专利名称：具有模制密封件的电气端子连接的制作方法
具有模制密封件的电气端子连接优先权本申请要求2009年9月18日提交的美国临时申请序列号为61/M3690的权益， 该申请以参见的方式纳入本文。
背景技术：
绝缘铜基电缆通常用于汽车布线。铜具有高导电性、良好耐腐蚀性和足够的机械强度。然而，铜和铜基合金相对较贵且较重。对汽车电气布线应用场合中对重量削减和成本节约的关注使铝基电缆成为替代铜基电缆的一种具有吸引力的替代方案。然而，一些接线和电连接器可保持是铜基的。因此，可在电路的铝基部分和电路的铜基部分之间的电路中某处存在过渡。这种过渡经常会出现在端子处，这是因为端子可以出于用铜基材料比用铝基材料可更容易实现的尺寸和形状的复杂性的原因而仍是铜基的。如果存在例如盐水的电解质，将铝基电缆压接到铜基端子会在交界部处产生铝的电化腐蚀。电反应腐蚀铝，这是因为铝或铝合金具有不同于端子的铜或铜合金的电势。在此文献中所用的“铜基”是指纯铜或铜在合金中是主要金属的铜合金。类似地，在此文献中所用的“铝基”是指纯铝或铝在合金中是主要金属的铝合金。长久以来已知涂敷油脂以覆盖电缆和端子之间的交界部。然而，油脂在盐雾和水压可轻易地磨掉油脂并使压接交界部露出的严苛的汽车环境下从长远来看表现为低预防性的。在铝和铜交界部的情况下，即使少量暴露的铝电缆也可导致显著的电化腐蚀。需要的是通过用于使铝电缆相对于电解质密封的改进的密封件而具有改进耐腐蚀性的铝基电缆和铜基端子之间的连接。还需要一种围绕端子连接件的耐久和完全的密封以减少电引发的腐蚀。
发明内容
根据本发明的一方面，电连接结构包括导电电缆芯部、连接到电缆芯部的端子和粘合到电缆芯部和端子的模制的热熔融物质密封件。热熔融物密封件紧密地包围在电缆芯部与端子的整个交界部周围的任何空间并基本上填充该空间并使该交界部相对于周围的电解质密封。在示例性的实施例中，导电电缆芯部由铝或铝合金制成，而端子由铜合金制成。根据本发明的另一方面，电连接结构还包括围绕电缆芯部的绝缘外套、设置在芯部的一个端部处的芯部的露出引线，端子包括成对的绝缘部压接翼部和成对的芯部压接翼部，绝缘部压接翼部压接到绝缘外套上，而芯部压接翼部压接到露出的引线上并与露出的引线电接触，模制的热熔融物密封件固定在绝缘部压接翼部和芯部压接翼部周围并紧密地围绕在露出弓丨线周围的任何空间并填充该空间。根据本发明的又一实施例，电连接结构还包括形成具有开口的空腔的连接器外壳，该空腔接纳露出的引线和芯部压接翼部，外套从露出引线处的轴向端部延伸经过该开口，模制的热熔融物密封件整个包围外套从轴向端部延伸到外套上与外壳间隔开一距离的位置的长度。热熔融物密封件抑制外套的该长度的挠曲。该实施例对于提供应变释放并增强在电缆在外壳之外受到挠曲力的应用场合中的密封性能。根据本发明的另一方面，耐腐蚀的电连接结构包括导电电缆，该电缆具有由第一导电材料制成的芯部和绝缘外套，该绝缘外套基本上包围芯部的整个长度，但没有绝缘外套的未覆盖部分除外；电连接到未覆盖部分的端子，该端子由第二导电材料制成，当暴露于电解质环境时，第二导电材料比第一导电材料负电性小；以及粘合到电缆和端子的模制热熔融物密封件，该热熔融物密封件包围并基本上填充在芯部的未覆盖部分以及该未覆盖部分与端子的交界部两者周围的任何空间，由此交界部和未覆盖部分有效地与周围的电解质隔离并免于暴露于这些电解质。在较佳的实施例中，第一导电材料是铝或铝合金，而第二导电材料是当暴露于电解质环境时比铝或铝合金的负电性小的铜或铜合金。在一实施例中，芯部由在压接时具有空穴的多股线束构成，用模制的热熔融物密封件填充这些空穴。较佳地，热熔融物材料选自由聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺或聚酯材料构成的材料组。 在一实施例中，热熔融物材料是聚烯烃材料。在另一实施例中，热熔融物材料是聚氨酯材料。