具有用于改变导体的接地路径的接地管的同轴连接器

文档序号:1549685 发布日期:2020-01-17 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 具有用于改变导体的接地路径的接地管的同轴连接器 (Coaxial connector with grounding tube for changing grounding path of conductor ) 是由 托马斯·E·弗莱厄蒂四世 于 2018-04-17 设计创作,主要内容包括:本文公开了具有用于改变同轴连接器的导体的接地路径的接地管的同轴连接器。同轴连接器包括接地管,所述接地管安装在连接器外壳内并围绕第一导体的至少一部分,以初始地建立并随后断开第一导体与同轴连接器的外壳之间的接地路径。在接触配合连接器之后,第一导体与第一导体外壳一起移动,所述第一导体外壳将接地管的多个指状件从关闭位置移动至开启位置。此断开了第一导体与连接器外壳之间的接地路径,并建立了第一导体与配合连接器之间的电气路径。因此,在建立同轴连接器与配合连接器之间的电连接之前,同轴连接器接地。(Coaxial connectors having a grounding tube for altering the grounding path of the conductor of the coaxial connector are disclosed herein. The coaxial connector includes a grounding tube mounted within the connector housing and surrounding at least a portion of the first conductor to initially establish and subsequently break a grounding path between the first conductor and the housing of the coaxial connector. After contacting the mating connector, the first conductor moves with the first conductor housing, which moves the plurality of fingers of the grounding tube from the closed position to the open position. This breaks the ground path between the first conductor and the connector housing and establishes an electrical path between the first conductor and the mating connector. Thus, prior to establishing an electrical connection between the coaxial connector and the mating connector, the coaxial connector is grounded.)

具有用于改变导体的接地路径的接地管的同轴连接器

相关申请的交叉引用

本申请案要求于2017年4月28日所申请之美国专利申请案号15/581615的优先权权益,且该美国专利申请案以引用方式并入本文中。

技术领域

本申请案总体涉及用于在经匹配电连接器之间建立电连接的电同轴连接器;并且更具体地涉及具有用于初始地建立且随后将接地路径与同轴连接器的导体断开连接的接地管的电同轴连接器。

背景技术

同轴连接器经常用于建立不同电子器件及/或电子部件彼此之间的电连接,以建立所述不同电子器件及/或电子部件之间的电子通信。同轴连接器为通常与同轴电缆一起使用的电连接器,以保持跨越同轴部件连接的优良连接及屏蔽。具体地,同轴连接器经配置成跨越同轴部件的连接来运送(例如,传播)电信号(例如,频率信号、射频(RF)信号及微波RF信号等)。将一些同轴连接器用作配接器,以在需要配合的两个其他连接器之间配合并提供电连通。

同轴连接器通常包括导电触点,所述导电触点由非导电绝缘体(如塑胶)包围,所述绝缘体接着由外壳及其他部件包围。在制造及加工同轴连接器时,同轴连接器的每个部件(例如,零件及部分)具有一定的制造公差或变化范围(例如+/-0.001mm)。当组装同轴连接器时,每个单独部件的制造公差归因于整个组件的公差迭加或变化范围。换句话说,例如,即使同轴连接器是相同类型及制造的,导体的尖端(例如,公式针式接头、母式插座式接头等)相对于外壳端部的精确位置也可在不同的同轴连接器之间变化。这在这些连接器制造及/或维持用于连续信号传导性的电接触所需的压缩及/或配合距离方面产生一些可变性。

此外,这些同轴连接器通常需要接地触点来作为由连接器形成的电路连接的一部分。然而,当同轴连接器与另一个连接器相匹配时可能会发生电涌,因连接器中的静电累积会导致在通过接地触点接地之前在导体上产生静电放电(ESD)。此类电涌可能导致与同轴连接器电连通的电子设备(例如,印刷电路板(PCB)及/或其部件)受到损坏。此外,在没有适当的接地连接的情况下,同轴连接器可能无法正常运作(例如,可能无法提供适当运作的RF路径)及/或可能经历对应连接器的导体的快速电退化。

不承认在本文中引用的任何参考文献构成先前技术。申请人明确保留质疑任何引用文件的准确性和针对性的权利。

发明内容

本申请案的实施方式涉及具有用于改变同轴连接器之导体的接地路径的接地管的同轴连接器。同轴连接器经配置成在两个配合连接器之间并穿过所述两个配合连接器的电气路径之前建立接地路径。在本文公开的示例性方面中,同轴连接器包括连接器外壳,所述连接器外壳具有通过第一导体外壳安装在连接器外壳内的第一导体和通过第二导体外壳安装在连接器外壳内的第二导体。此外,同轴连接器包括接地管,所述接地管安装在连接器外壳内并围绕第一导体的至少一部分,以初始地建立并随后断开第一导体与外壳之间的接地路径。在某些实施方式中,接地管包括多个向内径向偏置及可在关闭位置与开启位置之间移动的指状件,以形成及断开与第一导体的电接触。初始接地路径使在配合期间可能在同轴连接器的第一导体与配合连接器之间导致的任何潜在的静电放电(ESD)短路。在同轴连接器的第一导体接触配合连接器之后,第一导体与第一导体外壳一起移动(例如,轴向平移),这将多个指状件从关闭位置移动至开启位置。例如,这断开了第一导体与连接器外壳之间的接地路径,并将第一连接器连接至配合连接器,以在第一导体与配合连接器之间且通过同轴连接器建立电气路径。因此,在建立同轴连接器与配合连接器之间且通过同轴连接器与配合连接器的电连接之前,可将同轴连接器接地。

本申请案的一个实施方式涉及一种同轴连接器。所述同轴连接器包括连接器外壳、安装在连接器外壳内且经配置成与第一连接器电接触的第一导体,及安装在连接器外壳内且与连接器外壳电连通的接地管。接地管围绕第一导体的至少一部分定位。接地管包括多个向内径向偏置且可在关闭位置与开启位置之间移动的指状件。多个指状件经配置成在关闭位置中与第一导体电接合,以在第一导体与连接器外壳之间建立接地路径。同轴连接器经配置成在接地管的多个指状件向外径向枢转至开启位置之后在第一导体与第一连接器之间建立电气路径,以电分离第一导体并断开第一导体与连接器外壳之间的接地路径。

