CN103972717A - 密封件和密封结构 - Google Patents

Abstract

提供了一种密封件，该密封件构造成安装到一对连接器外壳之中的第一连接器外壳的外周面，从而密封第一连接器外壳的外周面与第二连接器的内周面之间的间隙。密封件的内周面形成有在该密封件的轴向上与第一波长匹配的突起和凹槽。密封件的外周面形成有在轴向上与第二波长匹配的突起和凹槽。第一波长等于或者小于第二波长。内周面的突起的位置在轴向上偏离外周面的突起的位置。

Description

密封件和密封结构

技术领域

本发明涉及一种密封件和密封结构，并且特别是涉及一种环状密封件和使用该密封件的密封结构，所述密封件的外周面和内周面形成有突起和凹槽。

背景技术

例如，专利文献1公开了一种密封结构，其中包括彼此嵌合的一对筒状连接器外壳，环状密封件（例如，橡胶密封垫）安装到第一连接器外壳的外周面，并且当将第二连接器外壳嵌合到第一连接器外壳时，由密封件密封第一连接器外壳的外周面与第二连接器外壳的内周面之间的间隙。

在专利文献1中，将筒状保持器安装到第一连接器外壳的外周面，所述筒状保持器防止将密封件从与密封件的安装方向相反的方向的后方卸下，并且保持器在密封件侧处的端部形成有覆盖密封件的后端部的挤压部。因此，即使当在嵌合这两个连接器外壳时第二连接器外壳在嵌合方向上的先端部与密封件的后端部之间的接触状态存在偏差时，利用嵌合这两个连接器外壳的力使密封件从第一连接器外壳的外周面卸下，因为保持器的挤压部覆盖密封件的后端部，所以能够防止密封件卷曲。

[专利文献1]：日本专利公开No.10-199610

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种密封件，该密封件构造成安装到一对连接器外壳之中的第一连接器外壳的外周面，从而密封所述一对连接器外壳之中的所述第一连接器外壳的所述外周面与第二连接器的内周面之间的间隙，其中，

所述密封件的内周面形成有在该密封件的轴向上与第一波长匹配的突起和凹槽，

所述密封件的外周面形成有在所述轴向上与第二波长匹配的突起和凹槽，

所述第一波长等于或者小于所述第二波长，并且

所述内周面的所述突起的位置在所述轴向上偏离所述外周面的所述突起的位置。

所述密封件可以构造成使得：所述外周面的所述突起的顶部的位置与所述内周面的所述凹槽的底部的位置在所述轴向上彼此一致。

所述密封件可以构造成使得：所述内周面的所述突起距离所述内周面的所述凹槽的高度小于所述外周面的所述突起距离所述外周面的所述凹槽的高度。

所述密封件可以构造成使得：所述密封件的所述内周面在所述轴向上的两个端部中的至少一个端部处形成有平面，并且所述平面距离所述内周面的所述凹槽的高度等于所述内周面的所述突起距离所述内周面的所述凹槽的所述高度。

根据本发明的另一个方面，提供了一种密封结构，包括：

第一连接器外壳；

第二连接器外壳；以及

密封件，该密封件安装在第一连接器外壳的外周面上，从而密封第一连接器外壳的外周面与第二连接器外壳的内周面之间的间隙，其中

密封件的内周面形成有在密封件的轴向上与第一波长匹配的突起和凹槽，

密封件的外周面形成有在轴向上与第二波长匹配的突起和凹槽，

第一波长等于或者小于第二波长，并且

内周面的突起的位置在轴向上偏离外周面的突起的位置。

所述密封件可以构造成使得：所述外周面的所述突起的顶部的位置与所述内周面的所述凹槽的底部的位置在所述轴向上彼此一致。

所述密封件可以构造成使得：所述第一连接器外壳的所述外周面形成有从所述外周面升高的阶梯部；所述密封件在该密封件安装到所述第一连接器外壳的安装方向上的前表面面对所述阶梯部；所述密封件的所述内周面在所述安装方向上的前端部形成有平面；并且所述平面距离所述内周面的所述凹槽的高度等于所述内周面的所述突起距离所述内周面的所述凹槽的高度。

