CN111711038A - 同轴连接器组件 - Google Patents

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CN111711038A CN202010483919.6A CN202010483919A CN111711038A CN 111711038 A CN111711038 A CN 111711038A CN 202010483919 A CN202010483919 A CN 202010483919A CN 111711038 A CN111711038 A CN 111711038A
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D.J.哈迪
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Abstract

同轴连接器组件(104)包括保持外触头(184)的外壳体(190)，接收在外触头中的绝缘保持器(182)，以及接收在绝缘保持器中的中心触头(180)。绝缘保持器具有前部和腔体，所述腔体沿着绝缘保持器轴向延伸，所述绝缘保持器由腔体壁界定。绝缘保持器具有偏移并邻近前部的、形成在腔体壁中的扩展槽。中心触头在配合端部处具有插座部，该插座部被构造为接收配合连接器组件的触销。中心触头在配合端部处具有可挠曲梁，其被构造为在与触销配合时向外挠曲。中心触头在梁的远端处具有扩张的末端。在配合触销的过程中，当可挠曲梁向外挠曲时，扩张的末端被接收在扩展槽中。

Description

同轴连接器组件
本申请是申请号为201580008999.7、申请日为2015年2月12日、发明名称为“同轴连接器组件”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明的主题大致涉及同轴连接器组件。射频(RF)同轴连接器组件已被用于多种应用，包括军事应用和汽车应用，例如全球定位***(GPS)、天线、无线电、移动电话、多媒体设备等。连接器组件通常是设置在同轴缆线端部处的同轴缆线连接器。
背景技术
为了使各种类型的连接器组件标准化，特别是使这种连接器组件的接口标准化，已经建立的一定的工业标准。这些标准中的一个称为FAKRA。FAKRA是德国标准协会的汽车标准委员会，其代表关注汽车领域的国际标准化。FAKRA标准提供了基于键控(keying)和颜色编码的体系，以用于适当的连接器附接。在FAKRA连接器中，类似的插口键(jack key)只能连接到类似的插头键槽(plug keyway)。借助于FAKRA所限定的插口壳体上的捕捉部和插头壳体上的配合的闩锁部，有助于连接器壳体的安全定位和锁定。
连接器组件包括中心触头和外部触头，该外部触头提供对中心触头的屏蔽。中心触头通常是接收触销(pin contact)的插座部。传统的插座部不允许足够大的捕捉圆以可靠地捕捉触销。触销会错开捕捉圆，并且楔入在中心触头和保持中心触头的绝缘件之间。在这一情况下，会出现不可靠的电连接、和/或中心触头和/或触销的损坏。
发明内容
本文所公开的同轴连接器组件提供了对于这一问题的解决方案，该同轴连接器组件可以以具有成本效益并且可靠的方式制造，并且具有在配合期间能够可靠地捕获触销的插座部。同轴连接器组件包括保持外触头的外壳体、接收在外触头中的绝缘保持器、以及接收在绝缘保持器中的中心触头。绝缘保持器具有沿着绝缘保持器轴向延伸的腔体和前部，该绝缘保持器由腔体壁界定。绝缘保持器具有从前部偏移并邻近前部形成在腔体壁中的扩展槽(expansion slot)。中心触头在配合端部处具有插座部，其被构造为接收配合连接器组件的触销。中心触头在配合端部处具有可挠曲梁，其被构造为在与触销配合时向外挠曲。中心触头在可挠曲梁的远端处具有扩张的末端(flared tip ends)。在配合触销的过程中，当可挠曲梁向外挠曲时，扩张的末端被接收在扩展槽中。
附图说明
现将参考附图并借助于举例来说明本发明，在附图中：
图1示出同轴连接器***，其包括根据示例性实施例形成的同轴连接器组件；
图2是图1所示的同轴连接器组件的一个的分解视图；
图3是根据示例性实施例形成的、同轴连接器组件的中心触头的正面透视图；
图4是中心触头的正视图；
图5是根据示例性实施例形成的、用于同轴连接器组件的绝缘保持器的正面透视图；
图6是绝缘保持器的横截面视图；
图7是中心触头装载到绝缘保持器中的绝缘保持器的横截面视图；
