阅读说明：本技术 测量设备、hf同轴连接元件和用于hf同轴连接元件的扭矩限制器 (Measuring device, HF coaxial connection element and torque limiter for an HF coaxial connection element ) 是由 斯特凡·克策 马丁·佩施克 亚历山大·孔策 于 2019-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种测量设备,其被构造为连接至测量装置。测量设备包括HF同轴连接元件和扭矩限制器。扭矩限制器被构造成用于以预定扭矩连接HF同轴连接元件和测量装置。此外,本发明提供了一种HF同轴连接元件,其被构造为连接至对应的HF同轴连接元件。HF同轴连接元件包括扭矩限制器,该扭矩限制器被构造成用于以预定扭矩可拆卸地连接HF同轴连接元件和对应的HF同轴连接元件。此外,HF同轴连接元件包括用于使HF同轴连接元件相对于对应的HF同轴连接元件定心的定心元件。HF同轴连接元件包括用于防止HF同轴连接元件和对应的HF同轴连接元件之间的扭转运动的防扭转元件。此外,本发明提供了对应的扭矩限制器。(The invention provides a measuring apparatus configured to be connected to a measuring device. The measuring device comprises an HF coaxial connection element and a torque limiter. The torque limiter is configured for connecting the HF coaxial connection element and the measuring device with a predetermined torque. Furthermore, the invention provides an HF coaxial connection element configured to be connected to a corresponding HF coaxial connection element. The HF coaxial connection element comprises a torque limiter configured for detachably connecting the HF coaxial connection element and the corresponding HF coaxial connection element with a predetermined torque. Furthermore, the HF coaxial connection element comprises a centering element for centering the HF coaxial connection element relative to the corresponding HF coaxial connection element. The HF coaxial connection element comprises an anti-twist element for preventing a twisting movement between the HF coaxial connection element and the corresponding HF coaxial connection element. Furthermore, the invention provides a corresponding torque limiter.)

测量设备、HF同轴连接元件和用于HF同轴连接元件的扭矩限 制器

技术领域

本发明涉及被构造为连接至测量装置的测量设备以及被构造为连接至对应的HF同轴连接元件的HF同轴连接元件。本发明还涉及用于HF同轴连接元件的扭矩限制器。

背景技术

在测量系统中，特别是在HF测量系统中，同轴连接器通常是螺纹连接的并且必须以预定扭矩拧，以便满足特定的连接值，例如反射损耗(RL)或***损耗(IL)。因此，连接器通常包括外部联接螺母。此外，已知锁定支架用于防止同轴连接器的松开或拧开。US2016/0299172A1描述了这样的同轴连接器，其包括联接螺母和支撑螺母的锁定支架。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种用于测量设备和HF同轴连接元件的新型和改进的连接。

本发明利用包括各个独立权利要求中限定的特征的测量设备、HF同轴连接元件和扭矩限制器解决了上述目的。在从属权利要求中叙述了本发明的有利或优选的特征。

因此，根据一个方面，本发明提供了一种被构造为连接至测量装置的测量设备。测量设备包括HF同轴连接元件和扭矩限制器。扭矩限制器被构造成用于以预定扭矩连接HF同轴连接元件和测量装置。

以这种方式，本发明提供了一种测量设备，其被构造用于在没有任何另外的工具的情况下以预定扭矩的安全连接。测量设备包括集成的扭矩限制器，因此可以用手以预定扭矩容易地且直接地紧固。特别地，测量设备的HF同轴连接元件的螺纹可以以预定扭矩连接至测量装置的对应螺纹。

特别地，扭矩限制器被构造为可调节的，以校准预定扭矩，从而例如连接至不同的测量装置。以这种方式，测量设备可以用于测量仪器，例如示波器、功率计、频率计数器、频谱分析仪、网络分析仪和/或类似物。

因此，测量设备可以包括用于收集HF信号(例如频率信号、功率信号、网络信号等)形式的数据的传感器或探针。

在实施方式中，测量设备还包括螺纹，并且扭矩限制器被构造成用于使该螺纹与测量装置的配对螺纹拧紧。以这种方式，现有测量装置的传统螺纹连接器可用于与测量设备连接。

根据实施方式，扭矩限制器被构造为超越离合器(overrunning clutch)。特别地，超越离合器包括用于以预定扭矩闭合连接的超越转动方向和用于打开连接的阻挡转动方向。当扭矩限制器在超越离合器的超越方向上转动并且达到预定扭矩时，离合器被构造成打开。以这种方式，可以容易地闭合连接。通过在超越离合器的阻挡方向上转动扭矩限制器，可以再次打开连接。在阻挡方向上，超越离合器允许传递较高的扭矩，使得即使需要较高的扭矩来松开连接，也可以在阻挡方向上容易地打开连接。

