專利名稱：電纜端接器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電纜端接器組件，特別是涉及可用于提供與電力電纜的穩(wěn)固和可靠端接的電纜端接器組件，所述電力電纜例如是傳統(tǒng)的同軸電纜或三軸電纜。在一種可能的設(shè)置中，電纜端接器組件被構(gòu)造為使其尤其適合在高溫操作環(huán)境中使用。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的同軸電纜包括由管狀護(hù)套形式的外導(dǎo)體包圍的內(nèi)導(dǎo)體或中芯。內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體被絕緣層隔開。傳統(tǒng)的三軸電纜包括通過絕緣層而與內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體隔開的額外的管狀中間導(dǎo)體。通常需要給同軸電纜和三軸電纜提供可靠的端接元件，非必須地，所述端接元件可使電纜能夠容易地連接至外部裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種與電纜一起使用的改進(jìn)的電纜端接器組件，所述電纜具有第一導(dǎo)體(例如，同軸電纜或三軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體或中芯)和第二導(dǎo)體(例如，同軸電纜或三軸電纜的外導(dǎo)體或管狀護(hù)套、或三軸電纜的中間導(dǎo)體)，所述電纜端接器組件包括導(dǎo)電內(nèi)定位體，所述導(dǎo)電內(nèi)定位體具有用于容納所述電纜的所述第一導(dǎo)體的通道；導(dǎo)電外主體，所述導(dǎo)電外主體適合固定到所述第二導(dǎo)體；以及電絕緣中間襯墊體(即，至少部分由電介質(zhì)或非導(dǎo)電材料形成)，所述電絕緣中間襯墊體位于所述內(nèi)定位體和外主體之間。如將在下文更詳細(xì)描述的，所述電纜端接器組件給電纜末端提供密封并支撐電纜導(dǎo)體。內(nèi)定位體的末端優(yōu)選地適合容納在凹槽中，所述凹槽設(shè)置在外部裝置或連接器中，所述外部裝置或連接器例如是傳感器組件或另一個(gè)具有相應(yīng)嚙合特征的電纜組件。換句話說，所述末端的尺寸和形狀可配置為使電纜端接器組件能夠容易地連接到外部裝置或連接器。這在高溫應(yīng)用中尤其重要，在所述高溫應(yīng)用中，高溫電纜可能會(huì)連接到在低溫區(qū)中操作的另一種類型的電纜。因此，所述電纜端接器組件可以以提高性能和降低成本的方式使不同類型的電纜互相連接。所述電纜端接器組件可通過任何合適的方式可拆卸地或永久地固定到外部裝置或連接器，最好因此提供可靠的電氣連接。例如，內(nèi)定位體的末端部分可焊接或釬接至外部裝置或連接器，或者可通過合適的嚙合特征、或通過在內(nèi)定位體或外主體上設(shè)置的螺紋以及在外部裝置或連接器上設(shè)置的相應(yīng)螺紋，來連接所述電纜端接器組件。在傳感器組件的情形中，與傳感器組件面接的電纜的末端通常被剪成特定尺寸， 而暴露的電纜導(dǎo)體通過傳統(tǒng)的焊接或釬接處理連接到合適的傳感器連接器。這意味著如果傳感器組件是非密封的，那么濕氣會(huì)通過傳感器組件進(jìn)入電纜，導(dǎo)致可能發(fā)生傳感器組件的刻度偏移以及相應(yīng)的性能下降。因此，通過提供密封，電纜端接器組件由于消除了因濕氣進(jìn)入而導(dǎo)致的刻度偏移而使傳感器性能達(dá)到最優(yōu)。大部分礦物絕緣電纜都易吸收濕氣，因此已剪成特定長(zhǎng)度的電纜在連接到傳感器組件之前將會(huì)快速地吸收濕氣，除非將所述電纜儲(chǔ)存在合適的環(huán)境中。通過在將電纜剪成特定長(zhǎng)度時(shí)立即將所述電纜連接到所述電纜端接器組件，便可在將所述電纜連接到傳感器組件前，將所述電纜存放在標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境條件中。