TWI631784B - 用於加工電纜尾端之裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係在提供一種用於加工電纜尾端之裝置，該電纜具有一內導線與包圍該內導線之電纜外層，其中該電纜外層內設有外導線，該外導線之一區段可徑向擴展，其特徵在於：該外導線之徑向擴展區段經由施加一軸向剪力，該徑向擴展區段之多餘部分會被切除；適用於執行上述方法之裝置，包含一可徑向擴展該外導線之一區段之工具、以及一具有第一切割體與第二切割體之切割裝置，該二切割體於電纜長軸方向上可相互趨近推移，藉此可切除外導線上多餘之徑向擴展區段。

Description

用於加工電纜尾端之裝置
本發明係一種用於加工電纜尾端之裝置，該電纜具有一內導線與一包圍於該內導線之電纜外層，特別指一同軸電纜。
在電纜接頭連接範疇內，為了形成與一插接器間之連接，電纜尾端需經過加工處理；在同軸電纜上，為此須將需加工之電纜尾端一區段上之內導線、以及一區段上環繞內導線之外導線裸露出來，為此通常會將需加工之電纜尾端上整段環繞外導線之電纜外層剝除，使外導線裸露，接著通常會將由電線編織而成之外導線先徑向外擴並向後方外翻，使得這段外導線可移動至與此一需加工之電纜尾端相連接之電纜外層上，接著，將隔開內外導線之絕緣層在一小區段或是需加工之電纜尾端上整段剝除，使得內導線裸露。
接著，可進行與一同軸插接器之連接，此時，同軸插接器之內導線會與裸露之電纜內導線導電並機械連接，例如壓接；同時同軸插接器之外的一部份外導線與電纜外導線導電連接，例如藉由將此部分外導線推移至電纜外導線之外翻區段上，並沿徑向壓至位於其下之電纜外層上，例如壓接。
在許多狀況下，外翻之外導線長度應較需加工之電纜尾端短，使得多餘之長度須以額外工作步驟加以切短。
為了降低成本，須力求電纜之接頭連接盡可能全自動化，使得上述之電纜尾端加工程序也必須自動化。
美國專利US 4719697揭露一種適用於此種之裝置與方法，其中，可自動加工一用於與一同軸插接器連接之同軸電纜尾端，且同時與插接器連接；首先，利用一切割裝置將須加工之電纜尾端的電纜外層、外導線以及電纜之絕緣層移除，並將內導線裸露出來；接著利用同一切割裝置可將需加工之電纜尾端後續區段上之電纜外層移除，使得該區段上之外導線裸露出來；接著，藉由將一轉輪於裸露外導線之導線端附近，沿著徑向擠壓入外導線內，並於此位置上圍著固定之電纜轉動，以進行裸露外導線進行第一次徑向擴展，藉此可將外導線局部擠壓至絕緣層上，並引起裸露之外導線之開放端向外擴展，接著，此一擴展再藉由後續手段繼續擴大，其中包含將擴展芯棒軸向推入，然後，將插接器之部分外導線推入外導線與絕緣層間以此產生之空隙內，並將擴展之外導線與絕緣層利用一套筒壓至部分外導線之外側上，如此可形成電纜外導線與同軸插接器間之導電與機械連接，但是，專利US 4719697並未具有外導線之外翻與縮短的功能。
本發明之主要功能在於，為改良由US 4719697所揭露之用於電纜自動化加工之習知技術，特別是增加可自動縮短外導線之徑向擴展部分之可能性。
本發明用於加工電纜尾端之裝置，該電纜具有內導線與包圍於該內導線外之電纜外層，包含至少可用於徑向擴展電纜外層區段(或此區段之一小部分)之工具、以及一具有(至少)一第一切割體與一第二切 割體之切割裝置，該二切割體在電纜軸向方向上可相互趨近移動，且藉此可在一區域內將電纜外層徑向擴展之區段加以分離。
本發明用於加工電纜尾端之方法，該電纜具有內導線與包圍於該內導線外之電纜外層，該電纜外層內設有外導線，該內導線與該外導線之間設有絕緣層，可將電纜外層內之外導線的一區段(或此區段之一小部分)朝徑向擴展，且可將外導線徑向擴展之區段於一區域內藉由施加一軸向剪切力(以需加工電纜尾端之長軸方向為基準)加以分離。
