具有压接管状套圈的导体组件和用于制造其的方法及工具与流程

相关申请的交叉引用本申请要求于2018年6月27日提交的美国专利申请no.16/019,666的权益，该美国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。本发明总体上涉及导体组件，尤其涉及包括管状套圈的导体组件。技术实现要素：根据本发明的一个实施例，提供了一种电缆组件。该电缆组件包括由外部绝缘体围绕的细长导体，以及围绕该导体的一部分的外套圈。该外套圈的外表面被变形以产生凹口，该凹口具有相对于该外表面倾斜的凹口表面。该凹口形成至少部分地穿透该外部绝缘体的倒钩。在具有前文所述的电缆组件的一个或多个特征的示例性实施例中，该凹口邻近该外套圈的远侧边缘定位。在具有前文所述的电缆组件的一个或多个特征的示例性实施例中，该凹口表面相对于该外表面的角度在10到20度的范围内。在具有前文所述的电缆组件的一个或多个特征的示例性实施例中，该细长导体具有大致圆形的横截面。该外套圈是无缝的并且具有大致圆筒形形状，该大致圆筒形形状具有套圈半径。该外套圈被变形以限定绕着该外套圈的圆周均匀间隔开的四个凹部和四个凸起，该四个凹部各自具有凸形底表面。该凸形底表面具有小于该套圈半径的凸形半径。该凸形底表面由该外表面形成并且被变形以产生四个凹口。在具有前文所述的电缆组件的一个或多个特征的示例性实施例中，该四个凹部中的相邻凹部绕着该外套圈的纵向轴线间隔开大约90度。该四个凸起中的一个位于该相邻凹部中间。该四个凸起中的相邻凸起绕着该外套圈的该纵向轴线间隔开大约90度。该四个凹口中的相邻凹口绕着该外套圈的该纵向轴线间隔开大约90度。在具有前文所述的电缆组件的一个或多个特征的示例性实施例中，该细长导体是同轴电缆，其包括中心内部导体、围绕该内部导体的内部绝缘体、围绕该内部绝缘体的外部导体、以及围绕该外部导体的外部绝缘体。在具有前文所述的电缆组件的一个或多个特征的示例性实施例中，该电缆组件还包括布置在该外部导体和该内部绝缘体中间的内套圈。在具有前文所述的电缆组件的一个或多个特征的示例性实施例中，该外套圈的一部分在变形之后保持该套圈半径。在具有前文所述的电缆组件的一个或多个特征的示例实施例中，该四个凸起中的每个具有小于高度阈值的高度。在具有前文所述的电缆组件的一个或多个特征的示例性实施例中，该四个凹口具有凸形半径。在本发明的另一个实施例中，提出了一种制造同轴电缆组件的方法。该方法包括以下步骤：a)提供同轴电缆，该同轴电缆包括中心内部导体、围绕该内部导体的内部绝缘体、围绕该内部绝缘体的外部导体、以及围绕该外部导体的外部绝缘体；b)提供具有套圈半径的大致圆筒形无缝外套圈；c)提供包括四个压接模具的压接工具，该四个压接模具各自具有第一模具面和相对于该第一模具面倾斜的第二模具面，该第一模具面限定小于该套圈半径的一致的凹部半径；d)将该外套圈设置在该外部绝缘体的一部分上；e)使用该压接工具使该外套圈变形，以在该外套圈中形成绕着该外套圈的圆周均匀间隔开的四个凹部和四个凸起，该四个凹部中的每个被表征为具有凹部半径；以及f)使该四个凹部变形以形成四个凹口，该四个凹口各自具有相对于该四个凹部中的每个的外表面倾斜的凹口表面，并且每个凹口形成至少部分地穿透该外部绝缘体的倒钩。在具有前文所述的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，该四个凹口邻近该外套圈的远侧边缘定位。在具有前文所述的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，该凹口表面相对于该外表面的角度在10到20度的范围内。在具有前文所述的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，该四个凹部中的相邻凹部绕着该外套圈的纵向轴线间隔开大约90度，该四个凸起中的一个位于该相邻凹部中间。该四个凸起中的相邻凸起绕着该外套圈的该纵向轴线间隔开大约90度。