CN104620329B - 用于剪接屏蔽电缆的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种电缆组件(150)，例如用于电动车辆或者混合动力车辆中的电缆组件，具有多根剪接在一起的屏蔽电缆(110,112,114)。中心导体(116)连结在一起并包围在内绝缘体(152)中。电缆的屏蔽导体(130)通过包围内绝缘体(152)并附连到屏蔽电缆(110)的屏蔽导体(130)的导电套筒(160)相连结。套筒(160)使屏蔽电缆(110)的外绝缘层分开。套筒(160)由密封到屏蔽电缆(110)的外绝缘层的外绝缘体(182)包围。还提供了一种将屏蔽电缆(110)剪接在一起的方法(300)。

Description

用于剪接屏蔽电缆的装置和方法
技术领域
本发明总地涉及一种用于连结屏蔽电缆的剪接装置和方法。
背景技术
屏蔽电缆通常包括绝缘的中心导体和围绕绝缘中心导体的单独的绝缘屏蔽导体。屏蔽导体可由编织丝网、金属箔、或金属化膜组成。电缆通常具有覆盖屏蔽导体的第二绝缘层。屏蔽电缆已长期用于通信系统，例如用在有线电视传输线中。还发现屏蔽电缆用在电动和混合动力车辆的高压应用中。当屏蔽电缆剪接在一起时，通常需要电连接剪接电缆的屏蔽导体以及中心导体，以保持屏蔽导体的电气连接。互连屏蔽导体可能是复杂的，因为屏蔽导体必须从电缆的剪接端部回切以连结中心导体。互连屏蔽导体在一对多剪接结构(有时称为Y剪接)中可能是更加复杂的。
在背景技术部分讨论的主题不应仅仅因为是在背景技术部分提到就假定为现有技术。同样的，背景技术部分提到的或与背景技术的主题有关的问题不应假定为先前在现有技术中所公认的。背景技术的主题仅仅代表不同的方法，他们本身也可以成为专利。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了一种线束组件。线束组件包括第一屏蔽电缆，第二屏蔽电缆以及第三屏蔽电缆，第一屏蔽电缆具有至少部分地由第一屏蔽导体轴向地包围的第一中心导体，该第一屏蔽导体至少部分地由第一绝缘护套轴向地包围，第二屏蔽电缆具有至少部分地由第二屏蔽导体轴向地包围的第二中心导体，该第二屏蔽导体至少部分地由第二绝缘护套包围，第三屏蔽电缆具有至少部分地由第三屏蔽导体轴向地包围的第三中心导体，该第三屏蔽导体至少部分地由第三绝缘护套包围，其中第一、第二和第三中心导体形成了直接连结部分，而第一、第二和第三屏蔽导体彼此物理地隔开。线束组件还包括限定了纵向轴线以及第一轴向通道的导电套筒，该第一轴向通道包围第一、第二和第三屏蔽导体，并且所述导电套筒限定了附连到第一屏蔽导体的第一触件、附连到第二屏蔽导体的第二触件以及附连到第三屏蔽导体的第三触件，其中第一、第二和第三绝缘护套彼此隔开，并且其中第一、第二和第三屏蔽导体的封闭部分基本上平行于纵向轴线。该电缆组件进一步包括可密封地接合第一、第二和第三绝缘护套并包围导电套筒的外绝缘体。
该线束组件可包括布置在第一轴向通道内并限定包围第一、第二和第三中心导体的连结部分的第二轴向通道的内绝缘体。该内绝缘体和套筒可具有大致椭圆的截面。第二轴向通道的一部分可以变窄，从而只有单根屏蔽电缆可布置在第二轴向通道的一部分内。该套筒可以限定构造成形成第一触件的卷边翼并且该套筒可限定构造形成第二和第三触件的U形槽。第一、第二和第三触件可分别限定构造成允许焊膏注射到第一、第二和第三触件内部的孔。该线束组件还可以包括多个附连到的每个第一、第二和第三屏蔽导体的套圈，其中第一、第二和第三触件附连到多个套圈中的至少一个。多个套圈中的至少一个可由焊料形成。
根据线束组件的另一个实施例，第一、第二和第三触件可分别通过多个套圈附连到第一、第二和第三外导体。该套筒可包括构造为连结到第二套筒部分的第一套筒部分而内绝缘体可包括构造为连结到第二内绝缘体部分的第一内绝缘体部分。
在本发明的又一实施例中，提供了一种剪接屏蔽电缆的方法。该方法包括提供第一屏蔽电缆、提供第二屏蔽电缆、提供第三屏蔽电缆、提供屏蔽层以及提供内绝缘体的步骤，第一屏蔽电缆具有至少部分地由第一屏蔽导体轴向地包围的第一中心导体，该第一屏蔽导体至少部分地由第一绝缘护套轴向地包围，第二屏蔽电缆具有至少部分地由第二屏蔽导体轴向地包围的第二中心导体，该第二屏蔽导体至少部分地由第二绝缘护套包围，第三屏蔽电缆具有至少部分地由第三屏蔽导体轴向地包围的第三中心导体，该第三屏蔽导体至少部分地由第三绝缘护套包围，屏蔽层限定纵向轴线、第一轴向通道以及第一、第二和第三触件，所述屏蔽层由导电材料形成，内绝缘体限定第二轴向通道，所述内绝缘体由介电材料形成。该方法还包括以下步骤，将第一中心导体连结到第二中心导体和第三中心导体和第三中心导体，将连结的第一、第二和第三内导体布置在第二轴向通道内，将内绝缘体和第一、第二及第三屏蔽导体布置在第一轴向通道，其中布置在内绝缘体内的部分第一、第二和第三屏蔽导体基本上平行于纵向轴线，以及使第一、第二和第三绝缘护套彼此分开。该方法包括以下步骤，将第一触件附连到第一屏蔽导体、将第二触件附连到第二屏蔽导体以及将第三触件附连到第三屏蔽导体，由此在第一、第二和第三屏蔽导体之间提供导电通路，提供由绝缘材料形成的外绝缘体，在外绝缘体内布置护套，以及将外绝缘体可密封地结合到第一、第二和第三绝缘护套，由此将护套包围在外绝缘体内。连结的第一、第二和第三内导体可滑动地布置在第二轴向通道内，而第一、第二和第三屏蔽导体可滑动地布置在第一轴向通道内。
