專利名稱：電連接器密封系統(tǒng)的制作方法
一種類型的連接器包括由剛性模制工程塑料制成的剛性絕緣體，這種塑料是一種具有至少為100000psi的楊氏彈性模量的材料，還包括由彈性材料制成的密封件，這種材料具有不大于50000psi的楊氏彈性模量。此剛性的絕緣體和彈性的密封件對準(zhǔn)接收接頭的通道，所述接頭具有向后延伸的導(dǎo)線。所述導(dǎo)線通過密封件并在密封件后面延伸。剛性絕緣體形成面向前后的臺肩，其和接頭上的相應(yīng)的臺肩嚙合，以便阻止接頭的運動，同時密封件對導(dǎo)線進行密封以便防止水或其它流體通過達到接頭和導(dǎo)線的暴露的部分。
大部分接頭用于傳輸信號，并具有比在其上延伸的導(dǎo)線的直徑大出不多的直徑。不過，一些接頭具有大的直徑，例如用于傳輸功率的接頭和具有中心接觸部分和外部接觸部分的同軸接頭。通?？梢园堰m當(dāng)小一些的直徑的導(dǎo)線連接到這種大直徑的接頭上。不過，在確保密封通道的壁和用于連接大直徑的接頭的所述適當(dāng)小一些直徑的導(dǎo)線的外徑之間的密封方面存在問題。只有當(dāng)接頭的最大直徑和導(dǎo)線直徑之間的直徑差合適時，才能把接頭推入就位和從密封通道中被除去而不會損壞。不過，當(dāng)大直徑的接頭被推通過密封通道時，大的直徑差將破壞密封通道。對于大直徑的接頭可以使用較大直徑的導(dǎo)線，不過這樣的缺點是，較大直徑的導(dǎo)線在電纜中占據(jù)更多的空間，并且增加成本。這樣一種連接器將是有價值的，這種連接器呈一種簡單的并且容易安裝的組件形式，其能夠使大直徑的接頭被迫使向前或向后通過密封通道而不會對密封通道造成破壞，同時所述密封通道又能提供和從接頭延伸的導(dǎo)線的可靠的壓配合。
按照本發(fā)明的一個實施例，提供一種所述類型的改進的連接器，其具有剛性絕緣體和在所述絕緣體后面的彈性密封件，帶有被牢固地保持在所述剛性絕緣體中的接頭和從接頭延伸的被密封件密封的導(dǎo)線。這種改進的連接器使得接頭能夠通過所述密封通道而不破壞密封通道，盡管在接頭的最大外徑和從中延伸的導(dǎo)線的外徑之間具有大的直徑差。所述連接器包括模塊彈性插入物，其具有和所述導(dǎo)線呈壓配合從而進行密封的的管狀的內(nèi)表面，并具有和相應(yīng)的密封通道呈壓配合的外表面。所述模塊插入物被穿在導(dǎo)線上，以使接頭在所述插入物不就位的狀態(tài)下可以通過絕緣體通道，然后迫使插入物進入絕緣體通道。所述連接器可以包括帶有從中延伸的導(dǎo)線的附加接頭，此時在接頭的最大直徑和導(dǎo)線的外徑直徑間沒有大的直徑差，以致于可以迫使較小的接頭通過密封通道的密封壁而不破壞密封壁，并且?guī)в泻兔芊饧闹С植糠终w形成的密封壁。
本發(fā)明的新的特征特別在所附的權(quán)利要求書中提出。通過結(jié)合附圖閱讀下面的說明，可以更好地理解本發(fā)明。


圖1是按照本發(fā)明第一實施例構(gòu)成的連接器的前等角投影圖；圖2是圖1的連接器的后等角投影圖；圖3是圖1中連接器的部件分解剖視圖，表示位于連接器本體外部的一個大接頭和一個小接頭；圖4是圖3的連接器的剖視圖；圖5是本發(fā)明另一實施例的連接器的部件分解剖視圖，其中大接頭是同軸接頭。
圖1和圖2說明具有大接頭12和小接頭14的連接器10。大接頭組件或大接頭12是功率接頭，其用于傳輸大電流，因此需要較大的面積和較大的截面，以便減少發(fā)熱，同時，小接頭14是信號接頭，其用于傳輸小電流的信號。通過沿著向前的方向F移動，這些接頭可以和另一個連接器的接頭相連。導(dǎo)線20具有終止于大接頭上的前端，并從該連接器向后方R延伸，同時，較小的導(dǎo)線22和較小的接頭相連，并從該連接器向后延伸。
