專利名稱：用于端接高速電纜屏蔽的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電連接器技術，特別是涉及用于端接高速電纜金屬屏蔽，例如電纜的金屬編織物的系統(tǒng)。
典型的高速電纜包括由管狀內(nèi)介質(zhì)圍繞的中心導線或線心。屏蔽設置在內(nèi)介質(zhì)的外側(cè)用于電纜的屏蔽和/或接地，這種典型的屏蔽是管狀的金屬編織物。然而，也可以使用一或更多縱向?qū)Ь€，并且通常稱其為＂加敝線＂。在屏蔽外側(cè)圍繞著合成電纜的是一個絕緣外套。
有各種類型的連接器用來端接高速電纜。典型的這類連接器具有端接到電纜中心導線或線心的接點。這樣的連接器亦有用于端接高速電纜金屬屏蔽的某種形式的端接件，通常是為了接地的目的。這類連接器的一種典型系統(tǒng)是通過焊接把金屬屏蔽端接到端接件上。為了同樣的目的，其他的系統(tǒng)使用卷曲方式至少把一部分端接件固定地卷曲在金屬編織物上。
隨著電子線路在各種工業(yè)(如計算機和通信工業(yè))中的日益小型化以及電連接器相應的小型化，在端接小型高速電纜，特別是在端接電纜的金屬屏蔽時已經(jīng)出現(xiàn)了值得重視的問題。例如小同軸電纜的外徑大約是0.090英寸。圍繞導線/線心的內(nèi)介質(zhì)的外徑可以是大約0.051英寸，而中心導線/線心的直徑可以大約是0.012英寸。在使用中也有直徑參數(shù)更小的同軸電纜。
在端接非常小的同軸電纜時遇到的問題是通常要環(huán)繞地端接電纜的金屬屏蔽。例如在使用焊接方式時，(為了焊接的需要)在靠近金屬屏蔽處所施加的熱量對下述的內(nèi)絕緣會造成熱損傷，并且在實質(zhì)上造成內(nèi)絕緣的裂變和裂解。如果使用慣用的卷曲型端接，典型的卷曲力通常會使環(huán)繞電纜導線/線心的內(nèi)絕緣被壓扁或變形。
在高速電纜的金屬屏蔽不是端接到柱形端接件上，而是把屏蔽端接到扁的端接件或接點上時，上述問題就變得更加復雜了。例如，把同軸電纜的管狀金屬屏蔽或編織物端接到印刷電路板的扁平接地電路片上的技術是公知的。通常是簡單地使同軸電纜的管狀金屬編織物收縮成絞合線或＂辮線＂，再依次焊接到電路板的扁平接地片上。
在扁平接地體上端接電纜金屬屏蔽或編織物的另一種方式已在1994年四月19日批準并且轉(zhuǎn)讓給本申請人的美國專利5,304,069號中公開。在此項專利中，若干同軸電纜的金屬編織物被端接到高速信號傳輸端子模件的接地板上。同軸電纜的導線/線心被端接到模件的信號端子上。
在把高速電纜的管狀金屬屏蔽或編織物端接到例如印刷電路板的扁平接地片上，或是如上述美國專利的平面接地板上，或是接到任何其他形式的扁平或非管形端接件上時，本發(fā)明對已有的各種設計方案都有所考慮。應當明白，在端接到非管形端接件的情況下，在高速電纜的中心導線/線心從該導線/線心完全被管形金屬屏蔽或編織物圍繞的＂受控環(huán)境＂到該導線/線心與編織物分離的＂非受控環(huán)境＂之間會產(chǎn)生一個過渡區(qū)。希望這一過渡區(qū)具有盡量小的面積和(在電纜的縱向)盡量短的長度。金屬屏蔽編織物的端接最好是在相對于整個電纜中心導線/線心接近180°的區(qū)域內(nèi)(或是至少在兩個點上)。扁平端接件最好要重疊或至少延伸到金屬屏蔽或編織物與圍繞電纜導線/線心的管狀結(jié)構的分離點處。并且還希望任何給定高速電纜的金屬屏蔽或編織物能端接到作為電纜中心導體/線心扁端接件的同一側(cè)。
