1.本技术要求2021年4月29日提交的第17/243,844号美国专利申请的优先权，该申请以参考的方式纳入本文。
2.本技术涉及一种适用于与被屏蔽的电缆进行电气互连的屏蔽电气端子，特别是一种在内接触壁上带有滚花的屏蔽电气端子。
背景技术：3.诸如用于终止屏蔽电缆(例如同轴线缆)的屏蔽导体的屏蔽电气端子之类的端子之间的电气接触通常依赖于在端子之间产生接触力来实现。屏蔽电气端子通常使用一个或若干个弹簧接触臂来提供端子之间的接触力。然而，这种布置通常在阳型与阴型屏蔽端子之间提供若干小的电气接触点。此外，相应部件之间的机械振动会在接触点处引起磨蚀，最终导致电气接触件随着导电材料在若干小的电气接触点处被磨损而损失或退化，例如，增加电阻。为了防止这个问题，可以利用与电气接触件相关联的复杂几何形状来确保附加的接触点。然而，额外的复杂性增加了与制造电气接触件相关联的时间和成本。
4.有益的是开发一种电气接触件，其提供一种具有成本效益的系统以增加相应端子之间的接触点数量，同时在存在机械振动/磨蚀的情况下保持电气接触，并使相应端子之间的气隙最小化。
技术实现要素：5.根据本公开的一个或多个方面，屏蔽电气端子包括固定部分和圆筒形配合部分，固定部分构造成将屏蔽电气端子附连到屏蔽线缆的外屏蔽导体，圆筒形配合部分具有内表面，该内表面构造成与插入配合部分内的相应圆筒形屏蔽端子进行电气接触。该内表面限定了从该内表面延伸的多个突起。
6.在根据前一段落的屏蔽电气端子的一个或多个实施例中，多个突起的高度是不均匀的。
7.在根据先前段落中的任一段落的屏蔽电气端子的一个或多个实施例中，内表面限定了具有多个凹部的滚花表面，并且其中，多个突起被布置在多个凹部的周缘上。
8.在根据先前段落中的任一段落的屏蔽电气端子的一个或多个实施例中，多个凹部中的每个凹部是菱形的。
9.在根据先前段落中的任一段落所述的屏蔽电气端子的一个或多个实施例中，多个菱形凹部的长轴大致平行于屏蔽电气端子的纵向轴线对齐，而多个菱形凹部的短轴大致垂直于屏蔽电气端子的纵向轴线对齐。
10.在根据先前段落中的任一段落的屏蔽电气端子的一个或多个实施例中，配合部分的外壁是连续的，并且不限定通过其延伸的孔口。
11.在根据先前段落中的任一段落的屏蔽电气端子的一个或多个实施例中，配合部分的外壁限定了与屏蔽电气端子的纵向轴线平行对齐的轴向缝隙。
12.在根据先前段落中的任一段落的屏蔽电气端子的一个或多个实施例中，配合部分和固定部分由金属片材形成。形成配合部分的金属片材的厚度等于形成固定部分的金属片材的厚度。
13.在根据先前段落中的任一段落的屏蔽电气端子的一个或多个实施例中，配合部分由第一金属片材形成，并且固定部分由第二金属片材形成。第一金属片材的厚度小于第二金属片材的厚度。
14.在根据先前段落中的任一段落的屏蔽电气端子的一个或多个实施例中，多个突起的尺寸、形状和布置定为使在插入在配合部分内时、在配合部分的内表面与所插入的相应的圆筒形屏蔽端子之间形成的气隙最小化。
15.根据本公开的一个或多个方面，提出了一种形成屏蔽电气端子的方法。通过该方法形成的屏蔽电气端子具有配合部分和固定部分，该配合部分构造成与插入配合部分内的相应圆筒形屏蔽端子进行电气接触，该固定部分构造成将屏蔽电气端子附连到屏蔽线缆的外屏蔽导体。该方法包括以下步骤：a)由第一金属片材形成端子预制件；b)在端子预制件的表面中形成多个突起，使多个突起从表面延伸；以及c)将端子预制件卷成圆筒形，从而形成配合部分，该配合部分具有内表面，该内表面构造成与插入配合部分内的相应圆筒形阳型屏蔽端子进行电气接触，其中，该表面是配合部分的内表面。
16.在根据先前段落的方法的一个或多个实施例中，多个突起被形成为使其在高度上不均匀。
