CN101663799B - 电连接器的密封接头 - Google Patents

Abstract

一种电连接器(5)的密封接头(1)，包括由柔性材料制成的本体以及至少一个膜片(10)，膜片的周缘连接至本体的孔(2)的壁(20)。膜片包括至少一个厚部(11)，还有通过膜片厚度的局部减小而形成的优先开口部分(12)，优先开口部分呈现出定位于膜片(10)的周缘附近的至少两个端部。膜片厚度在所述优先开口部分(12)中的最小值(e)小于或等于膜片厚度在所述至少一个厚部(11)中的最小值(g)的70％。优选地，所述至少两个端部的每个通过厚度(ts)逐渐增大的部分(21)连接至所述壁(20)。

Description

电连接器的密封接头

技术领域

本发明涉及电连接器的垫圈型密封接头，以及由这种接头密封的电连接器。

背景技术

在自动化领域中，使用包括密封接头的电连接器。本领域一般使用的垫圈型密封接头一体地由弹性材料制成，以有效地保护电连接元件至少免受潮气和灰尘的影响。现有技术的垫圈型密封接头1的示例在图17中示出。至少一个电连接元件(未示出)将要插入穿过格栅7的孔以及密封接头1的相应孔2。连接元件，或终端元件，通常包括用于连接至配合电连接元件或电路的金属触头部分，以及相对电缆。

这种电连接器经受大范围的测试以确保，在装配期间，在将连接元件插入穿过接头时，接头的机械一体性不会受损，否则将会有损于整个密封件的密封能力。还进行类似的测试以评测接头承受连接元件从密封接头抽出的能力，例如为了替换连接元件。

常用的垫圈型接头具有插入面和与插入面相对的抽出面，以及由在两者之间延伸的孔所形成的至少一个通道。通道用于在电连接器的装配状况下接收贯穿其中延伸的电连接元件。通道包括至少一个密封唇缘，其需要以弹性配合来包围连接器从而提供接头的适合密封。

已知一种特定种类的垫圈型接头，其中每个通道由可穿刺膜片封闭，所述膜片设在通道内并且与孔的轴线垂直地延伸，每个膜片具有连接至孔壁的周缘。由于在大多连接器中并非所有通道都要被终端元件横过，这些膜片无需分离的插塞来密封这些不使用的通道。膜片在不使用的通道中保持不被穿刺，因而避免了接头的密封受损。

然而，在这种设有密封膜片的垫圈型接头中，膜片的穿刺需要形成连续的撕裂以防止膜片的碎片脱离。实际上，大多电连接元件具有尖锐边缘，其会在数个区域中切割膜片和分离碎片，碎片会穿入连接器壳体的一些腔室，它们会在这里阻碍电连接器的金属触头部分的接触。包括整齐地可穿刺膜片的垫圈型接头在EP 0 625 807中描述(参见其图5)，其具有由较弱十字形部分限定的优先开口部分38。

发明内容

本发明的目标是改进穿刺膜片的能力以允许电连接器在不产生碎片之下的插入和/或抽出，同时让膜片能承受通常在加压气氛下的密封测试，即未使用的通道的膜片将不会被撕破。

于是，本发明提供了一种上述类型的垫圈型接头，其中膜片包括至少一个厚部，还有通过膜片厚度的局部减小而形成的优先开口部分，其中所述优先开口部分呈现定位于膜片的周缘附近的至少两个端部，并且其中膜片厚度在优先开口部分中的最小值小于或等于膜片厚度在所述至少一个厚部中的最小值的70％。

这样，在电连接器插入时的膜片撕裂沿着足够大的连续线延伸从而在每个厚部的边界处形成相对扩展的自由边缘，以允许每个厚度足够柔性的位移以便允许电连接器在无需提供过度插入力之下越过膜片。通过这些特征，膜片撕裂推进到优先开口部分之外和/或产生碎片的危险非常低。

