恶劣任务用插座连接器的制造方法
【专利摘要】一种密封的插座电连接器，或为公插座电连接器或为母插座电连接器，包括以端对端的方式螺纹连接在一起的一套管和一壳体的组合。所述套管适于收容一线缆，所述线缆具有以一间隔的方式布置且沿其各自的长度被具有多个径向延伸的间隔元件的一细长的不导电插件彼此分开的多个导体，每一个间隔元件位于一对相邻的导体之间。一开口垫圈设置于所述插座和所述壳体之间且抵靠接触所述插座和所述壳体的相邻内端部，且包括延伸穿过其中的一插槽。所述开口垫圈有利于所述插座连接器的组装，所述开口垫圈的插槽适于收容所述多个导体和一细长的轴向的加强元件（诸如一多股钢丝绳），所述加强元件设置于所述不导电插件中且沿所述不导电插件的长度设置，以为所述插座连接器和线缆的组合提供高强度。
【专利说明】恶劣任务用插座连接器
【技术领域】
[0001 ] 本申请概括而言涉及插座电连接器，且尤其涉及一种插座电连接器，其具有设置于连接于所述连接器的一导电线缆内的一内部结构元件，以用于为所述线缆和连接器的组合提供大的强度。
【背景技术】
[0002]插座电连接器是连接于一导电线缆且适于收容一插头的一零件。所述线缆可传输电能或可包括一个或多个传输多个电信号的导体。有时，所述插座连接器安装于一电气面板元件。当在一恶劣(苛刻)环境下使用时，大的力可能施加于所述插座连接器，这可能会导致所述线缆从所述插座连接器上松动或脱离并造成功率或电信号损失。为了应对这些大的力，一些连接器以高强度材料来设置。这些高强度材料的一种形式称为克维拉(Kevlar)。Kevlar是一种具有高强度的对位芳纶合成纤维。Kevlar通常纺成绳或织物片材，或可作为复合材料组分中的一成分。Kevlar呈现出高的拉伸强度-重量比，且在一相等重量基础下拉伸强度-重量比超过钢的5倍。然而，在一定空间或体积基础下，需要更大量的Kevlar来提供与钢相等的强度。因此，如果空间有限(诸如在电连接器及构件的区域内)，Kevlar的应用受到某些程度的限制。此外，因为Kevlar通常由大量具有不同长度的多条单股组成，所有股的累积效应在沿一细长的Kevlar元件(诸如一导电线缆和连接器组件)的全长内无法实现，且在这种环境下由Kevlar所呈现的强度受到限制。此外，多条Kevlar股通常通过捆扎的方式固定于另一元件，这在小尺寸电连接器的环境下是不切实际的。
[0003]本申请旨在提供一种高强度插座电连接器，其能够在张力值可能高达300磅的恶劣任务环境下工作。
【发明内容】
[0004]因此，本申请的一目的在于提供一种高强度、小型化的插座电连接器，所述插座电连接器容易以一密封的方式连接和脱离且可为公头结构或母头结构。
[0005]本申请的另一目的在于提供一种适于供一单条屏蔽线缆内的多个导体使用的插座电连接器，所述插座电连接器包括一细长的不导电插件，以用于将所述多个导体保持固定的、间隔开的关系且用于提供在所述插座连接器中的相邻的导体之间的物理隔离和电隔离。
[0006]本申请的又一目的在于提供一种插座电连接器内的开口垫圈，所述开口垫圈牢固地连接于一高强度钢丝绳以为所述插座连接器提供高强度且使得所述插座连接器容易组装。
[0007]本申请的还一目的在于提供一种包括一端对端螺纹连接的套管和壳体组合的插座电连接器，且所述插座电连接器连接于一具有多个导体的一线缆和一钢丝绳以提供高强度，其中螺纹连接的所述套管和所述壳体的紧固使所述钢丝绳处于增加的张力下，同时在所述多个导电导体内同步产生松弛。[0008]本申请构思了一种插座电连接器，适于收容具有多个导体的一导电线缆，所述插座电连接器包括:一套管，适于收容所述导电线缆且具有一第一螺纹端部；一壳体，适于收容所述导电线缆且具有与所述套管的所述第一螺纹端部连接的一第二螺纹端部；一细长的加强元件，设置于所述导电线缆中且沿所述导电线缆的长度的一部分延伸；以及一开口垫圈，连接于所述加强元件且具有一内开口部和一部分圆形的周边部，其中所述多个导体设置于且延伸穿过所述开口垫圈的所述内开口部，且所述开口垫圈的所述部分的圆形周边部设置成与所述套管的所述第一螺纹端部接触，而且其中，所述套管的所述第一螺纹端部和所述壳体的所述第二螺纹端部之间的连接的紧固使得所述开口垫圈达到与所述壳体紧密配合接合，施加增加的张力于所述加强元件，同时移除所述多个导体的张力。
