电缆连接系统及将电缆连接到电缆连接系统的方法

摘要

本发明涉及电缆连接系统（10），尤其是一种电缆连接插头，包括：导向装置（14）和适合于拧紧到连接部（28）上的联接螺母（12），连接部（28）包括至少一个连接元件（22）和至少一个绝缘置换连接器（24）。导向装置（14）具有电缆接纳部（16）和导线引导部（18），其中电缆接纳部（16）用于接纳和夹持具有至少一个导体的电缆端部区域，导线引导部（18）用于通过至少一个导线引导结构（36）来引导所述导体。当搭接在导向装置（14）上的联接螺母（12）被拧紧到连接部（28）上时，所述电缆的端部区域被夹持在电缆接纳部（16）中，并且穿过导向装置（14）的导线的绝缘层被所述绝缘置换连接器（24）刺穿。根据本发明，导向装置（14）具有屏蔽连接部（34），其定位在电缆接纳部（16）和导线引导部（18）之间的连接区（32）内，用于通过至少一个弹性元件（44）来保持和电气接触所述电缆的屏蔽层的端部区域。本发明还涉及一种将屏蔽电缆连接到这种电缆连接系统（10）的方法。

说明书

本发明涉及电缆连接系统，具体地说，涉及包括导向装置和联接螺母的电缆 连接插头，所述联接螺母适合于拧紧到包括至少一个连接元件和至少一个绝缘置 换连接器的连接部上，其中，所述导向装置包括电缆接纳部和导线引导部，所述 电缆接纳部用于接纳和夹持包括至少一根导线的电缆的端部区域，所述导线引导 部用于通过至少一个导线引导结构来引导导线，其中，当搭接在导向装置上的联 接螺母被拧紧到连接部上时，电缆的端部区域被夹持在电缆接纳部内，并且在导 向装置内被引导的导线的绝缘层被绝缘置换连接器刺穿。本发明还涉及将电缆连 接到电缆连接系统的方法。

可从DE 19951455C1获知一种电缆连接系统，通过所述电缆连接系统，电 缆的导线能够以容易的方式连接到电器连接构件或电缆连接构件的连接元件上， 而不需要移除单独导线的绝缘层。为此，所述电缆连接系统包括导向装置和联接 螺母，所述联接螺母适合于拧紧到包括至少一个绝缘置换连接器的电器连接构件 或电缆连接构件上。所述导向装置自身包括电缆接纳部和导线引导部，所述电缆 接纳部用于接纳和夹持电缆的端部区域，所述导线引导部用于通过导线引导结构 引导对应的导线。当与导向装置搭接的联接螺母被拧紧到电器连接构件或电缆连 接构件上时，电缆的端部区域被夹持在电缆接纳构件内，并且在导向装置内引导 的导线绝缘层被电器连接构件或电缆连接构件的绝缘置换连接器刺穿。这种对应 的电缆同时还用于数据传输的应用领域，其中，将该应用领域中的电缆设计成屏 蔽电缆。

还已知的是，电缆连接系统被设计为用于屏蔽电缆的插头连接器，该插头连 接器包括屏蔽层和用于将插头连接器的屏蔽层连接到电缆的屏蔽层上的屏蔽连 接部。DE 202008004892U1示出了也能在前面描述的电缆连接系统中使用的屏 蔽连接元件，该屏蔽连接元件用于通过电缆连接系统的导电联接螺母将屏蔽电缆 的屏蔽层与连接部导电地连接在一起。为此，上述屏蔽连接元件具有包括底部和 弯折的颈部的类盘形状，通过该类盘形状，电缆的暴露的屏蔽层这样向外引导， 以便当联接螺母被拧紧到对应的连接部的外螺纹上时，颈部和屏蔽层一起与导电 的联接螺母和连接部电气接触。为了传递屏蔽层的屏蔽作用，对于该屏蔽连接元 件来说，联接螺母被拧紧到上面的连接部由导电材料构成是必要的。此外，对应 的插头连接器，就其组件周边而言和就该屏蔽连接元件（该屏蔽传递元件）的操 作而言，相对复杂。