在又一实施例中，热熔融物材料是聚酰胺材料。在另一实施例中，热熔融物材料是聚氨酯材料。根据本发明的又一方面，在具有绝缘外套的电缆的铝基芯部和铜基端子周围形成密封件的方法包括提供芯部的延伸超出绝缘外套的轴向边缘的露出引线；将铜基端子压接到引线上以提供引线和端子之间的电气接触；以及将端子和引线的交界部段放置到模腔内并注射热熔融物材料以在端子与引线的交界部上提供模制密封。该方法较佳地包括当模具冷却时保持模具内的压力。然后，在模具冷却之后从模具中移除端子。根据本发明的另一方面，该方法较佳地包括选自由聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺和聚酯材料构成的材料组的热熔融物材料。在该方法一实施例中，热熔融物材料是聚烯烃材料。 在另一实施例中，热熔融物材料是聚氨酯材料。在又一实施例中，热熔融的材料是聚酰胺材料。在另一实施例中，热熔融物材料是聚酯材料。通过阅读本发明的较佳实施例的以下具体说明，本发明的其它特征、使用和优点将变得更加清楚，该说明仅借助于非限制的示例并参见附图来给出。
现参照附图，附图中图1示出根据本发明的一方面的铝基电缆和铜基端子连接件，该图示出在热熔融物模制到连接件上之前铝基引线的露出的线束端；图2是根据本发明的一方面的本发明的一个实施例的电缆和端子的平面图及局部图，其中热熔融物模制到端子和电缆的交界部上；图3是根据本发明的一方面的端子和模具的侧视图，该模具示意地示出在端子和引线上方用以将热熔融物模制到端子和引线上；图4是根据本发明的一方面的图3中所示的端子和示意示出的模具的平面图；图5是根据本发明的一方面的端子和模具的另一实施例的侧视图；图6是根据本发明的一方面的图5中所示的另一实施例的平面图7是根据本发明的一方面的插入电连接器的空腔内的电缆和端子的平面图，其中热熔融物模制到端子和电缆交界部上；以及图8示出根据本发明的一方面在电缆的铝制芯部周围形成密封件的方法，该电缆具有绝缘外套和铜基端子。
具体实施例方式参见图1，本发明的示例性实施例包括具有绝缘外套12和铝基芯部14的电缆10。 芯部14由捆扎和绞合在一起的多股线束15构成。移除绝缘外套12的端部，以露出芯部14 的引线16。由铜合金制成的端子22具有后部84，该后部包括成对的绝缘部压接翼部36和成对的芯部压接翼部38，在成对的翼部之间具有槽口或间隙40。翼部36和38压接到电缆 10上，以使端子22紧固到绝缘外套12并与芯部14的引线16电接触。在端子22压接到电缆10上之后，在芯部14的单股线束15之间形成空穴42。芯部压接翼部38可选择性地包括锯齿部17，以改进芯部压接翼部38咬入铝制引线16。现参见图2，然后热熔融物密封件沈模制到端子22和电缆10及其引线16周围， 那该位置该熔融物密封件与端子22、芯部压接翼部38和绝缘部压接翼部36相接。模制的热熔融物密封件沈粘合到电缆芯部14和端子22并紧密包围和基本上填充围绕电缆芯部 14与端子22的整个交界部观的任何空间并使交界部观与周围的电解质密封开。热熔融物26模制成提供从压接翼部36到引线16的轴向远端部21的完全密封覆盖。模制的热熔融物密封件沈固定在绝缘部压接翼部36和芯部压接翼部38周围并紧密地围绕和基本上填充围绕露出的引线16的任何空间。用模制热熔融物密封件沈来填充形成于成对的绝缘部压接翼部36和成对的芯部压接翼部38之间的间隙40。形成于芯部14的各股线束15之间的空穴42也用模制热熔融物密封件沈来填充。现参见图3和4，热熔融物密封件沈通过由具有壁60和62的半模52和M形成的模腔50来成形。在半模52和M如图3中所示组装到一起之后，将端子22和电缆10于模腔50内放置在位。设置穿过模具并进入模腔50的适当浇口 56，以确保热熔融物能到达并覆盖整个引线16和翼部36、38。