CN1327571C - 密封的同轴电缆连接器及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用来将同轴电缆(200)的一端连接于一接线端(220)的连接器(100)。该连接器包括一螺母(110)，其具有一用来接合和接线端的接纳端口(119)。螺母还包括一环形轴环(120)。该连接器还包括一本体件(140)，它的一端包括一唇形物(150)，其通过轴环开口而被插入。本体部分的另一端包括一内表面部分(160)。该连接器还包括带有一突缘(178)和一柄(180)的一短柱(170)。该短柱(170)可移动而压迫电缆外导体和外套与短柱柄和内表面部分，以建立一远端的密封。螺母拧紧到接线端可将唇形物压迫在短柱突缘与环形轴环之间，以建立一近端的密封。

Description

密封的同轴电缆连接器及其方法
技术领域
本发明一般地涉及用于将电缆连接到接线端的连接器或涉及电缆彼此连接的连接器等以及使用连接器进行组装的方法。具体来说，本发明涉及用于同轴电缆的连接器及其方法，其中，连接器可提供一环境密封作用。
背景技术
存在有许多这样的应用，其中，有利地将一同轴电缆连接到一接线端、另一同轴电缆以及诸如此类的物件。例如，同轴电缆F连接器常用来终止同轴电缆，例如，有线电视系统中的一下落电缆。这样的同轴电缆通常包括一被绝缘体包围的中心或内导体，或内芯又被一外导体或编织物包围，外导体又被一称之为外套的外绝缘体包围。F连接器固定在外套的同轴电缆的备好的端部上，允许同轴电缆的端部螺纹地与一螺纹的接线块相连接。
与现有同轴电缆设计相关的一个问题，尤其是室外的应用中，是在连接器处具有不希望有的湿气的渗入并进入到电缆内部。例如，这通过生成的腐蚀会削弱性能，影响电缆内的电气特性，增加接触电阻，减小信号强度，导致过多的从连接器泄漏的RF等。本技术领域内的技术人员已经作出各种努力来在连接器和同轴电缆的外套之间形成一密封，以排除这种湿气的入侵。连接器在有线电视工业中是已知的，其中，在形成防泄漏的密封而作的努力中包括有特殊的密封复合物和/或O形环密封。
例如，已知有卷边型(srimp style)F连接器，其中，包括一卷边的套筒作为连接器本体一部分。一通常具有形成六角形的钳夹的特殊的径向卷边工具，用来径向地卷边包围在同轴电缆的外套上的卷边套筒，以将这样的卷边型F连接器固定在同轴电缆的备好的端部上。这样的卷边连接器的实例揭示在授予Hayward、受让于Gilbert Engineering Co.，Inc.的美国专利4,400,050以及授予Szegda的美国专利4,990,106中。授予Elliot等人的美国专利4,755,152揭示了一卷边连接器，其在连接器内腔内包含有一胶或其它可移动的密封材料，以便在同轴电缆的外套与F连接器的内部之间形成一密封。
还已知另外一种形式的F连接器，其中，使用一环形压缩套筒来将F连接器固定到电缆的备好的端部上。不是沿径向地朝向同轴电缆的外套对一卷边套筒进行卷边，揭示的F连接器使用了一塑料的环形压缩套筒，它起初附连于F连接器，但在安装F连接器之前它被从中拆下。压缩套筒包括一内孔，在安装F连接器之前用来使同轴电缆的端部通过这样的压缩套筒。接下来，沿连接器的纵向轴线径向地将套筒压缩到连接器本体内，同时，压缩该压缩套筒和连接器管形短柱之间的同轴电缆的外套。这样一压缩套筒的F连接器的实例示于授予Samchisen的美国专利4,834,675中，该专利揭示了一种在工业界内称之为“SNAP-N-SEAL”的压缩套筒型的F连接器，它可从LRC公司(Thomas&Betts)购得。多个商用工具制造商提供了用来沿轴向将压缩套筒压入这样的连接器内的压缩工具。例如，康涅狄格州的Chester市的Ben Hughes Communication Products公司的CablePrep分部销售这样的手工操作的压缩工具，其商标名为“TERMINX”。
上述的“SNAP-N-SEAL”压缩连接器要求安装者进行许多操作。安装者必须从连接器上拆下环形压缩套筒，在同轴电缆的端部上滑动压缩套筒，然后安装连接器，并最终将压缩套筒压入连接器的本体内。在安装过程中，压缩套筒会容易被丢失，这是因为其体积通常很小，另外它必须从一安装颈上拆下。此外，这样的“SNAP-N-SEAL”连接器显著地比传统的卷边型连接器更贵。
还有另一种径向压缩型的F连接器揭示在授予Szegda的美国专利5,470,257中，一管状锁定件沿轴向突出到外轴环或套筒的敞开的后端内。管状的锁定件沿轴向在外轴环内在一打开位置与一夹紧位置之间位移，前者位置适于将管状短柱插入到同轴电缆的备好的端部内，而后者位置将电缆的端部固定在F连接器内。一O形环安装在管状锁定件的后端上，以在管状锁定件轴向地压缩时封住管状连接件与外轴环之间的连接。这样的连接器过去一直以商标名“CMP”由PPC Industries销售。在F连接器轴向地压缩之前，设置在管状锁定件上的O形环被暴露而未得到保护。
在同轴电缆领域内，一般已知同轴电缆连接器内的轴环或套筒可抵靠同轴电缆的外表面向内压缩，以固定一同轴电缆连接器。例如，在受让于Gilbert EngineeringCo.，Inc.、授予Hayward的美国专利4,575,274中揭示了一用于信号传输系统的连接器组件，其中，一本体部分螺纹地啮合一螺母部分。该螺母部分包括一内部孔，该孔内设置有一套圈，该套圈具有一可被同轴电缆的外连接器通过的内孔。当螺母部分旋入到本体部分上时，套圈向内楔入而压缩套圈的内直径，由此，围绕电缆的外表面压紧套圈。在某些情形中，显示在该Hayward’274专利中的连接器如通过一简单的卷边或压缩工具(compression tool)不能快速地安装。相反，这样的连接器的匹配的螺纹一般必须用一对扳手来拧紧。