本公开的另一实施方式涉及一种同轴连接器,所述同轴连接器包括连接器外壳、第一导体、第二导体,接地管及接地套环。连接器外壳包括连接器外壳第一端和连接器外壳第二端。第一导体包括第一导体第一端和第一导体第二端。第一导体第一端经配置成接触第一连接器。第一导体通过第一电介质朝向连接器外壳第一端而安装在连接器外壳内。第一导体朝向连接器外壳第一端偏置且经配置成在第一导体第一端与第一连接器接触时朝向连接器外壳第二端移动。第二导体包括第二导体第一端和第二导体第二端。第二导体第一端与第一导体第二端电接触。第二导体第二端经配置成接触第二连接器。第二导体通过第二电介质朝向连接器外壳第二端而安装在连接器外壳内。第二导体相对于连接器外壳固定。接地管安装在连接器外壳内并与连接器外壳电连通。接地管围绕第一导体的至少一部分定位。接地管包括多个向内径向偏置且可在关闭位置与开启位置之间移动的指状件。多个指状件经电配置成在关闭位置中与第一导体电接合,以在第一导体与连接器外壳之间建立接地路径。接地套环经安装至连接器外壳并与连接器外壳电连通,其中第一导体的至少一部分定位在接地套环内。接地套环朝向连接器外壳第一端偏置且经配置成在与第一连接器接触时朝连接器外壳第二端移动。(i)在建立第一导体、接地管、连接器外壳、接地套环之间的接地路径后,(ii)在接地套环相对于连接器外壳移动后,(iii)在第一导体相对于连接器外壳及接地管移动后,及(iv)在接地管的多个指状件向外径向枢转至开启位置后,同轴连接器经配置成在第二导体、第一导体及第一连接器之间建立电气路径,以电分离第一导体并断开第一导体与连接器外壳之间的接地路径。

附加特征及优势将于下文中的实施方式中阐述,并且自说明书来看,部分内容对于本领域的技术人员来说是显而易见的,或通过实践如书面说明书及其权利要求书与附图中所描述的实施方式是可得知的。

应理解的是,前文的一般描述及下文的详细描述仅为示例性,且旨在提供概述或框架以理解权利要求书的性质及特征。

包括附图以提供进一步的理解,且附图结合在本说明书中且构成本说明书的一部分。附图示出了一个或多个实施方式,且与说明书一起用于解释各种实施方式的原理及操作。

附图说明

图1A是连接器子组件的一个实施方式的透视图,其示出了与第一配合连接器及第二配合连接器配合的示例性同轴连接器,其中同轴连接器包括使用同轴连接器的第一导体来改变接地路径的接地管,且其中同轴连接器包括在第一端处的第一配合接口、在第二端处的第二配合接口、在其间的外壳组件,及安装在外壳组件内的电迹线组件;

图1B为图1A的同轴连接器及第一配合连接器彼此分开的侧视图;

图1C为图1A的同轴连接器的第一配合接口的透视图;

图1D为图1A的第一配合连接器的第一配合接口的透视图;

图2为图1A至图1D的同轴连接器的外壳组件的横截面透视图;

图3A为图1A至图1D的同轴连接器的横截面侧视图,其示出了外壳组件与电迹线组件的组装,其中外壳组件包括外壳和接地套环,且电迹线组件包括第一导体、第二导体,及安装在外壳内的接地管;

图3B为图3A的接地管的透视图;

图3C为图3A的接地管的正视图;

图4A为图1A至图3的同轴连接器的横截面侧视图,其示出了与第二配合连接器接合的同轴连接器第二配合接口,以及图1A至图1D的与第一配合连接器断开的同轴连接器第一配合接口;

图4B为图4A的同轴连接器的横截面侧视图,其示出了具有第一配合连接器的同轴连接器接地套环与关闭位置中的接地管的多个指状件的初始接触;

图4C为图4A的同轴连接器的横截面侧视图,其示出了接地套环的轴向平移及具有第一配合连接器的第一导体与关闭位置中的接地管的多个指状件的初始接触;并且

图4D为图4A的同轴连接器的横截面侧视图,其示出了接地套环、第一导体及开启位置中的接地管的多个指状件的轴向平移。

具体实施方式

本公开的实施方式涉及具有用于改变同轴连接器的导体的接地路径的接地管的同轴连接器。同轴连接器经配置成在两个配合连接器之间并穿过所述两个配合连接器的电气路径之前建立接地路径。在本文公开的示例性方面中,同轴连接器包括连接器外壳,所述连接器外壳具有通过第一导体外壳而安装在连接器外壳内的第一导体和通过第二导体外壳而安装在连接器外壳内的第二导体。此外,同轴连接器包括接地管,所述接地管安装在连接器外壳内并围绕第一导体的至少一部分,以初始地建立并随后断开第一导体与外壳之间的接地路径。在某些实施方式中,接地管包括多个向内径向偏置且可在关闭位置与开启位置之间移动的指状件,以形成及断开与第一导体的电接触。初始接地路径使在配合期间可能在同轴连接器的第一导体与配合连接器之间导致的任何潜在的静电放电(ESD)短路。在同轴连接器的第一导体接触配合连接器之后,第一导体与第一导体外壳一起移动(例如,轴向平移),这使多个指状件从关闭位置移动至开启位置。作为示例,这断开了第一导体与连接器外壳之间的接地路径并将第一连接器连接至配合连接器,以在第一导体与配合连接器之间且通过同轴连接器建立电气路径。因此,在建立同轴连接器与配合连接器之间且通过同轴连接器和配合连接器的电连接之前,可将同轴连接器接地。