所述密封還防止了在相對(duì)低的溫度中，因氧化造成的電纜導(dǎo)體之間的隔離電阻損壞引起刻度偏移。電纜導(dǎo)體的這種氧化最終會(huì)導(dǎo)致完全破壞電纜的電氣性質(zhì)。所述電纜端接器組件支撐電纜導(dǎo)體，并使振動(dòng)和/或熱膨脹導(dǎo)致的損壞或故障的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。優(yōu)選地，所述電纜端接器組件的構(gòu)造確保在使用中可能會(huì)分開的任何電纜絕緣體能夠留在電纜或電纜組件中，并且不會(huì)進(jìn)入傳感器組件。中間襯墊體可大體上呈圓柱形，并且具有固定到內(nèi)定位體的內(nèi)表面和固定到外主體的外表面。中間襯墊體在內(nèi)定位體和外主體之間提供絕緣層，所述絕緣層可基本上與在電纜導(dǎo)體之間設(shè)置的絕緣層相同。 所述電纜端接器組件可具有能夠與同軸電纜或三軸電纜一起使用的同軸構(gòu)造。在所述同軸構(gòu)造中，內(nèi)導(dǎo)體或中芯容納在內(nèi)定位體的通道中，并且外主體固定到外導(dǎo)體或管狀護(hù)套以供接地。在所述電纜端接器組件連接到三軸電纜的情形中，中間導(dǎo)體通常與中間襯墊體鄰接，而且在中間導(dǎo)體和所述電纜端接器組件之間無電氣連接。由于上述原因，優(yōu)選地，通過例如密封焊接或釬接，將外主體固定到外導(dǎo)體以提供密封，并且將內(nèi)定位體固定到內(nèi)導(dǎo)體以提供密封。實(shí)際上，可通過在內(nèi)定位體末端或末端周圍的點(diǎn)焊或釬接，將所述內(nèi)定位體固定到內(nèi)導(dǎo)體。或者，所述電纜端接器組件可具有能夠與三軸電纜一起使用的三軸構(gòu)造。在這種構(gòu)造中，所述電纜端接器組件優(yōu)選地還包括導(dǎo)電第二外主體和第二電絕緣中間襯墊體，所述導(dǎo)電第二外主體適合固定到電纜的第三導(dǎo)體(例如，三軸電纜的外導(dǎo)體或管狀護(hù)套)，所述第二電絕緣中間襯墊體位于第二外主體和外主體之間。第二中間襯墊體可大體上呈圓柱形，并且具有固定到所述外主體的內(nèi)表面和固定到所述第二外主體的外表面。第二中間襯墊體在外主體和第二外主體之間提供絕緣層。所述外主體可具有第一部分和第二部分，所述第一部分置于中間襯墊體的徑向外側(cè)，所述第二部分置于第二中間襯墊體的徑向內(nèi)側(cè)， 從而形成緊湊的構(gòu)造。在所述三軸構(gòu)造中，內(nèi)導(dǎo)體或中芯容納在內(nèi)定位體的通道中，外主體固定到中間導(dǎo)體，并且第二外主體固定到外導(dǎo)體或管狀護(hù)套以供接地。由于上述原因，優(yōu)選地，通過例如密封焊接或釬接，將第二外主體固定到外導(dǎo)體以提供密封，將外主體固定到中間導(dǎo)體以提供密封，并且將內(nèi)定位體固定到內(nèi)導(dǎo)體以提供密封。同樣，實(shí)際上，可通過在內(nèi)定位體末端或末端周圍的點(diǎn)焊或釬接，將所述內(nèi)定位體固定到內(nèi)導(dǎo)體。根據(jù)電纜的類型和想要的操作條件，所述電纜端接器組件可由任何合適的材料形成。例如，導(dǎo)電的部件可由金屬或金屬合金(例如，由Carpenter技術(shù)公司提供的含鐵鎳鈷合金Kovai ，所述合金具有與氧化鋁陶瓷匹配的膨脹性，并且適合于低于約500°C的想要的操作溫度，或者是適合于更高操作溫度的合適的抗氧化高溫合金)或?qū)щ娞沾刹牧现瞥?。電絕緣的部件可由陶瓷材料制成，例如氧化鋁或氮化硅或塑料材料。利用傳統(tǒng)的釬接技術(shù)固定到一起的金屬和陶瓷部件的構(gòu)造預(yù)計(jì)能夠在高達(dá)800°C的溫度下操作，但是對(duì)于其他構(gòu)造來說，還能夠?qū)崿F(xiàn)更高的溫度。用于將部件固定或粘合到一起的方法取決于使用的材料類型。