本发明涉及一种防水电连接器,更具体地说,涉及一种被设计成一端与deutsch连接器配合的两件式电连接器,并且其中电连接器被设计成使得第二端被设计成与插孔配合,并且包括多个密封,包括能拆卸的连接器主体,该连接器主体安置在连接器基部的顶部上并形成接纳deutsch连接器的腔。
背景技术:
1、电照明行业面临的一个挑战是防止水进入照明设备和电子设备中。这对于设计用于潮湿位置的照明设备如室外照明、有积水区域或汽车和船舶应用而言尤为重要。照明制造商竭尽全力设计密封严实的壳体以防止水进入,并尝试了各种方法,但效果有限。
2、当水进入照明设备或电子设备中时,可能会出现许多问题。一个主要问题是腐蚀,这会缩短照明设备或电子设备的使用寿命。其他问题涉及安全性,如短路和接地故障,这些问题可能会在照明设备或电子设备老化时发生。还有其他问题包括由从漏电电连接器延伸的电连接器供电的设备的性能降低。
3、为了解决这些问题,照明制造商一直致力于提供更好的防潮密封件,以完全封闭照明设备和电子设备的内部空间,使其与外部隔离。虽然制造商已成功生产出密封严实的照明设备和电子设备壳体,但仍无法防止水的侵入。
4、一种电连接器被称为deutsch连接器。deutsch连接器是为运输行业设计的环境密封、防水电连接器。坚固的热塑性壳体可在-55℃至125℃的温度范围内工作,并且包括硅橡胶密封件。deutsch连接器根据应用需求可提供不同数量的腔。可以在https://www.deutschconnector.com/products/deutsch_connectors/上看到各种deutsch连接器的示例。
5、在某些配置中,deutsch连接器是作为凸缘安装连接器提供的,可以在https://www.deutschconnector.com/products/deutsch_connectors/deutsch_flan ge_mount_connectors/上看到。然而,凸缘安装的deutsch连接器存在一个主要问题,即容易断裂。在恶劣环境中,例如汽车行业,插拔deutsch连接器可能很困难,需要人们用很大的力气将公连接器从凸缘连接器上拔出。通常,人们会在试图将公连接器从凸缘主体上松开时左右摇晃连接器。这往往导致凸缘主体开裂,因为它们通常是由硬热塑性材料制成的单体结构。此外,对于固定在表面上的凸缘安装连接器来说,如果过紧固定deutsch连接器的螺钉,也可能会导致凸缘连接器开裂。
6、需要注意的是,deutsch连接器被特意选择为由热塑性材料形成的单体结构。这一点很重要,因为这种结构限制了连接器的水侵入点。
7、当deutsch连接器损坏时,需要将整个凸缘连接器主体拆下并更换。通常,这涉及将凸缘连接器主体从连接的表面上拆下,穿过开口将电线拉出,然后剪断先前已焊接到设备引线(例如照明设备、电子设备等)的电线。由于环境的恶劣性质,非焊接连接通常是不可接受的。例如,如果应用于车辆的灯条,那么车辆行驶的振动会导致诸如电线螺母之类的连接松动,从而导致设备故障。因此,更换损坏的deutsch连接器是一个耗时且劳动密集的过程。
8、此外,某些类型的照明设备使用的灯具可产生大量热量。当灯具产生热量时,它会加热密封的照明设备内的周围空气,从而使空气膨胀。然而,在密封非常严实的照明设备中,加热的空气无法轻易从设备内部逃逸,因此膨胀的空气增加了设备内部的气压。照明设备内的增压空气随后会通过任何可用的通道与设备外部的较低压力空气达到平衡。其中一条通道是电缆内的空气空间(电导体股线之间的空间以及电导体与周围绝缘层之间的空间)。结果是,设备内的空气通过电缆穿过并通过电气配件从照明设备内部逃逸。然而,虽然逃逸的空气并不一定有问题,但当关闭照明设备并且内部灯具冷却下来时,照明设备内的空气也会冷却和收缩,导致照明设备内部产生负压。负压会通过空气逃逸时的相同的路径即经由电缆和配件将空气和湿气吸入照明设备内。在使用deutsch连接器时,通道延伸通过公连接器和连接器主体本身。随着时间的推移,加热和冷却的重复循环会导致大量的湿气被吸入照明设备。这些湿气随后在照明设备开/关时经受加热和冷却,导致整个照明设备内出现冷凝,从而加速腐蚀、退化并最终导致设备过早失效。
技术实现思路
1、所期望的是一种电连接器,其可以安装至表面,防止水穿过电连接器。
2、还期望提供一种电连接器,其可以安装至表面,防止电连接器断裂或开裂。
3、进一步期望提供一种电连接器,其可以安装至表面,作为一个两件式结构,连接器的形成腔的部分可以与安装至表面的部分分离。
