TWI375371B - Coaxial connector with insulator member including elongate hollow cavities and associated methods - Google Patents
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Description
1375371 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ’且更具體為同軸電 本發明係關於電纜與連接器之領域 境之一連接器及其相關方法。 【先前技術】 同軸電纜被廣泛地運用於傳遞高 1古,一 得遞阿頻電子信號。同轴電纜 /、有一相對向帶寬，信號低損耗， 揭械耐用性，以及相對
低成本之優點。一同軸電纜之一 故 1回4者用途為用於連接一 蜂窩狀或無線地區中之電子至一 A 电十主女裝於一附近天線塔之頂 〇P之一天線。例如，安裝於儀g 衣儀态上盍之該發射器，其可被 連接至一發射天線’該天線由該天線塔支撐。同樣的，經 由一同軸錢路徑，該純器被連接至其相關之接收天 線0 -典型安裝包含-相對之大直徑電鐵，延伸於在該儀器 上蓋於該天線塔之頂部之間以降低信號損耗。例如，用於 本申請之CellReach牌同軸電纜由北卡羅來納州西柯利市 CommScope電視臺與本發明之受讓人提供。該電纜包含一 光滑壁之外導體，其可對其他電纜類型提供較佳之性能。 例如’相比其他類型的同軸電纜，比如包含波紋外導體之 電缓’該光滑之外壁結構易於將該連接器部分連接至該電 纜終端。 該同軸電纜之一典型同軸電纜連接器，包含一管狀外 殼’其使得電子連接至該電纜外導體；與一中心接觸件， 其使得電子連接至該同軸電纜之該内導體。該中心接觸件 132332.doc 1375371 可包含一管狀後端以接收該同軸電纜之内導體。_絕緣體 總成支撐該中心接觸件在該外殼中同心。該絕緣體總成一 般可包含複數個共同協作之零件。 •之連接器還可包含一夾緊元件或金屬套環其定 位於該外導體之終端，且鄰於該同軸電纜之該外絕緣膠套 部分。當一後螺母擰緊至該外殼之該後部時，該金屬套環 被軸向推進該外殼。一個或複數個〇型螺圈將被提供以鉛 封該連接器，例如以防止水滲入該連接器。 同轴電纜連接器之代表性專利包含Rosenbergeri美國專 利第 6,396,367 B1 號 ’ Kooiman et al之美國專利第 6,〇24 6〇9 號，Henningsen之美國專利第6 6〇7 398 B2號與ΝΑ〇η以 al之美國專利第6,217,38G⑴號。豸等專利之全部内容以 引用之方式併入本文。
VaCCaro之美國專利第7 〇11 546號，受讓於本發明之受 讓人，且以引用的方式併入本文，該專利揭示了 一連接 器，其在先前技術中具有顯著優勢。該連接器包含一外 殼；一後螺母，其螺接於該連接器外殼之一後端，與該後 端螺〇，一套環，當該後螺母被擰緊時，其將該同軸電纜 之一終端夾緊且推入該連接器外殼；以及一絕緣元件，定 位於該連接器外殼之中間部分。此外，該絕緣元件具有一 孔，其延伸穿過整個元件，且包含一前部；一後部；一環 狀部，其連接該前部與後部；以及一管狀外導體支撐部， 其從該後部向後延伸，用於支撐該同軸電纜之終端之該外 導體之一内表面。該環狀部分可具有—減小強度部分其 >32332.d〇( 1375371 界定一壓碎區，當該後螺母被擰緊至該連接器外殼上時， 其有助於該後部向前部移動。
CommScope製造了另一個連接器，其類似於該Vaccar〇 之專利，其中調節該絕緣元件5以對該連接器與該電纜終 端之間匹配阻抗。更具體地，如圖丨所示，該先前技術中 之絕緣元件5包含一前部7,其包含一對將其穿透之縱向通 道8a，8b，用於阻抗配對。該絕緣元件5還包括一管狀外 導體支撲部分’其包含一側壁6，該管狀外導體支樓部分 最初形成一内徑di »在後來之匹配步驟中，在該侧壁6中 形成另外2個放大之直徑d2，们以調節該阻抗。換句話 說，在最初模製以形成該，絕缘元件5之後，在丨外的加工 步驟中形成該2個放大之直徑d2, d3。豸等額夕卜之加工步 驟會增加該製造之成本和/或複雜性。 【發明内容】 签於上述背景，因此本發明
