ES2291946T3 - Conector coaxial con elemento aislador mejorado y metrodo asociado. - Google Patents
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Abstract
Conector (20) de cable coaxial para un cable (40) coaxial que comprende un conductor (41) central, una capa (42) dieléctrica que rodea al conductor central y un conductor (43) exterior que rodea a la capa dieléctrica, comprendiendo el conector de cable coaxial un alojamiento (27) de conector que presenta un extremo delantero y un extremo trasero y una parte intermedia entre los mismos, una tuerca (26) posterior que se acopla de manera roscada al extremo trasero de dicho alojamiento de conector, una férula (22) que sujeta un extremo del cable coaxial para hacer avanzar el extremo del cable coaxial hacia dicho alojamiento de conector a medida que se aprieta dicha rosca posterior al extremo trasero de dicho alojamiento de conector, un elemento (32) aislador situado dentro de la parte intermedia de dicho alojamiento de conector, presentando dicho elemento aislador una perforación que se extiende a través del mismo, y un contacto (21) alojado en la perforación de dicho elemento aislador para conectarse al conductor interior del extremo del cable coaxial, caracterizado porque dicho elemento aislador comprende una parte (33) de disco delantera; una parte (36) de disco trasera; una parte (34) de anillo que conecta dichas partes de disco delantera y trasera entre sí; y una parte (37) de soporte de conductor exterior tubular que se extiende hacia atrás desde dicha parte de disco trasera para soportar una superficie interior del conductor exterior del extremo del cable coaxial.
Description
Conector coaxial con elemento aislador mejorado
y método asociado.
La presente invención se refiere al campo de
cables y conectores y, más en particular, a un conector para cables
coaxiales y métodos asociados.
Los cables coaxiales se utilizan comúnmente para
portar señales eléctricas de alta frecuencia. Los cables coaxiales
disfrutan de un ancho de banda relativamente grande, bajas pérdidas
de señal, son robustos mecánicamente y son de relativamente bajo
coste. Un uso particularmente ventajoso de un cable coaxial es para
conectar dispositivos electrónicos de una estación base inalámbrica
o celular a una antena montada en la parte superior de una torre de
antena cercana. Por ejemplo, el transmisor ubicado en una caseta de
equipo puede estar conectado a una antena de transmisión soportada
por la torre de antena. De manera similar, el receptor también está
conectado a su antena receptora asociada mediante un camino de
cable coaxial.
Una instalación típica incluye un cable de
diámetro relativamente grande que se extiende entre la caseta de
equipo y la parte superior de la torre de antena para reducir de ese
modo las pérdidas de señal. Por ejemplo, CommScope, Inc. de
Hickory, N. C. y el cesionario de la presente invención ofrecen su
cable coaxial Cell-Reach® para tales aplicaciones.
El cable incluye un conductor exterior de pared lisa que proporciona
un rendimiento superior a otros tipos de cable. La construcción de
pared lisa también proporciona facilidad adicional para unir las
partes del conector a los extremos del cable en comparación con
otros tipos de cable coaxial, tal como los que incluyen conductores
exteriores corrugados, por ejemplo.
Un conector de cable coaxial típico para un
cable coaxial de este tipo incluye un alojamiento o cuerpo tubular
para realizar la conexión eléctrica con el conductor exterior de
cable y un contacto central para realizar la conexión eléctrica con
el conductor interior del cable coaxial. El contacto central puede
incluir un extremo trasero tubular para alojar el conductor
interior del cable coaxial. Un conjunto aislador soporta el contacto
central concéntricamente dentro del alojamiento. El conjunto
aislador puede incluir normalmente múltiples partes que actúan
conjuntamente.
Un conector típico también puede incluir un
elemento de sujeción o férula que se sitúa sobre el extremo del
conductor exterior y adyacente a la parte de revestimiento aislante
exterior del cable coaxial. Se hace avanzar de manera axial la
férula hacia el alojamiento a medida que se aprieta una tuerca
posterior al extremo trasero del alojamiento. Pueden proporcionarse
una o más juntas tóricas para sellar ambientalmente el conector para
impedir la entrada de agua, por ejemplo, en el conector.
Patentes representativas dirigidas a conectores
de cable coaxial incluyen las patentes estadounidenses nº 6.396.367
B1 de Rosenberger; nº 6.024.609 de
Kooiman et al.; nº 6.607.398 B2 de Henningsen; y nº 6.217.380 B1 de Nelson et al.
