CN101901988A - 锁紧密封电连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锁紧密封电连接器，包括插头、插座，所述插头包括插头壳体及转动套装于插头壳体外周上的连接帽，所述插座包括外壁上设有卡钉的插座壳体，所述插座内设有用于与所述插头壳体端面密封配合的密封圈，所述密封圈背向插头插合来向的一端具有与插座顶配的环形端面，该环形端面上开设有环形分布的环形凹槽；所述插头壳体外周面与所述连接帽的处于所述卡钉孔之后的内壁之间设有轴向上刚性止推限位配合的刚性止推结构。本发明通过改变密封圈结构使锁紧连接帽与插头壳体可以做成不能相对轴向移动，在杜绝了密封失效问题的同时又不影响锁紧设计和锁紧操作。

Description

锁紧密封电连接器
技术领域
     本发明涉及电连接器。
背景技术
如图11所示，现有的一类锁紧密封电连接器采用三曲槽卡扣连接结构，要求其插头中的接触件与插座中的相应接触件在连接到位后，同时保证插头壳体与插座壳体的锁紧和密封，这就需要插头壳体41端面顶压压缩插座中的密封圈50的同时，插头壳体41所带的连接帽42内表面上的卡钉孔能够位移至插座壳体外壁上的卡钉位置，使卡钉能够顺着三曲槽44的槽线恰好滑入卡钉孔。为了便于实现上述的配合到位和密封圈被压缩，现有技术中普遍的做法是在插头壳体41与其上套装的连接帽42之间安装有在插合时可向插头插合方向的反方向被压缩且伸缩量较大的弹簧43，如弹垫圈或波纹弹簧，图11中所用的为波纹弹簧，以弥补密封圈压缩量的不足；这样在插头插座互插配合时，弹垫圈和密封圈均被压缩，从而保证卡钉到位时橡胶圈必然会处于被插头壳体端面所压缩的状态。上述锁紧密封连接器中的常用结构在通常情况下使用没有问题，但是却存在密封失效的缺陷，这是因为，当插头与插座连接到位后，插头的连接帽被插座的卡钉卡住而不可轴向移动，等于是和插座固连在一起，但插头壳体却仍和连接帽在轴向上是弹性伸缩配合的，如果对插头壳体向插头插合连接方向的反方向的施加力时，插头壳体就可以继续压缩弹簧（弹垫圈或波纹弹簧）而向后移动，插头壳体的端面将不再顶压橡胶圈变形，造成插头壳体端面与插座壳体橡胶圈之间的密封失效。实际使用时，由于插头壳体与线缆固定连接，拉拽线缆的情况很容易发生，因此现有的上述锁紧密封电连接器存在易发生密封失效的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术中的连接器在插头壳体受力易发生密封失效的技术问题，提供一种在便于锁紧配合设计、操作又不会发生密封失效的锁紧密封电连接器。
    本发明的技术方案是：一种锁紧密封电连接器，包括插头、插座，所述插头包括插头壳体及转动套装于插头壳体外周上的连接帽，所述连接帽的内壁上设有旋进方向大致与连接器插合方向同向的曲槽及设于曲槽尽头附近的卡钉孔，所述插座包括外壁上设有与所述曲槽及卡钉孔对应配合的卡钉的插座壳体，所述插座内设有用于与所述插头壳体端面密封配合的密封圈，其特征在于：所述密封圈背向插头插合来向的一端具有与插座顶配的环形端面，该环形端面上开设有环形分布的环形凹槽；所述插头壳体外周面与所述连接帽的处于所述卡钉孔之后的内壁之间设有轴向上刚性止推限位配合的刚性止推结构。
    所述的刚性止推结构是由设置于连接帽内壁上的连接帽刚性止推结构和设置于插头壳体外周面上的插头壳体刚性止推结构组成，所述连接帽刚性止推结构与插头壳体刚性止推结构间同时具有互相抵靠的止推接触面和轴向留有间隙的相对间隔面，所述相对间隔面之间弹性顶配有防止连接帽相对插头壳体自由回转的防转弹簧。
    所述防转弹簧为整体呈锥台形的防转弹垫圈。 
    所述防转弹簧为波纹弹簧。
    所述的连接帽刚性止推结构是由连接帽内壁上轴向相对间隔分布的一体凸设的环形台阶、卡配于连接帽内壁对应环槽内的卡圈构成，所述的插头壳体刚性止推结构是与所述环形台阶、卡圈对应止推顶配的凸设于插头壳体外壁上的至少一个轴肩，所述轴肩的其中至少一个具有与对应的所述挡圈或环形台阶通过止推接触面相互抵靠的根部，该根部上径向延伸有与对应的所述挡圈或环形台阶留有轴向间隙的稍部，所述的防转弹簧顶装于该稍部与对应的挡圈或环形台阶间的相对间隔面间。