本發(fā)明是要解決上述的問題，并在用于把高速電纜的金屬屏蔽端接到例如接地板的端接件上的改進系統(tǒng)中盡可能地滿足上述的設計參數(shù)。
本發(fā)明的目的是提供一種端接高速電纜金屬屏蔽的新式和改進的系統(tǒng)或是端子。
在本發(fā)明的解釋性實施例中，除去電纜的一部分外套，暴露出電纜的一部分金屬屏蔽，由此制成至少一條高速電纜。端子上包括一個導電的接地板部分。一個凸處從接地板部分的一側(cè)突出，并且這一凸處具有一個接收電纜的槽，該槽被設在沿著電纜與其暴露的金屬屏蔽配準的位置上。在凸處上形成金屬屏蔽與接地板部分的焊接連接。
如本文所述，端子是通過沖壓成形用導電的金屬材料板制作的，接地板部分大體上是平面的，并且凸處被形成在接地板部分的外側(cè)。焊接連接的位置基本上處于槽的內(nèi)部。槽的寬度尺寸最好能夠接收高速電纜，在其暴露的金屬屏蔽上壓接固定。
在本發(fā)明的一個最佳實施例中，接地板部分的每個相對側(cè)面上包括一個凸處。每個凸處包括一對槽，用于在接地板部分的每個相對側(cè)面以基本上平行的并列關系接收一對電纜。這樣就能用端子端接四條基本上平行的電纜的金屬屏蔽。
通過以下接合附圖的詳細說明可以看到本發(fā)明的其他目的，特征和優(yōu)點。
在附加的權利要求書中提出了具認為具有新穎性的本發(fā)明的特征。通過以下參照附圖的說明可以理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點，在附圖中用相同的標號表示相同的部件，其中的
圖1是采用本發(fā)明的一種電連接器的透視圖；圖2是大體上沿圖1中2-2線所見的縱剖面圖；圖3是一個沖壓成形的金屬端子或是接地板的透視圖；圖4是一個接地板的透視圖，在其一側(cè)接收了一條同軸電纜；圖5與圖4類似，但是表示了與兩條同軸電纜焊接在一起的接地板；圖6與圖5類似，但是接地板是翻轉(zhuǎn)的，并且在上面接收了第三條同軸電纜；圖7與圖6類似，但是表示了焊接在接地板上的所有四條同軸電纜；以及圖8是可以安裝在圖1和2的連接器內(nèi)部的一個端子模件的透視圖。
更詳細地參照附圖，首先是圖1和2，本發(fā)明體現(xiàn)為一種屏蔽的電連接器，籠統(tǒng)地用10表示，它是一種混合電連接器，用于端接低速數(shù)據(jù)傳輸線的導線和高速或高頻傳輸線的導線。具體地說，電連接器10包括安裝有多個數(shù)據(jù)傳輸端子14(圖1)的絕緣套12(圖2)。統(tǒng)一用16表示的一個導電屏蔽基本上包住絕緣套12，并且具有圍繞數(shù)據(jù)傳輸端子14的配合端向前伸出的遮蓋部18?；旧蠈绹鴮＠鸘S5,358428號(1994.10.25)的兩只后殼(未示出)由套12和屏蔽16上向后伸出。外層模制罩20包括一個整體的電纜應力釋放器22，它與包括數(shù)據(jù)傳輸線和高速或高頻傳輸線的復合電纜24相接合。一對螺桿26穿過外層模制罩，并且在其向前的頂端26a具有外螺紋，以便把連接器固定到互補配合的連接器，儀表盤，或是其他結(jié)構上。
從圖2中可以更清楚地看到，高速信號傳輸端子模件30從后端插入設在絕緣套12中的通道31，。端子模件30包括一對端子單元30a和30b，接地板32被夾在二者之間。每個端子單元包括柱34和一個槽口。各個端子單元上的柱從各個端子單元上延伸，通過接地板中的孔或槽口44(圖3)進入另一個端子單元的槽口，從而把端子單元30a和30b作為組件固定到接地板32上。一旦組件被插入圖2所示的套12的通道31中，兩個端子單元就能有效地把接地板夾在中間。通過各個端子單元上的斜鎖閂把端子模件保持在絕緣套內(nèi)。
