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接插组件失效专利 发明

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发明领域 本发明涉及一种同轴电缆的接插件,更具体地说,涉及一种能加 强电路性能的同轴电缆的接插组件。 已有技术 在已有技术中,以接插组件来进行同轴电缆的连接是众所周知的。 Burroughs的共同转让的美国专利No.4,749,968中揭示了这样的 一个例子。 Burroughs的专利中示出了一个接插组件20,它的构造中(利用 了本发明图8的实施例)具有两个通过一开关机构加以连接的、平行 隔开的中心导体。当从联系于中心导体的插口上拨出一个插头时,开 关机构便将两个平行隔开的中心导体电气连接起来。一旦对联系于 两个中心导体的插口之一插入一插头,开关便将另一个中心导体和 大地绝缘。 如Burrough的专利所述,这种类型的接插件可以和用于监视 目的的单个中心导体接插件联系起来。当在监视结构中用到一单个 接插件时,该接插件经过一电阻或电感电路而连接于由开关连结的 中心导体中的一个。在监视接插件内插入一插头便可对经过两个平 行的中心导体的信号进行监视,而且对信号也没有干扰。 在已有技术中,众所周知,具有监视中心导体的接插组件在一共 用的罩壳内与两个通过一开关而连接起来的中心导体相联。1993年 9月21日授权的美国专利No.5,246,378中揭示了这样的一个例 子。再有一个例子是如Trompeter Electronics公司出售的J18-75T 型的产品。 在接插组件的设计中,希望有一种能降低生产成本的设计。另 外,该种设计还应当能加强性能。在一理想的状态下,安装后的接插 组件作为通讯网的一部分应该是透明的。这就需要即使在高比特率 信号的条件下也要有较低的插入损耗。同样,也希望有一种使用时具 有高度灵活性的接插组件,它能用于光纤、双绞线或其它类似的连 接。本发明的一个目的在于提供这样一种性能加强的接插组件。 本发明的一较佳实施例中提供了一种包括一第一接插子件和一 第二接插子件的接插组件。所述第一接插子件包括第一和第二中心 导体以及一用来将第一和第二中心导体支承为平行对齐的支承机 构。第一和第二中心导体之间设有一接插开关。当联系于第一或第 二中心导体其中之一的插头被拨出时,该接插开关通常将第一和第 二中心导体电气连接起来。一旦第一或第二中心导体中的一个和一 插头连接起来,接插开关便将另一个中心导体接地。第二接插组件包 括一第三中心导体。本发明的接插组件还进一步包括一用来容纳第 一和第二接插组件的罩壳,该两组件以所希望的方式对准,其间隔开 一定尺寸的距离以容放一包括一监控网络的印刷电路板。 附图简要说明 图1是根据本发明的一接插组件的立体图; 图2是图1的接插组件的正后视图; 图3是图1的接插组件的正前视图; 图4是沿图3中线4—4剖取的剖视图; 图4A是图4的组件之电路的示意图; 图5是用于图1的接插组件的一第一接插子件的前部的分解立 体图; 图6是图5中的前部的组装后的剖示图; 图7是用于图1的接插组件的一第一接插组合件的后部的分解 立体图; 图8是图7中的后部的组装后的剖示图; 图9是一接地夹片的正侧视图; 图10是图9的接地夹片的正俯视图; 图11是用于图8中的后部的一后壳体的立体图; 图12是图11的壳体的侧面剖视图; 图13是用于本发明的一第二接插组合件的分解立体图; 图14是图13的组件之纵向剖视图; 图15是一带卷缩挡圈的中心销的平面俯视图; 图16是图13的第二接插组合件的图简体端部的立体图; 图17是示出用于本发明的罩壳的第一半壳之内表面的立体图; 图18是图17的罩壳的正前视图; 图19是图17的罩壳的正侧视图,示出了其内表面; 图20是图17的罩壳的正后视图; 图21是沿图19中线21—21剖取的剖视图; 图22是示出一第二半壳内表面的立体图; 图23是图22的半壳的正后视图; 图24是示出图22的罩壳之内表面的正侧视图; 图25是图22的半壳的正前视图; 图26是沿图24中线26—26剖取的剖视图; 较佳实施例的描述 以下将结合诸附图对本发明的较佳实施例作详细的描述,图中 相同的编号表示相同的元件。 