因此，本发明的目的是提供电缆连接系统以及对应的将电缆连接到这种电缆 连接系统的方法，这使得能够容易地连接屏蔽电缆，其中，所述电缆连接系统的 构成结构相对简单。

根据本发明的这个目的的解决方案是通过独立权利要求的特征实现的。本发 明的优选实施例在从属权利要求中限定。

在根据本发明的所述电缆连接系统中，提供了导向装置，所述导向装置包括 设置在电缆接纳部和导线引导部之间的连接区内的屏蔽连接部，所述屏蔽连接部 用于通过至少一个弹性元件在电缆的端部区域处弹性地接纳和电气接触所述电 缆的屏蔽层。当联接螺母被拧紧时，在所述电缆接纳部内，所述电缆的被插入的 端部区域被固定在插入位置上。因此，所述屏蔽连接部不必保证所述电缆的屏蔽 层的固定，而是仅仅必须提供永久和牢固的电气接触。电缆接纳部和被插入到这 个接纳部内的密封件一起被特别地形成为所述电缆连接系统的应力消除部件和 密封部，并且因此形成电缆接纳部和夹持部。

有利地的是，提供了电缆接纳部和导线引导部彼此连接并且结合在一起具有 基本中空的圆柱形的整体形状。在本发明中，所述屏蔽连接部被设置在整体形状 内部。具体地说，所述电缆接纳部和所述导线引导部一体地连接起来。

根据本发明的优选实施例，提供了所述屏蔽连接部，所述屏蔽连接部电气连 接或者可电气连接到所述电缆连接系统的屏蔽装置上。因此所述屏蔽连接部从所 述电缆连接系统内部电气连接或者可电气连接到所述电缆连接系统的所述屏蔽 装置上。因此，被插入的电缆的屏蔽层与所述屏蔽连接部的简单的压入配合/或形 状配合连接是足够的，以保证所述电缆和所述电缆连接系统之间的无缝屏蔽。

根据本发明的又一优选实施例，所述屏蔽连接部被设计为漏斗形的夹紧装 置，所述漏斗形的夹紧装置包括环形基部和弹性元件，所述弹性元件从该基部起 向漏斗形的对称轴线倾斜地延伸。该夹紧装置与所述电缆的端部区域向所述电缆 接纳部内的插入方向对齐，其中，所述夹紧装置的漏斗形的逐渐收缩的形状朝插 入方向延伸。因此，所述环形基部面向所述电缆接纳部，与所述夹紧装置相对的 末端处的开口面向所述导线引导部。本发明中，所述弹性元件未彼此对齐地合拢， 使得在单独的弹性元件之间能保留间隙。

具体地说，所述夹紧装置在基部处的开口的直径大于所述夹紧装置在相对的 末端处的开口的直径。特别优选的是，在基部处的开口的直径大于电缆的直径， 在相对的末端处的开口的直径小于电缆的直径。

根据这些比例，确保所述的包括屏蔽层的电缆的所述端部区域能够容易地穿 入所述夹紧装置内，所述屏蔽层能够实际上被夹紧在所述夹紧装置内。具体地说， 在基部处的开口的直径比所述电缆的直径至少大20%，进而所述电缆的直径比与 所述夹紧装置相对的末端处的开口至少大20%。

根据本发明的又一优选实施例，每个弹性元件，在其与基部相对的末端处， 各包括向外弯折的端部区域。当弹性元件最大程度伸展时，这个弯折的端部区域 在中空的圆柱形总体形状的内表面上支撑。由于这个端部区域的长度和相对于余 下的弹性元件的对应角度，开口的最大直径被限定在与基部相对的末端处。

根据本发明的又一优选实施例，所述屏蔽连接部包括至少一个传导元件，具 体地用于所述屏蔽连接部与所述屏蔽装置的连接。如果所述屏蔽连接部被配置为 包括环形基部和倾斜地逐渐收缩的弹性元件的夹紧装置，那么所述传导元件具体 地设置在所述弹性元件和/或所述基部其中之一上。

具体地说，当装配所述电缆连接系统时，所述传导元件延伸穿过所述导线引 导结构或所述导线引导结构之一并且接触与其相关的绝缘置换连接器。因此，所 述传导元件像所述电缆的导线之一那样处理并且能电气连接到所述连接部的相 关的连接元件上。

根据本发明的又一优选实施例，所述电缆接纳部、所述导线引导部和所述屏 蔽连接部通过夹紧机构彼此连接。可替代地，所述导向装置的这些组件能够以别 的方式互相连接。

优选地，所述屏蔽装置由所述联接螺母及所述连接部的连接体构成，或者至 少部分地由所述联接螺母及所述连接部的连接体构成。为此，所述联接螺母和所 述连接体优选地由金属制成。

