CN1071946C - 用于连接多个屏蔽电缆的接线盒 - Google Patents

Abstract

接线盒用于互联所有屏蔽电缆的屏蔽层(4，29)，它包括：-构成法拉盒的一导体外壳(15，19)；-一金属板(5)，上有孔(7)用于通过一自锁卡子(6，20)固定每根电缆(1，22，18)；-以及凸片(25)，以板上挖出并弯出板所在的平面，以构成用于互连电缆的屏蔽网和连接屏蔽网到地的弯曲或焊接接线点，接地方式可以经一通过高频成份的滤波器(11)连接到导体外壳(15，19)，或直接经一接地线接地。应用范围包括工业用计算机网络。

Description

用于连接多个屏蔽电缆的接线盒

本发明涉及一用于连接多个屏蔽电缆的接线盒，例如用于连接收发数据工业设备的屏蔽电缆。这种屏蔽电缆通常包括多个相互绝缘的导线，外面由做成导电编织形带形式的电磁屏蔽网包围着。例如在设备的每个单元要经分电缆与主电缆相连时就要使用这样一个接线盒。

为了保护传送的数据，由一个接线盒相连的所有屏蔽电缆的屏蔽网必须连接起来。接线盒还要包含一导体外壳，用以在连接传送数据的导线的装置外形成一法拉第盒。在FIP和WORLDFIP域总线的情形中，如NFC46 604和IEC 1158-2标准就规定了物理互联的原则，第一是确保数据传送线的匹配，第二是正确互连电缆屏蔽网并将其接地。

法国专利申请第2 666 692及2 666 695号描述了符合上述原则的接线盒，这些原则使得在不干扰主电缆上的数据通讯的情况下能够将一分电缆接入主电缆，尽管它要求切开主电缆的成对导线，再经第一导线对将数据通讯转入设备，再经第二导线对将数据通讯返回主电缆。这些现有技术接线盒包括：

-一个切割装置，用于切断主电缆的线对；

-绝缘错位接触片(insulation displacement contacts)，用于将主电缆线对的第一段与分电缆第一导线对相连；

-绝缘错位接触片，用于将主电缆线对的第二段与分电缆第二导线对相连；

-绝缘错位接触片，用于将沿主电缆的屏蔽网延伸的加蔽线与一法拉第盒相连，该法拉第盒包括一金属盒或一镀有金属的绝缘盒，覆盖在整个接线装置的外面；以及

-三个电缆压盖，用于将主电缆的两个段和分电缆固定在接线盒中，以及将主电缆的两个段的屏蔽网和分电缆的屏蔽网连到法接第盒上。

这样的一种接线盒有这样一个优点即使得在增加设备到一现有的网络上时，能够在任一有效时间不干扰数据通讯。可是，这种接线盒也有这样几个缺点：成本高：尺寸大，在操作切割装置及绝缘错位接触片时需使用特殊工具。在某些场合，当接入新增设备时中断数据通讯无关紧要，或在某些场合，实际上可以肯定将来不会有新增设备要连接时，这种接线盒就显得是不必要的高成本了。

本发明的一个目的是提出一接线盒装置成本低得多，尺寸更小，安装时不需要使用特殊工具。该接线盒自然必须符合上面提及的标准规定的物理互连的原则。尤其，它必须提供一主电缆的两段的屏蔽网和一分电缆屏蔽网之间可靠的连接以及需要对屏蔽网与地之间的可靠连接，

-它还要通过构成一法拉第盒抗电磁干扰来保护连接，以及保障人员安全，以免人员接触这一连接和电缆屏蔽网。

本发明是用于连接多个屏蔽电缆、每个电缆都有电磁屏蔽网的一接线盒，所说的接线盒包括固定电缆的装置以及互联所有电缆的屏蔽网与导体外壳的装置，该导体外壳形成一法拉第盒并有对应于每根电缆的相应开孔；其特征在于：固定所有电缆的装置及互联所有电缆屏蔽网的装置，包括：

-一金属板，与形成法拉第盒的导体外壳相绝缘，它包括：

-用于每根电缆的两个小孔，所述的孔间距与所述电缆的直径相近；

-用于每根电缆的凸片，从所述金属板上挖开并从所述板的平面弯出做成一接点，用于连接所述电缆的屏蔽网；以及

-一用于每根电缆的自锁卡子，能依次穿过对应于所述电缆的两孔，紧紧卡在所述电缆周围，并压紧电缆直到将电缆固定在金属板上；

这一接线盒成本很低，因为它不要任何用于固定电缆和互联电缆屏蔽网的压盖，这些功能都用一块金属板代替完成，板上有几个小的易于加工的挖开的小块和自锁卡子，该卡子可以用常见的很便宜的尼龙卡子以便将电缆固定在电缆基座上。