在这点上,图1A至图1D为连接器子组件100的一个实施方式的视图,其示出了示例性同轴连接器102、第一配合连接器104和第二配合连接器106。同轴连接器102经配置成在同轴连接器102、第一配合连接器104及/或第二配合连接器106之间且通过同轴连接器102、第一配合连接器104及/或第二配合连接器106的电气路径前建立接地路径。如下文更详细讨论的,在同轴连接器102通过使用一个或多个轴向平移特征(例如,接地套环)及/或一个或多个径向平移特征(例如,接地管)与第一配合连接器104建立通过同轴连接器102的电气路径之前,同轴连接器102与第一配合连接器104建立接地路径。建立同轴连接器102与第一配合连接器104之间的接地路径可在建立同轴连接器102与第一配合连接器104之间且穿过同轴连接器102和第一配合连接器104的电气路径之前使任何积聚的潜在ESD和/或放电ESD短路。此外,同轴连接器102通过一个或多个轴向平移电气特征(于下文更详细地讨论)来补偿公差迭加可变性。当同轴连接器102与第一配合连接器104配合时,径向平移接地特征经设计成初始地建立与同轴连接器102的导体的接地路径,且随后断开接地路径。在某些实施方式中,当同轴连接器102与第一配合连接器104配合时,轴向平移接地特征经设计成接触第一配合连接器,及在电气特征接触第一配合连接器104之前轴向平移。因此,在建立同轴连接器102与第一配合连接器104之间并穿过同轴连接器102和第一配合连接器104的电连接之前,径向平移特征及/或轴向平移特征将同轴连接器102接地(同时还补偿同轴连接器102中的公差加迭可变性)。

同轴连接器102包括用于与第一配合连接器104配合的第一端110A(也称为同轴连接器第一端、连接器第一端等)处的第一配合接口108A,及在用于与第二配合连接器106配合的与第一端110A相对的第二端110B(也称为同轴连接器第二端及连接器第二端等)处的第二配合接口108B。类似地,第一配合连接器104包括在第一端114A处的第一配合接口112A和在第二端114B(与第一端相对)处的第二配合接口112B。第一配合连接器第二配合接口112B经配置成与同轴连接器第一配合接口108A配合。类似地,第二配合连接器106包括在第一端118A处(在图4A中示出)的第一配合接口116A(在图4A中示出)和在第二端118B(与第一端118A相对)处的第二配合接口116B。第二配合连接器第一配合接口116A经配置成与同轴连接器第二配合接口108B配合。在某些实施方式中,第二配合连接器106包括SMPM(超小型推入式微型)连接器(例如,GPPO连接器)。例如,第二配合连接器第一配合接口116A可包括SMPM母连接器接口(例如,插座),并且同轴连接器第二配合接口108B可包括SMPM公连接器接口(例如,引脚)。

图1A为与第一配合连接器104配合的同轴连接器102的透视图,并且具体来说,同轴连接器第一配合接口108A与第一配合连接器第二配合接口112B配合。同样示出,同轴连接器102与第二配合连接器106配合,并且具体来说,同轴连接器第二配合接口108B与第二配合连接器第一配合接口116A连接。图1B至图1D为从第一配合连接器104断开的同轴连接器102的视图,并且具体来说,同轴连接器第一配合接口108A与第一配合连接器第二配合接口116B断开。还示出了与第二配合连接器106配合的同轴连接器102,并且具体来说,同轴连接器第二配合接口108B与第二配合连接器第一配合接口116A连接。

如图1A至图1C所示,同轴连接器102包括外壳组件120(例如,护罩组件等)和容纳在外壳组件120内的电迹线组件122。外壳组件120包括外壳124(也称为同轴连接器外壳)、外部壳体126,及位于其间的接地套环128(例如,接地特征)。外部壳体126保持接地套环128与外壳124的附接。接地套环128安装至外壳124并与外壳124电连通,以在第一导体130(例如,电气特征)与第一配合连接器104之间建立电气路径之前,在可将ESD积聚放电的配合期间在同轴连接器102与第一配合连接器104之间提供接地路径。接地套环128(例如,通过弹簧而)朝向同轴连接器第一端110A偏置。此外,接地套环128可相对于外壳124移动(例如,轴向平移)且经配置成在与第一配合连接器104接触时朝向同轴连接器第二端110B移动(例如,轴向平移)。此轴向平移允许同轴连接器102在已建立接地路径以在建立电气路径之前将ESD积聚放电,从而保护电连接的设备免受电涌及潜在的相应损坏之后建立与第一配合连接器104的电气路径。然而,若在接地套环128已建立接地路径之前产生ESD电涌,则接地管(在下文的图3A至图4D中讨论)将使电涌短路,从而保护电连接的设备。

如图1C所示,电迹线组件122包括定位在外壳124内朝向同轴连接器第一端110A的第一导体130(形成同轴连接器第一配合接口108A的一部分)。第一导体130的一部分位于接地套环128内(下文更详细地解释)。第一导体130安装在外壳124内。第一导体130经配置成当第一导体130接触第一配合连接器104时且在接地管(在图3A至图3C中示出)脱离第一导体130后(在下文更详细地解释)与第一配合连接器104形成电气路径。

如图1D所示,第一配合连接器104包括壳体132及定位在壳体132内的导体134。同轴连接器第一配合接口108A及第一配合连接器第一配合接口112A互补配置,使得同轴连接器102及第一配合连接器104在同轴连接器102及第一配合连接器104建立电气路径(例如,信号路径)之前建立接地路径(例如,接地连接)。更具体地说,同轴连接器接地套环128经配置成接触第一配合连接器外壳132,以建立从同轴连接器102至第一配合连接器104的接地路径。以此方式,第一配合连接器外壳132的端表面与第一配合连接器导体134的端表面是齐平的,而同轴连接器接地套环128的端表面延伸通过同轴连接器第一导体130的端表面,从而确保在同轴连接器第一导体130接触第一配合连接器导体134之前接地套环128接触第一配合连接器外壳132。然而,其他配置是可能的(例如,第一配合连接器外壳132的端表面与第一配合连接器导体134的端表面是不平的配置)。

