同轴插接连接器

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同轴插接连接器\n本发明涉及一种同轴插接连接器，它具有一带一用来安装、触点接通和支撑同轴电缆外导体的末端的孔的插头壳体，和一用来与电缆内导体触头接通的插接连接器内导体。\n由DE 42 06 092 C1已知，这一类型的插接连接器的插头壳体与同轴电缆的外导体钎焊在一起，以实现互调特别小的连接。为了钎焊固定在电缆外导体末端上的插头壳体例如借助于一从外面包围它的加热舌板或通过感应加热，焊条形的焊料用手通过插头壳体上的孔送入插头壳体孔内壁和电缆外导体之间的间隙内。插接连接器安装在电缆上的这种方式要求专用的工装和大量经验，因此只能由厂方进行，并且电缆直径最多不超过13mm(1/2″)。也就是说为了实现互调特别小的连接只能放弃这种优点，即具有至少是电缆外导体的机械式触点接通和支撑的同轴插接连接器适合于野外安装，也就是由用户或在安装现场安装的优点。\n例如在移动式无线电领域，特别是为了连接移动式无线电基站和离得很远的天线设备，越来越要求衰减特别小的电缆，也就是外径达到60mm，甚至更大的电缆。出于实际原因这类电缆通常在安装现场才配备必要的插接连接器。为此只考虑采用至少电缆外导体在插头壳体内机械夹紧的插接连接器。也就是说必须放弃互调特别小的连接。但是市场越来越强烈地要求用于粗电缆的插接连接器，它可以在安装现场安装，并具有很高的互调间距。\n本发明的目的在于：创造一种开头所述这一类型的同轴插接连接器，它既可以在工厂也可以在安装现场与大直径同轴电缆钎焊，以实现最佳的互调小的连接。\n按照本发明这个目的通过这样的方法来实现，使得孔的内径等于各种电缆外导体的最小外径，并且孔壁通过开槽做得在径向有弹性。\n槽特别地可以沿轴向分布。用所提供的尺寸并通过插头壳体壁在其安装外导体末端的区域内在径向分块弹性的结构既可以补偿直径误差，也可以补偿电缆外导体的不圆度误差，特别是在波纹管外导体时这种误差可能很大。也就是说孔壁分块地贴合在电缆外导体上。由此达到热量迅速和均匀地从插头壳体壁传到电缆外导体上，其结果是，一方面输入的或存在的焊料迅速和非常均匀地熔化，另一方面由于毛细管作用整个表面地以及均匀地分布在焊缝内。\n插接连接器的一种优选实施形式的特征在于：在插头壳体孔壁内侧上至少在电缆外导体端面边缘理论位置区域内设有焊料仓(Lotdepot)(权利要求2)。这不管在具有光滑外导体的电缆时还是在具有环形或螺旋形波纹外导体的电缆时确保，在焊料熔化开始前就已经存在均匀分布在圆周上的、与填满焊缝相称的焊料量，使得迅速地进行钎焊过程，因此电缆介质未开始熔化。\n如果插接连接器内导体也应该与电缆内导体钎焊，那么为了安装电缆末端例如这样安排，使电缆内导体伸出电缆外导体末端约两倍的内导体直径。然后首先建立插接连接器内导体和电缆内导体之间的连接。接着将插头壳体套在电缆上，包括插头内导体上。接着加热插头壳体，以建立后者与电缆外导体之间的钎焊连接。\n孔壁至少在电缆外导体安装区内壁厚最好做得比插头壳体其余区域薄(权利要求3)。由此减小插头壳体在待焊接区内的热容量，从而减少待输入的热量，结果又减少钎焊过程持续的时间。\n焊料仓(或每个焊料仓)最好设置在孔壁的一个圆周槽内(权利要求4)。由此使焊料仓在钎焊之前可靠地固定。同时焊缝可以保持小一些。通常两个轴向隔开一定距离的焊料仓就够了。\n壁适宜于具有沿圆周分布的开口，以肉眼检验焊接过程(权利要求5)。开口可以是圆形或槽形。其数量和位置适宜于视电缆圆周而定。\n槽的宽度适宜于这样确定，使得在钎焊过程中焊料与插接连接器的位置无关地由于毛细作用流入槽内(权利要求6)。也就是说在钎焊以后槽用焊料均匀地填满，使插头壳体和电缆外导体之间的连接既是HF密封的也是机械密封的。