CN109565120B

CN109565120B - 电连接器的套圈组件

Info

Publication number: CN109565120B
Application number: CN201780047947.XA
Authority: CN
Inventors: D.J.莱因; A.J.博耶; T.R.德维特
Original assignee: TE Connectivity Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2016-08-01
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2020-06-09
Anticipated expiration: 2037-07-28
Also published as: DE112017003853B4; JP2019523536A; US20180034200A1; DE112017003853T5; CN109565120A; JP6788096B2; US10128611B2; WO2018025145A1

Abstract

一种套圈组件(150)，用于将电连接器端接至电缆(106)，其包括内套圈(242)、外套圈(244)和内套圈套管(246)。所述内套圈具有内表面(272)和外表面(264)。所述内套圈是导电的并提供电气屏蔽。所述外套圈位于所述内套圈的径向外侧，使得所述电缆的电缆屏蔽件(226)接收在所述内套圈和所述外套圈之间。所述外套圈将所述电缆屏蔽件固定在所述内套圈和所述外套圈之间。所述内套圈套管位于所述内套圈的径向内侧。所述内套圈套管基本上填充所述内套圈和所述电缆的内护套(224)之间的空间(286)。所述内套圈套管是介电的，并将所述内套圈与所述电缆的内导体(222)电隔离。

Description

电连接器的套圈组件

技术领域

本文的主题总体上涉及用于将屏蔽的电连接器端接到电缆的端部的套圈组件。

背景技术

已知的电连接器端接到电缆的端部。通常，套圈设置在电连接器的外壳的端部处，以为电缆提供应变消除。一些已知的电连接器将电连接器的屏蔽件与电缆的电缆屏蔽件电连接。然而，一些已知的电缆使用编织的电缆屏蔽件，其具有编织在一起的导电股线以形成电缆屏蔽件。股线易于与电缆的内导体或外壳内的电连接器的端子距离过近或甚至接触。这种情况可能导致电缆编织物与导体电短路。

一些已知的连接器将电缆屏蔽件布置到套圈的外表面。然而，在套圈的内表面和电缆的内护套之间仍可能存在间隙。一些股线可能无意中在间隙中被装载到套圈的内部，例如在将套圈组装到电缆期间。穿过间隙的股线会使电缆编织物短接到内导体。仍然需要一种套圈组件，用于将屏蔽的电连接器端接到电缆的端部，以避免电缆编织物短接到内导体。

发明内容

该问题通过如本文所述的用于将电连接器端接到电缆的套圈组件解决，其包括内套圈、外套圈和内套圈套管。所述内套圈具有内表面和外表面。所述内套圈是导电的并提供电气屏蔽。所述外套圈位于所述内套圈的径向外侧，使得所述电缆的电缆屏蔽件接收在所述内套圈和所述外套圈之间。所述外套圈将所述电缆屏蔽件固定在所述内套圈和所述外套圈之间。所述内套圈套管位于所述内套圈的径向内侧。所述内套圈套管基本上填充所述内套圈和所述电缆的内护套之间的空间。所述内套圈套管是介电的，并将所述内套圈与所述电缆的内导体电隔离。

附图说明

现在将参照附图以举例的方式描述本发明，在附图中：

图1是根据示例性实施例形成的包括电连接器的电力连接器系统的透视图。

图2是电力连接器系统的一部分的透视图，示出了端接到电力电缆的插头端子。

图3是根据示例性实施例的电力电缆和套圈组件的一部分的透视图。

图4是根据示例性实施例的套圈组件的内套圈套管的透视图。

图5是套圈组件的一部分的透视图，示出了接收在内套圈中的内套圈套管。

图6是处于部分组装状态的套圈组件和电力电缆的截面图。

图7是处于组装状态的套圈组件和电力电缆的截面图。

图8是处于组装状态的套圈组件和电力电缆的一部分的截面图。

图9是端接到电力电缆的套圈组件的一部分的截面图。

具体实施方式

图1是根据示例性实施例形成的包括电连接器102、104的电力连接器系统100的透视图。在示例性实施例中，电力连接器系统100的电连接器102、104是头座连接器(headerconnector)102和配置为与头座连接器102配合的插头连接器104。插头连接器104被示出准备与头座连接器102配合。在示例性实施例中，电力连接器系统100是高功率连接器系统，其用于在作为高功率电路的一部分的各种部件之间传输电力。在特定应用中，电力连接器系统100是电池系统，例如车辆(例如电动车辆或混合动力电动车辆)的电池系统；然而，电力连接器系统100并不限于这种电池系统。

