞外力時也不會導致接觸件之間的相對運動。
為了與已知的接插連接器的結構相適應第一和第二環形面可以分別位于一個徑向平面之內(權利要求2)。
為了與另一種已知的接插連接器的結構相適應，第一和第二環形面可以分別位于錐形外殼面上，它們各自的母線與接插連接器的縱軸相交于環形面電纜一側的一個點處(權利要求3)。
第一環形面和第二環形面相互可以夾0°至約5°的角(權利要求4)。這個措施促使減小環形接觸面的寬度，在給定的軸向力時同時相應地提高表面壓力。此外可以通過角度的選擇影響接觸面的徑向位置。
進一步改善的、均勻的接觸可以這樣來達到，環形面中的至少一個設置至少兩個相互同心的，不同直徑的環形凸耳(權利要求5)。如果電纜外導體材料只允許有限的變形，例如薄片形外導體，并且因此環形凸耳的高度必須保持很小時這特別合適。
如果兩個環形面至少各設置一個環形凸耳時，建議對于第一和第二環形面上的環形凸耳選擇不同的直徑(權利要求6)，從而使電纜外導體材料不致同時在兩個背對背的側面上產生變形。
出于加工工藝方面的理由環形凸耳可以有一個從加工一側看沒有側凹的橫截面輪廓(權利要求7)。通常環形凸耳的橫截面輪廓無關大局。但是通常避免銳利棱邊的橫截面，因為由此會帶來應力集中。
按照一種特別優先的結構形式，如果夾緊套在插頭孔內不能旋轉，但是可以軸向移動，那末會達到進一步明顯改善的接觸質量(權利要求8)。用這種方法避免在接插連接器裝配時夾緊套以它的環形面在電纜外導體的相應面上摩擦而產生劃傷以及金屬磨損。(出于同樣的原因在裝配時插頭固定不動，以防止插頭的接觸環形面和電纜外導體相應區域之間同樣的不利效果)。
另一種優先的結構形式具有同樣的優點，在這種結構形式中夾緊套在它的插頭一側末端通過與插頭孔內壁的形狀相配的接合防止旋轉(權利要求9)。
一種用于具有環形波紋電纜外導體的同軸電纜的優先結構形式，其特征在于夾緊套具有從它的插頭一側末端出發的、用于形成彈性簧片的軸向槽，并且在它的插頭一側末端具有大致等于電纜外導體在波谷區內的外徑的內徑，而在其余部分具有大致等于電纜外導體最大外徑的內徑(權利要求10)。軸向槽的寬度保持盡可能地小，因為槽中斷了夾緊面。但是比較重要的接觸面是第一環形面和電纜外導體內側面之間的接觸面，因為它促使后者與插頭的直接接觸。它沒有間斷。在這種結構形式中在接插連接器的裝配過程中夾緊套首先可以通過剝掉絕緣層的電纜外導體套在電纜上，其中簧片張開相應的距離。因此接插連接器的裝配比采用已知夾緊套的情況下方便得多，這種已知夾緊套具有相應于電纜外導體外輪廓的內輪廓，并且出于可裝配性的原因在軸向必須分成兩半(權利要求11)。
與此相反在具有螺旋形波紋電纜外導體的同軸電纜的情況下夾緊套可以做成一種已知類型的波紋管型螺帽(權利要求12)。然后在開始裝配時將后者方便地擰在外導體上。
在按上述建議的接插連接器中壓緊元件最好做成擰入插頭孔內的、至少局部搭接夾緊套的空心螺栓(權利要求13)。
在這種結構形式的具體結構中空心螺栓在它的插頭一側的末端有一個環形端面或者一個徑向凹進去的環形凸肩，它與夾緊套外圓上靠近插頭一側的末端處的一個徑向伸出的環形軸肩形狀貼合地連接(權利要求14)。如果夾緊套的前部的插頭一側端部通過貼合在插頭孔的內壁上防止在夾緊區內的徑向彈性變形，那末一個帶有壓在夾緊套相應的環形軸肩上的環形端面的空心螺栓就足夠了。特別是如果環形面位于圓錐外殼面上，那末它對于在接觸區內產生必要的表面壓力是絕對必要的。相反如果插頭孔在接觸區內的內徑明顯地大于在同一區域內夾緊套的外徑，那末空心螺栓(或其他壓緊元件)超過徑向凹進去的環形凸肩的延長部分必須保證對夾緊套的外圓有必要的支承，特別是如果夾緊套為了裝在環形波紋電纜外導體上設有彈性簧片的話。
