CN107492771B - 射频同轴连接器组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种同轴连接器组件(10),该同轴连接器组件包括内触件(54)、绝缘体(18)以及外触件(12),该内触件端接同轴线缆(42)的中心导体(40),该绝缘体保持内触件(54),而该外触件围绕该绝缘体(18)和内触件(54)并且端接该线缆(42)的屏蔽编织层(46)。外触件(12)形成为筒形状并且包括接缝(14),该接缝沿着外触件(12)的整个长度延伸。同轴连接器组件(10)进一步包括外箍圈(34)和无缝内箍圈(16)。无缝内箍圈(16)具有第一箍圈部分(36)和第二箍圈部分(38),该第一箍圈部分具有第一直径,而该第二箍圈部分具有不同于第一直径的第二直径。第一箍圈部分(36)围绕外触件(12)的至少一部分。屏蔽编织层(46)夹在第二箍圈部分(38)和外箍圈(34)之间。还提供一种制造同轴连接器组件(10)的方法(100)。
Description
技术领域
本发明总地涉及电气连接器,且更具体地涉及构造成传导无线电频率的同轴连接器组件。
背景技术
射频(RF)同轴线缆连接器组件已用于各种汽车应用,例如全球定位***(GPS)、信息娱乐***以及气囊***。同轴线缆通常由外屏蔽导体、内中心导体、电介质以及绝缘护套构成。同轴线缆的外部导体和内部导体通常通过插座和插头连接器与匹配的同轴线缆电气地接合。此类传统的同轴线缆连接器在本领域中是已知的。
为了使得各种类型的连接器标准化并且由此避免混乱,已建立某些工业标准。这些标准之一称为FAKRA。FAKRA是德国标准化研究所的汽车标准委员会(德语是“德国标准化协会(Deutsches Institut für Normung)”,常缩写为DIN),表示汽车领域中的国际标准化关注。基于键控和颜色编码,FAKRA标准提供用于合适连接器附连的***。类似的插座键能仅仅连接于FAKRA连接器中的类似的插塞键槽。借助插座壳体上的FAKRA所限定挂锁以及插塞壳体上的协配闩锁来便于连接器壳体的稳固定位和锁定。
连接器组件包括内触件和外触件,该外触件提供用于内触件的屏蔽。外触件通常由锌压铸或螺栓机加工部件制成,这在制造上是昂贵的。
仍需要这样一种连接器组件,该连接器组件能以成本有效且可靠的方式制造。附加地,仍需要这样一种连接器组件,该连接器组件可利用由压铸部件制成的现有外壳体和锁定件中的较不昂贵部件,例如冲压成形部件。
在背景技术部分中描述的主题不应仅仅由于其在背景技术中提及而被假定为是现有技术。类似地,在背景技术部分中提及的或者与背景技术部分的主体相关联的问题不应被假定为已事先在现有技术中被识别。背景技术部分中的主题仅仅表示不同的方案,这些方案中以及方案本身也可以是发明点。
发明内容
根据本发明的一个实施例,提供了一种同轴连接器组件。该同轴连接器组件包括内触件、绝缘体以及外触件,该内触件构造成端接同轴线缆的中心导体,该绝缘体由电介质材料形成以保持内触件,而该外触件围绕该绝缘体和内触件并且构造成端接同轴线缆的屏蔽编织层。外触件由第一平坦工件形成,该第一平坦工件具有第一接触端部和第二接触端部。外触件形成为筒形,以使得第一接触端部在沿着外触件的整个长度延伸的接缝处与第二触件相对。该同轴连接器组件进一步包括外箍圈和内箍圈,该外箍圈由第二平坦工件形成,而该内箍圈由第三平坦工件无缝地形成。内箍圈具有第一箍圈部分和第二箍圈部分,该第一箍圈部分具有第一直径,而该第二箍圈部分具有小于第一直径的第二直径。第一箍圈部分围绕外触件的至少一部分。屏蔽编织层夹在第二箍圈部分和外箍圈之间。
第二平坦工件可由板金属形成外箍圈可使用深拉冲压工艺无缝地形成。替代地,外箍圈可具有第一箍圈端部和第二箍圈端部,并且外箍圈绕屏蔽编织层压接,以使得第一箍圈端部与第二箍圈端部相对。外箍圈可包括成对绝缘压接翼部,该成对绝缘压接翼部压接于同轴线缆的绝缘护套。