插头连接器104配置为电连接到部件110，例如通过一个或多个电缆106。电缆106可以是配置为传递电力的电力电缆106。例如，插头连接器104可以电连接到电池、充电器、逆变器、电动机或其他类型的部件。头座连接器102配置为电连接到部件112，例如通过电力母线108；然而，插头连接器102可以通过其他装置(例如端子、电力线或其他连接器)电连接到部件112。例如，插头连接器102可以电连接到电池组，例如通过电池分配单元、手动服务断开器、充电器、逆变器，电动机或其他类型的部件。电池分配单元可以管理电力连接器系统100的电力容量和功能，例如通过测量电池组的电流和调节其电力分配。

电力连接器系统100是直角连接器系统，其中连接器102、104在垂直于电力线的方向上配合。可选地，插头连接器104可以可移除地连接到头座连接器102，以断开一个或多个部件(例如车辆1的电池组、电动机、逆变器或其他部件)的高功率电路，例如进行维护、修理或出于其他原因。当配合时，头座连接器102的一个或多个头座端子114与插头连接器104的对应的插头端子116(如图2所示)配合，例如在其配合接口处。具有更多数量的端子114和/或116增加了系统100的载流能力。可选地，每个插头端子116可以端接到对应的电力电缆106。

在示例性实施例中，头座连接器102和/或插头连接器104可包括高压互锁(HVIL)电路，以在连接器102、104的断开和闭合或配合和解除配合期间控制高压电力电路。例如，两个连接器102、104可以包括对应的HVIL端子。HVIL电路可以电连接到部件112和/或部件110。在示例性实施例中，插头连接器104利用杆118来使连接器102、104解除配合和/或配合，杆118可以在连接器102、104的解除配合/配合期间断开/闭合高压电路和HVIL电路。在解除配合期间，可以首先断开HVIL电路，以在端子116、114的断开或解除配合之前关闭高压电路，这可以降低损坏(例如由于电弧放电)的可能性。在示例性实施例中，连接器102、104的高压导电表面是手指保护和可安全触碰的。

头座连接器102包括具有配合端122的头座外壳120。头座外壳120保持一个或多个头座端子114。可选地，头座端子114可以是具有插座的叉形端子，该插座由插座的两侧上的弹簧梁限定，以与插头端子116的两侧配合，如下面进一步详细描述的；然而，在替代实施例中可以使用其他类型的头座端子。头座端子114可以被遮盖以保护头座端子114。例如，头座端子114可以具有盖或触碰防护件124，使得头座端子114是可安全触碰的。头座外壳120包括凸缘126，用于将头座外壳120安装到另一部件，例如机架或其他支撑结构。可选地，头座外壳120可以水平安装；然而，在替代实施例中，其他取向是可能的。在示例性实施例中，头座外壳120包括引导特征128，用于引导电连接器104与头座连接器102的配合。例如，引导特征128可以是肋、柱、凹槽、键控特征或其他类型的引导特征。

插头连接器104包括插头外壳130，其配置为联接到头座外壳120。插头外壳130包括配合端132和电缆端134。电力电缆106从电缆端134延伸。配合端132配合到头座外壳120的配合端122。在示例性实施例中，外壳130是直角外壳，其垂直于沿着配合轴线136的配合方向保持电力电缆106和电力端子116。电力电缆106相对于配合轴线136成直角。在替代实施例中，其他取向是可能的。

在示例性实施例中，杆118可旋转地联接到外壳130。杆118配置为接合头座外壳120，例如对应的引导特征128，以将插头连接器104固定到头座连接器102。可选地，杆118可包括凹槽，该凹槽接收对应的引导特征128，以控制插头连接器104与头座连接器102的配合和解除配合。例如，当杆118旋转闭合时，外壳130可以被向下拉到头座外壳120上。相反，随着杆118升高，外壳130可以压离头座外壳120并从其解除配合。当插头连接器104与头座连接器102解除配合和配合时，电力连接器系统100的高功率电路和HVIL电路可以断开和闭合。

插头连接器104包括屏蔽件146(图1中仅示出了一部分，屏蔽件146设置在外壳130的内部)，以为插头连接器104提供电气屏蔽。屏蔽件146围绕插头端子116，以为插头端子116提供电气屏蔽。屏蔽件146配置为电连接到电力电缆106的屏蔽机构。屏蔽件146可以配置为电连接到头座连接器102。