最后一種結構形式的一種具體結構是，在空心螺栓的環形端面或凹進去的環形凸肩和夾緊套的突起的環形軸肩之間安裝一個由耐磨材料制成的傳力墊圈(權利要求15)。這個墊圈避免壓緊元件，尤其是如果它具有空心螺栓的形狀的話，在擰入時帶動夾緊套一起旋轉，如果夾緊套沒有采取防止轉動措施的話，這會導致前面所說的，不希望看到的劃傷和磨損。然而空心螺栓和夾緊套傳力部分之間的這個墊圈僅僅起附加的安全措施作用，因為在空心螺栓擰入時在產生相對運動的部分之間所存在的受力關系在正常情況下只用來使沒有防轉措施的夾緊套本身沿軸向移動，但是不帶動它旋轉。
在附圖中示意地簡化表示按本發明的接插連接器的實施例。其中表示

圖1接插連接器第一種結構形式的縱剖視，圖2圖1中II處的局部放大圖，圖3a-3c，圖2中III處的局部放大圖和不同的結構形式，圖4圖2的第一種變型方案，圖5圖2的第二種變型方案，圖6接插連接器第二種結構形式的縱剖視，圖7接插連接器的第三種結構形式的縱剖視，圖8a，8b圖7中局部VIII的兩種結構形式，圖9圖7的變型方案，圖10接插連接器的第四種結構形式相應于圖11X-X線的縱剖視，圖11相應于圖10XI-XI線的橫截面。
在所有附圖中只表示在本發明范圍內的接插連接器的主要零件，也就是電纜固定套。特別是省略了接插連接器的插頭側以及插頭內導線和電纜內導線之間的連接。
圖1表示帶一個孔2的插頭1，孔2在其插頭一側，也就是圖1中的左側端部有一個環形凸臺3，它在橫截面內做成楔形，也就是在實際上做成圓錐形，使得它的徑向外側的環形面，這里稱作第一環形面，位于一個圓錐外殼面上。
同軸電纜的末端固定在孔2內，同軸電纜象通常一樣包含一個電纜內導體10，一個電纜用電介質11和一個這里制成環形波紋的電纜外導體12。電纜外導體12的端部12a貼合在第一環形面4上，并與它在內部接觸。
其次接插連接器包含一個電纜固定套。它由一個夾緊套5和一個壓緊元件組成，夾緊套在其插頭一側的端部5a處有一個從外面夾緊外導體12端部12a的第二環形面6，壓緊元件將夾緊套5沿軸線方向壓向第一環形面4，由此將外導體12的端部12a夾緊在兩個環形面4和6之間，壓緊元件做成包圍電纜的空心螺栓7的形狀，并與插頭1夾緊。
在所示的優先結構形式中夾緊套5以已知的方式做得帶有彈性簧片51，而且是由從夾緊套5在插頭一側的端部出發延伸到實心的環形部分52的軸向槽形成的。在其插頭一側的端部5a夾緊套5具有大致等于外導體12在波谷部分的外徑的內徑，但是在其余部分具有略大于外導體12外徑的內徑。夾緊套5在非常靠近它的插頭一側的端部有一個徑向突起的環形軸肩53，它構成具有加大外徑的端部5a的交接部位。空心螺栓7在其插頭一側的末端有一個徑向凹進去的環形凸肩73，它靠在夾緊套5的徑向突起的環形軸肩53上。空心螺釘7的環形凸肩73在插頭一側連接一個管形部分7a，它包圍夾緊套5的端部5a。
在裝配狀態下外導體12相應的環形端部12a不可移動地夾緊在兩個環形面4和6之間，并同時從內部與它相接觸。
這樣夾緊的特點是，兩個環形面4或6中至少有一個至少設有一個向外導體12端部12a的相應表面方向突起的環形凸耳。
圖2表示在夾緊套5的第二環形面6上的一個環形凸耳30。
圖3a至3c以相應的放大圖表示環形凸耳30的三種不同的橫截面輪廓30a至30c。從加工一側看，也就是參照圖2和3a至3c從左面看這個橫截面輪廓具有一個沒有側凹的輪廓。這個或者每個環形凸耳的高度H(參見圖3a)視標準化的或者按其他方法確定的外導體12壁厚公差和外導體材料的特性，特別是變形能力而定。
