CN1750749A - 外壳与电缆间的过渡区内的屏蔽装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在外壳(1、11)与电缆(3)间的过渡区内的屏蔽装置，其中外壳(1、10、11)由电绝缘的和/或不足以电磁屏蔽的材料构成，设有一具有导电材料的内套(12)用以为其在外壳(1、11、10)内的内腔构成电磁屏蔽，电缆(3)具有至少一根导线(30)和一电缆屏蔽体(31)，用于为所述至少一根导线(30)构成电磁屏蔽，并且设有一电缆连接装置(4)用于电缆与内套的连接并且用于将所述至少一根导线在过渡区内连接在内套上的一导线连接装置(18)。为了构成一连续的屏蔽，在过渡区内还建议，电缆屏蔽体与一导电的电缆侧的弹簧挡肩(46)接触，并且一弹簧通过电缆侧的弹簧挡肩(46)与一导电的外壳侧的弹簧挡肩(48)包括内套(12)接触。

Description

外壳与电缆间的过渡区内的屏蔽装置

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分的特征的在外壳与电缆间的过渡区内的屏蔽装置。

背景技术

电缆端接于一外壳内是已知的，其中从外面保护在电缆内延伸的导线和位于外壳内的电子部件和导线以防电磁影响。例如已知测压装置，也称为悬式测压装置，例如本申请人的Vegawell 72，在外壳内具有一压力传感器，其中为了传输压力传感器的测量值从外壳中引出一电缆，该外壳除电连接外也确保传感器在容器内的悬挂。这样的电缆包括一中心的导线装置、一在其周围的金属屏蔽编织层以便屏蔽从外面的电磁影响和一弹性塑料制的包皮。测压装置常常在干扰的电磁影响下运转，并设有一金属外壳，其实现对内部的部件的屏蔽。为了尽可能好地屏蔽电缆与外壳间的过渡区，由屏蔽编织层构成的电缆屏蔽体以尽可能短的距离连接到金属外壳上。借此经由电子装置和经由由其或向其引导的导线将一法拉第笼保持是封闭的。

对于许多测量目的，也已知非金属的外壳，例如塑料，特别是聚偏氟乙烯(PVDF)制的，其中电缆屏蔽体在电缆和外壳的事后的连接中不能直接连接到电子外壳部件的屏蔽体上，因为电子相关的部件和在需要时一内套由塑料包围，后者不具有抗电磁辐射的屏蔽特性。

发明内容

本发明的目的在于，构成一种屏蔽装置用于在由电磁上不屏蔽的材料制的外壳、一已屏蔽的电缆与一待屏蔽的内套之间的过渡区，使从电缆到内套的过渡保持屏蔽，特别是电缆的屏蔽以最短的距离与内壳接触，以便连续的构成法拉第笼。

该目的通过具有权利要求1的特征的、在一外壳与一电缆之间的过渡区内的屏蔽装置来达到。组装方法是从属权利要求10的目标。

改进一种在一外壳与一电缆间的过渡区内的屏蔽装置，其中外壳由电绝缘的或电磁上不屏蔽的材料制成并且具有一包括导电材料的内套用以构成其内腔的电磁屏蔽，其中内套设置的在外壳内。电缆具有至少一导线和一电缆屏蔽体用以构成至少一导线的电磁屏蔽。一电缆连接装置用于电缆与内套上电缆连接内套部分的以后的和/或可拆式连接并且用于将至少一导线连接到内套上的一导线连接装置上，以便电缆的导线接触内套内的一导线和/或一电子部件。上述改进这样实现，即电缆屏蔽体接触一导电的电缆侧的弹簧挡肩，特别是也可以固定连接，并且一压缩弹簧，特别是螺旋弹簧使电缆侧的弹簧挡肩与内套上的导电的外壳侧的弹簧挡肩接触。因此从电缆屏蔽体经由压缩弹簧直到内套构成一连续的电传导，其中在螺旋弹簧作为压缩弹簧以在组合状态下微小的各螺旋弹簧圈之间的间距的情况下已完成用于相应的电磁频率范围的法拉第笼效应。

有利的构造是各从属权利要求的目标。

电缆侧的弹簧挡肩与电缆的固定的优点一方面是，弹簧挡肩在组装过程中手工操作时或以后在电缆从外壳中拆除时不可能作为松开的零件脱落或丢失。另一方面与电缆固定连接的电缆侧的弹簧挡肩的优点是，其构成弹簧的支座，从而弹簧直接利用电缆向外壳内的插入被向外壳侧的弹簧挡肩的方向夹紧。