依據本發明，「徑向擴展」之意：為一種在電纜之外導線的一區段上之(彈性或可塑性)彎曲，使得該區段可部分且不需要垂直延伸在該電纜之半徑方向上。
本發明之裝置與方法最大優勢在於，電纜外層之切割分離係與徑向擴展以及擴大彎曲同時進行，藉此，即使增加縮短電纜外層長度的步驟，用於加工電纜尾端所需之時間不會明顯增加。
本發明需加工之電纜係為一同軸電纜，包含(至少)一內導線、(至少)一包圍該內導線之外導線、以及隔離內、外導線之絕緣層，此外，具有(至少)一包圍外導線之電纜外層；因此，同軸電纜之內部可包含內導線、絕緣層，而電纜外層部分則包含外導線與電纜外層，其中，只有外導線進行徑向擴展，且必要時進行彎曲(特別指外翻)，而電纜外層在對應之區段係先被移除。
相對應地，本發明之方法，在電纜之最外層(特別指同軸電纜之電纜外層)對應於內部的徑向擴展區段(特別指同軸電纜之外導線)進行徑向擴展前先加以移除，本發明之裝置可為此具有相對應之切割裝置。
本發明之同軸電纜之外導線優先為編織構造，因為此種編織而成之外導線相對下較易於進行徑向擴展，且可以彎曲與外翻，但是，對於一具有一體成型外導線或其他一體成型之電纜外層的同軸電纜來說，本發明之同軸電纜加工法亦可利用其外導線以及電纜外層在需徑向外擴區段上之徑向上彈性或可塑性形變以及撕裂痕來進行加工。
本發明藉由在電纜外層內之外導線的一區段上施加徑向(方向向內)之力將該區段徑向擴展；為此，本發明之裝置可包含一夾鉗，該夾鉗可將電纜外層內之外導線上需彎曲的部分從而在該部分區段上壓入電纜內部。
本發明之裝置中，第一切割體係位於第二切割體之開口內，其中，可將電纜之外導線之一部分予以剝離，此種作法為一種構造特別簡易的軸向作用之切割裝置。
此外，第一切割體亦可為套管構造，且在剝離電纜之外導線剩餘之徑向擴展的區段後，利用壓過電纜上與需加工之尾端的相連區段，使得該區段彎曲，特別是外翻。
本發明之裝置中，利用施加一軸向力將電纜外層內之外導線已徑向擴展之區段彎曲，也就是繼續朝徑向向外擴展或外翻(沿著與原始方向垂直之方向彎曲)；此可在已徑向擴展之區段剝離前或剝離後進行；為此，本發明之裝置可包含一伸縮套管，該伸縮套管可沿軸向推入外導線已徑向擴展之區段與電纜之內部所形成之空隙內，以將外導線已徑向擴展之區段彎曲。
本發明之裝置中，該伸縮套管與第一切割體間係利用彈性預 力連接，其中該伸縮套管藉由第一切割體之軸向移動被推入空隙中，直到伸縮套管在軸向上停止，且第一切割體(在彈簧預力作用下)相對於伸縮套管繼續移動，這可將外導線上須彎曲之區段利用此伸縮套管置於一種有利於剝離的位置(例如具有與需加工電纜尾端軸向垂直之方向上)，在剝離後，外導線上剩餘之已徑向擴展區段之後續彎曲(特別指外翻)可利用第一切割體進行。
該電纜上設有一支撐套管，該支撐套管係可限制外導線徑向擴展區段之範圍，且包圍於電纜上與需加工尾端連接之區段上，可作為伸縮套管之停止點；除此之外，也可利用事先剪短之電纜外層(特別指同軸電纜之外層)之前面作為伸縮套管之停止點，支撐套管亦可具有其他功能，特別是可定位電纜上需加工之尾端。
為了盡量使電纜加工自動化，本發明之裝置係包含(至少)一位置偵測器，其可偵測電纜需加工尾端之準確位置，因此一控制裝置可啟動電纜尾端之加工。
接著，本發明之方法，在電纜外層(外導線)之一區段上已產生徑向擴展，以及所衍生的電纜內部對應區段之裸露後，將電纜內部之最外層(絕緣層)加以移除，以將電纜內部之內層(此處係指同軸電纜之纜芯，特別指同軸電纜之內導線)裸露出來；為此，本發明之裝置可具有一對應之剝離裝置，可用於將電纜之最外層移除。
1‧‧‧同軸電纜
2‧‧‧夾鉗裝置
3‧‧‧第二切割體
4‧‧‧支撐套管
5‧‧‧夾鉗
6‧‧‧位置偵測器
7‧‧‧電纜外層
8‧‧‧外導線
9‧‧‧鉗口