与第一配合连接器外壳132接触时,接地套环128朝向同轴连接器第二端110B移动(例如,平移)。在接地套环128移动(例如,平移)之后,同轴连接器第一导体130接触第一配合连接器导体134,以在同轴连接器102与第一配合连接器104之间建立电气路径。因此,在建立同轴连接器102与第一配合连接器104(及第二配合连接器106)之间的电连接之前,同轴连接器102接地。因此,可通过同轴连接器102实现连接器102、104及106之间的连续且可靠的电气及接地接触。然而,如上所述,若在接地套环128已建立接地路径之前产生ESD电涌,则接地管(在下面的图3A至图4D中讨论)将使电涌短路,由此保护电连接的设备。

图2是图1A至图1D的同轴连接器102的外壳组件120的横截面透视图。外壳组件120包含电迹线组件122(未示出)且与第一配合连接器104建立接地路径。具体地,如下文更详细讨论地,外壳组件120经由接地管(如图3A至图3C所示)及/或接地套环128与第一导体130建立接地路径。外壳组件120包括壳体124、外部壳体126、接地套环128及外部弹簧200(例如,第一弹簧)。壳体124包含电迹线组件122,且通常为圆柱形,且在(朝向同轴连接器第一端110A的)第一端(也称为连接器外壳第一端)处限定第一开口202A、在(与第一端相反并朝向同轴连接器第二端110B的)第二端(也称为连接器外壳第二端)处限定第二开口202B,且限定位于其间的大致圆柱形内部202C。外壳124进一步包括朝向第一开口202A的第一部分204A、朝向第二开口202B的第二部分204B,及从外壳124的在第一部分204A与第二部分204B之间的外表面向外延伸(例如,大体上垂直)的外肩部206。外肩部206可包括朝向第一开口202A的倒角208,以便于将外部壳体126组装至外壳124(下文更详细地解释)。第二部分204B可包括位于第二部分204B的端部与外肩部206之间的内肩部210。内肩部210为电迹线组件122提供安装表面(在下文更详细地说明)。此外,第二开口202B可包括沿着边的内边缘的内倒角211,以便于电迹线组件122在外壳内部202C内的组装。

外部壳体126保持接地套环128与外壳124的连接,大致为圆柱形,且在(例如,朝向同轴连接器第一端110A的)第一端处限定第一开口212A、在(与第一端相反并朝向同轴连接器第二端110B的)第二端处限定第二开口212B,且限定位于其间的大致圆柱形内部212C。外部壳体126进一步包括靠近第一端且限定第一开口212A的向内环形凸缘214,以保持接地套环128与外壳124的附接。以此方式,第一开口212A的尺寸(例如,直径)小于第二开口212B。外部壳体126的内表面(朝向第二开口212B)与外壳外肩部206的外表面摩擦接合。因此,外部壳体126固定地附接至外壳124且限定外部壳体126与外壳第一部分204A之间的间隙218(例如,间隙区域、分隔等),以将接地套环128的一部分保持在间隙218内。此外,第二开口212B可包括沿着边之内部边缘的内倒角216,以便于将外部壳体126组装至接地套环128上。更具体来说,外部壳体内倒角216与外壳外肩部倒角208相互作用,以助于当外肩部206滑入外部壳体第二开口212B时的组装。

接地套环128与第一配合连接器104建立接地路径,大致为圆柱形,且在(例如,朝向同轴连接器第一端110A的)第一端处限定第一开口220A、在(与第一端相对且朝向同轴连接器第二端110B的)第二端处限定第二开口220B,且限定其间的大致圆柱形内部220C。接地套环128进一步包括靠近第二开口220B第一端的向外环形凸缘222,以保持接地套环128与壳体124的附接。如图所示,当组装时,外壳124的一部分(例如,外壳第一开口202A)定位在接地套环内部220C,接地套环向外环形凸缘222定位在间隙218内。以此方式,接地套环128可相对于外壳124移动(例如,轴向平移),其中接地套环向外环形凸缘222具有用于在间隙218内移动(例如平移)的空隙。然而,通过接地套环向外环形凸缘222与外部壳体向内环形凸缘214之间的相互作用来防止接地套环128从外壳124及接地套环128脱离。换句话说,外部壳体第一开口212A大于接地套环128的外径(例如,靠近接地套管第一开口220A)但小于接地套环向外环形凸缘222的外径。以此方式,接地套环128不能与外壳124脱离。

外部弹簧200使接地套环128相对于外壳124朝向同轴连接器第一端110A偏置,且包括在第一端处的第一平坦端表面224A及在(与第一端相反的)第二端处的第二平坦端表面224B。如图所示,外部弹簧200定位在间隙218内,其中第一平坦端表面224A朝向同轴连接器第一端110A定位并接触接地套环128(靠近接地套环第二开口220B)。第二平坦端表面224B朝向同轴连接器第二端110B定位并接触外壳外肩部206。以此方式,外部弹簧200将接地套环128朝同轴连接器第一端110A偏置,但其可压缩使得接地套环128能在间隙218内轴向平移。此外,外部弹簧200在接地套环128与外壳外肩部206之间提供连续的接地接触。第一平坦端表面224A及第二平坦端表面224B有助于在接地套环128与外壳外肩部206之间实现均匀且恒定的接触,使外部弹簧200的长度最小化,提供外部弹簧200的较低实体高度,并分散偏置力。

然而,即使使用接地套环128,当同轴连接器102配合至第一配合连接器104时(其中在同轴连接器102的接地套环128接触第一配合连接器104前在同轴连接器102及第一配合连接器104的导体上产生ESD),也可能发生电涌。