在第一、第二和第三接触件分别限定孔的情形下，该方法可包括如下步骤，通过在其中限定的孔将焊膏注射到第一、第二和第三触件内部，并加热焊膏直至回流，从而分别焊接第一、第二和第三触件到第一、第二和第三屏蔽导体。该方法可选地包括以下步骤，提供第一、第二和第三套圈；分别将第一、第二和第三套圈附连到第一、第二和第三屏蔽导体；分别将第一、第二和第三套圈压接到第一、第二和第三触件，由此分别将第一、第二和第三触件附连到第一、第二和第三屏蔽导体。
在套筒包括第一套筒部分和第二套筒部分的情形下，该方法可附加地包括将第一套筒部分连结到第二套筒部分的步骤，由此将接合的第一、第二和第三内导体布置在第二轴向通道内。
在内绝缘体包括第一内绝缘部分和第二内绝缘体部分的情形下，该方法可进一步包括连结第一内绝缘部分到第二内绝缘部分的步骤，由此在第一轴向通道内布置内绝缘体和第一、第二和第三屏蔽导体。
在外绝缘体进一步包括构造成可密封地接合外绝缘体和至少一根屏蔽电缆的端盖的情形下，该方法还可包括可密封地接合端盖与至少一根屏蔽电缆及可密封地接合后盖与外绝缘体的步骤，从而将护套封闭在外绝缘体内。
通过阅读以下的通过非限制示例的方式并参照附图给出的本发明的较佳实施例的详细描述可更清楚地呈现本发明的进一步特征和优势。
附图说明
现参照附图通过示例来描述本发明，其中：
图1是现有技术的电气负载的线路图示意图；
图2是根据第一和第二实施例的电气负载线路图的示意图；
图3是根据第一实施例的具有中心导体剪接连接件的线束组件的视图；
图4是根据第一实施例的具有屏蔽电缆上的预加载内绝缘体的线束组件的立体图；
图5是根据第一实施例的具有包围中心导体剪接连接件的内绝缘体的线束组件的立体图；
图6是根据第一实施例的包围中心导体剪接连接件的图5的线束组件的内绝缘体的半透明立体图；
图7是根据第一实施例的包围中心导体剪接连接件的图6的线束组件的内绝缘体的剖视图；
图8是根据第一实施例的具有屏蔽电缆上的预加载护套的线束组件的立体图；
图9是根据第一实施例的图8的包围内绝缘体的屏蔽线束组件的立体图；
图10是根据第一实施例的图9的包围内绝缘体的线束组件的护套的剖视图；
图11A是根据第一实施例的将图10的线束组件的触件压接到屏蔽导体的立体图；
图11B是根据第一实施例的图10的线束组件的触件和分离线的俯视近视图；
图12是根据第一实施例的包围图10的线束组件护套的外绝缘体的立体图；
图13是根据第一实施例的线束组件的立体图；
图14是根据第二实施例的线束组件的分解立体图；
图15是根据第二实施例的图14的线束组件的内绝缘体的立体图；
图16是根据第二实施例图14的线束组件的内绝缘体组件的立体图；
图17是根据第二实施例的布置在套筒的一部分内的图14的线束组件的内绝缘体组件的立体图；
图18是根据第二实施例的包围在套筒内的图14的线束组件的内绝缘体组件的立体图；
图19是根据第二实施例的将装置紧固到由图14的线束组件的套筒限定的触件的组件的立体图；
图20是根据第二实施例的图14的线束组件的套筒的立体图；
图21是根据第二实施例的图14的线束组件的外绝缘体内的护套组件的组件立体图；
图22是根据第二实施例的连接到图14的线束组件的屏蔽电缆的端盖组件的立体图；
图23是根据第二实施例的连接到图14的线束组件的外绝缘体的端盖组件的立体图；
图24是根据第二实施例的连接到另一个线束组件的另一个外绝缘体的线束组件的外绝缘体的立体图；以及
图25A根据第二实施例的布置在布线管内的两个线束组件的侧视图；
图25B根据第二实施例的布置在布线管内的两个线束组件的端视图；以及
图26A、26B和26C是根据第三实施例的包括四根屏蔽电缆的线束组件的视图；
图27A和27B是根据第一和第二实施例的剪接屏蔽电缆的方法的流程图。
具体实施方式
本文描述了一种用于剪接两根或者更多屏蔽电缆的装置和方法。该装置和方法可用于剪接具有单个中心导体或多个中心连接器的屏蔽电缆。本文所述的装置和方法可用于将两根屏蔽电缆剪接在一起以例如修补电缆段。本文所述的装置和方法还可用于剪接一根屏蔽电缆到两根或多根屏蔽电缆以形成Y剪接。本文所述的装置和方法可用于剪接多种屏蔽电缆类型，例如用于通信传输的屏蔽电缆，例如RG-59，或者为电动车或混合动力电动车设计的高压屏蔽电缆。
图1示出了用于将电气负载1连接到电池组2的现有技术的方案，例如在电动车辆中。每个电气负载1需要一对从电池组2到电气负载1布置的高压屏蔽电缆(正极3和负极4)以及保护各个电路的单独的熔断器5。
图2示出了用于将电气负载11连接到电池组12的方案的非限制示例，例如在电动车辆中通过使用本文所述的装置和方法将一对正极电缆13和一对负极电缆14剪接在一起。发明人发现，可组合几个电路并且几个电路可共用单个熔断器15，例如因为没有同时使用电气负载11。电气负载11还可连接到控制器22，该控制器22使得电气负载11能够一次操作一个从而它们不同时使用，或者该控制器可监控各个电气负载11所使用的电流并控制各个电气负载11，从而电气负载11所使用的总电流小于烧断或断开熔断器15所需要的额定电流。发明人意识到，连接到这些电气负载1的一对高压屏蔽电缆13、14可如图2所示地通过屏蔽电缆剪接装置20(下文称为装置20)剪接到一起，该装置20连接屏蔽电缆13、14的中心导体17并保持屏蔽电缆13,14的屏蔽导体(未示出)的绝缘和连续性，由此减少了互连电气负载11到电池组12所需要的屏蔽电缆13,14的长度，因此减少了用于线束的屏蔽电缆13,14的成本、重量、封装空间以及布线复杂性。由于多个电气负载11可共用单个熔断器15，还可减少电池组12中的熔断电路的数量；通过与图1的现有技术方案相比减少熔断器15和电缆连接器16的数量进一步减少了电池组12的成本和复杂性。
