CN101809820B - 用于燃料泵的电连接器 - Google Patents

Abstract

一种电连接器，包括多个电触头，和外壳。外壳包括预成型外壳部件，所述预成型外壳部件被包覆成型到电触头上；并且还包括包覆成型外壳部件，所述包覆成型外壳部件被包覆成型到电触头和预成型外壳部件上。预成型外壳部件包含外部密封表面，所述表面不被包覆成型外壳部件遮盖。预成型外壳部件的外面密封表面在外壳的前后端之间环绕外壳的外侧边。

Description

用于燃料泵的电连接器

技术领域

本发明涉及一种电连接器，更特别地，涉及一种具有包覆成型(overmolded)外壳部件的电连接器。

背景技术

美国专利号6,821,162B2公开了一种集成了密封法兰的电连接器，其包含包覆成型到电触头上的预成型外壳，和包覆成型到预成型外壳与触头上的包覆成型外壳。这用来建立曲折的通路，进而防止燃料蒸汽通过连接器。

需要提供一种能与燃料系统一起使用并能用O形密封圈密封的电连接器，其在成型塑料部件中不存在(成型处理所致的)分型线(partingline)，并且具有穿过连接器的曲折通路，能防止燃料蒸汽通过连接器。

发明内容

依照本发明的一个方面，提供一种电连接器，其包括多个电触头和预成型的外壳部件或外壳，所述外壳部件或外壳承载或具有连接于其上的多个电触头。外壳可被包覆成型到多个电触头上。外壳可限定出外部密封表面，该表面在多个电触头包覆成型之后不存在或紧接着不存在溢料/飞边(flashing)或分型线。

包覆成型的外壳部件可被包覆成型到多个电触头和/或外壳上。外部密封表面可至少部分地或完全地未被包覆成型外壳部件遮住。外壳部件的外部密封表面可环绕在外壳的外侧边周围。多个电触头每个可包括第一端部、相反的第二端部和第一与第二端部之间的弯曲段。第一端部可包括阴连接区，包覆成型的外壳部件可包覆成型于弯曲段上。

外壳部件可作为独立的管子被包覆成型于阴连接区上。外壳可包括第一端部、被包覆成型外壳部件遮住的相反的第二端部、和形成了外部密封表面的中间段。中间段可进一步包含向外突出的环形法兰。包覆成型的外壳部件可形成向外延伸面对外部密封表面的突出边缘(ledge)，进而使得外部密封表面定位于突出边缘与环形法兰之间的凹部中。包覆成型外壳部件可包括整个包含在外壳内的中间段。电外壳可被连接到燃料泵上。

电连接器的制造方法可包括的步骤有：将外壳包覆成型在两个电触头上，使得在外壳的外部密封表面上不存在分型线；将密封件定位在外壳的外部密封表面上，不需要先完成去除外壳上溢料的步骤；将包覆成型的外壳部件包覆成型到两个电触头上；将包覆成型的外壳部件包覆成型到外壳上；并将包覆成型的外壳部件包覆成型到外壳的一端而不是外壳的外部密封表面上。

电连接器的制造方法可包括的步骤有：提供限定了内通道的包覆成型外壳，和使新的塑料经由内通道从外壳的一端流动到外壳的另一端。

依照本发明的另一方面，燃料系统电连接器可被设置为包括多个电触头和预成型的外壳部件或外壳。电触头每个都具有第一端部、相反的第二端部和第一与第二端部之间的弯曲段。第一端部可包括阴连接区。预成型的外壳部件或外壳可包覆成型于多个电触头上，其中部分外壳形成围绕每个阴连接区周围的独立的管子。包覆成型的外壳部件可被包覆成型到电触头的弯曲段和外壳上。包覆成型的外壳部件可至少部分形成外壳的前端和后端。外壳可包括没有被包覆成型的外壳部件遮住的外部密封表面。外壳的外部密封表面可环绕位于由包覆成型外壳部件形成的外壳前、后外侧边之间的外壳外侧边周围。包覆成型的外壳部件与外壳间或多个电触头与外壳间的接触区可以在外壳的前后端之间形成曲折通路，这能防止燃料蒸汽沿着穿过外壳前后端之间连接器的通路流动。

