CN104733916A - 用于电连接器的密封件和使用该密封件的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于电连接器(1)的密封件(40)，该电连接器(1)具有经由在外壳(30)的壁(321)处形成的第一开口(31)向外突出的部件(11)，密封件(40)填充形成在部件(11)的外表面和第一开口(31)的内表面之间的空间，密封件(40)包括：扁平部分(41)，其形成有第二开口(41b)，该第二开口(41b)具有在形状上与第一开口(31)的内边缘完全地或部分地相同的内边缘，扁平部分(41)放置在壁上以使得第二开口(41b)与第一开口(31)重叠；以及压紧部分(42)，其从扁平部分(41)延伸并与部件(11)的外表面和第一开口(31)的内表面进行紧密接触。

Description

用于电连接器的密封件和使用该密封件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于电连接器的密封件，该电连接器具有经由在外壳的壁处形成的开口向外突出的部件，该密封件填充形成在该部件的外表面和开口的内表面之间的空间。本发明还涉及将该密封件附接在外壳上的方法。
背景技术
一种类型的电连接器容纳在具有形成有开口的壁的外壳中，并使得其一部件经由开口向外突出。电连接器通过经由开口向外突出的部件机械地和电连接至第二电连接器。特别地，要装配在汽车中的电连接器被设计为包括夹在该部件和开口之间的密封件以增强防水性。
图10A是在日本专利申请公布No.2009-9845中提出的电连接器的透视图，以及图10B是电连接器的横截面视图。
如图10B所示，电连接器1000安装在固定在外壳1001中的电路板1002上，并且经由在外壳1001的壁处形成的开口1003机械地并电连接至第二电连接器(未示出)。
盖1004经由开口1003附接至外壳1001。盖1004包括圆柱形部分1008、从圆柱形部分1008的边缘向外延伸的凸缘部分1010、以及夹在凸缘部分1010和外壳1001之间的密封件1009。其中保持有接触件1005的电绝缘壳体1006(参见图10A)被插入至圆柱形部分1008中，其中，密封件1007夹在电绝缘壳体1006和圆柱形部分1008之间，电连接器1000经由接触件1005电连接至第二电连接器(未示出)。
图10A和10B所示的电连接器1000被设计为包括密封件1007和1009。密封件1007填充要形成在圆柱形部分1008和插入至圆柱形部分1008中的壳体1006之间的空间，密封件1009填充要形成在凸缘部分1010和外壳1001之间的空间。
由此，常规的电连接器1000需要包括两个密封件1007和1009以具有防水性，这导致电连接器1000中部件的数量不可避免地增加，并且所产生的电连接器1000具有高制造成本的问题。
发明内容
考虑到常规电连接器中的上述问题，本发明的目标是提供用于电连接器的密封件，其能够充分确保防水性，减少部件的数量，并降低制造成本。
在本发明的一个方面中，提供一种用于电连接器的密封件，电连接器具有经由在外壳的壁处形成的第一开口向外突出的部件，密封件填充形成在部件的外表面和第一开口的内表面之间的空间，密封件包括：扁平部分，其形成有第二开口，该第二开口具有在形状上与第一开口的内边缘完全地或部分地相同的内边缘，扁平部分放置在壁上以使得第二开口与第一开口重叠；以及压紧部分，其从扁平部分延伸并与部件的外表面和第一开口的内表面进行紧密接触。
由于覆盖外壳的壁的扁平部分以及与电连接器的部件的外表面和第一开口的内表面进行紧密接触的压紧部分相互集成地形成为密封件，因而扁平部分使得第一开口的外围区域防水，并且同时，压紧部分使得电连接器防水，其中，电连接器的部件经由第一开口向外突出。由此，固定至外壳的电连接器可以通过单一密封件防水。
优选的是，密封件还包括从扁平部分延伸至压紧部分中的芯。