已知的同轴电缆连接器通常要求多个部件来将电缆固定于接线端、接头等，并试图做到获得一合适的对环境的密封。对各种部件的需要导致部件本身相对成本的增加，还增加与保持零件库存、组装时间和精力、安装时间和精力等关联的各种成本。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供连接器和相关的方法，其中，要提供一种对环境的合适的密封，以限制或防止湿气侵入到电缆内部。
本发明的另一个目的是提供连接器和方法，它们能经济地制造和使用。本发明的其它的目的和优点将在下面的描述中予以阐述，部分地将从描述中可以明白，或通过实践本发明得以领会。借助于附后的权利要求书所指出的手段和其组合，可实现和获得本发明的诸目的和优点。
为了达到上述目的，根据在本文件中体现和广义地描述的本发明的目的，根据本发明的第一方面提供一种将同轴电缆的一端连接于一接线端的连接器。本发明的第一方面可适用于这样的同轴电缆，它包括一内导体、一包围该内导体的绝缘体、一包围该绝缘体的外导体以及一包围该外导体的外套。
该连接器包括一连接件，该连接件包括一大致圆柱形的部分，其具有一用来接合于同轴电缆的接线端的接受端口。该连接件还包括一环形轴环，其从大致圆柱形的部分沿径向向内延伸以提供一具有一开口直径的轴环开口(collar opening)。该连接器还包括一本体件，其包括一远端体端部(distal body end)、一近端体端部(proximal body end)、一接纳在轴环开口内的近端体部分(proximal body section)以及一远端体部分(distal body section)。该近端体部分在近端体端部包括一唇形物，该唇形物具有的外唇直径大于开口直径。本体件具有足够的弹性便于唇形物通过轴环开口柔性地插入。远端体部分沿轴向远离远端连接件端部和近端体部分延伸。远端体部分包括一内表面部分。该连接器还包括一短柱，其包括一远端柱端和一近端柱端，该远端柱端的尺寸适于插入在绝缘体与外导体之间。短柱还包括一可在接纳端口(receiving port)内移动的沿径向延伸的短柱突缘和一短柱柄。该短柱柄从短柱突缘延伸并形成一直径足够的短柱通道(post channel)，以便接纳内导体和绝缘体。短柱柄具有足够的长度以便从唇形物延伸到内表面部分。短柱可在一电缆插入位置与一电缆安装位置之间移动。在电缆插入位置短柱突缘与唇形物间隔开，而短柱远端部分沿轴向足够远离内表面部分，以便将同轴电缆插入本体件内。在电缆安装位置，短柱柄被接纳在本体件内，以在短柱柄与内表面部分之间形成一环形腔。该环形腔在该电缆安装位置上显得足够狭窄，以便将外导体和外套与短柱柄和内表面部分压在一起，以建立一远端的密封。连接件拧紧到接线端上，将唇形物压迫在短柱突缘与环形轴环之间，以建立一近端的密封。
较佳地，连接件和短柱各包括一种金属的导电材料，以及，较佳地由一种金属的导电材料组成。黄铜是一合适的用于连接件和短柱的金属的导电材料，但连接件和短柱可以是相同的或不同的材料。本体件较佳地包括塑料，以及，较佳地由塑料组成。
连接件和接线端较佳地各包括各自的螺纹，当啮合和拧紧时，它们压迫短柱突缘和环形轴环之间的唇形物，以便建立近端的密封。连接件较佳地是一螺母。
本体件较佳地包括一体地将本体近端部分和本体远端部分彼此连接在一起的一环形台肩，使轴环设置在唇形物与环形台肩之间。在此实施例中，唇形物和环形台肩较佳地间隔开一足够的距离，以在连接件与接线端接合之前允许连接件的轴环在其间作有限制的轴向运动。该限制的轴向运动避免轴环与唇形物形成较大的接合，以允许连接件相对于短柱和本体件自由地转动，直到连接件拧紧到接线端上。
在本发明的第一方面的另一优选的变体中，唇形物具有一向前的斜面。根据一优选的变体，唇形物包括一可弹性变形的材料，当唇形物在短柱突缘与环形轴环之间受压缩时唇形物可弹性地变形。根据另一优选的变体，唇形物包括一可塑性变形的材料，当唇形物在短柱突缘与环形轴环之间受压缩时唇形物可塑性地变形。也可采用这样的结构，其中，唇形物材料部分地塑性变形和/或部分地弹性变形。
较佳地，本体近端部分和本体远端部分各呈圆柱形。还为较佳地是，内表面部分包括一锥形区域，其沿着从本体近端朝向本体远端的方向延径向向内成锥形。短柱柄较佳地具有足够的长度，以便从唇形物或本体近端延伸到锥形区域内。
根据本发明的第一方面的短柱柄可包括一外表面，其包括至少一个倒刺，较佳地包括多个倒刺。这些倒刺可用来夹持或限制住同轴电缆的外导体和保护的外套。较佳地，短柱与连接件和本体件同轴。
根据本发明的第一方面的另一优选的实施例，本体件还包括一体地将本体近端部分和本体远端部分彼此连接在一起的一环形台肩。短柱具有一外表面，其包括至少一个倒刺，当短柱位于电缆安装位置时该倒刺邻接抵靠于台肩的远端。还为较佳地是，当短柱位于电缆安装位置时短柱突缘邻接抵靠于本体件的近端。
本发明的该第一方面的连接器可以不用任何O形环或密封化合物(例如，胶或化合物)，以便在连接件、本体件和短柱之间进行密封接合，但如果需要的话，也可使用O形环和/或密封化合物。
