专利名称：同轴电缆连接保护系统的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及把同轴电缆的端头连接到一个标准的同轴电缆连接插座上的装置及方法，特别是涉及到以这样的方式把同轴电缆的端头连接一个标准同轴电缆连接插座上的装置及方法，使得保护其连接点免于接触周围环境，并且防止未经允许的损害。
同轴电缆被广泛的用于诸如电视及无线电信号等宽带射频信息的分配。几乎全部依赖同轴电缆的电缆电视/无线电工业是美国经济中发展最迅速的一部分。可以预料，在不远的将来，通过同轴电缆网络可以获取的信息的数量和种类将发展到远远超出传统的电视和无线电信号的程度。在21世纪初，同轴电缆网络将作为主要的工具供用户获取新闻、存取数据库信息、购物、付帐、以及其他与广泛的外部世界相配合来维护和控制整个同轴电缆分配系统，该系统载有大量的内容广泛的用户信息，并且这种电缆网络工业的一个重要问题就是维护。
同轴电缆通常包括一对导线，即一个中心轴线导体及一个同心地设置在中心导体周围的外部导体，一种低损耗、高介电的绝缘材料，例如塑料泡沫，可用来隔离两个导体，在同心导体外面通常设有绝缘护套，用于电缆的电气绝缘和物理保护。同心导体可以是单个连续的元件，或者更普遍地采用导电箔、金属丝编织物或类似材料的多层元件的复合物。
为了便于最初的安装以及其后由于进一步改进所要求的可弯曲性，同轴电缆网络中包括一些连接设备用于在长度上逐段连接电缆。在大多数同轴电缆网络中，这种连接设备是采用阳/阴连接系统，其中的阳性元件由一个连接插座构成，而阴性元件是由连接在插座上的选定尺寸的带螺纹或摩擦配合的偶合器构成。标准的连接插座包括一个外则直径约为0.375英寸的圆筒形外螺纹体，插座上向外凸出的端由一个具有中心孔的平面元件所覆盖。在孔后面的插座体的边界内，设有与插座体屏蔽的内部导体。插座体被电连接到一个同轴电缆电路上，而内部导体被连接到另外的同轴电缆电路上。
在典型的阳/阴连接系统中的阴性元件通常包括连接插座的部分，它连接到电缆连接插座上。阴性元件还包括连接电缆的部分，它是采用这样的方法使其与同轴电缆的端头物理地连接的，即将电缆连接部分与同轴电缆的同心导体进行电接触。采用电缆连接部分来使中心导体的端头穿过阴性元件的中心，而不能接触阴性元件，因此，当将插座部分连接到插座体的外侧导体上时，中心导体的端头插入连接插座的中心孔(而不接触阴性元件上连接插座部分或是导电插座体)，并且与连接插座的内部导体形成电接触。
同轴电缆网络传统上是采用现有的电话线杆和地下管道来分配到各处住宅的。同轴电缆的“干线”与电话和电源线平行地穿过一个街区，并且把每个由电缆网络提供服务的住宅连接(接入)到干线上。在干线分接头与引入各个住宅的电缆线(“分接线”)之间的接口通常称为“分线盒”。分线盒通常是一个具有被称为“分线板”的扁平面板的小金属盒。有几个同轴电缆连接插座从分线板上向外凸出。直接靠近该分线盒的每个电缆服务用户住宅连接到分线板上的一个连接插座上。
在分接面的连接插座上通常可以使用由电缆网络公司提供的全部服务，如果一个住宅选择了不向某一特定的电缆网络服务付款(例如HBO电视网和按观看次数付款的电视网)，就在分接面的连接插座与该住宅的分接线之间插入一个“信号阐”。信号阐是具有一个输入连接插口和一个输出连接插口的小型电器。信号阐的电路是这样构成的，它可以把电缆服务的非用户信号滤除或对该信号施加扰频。
分接线从分线盒上连接到各个住宅，并且连接到各个“接收机”(例如电视或收音机)上。如果用户使用不止一个接收机，分接线就接到具有一个输入连接插座和二或多个输出连接插座的“信号分离器”上。很多同轴电缆网络通常都可用来承担对附加的用户使用信号分离器连接附加的接收设备的收费。
使用这种典型的同轴电缆连接设备所带来的问题是这种设备很容易连接、断开以及重接。遗憾的是，一个不老实的用户很容易偷偷地接入同轴电缆网络，对于一个不老实的用户来说，同样很容易改变其现有的同轴电缆连接系统，偷偷地把电缆网络连接到附加的接收装置上，并且改变其电缆网络以拆除信号阐。
对于典型的同轴电缆连接设备来说，除了对物理性损害的易损性之外，这种同轴电缆网络连接设备还会易于在大环境中，例如湿气、尘土和雾中受到腐蚀和/或其他损害。
至今为止已做了很多努力使用同轴电缆系统的连接设备增强抵抗人为损害和环境条件损害的能力。然而，任何努力均不能完全令人满意。现有的连接设备即不能足够地抵抗人为的和/或环境条件所造成的损害，并且这种现有的连接设备的制造费用非常昂贵，和/或难以处理，现场安装的工作即复杂又昂贵。此外，很多现有的连接设备不能被改装到已有的同轴电缆连接插座上。