附图说明

本发明前述的方面和其他特征都在接下来的说明书中联系附图进行解释，其中：

图1是整合了本发明特征的组件的部分透视图，其中有一些零件用虚线表示；

图2是图1所示燃料泵部分的透视图；

图3是图1所示组件的罐的透视图；

图4是图1所示组件的接口电连接器的透视图；

图5是图1和4所示接口电连接器的前端透视图；

图6是从相反端看到的图5所示接口电连接器的前端透视图；

图7是图4-6所示接口电连接器的横截面视图；

图8-10是图4-7所示接口电连接器的附加横截面视图；以及

图11是图7-10所示预成型外壳部件或外壳的透视图，但其中未画出电触头。

具体实施方式

参见图1，这是一个整合了本发明特征的燃料系统组件10的一部分的透视图。尽管本发明将引用图中所示的示例性实施方式进行介绍，应当理解为本发明可被植入许多实施方式的替换形式中。另外，任意适合的尺寸，形状或种类的元件或材料都可能被用到。

组件10可被用在车辆中，如汽车，用于向车辆发动机提供燃料。然而，在替换的实施方式中，组件10可被用在任意适合种类的仪器中。组件10大体上包含燃料泵12和接口电连接器14。还参见图2，燃料泵12包含燃料泵外壳16，所述外壳形成了燃料出口18和电连接器托架20。燃料出口18适合于具有安装在其上的燃料软管(未画出)。电连接器托架20包含罐连接区22和电连接器段24，所述电连接器段在接纳区28中设有电触头26。但是，在替换实施方式中，可以提供任何适合的燃料泵。电触头26被连接到燃料泵的电机上。电连接器段24的尺寸和形状被设计成能够可拆卸地接纳接口电连接器14的一部分。连接器14可由压力保持就位。如果泵需要检修或更换的话，连接器14可从泵12上拆下。连接器14和连接器段24还能让车辆在制造过程中更快的组装起来。

还参见图3，燃料泵密封罐30是作为将接口电连接器14连接到泵12上的连接装置。罐30优选地由金属构成。罐30具有大体为管状的形状，具有开放的顶端和底端。罐30的顶端具有向外突出的环形法兰32。罐30的底端被固定地安装在罐连接区上，例如，通过焊接或环氧树脂。罐30形成了接纳区，通过其开放顶侧用来接纳接口连接器14的第一端部并将它稳定地与泵固定在一起。连接器14的第一端部优选地，沿着罐的大部分高度与罐30的内径十分紧密地配合。

还参见图4，接口电连接器14形成了用于将配对电连接器(未画出)连接到燃料泵12的接口。连接器14包含第一段46和相反的第二段48，所述第一段形成了燃料泵接口段，所述第二段形成了配对电连接器接口。接口连接器14形成了密封系统与泵12一起的部分，用来防止燃料蒸汽或气体穿过接纳区28离开组件10。如果没有密封系统，来自泵外壳16内部的燃料蒸汽或气体就会在触头26与外壳16的相接处逸散并离开组件10。

还参见图5-10，接口连接器14大体包含多个电触头34和承载多个电触头34的外壳36。连接到外壳36上的电触头34每一个都大体包含第一端部38、和相反的第二端部40，以及第一和第二端部之间的弯曲段42。第一端部38包含阴连接区或适于接纳泵触头26的保持器。阴连接区优选地具有用于与触头26接触的弹簧接触段44(看图8和10)。但是，在替换实施方式中，第一端部38可以是能适合与触头26匹配的任意尺寸和形状。

每个触头34的第二端部40具有阳触头或触片形状。第二端部40适合于与配对电连接器(未画出)中的触头可拆卸地配合。然而，在替换实施方式中，可以提供任意适合种类的触头34第二端部。

每个触头34的弯曲段42造成第一和第二端部38，40间的偏离。触头34可由平坦的金属板模压而成，使得弯曲段42可仅在模压处理过程中形成。前端38优选地通过模压和折叠平坦金属板的若干部分而形成，从而形成了带有弹簧接触段44的阴保持器。然而，在替换实施方式中，每个触头可以包含多件。