在本发明的一个较好实施例中，每个凸片都有一弯曲的头并做成一钩状，以适于被弯曲或焊接电缆屏蔽网的导线；并扭绞在一起。因此用普通的钳子或烙铁很容易互联电缆的屏蔽网。电缆的相互绝缘的导线可以用且仅需使用常用工具如螺丝接线柱或小的绝缘错位接触片的任何低成本方法来互联。

不需要使用电缆压盖可以在相当大的程度上减小接线盒的总体尺寸。不需要使用切割装置可以更进一步减小接线盒尺寸。当在不需要尽可能减小对数据通讯的干扰的场合切割装置可以省去。

借助下面的对本发明的一个实施例的描述及下面的附图可以更好地理解本发明，本发明的其他细节也可以看得明白。

-图1是根据本发明的接线盒的一个实施例的全视图，接线盒被部分切除以看清内部结构；

-图2是本发明的实施例中使用的金属板的俯视图，只画出金属板本身；

-图3是金属板和两个绝缘材料隔离座的侧视图，隔离座用于支承金属板并把金属板和绕在它外面形成法拉第盒的导体外壳绝缘开；

-图4是从金属板上挖开的一个凸片的示图。

图1中所示的本发明实施例包括：

-主电缆的第一段1；

-该主电缆的第二段18；

-分电缆22；

-金属板8，其主要功能是固定电缆1、18、22以及互联它们的屏蔽网；

-三个自锁卡子，图1中只能看到其中的两个卡子6和20；

-四个绝缘错位联接(displacement connection)装置16，每个用于互连相互绝缘的两根导线；

-一平行六面体形金属盒，它包括沿一条线17结合的两个部分15和19，线17通过三个电缆1,18,22的开孔；图1中只能看见两个开孔5和21；该盒子构成一法拉第盒；

-例如由一电容和一可调电阻相并联而组成的一滤波器11，用于连接金属板8与金属盒15和19以通过高频电流；

-一接地线14，其一端有一金属圈13，它可用以把滤波器11短路而将板8直接连到导体外壳15和19上。

盒子15和19用四个螺钉12装在一起。盒子可以固定到任何支座上，用如螺钉等，图中未画出的方法。它通常固定到支座上以连接到局部接地线。

电缆在盒子15和19之外被固定到板8上并互相连接。这样盒子就不会以任何方式妨碍操作。一缺口(图中未画出)使得接地线14可以从盒子的下面的部分15的侧壁穿出。

每根主电缆的端面1和18包括一对或多对相互绝缘的导线2和3。这些导线对由细金属导线编织成的屏蔽层4来屏蔽。分电缆22通常也包括至少两对相互绝缘的导线28，它们也由细金属导线编织成的屏蔽网29屏蔽。分电缆22的第一导线对的两根导线通过两接线装置16与主电缆的第一段1的两导线2、3相连。分电缆22的第二导线对通过另外两接线装置16与主电缆的第二段18的导线对相连。在电缆有未用的导线对的情形下，在每个端面将未用的导线对短接上。四个连接装置16可以是现用的低成本、不需要用特殊工具的任何类型的装置。在本例中所用的是绝缘错位夹。

屏蔽网4的编织带的一些导线从编织带中抽出并扭绞起来连接到金属板8上。板8上有一凸片25，其一端弯曲以做成一钩24，并将编织带的扭绞起来的导线23弯卷或焊接到钩24中。分电缆22的屏蔽网29用同样的方式连到金属板8上。图1中没有画出主电缆18第二段的屏蔽网，该屏蔽网用同样的方式连到金属板8上。

主电缆第一段1固定在金属板8上，因而通过至少一个自锁卡子6接到接线盒上。这个卡子在屏蔽网4没有裸露的地方卡住段1，并穿过板8上的两个小孔。图1中只能看见一个孔7。自锁卡子6是一通常的尼龙卡子，有一通管27。一单向齿条允许卡子的一端26可以拉过通管27而不能反方向穿过。卡子可以用钳子拉住一端26而紧锁。卡子把主电缆段1压向板8并把它固定在板上。