在示例性实施例中，插头连接器104包括在电缆端134处的套圈组件150。套圈组件150用于将插头连接器104端接到电力电缆106。套圈组件150可以机械地和/或电气地连接到电力电缆106。例如，套圈组件150可以电连接到电缆106的电缆屏蔽件。套圈组件150可通过干涉或摩擦配合机械连接到电缆106。套圈组件150可通过压接连接机械地连接到电缆106。套圈组件150可以连接到插头外壳130和/或形成插头外壳130的一部分。例如，套圈组件150可包括固定到插头外壳130的电缆端134的端帽152。端帽152可以通过闩锁、紧固件或其他固定特征固定。套圈组件150可以包括屏蔽件146的一部分和/或电连接到屏蔽件146。

图2是电力连接器系统100的一部分的透视图，示出了端接到电力电缆106的插头端子116。在示例性实施例中，插头端子116焊接到电力电缆106。在替代实施例中，插头端子116可以通过其他手段(例如压接)端接到电力电缆106。在所示实施例中，插头端子116是凸片端子，并且在下文中可称为凸片端子116。凸片端子116通常是平面的，并且在配合端200和电缆端202之间延伸。

凸片端子116包括沿着纵向轴线208在凸片端子116的尖端210与电缆端202之间延伸的侧面。凸片端子116包括分别在凸片端子116的底部和顶部处的前缘212和后缘214。前缘212是凸片端子116的配置为插接到头座端子114中的边缘。

凸片端子116端接到电缆106的端部220。电缆106包括电连接到凸片端子106的内导体222。在示例性实施例中，内导体222包括绞合芯，该绞合芯具有多个导电股线，该多个导电股线配置为焊接或压接到凸片端子116的电缆端202。电缆106包括围绕内导体222的内护套224。内护套224由介电材料制成，并且用于容纳内导体222的支架(stand)并且电隔离内导体222。电缆106包括围绕内护套224的电缆屏蔽件226和围绕电缆屏蔽件226的电缆护套228。电缆屏蔽件226为内导体222提供电气屏蔽。在示例性实施例中，电缆屏蔽件226是绞合的编织电缆屏蔽件226。在示例性实施例中，电缆护套228是电缆106的外护套。在替代实施例中，电缆106可以具有其他层。在其他各种实施例中，电缆106可以包括芯中的一个或多个双绞线，而不是具有绞合的内导体。

图3是根据示例性实施例的电力电缆106和套圈组件150的一部分的透视图。套圈组件150包括端部屏蔽件240，端部屏蔽件240可以是电屏蔽件146(如图1所示)的一部分或电连接到电屏蔽件146。端部屏蔽件240在其端部处延伸到内套圈242。套圈组件150包括外套圈244和内套圈套管246，外套圈244配置为定位在内套圈242的径向外侧，内套圈套管246配置为定位在内套圈242的径向内侧。

外套圈244配置为在将端部屏蔽件240连接到电缆106的端部220之前在电缆106的端部220上滑动。外套圈244用于将套圈组件150压接到电缆106。

内套圈套管246用于保护电缆106。例如，内套圈套管246保护内护套224免受内套圈242的影响。内套圈套管246保护内导体222免受电缆屏蔽件226的影响，如下面进一步详细描述的。

图4是根据示例性实施例的内套圈套管246的透视图。套管246大致为圆柱形，沿着纵向轴线248在前部250和后部252之间延伸。套管246包括后部252处的唇缘254。唇缘254用于将套管246定位在内套圈242(如图3所示)中。

套管246包括在前部250和后部252之间沿套管246纵长地延伸的接缝256。接缝256允许套管246改变直径以适配在内套圈242中。例如，套管246包括跨越接缝256彼此面对的边缘258、260。在正常或静止位置，边缘258、260彼此间隔开，在它们之间限定间隙262。可以通过在接缝256处将边缘258、260压在一起来压缩套管246，例如直到边缘258、260彼此接合。当套管246被压缩时，套管246的直径改变，例如以适配在内套圈242中。在被压缩之后，套管246可以具有内部弹簧偏置力，其使套管246向外偏置以返回到正常或静止位置。在套管246定位在内套圈242中之后，内部偏置力可用于在安装在内套圈242中时按压并保持套管246抵靠内套圈242。

在示例性实施例中，套管246包括配置为接合内套圈242的外表面264和与外表面264相对的内表面266。内表面266配置为接合内护套224(如图3所示)。

在示例性实施例中，套管246包括从内表面266向内延伸的干涉凸块268。干涉凸块268配置为嵌入内护套224中以将内套圈套管246固定到电缆106。可以提供任何数量的干涉凸块268。根据实施例，干涉凸块268可具有任何尺寸或形状。在所示的实施例中，干涉凸块268大致是矩形的，具有平坦的内表面和圆形的边缘或角部。干涉凸块268可以是滚花的或者在其中具有沟槽或凹槽，以增加套管246和电缆106之间的摩擦力或保持力。在所示的实施例中，每个干涉凸块268位于距前部250相同的深度处；然而，在替代实施例中，干涉凸块268可以围绕内表面266轴向偏移。

