CN101557050B - 防水连接器及用于制造该防水连接器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新颖的防水连接器，其防止如水等液体进入粘附在端子附件和电导线管之间的连接处，还提供一种制造防水连接器的新方法。新颖的防水连接器(1)包括电导线管(6)，端子附件(2)，密封件(4)。端子附件(2)具有电导线管连接部(22)，其与电导线管(6)的端部(6a)相连接。连接器壳体(3)与电导线管(6)和端子附件(2)一同模制形成。在这样的设置中，至少电导线管连接部(22)嵌入在连接器壳体(3)内。密封件(4)包括具有粘性和弹性的合成聚合物元件。密封件(4)至少部分包裹电导线管(6)的端部(6a)和端子附件(2)，以便使其紧密接触相应的电导线管(6)的端部(6a)，和相应的端子附件(2)。在这样的设置中，其中所有相应的电导线管(6)的端部(6a)，相应的端子附件(2)，和密封件(4)均嵌入连接器壳体(3)内。

Description

防水连接器及用于制造该防水连接器的方法

相关申请的交叉引用

本申请请求于2008年4月11日提交的日本专利申请No.2008-103155为优先权，在此全文引用该申请。

技术领域

本申请涉及一种适于安装在例如车辆的发动机室等内的防水连接器。

背景技术

车辆一般都安装有各种电子设备。因此，车辆内安装有电气配线以传递各种信号或电能等给安装其内的电子设备。电气配线一般具有一组数根的电气导线管和与之相连的连接器。电气导线管一般具有一根导体作为核心部分以及覆盖在导体之上的覆盖层。导体可以由一组数根的导线或金属丝形成。覆盖层一般由绝缘的合成聚合物等制成。

连接器一般具有端子附件，该端子附件由导电性的金属片，和容纳或接收所述端子附件的连接器壳体形成。端子附件一般包括电导线管连接部和电接触部。具体来说，电导线管连接部与电导线管的终端部相连，这样核心部分(即导体)与之相连。电接触部与一配合连接器的端子附件相连。连接器壳体可以是盒状的，也可由绝缘的合成聚合物材料等制成。连接器壳体具有一个终端容纳室用于容纳或接收端子附件。连接器壳体可与配合连接器相连。

在上述类型的电气配线中，端子附件与电导线管的端部相连，引线进入终端容纳室里。其后，连接器与配合连接器相连。电气配线可配置在车辆等内部用于传输所需的信号或电能给各种电子设备。

更进一步的，在上述电气配线的情况下，为了防止如水等液体对端子附件等的各种影响，需要一种防水的连接器。具体来说，端子附件接触到如水等液体会被腐蚀。例如，日本专利申请公开No.2002-298656公开了一种现有的防水连接器。

日本专利申请公开No.2002-298656公开的防水连接器通过模制工序在连接器壳体内嵌入电导线管端部和管道来防水。这样，电导线管和连接器壳体之间，管道和连接器壳体之间实现防水。另外，由于模具收缩，保持了管道和电导线管端部之间，管道和端子附件的电导线管连接部之间的防水性。进一步的，在这种情况下，与上述连接器配合或相连的配合连接器也可是防水连接器。这样，当两个防水连接器相互连接时，就防止如水等的液体渗透进入终端容纳室内。因此，基本上就防止了端子附件接触如水等的液体或液体黏着。

同时，图6所示附图标记为101的其他类型的防水连接器。通过注射灌封材料104例如液态硅胶入终端容纳室103中来实现防水连接器101的防水性能，所述终端容纳室103接收或容纳与电导线管106的端部106a相连的端子附件102。这样的配置下，一旦注入灌封材料104，终端容纳室103内部就能保持防水性。这样，如水等的液体就不能进入终端容纳室103的内部。

同时，当如日本专利申请公开No.2002-298656所公开的防水连接器配置在汽车等车辆的发动机室时，管道，电导线管的覆盖部，端子附件的热膨胀系数(CTE)不同，而且，由于汽车内温度的变化，管道易于剥落或从覆盖层和端子附件上脱胶。结果是，管道和电导线管的覆盖层之间和/或管道和端子附件之间，很有可能出现缝隙或者间隙。还有，由于车辆行驶时的震动或振动也容易形成缝隙或间隙。一旦缝隙或间隙形成，如水等的液体很容易就从缝隙或间隙渗透进入终端容纳室内。这种情况下，液体可能粘附在端子附件和电导线管之间的连接处(即，电导线管连接部)