17.在根据先前段落中的任一段落的方法的一个或多个实施例中，步骤b)在端子预制件的表面中形成多个突起使得多个突起从该表面延伸还包括以下步骤：d)在该表面中形成多个凹部，使得多个突起被布置在多个凹部的周缘上。
18.在根据先前段落中的任一段落的方法的一个或多个实施例中，多个突起和多个凹部是使用滚花工艺形成的。
19.在根据先前段落中的任一段落的方法的一个或多个实施例中，多个凹部中的每个凹部是菱形的。多个凹部形成为使得多个菱形凹部的长轴大致平行于屏蔽电气端子的纵向轴线对齐，并且多个凹部成形为使得多个菱形凹部的短轴大致垂直于屏蔽电气端子的纵向轴线对齐。
20.在根据先前段落中的任一段落的方法的一个或多个实施例中，配合部分的外壁是连续的，并且不限定通过其延伸的孔口。
21.在根据先前段落中的任一段落的方法的一个或多个实施例中，配合部分的外壁限定了与屏蔽电气端子的纵向轴线平行对齐的轴向缝隙。
22.在根据先前段落中的任一段落的方法的一个或多个实施例中，该方法还包括以下步骤：e)由第一金属片材形成固定部分，其中，配合部分的厚度等于固定部分的厚度。
23.在根据先前段落中的任一段落的方法的一个或多个实施例中，该方法还包括以下步骤：f)从第二金属片材形成固定部分，其中，形成配合部分的第一金属片材的厚度小
于形成固定部分的第二金属片材的厚度。
24.在根据先前段落中的任一段落的方法的一个或多个实施例中，该方法还包括以下步骤：g)将相应的圆筒形屏蔽端子插入配合部分内，其中，多个突起的尺寸、形状和布置定为使在配合部分的内表面与相应的圆筒形屏蔽端子之间形成的气隙最小化。
附图说明
25.现在将参考附图通过示例描述本发明，附图中：
26.图1是根据一些实施例的屏蔽电气端子和相应的配合屏蔽电气端子的立体图；
27.图2是根据一些实施例的图1的屏蔽电气端子的局部立体图；
28.图3是根据一些实施例的图1的屏蔽电气端子的局部剖视图；
29.图4是根据一些实施例的图1的屏蔽电气端子的内表面的滚花的放大图；
30.图5是根据一些实施例的图4的滚花的剖视图；
31.图6是示出了根据一些实施例的图4的滚花的高度的曲线图；
32.图7是根据一些实施例的屏蔽电气端子的立体图；
33.图8是根据一些实施例的图7的屏蔽电气端子的剖视图；
34.图9是根据一些实施例的屏蔽电气端子的立体图；
35.图10是根据一些实施例的图9的屏蔽电气端子围绕纵向轴线旋转约90度的替代立体图；
36.图11是根据一些实施例的图9的屏蔽电气端子的剖视图；
37.图12是根据一些实施例的用于形成图9的屏蔽电气端子的端子预制件的俯视图；
38.图13是图1、7或9的屏蔽电气端子的示意性剖视图，示出了图1、7或9的屏蔽电气端子与相应的配合屏蔽端子之间的气隙；以及
39.图14是根据一些实施例的形成屏蔽电气端子的方法的流程图。
40.在附图中，各实施例的元件的不同型式共享附图标记的最后两位数字。
具体实施方式
41.本文描述了一种屏蔽电气端子，并描述了形成这种端子的方法。屏蔽电气端子是构造成连接到一根屏蔽线缆的屏蔽导体的外屏蔽端子和在外屏蔽端子内滑动的内屏蔽端子。不是具有弹性接触臂来提供内屏蔽端子和外屏蔽端子之间的接触力，而是外屏蔽端子在内表面上具有限定多个突起和凹部的滚花特征的图案。当内屏蔽端子被接纳在外屏蔽端子内时，这些突起与内屏蔽端子处于过盈配合状态，从而在内、外屏蔽连接器之间提供一些电气接触点。