芯允许压紧部分与电连接器的部件的外表面和第一开口的内表面进行紧密接触。此外，当将电连接器的部件插入至第一开口中时，压紧部分可能由于与压紧部分进行接触的电连接器而在其前部边缘处弯曲。芯支撑压紧部分以防止压紧部分弯曲。由此，压紧部分可以与电连接器和第一开口进行均匀的接触。
芯可以完全地或部分地沿着压紧部分的形状形成。
优选的是，扁平部分和芯相互集成地形成。例如，扁平部分和芯由树脂制成。
优选的是，扁平部分形成有与在第一开口的外围边缘处形成的阶梯相对应的阶梯。
扁平部分的阶梯使得可以在将密封件的压紧部分插入至第一开口中时相对于电连接器定位密封件，从而确保电连接器和外壳之间的完全防水性。
优选的是，压紧部分具有波浪形或风箱式表面，在该表面处，压紧部分与部件的外表面和第一开口的内表面进行接触。
压紧部分能够通过其波浪形或风箱式表面与电连接器和第一开口进行加强地紧密接触，从而确保经由第一开口向外突出的电连接器的部件周围的防水性的提高。
优选的是，第二开口在其内边缘处形成有凹口或突起中至少之一。
电连接器的部件可以形成有在将部件插入至外壳的第一开口中的方向上延伸的线性突起或凹口，在任意情况下，当首先将密封件附接至第一开口，并且之后将电连接器插入至第一开口中时，电连接器可以通过其凹口或突起在扁平部分的第二开口处形成的突起或凹口中啮合而引导。因此，可以通过凹口或突起将电连接器笔直地插入至第一开口中，确保密封件可以在没有位置偏离的情况下与第一开口接触，并且可以防止压紧部分损坏。
在本发明的另一方面中，提供一种将上述密封件附接在外壳上的方法，包括：将扁平部分附接在壁上以使得第二开口与第一开口重叠并且压紧部分在其外表面处与第一开口的内表面进行接触；以及将电连接器的部件插入至第一开口中。
通过首先将密封件附接至外壳，然后将电连接器的部件插入至外壳的第一开口中，固定电连接器的外壳可以通过单一密封件防水。
以下将描述通过上述的本发明获得的优点。
根据本发明，固定电连接器的外壳可以通过单一密封件防水。由此，本发明提供充分的防水性，减少了部件的数量，并且进一步降低了制造成本。
附图说明
图1是安装在印刷电路板上的电连接器、密封件、以及容纳电连接器的外壳的分解透视图。
图2是安装在印刷电路板上的电连接器的透视图。
图3是安装在印刷电路板上的电连接器、密封件、以及容纳电连接器的外壳的部分分解透视图。
图4是外壳的透视图。
图5是电连接器、外壳和密封件的横截面视图。
图6是电连接器的透视图。
图7是密封件的透视图。
图8是密封件的横截面视图。
图9A是电连接器、外壳和密封件的横截面视图，其示出将密封件附接至外壳的过程。
图9B是电连接器、外壳和密封件的横截面视图，其示出将密封件附接至外壳的过程。
图10A是常规电连接器的透视图。
图10B是图10A所示的电连接器的横截面视图。
具体实施方式
以下参考附图说明根据本发明优选实施例的密封件。在说明书中，电连接器的“前部”指示该电连接器连接至第二电连接器的那一侧，电连接器的“后部”或“背部”指示与“前部”相反的那一侧，“下部”指示从电连接器至外壳的底部的方向，以及“上部”指示与“下部”相反的方向。
如图1至4所示，电连接器1安装在印刷电路板20上。电连接器1与印刷电路板20一起容纳在外壳30中。电连接器1机械地并电连接至第二电连接器(未示出)，电缆连接至第二电连接器。外壳30是盒子的形式(其盖未示出)。
外壳30在前壁321处形成有开口31。如后所述，根据本实施例的密封件40填充要形成在开口31的内表面和电连接器1的外表面之间的空间。
如图5和6所示，电连接器1包括适配部分11(定义为权利要求1中的“部件”)、主体12以及多个公连接器端子13，其中电连接器1经由适配部分11连接至第二电连接器，公连接器端子13与第二电连接器的母连接器端子进行机械和电接触。适配部分11形成在主体12的前部。适配部分11和主体12通过树脂模塑工艺相互集成地形成。
如图2所示，适配部分11包括第一适配部分111和第二适配部分112，其都布置在外壳30的宽度方向F1(参见图1)或前壁321的长度方向上。第一适配部分111和第二适配部分112具有中空的内部空间113。如图5所示，公连接器端子13在内部空间113中延伸。第一适配部分111被设计为具有比第二适配空间112更大的横截面积。