图3示出了三根剪接在一起的高压屏蔽电缆第一屏蔽电缆110、第二屏蔽电缆112以及第三屏蔽电缆114的非限制示例。通过音波焊接工艺将各屏蔽电缆110、112、114的中心导体116、118、120连结起来以形成连接件122。已经在形成连接件122之前从中心导体116、118、120去除了外绝缘层124、126、128，屏蔽导体130、132、134以及内绝缘层136、138、140的一部分。或者，其他本领域技术人员熟知的工艺，例如在导电套筒内焊接或者压接导体可用于形成连接件122。可去除或者切除各屏蔽导体130、132、134的附加部分以提供足够的电压爬电距离142以便防止中心导体116、118、120以及屏蔽导体130、132、134之间的漏电，由此暴露出屏蔽电缆110、112、114的内绝缘层136、138、140。另外，导电套圈144、146、148可机械地以及电气地附连到屏蔽导体130、132、134以提供更加耐久的电气连接给屏蔽导体130、132、134。套圈可以是在形成连接件122之前通过压接或者焊接附连到屏蔽导体的闭合的或者筒形的套圈，或者套圈可以是在形成连接件122之后通过压接附连到屏蔽导体的开口的或夹式的套圈。套圈可由例如通过感应加热受热的焊接材料形成，直到套圈重熔并将触件连结到屏蔽导体。套圈可包括布置在屏蔽导体与内绝缘层之间的内套圈和布置在屏蔽导体上的外套圈。用于将导电套圈144、146、148附连到屏蔽导体130、132、134的材料和方法已为本领域技术人员所熟知。
图4到15示出了根据第一实施例的形成屏蔽电缆组件150的工艺的非限制示例，而三根屏蔽电缆110、112、114的中心导体116、118、120和屏蔽导体130、132、134均剪接在一起。此处所示的实施例构造成以Y剪接结构将三根屏蔽电缆110、112、114剪接在一起。但是，还可设想替代实施例，替代实施例构造成仅将两根屏蔽电缆剪接在一起或者将多于三根的屏蔽电缆剪接在一起。
如图4所示，电缆组件150包括由介电材料形成的内绝缘体152。介电材料可以是聚合物材料，例如玻璃填充聚酰胺(通常称为商标名NYLON)或者聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)。可使用注模工艺或者为本领域技术人员所熟知的其他塑料成型工艺来形成内绝缘体152。内绝缘体152设计成包围连接件122的暴露部分以及屏蔽电缆110、112、114的暴露的内绝缘层136、138、140的一部分。
内绝缘体152限定了轴向通道154，下文称为通道154，该通道154设计成容纳连接件122和连结的屏蔽电缆110、112、114。如图5和6所示，内绝缘体152可随后在单根屏蔽电缆110上沿着纵向轴线A以方向156滑过连接件122的，从而使屏蔽导体130、132、134暴露。
如图7所示，内绝缘体152的通道154可限定凸肩158以提供抵靠两个相连结的内导体118、120的前挡块并确保内绝缘体152相对于连接件122和暴露的屏蔽导体130、132、134的正确定位。内绝缘体152可设计成具有对称的形状，从而当内绝缘体152放置在单根屏蔽电缆110上时，不管内绝缘体152的定向，凸肩158都接触两个相连结的内导体118、120。
如图8所示，电缆组件150进一步包括由导电材料形成的套筒160，该套筒160限定了沿着纵向轴线A的轴向通道161，下文称为腔161。用于形成套筒160的导电材料优选地是铜合金，例如425黄铜，并且可以为了防腐蚀而镀锡。如图9所示，套筒160可沿着纵向轴线A沿方向156滑过内绝缘体152，从而将内绝缘体布置在腔161内。套筒160限定了设计成压接成机械和电气地与屏蔽导体130、132、134接触的触件162、164、166。套筒160可限定大致椭圆的截面。如本文所用，大致椭圆的截面是指套筒的圆周形状与椭圆的截面的圆周形状的差别不超过±10％。
如图10所示，套筒160可限定锁定结构168，该锁定结构168将套筒160保持在内绝缘体152上面的正确位置。锁定结构168可限定一对斜坡结构170，其中的一个斜坡结构170设计成当套筒160沿着纵向轴线A以方向156在锁上滑动时弯曲并随后快速回位，由此将内绝缘体152抓紧到锁定结构168之间。或者，套筒可沿着纵向轴线以与方向156相反的方向滑动。套筒160可设计成具有对称的形状，从而当套筒160放置在单根屏蔽电缆110上时，无论何种定向锁定结构168都将套筒160固定到内绝缘体152。本领域技术人员所熟知的其他锁定结构可替代地用于将套筒160在内绝缘体152上固定就位。内绝缘体152的凸肩158和套筒160的锁定结构168共同地使暴露的屏蔽导体130、132、134或者套圈相对于触件162、164、166定位。这在制造过程中在触件与屏蔽导体之间提供了更加一致的连接的好处。
如图11所示，通过施加机械力以在套筒160与屏蔽导体130、132、134之间提供机械和电气连接以及在全部屏蔽导体130、132、134之间提供电气连接，触件162、164、166压接到屏蔽导体130、132、134或者附连到屏蔽导体130、132、134的套圈。根据所示的示例，套筒限定了多个U形槽172，这些U形槽172形成了构造成当压接成将套筒固定到屏蔽导体或者套圈时变形的带174、176、178、180。通过对带的中心部分施加力，形成触件164、166的带178、180被压接，从而带的中心部分推动屏蔽电缆112、114分开，并确保屏蔽电缆的绝缘层是分开的，即彼此之间没有物理接触。包围在护套内的第一、第二和第三屏蔽导体的部分基本上平行于纵向轴线A。这提供了基本上同轴的剪接连接，该剪接连接可在有限空间的位置内(例如在汽车内)更容易地封装。如本文所用，基本上平行是指绝对平行±10°。在替代实施例中，套筒160可限定通过包围屏蔽导体或套圈并压接而连接到屏蔽导体或套圈的传统的卷边翼。卷边翼构造成隔开屏蔽电缆的绝缘层。在另一个替代实施例中，触件162、164、166可通过焊接或者本领域技术人员所熟知的除了压接外的其他工艺而电气和机械地连接到屏蔽导体130、132、134。