42.图1至图5示出了外屏蔽电气端子或阴型屏蔽电气端子的第一示例，以下将其称为端子100。端子具有固定部分102，其限定了构造成将端子100附连到屏蔽电缆(未示出)的特征。端子100还具有配合部分104，其机械地并且电气地连接到固定部分102。配合部分104具有中空圆筒形状，并构造成与相应的配合的内屏蔽电气端子或阳型屏蔽电气端子10互连，该电气端子10被接纳在配合部分104内。配合部分104的内表面106是滚花的，以限定多个凹部108，凹部108在所示的示例中是菱形凹部，这些凹部被延伸到内表面106上方的多个突起
110所围绕。这多个突起110是由滚花工艺引起的材料位移形成的。由滚花工艺产生的突起110的高度是相当随机的，因此，多个突起110具有不均匀的高度。由于凹部108的菱形形状，所以突起110高于内表面106的高度围绕凹部108的周边有所不同，这是由于在凹部108的钝角角部112附近比在凹部108的锐角角部114处有更多的材料移位。由于滚花工艺中的公差变化，高于内表面106的突起110的高度也可以变化。菱形凹部108布置成偏移的行和列，使得菱形凹部的长轴大致平行于端子100的纵向轴线x对齐，并且菱形凹部的短轴大致垂直于端子100的纵向轴线x对齐。如本文所用，“大致”平行或垂直意指绝对平行或垂直的
±
10
°
。
43.当配合端子被接纳在端子100内时，端子的内表面106上的突起110的至少一部分与配合端子的外表面呈界面配合。来自端子100的内表面106的最高突起110与配合端子的外表面处于机械和电气接触，从而在端子100与配合端子之间提供多个电气连接部，这降低了连接电阻并提高了屏蔽效率。突起110从内表面106延伸出来的高度，其距离通常在0.03到0.07mm之间。如图13所示，端子100与配合端子10之间的气隙12减少到小于0.1mm，较佳地小于0.08mm，更佳地小于0.05mm，甚至更佳地小于0.03mm，这进一步提高端子和配合端子连接的屏蔽效率。具有不同高度的突起110也提高了端子100的抗摩擦腐蚀能力，因为可能因磨蚀而退化的较高的突起110在接触突起110时被原高度比所接触的初始突起110低的突起110替换。凹部108也可以作为摩擦腐蚀碎片的存放处，这样碎片就不会干扰到端子100和配合端子之间的电气连接。
44.多个突起110中的每个突起在配合部分104与相应的配合端子之间提供了可能的电气接触点。此外，由于各突起的高度不均匀，内表面上的一个或多个接触点的磨蚀导致在内表面上的不同突起处产生新的电气接触点。以此，摩擦就不会导致相应端子之间的电气接触丧失或退化。此外，可以利用成本效益高且简单的冲压工艺来形成滚花，并因此形成多个突起110，因此多个突起110的形成不会显著增加端子的成本。
45.在图1－6中示出的示例中，配合部分的外壁116是连续的，意味着除了在接纳配合端子的端部上的开口118之外，它不限定任何孔、孔口、缝隙、狭槽、间隙、断裂、孔洞或开口等。
46.图6是示出了根据一些实施例的配合部分104中的凹部108和突起104的高度的曲线图。配合部分104的内表面106被分配为零参考高度。在一些实施例中，凹部108由大约负二十至负四十微米(μm)的深度限定，而突起110由大约十五至二十五μm的高度限定。在一些实施例中，凹部108的深度大于突起110的高度。在一些实施例中，这是滚花工艺的结果，其中，利用包括多个图案化模具的压机来形成凹部。突起110是由在凹部108的形成中的材料的运动所形成的。例如，在图6所示的实施例中，具有最大高度的突起110将在配合部分104与相应的配合端子之间产生第一接触点，而具有较小高度的突起将110将(至少在最初)不会与相应的配合端子接触。随着具有最大高度的突起110磨蚀并磨损到与配合端子失去接触时，最初具有较小高度的突起110将开始与配合端子的接触。以此，尽管发生磨蚀和磨损，但配合部分104与相应的配合端子之间仍能维持电气接触。已经观察到，在配合部分的内表面上形成多个突起110可以保护它们在制造过程和运输及搬运端子期间不被过早的变形所损坏。