因此需要一种同轴电缆连接的保护系统，来增加抵抗人为损害的能力，同时也需要一种能增加对环境条件损害的抵抗能力的同轴电缆连接保护系统。并且进一步需要一种同轴电缆连接的制造系统，除了提供对人为和环境条件损害的足够的抵抗力之外，还能廉价地制造，并且能简单及廉价地安装。最后，还需要有一种同轴电缆连接的保护系统，在对人为和环境条件的损害提供足够的抵抗力的同时，还可以被改装到使用现存标准同轴电缆连接插座的现存的同轴电缆网络系统中。
本发明的同轴电缆连接保护系统满足了上述这些需求。本发明所提供的系统对人为的和环境条件导致的损害具有很强的抵抗能力。该系统的造价便宜，并且可以在现场简单、快速并容易地装配。该系统可以改装到使用标准同轴电缆连接插口的现有同轴电缆网络设备上。
本发明的系统包括一个连接插座连接器，一个挤压外壳以及一个锁定套筒。连接插座连接器包括一个插座连接部分及一个电缆连接部分。在插座连接部分上有一个带基座的夹头，一个基座孔以及多个扩口销。电缆连接部分具有一个端部开口的空心圆筒与孔和夹头基座连通。插座连接部分紧密地接合在连接插座壳的的周围，而电缆连接部分以这样的方式接合在同轴电缆的端部上，使电缆连接部分与电缆端部上的同心导体形成电接触，并且采用这样的方式使中心导体轴向地穿过夹头的基座孔，再穿过连接插座孔，并且在连接插座内与导电体形成电接触。
挤压外壳是中空并且端部开口的，它包括一个压缩部分和一个收缩部分。其压缩部分紧密地配置在连接插座连接器的扩口销上，从而对扩口销施加环向应力以便迫使扩口销与连接插座的螺纹体形成紧密接触。
锁定套筒是空心的，并且具有延伸的侧壁，该侧壁限定了带有一开口端的锁定套筒腔。锁定套筒相对于连接插座按如下方式配置，使其侧壁包住连接插座、连接插座连接器，以及挤压外壳。
在本发明的一个实施例中，连接插座的电缆连接部分是一个配置在电缆端头的中心导体与电缆端头的同心导体之间的心轴。在一个较佳实施例中，该心轴具有外部螺纹以便于将其插入电缆端头。在该实施例中，电缆端头上典型的同心导体的编织金属绞线最好是配置在扩口销的外表面与挤压外壳的压缩部分之间。
在本发明的另一实施例中，挤压外壳上压缩部分的内侧直径大于其收缩部分的内侧直径，从而使收缩部分的内侧直径尺寸能迫使同心导体与连接插座连接器的电缆连接部分形成紧密的接触。
在本发明的再一实施例中，锁定套筒上具有内部螺纹，以便于把连接插座连接器安装到连接插座上。在该实施例的一个优化变形方案中，一个驱动盖被螺纹连接到锁定套筒的内侧螺纹上，并确定其尺寸使之能对挤压外壳的电缆连接部分的末端施加压力。
在一个其他的实施例中，在锁定套筒之内套入一个锁定套筒衬套，以提供附加的强度及耐损性。
在本发明的又一实施例中，把锁定套筒或锁定套筒的衬套可直接用螺纹连接到连接插座上。
在另外的一个实施例中，本发明还可以包括一个适用的多腔套筒，它包括一个具有多个空腔的锁定套筒，每个腔体均可连接到各个连接插座上。由于该套筒有多个空腔，并且被连接到多个插座上，用任何方式的转动操作都很难拆掉。因此，与现有技术的套筒相比，这种套筒抵抗人为损害的能力更强。
本发明的系统可以用来保护各种同轴电缆的连接节点，包括分线盒，电缆接头，接地接头，信号阐，以及信号分离器。
本发明还包括由上所述的导电连接插座连接器，挤压外壳以及锁定套筒所构成的配套元件。
本发明还包括用上述的配套元件把同轴电缆端头保护地连接到一个标准连接插座上的方法。
本发明同时还包括几种工具，它们可以用来装配电缆，把挤压外壳推进到扩口销上，以及从扩口销上撤回挤压外壳。
通过参照以下说明书，所附权利要求书以及附图将会理解本发明的上述及其他特征，形状及其优点。
图1是具有本发明特征的一个同轴电缆连接保护系统的截面视图;
图2是具有本发明特征的同轴电缆连接保护系统的第二实施例的截面视图;
图3是具有本发明特征的同轴电缆连接保护系统的第三实施例的截面视图;
图4是具有本发明特征的同轴电缆连接保护系统的第四实施例的截面视图;
图5是具的本发明的特征的一个电缆接头连接的截面视图;
图6是具有本发明特征的一个信号阐连接的截面视图;
图7是一个装配起来构成接地保护的装置的截面视图，这种装配具有本发明的特征;
图8是具有本发明特征的一个信号分离器的截面视图;
图9是具有本发明特征的一个同轴电缆连接保护系统的截面视图，图中示出了使用具有本发明特征的推进一工具;
图10是具有本发明特征的一个同轴电缆连接保护系统的截面视图，图中示出了使用具有本发明特征的撤回工具;
图11是具有本发明特征的一个同轴电缆连接保护系统的截面视图，它示出了使用具有本发明特征的撤回工具的第二实施例;
图12是一个电机驱动工具的局部截面侧视图，该工具用于装配具有本发明特征的同轴电缆连接保护系统;
图13具有本发明特征的电缆装配工具的侧视图;
图14是用于本发明的一个连接插座连接器的示意图;
图15是由用于本发明的一个连接插座连接器和一个挤压外壳构成的总体的示意图;
图16是用于本发明的锁定套筒的局部截面的示意图;
图17是用于本发明的，包括一个锁定套筒、一个驱动盖和一个防尘盖的总体示意图;
图18是用于本发明的一个锁定套筒及其外盖的局部截面示意图;
