CN114556711A - 信号电缆连接器及电机组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种信号电缆连接器，包括：线缆，包含套管和包覆在套管内的多根散线，多根散线从套管的末端延伸出；导电金属环，压接在套管的末端处以使导电金属环和套管彼此固定，导电金属环的一端具有外翻凸缘，多根散线中的屏蔽线连接至导电金属环；壳体，壳体上开设有允许线缆穿过的线缆通道，线缆通道包括位于壳体外侧的外开口和位于壳体内侧的内开口，内开口的边缘处设置有螺孔，其中，在将螺钉拧入螺孔时，导电金属环的外翻凸缘将被夹在螺钉的头部和内开口的侧壁之间。此外，本发明还提供了采用上述信号电缆连接器的电机组件。

Description

信号电缆连接器及电机组件
技术领域
本发明涉及运动控制领域，尤其涉及一种信号电缆连接器以及采用这种信号电缆连接器的电机组件。
背景技术
电机和编码器之间通过信号电缆连接。现有技术的信号电缆组件一般由橡胶套、塑料螺母、塑料盖、接地端子以及在散线处包裹有屏蔽层的线缆组成。在某些应用环境下，这种信号电缆连接有时会出现信号瞬间中断或者其他信号连接不良的问题。
发明内容
经过系统的分析和研究，发明人注意到现有技术的上述连接问题的主要原因在于以下两个方面：
(1)信号电缆在电机内部的长度过短，在线缆拧紧过程中或者受到外力拉扯的时候会使连接器受到相应的旋转力或拉应力；
(2)信号电缆连接器在装配到电机上时，由于在连接器的散线处裹有铝箔(该铝箔用于屏蔽电磁干扰)，铝箔使得此处的电缆由柔性变成刚性，因此在锁紧电缆的过程中此处的应力会传递到电缆连接器。
针对上述问题，本发明提出了一种全新的信号电缆连接器。特别是，本发明的信号电缆连接器的结构更加简单，省去了现有技术中采用的橡胶套、接地端子、铝箔以及塑料螺母等配置，并能在确保屏蔽电磁干扰的能力的前提下提高信号电缆连接器的抗拉拽性能以及防水性能。
具体的，本发明提供了一种信号电缆连接器，包括：
线缆，包含套管和包覆在所述套管内的多根散线，所述多根散线从所述套管的末端延伸出；
导电金属环，压接在所述套管的所述末端处以使所述导电金属环和所述套管彼此固定，所述导电金属环的一端具有外翻凸缘，所述多根散线中的屏蔽线连接至所述导电金属环；
壳体，所述壳体上开设有允许所述线缆穿过的线缆通道，所述线缆通道包括位于壳体外侧的外开口和位于壳体内侧的内开口，所述内开口的边缘处设置有螺孔，
其中，在将螺钉拧入所述螺孔时，所述导电金属环的外翻凸缘将被夹在所述螺钉的头部和所述内开口的侧壁之间。
根据本发明的一个实施例，在上述的信号电缆连接器中，所述多根散线的所述末端与一接头连接，所述接头适于与编码器相连接。
根据本发明的一个实施例，在上述的信号电缆连接器中，所述导电金属环套在所述套管的末端外面并彼此压接固定，所述导电金属环固定于所述壳体的线缆通道内，所述导电金属环的第一端抵接所述壳体的外开口，所述外翻凸缘位于与所述第一端相对的第二端。
根据本发明的一个实施例，在上述的信号电缆连接器中，进一步包括一O型圈，所述O型圈夹在所述壳体的外开口和所述导电金属环的第一端之间。
根据本发明的一个实施例，在上述的信号电缆连接器中，所述O型圈由弹性材料制成，以提升所述线缆和所述壳体的外开口之间的密封性。
根据本发明的一个实施例，在上述的信号电缆连接器中，所述屏蔽线的从所述套管的末端延伸出的部分通过反压与所述导电金属环的内壁相接。这样，在将导电金属环压接在套管的过程中，该将屏蔽线能够一起被压紧。
根据本发明的一个实施例，在上述的信号电缆连接器中，所述导电金属环的第一端插入所述套管的末端内，且位于所述导电金属环的第二端的外翻凸缘抵接于所述套管的末端处，以通过更简单的结构设计来减少装配作业的步骤。
根据本发明的一个实施例，在上述的信号电缆连接器中，所述导电金属环的第一端处设置有向内切的倒角。该向内切的倒角便于将该导电金属环插入套管的末端。
根据本发明的一个实施例，在上述的信号电缆连接器中，所述屏蔽线被焊接于所述导电金属环的外翻凸缘。
此外，本发明还提供了一种电机组件，包括：电机、编码器以及信号电缆，所述电机和所述编码器经由所述信号电缆信号连接，其中所述信号电缆具有如上所述的信号电缆连接器，所述信号电缆通过所述信号电缆连接器与所述编码器上的信号接口相连接。
应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
附图说明
包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：