先请参见图1到4以及4A,其中示出了接插组件10。接插组件 10包括一第一接插子件12和一第二接插子件14,它们通过一第一 半壳16和一第二半壳18结合在一起。半壳16,18还包括了一下文 将要详细描述的印刷电路板。半壳16,18通过螺母和螺栓紧固件22 接合在一起。 通过下文可以完全清楚地看到,接插组件10具有如图4A所示 的电路24。如图4A所示,电路24包括一第一(或“输入”)中心导体 26、一第二(或更一般地称之为“输出”)中心导体28以及一第三(或 更一般地称之为“监视”)中心导体30。 电路24还包括一开关机构32,它包括一和导体26,28电气连 接的普通弹簧34。在一定位置上设置一接地弹簧36,在一插头和导 体28连接后,推动弹簧34离开导体28。类似地,接地弹簧36还使得 当一插头和导体26连接时,推动普通弹簧34离开中心导体26。 接地弹簧36通过一电阻38电气地接地。通常,电阻38的大小 为75欧姆,以符合北美电讯网络的标准。 所述电路还包括一电气连接于输出中心导体28和监视中心导 体30的监视网络40。监视网络40使得一插头连接于监视中心导体 30,从而在不中断中心导体28内信号流的情况下对中心导体28内 的信号流进行监视。对于本技术领域的熟练人员而言,该监视网络可 以是电阻型的监视网络,也可以是电感型的监视网络。在高比特率的 场合下,电感的监视网络40是较佳的,这是因为通过该监视网络40 的功率损失较小。 第一接插子件12和开关机构32非常类似于Burroughs的共同 转让的美国专利No.4,749,968中的结构,该专利所揭示的内容也 被援引在此以供参考。图5到图8中详细说明了第一接插子件12。 除非另有所指,子件12的所有元件(也包括组件10的其它所有 元件)都是金属的、导电的。图5和6示出了第一接插子件12的前半 部分42。前半部分41包括一前壳体44,该壳体具有两个基本对称、 彼此平行地对准、而且分别和圆柱形插入口50,52相关联的外壳 46,48。第一和第二前部中心导体54,56被安装在前壳体44内并且 由绝缘体58,60加以支承。 从图6清楚可见,第一前部中心导体54被支承在绝缘体58内, 和圆筒体52以及半圆筒体48同轴地对齐。类似地,第二前部中心导 体56被支承在绝缘体60内,和圆筒体50以及半圆简体46对齐。在 图6所示的组合起来的前半部分42中,半圆筒体部分46,48是对齐 的,以使它们的内表面彼此相对,从而在前部中心导体54,56之间提 供一没有阻碍的空间62。空间62具有一定的尺寸以容放开关机构 32。     图5和6的组合件中没有示出,但在另外分开的图9和10以及 图4的组装图中可以看到一接地夹片64,它包括两个由一扁平体部 分70结合起来的半圆筒状部分66,68。该接地夹片64具有一定的 尺寸,以使66,68部分转绕在前壳体44的半圆筒部分46,48上,而 接地夹片64则收置在前壳体44上的凹槽72内。 前壳体44包括切口74,76。接地夹片64的半圆筒体部分66,68 上没有突起78,80。如图4所示,突起78,80分别收置在切口74,76 内。 在用了以上描述的子件12的前半段42的情况下,可以将具有 标准工业尺寸的插头插入插口50或52。将一插头(未示)插入插口 50会使得该插头的中心销收置在前半部中心导体56内并且与其电 气连接。另外,插头的外壳推抵突起78,以使插头牢固地插在插口50 内,而且同时使插头的外壳接地。类似地,向插口52插入一插头,其 中心销和前半部中心导体54电气连接。