根据本发明的第二方面提供一连接器，其用来分别建立与接线端和同轴电缆的近端和远端的密封。连接器特别用于一同轴电缆，其包括一内导体、一包围内导体的绝缘体、一包围绝缘体的外导体以及一包围外导体的外套。根据该第二方面，连接器包括一连接件，其包括一用来连接到接线端的、提供一接纳端口的外部。该连接件还包括一从外部延径向向内地延伸的环形轴环，以提供一具有一开口直径的轴环开口。该连接器还包括一本体件，其包括一内表面部分。该连接器还包括一短柱，其具有一短柱远端和一短柱近端，短柱远端的尺寸适于插入在绝缘体与外导体之间。短柱包括一沿径向延伸的短柱突缘和一从短柱突缘延伸的短柱柄。短柱柄形成一直径足够的短柱通道，以便接纳内导体和绝缘体。短柱柄具有足够的长度以便从环形轴环延伸到内表面部分。
根据本发明的该第二方面，短柱可在一电缆插入位置与一电缆安装位置之间移动。在电缆插入位置短柱远端与内表面部分足够地间隔开，以便将同轴电缆插入本体件内。在电缆安装位置，短柱柄被插入在本体件内，以在短柱柄和内表面部分之间形成一环形腔。环形腔足够狭窄，以便将外导体和外套与短柱柄和内表面部分压在一起，以建立一远端的密封。
较佳地，对此第二方面，连接件和短柱各包括一金属的导电材料，以及，较佳地由一金属的导电材料组成。黄铜或镀复黄铜是一合适的用于连接件和短柱的金属的导电材料，但连接件和短柱可以是相同的或不同的材料。本体件较佳地包括(较佳地由下列构成)一塑料，以及，较佳地由塑料组成。
本体件较佳地包括一本体近端部分、一本体远端部分以及一体地将本体近端部分和本体远端部分彼此连接在一起的一环形台肩。在此变体中，本体近端部分和本体远端部分较佳地各呈圆柱形。
在本发明的该第二方面的另一优选的变体中，本体件还包括一本体近端和一本体远端，本体近端比本体远端更靠近连接件。内表面部分包括一锥形区域，其沿着从本体近端朝向本体远端的方向沿径向地向内成锥形。短柱柄较佳地具有足够的长度，以便从本体近端延伸到锥形区域内。
本发明的该第二方面的短柱柄还可具有至少一个倒刺，较佳地具有多个倒刺。较佳地，短柱与连接件和本体件同轴。
根据本发明的该第二方面的另一优选的实施例，本体件还包括一体地将本体近端部分和本体远端部分彼此连接在一起的一环形台肩。短柱具有一外表面，其包括至少一个倒刺，当短柱位于电缆安装位置时倒刺邻接抵靠于台肩的远端。还为较佳地是，当短柱位于电缆安装位置时短柱突缘邻接抵靠于本体件的近端。
本发明的该第二方面的连接器可以不用任何O形环或密封化合物(例如，胶)，以便在连接件、本体件和短柱之间进行密封接合。
根据本发明的第三方面提供一连接器，该连接器用来将同轴电缆的一端连接于一接线端，以便在连接器与接线端之间建立一近端的密封。根据本发明的该第三方面的连接器特别适用于一同轴电缆，其包括一内导体、一包围内导体的绝缘体、一包围绝缘体的外导体以及一包围外导体的外套。根据该第三方面，连接器包括一连接件，该连接件包括一大致的圆柱形部分，该部分具有用来接合接线端的一接纳端口，该连接件还包括一从大致圆柱形部分沿径向向内延伸的环形轴环，以提供一具有一开口直径的轴环开口。该连接器还包括一本体件和短柱。该本体件包括一本体远端部、一本体近端部、一本体近端部分，该本体近端部分接纳在轴环开口内并在本体近端包括一唇形物，该唇形物具有的外唇直径大于开口直径。该本体件具有足够的弹性以便通过轴环开口柔性地插入唇形物。本体远端部分背离本体近端部分延伸。短柱包括一尺寸适于插入在绝缘体与外导体之间的短柱远端、一短柱近端、一可在接纳端口内移动的沿径向延伸的短柱突缘以及一短柱柄。该短柱柄从该短柱突缘延伸。该短柱柄形成一直径足够的短柱通道，以便接纳内导体和绝缘体。该短柱柄可在一电缆插入位置与一电缆安装位置之间移动。在电缆插入位置短柱远端与唇形物间隔开，且同轴电缆插入本体件内。在电缆安装位置短柱突缘邻接于唇形物。将连接件拧紧到接线端上包括将唇形物压迫在短柱突缘与环形轴环之间，以建立一近端的密封。
较佳地，连接件和短柱各包括一金属的导电材料，以及较佳地由一金属的导电材料构成。黄铜或镀复黄铜是一合适的用于连接件和短柱的金属的导电材料，但连接件和短柱可以是相同的或不同的材料。本体件较佳地包括塑料，以及较佳地由塑料构成。
连接件较佳地可转动地接合于本体近端部分，以便将连接件连接于一接线端。连接件和接线端较佳地各包括对应的螺纹，当彼此啮合并拧紧时它们压迫短柱突缘环形轴环之间的唇形物，以便建立一近端的密封。该变体的连接件较佳地是一螺母。
本体件较佳地包括一体地将本体近端部分和本体远端部分彼此连接在一起的一环形台肩，使轴环设置在唇形物和环形台肩之间。在此实施例中，唇形物和环形台肩较佳地间隔开一足够的距离，以在连接件拧紧到接线端之前允许连接件的轴环在其间作有限制的轴向运动。该限制的轴向运动避免轴环与唇形物形成较大的接合，以允许连接件相对于短柱和本体件自由地转动，直到连接件拧紧到接线端上。
在本发明的该第三方面的另一优选的变体中，唇形物具有一向前的斜面。根据一优选的变体，唇形物包括一可弹性变形的材料，当唇形物被压迫在短柱突缘与环形轴环之间时唇形物可弹性地变形。根据另一优选的变体，唇形物包括一可塑性变形的材料，当唇形物被压迫在短柱突缘与环形轴环之间时唇形物可塑性地变形。也可采用部分地变形和/或弹性的材料。
较佳地，本体近端部分和本体远端部分各呈圆柱形。
本发明的该第三方面的短柱柄还可具有如上所述的至少一个倒刺。较佳地是，短柱与连接件和本体件同轴线。
根据本发明的该第三方而的另一优选的实施例，本体件还包括一体地将本体近端部分和本体远端部分彼此连接在一起的一环形台肩。短柱具有一外表面，其包括至少一个倒刺，当短柱位于电缆安装位置时该倒刺邻接抵靠于台肩的远端。还为较佳地是，当短柱位于电缆安装位置时短柱突缘邻接抵靠于本体件的近端。