例如，金屬或金屬合金以及陶瓷部件可釬接或焊接到一起，但對(duì)于低溫操作，則可利用傳統(tǒng)的粘合劑或?qū)щ娬澈蟿Ｈ菀最I(lǐng)會(huì)，可利用任何合適的將部件固定到一起的方法或工藝。同理，可利用任何合適的方法或工藝以將電纜端接器組件固定到電纜導(dǎo)體。雖然所述電纜端接器組件通常與具有傳統(tǒng)構(gòu)造的同軸電纜或三軸電纜一起使用， 但是容易領(lǐng)會(huì)，所述電纜端接器組件也可與具有任何相容的導(dǎo)體構(gòu)造的其它類型的電纜一起使用。電纜端接器組件可用于密封電纜的一端或兩端。如果僅使用一個(gè)電纜端接器組件， 那么電纜的另一端可非必須地密封到不同類型的連接器。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的同軸電纜端接器組件的完整截面圖；圖2是示出圖1的同軸電纜端接器組件是如何連接至同軸電纜的截面圖；圖3是示出圖1的同軸電纜端接器組件是如何連接至三軸電纜的截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的三軸電纜端接器組件的完整截面圖；以及圖5是示出圖4的三軸電纜端接器組件是如何連接至三軸電纜的截面圖。
具體實(shí)施例方式將僅通過舉例的方式和參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。參照?qǐng)D1，具有同軸構(gòu)造的電纜端接器組件1包括大體上呈圓柱形的金屬外主體 2。圓柱形的陶瓷襯墊或襯套4釬接至外主體2的內(nèi)表面的前部。如在下文更詳細(xì)描述的， 外主體2的后部限定了用于容納同軸電纜或三軸電纜的開口凹槽6。定位體或插銷8釬接在陶瓷襯墊4的內(nèi)部，并包括徑向延伸的法蘭10，所述法蘭10與陶瓷襯墊4的環(huán)狀末端表面鄰接。法蘭10使得定位體8在釬接期間實(shí)現(xiàn)自夾裝(self-jigging)，并且法蘭10還為傳感器或電纜組件提供分界面特征，以解決焊接問題。定位體8的前端部分12適合容納在凹槽(未圖示)中，所述凹槽設(shè)置在在傳感器組件(未圖示)中，所述傳感器組件例如是可在高操作溫度中用以測(cè)量與靜止或移動(dòng)的物體之間的距離的傳感器，所述傳感器組件通常用于測(cè)量汽輪機(jī)葉片的端部與周圍鑄件之間的間隙。當(dāng)電纜端接器組件1連接至傳感器組件(未圖示)時(shí)，在電纜的內(nèi)導(dǎo)體和傳感器組件之間直接進(jìn)行電氣連接，或通過導(dǎo)電定位體 8進(jìn)行電氣連接。如圖2所示，同軸電纜端接器組件1可用于端接同軸電纜20。同軸電纜包括內(nèi)導(dǎo)體或中芯22以及管狀護(hù)套形式的外導(dǎo)體M。內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體被絕緣層沈隔開。外主體2 釬接至外導(dǎo)體M以供接地和密封，所述密封防止?jié)駳膺M(jìn)入凹槽6。內(nèi)導(dǎo)體22穿過定位體8 中的通道14。定位體8的前端部分12焊接或釬接至內(nèi)導(dǎo)體22以提供電氣連接和密封，所述密封防止?jié)駳膺M(jìn)入通道14。由傳感器組件(未圖示)提供的電信號(hào)沿著內(nèi)導(dǎo)體22傳送。如圖3所示，同軸電纜端接器組件1也可用于端接三軸電纜30。三軸電纜包括內(nèi)導(dǎo)體或中芯32、管狀護(hù)套形式的外導(dǎo)體34、以及中間導(dǎo)體36。內(nèi)導(dǎo)體和中間導(dǎo)體被第一絕緣層38隔開，而中間導(dǎo)體和外導(dǎo)體被第二絕緣層40隔開。外主體2釬接至外導(dǎo)體34以供接地和密封，所述密封防止?jié)駳膺M(jìn)入凹槽6。內(nèi)導(dǎo)體32穿過定位體8中的通道14。定位體8的前端部分12焊接或釬接至內(nèi)導(dǎo)體32以提供電氣連接和密封，所述密封防止?jié)駳膺M(jìn)入通道14。不存在與中間導(dǎo)體36的電氣連接。