CN102823074B - 带凹槽的界面密封件 - Google Patents

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Abstract

一种用于连接器组件的环形的界面密封件，该密封件包括：向内取向的径向内表面（5），所述径向内表面围绕连接器的密封面（17）；向外5取向的径向外表面（6），所述径向外表面由第二密封面（18）围绕；相对的顶表面（7）和底表面（8）；以及位于所述底表面中的凹槽（9）。所述凹槽收纳第二连接器的密封环（21）。所述密封件的位于所述凹槽和10所述内表面之间的内密封部（10a）和/或所述密封件的位于所述凹槽和所述外表面之间的外密封部（10b）被径向压缩。

Description

带凹槽的界面密封件
技术领域
本发明涉及用于连接器的密封件，特别是涉及用于例如电气连接器、光学连接器或光电连接器等的密封件，以及涉及装备有这种密封件的系统、组件和连接器。
背景技术
连接器通常用于将电气装置、光学装置或电光装置彼此连接，并且连接器可见于任意种类的电气设备、光学设备或电光设备中。这些连接器例如可以是包含如下壳体的类型，在该壳体中插置有电线或光纤。在本文中是以电气连接器为例，但是本领域普通技术人员很容易将这些示例变换为用于光学、电光或其它类似应用的连接器。
由于不期望例如灰尘和液体之类的外来物体侵入到连接器的内部，因此优选地将连接器密封以抵抗这些外来物体。已知的是提供一种所谓的“界面”密封件，即，置于待被组装的两个连接器之间的密封件。从而，防止物质不需要地穿过两个连接器之间的界面侵入。
例如，专利WO 2008/012,099中示出了一种界面接头的示例。
用于设计连接器组件的一个关键性参数是为了将连接器彼此组装时需要施加到连接器的力（所谓的“配合力”）。当插入力高时，存在将难以连接连接器的风险，这可能造成错误连接。另一个风险是施加了太高的力，这可能会损害连接器。
需要降低将两个连接器连接在一起所需的力，然而却不会对它们操作性能产生不利影响。
发明内容
提供了一种用于连接器组件的界面密封件。所述密封件为环形。
所述密封件包括径向内表面。该径向内表面向内取向。该径向内表面适于围绕第一连接器的第一密封面。
所述密封件还包括径向外表面。该径向外表面向外取向。该径向外表面适于由第二密封面围绕。
所述密封件还包括顶表面和底表面。这两个相对的表面将所述内表面和所述外表面连结在一起。
在所述底表面上设置有凹槽。所述凹槽被成形为收纳第二连接器的密封环。
当所述第二连接器的所述密封环被收纳在所述密封件的所述凹槽中时，所述密封件的密封部被径向压缩。所述密封部是位于所述凹槽和所述内表面之间的内密封部，或者是位于所述凹槽和所述外表面之间的外密封部。
借助于这些特征，减小了插入力，同时保持良好的密封能力。
附图说明
通过下文中的以非限制性实施例提供的其中一个实施方式的描述以及附图的描述中能够容易地获得本发明的其它特征和有利之处。
附图中：
图1是连接器组件的分解立体图，
图2是密封件的立体图，
图3是包括第一连接器和密封件的系统的沿图1中III-III线剖取的剖面图，
图4是图1中的连接器组件的沿图1的III-III线剖取的分解剖面图，
图5是在连接器组件的已配合状态下的与图4相对应的示意图，
在不同的图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。
具体实施方式
图1示出了连接器组件1的实施例，该连接器组件包括第一连接器2和互补的第二连接器3。第一连接器2和第二连接器3可以沿着配合方向Z互相配合。
方向X和方向Y所定义的平面垂直于方向Z。例如，对于本说明书，X-Y平面中的方向X明显地对应于连接器组件的长度，并且方向Y明显地对应于连接器组件的宽度。
这样的连接器2和3例如是包括一壳体的电气连接器，所述壳体保持有许多电气端子（未示出）。所述壳体例如包括刚性绝缘材料，所述绝缘材料使所述端子彼此电绝缘。例如，如图3所示，壳体2限定了多个供电气端子延伸穿过的插孔24。
第二连接器3可以具有相似和互补的结构，以便当将第一连接器2和第二连接器3配合时，各个连接器的电气端子将连接。这种连接能够在分别连接到相应的连接器2、3的电气设备之间传输电信号和/或电力。
