CN108496284A - 屏蔽电缆端子组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种端子组件(10)，该端子组件(10)构造为用于端接屏蔽电缆(12)的屏蔽部，所述屏蔽电缆(12)具有内导体(14)、包围所述内导体(14)的内绝缘体(16)、包围所述内绝缘体(16)以形成屏蔽部的外导体(18)、以及包围所述外导体(18)的外绝缘体(20)。该端子组件(10)包括：大致呈圆柱状且由导电材料形成的外套圈(32)以及大致呈圆柱状且由弹性可压缩介电材料形成的内套圈(22)。所述内套圈(22)的至少一部分设置在所述外套圈(32)内，所述屏蔽电缆(12)的一部分设置在所述内套圈(22)内。所述外导体(18)的一部分设置在所述内套圈(22)和所述外套圈(32)之间并且与它们紧密接触。

Description

屏蔽电缆端子组件
技术领域
本发明涉及用于电屏蔽线缆的端子组件，尤其涉及具有可弹性压缩的内套圈的端子组件。
背景技术
现有的屏蔽电缆的编织屏蔽是通过在压接前将屏蔽用编织物放置在金属内外套圈之间来进行端接的。图1A-1D中示出了使用这些套圈的端子组件的示例。首先，移除电缆112的外部绝缘层，以暴露编织屏蔽层118，然后使屏蔽的编织物张开，并且将金属管状内套圈122放置在屏蔽电缆112的编织物118和内部绝缘层114之间(见图1A)。将金属管状外套圈132放置于编织屏蔽层118和内套圈122之上(见图1B)，然后压接136以将外套圈132固定到屏蔽电缆112(见图1C和1D)。
外套圈132的内径与内套圈122的外径之间的差通常约为1毫米。厚的内套圈会降低压接的强度，由此可能会降低拉脱力并增加屏蔽层相对于外套圈的电阻。在压接期间，较薄内套圈会破裂。内套圈122的破裂可以导致内导体114和编织屏蔽层118之间的意外电接触和短路。因此，内外套圈直径必须仔细匹配，不同的电缆尺寸和应用场景需要不同尺寸的内套圈和外套圈。内套圈和外套圈通过深冲压或机械加工形成，这两种制造方法都相对昂贵。对于不同的屏蔽电缆，这些内套圈和外套圈尺寸可能仅略有不同，这可能使得难以在视觉上区分不同尺寸的内套圈或外套圈。施加标记、例如颜色编码，可用于帮助识别不同的套圈。然而，施加这些标记是额外的制造过程，不期望地增加了套圈制造时间和成本。因此，持续需求一种可以容易地适应不同电缆尺寸且可靠的套圈组件。
背景技术部分中所讨论的主题不应当仅因为它在背景技术部分中的提及而被假定为现有技术。类似地，背景技术部分中提及的或与背景技术部分的主题相关联的问题不应被假定为在现有技术中已经被在先认识到。背景技术部分中的主题仅仅表示不同的方法，它们本身也可能是发明。
发明内容
根据本发明的实施方式，提供一种端子组件。该端子组件被构造为用于端接屏蔽电缆，该屏蔽电缆具有内导体、包围所述内导体的内绝缘体、包围所述内绝缘体的外导体以及包围所述外导体的外绝缘体。端子组件包括大致呈圆柱状的外套圈以及大致呈圆柱状的内套圈，该外套圈由导电材料形成，该内套圈由弹性可压缩介电材料形成。所述内套圈的至少一部分被设置在所述外套圈内，所述屏蔽电缆的一部分被设置在所述内套圈内。所述外导体的一部分被设置在所述内套圈和所述外套圈之间并且与它们紧密接触。在此，大致呈圆柱状是指，内套圈及外套圈在常规制造公差内且使用用于形成套圈的各种方法下呈现为圆柱状。