而插头的外壳则和接地夹片 64的突起80一起接地。 第一接插子件还包括一如图7和8所示的后半部分86。后半部 分86包括一后壳体88、具有第一和第二挡圈98,100的第一和第二 后部中心导体94,96。最后,后半部分86还包括第一和第二绝缘隔 离件102,104以及第一和第二连接件90,92。 从图7,8,11和12清楚可见,后壳体88包括一和半圆筒形支承 件110,112相结合的前挡法兰106和中间法兰108。第一和第二开 口杯114,116从中间支承法兰起延伸,它们具有一定的尺寸以分别 收置后部连接件90,92的法兰91,93。 在图8中,法兰91和93分别收置在杯状体114,116内。连接件 90,92(熟知的BNC连接件)可以用将杯收体114,116“压嵌”在法兰 91,93上的办法来固定于后壳体88。本技术领域的熟练人员可以认 识到,“压嵌”过程就是将杯状体114,116的边缘滚动地附接在法兰 91,93上,从而使后部连接件90,92机械地固定到后壳体88上。穿 过后壳体88设有两个孔118,120,这两个孔设置成和后部连接件 90,92对齐。后部中心导体94,96被保持在孔118,120中,它们通过 绝缘隔离件102,104和后壳体88的壁壳隔开。后部中心导体94,96 穿过隔离件102,104,而隔离件102,104则保持在后部连接件90,92 之内,这样就形成了图8中的完整的后半部分86。 图7中的挡圈98,100嵌合在后部中心导体94,96的销收置端 95,97上,以防止同轴电缆(未示)的中心销(未示)插入端部95,97 时造成端部95,97扩张开来。 图4中示出了完整的第一子件12,其前半部分42和后半部分 86准确对齐地结合在一起。一导线55连接着前、后导体54,96,使导 体54,96和导线55构成了图4A中的“输入”导体26。导线57,59分 别将前、后导体56,94连接到印刷电路板20上,使导体56,94以及 印刷电路板20的电路构成了图4A中的“输出”导体28,即使在有插 头连接于“监视”导体30的情况下,该“输出”导体也保持为一闭合电 路。 开关机构32被收置在空间62内,而普通的弹簧34则偏压着两 个前部中心导体54,56。该普通弹簧34和接地弹簧36保持在一由 螺母和螺栓紧固件固定在一定位置上的绝缘壳体33之内。半壳16, 18具有槽428和凸条430(参见图17和图20),当在半壳16,18之间 装配第一接插子件12时,该槽和凸条正位于区域62之中。槽428和 凸条430与绝缘壳体33相配合。 接地弹簧36上设有绝缘的凸盘37。将一插头插入插口50会使 插头推抵凸盘37,从而使接地弹簧36推动普通弹簧34,使普通弹簧 离开前部中心导体56,导致导体54通过一电阻接地。在插口52内 插入一插头也会类似地使导体56接地。 第二接插子件14包括一和一圆筒体132相结合的插头机构 130。图13和14中示出了该插头机构130,而图16则单独示出了圆 筒机构。 插头机构130包括一接地部分134,它具有一杯状端136和多 个基本成圆筒状排列的指形弹簧138,它们通过一半圆筒形的过渡 部分140而连接于杯状体部分136。杯状体部分136具有一轴向延 伸而且和指形弹簧138所构成的圆筒之轴线同轴的孔142。 由指形弹簧138所构成的圆筒内设置了一固定在一绝缘隔离件 146上的前部中心导体144。该前部中心导体144基本上和指形弹簧 138构成的圆筒同轴地对齐。 有一后部中心导体148同轴地穿过孔142,并且该后部中心导 体籍穿过一绝缘隔离件150而与孔142的周壁隔开。隔离件150被 保持在—BNC连接件152之内。连接件152具有一法兰153,它被收 置在杯状体136内,通过将杯状体的边缘压嵌在法兰153上而保持 在杯状体内。从图15清楚可见,后部导体148的销收置端上设置了 一挡圈154,该挡圈154卷设在端部149的一槽151内。