如下文更详细地解释,接地管(在图3A至图4D中示出)使可能导致的任何潜在的ESD短路,从而防止损坏同轴连接器102及与同轴连接器102电连通的任何电子设备。

图3A是图1A至图1D的同轴连接器102的横截面侧视图,其示出了外壳组件120与电迹线组件122的组装。电迹线组件122建立从第一配合连接器104通过同轴连接器102至第二配合连接器106的电气路径。电迹线组件122包括第一导体子组件300、第二导体子组件302、中间轴套304、内部弹簧306(例如,第二弹簧)及接地管307。如下文更详细地解释的,接地管307建立及断开第一导体130与外壳124之间的接地路径。因此,跨越同轴连接器102及第一配合连接器104的导体的任何ESD将通过接地管307与外壳124短路。在同轴连接器102及第一配合连接器104之间建立接地路径后,在第一导体130与外壳124之间断开接地路径,这由此在第一导体130与第一配合连接器104间建立电气路径。

第一导体组件300朝向同轴连接器第一端110A(例如,靠近及/或在外壳第一开口202A内)定位,并且第二导体子组件302朝向同轴连接器第二端110B(例如,靠近及/或在外壳第二开口202B内)定位。第一导体子组件300和第二导体子组件302通过中间轴套304彼此连接,并且通过内部弹簧306彼此轴向偏置。第一导体子组件300和第二导体子组件302彼此相互作用以建立其间的电气路径(下文更详细地解释)。

第一导体子组件300和第二导体子组件302中的每一者即使在与第一配合连接器104断开连接时(下文更详细解释)也安装在外壳124内且彼此电连接。第一导体子组件300和第二导体子组件302经配置成在与第一配合连接器104建立接地路径之后与第一配合连接器104形成电气路径。具体地,第一导体子组件300经配置成朝向第二导体子组件302(例如,及朝向同轴连接器第二端110B)移动(例如,轴向平移),以补偿公差堆迭可变性,以移动接地管307的指状件以断开第一导体130与外壳124之间的接地路径且在同轴连接器102与第一配合连接器104之间建立电气路径(下文更详细地讨论)。

第一导体子组件300包括第一导体外壳308、定位在第一导体外壳308外部的O形环310(例如,垫圈)、定位在第一导体外壳308内的第一导体介电性圆筒312及安装在第一导体介电性圆筒312内的第一导体130。第一导体外壳308与外壳组件120接地连接。O型环310将连接器外壳124密封而与环境隔开并确保同轴连接器102的正确操作及功能。第一导体介电性圆筒312将第一导体130安装在第一导体外壳308内且使第一导体130与第一导体外壳308电绝缘(当接地管307与第一导体130脱离时)。

第一导体外壳308将第一导体130安装在外壳组件120内。第一导体外壳308与外壳组件120接地连接。第一导体外壳308包括在(例如,朝向同轴连接器第一端110A的)第一端(也称为导体外壳第一端、第一导体外壳第一端等)处限定第一开口316A的第一部分314A、在(例如,与第一端相对并朝向同轴连接器第二端110B的)第二端(也称为导体外壳第二端、第一导体外壳第二端等)处限定第二开口316B的第二部分314B,及位于第一开口316A与第二开口316B之间的内部316C。第一导体外壳第一部分314A摩擦地接合第一导体介电性圆筒312,以将第一导体介电性圆筒312固定地安装在内部316C内。第一部分314A包括靠近第一开口316A的外环形凸缘318,及位于外环形凸缘318与第二圆柱形部分314B之间以保持O形环310的外环形凸起320。O形环310经定位且保持在外环形凸缘318与外环形突起320之间,并且当第一导体外壳308相对于连接器外壳124移动(例如,轴向平移)时保持在其间。第二圆柱形部分314B包括定位在接地管307内的恒定直径,当接地管307移动(例如,轴向平移)时,接地管307移动接地管307的指状件(下文更详细地讨论)以使接地管307从第一导体130脱离。

第一导体介电性圆筒312将第一导体130安装在第一导体外壳308内,且使第一导体130与第一导体外壳308电绝缘(当接地管307从第一导体130脱离时)。第一导体介电性圆筒312大致为圆柱形且在第一端(朝向同轴连接器第一端110A)处限定第一开口328A,在第二端(与第一端相反且朝向同轴连接器第二端110B)处限定第二开口328B,且限定其间的大致圆柱形内部328C。如所示,第一导体介电性圆筒312将第一导体130安装在内部328C内。

第一导体130包括在第一端处的第一公半球形接触件330、在第二端处的第二公圆柱形接触件332,及其间的杆334。如所示,第一公半球形接触件330经配置成接触第一配合连接器104(及在其间建立电气路径)。第一公半球形接触件330在接地套环128内(例如,在接地套环内部220C内),但在连接器外壳124的外部,即在第一导体外壳308(例如,第一导体外壳第一部分314A)及/或第一导体介电性圆筒312内,朝向同轴连接器第一端110A定位。应注意,同轴连接器102经配置成使接地套环128与电信号路径(例如,第一导体130)之间的距离最小化。这增加了与第一配合连接器104配合时同轴连接器102的操作可靠性。

第一导体130经配置成与第一配合连接器104接触并配合。第一公半球形接触件330的位置允许接地套环128在第一公半球形接触件330建立电气路径之前建立接地路径,并且还在接地套环128相对于连接器外壳124及/或第一公半球形接触件330移动(例如,轴向平移)之后提供电接触点。

杆334在不接触第一导体外壳308的情况下延伸穿过第一导体外壳308(例如,穿过第一导体介电性圆筒312)。这确保了第一导体130不接触第一导体外壳308且使自电气路径开始的接地路径绝缘(当接地管307从第一导体130脱离时)。如图所示,第二公圆柱形接触件332延伸经过第一导体外壳第二开口316B,并且位于第二导体子组件302内的中间套管304内。

第二导体子组件300包括第二导体外壳336、第二导体轴套338、第二导体介电性圆筒340及第二导体342(例如,电气特征)。第二导体外壳336将第二导体342安装在外壳组件120内。第二导体外壳336与外壳组件120接地连接。第二导体轴套338将第二导体子组件302附接至中间轴套304(并防止第一导体子组件300自外壳组件120脱离)。此外,第二导体轴套338为接地管307的指状件提供空隙以移动(下文更详细地解释)。第二导体介电性圆筒340将第二导体342安装在第二导体外壳336内,且将第二导体342与第二导体外壳336电绝缘。