界面密封件4设置在第一连接器2和第二连接器3之间。密封件4防止水和/或灰尘穿过这些连接器之间的界面而从外面进入这些连接器中的一个或两个连接器。
如图2可见的，界面密封件4是环形的。密封件4具有围绕轴线Z周向延伸的径向内表面5。该径向内表面5径向朝内。密封件4还具有相对的径向朝外的径向外表面6。
径向内表面5和径向外表面6借助朝向第一连接器2的顶表面7和朝向第二连接器3的相对的底表面8连接在一起。
现在转到图4，底表面8包括凹槽9。例如，凹槽9沿着密封件4的整个周缘周向延伸。例如，凹槽9沿密封件4的整个外周具有恒定的横截面。内密封部10a被限定为密封件4的在凹槽9和径向内表面5之间延伸的这一部分。
外密封部10b被限定为密封件的在凹槽9和径向外表面6之间延伸的这一部分。
凹槽9有朝外的径向内表面11和朝内的相对的径向外表面12。这些表面11和12例如可借助平坦底部13而连接到一起。
本实施例中，凹槽9具有锥形截面。例如，凹槽的径向内表面11与配合轴线Z形成角度αa，该角度αa至少等于5度。例如，凹槽的径向外表面12与配合方向Z形成角αb，该角αb至少等于5度。如图所示，两个条件均能够满足。在可选的实施例中，可以仅满足两个条件之一。
在本实施方式中，密封件的顶表面7也可以具有凹槽14。例如，该凹槽14与底表面8的凹槽9类似。需要注意的是，例如，在本实施例中，如果密封件4（不考虑凹槽9和14）相对于X-Y平面是对称的，那么也可以将凹槽9和14设置成相对于穿过密封件的中间的X-Y平面是对称的。在这种情况下，密封件可以以正常的取向或者上下颠倒地安装在连接器组件中。这将有利于安装，因为在待密封的连接器有足够的对称性的情况下（连接器通常是对称的），则不需要对密封件相对于X-Y平面的正确取向进行任何检查。
在密封件既包括位于底表面8中的凹槽9又包括位于顶表面7中的凹槽14的情况下，如在本实施例中，薄的柔性肋或凸缘15将密封件的内密封部10a和外密封部10b互相连接在一起。借助于此柔性肋15，可以使得外密封部10b相对于内密封部10a转动。在图4所示的截面中，允许所述转动相对于Y轴线进行（显而易见的，在密封件的正交于图4的截面的另一截面中，允许该转动相对于X轴线进行）。
密封件4例如由弹性体材料制成，诸如硬度为20-60邵氏硬度A的材料，优选地诸如硬度为40-55邵氏硬度A的材料，例如，合适的液体硅橡胶材料。
如图3可见的，密封件4安装在第一连接器2的周向凹槽16中。特别地，如图4所示，第一连接器2包括第一密封面17，所述第一密封面17作为径向朝外的径向内表面提供，并且被密封件4的径向内表面5围绕。与第一密封面17相对地，第一连接器2包括第二密封面18，该第二密封面18作为径向朝内的径向外表面提供，并且设计成围绕密封件4的径向外表面6。
在本实施例中，第一连接器2的第一密封面17和第二密封面18设置在第一连接器2的指定的一体部分中，并且借助面向密封件4的顶表面7的底表面19连接在一起（参见图4）。例如，底表面19基本上是平坦的，并且沿X-Y平面延伸。
可选地，密封面17、18可以设置在彼此牢固地附接的不同部件上。
如图3所示，在组装过程中，密封件4安装在第一连接器2的凹槽16内，该凹槽和密封件的尺寸被设置成使得在施加小的力的情况下来进行该安装。通过这种方式，当密封件4被保持在第一壳体2上时，该密封件4基本上不会被压缩。例如，如图2示意性示出的，由设置在密封件的径向内表面5上的肋20便于该保持。
回到图4，第二连接器3包括密封环21，该密封环21被成形为引入凹槽9中。密封环21包括朝内的径向内表面22和朝外的相对的径向外表面23。本实施例中，密封环21和凹槽9被成形为：在与第二连接器3配合时，至少满足下列条件之一：
-内密封部10a将在第二连接器3的密封环21的径向内表面22和第一连接器2的第一密封面17之间被径向压缩，和/或
-密封件4的外密封部10b将在第二连接器3的径向外表面23和第一连接器2的第二密封面18之间被径向压缩。
本实施例中，两个条件均被满足。“径向压缩”是指着压缩应力主要在X-Y平面内产生，并且沿着密封件4的中心轴线的方向。