外壳36优选由成型塑料或聚合物材料制成。在画出的实施方式中，外壳36具有两个外壳部件——预成型外壳部件或外壳50、和包覆成型外壳部件52。然而，在替换实施方式中，外壳可包含多于两个外壳部件。预成型外壳部件或外壳50，例如，通过嵌入成型(insertmolded)工艺被包覆成型在触头34上，从而使得在部件的侧边周长周围不会形成模制分型缝。图11画出了预成型外壳部件或外壳50的透视图，但其中未画出触头34。预成型外壳部件或外壳50包含第一端部54、相反的第二端部56，以及第一和第二端部之间的中间段58。第一端部54包含两个分开的平行管子60，第二端部56具有两个通孔62和延伸进入中间段58里的后开口64。中间段58具有环形向外突出的法兰66和在法兰66前面的环形平滑外部表面68。表面68和法兰66环绕在外壳36外侧边周围。法兰66适合与罐30的法兰32配合。两个法兰32，66有可能永久地彼此配合，例如通过粘合剂或环氧树脂。在替换实施方式中，预成型外壳或外壳可具有任意适合的形状。

在制造接口连接器14的过程中，触头34被形成并放置在，例如，用于嵌入成型的模具中。预成型外壳部件或外壳50然后被包覆成型于触头34上。更具体地说，如图所示，中间段58被包覆成型到触头34的中间段，但与弯曲段42隔开。弯曲段42最终位于后端开口64中，其中触头34的第二端部40向后延伸出开口64。如图5，7，8和10最佳所示，管子60围绕阴连接段形成到触头34的第一端部38上。但是，管子60并不妨碍弹簧接触段44或开放开口移动进入阴连接段的内部。

在组成触头34与预成型外壳部件或外壳50的子组件之后，包覆成型外壳部件52被包覆成型到该子组件上。如图中看到的，包覆成型外壳部件52被同时成型到触头34和预成型外壳部件或外壳50两者之上。包覆成型外壳部件52的前段70在第一端部54处模制到预成型外壳部件或外壳50的外部上，从而形成围绕管子60并与管子60间隔开的环形圈或前端管段72。在本实施方式中，管子60和触头34的第一端部38向外延伸通过环形圈的端部。

包覆成型外壳部件52的中间段74仅位于预成型外壳部件或外壳50的通孔62中。如图7所示，包覆成型外壳部件52的前段70在前段70与表面68相接处形成突出边缘80。因此，在突出边缘80和法兰66之间于表面68处形成了环形凹部区82。该凹部区82适合于接纳将外壳36与罐30密封起来的O形环状密封件84(看图1)。在替换实施方式中，可提供除O形密封圈以外的其他密封件。密封件84被安装在凹部区82中，然后连接器14被插入泵12上的罐30中。密封件84仅将预成型外壳部件或外壳50(表面68处)和罐30之间密封起来。包覆成型外壳部件52不是该密封件的一部分。表面68和法兰66位于由包覆成型外壳部件52形成的外壳36的前、后外侧边之间。

包覆成型外壳部件52的后段76在开口64中在弯曲段42处向外包覆成型到触头34，但将触头远端的第二端部40尾部露着。后段76形成了围绕着裸露的第二端部40的环形圈78。后段76被成型到预成型外壳部件或外壳50第二端部56的外部上，但仅从法兰66的基部向后。因此，预成型外壳部件或外壳50的法兰66并未被包覆成型外壳部件52遮盖，并且表面68也没有被包覆成型外壳部件遮盖。

两个外壳部件50，52可由不同材料构成。由于触头34的弯曲段42以及由于两个相继形成的包覆成型外壳部件50，52，因此每个触头34通过外壳36的通路都是曲折的通路。包覆成型外壳部件52的塑料在触头第二端部40处围绕着阳触片接触设计流动，形成了曲折通路。该曲折通路有助于防止燃料蒸汽或气体沿着触头34的通路通过连接器14并离开组件10。预成型外壳部件或外壳50被俘获在包覆成型外壳部件52中前、后段70，76之间。内通道62，64允许包覆成型外壳部件52的材料在成型过程中流动。

本发明的一个特征是O形环状密封件84可通过被压缩在罐30的平滑内部和预成型外壳部件或外壳50的平滑外部表面68之间而形成密封接触。外壳50具有外部密封表面，所述表面可在紧接多个电触头包覆成型之后不存在溢料或分型线，这是因为形成预成型外壳部件或外壳50的特征在表面68没有溢料或分型线，从而能够达到良好密封。不然的话，在表面68处的溢料、去掉溢料、或分型线将会在密封件84和表面68之间形成很小的间隙，这些间隙将会使燃料蒸汽或气体穿过密封件。包覆成型外壳部件52的中段，其位于预成型外壳部件或外壳50内部，还能实现让密封件84仅同预成型外壳部件或外壳50发生接触。当连接器14被插入罐30和电连接器段24中时，管子60的前端和触头34的前端意欲进入接纳区28中。触头26被插入触头34第一端部38的保持器中。连接器14的元件的组合及它们相对彼此的组成和设置都有助于防止燃料蒸汽或气体通过连接器14处的组件离开。