[0009]本申请还构思了一种多导体导电线缆和插座连接器装置，包括:一套管，适于收容所述导电线缆且具有一第一螺纹端部；一壳体，适于收容所述导电线缆且具有与所述套管的所述第一螺纹端部连接的一第二螺纹端部；一细长的加强元件，设置于所述导电线缆中且沿所述导电线缆的长度的一部分延伸；一保持元件，具有一内开口部和一部分圆形的周边部，其中所述多个导体和所述加强元件设置于所述保持元件的所述内开口部内且延伸穿过所述保持元件的所述内开口部，所述保持元件的所述部分圆形周边部设置成与所述套管的所述第一螺纹端部接触，以用于增加所述多导体导电线缆电插座和插座连接器装置的强度；以及一细长的中心和隔离元件，设置于所述线缆内且沿所述线缆的长度的至少一部分设置，其中所述中心和隔离元件设置成围绕所述加强元件且位于相邻的导体中间，以用于使所述加强元件在所述线缆内位于中央且将所述多个导体与所述加强元件隔离并保持所述多个导体彼此处于等间隔关系。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]随附权利要求书阐明那些表现本申请的新特征。然而，本申请本身以及其进一步的目的和优点将通过参照以下结合附图的一优选实施例的详细说明来最佳地理解，其中在全部各个图中类似的附图标记表示类似的部件，在附图中:
[0011]图1是根据本申请的原理构造的一恶劣任务用插座连接器的一侧视图；
[0012]图2是所发明的恶劣任务用插座连接器的一纵向剖视图；
[0013]图3是所发明的恶劣任务用插座连接器的一部分的一分解立体图；
[0014]图4是示出本申请的其它细节的所发明的恶劣任务用插座连接器的另一分解立体图；
[0015]图5是示出所发明的恶劣任务用插座连接器的内部细节的一剖开图；以及
[0016]图6是适于采用本申请的恶劣任务用插座连接器的一多导体线缆的一剖开图。
【具体实施方式】
[0017]参照图1，示出根据本申请的原理构造的一恶劣任务用插座连接器10的一侧视图。图2示出所发明的插座连接器10的一纵向剖视图。图3和图4是示出所发明的插座连接器10的其它细节的分解立体图。
[0018]插座连接器10包括一插座套管12和一插座壳体14。套管12和壳体14大体为圆柱外形，优选由一高强度金属(诸如钢)构成，且包括延伸穿过它们的用于收容一屏蔽导电线缆18的对应的多个中心插槽。
[0019]线缆18包括沿其长度延伸的多个间隔开的导电导体16a_16d。如图6的剖开图所示，设置于线缆18内且设置在各导体16a-16d之间的为一细长的、不导电的中央/隔离元件46，中央/隔离元件46优选由一非刚性塑料构成。中央/隔离元件46沿线缆18的长度延伸且包括四个间隔元件46a-46d,每一个间隔元件46a_46d从所述中央/隔离元件46的一中央部46e径向向外延伸。所述四个径向延伸的间隔兀件46a_46d中的每一个优选与中央/隔离元件46的中央部46e —体形成。第一间隔元件46a位于第一导电导体16a和第二导电导体16b之间，同时第二间隔兀件46b位于第二导电导体16b和第三导电导体16c之间。类似地，第三间隔元件46c位于第三导电导体16c和第四导电导体16d之间，同时第四间隔元件46d位于第四导电导体16d和第一导电导体16a之间。中央/隔离元件46的相邻间隔元件在线缆18制造时将每个导电导体保持在固定的位置并且在相邻的导电导体16a-16d之间提供电隔离。
