电连接器的密封垫的制作方法

[0001]
本发明涉及一种用于电连接器的密封垫。


背景技术：

[0002]
例如，连接器通常用于汽车工程中，以可靠地将多条电线彼此电连接和机械连接。连接器包括在机械和电连接状态下彼此接合的插头和配合插头。插头和配合插头均具有例如由塑料制成的不导电外壳。外壳的几何设计使得插头和配合插头插在一起后，在插头和配合插头之间获得机械和电气连接。
[0003]
大量电缆(或电线或触头)通常插入插头和配合插头中，它们分别机械连接到插头或配合插头的外壳。当插头和配合插头彼此配合时，保持在插头中的电缆的端部与保持在配合插头中的电缆的端部接触，从而在插头的电缆和配合插头的电缆之间提供可靠的电接触。电缆的端部还可以具有合适形状的触销，用于相应电缆端部之间的机械和电接触。
[0004]
对于这种连接器，可能有必要保护电缆末端之间的触头免受灰尘或湿气的渗透，尤其是在汽车应用中。为此，连接器通常配有密封垫。密封垫通常由弹性材料制成，例如硅树脂、橡胶或聚合物材料。密封垫例如通过压板保持在插头和/或配合插头的外壳中。
[0005]
在用于连接大量触头或电缆的连接器中，密封垫有许多通孔。电缆可以从连接器的外部穿过这些通孔中的每一个到达连接器的内部。密封垫的通孔具有这样的横截面，使得密封垫在通孔的圆周区域紧密贴合穿过其中的电缆。为此，相应的通孔通常至少在部分区域中具有比要穿过其中的电缆的横截面更小的内部横截面。
[0006]
当电缆穿过密封垫时，必须克服由于紧密配合的密封垫而产生的摩擦力。密封垫内的材料发生弹性变形和压缩。具体地，如果要穿过其中的电缆的直径明显大于相应通孔的横截面，则发生的材料压缩会产生施加到电缆上的强径向力，当电缆穿过通孔时会导致损坏。然而，通孔的损坏导致不能再保证防潮和防尘的密封。
[0007]
此外，变形会导致相邻通孔的位移，从而可能发生不正确的安装和不正确的接触，并且也会损坏电缆、电线或触头，这些电缆、电线或触头将被引导通过通孔，但是会撞击到密封垫的移位材料。
[0008]
因此，本发明的目的是提供一种用于多极连接器(multipole connector)的密封垫，其保证正确的电接触，并且在插头和配合插头已经连接之后，保证并且永久地保持对湿气和灰尘的可靠密封。