\n在孔壁外侧上槽的高度处可以至少设置一附加的焊料仓(权利要求7)。尤其是如果壁上的槽为了达到足够的径向弹性从插头壳体电缆一侧的边缘起向插头一侧方向延伸超过电缆外导体边缘位置一定距离，那么这种焊料仓是合适的，它例如可以具有在壁的一环形凸肩上的装着焊料的轴向凹槽的形式。这样这个附加的焊料仓确保，槽即使在其出口区域内焊接以后也完全填满焊料。\n壁至少在其部分开槽区域的长度上可以被一可钎焊的套包围(权利要求8)。套最好装在插头壳体的、位于电缆外导体端缘的插头侧的区域内。它在钎焊后提高插头壳体在其出于减小热容量的原因做成薄壁的区域内的机械强度，特别是弯曲强度，这个区域同时起电缆的支撑作用，也就是说它必须承受出现的拉力和弯曲力。根据在这个区域内所存在的直径比的不同这个套可以开槽和弹开、或者例如由两个合适地固定的半壳组成。如果套使槽在插头侧和电缆侧外露很短的一段，那么仍然保留着肉眼观察钎焊质量的可能性。\n套可以特别是压套在插头壳体上一定位置处，在这个位置套至少在轴向长度的一部分上覆盖壁上的槽(权利要求9)，但是其中在套移到外导体上时仍然允许插头壳体的扇形壁弹开。\n套可以靠在插头壳体壁的一个外侧环形凸耳内的焊料仓上(权利要求10)。这样环形凸耳确定了套的位置。\n其次套可以和插头壳体形锁合地连接，特别是可以用螺纹拧在插头壳体上(权利要求11)。形锁合区域，例如以插头壳体上的外螺纹段和套上的相配内螺纹段的形式，不需要位于插头壳体的与电缆外导体焊接(和槽的在电缆一侧留出的区域填满)的区域内。套同时可以构成插头壳体的机械外壳，并延伸到插接平面区域内，那里例如带有外螺纹，以便使对应插接连接器的锁紧螺母拧在它上面。这样套也承担传递作用在电缆和插接连接器上的拉力和压力的作用。\n其次套至少在槽的开口高度上具有一环形内槽，以安放焊料仓(权利要求12)。由此特别好地保证，不管是孔壁上的槽还是套和孔壁之间的环形间隙在焊接时完全灌满焊料。如果套在插头一侧不明显地伸出于槽的出口，并且其插头一侧的端缘有倒棱，那么在焊接过程中由于毛细作用在这个倒棱处出现溢出的焊料显示，焊接过程进行得无可挑剔。\n每个焊料仓或附加的焊料仓可以以待焊接表面之间的焊料膜的形式出现(权利要求13)。也就是说焊料膜可以位于电缆外导体和孔内壁的相应段或区域之间和/或插头壳体壁和套之间。\n孔壁至少在内侧最好用焊药润湿(权利要求14)。\n孔壁的至少打算焊接的区域，最好是插头壳体的整个导电表面，可以镀银和/或预先镀锌(权利要求15)。\n插接连接器的一种优先用于螺旋波纹电缆的实施形式的特征在于：孔壁至少局部加工成与电缆外导体轮廓互补的螺旋形，并且至少一个焊料仓依其螺旋线的长度的至少一部分(权利要求16)。其他焊料仓可以和具有光滑的或螺旋形波纹的外导体的电缆时一样是环形的。\n如果插接连接器的内导体做得可以和电缆内导体焊接，则有利于互调间距的进一步改善(权利要求17)。\n特别在大直径电缆时电缆内导体通常做成光滑壁的，制成环形波纹或螺旋形波纹的管子。在这种情况下插接连接器内导体通过开槽做得在径向有弹性，并至少配备一个焊料仓，以进行焊接(权利要求18)。由此在意义上达到和通过插头壳体孔壁径向弹性结构所达到的同样的优点。也就是说一方面补偿电缆内导体的直径误差和圆度误差，另一方面达到良好的、从而迅速的热传导，在这种情况下是从外部的、通过它输入热量的电缆内导体传导到位于内部的插头内导体上。\n焊料仓最好由充满焊药的焊条环组成(权利要求19)。\n按照所述目的的一种简化的解决办法插头壳体壁可以具有开口，它使得可以将熔化的焊料输入电缆外导体和孔内壁之间的圆周间隙内(权利要求20)。通过开口(其数量和位置视电缆圆周而定)也可以用肉眼检验钎焊过程。\n附图中示意简化表示以许多举例选出的实施形式表示的按本发明的插接连接器。