CN106463850B - 屏蔽式电连接器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的屏蔽连接器。该连接器包括至少一个壳体屏蔽元件(26)。屏蔽元件(26)包括电缆出口部分(34)，该电缆出口部分(34)设置有与屏蔽元件(26)一体形成的多个弹性片(36)。弹性片(36)包括与套圈(24)电气接触的接触区域，该套圈(24)被压接到电缆的屏蔽编织层。所述接触区域通过能够移动的夹紧环被保持为压靠所述屏蔽编织层。

Description

屏蔽式电连接器及其制造方法
技术领域
本发明涉及电磁屏蔽式电连接器领域。在许多应用中，特别是例如在用于可再充电的电动或混合动力机动车的电力连接器领域，电缆和电连接部分必须被电磁屏蔽。
背景技术
实际上，由于这些应用中包含的电力，电缆和连接器的屏蔽是必要的，以便避免干涉。因此保证这些应用中包含的电缆束尤其是这些电缆束中的连接器处的连续屏蔽是重要的。
为此目的已经研发出各种解决方案。例如文献WO 2011/124562 A1中描述的，已经设计出用于机动车的屏蔽连接器，其包含具有至少一个用于容纳触头的空腔的电绝缘内壳体，该触头电连接到设有屏蔽编织层的电缆。至少一个壳体屏蔽元件，其是导电的且具有电缆出口部分，布置为至少部分围绕壳体内部。这种类型的连接器，虽然能够满足技术要求，但是难以维修。
因而，这样的连接器必须以有效和较低成本的方式制造，同时满足要求的质量标准并允许电缆的任何潜在的维修。
电缆的屏蔽编织层和安装在其上的连接器壳体的屏蔽元件之间的电连接质量，以及该屏蔽元件的电缆出口部分的坚固性在这方面是特别关键的。事实上，连接器出口处的电缆可能经受强应力和震动。
发明内容
本发明的目的是制造一种至少部分满足上述要求的屏蔽连接器。
该目的是通过上述类型的连接器实现的，其中至少一个弹性片具有接触区域，其通过可移除夹紧环被保持按压在屏蔽编织层上(该文本中术语“可移除”是相对于弹性片上的位置而言的，换句话说，夹紧环可以从其至少部分覆盖弹性片的位置被移除，但不能从电缆完全移除或容易地移除)。
因此，弹性片的弹性可以适应电缆在连接器出口处的移动，同时避免壳体屏蔽元件的机械破裂以及壳体屏蔽元件和屏蔽编织层之间的电气连续性的中断。此配置使壳体屏蔽元件和电缆之间的连接是柔性的，因而释放了壳体屏蔽元件的过大应力。
此外，夹紧环可以保持弹性片与屏蔽编织层接触。夹紧环也可移除这一事实可以使得容易地释放壳体屏蔽元件和屏蔽编织层之间的连接，因而使得更容易地仅维修电缆成为可能，而无需更换连接器的其他元件。
此连接器可以包括任意如下特征，无论单独而言还是相组合：
-它包括：围绕电缆并且与夹紧环接触的密封件；在这种情况下，夹紧环形成止动件或表面，密封件可以被压缩而抵靠上述止动件或表面；
-它包括：压接到屏蔽编织层的外部套圈，弹性片通过压紧环压靠外部套圈上；在这种情况下，屏蔽元件和屏蔽编织层之间的电气连接是通过弹性片与刚性元件接触这一事实加强的；
-它包括：围绕屏蔽编织层布置的内部套圈，屏蔽编织层折叠在内部套圈上；此配置使得可以固定外部套圈的压接并确保外部套圈更好地保持在电缆上以及屏蔽编织层和刚性套圈之间最佳的电气连接，所述编织层夹在刚性套圈之间。
根据另一方面，本发明涉及一种用于组装机动车的屏蔽连接器方法，包含下列步骤：
-提供设有屏蔽编织层的电缆，
-剥离电缆一端附近的屏蔽编织层的一部分，
-将至少一个触头固定在电缆的位于屏蔽编织层的被剥离部分附近的端部，
-将该触头插入电绝缘内部壳体中，以及
-将至少一个导电的壳体屏蔽元件布置在内部壳体上，该屏蔽元件包括电缆出口部分。
电缆出口部分设置有与屏蔽元件一体形成的至少一个弹性片，该弹性片沿着被剥离的屏蔽编织层的部分延伸。可移除的夹紧环然后可以回复到弹性片上，位于被剥离的屏蔽编织层的部分上。