本发明的该第三方面的连接器也可以不用任何O形环或密封化合物，以便在连接件、本体件和短柱之间进行密封接合。
根据本发明的第四方面提供一方法，该方法使用一连接器来将同轴电缆的一端连接于一接线端并建立近端的和远端的密封。同轴电缆包括一内导体、一包围内导体的绝缘体、一包围绝缘体的外导体以及一包围外导体的外套。根据该第四方面，该方法包括：
(a)提供一连接件，它包括一具有一用来接合接线端的接纳端口的大致的圆柱形部分，以及一从大致圆柱形部分沿径向向内延伸以提供一具有一开口直径的轴环开口的环形轴环；
(b)提供一本体件，它包括一本体远端部、一本体近端部、一本体近端部分以及一本体远端部分，本体近端部分可接纳在轴环开口内并包括一位于本体近端的唇形物，该唇形物具有的外唇直径大于开口直径，本体远端部分背离本体近端部分延伸并包括一内表面部分；
(c)通过轴环开口插入唇形物，同时，向内弯曲唇形物以将本体近端部分定位在轴环开口内；
(d)提供一短柱，它包括一短柱远端、一短柱近端、一可在接纳端口内移动的径向延伸的短柱突缘以及一具有一短柱通道的短柱柄；
(e)传递同轴电缆进入到本体件内；
(f)移动短柱柄通过连接件并进入到本体件内，将短柱柄插入在同轴电缆的绝缘体和外导体之间，以便将绝缘体和内导体接纳在短柱通道内，并将外导体和外套压迫在短柱柄与内表面部分之间的环形腔内，以建立一远端的密封；以及
(g)连接件与接线端接合，并将唇形物压迫在短柱突缘与环形轴环之间，以形成一近端的密封。
在此第四方面，连接件和接线端较佳地各包括各自的螺纹，它们彼此啮合和拧紧，以将唇形物压迫在短柱突缘与环形轴环之间，以建立一近端的密封。连接件较佳地是一螺母。
内表面部分较佳地包括一锥形区域，其沿着从本体近端部朝向本体远端部的方向沿径向向内成锥形。短柱柄较佳地具有足够的长度，以便从唇形物或本体近端部延伸到锥形区域内。
根据第四实施例的任何的变体，本体件还包括一体地将本体近端部分和本体远端部分彼此连接在一起的一环形台肩，以使轴环可位于唇形物与环形台肩之间。唇形物具有一向前的斜面，以便于插入步骤(c)。唇形物和环形台肩较佳地彼此间隔开一足够的距离，以在连接件拧紧到接线端之前允许轴环在唇形物与环形台肩之间作有限制的轴向运动。该限制的轴向运动避免轴环与唇形物形成较大的接合，以允许连接件相对于短柱和本体件自由地转动，直到连接件与接线端接合。
短柱柄较佳地具有一外表面，其包括至少一个倒刺，例如也可选择包括多个倒刺，以便保持住同轴电缆的外导体和外套。在本体件包括一个环形台肩的情形中，其中一个倒刺可邻接抵靠于台肩的远端，以防止短柱相对于台肩远端向前运动。
短柱突缘较佳地移动直到其邻接抵靠于本体件的近端为止。将唇形物压迫在短柱突缘与环形轴环之间可包括弹性变形和/或塑性变形，和/或它们的组合。
根据本发明的第五方面提供一方法，该方法使用一连接器将同轴电缆的一端连接于一接线端，并建立一远端的密封。同轴电缆包括一内导体、一包围内导体的绝缘体、一包围绝缘体的外导体以及一包围外导体的外套。根据该第五方面，该方法包括：
(a)提供一连接件，它包括一提供用来连接到接线端的接纳端口的外部，以及一从外部沿径向向内延伸以提供一具有一开口直径的轴环开口的环形轴环；
(b)提供一本体件，它包括一内表面部分；
(c)将本体件插入轴环开口内，以使连接件和本体件彼此连接；
(d)提供一短柱，它包括一短柱远端、一短柱近端、一可在接纳端口内移动的径向延伸的短柱突缘以及一短柱柄从短柱突缘延伸，短柱远端的尺寸适于插入在绝缘体和外导体之间，短柱柄形成一直径足够的短柱通道，以便接纳内导体和绝缘体，短柱柄具有足够的长度来从环形轴环延伸到内表面部分；
(e)传递同轴电缆进入到本体件内；以及
(f)移动短柱通过连接件并进入到本体件内，将短柱柄插入在同轴电缆的绝缘体和外导体之间，以便将绝缘体和内导体接纳在短柱通道内，并将外导体和外套压迫在短柱柄和内表面部分之间的环形腔内，以建立一远端的密封。
根据本发明的该第五方面，本体件较佳地还包括一本体近端和一本体远端，本体近端比本体远端更靠近连接件。内表面部分较佳地包括一锥形区域，其沿着从本体近端朝向本体远端的方向沿径向向内成锥形。较佳地，短柱柄具有足够的长度，以便从唇形物延伸到锥形区域内。
当同轴电缆传递到本体件内时，短柱突缘较佳地保持沿径向与环形轴环间隔开。短柱柄较佳地具有一外表面，其包括至少一个倒刺或多个倒刺。当短柱柄经步骤(f)移动时，倒刺保持住同轴电缆的外导体和外套。在本体件包括一个一体地连接本体件的本体近端部分和本体远端部分的环形台肩的情形中，倒刺可邻接抵靠于台肩的远端，以防止短柱相对于台肩远端向前运动。
可实施移动步骤(f)，将短柱突缘邻接抵靠于本体件的近端部。
根据本发明的第六方面提供一方法，该方法使用一连接器来将同轴电缆的一端连接到一接线端并建立一近端的密封。同轴电缆包括一内导体、一包围内导体的绝缘体、一包围绝缘体的外导体以及一包围外导体的外套。根据该第六方面，该方法包括：
(a)提供一连接件，它包括一具有一用来接合接线端的接纳端口的大致的圆柱形部分，以及一从大致圆柱形部分沿径向向内延伸以提供一具有一开口直径的轴环开口的环形轴环；
(b)提供一本体件，它包括一本体远端部、一本体近端部、一本体近端部分，该本体近端部分包括一唇形物，该唇形物具有的外唇直径大于开口直径，本体远端部分背离本体近端部分沿轴向延伸；