这种附接挡 圈154的方式和图7中所示的将挡圈98,100附接到后部中心导体 94,96的端部95,97上的方式相同。 图1 6所示的圆筒132包括一入口端160和一覆盖件162,这两 者都是圆筒形而且中空的,它们同轴对准而且通过一安装凸片164 分开。覆盖件162具有一定的尺寸以收置指形弹簧138,而指形弹簧 138则压抵在覆盖件162的内壁上以使接地部分134为覆盖件162 提供电气的接地。插入插口160的插头(未示)的外表面推压指形弹 簧138的内表面,以使插头的外壳和指形弹簧138电气接地。插头的 中心销被收置在导体144内并且与其电气连接。 图17—21详细示出了半壳18。类似的,图22—25详细示出了 半壳16。这两个半壳是相似的。半壳16,18都有孔23,以在半壳16, 18互相结合时收置螺母和螺栓紧固件。 半壳18包括一具有三个半圆形切口181的前壁180。类似地, 半壳16也包括一具有三个半圆形切口183的前壁182。切口181, 183处在一定的位置并且具有一定的尺寸,以在相对安装凸片164, 163的一侧形成环绕的插口160,50,52。 在半壳18,16的内表面上设有一第一槽190,它具有一定的尺 寸以收置前壳体44的法兰47(如图5),从而将前壳体44准确地保 持在半壳18,16之间。半壳16,18上还设有一第二槽192,其尺寸和 位置使其能收置后壳体88的收置法兰106(图11)。还有,半壳16,18 上还设有一第三槽194,其尺寸和位置使其能收置后壳体88的收置 法兰108。因而,依靠互相配合的法兰47,106,108和收置槽190, 192,194以及相互结合起来的半壳16,18,即可使第一接插子件可靠 地收置在半壳16,18之间。半壳16,18包括了具有切口201,203的 后壁200,202,以收置在后壳体88的一凹槽205(如图11)内。还另设 有切口201′,203′以收置杯状端1 36(如图13)。切口201′和203′都设 有相应杯状端136的平坦部分136a的平坦部分201a′,203a′。平坦 部分201a′,203a′和平坦部分136a相对,因而当半壳16,18互相结 合时,杯状端136便不能转动。 圆筒体132(如图16)上沿圆筒体132的外周每隔90°设有孔 162a。半壳16,18上设有一定尺寸的突起162b,它能接合在孔162a 中。因而,当半壳16,18结合起来时,圆筒体132便固定在一无法相 对旋转的位置上。然而,在装配过程中,这一固定位置可以从相对成 一定角度的多个位置上予以选择,以改变安装凸片164的角度取向。 半壳16,18的后壁200,202上的凹槽201,203之间设有切口 300。这样,当半壳16,18转绕第一接插子件12完全地装配起来时, 子件12和半壳16,18的相对的表面间便形成了缝隙302(如图2)。 导体(诸如同轴电缆、双绞线或光纤)可以穿过这些缝隙302和内部 元件相联,这一点通过下文的描述将变得更为清楚。当半壳16,18结 合起来时便形成了一能容纳多个电子设备的空腔304,305。 在一用子信号监视的较佳实施例中,空腔304,305内设有一印 刷电路板20。半壳18在空腔304的相对侧设有凸起平台420,422。 凸起平台420,422上设有对准销424。印刷电路板收置在诸销424 上,并且通过收置在平台内孔426内的螺丝425(如图4)固定到平台 上。 如图4所示,在一较佳实施例中,导体54和导体96通过一导线 55连结起来,这样,导线55、导体54和导体96便形成了如图4A所 示意的完整的第一导体20。“输出”导体28的前导体56通过导线57 而连接于印刷电路板20。类似地,导体28的后半部分也通过一导线 59而连接于印刷电路板20。类似地,监视器导体30的前部导体144 通过导线连接于印刷电路板20,而监视器导体30的后部导体148 则通过导线402连接于印刷电路板20。