CN110034451A - 具有提供电磁屏蔽的电缆密封件的电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器组件(200)包括：屏蔽线缆(202)，其具有内芯(204)、围绕内芯(204)的内绝缘体(206)、围绕内绝缘体(206)的电缆屏蔽件(208)以及围绕电缆屏蔽件(208)的外绝缘体(210)；附接到内芯(204)的端子(212)；围绕端子(212)的端子屏蔽件(222)；以及由导电弹性材料形成的电缆密封件(224)，其中电缆密封件(224)的第一部分(226)与电缆屏蔽件(208)和端子屏蔽件(222)的一部分挤压接触，从而在电缆屏蔽件(208)和端子屏蔽件(222)之间提供导电路径。所述电连接器组件(200)还包括在其中设置端子(212)的壳体(220)。所述电缆密封件(224)的第二部分(228)与外绝缘体(210)的一部分和壳体(220)的内壁(230)挤压接触，从而禁止污染物侵入到壳体(220)内。

Description

具有提供电磁屏蔽的电缆密封件的电连接器
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2017年12月21日提交的美国专利申请No.15/850,864的优先权，在这里通过引用方式将该申请的全部内容并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及电连接器，更具体而言，本发明涉及具有提供电磁屏蔽的电缆密封件的电连接器。
背景技术
已使用电缆密封件来防止环境污染物(通常是液体)进入电连接器组件的连接器壳体，从而进入电连接器组件的端子电接触区域。现有的连接器组件使用通常由硅树脂橡胶制成的电缆密封件，其具有已经过彻底测试并证明可将电缆密封到壳体上2或3肋外围设计。
如美国专利No.5,509,823中所讨论的，添加碳和/或其它导电材料将使硅树脂橡胶具有温和的导电性。由这种“导电硅树脂”制成的垫圈已经用于将连接器壳体密封到安装板上的概念，如美国专利No.6,139,351中所讨论的。
高压连接系统通常需要0.5到110兆赫兹(MHz)的频率范围内的电磁干扰(EMI)屏蔽。在这些应用中，通常使用带有金属丝编织电缆屏蔽件的屏蔽线缆。根据图1中所示的电连接器组件100，屏蔽电缆102安装在壳体120中，电缆屏蔽件108连接到端子屏蔽件122，端子屏蔽件122围绕端接屏蔽电缆102的内芯104的端子112。在所示出的例子中，端子屏蔽件122由金属片或壳形成。
电缆屏蔽件108和端子屏蔽件122通过一对压接套圈连接，其中在内套圈132和外套圈134之间捕获电缆屏蔽件108。电缆屏蔽件108和端子屏蔽件122之间的这种连接需要增加套圈132、134以形成接口。另外，在壳体120内需要相对大量的空间来容纳压接工具以将套圈132、134附接到屏蔽电缆102以及电缆密封件124。该空间需要更大的连接器组件100，这是关注于允许在现代车辆中布线和相关联连接器的受限封装空间的设计方案。因此，仍然期望用于屏蔽线缆的较小密封电连接器组件。
附图说明
现在参考附图通过示例的方式来描述本发明，其中：
图1是根据现有技术的电连接器组件的截面侧视图；
图2是根据本发明的一个实施例的电连接器组件的截面侧视图；以及
图3是根据本发明的一个实施例制造电连接器组件的方法的流程图。
具体实施方式
本文描述了用于屏蔽线缆的密封电连接器组件。电缆密封件由弹性导电材料制成，使得电缆密封件既提供屏蔽电缆与电连接器的壳体之间的密封，又提供电连接器内的电缆屏蔽件和端子屏蔽件之间的电连接。
图2示出了电连接器组件(下文称为组件200)的非限制性示例。组件200包括屏蔽线缆202，其具有由金属材料(例如，铜基或铝基合金)制成的细长导电内芯204。内芯204可以是单股线或也可以是多股线束。替代地，可以在非金属电导体(例如，导电聚合物材料、碳纳米管基材料或者导电聚合物/金属混合材料)上形成内芯204。由介电材料(例如，聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯)制成的内绝缘护套(下文称为内护套206)纵向围绕内芯204。由编织铜线链形成的电缆屏蔽件208纵向围绕内绝缘体。替代实施例可以具有由编织铝线、导电箔或者围绕内护套206的非金属电导体制成的电缆屏蔽件208。电缆屏蔽件208纵向围绕外绝缘护套(下文称为外护套210)。外护套210也由介电材料(例如，聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯)制成。去除屏蔽线缆202的一端上的外护套210、电缆屏蔽件208和内护套206的一部分以暴露内芯204。还去除与暴露的内芯204相邻的外护套210的另一部分以暴露电缆屏蔽件208。
