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CN110447154B - 将保护套管热收缩到电连接部上的方法 - Google Patents

将保护套管热收缩到电连接部上的方法 Download PDF

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CN110447154B CN201780081908.1A CN201780081908A CN110447154B CN 110447154 B CN110447154 B CN 110447154B CN 201780081908 A CN201780081908 A CN 201780081908A CN 110447154 B CN110447154 B CN 110447154B
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Abstract

一种将保护套管热收缩到电连接部上的方法，包括提供电连接部和保护套管的初始步骤，电连接部例如在电线和电终端设备之间，保护套管具有内表面和外表面。保护套管的内表面具有施加到其上的粘合剂材料，并且围绕电连接部设置。热能被施加到保护套管的外表面，以提高其温度。在该步骤之前、同时或之后，设置在保护套管内的一部分或全部的电连接部的温度升高，例如通过感应加热。结果，保护套管收缩到电连接部上，并且粘合剂材料在保护套管和电连接部之间形成紧密结合。

Description

将保护套管热收缩到电连接部上的方法
发明背景
本发明总体上涉及制造防水电连接部(electrical connection)的方法。特别地，本发明涉及一种将保护套管热收缩到电连接部上以为其提供防水覆盖物的改进方法。
在许多汽车和其他应用中，电线用于将电气设备相互连接。通常，这种电线的端部连接到有助于电线到电气设备的连接的电终端设备，例如孔眼(eyelets)、端子及类似终端设备。电线和电终端设备之间可以通过多种方式进行电连接，例如通过焊接或压接。在一些情况下，电线的导体部分可以由第一材料(例如铝)形成，并且电终端设备可以由不同于第一材料的第二材料(例如铜)形成。当电线和电终端设备由不同的材料形成时，可以在电连接部上提供防水覆盖物，因为水会导致在用于形成电连接部的不同材料的接合处发生腐蚀。
已知的是，提供中空保护套管形式的这种防水覆盖物，当受热时，该中空保护套管收缩到电线和电终端设备之间的电连接部上。典型地，这种保护套管是塑料管，其内表面涂覆有粘合剂。保护套管最初围绕电连接部定位，然后受热。这种热量导致保护套管收缩，直到套管内表面上的粘合剂与电连接部接合。热量还会导致粘合剂将保护套管密封到电连接部上。因此，保护套管为电连接部提供防水覆盖物。
在过去，为了产生如上所述将保护套管收缩到电连接部上所必需的热量，外部辐射热源已经设置在保护套管周围。虽然外部辐射热源的使用是有效的，但是众所周知，来自这种外部辐射热源的热量必须穿过保护套管，以到达设置在其内表面上的粘合剂。出于一些原因，这是不期望的。因此，期望提供一种将保护套管热收缩到电连接部上的改进方法，从而避免这个问题。
发明概述
本发明涉及一种将保护套管热收缩到电连接部上以为其提供防水覆盖物的改进方法。在该方法的初始步骤中，提供电连接部，例如电线和电终端设备之间的连接部，以及具有内表面和外表面的保护套管。保护套管的内表面具有施加到其上的粘合剂材料，并且围绕电连接部设置。热能被施加到保护套管的外表面，以提高其温度。在将热能施加到保护套管的外表面之前、同时或之后，设置在保护套管内的一部分或全部的电连接部的温度升高，例如通过感应加热。结果，保护套管收缩到电连接部上，并且粘合剂材料在保护套管和电连接部之间形成紧密结合。
当根据附图阅读时，依据以下的优选实施方案的详细描述，本发明的各方面对本领域技术人员将变得明显。
附图简述
图1是根据本发明的将保护套管热收缩到电连接部上的方法中的第一步骤的部分横截面侧视图。
图2是在本发明的方法中的第二步骤的部分横截面侧视图。
图3是在本发明的方法中的第三步骤的部分横截面侧视图。
图4是在本发明的方法中的第四步骤的部分横截面侧视图。
图5是在本发明的方法中的第五步骤的部分横截面侧视图。
图6是在本发明的方法中的第六步骤的部分横截面侧视图。
图7是根据本发明将保护套管热收缩到电连接部上的方法的流程图。