电缆侧的弹簧挡肩有利地具有一用于一电缆夹紧装置的外侧面的固定挡肩，用于将电缆和/或电缆侧的弹簧挡肩固定在外壳上。借此不必将电缆嵌入并与在其上固定的弹簧挡肩一起压入外壳内，而是可以通过一单独的电缆夹紧装置例如锁紧螺母实现电缆和电缆侧的弹簧挡肩元件相对于弹簧共同夹紧。特别是电缆夹紧装置的力被直接经由电缆侧的弹簧挡肩元件传到弹簧上，从而实际的电缆只受其拉进外壳内的力的作用并从而减少电缆损坏的危险。

外壳侧的弹簧挡肩有利地构成在一接触套上，特别是在其内，其中接触套经过外壳侧的弹簧挡肩继续向内套的方向延伸。这能够通过完全包围导线和弹簧以及向内套方向的过渡空间的接触套最优地构成一法拉第笼。特别优选的是，一接触套，其在外壳内这样延伸，即接触套不仅电磁屏蔽地包围电缆具有电缆屏蔽体的固定端而且电磁屏蔽地包围弹簧以及内套的电缆侧的端部。

为了在组装时能够较简单地操作，特别是防止在以后从外壳中拆卸电缆时滑出接触套，外壳有利地构成为多件的并具有一电缆侧的止动挡肩，用于在电缆夹紧装置未固定在外壳上时保持接触套和/或内套。在优选的实施形式中外壳是一电缆连接外壳。有利地，外壳也可以构成为一传感器外壳并且容纳一传感器元件。在一悬式测压装置中，在如此内面屏蔽的外壳内例如在前面插入一传感器元件，用以检测前面的周围压力、和在后面插入一电缆，用以将传感器元件的测量值传送给远距离的装置。

附图说明

以下借助于附图更详细地说明一个实施例。附图中：

图1一绝缘的外壳包括：一传感器元件、一具有一传感器电子部件的电屏蔽的内套、一连接的被屏蔽的电缆和一屏蔽装置，用于从电缆到内套的过渡区的电磁屏蔽。

具体实施方式

图1示出一外壳1，在其前侧插入一传感器元件2，特别是压力和/或温度传感器元件2。利用传感器元件2检测的数据和/或信号经由一电缆3传送给一外部的数据处理装置等，其中电缆3从外壳1的后面引出。一电缆连接装置4用于电缆3在外壳上的结构固定和电接触。所谓前面和后面只用来较简单地说明不同的典型示出的元件的相互定位。

外壳1由一电磁上不屏蔽的或电绝缘的材料构成，其中也设有一电磁屏蔽，其对于外壳内安装的电子部件和电导线是不够的。外壳1的常用的典型材料是PVDF。

外壳具有一外壳前部10，其容纳实际的传感器元件2并固定在一外壳后部11上。在外壳后部11内容纳一内套12，其作为电子部件外壳包括一屏蔽电磁场的金属。在内套12内容纳一电子装置13用以处理由传感器元件2检测的数据，并且在需要时用以控制传感器元件2。一容纳在外壳后部11和外壳前部10的内面的外壳固定装置14用于通过外壳前部10和外壳后部11的夹紧将传感器元件2夹紧在内套12上。外壳固定装置14在所示实施形式中构成为一具有前面的和后面的外螺纹的构件，其中该外螺纹与外壳前部10的内面上或外壳后部11的内面上的相应的内螺纹相啮合。外壳密封件15或传感器/外壳密封件16用于外壳前部10相对于外壳后部11和相对于传感器元件2的密封，这些密封件相应地安装在所述各元件之间。传感器元件2和内套12另外通过一屏蔽其过渡区的固定环14a导电连接(例如焊接或用导电的胶粘剂粘合)。

虽然所示的外壳1具有一基本上圆柱形结构并因此可以是这样的螺纹连接和采用较简单的O型密封圈，但也可采用其他的结构形式。

内套12在后面或电缆侧具有一电缆连接内套部分17，其配备有一导线连接装置18，特别是接触弹簧和销，用以连接各导线。

电缆3在后面引进外壳1。电缆3特别是包括至少一根、优选多根中心导线30，其由一电缆屏蔽体31包围。电缆屏蔽体31可以按常用的方式和方法构成为一屏蔽编织层。电缆屏蔽体31被一包皮32包围，其通常由一塑料构成。电缆屏蔽体31和所述至少一根导线30在前面从包皮32中向内套12的方向伸出。

所示的电缆连接装置4包括多个部件，为了实现所述基本构想可以减少其数目。

电缆通过一密封套40伸出。密封套40在外侧具有一夹紧元件挡肩41，其中在优选的实施形式中夹紧元件挡肩41构成为环绕的挡肩。一锁紧螺母42用于密封套40与在其中容纳的电缆3在外壳后部11的后端上的固定。锁紧螺母42以内螺纹与外壳后部11的后部上的相应的外螺纹相啮合。利用一后面的锁紧螺母的内挡肩将锁紧螺母42在拧紧到外壳后部11时压向夹紧元件挡肩41，借此将其并从而将密封套40和电缆3向外壳1或其中夹紧。有利地，此时夹紧元件40以其位于夹紧元件挡肩41的前面的部分插入外壳后部11的内腔。在该过渡区域内在外壳后部11中或如图1所示在前面的密封套40的外圆周中构成一凹槽，其中容纳外壳密封件15。