优选地，膜片在优先开口部分中的最小值介于在所述至少一个厚部中膜片厚度最小值的20％和50％之间。这个特征还确保了撕裂不会推进到优先开口部分之外。

在本发明的另一方面中，优先开口部分的定位于膜片的周缘附近的所述至少两个端部的每个由厚度逐渐增大的部分连接至孔的壁。这个特征确保了撕裂停止于优先开口部分的每个端部处并且因此不会推进超过壁进入接头的本体。

在下面的描述中，与形成于接头的本体中的孔的轴线垂直的平面命名为“水平面”。

附图说明

图1是本发明的垫圈型接头的基本上平状膜片在定位于膜片的深度中的水平平面中的剖视图。

图1A是图1所示膜片在图1中穿过孔的轴线A做出的中平面IV-IV中的剖视图。

图1B是图1所示膜片在图1中穿过孔的轴线A做出的中平面V-V中的剖视图。

图2是本发明的垫圈型接头的基本上平状膜片在定位于膜片的深度中的水平平面中的剖视图，其具有不同形状的优先开口部分。

图2A是图2所示膜片在图2中穿过孔的轴线A做出的中平面IV-IV中的剖视图。

图2B是图2所示膜片在图2中穿过孔的轴线A做出的中平面V-V中的剖视图。

图3是本发明的垫圈型接头的基本上平状膜片在定位于膜片的深度中的水平平面中的剖视图，其具有不同形状的优先开口部分。

图3A是图3所示膜片在图3中穿过孔的轴线A做出的中平面IV-IV中的剖视图。

图3B是图3所示膜片在图3中穿过孔的轴线A做出的中平面V-V中的剖视图。

图4是显示图1所示膜片的接合区域的可选形状的实施例的剖视图，在图1中穿过孔的轴线A做出的中平面V-V中。

图5是显示图1所示膜片的接合区域的可选形状的另一实施例的剖视图，在图1中穿过孔的轴线A做出的中平面V-V中。

图6是本发明的垫圈型接头的具有另一种形状的膜片的剖视透视图，从穿过孔的轴线的中平面看。

图6A是图6所示膜片在图6的中平面中的剖视图。

图7是本发明的垫圈型接头的具有另一种形状的膜片的剖视透视图，从穿过孔的轴线的中平面看。

图7A是图7所示膜片在图7的中平面中的剖视图。

图8是本发明的垫圈型接头的具有另一种形状的膜片的剖视透视图，从穿过孔的轴线的中平面看。

图8A是图8所示膜片在图8的中平面中的剖视图。

图9是本发明的垫圈型接头的具有另一种形状的膜片的剖视图，在穿过孔的轴线并且与优先开口部分的方向垂直的中平面中。

图10是形状与图9中形状类似的膜片的剖视图，不过其显示较窄的优先开口部分。

图11是本发明的垫圈型接头的具有另一种形状的膜片的剖视透视图，从穿过孔的轴线的中平面看。

图11A是图11所示膜片在图11的中平面中的剖视图。

图12是本发明的垫圈型接头的具有另一种形状的膜片的剖视透视图，从穿过孔的轴线的中平面看。

图12A是图12所示膜片在图12的中平面中的剖视图。

图13至15是本发明的垫圈型接头的具有其它形状的三个膜片的相应剖视图，在穿过孔的轴线并且与优先开口部分的方向垂直的中平面中。

图16是本发明的垫圈型接头的膜片的优先开口部分的细节图，示出厚度逐渐增大的部分，其防止撕裂推进到优先开口部分外。

图17是包括垫圈型密封接头的已知电连接器的透视图。

具体实施方式

图17所示的常规电连接器5包括由弹性体构成的垫圈型密封接头1。本发明可实施为封闭弹性体的孔的膜片。

密封接头1由单一弹性材料制成。然而，膜片也能由与弹性体的弹性材料不同的柔性材料制成。接头将布置于连接器壳体6的后部边缘3中，并且由支承于接头后侧上的格栅7保持就位。