第一适配部分111在上表面、下表面以及面向第二适配部分112的侧表面形成有突起11a，突起11a在适配部分11被插入至开口31中的方向X1上线性延伸。形成在上表面上的突起11a具有几乎等于在方向X1上测量的上表面的长度的一半的长度，以及形成在侧表面上的突起11a具有等于上表面在方向X1上的长度的长度。第二适配部分112在上表面和不面向第一适配部分111的侧表面形成有突起11b，突起11b在方向X1上线性延伸。突起11b具有等于上表面在方向X1上的长度的长度。
主体12包括端子支撑部分12a和裙边部分12b。
端子支撑部分12a具有矩形横截面，该矩形横截面具有圆角。适配部分11形成在端子支撑部分12a上以使得内部空间113向前延伸。如图5所示，公连接器端子13通过部分嵌入在端子支撑部分12a中而由端子支撑部分12a支撑。裙边部分12b从端子支撑部分12a向后延伸以由此用作用于公连接器端子13的保护盖。如图6所示，裙边部分12b在方向F1(参见图1)上的相对的端部处形成有延伸部12c，主体12经由延伸部12c拧至外壳30。
如图5所示，公连接器端子13中的每一个包括：第一部分131，其从主体12向前线性延伸至第一和第二适配部分111和112的内部空间113中，第一部分131是针的形式；第二部分132，其从主体12朝向印刷电路板20向后延伸，第二部分132是L形；以及第三部分133，其嵌入在主体12中并将第一部分131和第二部分132相互连接。
第一部分131被插入至并电接触适配至适配部分11中的第二电连接器的母连接器端子。第二部分132在其远端插入至穿过印刷电路板20形成的通孔中以电连接至安装在印刷电路板20上的电子部件(未示出)。第三部分133嵌入在主体12中以使得第一部分131和第二部分132能够由主体12支撑。
如图6所示，公连接器端子13以矩阵(5×10行)布置以延伸至第一适配部分111的内部空间113中，以及公连接器端子13以矩阵(5×5行)布置以延伸至第二适配部分112的内部空间113中。
如图1所示，印刷电路板20是大致矩形的，并通过螺丝固定至外壳30，以使得存在电连接器1容纳在外壳30中的空间。印刷电路板20形成有通孔21，公连接器端子13的第二部分132经由通孔21插入。
如图3-5所示，外壳30是铝压铸品，并且是长方体盒子的形式。如之前所述，外壳30在其前壁321处形成有开口31，电连接器1的适配部分11经由开口31向外壳30的外部突出。开口30是具有圆角的矩形。
外壳30还包括固定地附接至前壁321或与前壁321集成形成的厚板33。板33形成有开口41ba和41bb，如图3所示。第一适配部分111可适配至开口41ba中，以及第二适配部分112可适配至开口41bb中。开口41ba和41bb通过隔板41c相互分隔。板33的开口41ba和41bb与开口31对准，如同开口31延伸通过板33一样。板33在其四个角处形成有螺纹孔33a，用于将密封件40拧至板33。如图5所示，板33在其内表面并沿着开口31的外周边缘形成有阶梯部分33b。
如图4和5所示，外壳30在其中包括四个腿部34以及一对支柱35，其中印刷电路板20被拧至四个腿部34，印刷电路板20与安装在印刷电路板20上的电连接器1一起被拧至支柱35。
如图3、7和8所示，密封件40包括：扁平部分41，其形成有具有与开口31一样的外围的开口41ba和41bb并紧密附接至前壁321，以使得开口41ba和41bb与开口31重叠；压紧部分42，从扁平部分41朝向开口31延伸并与适配部分11的外表面和开口31的内表面紧密接触；以及芯43，其形成在扁平部分41上并延伸至压紧部分42中以支撑压紧部分42。
限定密封件40的扁平部分41、压紧部分42和芯43相互集成形成为单一产品。扁平部分41和芯43通过树脂模塑无缝地集成形成。
扁平部分41具有与板33相同的形状。扁平部分41在其四个角处形成有固定孔41a，密封件40通过螺丝44经由固定孔41a拧至板33的螺纹孔33a。