另外，如图6所示的防水连接器实例中，灌封材料104制备完成。因此，制备过程需要一段时间。这种情形下，产品需要在流水线上等待直到制备过程完成，这导致最终产品的生产率下降。还有，由于灌封材料104注入终端容纳室103内相对紧密的空间，应当使用大量的灌封材料104。

本发明将解决上述的问题。换句话说，根据本发明，一种新颖的防水连接器，能够安全的防止如水等的液体粘附在端子附件和电导线管之间的连接处，以及一种制造防水连接器的新方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种防水连接器，其中包括电导线管，端子附件，其具有连接至电导线管端部的电导线管连接部，连接器壳体，其与电导线管和端子附件一体模制而成，密封件，其包括具有粘性和弹性的合成聚合物元件。这种配置中，至少电导线管连接部嵌入在连接器壳体中；密封件至少部分地包裹电导线管端部和端子附件以便紧密接触电导线管的相应的端部和相应的端子附件；并且电导线管的相应端部，相应的端子附件，以及密封件均嵌入在连接器壳体内。

优选的，密封件包括第一密封件和第二密封件。这种配置中，第一密封件至少部分包裹电导线管端部以便紧密接触相应的电导线管端部；第二密封件与第一密封件分开设置，这样电导线管连接部放置在第一密封件和第二密封件之间，至少部分包裹着嵌在连接器壳体内的端子附件，以便紧密接触相应的端子附件。电导线管的端部嵌入连接器壳体内。

根据本发明的第二方面，提供一种制造防水连接器的方法，包括以下步骤：

在电导线管的端部，以及具有连接至电导线管端部的电导线管连接部的端子附件周围至少部分地缠绕一密封件，这样密封件紧密接触相应的电导线管端部和相应的端子附件，和

将连接器壳体与电导线管和端子附件一体模制，由此至少将电导线管连接部和密封件一同嵌入连接器壳体内。这种方法中，密封件包括具有黏着性和弹性的合成聚合物元件。

附图说明

附图1为根据本发明的防水连接器实施例的透视图。

附图2为附图1沿着II-II线的截面图。

附图3为附图1所示的端子附件的透视图。

附图4为附图2所示的密封件的截面透视图。

附图5为透视图，示出了附图3所示的密封件包裹在端子附件周围的状态。

附图6为现有的防水连接器的截面图。

具体实施方式

参考附图1到5进一步详细描述本发明。如附图1，2所示，根据本发明的实施例的防水连接器包括端子附件2，连接器壳体3，密封件4(参见附图2)。

端子附件2可通过折叠导电性金属薄片形成。端子附件2可由铜合金形成，如黄铜。端子附件2可在折叠金属薄片之前或之后镀上锡，银或金。换句话说，端子附件2的外表面可由铜合金，锡，银或金形成。可以形成一组数个端子附件2。在本发明的实施例中，配置了两个端子附件2。如图3所示，端子附件2相当于所谓的插头类型端子附件，其与电接触部21和电导线管连接部22一体形成。端子附件2可以是L形的。

电接触部21为条形。参考图2，电接触部21的基端部23和中心部24均嵌入连接器壳体3内。这种配置中，电接触部21的基端部23的位置与电导线管连接部22相邻。电接触部21的末端部25延伸通过连接器壳体3，电连接于配合连接器的端子附件(未示出)。末端部25具有形成于其中的通孔26，其用于与配合连接器的端子附件啮合。

电导线管连接部22也嵌入在连接器壳体3内，如图2所示。所示的电导线管连接部22包括条状基板26，一组数个填塞片27。基板26沿着与电接触部21的轴向正交的方向延伸。更详细的，基板26的延伸方向与电接触部21相垂直。在附图中，基板26相对于电接触部21约为90度。

填塞片27沿着基板26相对的两端横向延伸。当填塞片27接近基板26以便于将电导线管6的端部6a固定在基板26上时，折叠填塞片27。填塞片27用于填塞电导线管6。由于电导线管6的端部6a被填塞片27所填塞，电连接部22电气地机械地连接在电导线管6的端部6a上。结果，端子附件2与电导线管6相连。

电导线管6一般具有覆盖层。更具体来说，如图2所示，电导线管6包括中心导体，即导体61和包覆在导体61上的绝缘覆盖层62。中心导体61实质上包括一组数条导线61a，由导电性金属如铜，铝等形成。中心导体61也可只包含一根导线61a。

电导线管6的覆盖层62由合成聚合物制成，例如聚乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯。换句话说，覆盖层62的外部面62a由合成聚合物制成，例如聚乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯。进一步的，可以在合成聚合物上增加附加物。附加物包括，但并不仅限于，稳定剂，例如抗氧化剂和光稳定剂，阻燃剂，抗静电剂，填充剂，着色剂等等。覆盖层62包覆在中心导体61上，但是在电导线管6的尖端部被剥去。句话说，中心导体61在电导线管6的尖端部是暴露在外的。