[0020]如图6所示，沿中央/隔离元件46的长度延伸并位于中央/隔离元件46的中央部46e内的为一加强兀件20。加强兀件20可米用各种形式,但是在一优选实施例中为一多股航空钢丝绳，这为如下所述的恶劣任务用插座连接器10提供高强度。中央/隔离元件46也确保高强度的加强元件20位于线缆18中央并且为加强元件20和四个导电导体16a-16d提供物理隔离。
[0021]插座套管12包括适于与插座壳体14的内螺纹端部14a接合的一外螺纹端部12a。插座壳体14还包括一第二外螺纹部14c和位于所述插座壳体14的内螺纹部14a和其前述的第二外螺纹部14c之间的一居间的加大的肩部14b。所述插座壳体14的加大的肩部14b的外周设置有多个平坦部14d (如图1所示)，以便于通过一扳手(未示出)使插座壳体14接合，从而将所述插座壳体14连接于一螺母28，螺母28用于牢固地使所发明的插座连接器10安装于一结构元件(如图2中示出的平的面板27)。插座壳体14的第二外螺纹部14c也设置有多个间隔开的平坦部He (也如图1所示)，所述多个间隔开的平坦部14e由面板27内的一凹部(未示出，cut-out)中的一匹配的平坦部收容，以在安装螺母28时消除壳体14的旋转。最后，插座套管12的外周面也设置有多个间隔的平坦部12c (如图3、图4和图5所示)以便于通过一工具(诸如一扳手)操纵所述插座套管12。
[0022]如图3所示，第一导电导体到第四导电导体16a_16d中每一个的相邻的端部适于收容相应的导电接触件26a-26d。所述多个导电接触件26a_26d的每一个适于穿设于一圆柱绝缘体29的一相应的插槽38中。包括如图3所示的四个插槽38的圆柱绝缘体29插入到延伸穿过插座壳体14的一圆形插槽内。带插槽的圆柱绝缘体29的一端部29b和四个导电接触件26a-26d的多个端部从插座壳体14的端部向外延伸。所述四个导电接触件26a-26d适于与一互补连接器(为了简化起见，图中未示出)的对应的导电接触件对接电连接。此外，尽管所述四个导电接触件26a_26d示出为隐藏(recessed,凹入)在带插槽的圆柱绝缘体29中的相应插槽38之一内，用于收容互补的公接触件，但是本申请也考虑使用以一公结构或凸结构的四个导电接触件26a-26d，以用于与所述互补的电连接器(为了简化起见，图中未示出)的四个母接触件对接电接合。最终，圆柱绝缘体29的一侧部处的一细长的插槽29a形成一防呆结构(keyway,键槽)，以允许所述绝缘体29的远端及其相关联的所述四个导电接触件26a_26d与一互补结构的连接器对接接触。[0023]插座连接器10还包括一加蔽导线安装件30，加蔽导线安装件30连接于线缆18且包括沿屏蔽的线缆18的长度延伸的一加蔽导线30a。加蔽导线安装件30与维持在接地电位的插座套管12电接触，因为所述插座套管12连接于与处于接地电位的结构元件27接触的插座壳体14。加蔽导线安装件30及其加蔽导线30a的组合保持所述线缆18的内导电管(inner conductive sheath)在沿线缆18的整个长度上具有相同的电位，以为所述线缆18提供有效的电磁干扰(EMI)屏蔽。一第一 O型圈34以一密封的方式设置于插座壳体14的一内部分和结构元件27之间。UV灌封材料的一小珠(bead，凸尖)44沉积在绝缘体36的一外周面上，以与插座壳体14的一内表面形成一密封。
[0024]在所述四个导电导体16a_16d沿线缆18的长度设置于线缆18内并且通过一中央/隔离元件46在线缆18内保持在固定的位置的情况下，位于中央/隔离元件46内的加强元件20的端部插入穿过一开口垫圈22内的一插槽22a。如图3所示，由一导电材料(诸如铜)构成的一止动套筒24压接于加强元件20的所述端部，从而所述止动套筒24牢固地连接于所述加强元件20。有多种其它可用的方法使一止动元件牢固地连接于加强元件20的所述端部，从而阻止所述加强元件20从开口垫圈22脱离，而图中示出的压接方式为本申请的插座连接器10的两个组件牢固连接的优选方式。
