CN101901997B - 具有电耦合到电缆输入套管的屏蔽的连接器 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器组件，其包括电缆(126)和连接器(118)，所述电缆包括导体(302)和至少部分围绕导体且配置以连接到电气接地端的电缆输入套管(306)，所述连接器(118)包含触点(300)和屏蔽(200)，所述屏蔽包括至少部分围绕触点的导电壁(206，208)以屏蔽触点免受电磁干扰。导电壁从配置成容纳匹配连接器的匹配面(212)延伸出来。所述屏蔽包含托架(400)，所述托架包括通过耦合壁(408)相互连接的侧壁(406)。侧壁和耦合壁从装配面(402)向着匹配面的方向延伸且形成通过装配面来容纳电缆。在所述电缆输入套管和所述托架之间的电阻焊接点(500，502，504)电耦合电缆输入套管与托架，其中屏蔽通过电阻焊接点和电缆输入套管电连接到电气接地端。

Description

具有电耦合到电缆输入套管的屏蔽的连接器
技术领域
本发明通常涉及一种电连接器，其通过电缆电耦合到电气接地端。
背景技术
现有的连接器包括触点和屏蔽。触点与匹配的触点啮合以在该连接器和匹配的连接器之间建立电气连接。屏蔽电耦合到电气接地端以屏蔽触点免受电磁干扰。在有些现有的连接器中，触点电连接到电缆的中心导体且屏蔽电气连接到同一电缆的套管上。电缆内的中心导线将导体内的触点和另一个电子元件电气耦合，例如，另一个导体或电路板内的导电轨迹。电缆输入套管(the cable shield)将屏蔽和电气接地端电气相连。
在屏蔽和电缆输入套管之间的电气连接典型地是通过卷曲屏蔽到电缆上或使用参考如绝缘取代连接(“IDC”)的技术建立。现有的电缆包括一围绕电缆输入套管的保护绝缘套。通过卷曲，屏蔽弯曲或卷曲到电缆上。电缆包括一保护套，其局部的被剥去或移出从而使电缆输入套管暴露在外。屏蔽卷曲到电缆输入套管以建立屏蔽和电缆输入套管之间的电气连接。类似的，当电缆插入到屏蔽中时，IDC要求剥离部分保护套。这两个技术可能导致改变电缆输入套管的结构或形状。例如，卷曲会通过减少电缆输入套管的外径或在电缆卷曲处使电缆输入套管不均匀或非圆形的方式使屏蔽变形。改变电缆输入套管的结构会引起电缆阻抗的改变。例如，减小直径或改变电缆输入套管的形状可以引起在卷曲的位置或IDC处由电缆呈现出阻抗的局部增加或尖峰，由电缆呈现出的电阻特性的尖峰可以影响电缆传输和屏蔽电磁干扰信号的能力，其信号是通过电缆和连接器来通信的，并且信号的噪音会增加。
另一个现有的耦合屏蔽和电缆输入套管的技术涉及手工将屏蔽和电缆输入套管焊接在一起。然而，手工焊接屏蔽可能无法在连接器和电缆输入套管之间提供可靠的连接，例如在焊料放置上的人为错误可以导致在连接器和电缆输入套管之间的焊接不充分，从而导致连接器和电缆输入套管之间的电气连接不良。在连接器和电缆输入套管之间的不良电气连接可以使连接器屏蔽不能通过电缆输入套管与电接地端电耦合。在另一个例子中，在焊接过程中施加于连接器和电缆输入套管的热量的过失可以引起传输给焊料的热不充分。当热施加到焊料时，焊料流动。当焊料流动时，焊料填充到在连接器和电缆输入套管之间的空穴或缺口以将电连接器和电缆输入套管电耦合。如果施加到焊料的热量不充分，焊料可能无法充分流动以将连接器和电缆输入套管电耦合。
因此，需要一种连接器组件，其具有改进的在连接器屏蔽和电缆输入套管之间的连接。
发明内容
根据本发明，连接器组件包括电缆和连接器。所述电缆包括导体和至少部分围绕在导体周围并且配置成连接到电气接地端的电缆输入套管。所述连接器包括触点和屏蔽。所述屏蔽包括至少部分围绕触点的导电壁以屏蔽触点免受电磁干扰。所述导电壁从配置成接纳匹配连接器的匹配面延伸出来。所述屏蔽包括托架，其包括通过耦合壁互相连接的侧壁。所述侧壁和耦合壁从装配面朝着匹配面延伸且形成为通过装配面容纳电缆。在电缆输入套管和托架之间的电阻焊接点将电缆输入套管电耦合到托架，其中屏蔽通过电阻焊接点和电缆输入套管电连接到电气接地端。
附图说明
附图1是根据示例性的实施例的连接器系统的透视图。
附图2是如图1所示的外壳下本体的透视图。
