CN107210544A - 具有补偿压接部的插接连接器组件 - Google Patents

具有补偿压接部的插接连接器组件 Download PDF

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Abstract

公开了一种插接连接器组件(10)，其包括插接连接器(20)和连接到所述插接连接器的线缆(30)，所述线缆具有至少一个内导体(32)和围绕所述内导体(32)的外导体(34)；所述外导体(34)的轴向端部(33)与所述插接连接器(20)的外导体壳体(24)的套筒部(26)电连接，所述套筒部(26)围绕所述外导体(34)的轴向端部(33)；包括所述套筒部(26)的径向收缩部的压接点(50)在所述线缆的长度方向(L)上位于所述外导体(34)的轴向端部(33)与所述内导体(30)的轴向端之间。

Description

具有补偿压接部的插接连接器组件
技术领域
本发明涉及由插接连接器和连接到该插接连接器的线缆构成的插接连接器组件。线缆具有至少一个内导体和围绕内导体的外导体，其中外导体的轴向端部与插接连接器的外导体壳体的围绕该轴向端部的套筒部电连接。
背景技术
插接连接器具有：插接件侧的端，其用于使插接连接器与配合插接连接器联接；和线缆侧的端，其供线缆附接(优选地，通过焊接或压接不可分离地附接)。由此，线缆的内导体与诸如接触销或插座等的插接连接器的内导体部电连接，线缆的外导体与插接连接器的围绕内导体部的外导体壳体电连接，使得从线缆直至插接连接器的插接件侧的端优选地形成连续的屏蔽。
为了建立插接连接器与线缆之间的连接，已知使外导体壳体的由电导性材料构成且围绕外导体的端部的套筒部与外导体的轴向端部压接或压在一起。为此，在制造插接连接器组件期间，在线缆的前端处对线缆进行剥除，即去除线缆鞘的一部分，使得外导体暴露出来。然后，将外导体壳体的套筒部与暴露出来的外导体压在一起。
然而，已经发现以上述传统方式制造的插接连接器组件通常在插接连接器与线缆之间的连接区域中无法最优地电匹配。特别地，在该连接区域中可能发生与预期特性阻抗的不期望偏离，例如可能发生阻抗的不期望增大。
发明内容
鉴于所述问题，本发明的目的是提供插接连接器与线缆之间的具有高抗拉强度的且为最优电匹配的稳定连接，优选地，遍及线缆的长度方向上的整个延伸量地提供稳定连接。
该问题是通过根据方案1的插接连接器组件解决的。本发明的进一步有利发展记载在从属方案中。
根据本发明的插接连接器组件包括具有套筒部的径向收缩部的压接点，该压接点在线缆的长度方向上配置在外导体的轴向端部与内导体的轴向端之间。优选地，压接点是通过在位于外导体的前轴向端与外导体壳体的套筒部的插接件侧的端之间的区域中从套筒部的外侧径向作用的加压力而建立的。优选地，从所有侧施加该加压力，使得套筒部的径向收缩部围绕内导体。结果，套筒部与内导体之间的在径向收缩部的区域中的径向距离小于在套筒部的未径向收缩的其余部分中的径向距离。
本发明基于如下认知：为了在不改变线缆的几何形状和电介质的情况下实现线缆的长度方向上恒定的阻抗，线缆的内导体与外导体之间的距离必须大致恒定。因而，线缆的内导体与外导体之间的距离的增大通常会产生感应区域，或者会导致阻抗的不期望增大。在传统的插接连接器组件中，在外导体的前轴向端处通常会发生内导体与外导体(或内导体的屏蔽件)之间的距离不期望的骤变。相比之下，根据本发明，套筒部的径向收缩部意味着内导体与屏蔽件之间的距离的该骤变的程度降低，因为作为加压力的结果由导电性材料构成的套筒部更靠近内导体，使得线缆的外导体的收缩了的套筒部继续在朝向插接连接器的方向超出实际的外导体的端，其中套筒部的径向收缩部位于线缆的在线缆的前端处、没有线缆的外导体围绕内导体的区域中。
