CN112117588A - 一种密封圈及连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连接装置领域，公开了一种密封圈及连接器，密封圈包括环形本体、密封凸起和环形凹槽。环形本体包括内周壁和外周壁；密封凸起环绕凸设于内周壁和外周壁两者中的一个上；环形凹槽环绕开设于内周壁和外周壁两者中的另一个上，由环形凹槽的槽底到环形凹槽的槽口，环形凹槽的槽宽逐渐增大。本发明的连接器的插头和/或插座包括该用于密封插座和插头之间的插接间隙的密封圈。环形本体上开设有环形凹槽，插头插接插座时，密封圈受到径向挤压力，进而其以形变的方式将挤压力沿自身轴向和径向传导，而环形凹槽促进了挤压力沿密封圈的轴向传导，最终实现缓冲，降低了插拔力，减轻了插拔磨损，提高了使用寿命，且满足了防护等级需求。

Description

一种密封圈及连接器

技术领域

本发明涉及连接装置技术领域，尤其涉及一种密封圈及连接器。

背景技术

连接器亦称作接插件、插头和插座，其中，插头插接于插座的插孔中实现电连接。连接器广泛应用于汽车、家电等领域。不同设备对连接器的性能需要各有不同，其中使用寿命、插拔力、防护等级是衡量连接器整体性能的主要指标。

而为了保证插拔力以及防护等级，密封圈在连接器中具有十分广泛的应用。一般而言，为保证连接器接口防护等级的可靠性，在密封圈结构设计上，常考虑采用较大过盈量的理念，通过充分过盈来实现插头和插座之间的插接间隙的良好密封。但是，过盈量的增大会造成插头与插座之间插拔力的增加，一方面插拔力过大容易导致无法满足国标设计要求；另一方面在反复的插拔使用过程中，插头的反复插拔动作会不断挤压和剪切密封圈，进而容易引起密封圈的破损，导致防护功能失效；而且过盈量的增大也会加剧密封圈的破损，进而导致使用寿命降低。

因此，亟需提出一种密封圈及连接器，能够解决以上问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种密封圈，其用于密封插头和插座之间的插接间隙，能够在满足插接防护等级的基础上，降低插拔力，减轻插拔磨损，进而提高自身的使用寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种密封圈，包括：

环形本体，所述环形本体包括内周壁和外周壁；

密封凸起，环绕凸设于所述内周壁和所述外周壁两者中的一个上；

环形凹槽，环绕开设于所述内周壁和所述外周壁两者中的另一个上，且由所述环形凹槽的槽底到所述环形凹槽的槽口，所述环形凹槽的槽宽逐渐增大。

可选地，沿所述环形本体径向，所述环形凹槽与所述密封凸起正对设置。

可选地，所述环形凹槽的槽口边沿倒圆角设置。

可选地，所述密封圈还包括：

负压凹槽，环绕开设于所述密封凸起的背向所述环形本体的一端的周壁上。

可选地，沿所述环形本体的轴向，所述环形本体的宽度大于所述密封凸起的宽度。

本发明的另一个目的在于提出一种连接器，连接器上的密封圈能够在满足插接防护等级的基础上，降低插拔力，减轻插拔磨损，进而提高自身的使用寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种连接器，包括插座和插头，所述插座和/或所述插头上设置有如上所述的密封圈，所述插头能够插接于所述插座上，且所述密封圈过盈配合的容纳于所述插座和所述插头之间的插接间隙中。

可选地，所述插座包括：

插座壳体，包括插口部，所述插口部呈环壁状结构；

插座上端盖，呈与所述插口部相匹配的筒状结构，所述插座上端盖插套固定于所述插口部的上端，所述插座上端盖与所述插口部之间配合形成有密封圈安装槽，所述环形本体容纳于所述密封圈安装槽内，且所述密封凸起凸出于所述插口部的内周壁。