附图3是根据其中一个实施例的如图1所示的触点和电缆的透视图。
附图4是根据其中一个实施例的如图1所示的连接器的透视图。
附图5是如图1所示的电缆沿如图4中线5-5剖开的横截面图和如图4所示的托架装配面的正视图。
附图6是如图1中所示的连接器和电缆的平面图。
具体实施方式
图1是根据示例性实施例的连接器系统100的透视图。所述连接器系统100包括装置组件102和连接器组件104。所述装置组件和连接器组件102，104互相啮合以实现装置和连接器组件102，104之间的电气连接。所述装置组件102包括外围装置106，其通过装置电缆110与匹配连接器108相互连接。在所示的实施例中，装置106是RF天线。在一个或更多其他实施例中，装置106可以包括能够和连接器组件104通信的其他电子元件。仅举个例子，装置106可以包括移动天线、全球定位系统(GPS)装置、无线设备、诸如个人数码助手(PDA)的手持计算装置、移动手机、自动远程信息处励装置、WiFi装置、WiMax装置、数据装置等等。所述装置电缆110在装置106和匹配连接器108之间传递电气信号。
连接器组件104包括一个具有匹配面114的外壳112。所述外壳112可以包括上本体122和下本体124。可选择的，外壳112可以形成为一整体。外壳112通过匹配面114与匹配连接器108的一端116啮合。几个连接器118在外壳112中对准以容纳匹配连接器108的触点120。连接器118和几个电缆126耦合。可以包括不同于如图1所示的那些数量的电缆126。电缆126可以装配到另一个装置或基座128，例如电路板。电缆126可以将连接器118和在基座128中的导电路径130电连接。例如，电缆126可以将连接器118和导电路径130电耦合以传达信号且将连接器118电耦合到电气接地端。在其中一个实施例中，导电路径130包括在电路板上的轨迹。
如下所述，连接器118包括屏蔽200(如图2中所示)，其通过并非IDC的耦合方式电气耦合到电缆126的电缆输入套管306(如图3所示)。例如，一个或更多的电阻焊接点500-504(结合图5在下面更详细地讨论)可以用来将屏蔽200和电缆输入套管306电气且机械耦合。利用不是IDC，或是非IDC的方式连接以实现将屏蔽200和电缆输入套管306电气且机械耦合，其提供了在屏蔽200和电缆输入套管306之间的导电路径而不改变电缆输入套管306的形状和结构。因此，电阻焊接点500-504并没有引起电缆输入套管306的阻抗的显著增长。此外，使用电阻焊点500-504以耦合屏蔽200和电缆输入套管306可以导致在屏蔽200和电缆输入套管306之间的电气和机械连接更坚固且具可重复性。
图2是外壳112的下本体124和连接器118的透视图。图示的实施例中所述连接器118在外壳112内被并排保持着，尽管在外壳112内可以包括不同数量的连接器118。连接器118包括被容纳在相应的屏蔽200其中的绝缘本体204。连接器118包括触点300(如图3所示)，其通过绝缘体204保持在屏蔽200内。触点300与匹配连接器108(如图1所示)的匹配触点120啮合(如图1所示)以将匹配连接器108和连接器组件104电耦合(如图1所示)。例如，装置106(如图1所示)可以经由导电路径与基座128(如图1所示)传达电子信号，其中该导电路径通过装置电缆110、匹配连接器108、连接器组件104和基座128的导电路径130(如图1所示)延伸。绝缘体204使得触点300与屏蔽200电气隔离。
屏蔽200包括相对侧壁206，其由装配壁208结合。在所示的实施例中，侧壁206被放置成垂直于装配壁208。当屏蔽200装配到下本体124时，装配壁208啮合外壳112的下本体124。侧壁206和装配壁208在匹配面212和每个屏蔽200的电缆托架400之间延伸。匹配连接器108(如图118所示)的触点120(如图1所示)通过匹配面212装载到连接器118和屏蔽200内。每个屏蔽200的开口侧210被提供成面对装配面208，这样屏蔽200在本体204的三侧围绕绝缘体204。