10‧‧‧夾鉗元件
11‧‧‧絕緣層
12‧‧‧伸縮套管
13‧‧‧第一切割體
14‧‧‧開口
15‧‧‧剝離裝置
16‧‧‧內導線
17‧‧‧切割元件
第一圖係為本發明實施例同軸電纜穿過於夾鉗裝置、第二切割體之示意圖 。
第二圖係為本發明實施例夾鉗裝置與夾鉗將同軸電纜夾持固定，並將外導線徑向擴展之示意圖。
第三圖係為本發明實施例伸縮套管及第一切割體沿軸向往第二切割體推移，並使外導線繼續徑向擴展之示意圖。
第四圖係為本發明實施例伸縮套管及第一切割體沿軸向繼續往第二切割體推移，使外導線繼續徑向擴展，伸縮套管並內縮於第一切割體內之示意圖。
第五圖係為本發明實施例第一切割體推移設入於第二切割體內，將徑向擴展之外導線剩餘部分予以切割，並使外導線外翻套設於支撐套管上之示意圖。
第六圖係為本發明實施例第一切割體及伸縮套管退出第二切割體內之示意圖。
第七圖係為本發明實施例剝離裝置之切割元件於同軸電纜內部之部分絕緣層上進行剝離動作之示意圖。
第八圖係為本發明實施例剝離裝置將同軸電纜內部之部分絕緣層予以剝離露出內導線之示意圖。
有關本發明為達上述之使用目的與功效，所採用之技術手段，茲舉出較佳可行之實施例，並配合圖式所示，詳述如下：第一圖所示係為一尾端需進行加工之同軸電纜1沿軸向推移入本發明之裝置的示意圖；其中，該同軸電纜1穿過一夾鉗裝置2、一第二 切割體3、一支撐套管4、以及一夾鉗5之適當開口或是空隙，利用一位置偵測器6可在本發明之裝置中偵測出電纜尾端抵達事先預訂之位置，然後利用操作一控制裝置(圖中未示)將同軸電纜1全自動地以本發明之裝置予以加工。
本發明之同軸電纜1為此加工程序係經過前處理，其中為移除電纜需加工區段之電纜外層7，並藉此將同軸電纜1之外導線8在該區段裸露出來，利用此處敘述程序與裝置之些微修改以可自動將外導線8裸露出來，詳述於下文。
第二圖所示係為利用夾鉗裝置2將同軸電纜1固定，該夾鉗裝置2之鉗口9在此係沿徑向夾合(以電纜之長軸方向為準)，該同軸電纜1以及其需加工之尾端藉此固定在軸向上且可抗轉動。
第二圖係為裸露之外導線8的徑向擴展，為此，夾鉗5之兩個夾鉗元件10沿徑向(以電纜長軸為準)夾合，藉此，可將外導線8在裸露區段上之一部分朝位於外導線8之同軸電纜1之絕緣層11擠壓，上述之裸露區段係定位在離同軸電纜1或外導線8之開放端的一段距離，且盡可能接近支撐套管4，此可使得外導線8之個別電線產生局部(為可塑性)形變，並導致外導線8在位於夾鉗元件10與外導線8開放端間之區段產生徑向擴展，藉此可在外導線8與同軸電纜1之絕緣層11間於該區段上形成一漏斗狀擴展之缺口。
一伸縮套管12可沿軸向推移入該缺口內，使得外導線8之徑向擴展部分彎曲，也就是繼續徑向擴展(如第三圖所示)，此時，夾鉗元件10已移至其起始位置，而不阻礙外導線8之彎曲，伸縮套管12係可軸向推移，並推入一第一切割體13之具有彈簧預力之導引槽內，伸縮套管12之移動係間 接由第一切割體13之作動所引導。
將伸縮套管12推入徑向擴展之外導線8內，直到該伸縮套管12在外導線8對應區段之影響下，抵達支撐套管4上，第一切割體13的持續作動會接著導致伸縮套管12的壓縮，也就是說，該伸縮套管12靜止不動，而第一切割體13可繼續移動(如第四圖所示)。
第一切割體13利用持續移動並設入於第二切割體3之開口14內，由於第一切割體13之外徑與第二切割體3之開口14的內徑相同，藉此可在外導線8之徑向擴展區域上局部施加一強大剪力，並將該區域予以切除(如第五圖所示)。
如第五圖所示，第一切割體13在切除外導線8後繼續移入第二切割體3之開口14內；此時，第一切割體13之部分形狀為管狀的前緣會壓過支撐套管4，並使得外導線8剩餘之裸露部分繼續彎曲，且導致外翻，此區段延伸方向與其原始方向為相反。