此方法可以制备可确保仅在电缆上的连接器中的屏蔽连续性的电缆和元件。没有将涉及遮蔽功能的元件组装在连接器的其余部分上。
该方法还可以包括任意如下特征，无论单独而言还是相结合：
-外部套圈在被剥离的屏蔽编织层部分处被压接到电缆，并且夹紧环将弹性片压靠在外部套圈上，
-内部套圈布置在电缆上，位于剥离的屏蔽编织层部分之上，然后在外部套圈压接到内部套圈之前，屏蔽编织层向后折叠到内部套圈上，
-密封件围绕电缆布置并抵靠夹紧环。
附图说明
通过阅读下列详细说明和研究附图，本发明的其它特征和优点将变得明显，其中：
-图1示意性示出了根据本发明的连接器实施例的立体分解图；
-图2示意性示出了图1的连接器屏蔽的立体图；
-图3示意性示出了立体剖视图中的连接器的屏蔽元件和电缆的屏蔽编织层之间的连接细节；
-图4A和图4B示意性示出了两个不同套圈直径，外部套圈压接在电缆的剥离端部；并且
-图5A至图5G示出了根据本发明的组装方法的一系列步骤。
具体实施方式
根据本发明的连接器的示例性实施例示于图1。根据该示例，连接器1包括：
-接口联接器2和接线联接器4，二者均由弹性体材料制成，
-内部壳体6、外部壳体8、用于保持接口联接器2的装置10、两个压缩半壳12、盖体14、用于确保连接(“CPA”或连接定位保证)的装置16、辅助锁定装置18、间隔件20，所有部件均由电绝缘的塑料材料模制，
-内部套圈22、外部套圈24、以及壳体屏蔽元件26，所有部件均由金属制成。
连接器1还包括电连接到电缆30的触头28(见图5D)。
图2更具体地示出了内部套圈22和外部套圈24如何与壳体屏蔽元件26配置。壳体屏蔽元件26，根据该示例具有两个，例如通过从金属片冲压和切割而制造。它们彼此嵌套以形成沿着纵轴线A延伸的笼体，位于朝向连接接口的开口端32和包含电缆出口部分34的相反端之间。
此电缆出口部分34具有基本管状形状，其关于纵轴线A对称。它包含多个片36或与壳体屏蔽元件26一体成型的弹性叶片。例如，有10个片36围绕纵轴线A均匀分布。然而，应注意的是，片抵靠在外部套圈24上，无需在电缆出口部分34的壳体屏蔽元件26上执行任何压接操作。因而这基本上限制了施加于壳体屏蔽元件26上的应力水平。这也允许手工组装，并有利于维修操作。
如图3更详细示出的，每个片36具有弯曲形状。换句话说，每个片36当从其所连接的壳体屏蔽元件26向顶点38延伸时，每个片36逐渐远离纵轴线A。然后，继续从该顶点38，沿着它的自由端40的方向，该片再次朝向纵轴线接近。当不被施压时，在片36的自由端处所绘出的圆的直径小于外部套圈24的外径。因而，当外部套圈24被容纳在电缆出口部分34中时，片36的自由端40形成接触区域，以抵靠并施加接触力到外部套圈24的外表面42上。
内部套圈22具有比外部套圈24的内径更小的外径。因此，在屏蔽编织层44的剥离部分48上，内部套圈22被放置为抵靠电缆30。因此屏蔽编织层44与内部套圈22的内表面46接触。屏蔽编织层44也被折叠，即向后返回到自身上，以便与内部套圈22的外表面50接触。外部套圈24被螺旋拧在抵靠内部套圈22的屏蔽编织层44的剥离部分48之上，它被压接在内部套圈22上。外部套圈24的外表面42是基本光滑的(没有可见的屏蔽编织层)。因而，即使在连接器1的使用寿命期间这些自由端40开始摩擦外部套圈24的该外表面42，片36的自由端40抵靠该光滑面并产生可靠的和长久的电接触。