在定位體8的后部設(shè)置凹槽16，以幫助焊接或釬接處理，并且避免中間導(dǎo)體36與定位體的背面接觸。參照?qǐng)D4，具有三軸構(gòu)造的另一種電纜端接器組件100包括大體上呈圓柱形的金屬后部外主體102。圓柱形的后部陶瓷襯墊或襯套104釬接至后部外主體102的內(nèi)表面的前部。如在下文更詳細(xì)描述的，后部外主體102的后部限定了用于容納三軸電纜30的開口凹槽106。前部外主體108具有階梯形輪廓，所述階梯形輪廓具有前部108a和后部108b， 所述后部108b限定了用于容納三軸電纜30的中間導(dǎo)體36的窄凹槽。后部108b釬接在后部陶瓷襯墊104內(nèi)。圓柱形前部陶瓷襯墊或襯套110釬接在前部外主體108的前部108a 內(nèi)。定位體或插銷112釬接在前部陶瓷襯墊110內(nèi)，并包括徑向延伸的法蘭114，所述法蘭 114與前部陶瓷襯墊的環(huán)狀末端表面鄰接。法蘭114使得定位體112在釬接期間實(shí)現(xiàn)自夾裝，并且法蘭114還為傳感器或電纜組件提供分界面特征，以解決焊接問題。定位體112的前端部分116適合容納在凹槽(未圖示)內(nèi)，所述凹槽設(shè)置在傳感器組件(未圖示)中。如圖5所示，三軸電纜端接器組件100也可用于端接三軸電纜30。后部外主體102 釬接至外導(dǎo)體34以供接地和密封，所述密封防止?jié)駳膺M(jìn)入凹槽106。內(nèi)導(dǎo)體32穿過定位體 112中的通道118。定位體112的前端部分116釬接至內(nèi)導(dǎo)體32以提供電氣連接和密封， 所述密封防止?jié)駳膺M(jìn)入通道118。前部外主體的后部108b焊接或釬接至中間導(dǎo)體36。在定位體112的后部設(shè)置凹槽120，以幫助焊接或釬接處理，并且避免中間導(dǎo)體36與定位體的背面接觸。
權(quán)利要求
1.一種與電纜一起使用的電纜端接器組件，所述電纜具有第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體，所述電纜端接器組件包括導(dǎo)電內(nèi)定位體，所述導(dǎo)電內(nèi)定位體具有用于容納所述電纜的所述第一導(dǎo)體的通道； 第一導(dǎo)電外主體，所述第一導(dǎo)電外主體適合于固定到所述第二導(dǎo)體；以及第一電絕緣中間襯墊體，所述第一電絕緣中間襯墊體位于所述內(nèi)定位體和第一外主體之間。
2.如權(quán)利要求1所述的電纜端接器組件，其中所述中間襯墊體大體上呈圓柱形，并且具有固定到所述內(nèi)定位體的內(nèi)表面和固定到所述第一外主體的外表面。
3.如權(quán)利要求1所述的電纜端接器組件，其中所述內(nèi)定位體包括末端部分，所述末端部分適合容納于在外部裝置中設(shè)置的凹槽。
4.如權(quán)利要求1所述的電纜端接器組件，還包括第二導(dǎo)電外主體和第二電絕緣中間襯墊體，所述第二導(dǎo)電外主體適合于固定到所述電纜的第三導(dǎo)體，所述第二電絕緣中間襯墊體位于所述第二外主體和所述第一外主體之間。
5.如權(quán)利要求4所述的電纜端接器組件，其中所述第二中間襯墊體大體上呈圓柱形， 并且具有固定到所述第一外主體的內(nèi)表面和固定到所述第二外主體的外表面。
6.同軸電纜和電纜端接器組件的組合件 所述同軸電纜具有內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體； 所述電纜端接器組件包括導(dǎo)電內(nèi)定位體，所述導(dǎo)電內(nèi)定位體具有用于容納電纜的第一導(dǎo)體的通道； 導(dǎo)電外主體，所述導(dǎo)電外主體適合于固定到第二導(dǎo)體；以及電絕緣中間襯墊體，所述電絕緣中間襯墊體位于所述內(nèi)定位體和所述外主體之間； 其中所述內(nèi)導(dǎo)體容納在所述內(nèi)定位體的通道中，所述外主體固定到所述外導(dǎo)體。
7.如權(quán)利要求6所述的組合件，其中所述外主體固定到所述外導(dǎo)體以提供密封。