终端元件将被引导穿过格栅7的孔以越过密封接头1的孔2直到插入连接器壳体6中的相应腔室4中从而形成与配合连接元件的电接触。

本发明避免了膜片在撕裂时产生碎片的危险，否则碎片将会迁移入腔室4，它们会插入配合终端之间以及阻止良好的电连接。

在图1、1A和1B所示的第一实施例中，基本上平状膜片10封闭密封接头1的本体中由孔2形成的通道。膜片10包括单个厚部11，其基本上为盘形并且定中于孔2的轴线A上，孔2在膜片附近为管状。厚部11的顶面(即朝向接头插入面的表面)的边缘由开环槽13界定，开环槽13限定优先开口部分12。开环槽13由环形槽限定，该环形槽没有形成完整一圈，并且在孔2的壁20附近遵循定中于轴线A的圆弧。优选地，开环槽13通过模制膜片10来获得。

厚部11包括由此其连接至壁20的接合区域11A。接合区域11A对应于厚部11在开环槽13的两端之间延伸的部分。膜片10的每个部分11或12相对于经过轴线A且定义为开环槽13的对称平面的中平面V-V对称。

接合区域11A的角度范围α小于或等于45°，并且优选地在15和35度之间。角度范围α定义为分别在膜片的中心和开环槽13的两端之间做出的两根线之间的角。

优先开口部分20中的膜片厚度是一致的，并且厚度值e小于或等于厚部11中的膜片厚度的最小值g的70％。这确保了在引入终端元件时膜片的撕裂一直出现于优先开口部分20中。

优选地，优先开口部分20中的膜片厚度的最小值e介于厚部11中的膜片厚度的最小值g的20％和50％之间。

厚部11中的膜片厚度是一致的，并且接合区域11A具有与厚部11的主要部分相同的厚度g。

如图2、2A和2B所示，本发明的密封接头的基本上平状膜片的另一实施例包括两个厚部11，每个都具有基本上字母T的形状，它们相对于经过孔2的轴线A的中平面IV-IV对称，孔2在膜片附近为管状。优先开口部分12包括沿着经过轴线A并且包含于中平面IV-IV内的中心线9延伸的区域。

膜片10的每个部分11或12还相对于垂直于第一中平面IV-IV经过轴线A的第二中平面V-V对称。这两个厚部11的每个包括由此其连接至孔2的壁20的接合区域11A。每个接合区域11A的角度范围α小于或等于45°，并且优选地在15°和35°之间。

从图2和2A中能看到，优先开口部分12延伸越过孔2在中心线9的方向上的直径的长度。

如图3、3A和3B所示，本发明的密封接头的膜片的另一实施例包括四个厚部11和字母H形状的优先开口部分12。类似于图2所示的实施例，中平面IV-IV和V-V是膜片的对称平面。每个都具有基本上矩形形状的两个厚部11相对于第一中平面IV-IV对称，并且每个具有呈现小于或等于45°的角度范围α的接合区域11A。

类似于图1和2所示的先前实施例，每个厚部11的顶面和底面是平的并且平行于水平面，从而为厚部11提供恒定厚度g。

图4所示的另一实施例与图1所示实施例的不同之处在于，接合区域11A呈现增强厚度110，其由膜片厚度直到与壁20连接的逐渐增大所构成。

图5所示的另一实施例与图1所示实施例的不同之处在于，设在膜片的顶面中且界定大部分厚度11的槽13形成整个圆圈。

膜片的底侧在其整个表面上不是平的，因为接合区域11A由设在底面上的局部增强厚度构成。接合区域11A不是和图1所示的一样厚，并且在厚部11中具有膜片的最小厚度值g。膜片在优先开口部分11中的厚度是一致的并且其值e可达到接合区域11A的厚度值g的70％。

图6和6A所示膜片的另一实施例包括两个厚部11，它们相对于经过中心线9的中平面8对称，优先开口部分12沿着中心线9延伸。膜片的这两个厚部11都在优先开口部分12和孔的壁20之间沿着与水平面形成角度β的倾斜方向延伸。

膜片在这两个厚部11中的厚度g基本上都一致，并且厚部11的两个相对表面S1和S2是基本上平面的并且彼此平行。以类似的方式，优先开口部分12中的厚度具有基本上恒定的值e，并且这个部分12的表面S1和S2基本上平行于水平面。在膜片的任何区域中，膜片的两个相对侧上的两个相应表面S1和S2与中心线9平行地延伸，即在表面S1和S2的任何点处，能做出包含在所述表面中并且平行于中心线9的线。