在导电材料上形成的端子212附接到内芯204。端子212包括被配置为与相应的配合端子(没有示出)接口连接的连接部分214(例如，公插头或母插座)。端子212还包括附接部分216(例如，开式或闭式的压接管)。
端子绝缘体218纵向围绕端子212的附接部分216的至少一部分。在所示出的例子中，端子绝缘体218由热塑性热收缩材料(例如，聚烯烃、聚氯乙烯、聚四氟乙烯或氟化乙烯丙烯)的管制成。端子绝缘体218放置在端子212的附接部分216和电缆屏蔽件208的暴露部分之间。端子绝缘体218提供用于使电缆屏蔽件208与附接部分216电绝缘的装置。
组件200还包括由介电材料(例如，聚酰胺或聚对苯二甲酸丁二醇酯)制成的壳体220，其限定了设置端子212的内腔。由诸如金属片之类的导电材料制成的端子屏蔽件222也设置在壳体220内，并且纵向围绕端子212。
组件200还包括由导电弹性材料(例如，石墨填充的硅树脂弹性体)制成的电缆密封件224。电缆屏蔽件208的暴露部分设置在端子绝缘体218和电缆密封件224之间。电缆密封件224的第一部分226与端子屏蔽件222和电缆屏蔽件208的暴露部分挤压接触，从而在电缆屏蔽件208和端子屏蔽件222之间提供导电路径。电缆密封件224的第二部分228与外绝缘体的一部分和壳体220的内壁230挤压接触，从而禁止环境污染物(例如，水、其它液体或灰尘)侵入到壳体220内。
与端子屏蔽件222挤压接触的电缆密封件224的第一部分226的第一外表面226A具有大致平坦的轮廓。与内壁230挤压接触的电缆的第二部分228的第二外表面228A具有由围绕电缆密封件224径向延伸的多个肋形成的波状轮廓。
与电缆屏蔽件208挤压接触的电缆密封件224的第一部分226的第一内表面226B也具有大致平坦的轮廓。与外绝缘体挤压接触的电缆密封件224的第二部分228的第二内表面228B类似地具有由围绕电缆密封件224径向延伸的多个肋形成的波状轮廓。
电缆密封件224提供了用于在电缆屏蔽件208和端子屏蔽件222之间提供导电路径同时还在外绝缘体和壳体220之间提供密封件的单体装置，其中该密封件被配置为禁止污染物侵入到壳体220内。
图3示出了形成上面所描述的电连接器组件的方法的非限制性示例。该方法的步骤如下所述：
步骤310，提供屏蔽线缆、端子、端子绝缘体、端子屏蔽件、壳体和电缆密封件，其包括：提供屏蔽线缆202，屏蔽线缆202具有内芯204、围绕内芯204的内护套206、围绕内绝缘体的电缆屏蔽件208、以及围绕电缆屏蔽件208的外护套210；提供端子212，端子212具有被配置为与对应的配合端子212接口连接的连接部分214和附接到内芯204的附接部分216；提供端子绝缘体218；提供端子屏蔽件222；提供设置端子212的壳体220；提供由导电弹性材料制成的电缆密封件224。
步骤312，将端子附接到屏蔽线缆的内芯，其包括：将端子212附接到屏蔽线缆202的内芯204的暴露部分。
步骤314，布置端子绝缘体，其包括：布置端子绝缘体218，使得端子绝缘体218围绕附接部分216的至少一部分。
步骤316，布置电缆屏蔽件的端部，其包括：布置电缆屏蔽件208的端部，使得电缆屏蔽件208的端部围绕端子绝缘体218的至少一部分。
步骤318，在壳体中设置端子和端子屏蔽件，其包括：在壳体220内设置端子212和端子屏蔽件222。
步骤320，布置端子屏蔽件，其包括：布置端子屏蔽件222，使得端子屏蔽件222围绕端子212。