图5是套圈组件150的一部分的透视图，示出了接收在内套圈242中的内套圈套管246。套管246可以从端部屏蔽件240后面装载到内套圈242中。套管246可以被压缩以适配在内套圈242中。套管246可以装载到内套圈242中，直到唇缘254接合内套圈242的后边缘270。套管246接收在内套圈242中，使得套管246的外表面264接合内套圈242的内表面272。内表面272位于内套圈242的外表面274的对面。

在所示的实施例中，内套圈242是圆柱形的；然而，在替代实施例中，内套圈242可具有其他形状。当套管246被接收在内套圈242中时，套管246衬于内套圈242的内表面272。套管246可以弹簧偏置抵靠内套圈242，以通过过盈配合将套管246保持在内套圈242中。唇缘254覆盖后边缘270。由此，内套圈242的任何部分都不暴露在接收电缆106的内套管242的内部电缆通道内。套管246将电缆106与内套圈242隔离。套管246可以保护电缆106免于接触内套圈242，否则当没有套管时，内套圈242可能切割或损坏电缆106和/或可能与内套圈242电短路。

图6是处于部分组装状态的套圈组件150和电力电缆106的截面图。图7是处于组装状态的套圈组件150和电力电缆106的截面图。图8是处于组装状态的套圈组件150和电力电缆106的一部分的截面图，示出了联接到电力电缆106的套圈组件150的放大图。

在组装期间，外套圈244被装载到电缆106的端部220上。外套圈244包括面向电缆106的内表面280和与内表面280相对的外表面282。外套管244的内直径大于电缆106的外直径，以允许外套管244装载在电缆106的端部220上。

电缆106的端部220被切割成一定长度并被剥离以准备将电缆106端接到套圈组件150。例如，移除一定长度的电缆护套228以暴露电缆屏蔽件226。另外，移除一定长度的内护套224以暴露内导体222的一部分。内导体222的暴露端配置为端接至凸片端子116(如图2所示)。例如，当组装时，凸片端子116端接至电缆106的端部220，并且套圈组件150位于电缆106上的与端部220和凸片端子116间隔开的位置处。电缆屏蔽件226的暴露端可向外展开，例如使用心轴，并切割成一定长度。当电缆屏蔽件226的端部向外展开时，在电缆屏蔽件226的内部与内护套224的外部之间限定间隙284。

在组装期间，内套圈242和内套圈套管246被装载到电缆106的端部220上。内套圈242和内套圈套管246配置为接收在间隙284中。电缆106的端部220穿过内套圈242和套管246的内部电缆孔。内套圈242被装载到间隙284中，使得内套圈套管246和内套圈242定位在电缆屏蔽件226和内护套224(如图7所示)之间。当组装时，电缆屏蔽件226沿着内套圈242的外表面274延伸。

在内套圈242和套管246沿着电缆106定位在间隙284中之后，外套圈244可以在电缆屏蔽件226和内套圈242上向前滑动。移动外套圈244使得外套圈244与内套圈242大致轴向对齐，其中电缆屏蔽件226径向地定位在内套圈242和外套圈244之间。内套圈242是导电的，并且当电缆屏蔽件226直接接合内套圈242的外表面274时，内套圈242电连接到电缆屏蔽件226。在示例性实施例中，外套圈244围绕电缆屏蔽件226和内套圈242压接。例如，在示例性实施例中，外套圈244可以围绕内套圈242进行六角压接。

在示例性实施例中，内套圈套管246基本上填充限定在内套圈242和电缆106的内护套224之间的空间286。例如，内套圈套管246的外表面264可以压靠内套圈242的内表面272。套管246的内表面266可以面向内护套224。干涉凸块268可以接合内护套224。可选地，内护套224可以接合套管246的内表面266。

通过基本上填充空间286，套管246确保电缆屏蔽件226的股线不会进入内套圈242的内部。例如，当电缆106被装载到内套圈242中时，来自空间286中的电缆屏蔽件226的任何离散的股线可以由内套圈套管246向后或向外梳理(plow)。由此，股线不会无意地延伸到内套圈242和/或端部屏蔽件240中，在这些地方，这样的股线可能潜在地短接至内导体222。

在示例性实施例中，电缆屏蔽件226缠绕在内套圈242的外表面274周围，以避免使电缆屏蔽件226的股线在端部屏蔽件240内延伸超过内护套224以触碰内导体222(其可能使电力电缆106短路)。内套圈套管246填充空间286以避免无意中使电缆106短路。