所述插头壳体外周面上设置有沿轴向延伸的多条导向键，所述插座壳体的内壁上设有与插头的导向键插配的多条导向槽。
本发明的插头与插座插合时，密封圈受插头壳体的前端的顶压而收缩变形，由于密封圈的背向插头壳体来向的端面上存在所述的凹槽，使密封圈受挤压后的部分可以收缩凹槽内的空间来增加足够大的轴向变形量以弥补单纯材料弹性变形的不足，从而使插头上的连接帽内壁的卡钉孔可以很容易的轴向旋进至与插头壳体上的卡钉扣配的位置，这样既便于锁紧配合的旋进尺寸的设计，又方便操作者的锁紧操作，而且由于上述的轴向弹性变形结构已经能够满足锁紧旋进尺寸的需要，插头上的锁紧连接帽与插头壳体之间就可以通过刚性止推结构而设计成不能相对的轴向移动，因此在锁定后对插头壳体施加插合方向反方向的力时，插头壳体不可向反方向移动，从而保证插头壳体端面与密封圈之间的密封。
进一步的，插头上两者的刚性止推结构间除了刚性止推配合外还通过增设轴向间隙和弹性顶配于间隙中的防转弹弹簧，该防转弹簧可选择弹垫圈或波纹弹簧，防转弹簧可增大插头壳体与连接帽相对转动所需克服的的摩擦力，使连接帽的旋转需要克服一定的旋转阻力而防止轻易解锁。
进一步的，本发明的插头壳体与插座壳体可通过两者对应表面上互配的导向键、槽定位，使接触件的对应插合准确。
附图说明
图1是本发明的插头的结构示意图；
图2是图1的右视图；
图3是本发明的插头的外形示意图；
图4是图1中的A部放大图；
图5是图4中的防转弹垫圈的立体示意图；
图6是本发明的插座的结构示意图；
图7是图6的右视图；
图8是图6中的密封圈的结构示意图；
图9是图8的立体示意图；
图10是本发明的插头、插座的插合状态示意图；
图11是现有的密封锁紧电连接器的插头结构示意图；
图12是波纹弹簧的立体示意图。
具体实施方式
如图1～图5所示，本发明的插头20整体呈圆柱形，前后两端分别为插接端和接线端，插头包括圆筒状的插头壳体1及套装于插头壳体1外周上的连接帽2，插头壳体1中安装有插头绝缘体14，插头绝缘体14中安装有前后方向延伸的端头凸设于插头绝缘体14前端的插头接触件3，插头壳体1前端附近的外周面上设置有沿轴向延伸的多条导向键8，连接帽2内壁上开设有自连接帽外端向后延伸的三条曲槽5，各曲槽5的尽头附近处的连接帽2内壁上开设有贯通连接帽2的用于插座壳体上的卡钉卡入的卡钉孔12。
插头壳体1外周面与所述连接帽2的处于所述卡钉孔12之后的内壁之间设有轴向刚性止推限位配合的刚性止推结构，所述刚性止推结构是由设置于连接帽2内壁上的连接帽刚性止推结构和设置于插头壳体1外周面上的插头壳体刚性止推结构组成，如图1、图4所示，所述的连接帽刚性止推结构是由连接帽2内壁上轴向相对间隔分布的一体凸设的环形台阶9、卡配于连接帽2内壁对应环槽内的卡圈10构成，所述的插头壳体刚性止推结构是由与所述环形台阶9对应止推顶配的凸设于插头壳体1外壁上的前轴肩7、与所述卡圈10对应止推顶配的套装在插头壳体1上的挡圈6和凸设于插头壳体1外壁上的与挡圈6止推顶配的后轴肩11构成。所述后轴肩11靠近插头壳体1的根部111与所述挡圈6止推顶配，后轴肩11的从其根部111径向向外延的梢部112与挡圈6的对应端面之间留有轴向间隙113，并于该间隙113中装配有防转弹垫圈14，防转弹垫圈14的整体呈锥台形，防转弹垫圈14的前后两端分别顶装于稍部112与挡圈6的对应端面上，增大插头壳体11与挡圈14之间的摩擦力，使连接帽2的旋转需要克服一定的旋转阻力而防止轻易解锁。 
