CN111463621B - 防水密封垫、防水连接器和线束 - Google Patents

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Abstract

一种线束包括：至少一个导电路径；防水连接器，其设置于至少一个导电路径的端部；管状屏蔽部件，其覆盖至少一个导电路径；和设置于管状屏蔽部件的端部的屏蔽壳，其装接至线束的连接对象的金属壳体。防水连接器包括：防水密封垫；连接器壳体，防水密封垫装接于连接器壳体的外侧；和端子，其连接至至少一个导电路径的端部且容纳在连接器壳体的内部。防水密封垫包括弹性的筒状密封垫主体和导热性比筒状密封垫主体高的传热部件，传热部件与筒状密封垫主体一体设置。防水密封垫的传热部件由金属形成，传热部件从连接器壳体传热。传热部件在防水连接器的防水密封垫插入到金属壳体的插入孔中时从防水连接器的连接器壳体向金属壳体传热。

Description

防水密封垫、防水连接器和线束
技术领域
本发明涉及一种用于防水部分的防水密封垫。本发明还涉及包括该防水密封垫的防水连接器和线束。
背景技术
现有技术的连接器具有防水功能和屏蔽功能，并且被装接至连接对象的金属壳体(见，例如，JP 2014-127241A)。连接器的主体插入到在金属壳体中形成的插入孔中，并且防水密封垫布置在插入孔和主体之间的间隙中。间隙被防水密封垫密封。下面将描述这样的连接器的实例。
在图7中，参考标记101表示连接对象的金属壳体。端子台(未示出)设置在金属壳体101的内侧102。插入孔103形成在金属壳体101中，根据端子台(未示出)的布置而决定该插入孔103的位置。壳连接表面105和内螺纹部106形成于插入孔103的开口104的周部。壳连接表面105和内螺纹部106形成于金属壳体101的外表面107。参考标记108表示线束。线束108包括：电线109，其为导电路径；防水连接器110，其设置在电线109的端部处；覆盖电线109的管状编织物111；屏蔽壳113，其设置于管状编织物111的端部并且通过螺栓112而固定至壳连接表面105；以及屏蔽环114，其被构造为将屏蔽壳113固定至管状编织物111的端部。
防水连接器110插入到插入孔103中。防水连接器110包括：金属端子115，其连接至电线109的端部；树脂连接器壳体117，其具有端子容纳室116；橡胶塞118，其被构造为密封端子容纳室116和电线109之间的间隙；后保持器119，其被构造为防止橡胶塞118脱落；以及防水密封垫120，其装接至连接器壳体117的外部。防水连接器110形成为具有如下大小：确保使该防水连接器110能够插入到插入孔103中并从插入孔103拔出的间隙S。虽然确保了间隙S，但是连接器壳体117和插入孔103之间的间隙S被防水密封垫120密封。
在图7所示的现有技术中，树脂连接器壳体117和金属壳体101(插入孔103)之间存在间隙S。因此，连接器壳体117内部的端子压接部121等处产生的热几乎不经由连接器壳体117而传递至金属壳体101。因此，在结构上，存在导热性(散热)不良的问题。如果导热性恶化，则防水连接器110侧的温度上升值变高。结果，需要使用耐热电线或者耐热壳体材料。
发明内容
本发明的例示方面提供一种具有高导热性的防水密封垫以及包括该防水密封垫的防水连接器和线束。
根据本发明的例示方面，一种线束包括：至少一个导电路径；防水连接器，其设置在至少一个导电路径的端部处；管状的屏蔽部件，其被构造为覆盖至少一个导电路径；以及设置于管状的屏蔽部件的端部的屏蔽壳，该屏蔽壳被构造为装接至线束的连接对象的金属壳体。防水连接器包括：防水密封垫；连接器壳体，防水密封垫在连接器壳体的外侧装接于连接器壳体；以及端子，其被构造为连接至至少一个导电路径的端部，该端子容纳在连接器壳体的内部。防水密封垫包括具有弹性的筒状的密封垫主体和具有比筒状的密封垫主体高的导热性的传热部件，传热部件与筒状的密封垫主体一体地设置。防水密封垫的传热部件由金属形成，传热部件被构造为从连接器壳体传热。传热部件被构造为在防水连接器的防水密封垫被插入到金属壳体的插入孔中时从防水连接器的连接器壳体向金属壳体传热。