外触件的至少一部分可接纳在第一箍圈部分内。凹坑可形成在第一箍圈部分和外触件两者中,由此将内箍圈固定于外触件。该绝缘体可限定周向沟槽,并且形成在外触件中的凹坑的至少一部分设置在该周向沟槽内,由此将绝缘体固定在外触件内。
该外触件可限定第一周向肋部,且第一箍圈部分限定第二周向肋部。内箍圈可限定周向凸缘,该周向凸缘构造成邻抵第一周向肋部。
根据本发明的另一个实施例,提供了一种形成同轴连接器组件的方法。该方法包括如下步骤:将具有第一接触端部和第二接触端部的第一平坦工件形成为外触件,该外触件具有筒形,以使得第一接触端部在沿着该外触件的整个长度延伸的接缝处与第二接触端部相对,以及提供绝缘体和内触件,该绝缘体由电介质材料形成,而该内触件构造成端接线缆的中心导体。该方法还包括如下步骤:将绝缘体***在外触件内,将内触件***在绝缘体内,使得外箍圈由第二平坦工件形成,以及使得内箍圈由第三平坦工件无缝地形成。内箍圈具有第一箍圈部分和第二箍圈部分,该第一箍圈部分具有第一直径,而该第二箍圈部分具有不同于第一直径的第二直径。该方法进一步包括如下步骤:将外触件的至少一部分***到第一箍圈部分内,并且将外箍圈定位至第二箍圈部分,以使得同轴线缆的屏蔽编织层夹在第二箍圈部分和外箍圈之间。
该第三平坦工件可由板金属形成,并且内箍圈可使用深拉冲压工艺无缝地形成。该第二平坦工件可由板金属形成,并且外箍圈可使用深拉冲压工艺无缝地形成。替代地,外箍圈可具有第一压接翼部和第二压接翼部,该第一压接翼部具有第一箍圈端部,而该第二压接翼部具有第二箍圈端部。该方法可进一步包括如下步骤:绕屏蔽编织层来压接外箍圈,以使得第一箍圈端部与第二箍圈端部相对。外箍圈还可包括成对绝缘压接翼部,并且该方法可进一步包括如下步骤:将这些绝缘压接翼部压接于同轴线缆的绝缘护套。
该方法可附加地包括如下步骤:在第一箍圈部分和外触件两者中形成凹坑,由此将内箍圈固定于外触件。该绝缘体可限定周向沟槽,并且形成在外触件中的凹坑的至少一部分可设置在该周向沟槽内,由此将绝缘体固定在外触件内。
该方法还可包括如下步骤:在外触件上形成第一周向肋部,在第一箍圈部分上形成第二周向肋部,以及在内箍圈上形成周向凸缘,该周向凸缘构造成邻抵第一周向肋部。
附图说明
现将参照附图通过示例描述本发明,附图中:
图1是根据一个实施例的同轴连接器组件的立体图;
图2是根据一个实施例的形成图1所示同轴连接器组件的方法的流程图;
图3是根据一个实施例的图1所示同轴连接器组件的外触件的俯视图;
图4是根据一个实施例的图1所示同轴连接器组件的内箍圈的俯视图;
图5是根据一个实施例的将图3所示外触件***到图4所示内箍圈中的工艺的俯视图;
图6是根据一个实施例的在组装状况中的图3所示外触件和图4所示内箍圈的俯视图;
图7是根据一个实施例的带有形成在外触件和内箍圈中的凹坑的图6所示组件的外触件的俯视图;
图8是根据一个实施例的将绝缘体***到图7所示组件中的工艺的俯视图;
图9是根据一个实施例的将内触件***到图8所示组件中的工艺的俯视图;
图10是根据一个实施例的使得屏蔽编织层围绕一部分扩开的工艺的俯视图;
图11是根据一个实施例的将外箍圈附连于图10所示组件的工艺的侧视图;
图12是根据一个实施例的图11所示组件的侧视图;以及
图13是根据一个实施例的图11所示组件的剖视图。
具体实施方式
这里描述一种用于形成同轴连接器组件的方法以及由该方法形成的同轴连接器组件(之后称为同轴连接器),该同轴连接器组件构造成端接经屏蔽的同轴线缆并且适合于用在射频应用中。