优选实施方案的详细描述
现在参考附图，示出了根据本发明的通过将保护套管(总体以20表示)热收缩到其上来保护性地覆盖电连接部(总体以10表示)的方法。尽管本发明将在将图示的保护套管20热收缩到图示的电连接部10上的背景下进行描述，但是应当理解，本发明的范围并不局限于此。相反，如下面将变成明显的，本发明可以用在为了下面所描述的目的的任何期望的环境中。
电连接部10本身在本领域是常规的，并且旨在代表希望被保护套管20保护性地覆盖的任何结构。在图示的实施方案中，电连接部10包括总体以11表示的电导体，该电导体包括内部多根导电线12和外部绝缘体部分13。如果需要，多根导电线12可以可选地实施为单根导电线。在任一情况下，外部绝缘体部分13的一端被示出被移除以暴露多根导电线12，尽管这不是必需的。多根导电线12的暴露部分电连接到电终端设备14。电终端设备14在本领域是常规的，并且可以实施为任何期望的结构或结构的组合，包括例如孔眼、端子以及类似终端设备。
提供固定结构15以将多根导电线12连接到电终端设备14。在图示的实施方案中，固定结构15是常规的焊接点(solder joint)，其将多根导电线12机械地且电气地连接到电终端设备14。然而，多根导电线12可以通过任何其他期望的固定结构15连接到电终端设备14，例如通过将电终端设备14的一部分压接到多根导电线12的一些或全部导电线上。如果需要，电连接部10可以可选地实施为单个整体结构，例如电导体11或电终端设备14，并且术语“电连接部”旨在覆盖任何这样的结构或结构的组合。
图示的保护套管20包括主体21，该主体21通常为中空的圆柱形。然而，保护套管20的主体21可以具有任何期望的形状。保护套管20的主体21由热收缩材料形成，热收缩材料即，响应于对其施加热量而物理尺寸变小的材料。热收缩材料的非限制性例子包括聚烯烃、含氟聚合物、聚氯乙烯、氯丁橡胶、硅酮弹性体等类似材料。
保护套管20的主体21包括外表面21a和内表面21b。主体21的内表面21b涂覆有粘合剂材料22。根据需要，粘合剂材料22可以涂覆主体21的整个内表面21b，或者仅涂覆主体21的一个或更多个分立部分。粘合剂材料22优选地由热固性组合物(即，通过施加热量从相对软的状态固化或以其他方式活化到相对硬的状态的组合物)形成，尽管这不是必需的。热固性粘合剂材料的非限制性例子包括环氧树脂、聚氨酯、氰基丙烯酸酯、丙烯酸聚合物等类似材料。
图1示出了根据本发明的将保护套管20热收缩到电连接部10上的方法的第一步骤。如图所示，保护套管20最初与电连接部10同轴对齐。在其初始非收缩状态下，保护套管20的内表面21b(包括粘合剂材料22)优选地在尺寸上大于电连接部10的任一个外表面部分，尽管这不是必需的。
图2示出了根据本发明的将保护套管20热收缩到电连接部10上的方法的第二步骤。如图所示，接下来保护套管20围绕电连接部10同轴移动。保护套管20的第一端部(见图2时的左端)优选地围绕电导体11的外部绝缘体部分13的一部分设置，而保护套管20的第二端部(见图2时的右端)优选地围绕电终端设备14的一部分设置，尽管这两者都不是必需的。因此，多根导电线12和电终端设备14之间的电连接部10(包括固定结构15)完全被保护套管20包围。
图3示出了根据本发明的将保护套管20热收缩到电连接部10上的方法的第三步骤。如图所示，第一热源30设置于保护套管20的主体21的外表面21a的邻近位置。第一热源30可以实施为任何已知的设备，该设备可以向保护套管20的主体21的外表面21a辐射或以其他方式施加热能，以便以已知的方式提高其温度。施加到保护套管20的主体21的外表面21a的热量的总量可以根据许多因素来确定，包括例如用于形成保护套管20的材料和粘合剂材料22。第一热源30可以仅向保护套管20的主体21的部分或全部外表面21a辐射或以其他方式施加热能。
图4示出了根据本发明的将保护套管20热收缩到电连接部10上的方法的第四步骤。如图所示，第一热源30已经被致动以将热量施加到保护套管20的主体21的外表面21a。如上所述，保护套管20的主体21由热收缩材料形成，热收缩材料即，响应于对其施加热量而物理尺寸变小的材料。因此，保护套管20响应于第一热源30对其施加的热量而收缩到电连接部10上。如图4所示，保护套管的收缩导致设置在主体21的内表面21b上的粘合剂材料22接合一部分或全部的电连接部10，包括在图示的实施方案中的外部绝缘体部分13、多根导电线12和电终端设备14。