如圖3所示，所述連接器包括連接器本體30，其帶有用于固定接頭12、14的位置的剛性絕緣體32和用于密封導(dǎo)線20、22以避免濕氣進入導(dǎo)線終止于接頭的位置的彈性密封件34。剛性絕緣體包括前后部分40、42，它們由剛性工程聚合物模制而成，所述聚合物是至少具有100000psi楊氏彈性模量的聚合物。密封件34由彈性材料模制而成，所述材料是至少具有50000psi楊氏彈性模量的材料。密封件的前端借助于粘結(jié)劑或熱粘結(jié)工藝被固定在剛性絕緣體上。
每個大接頭組件或接頭12包括在實心的機加工件61上的金屬片鎖緊環(huán)60。所述接頭包括用于和匹配接頭嚙合的接頭前部50、一個面向后方的臺肩52和兩個面向前方的臺肩54，56。金屬片鎖緊環(huán)60由被卷成圓柱形的金屬片制成，其具有間隙58。鎖緊環(huán)具有一個向內(nèi)成角度的前端，其形成一個面向前的和接頭臺肩52鄰接的臺肩64，并具有和接頭臺肩56鄰接的鎖緊環(huán)后臺肩59。這樣，把鎖緊環(huán)保持在接頭的支持部分(部分61)上。當(dāng)大接頭組件被向前推到其位置時，在鎖緊環(huán)上的臺肩59卡在絕緣體部分42上的面向前的臺肩65的后方，從而防止接頭脫落。與此同時，在接頭上的面向前的臺肩54基本上和被形成在剛性絕緣體后表面上的面向后的臺肩66鄰接，借以阻止大接頭的任何進一步向前運動。
剛性絕緣體32具有用于接收大接頭的接頭保持通道70，同時彈性密封件34具有相應(yīng)的密封通道72，其接收大接頭，并且供大的引線20通過其延伸。
小接頭14被以類似于大接頭的方式保持著，其中利用剛性絕緣體32，所述剛性絕緣體具有叉齒(tine)80，所述叉齒具有形成和在小接頭上的面向后的臺肩82嚙合的面向前的臺肩的自由的前端。所述剛性絕緣體還形成面向后的臺肩84，其和小接頭的面向前的臺肩86嚙合。因而，和大接頭的情況一樣，小接頭可以通過向前滑動到達其位置，直到彈性的臺肩卡在該接頭面向后的臺肩的后方為止進行安裝。
小的導(dǎo)線22中每一個包括一銅芯90和圍繞該銅芯的絕緣體92。絕緣體的前端是帶狀的，銅芯的前端96被插入在小接頭后端的套筒100中，導(dǎo)線芯終止在接頭上。端接可以通過壓接套筒100來實現(xiàn)。另一種類型的套筒能使銅芯前端96焊接在接頭套筒上。剛性絕緣體形成接收小接頭的小的通道102，而彈性密封件34形成供接頭和小的導(dǎo)線22延伸通過的小的密封通道104。
密封件形成內(nèi)部隆起110，其沿徑向向內(nèi)向著密封通道的軸線112凸出，從而密封導(dǎo)線22的外部。內(nèi)部隆起的內(nèi)徑用于和導(dǎo)線22形成壓配合，以提供防水密封。所述內(nèi)徑小于小接頭的最大直徑B。結(jié)果，接頭的插入需要用力向前推動使其通過內(nèi)部隆起110，當(dāng)接頭的大直徑的部分通過時，所述隆起110將變位。小接頭的最大直徑B和導(dǎo)線的直徑D1(其是常數(shù))之間的直徑差是不大的。結(jié)果，接頭可以被柔和地推動通過內(nèi)部隆起110到達其安裝位置，而不會對用于阻止?jié)駳饨佑|小導(dǎo)線22的內(nèi)部隆起造成永久破壞。應(yīng)當(dāng)注意，在彈性密封件中的小通道104的直徑最好大約等于接頭的最大直徑B，并且?guī)缀踉谒星闆r下，通道104的直徑至少是接頭最大直徑B的95％，以便能夠使接頭插入。
大的導(dǎo)線20包括絕緣體120和銅芯122。銅芯以和小接頭相同的方式端接在大接頭的套筒124上，通過壓接包圍銅芯前端126的套筒實現(xiàn)所述端接。
大導(dǎo)線20被和其處于壓配合的密封通道中的內(nèi)部隆起130密封就位。可以和密封件34的支持物整體地形成大隆起130，如同用于密封小的接頭和導(dǎo)線的小隆起110那樣。不過，把大的內(nèi)部隆起130和密封件34形成一個整體具有缺點。這是因為大接頭的132部分的最大直徑D4比大導(dǎo)線的直徑D2大得多。結(jié)果，如果大接頭部分被推動經(jīng)過一直徑的內(nèi)部隆起130以便和大導(dǎo)線實現(xiàn)壓配合，則大接頭部分54將會引起隆起的永久性破壞，結(jié)果很可能不能在大導(dǎo)線周圍實現(xiàn)防水密封。