本发明的其他方面和优点通过下文的说明、附图和权利要求将更加明显。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的包括防水密封垫的线束端部的截面图。
图2是图1的防水连接器部件的放大图；
图3是图1中圆圈A部分的放大图；
图4是示出根据本发明的另一个实施例的包括防水密封垫的线束端部的截面图；
图5是图4的防水连接器部件的放大图；
图6是图4中圆圈B部分的放大图；并且
图7是现有技术中的线束端部的截面图。
具体实施方式
以下，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。
根据本发明的例示方面，一种线束包括：至少一个导电路径；防水连接器，其设置在至少一个导电路径的端部处；管状的屏蔽部件，其被构造为覆盖所述至少一个导电路径；以及设置于管状的屏蔽部件的端部的屏蔽壳，该屏蔽壳被构造为待装接至作为线束所要连接的对象的金属壳体。防水连接器包括：防水密封垫；连接器壳体，防水密封垫在连接器壳体的外侧装接于连接器壳体；以及端子，其被构造为连接到至少一个导电路径的端部，该端子容纳在连接器壳体的内部。防水密封垫包括具有弹性的筒状的密封垫主体和具有比筒状的密封垫主体更高的导热性的传热部件，传热部件与筒状的密封垫主体一体地设置。防水密封垫的传热部件由金属形成，传热部件被构造为从连接器壳体传热。传热部件被构造为在防水连接器的防水密封垫插入到金属壳体的插入孔中时将热量从防水连接器的连接器壳体向金属壳体传递。
由于防水密封垫包括传热部件，所以防水密封垫具有高导热性。根据本发明的防水连接器和线束包括防水密封垫。由此，防水连接器和线束具有高导热性。
由于传热部件与连接器壳体和插入孔直接接触，所以能够进一步提高导热率。
在防水连接器中，防水密封垫的传热部件可以由金属形成，并且可以形成为促进从连接器壳体传热。
根据该防水连接器，如果传热部件由金属形成，则能够促进从连接器壳体以及连接器壳体内部的产热源向例如连接对象(下面描述的)的金属壳体传热。本发明不排除树脂形成的传热部件。
下面将参考附图描述实施例。图1是示出根据本发明的实施例的包括防水密封垫的线束端部的截面图。图2是图1的防水连接器部件的放大图。图3是图1中圆圈A部分的放大图。
在图1中，参考标记1表示被构造为与连接对象进行电连接的线束。参考标记2表示连接对象的金属壳体。连接对象是例如车载装置的主体，并且连接至该车载装置的主体的线束1布设在作为汽车等的车辆中。金属壳体2具有围绕连接对象的结构并且接地至车身等。端子台(未示出)设置于金属壳体2中的连接器装接壁3的内侧4。插入孔5贯穿连接器装接壁3并且插入孔5的位置根据端子台的位置而决定。壳连接表面7和内螺纹部8形成于插入孔5的开口6的周部。壳连接表面7和内螺纹部8形成于金属壳体2的外表面9。线束1包括一个或多个电线10(导电路径)、被构造为覆盖电线10的屏蔽单元11以及所设置的防水连接器12。
如图1和2所示，电线10包括导电的金属导体13以及被构造为覆盖导体13的电绝缘的树脂绝缘体14。电线10从一端至另一端具有柔性。在实施例中，使用没有护套的电线10(一个实例)。由于电线10不包括护套，所以电线10更轻(如果电线10长，则相比于包括护套的电线，电线10的重量能够显著地减轻)。导体13形成为具有圆形截面并且由铜、铜合金或者铝或铝合金制成。导体13可以是形成为绞合股线或者具有圆截面(圆形截面)的棒(例如，导体13可以是圆形单芯导体结构，并且在此情况下，电线10本身也是棒状)的导体结构。电绝缘的树脂材料所形成的绝缘体14在如上所述的导体13的外表面上挤出成型。使用热塑性树脂材料在导体13的外周表面上挤出成型绝缘体14。绝缘体14形成为圆形截面的被覆。绝缘体14形成为具有预定的厚度。作为用于制造绝缘体14的热塑性树脂，能够使用各种已知类型的热塑性树脂，并且热塑性树脂能够选自诸如聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等的聚合材料。另外，汇流条等可以代替电线10而使用。