密封件可以具有环状，并且第一连接器外壳和第二连接器外壳可以具有筒状。

附图说明

图1是使用本发明密封件的密封结构的实施例的概略构造的截面图。

图2是本发明的密封件的总体透视图。

图3是图2的纵向截面图。

图4是图3的局部A的放大图。

图5A和5B是示出本发明的密封件挤压连接器外壳并且变形的截面图。

图6A至6C是示出传统密封件挤压连接器外壳并且变形的截面图。

具体实施方式

传统密封件的内周面和外周面在轴向上形成有环状突起和凹槽。在专利文献1中，因为保持器覆盖密封件的后端部，所以在将这两个连接器外壳嵌合在一起时，密封件的后端部不卡住第二连接器外壳的先端部，而将密封件的突起部推到第二连接器外壳的先端部，并且在预定方向上变形。

图6A至6C是示出将安装到第一连接器外壳的密封件推到第二连接器外壳的先端部并且变形的截面图。如图6A所示，沿着第一连接器外壳51的外周面的阶梯部52安装密封件50，并且内周面和外周面二者的突起部在轴向上形成为彼此一致。密封件50的外周面53形成有两个突起部54、55和一个凹槽部56，并且密封件50的内周面57也形成有两个突起部58、59和一个凹槽部60。图6中的箭头X示出嵌合第二连接器外壳61的方向，并且将箭头所指的一侧称为前侧。

如图6B所示，当将第二连接器外壳61推到前侧时，第二连接器外壳61的先端部挤压密封件50的外周面53的后突起部55。因此，在突起部55作为支点的情况下，将外周面53的相邻凹槽部56推向内周面57，并且在发生变形的情况下，前突起部54向着凹槽部56的内周面57倒下。然后，在突起部54发生变形的情况下，密封件50的前端部升高。换句话说，在密封件50中，外周面53的两个突起部54和55在箭头方向上旋转并且变形。

随后，如图6C所示，当进一步向前推动第二连接器外壳61时，已经升高的密封件50的前端部上跨于阶梯部52，并且卡在第二连接器外壳61与第一连接器外壳51的阶梯部52之间的空间中。因此，不能将第二连接器外壳61推到正确位置。在这种情况下，如果将密封件50的内周面57形成为平面，则在密封件50变形的情况下，能够抑制卡住前端部，但是因为密封压力分散并且防水性降低，所以需要内周壁57形成有突起部和凹槽部。

因此，本发明的一个有利方面是提供一种密封件，该密封件在其内周面和外周面形成有突起和凹槽，并且抑制卡住。

接下来，将参考附图描述适用本发明的密封件和使用该密封件的密封结构的实施例。

该实施例的密封结构例如应用于装载到车辆中的防水连接器等。在一对筒状连接器外壳中，环状密封件安装到第一连接器（下面称为阴外壳）的外周面，并且当使第二连接器外壳（下面称为阳外壳）嵌合到阴外壳时，阴外壳的外周面与阳外壳的内周面之间的间隙由密封件密封，但是阴外壳、阳外壳和密封件的构造并不限于实施例中的示例。例如，该对连接器外壳并不分别限于筒状，并且可以形成为矩形管状。密封件并不限于环状，并且可以形成为矩形管状。

图1是该实施例的密封结构1的截面图。密封结构1包括由合成树脂制成的阴外壳2（第一连接器外壳）和阳外壳3（第二连接器外壳）以及环状的密封件4（自然状态下的形状）。阴外壳2包括：筒状内管部5，该筒状内管部5自身保持在电线连接到的端子金具（图中未示出）内部；以及外管部6，该外管部6与内管部5同轴配置并且位于内管部5在径向上的外侧。环状收纳空间7形成在内管部5的外周面与外管部6的内周面之间的间隙中。如下所述，将图1中的箭头X所示的方向（轴向）规定为前后方向，并且将该图的右侧规定为前侧。在其他图中，与图1相似，将每个图的右侧规定为前侧。此外，在图1中，省略电线和端子金具。

在阴外壳2的收纳空间7中，内周面（内管部5的外周面）在内周面的内侧处升高以具有阶梯状，并且设置有由增大半径形成的环状阶梯部8。密封件4沿着阶梯部8安装。面对阶梯部8配置密封件4的前侧面。

将阳外壳3形成为筒状，并且自身保持在电线连接到的端子金具（图中未示出）内部。阳外壳3插入到要与阴外壳2的内管部5嵌合的阴外壳2的收纳空间7中。当将阳外壳3和阴外壳2彼此嵌合时，保持在这两个外壳内侧的端子金具互相连接，并且电连接在两侧处的电线。

