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CN108988005B - 密封电连接器组件及线材密封件 - Google Patents

密封电连接器组件及线材密封件 Download PDF

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CN108988005B CN201810562331.2A CN201810562331A CN108988005B CN 108988005 B CN108988005 B CN 108988005B CN 201810562331 A CN201810562331 A CN 201810562331A CN 108988005 B CN108988005 B CN 108988005B
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Abstract

示出了一种构造成接合例如线缆(38)的细长元件和腔体壁(48)的密封件(10)。密封件(10)包括由诸如硅橡胶的柔性材料形成的密封件本体(12)。密封件(10)具有接合腔体表面的外表面(14)。密封件本体(12)限定了延伸通过密封件本体并由密封件本体(12)的内表面(18)所围绕的廊道(16)。密封件本体(12)具有从外表面(14)的前边缘(22)延伸到内表面(18)的前边缘(22)的前表面(20)以及从外表面(14)的后边缘(28)延伸到内表面(18)的后边缘(28)的后表面(26)。密封件(10)还包括由由刚性材料(例如玻璃填充聚酯或NYLON)形成的支撑元件(32)，该支撑元件沿着基本上平行于内表面(18)的方向延伸通过密封件本体(12)。

Description

密封电连接器组件及线材密封件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月5日提交的申请号为15/614,012的美国专利申请的优先权。
技术领域
本发明涉及一种密封电连接器并且尤其涉及一种用于在密封连接器壳体的端子腔体中密封电缆的线材密封件。
背景技术
在许多应用中，需要将电缆安装到端子或连接器壳体并且需要密封连接装置以防止环境污染物，例如湿气、灰尘等。为此，在本领域中公知所谓的单线材密封件，其设置在缆线护套上并且在缆线和端子或连接器壳体的内壁之间提供密封。
涉及弹性单线材密封件的典型现有技术文献是美国专利第4,895,533号。该文献公开了一种用于连接器的防水塞。防水塞包括橡胶塞，其具有能够装配到连接器壳体的内壁的外管部；稳定管刚性件，其贴近所述橡胶塞的外管部进行安装；以及电线插入孔，其位于橡胶塞的中央部分。涉及弹性单线材密封件的另一个典型的现有技术文献是德国专利No.DE19828482 A1。该文献公开了用于密封导体和连接器壳体之间的间隙的单线材密封件。加强区域联结到密封本体的密封区域。此外，加强肋在第一侧上连接到加强区域的中空圆柱形基部并且在相邻的第二侧上连接到密封唇部。
密封件的侧向压缩对于形成线缆和连接器壳体之间的密封是必需的。然而，这种缆线密封件也可能纵向压缩，从而导致端子在连接器壳体中的不希望的移动，这可能导致端子的间歇性电断开和/或微动腐蚀。因此，在仍然期望一种在允许侧向压缩的同时减少或消除纵向压缩的缆线密封件。
背景技术部分中讨论的主题不应仅仅由于在背景技术部分中得以提及而被假定为现有技术。类似地，背景部分中提到的问题或与背景部分的主题相关的问题不应被假定为已经在现有技术中先前认识到。背景部分的主题仅仅表示不同的方法，其本身也可能是发明。
发明内容
根据本发明的实施例，提供了一种密封件，其构造成接合例如线缆的细长元件和诸如连接器本体内的腔体壁。密封件包括由柔性材料形成的密封件本体。密封件具有构造成密封地接合腔体壁的外表面。密封件本体限定了廊道，该廊道沿着由密封件本体的内表面所围绕的纵向轴线而延伸穿过密封件本体。密封件本体还包括从外表面的前边缘延伸到内表面的前边缘的前表面。密封件本体还包括从外表面的后边缘延伸到内表面的后边缘的后表面。密封件还包括支撑元件，该支撑元件由刚性材料形成并且沿着基本上平行于纵向轴线的方向延伸穿过密封件本体。