连接器壳体3可由绝缘材料例如绝缘的合成聚合物制成。连接器壳体3与电导线管6和端子附件2一体模制而成。另外，电导线管6的端部6a，端子附件2的电导线管连接部22，和电接触部21的基端部23和中心部24嵌入在连接器壳体3的区域内，并且与之紧密接触。连接器壳体3与壳体主体31，电导线管保持部32，刷部33，和终端保持部34一体形成。

壳体主体31为盒状，其内嵌入电导线管6的端部6a，端子附件2的电导线管连接部22，电连接部21的基端部23，并且与之紧密接触。电导线管保持部32从壳体主体31延伸或突出。电导线管保持部32引导电导线管6远离壳体主体31。电导线管保持部32具有嵌入其内的电导线管6的端部6a，并且与之紧密接触。

刷部33为刷状，形成于壳体主体31的端部，远离电导线管保持部32。终端保持部34从壳体主体31沿着与电导线管保持部32正交的方向延伸。对应于两个端子附件2形成两个终端保持部34。每个终端保持部34具有嵌入其内的端子附件2的电接触部21的中心部24，并且与中心部24紧密接触。

密封件4可由具有粘性和弹性的合成聚合物形成，可为带状，如图4所示。当密封件4完全由具粘性和弹性的合成聚合物形成的情况下，就不需要另外的黏着层例如黏着带了。前面提到的合成聚合物可为灌封材料104，其一般用于如图6所示的现有的防水连接器101。

具有粘性和弹性的合成聚合物包括，但不仅限于，硅胶，丁基橡胶等。这是由于硅胶和丁基橡胶在端子附件2一般由金属如铜合金，锡，银，金等制成的外表面上具有很好的粘性，在覆盖层62一般由合成聚合物如聚乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯等制成的外表面62a上也具有很好的粘性。硅胶和丁基橡胶就有自相熔特性，使带状的密封件4相互交叠而不至于在其中产生间隙。还有，由于硅胶和丁基橡胶固有的绝缘特性，也很适合用于本发明。另外，硅胶和丁基橡胶也具有很好的热抵抗性能。因此，即使其内放置有硅胶和/或丁基橡胶的防水连接器位于车辆的发动机室内，硅胶和/或丁基橡胶从不或者几乎不因为温度升高而破裂。以下为参考，当位于发动机室内时，连接器一般暴露于或位于极端的温度条件下。可以在硅胶和丁基橡胶内加入添加剂，并不超过本发明的范围。

密封件4包括第一密封件41，和第二密封件42，如图5所示。第一密封件41包裹在覆盖层62的周围，位于嵌入在连接器壳体3内部的电导线管6的端部6a区域。第一密封件41紧密接触电导线管6的端部6a，同时由于其粘性因此而包裹附近区域。换句话说，第一密封剂41紧密接触电导线管的端部，特别是包裹覆盖层62的外表面62a的附近区域。

另外，在连接器壳体3处于模制工序的情况下，第一密封件41通过热熔压接而紧密接触覆盖层62的外表面62a。这样，第一密封件41就完全与电导线管6的端部6a紧密接触。进一步的，在连接器壳体3处于模制工序的情况下，第一密封件41紧密接触连接器壳体3，意味着第一密封件41嵌入在连接器壳体3内。如上所述，第一密封件41不仅与覆盖层62的外表面62a在位于电导线管6的端部6a的区域内紧密接触，还与连接器壳体3紧密接触，就能保持其中良好的防水性。

在模制工序中，熔化的合成聚合物的温度一般为250℃，在这个温度下，合成聚合物如硅胶和丁基橡胶能保持其固有的粘性和弹性。这是由于250℃这个温度低于上述合成聚合物的抗热温度上限。

第二密封件42与第一密封件41分开设置，如图5所示。第二密封件42设置成将电导线管连接部22位于第一密封件41和第二密封件42之间。第二密封件42包裹在电接触部21的中心部42的周围，电接触部21是端子附件2的一部分，并且嵌入在连接器壳体3内。另外，第二密封件42紧密接触端子附件2，特别是，接触中心部24的外表面24a，也由于其粘性而包裹其附近。