接着，将详细描述密封件4的构造。

图2是示出密封件4的外观透视图。图3是图2的纵向截面图。图4是示出图3的局部A放大的截面图。如这些图所示，形成该实施例的密封件4，使得宽度方向（轴向）尺寸大于厚度方向尺寸，并且外周面9和内周面10分别在周向上形成有环状突起部（唇部）和环状凹槽部。密封件4的轴端设置有用于固定的一对钩部11。该对钩部11例如锁定到在阴外壳2的内管部5的轴向上延伸的一对隙缝（图中未示出）的前端部，并且在前后方向上调节密封件4的运动。在前后方向上调节密封件4的运动的构造并不限于本实施例的钩部11，并且可以采用其他的公知结构。

如图4所示，密封件4的外周面9包括两个突起部12和13以及一个凹槽部14。在与凹槽部14相反的前侧处，前侧突起部12连续地形成有环状平面15，并且在与凹槽部14相反的后侧处，后侧突起部13连续地形成有环状平面16。将平面15和16设定为具有与凹槽部14的底部（凹槽底）的高度（在厚度方向上）相同的高度。另一方面，密封件4的内周面10包括两个突起部17和18以及三个凹槽部19、20和21。在这些凹槽部中，在与突起部17相反的前侧处，前侧凹槽部19连续地形成有环状平面22，并且在与凹槽部18相反的后侧处，后侧凹槽部21连续地形成有环状平面23。将平面22和23设定成具有与突起部17和18的高度（在厚度方向上）相同的高度。

在外周面9的平面15和16之间所夹在内侧的区域以及内周面10的平面22和23之间所夹在内侧的区域中，密封件4交替地形成有在轴向上分别具有正弦形状的突起和凹槽。将密封件4的内周面10的突起和凹槽之间的高度差设定为小于外周面9的突起和凹槽之间的高度差。换句话说，将突起部18的顶部与凹槽部20的底部的高度差设定为小于突起部13的顶部与凹槽部14的底部之间的高度差。该高度差可以是密封件4的厚度方向上的差，并且等于波形的振幅的两倍。

将平面15和16在前后方向上的宽度尺寸和平面22和23在前后方向上的宽度尺寸设定为分别具有相同尺寸，并且将平面22和23在前后方向上的宽度尺寸设定成大于平面15和16在前后方向上的宽度尺寸。

在该实施例中，将密封件4的内周面10的突起凹槽的波长设定成比外周面9的突起凹槽的波长短，并且外周面9的突起部12和13以及内周面10的突起部17和18在前后方向（轴向）上用位移（相位）定位。换句话说，不将突起部17和18，而分别将凹槽部19和21的底部配置在内周面10的位于外周面9的突起部12和13的内侧处的各部分。此外，凹槽部20的底部配置于内周面10的位于外周面9的凹槽部14的底部的内侧处的一部分。因此，在密封件4中，分别将突起部12的顶部和凹槽部19的底部、突起部13的顶部和凹槽部21的底部、凹槽部14的底部和凹槽部20的底部在前后方向（轴向）上配置得在位置上彼此一致。

接着，下面将描述该实施例的密封结构的动作。首先，将密封件4沿着阴外壳2的内管部5的外周面朝着收纳空间7的内侧（前侧）推动，并且沿着阶梯部8安装密封件4。接着，将阳外壳3插入到密封件4安装在内的阴外壳2的收纳空间7中。此时，当通过挤压阳外壳3的内周面压缩密封件4时，密封件4内产生的应力分别作用在挤压阳外壳3的内周面和阴外壳2的内管部5的外周面的方向上。因此，密封件4气密阳外壳3的内周面和阴外壳的内管部5的外周面之间的间隙。

在描述该实施例的密封件4的动作之前，将参考图6描述传统的典型密封件为什么会旋转和变形的原因。在图6的密封件50中，形成于外周面53上的两个突起部54和55的顶部的位置与形成于内周面57上的两个突起部58和59的顶部的位置一致。在这种情况下，在内周面57在前后方向上的区域与第一连接器外壳51的外周面之间形成宽间隙P，所述区域对应于突起部54和55之间区域。因此，当使后侧突起部55挤压第二连接器外壳61时，因为在凹槽部56的内侧处靠近内周面57形成间隙P，所以凹槽部56容易朝着内周面57变形，并且突起部55变得容易旋转、变形和倒下。此外，在图6的密封件50中，因为作为内周面57的端部与阶梯部52的顶面之间的高度差的接合边宽L1较小，所以如果在突起部54和55旋转和变形的情况下，内周面57的前端部升高到接合边宽L1上方，如图6B所示，则密封件50的端部上跨于阶梯部52并且被卡住。