屏蔽200屏蔽连接器118内的触点300免受电磁干扰。例如，每个屏蔽200可以包括例如金属的导电材料，或由例如金属的导电材料形成。所述导电屏蔽200通过电缆126(如图1所示)与基座128的电气接地端电耦合。屏蔽200与电接地端的电连接可以降低使用触点300传递信号的电磁干扰。电缆126通过连接器118的装配端202装配到连接器118中。在所示的实施例中，装配端202面对外壳112的匹配面114。
图3是根据其中一个实施例中所用触点300和电缆126的端部的透视图。触点300包括导电材料，或由导电材料形成。例如，触点300可以由金属材料片压制形成。触点300耦合到电缆126以在触点300和电缆126之间提供导电路径。电缆126在触点300和装置或基座128(如图1所示)之间沿着长度308延伸到所装配的电缆126。电缆126的横截面可以大致为圆形。例如，电缆126可以为管状形状。在所示的实施例中，电缆126是同轴电缆。例如，电缆126可以包括一个核心导体302，其至少部分围绕着绝缘隔板304。所述核心导体302可以包括一个或多个铜导线或由金属或金属合金形成的导线。绝缘隔板304包括非导体或绝缘材料，或由非导体或绝缘材料形成。例如，绝缘隔板304可以由绝缘聚合体形成。绝缘隔板304至少部分由电缆输入套管306围绕。绝缘隔板304使导体302与电缆输入套管306电隔离。电缆输入套管306包括导电材料，或由导电材料形成。例如，电缆输入套管306可以包括多个金属导线、金属管状本体或金属遮掩物。如下所述，电缆输入套管306将电接地端和屏蔽200电连接(如图2所示)从而将屏蔽200和电接地端耦合。电缆屏蔽306可以屏蔽导体302免受电磁干扰。电缆屏蔽306围绕在绝缘护套310内。绝缘护套310包括非导电或绝缘体材料，或由非导电或绝缘体材料形成。例如，绝缘护套310可以由绝缘聚合体形成。绝缘护套310电隔离电缆输入套管306且保护电缆输入套管306。
图4是电缆126和图2中连接器118的装配端202的端视图。屏蔽200包括形成于其中的托架400。在所示的实施例中，托架400包括相对的侧壁406和形状类似于字母“U”的底部耦合壁408。侧壁406和耦合壁408从装配面402向侧壁206(如图2所示)和屏蔽200的装配壁208(如图2所示)的方向延伸。壁406，408和屏蔽200可以是一个整体。例如，壁406，408可以由同一金属片压制形成。
相对的侧壁406在托架400的相对面上大致呈平面。所述相对的侧壁406互相平行。可选择的是，壁406可以以不同于如图4中所示的方向定向。例如，壁406可以相对于另一个为横向。在另一个实施例中，一个或更多的壁406并非大致呈平面且可以包括一个或多个弯曲或波浪形。所述耦合壁408是凸弓形的壁，其在如图4所示的实施例中的壁406之间延伸且使壁406互相连接。可选择的是，耦合壁408可以具有不同于所示实施例中的形状。壁406和耦合壁408形成腔体424，所述腔体424通过屏蔽200的装载面402容纳电缆126。所述装载面402布置于屏蔽200的一端上，其面对屏蔽200的匹配面212(如图2所示)。
所述托架400可以包括可锻的延伸板(malleable extensions)412，其从托架400的开口端414向上凸出。延伸板412布置在开口端414的相对侧。开口端414允许从托架400上面进入到腔体424。可选择的是，延伸板412可以朝着另一个或朝着开口端414弯曲或塑性变形从而至少部分闭合开口端414。例如，延伸板412可以朝着另一个向内弯曲以闭合开口端414。
装载面402包括屏蔽200的一端404，通过它电缆126被装载到屏蔽200内。电缆126的绝缘护套310的一部分410从电缆126移出从而使接近于电缆126的装载端416的电缆输入套管306暴露。电缆126的装载端416包括装配到屏蔽200内的电缆126的端部。暴露的电缆输入套管306被接纳在托架400内。如下所示，可以在电缆输入套管306和托架400之间提供电阻焊接点500-504(如图5所示)从而将电缆输入套管306和托架400在电气上和机械上耦合。在电缆输入套管306和托架400之间提供几个结合点418-422。所述结合点418-422包括在腔体424中的几个位置，在此电缆输入套管306和托架400互相配置成足够紧密从而使导电耦合材料能够在电气上和机械上将电缆输入护套306和托架400相互结合。例如，结合点418-422包括在腔体424中的区域，在该区域可以放置导电焊料以耦合电缆输入套管306和托架400。仅举个例子，所述结合点418，420布置于电缆输入套管306和托架400的侧壁之间在电缆输入套管306的一侧，其相比耦合壁408来说，距离托架400的开口端414更近。结合点422位于耦合壁408和电缆输入套管306之间在电缆输入套管306下方。