图1示出了根据本发明的信号电缆连接器的第一实施例的爆炸图。
图2示出了导电金属环的装配状态的一个实施例的示意图。
图3示出了图1所示的第一实施例的剖视图。
图4示出了根据本发明的信号电缆连接器的第二实施例中的导电金属环的示意图。
图5示出了上述第二实施例中的导电金属环装配状态的一个实施例的示意图。
附图标记说明：
10 线缆
20，20’ 导电金属环
30 壳体
40 O型圈
50 螺钉
60 接头
11，11’ 套管
12 散线
13，13’ 屏蔽线
21，21’ 外翻凸缘
22’ 倒角
31 线缆通道
311 外开口
312 内开口
51 头部
具体实施方式
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。
参考附图来更详细地讨论本发明的基本原理和优选实施例。
首先，结合图1至图3来讨论本发明的信号电缆连接器的第一实施例。在该实施例中，信号电缆连接器主要包括：线缆10、导电金属环20以及壳体30。
壳体30优选选用金属壳体。金属壳体有助于改善电磁屏蔽性能。
线缆10包含套管11和多根散线12。散线12包覆在套管11内。该散线12中还包含有至少一根屏蔽线13。该多根散线12从套管11的末端延伸出，如图1所示。该多根散线12的末端与一接头60连接，该接头60适于与编码器(具体是编码器上的端口)相连接。当然，本发明的上述接头60也可被设计成与电机(未图示)上的端口相连接，或者也可以应用于同其他设备上的其他已知或未来开发的端口相连接。
在图2所示的实施例中，导电金属环20首先套在线缆10的外面，然后压接在线缆10的套管11的末端处，以使导电金属环20和套管11彼此固定在一起，保证线缆10不易被外力拔出。导电金属环20的一端(即在图2所示的实施例中是靠近套管11的末端的这一端)设置有外翻凸缘21。多根散线12中的上述屏蔽线13连接至导电金属环20，以实现屏蔽电磁干扰的功能。
具体地，在图2所示的实施例中，导电金属环20套在套管11的末端外面并通过压接的方式使彼此固定在一起。较佳的，屏蔽线13的从套管11的末端延伸出的部分通过反压的方式与导电金属环20的内壁相接。即，将屏蔽线13装在导电金属环20的内部。在上述压接的过程中，可以将屏蔽线13一起被压紧。
转到图3，壳体30上开设有允许线缆穿过的线缆通道31。该线缆通道31包括位于壳体30的外侧的外开口311和位于壳体30的内侧的内开口312。在图3所示实施例的装配状态中，将线缆10和导电金属环20一起穿过壳体30的线缆通道31，使得导电金属环20固定于该线缆通道31内。该线缆通道31被设计成与导电金属环20的尺寸相当，以使两者紧密配合。其中，导电金属环20的第一端抵接壳体30的外开口311，即导电金属环20的该第一端被限位于该外开口311处。同时，外翻凸缘21位于与该第一端相对的第二端。
另外，如图3所示，内开口312的边缘处设置有螺孔。特别是，在将螺钉50拧入上述螺孔时，导电金属环20的外翻凸缘21将被夹在螺钉50的头部51和内开口312的侧壁之间，从而将导电金属环20牢牢锁定在壳体30的线缆通道311内。
基于上述结构，只要使得散线12从套管11的末端延伸出的部分的长度足够，就可以避免现有技术中容易出现的连接不良的问题。举例来说，在装配时，先使接口60与编码器上的对应端口连接，然后通过螺栓或其他紧固件将壳体30固定在编码器的机壳上。这样，由于套管11的末端、导电金属环20和壳体30三者紧密的固定在一起，因而可以使得线缆10和整个信号电缆连接器承受更大的外力，提高产品的可靠性和稳定性。
此外，在上述的第一实施例中，信号电缆连接器可以进一步包括一O型圈40。如图3所示，该O型圈40夹在壳体30的外开口311和导电金属环20的第一端之间。该O型圈40被设计成填补外开口311和导电金属环20之间的间隙，以使线缆10和壳体30的外开口311之间的密封性至少满足IP65的要求。较佳地，未更好地实现上述技术目的，这个O型圈40由弹性材料制成。
现在转到图4和图5，这些附图示出了根据本发明的信号电缆连接器的第二实施例。与以上讨论的第一实施例相比，该第二实施例的区别主要在于导电金属环的设计，因此其他零部件的结构及其功效可以参照以上结合图1-3的详细描述而明了，以下不再赘述。