4、还进一步期望提供一种电连接器,其可以安装至表面,具有防止断裂的特性,并适于接纳deutsch连接器。
5、还期望提供一种防水电连接器,其包括两件式结构,可以减少组装的时间和难度。
6、还期望提供一种电连接器,其可以直接插入照明设备的表面中设置的插座,其中,该电连接器在插座内部和周围以及电连接器的内部提供防水密封。
7、在一种配置中,提供了一种可插入到插座中的电连接器,该插座可设置在照明设备的壳体中。电连接器可形成为两件式连接器,包括连接器基部和连接器主体。在一种配置中,连接器基部由弹性材料制成,而适于座置在连接器基部的顶部上的连接器主体由刚性金属材料制成。
8、在一种配置中,连接器基部被形成为一个整体,并被形成为具有主体部分和凸缘区段。主体部分适于被插入到形成在表面中的开口中(例如插入到形成在壳体中的插座中),该表面可以是照明设备的壳体或车辆发动机舱内的安装表面等。在一种配置中,主体部分可设置有围绕主体部分周向延伸的一系列脊或突起部分。当被插入到开口/插座中时,这一系列脊或突起部分与开口/插座的内表面相互作用,从而形成密封,防止水通过开口进入。在一种配置中,引脚可从主体部分延伸,并被设计成与插座中的对应插孔相互作用。引脚可由导电材料制成,并且在主体部分的端部周围形成密封,从而防止水通过引脚的边缘或周围通过。
9、连接器基部还可包括比主体部分宽的凸缘区段,其中,凸缘区段与围绕开口的表面(例如壳体的表面)相互作用,从而允许连接器基部被牢固地附接到壳体。在一种配置中,凸缘区段可设置有两个开口,每个开口位于从主体部分向外相对的位置,并且适于接纳紧固件,例如螺钉,以将电连接器固定在插座中,从而防止意外拆卸电连接器。
10、在一种配置中,连接器主体被形成为一个整体,并且形成为具有凸缘部分和突起区段。连接器主体的凸缘部分适于与连接器基部的凸缘区段相互作用。凸缘部分和凸缘区段相互作用,使得形成多个密封,从而防止水从凸缘部分和凸缘区段之间通过。连接器主体的凸缘部分在一种配置中还设置有与凸缘区段中的两个开口相对应的两个开口,从而允许相应的紧固构件穿过凸缘区段和凸缘部分这二者。当紧固构件被紧固时,凸缘部分被压缩到凸缘区段上,而凸缘区段又被压缩到表面上。
11、连接器主体还包括形成腔的突起区段。腔适于接纳公连接器,在一种配置中,公连接器包括deutsch连接器。连接器主体在一种配置中可由铝制成。此外,突起区段形成有适于与和公连接器相关联的臂相互作用的锁定机构。锁定机构可包括位于突起区段中的适于接纳臂上的突出部的至少一个开口。在实际操作中,当公连接器被插入到腔中时,臂上的突出部将接触腔的内表面,使臂向内偏转。当公连接器完全前进到腔中时,突出部与至少一个开口轴向对齐,使臂向外偏转,从而使突出部延伸穿过至少一个开口。这反过来将公连接器锁定在腔中,从而防止公连接器从电连接器中意外脱落。
12、还应注意,连接器基部和连接器主体是键连接的,使得连接器主体只能在一个方向上附接到连接器基部,从而确保电连接器在这两个部件之间形成正确的密封。同样,插座也是键连接的,使得电连接器只能在正确的方向上插入到插座中。
13、本领域技术人员将进一步理解,可在电连接器中设置任何数量的引脚(例如,2个引脚、3个引脚、4个引脚等),这将还包括对应的电导体。连接器主体中的引脚将对应于从连接器基部延伸的被设计成与定位在插座中的插孔接合的引脚。可设置完全延伸穿过电连接器的引脚。例如,引脚可从电连接器的远端端部延伸(例如,在deutsch连接器的腔中),它们可以延伸穿过电连接器,并且从电连接器的近端端部延伸(例如,被设计成与照明设备的壳体中的插座接合)。这种配置简化了组装过程,因为不用执行焊接并且没有导线馈送通过电连接器中的内部开口。插脚如图所示设置为单个整体结构,并且可包括具有肩部的座,该肩部被设计成将插脚保持在电连接器内的预定位置。
14、在一种配置中,位于插座的底端处的插孔可被联接到电路板,使得当电连接器以适当取向被插入到插座中时,随着电连接器前进到插座中,从连接器基部延伸的引脚与对应的插孔对准并接合。一旦电连接器完全前进到插座中,连接器基部的凸缘部分就将抵靠照明设备壳体的表面平坦放置,并且引脚完全前进到插孔中。此外,在连接器基部与壳体的表面之间在凸缘的下表面上形成密封。借助于围绕插入部分周向延伸的与插座的内表面相互作用而形成一系列密封的一系列脊或突起部分,提供了额外的密封。