例如，密封环21可以具有锥形截面。具体地，例如在当前情况下，当凹槽的径向内表面11以角度αa逐渐变小时，密封环21的对应的径向内表面22与配合方向Z形成角度βa，该角度βa小于角度αa。这能够补偿间隙。
具体地，例如在当前情况下，当凹槽的径向外表面12以角度αb逐渐变小时，密封环21的径向外表面23与配合轴线Z形成角度βb，该角度βb小于角度αb。这使第二连接器3能够更容易插入凹槽9中。这也能使密封件延长。
如图5可见的，当第一连接器2和第二连接器3彼此配合时（通常，机械锁定件将第一连接器和第二连接器紧密地保持在已组装的位置），密封件4在两个连接器之间被压缩（图5中密封件4的变形仅仅是示意性的）。然而，应该理解的是，由内密封部10a和外密封部10b的径向压缩提供了良好的密封效果。由于密封件4施加了较小的力来抵抗连接器3的插入（与方向Z相反），因此第二连接器3的插入力小。主要地，在连接器2和3之间被纵向（沿着方向Z）压缩的部分是最小的，并且甚至能够接近零。在本实施例中，在插入期间，中央肋15被向上抬起而没有任何实质的压缩。

Claims (17)

1.一种用于连接器组件的环形的界面密封件，所述密封件包括：
-向内取向的径向内表面(5)，所述径向内表面适于围绕第一连接器的第一密封面(17)；
-向外取向的径向外表面(6)，所述径向外表面适于由第二密封面(18)围绕；
-相对的顶表面(7)和底表面(8)，所述顶表面和所述底表面连结所述径向内表面和所述径向外表面；
-位于所述底表面中的第一凹槽(9)，所述第一凹槽适于收纳第二连接器的密封环(21)，以使得下列中的至少一个被径向压缩：
所述密封件的位于所述第一凹槽和所述径向内表面之间的内密封部(10a)，
所述密封件的位于所述第一凹槽和所述径向外表面之间的外密封部(10b)，
其中，所述顶表面包括与所述底表面的所述第一凹槽相对的第二凹槽(14)，
并且
在所述第一凹槽和所述第二凹槽之间设置有肋(15)，所述肋为柔性肋，以使所述外密封部能够相对于所述内密封部转动。
2.根据权利要求1所述的密封件，其中，所述密封件的所述内密封部(10a)和所述外密封部(10b)两者都被径向压缩。
3.根据权利要求1所述的密封件，其中，所述第一凹槽(9)具有锥形轮廓。
4.一种用于连接器组件的环形的界面密封件，所述密封件包括：
-向内取向的径向内表面(5)，所述径向内表面适于围绕第一连接器的第一密封面(17)；
-向外取向的径向外表面(6)，所述径向外表面适于由第二密封面(18)围绕；
-相对的顶表面(7)和底表面(8)，所述顶表面和所述底表面连结所述径向内表面和所述径向外表面；
-位于所述底表面中的第一凹槽(9)，所述第一凹槽具有锥形轮廓，并且适于收纳第二连接器的密封环(21)，以使得所述密封件的位于所述第一凹槽和所述径向内表面之间的内密封部(10a)和所述密封件的位于所述第一凹槽和所述径向外表面之间的外密封部(10b)被径向压缩，
其中，所述顶表面包括与所述底表面的所述第一凹槽相对的第二凹槽(14)，并且
在所述顶表面的所述第二凹槽与所述底表面的所述第一凹槽之间设置有肋(15)，以使所述外密封部能够相对于所述内密封部转动，
当所述第一连接器和所述第二连接器彼此配合时，所述密封环(21)被插入所述底表面的所述第一凹槽中以向上抬起所述肋(15)。
5.根据权利要求3或4所述的密封件，其中，所述密封环被限定为围绕配合轴线(Z)，其中所述第一凹槽具有向外取向的径向内表面(11)和向内取向的径向外表面(12)，并且其中，在截面中，所述第一凹槽的所述径向内表面相对于所述配合轴线形成至少5°的角度。
6.根据权利要求5所述的密封件，其中，所述密封环被限定为围绕配合轴线(Z)，其中所述第一凹槽具有向外取向的径向内表面(11)和向内取向的径向外表面(12)，并且其中，在截面中，所述第一凹槽的所述径向外表面相对于所述配合轴线形成至少5°的角度。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的密封件，其中，所述密封环被限定为围绕配合轴线(Z)，并且其中所述密封件相对于与所述配合轴线正交的对称平面(X-Y)对称。
8.一种用于连接器组件的环形的界面密封件，该密封件包括：
-向内取向的径向内表面(5)，所述径向内表面适于围绕第一连接器的第一密封面(17)；