优先开口部分12主要由其厚度e和宽度1基本上恒定的带构成。

在图7和7A所示膜片的另一实施例中，两个厚部11相对于经过中心线9的中平面不是对称的。定位于附图右侧的第一厚部11基本上在水平面的方向上延伸，而第二厚部11基本上沿着相对于水平面的倾斜方向延伸。

第一厚部呈现出在相同的共用水平面中延伸入优先开口部分12的第一表面中的第一平面表面16。这个水平面沿着与中心线9平行的线19与由第二厚部的顶面S1限定的平面相交。换言之，膜片的顶面S1由在线19相交的两个平面表面限定，其中一个平面表面由第二厚部的顶面S1限定，其相对于水平面倾斜一个角度β。

在膜片的底侧上，第一厚部呈现出通过形成台肩11B接合优先开口部分12的第二平面表面17。优先开口部分12在其与第一厚部形成台肩11B之处呈现最小厚度e。优先开口部分12包括其中在朝着第二厚部前进时膜片厚度逐渐增大的部分12A。其还包括定位于台肩11B和线19之间的带，其厚度e和宽度1基本上恒定。

在图8和8A所示膜片的另一实施例中，膜片的大多结构类似于图7和7a所示膜片的实施例。仅有的不同之处在于优先开口部分12的横截面和形状。

优先开口部分12仅由其中膜片厚度在朝着第二厚部(即朝着相对于水平面倾斜的厚部11)前进时逐渐增大的部分12A构成。

优先开口部分12的呈现最小厚度值e的区域基本上存在于部分12A的端部中，该端部通过形成台肩11B接合第一厚部的第二平面表面17。

可选地，优先开口部分12能包括恒定厚度和宽度的带，类似于图7所示的实施例，在部分12A和定位于附图右侧的第一厚部之间。

在图9和10分别所示的膜片的两个其它实施例中，厚部11都显示相同的厚部g并且在水平面中延伸。

在图9所示的实施例中，优先开口部分12包括恒定厚度和宽度的带以及具有基本上恒定宽度p和逐渐增大厚度的部分12A。

在图10所示的实施例中，优先开口部分12不包括这种恒定厚度的带，并且仅由具有基本上恒定宽度p和逐渐增大厚度的部分12A构成。

对于图9和10分别所示的实施例，膜片在厚部11中的顶面S1和底面S2中的一个或两个可相对于水平面倾斜。

在图8和10分别所示膜片的两个实施例中，膜片的撕裂很可能开始于优先开口部分12的呈现最小厚度值e的区域中的点。换言之，膜片的撕裂最可能开始的区域位于部分12A的厚度逐渐增大的最薄端部处。

在图11和11A所示膜片的另一实施例中，膜片的底面的表面S2在垂直于中心线9的剖视图中具有钟形形状。钟的顶部朝向密封接头的由此端部元件被插入的侧面。膜片的顶面的表面S1呈现出沿着水平面延伸的基本上平状顶部14。这个平状顶部14在平行于中心线9的边缘线19处与厚部11的顶面相交。

膜片相对于经过中心线9的中平面对称。如图11A所示，每个厚部11的厚度值从孔的中心朝着壁逐渐增大。

厚度的最小值g在边缘线19附近测得。优先开口部分12的最低值e在中平面区域中测得，即膜片的由中平面横截的区域。开始膜片撕裂的裂纹很可能出现在部分12的基本上在中平面区域中的底面上。

在图12所示膜片的另一实施例中，膜片的底面也具有钟形横截面。优先开口部分12由其厚度e和宽度1基本上恒定的带构成。膜片的顶面呈现出具有沿着中心线9延伸的沟槽形状且由两个凸缘15定边界的顶部。

在终端元件插入时，两个凸缘在优先开口部分12的带中提供膜片的更大弓形横向变形，因此增大膜片通过其部分12的变形而被撕裂的能力。在膜片渐增地变形同时仍然相对于经过中心线9的中平面基本上对称时，开始撕裂的裂纹很可能出现在部分12的基本上在中平面区域中的底面上。