本发明可以与燃料泵连接器头部/顶盖(header)一起使用。头部可配有在汽车的燃料泵和电控制模块之间的电接口。燃料泵连接器头部可维持燃料泵和电控制模块间的电连接。燃料泵连接器头部可具有两部分。一端可连接到电配对连接器；称之为连接器接口侧。另一端可连接到加压燃料侧；称之为燃料头部外壳。连接器接口侧暴露到外界环境中，而燃料头部侧则浸没于加压燃料中。头部外壳穿过金属罐，它必须要在所述罐内的燃料压力下维持其密封性能。

一个或两个橡胶O形圈被组装到圆形塑料头部外壳上。O形圈的外部坐靠在金属罐上。为了在压力下维持燃料头部外壳的密封性能，塑料表面就一定不能存在分型线、成型结构线、成型溢料(mold flash)或其他任何成型缺陷。燃料头部的这一段是由预成型外壳部件或外壳50生成，所述外壳被包覆成型为完整的外壳。在包覆成型过程中，新的塑料被添加到预成型外壳部件或外壳50的一端或两端。一个新特征是外壳可被设计为使得成型浇口(mold runner)系统允许新的材料穿过预成型(pre-mold)或外壳所限定的内通道从一端流动到另一端，从而使得内通道能够接纳形成包覆成型外壳部件的新塑料的那部分。为了生成或完成在多个电触头金属和它们所嵌入到的塑料之间的密封，多个电触头可被设计成带有多条凹槽，它们自始至终都绕着多个电触头，因此，在包覆成型过程中，新塑料就必须要绕着多个电触头中的每一个流动，以便形成弯曲的通路。可替换地，外壳可形成具有多个电触头的密封曲折通路，而内通道可与多个电触头隔开。

总之，本发明的预成型/外壳的概念提供了一种独特的方式来生成外部无瑕疵的密封表面，并能让新的塑料流动通过外壳内部以便形成最终产品，进而使密封表面保持无瑕疵的状态。

应当理解到前述的说明书仅是对本发明的解释说明。本领域技术人员可在不脱离本发明的情况下做出各种替换和修改。例如，在各个从属权利要求中引用的特征可以通过任意适合的组合彼此结合起来。相应地，本发明目的是要包含所有所述的落入所附权利要求范围内的替换，修改和改变。

Claims (22)

1.一种电连接器，包含：

多个电触头；和

外壳，所述外壳具有连接于其上的所述多个电触头，其中外壳具有外部密封表面，所述外部密封表面在多个电触头被包覆成型之后不存在或即刻不存在溢料或分型线，并且外壳包括：

包覆成型到所述多个电触头上的预成型外壳部件；以及

包覆成型到所述多个电触头和所述预成型外壳部件上的包覆成型外壳部件，

其中所述包覆成型外壳部件位于所述预成型外壳部件的第一端部和相反第二端部，

其中预成型外壳部件包括不被所述包覆成型外壳部件遮盖的外部密封表面，以及

其中所述预成型外壳部件的所述外部密封表面环绕在所述外壳的外侧边周围。

2.如权利要求1所述的电连接器，其中所述外壳限定了内通道，所述内通道接纳部分的包覆成型外壳部件。

3.如权利要求1所述的电连接器，其中多个电触头每个都包含位于所述第一端部与第二端部之间的弯曲段，其中第一端部包含阴连接区，并且包覆成型的外壳部件被包覆成型于弯曲段上。

4.如权利要求3所述的电连接器，其中所述预成型外壳部件作为独立的管子而包覆成型到阴连接区上。

5.如权利要求1所述的电连接器，其中所述相反第二端部被包覆成型外壳部件遮罩住，并且其中所述预成型外壳部件包括形成了外部密封表面的中间段。

6.如权利要求5所述的电连接器，其中所述中间段包括向外突出的环形法兰。

7.如权利要求6所述的电连接器，其中所述包覆成型外壳部件形成面对所述外部密封表面的向外延伸的边缘，从而所述外部密封表面位于所述边缘和所述法兰之间的凹部中。

8.如权利要求1所述的电连接器，其中所述包覆成型外壳部件包括在外壳的第一端部和第二端部之间整个包含在所述预成型外壳部件内的中间段。

9.如权利要求8所述的电连接器，其中所述预成型外壳部件包括内部孔，所述内部孔仅通向预成型外壳部件的所述第一端部和第二端部。

10.如权利要求1所述的电连接器，其中所述预成型外壳部件通过嵌入成型工艺包覆成型到所述电触头上，从而预成型外壳部件的外部密封表面包括不具有模具分型线的完全平滑表面。