(c)通过轴环开口插入唇形物，同时，向内弯曲唇形物以将本体近端部分定位在轴环开口内；
(d)提供一短柱，它包括一短柱远端、一短柱近端、一可在接纳端口内移动的沿径向延伸的短柱突缘以及一具有一短柱通道的短柱柄；
(e)传递同轴电缆进入到本体件内；
(f)移动短柱柄通过连接件并进入到本体件内，将短柱柄插入在同轴电缆的绝缘体与外导体之间，以便将绝缘体和内导体接纳在短柱通道内，并将外导体和外套接纳在短柱柄与内表面部分之间的环形腔内；以及
(g)连接件与接线端接合，并将唇形物受压缩在短柱突缘与环形轴环之间，以形成一近端的密封。
根据该第六方面，连接件和接线端较佳地各包括各自的螺纹，对应的螺纹彼此拧紧，以将唇形物受压缩在短柱突缘与环形轴环之间，以建立一近端的密封。连接件较佳地是一螺母。
在根据第六方面的一较佳的改型中，本体件还包括一体地将本体近端部分和本体远端部分彼此连接在一起的一环形台肩，而(c)插入步骤包括将轴环定位在唇形物与环形台肩之间。唇形物可选择具有一向前的斜面，以便于通过环形轴环插入唇形物。唇形物和环形轴环可以间隔一足够的距离，以便在连接件拧紧到接线端之前允许轴环在唇形物与环形台肩之间作有限制的轴向运动。该限制的轴向运动避免轴环与唇形物形成较大的接合，以允许连接件相对于短柱和本体件自由地转动，直到连接件与接线端接合。
该第六方面的短柱柄具有一外表面，其包括至少一个倒刺，其中，(f)移动步骤包括用倒刺来保持住同轴电缆的外导体和外套。在本体件还包括一个一体地连接本体近端部分和本体远端部分的环形台肩的情形中，(f)移动步骤可包括倒刺邻接抵靠于台肩的远端，以防止短柱相对于台肩远端向前运动。
根据第六方面的一变体，将唇形物受压缩在短柱突缘与环形轴环之间包括弹性地变形该唇形物。根据第六方面的另一变体，将唇形物受压缩在短柱突缘与环形轴环之间包括塑性地变形该唇形物。也可使用两者的组合。
附图说明
附图包括在本说明书中，其构成本说明书的一个部分。诸附图连同以上给出的一般的描述以及下面给出的优选实施例的详细的描述及其方法，共同用来解释本发明的原理。在诸附图中：
图1是根据本发明的一优选实施例的连接器的示意分解截面图；
图2是图1的连接器的示意的截面图，示出连接器的部分组装状态，其中，连接件接合于本体件；
图3是图1的处于组装状态的连接器的示意截面图，其中，短柱位于电缆插入位置；
图4是一示意局部截面图，示出适用于图1的连接器的一备好的电缆的实例；
图5是图1的连接器的示意截面图，示出连接器位于一接纳图4的备好的电缆的电缆插入位置；
图6是图1的连接器的示意截面图，示出连接器位于一接纳图4的备好的电缆的电缆安装位置；
图7是图1的连接器的示意截面图，示出接纳图4的备好的电缆和匹配到一阳螺纹的接线端；
图8是这里所揭示的连接器的另一优选实施例的示意截面图；
图9是这里所揭示的本体件的另一实施例的示意截面图；
图10是这里所揭示的本体件变形之前的连接器的另一优选实施例的示意截面图；以及
图11是本体件变形之后的图10的连接器的示意截面图。
具体实施方式
现将详细地参照如附图所示的本发明的目前较佳的实施例和方法，其中，在全部的附图中相同的标号表示相同的或对应的零件。然而，应该指出的是：本发明在其广义的方面上不局限于本节中结合优选实施例和方法所示和所述的具体的细节、代表性的装置和方法以及说明性的实例。在考虑本说明书而理解的附后的权利要求书及其合适的等价物中，特别地指出和清晰地主张本发明的各种方面。
还应指出的是，如在说明书和附后的权利要求书中所使用的，单数形式的冠词“a”、“an”和“the”可包括复数指示，除非文章中另外清楚地指出。
图1-3和5-7示出一根据本发明目前较佳实施例的连接器100的实例。连接器100在下面还将用来描述和说明根据本发明的目前较佳的方法。顺便提及的是：连接器100包括近端密封和远端密封的组合。
参照图1，连接器100包括一呈一螺母110形式的连接件。它还包括一本体件140和一短柱170。螺母110、本体件140和短柱170可用彼此相同的或不同的材料制造。较佳地，螺母110和短柱170包括一诸如黄铜或镀复的黄铜的金属的导电材料，以及较佳由一诸如黄铜或镀复的黄铜的金属的导电材料构成。较佳地，本体件140包括一诸如塑料的材料，以及较佳由一诸如塑料的材料构成。较佳地，本体件材料不同于螺母110和短柱170的材料。螺母110和短柱170可由棒材在业内已知的自动车螺纹机床上进行加工。塑料本体件140可用注塑模制，或可由本技术领域内已知的技术制造。
螺母110包括一螺母远端112和一位于螺母远端112的前面的螺母近端114。一基本上圆柱形的部分116在螺母远端112与螺母近端114之间延伸。(这里使用的术语“基本上圆柱形”是指包括具有一六角形或其它多边形外表面的部分116，诸如已知螺母中所见到的。)基本上圆柱形的部分116具有一提供一阴端口(femaleport)119的内表面118。螺母110的内表面118较佳地被(但可供选择地)车刻螺纹以便拧紧到一阳接线端220上(图7)，其也较佳地被(但可供选择地)车刻螺纹。螺母110还包括一相对于阴端口位于后面的环形轴环120，其从基本上圆柱形部分116沿径向向内延伸，以提供一具有开口直径为d1的轴环开口122。该环形轴环120的远端面较佳地具有一斜面部分124。该斜面部分124可以相对于螺母远端112形成45°的角。