各端子單元30a和30b至少圍繞著一個高速信號端子38構成外層模制罩。在圖1的連接器中，一對端子38的接觸端以及接地板32的前端在屏蔽16的環(huán)繞遮蓋部18之內(nèi)向前突出。端子38(圖8)的后端38a被端接到在圖2中統(tǒng)一用40表示的多個同軸電纜的中心導線/線心52上。如下所述，本發(fā)明特別著重于同軸電纜金屬屏蔽對接地板32端接的方式。
具體地說，圖3中表示由導電金屬板材沖壓而成并且用它形成的接地板32。接地板包括大體上為平面的一個延長的腿或是桿部42，用于形成接地板的葉片部分。葉片部分包括一個孔或槽44，端子30a和30b的柱34(圖2)從孔中伸出。一對橫向延伸的凸處46a和46b形成在葉片部分42上用于端接的一端42a。如圖3中所示，將凸處46a視為上凸處，而將凸處46b視為下凸處。凸處46a比凸處46b更加靠近用于端接的一端42a。最后，在葉片部分42的相對邊沿上沖壓出倒刺或齒48，以便把接地板和端子單元30a和30b的組件固定在外套內(nèi)部。
從圖3中可見，每個凸處46a和46b具有一對橫向分開的槽50。如下文所述，這些槽的尺寸可以接收四條同軸電纜，將電纜的金屬屏蔽端接到接地板32上。實際上，接地板把葉片部分42的各個相對側(cè)面上的一對同軸電纜端接在凸處46a或46b之一的一對槽50之內(nèi)。采用這種結(jié)構的接地板可以端接一至四條同軸電纜，這取決于連接器的規(guī)格。在計算機的應用中，可以用三條電纜來傳送監(jiān)視器的紅，綠及蘭的色調(diào)信號。第四條電纜可以用于傳送平面屏幕監(jiān)視器的象素時鐘定時信號。
圖4表示定位在接地板32上的一條同軸電纜40。就這一點來說應該說明，每條電纜40都是慣用的結(jié)構，它包括被管狀內(nèi)絕緣層54包圍的中心導體或線心52。由管狀金屬編織物56構成的金屬屏蔽包圍著內(nèi)絕緣層54。用一個塑料的絕緣外套58包住金屬編織物56，從而形成整體的復合同軸電纜40。
從圖4中還可以看到，同軸電纜40的中心導體/線心52已經(jīng)被剝開，從而暴露出給定的長度，以便焊接到一個高速信號傳輸端子38(圖2和8)的內(nèi)端38a上。電纜的外絕緣套58也被剝離，從而暴露出給定長度的金屬屏蔽56。圖4中所示的同軸電纜被接收在上凸處46a的左側(cè)的槽50中，上凸處46a處于電纜的縱向位置，并且與電纜的暴露金屬屏蔽配準。換句話說，暴露的金屬屏蔽被定位在槽內(nèi)。槽的寬度尺寸能夠接收同軸電纜，在其暴露的金屬屏蔽56上稍微壓接固定。
然后把金屬屏蔽焊接到槽50內(nèi)的凸處46a和46b上，從而使接地板32與同軸電纜的金屬屏蔽形成機械和電氣連接。在圖4中安裝了一條同軸電纜，其暴露的金屬屏蔽56被定位在上部前端的凸處46a的一個槽內(nèi)。在圖5中表示了兩條定位在凸處46a的兩個槽50中的同軸電纜40。如圖5所示，在槽50內(nèi)形成金屬屏蔽56與凸處46a之間的焊接連接。按照另一種方式，可以把焊接材料塊(未示出)壓接固定在凸處46a的槽50內(nèi)，然后在焊接過程中回收。在又一個變更實施例中，可以把一個輔助金屬件(未示出)壓接固定在凸處46a內(nèi)，用于形成電纜屏蔽與接地板32的電氣和機械連接。
圖6表示已被翻轉(zhuǎn)或顛倒的接地板32，下凸處46b是面朝上的，在此之前已經(jīng)按照圖5所示把兩條同軸電纜40焊接到了前端凸處46a的槽50內(nèi)。使第三條同軸電纜40′定位，將其暴露的金屬屏蔽46定位在凸處46b左側(cè)的槽40內(nèi)。