图8是装配状态的同轴连接器组件的局部截面视图；
图9是部分配合的同轴连接器组件的部分的横截面视图；
图10是部分配合的同轴连接器组件的部分的横截面视图；
图11是完全配合的同轴连接器组件的部分的横截面视图。
具体实施方式
图1示出根据示例性实施例形成的连接器***100。该连接器***100包括第一同轴连接器组件102和第二同轴连接器组件104。在图示实施例中，第一同轴连接器组件102构成插口组件(jack assembly)，并且可以称为插口组件102。第二同轴连接器组件104构成插头组件(plug assembly)，并且可以称为插头组件104。插口组件102和插头组件104被构造为连接在一起，以在二者之间传输电信号。插口组件102端接至缆线106。插头组件104端接至缆线108。在示例性实施例中，缆线106、108是同轴缆线。当插口组件102和插头组件104连接时，沿着缆线106、108传输的信号通过插口组件102和插头组件104传递。在替代实施例中，同轴连接器组件102和/或104可以端接至电路板而非缆线。
插口组件102具有配合端110和缆线端112。插口组件102在缆线端112处端接至缆线106。在示例性实施例中，插口组件102具有由触销限定的中心触头，其被构造用于与插头组件104的中心触头配合。插头组件104具有配合端114和缆线端116。插头组件104在缆线端116处端接至缆线108。在配合期间，插口组件102的配合端110***插头组件104的配合端114。
在图示实施例中，插口组件102和插头组件104构成FAKRA连接器，其是具有符合统一的连接器***标准的接口的RF连接器，所述标准由FAKRA的汽车专家组建立。FAKRA连接器具有标准化的键控***和锁定***，其能够实现汽车应用的高度的功能性和安全性要求。FAKRA连接器基于超小型B类连接器(SMB连接器)，其特征在于使用卡扣(snap-on)联接，并且在于被设计为在50欧姆或75欧姆阻抗下工作。连接器***100可以使用除了本文所述的FAKRA连接器之外的其他类型的连接器。
插口组件102具有一个或多个键控特征部118，且插头组件104具有与插口组件102的键控特征部118对应的一个或多个键控特征部120。在图示实施例中，键控特征部118是肋部，键控特征部120是接收所述肋部的通道。可以设置任意数量的键控特征部，并且键控特征部可以是FAKRA连接器的标准设计的部分。
插口组件102具有闩锁特征部122，插头组件104具有闩锁特征部124。闩锁特征部122由一捕捉部限定，闩锁特征部124由一闩锁限定，该闩锁与捕捉部接合以保持插口组件102和插头组件104配合在一起。
图2是插头组件104和缆线108的分解视图。缆线108是同轴缆线，其具有由绝缘体172围绕的中心导体107。缆线编织部174围绕绝缘体172。缆线编织部174沿着缆线108的长度提供对中心导体170的屏蔽。缆线护套176围绕缆线编织部174。
插头组件104包括中心触头180、绝缘保持器182、外触头184、外套圈186、腔体***件188和外壳体190。在图示实施例中，中心触头180构成插座触头；然而，在替代实施例中可以使用其他类型的触头。中心触头180端接至缆线108的中心导体170。例如，中心触头180可以压接(crimp)至中心导体170。
绝缘保持器182接收和保持中心触头180，并且可能接收和保持中心导体170的部分。外触头184在其中接收绝缘保持器。外触头184围绕绝缘保持器182，并且围绕中心触头180的至少部分。外触头184提供对中心触头180的屏蔽，例如屏蔽电磁或射频干扰。绝缘保持器182使中心触头180与外触头184电隔离。外触头184被构造为电连接至缆线编织部174。
外套圈186被构造为压接至缆线108。外套圈186提供缆线108的应力释放(stressrelief)。在示例性实施例中，外套圈186被构造为压接至缆线编织部174和缆线护套176。例如，外套圈186可以通过使用F-压接或其他类型的压接而压接至缆线编织部174和缆线护套176。
腔体***件188围绕外触头184的至少部分，并且相对于外触头184轴向固定，以在其中保持外触头184。腔体***件188接收在外壳体190内，并且通过锁定部194保持在其中。腔体***件188被用于保持外触头184在外壳体190中的位置。腔体***件188具有与外壳体190的腔室在形状上互补的外周。所述互补形状保持工件的相对位置。在示例性实施例中，腔体***件188是塑料模制的零件。替代地，腔体***件可以是压铸件，或者可以形成为外触头184的部分。