為避免破壞大內(nèi)部隆起130，中請人在和密封件34分開模制的彈性模塊插入物140的管狀的內(nèi)表面134上形成大的內(nèi)部隆起130。在把導(dǎo)線芯的前端126端接到接頭上之前，模塊插入物140在大導(dǎo)線20上被滑動。在把導(dǎo)線端接在接頭上之后，把接頭向前推動經(jīng)過密封件和剛性絕緣體中的通道72，70，直到大接頭處于或非常接近于其安裝位置為止。然后，把模塊插入物140向前推入密封通道。應(yīng)當(dāng)注意，密封件具有一內(nèi)部法蘭150，其具有面向前的法蘭表面152。模塊插入物140當(dāng)被推動經(jīng)過法蘭時稍微被壓縮，直到在插入物后方的面向后的插入物表面154和法蘭表面152鄰接為止。此時，插入物對著接頭的后端156被稍微壓縮，而且插入物的外表面158和密封本體的內(nèi)部處于壓配合狀態(tài)。最好不把插入物粘結(jié)在其位置上，以便能夠更換接頭。密封通道72的內(nèi)徑D5最好和接頭的最大外徑D4基本相同，雖然可以使用象最大接頭直徑95％那樣小的密封通道72。
在申請人設(shè)計的一種連接器中，小接頭14具有85密耳的最大直徑B(1密耳等于10-3英寸)，或2.2mm，而小導(dǎo)線的直徑D1是48密耳(1.2mm)，其比為85/48＝1.8。申請人發(fā)現(xiàn)，利用這個等于1.8的接頭最大直徑對導(dǎo)線外徑的比，在接頭被推動通過隆起之后，可以保持小的內(nèi)部隆起110對于導(dǎo)線的密封。大接頭具有225密耳(5.7mm)的最大直徑D4，而導(dǎo)線具有100密耳(2.5mm)的直徑D2，其比為225/100或2.25∶1。申請人發(fā)現(xiàn)，可以密封大導(dǎo)線的內(nèi)部隆起會因大接頭的通過而被破壞，使得不能確保密封。似乎是，當(dāng)接頭最大直徑與導(dǎo)線直徑的比大于大約2∶1時，申請人的單獨模制的插入物是理想的，而當(dāng)所述比小于2∶1時，可以使用和密封件的支持物整體形成的內(nèi)部隆起提供可靠的密封。此外，當(dāng)直徑差0.225－0.100＝0.125英寸(3.2mm)大于大約0.1英寸(2.5mm)時，單獨模制的插入物是理想的。對于小的接頭組件，所述的差只有0.85－0.048＝0.037英寸(0.9mm)。
在申請人設(shè)計的連接器中，每個大密封件通道直徑D5是0.227英寸(5.8mm)，其大于每個插入物內(nèi)部隆起的直徑D6的250％。實際上，內(nèi)徑D6是0.07英寸(1.8mm)。
圖5表示本發(fā)明另一實施例的連接器200，其中大接頭202是同軸接頭，帶有插銷狀的中心接觸部分204和插座形的外同軸接觸部分206。該連接器包括一本體210，其帶有在其每個部分214、216中的由模制剛性工程聚合物制成的剛性絕緣體212和彈性密封件220。剛性絕緣體212具有通道222，其和密封件中的相應(yīng)的通道224對準(zhǔn)。同軸線或電纜230具有被端接在外接觸部分上的外導(dǎo)體232，還具有被端接在內(nèi)接觸部分204上的中心導(dǎo)體234。外接觸部分206由金屬片制成，其中形成有槽，以形成帶有和剛性絕緣體上的臺肩244嚙合的面向后的臺肩242的叉齒240。在接頭上的面向前的臺肩250和剛性絕緣體上的臺肩252嚙合。彈性模塊插入物252把導(dǎo)線230密封在密封件通道224的內(nèi)部。應(yīng)當(dāng)注意，迫使具有插座部分206的接頭通過內(nèi)部密封隆起是困難的，而且在這種情況下模塊插入物252是特別有用的。