技术实现要素：

[0009]
上述目的通过提供一种用于电连接器(具有插头和配合插头)的密封垫来实现，其中，该密封垫包括：
[0010]
多个通孔，其沿通孔方向延伸穿过密封垫；
[0011]
第一材料的格栅，具有格栅网孔，并且被布置成使得所述通孔延伸穿过所述格栅网孔；
[0012]
第二材料的第一材料层，其设置在栅格的第一侧；和
[0013]
第三材料的第二材料层，其设置在栅格的与第一侧相反的第二侧；并且
[0014]
格栅的第一材料具有比第一材料层的第二材料和第二材料层的第三材料更大的压缩模量。
[0015]
因此，延伸穿过密封垫的通孔延伸穿过第一材料层、格栅网孔和第二材料层。格栅网孔的部分可以用第二和/或第三材料部分。
[0016]
本文中，术语“格栅”还包括格栅带或网或网带；这里不区分这些术语。换句话说，格栅也可以是格栅带或网或网带(例如，织物带)。
[0017]
连接器的插头和配合插头例如通过将电缆、电线或触头穿过密封垫的通孔而彼此机械和电连接。格栅可以比第一和第二材料层薄得多。因此，例如，它可以仅在通孔方向上最多延伸在通孔方向上的第一材料层的厚度和/或第二材料层的厚度的1/100至1/10，特别是1/100至1/80或1/50，或1/80至1/20，例如1/60至1/30。特别地，格栅可以是上述厚度的织物带。第一和第二材料层的厚度可以相同或不同。
[0018]
根据本发明，与第一和第二材料层的材料(第二和第三材料)相比，提供具有较小可压缩材料(第一材料)的格栅，这使得当进给电连接部(电缆、电线或触头)穿过时材料变形总体上减少且受控的优点，增加了密封垫的刚度和强度，并因此增加了防止安装故障(非接触或错误接触)的安全性和密封性，特别是针对湿气/水。
[0019]
第二和第三材料可以是相同的。特别地，第一材料层可以与第二材料层一体形成。在这种情况下，格栅可以由第一材料层和第二材料层包覆模制。
[0020]
在上述实施例中，格栅可以由纤维网组成，特别是由合成树脂制成的纤维网。这种格栅可以相对容易地制造，并且以精确定位而被包覆模制。第一材料层的第二材料和第二材料层的第三材料可以是或包括弹性硅树脂、橡胶或聚合物材料。
[0021]
在所有上述实施例中，通孔可以具有任何几何(表面)形状，例如圆形或矩形。所有通孔可以具有相同的直径/横截面积。在这种情况下，上述实施例中格栅的网孔尺寸可以大于第一和第二材料层中通孔的直径/横截面积。这样，可以可靠地实现具有第二和第三材料的受控变形的接触。
[0022]
应当注意，例如，由于提供了密封唇，第一材料层和第二材料层中的每个通孔的横截面积可以在通孔方向上变化。这里和下文中，第一或第二材料层中的通孔的“横截面积”或“直径”被理解为在横截面积或直径沿通孔方向变化的情况下沿通孔方向的最大横截面积或直径。
[0023]
还应当注意，网孔可以是正方形或圆形(在垂直于通孔方向的纵向和横向上具有相同的网孔尺寸)。然而，其它几何形状也是可以的，使得在与通孔方向垂直的平面中纵向方向上的格栅的网孔尺寸不同于横向方向上的网孔尺寸。在这种情况下，这里和下面的格栅的“网孔尺寸”被理解为纵向方向上的网孔尺寸和横向方向上的网孔尺寸中较小的一个。在这种情况下，网孔尺寸或纵向网孔尺寸和横向网孔尺寸应被认为是恒定的(即，它们在纵向或横向上不变)。
[0024]
然而，在多极连接器的情况下，将具有不同横截面的电缆、电线或触头穿过密封垫也是有利的，其中大量电缆、电线或触头将彼此连接。因此，通孔具有不同的横截面积是有利的。在这种情况下，上述实施例中的格栅可以具有恒定的网孔尺寸，其大于第一和第二材
料层中的通孔的最大直径或最大横截面积。替换地，网孔尺寸可以根据通孔的不同横截面积在横向或纵向上变化。在任何情况下，对于每个通孔，与其相关联的格栅的横截面积大于通孔的横截面积。同样，通过第二和第三材料的受控变形，可以可靠地实现连接器的插头和配合插头之间的接触。
[0025]
此外，例如具有80个接触极的多极连接器设置有插头和配合插头以及根据上述示例之一的密封垫，在连接器的闭合状态下(即，插头与配合插头接合)，密封垫设置在插头和配合插头之间，其中密封垫为每个极(销)提供通孔。密封垫可以通过合适的保持装置由插头和/或配合插头保持。
[0026]
上述目的还通过一种制造用于电连接器的密封垫的方法来实现，该方法包括以下步骤：
[0027]
由第一材料形成格栅；
[0028]
在格栅的第一侧形成第二材料的第一材料层；和
[0029]
在栅格的与第一侧相反的第二侧形成第三材料的第二材料层；并且其中
[0030]
格栅的第一材料具有比第一材料层的第二材料和第二材料层的第三材料更大的压缩模量。
[0031]
当形成第一和第二材料层时，格栅的格栅网孔的部分可以由第二和/或第三材料部分填充。
[0032]
第一和第二材料层的形成可以包括用第二和第三材料对栅格进行包覆模制。格栅的形成可以包括格栅的注射模制。
[0033]
形成格栅可以包括形成织物带的网(织物网)，并且该方法可以进一步包括对织物带的网进行包覆模制，以及分割包覆模制的织物带的网，以形成多个密封垫(并且因此形成上述密封垫)。
[0034]
根据一个实施例，在上述示例之一的方法中，形成格栅包括形成织物网，并且该方法还包括从织物网切割织物带，以提供格栅。可以由织物网生产多个格栅，该织物网可以用于在大规模生产中生产多个密封垫。
[0035]
此外，提供了一种用于电连接器的密封垫，其可以根据本发明的制造用于电连接器的密封垫的方法的上述示例之一来制造。
附图说明
[0036]
下面参考附图更详细地解释本发明的进一步特征和示例性实施例以及优点。应当理解，实施例没有穷尽本发明的范围。还应当理解，下面描述的一些或所有特征可以以其他方式相互结合。
[0037]