该四个凹口中的相邻凹口绕着该外套圈的该纵向轴线间隔开大约90度。在具有前文所述的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，该外套圈的一部分在变形之后保持该套圈半径。该四个凸起中的每个凸起的高度小于高度阈值。在本发明的又一个实施例中，提供了一种被构造成形成绕着大致圆筒形无缝套圈的圆周均匀间隔开的四个凹部和均匀间隔开的四个凸起的工具，该凹部具有凹部半径，该套圈具有套圈半径，该四个凸起中的每个凸起具有等于或小于高度阈值的凸起高度，该工具还被构造成形成四个凹口，每个凹口具有相对于该四个凹部中的每个凹部的外表面倾斜的凹口表面。该工具包括四个压接模具。该四个压接模具中的每个压接模具限定具有该凹部半径的凹形压接表面以及相对于该压接表面倾斜的凹形凹口表面。该凹口表面也具有该凹部半径。该工具还包括四个限制模具。每个限制模具位于该四个压接模具中的相邻两个压接模具中间并且限定限制表面，该限制表面被构造成将每个凸起的高度限制到高度阈值。在具有前文所述工具的一个或多个特征的示例性实施例中，相邻的压接模具绕着纵向轴线间隔开大约90度，并且该四个限制模具中的相邻限制模具绕着该纵向轴线间隔开大约90度。在具有前文所述工具的一个或多个特征的示例性实施例中，每个该限制表面与该外套圈的该纵向轴线间隔开限制距离。该限制距离等于该套圈半径加上该高度阈值。在具有前文所述工具的一个或多个特征的示例性实施例中，该四个限制模具被固定，使得当该四个压接模具相对于该外套圈的该纵向轴线移动时，每个该限制表面保持在该限制距离处。在具有前文所述工具的一个或多个特征的示例性实施例中，该工具还包括在每个压接模具和邻接的限制模具之间的四个连杆。该四个连杆被构造成在该四个压接模具朝着该外套圈的该纵向轴线移动时将每个限制模具的每个限制表面移动到限制距离。附图说明现在将参考附图通过示例描述本发明，在附图中：图1是根据一个实施例的包括压接管状套圈的导体组件的透视图；图2是根据一个实施例的图1的导体组件的横截面图；图3是根据一个实施例的包括压接管状套圈的导体组件的透视图；图4是根据一个实施例的具有固定限制模具的压接工具的前端视图，该固定限制模具用于形成图1或图3的导体组件的管状套圈；图5是根据一个实施例的图4的压接工具的压接模具和限制模具的特写前端视图；图6是根据一个实施例的图4的压接工具的透视侧视图，压接模具中的一个被移除以更好地示出限制模具。图7是根据一个实施例的具有可移动限制模具的压接工具的前端视图，该可移动限制模具用于形成图1或图3的导体组件的管状套圈；图8a是根据一个实施例的图1和图3的导体组件的管状套圈在使用图4或图7的压接工具形成之前的透视图和端视图；图8b是根据一个实施例的图8a的导体组件的管状套圈在使用图4或图7的压接工具形成之后的透视图和端视图；图9是根据一个实施例的包括凹口的导体组件的侧视图，该凹口形成穿透外部绝缘体的倒钩；图10a是根据一个实施例的被构造成形成图9的凹口的压接工具的透视图；图10b是根据一个实施例的图10a的压接工具的侧视图；图11是根据一个实施例的在形成凹口之后图10a的工具相对于图9的导体组件的侧视图；以及图12是根据一个实施例的使用图4、图7或图10a-b的压接工具制造图1、图3或图9的导体组件的方法的流程图。具体实施方式现在将详细参考各实施例，各实施例的示例在附图中示出。在以下具体实施方式中，阐述了许多特定细节以便提供对各种描述的实施例的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员将显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践各种描述的实施例。在其它实例中，没有详细描述众所周知的方法、过程、部件、电路和网络，以免不必要地模糊各实施例的各方面。本文提出了一种导体组件，其包括被压接到细长导体的无缝管状套圈。该管状套圈在压接工艺中变形以使套圈附接到导体。在压接之后，套圈限定绕着套圈的圆周均匀间隔开的四个凹部和四个凸起，四个凹部的半径一致。