-向外取向的径向外表面(6)，所述径向外表面适于由第二密封面(18)围绕；
-相对的顶表面(7)和底表面(8)，所述顶表面和所述底表面连结所述径向内表面和所述径向外表面；
-位于所述底表面中的第一凹槽(9)，所述第一凹槽适于收纳第二连接器的密封环(21)；
-位于顶表面中的、与所述第一凹槽相对的第二凹槽(14)；
-设置在所述第一凹槽和所述第二凹槽之间的肋(15)，
下列中的至少一个被径向压缩：
所述密封件的位于所述第一凹槽和所述径向内表面之间的内密封部(10a)；和
所述密封件的位于所述第一凹槽和所述径向外表面之间的外密封部(10b)，所述肋使所述外密封部能够相对于所述内密封部转动，并且
当所述第一连接器和所述第二连接器彼此配合时，所述密封环(21)被插入所述底表面的所述第一凹槽中以向上抬起所述肋(15)。
9.根据权利要求8所述的密封件，其中，所述密封环被限定为围绕配合轴线(Z)，并且其中所述密封件相对于与所述配合轴线正交的对称平面(X-Y)对称。
10.根据权利要求9所述的密封件，其中，所述密封件由硬度为20至60邵氏硬度A的材料制成。
11.根据权利要求10所述的密封件，其中，所述密封件由硬度为45至55邵氏硬度A的材料制成。
12.根据权利要求10所述的密封件，其中，所述材料是液体硅橡胶材料。
13.一种连接系统，所述连接系统包括：
-根据权利要求1至12中任一项所述的密封件(4)；
-包括环形凹槽(16)的连接器，并且所述连接器具有
向外取向的径向内表面(17)，所述径向内表面形成由所述密封件的所述径向内表面围绕的第一密封面，
向内取向的径向外表面(18)，所述径向外表面形成第二密封面，朝向所述连接器的所述径向内表面，并且围绕所述密封件的第二密封面。
14.一种连接系统，所述连接系统包括：
-包括环形凹槽(16)的连接器，并且所述连接器具有：
向外取向的径向内表面(17)，所述径向内表面形成第一密封面；
向内取向的径向外表面(18)，所述径向外表面形成第二密封面，并且朝向所述连接器的所述径向内表面；
-环形的界面密封件，该密封件被收纳在所述环形凹槽(16)中并且包括：
向内取向的径向内表面(5)，所述径向内表面围绕所述连接器的所述第一密封面(17)；
径向外表面(6)，所述径向外表面向外取向从而由所述第二密封面(18)围绕；
相对的顶表面(7)和底表面(8)，所述顶表面和所述底表面连结所述径向内表面和所述径向外表面；
位于所述底表面中的第一凹槽(9)，所述第一凹槽适于收纳第二连接器的密封环(21)，由此下列中的至少一个被径向压缩：
所述密封件的位于所述密封件的所述第一凹槽和所述径向内表面之间的内密封部(10a)；和
所述密封件的位于所述密封件的所述第一凹槽和所述径向外表面之间的外密封部(10b)，
其中，所述顶表面包括与所述底表面的所述第一凹槽相对的第二凹槽(14)，并且
在所述顶表面的所述第二凹槽与所述底表面的所述第一凹槽之间设置有肋(15)，以使所述外密封部能够相对于所述内密封部转动，当所述连接器和所述第二连接器彼此配合时，所述密封环(21)被插入所述底表面的所述第一凹槽中以向上抬起所述肋(15)。
15.一种用于根据权利要求13或14所述的连接系统的连接器，所述连接器包括如权利要求13或14中所限定的连接器的所有特征。
16.一种连接器组件，所述连接器组件包括：
-根据权利要求13或14所述的连接系统，其中，所述连接器是第一连接器(2)，
-第二连接器(3)，所述第二连接器包括待插入到所述密封件的所述底表面内的所述第一凹槽中的密封环(21)，以使得下列中的一个被径向压缩：
所述密封件的所述内密封部(10a)；和
所述密封件的所述外密封部(10b)。
17.一种连接器组件，所述连接器组件包括：
根据权利要求13或14所述的连接系统，其中所述连接器为第一连接器(2)，
-第二连接器(3)，所述第二连接器包括待插入到所述密封件的所述底表面内的所述第一凹槽中的密封环(21)，以使得下列中的二者被径向压缩：
所述密封件的所述内密封部(10a)；和
所述密封件的所述外密封部(10b)。
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