圖7表示使第四條同軸電纜40″定位的情況，將其金屬屏蔽56定位在凸處46b右側(cè)的槽內(nèi)。然后通過電纜的金屬屏蔽56與凸處46b在槽50內(nèi)的焊接連接＂S＂把第三和第四同軸電纜40′和40″分別端接到接地板32上。
從圖中可見，接地板42的端接端42a蓋住了同軸電纜的金屬屏蔽56被暴露在電纜外套58外側(cè)的那一點。
一旦包括焊接過程在內(nèi)制成了圖7所示的組件，就將組件與包括高速信號傳輸端子38的端子單元30a和30b裝配在一起，形成如圖8所示并且在以上結(jié)合圖2已經(jīng)說明的端子模件30。然后通過焊接，對焊或是其他手段把同軸電纜的中心導體/線心52連接到端子38的內(nèi)端38a，同時用端子單元30a和30b把接地板32的葉片部分42夾在中間，如上述的圖2和圖8中所示。然后如圖2所示把圖8的端子模件安裝在絕緣套12之內(nèi)。在必要時可以在把電纜40插入夾臂50a和50b內(nèi)之前把端子單元30a和30b安裝在接地板32的葉片部分42上。換句話說，在開始端接時可以預先把端子單元安裝在接地板上。
以上通過同軸電纜的金屬屏蔽與接地板構成的端接件32的端接說明了本發(fā)明的概念。然而，應該理解的是本發(fā)明的概念還可以等效地應用于金屬屏蔽56與其他類型的端接件之間的端接，例如電氣端子本身之間的端接。
顯然，在不脫離本發(fā)明實質(zhì)及核心特征的條件下還可以用其他特定的形式來體現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪方面來看，以上提出的實施例都是為了說明，而不是加以限制，并且本發(fā)明并不僅限于以上所述的細節(jié)。
權利要求
1.用于端接一對電纜(40)的電連接器(1)，每條電纜包括一個內(nèi)部導體(52)，圍繞至少一部分上述內(nèi)部導體的內(nèi)絕緣(54)，圍繞至少一部分上述內(nèi)絕緣的金屬屏蔽(56)，以及圍繞至少一部分上述金屬屏蔽的外絕緣套(58)，除去一部分上述外套，從而暴露出上述金屬屏蔽的一個暴露部分(56)，上述電連接器包括具有一個配合面，一個端接面，以及多個處于上述配合面和上述端接面之間的端子接收通道的絕緣套(12)；通過至少一部分上述端子接收通道延伸的多個端子(38)；以及設在相對于上述端子的上述絕緣套內(nèi)并且具有一個接地板部分(42)的一個大體上為平面的金屬接地件(32)，上述接地板部分包括從上述接地板部分一側(cè)突出的凸處(46a)，上述凸處具有一對槽(50)，用于把上述電纜接收在沿著上述電纜與其上述暴露的金屬屏蔽配準的位置上，從而把上述暴露的金屬屏蔽保持在上述接地板部分上。
2.按照權利要求1的電連接器(10)，其特征是每個上述槽(50)的寬度尺寸可以用壓接固定上述暴露部分的方式來接收上述電纜(40)的上述金屬屏蔽(56)的上述暴露部分(56)，并且其深度尺寸大于上述金屬屏蔽的上述暴露部分的外部尺寸。
3.按照權利要求1的電連接器(10)，其特征是上述凸處(46a)包括上述的一對槽(50)，從而把上述一對電纜(40)大體上平行并列地保持在上述接地板部分(42)上。
4.按照權利要求1的電連接器(10)，其特征是在上述接地板部分(42)上與上述一側(cè)相反的一側(cè)上還包括一個附加凸處(46b)。