图5是电缆126沿着图4中线5-5剖开的横截面图和托架400的装载面402的正视图。电缆126利用示例性的电阻焊接500-504在电气上和机械上连接到托架400。导电耦合材料501放置在腔体424内。例如，导电焊料放置在腔体内424，导电耦合材料501可以通过托架400的开口端414放置在腔体424内。可选择的是，导电耦合材料501通过装载面402放置在腔体内424。在将电缆输入套管306装配到托架400之前导电耦合材料501可以放置在底部结合点422(如图4所示)。随后，电缆输入套管306通过装载面402或通过开口端414装配到托架400内。附加的导电耦合材料501可以放置成邻接在顶部结合点418，420(如图4所示)处的一个或多个电缆输入护套306和托架400的侧壁406。可选择的是，导电耦合材料501不放置在底部结合点422。在另一个例子中，在将电缆输入电缆306装配到托架400内之前，导电耦合材料501可以放置在电缆输入套管306上。在将电缆输入套管306放置到托架400内之前，导电耦合材料501可以施加到电缆输入套管306周围或电缆输入套管306圆周的一部分。例如，在将电缆输入套管306放置到托架内之前，电缆输入套管306可以浸入到导电耦合材料501内。在可选择的实施例中，非导电耦合材料501施加到电缆输入套管306或到托架400。例如，电缆输入套管306可以在非导电耦合材料501配置在电缆输入套管306和托架400任意一个上或其之间的情况下装配到托架400内。
电流512通过托架400和电缆输入套管306施加从而引起导电耦合材料501流动。例如，复数个电极508，510可以电连接到电源506。电源506可以包括振荡电源或持续电源。如图5所示，电极508，510被压成抵接着托架400的相对侧壁406。电流512通过电极508，510施加到托架400的侧壁406。电流512通过托架400和电缆输入套管306。电流512将在腔体424内的导电耦合材料501加热。电流512也可以将一个或多个电缆输入套管306和托架400加热。托架400和电缆126的阻抗特征可以引起热量的水平，以及在托架400内和周围的热量增加。当在托架400周围的热量增加，导电耦合材料501流动。例如，导电耦合材料501的熔化温度可以低于电缆126和屏蔽200(如图2所示)的各种各样元件的熔化温度。导电耦合材料501可以类似液体一样流动。导电耦合材料501在电缆输入套管306和托架400之间流动以浸润电缆输入套管306和托架400。例如，导电耦合材料501流动，以在结合点418-422处与电缆输入套管306的表面514-518连接(如图4所示)。导电耦合材料501流动在结合点418-422处与侧壁406的表面520-524和耦合壁408接触。通过从侧壁406除去电极508，510的方式或通过阻止电流512从电源流动的方式，电流512从托架400和电缆输入套管306流出。在电流512流出后，托架400、电缆输入套管306和导电耦合材料501降温。由于导电耦合材料501降温，材料501凝固。材料501凝固以形成如图5所示的电阻焊点500-504。电阻焊点500-504在机械上确保电缆输入套管306和屏蔽200结合在一起并且电气上将电缆输入套管306连接到屏蔽200。