根据实施方式，扭矩限制器被构造为滑动离合器。特别地，滑动离合器允许在扭矩限制器的两个转动方向上滑动。然而，在闭合方向上可传递的扭矩可以与在打开方向上可传递的扭矩不同。以这种方式，可以在闭合方向上施加预定扭矩以闭合连接，并且如果需要，可以在打开方向上施加较高的扭矩以打开连接。

根据实施方式，扭矩限制器被构造为滚珠或滚子止动式的限制器。滚珠或滚子止动式的限制器通过对棘轮部件(例如滚珠或滚子)、特别是硬化的金属滚珠加压而传递力，该棘轮部件放置在制动凹陷或凹槽中并且用弹簧保持在适当位置。如果达到预定扭矩，则滚珠或滚子被推出凹槽，从而使扭矩限制器分离。可以通过调节弹簧压缩来调整预定扭矩。凹槽可以被构造为允许在一个或两个方向上推出滚珠或滚子。以这种方式，超越离合器和滑动离合器都可以通过这样的滚珠或滚子止动式的限制器来实现。

根据实施方式，HF同轴连接元件和扭矩限制器一起容纳在一个壳体中。以这种方式，扭矩限制器与HF同轴连接元件集成一体地形成。因此，可以容易地处理测量设备以闭合或打开与测量装置的连接。此外，壳体防止误操作，例如对扭矩限制器的阻挡等。

根据另一个方面，本发明提供一种HF同轴连接元件，其被构造为连接至对应的HF同轴连接元件。HF同轴连接元件包括扭矩限制器，该扭矩限制器被构造成用于以预定扭矩可拆卸地连接HF同轴连接元件和对应的HF同轴连接元件。此外，HF同轴连接元件包括定心元件，用于使HF同轴连接元件相对于对应的HF同轴连接元件定心。此外，HF同轴连接元件包括防扭转元件，用于防止HF同轴连接元件和对应的HF同轴连接元件之间的扭转运动。

与测量设备类似，HF同轴连接元件被构造为在没有任何另外的工具的情况下以预定扭矩容易且安全地连接。HF同轴连接元件包括集成的扭矩限制器。此外，HF同轴连接元件可以被构造成用于与HF元件连接，例如任何类型的同轴电缆或HF装置。

通过集成的定心元件和集成的防扭转元件，HF同轴连接元件可以用手以预定扭矩容易地、直接地且安全地紧固到对应的HF同轴连接元件上。

定心元件特别是至少部分地是环形的。它确保了连接元件相对于彼此的正确定位。特别地，具有预定扭矩的连接元件之间的连接甚至可以单手建立，因为防扭转元件抵抗所施加的扭矩并且防止已经用于建立连接的扭转。

在实施方式中，定心元件和防扭转元件一起形成一个部件。以这种方式，提供了一种新型的集成连接器类型，其特别允许单独的形状码(form code)。特别地，定心元件和防扭转元件可以一起形成包括锁眼形状的一个部件。此外，精确的锁眼形状的变化是可能的。以这种方式，可以在不改变连接器概念的情况下使对应的HF同轴连接元件适应个别需要以在形状上一起相适应。

根据另外的方面，本发明提供一种用于HF同轴连接元件的扭矩限制器。特别地，扭矩限制器被构造成用于根据本发明的测量设备或用于根据本发明的HF同轴连接元件。扭矩限制器包括引导元件，该引导元件包括径向设置的至少两个凹槽。此外，扭矩限制器包括加压构件，该加压构件包括至少两个弹簧预加载的加压元件，并且被构造成用于使至少两个弹簧预加载的加压元件紧压住至少两个凹槽。引导元件被构造成可围绕HF同轴连接元件轴线相对于加压构件旋转。

扭矩限制器被构造成用于在没有任何另外的工具的情况下HF同轴连接元件的以预定扭矩的安全连接。加压构件的弹簧对凹槽中的加压元件加压的预加载限定了预定扭矩。加压元件被构造有棘轮元件，例如滚珠或滚轮。如果达到预定扭矩，则加压元件被部分地推出凹槽并且分开加压构件与引导元件之间的摩擦接触，使得不能传递扭矩或仅传递减小的扭矩。因此，加压元件被加压构件推回到凹槽中，并且再次建立加压构件与引导元件之间的摩擦接触。

在实施方式中，扭矩限制器还包括相对于加压构件可轴向移动的预加载的盘或垫圈，以根据到加压构件的距离调节加压元件上的弹簧预加载。以这种方式，扭矩限制器可以对各种HF同轴连接元件或连接进行校准。