可选地，所述插座壳体的外周壁上凸设有卡位凸起，所述插座上端盖套设于所述插口部的上端，且所述插座上端盖的下端抵靠于所述卡位凸起的上端上；

所述连接器还包括插座下端盖，所述插座下端盖套设于所述插座壳体上，且所述插座下端盖的上端抵靠于所述卡位凸起的下端上，所述插座下端盖与所述插座上端盖固定连接。

可选地，沿所述环形本体的轴向方向，所述环形本体的两端中的至少一端与所述密封圈安装槽的槽壁之间形成有避空间隙。

可选地，所述插头的外周壁上形成有密封圈安装槽，所述密封圈设置于所述密封圈安装槽中，且所述密封凸起凸出于所述插头的外周壁。

本发明的有益效果为：

本发明的密封圈用于密封插头和插座之间的插接间隙。由于密封圈的环形本体上开设有环形凹槽，由环形凹槽的槽底到环形凹槽的槽口，环形凹槽的槽宽逐渐增大。当插头和插座插接配合时，密封圈受到径向挤压力，进而密封圈以形变的方式将挤压力沿自身轴向和径向进行传导，环形凹槽的设计促进了挤压力沿密封圈的轴向方向的传导，进而最终实现缓冲，降低了插拔力，减轻了插拔磨损，有效提高了自身的使用寿命，其能够有效兼顾防护等级、插拔力和使用寿命的设计需求。

附图说明

图1是本发明提供的密封凸起凸设于内周壁上的密封圈的立体结构示意图；

图2是本发明提供的连接器的插座立体结构示意图；

图3是本发明提供的连接器的插座拆解示意图；

图4是本发明提供的连接器的插座隐藏密封圈的截面剖视图；

图5是本发明提供的连接器的插座截面剖视图；

图6是图5中A处的局部放大图；

图7是本发明提供的连接器的插头隐藏密封圈的截面剖视图；

图8是本发明提供的连接器的插头截面剖视图；

图9是图8中B处的局部放大图。

图中：

1-第一密封圈；

11-环形本体；12-密封凸起；13-环形凹槽；14-负压凹槽；

2-插座壳体；21-插口部；3-插座上端盖；4-卡位凸起；5-插座下端盖；

6-插头壳体；7-插头上端盖；

8-第二密封圈；

100-密封圈安装槽；101-避空间隙。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-3所示，本实施例提出了一种密封圈以及连接器，连接器包括插头和插座，插座和/或插头上设置有的密封圈，插头能够插接于插座上，且密封圈过盈配合的容纳于插座和插头之间的插接间隙中，其中图1-3中的密封圈为装配于插座的插口中的密封圈。连接器上的密封圈能够在满足插接防护等级的基础上，降低插拔力，减轻插拔磨损，进而提高自身的使用寿命。其中，密封圈包括环形本体11、密封凸起12和环形凹槽13。环形本体11包括内周壁和外周壁。密封凸起12环绕凸设于内周壁和外周壁两者中的一个上。环形凹槽13环绕开设于内周壁和外周壁两者中的另一个上，且由环形凹槽13的槽底到环形凹槽13的槽口，环形凹槽13的槽宽逐渐增大。本实施例的密封圈用于密封插头和插座之间的插接间隙。由于密封圈的环形本体11上开设有环形凹槽13，由环形凹槽13的槽底到环形凹槽13的槽口，环形凹槽13的槽宽逐渐增大。当插头和插座插接配合时，密封圈受到径向挤压力，进而密封圈以形变的方式将挤压力沿自身轴向和径向进行传导，环形凹槽13的设计促进了挤压力沿密封圈的轴向方向的传导，进而最终实现缓冲，降低了插拔力，减轻了插拔磨损，有效提高了自身的使用寿命，其能够有效兼顾防护等级、插拔力和使用寿命的设计需求。

进一步地，如图1所示，沿环形本体11径向，环形凹槽13与密封凸起12正对设置，进而当密封凸起12受到径向挤压时，环形凹槽13能够快速进行变形，实现缓冲，进而降低插拔力，减轻插拔磨损，有效提高自身的使用寿命。

此外，如图1所示，环形凹槽13的槽口边沿倒圆角设置。环形凹槽13的槽口边沿倒圆角设置有利于促进环形凹槽13受到挤压时的变形，且降低应力集中现象，进而有利于环形凹槽13的扩张。具体而言，环形凹槽13的横截面形状呈边沿倒圆角处理的V型结构。在其它实施例中，环形凹槽13的横截面形状也可以为边沿倒圆角处理的梯形结构。