图1示出同轴连接器10的非限制示例。同轴连接器10包括外触件12,该外触件由导电材料的平坦板(未示出)形成为筒形。外触件12具有接缝14,该接缝沿着外触件12的长度纵向地延伸。外触件12构造成提供与对应的匹配连接器(未示出)的屏蔽接触。同轴连接器10还包括内箍圈16,该内箍圈由导电材料的平坦板(未示出)无缝地形成。内箍圈16围绕外触件12的至少一部分,并且构造成提供与同轴线缆的屏蔽编织层接触。同轴连接器10还包括内触件(未示出),该内触件容纳在外触件12内部的绝缘体18内。该内触件构造成端接同轴线缆的中心导体(未示出),并且提供与对应的匹配连接器的中心端子的接触。该同轴连接器10可用于与FAKRA标准相符的组件。外触件12和内箍圈16限定凸起脊部20、22,这些凸起脊部可与FAKRA标准壳体(未示出)内的锁定特征件协配,以将同轴连接器10固定在壳体内。
FAKRA连接器是射频(RF)连接器,这些射频具有与由FAKRA汽车专家组建立的均匀连接器***的标准相符的接口。FAKRA连接器具有标准化键控***和锁定***,该标准化键控和锁定***满足汽车应用的高功能性和安全性需求。FAKRA连接器基于超小型版本B连接器(SMB连接器),该连接器的特征在于卡合联接并且设计成在50欧姆或75欧姆阻抗下操作。同轴连接器10可利用除了这里所描述的FAKRA连接器以外的其它类型连接器。
图2-13示出用于形成图1中示出的同轴连接器10的方法100的非限制示例,并且提供同轴连接器设计的更多细节。该方法100的步骤无需以这里所示出的顺序来执行。
将第一平坦工件形成为具有筒形状的外触件的步骤110包括将具有第一接触端部24和第二接触端部26的第一平坦工件(未示出)形成为外触件12,该外触件具有筒形或管形,以使得如图3中所示第一接触端部24在沿着外触件12的整个长度延伸的接缝14处与第二接触端部26相对。外触件12构造成提供用于内触件的电磁屏蔽,以免电磁干扰(EMI)或射率干扰(RFI)。
第一接触部分28构造成接纳匹配连接器的对应屏蔽触件。该第一接触部分28限定多个接触臂,该多个接触臂构造成将弹性力施加于匹配连接器的对应屏蔽触件,由此改进这些接触臂和对应屏蔽触件之间的电气连接的质量。第二接触部分30构造成接纳在内箍圈16内。例如在图3中可观察到的是,第二接触部分30具有比第一接触部分28小的直径。
外触件12可通过冲压工艺从板金属的平坦条带切割并且使用诸如轧制和压花之类的二次板金属成形工艺形成,这与通过诸如压铸或螺栓机加工之类的其它方法制造外触件12相比、使得制造外触件12较不昂贵。所形成的外触件12附连于载体条带32,以使对于同轴连接器10的外触件12和子组件的操纵更为高效,因为该外触件和子组件可在制造过程期间自动地馈给到自动组装设备(未示出)中。
由第二平坦工件形成外箍圈的步骤112包括由第二平坦工件(未示出)形成外箍圈34。外箍圈34可通过冲压工艺从板金属的平坦条带切割,并且使用已知的板金属成形工艺来形成为例如图11中所示U形状的具有开口侧的开口筒形状。外箍圈34可由用于形成外触件12的同一板金属条带形成,并且还可以与外触件12交替的顺序附连于同一载体条带32,直到该外箍圈在方法100的后续步骤中从载体条带32分开为止。替代地,外箍圈34可由单独的板金属条带形成。在同轴连接器的替代实施例中,外箍圈可由无缝管形成或者通过深拉成形由板金属条带形成。
由第三平坦工件无缝地形成内箍圈的步骤114包括由第三平坦工件(未示出)无缝地形成内箍圈16。如图4中所示,无缝内箍圈16具有第一箍圈部分36和第二箍圈部分38,该第一箍圈部分具有第一直径D1,而该第二箍圈部分具有不同于第一直径的第二直径D2。取决于同轴线缆42的外直径,直径D2可小于或大于直径D1。第一箍圈部分36构造成接纳并围绕外触件12的第二接触部分30。如图5中所示,内箍圈16构造成接纳同轴线缆42在第二箍圈部分38内的绝缘中心导体40,并且第二箍圈部分38的外表面构造成由同轴线缆的屏蔽编织层46围绕。内箍圈16可通过挤压无缝管或者通过板金属条带的深拉成形来形成。