根据实施方式，加压构件包括定心元件，该定心元件具有中央的空心轴，该空心轴被构造成用于使HF同轴连接元件定心，其中空心轴包括外螺纹，该外螺纹构造成用于固定和轴向移动预加载的盘或垫圈。特别地，盘或垫圈包括中心孔，该中心孔的内螺纹对应于空心轴的外螺纹，使得盘或垫圈可以通过旋拧而拧到空心轴上并相对于空心轴被固定和/或轴向移动。以这种方式，加压构件与引导元件之间的预加载通过定心元件和盘或垫圈抵抗，并且可以容易地被调整或校准。

根据实施方式，定心元件包括用于抵抗加压构件的弹簧预加载的凸缘，其中预加载的盘或垫圈可相对于定心元件轴向移动，以根据到凸缘的距离调节加压元件上的弹簧预加载。以这种方式，定心元件和预加载的盘或垫圈用作抵抗预加载力的支架。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，在下面的描述中参照附图更详细地说明本发明的示例性实施方式，在附图中相同的附图标记表示相同的部件，并且在附图中：

图1是被构造为连接至测量装置的测量设备的示意性侧视图；

图2是根据图1的测量设备的示意性主视图；

图3是用于HF同轴连接元件的扭矩限制器的立体分解图；

图4是根据图3的扭矩限制器的剖视图；

图5是根据实施方式的HF同轴连接元件的示意性侧视图；

图6是图5的HF同轴连接元件的示意性主视图；

图7是包括根据图5和图6的HF同轴连接元件的测量设备和测量装置的示意性侧视图；以及

图8是处于连接状态的根据图7的测量装置和测量设备的示意性侧视图。

包括附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的特定实施方式，并与说明书一起用于说明本发明的原理。本发明的其他实施方式和本发明的许多附带优点将容易理解，因为参照以下详细描述它们将变得更好理解。

应当理解，在商业上可行的实施方式中可能有用或必要的共同和/或公知的元件不一定被描绘，以便于实现实施方式的更抽象的视图。附图的元件不必相对于彼此按比例示出。还应当理解，可以以特定的发生顺序描述或描绘方法的实施方式中的某些动作和/或步骤，而本领域技术人员将理解，实际上不需要这种关于顺序的特定性。还应当理解，本说明书中使用的术语和表达具有与其对应的各自的调查和研究领域相关的这些术语和表达一致的普通含义，除非本文另有说明具体含义。

具体实施方式

首先参照附图的图1，在侧视图中示意性示出了被构造为连接至测量装置的测量设备。测量设备1包括HF同轴连接元件3和扭矩限制器4，扭矩限制器4被构造成用于以预定扭矩连接HF同轴连接元件3和测量装置2。

此外，在右侧示意性示出测量设备的传感器或探测器17，在左侧示意性示出测量装置2。

图2是根据图1的测量设备的示意性主视图。

测量设备1包括螺纹5，螺纹5构造成连接至测量装置2的对应螺纹6。扭矩限制器4被构造成用于使螺纹5与测量装置2的配对螺纹6紧固。

扭矩限制器4包括被构造成用于手动操作的转轮22。通过手动操作，扭矩从转轮传递到螺纹5，直到达到预定扭矩。扭矩限制器4将传递的扭矩限制为预定值。

图3是根据实施方式的用于HF同轴连接元件3的扭矩限制器4的立体分解图。

在本实施方式中，扭矩限制器4包括具有径向设置的多个凹槽12的引导元件11。仅举例来说，本实施方式包括十二个凹槽12。然而，在其他实施方式中，可以根据HF连接元件的尺寸和扭矩限制器4的构造来应用其他至少两个的多个凹槽。

扭矩限制器4的加压构件13包括对应数量的预加载的加压元件14。在本实施方式中，加压元件14被构造为由对应数量的弹簧19预加载的预加载的硬化金属滚珠。然而，可以根据期望特性和由扭矩限制器4传递的扭矩使用其他加压元件14(例如滚轮等)、其他类型或其他数量的弹簧19、特别是与滚珠的数量不同的弹簧19。

加压构件13的轴承环20设置在引导元件与弹簧19之间，并且在一侧被构造成用于径向和周向地将预加载的滚珠14保持在凹槽中。另一方面，轴承抵接对应的凹部中的弹簧19。以这种方式，加压构件13被构造成用于使弹簧预加载的滚珠14紧压住凹槽12。