器’其具有-易於製造之絕緣元件，且其有效地匹配該同 軸電纜終端與該連接器之間之阻抗。 .根據本發明，此等目標、特徵與優點將藉由一同軸電纜 ^接器被提供1同軸㈣連接器包含m件，盆包 含-前部’與-從該前部向後延伸之後部。該後部可包 :管狀外導體支擇部分，用於支樓該同轴電社該終端之 二外㈣之-内表面。此外該管狀外導體支標部分可包含 側壁’複數個間隔開之中空凹穴在其中延伸。例如，該 凹穴有利於提供該阻抗匹配，且在該絕緣元件之製造期 i32332.doc -9- 1375371 間，比如藉由模製，該絕緣元件易於成型。 該連接器還可包含一外殼’其具有前端與後端，且在該 兩者之間具有一中間部分；與一後螺母，其被螺接於該連 接器外设之該後端’與該後端螺合。該絕緣元件定位於該 連接器外咸之該中間部分。一接觸件可由該絕緣元件之該 孔攜載，用於連接至該同軸電纜之該终端之該内導體。 該絕緣元件之該後部還可包括一後部圓盤部分其連接
該f狀外導體支撑部分至該前部’且具有複數個延伸穿透 該後部圓盤部分之開孔，該開孔與該管狀外導體支撐部分 之相對中㈣穴同軸且相通。在―些實施例中，該複數個 長型中空凹穴中每一者僅可延伸至該管狀外導體支撐部分 之侧壁之-半。例如，各個中空凹穴可具有一圓柱形形 狀’使易於模製。 該絕緣元件具有一縱軸，且該等中空凹穴可為大致平行 於該絕緣元件之縱軸延伸之長型中空凹穴。該等長型中*
凹穴係繞著該絕緣元件之該縱軸以等 管狀外導體支撐部分之側壁可具有一 統一之外徑。 角間隔開。此外，該 統一之内徑和/或一 該連接器還可包括一套環，其夾緊該同軸電纜之終端， 當該後螺母被擰緊至該連接器外殼之後端時用於將談同 軸電纜之終端推入該連接器外殼。該絕緣 ^ 5 01干之則部與後 部，連同該複數個中空凹穴，可被完整妯 |凡堂地鑄造為單塊單 元。該絕緣元件之前部可包括一前部圓盤 刀、，與一環妝 部分，其連接該前圓盤部分至該後部。 、 Ι 32332.doc -ΙΟ 1375371 一種方法，用於製造一同軸電纜連接器。該方法可包括 提供—連接器外殼，與形成一該絕緣元件，用於定位於該 連接器外殼中。該絕緣元件可包括一前部，與一從該前部 向後延伸之後部，該後部包含一管狀外導體支撐部分，用 於支得該同軸電纜之终端之該外導體之一内表面。此外， 該管狀外導體支擇部分可包含一側壁，複數個間隔開之中 空凹穴在其中延伸。
【實施方式】 參照該附圖，下文將對本發明做完整之描述，本發明之 較佳之實施例將顯示在該等附圖中。但是，本發明可以許 夕不同形式實施，且不應被認為限制於所闡述之實施例。 況且，提供該等實％例將使得該揭#變得徹底與完整，且 將本發明之範圍完整地傳遞給熟悉此項技術者。相同之標 號被應用至相同之元件。 參照圖2，根據本發明之該同軸電纜連接器ι〇將被描 述。該連接器H)被安裝至-同抽電纜5G之終端，&包含一 =導體51、-包圍該内導體之電介質層52, 一包圍該電介 質層之外導體53’與—包圍該外導體之外絕緣夾套54。在 :備使用該連接HH)時’部分該電介質心與該外絕緣失 f除去’使得該内導體51軸向外向延伸超過該外導 體53之終端，且料導體表面將暴露於外部。 位於料導體53之終端，且鄰於該電纜5〇之 二;=54:!套環11包含，帶部分13與複數個沿 間Μ之Μ元件14 ’其被該支撐帶部分切。該套 132332.doc 1375371 環11還包含一内突出15與外突出16，其被該夹緊元件14支 撐，如所述之實施例所示。該夾緊元件14之前部緊緊地楔 入該外導體53與該外殼12之内部之間。該套環丨丨可較佳地 被形成為早塊集成單元’且此降低該連接器元件數量與該 連接器10之總成本。 