CN108134248A - 一种电缆密封件及电缆密封连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电缆密封件及电缆密封连接器,电缆密封连接器包括连接器外壳、连接器主体、电缆密封件、电缆夹和封装件;连接器主体的一端固定于连接器外壳内,且该端与电缆端部在连接器外壳内进行电连接;电缆密封件套设于电缆外周部与连接器外壳之间,电缆密封件的内环周部设有电缆密封环,外环周部设有外壳密封环,电缆密封件的两端部外周设有凹陷部;电缆夹固定电缆,连接器外壳内设有电缆夹容置腔;封装件包括封装填充部,所述封装填充部的形状与电缆密封件远离连接器主体一端的端部、连接器外壳、电缆、电缆夹四者之间存在的空间间隙形状相适应,以填充所述空间间隙。本发明可保持电缆连接器在长期使用过程中的密封可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电连接器及其密封技术领域,特别是一种电缆密封件及电缆密封连接器。
背景技术
电动汽车充电用插头电缆组件中,电缆为多股直径相差大的电线组成的多芯电缆,如图1(a)所示,其存在护套外直径公差和圆柱度公差大,内部填充不饱满等的问题,导致电缆与连接器之间存在密封问题,长久的使用过程中受外力作用使电缆弯折、扭曲,电缆与连接器之间难免存在相对的位移。针对此问题,现有技术一般采用电缆密封环解决,如图1(b)所示的电缆密封环采用实心体结构,通常会由于环境因素使电缆和密封环老化、形变等,从而难以长久满足使用密封要求。
现有技术中,电动汽车交流充电的电缆连接器,连接器外壳为整体或分体结构:如图2(a)所示申请公布号为CN 104685727 A的充电连接器,其连接器外壳为由多个外壳分割体对接组成的分体式结构;如图2(b)示出的是外壳为电缆密封部位对称的分体结构的电缆连接器,包括外壳01和电缆防护网04,外壳周部设有外壳密封槽02,用于容置外壳密封件,实现对分面锁紧时外壳01的密封;外壳01贴近电缆05的内侧部设置电缆密封槽,用于容置电缆橡胶密封件03;则分体外壳01之间连接并锁紧时,电缆密封槽内的电缆橡胶密封件03将被压缩并相接,再由电缆防护网04保持密封件的位置,从而实现产品要求的密封。
现有技术的密封环应用到电缆连接器组件中时截面剖视图如图1(c)所示,其中D1为电缆护套外直径,D2为连接器外壳的内孔直径,A1为D2与D1的半径差, A2为密封环的横截面尺寸,X为D1与D2的偏心量,受产品组装和使用影响。具体的,A1=(D2-D1±X)/2;为产品满足预期防水的条件,密封环应满足合适压缩率范围(如静密封推荐15%~30%,动密封推荐6%~20%,压缩率范围不是本专利的要点,在此不予讨论和确定详尽数据),电缆密封圈压缩率E,其中E=(A2-A1)/A2 x100%;由于尺寸A2、D1和D2均存在公差,极限尺寸的电缆密封圈压缩率Emin = [A2min-(D2max-D1min+X)/2]/A2min *100% ,Emax = [A2max-(D2min-D1max-X)/2]/A2max *100%;通常,密封环为弹性橡胶材料模塑成型,其截面尺寸A2的尺寸公差和圆柱度公差△A2(图中未示出)较小;连接器外壳一般为合成树脂模塑成型,其密封孔尺寸D2的尺寸公差和圆柱度公差△D2较小,故连接器外壳的密封防水容易做到要求;电缆由于其生产工艺限制,其护套外直径D1的尺寸公差和圆柱度公差△D1较大,特别是多股导线绞合的电缆,其公差更大,导致电缆的密封防水困难。因此,现有技术存在以下问题:
问题1:当(△D1+△D2)变动较大时,需要加大密封环A2值,会导致连接器外壳相应增大;
问题2:密封环压缩率E,会导致产品组装难度增大,生产效率降低;还有导致密封环损坏,使密封失效风险。
发明内容
本发明的目的是,提供一种电缆密封件及电缆密封连接器,其可解决多芯电缆的护套外直径公差和圆柱度公差大导致的密封问题,尤其适用于直径变差较小的多芯电缆的护套,特别是交流电缆组件,能够保持电缆连接器在长期使用过程中的密封可靠性,且具有结构更简单、成本更低的优点。
本发明采取的技术方案具体为:一种电缆密封件,包括环状弹性本体,环状弹性本体的内环周部设有至少一个用于抵接电缆的电缆密封环,环状弹性本体的外环周部设有至少一个用于抵接连接器外壳的外壳密封环;
环状弹性本体的两端部外周分别设有可供封装填充的凹陷部。
本发明电缆密封件上的凹陷部形成了电缆密封连接器在封装时可供封装材料填充的间隙。该凹陷部被填充时其底部、侧部以及环形弹性本体的两端部形成压力承受区,即密封环获得了封装的压力,从而保证了封装完成后密封环与连接器外壳以及电缆之间的密封可靠性。
优选的,所述凹陷部内,靠近环状弹性本体轴向中心的一侧底角为弧度大于90度的弧形角。本发明密封件凹陷部的深度从环状弹性体两端向内逐减减小,使得环状弹性体呈不规则的台阶状,优化了凹陷部在封装填充时的受力,使得密封效果更好。
优选的,环状弹性本体的内环周部两端分别设有1个电缆密封环,两端凹陷部之间的外环周部设有多个外壳密封环。本发明外环两端处的凹陷部以及内外环上多个密封环的设计,亦能够起到组装放错的作用。
优选的,环状弹性本体的内环周部还设有至少1个电缆密封辅助支撑环,所述电缆密封辅助支撑环位于两侧电缆密封环之间。电缆密封辅助支撑环优选为2条或更多,均匀分布于两侧电缆密封环之间,以更好的固定和密封电缆。
优选的,本发明中,电缆密封环、电缆密封辅助支撑环以及外壳密封环,与环状弹性本体为一体成型。
优选的,电缆密封环和电缆密封辅助支撑环与电缆相接触的面,以及外壳密封环与外壳相接触的面皆为弧形面。
本发明还提供一种基于上述电缆密封件的电缆密封连接器,其包括连接器外壳和连接器主体,连接器主体的一端固定于连接器外壳内,且该端与电缆端部在连接器外壳内进行电连接;其特征在于:
还包括电缆密封件、电缆夹和封装件;
所述电缆密封件包括环状弹性本体,环状弹性本体的内环周部设有至少一个用于抵接电缆的电缆密封环,环状弹性本体的外环周部设有至少一个用于抵接连接器外壳的外壳密封环;环状弹性本体的两端部外周分别设有可供封装填充的凹陷部;电缆密封件套设于电缆外周部与连接器外壳之间;
电缆夹固定于电缆外周,连接器外壳朝向电缆的一端内设有电缆夹容置腔,电缆夹位于电缆夹容置腔内;
封装件包括封装填充部,所述封装填充部的形状与电缆密封件远离连接器主体一端的端部、连接器外壳、电缆、电缆夹四者之间存在的空间间隙形状相适应,以填充所述空间间隙。
由于电缆密封件内环和外环上分别设有电缆密封环和外壳密封环,因此电缆密封件远离连接器主体一端的端部、连接器外壳、电缆、电缆夹四者之间存在的空间间隙,实际是由电缆密封件端部所设置的电缆密封环、外壳密封环以及环状弹性本体,与连接器外壳和电缆之间围成的空间间隙,也即本发明连接器在封装时的封装填充间隙。在由封装材料填满后,不仅电缆密封件的位置被固定,电缆密封件的凹陷部受力使得电缆密封件对外壳和电缆的密封效果皆得到提升。