圖4以與圖2類似的視圖表示一種變型方案，它在插頭1的第一環形面4上有兩個環形凸耳31和32、在夾緊套5的第二環形面上有一個環形凸耳30。當然也可以反過來在第一環形面4上僅設置一個環形凸耳，而在夾緊套5的第二環形面上設置兩個環形凸耳。可以看到在第一環形面和第二環形面上的環形凸耳相互錯開，也就是說位于不同的直徑上，使得接觸零件之間形成齒形的或形狀貼合的連接。
圖5表示按圖2的結構形式的第二個變型方案。環形面4和6夾一個小的角度α，它使得環形面4在一個比較窄的環形面上與端部12a相接觸，此外該環形面位于一個較小的半徑上。因此環形凸臺3的半徑30d可以同時承擔一個環形凸耳、如圖5中的32的功能。此外這個變型方案具有一個傳遞力的和最好是不會丟失的、由耐磨材料制成的墊圈40，它裝在夾緊套5的突起的環形軸肩53和空心螺釘7凹進去的環形凸肩73之間。由此進一步減小空心螺釘7在擰入時帶動夾緊套5旋轉的危險。
圖6表示所推薦的接插連接器的第二種結構形式，它用于具有螺旋形波紋外導體612的電纜，它的端部612a位于一個徑向平面之內，因此在插頭61的孔62內做了一個位于徑向平面上的、帶有環形凸耳631的第一環形面64，外導體612的端部612a通過波紋管型螺帽65的端面一側的第二環形面66與第一環形面夾緊，而且是借助于一個類似于圖2中的空心螺栓7的空心螺栓67。
圖7和在圖8a及8b中所示的局部視圖VIII表示所推薦的接插連接器的第三種結構形式。這種結構形式與按圖1至5的結構形式的區別也在于，插頭71的孔72內的第一環形面74和夾緊套75的第二環形面76分別位于徑向平面內。外導體712的直角形向外彎曲的端部712a夾緊在第一環形面74和第二環形面76之間。在裝配過程中外導體端部以這種方式向外彎曲的接插連接器是眾所周知的。其特點在于按圖8a和8b環形面74和76的至少一個設有一個類似于例如按圖2的結構形式的環形凸耳30e或30f。
圖9表示原則上和圖7相同的結構形式，但是這里第一環形面94與位于一個徑向平面內的第二環形面96夾一個很小的角度α，使得第一環形面是錐頂角是一個很大的鈍角的圓錐體的外殼面。空心螺栓97傳遞到夾緊套95上的，并進一步傳遞到外導體912被夾緊的端部上的軸向力由于第一環形面的傾斜在接觸區內產生一個表面壓力，它隨著半徑的增加而減小，使得環形接觸區變窄，并具有一個比圖7中的情況小的平均直徑。
在圖10和11中表示接插連接器的第四種結構形式。外導體12和插頭101之間的接觸以及通過夾緊套105的夾緊相應于例如按圖2的接觸和夾緊。與前面所說的結構形式不同，夾緊套105在插頭101內可以軸向移動，但是在圓周方向不能旋轉。為此插頭101的孔102的內壁在靠近插頭一側的端部處具有向內的鍵101a，它嵌入夾緊套105的簧片51之間的槽51a內，如由圖11可清楚地看到的那樣。為了裝配插頭101套在配有夾緊套105和空心螺栓107的電纜末端上，在必要的情況下旋轉，直到鍵101a與夾緊套的簧片51之間的槽51a對準。然后插頭插到電纜上直至圖10中所示的位置。接著擰上空心螺栓107，由此將外導體12的端部夾緊在第一環形面104和第二環形面106之間，類似于例如圖2所示那樣。這時夾緊套105加厚的端部105a貼合在孔102的內壁上，由此防止徑向向外偏移。也就是孔102的內壁承擔例如按圖1的夾緊套7的延長部分7a的功能(由于所采用的比例在相應環形面上的環形凸耳只能隱約地看出)。
權利要求
1．同軸電纜的接插連接器，帶一個插頭(1)，它有一個孔(2)，這個孔在其插頭一側端部有一個從內部與電纜外導體(12)的端部(12a)相接觸的第一環形面(4)；還帶一個電纜固定套，它由一個夾緊套(5)和一個壓緊元件組成，夾緊套在其插頭一側端部有一個從外部夾緊電纜外導體(12)端部(12a)的第二環形面(6)，壓緊元件將夾緊套(5)沿軸向壓在第一環形面(4)上，從而將電纜外導體的端部夾緊在兩個環形面(4，6)之間，壓緊元件包圍電纜并與插頭(1)夾緊，其特征在于兩個環形面(4，6)中至少一個設有至少一個向電纜外導體(12)端部(12a)相應表面方向突起的環形凸耳(30，31)，它的高度約為電纜外導體壁厚的5％至30％。