步骤322，布置电缆密封件，其包括：布置电缆密封件224，使得电缆密封件224的第一部分226与电缆屏蔽件208和端子屏蔽件222的部分挤压接触，从而在电缆屏蔽件208和端子屏蔽件222之间提供导电路径；以及布置电缆密封件224，使得电缆密封件224的第二部分228与外绝缘体的一部分和壳体220的内壁230挤压接触，从而禁止污染物侵入到壳体220内。
因此，提供了电连接器组件200和制造这种电连接器组件200的方法300。该电连接器组件200提供的优点是不需要单独的内套圈和外套圈来将电缆屏蔽件208连接到端子屏蔽件222，从而消除了套圈的成本以及在制造过程中将套圈附接到电缆屏蔽件208和端子屏蔽件222的成本和时间。从图1和图2的比较可以看出，由于壳体220不再需要容纳套圈，所以套圈的消除也减小了组件200的尺寸。
虽然已经根据本发明的优选实施例描述了本发明，但是其并不意图限制本发明，而是仅在所附权利要求中阐述保护范围。例如，上面所描述的实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。另外，在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以进行众多修改以针对本发明的教导来配置特定的情形或材料。本文所描述的各种部件的尺寸、材料类型、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，其决不是限制性的，而仅仅是典型的实施例。
在阅读上面的描述后，落入权利要求的精神和保护范围内的众多其它实施例和修改对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应当参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。
在下面的权利要求中，术语“包括”和“其中”被用作相应术语“包括”和“其中”的普通英语等同物。此外，术语第一、第二等的使用并不表示任何重要性顺序，而是使用术语第一、第二等等将一个元件与另一个元件进行区分。此外，术语“一”、“一个”等的使用并不表示数量的限制，而是表示至少一个所引用的项目的存在。另外，诸如上部、下部等等之类的方向术语并不表示任何特定的取向，而是使用术语“上部”、“下部”等等将一个元件与另一个元件进行区分以及在各个元件之间建立位置关系。

Claims (15)

1.一种电连接器组件(200)，包括：
屏蔽线缆(202)，其具有内芯(204)、围绕所述内芯(204)的内绝缘体(206)、围绕所述内绝缘体(206)的电缆屏蔽件(208)以及围绕所述电缆屏蔽件(208)的外绝缘体(210)；
附接到所述内芯(204)的端子(212)；
围绕所述端子(212)的端子屏蔽件(222)；以及
由导电弹性材料形成的电缆密封件(224)，其中所述电缆密封件(224)的第一部分(226)与所述电缆屏蔽件(208)和所述端子屏蔽件(222)的一部分挤压接触，从而在所述电缆屏蔽件(208)和所述端子屏蔽件(222)之间提供导电路径。
2.根据权利要求1所述的电连接器组件(200)，其中所述端子(212)包括被配置为与对应的配合端子(212)接口连接的连接部分(214)以及附接到所述内芯(204)的附接部分(216)，其中所述电连接器组件(200)还包括围绕所述附接部分(216)的至少一部分的端子绝缘体(218)，并且其中所述电缆屏蔽件(208)的端部被设置在所述端子绝缘体(218)和所述电缆密封件(224)之间。
3.根据权利要求2所述的电连接器组件(200)，其中所述端子绝缘体(218)由热塑性热收缩材料形成。
4.根据权利要求1所述的电连接器组件(200)，其中在导电硅树脂基材料上形成所述电缆密封件(224)。
5.根据权利要求1所述的电连接器组件(200)，还包括其中设置所述端子(212)的壳体(220)，其中所述电缆密封件(224)的第二部分(228)与所述外绝缘体(210)的一部分以及所述壳体(220)的内壁(230)挤压接触，从而禁止污染物侵入到所述壳体(220)内。
6.根据权利要求5所述的电连接器组件(200)，其中与所述端子屏蔽件(222)挤压接触的所述第一部分(226)的第一外表面(226A)具有大致平坦的轮廓，并且与所述内壁(230)挤压接触的所述第二部分(228)的第二外表面(228A)具有波状轮廓。