中心触头180、绝缘保持器182、外触头184、外套圈186、和腔体***件188限定了插头子组件196，该子组件被构造为作为一个单元装载到外壳体190中。其他部件也可以是该插头子组件196的部分。外壳体190包括腔体198，该腔体接收子组件196。锁定部194将插头子组件196保持在腔体198中。
绝缘保持器182在前部200和后部202之间延伸。绝缘保持器182具有腔体204，该腔体接收中心触头180。绝缘保持器182包括凸缘206，该凸缘206从绝缘保持器径向向外延伸。可选地，凸缘206大约居中地位于前部200和后部202之间。凸缘206被用于将绝缘保持器182在外触头184中定位。
外触头184具有在其前部210处的配合端208和在其后部214处的缆线端212。缆线端212被构造为端接至缆线编织部174。外触头184具有腔体216，其在前部210和后部214之间延伸。外触头184具有位于配合端208处的多个触头梁218。触头梁218是可挠曲的，并且被构造为抵靠插口组件102(如图1所示)的对应的外触头(未示出)而被弹性加载。触头梁218定轮廓为在配合端208处具有缩小直径的区域，用以确保触头梁218接合插口组件102的外触头。每个单独的触头梁218各自是可挠曲的，并且在外触头上施加法向力，以确保它们之间的接合。触头梁218由在触头梁218之间延伸的沟槽220分离。沟槽220从外触头184的前部210向后延伸。
图3是根据示例性实施例形成的中心触头180的正面透视图。图4是中心触头180的正视图。中心触头180沿着纵向轴线230在其前部处的配合端232和其后部处的缆线端234之间延伸。缆线端234被构造为端接至缆线108的中心导体(二者均在图2中示出)。例如，缆线端234可以具有压接筒(图3中示为被压接，图4中示为打开)，该压接筒被构造为压接至中心导体170。
中心触头180包括主体236，其在压接筒前方。可挠曲梁238从主体236向前延伸。可挠曲梁238具有在其远端处的扩张的末端240。主体236和可挠曲梁238形成位于配合端部232处的插座部242，该插座部被构造为接收配合连接器组件102的触销。沟槽244形成于可挠曲梁238之间，以允许可挠曲梁238独立地活动。在图示实施例中，中心触头180包括两个可挠曲梁238，然而，在替代实施例中可以设置任意数量的可挠曲梁238。可挠曲梁238被构造为在与配合连接器组件102的触销配合时向外挠曲。例如，当所述触销接收于插座部242内时，可挠曲梁238向外挠曲，并且弹性地接合触销以形成中心触头180和触销之间的电连接。
扩张的末端240限定了伸入插座部242中的郁金香花形的漏斗。例如，扩张的末端240向外扩张，以提供进入插座部242中的引导。可挠曲梁238具有从扩张的末端240向后的配合接口246。当触销与中心触头180配合时，配合接口246被构造为接合触销。中心触头180具有在配合接口246处的内直径300(中心触头180在配合接口246处的形状可以是圆形的或非圆形的；在可挠曲梁向外挠曲时，中心触头的形状大体是圆形的，当可挠曲梁未挠曲时，中心触头的形状是非圆形的)。
扩张的末端240限定了捕捉圆，其大于触销的末梢，从而确保在触销装载到插座部242中时中心触头180捕捉触销。扩张的末端240具有捕捉圆直径302。捕捉圆直径302大于配合接口246处的内直径300。扩张的末端240引导触销至配合接口246。在触销装载到插座部242中并且可挠曲梁238向外挠曲时，捕捉圆直径302增大。漏斗形配合端部232允许触销的非对准，并且减少在配合触销和中心触头180期间的卡碰(stubbing)。在配合触销和中心触头180期间，由扩张的末端240限定的郁金香花形状更容易地接收触销。因为末端240向外扩张，中心触头180在配合端232处的直径增大，这需要在绝缘保持器182(如图2所示)中被考虑。
图5是根据示例性实施例形成的绝缘保持器182的正面透视图。图6是根据示例性实施例形成的绝缘保持器182的横截面视图。绝缘保持器182在前部200和后部202之间延伸。腔体204沿着中心纵向轴线250在前部200和后部202之间延伸。腔体204由沿着绝缘保持器182的内部的腔体壁252限定。腔体204的尺寸和形状被确定为接收中心触头180(如图3所示)。