在图13所示膜片的另一实施例中，膜片相对于经过中心线和孔的轴线的中平面对称。优先开口部分12由其厚度e和宽度1基本上恒定的带构成。

每个厚部11的厚度g基本上恒定，因为每个厚度的底面和顶面是基本上平面且彼此平行。每个厚部11相对于水平面倾斜一个角度β，并且在其接合优先开口部分12的带的区域中在其底面上形成台肩11B。

在图14和15分别所示膜片的两个其它实施例中，优先开口部分12基本上沿着经过孔的轴线A的中平面延伸，并且由具有恒定厚度e且呈现相对较窄宽度的带构成。膜片包括两个定位于中平面的两侧上的厚部11，它们沿着孔的轴线彼此轴向地偏移。

在每个厚部11中，顶面S1或底面S2沿着相对于水平面倾斜一个角度β的平面延伸。在图14所示的实施例中，每个厚部11的另一顶面或底面沿着水平面延伸。所述部分11中的膜片厚度从孔的中心向壁逐渐增大，并且其最小值g在中平面附近测得。

在图15所示的实施例中，每个厚部11的顶面或底面基本上彼此平行。因此，所述部分11中的膜片厚度g基本上恒定。顶面和底面沿着相对于水平面倾斜一个角度β的平面延伸。优先开口部分12基本上沿着经过孔的轴线A的中平面延伸，并且由具有恒定厚度且呈现相对较窄宽度的带构成，如同图14中的膜片。

根据本发明的另一方面，图16所示的细节显示了能实施为本发明的密封接头中的任何膜片的改进。优先开口部分12和孔的壁20之间的连接通过提供在朝向壁的方向上厚度逐渐增大的部分21来进行。撕裂在优先开口部分12中的推进非常可能停止于部分21中，在延伸穿过膜片厚度的端部裂纹22处。在这个部分21中，端部裂纹22位置处的厚度值ts显著大于优先开口部分12的厚度e。

其它形状也能用于厚度逐渐增大的部分21的横截面，例如直线形状能优选地代替图16所示用于所述部分21的顶面的曲线形状。在任何情况下，厚度增大设置为使得膜片的撕裂在壁中没有推进超过部分21的危险。

必须理解到，上述膜片的实施例不是限制性的，并且在获得本发明范围内的密封接头时，任何实施例的特征可与另一实施例的一些特征相组合。

Claims (21)

1.一种电连接器(5)的密封接头(1)，其包括由柔性材料制成的本体，所述本体呈现一系列沿着彼此间基本上平行的轴线延伸的孔(2)，每个孔形成连接通道并且包括适合由导电元件穿刺和横过的密封膜片(10)，所述膜片(10)包括通过膜片厚度的局部减小而形成的优先开口部分(12)，所述优先开口部分(12)链接至本身又链接至孔壁的至少一个厚部(11)，

其中所述膜片(10)包括两个厚部(11)，它们相对于经过孔(2)的轴线(A)的中平面(8)基本上对称，并且其中所述优先开口部分(12)的一部分沿着包含于所述中平面中的中心线(9)延伸，并且

其中优先开口部分(12)的定位于膜片(10)的周缘附近的所述至少两个端部的每个由厚度(ts)逐渐增大的部分(21)连接至孔(2)的壁(20)。

2.一种电连接器(5)的密封接头(1)，其包括由柔性材料制成的本体，所述本体呈现一系列沿着彼此间基本上平行的轴线延伸的孔(2)，每个孔形成连接通道并且包括适合由导电元件穿刺和横过的密封膜片(10)，所述膜片(10)具有连接至孔的壁(20)的周缘并且包括至少一个厚部(11)以及通过膜片厚度的局部减小而形成的优先开口部分(12)，其中所述优先开口部分(12)呈现出定位于膜片(10)的周缘附近的至少两个端部，并且其中膜片厚度在所述优先开口部分(12)中的最小值(e)小于或等于膜片厚度在所述至少一个厚部(11)中的最小值(g)的70％。