在该第二实施例中，信号电缆连接器中的导电金属环20’的结构如图4所示。与上述第一实施例中的导电金属环20不同的是：在装配时，该导电金属环20’的第一端被插入套管11’的末端内部，即导电金属环20’的第一端被插在套管11’的末端和其中的散线之间，同时位于导电金属环20’的第二端的外翻凸缘21’抵接于套管11’的末端处，如图5所示。较佳的，在图4所示的优选实施例中，导电金属环20’的上述第一端处还可以进一步设置有向内切的倒角22’，该倒角22’有利于上述装配步骤中的插入操作。
类似的，该实施例中的壳体中的内开口的边缘处同样设置有螺孔。在将螺钉拧入上述螺孔时，导电金属环20’的外翻凸缘21’将被夹在螺钉的头部和内开口的侧壁之间，从而将导电金属环20’牢牢锁定在壳体的线缆通道内。
此外，在该第二实施例中，屏蔽线13’被焊接于导电金属环20’的外翻凸缘21’处，以起到屏蔽电磁干扰的功能。
如以上所讨论的，本发明的信号电缆连接器适于应用在电机和编码器的信号传递。简言之，在由电机、编码器以及信号电缆构成的电机组件中，电机和编码器经由该信号电缆信号连接。该信号电缆的至少一端可以采用本发明的上述信号电缆连接器，以使信号电缆通过该信号电缆连接器与编码器上的信号接口相连接，以提高信号传递的可靠性。
综上，与现有技术的带有铝箔屏蔽线以及塑料盖的信号电缆连接器相比，本发明的信号电缆连接器的结构更加简单，至少可以省去橡胶套、接线端子、塑料螺母和铝箔。此外，本发明的信号电缆连接的装配步骤更少，也容易操作，因此可以提高装配效率，降低产品成本。此外，本发明采用导电金属环和屏蔽线组合的设计大大增强了抗电磁干扰的能力，信号传递更加牢靠。O型圈的设计可以提高密闭性能，达到更高的防水等级。最主要的是，本发明的结构可以避免因线缆或连接器的受力而造成信号不稳定的情况发生。
本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (10)

1.一种信号电缆连接器，其特征在于，包括：
线缆(10)，包含套管(11)和包覆在所述套管内的多根散线(12)，所述多根散线从所述套管的末端延伸出；
导电金属环(20，20’)，压接在所述套管的所述末端处以使所述导电金属环和所述套管彼此固定，所述导电金属环的一端具有外翻凸缘(21，21’)，所述多根散线中的屏蔽线连接至所述导电金属环；
壳体(30)，所述壳体上开设有允许所述线缆穿过的线缆通道(31)，所述线缆通道包括位于壳体外侧的外开口(311)和位于壳体内侧的内开口(312)，所述内开口的边缘处设置有螺孔，
其中，在将螺钉(50)拧入所述螺孔时，所述导电金属环的外翻凸缘将被夹在所述螺钉的头部和所述内开口的侧壁之间。
2.如权利要求1所述的信号电缆连接器，其特征在于，所述多根散线(12)的所述末端与一接头(60)连接，所述接头适于与编码器相连接。
3.如权利要求1所述的信号电缆连接器，其特征在于，所述导电金属环(20，20’)套在所述套管(11，11’)的末端外面并彼此压接固定，所述导电金属环固定于所述壳体(30)的线缆通道(31)内，所述导电金属环的第一端抵接所述壳体的外开口(311)，所述外翻凸缘(21，21’)位于与所述第一端相对的第二端。
4.如权利要求3所述的信号电缆连接器，其特征在于，进一步包括一O型圈(40)，所述O型圈夹在所述壳体(30)的外开口(311)和所述导电金属环(20，20’)的第一端之间。
5.如权利要求4所述的信号电缆连接器，其特征在于，所述O型圈(40)由弹性材料制成，以提升所述线缆(10)和所述壳体(30)的外开口(311)之间的密封性。
6.如权利要求3所述的信号电缆连接器，其特征在于，所述屏蔽线(13，13’)的从所述套管(11，11’)的末端延伸出的部分通过反压与所述导电金属环(20，20’)的内壁相接。
7.如权利要求1所述的信号电缆连接器，其特征在于，所述导电金属环(20，20’)的第一端插入所述套管(11，11’)的末端内，且位于所述导电金属环的第二端的外翻凸缘(21，21’)抵接于所述套管的末端处。
8.如权利要求7所述的信号电缆连接器，其特征在于，所述导电金属环(20，20’)的第一端处设置有向内切的倒角(22’)。
9.如权利要求7所述的信号电缆连接器，其特征在于，所述屏蔽线(13，13’)被焊接于所述导电金属环(20，20’)的外翻凸缘(21，21’)。
10.一种电机组件，包括：电机、编码器以及信号电缆，所述电机和所述编码器经由所述信号电缆信号连接，其中所述信号电缆具有如权利要求1-9中的任一项所述的信号电缆连接器，所述信号电缆通过所述信号电缆连接器与所述编码器上的信号接口相连接。
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