Kooiman et al.; nº 6.607.398 B2 de Henningsen; y nº 6.217.380 B1 de Nelson et al.
Una consideración importante para reducir los
costes de los conectores es el número de componentes del conector
que se fabrican y después se ensamblan para producir el conector.
Otra consideración en el diseño de conectores es alojar el
movimiento axial de la tuerca posterior y el extremo del cable en el
alojamiento de conector a medida que se aprieta la tuerca posterior
de modo que se mantiene un buen contacto eléctrico.
El documento
EP-A-1 303 005 da a conocer un
conector para un cable coaxial que comprende un casquillo exterior
para proporcionar un desplazamiento axial de las partes del
conector, por el que estas partes se ponen en contacto eléctrico y
mecánico con el cable coaxial, estando dotado además el conector de
un terminal central que comprende una parte de extremo para su
conexión con el conductor interior del cable y en el que dicha
parte de extremo sobre la superficie circunferencial interior del
mismo está dotada de una superficie de contacto anular que se
extiende longitudinalmente sobre una distancia predefinida y que
sobresale radialmente hacia dentro desde dicha superficie
circunferencia interior para establecer contacto eléctrico y
mecánico entre el terminal central y el conductor interior del
cable coaxial. El conector también comprende un elemento tubular y
una parte que puede desplazarse axialmente.
En vista de los antecedentes anteriores, es por
tanto un objetivo de la presente invención proporcionar un conector
y métodos asociados que sean menos caros y que alojen el apriete de
los componentes del conector juntos.
Este y otros objetivos, características y
ventajas según la invención se proporcionan mediante un conector de
cable coaxial, según la reivindicación 1, que incluye un alojamiento
de conector, una tuerca posterior que se acopla de manera roscada
al extremo trasero del alojamiento de conector, una férula que
sujeta y hace avanzar el extremo del cable hacia el alojamiento de
conector a medida que se aprieta la tuerca posterior, y un elemento
aislador situado dentro de una parte intermedia del alojamiento de
conector. El elemento aislador presenta un perforación que se
extiende a través del mismo y puede incluir una parte de disco
delantera, una parte de disco trasera, una parte de anillo que
conecta las partes de disco y delantera entre sí, y una parte de
soporte de conductor exterior tubular que se extiende hacia atrás
desde la parte de disco trasera para soportar una superficie
interior del conductor exterior del extremo del cable coaxial. El
conector también incluye un contacto alojado en la perforación del
elemento aislador para conectarse al conductor interior del extremo
del cable coaxial.
Según un aspecto ventajoso de la presente
invención, la parte de disco delantera, la parte de disco trasera,
la parte de anillo, y la parte de soporte de conductor exterior
tubular pueden formarse de manera solidaria como una unidad
monolítica. En consecuencia, se reduce el número de piezas para el
conector.
Según otro aspecto ventajoso de la invención, la
parte de anillo del elemento aislador puede comprender una parte de
resistencia reducida que define una zona de aplastamiento para
facilitar el movimiento de la parte de disco trasera hacia la parte
de disco delantera a medida que se aprieta la tuerca posterior al
alojamiento de conector. Por ejemplo, la parte de resistencia
reducida puede comprender una parte de espesor reducido.
La parte de soporte de conductor exterior
tubular puede comprender un extremo distal que presenta un diámetro
exterior reducido para facilitar la colocación dentro del conductor
exterior del extremo del cable coaxial. La parte de soporte de
conductor exterior tubular también puede extenderse hacia atrás
desde la parte de disco trasera una longitud al menos tan grande
como una longitud de la parte de anillo.
El alojamiento de conector puede presentar una
forma tubular y comprende un extremo trasero roscado externamente,
y la tuerca posterior puede comprender una perforación roscada
internamente que se rosca acoplándose al extremo trasero roscado
externamente del alojamiento de conector. El conector también puede
incluir una o más juntas tóricas de sellado adyacentes a la tuerca
posterior.
El método para fabricar un conector de cable
coaxial que comprende un alojamiento de conector, una rosca trasera
que se acopla de manera roscada a un extremo trasero del alojamiento
de conector, una férula para sujetar y hacer avanzar un extremo del
cable coaxial hacia el alojamiento de conector a medida que se
aprieta la tuerca posterior al alojamiento de conector, un elemento
aislador situado dentro de una parte intermedia del alojamiento de
conector y que presenta una perforación que se extiende a través del
mismo, y un contacto alojado en la perforación del elemento
aislador para conectarse a un conductor interior del extremo del
cable coaxial incluye formar de manera solidaria el elemento
aislador como un cuerpo monolítico que comprende una parte de disco
delantera, una parte de disco trasera, una parte de anillo que
conecta las partes de disco delantera y trasera entre sí y una
parte de soporte de conductor exterior tubular que se extiende hacia
atrás desde la parte de disco trasera para soportar una superficie
interior de un conductor exterior del extremo del cable coaxial.