优选的,连接器外壳的端部设有封装操作口,封装操作口内设有封装材料注入孔。实际应用时,封装件有对应的模具,在连接器外壳、电缆、电缆密封件和电缆夹组装到位时,将封装件模具抵在连接器外壳端部,并由封装材料注入孔注入封装材料,即可实现封装件的成型,使得电缆被牢牢固定于连接器外壳内。
优选的,电缆夹包括可对接的两个夹箍,两夹箍两端通过螺栓固定连接;所述封装操作口内还设有电缆夹螺栓容置孔,螺栓端部位于电缆夹螺栓容置孔内。
优选的,封装件还包括与封装填充部一体成型的装饰部,装饰部填充连接器外壳上的封装操作口,使得装饰部外表面与连接器外壳外表面齐平。
优选的,封装件还包括与封装填充部一体成型的网状防护部,电缆依次贯穿封装填充部和网状防护部的内部并固定,网状防护部的一端对接连接器外壳端部。一体成型的封装件将电缆封装固定于连接器外壳内部,而网状的防护部则柔韧性更好,可更好的保护电缆避免意外弯折损伤。
优选的,本发明连接器外壳为L型,L型连接器外壳的横臂内部设置连接器主体容置腔,竖臂内部设置电缆容置腔。L型连接器外壳两臂之间的夹角可设置为100度到170度之间的度数,如115度等,这种实施方式可方便将本发明与其它电连接器进行连接时的操作,同时不会因角度过小使得其中的电缆弯折被的角度过大而减少寿命。
优选的,L型连接器外壳的竖臂外周设有网状电缆防护层。所述网状电缆防护层可预防电缆意外局部弯折导致芯线断开。
有益效果
本发明的电缆密封件解决了多芯电缆的护套外直径公差和圆柱度公差大导致的密封问题,尤其适用于直径变差较小的多芯电缆的护套,具有结构更简单、成本更低的优点,组装难度小,生产效率提高,减少密封圈的损坏,降低密封失效风险。
本发明在应用时,可在连接器主体与电缆连接之前,将电缆密封件套在待连接的电缆外周,然后进行其它部件的组装,在连接器外壳、连接器主体、电缆密封件和电缆夹组装到位后,通过封装的方式直接在组装完毕的结构上形成封装件,使得电缆被可靠固定于连接器外壳内,并可保持产品各部分结构在长期使用过程中的相对位置固定,抗环境不利因素能力较强结构非常稳定。同时本发明通过在连接器外壳上设计封装操作口以及封装材料注入孔,并在内部封装完成后,对封装操作口继续进行封装,巧妙完成封装工序的同时,保持了连接器外壳的外观一致性。
附图说明
图1 (a)所示为多股电缆结构示意图,图1(b)所示为现有电缆密封环的局部剖面立体结构示意图,图1(c)所示为现有电缆密封环应用结构剖面结构示意图;
图2(a)所示为申请公布号为CN 104685727 A的充电连接器结构示意图;图2(b)所示为另一种现有技术电缆密封连接器结构示意图;
图3所示为本申请电缆密封连接器结构装配示意图;
图4所示为电缆密封件的内侧部和外侧部结构示意图;
图5所示为本申请电缆密封件安装部位结构剖视图;
图6所示为图5中标记24处的放大结构示意图;
图7所示为本申请连接器外壳结构示意图;
图8所示为本申请电缆夹安装部位处连接器外壳结构截面示意图;
图9所示为电缆夹结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
实施例1
如图4所示,本实施例的电缆密封件,包括环状弹性本体,环状弹性本体的内环周部设有至少一个用于抵接电缆的电缆密封环21,环状弹性本体的外环周部设有至少一个用于抵接连接器外壳的外壳密封环23;
环状弹性本体的两端部外周分别设有可供封装填充的凹陷部24。
电缆密封件上的凹陷部24形成了电缆密封连接器在封装时可供封装材料填充的间隙。参考图5和图6所示,该凹陷部24被填充时其底部、侧部以及环形弹性本体的两端部形成压力承受区,即密封环获得了封装的压力,从而保证了封装完成后密封环与连接器外壳以及电缆之间的密封可靠性。