接着，图5A示出本实施例的密封件4安装到内管部5的外周面，而图5B示出密封件4挤压阳外壳3并且变形。在实施例的密封件4中，因为将内周面10的突起凹槽的波长设定为短于外周面的突起凹槽的波长，并且两个突起部17和18在前后方向上配置在内周面10的区域中，所述区域对应于外周面9的突起部12和13之间的区域，内周面10在前后方向上的区域与内管部5的外周面之间形成的间隙小于图6A至6C的间隙P。因此，如图5A所示，即使后侧突起部13挤压阳外壳3，相邻凹槽部14朝向外周面10的空间挤压可以小，并且两个突起部17和18从凹槽部14的内侧支撑内周面10。因此，能够抑制凹槽部14朝着内周面10变形。此外，因为突起部19和21的底部配置在处于突起部12和13的顶部的内侧处的内周面处，如图5B所示，所以即使突起部12和13挤压阳外壳3，仍能够抑制突起部12和13由于密封件4在压溃凹槽部19和21的方向上变形而旋转和变形。

此外，在该实施例的密封件4中，内周面10的前端部形成有平面22，并且如图5A所示，当安装密封件4时，平面22接靠内管部5的外周面。因此，由于密封件4的接合边宽L2大于（约两倍）图6A的接合边宽L1，所以即使密封件4的前端部的平面22稍许升高，平面22也不上跨于阶梯部8，并且能够防止密封件4卡在这两个外壳之间。此外，对于该实施例的密封件4，即使当将阳外壳3从收纳空间7脱离时，因为实现了抑制将凹槽部14朝着内周面10推动的效果，所以能够抑制密封件4因为旋转和变形而卷曲或者剥落。

此外，在该实施例的密封件4中，将内周面10的突起与凹槽的高度差设定为小于外周面9的突起与凹槽的高度差。因此，能够减小内周面10在前后方向上的区域与内管部5的外周面之间形成的间隙，所述区域对应于外周面9的突起部12和13之间的区域，并且还能够抑制凹槽部14向着内周面10变形。

根据该实施例的密封件4，因为能够抑制外周面9的突起部12和13旋转和变形，并且通过内周面10形成有的多个突起和凹槽能够抑制表面压力分散，所以尽管密封阳外壳3的内周面与阴外壳2的内管部5的外周面之间的间隙，仍能够保证足够的密封压力（比图6的密封件50的密封压力高的密封压力）。

上面参考附图详细描述了本发明实施例，但是上述实施例仅是举例说明本发明，并且本发明不限于上述实施例的构造。显而易见，在设计等方面不脱离本发明的主题范围的修改都包括在本发明中。

例如，在该实施例的密封件4中，作为例子，描述了外周面和内周面分别设置有两个突起部，但是突起部的数量并不限于此。例如，外周面和内周面可以分别设置有三个以上的突起部，并且内周面的突起部的数量也可以与外周面的突起部的数量不同。此外，在该实施例的密封件4中，因为内周面的前端和后端分别设置有具有相同宽度的平面22和23，所以获得的一个优点是能够在不调整方向的情况下改善插入要嵌合的密封件的操作性。然而，如果至少安装方向上的前端部设置有平面，则当嵌合这两个连接器外壳时，能够防止密封件4卡住。

此外，举例说明了在本发明的密封件4中将内周面10的突起和凹槽的波长设定为短于外周面9的突起和凹槽的波长，但是可以将内周面10的突起和凹槽的波长和外周面9的突起和凹槽的波长设定为相等。即使在这种情况下，如果内周面10的突起部的位置在密封件4的前后方向（轴向）上配置有距外周面9的突起部的位置的位移，则因为能够将突起部18和突起部17定位在位于凹槽部14的内侧的内周面附近，所以能够抑制突起部12和13旋转和变形。因此，能够抑制密封件4卡住。