进一步地，为了提高密封圈对插头和插座之间的插接间隙的密封效果。如图1所示，密封圈还包括负压凹槽14。负压凹槽14环绕开设于密封凸起12的背向环形本体11的一端的周壁上。具体而言，密封凸起12的背向环形本体11的一端的端面的横截面形状呈波纹状，相邻两个波峰之间的波谷构成呈环状的负压凹槽14。当密封圈密封插接间隙时，密封圈过盈配合的容纳在插接间隙中，进而使得负压凹槽14处于密封状态，受挤压作用将负压凹槽14的空气排出，进而形成了负压吸盘的吸附效果，使得密封圈对插头和插座之间的插接间隙的密封效果得到进一步提高。

此外，对于密封圈的密封凸起12以及环形凹槽13的具体位置。具体而言，当密封圈设置于插座的插口中时，密封凸起12环绕凸设于环形本体11的内周壁上；环形凹槽13环绕开设于环形本体11的外周壁上。当密封圈套设于插头上时，密封凸起12环绕凸设于环形本体11的外周壁上；环形凹槽13环绕开设于环形本体11的内周壁上。为了便于对插头和插座上的密封圈进行区别陈述，下文将设置于插座的插口中的密封圈统称为第一密封圈1，并将设置于插座上的密封圈统称为第二密封圈8。图1中提供的密封圈即为设置于插座的插孔中的第一密封圈1。图8中提供的密封圈即为设置于插头上的第二密封圈8。第一密封圈1和第二密封圈8均包括环形本体11、密封凸起12及环形凹槽13，其区别仅在于密封凸起12以及环形凹槽13在环形本体11的相对位置。

如图2-4所示，为本实施例提供的设置有第一密封圈1的插座。图4中的箭头方向分别指向上、下方向。插座主要包括插座壳体2和插座上端盖3。插座壳体2包括插口部21，插口部21呈环壁状结构。插座上端盖3呈与插口部21相匹配的筒状结构，插座上端盖3插套固定于插口部21的上端，插座上端盖3与插口部21之间配合形成有密封圈安装槽100。如图5所示，第一密封圈1的环形本体11容纳于密封圈安装槽100内，且第一密封圈1的密封凸起12凸出于插口部21的内周壁。本实施例通过密封圈安装槽100实现了第一密封圈1在插口部21的内周壁上的装配固定。

具体而言，如图4-6所示，本实施例中，沿环形本体11的轴向，环形本体11的宽度大于密封凸起12的宽度，第一密封圈1的横截面呈T形。同时，本实施例中的密封圈安装槽100呈圆环状的T形结构。图5中的箭头方向分别指向上、下方向。插座上端盖3插套插口部21的上端的端部开设有一环形槽(图中未标示)，插口部21的上端外周则环绕开设有一环形台阶结构(图中未标示)，第一密封圈1套设在环形台阶结构上后，环形本体11的下端面贴靠在环形台阶结构的周壁上，密封凸起12凸出于插口部21的内周壁；然后，插座上端盖3插套在插口部21的上端，且环形本体11的上端面贴靠在插座上端盖3的环形槽的槽壁上，最终实现对第一密封圈1的装配固定，其结构简单，设计巧妙，可通过拆卸插座上端盖3的方式，快速实现第一密封圈1的更换维护。

进一步地，如图4-6所示，本实施例中，插座壳体2的外周壁上凸设有卡位凸起4，插座上端盖3套设于插口部21的上端，且插座上端盖3的下端抵靠于卡位凸起4的上端上。连接器还包括插座下端盖5，插座下端盖5套设于插座壳体2上，且插座下端盖5的上端抵靠于卡位凸起4的下端上，插座下端盖5与插座上端盖3通过紧固螺栓固定连接。可以想到的是，其它实施例中，插座下端盖5可以一体成型于插座壳体2上，然后，插座上端盖3直接通过紧固螺栓紧固连接在上与插座壳体2一体成型的插座下端盖5上，进而无需再设计卡位凸起4。本实施例中，插座下端盖5和插座壳体2分体设计的优点在于可以根据插座上端盖3的形状尺寸结构灵活更换适配尺寸及形状结构的插座下端盖5，来实现插座上端盖3的固定。

进一步地，插头插接插座时，为了能够使得装配在插座上的第一密封圈1受挤压后环形本体11具有足够的轴向方向的变形空间。沿环形本体11的轴向方向，环形本体11的两端中的至少一端与密封圈安装槽100的槽壁之间形成有避空间隙101。如图5-6所示，本实施例中，环形本体11的两端与密封圈安装槽100的槽壁之间分别形成有一个避空间隙101。