在示例性实施例中，绝缘保持器182包括从前部200偏移并邻近前部200形成在腔体壁252中的扩展槽254。扩展槽254限定一空间或区域，其尺寸和形状被确定为在中心触头180与触销配合时接收中心触头180的扩张的末端240(如图3所示)。扩展槽254形成腔体204的部分。扩展槽254从腔体204的主要部分径向向外定位。当扩张的末端240在与触销配合期间向外挠曲时，扩展槽254拓宽或增大了腔体204的尺寸，以接收扩张的末端240。
可选地，扩展槽254可以穿过绝缘保持器182的侧部256开口至绝缘保持器182的外部258。可选地，扩展槽254可以在绝缘保持器182的多于一个侧部256处开口。替代地，扩展槽254可以不穿过绝缘保持器182开口，而仅仅是包含在绝缘保持器182内部的凹部或腔室。可选地，扩展槽254可以围绕腔体204在圆周上整体地延伸。替代地，分散的扩展槽254可以设置为从腔体204的不同部分径向朝外延伸。在图示实施例中，如图6所示，绝缘保持器182包括位于绝缘保持器182的相对的侧部256上的两个扩展槽254。
在示例性实施例中，绝缘保持器182包括在前部200处的导引壁260。导引壁260设置在扩展槽254的前方。导引壁260包括在腔体204的前部处的导引开口262。导引开口262可以限定腔体204的前部。触销通过导引开口262装载到腔体204中。在示例性实施例中，导引开口262包括带倒角的引入表面264，其引导触销进入腔体204。导引开口262可以与纵向轴线250对准，以沿着中心纵向轴线250引导触销用于与中心触头180配合。可选地，导引开口262可以具有比腔体204的腔体内直径268更小的直径266，以使触销对准中心触头180，并且减少卡碰。
图7是绝缘保持器182的局部截面视图，其中中心触头180装载到绝缘保持器182中。中心触头180定位于腔体204中，以使得扩张的末端240对准扩展槽254。可挠曲梁238示出为处于可挠曲梁238由于触销而向外挠曲之前的未挠曲状态。在未挠曲状态，可挠曲梁238从主体236朝向纵向轴线230向内略微成一角度。可挠曲梁238远离腔体壁252成一角度，以使得在腔体壁252和可挠曲梁238的外表面238之间存在间隙270。当触销与中心触头180配合时，可挠曲梁238可以向外挠曲到间隙270中。可挠曲梁238可以向外挠曲，直到可挠曲梁238接合腔体壁252。当可挠曲梁238向外挠曲时，扩张的末端240接收在扩展槽254中。
图8是装配状态的同轴连接器组件104的局部截面视图。中心触头180端接至中心导体170，并且接收在绝缘保持器182中。外触头184围绕绝缘保持器182，并且提供对中心触头180的屏蔽。腔体***件188将外触头184支撑在外壳体190中。锁定部194用于使插头子组件196固定在腔体198中。
图9是部分配合的插头组件104和插口组件102的横截面视图。插口组件102包括接收在腔体***件286中的外触头284、绝缘保持器282、和中心触头280，所述腔体***件286接收在外壳体290中。在图示实施例中，中心触头280构成触销；然而，在替代实施例中可以使用其他类型的触头。中心触头280在下文中称为触销280。
在组装期间，外壳体290装载到插头组件104的配合端114中。外触头284接收在外触头184中。外触头184大致将触销280对准导引开口262和中心触头180。引入表面264被用于迫使触销280与中心触头180对准。绝缘保持器182的前部200被构造为装载到绝缘保持器282的部分中。
图10是部分配合的插头组件104和插口组件102的横截面视图。触销280被示出为穿过导引壁260上的导引开口262装载。触销280被准备好与中心触头180配合。中心触头180具有在配合接口246处的内直径300(如图4所示)，其比导引开口262的直径266(如图6所示)更窄。内直径300比触销280的直径小。扩张的末端240向外扩张，以限定漏斗或捕捉圆，其比导引开口262更大或更宽，从而确保触销280通过扩张的末端240引导到插座部242中。扩张的末端端部240具有比导引开口262的直径266更宽的捕捉圆直径302(如图4所示)。
可挠曲梁238朝向触销280向下成一角度，以使得配合接口246被定位为接合触销280。在未挠曲状态，扩张的末端240被定位在腔体204内。当挠曲梁238未挠曲时，扩张的末端240具有未挠曲末梢直径304。未挠曲末梢直径304小于腔体内直径268(如图6所示)。