热熔融物还具有足够低的粘度以均勻地分布在端子22、 电缆10和模具壁60和62之间的整个空腔50内并填充该空腔50。还可采用压力模制以确保热熔融物均勻地分布在空腔50内。一旦模制完成，热熔融物在合模压力下冷却，冷却后组件可脱模以从模具中移除组装好的端子。在图3和4中所示的实施例中，模制的热熔融物密封件沈围绕端子22延伸360 度并覆盖端子22的底部66。当从电缆10的端部施加压缩空气(诸如在测试过程中可进行地)时，施加于端子22的底部的密封剂防止绝缘翼部36和电缆10之间的空气泄漏以及水侵入。热熔融物模制密封件26的外部尺寸足以提供用于使周围的电解质不与端子22和引线16之间的端子交界部观接触的完全覆盖。模制的热熔融物密封件沈的外部尺寸还小到不与安装到连接器外壳内的端子22干涉。热熔融物密封件沈的尺寸还设计成不与任何端子位置保证装置干涉，端子位置保证装置可以是端子所安装的任何连接器外壳的一部分。例如，当电缆10具有范围从1. 36-1. 60毫米的外径，端子坯料的厚度为0. 25毫米时，热熔融物密封件26在位置70处的高度应为约2. 8毫米。热熔融物密封件沈的顶面72 应高出端子22的顶面0. 5毫米。热熔融物密封件沈的长度为约16毫米并在绝缘部压接翼部36之后、在线A-A处延伸至少约5毫米。较佳地，热熔融物密封件沈在线B处提供相对于前匹配端子部段74至少约1. 0毫米间隙。其它的尺寸可应用于其它应用场合中的其它大小的电缆和端子。现参见图5和6，端子22的底面66形成空腔50的底壁62，因而模制的热熔融物密封件沈从端子22延伸出，并且在电缆10的引线16上以及在芯部压接翼部38上延伸。 端子底面66牢固地支承并与热熔融物密封件沈一起使引线16与端子22的交界部观(图 1中所示)与周围的电解质分开。注射到空腔50内的热熔融物的粘度足够低到在轴向端部 21的线束高点位置23处通过空腔限制结构。模制的密封件沈围绕端子22延伸360度并覆盖绝缘翼部36的底部75以防止水侵入端子22和电缆10之间。在图7中所示的另一实施例中，绝缘电连接器外壳76形成从外壳76内的开口 81 延伸的空腔78。端子22和引线16设置在空腔78内。电缆10从引线16的设置在空腔78 内的远端部21向后穿过外壳76内的开口 81延伸。模制的热熔融物密封件沈围绕端子22 的后部84延伸360度。热熔融物模制密封件沈的外部尺寸足以提供用于防止周围的电解质与端子22和引线16之间交界部观接触的完全覆盖。如图7中所示，热熔融物模制密封件26覆盖引线16和端子22与其之间的交界部观。热熔融物密封件沈包围电缆10的轴向延伸段88，该延伸段从电缆10的轴向端部21延伸到电缆10上与外壳76间隔开一定距离的位置87。电缆10上的位置87与外壳76外侧隔开用C-C表示的距离至少约1. 0毫米， 且较佳为约4. 0毫米。在这种实施例中，热熔融物密封件沈与电缆10的从引线16的远端部21到热熔融物密封件沈的后端部86的轴向延伸段88同轴设置并在其周围。在较佳的实施例中，C-C是约4毫米。热熔融物密封件沈突出超过外壳76以提供应变释放并抑制电缆10的设置在空腔78内那部分90的挠曲。热熔融物模制密封件沈的外部尺寸也小到足以提供将端子22安装到连接器外壳76的空腔78内的足够间隙。热熔融物密封件沈的尺寸还设计成提供端子位置保证装置(未示出)的足够间隙，端子位置保证装置可以是端子所安装的连接器外壳的一部分。热熔融物可以是聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺或合适的聚酯材料。每种类型的这些材料提供与端子、芯部材料和绝缘外套的适当粘附并提供完全和耐久的密封以减少诸如盐雾之类的电解质与引线16和端子22的交界部的接触，因而显著减少腐蚀。当聚氯乙烯(PVC) 用作绝缘外套12时聚酰胺是较佳的。另外，当需要较低的模制温度时，聚酰胺由于其较低的熔融温度而更为合适。