如图1所示，屏蔽单元11包括：被构造为覆盖电线10的管状的编织物15(屏蔽部件)、设置于管状的编织物15的端部的屏蔽壳16以及被构造为将屏蔽壳16固定至管状的编织物15的端部的屏蔽环17。通过将具有传导性的极细金属股线编织为管状形状而形成编织物15。编织物15形成为具有比电线10的长度稍短的长度。可以使用金属箔或者包括金属箔的片部件来代替编织物15。屏蔽壳16是导电金属部件，并且成形为使得具有L形截面的部件形成为环状。具体地，屏蔽壳16包括固定至管状的编织物15的编织物固定部18以及通过螺栓19固定至连接器装接壁3的壳连接表面7的壳体固定部20，并且屏蔽壳16形成为环状的环状部件。编织物固定部18形成为具有围绕(下面描述的)防水密封垫24的传热部件38的后保持器44的大小。编织物15经由屏蔽壳16和金属壳体2而接地。屏蔽环17形成为环形部件，使得管状的编织物15的端部能够通过压接而夹置在屏蔽环17和编织物固定部18之间。
如图1和2所示，防水连接器12设置在如上所述的电线10的末端处。通过将防水连接器12插入到金属壳体2的插入孔5中而装接防水连接器12。防水连接器12用于进行与连接对象的电连接。防水连接器12包括端子21、连接器壳体22、橡胶塞23和防水密封垫24。防水连接器12包括橡胶塞23和防水密封垫24，以防止湿气进入金属壳体2的内侧4。在本发明中，防水密封垫24设置为将防水连接器12中产生的热释放和散逸至金属壳体2。换言之，防水密封垫24设置为促进向金属壳体2的传热(下面将描述传热)。
如图1和2所示，通过按压导电金属板而形成端子21。如附图中所示的，端子21为阳端子，并且端子21包括电接触部25、电线连接部26和中间部27。电接触部25形成为凸片状。电接触部25形成为连接至连接对象的端子台(未示出)。用于使端子21连接于端子台的螺栓插入孔28形成在电接触部25中。电线连接部26形成为压接在电线10的末端处露出的导体13。根据实施例的电线连接部26形成为端子压接部。作为端子压接部的电线连接部26在通电期间产热。也可以压接绝缘体14的端部。中间部27形成为连接电接触部25和电线连接部26。中间部27形成在端子21的一部分处，该部分与电接触部25连续并且该部分保持在连接器壳体22中。
如图1和2所示，连接器壳体22是电绝缘树脂部件，并且连接器壳体22具有该连接器壳体22能够插入到金属壳体2的插入孔5中的大小，并且连接器壳体22能够确保该连接器壳体22和插入孔5之间的间隙S。连接器壳体22包括前壁29、从前壁29向后延伸的侧壁30以及形成在侧壁30内部的端子容纳室31，并且连接器壳体22形成为图示的形状。向金属壳体2的内侧4突出的端子保持部32形成于前壁29。端子21的中间部27与电接触部25的连续部分插入到端子保持部32中。密封垫接触表面33形成于侧壁30的外表面，防水密封垫24与密封垫接触表面33水密地接触并且传热部件38(下面描述)接触密封垫接触表面33。与防水密封垫24抵接的密封垫限位部34形成于侧壁30的邻近前壁29的外表面上。被构造为锁定防水密封垫24的密封垫锁定部35形成于侧壁30的后端部。与橡胶塞23水密地接触的橡胶塞接触表面36形成于侧壁30的内表面的后端侧。
如图1和2所示，橡胶塞23设置为防止如上所述的湿气进入金属壳体2的内侧4。橡胶塞23是具有弹性的橡胶密封部件并且形成为环状。橡胶塞23在压接端子21之前装接至电线10。橡胶塞23形成有内周唇部(省略参考标记)，该内周唇部与电线10的外表面水密地接触。橡胶塞23还形成有外周唇部(省略参考标记)，该外周唇部与连接器壳体22的橡胶塞接触表面36水密地接触。不特别限定制造橡胶塞23的材料，但是主要使用诸如硅、丙烯酸等的材料。
如图1至3所示，防水密封垫24装接至连接器壳体22。如上所述，防水密封垫24设置为防止湿气进入金属壳体2的内侧4。如上所述，防水密封垫24设置为促进向金属壳体2传热。防水密封垫24包括密封垫主体37和传热部件38。下面将描述防水密封垫24的构造。