实施例2
基于实施例1,结合图4、图5和图6所示,本实施例中,凹陷部24内,靠近环状弹性本体轴向中心的一侧底角为弧度大于90度的弧形角。本实施例密封件凹陷部的深度从环状弹性体两端向内逐减减小,使得环状弹性体呈不规则的台阶状,优化了凹陷部在封装填充时的受力,使得密封效果更好。
如图4所示,本实施例中,环状弹性本体的内环周部两端分别设有1个电缆密封环,两端凹陷部之间的外环周部设有3个外壳密封环。本发明外环两端处的凹陷部以及内外环上多个密封环的设计,亦能够起到组装放错的作用。
环状弹性本体的内环周部还设有至少1个电缆密封辅助支撑环,所述电缆密封辅助支撑环位于两侧电缆密封环之间。电缆密封辅助支撑环优选为2条或更多,均匀分布于两侧电缆密封环之间,以更好的固定和密封电缆。
电缆密封环、电缆密封辅助支撑环以及外壳密封环,与环状弹性本体为一体成型。
电缆密封环和电缆密封辅助支撑环与电缆相接触的面,以及外壳密封环与外壳相接触的面皆为弧形面。
实施例3
结合图3至图9,本发明的电缆密封连接器,包括连接器外壳1和连接器主体6,连接器主体6的一端固定于连接器外壳1内,且该端与电缆5端部在连接器外壳1内进行电连接;
还包括电缆密封件2、电缆夹3和封装件4;
所述电缆密封件2套设于电缆5外周部与连接器外壳1之间,电缆密封件2的内环周部设有至少一个可抵接电缆的电缆密封环21,电缆密封件2的外环周部设有至少一个可抵接外壳的外壳密封环23;电缆密封件两端外周分别设有可供封装填充的凹陷部。
结合图3、图7和图8,电缆夹3固定于电缆5外周,连接器外壳1朝向电缆5的一端内设有电缆夹容置腔15,电缆夹3位于电缆夹容置腔15内;
封装件3包括封装填充部43,所述封装填充部43的形状与电缆密封件2远离连接器主体6一端的端部、连接器外壳1、电缆5、电缆夹3四者之间存在的空间间隙形状相适应,以填充所述空间间隙。
实施例4
在实施例3的基础上,结合图3和图8,连接器外壳1的端部设有封装操作口,封装操作口内设有封装材料注入孔14。实际应用时,封装件有对应的模具,在连接器外壳、电缆、电缆密封件和电缆夹组装到位时,将封装件模具抵在连接器外壳端部,并由封装材料注入孔14注入封装材料,即可实现封装件的成型,使得电缆被牢牢固定于连接器外壳内。
结合图3和图9,电缆夹3包括可对接的两个夹箍31,两夹箍31两端通过螺栓32固定连接;所述封装操作口内还设有电缆夹螺栓容置孔12,螺栓32端部位于电缆夹螺栓容置孔12内。
封装件4还包括与封装填充部43一体成型的装饰部42,装饰部42填充连接器外壳1上的封装操作口,且装饰部42外表面与连接器外壳1外表面齐平,即外观一致。
封装件4还包括与封装填充部43一体成型的网状防护部41,电缆5依次贯穿封装填充部和网状防护部41的内部并固定,网状防护部41的一端对接连接器外壳端部。一体成型的封装件将电缆封装固定于连接器外壳内部,而网状的防护部则柔韧性更好,可更好的保护电缆避免意外弯折损伤。
本实施例中,电缆密封件2采用实施例1或实施例2的电缆密封件。电缆密封件上的凹陷部在进行封装件4的封装时,将由封装材料填满,更有助于电缆密封件的位置固定,进而使得电缆密封件密封效果和对电缆的固定效果都得到提高。
如图3和图7所示,本发明连接器外壳为L型,L型连接器外壳的横臂内部设置连接器主体容置腔,竖臂内部设置电缆容置腔。L型连接器外壳两臂之间的夹角可设置为100度到170度之间的度数,如100度等,这种实施方式可方便将本发明与其它电连接器进行连接时的操作,同时不会因角度过小使得其中的电缆弯折被的角度过大而减少寿命。