有利地，压接点直接配置在外导体的轴向端部或与外导体的前轴向端直接相邻地配置，其中压接点与轴向端部之间的距离优选小于2mm，特别地，小于0.5mm。换言之，套筒部的收缩部与外导体的轴向端直接相邻地配置，以便可靠地避免阻抗在该区域中局部改变。
此外，径向收缩部的深度优选是使套筒部在压接点处的内径与线缆的外导体的内径大致对应的深度，以便外导体壳体的收缩了的套筒部使外导体以距内导体恒定的距离朝向前线缆端有效地继续。
优选地，套筒部的在收缩部的最深点处的内径与外导体的内径之间的比在0.9和1.2之间，特别优选地，在0.95和1.1之间，特别地，在0.98和1.05之间，使得在外导体的轴向前端处，外导体与套筒部几乎无缝地过渡。以这种方式，可靠地防止了内导体与其屏蔽件之间的距离在外导体的前端处骤变。
可选地或另外地，压接点的插接连接器侧的端与外导体壳体的主体直接相邻地配置，套筒部从主体开始沿线缆的长度方向突出，主体具有与线缆的外导体基本上相同的直径，其中压接点与主体之间的距离优选小于3mm，特别地，小于1mm。
由于线缆的外导体通常压靠于围绕内导体的电介质并因此具有明显小于外导体壳体的套筒部的直径，所以为了在必要的深度产生径向收缩部，特别高的径向压接力通常是必须的。具有该深度的(完全)径向对称的压接部可能是有问题的，因为在特定情形下这可能导致对内导体或套筒部的损坏。为此，已经证明如下手段是可取的：设置具有非旋转对称的压接部、特别是非旋转对称的绝缘压接部的压接点(套筒部在压接点处与线缆的电介质压在一起、而不与线缆的外导体压在一起)。在非旋转对称的压接部的情况下，施加沿周向局部改变的径向力，这在整体上会产生径向收缩部的较大最大深度。已经证明具有在周向上平坦的加压面的平坦压接部、特别是星状压接部是特别有利的。
在该连接装置中，已经证明具有三个或更多个、特别是具有四个围绕内导体的加压面的压接部是特别有利的。因而，在截面中，套筒部在压接点处大致具有多边形、特别是正多边形的外轮廓。一方面，简单地借助于对应形成的(压接用)压模能够制得在周向上大致具有相同尺寸的平坦加压面，在压模中，对套筒部同时施加在周向上大致均匀的力。已经证明截面为大致正方形的压接点是特别有利的，特别是在能够以星绞排列的形式延伸的四个内导体的情况下。
为了实现外导体与外导体壳体之间的最优电连接，已经证明如下手段是可取的：在(第一)压接点的远离插接连接器所在侧的那侧设置至少一个另一压接点，其中线缆的外导体在另一压接点处与插接连接器的套筒部压在一起。另一压接点可以配置于在轴向上远离第一压接点处，或者可选地，可以在轴向上与第一压接点至少部分地重叠。设置多于一个压接点还会使插接连接器与线缆特别稳定且高抗拉地连接。能够在第一压接点处设置绝缘压接部，和/或能够在第二点处设置导体压接部。
为了在维持内导体与其屏蔽件之间大致恒定的径向距离的同时实现前线缆端在套筒部中的稳定固定，已经证明如果压接点处的外导体壳体的外径和/或内径小于另一压接点处的外导体壳体的外径和/或内径是有利的，因为线缆在压接点处不具有外导体，使得套筒部在压接点处的径向收缩部必须比在具有外导体的另一压接点处的径向收缩部深。换言之，套筒部的在压接点处的径向收缩部比套筒部的形成在另一压接点处的另一径向收缩部深。
优选地，线缆在第一压接点的远离插接连接器所在侧的那侧具有围绕内导体的支撑套筒。优选地，支撑套筒的内径略大于外导体的外径，使得能够没有任何问题地将支撑套筒应用到外导体的外侧。支撑套筒用于改善将外导体与套筒部加压在一起，从而避免了在压接过程中对内导体的损坏。
虽然另一压接点位于与支撑套筒同一高度(level)处，但是(第一)压接点优选在线缆的长度方向上配置在支撑套筒的插接件侧的端与套筒部的插接件侧的端之间。