合适的聚酰胺可以是汉高公司(Henkel)的Macromelt 0M673。例如，合适的聚烯烃可以是汉高公司(Henkel)的Macromelt Q5365。合适的聚氨酯可以是汉高公司(Henkel)的 XJG-626090。通过使引线16与端子22的连接的交界部28完全与诸如盐水的电解质完全密封开，铝基电缆与铜基电端子的连接件的耐电化腐蚀性大幅改进。在密封件沈模制之前压接到铝制引线16上的芯部压接翼部38提供端子22和电缆10之间低电阻导电连接和接触。 模制的热熔融物密封件26提供整个引线16和铝基芯部14的大幅增强和完全的密封并保护端子22和引线16之间的电连接和接触。热熔融物密封件沈具有在严苛的汽车环境下相当好的耐久性并可经受水雾、相当大的气流压力和热冲击。
根据本发明的另一方面，图8示出在具有绝缘外套12和铜基端子的电缆的铝基芯部14周围形成密封件沈的方法100。步骤102提供芯部14的延伸超出绝缘外套12的轴向边缘92的露出引线16。步骤104将铜基端子22压接到引线16上以提供引线16和端子 22之间的电气接触。步骤106将端子22和引线16的交界部段观放置到模腔50内。步骤 108注射热熔融物材料以提供端子22和引线16之间交界部观上的模制密封件26。该方法较佳地还包括在模具冷却时保持模腔50内压力的步骤110和然后在模具冷却之后从模腔50中移除端子22和引线16的交界部段28的步骤112。尽管主要应用场合是与具有不同电势的不同金属的电缆和端子连接件一起使用， 但可预见到密封件还可用于由类似或相同的金属制成的端子和电缆以使端子和交界部与严苛的环境密封开。在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的范围和精神的情况下可进行改型和修改。
权利要求
1.一种电连接结构，包括 导电电缆芯部；连接至所述电缆芯部的端子；以及粘合到所述电缆芯部和所述端子的模制的热熔融物密封件，所述热熔融物密封件紧密地包围并基本上填充在所述电缆芯部与所述端子的整个交界部周围的任何空间，并使所述交界部相对于周围的电解质密封。
2.如权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述导电电缆芯部由铝或铝合金制成，而所述端子包括铜合金。
3.如权利要求2所述的电连接结构，其特征在于，还包括 包围所述电缆芯部的绝缘外套；以及设置在所述芯部的一个端部处的所述芯部的露出引线， 所述端子包括成对的绝缘部压接翼部和成对的芯部压接翼部， 所述绝缘部压接翼部压接到所述绝缘外套上，而所述芯部压接翼部压接到所述露出引线上并与所述露出引线电接触，所述模制的热熔融物密封件固定在所述绝缘部压接翼部和所述芯部压接翼部周围并紧密地包围和基本上填充在所述露出弓丨线周围的任何空间。
4.如权利要求3所述的电连接结构，其特征在于，用所述模制的热熔融的密封件来填充形成于所述成对的的绝缘部压接翼部和成对的芯部压接翼部之间的间隙。
5.如权利要求3所述的电连接结构，其特征在于，还包括形成具有开口的空腔的连接器外壳，所述露出引线和所述芯部压接翼部设置在所述空腔内，所述外套从所述露出引线处的轴向边缘经所述开口延伸，所述模制的热熔融物密封件整个包围所述外套的从所述轴向边缘延伸到所述外套上一位置的长度，所述外套上的所述位置与所述外壳间隔开一距离，由此所述热熔融物密封件抑制所述外套的所述长度的挠曲ο
6.如权利要求3所述的电连接结构，其特征在于，所述芯部包括当压接时具有空穴的多股线束，用所述模制的热熔融物密封件填充所述空穴。
7.如权利要求2所述的电连接结构，其特征在于，所述热熔融物密封件由选自由聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺和聚酯构成的材料组的材料制成。