更进一步的，在通过模制工序形成连接器壳体3的情况下，第二密封件42通过热熔压制完全紧密地接触位于端子附件2的电接触部21内的中心部24的外表面24a。这样，第二密封件42几乎与端子附件2完全紧密接触。另外，一旦连接器壳体3位于模制工序，第二密封件42与连接器壳体3紧密接触，意味着第二密封件42嵌入连接器壳体3内。如上所述，第二密封件42不仅与位于端子附件2的电接触部21上的中心部24的外表面24a紧密接触，还与连接器壳体3紧密接触，这样就能保持良好的防水性。

在准备上述防水连接器1的过程中，电导线管6的端部6a相互交叠，位于端子附件2内的电导线管连接部22的基板26上。之后，通过填塞片27的使用，电导线管6的端部6a夹箍或固定于基板26上。换句话说，电导线管6的端部6a通过填塞片27的使用在基板26附近被填塞。这样，端子附件2就能与电导线管6的端部6a相互连接(参见图3)。之后，第一密封件41在电导线管6的端部6a处包裹覆盖层62的周围，这样就能与覆盖层62的外表面62a紧密接触。更进一步的，第二密封件42包裹位于端子附件2的电接触部21的中心部24的周围，这样就能与中心部24的外表面24a紧密接触(参见图5)。

这样，连接器壳体3能与端子附件2和电导线管的端部6a一体模制而成。在这个模制工序中，电导线管6的端部6a，端子附件2的电导线管连接部22，电接触部21的基端部23和中心部24都安放于模子内部预定的位置，以便成形连接器壳体3。在这种情况下，包裹电导线管6的第一密封件41，包裹端子附件2的第二密封件42也一同安放于模子内。熔化的合成聚合物注入到模子里，然后冷却以便固化。然后，成品可以从模子中移除。

由于这样的模制工序，不仅电导线管6的端部6a所暴露的中心导体61(即，电导线管6的尖端部)，还有覆盖层62的外表面62a都紧密接触连接器壳体3。以供参考，暴露的中心导体61和覆盖层62的外表面62a实质上都并没有被第一密封件41所包裹。另外，电导线管连接部22，和电接触部21的基端部23和中心部24也都紧密接触连接器壳体3。以供参考，电导线管连接部22，电接触部21的基端部23和中心部24也没有被第二密封件42包裹。

更进一步的，通过热熔压制，第一密封件41紧密接触电导线管6的覆盖层62的外表面62a。通过热熔压制，第二密封件42紧密接触端子附件2的中心部24的外表面24a。这样，就能得到本发明的实旋例相对应的防水连接器。

与本发明的前述实施例相对应，密封件4由具有粘性和弹性的合成聚合物形成，并且嵌入连接器壳体3内与位于电导线管6的端部6a的覆盖层62和端子附件2紧密接触。那么，即使电导线管6的端部6a(即，覆盖层62)，端子附件2，连接器壳体3根据周围环境温度具有不同的膨胀，密封件4也不会从电导线管6，端子附件2和连接器壳体3剥落或者分层。如果根据本发明一个实施例形成的连接器1经受震动或振动，密封件4自身能减轻该震动或振动。换句话说，在密封件4和电导线管6之间，在密封件4和端子附件2之间，在密封件4和连接器壳体3之间，不允许有任何缝隙产生。那么，如水等的液体就无法渗透进入防水连接器1内，也无法粘附在端子附件2和电导线管6之间的连接处(例如，电导线管连接部22)。

第一密封件41和第二密封件42相对彼此分开设置以便把电导线管连接部22就能设置在其间。在这样的设置下，第一密封件41紧密接触电导线管6的端部6a，第二密封件42紧密接触端子附件2。因此，并不要求密封件4包裹在电导线管连接部22的周围。这样，就大大减少了密封件4的用量，降低了成本。另外，本产品也是环保产品。

由合成聚合物形成并具有粘性和弹性的密封件4包裹在电导线管6的端部6a周围，也包裹具有与电导线管6的端部6a相连的电导线管连接部22的端子附件2，这样密封件4就与电导线管6的端部6a和端子附件2紧密接触。之后，连接器壳体3与电导线管6的端部6a和端子附件2一体模制，这样至少电导线管连接部22和密封件4都嵌入在连接器壳体3内。因此，与如图6所示的传统防水连接器101的制备过程相反，并不需要一段时间来等待灌封材料104的晾干。还句话说，产品不需要在流水线上等待其晾干，这样就能大幅提高最终产品的生产率。

当涉及到本发明前述实施例中的密封件4的带状的几何形状，本发明没有任何限制。更具体的，例如本发明在实施时可以采用片状的密封件4。同样的，在本发明的前述实施例中，第一密封件41和第二密封件42分开设置，如果需要，密封件4可以完全包裹整个电导线管6的端部6a和整个端子附件2。但是，这种设置会因此使用更多的密封件4。