2．按權利要求1的接插連接器，其特征在于第一和第二環形面(4，6)分別位于一個徑向平面內。
3．按權利要求1的接插連接器，其特征在于第一和第二環形面(4，6)分別位于一個圓錐外殼面上，其母線與接插連接器的縱軸相交于環形面電纜一側的一個點處。
4．按權利要求2或3的接插連接器，其特征在于第一環形面和第二環形面(4，6)相互夾一個0°至約5°之間的角度。
5．按權利要求1至4之任一項的接插連接器，其特征在于環形面(4，6)中至少有一個設有至少兩個相互同心的、不同直徑的環形凸耳(31，32)。
6．按權利要求5的接插連接器，其中兩個環形面至少各設有一個環形凸耳，其特征在于在第一和第二環形面(4，6)上的環形凸耳(30，31)具有不同的直徑。
7．按權利要求1至6之任一項的接插連接器，其特征在于環形凸耳具有一個從加工一側看沒有側凹的橫截面輪廓(30a至30c)。
8．按權利要求1至7之任一項的接插連接器，其特征在于夾緊套(106)在插頭(101)的孔(102)中不能旋轉，但是能軸向移動。
9．按權利要求1至8之任一項的接插連接器，其特征在于夾緊套(106)在其插頭一側端部區域通過與插頭(101)的孔(102)內壁的形狀相配的接合(51a，101a)而防止旋轉。
10．按權利要求1至9之任一項的接插連接器，特別適用于帶有環形波紋電纜外導體的同軸電纜，其特征在于夾緊套(5)具有從其插頭一側的端部出發的、用以形成彈性簧片(51)的軸向槽，并且在其插頭一側端部(5a)具有大致等于電纜外導體(12)在波谷區域的外徑的內徑，在其余部分具有大致等于電纜外導體最大外徑的內徑。
11．按權利要求1至9之任一項的接插連接器，特別適用于帶有環形波紋電纜外導體的同軸電纜，其特征在于夾緊套由一個軸向分開的波紋管輪廓的套管組成。
12．按權利要求1至9之任一項的接插連接器，特別適用于具有螺旋形波紋的電纜外導體(612)的同軸電纜，其特征在于夾緊套由一個波紋管型螺帽(65)組成。
13．按權利要求1至12之任一項的接插連接器，其特征在于壓緊元件做成擰入插頭(1)的孔(2)的、至少局部搭接夾緊套(5)的空心螺栓(7)。
14．按權利要求13的接插連接器，其特征在于，空心螺栓(7)在其插頭一側端部具有一個環形端面或一個徑向凹進去的環形凸肩(73)，它與夾緊套(5)靠近其插頭一側端部外圓上徑向突起的環形軸肩(53)形狀貼合地連接。
15．按權利要求14的接插連接器，其特征在于在空心螺栓(7)的環形端面或凹進去的環形凸肩(73)與夾緊套(5)的突起的環形軸肩(53)之間裝有一個由耐磨材料制成的傳遞力的墊圈(40)。
全文摘要
用于同軸電纜的接插連接器,帶一個插頭(1),它有一個孔(2),它里面有一個從里面與電纜內導體(12)接觸的第一環形面(4),還帶一個夾緊套(5),它有一個從外部夾緊電纜外導體(12)的第二環形面(6),可以通過這樣的方式達到特別高的接觸質量,即兩個環形面(4,6)中至少一個設有至少一個向電纜外導體(12)相應表面的方向突起的環形凸耳(30),它的高度可以是電纜外導體壁厚的約5%至30%。
文檔編號H01R13/646GK1205564SQ9811594
公開日1999年1月20日 申請日期1998年7月10日 優先權日1997年7月11日
發明者弗朗茨·X·皮奇, 維爾納·維爾德 申請人:斯賓納電子技術工廠有限公司