图19是具有本发明特征的信号阐的局部截面示意图;
图20是具有本发明特征的一个接头保护的局部截面示意图;
图21是用于本发明的由一个连接插座连接器，一个挤压外壳，一个锁定套筒以及一个电缆接地连接装置构成的整体示意图;
图22是用于保护具有本发明特征的一个信号分离器接头装配局部截面示意图，图23是在本发明中用于装配电缆端头的工具的示意图;
图24是在本发明的撤回工具的局部截面示意图;
图25是用于本发明的一个撤回/推进工具的局部截面示意图;以及图26是用于本发明的一个电机驱动工具的局部截面示意图;
本发明包括一个连接插座连接器10，一个挤压外壳12及一个锁定套筒14。
如图1和14所示，连接插座连接器10包括连接插座连接部分16和电缆连接部分18。在连接插座连接部分16上的一个带有夹头基座20的夹头机构，以及多个扩口销22从基座20向外伸出，从而形式成具有圆周边缘26的夹头连接杯24。
夹头基座20限定了中心孔28的尺寸，使得同轴电缆端头32的中心导体30穿过夹头基座20进入夹头杯24，而不与连接插座连接器的机构形成电接触。典型的圆形中心孔28的直径在约0.15至约0.30英寸之间。
销22限定了夹头杯24并且提供了一个内侧为圆筒形的啮合面34，它适合与连接插座38的外螺纹表面36啮合。销22的内表面34可以是平滑的，或是具有浅切削的螺线槽、螺纹或者螺脊40。最好使每个具有一个横跨各个销22宽度的螺脊40。把螺脊40的间距设定成与插座38的螺纹间距相对应。在设有螺脊40的实施例中，在连接插座连接器10与连接插座38之间可以形成比较可靠的连接。
每个销22最好是这样构成的，即在与切面42邻接处有一个加厚区域44，并且朝向其连接夹头基座20的方向逐渐变薄。在无应力、无压力的状态下，夹头杯24的内侧几何形状大体上为圆筒形。在这种无应力、无压力状态下，夹头杯24确定了一种稍有弯曲或锥形的几何形状。这种形状可以使连接插座连接部分16能很容易地滑动到连接插座体46的外表面36上。
夹头杯24的尺寸是这样确定的，在无应力的状态下，它可以很容易地滑动到连接插座体46的外表面上，但是，如果在销22的外表面上施加圆周向应力，可以使连接插座的连接部分16紧密地连接在连接插座38的主体46周围。
在用于一个外侧直径为0.375英寸的插座的一个较佳实施例中，夹头机构包括四个销22，每个销限定了一个内径约0.37至0.38英寸之间的圆筒上的四分之一。每个销的长度在约0.2至0.5英寸之间。由纵向的切口48把各个销22与相邻的销隔开，其切口的宽度为约0.01至0.1英寸之间，其宽度最好是在约0.04至0.05英寸之间。销22可以通过在夹头机构上以直角横锯来构成。另一种便于批量生产的方式是，可以通过在夹头机构的横向上用两个朝同一方向运动的平行锯齿进行单面切削操作来形成销22。
连接插座连接器10进一步包括一个电缆连接部分18。该电缆连接部分18与贴近夹头基座20的连接插座连接部分10形成物理连接。电缆连接部分18还可以这样的方式连接到同轴电缆32上，使电缆连接部分18与电缆端头32的同心导体50形成电接触，并且使中心导体30轴向穿过夹头基座的孔28并且进入夹头杯24的中心。
电缆连接部分18可以采用本技术领域中公知的任何标准卷边方式。电缆连接部分18也可以采用美国专利申请号07/364，＝917中描述的几种类形之一，该申请在此可作为参考。
然而，电缆连接部分18最好是一个有螺纹的心轴52，它具有(1)一个圆筒形心轴元件54，以及(2)一个螺旋状的切刃螺脊56，它构成了设在心轴元件54外部的螺纹。心轴元件54通常是圆筒形的，其外径的选择根据所用电缆的外径尺寸而定。对RG59电缆来说，心轴元件54的最佳外径在约0.20至0.21英寸之间。心轴元件54最好是稍成锥形的，以便于插入。还有，在一个典型实施例中，心轴元件54上远离夹头基座20的部分被削薄了，从而构成尖锐的背部开口58。螺旋状刀刃螺脊56的高度在约0.02至0.06英寸之间，最好是在0.038至0.042英寸之间，并且构成从心轴元件54上伸出的锐角的凸起部。在一个最佳实施例中，由刀刃螺脊56构成的“螺纹”是60°角的螺纹，并且在每英寸上设置约8至16个螺纹，最好是每英寸设有约11至13个螺纹。
螺旋状刀刃螺脊56的形状使其足以被拧入在大多数同轴电缆中构成同心导体50的金属编织物60中。这种螺旋状刀刃螺脊56能与同轴电缆端头32形成牢固的机械连接，而不会使构成编织状同心导体50的金属绞线切断或断裂。刀刃状边缘的螺脊56的尖锐程度上的一种折衷方案是将其制成大约2至3密耳的扁平截面。1密耳的扁平面过于尖锐，会使细线构成的编织物60切断，同时也发现在边缘上的8密耳的圆角又太锐了，会导致编织物在张力下滑动。事实上，刀刃状边缘56应使编织线经受剪切应力，而不使其切断。
