CN112513477B - 用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种密封系统和方法，该密封系统和方法用于将用于插头连接器或连接器设备的具有异种金属的金属紧固件和构件密封在插头连接器或连接器设备中某些异种金属可能接触的区域中，以隔绝电解质。金属紧固件和其他相邻或紧靠的异种金属通过非导电密封件密封而与电解质隔绝，从而保护金属紧固件和其他相邻或紧靠的异种金属免受电偶腐蚀，并随之保护插头连接器或连接器设备的完整性。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2018年8月9日提交的第62/716,487号美国临时专利申请以及于2019年2月28日提交的第62/811,873美国临时专利申请的优先权，在此通过引用将它们的全部内容合并于此。
背景技术
在汽车线束行业中，典型的插头或者设备连接器包括用于密封以防止液体(诸如水)泄漏到容置电线和端子的区域中的密封件。然而，在汽车线束行业中，当使用不同的金属时，在存在电解质的情况下会发生电偶腐蚀。
更具体地，异种金属或合金具有不同的电极电势，因此，当两种或更多种异种金属在电解质中接触时，一种充当阳极，而另一种充当阴极。在异种金属之间提供导电路径的电解质的存在会导致电偶腐蚀发生。如图1所示，位于由密封件10保护的区域内的接触区域A1被密封以隔绝诸如电解质，因此虽然第一类金属和第二种金属是不相同的，但是彼此紧靠接触或连接的诸如由第一种金属制成的连接器壳体凸缘15和诸如由第二种金属制成的壳体或固定件20未受到电偶腐蚀。然而，位于由密封件10保护的区域之外的接触区域A2则受到电解质的进入并且不受隔绝电解质的保护，因此受到电偶腐蚀。而且，由与组成连接器壳体凸缘15的金属的类型不同的金属制成的紧固件或螺栓25包括接触区域A3，该接触区域A3没有受到隔绝电解质的保护，因此受到电偶腐蚀。
紧固件或螺栓25包括头部26以及在头部26的下方或者正下方的部分27，设置在头部26的下方或者正下方的部分27和壳体或固定件20之间的是垫圈28。
如果垫圈28由与组成紧固件或螺栓头26的金属的类型不同的金属制成，则垫圈28与紧固件或螺栓头26之间的电解质的存在会引起电偶腐蚀。类似地，如果垫圈28由与组成壳体或固定件20的金属的类型不同的金属制成，则在垫圈28与壳体或固定件20之间存在电解质会引起电偶腐蚀。
本发明解决了在上述典型的插头或设备连接器中固有的问题。本发明将紧固件或螺栓密封在例如螺栓头(螺栓25与异种金属接触的地方)的下方，使其隔绝电解质(例如盐水等)，从而保护插头或设备连接器免受电偶腐蚀。
发明内容
本发明涉及一种密封系统和方法，该密封系统和方法用于将用于插头连接器或连接器设备的具有异种金属的金属紧固件(例如，螺栓等)和构件密封在插头连接器或连接器设备中某些异种金属可能接触的区域中，以隔绝电解质(例如，盐水等)。在本发明中，金属紧固件(例如，在螺栓头等的下方)和其他邻接或紧靠的异种金属通过本发明的非导电密封件(优选地，非导电硅酮密封件)密封而与电解质隔绝，从而保护金属紧固件和其他邻接或紧靠的异种金属免受电偶腐蚀，并随之保护插头连接器或连接器设备的完整性。
附图说明
图1是在汽车线束工业中已知的插头或设备连接器的横截面正视图；
图2是本发明的插头或设备连接器的一个实施例的横截面正视图，其示出了密封件，该密封件保护紧固件以及邻接或紧靠的构件在异种金属区域中免受电解质的侵蚀。
具体实施方式
如图2所示，本发明的插头或设备连接器30包括至少具有孔38的构件(例如，壳体、连接器壳体凸缘等)35，孔38贯穿构件35。构件35可以由第一类型的金属或者填充有不锈钢纤维的塑料或树脂(例如，EMI树脂)制成。每个孔38在其中容纳限制件40，该限制件40可以由第二类型的金属制成，其中构件35的第一类型的金属可以是与限制件40的第二类型的金属不相同的金属。贯穿每个限制件40的是紧固件(例如，螺栓等)45。紧固件45由第三类型的金属制成。紧固件45优选地将具有第一类型的金属的构件35螺纹连接到具有第四类型的金属的构件(例如，金属壳体或固定件等)50。
构件35的第一类型的金属、限制件40的第二类型的金属、紧固件45的第三类型的金属以及构件50的第四类型的金属可以由异种金属的任意组合制成，或者可以都是彼此不同的金属的类型。
进一步如图2所示，由第四类型的金属制成的构件50具有侧面53，该侧面53至少包括凹口55。尽管在图2中构件50的凹口55被示为一个细长的凹口，但是凹口55可以采用任何形式(例如，多个凹口、单个或多个圆形凹口等)，只要凹口55在构件50的侧面53和具有第一类型金属的邻接构件35的侧面36之间提供必要的密封即可。