47.图7和图8示出了屏蔽电气端子200的第二示例。在该示例中，形成配合部分204的金属片材比形成固定部分202的金属片材要薄，如图8最佳所示。这提供的益处是，由于较薄
的金属片材提供的配合部分204的环向强度较低，将相应的配合端子插入到配合部分204内的插入力较小，同时仍在固定部分202中提供附连特征部，例如图7和图8中所示的压接翼，其厚度足以将端子牢固地附连到屏蔽电缆。配合部分204限定了端部开口的轴向缝隙220，其平行于端子200的纵向轴线x从开口朝向固定部分202延伸。该端部开口的缝隙220降低了配合部分204的环向强度，从而降低了配合接合力。
48.图9－11示出了屏蔽电气端子300的第三示例。在该示例中，配合部分304和固定部分302是由单一的金属片材形成的，并且具有相同的厚度。配合部分304限定了在配合部分304中的端部闭合的狭槽322，其平行于端子300的纵向轴线x延伸。该端部闭合的狭槽322降低了配合部分304的环向强度，从而降低了配合接合力。图12中示出了切割自单个金属片材的用于端子300的端子预制件324。端子预制件附连到牵引条带326上，该牵引条带用于搬运端子预制件324通过成形工艺，随后搬运完全成形的端子300。然后，将牵引条带后来从端子300移除。
49.虽然图1至12的所示的端子大致与屏蔽线缆平行或成直线布置，但可以设想端子的替代实施例，其中，端子大致上与线缆成直角布置。在端子的其他替代实施例中，固定部分可构造为与印刷电路板上的导电迹线互连。此外，虽然图1－12中示出的示例端子具有限定为菱形的突起和凹部，但替代实施例可以具有其他形状，如方形、矩形、三角形、圆形、卵形等。
50.图14示出了形成具有配合部分和固定部分的屏蔽电气端子的方法400的流程图，该屏蔽电气端子比如是以上描述的端子之一。该方法包括以下步骤：
51.步骤a)402，由第一金属片材形成端子预制件，包括：例如从第一金属片材形成形成端子预制件324。
52.步骤b)404，在端子预制件的表面中形成多个突起，包括：在端子预制件324的表面中形成多个突起110、210、310，例如，使得多个突起从表面延伸。
53.步骤c)408，将端子预制件卷成圆筒形，包括：将端子预制件324例如卷成圆筒形，从而形成配合部分104、204、304，其具有内表面106、206、306，内表面构造成与插入配合部分104、204、304内的相应圆筒形阳型屏蔽端子进行电气接触。
54.步骤d)406，在表面中形成多个凹部，这是步骤b)的可选子步骤，包括：在内表面106、206、306中形成多个凹部108、208、308，使得多个突起110、210、310布置在多个凹部108、208、308的周缘上。
55.步骤e)410，由第一金属片材形成固定部分，其中，配合部分的厚度等于固定部分的厚度，这是可选的步骤，包括：由第一金属片材形成固定部分302，其中，配合部分304的厚度等于固定部分302的厚度。然后，将固定部分302附连到在步骤c)中形成的配合部分304。
56.步骤f)412，由第二金属片材形成固定部分，其中，形成配合部分的第一金属片材的厚度小于形成固定部分的第二金属片材的厚度，这是可选的步骤，包括：由第二金属片材形成固定部分202，其中，形成配合部分204的第一金属片材的厚度小于形成固定部分202的第二金属片材的厚度。然后，将固定部分202附连到在步骤c)中形成的配合部分204。