为了能使装在同轴电缆62上的连接插座连接器10便于绝缘，特别是在低温环境下，在连接插座连接器10的电缆连接部分18上使用螺旋状的刀刃螺脊56具有特别好的效果。
连接插座连接器10是由导电材料制成的，通常采用金属材料。铝是最好的金属材料，因为其重量轻、便宜，并且导电性好。如果电缆连接部分18包括一个螺纹心轴52，并且该电缆连接部分18是用铝制成的，最好在心轴元件54的外部提供另外的导电材料，例如锡的合金，以便使心轴元件54的外部具有附加的光滑性，从而便于心轴元件54插入同轴电缆的端头32。
挤压外壳12具有端部开口的空心管形。挤压外壳12上有一个压缩部分64和一个收缩部分66。压缩部分64被用来对连接插座连接器10上的夹头销22的外侧施加环向应力，而收缩部分66则被用于与一件或多件工具相接合，以便把挤压外壳12推进到夹头销22上，和/或相反地使压缩部分64从夹头销22上撤回，并使之脱离。
压缩部分64通常为圆筒形，并且将其尺寸定为可以在夹头销22上面滑动，从而向夹头销22施加很大的环向应力，以便使夹头销22紧密地箍住连接插座体46的外表面36。对于外径约为0.375英寸的标准插座来说，压缩部分64的内径通常为约0.04至0.42英寸之间，最好是在约0.410至0.415英寸之间。
挤压圆筒12的收缩部分66通常也是圆筒形的。它连接到压缩部分64上，使压缩部分64和收缩部分66的纵向轴线同轴。把压缩部分64的内径尺寸定为能让收缩部分66沿着同轴电缆62的外侧自由滑动的尺寸。在一个较佳实施例中，把收缩部分66的外径定为稍小于压缩部分64外径的尺寸，从而在收缩部分66与压缩部分64的接口上形成一个台肩68。在一个典型实施例中，环形台肩68的宽度在约0.10至0.20英寸之间。这种环形台肩68构成了一个面，可以通过在该面上施加一个轴向力迫使挤压外壳12压到夹头销22上。
在另一个较佳实施例中，在收缩部分66的外表面70上设有凹槽，螺脊或其他结构，以便能在该表面上对挤压外壳12施加一个力，从而迫使挤压外壳12脱离夹头销22。在一个最佳实施例中，这种结构是由外螺纹72构成的。
挤压外壳12是用刚性材料制成的，它能够承受由于它与夹头销22的相互作用以及各种推进和撤回工具的作用而产生的压力和磨损。例如，挤压外壳由金属制成，诸如黄铜，铝或是钢。
如果连接插座连接器10包括一个实际上插入同轴电缆端头32的心轴元件54(例如上述的螺纹心轴52)，挤压外壳12最好是这样构成，即收缩部分66的内径小于压缩部分64的内径，并且挤压外壳12的内表面74在收缩部分66和压缩部分66之间接口处是斜削的。还可以这样来确定收缩部分66的内径，使它能在电缆端头52的外部。对已经插入了具有心轴式连接插座连接部分18的电缆插座连接器10的局部端头52施加压力。在该实施例中，在插入了心轴元件54之后，收缩部分66的内径尺寸应与电缆端头32的外径大至相同或稍大于其外径。这样的挤压外壳12可以被用来在已经插入了包括心轴元件54的电缆连接部分18的同轴电缆端头52外部施加压力。该压力能使同轴电缆62的同心导体30与连接插座连接器上的电缆连接部分18的心轴元件54之间有效地固定，并且保持可靠的电连接。
在把具有心轴元件54的连接插座连接器10安装到同轴电缆端头32上的一种较佳方法中，构成同心导体50的金属编织层60的导线束被设置在夹头销22的外部周围，并且被挤压外壳12的压缩部分16迅速地夹在销22上。这种安装方法已经被证明能在连接插座连接器10的电缆连接部分18与同心导体50之间形成良好的电连接，即使在经过很多次温度变化后也不会使其连接出现故障。
图2和图15说明挤压外壳12是如何对连接插座连接器10施加压力，从而使电缆端头32与连接插座38形成紧密连接。
锁定套筒14配置在连接插座38与连接插座连接器10的连接点上，以防止人为地损坏连接点，并且在局部上把连接点与空气隔离。锁定套筒14具有细长的空心构造，其细长的侧壁78限定了锁定套筒的内腔80。锁定套筒内腔80有一个开口端82可用来插入同轴电缆端头52的内腔80。内腔80通常是相对较长并较窄的，以便防止个别人用手或普通工具伸入内腔80的开口端损坏插座38与插座连接器10之间的连接。在一个较佳实施例中，锁定套筒内腔80是圆筒形的，其直径稍大于挤压外壳12的外径。如图16所示，锁定套筒14可以有内螺纹，或者也可以有如图3所示的平滑的内表面。在锁定套筒14与挤压外壳12之间的环形空隙量足够插入撤出工具，或者还可以再小一点。在一个典型实施例中，锁定套筒内腔80的内径与挤压外壳12的外径之间的差可为约0.005至0.2英寸之间。
锁定套筒14最好是用坚固、耐损的材料制成，例如金属或高强度塑料。