如图1至3所示，密封垫主体37为具有与橡胶塞23相似的弹性的橡胶密封部件。其材料主要为硅、丙烯酸等。然而，出于提高导热性的目的，也可以使用导电的橡胶材料。密封垫主体37形成为与该密封垫主体37所要装接的连接器壳体22的形状相符合的筒状部件(具体地，密封垫主体37形成为配合密封垫接触表面33的筒状部件)。一个环状的外周唇部40形成于密封垫主体37的外表面39。另外，一个环状的内周唇部42形成于密封垫主体37的内表面41。外周唇部40从外表面39向外突出。外周唇部40具有山形截面。外周唇部40围绕外表面39，围绕了在周向上由该外表面39限定的圆的整周。内周唇部42从内表面41向内突出。内周唇部42具有山形截面。内周唇部42沿着内表面41延伸，延伸了在周向上由该内表面41限定的圆的整个内周。虽然根据实施例的外周唇部40和内周唇部42的大小和形状稍微不同，但是外周唇部40和内周唇部42形成于附图中的上下方向上的相同位置。密封垫主体37的外表面39形成为使得微小间隙设置在该密封垫主体37的外表面39与插入孔5之间。
如图1至3所示，传热部件38与密封垫主体37一体化。换言之，传热部件38在密封垫主体37中插入成型。传热部件38具有比密封垫主体37更高的导热性。传热部件38被构造为辅助端子压接部等中产生的热经由连接器壳体22向金属壳体2传递。即，传热部件38被构造为促进向金属壳体2传热。在实施例中，传热部件38为金属部件。传热部件38形成为有底的筒状。传热部件38可以由树脂制成，只要传热部件38具有高导热性。传热部件38不限于有底的筒状，并且可以是只有传热部件主体43(下面描述)的筒状。传热部件38包括传热部件主体43和后保持器44。
如图1至3所示，传热部件主体43设置为与密封垫主体37一体化的筒部。传热部件主体43包括末端部45、基端部46、弯曲部47和接触部48，并且传热部件主体43具有如附图所示的截面形状。末端部45是筒状传热部件主体43的开口部，并且形成为抵接连接器壳体22的密封垫限位部34的部分(被钩挂部分)。基端部46与后保持器44连续，并且基端部46形成为装接接至连接器壳体22的密封垫接触表面33(侧壁30的外表面的后端侧)。基端部46设置为不产生弹簧特性(下文描述)的部分(下文描述)。弯曲部47和接触部48布置并形成在末端部45和基端部46之间。弯曲部47具有波状截面。由于上述具有波状截面的形状，该弯曲部47形成为具有使接触部48相对地移动的弹簧特性。利用弯曲部47的上述形状而形成接触部48。接触部48从密封垫主体37的外表面39和内表面41的各自的部分露出，以与金属壳体2的插入孔5和连接器壳体22的密封垫接触表面33接触。由于接触部48的接触，在端子压接部等中产生的热从连接器壳体22传递至在密封垫主体37的内表面41上露出的接触部48，从在密封垫主体37的内表面41上露出的接触部48传递至在密封垫主体37的外表面39上露出的接触部48，从在密封垫主体37的外表面39上露出的接触部48传递至金属壳体2的插入孔5，并且最后在金属壳体2的具有大的表面积的部分散逸。在传热部件主体43与连接器壳体22和插入孔5接触时，传热部件主体43能够有效地传热。当然，即使当传热部件主体43与连接器壳体22和插入孔5中的任一者接触时，热也能传递(当然，与(现有技术中的)仅使用密封垫的壳体相比能够获得传热效果)。
如图1和2所示，后保持器44形成为覆盖连接器壳体22的侧壁30的后端侧。后保持器44形成为展现与现有技术中的后保持器119(见图7)相同的作用。向金属壳体2的外部突出的电线保持部50形成于后保持器44的底壁49。电线保持部50布置在底壁49的中心位置处。电线10贯穿电线保持部50。被锁定部51在电线保持部50的轴向外侧的位置处形成于底壁49。被锁定部51由侧壁30的后端处的密封垫锁定部35锁定。
防水密封垫24具有与后保持器44一体化的结构。因此，防水密封垫24能够在压接端子21之前装接至电线10。更具体地，防水密封垫24能够在橡胶塞23装接至电线10之前装接至电线10。