其中设置有凹槽12的引导元件11被构造成可相对于加压构件13旋转。HF同轴连接元件3可容纳在引导元件11的中心孔和加压构件13中。因此，引导元件11可围绕HF同轴连接元件轴线15旋转。

扭矩限制器4还包括可相对于加压构件13轴向移动的预加载的垫圈16，以调节加压元件14上的弹簧预加载。此外，定心元件9设置在扭矩限制器4的相对的远端上以抵抗预加载力，如关于图4更详细地说明的那样。

图4是根据图3的扭矩限制器的剖视图。

定心元件9包括中央的空心轴17，中央的空心轴17被构造成用于使HF同轴连接元件3定心。在被构造成用于连接至对应的HF连接元件的远端，空心轴17包括内螺纹5。在另一个远端，空心轴17包括外螺纹18，外螺纹18被构造成用于固定和轴向移动预加载的垫圈16。此外，定心元件包括容纳弹簧19的一端的凸缘21。以这种方式，定心元件9一方面限定HF连接元件3的位置，另一方面用作抵抗加压构件13的预加载力的支架。

滑动环31设置在引导元件11与垫圈之间。因此，即使在重新加载下，垫圈16也可以通过相对于凸缘21沿着外螺纹18旋拧垫圈16而容易地轴向移动。以这种方式，可以调节垫圈16与凸缘21之间的距离，并因此调节滚珠14上的弹簧预加载以校准预定扭矩。

以这种方式，扭矩限制器4被构造为滚珠止动式的限制器，只要滚珠14放置在凹槽中，该限制器就在转轮22与轴承环20之间提供摩擦连接，滚珠14在凹槽中用弹簧保持在适当位置。轴承环20被锁定以防止在空心轴17上转动，空心轴17将扭矩传递到内螺纹5。

如果达到预定扭矩，则滚珠14被推出凹槽12，从而打开转轮22和轴承环20之间的摩擦连接。这样，当达到预定扭矩时，扭矩限制器4被分离。可以通过利用垫圈16调节弹簧压缩来调整预定扭矩。

根据尺寸和构造，这样的扭矩限制器可以类似地实现为具有滚轮而不是滚珠的滚轮止动式的限制器。

凹槽12可以被构造为允许在一个或两个方向上推出滚珠14。这可以通过凹槽12的侧壁的形式进行调整。以这种方式，超越离合器和滑动离合器都可以通过这种滚珠或滚轮止动式的限制器来实现。

如果扭矩限制器4被构造为超越离合器，则凹槽12被构造为仅允许在一个方向上推出滚珠14。特别地，可以一个壁是倾斜的，并且可以一个壁是直的。以这种方式，扭矩限制器4包括用于以预定扭矩闭合连接的超越转动方向和用于打开连接的阻挡转动方向。当扭矩限制器的转轮22在超越方向上转动并且达到预定扭矩时，超越离合器打开。通过在相反的阻挡方向转动轮22，可以再次打开连接。在阻挡方向上，超越离合器总是被阻挡，并因此允许传递更高的扭矩，使得可以容易地打开连接。

如果扭矩限制器4被构造为滑动离合器，则凹槽12被构造为允许在两个方向上推出滚珠14。特别地，滑动离合器允许在扭矩限制器4的两个转动方向上滑动。然而，可在闭合方向上传递的扭矩不同于可在打开方向上传递的扭矩。例如这一点通过凹槽12的侧壁的不同斜度来实现。以这种方式，可以在闭合方向上施加预定扭矩以闭合连接，并且可以在打开方向上施加更高但仍然有限的扭矩以打开连接。

图5是根据实施方式的HF同轴连接元件3的示意性侧视图。图6是图5的HF同轴连接元件的示意性主视图。

HF同轴连接元件3被构造为连接至对应的HF同轴连接元件8，并且包括集成的扭矩限制器4、集成的定心元件9和集成的防扭转元件10。

HF同轴连接元件3具有特殊的形状码，因此特别是被构造为可拆卸地连接至具有对应的形状码的HF同轴连接元件8。因此，它包括用于使HF同轴连接元件3相对于对应的HF同轴连接元件8定心的至少部分环形的定心元件9以及用于防止HF同轴连接元件3与对应的HF同轴连接元件8之间的扭转的防扭转元件10。

定心元件9和防扭转元件10一起形成为具有锁眼形状的一个部件。锁眼形状通常包括至少部分圆形的第一部分26和至少部分梯形或矩形的第二部分27。第二部分的角部可以形成为尖锐的或圆形的。在图6的实施方式中，第二部分例如形成为具有圆角的矩形。