图5示出了根据本发明的将保护套管20热收缩到电连接部10上的方法的第五步骤。如图中所示，提供第二热源31，它提高设置在保护套管20的主体21内的一部分或全部的电连接部10的温度。在所示实施方案中，第二热源31是感应加热装置，其包括感应线圈32，感应线圈32设置在保护套管20的主体21的外表面21a的一部分周围。如本领域众所周知的，感应加热是通过电磁感应来加热导电物体(例如设置在保护套管20的主体21内的电连接部10)的常规过程。这可以例如通过使高频交流电流流过感应线圈32来实现，感应线圈32产生穿透导电物体(即电连接部10)的快速交变磁场。这进而又导致电流(通常称为涡流)在电连接部10的内部流动。这种涡流的流动受到用于形成电连接部10的材料的抵抗，这提高了这种材料的温度。
图6示出了根据本发明的将保护套管20热收缩到电连接部10上的方法的第六步骤。如上所述，粘合剂材料22优选地由热固性组合物形成，热固性组合物即通过施加热量从相对软的状态固化或以其他方式活化到相对硬的状态的组合物。因此，当电连接部10已经被第二热源31加热时，粘合剂材料22从相对软的状态固化或以其他方式活化到相对硬的状态，在保护套管20和电连接部10之间形成紧密结合。结果，避免了上述使用外部辐射热源加热设置在保护套管20的内表面21b上的粘合剂材料22的不期望的方面。
感应加热过程的一个重要优点是热量在电连接部10本身内产生，而不是从外部通过热传导辐射或以其他方式传递到电连接部10。结果，不需要与电连接部10有任何物理接触，电连接部10设置在保护套管20的主体21内，因此不容易接近。另外，感应加热过程允许电连接部10被非常快速地加热。为此，也优选的是，如图5所示，感应线圈32不设置在电导体11的外部绝缘体部分13的任何部分周围。这样做是为了确保电导体11的外部绝缘体部分13在感应加热过程中不会熔化或损坏。然而，感应线圈32可以设置在电连接部10的任何部分周围。
图7是根据本发明将保护套管热收缩到电连接部上的方法的流程图，该方法总体以40表示。在该方法40的第一步骤41中，提供电连接部10和保护套管20，如图1所示和如上所述。在该方法40的第二步骤42中，保护套管20围绕电连接部10设置，如图2所示和如上所述。在该方法40的第三步骤43中，第一热源30被致动以向保护套管20的主体21的外表面21a辐射或以其他方式施加热能，从而提高其温度，如图3所示和如上所述。最后，在该方法40的第四步骤44中，第二热源31被致动以增加设置在保护套管20的主体21内的一部分或全部的电连接部10的温度，如图5所示和如上所述。
重要的是，应当注意，第三步骤43(其中第一热源30被致动以向保护套管20的主体21的外表面21a辐射或以其他方式施加热能)和第四步骤44(其中第二热源31被致动以提高设置在保护套管20的主体21内的一部分或全部的电连接部10的温度)不需要以图示和描述的先后顺序执行。相反，如果需要，该方法40的第三步骤43和第四步骤44可以以相反的顺序(即，第四步骤44在第三步骤43之前)执行。可选择地，如果需要，可以同时执行第三步骤43和第四步骤44。
本发明的操作原理和操作模式已在其优选实施方案中被解释和说明。然而，必须理解，本发明可以与如具体解释和图示的不同的方式来实施，而不偏离本发明的精神或范围。
在下文的一个或更多个实施例中可实现本公开的各方面：
1)一种将保护套管热收缩到电连接部上的方法，包括以下步骤：
(a)提供电连接部和具有内表面和外表面的保护套管；
(b)围绕所述电连接部设置所述保护套管的内表面；
(c)向所述保护套管的外表面施加热能，以提高其温度；和
(d)提高设置在所述保护套管内的一部分或全部的所述电连接部的温度。
2)根据1)所述的方法，其中，步骤(a)通过提供包括电连接到电终端设备的电导体的电连接部来执行。
3)根据1)所述的方法，其中，步骤(a)通过提供内表面涂覆有粘合剂材料的保护套管来执行。
4)根据3)所述的方法，其中所述粘合剂材料是热固性组合物。
5)根据1)所述的方法，其中步骤(c)通过将热源设置在所述保护套管的外表面附近来执行。
6)根据1)所述的方法，其中步骤(d)通过感应加热所述电连接部来执行。
7)根据1)所述的方法，其中步骤(c)在步骤(d)之前执行。
8)根据1)所述的方法，其中步骤(c)在步骤(d)之后执行。
9)根据1)所述的方法，其中步骤(c)与步骤(d)同时执行。