图1示出了根据本发明一实施例的密封垫。
[0038]
图2示出了根据本发明一实施例的用作密封垫的部件的栅格。
[0039]
图3示出了根据本发明一实施例的具有插头、配合插头和密封垫的连接器。
[0040]
图4是示出根据本发明一实施例的制造用于电连接器的密封垫的方法的流程图。
[0041]
图5是示出根据本发明另一实施例的制造用于电连接器的密封垫的方法的流程图。
具体实施方式
[0042]
本发明提供了一种用于包括插头和配合插头的连接器的密封垫，其中，通过密封垫保证了插头和配合插头的可靠的机械和电接触，并对水和污物进行可靠的密封。例如，密封垫可用于汽车应用。
[0043]
图1示出了根据本发明的密封垫10的一个实施例。密封垫10包括栅格11(或栅格带或网或网带)，其布置在第一材料层12和第二材料层13之间。密封垫10具有通孔14，通孔14部分形成在第一材料层12(14a)中，部分形成在第二材料层12(14b)中，并且在通孔方向(即，基本垂直于格栅网孔11a的方向)上延伸穿过格栅11的格栅网孔11a。通孔14、14a、14b的横截面可以在第一材料层12和/或第二材料层13内变化，例如，朝向栅格11减小，并且密封唇可以在栅格11附近形成在通孔14、14a、14b中。
[0044]
第一材料层12和第二材料层13可以由相同的材料形成，尤其是一体形成。例如，第一材料层12和第二材料层13可以由硅树脂、橡胶或聚合物材料制成或包括硅树脂、橡胶或聚合物材料。格栅11可以由塑料材料制成或包括塑料材料。这种格栅11也在图2中示出，其包括格栅网孔11a，其在横向方向q和/或纵向方向l上具有规则的网孔尺寸(如图1和2所示)，或者在横向方向q和/或纵向方向l上具有不规则的网孔尺寸。
[0045]
根据本发明，为栅格11选择的材料比为第一材料层12和第二材料层13选择的材料更不可压缩。因此，为栅格11选择的材料具有比为第一材料层12和第二材料层13选择的材料更高的压缩模量。
[0046]
通过提供这种栅格11，当电缆(引线、触头)穿过通孔14、14a、14b时，第一材料层12和第二材料层13的材料的变形被控制和减少。特别地，当电缆穿过栅格穿过通孔进给时，第一材料层12和第二材料层13的材料在垂直于通孔方向的平面中的变形被控制和减小。特别地，当电缆穿过通孔14、14a、14b中的一个时，可以防止一个或多个相邻的通孔14、14a、14b发生显著位移，否则当试图接触时这种位移会导致错误的接触和对第一或第二材料层的材料的损坏。
[0047]
如上所述的密封垫可以用于图3所示的连接器20。如图3所示，根据本发明的连接器20的实施例包括具有多个触头21a的多极插头21、具有通孔22a的密封垫22(例如，图1所示的密封垫11)和配合插头23。密封垫22可以容纳在配合插头23的插座23a中。例如，当连接器20闭合时，即当插头21和配合插头23机械接合时，连接到连接器21的触头21a的电缆(未示出)穿过密封垫22的通孔22a连接到配合插头23的触头插座(触头)23b。
[0048]
例如，图1所示的密封垫10或图3所示的密封垫22可以使用多部件注射模制工艺制造，其中包括对栅格的包覆模制。这可以使用配备有两个被独立控制的注射单元和相应的控制装置的注射模制机器来完成。
[0049]
在图4和5的流程图中示出了制造用于电连接器的密封垫的方法的两个实施例，例如图1所示的密封垫10或图3所示的密封垫22。
[0050]
根据图4所示的实施例，在第一注射模具中注射模制栅格(例如图1和2所示的栅格11)(31)。将注射模制的格栅转移到第二注射模具(32)。在该第二注射模具中，用弹性材料对格栅进行包覆模制，例如图1所示的第一和第二材料层12、13的材料。在第二注射模具中，可以提供心轴，使得在强制脱模期间可以在格栅密封件中形成通孔。
[0051]
根据图5所示的实施例，使用了织物带形式的格栅。形成织物网(41)，该织物网具
有格栅网孔。织物网可以暂时储存在辊上(42)。
[0052]
为了使用织物网生产大量密封垫，例如图1和3所示类型的密封垫，织物网至少部分地被再次展开，并在展开状态下被供给到注射模具(43)。通过在注射模具44中使用合适的材料(例如硅树脂)进行包覆模制，然后可以生产出其中包含有织物带的密封垫。原则上，织物网可以被裁剪成单独的织物带，并且可以通过对每个织物带进行包覆模制来生产密封垫，或者织物网的较大部分被包覆模制，然后剪裁织物网的经包覆模制的部分，以由此形成单独的密封垫。
[0053]
参考符号：
[0054]
10，22
ꢀꢀ
密封垫
[0055]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
格栅
[0056]
11a
ꢀꢀꢀꢀꢀ
格栅网孔
[0057]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一材料层
[0058]
13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二材料层
[0059]
14、14a、14b、22a 通孔
[0060]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接器
[0061]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
插头
[0062]
21a
ꢀꢀꢀꢀꢀ
触头
[0063]
23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
配合插头
[0064]
23a
ꢀꢀꢀꢀꢀ
插座
[0065]
23b
ꢀꢀꢀꢀꢀ
触头插座