在这种布置下,印刷电路板 20上可以设置多个电路以保证实施多种不同的监视技术。例如,可 以用电阻型监视器或电感型监视器(这两种类型对本技术领域的熟 练人员而言是熟知的)来监视通过导体28的信号。再者,最好参照图 4,通过向插口160插入一插头,或者,在连接件152上连接一同轴电 缆也可以进行监视。 尽管本发明可以用一较佳的方式,即,使用具有电感型监视网络 的印刷电路板来实施,但对平技术领域的熟练人员而言,在区域304 内还可以加入多种功能。例如,该区域内可设置用于光纤转换的铜, 还可在该区域内设置用于双绞线连接的转换器。该空腔内的内部元 件籍穿过半壳体16,18后壁上的开口302的双绞线电缆、同轴电缆 或光纤连接于组件10之外的设备。 用了上述的结构后,可以获得一种较佳的电感型监视接插组件 10,其接插损失在达700兆赫时低至1.15dB。接插组件10对网络是 透明的。 从以上的详细描述可以看出本发明的目的是如何以一较佳的方 式来达到的。然而,本技术领域的熟练人员还可在本发明实质的范围 内作出种种变化和改动,因而仅将本发胆的保护范围限制在所附权 利要求的范围内。 权利要求书 按照条约第19条的修改 1.一种接插组件包括: (a)一第一接插子件,它包括: i)从第一端延伸至第二端的一第一和一第二同轴中心导体; ii)用来将第一和第二同轴中心导体隔开对齐地支承的第一支 承装置,该装置包括一电气接地的第一支承壳体,它至少部分地围绕 所述第一和第二同轴导体,而所述第一支承壳体中有绝缘支承件保 持着第一和第二同轴导体;所述第一支承壳体包括分别关联于所述 第一和第二导体的第一端的第一和第二插口,以及分别关联于所述 第一和第二导体的第二端的第一和第二连接件; iii)一接插开关,它具有偏压着所述第一和第二同轴中心导体以 使所述第一和第二同轴中心导体电气连接,以及向所述第一或第二 部分插入一插头时,切断所述第一和第二中心导体之电气连接的装 置; (b)一第二接插子件,它包括: i)一从第一端延伸至第二端的第三同轴中心导体; ii)第二支承装置,它包括一至少部分地围绕所述第三同轴中心 导体的电气接地的第二支承壳体,以及用来在所述第二支承壳体内 支承所述第三同轴中心导体的绝缘支承件; (c)一围绕所述第一和第二接插子件的共同壳体,它具有用来与 所述第一和第二支承壳体互锁的装置,以将所述第一和第二接插子 件保持隔开对准,该两接插组合件以一预定的尺寸隔开,所述壳体在 所述尺寸范围内是中空的,以在其中形成一空腔。 2.如权利要求1所述的接插组件,其特征在于,它包括一设置 在所述空腔内的电路装置。 3.如权利要求2所述的插接组件,其特征在于,所述电路装置 包括籍从所述第一和第二同轴中心导体其中之一读取的信号来监视 通过所述第一和第二同轴中心导体其中之一的信号的监视装置。 4.如权利要求3所述的接插组件,其特征在于,所述电路装置 是一电感型的监视电路。 5.如权利要求2所述的接插组件,其特征在于,所述电路装置 包括一设置在所述空腔内并且固定于所述壳体的印刷电路板。 6.如权利要求1所述的插接组件,其特征在于,所述壳体包括 一与所述第一支承壳体隔开的后壁,所述后壁和所述第一支承壳体 的相对表面构成了一连通于所述壳体内部的入口。 7.如权利要求1所述的接插组件,其特征在于,所述第一子件 包括一前部,它们都具有: (a)一前支承壳体和一后支承壳体,它们构成了所述第一支承壳 体; (b)一第一和一第二前部同轴导体,以及一第一和一第二后部 同轴导体,它们分别构成了所述第一和第二中心导体; 所述第一和第二前部同轴导体被支承在所述前部支承壳体内; 所述第一和第二后部同轴导体被支承在所述后部支承壳体内; 所述第一和第二插口固定于所述前部支承壳体; 所述第一和第二连接件固定于所述后部支承壳体; 所述前部和后部支承壳体都包括用来与所述壳体的内表面互锁 的装置,以使所述前部和后部支承壳体以所希望的对准的方式保持 在所述壳体内。