如图12所示，在介电材料上形成的外绝缘体182可放置在套筒160之上。外绝缘体182可由热塑性的热缩管形成。本领域技术人员熟知热缩管的适合的组分和来源。外绝缘体182还可在形成连接件122之前预加载到冲切的单根屏蔽电缆110。随后可使用本领域技术人员熟知的方法加热热缩管以可密封地接合至少一根屏蔽电缆110、112、114的外绝缘层124、126、128并包围套筒160，如图13所示。如本文所用，可密封地接合是指外绝缘体182会阻止诸如灰尘、污垢或流体的污染物进入外绝缘层124,126,128及外绝缘体182之间。这不意味着提供真空密封。或者，外绝缘体182可包括或者可由涂敷在套筒160和屏蔽电缆110、112、114上的诸如硅树脂材料的保形涂层184。发明人已经发现，通过套筒分开屏蔽电缆的绝缘层在外绝缘体与屏蔽电缆之间提供了改进的密封的好处。不参照任何特定的操作理论，外绝缘体或者外绝缘体内的密封剂能够接触外绝缘层126、128的整个周长，由此避免了如果外绝缘层126、128没有分开或者相接触则可能会形成的任何缝隙或者空隙。
图14到25B示出了根据第二实施例的形成屏蔽电缆组件150的工艺的非限制示例，且三根屏蔽电缆110、112、114的中心导体116、118、120和屏蔽导体130、132、134剪接在一起。此处所示的实施例构造成以Y剪接结构将三根屏蔽电缆110、112、114剪接在一起。但是，还可设想替代实施例，替代实施例构造成仅将两根屏蔽电缆剪接在一起或者将多于三根的屏蔽电缆剪接在一起。
图14示出了电缆组件250的另一个非限制示例。在本实施例中用于同一元件的附图标记与上文所述的实施例相同，并且相似元件的附图标记高100。此处所示的实施例构造成通过连接各个屏蔽电缆110、112、114的中心导体116、118、120将三根屏蔽电缆110、112、114剪接在一起以形成如图3所示及在第0042段之前所述的连接件122。但是，该实施例可用于将四根屏蔽电缆剪接在一起，并且可设想其他的实施例，这些实施例构造成将仅两根屏蔽电缆剪接在一起或者将多于四根的屏蔽电缆剪接在一起。
屏蔽电缆组件250包括由介电材料形成的第一内绝缘体252A和由介电材料形成的第二内绝缘体252B。介电材料可以是高分子材料，例如玻璃填充NYLON或者PBT。第一内绝缘体252A和第二内绝缘体252B可由相同的介电材料形成或者可由不同的介电材料形成。可使用注模工艺或者为本领域技术人员所熟知的其他塑料成型工艺来形成第一内绝缘体252A和第二内绝缘体252B。
第一内绝缘体252A设计成连结到第二绝缘体252B并且当第一内绝缘体252A和第二内绝缘体252B连结时，它们包围连接件122以及各屏蔽电缆110、112、114的暴露的内绝缘层136、138、140的一部分。
如图15所示，第一内绝缘体252A和第二内绝缘体252B可限定一对互相连接的通道254A、254B以将连结的屏蔽电缆110、112、114固定在第一内绝缘体252A和第二内绝缘体252B内。第一内绝缘体252A和第二内绝缘体252B还可包括一组匹配锥形杆253和凹口255从而在第一内绝缘体252A和第二内绝缘体252B围绕屏蔽电缆110、112、114装配时助于第一内绝缘体252A和第二内绝缘体252B的对准。第一内绝缘体252A和第二内绝缘体252B可设计成具有带相反性质的形状从而单个内绝缘体252可用于第一内绝缘体252A和第二内绝缘体252B。在此处所示的示例中，连结的内绝缘体252可具有通道254A没有用过的部分。
如图18所示，电缆组件250进一步包括由导电材料形成的限定了纵向轴线A的套筒260。用于形成套筒260的导电材料优选地是铜合金，例如425黄铜，并且可以为了防腐蚀而镀锡。套筒260限定了设计成与屏蔽电缆110、112、114的屏蔽导体130、132、134机械和电气地接触的触件262、264、266。触件262、264、266从套筒260突出并形成构造成适应屏蔽导体130、132、134或者套圈的弓形形状。如图19所示，触件262、264、266可通过单独的紧固装置284(例如可绕着触件262、264、266压接的带或者套筒)固定到屏蔽导体130、132、134。
或者，如图20所示，触件262、264、266可限定卷边翼286，该卷边翼286在绕着各个屏蔽电缆110、112、114的屏蔽导体130、132、134压接之前具有弓形形状。触件262、264、266设计成接触屏蔽导体130、132、134以在各个屏蔽电缆110、112、114的屏蔽导体130、132、134之间提供电气连接。触件262、264、266还可设计成将屏蔽电缆110、112、114机械地固定到套筒260并对电缆的连结在一起的中心导体116、118、120提供应变消除。