5.按照權利要求4的電連接器(10)，其特征是被端接到上述接地板部分(42)的至少一條附加電纜(40′)，上述附加電纜包括一個附加內(nèi)導體(52)，至少部分地圍繞上述附加內(nèi)導體的附加內(nèi)絕緣(54)，至少部分地圍繞上述附加內(nèi)絕緣的附加金屬屏蔽(56)，以及至少部分地圍繞上述附加金屬屏蔽的附加外絕緣套(58)，除去一部分上述附加外套，以便暴露出上述附加金屬屏蔽的一個附加暴露部分(56)，并且上述接地板部分包括具有一對槽(50)的上述附加凸處(46b)，用于至少接收上述附加電纜的上述附加金屬屏蔽的上述附加暴露部分，從而把上述附加電纜保持在上述接地板部分的上述相反一側(cè)上。
6.按照權利要求1的電連接器(10)，其特征是上述接地板部分(42)是沖壓成形的，并且形成導電的金屬板材，上述凸處(46a)被形成在上述接地板部分的外側(cè)。
7.按照權利要求6的電連接器(10)，其特征是上述接地板部分(42)大體上是平面的，并且上述凸處(46a)沿著上述接地板部分的縱向與上述附加凸處(46b)分開。
8.按照權利要求4的電連接器(10)，其特征是每個上述附加槽(50)的寬度尺寸可以用壓接固定上述附加暴露部分的方式來接收上述附加電纜(40)的上述附加金屬屏蔽(56)的上述附加暴露部分(56)，并且其深度尺寸大于上述附加金屬屏蔽的上述附加暴露部分的外部尺寸。
9.一種端接組件包括一對電纜(40)，每條電纜具有一個內(nèi)部導體(52)，圍繞至少一部分上述內(nèi)部導體的內(nèi)絕緣(54)，圍繞至少一部分上述內(nèi)絕緣的金屬屏蔽(56)，以及圍繞至少一部分上述金屬屏蔽的外絕緣套(58)，除去一部分上述外套，從而暴露出上述金屬屏蔽的一個暴露部分(56)；一個具有端接部分(42)的導電件(32)，上述導電件至少有一部分被設置在電連接器(10)的絕緣套(12)之內(nèi)；以及從上述端接部分的一側(cè)突出的凸處(46a)，上述凸處具有一對槽，用于把上述電纜接收在沿著上述電纜與其上述暴露的金屬屏蔽配準的位置，從而把上述暴露的金屬屏蔽保持在上述端接部分上。
10.按照權利要求9的端接組件，其特征是每個上述槽(50)的寬度尺寸可以用壓接固定上述暴露部分的方式來接收上述電纜(40)的上述金屬屏蔽(56)的上述暴露部分(56)，并且其深度尺寸大于上述金屬屏蔽的上述暴露部分的外部尺寸。
11.按照權利要求9的端接組件，其特征是上述凸處(46a)包括上述的一對槽(50)，從而以大體上并列的關系把上述一對電纜(40)保持在上述接地板部分(42)上。
12.按照權利要求9的端接組件，其特征是在上述端接部分(42)上與上述一側(cè)相反的一側(cè)還包括一個附加的凸處(46b)。
13.按照權利要求12的端接組件，其特征是包括被端接到上述接地板部分(42)的至少一條附加電纜(40′)，上述附加電纜包括一個附加內(nèi)導體(52)，至少部分地圍繞上述附加內(nèi)導體的附加內(nèi)絕緣(54)，至少部分地圍繞上述附加內(nèi)絕緣的附加金屬屏蔽(56)，以及至少部分地圍繞上述附加金屬屏蔽的附加外絕緣套(58)，除去一部分上述附加外套，以便暴露出上述附加金屬屏蔽的一個附加暴露部分(56)，并且上述接地板部分包括具有一對附加槽(50)的上述附加凸處(46b)，至少用于接收上述附加電纜的上述附加金屬屏蔽的上述附加暴露部分，從而把上述附加電纜保持在上述接地板部分的上述相反一側(cè)上。
14.按照權利要求13的端接組件，其特征是上述接地板部分(42)大體上是平面的，并且上述凸處(46a)沿著上述接地板部分相對于上述附加凸處(46b)在縱向上是分開的。
15.按照權利要求13的端接組件，其特征是每個上述附加槽(50)的寬度尺寸可以用壓接固定上述附加暴露部分的方式來接收上述附加電纜(40)的上述附加金屬屏蔽(56)的上述附加暴露部分(56)，并且其深度尺寸大于上述附加金屬屏蔽的上述附加暴露部分的外部尺寸。