8.如權(quán)利要求6所述的組合件，其中至少所述內(nèi)定位體的末端部分固定到所述內(nèi)導(dǎo)體以提供密封。
9.如權(quán)利要求6所述的組合件，其中所述電纜端接器組件通過焊接或釬接固定到電纜導(dǎo)體。
10.三軸電纜和電纜端接器組件的組合件 所述三軸電纜具有內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體以及中間導(dǎo)體； 所述電纜端接器組件包括導(dǎo)電內(nèi)定位體，所述導(dǎo)電內(nèi)定位體具有用于容納電纜的第一導(dǎo)體的通道；第一導(dǎo)電外主體，所述第一導(dǎo)電外主體適合固定到第二導(dǎo)體；以及第一電絕緣中間襯墊體，所述第一電絕緣中間襯墊體位于內(nèi)定位體和第一外主體之間；其中所述內(nèi)導(dǎo)體容納在所述內(nèi)定位體的通道中，所述第一外主體固定到所述外導(dǎo)體。
11.如權(quán)利要求10所述的組合件，其中所述第一外主體固定到所述外導(dǎo)體以提供密封。
12.如權(quán)利要求10所述的組合件，其中至少所述內(nèi)定位體的末端部分固定到所述內(nèi)導(dǎo)體以提供密封。
13.如權(quán)利要求10所述的組合件，其中所述電纜端接器組件通過焊接或釬接固定到電纜導(dǎo)體。
14.三軸電纜和電纜端接器組件的組合件 所述三軸電纜具有內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體以及中間導(dǎo)體； 所述電纜端接器組件包括導(dǎo)電內(nèi)定位體，所述導(dǎo)電內(nèi)定位體具有用于容納電纜的第一導(dǎo)體的通道；第一導(dǎo)電外主體，所述第一導(dǎo)電外主體適合固定到第二導(dǎo)體；第一電絕緣中間襯墊體，所述第一電絕緣中間襯墊體位于內(nèi)定位體和第一外主體之間；第二導(dǎo)電外主體，第二導(dǎo)電外主體適合固定到電纜的第三導(dǎo)體；以及第二電絕緣中間襯墊體，所述第二電絕緣中間襯墊體位于第二外主體和第一外主體之間；其中所述內(nèi)導(dǎo)體容納在所述內(nèi)定位體的通道中，所述第一外主體固定到所述中間導(dǎo)體，所述第二外主體固定到所述外導(dǎo)體。
15.如權(quán)利要求14所述的組合件，其中第二中間襯墊體大體上呈圓柱形，并且具有固定到所述第一外主體的內(nèi)表面和固定到所述第二外主體的外表面。
16.如權(quán)利要求14所述的組合件，其中所述第一外主體固定到所述中間導(dǎo)體以提供密封。
17.如權(quán)利要求14所述的組合件，其中所述第二外主體固定到所述外導(dǎo)體以提供密封。
18.如權(quán)利要求14所述的組合件，其中至少所述內(nèi)定位體的末端部分固定到所述內(nèi)導(dǎo)體以提供密封。
19.如權(quán)利要求14所述的組合件，其中所述電纜端接器組件通過焊接或釬接固定到電纜導(dǎo)體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可與傳輸電纜一起使用的電纜端接器組件1，所述傳輸電纜是例如同軸電纜或三軸電纜。這種傳輸電纜可具有內(nèi)導(dǎo)體22和外導(dǎo)體或護(hù)套24。所述電纜端接器組件包括導(dǎo)電內(nèi)定位體或插銷8，所述導(dǎo)電內(nèi)定位體或插銷8包括用于容納內(nèi)導(dǎo)體22的通道14。所述通道14釬接至內(nèi)導(dǎo)體22以提供電氣連接和密封。導(dǎo)電外主體2適合釬接至外導(dǎo)體24以供接地和密封。電絕緣材料(例如陶瓷)的中間襯墊體位于內(nèi)定位體8和外主體2之間。
文檔編號(hào)H01R9/05GK102570072SQ20111040616
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者霍華德·埃利奧特 申請(qǐng)人:未來技術(shù)(傳感器)有限公司