接著利用一剝離裝置15可將同軸電纜1之內導線16的一區段裸露出來，此處係利用剝離裝置15之切割元件17在絕緣層11上形成一環狀切痕，且將剝離之絕緣層11由內導線16朝同軸電纜1之開放端抽離(如第八圖所示)，此種做法可利用將尚抓住於絕緣層11之剝離裝置15抽出，或是(同樣當剝離裝置15尚抓住於絕緣層11時)利用同軸電纜1反向的抽離(例如藉由一夾鉗裝置2)來達成，使用此種方法，也可將外導線8裸露出來，也就是利用剝離裝置15將電纜外層7移除。
同軸電纜1便可移開，且與一同軸插接器進行連接，為此，同軸插接器之部分內導體可與內導線16裸露之部分連接(例如壓接、點焊 或焊接)，且部分外導體與外導線8外翻部分連接(例如壓接、點焊或焊接)，同軸電纜1經加工尾端之連接亦可自動進行，同時也可以將本發明之裝置修改，以便在電纜加工後可執行與同軸插接器間的連接。
綜上所述，本發明確實已達到所預期之使用目的與功效，且更較習知者為之理想、實用，惟，上述實施例僅係針對本發明之較佳實施例進行具體說明而已，該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，舉凡其它未脫離本發明所揭示之技術手段下所完成之均等變化與修飾，均應包含於本發明所涵蓋之申請專利範圍中。

Claims (10)

  1. 一種用於加工電纜尾端之裝置，該裝置係用於加工一具有一內導線與包圍該內導線之電纜外層，該電纜外層之內層設有外導線，而該內導線之外層設有絕緣層，該裝置具有一可徑向擴展該外導線的一區段之工具、一具有第一切割體與一第二切割體之切割裝置，該二切割體於電纜長軸方向上為可相互趨近推移，並可切除該外導線的徑向擴展區段，其中該第一切割體設入於該第二切割體之開口內時，可切除該外導體之徑向擴展之一區段；其特徵在於：設有一伸縮套管，該伸縮套管可軸向推移入該外導線上已徑向擴展之區段與該內導線外之絕緣層間的空隙內，使得該外導線之徑向擴展區段彎曲，該伸縮套管係以彈簧預力與該第一切割體連接，且藉由該第一切割體之軸向移動推移入該空隙內，直到該伸縮套管在軸向止住，且該第一切割體可相對於該伸縮套管繼續移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述用於加工電纜尾端之裝置，其中，該第一切割體為管狀構造，在該外導線上的徑向擴展區段剝離後，藉由壓過與該需加工尾端連結之電纜區段，將該外導線上剩餘之徑向擴展區段外翻。
  3. 如申請專利範圍第1項所述用於加工電纜尾端之裝置，其中，設有一環繞於該電纜上之支撐套管，該支撐套管可限制該外導線上徑向擴展之範圍。
  4. 如申請專利範圍第1項所述用於加工電纜尾端之裝置，其中，該工具包含一夾鉗，該夾鉗可將該外導線上徑向擴展之區段局部擠壓於電纜內部。
  5. 如申請專利範圍第1項所述用於加工電纜尾端之裝置，其中，設有一用於剝離該電纜之內導線外層的絕緣層及/或該外導線外層之電纜外層的剝離裝置。
  6. 如申請專利範圍第1項所述用於加工電纜尾端之裝置，其中，將該外導線徑向擴展區段經由施加一軸向剪力剪除。
  7. 如申請專利範圍第1項所述用於加工電纜尾端之裝置，其中，該外導線徑向擴展區段係經由施加一徑向力達成。
  8. 如申請專利範圍第1項所述用於加工電纜尾端之裝置，其中，該外導線徑向擴展區段係經由施加一軸向力而彎曲。
  9. 如申請專利範圍第1項所述用於加工電纜尾端之裝置，其中，在該外導線進行徑向擴展之前，該電纜外層上對應於該外導線徑向擴展之區段須先行移除。
  10. 如申請專利範圍第1項所述用於加工電纜尾端之裝置，其中，該外導線徑向擴展後即造成該內導線外部的絕緣層之裸露，再將該絕緣層移除。
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