它们表示：图1一与按本发明的插接连接器焊接的同轴电缆的安排好的末端，图2在电缆内导体与插接连接器的内导体钎焊后的同样的同轴电缆，图3用半个纵剖视和在同轴电缆末端上焊接以前的半个侧视图表示的插接连接器的第一实施形式，图4在钎焊后的同一个插接连接器，图5插接连接器在同轴电缆末端上在焊接前的第二实施形式，图6插接连接器的第三实施形式在焊接前的视图，图6a图6中区域X在钎焊之前，图6b图6中同一区域X在钎焊之后，图6c图6中区域X的另一种实施形式，图7插接连接器的第四实施形式，在焊接前的半剖视，图8同一实施形式在焊接后，图9插接连接器的第五实施形式在焊接前的半个纵剖视和半个侧视图，图10按图9的实施形式的插头壳体，图11插接连接器内导体的部分侧视图和部分纵剖视，图12通过按图11的插接连接器的沿XII-XII线的横截面。\n在所有附图中意味着：1：一同轴电缆管状的制有螺旋形波纹的电缆内导体；2：电缆介质、它经常由低熔点泡沫材料组成；3：一同轴电缆的制有环形波纹的电缆外导体；4：一同轴电缆的制有螺旋形波纹的电缆外导体(仅仅在图7和8中)；5：电缆外壳；10：插接连接器内导体，它在插头一侧可以做成销或套管。\n在图1中所示的带有上述零件的同轴电缆准备好与按本发明的插接连接器焊接，在这种情况下既焊接内导体也焊接外导体。为此介质2和电缆外导体3相对于电缆内导体1缩短约两倍这种电缆内导体的直径，并大致在环形波纹的一个波谷高度处切断，电缆外壳5相应地缩短得更多。\n图2中插接连接器内导体10以其与电缆内导体1的螺旋形波纹互补的外轮廓拧入电缆内导体1，直至环形轴肩10a靠上电缆内导体1的端缘。插接连接器内导体10在环形轴肩10a的电缆一侧有一环形槽，它里面放入一焊条20。环形槽的深度大致等于或略小于焊条20的直径。因此焊条与管状电缆内导体1的内壁相接触。在电缆内导体1借助于外界热源加热后焊条20熔化，焊料至少在电缆内导体1的端面区域内流入电缆内导体和插接连接器内导体10被它包围的部分之间的缝隙内。\n接着插头壳体11按图3套在电缆外导体3上，直至插接连接器内导体10的一个台阶10e靠在一绝缘材料支座12上为止，此支座用作插接连接器内导体的支承。这些零件和锁紧螺母13是现有技术，在本发明范围内对此不感兴趣。在绝缘材料支座12的电缆一侧插头壳体11有一用来安装同轴电缆末端的孔14。孔14的第一个区域14a出于机械强度的原因壁厚比较大。它上面连接一个壁薄得多的第二个区域14b，它在14c处有一台阶，以避免波纹阻力突跳。孔14的薄壁区域14b的壁15有许多槽16，它们从出于强度的原因有利地没有断开的插头壳体11在电缆一侧的端缘17出发沿轴向一直延伸到厚壁区域14a的起始处。槽16在其覆盖电缆外导体3的区域16a内具有加大的槽宽。例如每两个槽有一个加大的槽宽就够了。在这个区域内轴向间隔电缆外导体3的一个波峰的距离壁15的内侧上加工出两条环形槽，它们分别存放和固定一个焊条21。在直径台阶14c处的插头一侧壁15具有两个轴向相隔一定距离的各带一个轴向凹槽的环形轴肩，以安放各一个其他的焊条环22。孔14的内径在直径台阶14c的电缆一侧这样来选择，使得即使在电缆外导体3的外径处于公差下边界时，其轴向间距相等的焊条环21仍能和电缆外导体的波峰至少几乎在其整个圆周上接触。在电缆外导体不圆或者电缆外导体的直径处于公差上边界时插头壳体11壁15的通过槽16实现的、径向弹性结构使壁15能充分地弹开，从而使它弹性地贴合在电缆外导体3上。壁15至少由对于这种用途常用的材料，如以铜为基的黄铜或青铜组成。\n在插头壳体11加热时区域14b内(例如借助于钎焊灯)由于壁15很薄焊条环21和22迅速熔化。由于热量很好地传导到电缆外导体3上液态焊料在插接侧预充填存在的间隙以及槽的狭窄部分，在直径台阶14c区域内由于毛细作用完全填满。在焊条环21区域内在槽16的加宽区域16a内焊料的熔化过程可以很好地加以观察和控制。