如上文参考图1至3所述，根据本发明的实施例的防水密封垫24不是被构造为仅提供防水功能的密封垫，而是能够借助与防水密封垫24一体地形成的传热部件38而提高导热性的密封垫。换言之，相比于现有技术，能够提高密封垫主体37的外表面39和内表面41的方向(密封垫主体37的厚度方向)上的导热率。密封垫主体37本身优选为具有高导热性。例如，可以使用导电的橡胶材料来提高密封垫主体37的导热性。根据防水密封垫24，密封垫主体37借助传热部件38的弹簧特性得到的反作用力而具有高排斥力，而与其自身的硬度无关，结果，相比于现有技术，能够提高密封性。能够借助反作用力减少密封垫材料由于高温而产生的“下垂”的影响，结果，能够保证稳定的密封性。借助该反作用力，还能够减少或者防止由于密封垫主体37所装接的连接器壳体22的振动而导致的摆动。
根据本发明的实施例的防水连接器12和线束1在构造中包括防水密封垫24。由此，能够提供具有高导热性的更好的防水连接器12和更好的线束1。能够通过防水密封垫24减小或者防止防水连接器12侧的温度上升。因此，不需要使用耐热电线或者耐热壳体材料，这有助于降低成本。
下面将参考附图描述另一个实施例。图4是示出根据本发明的另一个实施例的包括防水密封垫的线束端部的截面图。图5是图4的防水连接器部件的放大图。图6是图4中圆圈B部分的放大图。通过相同附图标记表示与实施例中的部件大致相同的结构，并且省略其详细的描述。
如图4所示，线束1包括电线10、被构造为覆盖电线10的屏蔽单元11以及设置在电线10的末端处的防水连接器12。金属壳体2包括连接器装接壁3。插入孔5贯穿连接器装接壁3。壳连接表面7和内螺纹部8形成于插入孔5的开口6的周部。壳连接表面7和内螺纹部8形成于金属壳体2的外表面9。
如图4至6所示，防水连接器12包括端子21、连接器壳体22、橡胶塞23和防水密封垫24。根据另一个实施例的防水连接器12的防水密封垫24稍微不同于上述实施例。更具体地，差异在于：接触部48在密封垫主体37的外表面39和内表面41各自的两个位置处露出，使得接触部48在两个位置处接触金属壳体2的插入孔5并且在两个位置处接触连接器壳体22的密封垫接触表面33。在另一个实施例中，接触部48接触插入孔5和密封垫接触表面33的位置的数量大于实施例中的数量。接触部48的布置在图中的上下方向上变换。
如上文参考图4至6所述，当然另一个实施例也具有与实施例相同的作用。
虽然已经参考特定示例性实施例描述了本发明，但是本发明的范围不限于上述示例性实施例，并且本领域技术人员将理解可以在不背离附随的权利要求限定的本发明的范围的情况下在其中进行各种改变和修改。

Claims (5)

1.一种防水密封垫，包括：
具有弹性的筒状的密封垫主体；以及
传热部件，该传热部件具有比所述筒状的密封垫主体高的导热性，所述传热部件与所述筒状的密封垫主体一体地设置，
其中，所述传热部件包括露出到所述密封垫主体的外部的多个接触部，并且
其中，所述多个接触部包括设置于所述筒状的密封垫主体的外周表面的第一接触部以及设置于所述筒状的密封垫主体的内周表面的第二接触部。
2.根据权利要求1所述的防水密封垫，
其中，所述传热部件被构造为有弹性的，使得所述第一接触部和所述第二接触部能够彼此相对移动。
3.一种防水连接器，包括:
根据权利要求1或2所述的防水密封垫；
连接器壳体，所述防水密封垫在所述连接器壳体的外侧装接于所述连接器壳体；以及
端子，该端子被构造为连接至导电路径的端部，并且该端子容纳在所述连接器壳体内部。
4.根据权利要求3所述的防水连接器，
其中，所述防水密封垫的所述传热部件由金属形成，所述传热部件被构造为从所述连接器壳体传热。
5.一种线束，该线束包括：
至少一个导电路径；
根据权利要求4所述的防水连接器，该防水连接器设置在所述至少一个导电路径的端部处；
管状的屏蔽部件，该屏蔽部件被构造为覆盖所述导电路径；以及
设置于所述管状的屏蔽部件的端部的屏蔽壳，该屏蔽壳被构造为装接至所述线束的连接对象的金属壳体，
其中，所述传热部件被构造为：在所述防水连接器的所述防水密封垫被插入到所述金属壳体的插入孔中时，从所述防水连接器的所述连接器壳体向所述金属壳体传热。
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