锁定套筒14适合于连接到一个分线盒84，分线面86或是连接插座38上。在一个典型实施例中，锁定套筒14具有一个横向端壁88，它限定了用来容纳连接插座38的中心孔90的尺寸。在该实施例中，可以用螺纹连接到插座38上的一个螺母92把锁定套筒14固定在插座38的基座上，从而把锁定套筒14的端壁88牢固地接合在螺母92和分线面86之间。在图16所示的另一实施例中，锁定套筒端壁88的中心孔90设有内螺纹，并且其尺寸适合把锁定套筒14用螺纹连接到连接插座38上。
在用于保护同一分线面86上的多个连接插座38的较佳实施例中，锁定套筒的侧壁78限定了多个锁定套筒内腔80。一般形式的人为损坏是用工具，例如一把钳子夹在连接点周围的套筒上并且径向扭转把套筒从它所述连接的分线面上摘下来，本实施例的锁定套筒14对这种损坏有较强的抵抗力。在本实施例中的锁定套筒14有多个空腔80，用这种扭转的方法很难把锁定套筒14摘下来，因为锁定套筒14是被紧固在多个连接插座38上的。图2，3和4中示出了本发明的各个实施例，其中的锁定套筒14具有多个锁定套筒空腔80。
如图4所示，可以在锁定套筒14内设置一个锁定套筒衬94，从而提供附加的强度及耐损性。例如在本发明的实施例中，其中锁定套筒14是用塑料制成的，那么可以在锁定套筒14内配置一个金属的锁定套筒衬管94。锁定套筒衬管94可以用任意的方式在锁定套筒14内接合。在一个实施例中，锁定套筒衬管94一个有中心孔98的端壁96，其孔98所定尺寸可以使其在连接插座38上滑动，并且有一个螺母92将其用螺纹连接到插座38上，从而把锁定套筒衬管94紧固在插座38的基座上。在另一实施例中，锁定套筒衬管94有一个带中心孔98的端壁96，其孔98具有内螺纹，并且它所具有的尺寸可以用螺纹连接到连接插座38上。在这一实施例中，最好在锁定套筒衬管94上设有凹槽或螺脊，以便能与工具或其他能对衬管94施加旋转力的装置啮合，从而能把衬管94从插座38上拧下来。锁定套筒衬管94与锁定套筒14间的间隙最好是在约0.005至0.1英寸之间。
如图2和17中所示，在本发明的一个实施例中，挤压外壳12被推到夹头销上，并且用一个驱动盖102密封住锁定套筒的空腔80。驱动盖102具有一个小的圆筒形部分，大约有0.2至0.3英寸长，并且设有外螺纹104和中心孔106。中心孔106的尺寸定在使其能沿着同轴电缆62的外部自由滑动。典型的中心孔内径为约0.24至0.41英寸之间。在具有圆筒形锁定套筒14或锁定套筒衬管94的本发明的实施例中使用了驱动盖102。锁定套筒14或锁定套筒衬管94上设有内螺纹108，而驱动盖102的外径尺寸使其可以用螺纹连接到上述内螺108上。由驱动盖102的环状厚度构成的表面110的尺寸与挤压外壳12上的一个相对表面相配合，以便借助于把驱动盖102拧入锁定套筒14(或是锁定套筒衬管94)，用驱动盖102把挤压外壳12推进到夹头销22上面。为了便于驱动盖102的转动，在驱动盖上可以设有凹槽或螺脊111，以便于工具或其他能施加力的装置相配合来转动驱动盖102。
如图2和17所示，可以用一个防尘盖112来密封锁定套筒空腔80的开口端82，以防湿气。典型的防尘盖112是用轻塑料材料制成的，并且其尺寸能够被容纳，并且用摩擦力保持在锁定套筒的空腔80的开口端82内。在采用驱动盖102的实施例中，可以把防尘盖112的尺寸定在能被容纳并且保持在驱动盖102的中心孔106中。
如图2，3，4和18所示，一个锁定套筒外盖114可以被用来密封锁定套筒14。锁定套筒的外盖114可以被有效地用于(例如)盖住分线面86的整个面积，从而密封住分线面86上的所有锁定套筒14。锁定套筒的外盖114对人为的损害提供了附加保护，并且可以提供附加的密封作用以防止湿气。
在上述讨论中，本发明的应用是专门涉及分线盒84上的同轴电缆连接点。然而，人们知道本发明还可以等效地用于其他位置及种类连接点。例如，图5和图20表示用本发明保护一个电缆接头装置116的连接点。背对背地配置两个连接插座38。每个连接插座38被一个锁定套筒14所环绕，并且使两个锁定套筒14构成一个连接的外部管形结构118。把两段同轴电缆62的端头32用上述的连接插座连接器10和挤压外壳12连接到锁定套筒14内的插座38上。由发明提供的这种紧密连接使接头装置116可以悬挂，而不必担心电缆端头32会脱离插座38，此外，由本发明所提供的把这种端头32连接到插座38上的方法能明显地降低接头连接点的易损性，防止个别不法之人以及环境条件造成的损坏。
类似地，图7和21表示本发明被用于保护同轴电缆接地装置120的情况，图6和19表示本发明可以用来保护一个典型的信号阐122，而图8和22则表示本发明如何用来保护一个典型的信号分离器124。
本发明还是一种可以用上述方法装配的配套元件，对人为损坏和周围空气造成的损害提供保护。配套的元件包括上述的连接插座连接器10，挤压外壳12及锁定套筒14。这种配套元件还可以包括一个或多个上文所描述的以下装置，即一外锁定套筒衬管94，一个驱动盖102，一个螺母92，一个锁定套筒外盖114，以及一或多件下文所述的工具。