此外，在该实施例中举例说明了沿着阴外壳2的内管部5形成有的阶梯部8安装密封件4，但是本发明并不限于该例子。例如，当将密封件4安装在内管部5的外周面形成有的环状凹槽中时，能够适用本发明。

在本发明中，因为能够将突起部定位在位于密封件的外周面的凹槽部的内侧处的内周面附近，所以即使在嵌合这两个连接器外壳时，将密封件的外周面的突起部推到第二连接器外壳，仍能够抑制与被推的突起部相邻的凹槽部向着内周面旋转和变形。因此，由于能够抑制密封件因为旋转和变形而升高，所以能够抑制卡住密封件。此外，在密封件中，因为内周面和外周面形成有突起和凹槽，所以能够确保必要的密封压力。

当第二连接器外壳推动密封件的外周面的突起部时，因为位于突起部的内侧处的内周面容易压溃作为基点的凹槽部，所以能够抑制外周面的突起部旋转和变形。

此外，因为密封件的内周面的突起和凹槽的高度差（对应于2倍振幅）小于外周面的突起和凹槽的高度差，所以抑制密封件的内周面侧变形，并且能够抑制外周面的突起部旋转和变形。

例如，在内周面的平面作为前侧的情况下，当沿着第一连接器外壳的外周面的阶梯部安装密封件时，即使密封件的前端部稍许升高，因为密封件的接合边宽（内周面的前端部与阶梯部的顶面之间的高度差）大，所以仍能够防止内周面的前端部（平面）上跨于阶梯部，并且能够防止卡住密封件。

根据本发明，能够防止在内周面和外周面上形成有突起和凹槽的密封件被卡住。

Claims (9)

1.一种密封件，该密封件构造成安装到一对连接器外壳之中的第一连接器外壳的外周面，从而密封所述一对连接器外壳之中的所述第一连接器外壳的所述外周面与第二连接器的内周面之间的间隙，其中，

所述密封件的内周面形成有在该密封件的轴向上与第一波长匹配的突起和凹槽，

所述密封件的外周面形成有在所述轴向上与第二波长匹配的突起和凹槽，

所述第一波长等于或者小于所述第二波长，并且

所述内周面的所述突起的位置在所述轴向上偏离所述外周面的所述突起的位置。

2.根据权利要求1所述的密封件，其中，

所述外周面的所述突起的顶部的位置与所述内周面的所述凹槽的底部的位置在所述轴向上彼此一致。

3.根据权利要求1或2所述的密封件，其中，

所述内周面的所述突起距离所述内周面的所述凹槽的高度小于所述外周面的所述突起距离所述外周面的所述凹槽的高度。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的密封件，其中，

所述密封件的所述内周面在所述轴向上的两个端部中的至少一个端部处形成有平面，并且

所述平面距离所述内周面的所述凹槽的高度等于所述内周面的所述突起距离所述内周面的所述凹槽的所述高度。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的密封件，其中，

所述密封件具有环状，并且所述第一连接器外壳和所述第二连接器外壳具有筒状。

6.一种密封结构，包括：

第一连接器外壳；

第二连接器外壳；以及

密封件，该密封件安装在所述第一连接器外壳的外周面上，从而密封所述第一连接器外壳的所述外周面与所述第二连接器外壳的内周面之间的间隙，其中

所述密封件的内周面形成有在该密封件的轴向上与第一波长匹配的突起和凹槽，

所述密封件的外周面形成有在所述轴向上与第二波长匹配的突起和凹槽，

所述第一波长等于或者小于所述第二波长，并且

所述内周面的所述突起的位置在所述轴向上偏离所述外周面的所述突起的位置。

7.根据权利要求6所述的密封结构，其中，

所述外周面的所述突起的顶部的位置与所述内周面的所述凹槽的底部的位置在所述轴向上彼此一致。

8.根据权利要求7所述的密封结构，其中，

所述第一连接器外壳的所述外周面形成有从该外周面升高的阶梯部，

所述密封件在该密封件安装到所述第一连接器外壳的安装方向上的前表面面对所述阶梯部，

所述密封件的所述内周面在所述安装方向上的前端部形成有平面，并且

所述平面距离所述内周面的所述凹槽的高度等于所述内周面的所述突起距离所述内周面的所述凹槽的高度。

9.根据权利要求6至8中的任一项所述的密封结构，其中，

所述密封件具有环状，并且所述第一连接器外壳和所述第二连接器外壳具有筒状。