刚性材料可以是具有处于75至85范围内的肖氏A硬度计值的刚性聚合材料，例如玻璃填充聚酯或玻璃填充聚酰胺材料。柔性材料可以是具有处于45至55范围内的肖氏A硬度计值的柔性聚合材料，例如硅橡胶。形成支撑元件的刚性材料的肖氏A硬度计值可以比形成密封件本体的柔性材料高至少20个点。
密封件本体和廊道可以各自表征为具有围绕纵向轴线的大体圆柱形形状。支撑元件可以表征为具有大体圆柱形形状。支撑元件的近中部分可以限定周向脊或周向槽。
密封件可以具有围绕纵向轴线径向设置的多个支撑元件。多个支撑元件可以距纵向轴线等距设置。多个支撑元件中的每个支撑元件可以距多个支撑元件中的两个相邻支撑元件等距设置。
支撑元件可以仅从前表面延伸到后表面。可替代地，支撑元件的第一部分延伸超出前表面，支撑元件的第二部分位于前表面和后表面之间，并且支撑元件的第三部分延伸超过后表面。第一部分和第三部分的直径大于第二部分的直径。第一部分、第二部分和第三部分可以各自表征为具有大体圆柱形形状。第一部分可以具有圆角前边缘，并且第三部分可以具有圆角后边缘。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种电连接器组件。电连接器组件包括在上面描述的密封件以及连接器壳体，该连接器壳体限定了端子腔体以及与端子腔体连通的密封件腔体。密封件腔体限定了腔体壁。密封件容纳在密封件腔体内并且外表面密封地接合腔体壁。电连接器组件还包括线缆，该线缆具有由电端子端接并且容纳在端子腔体内的端部。内表面密封地接合线缆。电连接器组件还包括附接到连接器壳体的密封件保持器，该密封件保持器构造成将密封件固定在密封件腔体内。
在优选实施例中，密封件腔体限定了具有允许进入端子腔体的开口的前壁。支撑元件可以构造成接触前壁和密封件保持器。
附图说明
现在将参照附图以示例的方式描述本发明，其中：
图1是根据一个实施例的密封件的透视图；
图2是根据一个实施例的包括图1的密封件的电缆组件的横截面透视图；
图3是根据一个实施例的组装图2的电缆组件的过程的流程图；
图4至图15是根据一个实施例的组装图3的电缆组件的过程的示意图；以及
图16是根据另一个实施例的密封件的透视图。
具体实施方式
图1示出了密封件10的非限制性示例，该密封件10密封地接合诸如线缆的细长元件和诸如位于电连接器壳体内的腔体的腔体壁。如本文所使用的，密封地接合意指阻止液体、固体或气体在其间通过。这并不一定意味着形成气密密封。密封件10包括由诸如硅基橡胶的柔性材料所形成的密封件本体12。密封件10的外表面14密封地接合腔体壁。密封件本体12限定了廊道16，该廊道16沿纵向轴线X延伸通过密封件本体12。廊道16由密封件本体12的密封地接合细长本体的内表面18所围绕。密封件本体12限定了从外表面14的前边缘22延伸到内表面18的前边缘24的前表面20以及从外表面14的后边缘28延伸到内表面18的后边缘30的后表面26。密封件10还包括与密封件本体12密封地接合的多个支撑元件32。支撑元件32各自具有大体圆柱形形状并且设置在延伸通过密封件本体12的圆柱形通道34中，这些圆柱形通道34围绕纵向轴线X径向设置。支撑元件32距纵向轴线X等距设置并且距多个支撑元件中的两个相邻支撑元件32等距设置。支撑元件32由刚性材料形成，例如30％玻璃填充聚酯或30％玻璃填充聚酰胺(NYLON)。支撑元件32沿着基本平行于内表面18的方向延伸通过密封件本体12。密封件本体12和廊道16各自具有围绕纵向轴线X的大体圆柱形形状。每个支撑元件32可以限定周向槽或脊(未示出)以阻止支撑元件32被推出通道34。每个支撑元件32仅从密封件本体12的前表面20延伸到密封件本体12的后表面26。外表面和内表面限定了构造成分别接合腔体壁和细长元件的柔性肋。
支撑元件32可以在模制密封件本体12之后插入到密封件本体12内或者可以在二次注射过程中与密封件本体12共同模制。
形成密封件本体12的柔性材料具有处于45至55范围内的肖氏A硬度计值，而形成支撑元件32的刚性材料具有处于75至85范围内的肖氏A硬度计值。刚性材料的肖氏A硬度计值优选地比柔性材料的肖氏A硬度计值高至少20点。