第二导体外壳336包括在第一端(也称为导体外壳第一端、第二导体外壳第二端等)(例如,朝向同轴连接器第一端110A)处限定第一开口346A的第一部分344A、在(例如,与第一端相对且朝向同轴连接器第二端110B的)第二端(也称为导体外壳第二端、第二导体外壳第二端等)处限定第二开口346B的第二部分344B、位于第一开口346A与第二开口346B之间的内部346C,及位于第一部分344A与第二部分344B之间的外肩部348。外肩部348经定位在外壳第二开口202B内并与连接器外壳124摩擦接合,从而将第二导体外壳336固定地附接至连接器外壳124。此外,第二导体外壳336接触外壳第二部分内肩部210;当将第二导体外壳336***连接器外壳124时(例如,防止过度***),所述外壳第二部分内肩部210提供了停止点。第一部分344A包括内环形突起350,以将第二导体介电性圆筒340接合及安装至第二导体外壳336。此外,第一部分344A包括靠近第一开口346A的外部凹槽351,以摩擦地接合第二导体轴套338。

第二导体轴套338在第一端(朝向同轴连接器第一端110A)处限定第一开口352A、在第二端(与第一端相反且朝向同轴连接器第二端110B)处限定第二开口352B,且限定在其间的大致圆柱形的内部352C。第二导体轴套338进一步包括邻近第一开口352A的内肩部353。第二导体轴套338进一步包括靠近第一开口352A的外环形凸缘354,所述外环形凸缘354延伸经过第二导体外壳336的外表面以与中间轴套304相互作用。外环形凸缘354将第二导体外壳336附接至中间轴套304(且防止第一导体子组件300自外壳组件120脱离)。

第二导体外壳336的第一部分344A的外部凹槽351***至第二导体轴套338的第二开口352B中并与之摩擦接合。外部凹槽351提供与第二导体轴套338的外表面大致对齐或平行的第二导体外壳336的外表面。当组装时,第二导体外壳336及第二导体轴套338在第二导体外壳336的第一端(靠近第一开口346A)与第二导体轴套338的内肩部353之间限定内凹槽355,以为接地管307的指状件提供间隙以向外枢转(下文更详细地解释)。第二导体外壳336和第二导体轴套338经示出为两个单独的零件,以便于加工内凹槽355。然而,在某些实施方式中,第二导体外壳336及第二导体轴套338整体连接(使得第二导体套管338是第二导体外壳336的一部分)。

第二导体介电性圆筒340将第二导体342安装在第二导体外壳336内且使第二导体342与第二导体外壳336电绝缘(当接地管307从第一导体130脱离时)。第二导体介电性圆筒340为大致上圆柱形的且在第一端(朝向同轴连接器第一端110A)处限定第一开口356A、在第二端(与第一端相反且朝向同轴连接器第二端110B)处限定第二开口356B,且限定其间的大体上圆柱形内部356C。第二导体介电性圆筒340进一步包括外环形槽358,所述外环形槽358将第二导体外壳内环形突起350接纳在其中,以将第二导体介电性圆筒340固定地附接至第二导体外壳336。如所示,第二导体介电性圆筒340安装第二导体342于其中,且使第二导体342与第二导体外壳336电绝缘。

第二导体342包括在第一端(朝向同轴连接器第一端110A)处的母插座接触件360、在第二端(与第一端相对且朝向同轴连接器第二端110B)处的公接触件362,及位于其间的外部安装凹部364。第二导体342与第一导体130轴向对齐。母插座接触件360经配置成当第一导体130向第二导体342移动(例如轴向平移)时与第一导体第二公圆柱形接触件332配合且将所述第一导体第二公圆柱形接触件332接纳在其中。此外,母插座接触件360可包括渐缩的内侧壁,以提供与第一导体第二公圆柱形接触件332的紧密配合。第二导体公接触件362经配置成与第二配合连接器106接触并配合。第二导体安装凹部364经配置成定位在第二导体介电性圆筒内部356内,以将第二导体342相对于第二导体介电性圆筒340固定附接。

如上所述,第一导体子组件300通过中间轴套304附接至第二导体子组件302。中间轴套304在第一端(朝向同轴连接器第一端110A)处限定第一开口366A、在第二端(与第一端相对且朝向同轴连接器第二端110B)处限定第二开口366B,且限定位于其间的大致上圆柱形内部366C。中间轴套304包括靠近第一端处的第一开口366A的第一外环形凸缘368A及靠近第二端处的第二开口366B的第二外环形凸缘368B。第一外环形凸缘368A及第二外环形凸缘368B减小了中间轴套304与连接器外壳124的内表面之间的表面区域接触。这减小了第一导体子组件300相对于连接器外壳124移动(例如,轴向平移)时的阻力。中间轴套304进一步包括靠近第二端处的第二开口366B的内环形凸缘370,其与第二导体轴套338相互作用以将第一导体子组件300附接至第二导体子组件302,并防止第一导体子组件300从连接器外壳124脱离。

第一导体外壳第一部分314A定位在中间轴套第一开口366A内,由此将第一导体子组件300摩擦且固定地附接至中间轴套304。第二导体轴套外环形凸缘354定位在中间轴套内部366C内。第二导体轴套外环形凸缘354的外径小于中间轴套304的内径但大于中间轴套内环形凸缘370。此外,第二导体外壳第一部分344A位于中间轴套第二开口366B内(例如,中间轴套内环形凸缘370的直径大于中间轴套第二开口366B的直径)。以此方式,第二导体子组件302附接至中间轴套304,但允许第二导体子组件302相对于中间轴套304及第一导体子组件300移动(例如,轴向平移)。