参考图5,L型连接器外壳1的竖臂外周设有网状电缆防护层11。所述网状电缆防护层11一方面可预防电缆意外局部弯折导致芯线断开。
本发明在应用时,可在连接器主体与电缆连接之前,将电缆密封环套在待连接的电缆外周,然后进行其它部件的组装,在连接器外壳、连接器主体、电缆密封件和电缆夹组装到位后,通过封装的方式直接在组装完毕的结构上形成封装件,使得电缆被可靠固定于连接器外壳内,并可保持产品各部分结构在长期使用过程中的相对位置固定,抗环境不利因素能力较强结构非常稳定。同时本发明组装加封装的设计可允许电缆密封件为无接口一体化设计,从而保持电缆连接器在长期使用过程中的密封可靠性。此外,本发明通过在连接器外壳上设计封装操作口以及封装材料注入孔,并在内部封装完成后,对封装操作口继续进行封装,巧妙完成封装工序的同时,保持了连接器外壳的外观一致性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电缆密封件,其特征是,包括环状弹性本体,环状弹性本体的内环周部设有至少一个用于抵接电缆的电缆密封环,环状弹性本体的外环周部设有至少一个用于抵接连接器外壳的外壳密封环;
环状弹性本体的两端部外周分别设有可供封装填充的凹陷部。
2.根据权利要求1所述的电缆密封件,其特征是,所述凹陷部内,靠近环状弹性本体轴向中心的一侧底角为弧度大于90度的弧形角。
3.根据权利要求1所述的电缆密封件,其特征是,环状弹性本体的内环周部两端分别设有1个电缆密封环,两端凹陷部之间的外环周部设有多个外壳密封环。
4.根据权利要求1所述的电缆密封件,其特征是,环状弹性本体的内环周部还设有至少1个电缆密封辅助支撑环,所述电缆密封辅助支撑环位于两侧电缆密封环之间。
5.根据权利要求1所述的电缆密封件,其特征是,电缆密封环、电缆密封辅助支撑环以及外壳密封环,与环状弹性本体为一体成型。
6.根据权利要求1所述的电缆密封件,其特征是,电缆密封环和电缆密封辅助支撑环与电缆相接触的面,以及外壳密封环与外壳相接触的面皆为弧形面。
7.一种电缆密封连接器,包括连接器外壳和连接器主体,连接器主体的一端固定于连接器外壳内,且该端与电缆端部在连接器外壳内进行电连接;其特征在于:
还包括电缆密封件、电缆夹和封装件;
所述电缆密封件包括环状弹性本体,环状弹性本体的内环周部设有至少一个用于抵接电缆的电缆密封环,环状弹性本体的外环周部设有至少一个用于抵接连接器外壳的外壳密封环;环状弹性本体的两端部外周分别设有可供封装填充的凹陷部;电缆密封件套设于电缆外周部与连接器外壳之间;
电缆夹固定于电缆外周,连接器外壳朝向电缆的一端内设有电缆夹容置腔,电缆夹位于电缆夹容置腔内;
封装件包括封装填充部,所述封装填充部的形状与电缆密封件远离连接器主体一端的端部、连接器外壳、电缆、电缆夹四者之间存在的空间间隙形状相适应,以填充所述空间间隙。
8.根据权利要求7所述的电缆密封连接器,其特征是,连接器外壳的端部设有封装操作口,封装操作口内设有封装材料注入孔。
9.根据权利要求7所述的电缆密封连接器,其特征是,封装件还包括与封装填充部一体成型的装饰部,装饰部填充连接器外壳上的封装操作口,同时装饰部外表面与连接器外壳外表面齐平。
10.根据权利要求7所述的电缆密封连接器,其特征是,封装件还包括与封装填充部一体成型的网状防护部,电缆依次贯穿封装填充部和网状防护部的内部并固定,网状防护部的一端对接连接器外壳端部。
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