所述弹性可压缩介电材料可以是基于有机硅塑料的材料。弹性可压缩介电材料可以具有在30和80之间的肖氏A硬度计硬度。所述内套圈可以具有大致恒定的外径。所述外套圈可被压接到所述内套圈，所述内套圈可以由于所述外套圈而变形。所述外套圈的内表面可以设有突起部，该突起部构造成使得所述外导体与所述内套圈相接触且使得所述外导体及所述内套圈缩进。所述内套圈可以设有周向肋部，且该周向肋部突出以致超过所述外套圈。所述内套圈可以设有多个周向肋部，且该周向肋部突出以致超过所述外套圈，各周向肋部的外径可以实质相等。该多个周向肋部可以具有弹性。在此，实质相等是指，所述多个周向肋部中的每一个周向肋部的外径与其它周向肋部的外径之差在±5％之内。
根据另一实施方式，提供一种对屏蔽电缆进行端接的端子组件，其中，所述屏蔽电缆的内金属线电缆由内绝缘体覆盖，且该内金属线电缆在所述内绝缘体的外部边缘上由编织金属线所包裹，进一步，该内金属线电缆由包围所述编织金属线的外绝缘体所覆盖，其中，在所述屏蔽电缆的一端所述编织金属线暴露在外。所述端子组件包括：大致呈圆柱状的内套圈，该内套圈由弹性可压缩介电材料形成且插入至所述外绝缘体与暴露在外的所述编织金属线之间，暴露在外的所述编织金属线折返至所述内套圈之上；以及大致呈圆柱状的外套圈，该外套圈由导电材料形成，且压接在暴露在外的所述编织金属线之上。所述内套圈的至少一部分设置于所述外套圈内，其中，暴露在外的所述编织金属线的一部分设置于所述内套圈与所述外套圈之间，且与所述内套圈及所述外套圈紧密接触。
所述弹性可压缩介电材料可以是基于有机硅塑料的材料。弹性可压缩介电材料可以具有在30和80之间的肖氏A硬度计硬度。所述内套圈可以具有大致恒定的外径。所述外套圈的内表面可以设有突起部，该突起部构造成使得所述外导体与所述内套圈相接触且使得所述外导体及所述内套圈缩进。所述内套圈可以设有周向肋部，且该周向肋部突出以致超过所述外套圈。所述内套圈可以设有多个周向肋部，且该周向肋部突出以致超过所述外套圈，各周向肋部的外径可以实质相等。该多个周向肋部可以具有弹性。
附图说明
现在将参考各个附图并通过示例的方式描述本发明，其中：
图1A-1D是根据现有技术示出形成具有金属内套圈和外套圈的端子组件的方法的透视侧视图。
图2-6是根据一实施方式示出形成具有金属外套圈和弹性内套圈的端子组件的方法的透视侧视图。
图7是根据一实施方式的图2-6的端子组件的内套圈的透视侧视图。
图8是根据现有技术的图1A-1D的端子组件的横截面图。
图9是根据一实施方式的图2-6的端子组件的横截面图。
图10是根据一实施方式的在内套圈包括防漏电特征的端子组件的侧视透视图。
图11是根据一实施方式的在内套圈包括防抖动特征的端子组件的侧视透视图。
图12是根据一实施方式的在内套圈包括电缆密封特征的端子组件的侧视透视图。
具体实施方式
本发明提出一种端子组件，该端子组件包括被构造为用于端接屏蔽电缆的屏蔽部的特征，该屏蔽电缆具有内导体、包围内导体的内绝缘体、包围内绝缘体的外导体以及包围外导体的外绝缘体。该端子组件包括由导电材料形成的大致呈圆柱状的外套圈和由弹性可压缩介电材料形成的大致呈圆柱状的内套圈。内套圈被放置于屏蔽电缆的端部之上。去除外绝缘体的一部分，并将外导体的暴露部分放置在内套圈上，然后将外套圈放置在内套圈上。然后压接外套圈以将端子组件保持于屏蔽电缆，使外套圈塑性变形并使内套圈弹性变形。外导体的暴露部分被设置在内套圈和外套圈之间并且与它们紧密接触。
附图中以及现有技术和本发明的各种实施方式的描述中相似特征的附图标记的最后两位数字相同。
如下参考附图，说明本发明的实施方式。图1A－1D以及图8中所示的端子组件应当理解为不落入权利要求的范围内，而该图1A－1D以及图8用于阐明本发明的范围。