因而，本發(fā)明提供一種帶有剛性絕緣體和彈性密封件的連接器，在彈性密封件中具有對準(zhǔn)的通道用于保持具有向后延伸的導(dǎo)線的接頭，并用于對導(dǎo)線實現(xiàn)密封，這能夠避免破壞密封，盡管在接頭的最大直徑和導(dǎo)線直徑之間具有大的直徑差。當(dāng)這種大的直徑差存在時，通過提供一個單獨的彈性模塊插入物可以避免破壞密封，所述插入物在接頭被安裝之后被插入密封通道。該密封插入物可以處于連接器密封件的通道中，所述密封件具有一個或幾個小的通道，其中接頭的最大直徑比相應(yīng)小導(dǎo)線的外徑大不多，并且壓在導(dǎo)線的外部的密封隆起被和密封件的支持部分整體地形成，而不作為單獨的插入物形成。密封件最好在用于保持模塊插入物的每個通道的后面具有內(nèi)部法蘭，模塊插入物被推動經(jīng)過法蘭，此后由所述法蘭固定就位。
雖然上面說明了本發(fā)明的特定實施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，不脫離權(quán)利要求限定的本發(fā)明的構(gòu)思，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以作出多種改變和改型。
權(quán)利要求
1.一種連接器(10，200)，所述連接器包括一連接器本體(30，210)，其包括形成多個保持接頭的絕緣體通道(70，102，222)的剛性絕緣體(32，212)，所述連接器本體在每個絕緣體通道中形成一面向后的臺肩(66，84，252)，以限制接頭向前插入絕緣體通道，并沿著每個絕緣體通道形成面向前的臺肩(65，80，244)，用于保持向前插入的接頭不會向后脫落；多個接頭(12，14，202)，其中的每一個處于所述一個絕緣體通道中，并具有面向前的和面向后的臺肩部分(56，52，86，82，250，242)，它們基本上和所述連接器本體的面向前的和面向后的臺肩接合，其中包括第一和第二接頭；多個導(dǎo)線(20，22，230)，其中的每一個具有和所述一個接頭相連的前端，并從接頭向后延伸，其中包括和所述第一接頭相連的第一導(dǎo)線(22)，以及和所述第二接頭相連的第二導(dǎo)線(20)；所述連接器本體包括被固定在所述剛性絕緣體上的彈性密封件(34，220)，所述密封件具有多個密封通道(72，102，224)，它們分別和所述絕緣體通道的一個通道對準(zhǔn)，且使所述導(dǎo)線通過所述密封通道；所述密封件具有牢固地壓在至少所述第一導(dǎo)線(22)上的密封壁；一模塊彈性插入物(140)，其具有和所述第二導(dǎo)線呈壓配合的管狀的內(nèi)側(cè)表面(134)，并具有和所述密封通道的第二個呈壓配合的外表面(158)。
2.如權(quán)利要求1所述的連接器，其中所述第一和第二導(dǎo)線(22，20)中的每一個具有一外徑(D1，D2)；所述第二接頭(12)具有一前部，所述前部位于所述剛性絕緣體中，并且在其后面具有最大第二接頭直徑(D4)，所述直徑大于所述第二導(dǎo)線外徑(D2)的兩倍，而所述第一接頭的最大直徑(B)小于小于所述第一導(dǎo)線外徑(D1)的兩倍。
3.如權(quán)利要求1所述的連接器，其中所述第二接頭(12)具有一大于所述第二導(dǎo)線外徑(D2)的180％的最大直徑(D4)，并且所述最大直徑至少比所述第二導(dǎo)線的外徑大2mm。
4.如權(quán)利要求1所述的連接器，其中所述第二密封通道(72，224)沿著其長度除去其后端之外是圓柱形的，并且所述第二密封通道在所述后端具有一徑向向內(nèi)延伸的法蘭(150)，其具有小于所述插入物外徑的內(nèi)徑。
5.如權(quán)利要求4所述的連接器，其中所述插入物具有一帶有面向后的插入物表面的后端部分，所述法蘭具有一和所述面向后的插入物表面嚙合的面向前的法蘭表面(152)。