本文还提出了用于使套圈变形的工具，该工具限制四个凸起的高度。图1至图3示出了导体组件100的非限制性示例，该导体组件100在下文中被称为组件100。如图3所示，组件100包括细长导体，在该特定示例中该细长导体为同轴电缆102。同轴电缆102具有中心内部导体104、围绕内部导体104的内部绝缘体106、围绕内部绝缘体106的外部导体108、以及围绕内部绝缘体106的外部绝缘体110。如图2所示，同轴电缆102具有大致圆形的横截面。组件100还包括被连接到内部导体104的导电内部端子(未示出)以及围绕该内部端子且被连接到外部导体108的导电外部端子112。外部端子112限定管状内套圈114，其被布置在内部绝缘体106和外部绝缘体110中间。根据图2所示的特定示例，内套圈114位于外部绝缘体110和外部导体108中间。端子绝缘体被布置在内部端子和外部端子112之间。组件100还包括大致圆筒形的无缝外套圈116，其围绕位于内套圈114上的外部绝缘体110的一部分。外套圈116通过压接工具300变形，以限定沿着外套圈116在大致平行于外套圈116的纵向轴线x的方向上延伸的四个凹部118。四个凹部118中的每个的凹部半径122相同且一致。该变形产生沿着外套圈116在大致平行于外套圈116的纵向轴线的方向上延伸的四个凸起120。四个凹部118和四个凸起120绕着外套圈116的圆周均匀地间隔开。四个凹部118中的相邻凹部118绕着外套圈116的纵向轴线间隔开大约90度。如本文所用，间隔开大约90度是以在80至100度的范围内的角度间隔开。如图2中最佳显示的，四个凸起120分别位于相邻凹部118中间。四个凸起120中的相邻凸起120也绕着外套圈116的纵向轴线间隔开大约90度。如图8a和图8b所示，在通过压接工具300变形之前，四个凹部118的凹部半径122小于外套圈116的原始套圈半径124。在压接工艺700期间控制四个凸起120中的每个的高度128，使得四个凸起120中的每个等于或小于高度阈值130。在下面对压接工具300的描述中更详细地讨论对凸起高度128的控制。如图1所示，四个凹部118和四个凸起120沿着外套圈116的整个长度延伸。根据图3所示的组件200的可选实施例，仅外套圈216的中心部分226被变形，以形成四个凹部218和四个凸起220。外套圈216的端部保持原始套圈半径224。图4至图6示出了用于压接图1和图3所示的同轴电缆组件100、200的外套圈116、216的压接工具300的非限制性示例。压接工具300被构造成形成绕着外套圈116的圆周均匀间隔开的四个凹部118、218和均匀间隔开的四个凸起120、220。如图4所示，压接工具300包括四个压接模具302。四个压接模具302中的每个压接模具302限定凹形压接表面304，压接表面304的凹部半径312大致等于所形成的外套圈116的凹部半径122。压接工具300还包括四个限制模具306。如图5最佳所示，每个限制模具306限定凹形限制表面308，限制表面308的限制半径310大于压接模具302的凹部半径312。限制模具306被构造成将每个凸起128的高度限制到高度阈值130，并且被定位在四个压接模具302中的相邻两个压接模具302中间。相邻的压接模具302绕着压接工具300的纵向轴线间隔开大约90度。四个限制模具306中的相邻限制模具306也绕着压接工具300的纵向轴线间隔开大约90度。每个限制表面308与套圈的纵向轴线间隔开限制半径310的距离。该限制半径310等于外套圈116的原始套圈半径124加上四个凸起120的高度阈值130。根据图6所示的压接工具300的实施例，四个限制模具306一体地形成在单个模具组件314中并且被固定，使得当四个压接模具302相对于工具300的纵向轴线移动时，每个限制表面308保持在限制半径310的距离处。根据图7所示的压接工具400的可选实施例，压接工具400还包括在每个压接模具402和邻接的限制模具406之间的四个连杆410。