图2示出了包含图1所示和上文所述的密封件10的电连接器组件36的非限制性示例。电连接器组件36包括具有绝缘护套的线缆38以及密封件10，该线缆38具有由电端子40端接的端部并且该密封件10围绕线缆38的绝缘护套的一部分。密封件10的内表面18密封地接合线缆38。电连接器组件36还包括由诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚酰胺(NYLON)的绝缘材料形成的连接器壳体42，该连接器壳体42限定了其中容纳线缆38的电端子40的端子腔体44以及与端子腔体44连通其中容纳密封件10的密封件腔体46。如这里所示，端子40包含于插入端子腔体44内的中间壳体内。密封件腔体46限定腔体壁48并且外表面14密封地接合腔体壁48。密封件腔体46限定了具有允许进入端子腔体44的开口52的前壁50。当密封件10插入密封件腔体46内时，支撑元件32的前端部54接触该前壁50。电连接器组件36还包括密封件保持器56，其通过一对卡合配件58附接到连接器壳体42。该密封件保持器56将密封件10固定在密封件腔体46内。支撑元件32的后端部60接触密封件保持器56。
图3至图15示出并描述了组装图2所示的电连接器组件36的非限制性示例过程100。过程100包括以下步骤：
步骤102，提供线缆和密封件扩展工具，其包括提供如图4所示的线缆38和密封件扩展工具62。密封件扩展工具62具有圆锥形前端64以及限定工具腔体(未示出)的圆柱形本体66，在该工具腔体中容纳线缆38的电端子40；
步骤104，将端子插入密封件扩展工具内，其包括如图5所示地将端子40插入密封件扩展工具62的工具腔体内；
步骤106，将密封件扩展工具的前端插入密封件的廊道中，其包括如图6所示地将密封件扩展工具62的前端64插入密封件10的廊道16中；
步骤108，使密封件滑过密封件扩展工具，其包括如图7和图8所示地使密封件10滑过密封件扩展工具62的圆锥形前端64和圆柱形本体66直到线缆38容纳在廊道16内并且密封件10的内表面18密封地接合线缆38。支撑元件32围绕廊道16径向设置允许密封件本体12在圆锥形前端64上拉伸并扩大廊道16的直径；
步骤110，将端子从密封件扩展工具移除，其包括如图9所示地将端子40从密封件扩展工具62的工具腔体中移除；
步骤112，提供连接器壳体，其包括如图10所示地提供连接器壳体42；
步骤114，将端子和密封件的前端插入连接器壳体中，其包括如图11所示地将电端子40插入连接器壳体42的端子腔体44中并将密封件10插入连接器壳体42的密封件腔体46中使得外表面14密封地接合密封件腔体；以及
步骤116，将密封件保持器连接到连接器壳体，其包括如图12至图15所示地将密封保持器56附接到连接器壳体42。密封件保持器56如图13所示地接触支撑元件32的后端部60并如图14所示地将密封件10在密封件腔体46中向前推动，直到支撑元件的前端部54如图15所示地接触密封件腔体46的前壁50。
在图16中示出了密封件10’的另一个非限制性示例。在该密封件10’中，支撑元件32’的第一部分68’延伸超出密封件本体12’的前表面20’，支撑元件32’的第二部分70’位于前表面20’和后表面26’之间，并且支撑元件32’的第三部分72’延伸超过后表面26’。第一部分68’和第三部分72’具有比第二部分70’更大的直径并且侧向延伸超过第二部分70’。第一部分68’和第三部分72’形成有分别具有圆角前边缘76’和圆角后边缘78’的大体为圆柱形形状的菌冠状或“蘑菇状”头部74’。
本文呈现的示例涉及电连接器组件，但是可以设想适用于与其他细长元件(例如光缆、气动管线和/或液压管线)一起使用的其他密封件实施例。密封件也可以构造为与用于使这些元件的任何元件互连的连接器壳体一起使用。
因此，提供了一种具有抵抗纵向压缩的支撑元件32的密封件10以及包含这种密封件10的电连接器组件36。密封件10提供减少或消除密封件10的纵向压缩的益处，从而减少或消除通过密封件10到端子40的纵向振动或位移的传递。
尽管已经根据本发明的优选实施例描述了本发明，但是其不意在如此限制，而是达到以下权利要求中所阐述的程度。此外，术语第一，第二等的使用不表示任何重要性的顺序，而术语第一，第二等用于将一个元件与另一个区分开。此外，术语一、一个等的使用不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所引用的项目。另外，诸如上，下等的方向术语不表示任何特定的方向，但是术语上，下等用于将一个元件与另一个区分开并且位置地建立各个元件之间的关系。