16.用于把一對電纜(40)端接到電連接器(10)上的方法，其特征是每條電纜具有一個內(nèi)導體(52)，至少部分地圍繞上述內(nèi)導體的內(nèi)絕緣(54)，至少部分地圍繞上述內(nèi)絕緣的金屬屏蔽(56)，以及至少部分地圍繞上述金屬屏蔽的外絕緣套(58)，上述電連接器具有一個配合面，一個端接面，以及多個處于上述配合面和上述端接面之間的端子接收通道的絕緣套(12)，并且具有一個固定在上述外套內(nèi)的接地件(32)，上述接地件包括與上述配合面相鄰配合部分(42)以及與上述端接面相鄰的接地端接部分(42)，上述方法包括在每條上述電纜上從上述金屬屏蔽周圍除去上述電纜的一部分上述外絕緣套，從而暴露出上述金屬屏蔽的一個暴露部分(56)；把上述每條電纜的上述金屬屏蔽的上述暴露部分定位在從上述接地端接件部分的一側(cè)突出的一個凸處(46a)的槽(50)內(nèi)，從而把上述金屬屏蔽的上述暴露部分保持在上述端接部分上；以及將上述暴露部分定位在上述槽內(nèi)，同時把每條上述電纜的上述金屬屏蔽的上述暴露部分焊接在上述接地端接部分上。
17.按照權利要求9的方法，其特征是每個上述槽(50)的寬度尺寸可以用壓接固定上述暴露部分的方式來接收上述電纜(40)的上述金屬屏蔽(56)的上述暴露部分(56)，并且其深度尺寸大于上述金屬屏蔽的上述暴露部分的外部尺寸。
18.按照權利要求16的方法，其特征是至少有一條附加電纜(40′)被端接到上述接地件(32)上，上述附加電纜包括一個附加內(nèi)導體(52)，至少部分地圍繞上述附加內(nèi)導體的附加內(nèi)絕緣(54)，至少部分地圍繞上述附加內(nèi)絕緣的附加金屬屏蔽(56)，以及至少部分地圍繞上述附加金屬屏蔽的附加外絕緣套(58)，除去一部分上述附加外套，以便暴露出上述附加金屬屏蔽的一個附加暴露部分(56)，并且上述方法還包括把上述附加電纜的上述附加金屬屏蔽的上述附加暴露部分定位在一對附加凸處(46b)中的一對附加槽(50)中的一個槽內(nèi)，上述附加凸處(46b)從上述接地件的一側(cè)突出，而上述凸處(46a)從另一側(cè)突出，上述附加槽相對于上述端接部分的相反一側(cè)保持上述附加電纜，并且在上述附加暴露部分被定位在一個上述附加槽內(nèi)的同時把上述附加電纜的上述附加金屬屏蔽的上述附加暴露部分焊接在上述接地件上。
19.按照權利要求18的方法，其特征是上述接地部分(42)是一個延長的接地板(42)，而上述凸處(46a)沿著上述接地板相對于上述附加凸處(46b)在縱向上是分開的。
20.按照權利要求18的端接組件，其特征是每個上述附加槽(50)的寬度尺寸可以用壓接固定上述附加暴露部分的方式來接收上述附加電纜(40)的上述附加金屬屏蔽(56)的上述附加暴露部分(56)，并且其深度尺寸大于上述附加盒屬屏蔽的上述附加暴露部分的外部尺寸。
全文摘要
用于端接具有外套和內(nèi)金屬屏蔽的高速電纜金屬屏蔽的一種端子，除去一部分外套，從而暴露出的一部分金屬屏蔽。該端子包括一個接地板部分。一個凸處從接地板部分的一側(cè)突出，并且具有一個槽，用于把電纜接收在沿著電纜與其暴露的金屬屏蔽配準的位置上。在凸處上形成金屬屏蔽與接地板部分之間的焊接連接。
文檔編號H01R9/05GK1168552SQ9711004
公開日1997年12月24日 申請日期1997年2月28日 優(yōu)先權日1996年3月1日
發(fā)明者M·奧沙利文, P·墨菲 申請人:莫列斯公司