假定构件35的第一类型的金属、限制件40的第二类型的金属、紧固件45的第三类型的金属和构件50的第四类型的金属彼此都不相同，那么在紧固件45的螺纹48和构件50之间的区域B1、限制件40和构件50之间的区域B2、限制件40和构件35之间的区域B3、紧固件45的主体47和限制件40之间的区域B4以及限制件40和在紧固件45的头部51的下方或正下方的部分49之间的区域B5之间存在电解质的情况下，这些区域都可能发生电偶腐蚀。如图1所示，通过使用本发明的密封件80，在上述区域B1、B2、B3、B4和B5中防止了由电解质引起的电偶腐蚀，参照图2并且将在下文中进行详细描述。
本发明的密封件80由不导电的硅酮(silicone)制成，并且包括部分82，该部分82可以是位于构件50的凹口(或者多个凹口)55和构件35之间的单个或多个基本上平坦的部分。密封件80还包括在部分82的相对侧上的至少一个垫84，该垫84分别位于在构件50的相对侧上的对应凹槽58中。覆盖构件35的每个端部85的是密封件80的侧盖部88。密封件80的侧盖部88基本上是具有端部101、102的C形，端部101至少具有密封件80的下垫84，并且端部102至少具有上垫90。密封件80的下垫84和上垫90基本上彼此相对的。密封件80的垫90优选地位于凹槽105内，该凹槽105位于在紧固件45的头部51的下方或正下方的部分49中。
密封件80还包括延伸部110，延伸部110包括位于凹槽115内的内垫93，该凹槽115也位于在紧固件45的头部51的下方或正下方的部分49中。密封件80的端部102和延伸部110都位于在紧固件45的头部51的下方或正下方的部分49和构件35之间。
如上所述，在没有本发明的密封件80的情况下，区域B1、B2、B3、B4和B5容易受到电解质存在的影响；因此，假设(构件35的)第一类型的金属、(限制件40的)第二类型的金属、(紧固件45的)第三类型的金属和(构件50的)第四类型的金属彼此都不相同，在没有本发明的密封件80的情况下，构件35、限制件40、紧固件45和构件50将变得容易受到电偶腐蚀。
通过使用本发明的密封件80来防止电解质侵入上述区域B1、B2、B3、B4和B5，从而本发明的密封件80保护构件35、限制件40、紧固件45和构件50免受电偶腐蚀。
更具体地，每个区域B1(在紧固件45的螺纹48和构件50之间)由密封件80的部分82和密封件80的相应一个垫84中的至少一个来保护。每个区域B2(在限制件40和构件50之间)由密封件80的相应一个垫84、密封件80的相应一个延伸部110以及密封件80的相应一个垫93中的至少一个来保护。每个区域B3(在限制件40和构件35之间)由密封件80的相应一个侧盖部88、密封件80的相应一个垫84、90、密封件80的相应一个延伸部110以及密封件80的相应一个垫93中的至少一个来保护。每个区域B4(在紧固件45的主体47和限制件40之间)也由密封件80的相应一个侧盖部88、密封件80的相应一个垫84、90、密封件80的相应一个延伸部110以及密封件80的相应一个垫93中的至少一个来保护。每个区域B5(在限制件40和在紧固件45的头部51的下方或正下方的部分49之间)由密封件80的相应一个垫90、密封件80的相应一个延伸部110以及密封件80的相应一个垫93中的至少一个来保护。
在下文中对用于在异种金属的区域中密封金属紧固件45以隔绝电解质的方法进行描述。密封件80的每个侧盖部88环绕并覆盖构件35的相应端部85。密封件80是不导电的硅酮密封件等。密封件80具有穿过其中的孔，该孔用于在其中容纳限制件40。然后，将其上安装或环绕密封件80的构件35放置成与构件50紧靠，使得密封件80的部分82位于构件50的凹口55内。将每个紧固件45插入相应的一个限制件40中，并将每个紧固件45的螺纹48紧固到构件50中。
因此，密封件40的每个下垫84分别被安置在构件50的相应一个凹槽58内；密封件80的每个垫90分别被安置在位于在紧固件45的头部51下方或正下方的部分49中的相应一个凹槽105内。类似地，密封件80的每个垫93分别安置在位于在紧固件45的头部51下方或正下方的部分49中的相应一个凹槽105内。
本发明不限于上述实施例，并且在不背离本发明的范围或等同物的情况下，可以使用对设计、结构布置等的各种修改。
Claims (12)
1.一种用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的系统，其特征在于，包括：密封件、第一构件、第二构件以及金属紧固件，所述密封件包括：
至少一基本上平坦的部分，位于所述第一构件和所述第二构件之间；
端部，每个所述端部基本上为C形形状，并且分别安装在所述第一构件的端部上，其中所述密封件的每个基本上为C形形状的端部具有下端部和上端部，每个下端部具有至少一下垫，每个上端部具有至少一上垫；
延伸部，从所述上端部延伸并具有至少一内垫；
侧部，具有穿过其中的孔，所述孔用于在其中容纳所述金属紧固件；
其中，所述金属紧固件插入贯穿所述侧部的孔和所述第一构件的孔中，并紧固到所述第二构件中；
其中，每个下垫均位于所述第二构件的相应的第一凹槽中；