11.一种电连接器，包括：

多个电触头，每个都具有第一端部、相反第二端部以及位于所述第一端部和第二端部之间的弯曲段，其中所述第一端部包括阴连接区域；以及

与所述电触头相连的外壳，其中所述外壳具有外部密封表面，所述外部密封表面在多个电触头被包覆成型之后不存在或即刻不存在溢料或分型线，并且所述外壳包括：

预成型外壳部件，其包覆成型到所述电触头上，其中部分的所述预成型外壳部件形成包围每个阴连接区域的独立的管子；以及

包覆成型外壳部件，其包覆成型到所述电触头的弯曲段上以及预成型外壳部件上，

其中所述包覆成型外壳部件至少部分地形成所述外壳的第一端部和第二端部，

其中所述预成型外壳部件包括不被所述包覆成型外壳部件遮盖的外部密封表面，

其中所述预成型外壳部件的所述外部密封表面环绕在外壳的外侧边周围，该外侧边位于由所述包覆成型外壳部件形成的外壳的前、后外侧边之间，并且

其中所述预成型外壳部件、所述多个电触头、以及所述包覆成型外壳部件间的接触区在外壳的第一端部和第二端部之间形成曲折通路。

12.如权利要求11所述的电连接器，其中所述包覆成型外壳部件包括与预成型外壳部件的独立管子隔开并围绕该独立管子的管子段。

13.如权利要求11所述的电连接器，其中所述预成型外壳部件通过嵌入成型工艺包覆成型到电触头上，从而预成型外壳部件的外部密封表面包括不具有模制分型线的完全平滑表面。

14.如权利要求11所述的电连接器，其中所述预成型外壳部件包括位于电触头上的第一端部、由包覆成型外壳部件遮盖的相反第二端部，以及形成所述外部密封表面的中间段。

15.如权利要求14所述的电连接器，其中所述中间段包括向外突出的环形法兰。

16.如权利要求14所述的电连接器，其中所述中间段具有向外突出的环形法兰，并且所述包覆成型外壳部件形成向外延伸的突出边缘，所述突出边缘面对外部密封表面，从而使得外部密封表面定位于突出边缘与环形法兰之间的凹部中。

17.如权利要求11所述的电连接器，其中包覆成型的外壳部件包括在外壳的第一端部和第二端部之间整个包含在预成型外壳部件内的中间段。

18.如权利要求17所述的电连接器，其中所述预成型外壳部件包括内部孔，所述内部孔仅通向预成型外壳部件的前、后端部，并且

所述包覆成型外壳部件的中间段位于所述孔中。

19.如权利要求11所述的电连接器，其中所述预成型外壳部件通过嵌入成型工艺包覆成型到所述电触头上，从而所述预成型外壳部件的外部密封表面包括不具有模具分型线的完全平滑表面。

20.一种燃料泵组件，包括：

燃料泵；

与燃料泵相连的如权利要求13所述的电连接器；

与燃料泵相连的罐部件，所述罐部件使电连接器的前端部延伸穿过罐部件而与燃料泵连接，以及

直接压缩在预成型外壳部件的外部密封表面和罐部件之间的O型圈密封件。

21.如权利要求20所述的燃料泵组件，其中所述罐部件包括具有法兰的端部，该法兰与预成型外壳部件的外部密封表面的法兰相匹配。

22.一种制造如权利要求2-19中任一项所述的电连接器的制造方法，包含步骤：将第一外壳部件包覆成型在所述电触头上，

将第二外壳部件包覆成型到所述电触头和所述第一外壳部件上，

其中所述第一外壳部件包括不被所述第二外壳部件遮盖的外部密封表面，以及

其中所述第一外壳部件的外部密封表面环绕位于由第二外壳部件形成的外壳前、后外侧边之间的外壳外侧边周围。

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