如图6～图8所示，本发明的与插头20插配的插座30，插座壳体31外表面设有与插头的连接帽2内壁上的曲槽5配合的卡钉37，插座壳体31内装配有插座绝缘体32，插座绝缘体32中装配有插座接触件33，插座壳体31的内壁上设有与插头的导向键8插配的多条导向槽34，插座壳体31与插座绝缘体32之间留有供所述插头20的插头壳体1插入的环隙35，环隙35中靠近插座壳体31内部的位置设有密封圈36，密封圈36的结构如图8所示，包括圆套形的密封圈本体361，密封圈本体361一端的环形端面上开设有环形分布的凹槽362，环形凹槽362的槽深方向与密封圈本体361的轴向方向为同向设置，并且环形凹槽362的槽深尺寸大于密封圈本体361本体的径向尺寸的二分之一，环形凹槽362的两侧槽壁分别设于密封圈本体361的内、外圈上，密封圈本体361另一端的环形端面上凸设有自内圈延伸出的环形台阶363。密封圈36的内圈套装在插座绝缘体32上，密封圈36的外圈与插座壳体31的内壁接触，密封圈36的带有凹槽362的端面顶配在插座壳体31内部的相应端面上；密封圈36的带有环形台阶363的端面朝向插座壳体31的插接端、用于和适配插入的插头壳体1的端面密封接触配合，所述环形台阶363用于和插座壳体1内壁上对应设置的凹槽扣配定位。
如图9所示，本发明的插头20与插座30插合时，插头壳体1插入插座壳体31中的环隙35，并通过两者对应表面上互配的导向键、槽定位，密封圈36受插头壳体1的前端的顶压而收缩变形，由于密封圈36的背向插头壳体1来向的端面上存在所述的凹槽362，使密封圈36受挤压后的部分可以收缩凹槽362内的空间来增加足够大的轴向变形量以弥补单纯材料弹性变形的不足，从而使插头20上的连接帽2内壁的卡钉孔可以随之轴向移动到与插头壳体31上的卡钉扣配的位置，实现锁定；而且由于连接帽2与插头壳体1之间通过所述刚性止推结构而不能相对轴向移动，因此在锁定后对插头壳体1施加插合方向反方向的力时，插头壳体1不可向反方向移动，从而保证插头壳体1端面与密封圈36之间的密封。
本发明中的刚性止推结构并不限于上述实施例中所提供的这一种，也可以采用现有技术中本领域的其他类型的连接器的套与芯之间的刚性止推结构，如台阶面与台阶面的抵靠配合、止推卡环的抵靠配合以及整体轴肩与环形凸台的配合等等，在本领域的其他实施方式也可采用整体的轴肩。
另外，除了采用如图5所示的防转弹垫圈外，上述实施例中的防转弹簧也可以采用如图12所示的波纹弹簧。

Claims (6)

1.  一种锁紧密封电连接器，包括插头、插座，所述插头包括插头壳体及转动套装于插头壳体外周上的连接帽，所述连接帽的内壁上设有旋进方向大致与连接器插合方向同向的曲槽及设于曲槽尽头附近的卡钉孔，所述插座包括外壁上设有与所述曲槽及卡钉孔对应配合的卡钉的插座壳体，所述插座内设有用于与所述插头壳体端面密封配合的密封圈，其特征在于：所述密封圈背向插头插合来向的一端具有与插座顶配的环形端面，该环形端面上开设有环形分布的环形凹槽；所述插头壳体外周面与所述连接帽的处于所述卡钉孔之后的内壁之间设有轴向上刚性止推限位配合的刚性止推结构。
2.根据权利要求1所述的锁紧密封电连接器，其特征在于：所述的刚性止推结构是由设置于连接帽内壁上的连接帽刚性止推结构和设置于插头壳体外周面上的插头壳体刚性止推结构组成，所述连接帽刚性止推结构与插头壳体刚性止推结构间同时具有互相抵靠的止推接触面和轴向留有间隙的相对间隔面，所述相对间隔面之间弹性顶配有防止连接帽相对插头壳体自由回转的防转弹簧。
3.根据权利要求2所述的锁紧密封电连接器，其特征在于：所述防转弹簧为整体呈锥台形的防转弹垫圈。
4.根据权利要求2所述的锁紧密封电连接器，其特征在于：所述防转弹簧为波纹弹簧。
5.根据权利要求2～4中任意一项所述的锁紧密封电连接器，其特征在于：所述的连接帽刚性止推结构是由连接帽内壁上轴向相对间隔分布的一体凸设的环形台阶、卡配于连接帽内壁对应环槽内的卡圈构成，所述的插头壳体刚性止推结构是与所述环形台阶、卡圈对应止推顶配的凸设于插头壳体外壁上的至少一个轴肩，所述轴肩的其中至少一个具有与对应的所述挡圈或环形台阶通过止推接触面相互抵靠的根部，该根部上径向延伸有与对应的所述挡圈或环形台阶留有轴向间隙的稍部，所述的防转弹簧顶装于该稍部与对应的挡圈或环形台阶间的相对间隔面间。
6.根据权利要求5所述的锁紧密封电连接器，其特征在于：插头壳体外周面上设置有沿轴向延伸的多条导向键，所述插座壳体的内壁上设有与插头的导向键插配的多条导向槽。
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