密封套40在其前面的中心区域内具有一特别是圆柱形的孔隙，其中插入弹性材料制的电缆密封件43。在此电缆密封件43这样确定尺寸和安装，使其一方面可以密封从外壳1的内腔经由电缆3向环境的过渡区而另一方面可以将电缆3牢固而可靠地固定于密封套内。

在电缆密封件43的前面部分上设置一密封套44，其优选插入密封套40的孔隙的内腔中并在该区域与密封套40螺纹拧紧在一起以便两者彼此靠紧固定。密封套44的前面部分周围嵌接电缆密封件43的前面。此外，密封套44的前面部分周围嵌接一电缆3的从电缆密封件43中在前面伸出的部分，其中在该部分中优选去掉包皮32并且实现凸缘套45的内圆周与暴露的电缆屏蔽体31的接触。由于密封套44和凸缘套45均由导电材料制成，因此形成电缆屏蔽体31与凸缘套45和密封套44的接触。

密封套44在外圆周的区域内具有一电缆侧的弹簧挡肩46。当电缆3通过电缆连接装置4插入外壳1内并夹紧在其上时，密封套44的电缆侧的弹簧挡肩46利用外壳侧的挡肩面被向弹簧47的方向夹紧。弹簧47在空间上向内套12的方向进一步插入外壳1的内腔。一外壳侧的弹簧挡肩48用作为弹簧47的支座。但在优选的实施形式中，一接触套49的内侧的挡肩用作为外壳侧的弹簧挡肩48，该接触套本身在前面一直延伸到内套12。接触套49牢固贴紧或牢固固定在内套12上，从而在内套12与接触套49之间形成电接触，这两者由导电的和电磁屏蔽的材料构成。在所示的实施例中，接触套49具有一内面的挡肩，其通过弹簧47的压力被从那里压向内套12或电缆连接内套部分17的圆柱形外圆周的方向。接触套49在后面或弹簧侧具有外壳侧的弹簧挡肩48作为弹簧47的支座。

通过内套12、接触套49、弹簧47、密封套44和凸缘套45由导电的具有电磁屏蔽特性的材料构成，形成电缆屏蔽体31的连续的电磁屏蔽，电缆屏蔽体31与凸缘套45接触，一直到内套12。

为了避免在电缆3在外壳后部11上装拆时接触套49从其中脱落，外壳后部11在内面接近外壳1的后面的端部处具有一用于接触套49的外壳挡肩19。

如以下所述完成整个装置的组装。

首先将固定环14a推到传感器元件2上。随后将电子装置13推到传感器元件上并且将内套/电子部件外壳12安装到固定环14a上的挡肩上。这样由元件14a、2、13和12构成的单元与前面安装的密封件16一起插入外壳前部10内并用固定环14固定之。然后将接触套49推到内套/电子部件外壳12上，并在外壳后部11上安装外壳密封件15，并且最后将外壳后部11拧紧在14上。将弹簧47安装于外壳后部11内并紧接着完成电缆预组装。

该电缆预组装设定，将锁紧螺母42、密封套40、电缆密封件43和电缆侧的弹簧挡肩46沿包皮32或电缆3推进。然后将电缆侧的弹簧挡肩46旋转固定于密封套40内。然后将凸缘套45推入弹簧挡肩46中并挤压。最后将密封件15安装在密封套40上并将导线连接装置18连接在电缆3内的导线30上。

然后将导线30插到电子系统装置13上并推进密封套40，最后旋转固定锁紧螺母42。

在一优选的实施例中基本构想在于，连接电缆3的作为屏蔽体31的屏蔽编织层与金属的电子部件外壳或内套12这样连接，使电缆屏蔽体31由凸缘套45和密封套44挤压，使密封套44与优选构成为压缩弹簧的弹簧47接触，在下一步中使弹簧47与接触套49接触并且最后使接触套49接触电子部件外壳或内套12。有利地此时接触套49经过弹簧47向内套的方向伸出，以便也对导线连接装置18到导线或各导线30在内套12的电子系统上的连接的区域的屏蔽进行电磁屏蔽。

通过外壳1的后面的外壳部分具有一接触套49用的内面的外壳挡肩19，可以使接触套49在锁紧螺母42或电缆连接装置4从外壳后部11中拆卸时不从外壳1内脱落。

实施例的许多变型方案是可能的。例如当内套12只涂有一导电的材料层就已足够，而代替其由一纯金属套构成。

虽然在优选实施例中描述了接触套49用的内面的外套挡肩19，但例如外壳挡肩19的结构在未提供例如接触套49时也可构成为直接用于内套12的挡肩。

虽然构成的和描述的各元件具有一基本上圆柱形横截面，但基本原理可转到各个元件的其他的横截面，例如正方形横截面。

附图标记清单

1    外壳(PVDF)