回到图18，套筒260设计成围绕第一内绝缘体252并限定用于各屏蔽电缆110、112、114的入口以离开套筒260。套筒260由限定了一组触件262A、264A、266A的第一套筒260A和限定了另一组触件262B、264B、266B的第二套筒260B组成。第一套筒260A构造成当与第二套筒260B匹配时包围内绝缘体。在第一套筒260A和第二套筒260B的连接表面中可包括结构以减少电阻。或者，第一套筒260A和第二套筒260B可使用导电的螺纹紧固件固定在一起。第一套筒260A和第二套筒260B可设计成具有带相反性质的形状，从而单个零件可用于第一套筒260A和第二套筒260B。在此处所示的示例中，可能有未使用的入口和触件。触件164、166推动屏蔽电缆112、114分开并确保屏蔽电缆的绝缘层是分开的，即彼此没有物理接触。包围在护套内的第一、第二和第三屏蔽导体的部分基本上平行于纵向轴线。这提供了基本上同轴的剪接连接，该剪接连接可在有限空间的位置(例如在汽车内)内更容易地封装。
如图21所示，电缆组件250可进一步包括外绝缘体282，该外绝缘体282由绝缘材料形成并限定了构造成部分包围套筒260的腔261。电缆组件250还包括第一端盖288和第二端盖290，该第一端盖288设计成可密封地接合其中一根屏蔽电缆110并可密封地接合外绝缘体282，该第二端盖290设计成可密封地接合其他两根屏蔽电缆112、114。端盖和外绝缘体282设计成通过阻挡诸如灰尘、污垢、水和其他流体的污染物进入连结在一起的内导体、连结在一起的内绝缘体和套筒260而对剪接电缆提供环境保护。外绝缘体282和端盖可由诸如NYLON或者PBT的聚合材料形成。端盖还可包括由诸如硅橡胶的顺应材料形成的密封元件292。发明人已经发现，通过套筒分开屏蔽电缆的绝缘层在密封元件292与屏蔽电缆之间提供了改进的密封的好处。不参照任何特定的操作理论，密封元件292能够接触外绝缘层126、128的整个周长，由此避免了如果外绝缘层126、128没有分开或者相接触则可能会形成的任何缝隙或者空隙。
如图23中最佳地示出的，外绝缘体282可包括设计成使多个外绝缘体282如图24地相互连接的阳附连结构294和阴附连结构296。这些附连结构294、296通过维持外绝缘体之间的空间关系可简化线束组件并提供更加坚固的线束组件，因为在外绝缘体之间不太可能有使外绝缘体282随着时间退化的振动接触。
如图25所示，多个电缆组件250可以交错布置地放置，从而电缆组件250可由电线管道298包围。使电缆组件250交错可提供较小管道的好处，并且因此需要更少的用于所产生的线束的封装空间。
可通过组合如图4-25所示的两个实施例的多个结构来设想替代的实施例。例如，与内绝缘体252和套筒260相似，内绝缘体152和套筒160可包括两个分开的部分。再例如，与套筒260相似，套筒160可限定从套筒突出并通过单独的紧固装置附连到屏蔽导体或者套圈的触件，该紧固装置例如是可围绕触件压接的带或者套筒。
图26示出了使屏蔽电缆剪接在一起的方法300的非限制示例。方法300包括以下步骤。
步骤310，“提供第一、第二和第三屏蔽电缆”，包括：提供具有第一中心导体的第一屏蔽电缆，该第一中心导体至少部分地由第一屏蔽导体轴向地包围，该第一屏蔽导体至少部分地由第一绝缘护套轴向地包围；提供具有第二中心导体的第二屏蔽电缆，该第二中心导体至少部分地由第二屏蔽导体轴向地包围，该第二屏蔽导体至少部分地由第二绝缘护套轴向地包围；提供具有第三中心导体的第三屏蔽电缆，该第三中心导体至少部分地由第三屏蔽导体轴向地包围，该第三屏蔽导体如图3所示至少部分地由第三绝缘护套轴向地包围。
步骤312，“提供限定了纵向轴线、第一轴向通道以及第一、第二和第三触件的护套”，包括提供限定了纵向轴线、第一轴向通道、第一触件、第二触件以及第三触件的护套。护套由导电材料形成。护套可如图9所示地由单片形成或者如图14所示地由多片形成。
步骤314，“提供限定了第二轴向通道的内绝缘体”，包括提供限定了第二轴向通道的内绝缘体。内绝缘体由介电材料形成。内绝缘体可如图5所示地由单片形成或者如图14所示地由多片形成。
步骤316，“将第一中心导体连结到第二中心导体和第三中心导体”，包括将第一中心导体连结到第二中心导体和连结到第三中心导体从而如图3所示地在中心导体之间形成机械和电气连接。可通过声波焊接、焊接或者为本领域技术人员所知的连结电线的其他方法来连结中心导体。可在连结中心导体之前将内绝缘体和套圈预加载到屏蔽电缆。
步骤318，“将连结在一起的第一、第二和第三内导体布置在第二轴向通道内”，包括如图6和15所示地将包括连结在一起的第一、第二和第三导体的连接件布置在内绝缘体的第二轴向通道或者渠道内。连结在一起的第一、第二和第三内导体如图6所示地可滑动地布置在第二轴向通道内。
步骤320，“将内绝缘体和第一、第二以及第三屏蔽导体布置在第一轴向通道内”，包括如图8-9和17-18所示地将内绝缘体和第一、第二以及第三屏蔽导体布置在第一轴向通道内。布置在内绝缘体内的第一、第二和第三屏蔽导体的部分基本上平行于纵向轴线。内绝缘体以及第一、第二和第三屏蔽导体如图8-9所示地可滑动地布置在第一轴向通道内。
步骤322，“将第一、第二和第三绝缘护套彼此分开”，包括将第一、第二和第三绝缘护套彼此分开。这可通过如图11和19所示地将第一、第二和第三屏蔽导体连接到触件来完成。
步骤324，“将第一触件附连到第一屏蔽导体，将第二触件附连到第二屏蔽导体以及将第三触件附连到第三屏蔽导体”，包括将第一触件附连到第一屏蔽导体，将第二触件附连到第二屏蔽导体以及将第三触件附连到第三屏蔽导体，由此在第一、第二和第三屏蔽导体之间提供导电通路。可通过卷边翼、套圈、焊接或者本领域技术人员所知的其他方法将触件附连到屏蔽导体。