现已发现有几种工具对于本发明是有用的。第一种工具是图13和23所示的同轴电缆装配工具126。工具126具有相对的一对相对的钳口部分132和134构成的一个钳口结构130。两个钳口部分132和134上分别配有圆形的刀刃结构136和138，它们互相配合构成一个圆形刀刃140，它能围绕一个管状结构例如同轴电缆端头32的周围制成一个圆形切口。在图23的实施例中示出了三个这种圆形刀刃140，它们各自的尺寸不同，可以用于不同尺寸的同轴电缆62。在操作时，把一段同轴电缆62的端头32置于一对合适的刀刃结构136和138之间，越过钳口结构130伸入工具126内的端头32的长度约为0.2至0.4英寸。使相对的钳口部分132和134闭合，从而使刀刃结构136和138触及电缆端头32的外部。然后，可以用手反复转动工具126，就能快速并容易地暴露出端部的0.2至0.4英寸的同轴电缆中心导体30。由此制备出可由连接插座连接器10连接的电缆端头32。如果连接插座连接器10上包括一个螺纹心轴52，就把中心导体30伸入心轴元件54的后端，使心轴的背部开口58同心地定位在中心导体30周围。然后，顺时针转动心轴元件54，使心轴元件54的螺纹插放电缆62的端头32，从而与同心导体50形成可靠的电连接。
在本发明中使用的另一种工具是图11和24所示的撤回工具142，撤回工具142被用于从连接插座连接器38上的夹头销22上拆掉挤压外壳12。撤加工具142包括一个具有中心轴的主体144和连接到主体144上的、具有一个空心内螺纹撤回圆筒146。撤回圆筒146的外径尺寸使其能在锁定套筒的空腔80内自由滑动，典型的外径尺寸在约0.45至0.55英寸之间。撤回圆筒146的长度足够与设在锁定套筒空腔80内的挤压外壳12上的收缩部分66相配合。在撤回圆筒146的末端148处设有凹槽或螺脊以便连接到挤压外壳12的收缩部分66上。如图11和24所示，在本发明的一个实施例中的这种连接装置中设有内螺纹150，其尺寸能与收缩部分66的外表面70上的相同的螺纹72形成螺纹连接。
由主体144和撤回圆筒146确定了一个连续的外槽152，它围绕着主体的中心轴线和撤回圆筒的纵向通孔。槽152的尺寸被定为能使撤回工具142沿着同轴电缆62外部的长度方向自由于滑动。在一个典型实施例中，槽的宽度为约0.40至0.42英寸之间。在操作时，把撤回工具142的撤回圆筒146伸入锁定套筒空腔80的开口端82，然后连接到挤压外壳12的收缩部分66上。此后，把撤回工具142的主体144从锁定套筒14上拉出来，由此将挤压外壳12从夹头销22上撤除。
在图9，10和25中示出了另一种在本发明的适用的撤回/推进工具。详见图10中所示，与撤回工具142类似，撤回/推进工具154有一个具有中心轴的主体158和连接到主体158一端上的具有一个空腔的内螺纹撤回圆筒160。与撤回工具142的撤回圆筒146类似，撤回/推进工具154上的撤回圆筒160所具有的外径尺寸使其能在套筒的空腔80内自由滑动，并且其长度和内径尺寸使其给连接到挤压外壳12的外部，例如采用螺纹连接162。撤回圆筒160的纵向轴线与主体158的中心轴线同轴。
详见图9所示，撤回/推进工具154还具有一个空心的外螺纹推进圆筒164，它连接到主体158上与装有撤回圆筒160的一侧相反的另一侧上。推进圆筒164的内径大于挤压外壳12的收缩部分66的外径，但是小于压缩部分64的外径。推进圆筒164所具有的外径尺寸还能与设在锁定套筒14或锁定套筒衬管94内的内螺纹形成螺纹啮合。推进圆筒164的纵向轴线与主体158的中心轴线同轴，并同样与撤回圆筒160的纵向轴线同轴。
与撤回工具142类似，撤回/推进工具164的主体158和圆筒160及164确定了一个连续的外槽166，该槽围绕主体158的中心轴线和撤回圆筒160及推进圆筒164各自的纵向轴线。槽166的尺寸确定为能使撤回/推进工具154沿着同轴电缆62外部的长度方向自由滑动。在一个典型实施例中，槽166的宽度定在约0.40至0.42英寸之间。在操作时撤回圆筒160的使用方法与撤回工具142的撤回圆筒146的使用方法类似。撤回/推进工具154的推进圆筒146可以被用于把挤压外壳12的压缩部分64强制推进到夹头销22上面。把推进圆筒164螺旋地拧入锁定套筒的空腔80，直至其接触到挤压外壳的压缩部分64和收缩部分66之间的环形表面为止。然后，继续转动推进圆筒154，推进圆筒154就会对挤压圆筒12施加轴向力，从而迫使挤压圆筒12的压缩部分64推进到夹头销32上面。
图12的26表示了一种适用于本发明的电机驱动工具168。电机驱动工具168具有一个第一部件170，它具有细长的侧面172，其确定了带有一个开口端176的第一细长空腔174。第一细长部件170被沿着其侧面剖开，使一段长度的同轴电缆62可以被容纳在第一细长空腔174内。第一细长部件的开口端176具有一个内凸缘178，其尺寸被定为能与连接插座连接器10的夹头杯部分24的周边26相接触。