主电缆的第二表面18也通过一卡子(图中看不见)以相同的方法固定在板8上。分电缆22通过一卡子20以相同的方法固定在板8上。

金属板8上有另一个凸片10，与凸片25类似，用于弯成卷或焊接接地线14的一端及滤波器11的一接线端。类似凸片25的用于连接电缆屏蔽网到板8的凸片位于板的一面，而凸片10位于板的另一面。

图2是金属板8的俯视图，而图3是它的侧视图。如图所示每个凸片25、46、10和36是在板8上挖出一方形板条，弯到与板8垂直，再把板条的一端弯成相应的钩子24、25、40和35。

图4从侧面画出了凸片46，其余凸片与此相同。钩子45上在其里面有相向的两个方向相反的三角形冲压成形区52和53，它们构成两个隆起区域以辅助电缆连接时的弯卷或焊接。

图2画出了用于固定主电缆第一段1的两小孔31和7，以及用于主电缆第二段18的两相似孔37和38，还有用于分电缆22的两个相似小孔33和34。这些孔的直径比卡子的舌片的宽度略大，而每对孔之间的孔距离与被固定的电缆的直径差不多。

板8上在差不多位于板的对角线上还有两孔32和39，用于和两个塑料材料隔离座48、49相配合插接，可以在图3中看到隔离座侧视图。例如隔离座48包括一弹性触头50，其直径比孔39的直径略大，以及一凸肩51用于支承板8，一粘接基座52用于固定在金属盒的较低部分15的底部。这些隔离座的功能是把板8与导体外壳15、19相绝缘开。

当电缆固定并连接在板上后，板8挤过隔离座48和49的触头50直到压在凸肩51上。板与触头50的摩擦力足以固定板8在凸肩51上。

由于隔离座48、49是绝缘体，板8与盒子15、19是电绝缘的。盒子15、19接到一局部接地线上以保障人身安全。在一网络中，所有接线盒中除一个外其余的板8通常都浮地相接，并经一通过高频信号的滤波器11与盒子15、19相连。网络中只有一个接线盒的板8是通过接地线14直接接到大地。而在其他盒子中接地线14被拆除。

在另一实施例中可以在板8上再给出两个小孔，用一自锁卡子穿过小孔固定接地线，这样这种连接产生的牵引力不会全部作用在连接凸片41、42上。

在另一实施例中，金属盒15、19可以用一塑料盒代替，但要在里面喷镀金属以做成一法拉第盒。盒子还可以由两块以上部分组成，这样更易于加工，或更易于调整。电缆上还可以加上密封套，与小孔5、20的孔直径紧配合以增加盒子的密封性能。

本发明的应用范围不限于例子中所选的电缆类型。本发明可以用于连接任何有屏蔽网的电缆以及任何数量的电缆。

Claims (4)

1．用于连接多个屏蔽电缆(1,18,22)且每个电缆有一电磁屏蔽网(4,29)的接线盒，所述接线盒包括固定电缆的装置，互联所有电缆的屏蔽网和构成法拉第盒的一导体外壳(15,19)的装置以及所述接线盒上有用于每个电缆的开孔(5,21)；

其特征在于固定电缆的装置和互联所有电缆的屏蔽网(4,29)的装置包括：

-一金属板(8)包括：

-用于每根电缆的两个孔(7、31)，所述孔间距与所述电缆直径相近；及

-用于每根电缆的凸片(24,25)，它从所述板上挖开并弯出所述板所在的平面且构成用于连接所述电缆屏蔽网(4、29)的一连接点；以及

-用于每根电缆的一自锁卡子(6,26,27)，用于依次穿过对应于所述电缆的两孔(7,31)，卡在所述电缆的周围，并把电缆压向金属板(8)同时把电缆固定在板上。

2．根据权利要求1的接线盒，其特征在于每个凸片(24,25)有一弯端(24)构成一钩，以适于被弯卷或焊接到从电缆(1)的屏蔽网(4)中抽出的导线(23)并扭绞在一起。

3．根据权利要求1的接线盒，其特征在于金属板(8)还包括至少一个附加的凸片(10)，它从所述板上挖出并弯出所述板所在的平面，以构成一连接点，用于接一接地线(14)和/或一接地滤波器(11)。

4．根据权利要求1的接线盒，其特征在于构成法拉第盒的外壳(15,19)包括至少两个相邻的部分(15,19)，并且所述两部分有一公共连接线(17)，它穿过所有电缆开孔(5,21)。