15、在一种配置中,描述了电连接器的内部结构。电导体延伸穿过基部,在远端端部连接到从基部区段的上表面延伸的引脚,并且在近端端部连接到从基部区段的下表面延伸的引脚。可包括铜绞合导体的这些电导体可经由主体部分内的焊接连接而被联接到这些引脚的集合上。这些电导体可具有围绕电导体的电绝缘体,该电绝缘体从这些电导体的端部移除并且持续一个纵向距离,诸如但不限于1英寸。焊料可被施加到电导体的端部以将电导体结合到引脚。此外,焊料可被施加到已去除绝缘体的区域上的绞合导体(即,电绝缘体可从连接器基部内部的导体完全去除)。这有效地将绞合的导体转换成这一段线的实心导体。基部部分的内部然后可以用环氧树脂填充,该环氧树脂包围引脚的端部、焊接接头和电导体的位于基部部分内的那一部分。该配置将有效地防止任何水沿着电导体行进,因为电导体的实心部分将防止水穿过绞合线之间的空间,并且环氧树脂将防止任何水沿着焊接的电导体的表面行进。
16、对于本技术,应当适用以下用语和定义:
17、用语“第一”和“第二”用于区分一个元件、集合、数据、对象或事物与另一个元件、集合、数据、对象或事物,并且不用于在时间上指定相对位置或布置。
18、如本文所使用的用语“联接”、“联接到”、“与…联接”、“连接”、“连接到”和“与…连接”各自意指两个或更多个装置、设备、文件、程序、应用、媒体、组件、网络、系统、子系统和/或装置之间关系,构成以下中的任何一个或多个:(a)连接,无论是直接的还是通过一个或多个其他装置、设备、文件,程序、应用、媒体、组件、网络、系统、子系统或构件,(b)通信关系,无论是直接的还是通过一个或多个其他装置、设备、文件、程序、应用、媒体、组件、网络、系统,子系统或构件,和/或(c)功能关系,其中,任何一个或多个装置、设备、文件、程序、应用、媒体、组件、网络、系统、子系统或构件的操作全部或部分地取决于任何一个或多个其他装置、设备、文件、程序、应用、媒体、组件、网络、系统、子系统或构件的操作。
19、在一种配置中,提供了一种防水电连接器,该电连接器包括:连接器基部,该连接器基部包括:主体部分,该主体部分适于插入到表面的开口中并且在开口的内表面与主体部分的外表面之间形成密封;以及凸缘区段,该凸缘区段适于与表面接合并且具有适于接纳紧固构件的至少一个孔。电连接器还包括连接器主体,该连接器主体具有:凸缘部分,该凸缘部分适于与凸缘区段相互作用并且在连接器主体与连接器基部之间形成密封,凸缘部分具有适于接纳紧固构件的至少一个开口;以及突起区段,该突起区段形成适于接纳公连接器的腔。电连接器还包括至少两个导体,该至少两个导体进入主体部分的近端端部并且联接到安装在凸缘区段上的对应引脚。电连接器还包括:间隔件,该间隔件中具有至少两个开口以允许至少两个导体穿过,间隔件被插入到主体部分中以填充主体部分的内部空间,间隔件在该间隔件的外表面与主体部分的内表面之间形成密封;以及环氧树脂,该环氧树脂被施加到内部空间的至少一部分上,使得环氧树脂产生防止水行进穿过主体部分的密封。电连接器被设置成使得连接器主体能拆卸地与主体部分连接。
20、在另一种配置中,提供了一种防水电连接器,该电连接器包括连接器基部,该连接器基部包括:主体部分,该主体部分适于被接纳在表面的开口中并且适于在开口的内表面与主体部分的外表面之间形成第一密封;以及凸缘区段,该凸缘区段具有突起区域和肩部,每个肩部被定位在凸缘区段的远端表面上,凸缘区段适于与表面接合。电连接器还包括连接器主体,该连接器主体具有:凸缘部分,该凸缘部分具有肩部和围绕凸缘部分的周边延伸的直立壁;以及突起区段,该突起区段形成适于接纳公连接器的腔。电导体被设置成使得位于凸缘区段的远端表面上的突起区域与凸缘部分的肩部相互作用,使得在腔与远端表面之间形成第二密封。电导体还被设置成使得凸缘部分的直立壁与凸缘区段的肩部相互作用以在凸缘部分与凸缘区段之间形成第三密封。电连接器还包括至少两个导体,该至少两个导体进入主体部分的近端端部并且联接到安装在突起区域上的多个对应引脚。电连接器还包括:间隔件,该间隔件中具有至少两个开口以允许至少两个导体穿过,间隔件被插入到主体部分中以填充主体部分的内部空间,间隔件在该间隔件的外表面与主体部分的内表面之间形成第四密封;以及环氧树脂,该环氧树脂被施加到内部空间的至少一部分,使得环氧树脂产生防止水行进穿过主体部分的第五密封。电导体还被进一步设置成使得连接器主体能拆卸地与主体部分连接。
21、通过考虑以下附图和所附的详细说明,本发明的其他目的及其特征和优点将变得更加清楚。