在外触件12上形成第一周向肋部的步骤116是可选的步骤,且该步骤包括形成第一周向肋部20,如图3中所示,该第一周向肋部在第一接触部分28和第二接触部分30中间从外触件12突出。在将第一工件形成为筒形状之前,第一肋部20可通过压花工艺形成。步骤116可与步骤110同时执行。
在内箍圈16上形成第二周向肋部的步骤118是可选的步骤,该步骤包括形成第二周向肋部22,如图4中所示,该第二周向肋部从第一箍圈部分36突出。第一肋部20和第二肋部22可构造成接合壳体中的表面,以保持同轴连接器10相对于壳体的轴向位置。
在内箍圈上形成周向凸缘的步骤120是可选的步骤,该步骤包括形成周向凸缘48,如图4中所示,该周向凸缘位于内箍圈16的远侧端部上。如图6中所示,当第二接触部分30***在第一箍圈部分36内时,凸缘48构造成邻抵第一肋部20。第二肋部22和凸缘48可通过锻造或镦锻工艺形成,以在第二肋部22和凸缘48上形成如下表面:该表面基本上垂直于第一箍圈部分36的外表面50。如这里所使用的,基本上垂直意指绝对垂直的±15°。
将外触件的至少一部分***在内箍圈内的步骤122包括如图6所示将外触件12的至少一部分***到内箍圈16的第一箍圈部分36内。
在内箍圈和外触件两者中形成凹坑的步骤124包括在第一箍圈部分36和外触件12两者中形成凹坑52,由此如图7中所示将内箍圈16固定于外触件12。凹坑52可通过将弹性材料放置在外触件内并利用圆端冲压工具来冲压内箍圈16而形成。图7中示出的示例包括四个凹坑52,这些凹坑周向地形成并且每隔90°。如图13中所示,凹坑52同时形成在内箍圈16和外触件12两者中。步骤124能以根据步骤122列举的顺序来执行或者可替代地根据步骤130来执行。
提供绝缘体和内触件的步骤126包括提供绝缘体18和内触件54,该绝缘体由电介质材料形成,而该内触件构造成端接同轴线缆42的中心导体40。绝缘体18使得内触件54与外触件12电气地隔离。如图9中所示,内触件54连接于同轴线缆42的中心导体40。
将绝缘体***在外触件内的步骤128包括如图8中所示将绝缘体18***在外触件12内。如图13中所示,绝缘体18限定周向沟槽56,该周向沟槽构造成接合凹坑52,由此产生过盈配合并且将绝缘体18固定在外触件12内。
将内触件***在绝缘体内的步骤130包括如图9中所示将内触件54***在绝缘体18内,该绝缘体设置在外触件12内。同轴线缆42的屏蔽编织层46可在步骤130之前扩开,以使得该屏蔽编织层如图10中所示会覆盖第二箍圈部分38。步骤128和130中执行的顺序可基于直径D1与D2的关系而改变。如果直径D2大于直径D1,步骤128和130可以所列举的顺序来执行。如果直径D2小于直径D1,执行步骤128和130的顺序可颠倒。
相对于内箍圈的第二部分定位外箍圈的步骤132包括如图11所示相对于第二箍圈部分38来定位外箍圈34,以使得同轴线缆42的屏蔽编织层46如图12中所示夹在第二箍圈部分38和外箍圈34之间。
绕屏蔽编织层压接外箍圈的步骤134是可选的步骤,该步骤可在外箍圈34具有成对压接翼部58时执行,该成对压接翼部如图11中所示具有第一箍圈端部60A和第二箍圈端部60B。步骤134包括绕屏蔽编织层46来压接外箍圈34,以使得第一箍圈端部60A与第二箍圈端部60B相对。
将绝缘压接翼部压接于同轴线缆的绝缘护套的步骤136是可选的步骤,该步骤可如图11中所示在外箍圈34具有成对绝缘压接翼部62时执行。如图12中所示,步骤135包括将绝缘压接翼部62压接于同轴线缆42的绝缘护套64,由此提供用于同轴连接器10/同轴线缆接口的应变释放。在步骤136之后,载体条带32可从同轴连接器组件10分开。