同理，对于装配了第二密封圈8的插头的具体结构。如图7-9所示，插头的外周壁上形成有密封圈安装槽100，密封圈设置于密封圈安装槽100中，且密封凸起12凸出于插头的外周壁。图7-8中的箭头方向分别指向上、下方向。具体而言，插头包括插头壳体6以及插头上端盖7。插头壳体6的插接端呈与插座的插口相匹配的筒柱状，插头壳体6的上端与插头上端盖7的下端螺纹旋接固定连接，插头壳体6和插头上端盖7保持同轴，进而形成插头的主体。同时，插头壳体6的上端开设有开口朝向插头上端盖7的下端的第一环槽(图中未标示)，插头上端盖7的下端开设有开口朝向插头壳体6的上端的第二环槽(图中未标示)，第一环槽和第二环槽配合形成插头的外周壁上的密封圈安装槽100，密封圈安装槽100呈T形环槽结构，进而实现对第二密封圈8的装配。本实施例中，连接器的插座上设置有第一密封圈1，插头上设置有第二密封圈8。当插头插接在插座上时，第一密封圈1和第二密封圈8均实现对插头和插座之间的插接缝隙的密封，且缓冲效果好，降低了插拔力，减轻了插拔磨损，提高了使用寿命，且满足了防护等级需求。可以想到的是，在其他实施例中，连接器也可以只在插头上设置第二密封圈8，或者只在插座上设置第一密封圈1。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种密封圈，其特征在于，包括：

环形本体(11)，所述环形本体(11)包括内周壁和外周壁；

密封凸起(12)，环绕凸设于所述内周壁和所述外周壁两者中的一个上；

环形凹槽(13)，环绕开设于所述内周壁和所述外周壁两者中的另一个上，且由所述环形凹槽(13)的槽底到所述环形凹槽(13)的槽口，所述环形凹槽(13)的槽宽逐渐增大。

2.如权利要求1所述的密封圈，其特征在于，沿所述环形本体(11)径向，所述环形凹槽(13)与所述密封凸起(12)正对设置。

3.如权利要求1所述的密封圈，其特征在于，所述环形凹槽(13)的槽口边沿倒圆角设置。

4.如权利要求1所述的密封圈，其特征在于，所述密封圈还包括：

负压凹槽(14)，环绕开设于所述密封凸起(12)的背向所述环形本体(11)的一端的周壁上。

5.如权利要求1所述的密封圈，其特征在于，沿所述环形本体(11)的轴向，所述环形本体(11)的宽度大于所述密封凸起(12)的宽度。

6.一种连接器，其特征在于，包括插座和插头，所述插座和/或所述插头上设置有权利要求1-5中任一项所述的密封圈，所述插头能够插接于所述插座上，且所述密封圈过盈配合的容纳于所述插座和所述插头之间的插接间隙中。

7.如权利要求6所述的连接器，其特征在于，所述插座包括：

插座壳体(2)，包括插口部(21)，所述插口部(21)呈环壁状结构；

插座上端盖(3)，呈与所述插口部(21)相匹配的筒状结构，所述插座上端盖(3)插套固定于所述插口部(21)的上端，所述插座上端盖(3)与所述插口部(21)之间配合形成有密封圈安装槽(100)，所述环形本体(11)容纳于所述密封圈安装槽(100)内，且所述密封凸起(12)凸出于所述插口部(21)的内周壁。

8.如权利要求7所述的连接器，其特征在于，所述插座壳体(2)的外周壁上凸设有卡位凸起(4)，所述插座上端盖(3)套设于所述插口部(21)的上端，且所述插座上端盖(3)的下端抵靠于所述卡位凸起(4)的上端上；

所述连接器还包括插座下端盖(5)，所述插座下端盖(5)套设于所述插座壳体(2)上，且所述插座下端盖(5)的上端抵靠于所述卡位凸起(4)的下端上，所述插座下端盖(5)与所述插座上端盖(3)固定连接。

9.如权利要求7所述的连接器，其特征在于，沿所述环形本体(11)的轴向方向，所述环形本体(11)的两端中的至少一端与所述密封圈安装槽(100)的槽壁之间形成有避空间隙(101)。

10.如权利要求6所述的连接器，其特征在于，所述插头的外周壁上形成有密封圈安装槽(100)，所述密封圈设置于所述密封圈安装槽(100)中，且所述密封凸起(12)凸出于所述插头的外周壁。

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