支撑套筒能够被设置成用于保持和固定外导体的前端就位，特别是如果外导体为线编织件等的形式的话。为此，支撑套筒优选配置在外导体的径向外侧。在该连接装置中，已经证明如果支撑套筒的插接件侧的端在线缆的长度方向上与外导体的前轴向端大致重合是有利的，使得支撑套筒远至外导体的前轴向端地支撑和保持外导体。
为了实现外导体、支撑套筒和外导体壳体之间的最优电连接和机械连接，已经证明如果外导体折返翻过支撑套筒是有利的。在这种情况下，通过加压能够产生外导体、优选以线编织件形式的外导体与支撑套筒或外导体壳体的套筒部之间的特别耐久且稳定的压接连接。
在本发明的特别优选的实施方式中，支撑套筒被至少部分地设计成气缸筒套筒(cylinder-barrel-formed sleeve)的形式，例如设计成压接套筒，其能够被形成为单个部件或能够由多个圆筒壳部件(cylindrical shell part)构成。支撑套筒的内径能够适应外导体的外径。
为了实现经济的制造，并且为了实现比较轻的线缆重量，已经证明如果外导体为编织件、例如线编织件的形式是有利的。线编织件还特别适于制造加压连接，并且适于折返翻过支撑套筒。
另一方面，内导体能够为由电介质围绕的芯的形式，或者能够为一条或多条各自绝缘的线的形式。例如，一对或多对内导体对被设置成用于经由线缆传输一种或多种差分信号。两对内导体对能够例如呈星绞排列地延伸。优选地，所有内导体均由线编织件形式的共用外导体围绕。
线缆可以是同轴线缆、屏蔽加捻成对线缆、屏蔽星绞线缆或类似线缆。这样的线缆通常用于传输HF信号，其中在这种情况下，最优的电匹配是特别重要的，以便避免信号失真。
附图说明
在以下说明中，参照附图解释本发明，在附图中：
图1示出了根据本发明的插接连接器组件的以纵截面的形式部分示出的示意性侧视图，
图2示出了图1的插接连接器组件的从左方观察到的示意性截面图，
图3示出了根据本发明的插接连接器组件的第二实施方式的侧视图，
图4示出了图3所示的第二实施方式的从右方观察到的截面图，
图5示出了用于制造图3和图4所示的插接连接器组件的压接用压模的视图。
具体实施方式
根据本发明的图1示意性示出的插接连接器组件10由(仅部分绘出的)插接连接器20和连接到插接连接器20的线缆30构成，插接连接器20为例如同轴插接件，线缆30为例如同轴线缆、星绞线缆等。
插接连接器20被设计成用于在其插接件侧的端、图1所示的左端与例如插座部的配合插接连接器连接。线缆30以耐拉伸载荷的方式附接到插接连接器20的线缆侧的端、图1所示的右端。
线缆30具有(在这种情况下，例如)总共四个加捻内导体32，这四个加捻内导体32均为设置有绝缘件的线的形式。两个内导体32均形成用于传输例如HF信号等的差分信号的差分导体对。四个内导体32由使内导体32与外部屏蔽的共用(线缆)外导体34围绕，外导体34为线编织件(wire braid)和/或导体箔的形式。线编织件抵靠在线的绝缘件的外侧。外导体34由线缆鞘80在外侧同轴地围绕，线缆鞘80由例如塑料的非导电性材料制成。
内导体32均在各自的面对插接连接器20的前端处与插接连接器20的内导体接触件(未示出)电连接。外导体34在其面对插接连接器20的前端处与插接连接器20的外导体壳体24的套筒部26电连接，其中外导体壳体24使对内导体32的屏蔽持续到插接连接器20的插接件侧的端。
前线缆端收纳在外导体壳体24的管状套筒部26中，套筒部26从外导体壳体24的主体开始向线缆侧突出。套筒部26的内径与线缆鞘80的外径大致对应，使得线缆30能够插入由套筒部26形成的开口。
在线缆30的前端处对线缆鞘80进行去除，使得线缆的外导体34暴露出来并能够与套筒部26的壁电接触。
为了改善线缆的外导体34的前轴向端33的固定，特别是为了防止在制造位于线缆的外导体34与套筒部26之间的另一压接点62期间损坏内导体32，在外导体34的前部设置支撑套筒60。外导体34的线编织件折返翻过支撑套筒60的前端，使得外导体34的线编织件在内侧和外侧抵靠支撑套筒60。因而，抵靠支撑套筒60的前端的线编织件形成外导体34的前轴向端33。