在图5中可以看出，扭矩限制器4和HF连接元件3集成一体地形成在一个壳体7内。扭矩限制器4被构造成用于以预定扭矩将HF同轴连接元件3与对应的HF同轴连接元件8连接，如关于图3和图4详细说明的那样。

壳体7具有握持部分23，并且其尺寸和构造被设计成用于手动操作。此外，扭矩限制器4的转轮22被构造成用于手动操作。

图7是测量装置2和测量设备1的示意性侧视图，测量设备1包括根据图5和图6的HF同轴连接元件3。

通过都被构造成用于手动操作的握持部分23和转轮22，测量设备1可以在没有任何工具的情况下手动地连接至测量装置2。因此，可以手动而不需要工具地建立连接。

特别地，握持部分23和转轮22彼此相邻设置，使得测量设备可以单手连接。因此，可以用一只手握住握持部分，并且同时可以用该手的拇指和食指转动转轮。

HF同轴连接元件3连接至传感器或探测器17，如关于图1所说明的那样。

测量装置2包括至少一个连接元件8，优选包括多个连接元件8。连接元件8对应于测量设备1的HF连接元件3形成。图7的测量设备1通过扭矩限制器4以预定扭矩连接至连接元件8。

连接元件8具有对应于HF连接元件3的形状码。在本示例中，连接元件8包括对应于图6的圆形的定心元件9的环形的第一凹部24和径向设置在环形的第一凹部24外侧的第二凹部25，第二凹部25对应于防扭转元件10的形状，防扭转元件10的形状在图6的实施方式中例如是矩形。

图8是处于连接状态的根据图7的测量装置2和测量设备1的示意性侧视图。

在连接状态下，定心元件9容纳在第一凹部24中，并且防扭转元件10容纳在第二凹部25中。这样，HF连接元件3连接至测量装置2并且被限制旋转。因此，提供了准备好供使用的测量设置。

例如，测量装置2可以被构造为数字示波器。然而，其他实施方式可以包括其他测量装置。

此外，另外的实施方式可以包括其他形状码，特别是定心元件9和/或防扭转元件10以及相应的第一凹部和/或第二凹部的其他形状。此外，可以改变测量设备和测量装置的凸形元件和凹形元件。

例如，在实施方式中，定心元件9可以形成有环形突起。防扭转元件10可以形成有梯形突起。

此外，转轮22可以延伸穿过壳体7，或者可以不延伸穿过壳体7。因此，壳体7的前端可以在防扭转元件10和定心元件9之间形成有凹部，转轮22可以容纳在该凹部中。

此外，连接元件8可包括对应于环形的定心元件9的环形凹部和/或对应于梯形的防扭转元件的梯形凹部。

在另一个实施方式中，定心元件9可以形成为环形凹部和/或防扭转元件形成为矩形突起。

同样，壳体7可以在前端形成有凹部，该凹部容纳扭矩限制器4的转轮22。此外，突出的防扭转元件可以形成得比定心元件9长。

因此，连接元件8可以适应HF连接元件3的形状码，因为它包括对应于定心元件9的环形突起和/或对应于防扭转元件10的矩形凹部。

尽管在本文中示出和描述了本发明的特定实施方式，但是本领域普通技术人员将理解存在各种替代和/或等效实现方式。应当理解，一个或多个示例性实施方式仅是示例，并不旨在以任何方式限制范围、适用性或构造。相反，前述发明内容和具体实施方式将为本领域技术人员提供用于实现至少一个示例性实施方式的便利路线指南，应当理解，可以对示例性实施方式中描述的元件的功能和设置进行各种改变而不脱离所附权利要求及其法律等同物所述的范围。通常，本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方式的任何调整或变化。

还应理解，在本文件中，术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”及其任何变型旨在以包含性(即非排他性)的含义理解，使得本文描述的过程、方法、装置、设备或系统不限于所述的那些特征或部件或元件或步骤，而是可包括未明确列出的或该过程、方法、物品或设备固有的其他元件、特征、部件或步骤。此外，除非另有明确说明，否则本文使用的术语“一个”和“一种”旨在被理解为表示一个或多个。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用作标记，并不旨在对其对象的重要性施加数字要求或建立一定等级。

附图标记列表

1 测量设备

2 测量装置

3 HF同轴连接元件

4 扭矩限制器

5 螺纹

6 配对螺纹

7 壳体

8 HF同轴连接元件

9 定心元件

10 防扭转元件

11 引导元件

12 凹陷

13 加压构件

14 加压元件

15 连接元件轴线

16 盘或垫圈

17 空心轴

18 外螺纹

19 弹簧

20 轴承环

21 凸缘

22 转轮

23 握持部分

24 第一凹部

25 第二凹部

26 第一部分

27 第二部分