步骤326，“将护套布置在外绝缘体内”，包括如图12和21-22所示地将护套布置在外绝缘体内。
步骤328，“可密封地将外绝缘体接合到第一、第二和第三绝缘护套”，包括可密封地将外绝缘体接合到第一、第二和第三绝缘护套，由此如图13和22-23所示地将护套包围在外绝缘体内。
方法300可进一步包括以下可选步骤。
在步骤324之前，方法300可包括步骤330，“提供第一、第二和第三套圈”，包括提供第一、第二和第三套圈。
在步骤330之后，方法300可包括步骤332，“分别将第一、第二和第三套圈附连到第一、第二和第三屏蔽导体”，包括分别将第一、第二和第三套圈附连到第一、第二和第三屏蔽导体。
在步骤330之后，方法300可包括步骤334，“分别将第一、第二和第三套圈压接到第一、第二和第三触件”，包括分别将第一、第二和第三套圈压接到第一、第二和第三触件，由此分别将第一、第二和第三触件附连到第一、第二和第三屏蔽导体。
在步骤324之前，方法300可包括步骤336，“通过限定在其中的孔将焊膏注入第一、第二以及第三触件内部”，包括通过由第一、第二以及第三触件限定的孔将焊膏注入第一、第二以及第三触件内部。
在步骤336之后，方法300可包括步骤338，“加热焊膏直到其重熔”，包括加热焊膏直到其重熔，由此分别将第一、第二和第三触件焊接到第一、第二和第三屏蔽导体。
在步骤320之前，方法300还包括步骤340，“将第一套筒部分连结到第二套筒部分”，包括将第一套筒部分连结到第二套筒部分，由此将连结在一起的第一、第二和第三内导体布置在第二轴向通道内，其中套筒包括第一套筒部分和第二套筒部分。
在步骤318之前，方法300还包括步骤342，“将第一内绝缘体部分连结到第二内绝缘体部分”，包括将第一内绝缘体部分连结到第二内绝缘体部分，由此将内绝缘体以及第一、第二和第三屏蔽导体布置在第一轴向通道内，其中内绝缘体包括第一内绝缘体部分和第二内绝缘体部分。
在步骤326之后，方法300可包括步骤344，“可密封地将端盖与至少一根屏蔽电缆接合”，包括可密封地将端盖与至少一根屏蔽电缆接合，其中外绝缘体进一步包括构造成可密封地与外绝缘体和至少一根屏蔽电缆接合的端盖。
在步骤344之后，方法300可包括步骤346，“可密封地将端盖与外绝缘体接合”，包括将端盖与外绝缘体接合，由此将护套包围在外绝缘体内。
由此，提供了一种用于将具有中心导体和与中心导体隔离并包围中心导体的屏蔽导体的屏蔽电缆连结在一起的电缆组件150、250和方法500。电缆组件150、250可用于电动车辆和混合动力车辆的线束中。在这种应用中，一个线缆组件150、250可用于将电池组12的正极端子连接到两个或者多个电气负载11，而另一个电缆组件150、250可用于将电池组12的负极端子连接到同样的两个或者多个电气负载11。电缆组件中的剪接可沿着电缆的走向彼此偏置以使线束所需的封装空间最小化。将电池组12通过电缆组件150、250连接到多个电气负载11提供了降低成本的好处，因为减少了维持线束中的屏蔽导体130、132、134的电气连接所需要的电缆的长度并且减少了所需要的封装空间。
尽管根据其较佳实施例描述了本发明，并不意味着限制于此，而是限制于以下权利要求书中所列出的范围。此外，术语第一、第二等的使用不代表任何重要性的顺序，而是用于将元件彼此区分开。另外，术语一种、一个等的使用不代表数量的限制，而是表示至少存在一个该指代词。

Claims (29)

1.一种线束组件，包括：
第一屏蔽电缆(110)，所述第一屏蔽电缆(110)具有至少部分地由第一屏蔽导体(130)轴向地包围的第一中心导体(116)，所述第一屏蔽导体(130)至少部分地由第一绝缘护套(124)轴向地包围；
第二屏蔽电缆(112)，所述第二屏蔽电缆(112)具有至少部分地由第二屏蔽导体(132)轴向地包围的第二中心导体(118)，所述第二屏蔽导体(132)至少部分地由第二绝缘护套(126)轴向地包围；
第三屏蔽电缆(114)，所述第三屏蔽电缆(114)具有至少部分地由第三屏蔽导体(134)轴向地包围的第三中心导体(120)，所述第三屏蔽导体(134)至少部分地由第三绝缘护套(128)轴向地包围，其中第一、第二和第三中心导体(116,118,120)形成直接连结的部分(122)而第一、第二和第三屏蔽导体(130,132,134)彼此物理地分开；
导电套筒，所述导电套筒限定了纵向轴线(A)以及第一轴向通道，所述第一轴向通道包围第一、第二和第三屏蔽导体(130,132,134)的一部分，并且所述导电套筒限定了附连到第一屏蔽导体(130)的第一触件(162)、附连到第二屏蔽导体(132)的第二触件(164)以及附连到第三屏蔽导体(134)的第三触件(166)，其中第一、第二和第三绝缘护套(124,126,128)彼此分开，并且第一、第二和第三屏蔽导体(130,132,134)被包围的部分基本上平行于纵向轴线(A)，其中所述第一触件、所述第二触件和所述第三触件中的至少两个构造成将第一屏蔽电缆、第二屏蔽电缆和第三屏蔽电缆分开，并且确保第一屏蔽电缆、第二屏蔽电缆和第三屏蔽电缆的至少两个的绝缘护套是分开的；以及
外绝缘体(182)，所述外绝缘体(182)可密封地接合第一、第二和第三绝缘护套(124,126,128)并包围导电套筒。
2.根据权利要求1所述的线束组件，进一步包括布置在第一轴向通道内并限定包围第一、第二和第三中心导体(116,118,120)的直接连结的部分(122)的第二轴向通道(154)的内绝缘体。