Claims (9)

1.一种将保护套管热收缩到电连接部上的方法，包括以下步骤：
(a)提供所述电连接部和所述保护套管，其中所述保护套管包括由热收缩材料形成的主体，并且具有内表面和外表面；
(b)围绕所述电连接部设置所述保护套管的内表面以限定轴向重叠区；
(c)致动第一热源以向所述轴向重叠区中的所述保护套管的外表面施加热能，以提高所述保护套管的温度；和
(d)致动第二热源以提高设置在所述轴向重叠区中的所述保护套管内的一部分或全部的所述电连接部的温度，
其中，致动所述第一热源以向所述轴向重叠区中的所述保护套管的外表面施加热能以提高所述保护套管的温度的步骤和致动所述第二热源以提高设置在所述轴向重叠区中的所述保护套管内的一部分或全部的所述电连接部的温度的步骤收缩所述保护套管，使得所述保护套管的内表面与所述电连接部接合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，提供所述电连接部的步骤通过提供包括电连接到电终端设备的电导体的电连接部来执行。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，提供所述保护套管的步骤通过提供内表面涂覆有粘合剂材料的所述保护套管来执行。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述粘合剂材料是热固性组合物。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，致动所述第一热源以向所述保护套管的外表面施加热能的步骤通过将所述第一热源设置在所述保护套管的外表面附近来执行。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，致动所述第二热源以提高一部分或全部的所述电连接部的温度的步骤通过感应加热所述电连接部来执行。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，致动所述第一热源以向所述保护套管的外表面施加热能的步骤在致动所述第二热源以提高一部分或全部的所述电连接部的温度的步骤之前执行。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，致动所述第一热源以向所述保护套管的外表面施加热能的步骤在致动所述第二热源以提高一部分或全部的所述电连接部的温度的步骤之后执行。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，致动所述第一热源以向所述保护套管的外表面施加热能的步骤与致动所述第二热源以提高一部分或全部的所述电连接部的温度的步骤同时执行。
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