7.根据权利要求5所述的电连接器组件(200)，其中与所述电缆屏蔽件(208)挤压接触的所述第一部分(226)的第一内表面(226B)具有大致平坦的轮廓，并且与所述外绝缘体(210)挤压接触的所述第二部分(228)的第二内表面(228B)具有波状轮廓。
8.一种制造电连接器组件(200)的方法(300)，包括以下步骤：
提供(310)屏蔽线缆(202)，所述屏蔽线缆(202)具有内芯(204)、围绕所述内芯(204)的内绝缘体(206)、围绕所述内绝缘体(206)的电缆屏蔽件(208)以及围绕所述电缆屏蔽件(208)的外绝缘体(210)；
提供(310)端子(212)，所述端子(212)具有被配置为与对应的配合端子(212)接口连接的连接部分(214)以及被配置为附接到所述内芯(204)的附接部分(216)；
提供(310)端子绝缘体(218)；
提供(310)端子屏蔽件(222)；
提供(310)由导电弹性材料形成的电缆密封件(224)；
将所述端子(212)附接(312)到所述内芯(204)；
布置(314)所述端子绝缘体(218)，使得所述端子绝缘体(218)围绕所述附接部分(216)的至少一部分；
布置(316)所述电缆屏蔽件(208)的端部，使得所述电缆屏蔽件(208)的所述端部围绕所述端子绝缘体(218)的至少一部分；
布置(320)所述端子屏蔽件(222)，使得所述端子屏蔽件(222)围绕所述端子(212)；以及
布置(322)所述电缆密封件(224)，使得所述电缆密封件(224)的第一部分(226)与所述电缆屏蔽件(208)和所述端子屏蔽件(222)的一部分挤压接触，从而在所述电缆屏蔽件(208)和所述端子屏蔽件(222)之间提供导电路径。
9.根据权利要求8所述的方法(300)，还包括以下步骤：
提供(310)其中设置所述端子(212)的壳体(220)；
在所述壳体(220)内设置(318)所述端子(212)和所述端子屏蔽件(222)；以及
布置(322)所述电缆密封件(224)，使得所述电缆密封件(224)的第二部分(228)与所述外绝缘体(210)的一部分和所述壳体(220)的内壁(230)挤压接触，从而禁止污染物侵入到所述壳体(220)内。
10.根据权利要求9所述的方法(300)，其中与所述端子屏蔽件(222)挤压接触的所述第一部分(226)的第一外表面(226A)具有大致平坦的轮廓，并且与所述内壁(230)挤压接触的所述第二部分(228)的第二外表面(228A)具有波状轮廓。
11.根据权利要求9所述的方法(300)，其中与所述电缆屏蔽件(208)挤压接触的所述第一部分(226)的第一内表面(226B)具有大致平坦的轮廓，并且与所述外绝缘体(210)挤压接触的所述第二部分(228)的第二内表面(228B)具有波状轮廓。
12.根据权利要求8所述的方法(300)，其中在导电硅树脂基材料上形成所述电缆密封件(224)。
13.根据权利要求8所述的方法(300)，其中所述端子绝缘体(218)由热塑性热收缩材料形成。
14.一种电连接器组件(200)，包括：
屏蔽线缆(202)，其具有内芯(204)、围绕所述内芯(204)的内绝缘体(206)、围绕所述内绝缘体(206)的电缆屏蔽件(208)以及围绕所述电缆屏蔽件(208)的外绝缘体(210)；
附接到所述内芯(204)的端子(212)；
围绕所述端子(212)的端子屏蔽件(222)；
其中设置所述端子(212)的壳体(220)；
用于在所述电缆屏蔽件(208)和所述端子屏蔽件(222)之间提供导电路径同时还在所述外绝缘体(210)和所述壳体(220)之间提供密封件的单体装置(224)，所述密封件被配置为禁止污染物侵入到所述壳体(220)内。
15.根据权利要求14所述的电连接器组件(200)，其中所述端子(212)包括被配置为与对应的配合端子(212)接口连接的连接部分(214)以及附接到所述内芯(204)的附接部分(216)，其中所述电缆屏蔽件(208)的端部围绕所述附接部分(216)的至少一部分，并且其中所述电连接器组件(200)还包括用于将所述电缆屏蔽件(208)与所述附接部分(216)电绝缘的装置。
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