Además, la formación del elemento aislador puede
comprender formar la parte de anillo para que presente una parte de
resistencia reducida que define una zona de aplastamiento para
facilitar el movimiento de la parte de disco trasera hacia la parte
de disco delantera a medida que se aprieta la tuerca posterior al
alojamiento de conector.
La figura 1 es una vista en sección de corte
transversal del conector que se está instalando sobre el extremo de
un cable coaxial según la presente invención.
La figura 2 es una vista en alzado lateral del
elemento aislador del conector tal como se muestra en la figura 1
antes de apretar completamente la tuerca posterior y con los otros
componentes del conector no mostrados para mayor claridad de
ilustración.
La figura 3 es una vista en alzado lateral del
elemento aislador tal como se muestra en la figura 2 después de
apretar la tuerca posterior.
A continuación se describirá la presente
invención más completamente de aquí en adelante con referencia a
los dibujos adjuntos, en los que se muestra una realización
preferida de la invención. Sin embargo, la invención puede
realizare de muchas formas diferentes y no debería considerarse como
limitada a las realizaciones expuestas en el presente documento.
Por el contrario, estas realizaciones se proporcionan para que esta
descripción sea rigurosa y completa y para que transmita
completamente el alcance de la invención a los expertos en la
técnica. Los mismos números se refieren a los mismos elementos a lo
largo de todo el documento.
Haciendo ahora referencia inicialmente a la
figura 1, se describe a continuación el conector 20 coaxial según
la presente invención. El conector 20 está instalado sobre el
extremo de un cable 40 coaxial que incluye de manera ilustrativa un
conductor 41 interior, una capa 42 de espuma dieléctrica que rodea
al conductor interior, un conductor 43 exterior que rodea a la capa
dieléctrica y un revestimiento 44 aislante exterior que rodea al
conductor exterior.
El extremo del cable 40 coaxial está preparado
para que el conductor 41 interior se extienda axialmente hacia
fuera más allá del extremo del conductor 43 exterior. Además,
también están eliminadas partes de la capa 42 de espuma dieléctrica
para que también esté expuesta la superficie interior del conductor
43 exterior. El revestimiento 44 aislante exterior también se
retira hacia atrás una distancia para también estén expuestas las
partes de extremo exteriores del conductor 43 externo.
Una férula 22 está situada sobre el extremo del
conductor 43 exterior y sobre partes adyacentes del revestimiento
44 del cable 40. La férula 22 incluye una parte 23 de banda de
soporte y una pluralidad de elementos 24 de sujeción separados
circunferencialmente soportados mediante la parte de banda de
soporte. La férula 22 también incluye apéndices 25 interiores y
apéndices 29 exteriores soportados mediante cada elemento 24 de
sujeción tal como se muestra en la realización ilustrada. Los
extremos delanteros de los elementos 24 de sujeción se introducen
de manera apretada entre el conductor 43 exterior y las partes
interiores del alojamiento 27.
Preferiblemente, la férula 22 puede formarse
como una única unidad monolítica para reducir de ese modo el número
de componentes del conector y reducir de ese modo el coste global
del conector 20.
El conector 20 incluye una tuerca 26 posterior
roscada internamente sobre el extremo trasero roscado externamente
del alojamiento 27 de conector. A medida que se aprieta la tuerca 26
posterior, el extremo del conductor 41 interior se sitúa más hacia
el extremo trasero del contacto 21 central. La férula 22 también se
comprime hacia un acoplamiento bien sujeto entre el conductor 43
exterior y las partes interiores adyacentes del alojamiento 27 tal
como apreciarán los expertos en la técnica. Se proporcionan una
junta 30 tórica delantera y una junta 31 tórica trasera para sellar
las superficies de contacto delantera y trasera respectivas
adyacentes a la tuerca 26 posterior y para impedir la entrada de
humedad.
Yendo ahora adicionalmente a las figuras 2 y 3,
se describen a continuación características ventajosas adicionales
del conector 20. El contacto 21 central está soportado de manera
ilustrativa en el alojamiento 27 mediante un elemento 32 aislador.