8.一种耐腐蚀的电连接结构，包括导电电缆，所述导电电缆具有由第一导电材料制成的芯部和绝缘外套，所述绝缘外套基本上包围所述芯部的整个长度，但没有绝缘外套的未覆盖部分除外；电连接到所述未覆盖部分的端子，所述端子由第二导电材料制成，当暴露于电解质环境时，所述第二导电材料比第一导电材料负电性小；以及粘合到所述电缆和所述端子的模制的热熔融物密封件，所述热熔融物密封件包围并基本上填充在所述芯部的所述未覆盖部分以及所述未覆盖部分与所述端子的交界部周围的任何空间，由此所述交界部和所述未覆盖部分有效地与周围的电解质隔离并免于暴露于这些电解质。
9.如权利要求8所述的电连接结构，其特征在于，所述热熔融物密封件由选自由聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺和聚酯构成的材料组的材料制成。
10.如权利要求8所述的电连接结构，其特征在于，所述热熔融物密封件包括聚酰胺， 而所述绝缘外套包括聚氯乙烯。
11.如权利要求8所述的电连接结构，其特征在于，所述第一导电材料选自由铝和铝合金构成的组。
12.如权利要求11所述的电连接结构，其特征在于，所述第二导电材料选自由铜和铜合金构成的组。
13.如权利要求8所述的电连接结构，其特征在于，还包括形成具有开口的空腔的连接器外壳，所述端子和所述电缆的轴向边缘设置在所述空腔内，所述电缆从所述轴向边缘经所述开口延伸，所述热熔融物密封件包围所述电缆的从所述轴向端部延伸到所述电缆上与所述外壳间隔开一距离的位置的一段。
14.如权利要求13所述的电连接结构，其特征在于，所述距离是至少1.0毫米。
15.如权利要求13所述的电连接结构，其特征在于，所述端子包括成对的绝缘部压接翼部和成对的芯部压接翼部，所述绝缘部压接翼部压接到所述外套上，而所述芯部压接翼部压接到所述露出引线上并与所述露出引线电接触，所述热熔融物密封件固定在所述绝缘部压接翼部和所述芯部压接翼部周围。
16.如权利要求15所述的电连接结构，其特征在于，用所述模制的热熔融物密封件来填充形成于所述成对的的绝缘部压接翼部和成对的芯部压接翼部之间的间隙。
17.如权利要求16所述的电连接结构，其特征在于，所述芯部包括当压接时具有空穴的多股线束(15)，用所述模制的热熔融物密封件填充所述空穴。
18.一种在具有绝缘外套的电缆的铝基芯部和铜基端子周围形成密封件的方法，所述方法包括如下步骤提供所述芯部的延伸超出所述绝缘外套的轴向边缘的引线；将所述铜基端子压接到所述引线上以提供所述引线和所述端子之间的电气接触；将所述端子和所述端子与所述引线的交界部段放置到模腔内；以及将热熔融物材料注射到所述空腔内以在所述引线和所述端子与所述引线的所述交界部段上提供密封件。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述热熔融物材料选自由聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺和聚酯构成的材料组。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤使所述模具在压力下冷却；以及在所述模具冷却之后移除所述端子和引线。
全文摘要
一种耐腐蚀的电连接结构具有带有导电芯部和绝缘外套的导电电缆。导电端子电连接到芯部的延伸超出绝缘外套的引线。模制成的热熔融物密封件使芯部和端子的交界部段相对于周围的电解质密封。在示例性的实施例中，芯部由铝或铝合金制成，而端子由铜合金制成。
文档编号H01R11/12GK102576949SQ201080042027
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月17日 优先权日2009年9月18日
发明者酒井敦 申请人:德尔福技术有限公司