在可选择的实施例中，电缆输入套管306没有使用导电耦合材料501就连接到托架400，如上所述。例如。可以不使用导电耦合材料501而在电缆输入套管306和托架400之间形成电阻焊点。在没有导电耦合材料501施加到电缆输入套管306和托架400中任一个上的情况下，电缆输入套管306可以放置在托架400内。电流512施加到托架400内，如上所示。电流512可以充分加热一个或多个电缆输入套管306和托架400从而将电缆输入套管306和托架400耦合。例如，电缆输入套管306可以部分熔化并且结合到托架400。托架400和电缆输入套管306之间的结合可以在托架400和电缆输入套管306之间提供电气和机械连接。
在图5中，虽然图示的电流512作为在电极508，510之间的直接连接，但是电流512可以从如图5所示的路径偏离或延伸。例如，电流512可以延伸到托架400、屏蔽200、电缆导体302、电缆输入套管等等，比图5所示的数量更多。如图5中的电流512的说明仅仅是作为一个在电极508、510之间延伸的电流512的举例。在其中一个实施例中，电流512施加在屏蔽200的大致扁平的表面上。例如，电流512可以通过放置与托架400相对且大致扁平的平面相连接的电极508、510的方式来施加。扁平壁406可以提供理想的表面，在其上可以施加电流512以产生电阻焊点500。
施加电流512以产生电阻焊点500-504没有显著地改变电缆126或电缆输入套管306的形状或结构。例如，电阻焊点500-504可以不改变电缆输入套管306的结构或圆形的横截面的形状。在施加电流512以产生电阻焊点500-501之后电缆输入套管306的外径526可以基本相同。在另一个例子中，可以保持电缆输入套管306的横截面形状为圆形并且没有由于产生电阻焊点500-504而改变。电缆输入套管306的横截面形状可以保持圆形而没有缺口、波动，或其他因将电缆输入套管结合到屏蔽200(如图2所示)或到托架400而引起的不连续。在将电缆输入套管306结合到托架400之后的电缆输入套管306的最终的结构和在将电缆输入套管306结合托架400之前的电缆输入套管306的结构基本相同。利用电阻焊点500-504以将电缆输入套管306和屏蔽200电气耦合没有显著地改变电缆126的阻抗和电缆输入套管306。屏蔽200可以通过电缆输入套管306电气连接到电气接地端以屏蔽触点300(如图3所示)免受电磁干扰。
图6是电连接器118和电缆126的平面图，电缆输入套管306通过装载面402延伸到屏蔽200。如上所述，屏蔽200内的电缆输入套管306的直径526和屏蔽200外的电缆输入套管306的外径600基本一致。例如，在电缆输入套管306的直径526、600可以和接近装载面402的屏蔽200内和屏蔽200外的一样。在其中一个实施例中，电缆输入套管306的直径600是电缆输入套管306的外径，该电缆输入套管306是位于屏蔽200外侧的电缆126的暴露部分410。

Claims (4)

1.一种电连接器组件，其包括电缆(126)和连接器(118)，所述电缆包括导体(302)和至少部分围绕导体且配置成连接到电气接地端的电缆输入套管(306)，所述连接器(118)包括触点(300)和屏蔽(200)，所述屏蔽包括至少部分围绕触点的导电壁(206，208)以屏蔽触点免受电磁干扰，导电壁从配置成容纳匹配连接器的匹配面(212)延伸出来，其特征在于，所述屏蔽(200)包含托架(400)，该托架包括通过耦合壁(408)相互连接的侧壁(406)，侧壁和耦合壁从装配面(402)向着匹配面的方向延伸且形成通过装配面来容纳电缆，并且在所述电缆输入套管和所述托架之间的电阻焊接点(500，502，504)电耦合电缆输入套管与托架，其中屏蔽(200)通过电阻焊接点和电缆输入套管连接到电气接地端，且所述电缆输入套管(306)电耦合到所述连接器(118)的屏蔽(200)而没有将所述屏蔽(200)卷曲到所述电缆输入套管(306)上。
2.如权利要求1所述的电连接器组件，其特征在于，电缆输入套管没有变形被电连接到所述托架。
3.如权利要求1所述的电连接器组件，其特征在于，托架的侧壁的表面大致扁平。
4.如权利要求1所述的电连接器组件，其特征在于，电缆输入套管的外径在托架内部和在屏蔽外部靠近托架装配面的位置大致相同。
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