电机驱动工具168进一步还包括第二部件180，它也具有细长的侧面182和一开口端184。第二部件180的细长侧面182确定了第二细长空腔186，空腔186具有一个沿着其侧面的狭长切口188，其尺寸被定为能把一段同轴电缆62装入第二细长空腔186中。第二细长部件180的开口端184有一个内凸缘190，其尺寸能与挤压外壳12的收缩部分66的周边接触。第二部件180按这样的方式配装置在第一部件170之内，使第二部分180的开口端184与第一部件170的开口端176隔开一定的距离，该距离大于连接插座连接部分18与挤压外壳12的长度之和(一般为约0.6至0.7英寸之间)。
电机驱动工具168进一步包括一个装置，用于把第二部件180的开口端184朝着第一部件170的开口端176推进。如图12和26中所示的例子，该装置可以由一个用电池操作的螺纹驱动式发动机构成，由发动机传送到一个螺纹驱动轴上的转动能量被适当地齿轮机构转换成轴向力，再传送给第二细长部件180。
在操作时，第一和第二部件170和180分别被推入锁定套筒空腔80并且定位，使第一细长部件170的开口端176接触连接插座连接器10的夹头杯24的周边26，并且使第二细长部件180的开口端184位于挤压外壳12的收缩部分68的周边后面。然后，使第二细长部件180在第一细长空腔174内朝着第一细长部件170的开口端176的方向运动，(或是使第一细长部件170朝着第二细长部件180的开口端184的方向运动)。以这种方式，第一细长部件170的开口端176施加给夹头杯24的周边26的机械压力，与相反方向压力，即第二细长部件180的开口端184加在挤压外壳12的收缩部分68周边上的压力相结合，使挤压外壳12被推到夹头销22上面。
上文中详细描述了本发明的几个较佳实施例。然而，这并不意味本发明仅限于上述特殊实施例。本发明领域中的专业人员还能从本发明中得到其他实施例。为了完整地限定本发明的范围，可以参见所附的权利要求书。
权利要求
1.一种用于保护性地把同轴电缆端头连接到标准同轴电缆连接插座上的系统，其中的连接插座包括(1)一个具有连接插孔的外螺纹主体，以及(2)一个设在主体内部贴近连接插孔，但是与主体绝缘的内导电体，该系统的特征是(a)一个导电的连接插座连接器包括一个连接插座连接部分和一个电缆连接部分，连接插座连接部分具有一个带基座的夹头机构，一个基座孔，以及多个扩口销，而电缆连接部分具有一个端部开口的空心圆筒与夹头基座孔连通，其中的连接插座连接部分被紧密地连接在连接插座的螺纹主体周围，而电缆连接部分被连接到同轴电缆端头上，使电缆连接部分与同心导体形成电接触，并且使中心导体通过连接插座的孔轴向地伸入夹头基座孔，然后与内导电体形成电接触；(b)一个空心的，端部开口的挤压外壳包括一个压缩部分和一个收缩部分，压缩部分被紧密地配置在连接插座连接器的扩口销上面，以便向扩口销施加环向应力，从而迫使扩口销与连接插座的螺纹主体形成紧密的连接；以及(c)一个具有细长侧壁的空心锁定套筒，它确定了具有一个开口端的一个锁定套筒空腔，该锁定套筒相对于连接插座以如下方式配置，即使得其侧壁包绕连接插座，连接插座连接器，以及挤压外壳。
2.如权利要求1的系统，其特征是电缆连接部分的销有一个外表面和一个内表面，并且其中的内表面包括配置在连接插座的外螺纹之内的螺脊。
3.如权利要求1的系统，其特征是连接插座连接器的电缆连接部分是一个心轴，它配置在中心导体与同心导体之间。
4.如权利要求3的系统，其特征是在心轴上具有外螺纹。
5.如权利要求4的系统，其特征是心轴上的外螺纹的高度在0.038至0.042英寸之间，并且该外螺纹被配置在心轴的外围，并且每英寸上设有11至13个螺纹。
6.如权利要求1的系统，其特征是同心导体由编织的金属绞线构成，并且其中的许多编织金属绞线被配置在夹头机构与挤压外壳的压缩部分之间。
7.如权利要求1或3的系统，其特征是连接插座连接器由铝或一种含锡的材料制成。
8.如权利要求1的系统，其特征是挤压外壳的收缩部分具有外螺纹。
9.如权利要求4的系统，其特征是挤压外壳是圆筒形的，并且其压缩部分的内径大于收缩部分的内径，而收缩部分的内径尺寸被定为能迫使同心导体与心轴形成紧密接触。
10.如权利要求11的系统，其特征是挤压外壳是圆筒形的，并且其压缩部分的外径大于收缩部分的外径。
11.如权利要求1的系统，其特征是锁定套筒选自金属，塑料或者其结合构成的一组材料。
12.如权利要求1的系统，其特征是锁定套筒具有内螺纹。
13.如权利要求12的系统，其特征是进一步包括一个连接到锁定套筒内螺纹上的带外螺纹的驱动盖。
14.如权利要求1的系统，其特征是锁定套筒被螺纹连接到连接插座上。
15.如权利要求1的系统，其特征上是锁定套筒的空腔是圆筒形的，并且锁定套筒空腔的内径比挤压外壳的外径大0.005至0.2英寸。