如图4所示，上面提出的弹性片36的构造可以容纳多种直径的电缆30，具有有限数量的不同直径的套圈。例如，在图4A中，大直径的内部套圈22(例如10.1毫米内径和10.9毫米外径)可以用于较大直径的电缆，而且夹紧齿52在外部套圈24(例如12.3毫米内径和13.1毫米外径)和具有较小尺寸d(例如d＝0.7毫米)的内部套圈22之间延伸。如图4B所示，小直径的内部套圈22(例如8.6毫米内径和9.4毫米外径)可以用于具有较小直径的电缆，同时保持与图4A所示的情况相同的外部套圈24。相比之下，在这种情况下，在外部套圈24和内部套圈22之间延伸的夹紧齿52具有更大尺寸D(D＝1.45毫米)。所以应该注意，当电缆30的外径变化时，这足以适应内部套圈22的直径，而不改变外部套圈24的直径(在压接前)。
如图1所示，间隔件20具有内部管状表面54，其形成夹紧环56。间隔件20(以及因此它的夹紧环54)能够沿着电缆30移动，并且可以可移除地定位在片36(图5G)之上。夹紧环56的内表面54，通过压靠片36的顶点38，施加力，该力按压和保持片36的自由端40以与外部套圈24的外表面42接触。换句话说，夹紧环54在电缆30的方向上径向地施加力在弹性片36上，主要在其顶点38处。因为片36一方面相对于外部套圈24的外表面42倾斜，另一方面是弹性的，所以夹紧环54(其内径稍微大于外部套圈的外径，但小于在片36的顶点38处所绘出的直径)可以较容易地沿着电缆30移位，然后位于片36上。
根据一变型实施例，夹紧环56和间隔件是两个独立的元件。
图5更详细地示出了连接器部分1的组件，其包含壳体屏蔽元件26和屏蔽编织层44之间的连接。因而，在图5A中，盖体14、接线联接器4、间隔件20、以及内部套圈22和外部套圈24已经螺旋拧在电缆30上(压缩半壳12可以随后被布置在电缆30上)。应当注意的是，内部套圈22和外部套圈24可以在电缆30周围采取任意角度位置，其简化了用于组装根据本发明的连接器的方法。
可以看出，夹紧环56和其上安装有夹紧环的间隔件20有助于形成止动面或表面，接线联接器4可以被压缩半壳12和盖体14压缩而抵靠在止动面或表面上。如图5B所示，然后电缆30的内绝缘的一部分在其一端附近被移除，以便释放电缆30的导线58。电缆30的外绝缘60的一部分也被移除，以便剥去屏蔽编织层44，然后其折叠在内部套圈22上。然后外部套圈24可以返回到并压接在屏蔽编织层的被折叠在内部套圈22上的部分(图5C)。然后触头28压接到电缆30的导线58的先前被清洁和剥离的端部(图5D)。这些触头28被插入内部壳体6中(图5E)。两个壳体屏蔽元件26返回到内部壳体6(图5F)。片36覆盖外部套圈34。片的弹性可以优化震动之下的性能，不影响屏蔽性能。例如，可以达到42G正弦的振动水平，也就是说基本上17G RMS，代替了现有的这种类型的屏蔽连接器的25G正弦。应当注意的是，屏蔽元件26和它们的片36不被压接到外部套圈，这使得拆卸和维修操作成为可能。两个屏蔽元件26中的一个嵌套在另一个中，而且间隔件20的夹紧环56返回到片36(图5G)。
因此，由此制备和屏蔽的电缆30的端部能够在被引入到外壳体8中以及与连接器1的其它元件组装之前被储存和/或运输。

Claims (10)

1.一种用于机动车的屏蔽连接器，所述连接器包括：
电绝缘的内壳体(6)，所述内壳体具有用于容纳触头(28)的至少一个空腔，所述触头电连接到设置有屏蔽编织层(44)的电缆(30)，
至少一个壳体屏蔽元件(26)，所述壳体屏蔽元件是导电的，被布置为至少部分地围绕所述内壳体(6)并且包括电缆出口部分(34)，所述电缆出口部分(34)设置有与所述壳体屏蔽元件(26)一体形成且与所述屏蔽编织层(44)电连通的至少一个弹性片(36)，
在所述电缆的方向上向所述弹性片(36)施加力的能够移除的夹紧环(56)，以及
压接到所述屏蔽编织层(44)的外部套圈(24)，所述弹性片(36)被所述夹紧环(56)挤压而抵靠所述外部套圈，其中，当所述外部套圈(24)被容纳在所述电缆出口部分(34)中时，所述弹性片(36)的自由端(40)形成了压靠在所述外部套圈(24)的外表面(42)上并向所述外部套圈(24)的所述外表面(42)施加接触力的接触区域。