进一步的，在本发明前述的实施例中，第一密封件41和第二密封件42都由相同的合成聚合材料制备，但是第一密封件41和第二密封件42也可以采用不同的合成聚合材料制备。例如，第一密封件41可采用硅胶材料制备，第二密封件42可采用丁基橡胶材料制备。另外，在本发明的前述实施例中，端子附件2为插头类型端子附件，也可以为插座类型端子配件。

本发明具有以下几个方面的优点。

根据发明的第一方面，密封件包括具有粘性和弹性的合成聚合物元件，且与电导线管的端部和端子附件紧密接触并一同嵌入在连接器壳体内。因此，即使电导线管的端部(即覆盖层)，端子附件，和连接器壳体根据周围温度而有不同程度的膨胀，密封件仍然不会从电导线管，端子附件和连接器壳体上剥落或分层。另外，如果防水连接器经受震动或振动，密封件自身会减轻该震动或振动。换句话说，在密封件和电导线管之间，在密封件和端子附件之间，在密封件和连接器壳体之间，不会产生任何间隙。这样，如水等的液体就无法渗透进入防水连接器内，也防止其粘附在端子附件和电导线管之间的连接处(例如，电导线管连接部)。

如上所述，密封件优选为包括第一密封件和第二密封件。在这种设置中，第一密封件至少部分包裹电导线管的端部，以便紧密接触相应的电导线管的端部，电导线管的端部嵌入在连接器壳体内；第二密封件与第一密封件隔开设置，以便将电导线管连接部定位在第一密封件和第二密封件之间，第二密封件至少部分包裹嵌入连接器的端子附件，以便紧密接触相应的端子附件。因此，不要求密封件包裹电导线管连接部的周围。这样，密封件的用量大幅减少，也降低了成本。另外，该产品为环保产品。

根据发明的第二方面，一种制造防水连接器的方法包括如下步骤：以密封件至少部分包裹电导线管的端部，和具有与电导线管的端部连接的电导线管连接部的端子附件，以便密封件紧密接触电导线管的相应的端部和相应的端子附件；将连接器壳体和电导线管和端子附件一体模制形成，以便至少将电导线连接部和密封件一同嵌入在连接器壳体内。这种方法中，密封件包括具有粘性和弹性的合成聚合物元件。因此，与现有的防水连接器的制备相反，不需要一段时间来等待灌封材料的制备。还句话说，制备过程中产品不需要在流水线上等待，因而大幅提高最终产品的生产率。

对本领域技术人员来说可以根据前述实施例在不脱离本发明的精神和范围的情况下对其进行各种不同的改动，变形和组合，这样的改动，变形和组合都在本发明概念的范围之内。

Claims (2)

1.一种防水连接器，包括：

电导线管；

端子附件，其具有连接到电导线管的端部的电导线管连接部；

连接器壳体，其与电导线管和端子附件两者一体模制形成，其中至少电导线管连接部嵌入在连接器壳体中；和

密封件，其包括具有粘性和弹性的合成聚合物元件，并且至少部分地包裹电导线管的端部和端子附件，以便能够紧密接触电导线管的相应的端部和相应的端子附件，其中电导线管的相应的端部，相应的端子附件以及密封件都嵌入在连接器壳体中，所述密封件是带状的，

其中所述密封件包括：

第一密封件，其至少部分地包裹电导线管的端部，以便能够紧密接触电导线管的相应的端部，电导线管的端部嵌入连接器壳体中，和

第二密封件，其与第一密封件分隔开，以使电导线管连接部位于第一密封件和第二密封件之间，并且该第二密封件至少部分地包裹嵌入在连接器壳体内的端子附件，以便能够紧密接触相应的端子附件。

2.一种制造防水连接器的方法，该方法包括以下步骤：

在电导线管的端部和具有连接至电导线管端部的电导线管连接部的端子附件周围至少部分地包裹密封件，以使得密封件紧密接触电导线管的相应端部和相应的端子附件，其中密封件包括具有粘性和弹性的合成聚合物元件，和

将连接器壳体与电导线管和端子附件一体模制，以便至少将电导线管连接部和密封件两者嵌入在连接器壳体中，

其中所述密封件包括：

第一密封件，其至少部分地包裹电导线管的端部，以便能够紧密接触电导线管的相应的端部，电导线管的端部嵌入连接器壳体中，和

第二密封件，其与第一密封件分隔开，以使电导线管连接部位于第一密封件和第二密封件之间，并且该第二密封件至少部分地包裹嵌入在连接器壳体内的端子附件，以便能够紧密接触相应的端子附件。

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