根据本发明的又一实施例，最后，所述电缆连接系统也包括所述连接部。优 选地，所述连接部包括数量对应于导线引导结构的数量的绝缘置换连接器并且还 包括与相关的绝缘置换连接器电气连接的至少一个连接元件。例如，这个连接元 件可以是插头—或插座元件，还可以是导体的传导元件。

本发明还涉及将包括屏蔽层及至少一根导线的电缆连接到上面提到的电缆 连接系统的方法，其中，所述方法包括下面的步骤：（a）将电缆端部区域中的屏 蔽层剥脱到其电缆绝缘层之上，（b）将导线穿过电缆接纳部插入到屏蔽连接部内， 直到到达电缆绝缘层的阻挡部，（c）将导线敷设到引导结构中，以及（d）通过 拧紧搭接在导向装置上的联接螺母来装配所述导向装置和所述连接元件，其中， 电缆的端部区域被夹持在电缆接纳部内，并且，至少一根导线的导线绝缘部被连 接元件的相关绝缘置换连接器刺穿并且与所述导线的导体接触。

具体地，在根据本发明的方法中，还将所述屏蔽连接部的所述传导元件放进 引导结构中，并且，在装配所述导向装置和所述连接元件以后，与相关的绝缘置 换连接器电气接触。

下文中，将参照附图并基于优选实施例详细地描述本发明，其中：

图1是根据本发明优选实施例的包括导向装置、联接螺母和连接部的电缆连 接系统的分解透视图；

图2是根据本发明优选实施例的图1中所示导向装置和布置在其内的屏蔽连 接部的剖面透视图；以及

图3是图2中所示的完整的屏蔽连接部的透视图。

图1是被设计为电缆连接插头的电缆连接系统10的分解图。电缆连接系统 10主要包括联接螺母12、导向装置14、环形密封件20、四个连接元件22以及 连接体26，所述导向装置14包括电缆接纳部16和导线引导部18，所述环形密 封件20适合于设置在导向装置14的电缆接纳部16内，所述四个连接元件22中 的每一个在它们的面向待连接的电缆（未示出）和所述导向装置14的一侧上与 绝缘置换连接器24连接，所述连接体26与设置在其内的连接元件22以及绝缘 置换连接器24一起构成了连接部28。所述连接体26包括与联接螺母12的未示 出的内螺纹对应的外螺纹30。在大体上中空的圆柱形导向装置14内部的连接区 32内，设置有图2和图3所示的屏蔽连接部34，该屏蔽连接部34用于接纳所述 电缆的端部区域以及与所述电缆的位于所述电缆端部区域中的屏蔽层电气接触。 导线引导部18包括四个导线引导结构36，用于在将导向装置14和连接部28装 配在一起之前引导和对准所述导线的末端。

图2是导向装置14的剖面视图。上面提到的导向装置14在纵向（纵轴线38） 上包括电缆接纳部16和从该电缆接纳部16经由连接区32伸出的导线引导部18。 在本发明中，所述导向装置14在纵向上（即沿纵轴线38）形成为大体上中空的 圆柱。在该中空的圆柱内，在电缆接纳部16和导线引导部18之间的连接区32 内，设置有形成为漏斗形夹紧装置40的屏蔽连接部34。漏斗形的夹紧装置40包 括环形基部42和四个弹性元件44，这四个弹性元件44从所述基部42起朝所述 漏斗形的与所述导向装置14的纵轴线38一致的对称轴线倾斜地延伸，但是由于 剖面图的原因，只能看见三个弹性元件。本发明中，在特定实施例中示出的弹性 元件44是焊接到环形基部42上的弹簧桶板。每一个弹性元件44在其与基部42 相对的端部46处包括向外弯折的端部区域。

由此，形成了夹紧装置40的两个开口48、50。位于基部处的开口48的直径 大于与所述电缆连接系统10相连的电缆（未示出）的直径，并且于相对的端部 46处形成的开口50的直径小于该电缆的直径。屏蔽连接部34还包括传导元件 52。该传导元件52在形成为夹紧装置40的屏蔽连接部34处连结到弹性元件44 之一，并且作为所述弹性元件44的延长部而延伸。

电缆接纳部16包括多个设置在其圆周上的翅片54，图1中所示的密封件20 能紧靠在所述翅片内侧。翅片54与设置在联接螺母12内侧的被称为PG压盖的 斜面相配合，以使得当联接螺母12被拧紧到连接部28上时，翅片54被按压抵 靠在密封件20上，从而形成对电缆端部区域的密封。同时，该结构起到对电缆 应力的消除作用。