El elemento 32 aislador incluye una parte 33 con forma de disco
delantera y una parte 36 con forma de disco trasera más delgada
conectadas entre sí mediante una parte 34 con forma de anillo. Esta
parte 34 con forma de anillo también incluye un rebajo 35
circunferencial en la misma para permitir que la parte con forma de
anillo se aplaste o se comprima axialmente, tal como se muestra en
la figura 3, a media que se aprieta la rosca 26 posterior al
alojamiento 27.
El elemento 32 aislador también incluye una
parte 37 de soporte de conductor exterior tubular que se extiende
hacia atrás desde la parte 36 con forma de disco trasera. Esta parte
37 de soporte de conductor exterior tubular se presiona contra la
superficie interior del conductor 43 exterior para garantizar de ese
modo un buen contacto eléctrico entre el conductor exterior y la
férula 22 tal como apreciarán los expertos en la técnica. En algunas
realizaciones, la longitud de la parte 37 de soporte de conductor
exterior tubular puede ser al menos tan grande como una longitud de
la parte 34 de anillo, por ejemplo.
El elemento 32 aislador también puede formarse
de manera deseable como una única unidad monolítica para reducir el
número de componentes y reducir de ese modo el coste del conector
20. Por ejemplo, el elemento 32 aislador puede moldearse a partir
de plástico tal como apreciarán los expertos en la técnica. En
consecuencia, el conector 20 puede estar formado con tan sólo cinco
componentes principales y dos juntas tóricas. Se prevén ahorros de
coste significativos para tales realizaciones.
El método para fabricar un conector 20 de cable
coaxial incluye formar de manera solidaria el elemento 32 aislador
como un cuerpo monolítico que comprende una parte 33 de disco
delantera, una parte 36 de disco trasera, una parte 34 de anillo
que conecta las partes de disco delantera y trasera entre sí y una
parte 37 de soporte de conductor exterior tubular que se extiende
hacia atrás desde la parte de disco trasera para soportar una
superficie interior de un conductor 43 exterior del extremo del
cable coaxial.
Además, la formación del elemento 32 aislador
puede comprender formar la parte 34 de anillo para que presente una
parte 35 de resistencia reducida que define una zona de
aplastamiento para facilitar el movimiento de la parte 36 de disco
trasera hacia la parte 33 de disco delantera a medida que se aprieta
la tuerca 26 posterior al alojamiento 27 del conector.
El conector 20 tiene forma, de manera
ilustrativa, de un conector DIN hembra. Las características y
ventajas de este conector 20 tal como se describe en el presente
documento pueden utilizarse en otros tipos de conectores, tales
como tipos de conectores N hembra, N macho y DIN macho, por ejemplo,
tal como apreciarán los expertos en la técnica. El conector 20
también puede ser adecuado para un cable coaxial de 7/8 pulgadas del
tipo comúnmente utilizado para estaciones base inalámbricas, por
ejemplo. Tales aplicaciones también se describen en la patente
estadounidense nº 6.217.380 cedida al cesionario de la presente
invención. El cable puede ser de pared lisa o pared corrugada, por
ejemplo. La invención también contempla otros tamaños y tipos de
cable coaxial y otras aplicaciones.
Vendrán a la mente de un experto en la técnica
muchas modificaciones y otras realizaciones de la invención que
presenten el beneficio de las enseñanzas presentadas en las
descripciones anteriores y los dibujos asociados. Por lo tanto, ha
de entenderse que la invención no ha de limitarse a las
realizaciones específicas dadas a conocer.
Claims (13)
1. Conector (20) de cable coaxial para un cable
(40) coaxial que comprende un conductor (41) central, una capa (42)
dieléctrica que rodea al conductor central y un conductor (43)
exterior que rodea a la capa dieléctrica, comprendiendo el conector
de cable coaxial un alojamiento (27) de conector que presenta un
extremo delantero y un extremo trasero y una parte intermedia entre
los mismos, una tuerca (26) posterior que se acopla de manera
roscada al extremo trasero de dicho alojamiento de conector, una
férula (22) que sujeta un extremo del cable coaxial para hacer
avanzar el extremo del cable coaxial hacia dicho alojamiento de
conector a medida que se aprieta dicha rosca posterior al extremo
trasero de dicho alojamiento de conector, un elemento (32) aislador
situado dentro de la parte intermedia de dicho alojamiento de
conector, presentando dicho elemento aislador una perforación que
se extiende a través del mismo, y un contacto (21) alojado en la
perforación de dicho elemento aislador para conectarse al conductor
interior del extremo del cable coaxial, caracterizado porque
dicho elemento aislador comprende
una parte (33) de disco delantera;
una parte (36) de disco trasera;
una parte (34) de anillo que conecta dichas
partes de disco delantera y trasera entre sí; y
una parte (37) de soporte de conductor exterior
tubular que se extiende hacia atrás desde dicha parte de disco
trasera para soportar una superficie interior del conductor exterior
del extremo del cable coaxial.