如图7所示，开口41ba在其内边缘处形成有用于允许突起11a从中通过的凹口41da，并且开口41bb在其内边缘处形成有用于允许突起11b从中通过的凹口41db。
扁平部分41形成有要与在板33处形成的阶梯部分33b啮合的阶梯部分41e。
压紧部分42由橡胶制成，以使得压紧部分42在电连接器1和外壳30的开口31之间与电连接器1和外壳30的开口31紧密接触。
压紧部分42具有与外壳30的开口31相同的外围。
如图8所示，压紧部分42具有波浪形或风箱式的表面42a，在该表面42a处，压紧部分42与适配部分11的外表面和开口31的内表面接触。
压紧部分42可以首先被制造，之后，芯43可以被插入至压紧部分42中。作为替换，芯43可以首先形成在扁平部分41上，之后，可以围绕芯43通过硫化结合工艺来形成压紧部分42。
芯43完全地围绕开口31形成。由于芯43从扁平部分41朝向开口31延伸并刺入压紧部分42以支撑压紧部分42。如果芯43可以充分支撑压紧部分42，则芯43可以部分围绕开口31形成。
以下参考附图说明将具有上述结构的电连接器1设置到外壳30的过程。
如图9A所示，将密封件40附接至形成有开口31的前壁321上。具体地，将扁平部分41放置在前壁321上以使得将压紧部分42插入至开口31中，并且固定孔41a与板33的螺纹孔33a(参见图3)对准。然后，经由固定孔41a将螺丝44拧至螺纹孔33a中。由此，密封件40被固定至外壳30。
由于电连接器还未固定至外壳30，密封件40可以被容易地设置在前壁321上以及设置至开口31中。此外，由于在扁平部分41处形成的阶梯部分41e与在开口31处形成的阶梯部分33b啮合，因此密封件40可以相对于外壳30精确定位。
之后，如图9B所示，电连接器1的适配部分11朝向开口31前进。在主体12与密封件40的压紧部分42接触之前，第一和第二适配部分111和112开始分别被插入至密封件40的开口41ba和41bb中。
当第一和第二适配部分111和112被插入至开口41ba和41bb中时，使得突起11a和11b分别通过凹口41da和41db，而适配部分11朝向开口31前进，并且之后经由开口31向外突出。由此，由于电连接器1可以笔直地前进至开口31，因而可以允许电连接器1在没有位置偏离的情况下与密封件40接触。
之后，将印刷电路板20拧至外壳30。由此，电连接器1被固定至外壳30。
在上述过程中，首先将密封件40附接至外壳30，之后将电连接器1固定至外壳30。
相反，在图10A和10B所示的常规电连接器1000中，首先将包括密封件1007的外壳1006固定至外壳1001，然后，将包括密封件1009的盖1004固定至外壳1001。这是因为密封件1007和1009是相互分离的部件。
根据实施例的密封件40包括相互集成形成的扁平部分41和压紧部分42，并且从外壳30的外部附接至外壳30。因此，如果首先将电连接器1固定至外壳30，则当将密封件40附接至外壳30时，必须将压紧部分42插入至形成在开口31和主体12的端子支撑部分12a之间的空间中。由此，可能难以将压紧部分42插入至空间中。
相反，如果首先将密封件40附接至外壳30，使得电连接器1与压紧部分42的内表面滑动接触地前进，并且由此，由于与压紧部分42接触的在方向X1上前进的电连接器1，压紧部分42可能在其远端处弯曲。然而，芯43支撑压紧部分42以防止压紧部分42弯曲。由此，压紧部分42可以与电连接器1和开口31进行均匀接触而不弯曲。
如上文所描述的，在根据本实施例的密封件40中，附接在外壳30的前壁321上的扁平部分41和夹在开口31的内表面和适配部分11之间的压紧部分41相互集成地形成。扁平部分41使得围绕前壁321中的开口31的区域防水，压紧部分42使得围绕适配部分11的区域防水。
由此，固定至外壳30的电连接器1可以通过单一密封件40防水，确保对电连接器1的充分的防水性，以及电连接器1的部件数量的减少，以及因此用于制造电连接器1的成本的降低。
此外，由于扁平部分41和芯43相互集成地由树脂形成，压紧部分42充分地由芯43支撑。