图11是完全配合的插头组件104和插口组件102的横截面视图。触销280接收在中心触头180的插座部242中。可挠曲梁238向外挠曲，并且偏压抵靠且弹性接合触销280，以确保中心触头180和触销280之间的电连接。当可挠曲梁238向外挠曲时，扩张的末端240运动到对应的扩展沟槽254中。可挠曲梁238向外挠曲时，扩张的末端240具有挠曲末梢直径306。挠曲末梢直径306大于腔体内直径268(如图6所示)。扩展槽254容纳扩张的末端240。
绝缘保持器182因此能够容纳中心触头180的扩张的配合端232。由扩张的末端240限定的扩张的配合端232限定了较大的捕捉圆，以用于捕捉触销180。提供扩展槽254允许绝缘保持器182保持与常规的绝缘保持器相同的外径，所述常规的绝缘保持器保持不具有扩张的末端的中心触头。绝缘保持器182保持在FAKRA规范内，因为绝缘保持器182不需要被制作得更大以容纳中心触头180的更大的配合端232。因为减少了由于卡碰的损坏或者非对准的风险(如果没有消除的话)，所以获得了插口组件102和插头组件104之间的更可靠的连接。
应理解，上述说明意图在于示意，而非限制。例如，上述实施例(和/或其各方面)可以彼此组合而使用。另外，对于本发明的教导可以做出诸多改变以适用特殊的条件或材料，而不脱离其范围。本文所示的各部件的尺寸、材料类型、取向、以及各部件的数量和位置意图为限定某些实施例的参数，其不以任何方式进行限制，而仅是示例性实施例。在参考上述描述的基础上，对于本领域技术人员而言，在权利要求书的范围和构思以内的诸多其他实施例和变型是显而易见的。因此，应该参考所附权利要求及其等同体的全部范围来确定本发明的范围。

Claims (9)

1.一种同轴连接器组件(104)，包括：
外壳体(190)，其保持外触头(184)；
绝缘保持器(182)，其接收在外触头中，所述绝缘保持器具有前部(200)和沿着绝缘保持器在轴向上延伸的腔体(204)，所述腔体由腔体壁(252)界定，所述绝缘保持器具有扩展槽(254)，所述扩展槽形成在腔体壁中、偏离且靠近所述前部，所述扩展槽穿过所述绝缘保持器的侧部(256)开口至所述绝缘保持器的外部(258)；以及
中心触头(180)，其接收在绝缘保持器中，所述中心触头具有位于配合端(232)处的插座部(242)，所述插座部被构造为接收配合连接器组件(102)的触销(280)，所述中心触头具有位于配合端处的可挠曲梁(238)，所述梁被构造为在与触销配合时向外挠曲，所述中心触头具有位于梁的远端处的扩张的末端(240)，在与所述触销配合期间，当可挠曲梁向外挠曲时，所述扩张的末端接收在所述扩展槽中
其中，绝缘保持器(182)包括定位在扩展槽前方的导引壁(260)，导引壁具有用于引导触销(280)进入腔体(204)中的导引开口(262)，插座部(242)在扩张的末端(240)处的内直径(300)大于导引壁中的导引开口的直径(266)。
2.根据权利要求1所述的同轴连接器组件(104)，其中，所述导引开口(262)带有带倒角的引入表面(264)，用于引导所述触销(280)进入所述腔体(204)。
3.根据权利要求1所述的同轴连接器组件(104)，其中，所述扩展槽(254)从所述腔体(204)径向地向外定位。
4.根据权利要求1所述的同轴连接器组件(104)，其中，在与触销(280)配合期间，当可挠曲梁(238)向外挠曲时，扩展槽(254)拓宽所述腔体(204)以接收扩张的末端(240)。
5.根据权利要求1所述的同轴连接器组件(104)，其中，扩展槽(254)穿过绝缘保持器(182)的侧部(256)开口至绝缘保持器的外部。
6.根据权利要求1所述的同轴连接器组件(104)，其中，扩张的末端(240)限定进入插座部(242)的漏斗。
7.根据权利要求1所述的同轴连接器组件(104)，其中，梁(238)具有在扩张的末端(240)后方的配合接口(246)，插座部(242)在配合接口处的内直径(300)小于插座部在扩张的末端处的捕捉圆(302)。
8.根据权利要求1所述的同轴连接器组件(104)，其中，腔体(204)具有腔体内直径(268)，扩张的末端(240)在挠曲梁向外挠曲时具有挠曲末端直径，所述挠曲末端直径大于所述腔体内直径。
9.根据权利要求8所述的同轴连接器组件(104)，其中，扩张的末端(240)在挠曲梁未挠曲时具有小于腔体内直径(268)的未挠曲末梢直径(304)。
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