Claims (18)

1.一种密封件(10’)，其构造成接合细长元件(38)和腔体壁(48)，所述密封件(10’)包括：
由柔性材料形成的密封件本体(12)，其具有构造成密封地接合所述腔体壁(48)的外表面(14)，所述密封件本体(12)限定了廊道(16)，所述廊道沿着由所述密封件本体(12)的内表面(18)所包围的纵向轴线(X)而延伸通过所述密封件本体，其中所述密封件本体(12)还包括从所述外表面(14)的前边缘(22)延伸到所述内表面(18)的前边缘(22)的前表面(20)以及从所述外表面(14)的后边缘(28)延伸到所述内表面(18)的后边缘(28)的后表面(26)；以及
由刚性材料形成的多个支撑元件(32’)，其沿着基本平行于所述内表面(18)的方向延伸通过所述密封件本体(12)并且设置成与所述纵向轴线同心的圆形阵列以允许扩大所述廊道(16)的直径。
2.根据权利要求1所述的密封件(10’)，其中，所述刚性材料的肖氏A硬度计值比所述柔性材料高至少20个点。
3.根据权利要求1所述的密封件(10)，其中，所述密封件本体(12)和所述廊道(16)各自表征为具有围绕所述纵向轴线(X)的大体圆柱形形状。
4.根据权利要求3所述的密封件(10’)，其中，所述支撑元件(32’)表征为具有大体圆柱形形状。
5.根据权利要求1所述的密封件(10’)，其中，所述多个支撑元件(32’)中的每个支撑元件(32’)距所述多个支撑元件(32’)中的两个相邻支撑元件(32’)等距设置。
6.根据权利要求4所述的密封件(10’)，其中，所述支撑元件(32’)中的每个的近中部分限定了周向脊。
7.根据权利要求4所述的密封件(10’)，其中，所述支撑元件(32’)中的每个的近中部分限定了周向槽。
8.根据权利要求4所述的密封件(10’)，其中，所述支撑元件(32’)仅从所述前表面(20’)延伸到所述后表面(26’)。
9.根据权利要求1所述的密封件(10’)，其中，所述支撑元件(32’)的第一部分(68’)延伸超过所述前表面(20’)，所述支撑元件(32’)的第二部分(70’)位于所述前表面(20’)和所述后表面之间，并且所述支撑元件(32’)的第三部分(72’)延伸超过所述后表面(26’)，并且其中所述第一和第三部分(68’，72’)的直径大于所述第二部分(70’)。
10.根据权利要求9所述的密封件(10’)，其中，所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分(68’,70’,72’)各自表征为具有大体圆柱形形状。
11.根据权利要求10所述的密封件(10’)，其中，所述第一部分(68’)具有圆角前边缘(76’)，并且所述第三部分(72’)具有圆角后边缘(78’)。
12.根据权利要求1所述的密封件(10’)，其中，所述刚性材料是具有处于75至85范围内的肖氏A硬度计值的刚性聚合材料。
13.根据权利要求12所述的密封件(10’)，其中，所述刚性材料选自由玻璃填充聚酯和玻璃填充聚酰胺组成的列表。
14.根据权利要求1所述的密封件(10’)，其中，所述柔性材料是具有处于45至55范围内的肖氏A硬度计值的柔性聚合材料。
15.根据权利要求14所述的密封件(10’)，其中，所述柔性材料是硅橡胶。
16.一种电连接器组件(36)，其包括：
根据权利要求1所述的密封件(10’)；
连接器壳体(42)，其限定端子腔体(44)以及与所述端子腔体(44)连通的密封件腔体(46)，所述密封件腔体(46)限定腔体壁(48)，其中所述密封件(10’)容纳在密封件腔体(46)内并且外表面(14)密封地接合所述腔体壁(48)；
线缆(38)，其具有由电端子(40)端接并且容纳在所述端子腔体(44)内的端部，其中所述内表面(18)密封地接合所述线缆(38)；以及
附接至所述连接器壳体(42)的密封件保持器(56)，其构造成将所述密封件(10’)固定在所述密封件腔体(46)内。
17.根据权利要求16所述的电连接器组件(36)，其中，所述密封件腔体(46)限定具有允许进入所述端子腔体(44)的开口(52)的前壁(50)，并且其中支撑元件(32’)构造成接触所述前壁(50)。
18.根据权利要求17所述的电连接器组件(36)，其中，所述支撑元件(32’)构造成接触所述密封件保持器(56)。
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