2.根据权利要求1所述的连接器，所述连接器包括围绕所述电缆(30)并且与所述夹紧环(56)接触的密封件(4)。
3.根据权利要求1所述的连接器，其中，在所述弹性片(36)的所述自由端(40)处所绘出的圆的直径小于所述外部套圈(24)的外径。
4.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述外部套圈(24)的外表面(42)是基本光滑的，并且所述弹性片(36)的自由端(40)压靠在光滑的所述外表面上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的连接器，所述连接器还包括围绕所述屏蔽编织层(44)布置的内部套圈(22)，所述屏蔽编织层(44)折叠在所述内部套圈上。
6.一种用于机动车的屏蔽连接器，所述连接器包括：
电绝缘的内壳体(6)，所述内壳体具有用于容纳触头(28)的至少一个空腔，所述触头电连接到设置有屏蔽编织层(44)的电缆(30)，
至少一个壳体屏蔽元件(26)，所述壳体屏蔽元件是导电的，被布置为至少部分地围绕所述内壳体(6)并且包括电缆出口部分(34)，所述电缆出口部分(34)设置有与所述壳体屏蔽元件(26)一体形成且与所述屏蔽编织层(44)电连通的至少一个弹性片(36)，
在所述电缆的方向上向所述弹性片(36)施加力的能够移除的夹紧环(56)，
压接到所述屏蔽编织层(44)的外部套圈(24)，所述弹性片(36)被所述夹紧环(56)挤压而抵靠所述外部套圈，以及
围绕所述屏蔽编织层(44)布置的内部套圈(22)，所述屏蔽编织层(44)折叠在所述内部套圈上，其中，所述外部套圈(24)包括在所述外部套圈(24)和所述内部套圈(22)之间延伸的夹紧齿(52)。
7.根据权利要求6所述的连接器，其中，所述夹紧齿(52)相对小于所述内部套圈(22)的直径。
8.一种组装用于机动车的屏蔽连接器(1)的方法，所述方法包含下列步骤：
-提供设置有屏蔽编织层(44)的电缆(30)，
-剥离所述屏蔽编织层(44)的在所述电缆(30)的一端附近的部分，
-将至少一个触头(28)固定在所述电缆(30)的位于所述屏蔽编织层(48)的被剥离部分附近的所述一端处，
-将所述触头(28)插入电绝缘的内壳体(6)中，以及
-将至少一个导电的壳体屏蔽元件(26)布置在所述内壳体(6)上，所述壳体屏蔽元件(26)包括电缆出口部分(34)，所述电缆出口部分(34)设置有与所述壳体屏蔽元件(26)一体形成的至少一个弹性片(36)，所述弹性片沿着被剥离的屏蔽编织层(48)的所述部分延伸，并且再将能够从所述弹性片(36)移除的夹紧环(56)放置到被剥离的屏蔽编织层(48)的所述部分上，其中，在被剥离的屏蔽编织层(48)的所述部分处将一外部套圈(24)压接到所述电缆(30)，并且所述夹紧环(56)挤压所述弹性片(36)使之抵靠所述外部套圈(24)，并且其中，所述弹性片压靠在所述外部套圈(24)上，无需在所述电缆出口部分(34)处对所述壳体屏蔽元件(26)执行任何压接操作。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，内部套圈(22)被布置在电缆(30)上且位于被剥离的屏蔽编织层(48)的所述部分上，所述屏蔽编织层(44)被折叠到所述内部套圈(22)上，并且所述外部套圈(24)被压接到所述内部套圈(22)。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，将一密封件(4)布置为围绕所述电缆(30)并抵靠所述夹紧环(56)。
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