虽然同轴连接器10在所说明的示例中是在同轴线缆42以及外触件12和内触件54之间的平直或180°构造,但也可设想其它实施例,其中,同轴连接器是直角或90°构造或者任何其它角度确认。
因此,提供同轴连接器组件10和形成此种同轴连接器组件10的方法100。与通过机加工或铸造工艺形成的等同部件相比,通过冲压或挤压工艺形成外触件12、内箍圈16以及外箍圈34提供较低的制造成本。无缝内箍圈16比具有接缝的冲压箍圈更稳固,并且提供类似于机加工箍圈的机械和电气性能。第一肋部20和第二肋部22提供特征件以将同轴连接器10锁定在FAKRA类型的壳体内,而无需现有技术中观察到的附加模制部件。施加于锁定特征件的力转移至稳固无接缝管,而非同轴连接器10的带接缝部分、即外触件12。用于形成内箍圈16的拉伸和挤压工艺提供比带接缝箍圈更严格的公差。内箍圈16具有在第一和第二直径之间的突然过渡,以允许同轴连接器10的总体长度能减小。
尽管就本发明的较佳实施例对本发明进行了描述,但本发明不意在被如此限制,而是仅仅意在下面权利要求书中阐释的范围。此外,术语第一、第二等的使用不代表任何重要性的顺序,而是用于将元件彼此区分开。另外,术语一种、一个等的使用不代表数量的限制,而是表示存在至少一个指代词。
Claims (16)
1.一种同轴连接器组件(10),包括:
内触件(54),所述内触件构造成端接同轴线缆(42)的中心导体(40);
绝缘体(18),所述绝缘体由电介质材料形成并且保持所述内触件(54);
外触件(12),所述外触件围绕所述绝缘体(18)和所述内触件(54)并且构造成端接所述同轴线缆(42)的屏蔽编织层(46),其中,所述外触件(12)由第一平坦工件形成,所述第一平坦工件具有第一接触端部(24)和第二接触端部(26),并且所述外触件(12)形成为筒形状,以使得所述第一接触端部(24)在沿着所述外触件(12)的整个长度延伸的接缝(14)处与所述第二接触端部(26)相对;
无缝内箍圈(16),所述无缝内箍圈由第三平坦工件形成,所述内箍圈(16)具有第一箍圈部分(36)并且具有第二箍圈部分(38),所述第一箍圈部分具有第一直径,所述第二箍圈部分具有不同于所述第一直径的第二直径,其中,所述第一箍圈部分(36)围绕所述外触件(12)的一部分使得所述外触件(12)的一部分***在所述第一箍圈部分(36)内,
其特征在于,所述同轴连接器组件(10)还包括由第二平坦工件形成的外箍圈(34),其中所述屏蔽编织层(46)夹在所述第二箍圈部分(38)和所述外箍圈(34)之间,并且
其中形成所述外箍圈(34)的第二平坦工件具有第一箍圈端部(60A)和第二箍圈端部(60B),并且所述外箍圈(34)绕所述屏蔽编织层(46)压接,以使得所述第一箍圈端部(60A)与所述第二箍圈端部(60B)相对。
2.如权利要求1所述的同轴连接器组件(10),其特征在于,所述第三平坦工件由板金属形成,并且所述内箍圈(16)使用深拉冲压工艺无缝地形成。
3.如权利要求1所述的同轴连接器组件(10),其特征在于,所述外触件(12)限定第一周向肋部(20),而所述第一箍圈部分(36)限定第二周向肋部(22)。
4.如权利要求1所述的同轴连接器组件(10),其特征在于,所述外箍圈(34)限定成对绝缘压接翼部(62),所述成对绝缘压接翼部压接于所述同轴线缆(42)的绝缘护套(64)。
5.如权利要求1所述的同轴连接器组件(10),其特征在于,所述外触件(12)的至少一部分接纳在所述第一箍圈部分(36)内,并且凹坑(52)形成在所述第一箍圈部分(36)和所述外触件(12)两者中,由此将所述内箍圈(16)固定于所述外触件(12)。
6.如权利要求5所述的同轴连接器组件(10),其特征在于,所述绝缘体(18)限定周向沟槽(56),并且形成在所述外触件(12)中的凹坑(52)的至少一部分设置在所述周向沟槽(56)内,由此将所述绝缘体(18)固定在所述外触件(12)内。