如在图1中清楚示出的，线缆的外导体34的轴向端33与插接连接器的主体25之间形成有无任何线缆的外导体的空间，在该空间中形成有具有套筒部26的径向收缩部51的压接点50。在无压接点50的情况下，在该空间中内导体32与套筒部26之间的距离将是过大的，这将导致不充分的电匹配。因此，设计压接点50使得在径向收缩部51的区域中，套筒部26的内径与外导体34的内径大致对应。这意味着，在压接点50的区域中，内导体32与各自的屏蔽件之间的径向距离在朝向插接连接器20的插接件侧的端的方向上继续大致恒定，这会在该区域中产生最优的电匹配。
如能够在图1中看出的，径向收缩部51与线缆的外导体的前轴向端33之间的距离小于1mm，而外导体壳体24的主体25与收缩部51之间的距离小于2mm。在主体25的区域中，外导体壳体24的内径与线缆30的外导体34的内径大致对应。收缩部51的轴向尺寸(A)大于插接连接器的主体25与线缆的外导体34的前轴向端33之间的轴向距离的50％，特别优选地，大于该轴向距离的80％，特别地，为该轴向距离的大约100％。图1还示出了套筒部26在压接点50处的外径小于在另一压接点62处的外径，其中在另一压接点62处，外导体34与套筒部26或与支撑套筒60压在一起。
图1所示的压接点50处的压接部是传统上的大致旋转对称的压接部。作为截面图部分绘出的图2示出了套筒部26在径向收缩部51的区域中的内径(D)相当于套筒部26在套筒部26的线缆侧的端处的内径或在未被加压的状态下的内径的大约60％。还能够看出，选择压接部深度使得套筒部26在压接点50处的壁抵靠四个内导体32的绝缘件的外侧，如同线缆的其余部分中外导体34的情形。
根据本发明的图3和图4示出的插接连接器组件的第二实施方式与第一实施方式大致对应，从而参考以上标记。仅有的显著区别涉及压接点50’的设计。与压接点50类似，压接点50’配置在线缆的外导体34的前轴向端33与外导体壳体24的主体25之间，套筒部从外导体壳体24的主体25开始沿线缆的长度方向突出。然而，在压接点50’处设置具有多个平坦加压面的星状压接部，而在另一压接点62处设置旋转对称的压接部，或者可选地或另外地，还能够设置平坦压接部，然而，另一压接点62处的压接部的深度可能比压接点50’处的星状压接部浅。
如图4所示，套筒部26的壁在星状压接部50’的区域中大致为正方形，其中能够通过加压过程在正方形的角处形成材料的堆积。已经证明这样的压接部形式是特别有利的，特别是在以星绞排列的方式具有四根线的内导体的情形中。可选地，能够使用具有较多的等边的多边形形式的压接部轮廓。由于整体上需要施加较小的加压力，而且在压接期间这些加压力最初局部作用，所以当制备深的收缩部时，例如星状压接部的平坦压接部能够比圆形压接部保护材料。套筒部26在压接点50’处的“内径”D(在这种情况下，为由四个压接边形成的正方形的内接圆的直径)与图2所示的套筒部26在压接点50处的直径D对应。
图5的侧视图中示意性地示出了用于建立根据图3和图4的插接连接器组件的压接点50’的压模100。将插接连接器组件10的线缆的长度方向L上的恰当位置置于压模100的上模与下模之间，然后使上模和下模朝向彼此移动。在加压位置，上模和下模的加压轮廓110形成待被制备的压接形式的负轮廓。如所示的，加压轮廓110能够包括被设置成收纳在加压过程中产生的材料堆积的凹部。

Claims (12)

1.一种插接连接器组件(10)，其包括插接连接器(20)和连接到所述插接连接器的线缆(30)，所述线缆具有至少一个内导体(32)和围绕所述内导体(32)的外导体(34)，其中所述外导体(34)的轴向端部(33)与所述插接连接器(20)的外导体壳体(24)的围绕所述轴向端部的套筒部(26)电连接，其特征在于，