該連接器10包含一内螺紋後螺母17，其被螺接於該連接 器外殼12之該外螺紋後端。當該後螺母17被擰緊，該内導 體51之該終端進一步進入一中心接觸件18之一後端。該套 環11亦被撥壓而牢固嚙合於該外導體53與該外殼12之鄰近 内部之間，此為熟悉此項技術者所瞭解。一前部〇型環狀 圈19與一後部〇型環狀圈20被提供以封錯相對之前接觸面 與後接觸面，其鄰於該後螺母17且防止潮氣進入。 此外，圖3與圖4進一步描述該連接器1〇之有利特點。在 該外殼中1 2 ’ 一絕緣元件22支撐該中心接觸件〗8。該絕緣 元件22包含一前部23，其具有一前部圓盤部分24與一環狀 部分25 ’其連接該前部圓盤部分與一後部26。一中心孔27 縱向穿過該前部23與該後部26 ’界定一縱軸28穿過該絕緣 元件22。此外’該前部圓盤部分24具有一對縱向通道29， 30，分佈在該中心孔25之兩邊，且延伸穿過前部。該通道 29 ’ 30製造了空氣空間’用於阻抗匹配。 該後部26包含一管狀外導體支撐部分31，其支撐該同轴 電纜50之終端之該外導體53之一内表面。該管狀外導體支 撐部分3 1包括一側壁32 ’其管狀實體具有一傾斜後端33。 此外，該側壁32包含複數個有角度地間隔開之中空長型凹 132332.doc -12- 1375371 : 該中二長型凹穴在其中延伸。各凹穴34—般平行於 胃絕緣元件22之該縱軸28，且僅延伸至㈣壁之_半。當 '在其他實施例中，例如，該凹穴34可為通孔。例如， 該等凹穴34有利地提供辅助之阻抗匹配能力，且其在該絕 緣元件22之製造期間’比如藉由模製，該等凹穴易於成 _ $ °該後部26也包含—後部圓盤部分36’其連接該管狀外 導體支擇部分31至該絕緣元件之該前部23之該環狀部分 • 25。該後部圓盤部分36也具有開孔，其與該空穴34同軸。 該絕緣元件22可被形成一單一單塊集成單元以降低該元 件數目，且因此降低該連接器1〇之成本。例如該絕緣元 件可藉由將塑膠模製形成，其為熟悉此項技術者所瞭解。 該連接iii(m-female DIN形式之連接器顯示。例如， 其:所描述之該連接器10之特徵與優勢，可被用於其他連 接器類型’比如N-female、N_male，與则,16類型之連 接器，其將為熟悉此項技術者瞭解。例如，該連接器10也 • 剌於一7/8英寸同軸電缓，該類型常用於無線基地台。 該應用也被描述於美國專利第6,217,38〇號，其受讓於本發 明之受讓者’且其全部内容將以引用之方式併入本文。例 _ 如，該電纜可為光滑壁或波紋壁。本發明亦可考慮其他大 - 小與類型之同軸電纜與其他應用。 一方法態樣係用於製造該同軸電纜連接器1〇。該方法可 包括提供一連接器外殼12,且形成一絕緣元件22,用於定 位於該連接器外殼中。該絕緣元件22可包含—前部23，與 一從該前部向後延伸之後部26，該後部包含—管狀外導體 132332.doc • 13· 1375371 ==:支二同_5°之终端之該外導心 ^ 門衣面。此外’該管狀外邋 .7 導體支撐部分31包括一側壁 32,複數個間隔開的中空凹穴34在其令延伸。 】壁 本發明之許多修正與其他實 葚夕相.，，* ㈣將出現於熟習此項技術 考疋想其具有上述描述與相關附圖中之教示之優 點。因此’應瞭解’本發明並非限制於該所揭示之具體實 施例中，且該修正與實施例將被包含在内。
【圖式簡單說明】 圖1係先前技術中’-同轴電境連接器之—絕緣元件之 橫截面視圖。 圖2係根據本發明，一同軸電纜連接器安裝於一同軸電 鐵之終端上之一橫截面視圖。 圖3係圖2所示之該同軸電纜連接器之該絕緣元件之透視 圖。
圖4係圖2所示之同軸電镜連接器之該絕緣元件之一橫截 面視圖。 【主要元件符號說明】 10 連接器 11 套環 12 外殼 13 支撐帶部分 14 失緊元件 15 内突出 16 外突出 132332.doc 1375371