本体件140具有一中心通道142、一本体远端部144以及一位于本体远端部144前面的本体近端部146。本体件140还包括一本体近端部分148，其在本体近端部146包括一唇形物150。较佳地，该唇形物150与本体件140的其余部分形成为一体的或单一件。唇形物包括一具有“记忆”功能的可弹性变形的材料或一具有限制的或无“记忆”功能的可塑性变形材料。该唇形物还包括一材料和/或被构造成局部变形和/或呈局部弹性。唇形物150具有一外唇直径d2，它大于开口直径d1。唇形物150较佳地具有一半径或向前的斜面152，以便于唇形物150通过轴环开口122插入。向前的斜面152可以相对于本体近端部146或纵向轴线Lx形成一45°的角。一环形台肩154将本体近端部分148一体地连接于本体远端部分156。在所示实施例中，本体近端部分148和本体远端部分156各呈圆柱形，但本体远端部分156具有的直径d3大于本体近端部分148的直径d5。本体远端部分156沿轴向背离本体近端部分148延伸，并具有带有一锥形的或缩进的内表面部分160的一内表面158。例如，该内表面部分160较佳地包括：一锥形区域161，它沿朝向本体远端部144的方向沿径向向内成锥形；以及，一电缆外套密封表面区域162。该电缆外套密封表面区域162具有一直径减小的内表面，其较佳地大致平行于连接器100的纵向轴线Lx。一斜面的部分164位于本体远端部144。电缆外套密封表面区域162和斜面部分164将锥形区域161与本体远端部144沿轴向间隔开。
在所示的实施例中，内表面部分160包括一锥形区域161和定位在锥形区域161后面的一电缆外套密封表面区域162。内表面部分160可选择地单独包括锥形区域161，即不包含电缆外套密封表面区域162。锥形区域161可具有一非线性外形，例如一在其长度上变化的坡度。还可以使内表面制成直线的，即无锥度或缩进的区域，和/或与全部的内表面158共同延伸。
短柱170包括一短柱远端部172和一位于短柱远端部172前面的短柱近端部174。短柱远端部172终止在一环形突脊或顶部176。短柱170还包括一沿径向延伸的短柱突缘178，其外直径d4大于开口直径d1并大于直径d5。较佳地，短柱突缘的直径d4等于或大于唇形物的直径d2。一短柱柄180从短柱突缘178向后延伸。短柱柄180具有一外表面182，其较佳地具有至少一个提升部分，例如倒刺184间隔在环形突脊或顶部176的前面一距离处。倒刺184可相对于外表面182倾斜成20°角。短柱柄180的内表面186形成一短柱通道188。
现参照图2，一组装连接器100的方法包括将螺母110和本体件140压在一起，以使本体件140的唇形物150插入通过轴环120的轴环开口122。本体件140或其一部分，例如唇形物150，和/或本体近端部分148较佳地由足够柔性的材料制成，以允许唇形物150延径向向内弯曲配合通过较小直径d1的轴环开口122。唇形物150的前斜面152和轴环的斜面部分124便于唇形物150通过轴环开口122而插入。由此，轴环120放置成一与本体件140的本体近端部分保持包围的关系。延轴向方向轴环120设置在唇形物150与本体件140的环形台肩154之间。较佳地，唇形物150和环形台肩154沿轴向间隔开一足够的距离，以在螺母110拧紧到螺纹的接线端220(图7)上之前允许螺母110的轴环120在唇形物150与环形台肩154之间产生有限制的轴向运动。轴环120的限制的轴向运动避免两者之间的大的摩擦接触，一方面是轴环120，另一方面是唇形物150和环形台肩154。其结果，螺母110可转动地接合到本体近端部分148。由此，允许螺母110相对于短柱170和本体件140自由地转动，至少直到螺母110拧紧到螺纹的接线端220上(图7)为止。
图3示出移动到与连接的螺母110和本体件140部分安装接合的短柱170，具体来说，短柱170显示在电缆插入位置。如图3所示，螺母110、本体件140以及短柱170沿着纵轴线Lx彼此同轴线地对齐。短柱突缘178在螺母110的基本上圆柱形部分116的阴端口119内可移动，从所示的电缆插入位置移动到电缆安装位置(图6)。各个这样的位置将在下面参照同轴电缆进行详细描述。短柱柄180从短柱突缘178延伸通过本体件140的轴向近端部分148，在本体件140的控制通道142内但与内表面部分160隔开。短柱柄180的外表面182和本体件140的内表面158共同建立了一环形腔190，而内表面158的远端形成一接纳电缆的后入口192。
现参照图4，图中示出一具有一备好端部的同轴电缆200的实例。同轴电缆200包括一电缆内芯，其包括一内导体202和一包围内导体202的绝缘体204。电缆内芯还可包括一箔形外导体206。一外导体(或编织物)208包围绝缘体204，以及一保护的外套210包围外导体208。为了准备同轴电缆200插入到连接器100内，外导体208回折到保护外套210的外表面上，以便暴露出外导体208。
现转向图5，下面将详细地描述一接合连接器100和同轴电缆200的较佳的方法。短柱170移入到电缆插入位置(如图3和5所示)。在所示实施例中，同轴电缆200的端部较佳地前进到本体件140的本体远端142内并延伸通过电缆接纳后入口192，直到同轴电缆200的端部接触于短柱远端部172，其中，同轴电缆200的端部较佳地远离内表面区域160间隔，其中，短柱柄180和同轴电缆200的纵轴线较佳地基本上相吻合。短柱170朝向本体140沿着轴向驱动。短柱远端172插入在绝缘体204与外导体208之间，具体来说，插入在箔形外导体206与编织物208之间。这可使用工业上标准组装工具来完成。内导体202、绝缘体204以及箔形外导体206由此被接纳在短柱柄180的短柱通道188内。外导体208和保护外套210通过接纳电缆的后入口192被纳入环形腔190内。或者，同轴电缆200可在短柱柄180引入到本体远端部分156之前通过本体件140的中心通道142。