3.如权利要求1或2所述的密封接头，其特征在于，膜片厚度在所述优先开口部分(12)中的最小值(e)介于膜片厚度在所述至少一个厚部(11)中的最小值(g)的20％和50％之间。

4.如权利要求1或2所述的密封接头，其特征在于，至少一个厚部(11)包括由此其连接至孔(2)的壁(20)的接合区域(11A)，并且其中所述接合区域的角度(α)小于或等于45°。

5.如权利要求1或2所述的密封接头，其特征在于，膜片是平的并且优先开口部分在从接头的插入面一侧看时具有H形形状。

6.如权利要求4所述的密封接头，其特征在于，所述膜片(10)包括基本上具有盘形形状的单个厚部(11)，并且其中所述优先开口部分(12)在膜片的周缘附近遵循圆弧形状延伸。

7.如权利要求4所述的密封接头，其特征在于，接合区域(11A)呈现出由膜片厚度直到与孔(2)的壁(20)连接的逐渐增大所构成的增强厚度(110)。

8.如权利要求1或2所述的密封接头，其特征在于，所述优先开口部分(12)与膜片(10)的中心线(9)平行地延伸并且将膜片(10)分为两个厚部(11)。

9.如权利要求1或2所述的密封接头，其特征在于，膜片(10)的两个面的两个相应表面(S1，S2)与所述中心线(9)平行地延伸。

10.如权利要求8所述的密封接头，其特征在于，两个厚部(11)中的第一个与孔(2)的轴线(A)垂直地延伸并且呈现出在相同的共同平面中延伸入优先开口部分(12)的第一表面中的第一平面表面(16)，所述第一厚部呈现出通过形成台肩(11B)接合优先开口部分(12)的第二平面表面(17)。

11.如权利要求10所述的密封接头，其特征在于，优先开口部分(12)在其与所述第一厚部形成所述台肩(11B)的区域中呈现最小厚度(e)，并且其中所述优先开口部分包括其中膜片厚度在朝着第二厚部前进时逐渐增大的部分(12A)。

12.如权利要求8所述的密封接头，其特征在于，膜片的至少一个厚部

(11)在优先开口部分(12)和孔(2)的壁(20)之间沿着与垂直于孔的轴线(A)的平面形成一定角度(β)的倾斜方向延伸。

13.如权利要求12所述的密封接头，其特征在于，所述角度(β)介于5°和40°之间。

14.如权利要求9所述的密封接头，其特征在于，膜片(10)的面的表面(S2)在垂直于中心线(9)的横截视图中具有钟(18)的形状，所述钟

(18)的顶部指向密封接头的由此引入导电元件的侧面。

15.如权利要求14所述的密封接头，其特征在于，膜片(10)的另一面的表面(S1)呈现出垂直于孔(2)的轴线(A)延伸的板(14)形状的顶部。

16.如权利要求14所述的密封接头，其特征在于，膜片(10)的另一面的表面(S1)呈现出由平行于中心线(9)的两个凸缘(15)界定的沟槽形状的顶部。

17.如权利要求9所述的密封接头，其特征在于，两个厚部(11)中的第一个与优先开口部分(12)分别在膜片(10)的两个相对面之外形成两个台肩(11B)，并且其中所述优先开口部分(12)包括具有基本上恒定宽度(p)的部分(12A)，膜片在所述部分中的厚度在朝着第二厚部前进时逐渐增大。

18.如权利要求1所述的密封接头，其特征在于，优先开口部分(12)包括其厚度(e)和宽度(1)基本上恒定的带。

19.如权利要求8所述的密封接头，其特征在于，膜片(10)包括定位于优先开口部分(12)两侧上并且沿着孔(2)的轴线(A)彼此轴向地偏移的两个厚部(11)，并且其中所述优先开口部分(12)基本上沿着经过所述轴线(A)的中平面(8)延伸。

20.如权利要求19所述的密封接头，其特征在于，膜片(10)的厚部(11)的至少一个表面(S1，82)相对于垂直于所述轴线(A)的平面呈现一定斜度(β)。

21.一种电连接器，其包括如权利要求1至20的任何一个所述的密封接头。

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