四个连杆410被构造成当压接工具400使同轴电缆组件100的外套圈变形时，随着四个压接模具402朝着工具400的纵向轴线移动来移动每个限制模具406到限制半径310的距离，并且因此移动每个限制表面408到限制半径310的距离。图8a示出了外套圈116在形成之前的形状。图8b示出了外套圈116在使用压接工具300、400形成外套圈116之后的形状。图9示出了组件500的可选实施例，其包括通过使四个凹部518的凸形底表面534变形而产生的四个凹口532。凹口532邻近于外套圈516的远侧边缘536。凹口532的表面相对于凸形底表面534的角度在10至20度的范围内，优选地为15度。四个凹口532中的相邻凹口532绕着外套圈516的纵向轴线x间隔开大约90度。发明人通过测试证实，添加凹口532通过增大将外套圈516与组件500分开所需的力来改善组件500的完整性。表1和表2给出了关于组件100和组件500在由美国汽车研究理事会(uscar)订立的uscar37屏蔽保持测试和uscar17序列n-机械拉力测试期间的性能的测试结果比较。表1uscar37屏蔽保持测试结果表2uscar17序列n-机械拉力测试结果组件100组件500样本数量1212通过数量312通过百分比25％100％图10a和图10b示出了压接工具600的另一可选实施例。四个压接模具602中的每个包括凹形压接表面616以及相对于压接表面616倾斜的凹形凹口表面618。凹形压接表面616和凹形凹口表面618半径相同。凹口表面618相对于压接表面616的角度在10到20度的范围内，优选地为15度。如图11所示，当压接模具602被施加到外套圈516时，凹口表面618靠近外套圈516的远侧边缘536设置。图12描述了制造上述同轴电缆组件100/500的方法700。该方法700包括以下步骤：步骤710，提供同轴电缆，其包括提供同轴电缆102，该同轴电缆102包括中心内部导体104、围绕该内部导体104的内部绝缘体106、围绕该内部绝缘体106的外部导体108、以及围绕该内部绝缘体106的外部绝缘体110；步骤712，提供外套圈，其包括提供具有套圈半径124的大致圆筒形无缝外套圈116；步骤714，提供具有内套圈的端子，这是可选步骤，其包括提供具有内套圈114的端子；步骤716，提供压接工具，其包括提供带有四个压接模具302的压接工具300，该四个压接模具302各自具有模具面304，该模具面304限定小于套圈半径124的一致的凹部半径312；步骤718，将内套圈布置在同轴电缆的外部绝缘体和外部导体中间，这是可选步骤，其包括在步骤722使用压接工具使外套圈变形之前将内套圈114布置在外部绝缘体110和外部导体108之间；步骤720，将外套圈设置在外部绝缘体的一部分上，其包括将外套圈116设置在外部绝缘体110的一部分上；以及步骤722，使用压接工具使外套圈变形，其包括使用压接工具300、400、600使外套圈116变形，以在外套圈116中形成绕着外套圈116的圆周均匀间隔开的四个凹部118和四个凸起120。外套圈116被保持在四个压接模具302之间，使得外套圈116的纵向轴线大致与压接工具300的纵向轴线重合。在形成四个凹部118和四个凸起120时，四个压接模具302同时被朝着纵向轴线带动，以提供大体一致的压力和变形速率。四个凹部118各自被表征为具有凹部半径122。步骤722可以进一步包括使四个凹部518变形以形成四个凹口532。每个凹口532具有凹口表面，该凹口表面相对于四个凹部518中的每个的外表面倾斜。每个凹口532形成倒钩，该倒钩至少部分地穿透外部绝缘体110。四个压接模具302绕着压接工具300的纵向轴线间隔开大约90度。在使外套圈116变形之后，四个凹部118中的相邻凹部118绕着外套圈116的纵向轴线间隔开大约90度。四个凸起120分别位于相邻凹部118中间。四个凸起120中的相邻凸起120绕着外套圈116的纵向轴线间隔开大约90度。因此，提供了一种同轴电缆组件100。