17 後螺母 18 接觸件 19 環狀圈 20 環狀圈 22 絕緣元件 23 前部 24 前部圓盤部分 25 環狀部分 26 後部 27 孔 28 縱軸 29， 30通道 31 支撐部分 32 側壁 33 傾斜後端 34 中空長型凹穴 36 後部圓盤部分 50 同軸電纜 51 内導體 52 電介質層 53 外導體 54 外絕緣夾套 132332.doc -15-
Claims (1)
- 由姓 中文申請專利範圍辦本(tor料·- 申β月專利範圍： | %知1时(更)王链Η丨 -種用於一同軸電纜之同軸電纜連接轴電境包」 括：一内導體；一電介質層，其包圍該内導體；一外導 體’其包圍該電介質層；該同軸電纜連接器包括： 一連接器外殼，其具有一前端與後端，且在該兩者之 間具有一中間部分，· 一後螺母’其被螺接於該連接器外殼之該後端； 一絕緣元件，定位於該連接器外殼之該中間部分，該 絕緣元件具有一孔，其延伸穿過整個元件且包括： 一前部；及 一後部，其從該前部向後延伸；且包括一管狀外導體 支撐部，用於支撐該同軸電纜之終端之該外導體之一内 表面；該管狀外導體支撐部分可包含一側壁，複數個間 隔開之中空凹穴在其中延伸；及 一接觸件，其被攜載於該絕緣元件之該孔内，以用於 連接至該同軸電纜之該終端之該内導體。 2·如請求項1之同轴電纜連接器’其中該後部還包括一後 部圓盤部分，其連接該管狀外導體支撐部分至該前部， 且具有複數個延伸穿透該後部圓盤部分之開孔，該開孔 與該s狀外導體支撐部分之相對中空凹穴對準且相通。 3·如請求们之同軸電纜連接器’其中該複數個長型中空 凹穴中每一者僅可延伸至該側壁之—半。 4.如請求項1之同轴電規連接器，其中該複數個長型中空 凹六中每一者具有一圓柱形形狀。 132332-I010419.doc 月日修i更)正 5. 如請求jf 1 e ^ t 之同軸電纜連接器，其中該絕緣元件具有一 縱轴；B -Η- I _ 且再中該複數個間隔開之中空凹穴之每一者係包 3 大致平行於該絕緣元件之該縱轴而延伸之長型中空 凹穴》 6. 如。青求項5之同軸電纜連接器其中該複數個長型申空 凹八係繞著該絕緣元件之該縱轴以等角間隔開。 7_如清求項1之同軸電纜連接器，其中該管狀外導體支撐 部分之該側壁具有一統一之内徑。 8. 如明求項丨之同軸電纜連接器，其中該管狀外導體支撐 部分之該側壁具有一統一之外徑。 9. 如請求項1之同軸電纜連接器，進一步包括一套環，當 該後螺母被擰緊至該連接器外殼之後端時，其將該同軸 電纜之一終端夾緊且將該同轴電纜之一終端推入該連接 器外殼。 10. 如請求項1之同轴電纜連接器，其中該絕緣元件之前部 與後部，連同該複數個中空凹穴，可被完整地模製為一 单塊單元β Π·如請求項丨之同軸電纜連接器，其中該絕緣元件之該前 部包括： 一前部圓盤部分；及 一環狀部分，其連接該前圓盤部分至該後部。 12· —種用於一同軸電纜之同軸電纜連接器該同軸電纜包 括一内導體；一電介質層，其包圍該内導體；及一外導 體，其包圍該電介質層；該同軸電纜連接器包括： 132332-i0l0419.doc 姻 ——-~~ 年月曰修(吏)正替換頁 一連接器外殼，其具有一前端與後端，£在該~ 間具有一中間部分； 一後螺母，其被螺接於該連接器外殼之該後端； 一絕緣元件’定位於該連接器外殼之該中間部分，其 界疋縱輛且具有一孔’其沿著該縱軸延伸穿過整個元 件’該絕緣元件包括： 一前邹；及 後部’其從該前部向後延伸，且包括一管狀外導 體支標部，用於支撐該同軸電纜之終端之該外導體之 一内表面，該管狀外導體支撐部分可包含一側壁，其 中複數個間隔開之中空長型凹穴大致平行於該絕緣元 件之縱軸延伸’且僅可延伸至該側壁之一半；及 一接觸件，其由該絕緣元件攜载，用於連接至該同 軸電纜之該終端之該内導體。 13. 14. 15. 16. 如請求項12之同軸電纜連接器，其中該複數個長型中空 凹穴係繞著該絕緣元件之該縱軸以等角間隔開。 如請求項12之同軸電纜連接器，其中.