57.步骤g)414，将相应的圆筒形屏蔽端子插入配合部分内，这是可选的步骤，包括：将相应的圆筒形屏蔽端子100、200、300插入配合部分内，其中，多个突起110、210、310的尺寸、形状和布置定为使配合部分104、204、304的内表面106、206、306与相应的圆筒形屏蔽端子
10之间形成的气隙12最小化。
58.因此，提供了一种屏蔽电气端子和制造这种屏蔽电气端子的方法。与现有技术的屏蔽端子相比，该端子和该方法提供了提高屏蔽效率的好处，这是由于较低的连接电阻和端子与配合端子之间的气隙减小。该端子和该方法还允许改善端子的抗摩擦腐蚀能力。该端子和该方法还提供了一种端子，它在将该端子与配合端子互连时对配合力的要求有所降低，从而改善了将该端子与配合端子连接过程中的人机工程学。
59.虽然已经参照一个或多个示例性实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员应理解的是，可进行各种变化且其元件可由等同物替代而不脱离本发明的范围。此外，可以作各种修改以使得具体的情形或材料适应本发明的教导，而不偏离其主要范围。因此，本发明并不旨在限制于所公开的一个或多个实施例，而是会包括落在所附权利要求书内的所有实施例。
技术特征：1.一种屏蔽电气端子(100)，包括：固定部分(102)，所述固定部分构造成将所述屏蔽电气端子(100)附连到屏蔽线缆的外屏蔽导体；以及圆筒形配合部分(104)，所述圆筒形配合部分具有内表面(106)，所述内表面构造成与插入所述配合部分内的相应圆筒形屏蔽端子进行电气接触，其中，所述内表面(106)限定了从所述内表面(106)延伸的多个突起(110)。2.根据权利要求1所述的屏蔽电气端子(100)，其特征在于，所述多个突起(110)的高度是不均匀的。3.根据权利要求1所述的屏蔽电气端子(100)，其特征在于，所述内表面(106)限定了滚花表面，所述滚花表面具有多个凹部(108)，并且其中，所述多个突起(110)布置在所述多个凹部(108)的周缘上。4.根据权利要求3所述的屏蔽电气端子(100)，其特征在于，所述多个凹部(108)中的每个凹部是菱形的。5.根据权利要求4所述的屏蔽电气端子(100)，其特征在于，多个菱形凹部的长轴大致平行于所述屏蔽电气端子(100)的纵向轴线(x)对齐，并且其中，所述多个菱形凹部的短轴大致垂直于所述屏蔽电气端子(100)的纵向轴线(x)对齐。6.根据权利要求1所述的屏蔽电气端子(100)，其特征在于，所述配合部分(104)的外壁(116)是连续的，并且不限定通过其延伸的孔口。7.根据权利要求1所述的屏蔽电气端子(200)，其特征在于，所述配合部分(204)的外壁限定了平行于所述屏蔽电气端子(200)的纵向轴线(x)对齐的轴向缝隙(220)。8.根据权利要求7所述的屏蔽电气端子(200)，其特征在于，所述配合部分(204)和所述固定部分(202)由金属片材形成，并且其中，形成所述配合部分(204)的金属片材的厚度等于形成所述固定部分(202)的金属片材的厚度。9.根据权利要求1所述的屏蔽电气端子(300)，其特征在于，所述配合部分(304)由第一金属片材形成，而所述固定部分(302)由第二金属片材形成，并且其中，所述第一金属片材的厚度小于所述第二金属片材的厚度。10.根据权利要求1所述的屏蔽电气端子(100)，其特征在于，所述多个突起(110)的尺寸、形状和布置定为使在插入在所述配合部分(106)内时在所述配合部分(104)的所述内表面(106)与所插入的相应的圆筒形屏蔽端子之间形成的气隙最小化。11.