由于密封件40的扁平部分41形成有要与在开口31的外围处形成的阶梯部分33b啮合的阶梯部分41e，因而当将密封件40附接至外壳30时，扁平部分41可以容易地相对于开口31定位。由此，压紧部分42可以相对于外壳30精确定位，确保对电连接器1的完全防水。
此外，由于压紧部分42的表面42a被设计为波浪形或风箱式，因而当压紧部分42与电连接器1和开口31接触时，表面42a中的凸起部分被按压，由此，压紧部分42a可以与电连接器1和开口31进行紧密接触，确保压紧部分42可以使主体12和开口31的内表面防水。
在上述实施例中，扁平部分41和芯43由硬树脂制成，压紧部分42由橡胶制成。即，扁平部分41、芯43和压紧部分42由相互不同的材料制成，并相互集成地形成。扁平部分41和压紧部分42可以通过双色模塑工艺由不同的材料形成。扁平部分41和压紧部分42可以单独地制造，之后它们可以被结合成单一部件。
在上述实施例中，第一和第二适配部分111和112形成有突起11a和11b，并且扁平部分41形成有凹口41da和41db。作为替换，第一和第二适配部分111和112可以形成有凹口，并且扁平部分41可以形成有突起。
在上述实施例中，首先将密封件40固定至外壳30，之后，将电连接器1固定至外壳30。如果可以将压紧部分42插入至形成在开口30和主体12的端子支撑部分12a之间的空间中，则可以首先将电连接器1固定至外壳30，之后，可以将密封件40固定至外壳30。
工业适用性
根据本发明的密封件适用于要求具有防水性并固定至容纳需要防止水渗透的电路的外壳中的电连接器。特别地，密封件适用于要装配在急剧变化的环境中使用的汽车中的电连接器。

Claims (10)

1.一种用于电连接器(1)的密封件(40)，所述电连接器(1)具有经由在外壳(30)的壁(321)处形成的第一开口(31)向外突出的部件(11)，所述密封件(40)填充形成在所述部件(11)的外表面和所述第一开口(31)的内表面之间的空间，
所述密封件(40)包括：
扁平部分(41)，其形成有第二开口(41b)，该第二开口(41b)具有在形状上与所述第一开口(31)的内边缘完全地或部分地相同的内边缘，所述扁平部分(41)放置在所述壁(321)上以使得所述第二开口(41b)与所述第一开口(31)重叠；以及
压紧部分(42)，其从所述扁平部分(41)延伸并与所述部件(11)的外表面和所述第一开口(31)的内表面进行紧密接触。
2.根据权利要求1所述的密封件(40)，还包括从所述扁平部分(41)延伸至所述压紧部分(42)中的芯(43)。
3.根据权利要求2所述的密封件(40)，其中，所述芯(43)完全地沿着所述压紧部分(42)的形状形成。
4.根据权利要求2所述的密封件(40)，其中，所述芯(43)部分地沿着所述压紧部分(42)的形状形成。
5.根据权利要求2所述的密封件(40)，其中，所述扁平部分(41)和所述芯(43)相互集成地形成。
6.根据权利要求5所述的密封件(40)，其中，所述扁平部分(41)和所述芯(43)由树脂制成。
7.根据权利要求1所述的密封件(40)，其中，所述扁平部分(41)形成有与在所述第一开口(31)的外围边缘处形成的阶梯(33b)相对应的阶梯(41e)。
8.根据权利要求1所述的密封件(40)，其中，所述压紧部分(42)具有波浪形或风箱式表面(42a)，在该表面(42a)处，所述压紧部分(42)与所述部件(11)的外表面和所述第一开口(31)的内表面进行接触。
9.根据权利要求1所述的密封件(40)，其中，所述第二开口(41b)在其内边缘处形成有凹口或突起(41d)中至少之一。
10.一种将根据权利要求1所述的密封件(40)附接在外壳(30)上的方法，包括：
将所述扁平部分(41)附接在所述壁(321)上以使得所述第二开口(41b)与所述第一开口(31)重叠并且所述压紧部分(42)在其外表面处与所述第一开口(31)的内表面进行接触；以及
将所述电连接器(1)的部件(11)插入至所述第一开口(31)中。
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