内部弹簧306朝着同轴连接器第一端110A偏压第一导体子组件300。内部弹簧306包括第一端处的第一平坦端表面372A及(与第一端相对的)第二端处的第二平坦端表面372B。内部弹簧306位于经限定在第二导体外壳第一部分344A的外表面与连接器外壳124的内表面之间的间隙374内。内部弹簧306与外部弹簧200轴向对齐,但具有较小的直径,使得所述等弹簧可重迭(例如,内部弹簧306的一部分可嵌套在外部弹簧200的一部分中),这可减小同轴连接器102的长度。第一平坦端表面372A接触靠近第二开口366B的中间轴套304的第二端。第二平坦端表面372B接触第二导体外壳外肩部348。以此方式,内部弹簧306朝向同轴连接器第一端110A偏压第一导体子组件300,但内部弹簧306为可压缩的,使得第一导体子组件300(朝向同轴连接器的第二端110B)在间隙374内移动(例如,轴向平移)。此外,内部弹簧306在中间轴套304与第二导体外壳外肩部348之间提供连续的接地接触。第一平坦端面372A和第二平坦端面372B有助于促进中间轴套304与第二导体外壳外肩部348之间的更均匀接触,使内部弹簧306的长度最小化,提供外部弹簧200的较低立体高度,及分散偏置力。

以此方式,朝向同轴连接器第一端110A独立偏置(例如,弹簧偏置)第一导体130和接地套环128,以在电气路径之前建立接地路径(下文更详细地解释)且以补偿同轴连接器102中的公差迭加可变性。具体地,在制造期间,尽管用相同的制作及制造方式,但同轴连接器102的每个部件仍皆具有一定的公差(例如,可变性)。因此,同轴连接器102整体上包括公差迭加可变性,其中这些部件公差中的每一者都是复合的。因IC,对于具有相同的制作及制造方式的同轴连接器102来说,第一导体130(例如,第一公半球形接触件330)的一端相对于接地套环128的一端可为可变的。第一导体130的移动(例如,轴向平移)允许同轴连接器102在同轴连接器102与第一配合连接器104之间进行连接时补偿这种可变性。如上所述,若在接地套环128建立接地路径之前产生ESD电涌,则接地管307将使电涌短路,由此保护电连接的设备。

参考图3A至图3C,接地管307在第一端(朝向同轴连接器第一端110A)处限定第一开口376A、在第二端(与第一端相反且朝向同轴连接器第二端110B)处限定第二开口376B,且限定其间的内部376C。接地管307包括大体上圆柱形的主体378、在第一端处(也称为接地管第一端、管第一端等)于圆周方向上靠近第一开口376A定位的多个外部凸头380、在第二端(也称为接地管第二端、管第二端等)处的多个指状件382(也称为弹簧指、弹簧接触件、电路实现接触件等),及多个在多个指状件382之间限定的通道384。多个指状件382包括形成大致上圆柱形状的直线部分386,以在其中接收第一导体外壳308。多个指状件进一步包括成角度部分288,所述成角度部分288形成大致上圆锥形状(当处于关闭位置时)并限定第二开口376B。此外,多个指状件382向内偏置并可弹性变形(如下文更详细解释地)。

主体378定位在第二导体轴套338的第一开口352A内,使得多个外部凸头380位于第二导体轴套338的第一开口352A的外部。主体378与第二导体轴套338的内肩部353摩擦接合。多个外部凸头380的外周边大于第二导体轴套338的第一开口352A,以如当第一导体外壳308朝向同轴连接器第二端110B移动(例如,轴向平移)时,防止接地管307朝向同轴连接器第二端110B移动(例如,轴向平移)。在未压缩位置中,第一导体外壳308的第二部分314B的至少一部分位于接地管307的主体378内,但不与多个指状件382接触。此外,在未压缩位置中,第一导体130的杆334与接地管307的多个指状件382电接触,并且第一导体130的杆334的至少一部分位于第一开口376A内并延伸穿过第一开口376A、第二开口376B及接地管307的内部376C。因此,在未压缩位置中,在第一导体130、接地管307及外壳124之间形成接地路径。更具体地,在第一导体130、接地管307、第二导体轴套338、第二导体外壳336、外壳124、外部壳体126及接地套环128之间形成接地路径。在ESD的情况下,通过接地管307至外壳124将使电涌短路。如下文更详细解释地,在压缩位置中,第一导体外壳308的第二部分314B迫使多个指状件382(倾斜部分388)向外枢转,这是因为第二部分314B的外周边大于由多个指状件382限定的第二开口376B。

图4A至图4D为与第一配合连接器104配合以形成组装连接器组件100的同轴连接器102及通过同轴连接器102建立从第一配合连接器104至第二配合连接器106的接地路径及电气路径的视图。此特定第一配合连接器104与同轴连接器102的对齐及配合可为环境结构的结果。例如,同轴连接器102可定位在蛤壳式装置的第一半部中,并且第一配合连接器104可定位在蛤壳式装置的第二半部中,使得其在蛤壳式装置内的定位将同轴连接器102与第一配合连接器104对齐。因此,关闭蛤壳装置将使同轴连接器102与第一配合连接器104配合。

第一配合连接器104包括外壳132、定位在外壳132内的电介质400、定位在电介质400内的第一导体130,及绝缘体402。外壳132包括在第一端(朝向第一配合接口112A)处的第一开口404A、在第二端(与第一端相对且朝向第二配合接口112B)处的第二开口404B,及其间的内部404C。电介质400包括在第一端(朝向第一配合接口112A)处的第一开口406A、在第二端(与第一端相反且朝向第二配合接口112B)处的第二开口406B,及其间的内部406C。此外,电介质400包括在第二端(靠近第二开口406B)处的凹槽408。导体134包括在第一端(朝向第一配合接口112A)处的第一公接触件410A及在第二端(与第一端相反且朝向第二配合接口112B)处的第二公接触件410B。第二公接触件410B位于凹槽408内,使得第二公接触件410B的端表面与第一配合连接器外壳132的端表面大致齐平。当然,可使用其他配置,且可相应地改变接地套环128和第一导体130的相对定位。绝缘体402朝向第一配合接口112A定位、部分地位于电介质400内,并且导体134延伸穿过绝缘体402。