一种形成屏蔽电气端子(300)的方法(400)，所述屏蔽电气端子具有配合部分(304)和固定部分(302)，所述配合部分构造成与插入所述配合部分(304)内的相应圆筒形屏蔽端子进行电气接触，所述固定部分构造成将所述屏蔽电气端子(300)附连到屏蔽线缆的外屏蔽导体，所述方法包括：a)由第一金属片材形成(402)端子预制件(324)；b)在所述端子预制件(324)的表面(306)中形成(404)多个突起(310)，使所述多个突起(310)从所述表面(306)延伸；以及c)将所述端子预制件(324)卷成(408)圆筒形，从而形成所述配合部分(304)，所述配合部分具有内表面(306)，所述内表面构造成与插入所述配合部分(106)内的相应圆筒形阳型屏蔽端子进行电气接触，其中，所述表面(306)是所述配合部分(104)的所述内表面(306)。
12.根据权利要求11所述的方法(400)，其特征在于，所述多个突起(310)形成为使得在高度上不均匀。13.根据权利要求11所述的方法(400)，其特征在于，步骤b)在所述端子预制件(324)的表面中形成(404)多个突起(310)使所述多个突起(310)从所述表面(306)延伸还包括：d)在所述表面(306)中形成(406)多个凹部(308)，使得所述多个突起(310)被布置在所述多个凹部(308)的周缘上。14.根据权利要求13所述的方法(400)，其特征在于，所述多个突起(310)和所述多个凹部(308)是使用滚花工艺形成的。15.根据权利要求14所述的方法(400)，其特征在于，所述多个凹部(308)中的每个凹部是菱形的，其中，所述多个凹部(308)形成为使得多个菱形凹部(308)的长轴大致平行于所述屏蔽电气端子(300)的纵向轴线(x)对齐，并且其中，所述多个凹部(308)形成为使得所述多个菱形凹部(308)的短轴大致垂直于所述屏蔽电气端子(300)的纵向轴线(x)对齐。16.根据权利要求11所述的方法(400)，其特征在于，所述配合部分(204)的外壁(116)是连续的，并且不限定通过其延伸的孔口。17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述配合部分(304)的外壁限定了平行于所述屏蔽电气端子(300)的纵向轴线(x)对齐的轴向缝隙(320)。18.根据权利要求17所述的方法(400)，其特征在于，还包括：e)由所述第一金属片材形成(410)固定部分(202)，其中，所述配合部分(204)的厚度等于所述固定部分(202)的厚度。19.根据权利要求11所述的方法(400)，其特征在于，还包括：f)由第二金属片材形成(412)固定部分(302)，其中，形成所述配合部分(304)的所述第一金属片材的厚度小于形成所述固定部分(302)的第二金属片材的厚度。20.根据权利要求11所述的方法(400)，其特征在于，还包括：g)将相应的圆筒形屏蔽端子插入(414)所述配合部分(304)内，其中，所述多个突起(310)的尺寸、形状和布置定为使在所述配合部分(304)的所述内表面(306)与相应的圆筒形屏蔽端子之间形成的气隙最小化。
技术总结本发明提出一种屏蔽电气端子(100)。屏蔽电气端子(100)包括固定部分(102)和圆筒形配合部分(104)，该固定部分构造成附连到屏蔽线缆的外部屏蔽导体，该圆筒形配合部分具有内表面(106)，该内表面构造成与插入配合部分(104)内的相应圆筒形屏蔽端子进行电气接触。配合部分的内表面(106)限定了从内表面(106)延伸的多个突起(110)。多个突起(110)。多个突起(110)。
技术研发人员：J
受保护的技术使用者：安波福技术有限公司
技术研发日：2022.04.29
技术公布日：2022/11/1