2. Conector de cable coaxial según la
reivindicación 1, en el que dicha parte de disco delantera, dicha
parte de disco trasera, dicha parte de anillo y dicha parte de
soporte de conductor exterior tubular están formadas de manera
solidaria como una unidad monolítica.
3. Conector de cable coaxial según la
reivindicación 1, en el que dicha parte de anillo comprende además
una parte (35) de resistencia reducida que define una zona de
aplastamiento para facilitar el movimiento de dicha parte de disco
trasera hacia dicha parte de disco delantera a medida que se aprieta
dicha tuerca posterior al extremo trasero de dicho alojamiento de
conector.
4. Conector de cable coaxial según la
reivindicación 3, en el que dicha parte de resistencia reducida
comprende una parte de espesor reducido.
5. Conector de cable coaxial según la
reivindicación 1, en el que dicha parte de soporte de conductor
exterior tubular comprende un extremo distal que presenta un
diámetro exterior reducido para facilitar la colocación dentro del
conductor exterior del extremo del cable coaxial.
6. Conector de cable coaxial según la
reivindicación 1, en el que dicha parte de soporte de conductor
exterior tubular se extiende hacia atrás desde dicha parte de disco
trasera una longitud al menos tan grande como una longitud de la
parte de anillo.
7. Conector de cable coaxial según la
reivindicación 1, en el que el extremo trasero de dicho alojamiento
de conector está roscado externamente; y en el que dicha tuerca
posterior comprende una perforación roscada internamente que se
rosca acoplándose al extremo trasero roscado externamente de dicho
alojamiento de conector.
8. Conector de cable coaxial según la
reivindicación 1, que comprende además al menos una junta tórica de
sellado adyacente a dicha tuerca posterior.
9. Conector de cable coaxial según la
reivindicación 8, en el que dicha al menos una junta tórica
comprende una junta (30) tórica delantera y una junta (31) tórica
trasera.
10. Método para fabricar un conector (20) de
cable coaxial según la reivindicación 1, que comprende un
alojamiento (27) de conector, una rosca (26) posterior que se
acopla de manera roscada a un extremo trasero del alojamiento de
conector, una férula (22) para sujetar y hacer avanzar un extremo
del cable coaxial hacia el alojamiento de conector a medida que se
aprieta la tuerca posterior al alojamiento de conector, un elemento
(32) aislador situado dentro de una parte intermedia del
alojamiento de conector y que presenta una perforación que se
extiende a través del mismo, y un contacto (21) alojado en la
perforación del elemento aislador para conectarse a un conductor
interior del extremo del cable coaxial, comprendiendo el
método:
método:
formar de manera solidaria el elemento aislador
como un cuerpo monolítico que comprende una parte (33) de disco
delantera, una parte (36) de disco trasera, una parte (34) de anillo
que conecta las partes de disco delantera y trasera entre sí, y una
parte (37) de soporte de conductor exterior tubular que se extiende
hacia atrás desde la parte de disco trasera para soportar una
superficie interior de un conductor exterior del extremo del cable
coaxial.
11. Método según la reivindicación 10, en el que
formar de manera solidaria el elemento aislador comprende formar la
parte de anillo para que presente una parte (35) de resistencia
reducida que define una zona de aplastamiento para facilitar el
movimiento de la parte de disco trasera hacia la parte de disco
delantera a medida que se aprieta la tuerca posterior al
alojamiento de conector.
12. Método según la reivindicación 11, en el que
la parte de resistencia reducida comprende una parte de espesor
reducido.
13. Método según la reivindicación 10, en el que
formar de manera solidaria el elemento aislador comprende formar un
extremo distal de la parte de soporte de conductor exterior tubular
para que presente un diámetro exterior reducido para facilitar la
colocación dentro del conductor exterior del extremo del cable
coaxial.
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