图2-7示出了被构造为用于端接屏蔽电缆12的屏蔽层的端子组件10的非限制性示例以及形成该端子组件10的方法。如图2所示，屏蔽电缆12包括：包含金属芯线的内导体14；包围内导体14的第一绝缘体或者说内绝缘体16；由包裹内绝缘体16的编织金属线形成的外导体18；以及覆盖外导体18的第二绝缘体或者说外绝缘体20。具有足以接收屏蔽电缆12的内径的套管状主体或大致呈圆柱状的内套圈22沿箭头24所示的方向滑过屏蔽电缆12的端部。
如图7所示，内套圈22的外表面26具有大致均匀的外径。内套圈22的前缘28和后缘30可以进行倒角。内套圈22由弹性可压缩介电材料形成。弹性可压缩介电材料是具有在30和80之间的肖氏A硬度计硬度的弹性体材料，诸如基于有机硅塑料的材料。内套圈22仅用于支承外导体18并且不需要与外导体18电连通。内套圈22可以通过注射成型工艺形成。
尽管在图2-7所示的实施方式中内套圈22形成为完整的圆柱体，但内套圈也可以取而代之地包括一对轴向分开的半部件或者可以设置有轴向延伸的狭缝，这是由于当将内套圈装配到屏蔽电缆上时，内套圈可以呈现为完整的圆柱体，并且可以简化将内套圈安装到屏蔽电缆的步骤。
参照图3，屏蔽电缆12的一端被剥离，从而除去外绝缘体20的至少一部分，暴露外导体18的编织线。然后，如图4所示，将外导体18的编织线张开并拉回内套圈22之上，使得内套圈22的外表面26的至少一部分被覆盖。
接下来，如图5所示，另一套管状主体或大致呈圆柱状的外套圈32以箭头24所示的方向滑过内套圈22的至少一部分，该外套圈32具有足以接收内套圈22和覆盖内套圈22的外导体18的编织线的内径。外套圈32由导电金属材料、例如镀锡铜合金形成。外套圈32可以通过深冲压工艺或机械加工工艺形成。外套圈32的至少一个开口端34具有与外套圈32的内径一样大的开口。
最后，如图6所示，外套圈32被压接，即、在外套圈32形成凹陷部36，由此使外套圈32塑性变形并使内套圈22弹性变形，以将端子组件10固定到屏蔽电缆12并将外套圈32和内套圈22与它们中间的外导体18紧密接触。然后，外套圈32可以电连接到电接地(未示出)，如连接到导体外壳。
图8示出根据现有技术的具有金属外套圈132和金属内套圈122的压接端子组件110的横截面的示例。在压接过程中，外套圈132和内套圈122都塑性变形。可以看到，在内套圈122和外套圈132之间存在空隙125，其会降低将端子组件110拉脱屏蔽电缆所需的拉脱力，并且会使得水和其他污染物进入端子组件110造成腐蚀，这会增加外导体118和外套圈132之间的电阻并进一步降低拉脱力。另外，外导体118的编织线的多个线束不与外套圈132接触，这会进一步增加外导体118和外套圈132之间的电阻。
图9示出了图2-7中示出并如上所述的端子组件10的横截面。与图8中所示的端子组件110相比，空隙的数量和尺寸大大减小。此外，外导体18的编织线的线束中仅有少数线束不与外套圈32接触。
通过测试，发现图8的端子组件110具有约560牛顿的拉脱力，而发现图9的端子组件10具有约690牛顿的拉脱力，由此满足或超过端子组件110的拉脱力性能。在不需要任何特定的操作理论的情况下，内套圈22的弹性变形减小了内套圈与外套圈32之间的空隙，并且与现有技术的端子组件110相比，可以有助于改进拉脱力性能。另外，发明人通过测试发现，端子组件10的外导体18和外套圈32之间的电阻与端子组件110相当。
可以理解，端子组件10中，外套圈32或外导体18与内导体14之间短路的可能性更小，这是由于内套圈22也是绝缘体而不是例如图8所示现有技术的端子组件中所见的导电体。