6.一種連接器，包括形成多個絕緣體通道(102，222)的剛性絕緣體(32，212)；多個接頭(12，14，202)，每個接頭位于一個所述絕緣體通道內(nèi)；多個導(dǎo)線(20，22，230)，其中每個具有一和所述接頭中的一個相連的前端(126，96，234)，并從接頭向后延伸，并且具有一導(dǎo)線外徑(D2，B)；彈性密封件(34，220)，其被固定到所述剛性絕緣體上，并具有多個密封通道(72，104，224)，所述通道的每一個和所述絕緣體通道的一個對準(zhǔn)，所述導(dǎo)線中的每一個通過所述密封通道中的一個；所述導(dǎo)線的第一個(20，230)處于所述密封通道的第一個中，并且和位于所述絕緣體通道的第一個(70)中的所述接頭(12，202)的第一個相連；所述第一個接頭具有一大于所述第一導(dǎo)線外徑的180％的最大直徑(D4)；所述第一密封通道沿著其大部分長度具有一直徑(D5)，所述直徑(D5)至少是所述第一接頭最大直徑的95％；并且包括模塊彈性插入物(140，252)，其具有一和所述第一導(dǎo)線處于壓配合狀態(tài)的管狀內(nèi)表面(134)，和一與所述第一密封通道呈壓配合狀態(tài)的外表面(158)。
7.如權(quán)利要求6所述的連接器，其中所述導(dǎo)線中的第二個位于所述密封通道的第二個(104)內(nèi)，并被固定在所述絕緣體通道(104)的第二個上；所述第二接頭具有一大于所述第二導(dǎo)線直徑(D1)的最大直徑(B)，但是所述第二接頭最大直徑對所述第二導(dǎo)線直徑的比小于所述第一接頭最大直徑對所述第一導(dǎo)線直徑的比；所述第二密封通道具有和第二導(dǎo)線呈壓配合狀態(tài)的密封通道壁(110)，所述密封通道壁和所述彈性密封件整體地被形成。
8.一種連接器，包括一形成多個用于保持被連接到導(dǎo)線前端的接頭的絕緣體通道(70，102，222)的剛性絕緣體(32，212)；彈性密封件(34，210)，其被固定到所述剛性絕緣體上，并具有多個密封通道(72，104，224)，所述通道的每一個和所述絕緣體通道的一個對準(zhǔn)，用于通過所述接頭；所述第一密封通道(72)沿著其大部分長度具有一預(yù)定的內(nèi)徑(D5)，用于使接頭(12)通過到達所述絕緣體通道的第一個，并且包圍第一導(dǎo)線；并且包括一模塊彈性插入物(140)，其具有管狀內(nèi)表面(134)，所述內(nèi)表面帶有多個具有最小直徑的內(nèi)部隆起(110)，以提供和所述第一導(dǎo)線的壓配合，并具有一和所述第一密封通道呈壓配合狀態(tài)的直徑的外表面(158)；所述第一密封通道的所述內(nèi)徑至少是所述插入物內(nèi)表面最小直徑的250％。
9.如權(quán)利要求8所述的連接器，其中所述第一密封通道(72，224)的所述內(nèi)徑(D5)至少比所述插入物內(nèi)表面的直徑大2mm。
10.如權(quán)利要求8所述的連接器，其中，所述第一密封通道(72，224)除去其后端之外是圓柱形的，所述后端形成一徑向向內(nèi)凸出的法蘭(150)。
全文摘要
一種連接器,具有一帶絕緣體通道的剛性絕緣體,一帶有和絕緣體通道對準(zhǔn)的密封通道的彈性密封件,以及接頭;所述接頭帶有位于剛性絕緣體通道內(nèi)的前端和與導(dǎo)線相連的后端,所述密封件能對導(dǎo)線進行密封同時使大接頭能通過大的密封件通道進行安裝而不會破壞。模塊彈性插入物位于每個大密封通道中,其外部和密封通道壓配合內(nèi)部和導(dǎo)線壓配合,使得大直徑接頭可在模塊插入物未到位時通過該密封通道。
文檔編號H01R13/52GK1332493SQ0112164
公開日2002年1月23日 申請日期2001年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月6日
發(fā)明者索拉伯·薩費 申請人:Itt制造企業(yè)公司