而且，在导向装置14的导线引导部18内，在外侧设置有数量与将被连接的 导线的数量以及连接部28的连接元件22的数量对应的导线引导结构36。该导线 引导结构36形成为凹槽56。这些凹槽56是分别用于电缆的相应导线以及屏蔽连 接部34的传导元件52的夹紧和定位结构。

图3示出了被设计为夹紧装置40的完整的屏蔽连接部34，其包括环形基部 42、弹性元件44和传导元件52。

导线引导部18由此获得了下列功能：如果电缆的端部区域被插入到电缆接 纳部16内，那么电缆的导线延伸穿过形成为漏斗形夹紧装置40的屏蔽连接部34 并且进入到导向装置14的导线引导部18。在那里，导线以及可选地屏蔽连接部 34的传导元件52径向向外弯曲，并被敷设到形成为凹槽56的引导结构36中。 在本发明中，凹槽56起到用于导线末端和传导元件52末端的保留锁止作用。

由于在该构造中，导线末端和传导元件52的末端分别与图1中所示的连接 部28的绝缘置换连接器24相交，所以当联接螺母12被拧紧到连接部28上时， 导线绝缘层和传导元件52的绝缘层（如果设置）被切割，并且随后绝缘置换连 接器24分别与所述导线的导体和传导元件52接触。

进一步，形成为夹紧装置40的屏蔽连接部34获得了下面的功能：借助于各 弹性元件44之间的间隙，电缆的各导线能够无任何困难地延伸穿过夹紧装置40。 然而，电缆的被剥脱到电缆绝缘层上并形成为屏蔽网的屏蔽层不能延伸穿过夹紧 装置40，这是因为位于端部46处的与基部42相对的第二开口50的直径小于包 括绝缘层的电缆的直径。由此设置一阻挡部，其中电缆和电缆绝缘层能被插入电 缆接纳部16而进入屏蔽连接部34内，直到到达所述阻挡部。由于弹性元件44 的弹性作用以及所形成的引导斜面，在电缆的屏蔽层和这些弹性元件44之间提 供了压入配合和/或形状配合连接。如果电缆的端部区域通过密封件20夹持在电 缆接纳部16内，那么在电缆的屏蔽层和屏蔽连接部34之间将形成永久的电气连 接。这能通过传导元件52和相应的绝缘置换连接器24电气连接到与所述绝缘置 换连接器电气接触的连接元件22上。可替代地或另外地，还能够通过其他路径 获得接触。

为了将包括屏蔽层的电缆连接到电缆连接系统10上，应进行下面的五个步 骤：

（i）去除电缆端部区域中的电缆绝缘层的末端部分；

（ii）将电缆端部区域中的屏蔽层剥脱到其余下的电缆绝缘层之上；

（iii）将电缆的端部区域经由电缆接纳部插入到屏蔽连接部内，直到到达余 下的电缆绝缘层的阻挡部；

（iv）将电缆的导线敷设在导线引导部18的相应引导结构36中；以及

（v）通过将联接螺母12拧紧到导向装置14上来装配导向装置14和连接部 28，其中电缆的端部区域通过电缆接纳部16内的密封件20夹持，并且，电缆导 线的导线绝缘层被连接部28的相关绝缘置换连接器24刺穿并与导线的各导体接 触。

上述步骤同样特别地适用于将传导元件52敷设到导线引导结构36之一中。

通过本发明，获得了下面的优点：

由金属联接螺母12、金属导向装置14和金属连接部28形成的电缆连接系统 10的金属壳体同样适合于恶劣的工业应用。在本发明中，可以想象由金属压模铸 件直至高级别钢构成上述壳体的实施例。

借助于联接螺母12和连接部28上的金属螺纹，能够对电缆接纳部16内的 线路和电缆密封件施加大的轴向力。

一体结构的导向装置14和一体结构的电缆引导件和导线接纳部能够确保在 实际中的操纵。尤其对于现场装配来说，“在现场”不会丢失组件部件。

屏蔽导线的制备实际上可以特别方便和安全地进行管理，而不需要特别的精 度。

附图标记列表

电缆连接系统            10

联接螺母                12

导向装置                14

电缆接纳部              16

导线引导部              18

密封件                  20

连接元件                22

绝缘置换连接器          24

连接体              26

连接部              28

外螺纹              30

连接区              32

屏蔽连接部          34

导线引导结构        36

纵轴线              38

夹紧装置            40

基部                42

弹性元件            44

末端                46

开口                48

开口                50

传导元件            52

翅片                54

凹槽                56