然后，短柱170相对于螺母110和本体件140沿轴向向后移动到如图6所示的电缆安装位置。这较佳地使用工业上标准的压缩工具来完成。在电缆安装位置短柱突缘178在大致圆柱形部分116内沿轴向向后前进，以将短柱突缘178靠近本体近端部146放置，或与其保持邻按关系。短柱柄180具有足够的长度以便延伸到内表面部分160，且更加较佳地延伸到内表面部分160的电缆外套密封表面区域162。比较图5和图6所示，当短柱柄180从电缆插入位置向后移动到电缆安装位置时，短柱柄180到达与内表面部分160相同的轴向位置。短柱柄180的外表面182与内表面158之间的环形间隙在对应于内表面部分160的轴向位置处较小(与其向前的轴向位置相比)。其结果，外导体208和保护外套210被压缩在短柱柄180的外表面182与内表面部分160之间，具体在电缆外套表面密封区域162。由此，建立连接器100的第一(或远端的)防湿密封。较佳地建立第一防湿密封，无需使用任何O形环或诸如胶之类的密封化合物，因此减小了处理成本，但如果需要的话也可添加O形环和/或密封化合物。第一防湿密封也可不使用如已知连接器所要求的径向卷边工具或部件来实现，因此，在大多数情形中大大削减了处理的时间。
在如图6所示的电缆安装位置，倒刺184可限制短柱170通过本体140的环形台肩154延轴向外滑。较佳地，一最前的倒刺184a邻接抵靠于处于电缆安装位置的环形台肩154的远端。该邻接的关系可阻止短柱170相对于本体件140向前运动，因此，有助于防止短柱170与本体件140无意地脱开或松动。
如图7所示，然后，螺母110螺纹地拧紧到螺纹的阳的接线端220上。允许在螺母110与本体件140之间作自由的转动运动，便于螺母110螺纹地啮合到螺纹的接线端220上。当螺纹的接线端220朝向螺母远端112前进到螺纹的阴端口内时，唇形物150被压缩在短柱突缘178与螺母110的环形轴环120之间。被压缩的唇形物150起到在连接器100的近端接线端处提供一第二(近端的)防湿密封的作用，无需任何附加的密封装置，例如O形环、其它的弹性体部件，或诸如密封剂胶的密封剂化合物。去除附加的密封装置和卷边部件或工具可大大地减少处理时间和降低生产成本。然而，如果需要的话，则也可添加O形环、其它的弹性体部件，或密封剂胶和/或密封化合物。
优选的实施例中，连接器是一三件的组件，且由螺母、本体件和短柱组成。与包括四件或更多件的连接器相比，一三件的组件可减小生产成本和组装时间。然而，应该理解到：在组件内包括附加的部件也可纳入本发明的范围之内。
图8示出所揭示的连接器100A的另一优选的实施例。连接器100A包括一螺母110、本体件140和短柱170。图8还示出一围绕本体件140的本体近端部分148设置的O形环230。在所示的实施例中，本体的远端部分156背离本体的近端部分148沿轴向延伸，并具有一带有一缩进的内表面部分160的内表面158。内表面部分160较佳地包括一沿径向向内延伸或突出的台阶区域161’以及一电缆外套密封表面区域162。该电缆外套密封表面区域162具有一被减小了的直径d6的内表面，该内表面较佳地大致平行于连接器100A的纵轴线Lx。一斜面部分164位于本体远端部144。电缆外套密封表面区域162和斜面部分164沿轴向将台阶区域161’与本体远端部144间隔开。在一优选的实施例中，台阶区域161’包括一单一的台阶。在另一优选的实施例中，台阶区域161’包括多个台阶。较佳地，台阶区域161’与电缆外套密封表面区域162的相交形成一90°角。较佳地，形成相交的边缘有助于防止电缆从连接器中脱开，例如，通过相交边缘与电缆外套之间的摩擦接合来防止电缆沿着朝本体远端部144的方向向外滑。
图9示出所揭示的本体件140的另一实施例。本体件140沿轴向可变形，即本体件140的轴向长度能减小。在所示的实施例中，本体远端部分156背离本体近端部分148沿轴向延伸，并具有一带缩进的内表面部分160的内表面158。内表面部分160较佳地包括一沿径向向内延伸或突出的台阶区域161’以及一电缆外套密封表面区域162。该电缆外套密封表面区域162具有一被减小了的直径d6的内表面，该内表面较佳地大致平行于连接器的纵轴线Lx。一斜面部分可位于本体远端部144。电缆外套密封表面区域162沿轴向将台阶区域161’与本体远端部144间隔开。在一优选的实施例中，台阶区域161’包括一单一的台阶。在另一优选的实施例中，台阶区域161’包括多个台阶。较佳地，台阶区域161’与电缆外套密封表面区域162的相交形成一90°角。较佳地，形成相交的边缘有助于防止电缆从连接器中脱开，例如通过相交边缘与电缆外套之间的摩擦接合来防止电缆沿着超本体远端部144的方向向外滑。在所示实施例中，本体件140包括一可变形区域240。一旦施加沿轴向的压缩力，可变形区域240适于沿轴向方向坍塌。可变形区域240较佳地包括至少一个壁厚减小的部分241。图9-11示出一具有一可变形区域240的本体件140，可变形区域240包括两个壁厚减小的部分。
图10示出所揭示的连接器100B的一优选的实施例，它包括图9的本体件140。连接器100B显示处于一状态，该状态对应于电缆插入之后但在本体件140变形之前的状况。O形环不存在，但也可选择插入在空间232内。