10   外壳前部

11   外壳后部

12   内套/电子部件外壳(金属)

13   电子装置

14   电子部件外壳/外壳的固定装置(10在11上)

14a  固定环

15   外壳密封件

16   传感器/壳体的密封件

17   电缆连接内套部分

18   导线连接装置/电缆弹簧和销

19   接触套49用的外壳挡肩

2    传感器元件

3    电缆

30   电缆内的导线

31   电缆屏蔽体

32   包皮

4    电缆连接装置

40   密封套(电缆侧的)

41   42用的夹紧元件挡肩

42   40、41、11用的锁紧螺母

43   电缆密封件

44   密封套

45   凸缘套

46   电缆侧的弹簧挡肩

47   弹簧(螺旋弹簧)

48   外壳侧的弹簧挡肩

49   接触套

Claims (10)

1.一种在一外壳(1、11)与一电缆(3)间的过渡区内的屏蔽装置，其中

外壳(1、10、11)由电绝缘的和/或不足以电磁屏蔽的材料构成；

设有一具有导电材料的内套(12)，用于为其在外壳(1、11、10)内的内腔构成电磁屏蔽；

电缆(3)具有至少一根导线(30)和一个电缆屏蔽体(31)用于为所述至少一根导线(30)构成电磁屏蔽；以及

设有一电缆连接装置(4)，用于电缆(3)以后和/或可拆式与内套(12)的一个电缆连接内套部分(17)连接，并且用于将所述至少一根导线(30)在过渡区内连接在内套(12)上或其中的一导线连接装置(18)上；

其特征在于，电缆屏蔽体(31)与一个导电的电缆侧的弹簧挡肩(46)电接触，以及一弹簧，特别是螺旋压缩弹簧(47)通过电缆侧的弹簧挡肩(46)与一导电的外壳侧的弹簧挡肩(48)连同内套(12)接触。

2.按照权利要求1所述的屏蔽装置，其特征在于，电缆侧的弹簧挡肩(46)与电缆(3)固定连接并且在电缆(3)固定在外壳(1、11)上时相对于外壳侧的弹簧挡肩(48)夹紧弹簧(47)。

3.按照权利要求2所述的屏蔽装置，其特征在于，电缆侧的弹簧挡肩(46)具有一用于一电缆夹紧装置(40、42)的外面的固定挡肩(41)，用于将电缆(3)和/或电缆侧的弹簧挡肩固定在壳体(1、11)上。

4.按照上述权利要求之一项所述的屏蔽装置，其特征在于，外壳侧的弹簧挡肩(48)构成在一接触套(49)上，特别是在其内。

5.按照权利要求4所述的屏蔽装置，其特征在于，接触套(49)在外壳(1、11)内延伸，不仅电磁屏蔽地包围带有电缆屏蔽体(31)的固定的电缆(3)的端部而且电磁屏蔽地包围弹簧(47)和内套(12、17)的电缆侧的端部，其中接触套(49)经过外壳侧的弹簧挡肩(48)继续延伸到内套(12)。

6.按照权利要求4或5所述的屏蔽装置，其特征在于，外壳(1、10、11、14)构成为多件的并且具有一电缆侧的止动挡肩(19)，用于在电缆夹紧装置(4)未固定在外壳(1)上时保持住接触套(49)和/或内套(12)。

7.按照上述权利要求之一项所述的屏蔽装置，其特征在于，外壳(1)是一电缆连接外壳。

8.按照上述权利要求之一项所述的屏蔽装置，其特征在于，外壳(1)为一传感器外壳并且容纳一传感器元件(2)。

9.按照权利要求8所述的屏蔽装置，其特征在于，外壳(1)是一悬式测压装置的一部分。

10.一种借助于按照上述权利要求之一项所述的屏蔽装置(4、12、31)组装一外壳(1)和一电缆(3)的方法，其中

将一由导电材料制成的弹簧(47)插入包括一位于其中的屏蔽电磁波的内套(12)的外壳(1)内；

利用一由导电材料制成的电缆侧的弹簧挡肩使电缆(3)与电缆屏蔽体(31)电接触并且插入外壳(1)内；

其中，将电缆侧的弹簧挡肩(46)这样压向弹簧(47)，使弹簧(47)贴紧内套(12)的一个作为支座的外壳侧的弹簧挡肩(48)而形成从电缆屏蔽体(31)经由电缆侧的弹簧挡肩(46)、弹簧(47)和外壳侧的弹簧挡肩(48)到内套(12)的电连接。

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