[0025]在线缆18设置于插座套管12内并延伸穿过插座套管12以及所述四个导电导体16a-16d和加强元件20延伸通过开口垫圈22的一内开口部22c的情况下，插座套管12的外螺纹部12a位于与插座壳体14的内螺纹部14a接触的位置。插座套管12和插座壳体14中一个或两者相对彼此的旋转导致这两个插座连接器构件之间的牢固接合。如图5的剖开图所示，插座套管12和插座壳体14之间的螺纹接合紧固时，开口垫圈22的外周部处于和插座套管12的与外螺纹部12a相邻的端部12b接触。插座套管12和插座壳体14之间的螺纹接合的继续紧固导致张力施加于加强元件20上。当插座连接器10牢固地组装并使用时，这个张力维持在加强元件20上，这就移除所述四个导电导体16a-16d的所有张力，这导致在所有这些导电导体16a_16d出现松弛。如图2、图3和图4所不的每一个第一导电导体到第四导电导体16a-16d的松弛作为这些导电导体16a-16d中每一个的弯曲部。这在一大的轴向力施加于插座连接器10时减少了任一个所述导电导体16a-16d从其相关的端部接触件脱离的可能性。在一优选的实施例中，加强元件20是能够承受一 300磅的轴向力的一航空绳的形式。同样在一优选实施例中，插座套管12的外表面和其与线缆18的结合处包覆有一薄的收缩配管42层。
[0026]一旦所发明的插座连接器10组装好，具有一高硬度计等级的一惰性(inert)半刚性灌封化合物通过一第一插槽32注射进入插座套管12。通常由一聚合物(诸如环氧树脂或聚氨酯)组成的所述灌封化合物包封并于其内将导电导体16a-16d的位置和形状固定。随着所述灌封化合物注射进入所述插座套管12，插座套管12内的一第二插槽33允许空气从所述插座套管12中排出。
[0027]尽管说明了本申请的具体实施例，但是显而易见的是，相关领域的技术人员在本申请的更宽泛意义上不脱离本申请下可做出各种变化和修改。因此，随附权利要求书的目的在于覆盖落入本申请的本质精神和范围内的所有这些变化和修改。前述说明书和附图所描述的内容是通过仅示例而非限制的方式来提供。本申请的实际范围旨在限定在基于现有技术在适当的角度看待时的下面的权利要求中。
【权利要求】
1.一种插座电连接器，适于收容具有多个导体的一导电线缆，所述插座电连接器包括: 一套管，适于收容所述导电线缆且具有一第一螺纹端部； 一壳体，适于收容所述导电线缆且具有与所述套管的所述第一螺纹端部连接的一第二螺纹端部； 一细长的加强元件，设置于所述导电线缆中且沿所述导电线缆的长度的一部分延伸；以及 一开口垫圈，连接于所述加强元件且具有一内开口部和一部分圆形的周边部，其中所述多个导体设置于且延伸穿过所述开口垫圈的所述内开口部，且所述开口垫圈的所述部分圆形的周边部设置成与所述套管的所述第一螺纹端部接触，以及其中，所述套管的第一螺纹端部和所述壳体的第二螺纹端部之间的连接的紧固使得所述开口垫圈与所述壳体紧密配合接合，施加增加的张力于所述加强元件，同时移除所述多个导体的张力。
2.如权利要求1所述的插座电连接器，其中，所述加强元件为多股钢丝绳。
3.如权利要求2所述的插座电连接器，还包括: 一止动套筒，连接于所述钢丝绳并接合所述开口垫圈。
4.如权利要求2所述的插座电连接器，其中，一压接的止动套筒连接于所述钢丝绳并接合所述开口垫圈。
5.如权利要求3所述的插座电连接器，其中，所述止动套筒由铜构成。
6.如权利要求1所述的插座电连接器，其中，所述开口垫圈包括延伸穿过其的一插槽，其中所述加强元件设置成与所述插槽紧密配合接合，以用于牢固地连接于所述开口垫圈。