該後部還包括：一 後部圓盤部分，其連接該管狀外導體支撐部分至該前 部，且具有複數個開孔，延伸穿透該後部圓盤部分，該 開孔與δ亥管狀外導體支樓部分之相對中空長型凹穴同軸 且相通。 如請求項12之同軸電纜連接器，其中該複數個長型中空 凹穴中每一者具有一圓柱形形狀。 如凊求項12之同軸電繞連接器，其中該管狀外導體支撑 132332-1010419.doc部分之該侧壁具有一統一之内徑與—統一之外徑。 17. 如請求項12之同軸電纜連接器，其中該絕緣元件之前部 與後部，連同該複數個中空凹穴，可被完整地鑄造為’ 早塊單元。 18. —種用於一同軸電纜之同轴電纜連接器，該同轴電纜包 括一内導體；一電介質層，其包園該内導體：及一外導 體’其包圍該電介質層；該同轴電纜連接器包括： 一連接器外殼；及 一絕緣元件’定位於該連接器外殼中，且包括： 一前部；及 一後部，其從該前部向後延伸，且包括一管狀外導 體支樓部，用於支撐該同轴電瘦之終端之該外導體之 一内表面，該管狀外導體支撐部分可包含一側壁，其 中複數個間隔開之中空凹穴在其中延伸。 19.如請求項18之同軸電纜連接器，其中該後部還包括：一 後部圓盤部分，其連接該管狀外導體支樓部分至該前 部，且具有複數個開孔，延伸穿透該後部龍部分該 開孔與該管狀外導體支律部分之相對巾$㈤穴同軸且相 其令該複數個長型中空 20·如請求項18之同軸電纜連接器，其中自 凹穴中每一者僅可延伸至該側壁之一半 其中該複數個長型中空 21.如請求項18之同軸電纜連接器，其中 凹穴中每一者具有一圓柱形形狀。 其中該絕緣元件具有一 22.如請求項18之同軸電纜連接器， 132332-1010419.doc -4 * 1375371 愤--—_ 年月曰修(更)正替換頁 縱軸；且其中該複數個間隔開之中空凹穴之每一者係包 丨 含一大致平行於該絕緣元件之該縱軸而延伸之長型中空 . 凹穴。 23·如請求項22之同轴電纜連接器，其中該複數個長型中空 凹穴係繞著該絕緣元件之該縱軸以等角間隔開。 24. 如請求項18之同軸電纜連接器，其中該管狀外導體支撐 部分之該側壁具有一統一之内徑與一統一之外徑。 25. 如請求項ι8之同軸電纜連接器，其中該絕緣元件之前部 與後部，連同該複數個中空凹穴，可被完整地鎮造為一 單塊單元》 26. —種製造一用於一同軸電纜之同軸電纜連接器的方法， 該同軸電纜包括一内導體；一電介質層，其包圍該内導 體；及一外導體’其包圍該電介質層；該方法包括： 提供一連接器外殼；及 形成一絕緣元件，用於定位於該連接器外殼中，且包括 一前部，及 一後部’其從該前部向後延伸’該後部包含一管狀外 導體支撐部分，用於支撐一同軸電纜之終端之該外導體 之一内表面，該管狀外導體支撐部分包括一側壁，複數 個間隔開的中空凹穴在其中延伸。 27. 如。青求項26之方法’其中形成該絕緣元件包括完整地禱 造該絕緣元件之前部與後部，連同該複數個中空凹穴為 一單塊單元。 " 如》月求項26之方法，其中該後部還包括：一後部圓盤邹 132332-1010419.doc 1375371 '¥ 4 λ €修(更)正替換頁 刀，其連接該管狀外導體支撐部分至該前部，且具有複 數個開孔’延伸穿透該後部圓盤部分，該開孔與該管狀 外導體支撐部分之相對中空凹穴同軸且相通。 29. 30. 31. 32. 33. 如請求項26之方法，其中該複數個長型中空凹穴中每— 者僅可延伸至該側壁之—半。 如叫求項26之方法，其中該複數個長型中空凹穴每一者 具有一圓柱形形狀。 如請求項26之方法，其中該絕緣元件具有一縱轴；且其 中該複數個間隔開之中空凹穴之每一者係包含一大致平 行於該絕緣元件之該縱軸而延伸之長型中空凹穴。 如請求責31之方法，，其中該複數個長型:丰空鯓穴‘繞著 tr絕緣元件之該縱軸以等角間隔開。 如請求項26之友法，等中該管狀外導體支撐部分之該侧 壁具有一統一之内徑與一統一之外徑。 I32332-1010419.doc 6-
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