另外，可以认识到，通过仅改变弹性内套圈22的内径和外径，具有一个特定内径的外套圈32可以被用于多种屏蔽电缆12直径，这是因为不再需要将外套圈32的内径和金属内套圈22的外径之间的差值维持在约1毫米以避免在此前背景技术部分中所描述的在压接期间较厚的内套圈会降低压接的强度而较薄的内套圈会破裂的问题。这将减少适应不同电缆尺寸所需的不同外套圈设计数量和零件数量。通过在内套圈22成型之前向弹性体材料添加着色剂，从而可以容易地对内套圈22进行颜色编码以识别内套圈22的不同尺寸。
图10示出作为一变形例的端子组件210，其中，内套圈222具有防漏电特征240，该防漏电特征240形成为电绝缘肋部，其位于外套圈232与连接至内导体214的端子(未图示)之间，且该电绝缘肋部突出以致超过外套圈232。在内连接体与外套圈232间的漏电被考虑在内的高电压应用场景下，上述特征可使得连接器封装尺寸减小。
图11示出作为另一变形例的端子组件310，其中，内套圈322具有防振动特征342以抑制端子振动，该防振动特征342形成为多个弹性肋部，其位于外套圈332与连接至内导体314的端子(未图示)之间，且该弹性肋部突出以致超过外套圈332。
图12示出作为其它另一变形例的端子组件410，其中，内套圈422具有密封特征444，该密封特征444形成为多个弹性肋部，其突出以致超过外套圈432的尾部，且该多个弹性肋部构造成与壳体的内表面(未图示)相接触。
尽管上述提出的端子组件的示例示出了具有编织外导体的屏蔽电缆，但可以预想，本发明的其他实施方式可被用于具有箔型外导体或导电膜型外导体的屏蔽电缆。
因此，本发明提供了一种具有由弹性可压缩介电材料形成的内套圈22的端子组件10。通过用可低成本制造的模制内套圈来代替深冲压或机械加工制造的内套圈，从而端子组件10提供了优于现有技术端子组件110的成本优势。可以模制单一尺寸的内套圈以匹配所需的电缆尺寸，这消除了对多种尺寸的内套圈的需求。端子组件10还可以允许在一些应用场景中对多种电缆尺寸使用一个外套圈尺寸。内套圈22可公用于多种应用场景。内套圈22可被着色，以提供各种尺寸之间的视觉差异。内套圈22为内导体提供增强的绝缘保护，并降低芯导体的绝缘被穿透的风险。内套圈22可以具有用于缩短在高电压应用场景下防漏电所需距离的特征，以使得外套圈离开与内导体相连接的端子的距离更近。内套圈322可以进一步具有在高振动应用场景下抑制端子振动的特征。内套圈422可以具有提供电缆整体密封的特征。端子组件10也可以提供更多与外套圈32接触的外导体线束，以减少内套圈与外套圈32间的空隙。端子组件10相比于现有技术的端子组件110，端子组件10的拉脱力与端子组件110的拉脱力相当，或端子组件10的拉脱力优于端子组件110的拉脱力。
尽管已经根据本发明的优选实施方式描述了本发明，但是并不旨在受限于此，而是仅由述权利要求书中阐述的范围限制。此外，术语第一、第二等的使用不表示任何的重要度，而术语第一、第二等被用来将一个要素与另一要素区别开来。此外，一、一个等术语的使用不表示对数量的限制，而是表示所引述项至少存在一个。

Claims (17)

1.一种端子组件(10)，构造为用于端接屏蔽电缆(12)，所述屏蔽电缆(12)具有内导体(14)、包围所述内导体(14)的内绝缘体(16)、包围所述内绝缘体(16)的外导体(18)以及包围所述外导体(18)的外绝缘体(20)，其特征在于，所述端子组件(10)包括：
大致呈圆柱状的外套圈(32)，该外套圈(32)由导电材料形成；以及
大致呈圆柱状的内套圈(22)，该内套圈(22)由弹性可压缩介电材料形成，其中，所述内套圈(22)的至少一部分设置在所述外套圈(32)内并且所述屏蔽电缆(12)的一部分设置在所述内套圈(22)内，并且其中，所述外导体(18)的一部分设置在所述内套圈(22)和所述外套圈(32)之间并与所述内套圈(22)及所述外套圈(32)紧密接触。