图11示出本体件140变形之后的图10的连接器。
参照图10和11，例如，通过对短柱170的短柱近端部174和本体件140的本体远端部144施加相对的轴向压缩力，以使近端部174和本体远端部144之间的距离从长度L1减小到长度L2，由此，可达到本体件140的轴向变形。在优选的实施例中，本体件140和短柱170适于：在本体件140变形之前短柱远端部172和电缆外套密封表面区域162沿轴向偏移，而在本体件140变形之后至少部分地沿轴向重叠。因此，电缆插入和与短柱远端部172在变形前较佳地便于接合，由于因变形的结果引起至少局部的轴向重叠，所以可提高围绕电缆外套的外周缘的密封。在优选的实施例中，可变形区域240一旦变形则沿径向向内突出，可随意但最好是至少部分的可变形区域240适于接合电缆后变形的外周缘，从而结合由电缆外套密封表面区域162提供的远端密封和夹持提供了一附加的电缆夹持作用。
为了说明和描述的目的，以上已经详细地描述了本发明的优选实施例和方法，但其不意欲排外或将本发明限制在具体的实施例和揭示的方法中。所选择和描述的实施例和方法只是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，由此，能使本技术领域内的技术人员理解本发明，对于各种实施例可构思出适于特殊用途的各种改型。本发明的范围意图涵盖包括在附后的权利要求书的精神和范围内的各种改型和等价物。

Claims (10)

1.一种连接器，其用来将同轴电缆的一端连接于一接线端，同轴电缆包括一内导体、一包围内导体的绝缘体、一包围绝缘体的外导体以及一包围外导体的外套，该连接器包括：
(a)一连接件，其包括一用来连接到接线端的、提供一接纳端口的外部，以及一从外部沿径向向内延伸的环形轴环，以提供一具有一开口直径的轴环开口；
(b)一本体件，其包括一内表面部分，以及
(c)一短柱，其包括
(i)一短柱远端部和一短柱近端部，短柱远端部的尺寸适于插在绝缘体与外导体之间，
(ii)一沿径向延伸的短柱突缘，以及
(iii)一从短柱突缘延伸的短柱柄，该短柱柄形成一短柱通道，该通道的直径足以接纳内导体和绝缘体，短柱柄具有足够的长度以便从环形轴环延伸到内表面部分，
其中，短柱可在一电缆插入位置与一电缆安装位置之间移动，在电缆插入位置短柱远端部足够远离内表面部分以便将同轴电缆插入本体件内，在电缆安装位置短柱柄被插入本体件内以在短柱柄与内表面部分之间形成一环形腔，该环形腔足够狭窄，以便将外导体和外套与短柱柄和内表面部分压缩在一起，以建立一远端的密封；在电缆安装位置，所述短柱突缘邻近抵靠于所述本体件的近端以建立一近端密封。
2.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，本体件包括塑料。
3.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，本体件还包括一体地将本体近端部分和本体远端部分彼此连接在一起的一环形台肩，该环形台肩具有一台肩远端，其中，短柱具有一外表面，其包括至少一个倒刺，当短柱位于电缆安装位置时该倒刺邻接抵靠于台肩的远端。
4.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，本体件包括唇形物。
5.如权利要求4所述的连接器，其特征在于，当所述连接件向所述接线端拧紧时，压迫所述短柱突缘与所述环形轴环之间的所述唇形物以建立近端的密封。
6.如权利要求4所述的连接器，其特征在于，所述唇形物的外唇直径大于所述环形轴环的开口直径。
7.如权利要求6所述的连接器，其特征在于，所述本体件具有足够的弹性以便所述唇形物插过所述轴环开口。
8.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述本体件包括一可变形部。
9.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述内表面部包括一台阶部，所述台阶部具有至少一个径向向内延伸的台阶以配合电缆。
10.一种使用一连接器将同轴电缆的一端连接于一接线端的方法，同轴电缆包括一内导体、一包围内导体的绝缘体、一包围绝缘体的外导体以及一包围外导体的外套，该方法包括：
(a)提供一连接件，它包括一提供用来连接到接线端的接纳端口的外部，以及一从外部沿径向向内延伸以提供一具有一开口直径的轴环开口的环形轴环；
(b)提供一本体件，它包括一内表面部分；
(c)将本体件插入轴环开口内，以使连接件和本体件彼此连接；
(d)提供一短柱，它包括一短柱远端部、一短柱近端部、一可在接纳端口内移动的沿径向延伸的短柱突缘以及一短柱柄从短柱突缘延伸，短柱远端部的尺寸适于插入在绝缘体与外导体之间，短柱柄形成一短柱通道，该通道的直径足以接纳内导体和绝缘体，短柱柄具有足够的长度来从环形轴环延伸到内表面部分；
(e)传递同轴电缆进入到本体件内；以及
(f)移动短柱通过连接件并进入到本体件内，将短柱柄插入在同轴电缆的绝缘体与外导体之间，以便将绝缘体和内导体接纳在短柱通道内，并将外导体和外套压迫在短柱柄与内表面部分之间的环形腔内，以建立一远端的密封；使短柱突缘抵靠于所述本体件的近端以建立一近端密封。
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