7.如权利要求1所述的插座电连接器，其中，所述开口垫圈由一高强度金属构成。
8.如权利要求1所述的插座电连接器，其中，所述壳体还包括一第三螺纹端部，所述第三螺纹端部以与所述第二螺纹端部相对的关系设置，且适于收容用于将所述插座电连接器连接于一支撑结构的一连接元件。
9.如权利要求8所述的插座电连接器，其中，所述连接元件是用于将所述插座电连接器连接于一支撑板的一连接螺母。
10.如权利要求1所述的插座电连接器，还包括:多个导电接触件，每一个导电接触件连接于一相应的导电导体的一端部；以及一电绝缘体，设置于所述壳体的所述第三螺纹端部内且包括多个延伸穿过其的间隔开的插槽，其中每一个所述间隔开的插槽适于收容所述多个导电接触件中的相应的一个。
11.如权利要求10所述的插座电连接器，其中，所述电绝缘体的一外端部适于连接于一互补的多导体电连接器。
12.如权利要求11所述的插座电连接器，其中，所述电绝缘体的一外端部包括一防呆结构，以允许所述插座电连接器只连接于互补结构的一电连接器。
13.如权利要求12所述的插座电连接器，其中，所述防呆结构是位于所述绝缘体的一外侧面上的一线性插槽的形式。
14.如权利要求1所述的插座电连接器，还包括:一电绝缘灌封化合物，设置于所述套管内且包封所述多个导体，以用于使所述多个导体彼此电隔离且将所述多个导体保持在所述套管的固定位置。
15.如权利要求14所述的插座电连接器，其中，所述套管包括第一插槽和第二插槽，所述第一插槽和第二插槽设置于所述套管内且延伸穿过所述套管以相应地允许所述灌封化合物沉积在所述套管内，同时在所述灌封化合物注射进入到所述套管中时允许空气从所述套管中排出。
16.如权利要求1所述的插座电连接器，还包括:收缩配管，设置于所述套管的一外表面上且包覆所述套管和所述导电线缆之间的一结合处。
17.如权利要求1所述的插座电连接器，还包括:一中央/隔离元件，设置于所述导电线缆内且沿所述导电线缆的长度的至少一部分延伸，其中所述中央/隔离元件包封所述导电线缆内的所述加强元件并使所述加强元件在所述导电线缆内位于中央。
18.如权利要求17所述的插座电连接器，其中，所述中央/隔离元件包括包封所述加强元件的一中央部和从所述中央部向外径向延伸的多个间隔元件，其中每一个间隔元件位于相邻的导电导体中间。
19.如权利要求17所述的插座电连接器，其中，所述中央/隔离元件由一柔性塑料材料构成。
20.一种多导体导电线缆和插座连接器装置，包括: 一套管，适于收容所述导电线缆且具有一第一螺纹端部； 一壳体，适于收容所述导电线缆且具有与所述套管的所述第一螺纹端部连接的一第二螺纹端部； 一细长的加强元件，设置于所述导电线缆中且沿所述导电线缆的长度的一部分延伸； 一保持元件，具有一内开口部和一部分圆形的周边部，其中所述多个导体和所述加强元件设置于所述保持元件的所述内开口部内且延伸穿过所述保持元件的所述内开口部，所述保持元件的所述部分圆形的周边部设置成与所述套管的所述第一螺纹端部接触，以用于增加所述多导体导电线缆和插座连接器装置的强度；以及 一细长的中心和隔离元件，设置于所述导电线缆内且沿所述导电线缆的长度的至少一部分设置，其中所述中心和隔离元件设置成围绕所述加强元件且位于相邻的导体中间，以用于使所述加强元件在所述线缆 内位于中央且将所述多个导体与所述加强元件隔离，同时保持所述多个导体彼此处于等间隔关系。
【文档编号】H01R24/38GK103891060SQ201180073269
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2011年7月7日 优先权日:2011年7月7日
【发明者】约瑟夫·F·墨菲, 兰德尔·E·斯通 申请人:伍德哈德工业有限公司