2.如权利要求1所述的端子组件(10)，其特征在于，
所述弹性可压缩介电材料是基于有机硅塑料的材料。
3.如权利要求1所述的端子组件(10)，其特征在于，
所述弹性可压缩介电材料具有在30和80之间的肖氏A硬度计硬度。
4.如权利要求1所述的端子组件(10)，其特征在于，
所述内套圈(22)具有大致恒定的外径。
5.如权利要求1所述的端子组件(10)，其特征在于，
所述外套圈(32)被压接到所述内套圈(22)上，并且其中，所述内套圈(22)由于所述外套圈(32)而弹性变形。
6.如权利要求5所述的端子组件(10)，其特征在于，
所述外套圈(32)的内表面设有突起部(36)，该突起部(36)构造成使得所述外导体(18)与所述内套圈(22)相接触且使得所述外导体(18)及所述内套圈(22)缩进。
7.如权利要求6所述的端子组件(210)，其特征在于，
所述内套圈(222)设有周向肋部(240)，且该周向肋部(240)突出以致超过所述外套圈(232)。
8.如权利要求7所述的端子组件(310)，其特征在于，
所述内套圈(322)设有多个周向肋部(340)，且该周向肋部(340)突出以致超过所述外套圈(332)，并且其中各周向肋部(340)的外径实质相等。
9.如权利要求8所述的端子组件(310)，其特征在于，
所述多个周向肋部(340)具有弹性。
10.一种端接屏蔽电缆(12)的端子组件(10)，其特征在于，
内金属线电缆由内绝缘体(16)覆盖，且所述内金属线电缆在所述内绝缘体(16)的外部边缘上由编织金属线所包裹，进一步，所述内金属线电缆由包围所述编织金属线的外绝缘体(20)所覆盖，其中，在所述屏蔽电缆(12)的一端所述编织金属线暴露在外，
所述端子组件(10)包括：
大致呈圆柱状的内套圈(22)，该内套圈(22)由弹性可压缩介电材料形成且插入至所述外绝缘体(20)与暴露在外的所述编织金属线之间，暴露在外的所述编织金属线折返至所述内套圈(22)之上；以及
大致呈圆柱状的外套圈(32)，该外套圈(32)由导电材料形成，且压接在暴露在外的所述编织金属线之上，其中，所述内套圈(22)的至少一部分设置在所述外套圈(32)内，并且，暴露在外的所述编织金属线的一部分设置在所述内套圈(22)与所述外套圈(32)之间并与所述内套圈(22)及所述外套圈(32)紧密接触。
11.如权利要求10所述的端子组件(10)，其特征在于，
所述弹性可压缩介电材料是基于有机硅塑料的材料。
12.如权利要求10所述的端子组件(10)，其特征在于，
所述弹性可压缩介电材料具有在30和80之间的肖氏A硬度计硬度。
13.如权利要求10所述的端子组件(10)，其特征在于，
所述内套圈(22)具有大致恒定的外径。
14.如权利要求10所述的端子组件(10)，其特征在于，
所述外套圈(32)的内表面设有突起部(36)，该突起部(36)构造成使得暴露在外的所述编织金属线与所述内套圈(22)相接触且使得暴露在外的所述编织金属线及所述内套圈(22)缩进。
15.如权利要求10所述的端子组件(210)，其特征在于，
所述内套圈(222)设有周向肋部(240)，且该周向肋部(240)突出以致超过所述外套圈(232)。
16.如权利要求15所述的端子组件(310)，其特征在于，
所述内套圈(322)设有多个周向肋部(340)，且该周向肋部(340)突出以致超过所述外套圈(332)，各周向肋部(340)的外径实质相等。
17.如权利要求16所述的端子组件(310)，其特征在于，
所述多个周向肋部(340)具有弹性。
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