凹部118的一致半径和凸起120的受限高度128减小了外套圈116的区域中同轴电缆102的内部导体104和外部导体110之间的电容变化，从而减小了沿着同轴电缆组件100的阻抗变化，这提供改进的插入损耗性能。形成有四个凹部518、四个凸起520和四个凹口532的外套圈516还使外套圈516到同轴电缆组件100的保持得以改进。形成有四个凹部118和四个凸起120的外套圈516也更容易适应到具有大致圆筒形连接器腔体的现有连接器本体设计中，同轴电缆组件100被接收在该连接器腔体中。因此，还提供了一种压接工具300，其被构造成在外套圈116中形成四个凹部118和四个凸起120。该工具300包括用于在外套圈116中形成四个凹部118的四个压接模具302。该工具300还使限定四个凸起120的生长的四个限制模具306倾斜，使得四个凸起120不超过最大高度阈值。当与外套圈116一起使用时，压接工具300提供上文列出的所有益处。本文呈现的示例涉及同轴电缆组件100，然而可以设想到适于与其它类型的屏蔽或非屏蔽电缆一起使用的其它实施例。可以设想到组件的其它实施例，其中导体是光纤电缆、气动管或液压管。尽管已经就其优选实施例描述了本发明，但是本发明并不意在受此限制，而是仅限制于在随后的权利要求中所阐述的范围。例如，上文所描述的实施例(和/或其各方面)可以彼此组合地使用。另外，可以做出许多改型以使得具体的情形或材料适应本发明的教导，而不偏离其范围。在本文中所描述的各个部件的尺寸、材料类型、取向以及各个部件的数量和位置旨在限定特定实施例的参数，而不意味着限制，而仅仅是原型实施例。在回顾上文的描述后，在权利要求的主旨和范围内的许多其它实施例和变型对于本领域普通技术人员而言是显而显见的。因此，本发明的范围仅仅由所附的权利要求书、以及这些权利要求所涵盖的等同物的全部范围所限定。如在本文中所使用的，‘一个或多个’包括由一个元件执行的功能、例如以分布的形式由超过一个元件执行的功能、由一个元件执行若干项功能、由若干元件执行若干项功能或者以上这些的组合。还将理解，尽管在一些实例中使用了术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅仅被用于将一个元件区别于另一元件。另外，使用术语第一、第二等并不表示任何重要顺序，相反，术语第一、第二等被用于将一个元件区别于另一元件。例如，第一触头可以被称为第二触头，并且类似地，第二触头可以被称为第一触头，而不脱离所描述的各种实施例的范围。第一触头和第二触头两者都是触头，但是其不是相同的触头。在本文中所描述的各个实施例的描述中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并非意在进行限制。如在所描述的各个实施例和随附的权利要求的描述中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在同样包括复数形式，除非上下文明确指出了其它情形。还将理解，在本文中所使用的术语“和/或”指代相关联的列出的项中的一项或多项中的任意项以及所有可能的组合。还将理解，在本说明书中所使用的术语“包括”和/或“包含”特指存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但是并不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。如在本文中所使用的，取决于上下文，术语“如果”任选地被解释为表示“当”或“在”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，取决于上下文，短语“如果被确定”或“如果检测到[所述状态或事件]”被任选地解释为表示“在确定”或“响应于确定”或“在检测到[所述状态或事件]”或“响应于检测到[所述状态或事件]”。此外，诸如上、下等的方向术语并不指示任何特定的取向，相反，诸如上、下等的方向术语被用于将一个元件区别于另一元件，并且建立各元件之间的关系。当前第1页1 2 3