7.如权利要求3所述的同轴连接器组件(10),其特征在于,所述内箍圈(16)限定周向凸缘(48),所述周向凸缘构造成邻抵所述第一周向肋部(20)。
8.如权利要求1所述的同轴连接器组件(10),其特征在于,所述外触件(12)附连于载体条带(32)。
9.一种形成同轴连接器组件(10)的方法(100),所述方法包括如下步骤(128):将具有第一接触端部(24)和第二接触端部(26)的第一平坦工件形成为外触件(12)的步骤(110),所述外触件具有筒形,以使得所述第一接触端部(24)在沿着所述外触件(12)的整个长度延伸的接缝(14)处与所述第二接触端部(26)相对;
从第三平坦工件无缝地形成内箍圈(16)的步骤(114),所述内箍圈(16)具有第一箍圈部分(36)和第二箍圈部分(38),所述第一箍圈部分具有第一直径,而所述第二箍圈部分具有不同于所述第一直径的第二直径;
将所述外触件(12)的一部分***到所述第一箍圈部分(36)内的步骤(122);
提供绝缘体(18)和内触件(54)的步骤(126),所述绝缘体由电介质材料形成,所述内触件构造成端接同轴线缆(42)的中心导体(40);
将所述绝缘体(18)***在所述外触件(12)内的步骤(128);以及
将所述内触件(54)***在所述绝缘体(18)内的步骤(130);
其特征在于,所述方法还包括:
由第二平坦工件形成外箍圈(34)的步骤(112);以及
相对于所述第二箍圈部分(38)定位所述外箍圈(34)的步骤(132),以使得所述同轴线缆(42)的屏蔽编织层(46)夹在所述第二箍圈部分(38)和所述外箍圈(34)之间,
所述外箍圈(34)具有第一压接翼部并且具有第二压接翼部,所述第一压接翼部具有第一箍圈端部(60A),所述第二压接翼部具有第二箍圈端部(60B),并且所述方法(100)进一步包括如下步骤(134):绕所述屏蔽编织层(46)压接所述外箍圈(34),以使得所述第一箍圈端部(60A)与所述第二箍圈端部(60B)相对。
10.如权利要求9所述的方法(100),其特征在于,所述第三平坦工件由板金属形成,并且所述内箍圈(16)使用深拉冲压工艺无缝地形成。
11.如权利要求9所述的方法(100),其特征在于,所述外箍圈(34)具有成对绝缘压接翼部(62),并且所述方法(100)进一步包括如下步骤(136):将所述绝缘压接翼部(62)压接于所述同轴线缆(42)的绝缘护套(64)。
12.如权利要求9所述的方法(100),其特征在于,进一步包括如下步骤:在所述第一箍圈部分(36)和所述外触件(12)两者中形成凹坑(52)的步骤(124),由此将所述内箍圈(16)固定于所述外触件(12)。
13.如权利要求12所述的方法(100),其特征在于,所述绝缘体(18)限定周向沟槽(56),并且形成在所述外触件(12)中的凹坑(52)的至少一部分设置在所述周向沟槽(56)内,由此将所述绝缘体(18)固定在所述外触件(12)内。
14.如权利要求9所述的方法(100),其特征在于,所述方法还包括:
在所述外触件(12)上形成第一周向肋部(20)的步骤(116);以及
在所述第一箍圈部分(36)上形成第二周向肋部(22)的步骤(118)。
15.如权利要求14所述的方法(100),其特征在于,进一步包括如下步骤:在所述内箍圈(16)上形成周向凸缘(48)的步骤(120),所述周向凸缘构造成邻抵所述第一周向肋部(20)。
16.如权利要求9所述的方法(100),其特征在于,所述外触件(12)附连于载体条带(32)。
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