在图4A中,同轴连接器第二配合接口108B与第二配合连接器106接合,并且同轴连接器第一配合接口108A与第一配合连接器104分离。在未配合取向(例如,未压缩取向)下,同轴连接器102的接地套环128的端表面延伸经过第一导体第一公半球形接触件330的端表面。同轴连接器102经配置成使接地套环128的端表面以未压缩取向延伸经过第一导体第一公半球形接触330的距离最小化。这减小了接地套环128为了使第一导体130接触第一配合连接器104而移动(例如,轴向平移)所需的距离。因此,这降低了外部弹簧200设置(且不弹回)的风险,且其减小了外部弹簧200上的弹簧压缩及相关的应力。此外,在未压缩取向下,将第一导体第二公圆柱形接触件332***至第二导体母插座接触件360中并与其配合。

接地管307与同轴连接器102的第一导体130接合,从而在第一导体130与同轴连接器102的外壳124之间建立接地路径。更具体来说,多个指状件382处于关闭位置且与第一导体130接合,以在第一导体130与同轴连接器102的所有其他部件(包括第二导体342)之间形成接地路径。

在图4B中,同轴连接器接地套环128最初接触第一配合连接器外壳132,从而在第一配合连接器104与同轴连接器102之间建立接地路径。当以此方式初始配合时,接地套环128保持在未压缩取向下(例如,未移动或轴向平移),并且同轴连接器102的接地套环128的端表面继续延伸超过第一导体第一公半球形接触件330的端表面。换句话说,第一导体130没有接触第一配合连接器导体134。因此,同轴连接器102与第一配合连接器104之间的接地路径在电气路径之前建立。然而,若在接地套环128接触第一配合连接器104并建立接地路径之前,电荷(例如,电弧)穿过从第一配合连接器导体134至同轴连接器第一导体130的气隙,则接地管307使电涌短路,由此确保电涌不会延伸超过第一导体130。这保护了与同轴连接器102电连通的任何电子设备免受电涌及潜在的损害。

在图4C中,同轴连接器接地套环128保持与第一配合连接器外壳132接触并相对于连接器外壳124移动(例如,轴向平移)。第一导体130接着与第一配合连接器导体134初始接触,从而建立从第一配合连接器104至第一导体130的电气路径。然而,第一导体130保持与接地管307接触,且因此电气路径不延伸至第二导体342。

在图4D中,随着第一配合连接器104继续向同轴连接器102移动(例如,轴向平移),接地套环128与第一导体130一起移动(例如,轴向平移)。换句话说,一旦接地套环128和第一导体130与第一配合连接器104接触,它们就一起朝向同轴连接器的第二端110B移动(例如,轴向平移)(在图4A至图4B中示出)。如所示,第一配合连接器104处于配合取向(例如,压缩取向)下。当第一导体130和第一导体外壳308朝向同轴连接器的第二端110B移动(例如,轴向平移)时,第一导体外壳308的第二部分314B相对于接地管307移动且使接地管307的多个指状件382(倾斜部分388)从关闭位置移动(例如,向外枢转)至打开位置。这是因为第一导体外壳308的第二部分314B的外径大于接地管307的第二开口376B(其中第二开口376B由接地管307的多个指状件382限定)。接地管307的多个外部凸头380防止接地管307(如)因由第一导体外壳308施加的任何摩擦力而轴向平移。此外,在开启位置中,接地管307的多个指状件382的倾斜部分388枢转至内凹槽355中。内凹槽355为多个指状件382枢转提供空隙,且还保持第二导体外壳336的内径及/或第二导体轴套338的内径小。在某些实施方式中,这可能需要维持某些电性能要求及特性。

当接地管307的多个指状件382移动(例如,向外枢转至)开启位置时,多个指状件382脱离第一导体130,且第一导体130与接地管307或外壳124之间的接地路径断开。相应地,从第一配合连接器导体134至同轴连接器第一导体130、至同轴连接器第二导体342及至第二配合连接器106建立电气路径。此外,建立并保持从第一配合连接器外壳132至同轴连接器接地套环128、至同轴连接器外壳124(例如,经由外部弹簧200),至同轴连接器第二导体外壳336及至第二配合连接器106的接地路径。更具体来说,当完全匹配时,同轴连接器102的接地部件包括外壳组件120(例如,外壳124、外部壳体126、接地套环128及外部弹簧200)、第一导体外壳308、中间轴套304、内部弹簧306及第二导体外壳336。

当第一导体130朝向同轴连接器第二端110B移动(例如,轴向平移)时,第一导体第二公圆柱形接触件332在第二导体母插座接触件360内移动。然而,在同轴连接器102的最大压缩处,第一导体外壳308接触接地管307的多个外部凸头380,防止第一导体子组件300朝向第二导体子组件302的任何进一步移动(例如轴向平移)。这防止了第一导体130抵消(并可能损坏)第二导体342。

应注意的是,尽管上文示出并描述了轴向可平移的接地套环128,但在某些实施方式中,可省略或改变接地套环128。例如,在某些实施方式中,接地套环128可不轴向平移。这是可能的,因为接地管307在形成接地路径之前使任何电流短路,使得在同轴连接器102的第一导体130与第一配合连接器导体134的电连通(例如,电连接及电耦接等)前不需要形成接地路径。

除非另有明确说明,否则决不意图将本文阐述的任何方法解释为要求其步骤以特定顺序执行。因此,若方法权利要求实际上没有叙述其步骤应遵循的顺序,或在权利要求书或说明书中没有另外具体陈述这些步骤仅限于特定顺序,则决不意味要推断的任何特定顺序。

对于本领域的技术人员来说显而易见的是,可在不背离本发明的精神或范围的情况下进行各种修改及变化。由于本领域的技术人员可想到结合本发明的精神及实质对所公开实施方式进行修改组合、子组合及变体,因此本发明应该被解释为包括所附权利要求及其等同物之范围内的所有内容。

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