所述插接连接器组件包括具有所述套筒部(26)的径向收缩部的压接点(50)，所述压接点在所述线缆的长度方向(L)上配置在所述外导体(34)的轴向端部(33)与所述内导体(30)的轴向端之间。
2.根据权利要求1所述的插接连接器组件，其特征在于，所述压接点(50,50’)与所述外导体(34)的轴向端部(33)直接相邻地配置，其中优选地，所述压接点(50)与所述轴向端部(33)之间的距离小于2mm，特别地，所述压接点(50)与所述轴向端部(33)之间的距离小于0.5mm。
3.根据权利要求1或2所述的插接连接器组件，其特征在于，所述径向收缩部的深度是使得所述套筒部(26)的在所述压接点(50)处的内径与所述线缆(30)的外导体(34)的直径大致对应的深度。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的插接连接器组件，其特征在于，所述压接点(50)的插接连接器侧的端与所述外导体壳体(24)的主体(25)直接相邻地配置，所述外导体壳体具有与所述线缆的外导体(34)基本上相同的内径，其中优选地，所述压接点(50)与所述主体(25)之间的距离小于3mm，特别优选地，所述压接点(50)与所述主体(25)之间的距离小于1mm，特别地，所述压接点(50)与所述主体(25)之间的距离为大约0mm。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的插接连接器组件，其特征在于，所述压接点(50’)具有非旋转对称的压接部，例如，所述压接点(50’)具有平坦压接部，其中所述平坦压接部具有平坦加压面，特别地，所述压接点(50’)具有星状压接部。
6.根据权利要求5所述的插接连接器组件，其特征在于，所述压接部具有三个或更多个平坦加压面，特别地，所述压接部具有四个平坦加压面，所述平坦加压面围绕所述内导体，所述平坦加压面在周向上均具有大致相同的尺寸，其中优选地，所述套筒部在所述压接点(50’)处具有大致正方形外轮廓的截面。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的插接连接器组件，其特征在于，所述插接连接器组件在所述压接点(50)的远离所述插接连接器(20)所在侧的那侧包括至少一个另一压接点(62)，在所述另一压接点(62)处，所述线缆的外导体(34)与所述插接连接器的套筒部(26)压在一起。
8.根据权利要求7所述的插接连接器组件，其特征在于，所述套筒部(26)在所述压接点(50)处的外径小于在所述另一压接点(62)处的外径。
9.根据权利要求7或8所述的插接连接器组件，其特征在于，所述插接连接器组件在所述压接点(50,50’)的远离所述插接连接器(20)所在侧的那侧包括例如压接套筒的支撑套筒(60)，所述支撑套筒围绕所述内导体。
10.根据权利要求9所述的插接连接器组件，其特征在于，所述支撑套筒(60)配置在所述外导体(34)的径向外侧，其中优选地，所述外导体(34)折返翻过所述支撑套筒(60)。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的插接连接器组件，其特征在于，所述外导体(34)为例如线编织件的编织件或导体箔的形式，和/或所述内导体(32)为由电介质围绕的芯的形式或一条或多条各自绝缘的线的形式。
12.根据前述权利要求中至少一项所述的插接连接器组件，其特征在于，所述线缆(30)为同轴线缆、屏蔽加捻成对线缆、屏蔽星绞线缆或类似线缆。
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