16.如权利要求1的系统，其特征是锁定套筒是圆筒形的，并且该系统进一步包括一个紧贴在锁定套筒的圆筒形锁定套筒衬管。
17.如权利要求1的系统，其特征是锁定套筒衬管被螺纹连接到连接插座上。
18.如权利要求17的系统，其特征是锁定套筒衬管有内螺纹。
19.如权利要求18的系统，进一步包括一个用螺纹连接到锁定套筒衬管的内螺纹上的具有外螺纹的驱动盖。
20.如权利要求1的系统，其特征是进一步包括一个设在锁定套筒上面的锁定套筒外盖。
21.如权利要求1的系统，其特征是该系统进一步包括多个锁定套筒，并且具有一个锁定套筒外盖盖住所有的锁定套筒。
22.如权利要求1的系统，其特征是包括两个背靠背设置的电连接的连接插座，每个连接插座都被一个锁定套筒的侧壁包围。
23.如权利要求22的系统，其特征是连接插座是接地的。
24.一种用于保护性地把多个同轴电缆端头连接到标准同轴电缆连接插座上的锁定套筒，其特征是每个连接插座包括(1)一个具有连接插座孔的外螺纹主体，以及(2)一个设在主体内部贴近连接插座孔，但是与主体绝缘的内导电体，锁定套筒是空心的，并且具有确定了多个锁定套筒空腔的细长侧壁，每个空腔有一个开口端，该锁定套筒被相对于每个连接插座按如下方式配置，即用其侧壁包住每个连接插座以及同轴电缆端与插座间的任何连接点。
25.如权利要求24的锁定套筒，进一步包括至少一个锁定套筒衬管。
26.如权利要求1的系统，其特征是包括三个相互电连接的连接插座，从而构成一个信号分离器，用一个锁定套筒的侧壁包住每个连接插座。
27.一种用于保护性地把同轴电缆端头连接到标准同轴电缆连接插座上的配套元件，其中的连接插座包括(1)具有连接插座孔的带外螺纹的主体，以及(2)设在主体内部贴近连接插孔，但是与主体绝缘的内导电体，这一系统包括a、一个由连接插座连接部分和电缆连接部分构成的，导电的连接插座连接器，其中的连接插座连接部分具有一个带基座的夹头机构，一个基座孔以及多个扩口销，而电缆连接部分具有一个端部开口的空心圆筒与夹头基座孔连通，其中连接插座连接部分的尺寸被定为使其能紧密地连接在连接插座的螺纹主体周围，而电缆连接部分被定为以如下方式连接同轴电缆端头，即当连接插座连接器被连接到电缆头上时，电缆连接部分能够与同心导体形成电接触，同时使中心导体通过连接插孔轴向地伸入夹头基座孔，并且与内导电体形成电接触。b、一个空心的，端部开口的挤压外壳包括一个压缩部分和一个收缩部分，压缩部分的尺寸被定为能紧密地围绕连接插座连接器的扩口销，以便对其施加圆周应力，从而迫使扩口销与连接到电缆端头上的连接插座的螺纹主体形成紧密连接。c、一个空心锁定套筒具有细长的侧壁，该侧壁确定了一个锁定套筒空腔或多个具有一个开口的空腔，该锁定套筒能相对于连接插座以如下方式配置，即用其侧壁包住连接插座，连接插座连接器，以及挤压外壳。
28.一种把同轴电缆端头保护性地连接到标准连接插座上的方法，其中的连接插座包括(1)一个具有一个连接插孔的外螺纹主体，以及(2)设在主体内部，贴近连接插孔，但是与主体绝缘的一个内导电体，该方法包括以下步骤a、把一个导电的连接插座连接器连接到电缆端头上，该连接插座连接器包括一个连接插座连接部分和一个电缆连接部分，连接插座连接部分具有一个带基座的夹头机构，一个基座孔以及多个扩口销，而电缆连接部分具有一个端部开口的空心圆筒与夹头基座孔连通，连接插座连接部分被紧密地连接在连接插座的螺纹主体周围，并且电缆连接部分按如下方式被连接到同轴电缆端头上，即令电缆连接部分与同心导体形成电接触，而使中心导体通过连接插座孔轴向地伸入夹头基座孔，并且与内导体形成电接触;b、使一个空心的，端部开口的挤压外壳滑动到连接插座连接器的扩口销面上，该挤压外壳包括一个压缩部分和一个收缩部分，压缩部分的尺寸被定为能紧密地围绕于连接插座连接器的扩口销，以便对扩口销施加环向应力，从而迫使扩口销与连接插座的螺纹主体形成紧密的连接;以及c、在连接插座周围配置一个空心锁定套筒，该套筒具有细长的侧壁，其侧壁确定了一个锁定套筒空腔或有具有一个开口端的多个空腔，使上述侧壁包住连接插座，连接插座连接器，以及挤压外壳。
全文摘要
本发明提供了一种把同轴电缆端头牢固连接到标准连接插座上的系统，能使连接点有效地防御个别人的破坏，并且有效地密封，以免空气对元件的损害。该系统包括一个插座连接部件，它具有一个夹头机构，一个滑动到夹头机构上面，使其与插座形成牢固连接的挤压外壳，以及一个具有单个空腔，或最好有多个空腔的锁定套筒，用它包住挤压圆筒。此外，本系统可以被改装到使用标准同轴电缆连接插座的现有同轴电缆设备上。
文档编号H01R43/26GK1112301SQ9310985
公开日1995年11月22日 申请日期1993年7月10日 优先权日1992年7月10日
发明者C·麦克米尔斯, J·马蒂斯, D·弗里姆根 申请人:雷伊化学公司