3.根据权利要求2所述的线束组件，其特征在于，内绝缘体和导电套筒具有大致椭圆形截面。
4.根据权利要求2所述的线束组件，其特征在于，第二轴向通道(154)的一部分变窄，从而只有单根的屏蔽电缆可布置在第二轴向通道(154)的一部分内。
5.根据权利要求2所述的线束组件，其特征在于，第一、第二和第三触件(160,162,164)通过多个套圈分别附连到第一、第二和第三屏蔽导体(130,132,134)。
6.根据权利要求5所述的线束组件，其特征在于，导电套筒包括第一套筒部分(260A)，所述第一套筒部分(260A)构造成连结到第二套筒部分(260B)。
7.根据权利要求6所述的线束组件，其特征在于，内绝缘体包括第一内绝缘体部分(252A)，所述第一内绝缘体部分(252A)构造成连结到第二内绝缘体部分(252B)。
8.根据权利要求1所述的线束组件，其特征在于，导电套筒限定了构造成形成第一触件(162)的卷边翼，并且其中套筒限定了构造成形成第二和第三触件(164,166)的U形槽。
9.根据权利要求8所述的线束组件，其特征在于，第一、第二和第三触件(164,164,166)分别限定了构造成允许将焊膏注入到第一、第二和第三触件(164,164,166)内部的孔。
10.根据权利要求9所述的线束组件，进一步包括多个附连到的每个第一、第二和第三屏蔽导体(130,132,134)的套圈，其中第一、第二和第三触件(164,164,166)附连到多个套圈中的至少一个。
11.根据权利要求10所述的线束组件，其特征在于，所述多个套圈中的至少一个套圈由焊料形成。
12.根据权利要求1所述的线束组件，其特征在于，所述导电套筒包括U形槽，所述U形槽形成带，所述带被构造成当力施加到所述带的中心部分时开成第二和第三触件，由此推动屏蔽电缆分开。
13.一种线束组件系统，包括：
电池组(12)，所述电池组(12)具有第一端子和第二端子；
电气联接到电池组的第一和第二电气负载(11A，11B)；以及
第一线束组件(13)和第二线束组件(14)，每个线束组件都根据权利要求1所述的线束组件，
其中第一线束组件(13)的第一屏蔽电缆(13A)连接到第一端子，第一线束组件(13)的第二屏蔽电缆(13B)连接到第一电气负载(11A)，而第一线束组件(13)的第三屏蔽电缆(13C)连接到第二电气负载(11B)，并且
其中第二线束组件(14)的第一屏蔽电缆(14A)通过熔线(15)连接到第二端子，第二线束组件(14)的第二屏蔽电缆(14B)连接到第一电气负载(11A)，而第二线束组件(14)的第三屏蔽电缆(14C)连接到第二电气负载(11B)。
14.根据权利要求13所述的系统，进一步包括控制器(22)，所述控制器(22)与第一和第二电气负载(11A，11B)联通并构造成控制第一和第二电气负载(11A，11B)，从而流经第二线束组件(14)的第一屏蔽电缆(14A)的电流低于断开熔线(15)所需要的阈值。
15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，每对第一和第二线束组件(13,14)连接到仅一根熔线(15)。
16.一种将屏蔽电缆剪接在一起的方法，包括步骤：
提供第一屏蔽电缆，所述第一屏蔽电缆具有至少部分地由第一屏蔽导体轴向地包围的第一中心导体，所述第一屏蔽导体至少部分地由第一绝缘护套轴向地包围；
提供第二屏蔽电缆，所述第二屏蔽电缆具有至少部分地由第二屏蔽导体轴向地包围的第二中心导体，所述第二屏蔽导体至少部分地由第二绝缘护套轴向地包围；
提供第三屏蔽电缆，所述第三屏蔽电缆具有至少部分地由第三屏蔽导体轴向地包围的第三中心导体，所述第三屏蔽导体至少部分地由第三绝缘护套轴向地包围；
提供套筒，所述套筒限定纵向轴线、第一轴向通道以及构造成分别电气连接到第一、第二和第三屏蔽导体的第一、第二和第三触件，所述套筒由导电材料形成；
提供限定了第二轴向通道的内绝缘体，所述内绝缘体由介电材料形成；
将第一中心导体连结到第二中心导体和第三中心导体；
将连结在一起的第一、第二和第三内导体布置在第二轴向通道内；
将内绝缘体以及第一、第二和第三屏蔽导体布置在第一轴向通道内，其中第一、第二和第三屏蔽导体的布置在内绝缘体内的部分基本上平行于纵向轴线；
使第一、第二和第三绝缘护套彼此分开；
将第一触件附连到第一屏蔽导体，将第二触件附连到第二屏蔽导体以及将第三触件附连到第三屏蔽导体，由此在第一、第二和第三屏蔽导体之间提供导电通路，所述第一触件、所述第二触件和所述第三触件中的至少两个构造成将第一屏蔽电缆、第二屏蔽电缆和第三屏蔽电缆分开，并且确保第一屏蔽电缆、第二屏蔽电缆和第三屏蔽电缆的至少两个的绝缘护套是分开的；
提供由绝缘材料形成的外绝缘体；
将护套布置在外绝缘体内；以及
可密封地将外绝缘体接合到第一、第二和第三绝缘护套，由此将套筒包围在外绝缘体内。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，连结在一起的第一、第二和第三内导体可滑动地布置在第二轴向通道内。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，内绝缘体以及第一、第二和第三屏蔽导体可滑动地布置在第一轴向通道内。
19.根据权利要求16所述的方法，进一步包括步骤：
提供第一、第二和第三套圈(330)；以及
分别将第一、第二和第三套圈附连到第一、第二和第三屏蔽导体(332)。
20.权利要求16所述的方法，其特征在于，第一、第二和第三触件分别限定了孔，该方法进一步包括步骤：
通过限定在其中的孔将焊膏注入第一、第二和第三触件内部(336)；以及