在示例性实施例中，可以选择限定在外表面264和内表面266之间的内套圈套管246的厚度288(在图8中示出)以基本上填充空间286。例如，可以提供具有不同的厚度288的一系列内套圈套管246，以与不同直径的电缆106和/或不同直径的内套圈242一起使用。通过利用具有不同厚度的内套圈套管246，相同的端部屏蔽件240和内套圈242可以与各种不同直径的电缆106一起使用，而不必重新设计或改装内套圈242(这可能增加制造成本)。内套圈套管246的系列可以通过使用具有不同厚度的模具来相当容易地制造，以提供不同厚度的内套圈套管246。由此，可以降低制造该系统的总成本。

图9是端接到电力电缆106的套圈组件150的一部分的截面图。图9示出了在内套圈套管246内部并由其围绕的内导体222和内护套224。内套圈242围绕内套圈套管246。电缆屏蔽件226示出为端接在内套圈242和外套圈244之间。外套圈244示出为围绕内套圈242和电缆106压接。内套圈套管246示出为基本上填充内套圈242和内护套224之间的空间286。干涉凸块268示出挖入和/或嵌入内护套224中，这可以帮助轴向和/或可旋转地将套圈组件150固定到电缆106。图9示出了内套圈242和外套圈244之间的电缆屏蔽件226的单独股线。电缆屏蔽件226的股线都没有位于空间286中，因为内套圈套管246基本上填充和/或阻挡空间286，使得电缆屏蔽件226的股线不会无意地进入内套圈242的内部以可能短接到内导体222。

应该理解的是，以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。另外，在不脱离其范围的情况下，可以作出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。本文描述的尺寸、材料类型、各种部件的取向、以及各种部件的数量和位置旨在限定某些实施例的参数，并且绝不是限制性的，并且仅仅是示例性实施例。在阅读以上描述后，在权利要求的理念和范围内的许多其他实施例和修改对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围应参照所附权利要求来确定。

Claims

1.一种套圈组件(150)，用于将电连接器(104)端接至电缆(106)，所述电缆具有电缆屏蔽件(226)、在所述电缆屏蔽件(226)内部的内护套(224)以及在所述内护套(224)内部的内导体(222)，所述套圈组件包括：

内套圈(242)，具有内表面(272)和外表面(264)，所述内套圈是导电的并提供电气屏蔽；

外套圈(244)，位于所述内套圈的径向外侧，使得所述电缆的电缆屏蔽件(226)接收在所述内套圈和所述外套圈之间，所述外套圈将所述电缆屏蔽件固定在所述内套圈和所述外套圈之间；以及

内套圈套管(246)，位于所述内套圈的径向内侧，所述内套圈套管具有在所述内套圈套管的前部(250)和后部(252)之间延伸的孔，所述孔允许所述电缆的所述内护套(224)和所述内导体(222)自由地穿过其中，所述内套圈套管基本上填充所述内套圈和所述电缆的所述内护套(224)之间的空间(286)，所述内套圈套管是介电的且将所述内套圈与所述电缆的所述内导体(222)电隔离。

2.如权利要求1所述的套圈组件(150)，其中所述内套圈套管(246)包括外表面(264)，所述外表面接合所述内套圈(242)的内表面(272)，所述内套圈套管具有内表面(266)，所述内表面(266)配置为直接接合所述电缆(106)的内护套(224)。

3.如权利要求2所述的套圈组件(150)，其中所述内套圈套管(246)包括干涉凸块(268)，所述干涉凸块(268)从所述内套圈套管的内表面(272)向内延伸，所述干涉凸块配置为嵌入所述电缆(106)的内护套(224)。

4.如权利要求1所述的套圈组件(150)，其中所述内套圈套管(246)包括位于所述内套圈套管的后部(252)处的唇缘(254)，所述唇缘接合所述内套圈(242)的后边缘(270)。

5.如权利要求1所述的套圈组件(150)，其中所述内套圈套管(246)包括在所述内套圈套管的所述前部(250)和所述后部(252)之间沿着所述内套圈套管纵长地延伸的接缝(256)，所述接缝允许所述内套圈套管改变直径以适配在所述内套圈(242)中。

6.如权利要求1所述的套圈组件(150)，其中所述内套圈套管(246)阻止所述电缆(106)屏蔽件的股线在所述内套圈(242)和所述内护套(224)之间穿过。

7.如权利要求1所述的套圈组件(150)，其中所述外套圈(244)压接到所述内套圈(242)，所述电缆(106)屏蔽件在所述外套圈与所述内套圈之间。