其中，所述上垫位于在相应的一个所述金属紧固件的头部的下方或正下方的相应的第二凹槽中；
其中，所述内垫位于在相应的一个所述金属紧固件的所述头部的下方或正下方的相应的第三凹槽中；
其中，至少一个限制件容纳在相应的所述侧部的孔和所述第一构件的孔内，
其中，所述基本上平坦的部分和所述密封件的相应一个所述下垫中的至少一个保护在所述金属紧固件的螺纹和所述第二构件之间的第一区域免受所述电解质的腐蚀，以及
其中，相应一个所述下垫、相应一个所述延伸部以及所述密封件的相应一个所述内垫中的至少一个保护在相应一个所述限制件和所述第二构件之间的第二区域免受所述电解质的腐蚀。
2.根据权利要求1所述的用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的系统，其特征在于，至少一个限制件与相应的一个所述金属紧固件紧靠。
3.根据权利要求1所述的用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的系统，其特征在于，所述第一构件是壳体和连接器壳体凸缘中的一个。
4.根据权利要求2所述的用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的系统，其特征在于，所述第二构件是壳体和固定件中的一个。
5.根据权利要求1所述的用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的系统，其特征在于，相应一个所述基本上C形形状的端部、所述下垫和所述上垫中的相应一个、相应一个所述延伸部以及所述密封件的相应一个所述内垫中的至少一个保护在相应一个所述限制件和所述第一构件之间的第三区域免受所述电解质的腐蚀。
6.根据权利要求5所述的用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的系统，其特征在于，相应一个所述基本上C形形状的端部、所述下垫和所述上垫中的相应一个、相应一个所述延伸部以及所述密封件相应一个所述内垫中的至少一个保护在相应一个所述金属紧固件和相应一个所述限制件之间的第四区域免受所述电解质的腐蚀。
7.根据权利要求6所述的用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的系统，其特征在于，相应一个所述上垫、相应一个所述延伸部以及所述密封件相应一个所述内垫中的至少一个保护在相应一个所述限制件和相应一个在所述金属紧固件的头部的下方或者正下方的部分之间的第五区域免受所述电解质的腐蚀。
8.一种用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将密封件安装到第一构件上；
将其上安装有所述密封件的所述第一构件放置到第二构件上，以便与所述第二构件紧靠；
将金属紧固件插入贯穿所述密封件的孔和所述第一构件的孔中；
将所述金属紧固件的螺纹紧固到所述第二构件中；
用所述密封件的端部分别覆盖所述第一构件的所述端部；
将所述密封件的相应一个下垫插入到所述第二构件的相应一个第一凹槽中；
将所述密封件的相应一个上垫插入到在相应一个所述金属紧固件的头部的下方或者正下方的相应一个第二凹槽中；以及
将所述密封件的相应一个内垫插入到在相应一个所述金属紧固件的头部的下方或者正下方的相应一个第三凹槽中；
通过防止所述电解质进入所述金属紧固件的所述螺纹和所述第二构件之间的第一区域来保护电偶腐蚀的发生；
通过防止所述电解质进入限制件和所述第二构件之间的第二区域来保护电偶腐蚀的发生；其中，至少一个所述限制件容纳在相应的所述密封件的孔和所述第一构件的孔中；
其中，所述方法使用权利要求1所述的系统。
9.根据权利要求8所述的用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的方法，其特征在于，至少一个所述限制件与相应的一个所述金属紧固件紧靠。
10.根据权利要求9所述的用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
通过防止所述电解质进入所述限制件和所述第一构件之间的第三区域来保护电偶腐蚀的发生。
11.根据权利要求10所述的用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
通过防止所述电解质进入所述金属紧固件和所述限制件之间的第四区域来保护电偶腐蚀的发生。
12.根据权利要求11所述的用于在异种金属的区域中密封金属紧固件以隔绝电解质的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
通过防止所述电解质进入所述限制件和在所述金属紧固件的所述头部的下方或者正下方的部分之间的第五区域来保护电偶腐蚀的发生。
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