而焊条环22用来填满和封闭槽16位于直径台阶14c插头一侧的部分，以便在这个区域内也达到HF密封性。在实际上通过例如一至少覆盖焊接区的收缩软管的热装防止湿气等等侵入孔14。\n图4表示钎焊后的状态。壁15上在里面的环形槽用21a，在外面的环形轴肩用22a表示。\n图5中表示的实施形式与按图3和4的实施形式的区别仅仅在于一个开槽的套30，它装在或弹开在壁15的安放焊条环22的环形轴肩之间。通过这个在焊条环22熔化后与壁15钎焊在一起的套30插接连接器在这个薄壁区域内的强度显著改善，并完全保证HF密封性。\n图6中所示的实施形式与按图5的实施形式的区别在于，直径台阶14c的插头一侧仅仅做了一个安放焊条环22的环形轴肩22a。从插头一侧在插头壳体上压入一套31，它在其电缆一侧的端缘区域内具有一安放焊条环23的内槽。套31以其电缆一侧的端缘将焊条环22固定在环形轴肩22a的凹槽内。\n图6a表示，套31的内槽与槽16的根部区域16b部分搭接，因此焊料熔液可以流入槽内并完全填满它，如果它没有被由焊条环22供给的焊料熔液填满的话。在套31的内壁和壁15之间留有一圆周空隙15a，因此套不妨碍由插头壳体套到电缆外导体上去时壁15由槽16造成的扇形块的弹起。\n图6b表示钎焊后的状态。熔化并重新硬化的焊料用22′和23′表示。\n图6a和6b还表示，套31在其插头一侧的端缘有一倒棱31a，熔化的焊料通过安放焊条环23的环形槽23a和倒棱31a之间的毛细缝隙进入该倒棱。用这种方法安装工可以用肉眼控制进程和正常地结束钎焊。\n图6a还表示，环形槽23a的深度等于或略小于焊条环23的直径，使得保证焊条环和壁15之间的金属接触，从而保证良好的热传递。\n图6c表示按图6的实施形式的变型，其中代替焊条环22采用一焊料膜24，它安放在套31和壁15之间的圆周缝隙15a内。\n图7和8中以局部剖视表示插接连接器的另一种实施形式。这种实施形式确定用来装在带有制有螺旋形波纹的外导体4的同轴电缆上。因此壁15具有一相应于电缆外导体4的螺旋波纹的螺旋形内轮廓。在壁15内侧上的、这里作为安放在槽25a内的焊条环25的形式的焊料仓跟随螺旋线至少这么远，使得电缆外导体4至少在一个部位在其整个圆周上与焊料仓接触，因此在它熔化后整个表面与壁15焊牢。这种状态表示在图8中。\n图9表示另一种实施形式，它主要适用于具有这样直径的插接连接器，它在插头一侧的直径大于插头壳体在焊料仓21区域内的直径。\n在其它地方与按图6的实施形式完全一致的情况下插头壳体11具有一套35，它从插头一侧套在插头壳体上，并通过一段内螺纹35a与插头壳体的互补的外螺纹段11a形锁合地连接。管35经过直径台阶14c一直伸入壁15与电缆外导体3钎焊的区域内。在螺纹咬合区的插头一侧套35有一环形轴环35b，它上面做有扳手平面。套35的插头一侧还有一外螺纹区35c例如用来拧上一对应插接连接器的锁紧螺母(未画出)。在这种实施形式中套35同时构成插头壳体11的机械外壳。\n图10仅仅表示最后所述这种实施形式的插头壳体11，它具有焊条环21和22形式的焊料仓，其中在这种情况下焊条环22不必安放在壁15的环形轴肩内(如图3和4的情况那样)，因为它通过套35固定在其位置上直到钎焊过程为止。\n图11和12以放大的比例表示插接连接器内导体10(参见图2)的一个例子。这里它做得用来插入一例如光滑壁的、空心电缆内导体(未画出)，并在其嵌入电缆内导体的一段10b内具有轴向槽10c，以实现径向弹性，它保证与电缆内导体良好的导热接触，从而保证很好地将热量传递到焊条环形式的焊料仓20上。为了能够很好地观察钎焊过程的进展和其结果，环形轴环10a不是整圈分布，而是具有由图12看到的缺口10d，通过这些缺口一部分熔化的液态焊料可以流入环形棱面10f。