加热焊膏直到其重熔(338)，由此分别将第一、第二和第三触件焊接到第一、第二和第三屏蔽导体。
21.根据权利要求16所述的方法，进一步包括步骤：
提供第一、第二和第三套圈(330)；以及
分别将第一、第二和第三套圈压接到第一、第二和第三触件(334)，由此分别将第一、第二和第三触件附连到第一、第二和第三屏蔽导体。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，套筒包括第一套筒部分和第二套筒部分，所述方法进一步包括步骤：
将第一套筒部分连结到第二套筒部分(340)，由此将连结在一起的第一、第二和第三内导体布置在第二轴向通道内。
23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，内绝缘体包括第一内绝缘体部分和第二内绝缘体部分，所述方法进一步包括步骤：
将第一内绝缘体部分连结到第二内绝缘体部分(342)，由此将内绝缘体以及第一、第二和第三屏蔽导体布置在第一轴向通道内。
24.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，外绝缘体进一步包括构造成可密封地接合外绝缘体和至少一根屏蔽电缆的端盖，所述方法进一步包括步骤：
可密封地接合端盖与至少一根屏蔽电缆(344)；以及
可密封地接合端盖与外绝缘体(346)，由此将护套包围在外绝缘体内。
25.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述套筒包括U形槽，所述U形槽形成带，所述带被构造成当力施加到所述带的中心部分时开成第二和第三触件，由此推动屏蔽电缆分开。
26.一种线束组件系统，包括：
电池组(12)，所述电池组(12)具有第一端子和第二端子；
电气联接到电池组(12)的第一和第二电气负载(11A，11B)；
第一线束组件(13)，包括
第一屏蔽电缆(13A)，所述第一屏蔽电缆(13A)具有至少部分地由第一屏蔽导体(130)轴向地包围的第一中心导体(116)，所述第一屏蔽导体(130)至少部分地由第一绝缘护套(124)轴向地包围，
第二屏蔽电缆(13B)，所述第二屏蔽电缆(13B)具有至少部分地由第二屏蔽导体(132)轴向地包围的第二中心导体(118)，所述第二屏蔽导体(132)至少部分地由第二绝缘护套(126)轴向地包围；
第三屏蔽电缆(13C)，所述第三屏蔽电缆(13C)具有至少部分地由第三屏蔽导体(134)轴向地包围的第三中心导体，所述第三屏蔽导体(134)至少部分地由第三绝缘护套(128)轴向地包围，其中第一、第二和第三中心导体(110,112,114)直接连结并且第一、第二和第三屏蔽导体(130,132,134)彼此电气结合，其中第一屏蔽电缆(110)连接到第一端子，第二屏蔽电缆(112)连接到第一电气负载，而第三屏蔽电缆(114)连接到第二电气负载(11A)，和
导电套筒，所述导电套筒限定了纵向轴线以及第一轴向通道，所述第一轴向通道包围第一、第二和第三屏蔽导体的一部分，并且所述导电套筒限定了附连到第一屏蔽导体第一触件、附连到第二屏蔽导体的第二触件以及附连到第三屏蔽导体的第三触件，其中第一、第二和第三绝缘护套彼此分开，并且第一、第二和第三屏蔽导体被包围的部分基本上平行于纵向轴线，其中所述第一触件、所述第二触件和所述第三触件中的至少两个构造成将第一屏蔽电缆、第二屏蔽电缆和第三屏蔽电缆分开，并且确保第一屏蔽电缆、第二屏蔽电缆和第三屏蔽电缆的至少两个的绝缘护套是分开的；以及；
第二线束组件(14)，包括
第四屏蔽电缆(14A)，所述第四屏蔽电缆(14A)具有至少部分地由第四屏蔽导体(130)轴向地包围的第四中心导体(116)，所述第四屏蔽导体(130)至少部分地由第四绝缘护套(124)轴向地包围，
第五屏蔽电缆(14B)，所述第五屏蔽电缆(14B)具有至少部分地由第五屏蔽导体(132)轴向地包围的第五中心导体(118)，所述第五屏蔽导体(132)至少部分地由第五绝缘护套(126)轴向地包围；
第六屏蔽电缆(14C)，所述第六屏蔽电缆(14C)具有至少部分地由第六屏蔽导体(134)轴向地包围的第六中心导体(120)，所述第六屏蔽导体(134)至少部分地由第六绝缘护套(128)轴向地包围，其中第四、第五和第六中心导体(110,112,114)直接连结并且第四、第五和第六屏蔽导体(130,132,134)彼此电气联接，其中第四屏蔽电缆(14A)经由熔线(15)连接于第二端子，第五屏蔽电缆(14B)连接到第一电气负载(11A)，而第六屏蔽电缆(14C)连接到第二电气负载(11B)。
27.根据权利要求26所述的系统，进一步包括控制器(22)，所述控制器(22)与第一和第二电气负载(11A，11B)联通并且构造成控制第一和第二电气负载(11A，11B)，从而流经第四屏蔽电缆(14A)的电流低于断开熔线所需要的阈值。
28.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，每对第一和第二线束组件(13,14)连接到仅一根熔线(15)。
29.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述导电套筒包括U形槽，所述U形槽形成带，所述带被构造成当力施加到所述带的中心部分时开成第二和第三触件，由此推动屏蔽电缆分开。
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