CN1243345A

CN1243345A - 防水连接器

Info

Publication number: CN1243345A
Application number: CN99109811A
Authority: CN
Inventors: 松下靖生
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2000-02-02
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: DE69915940D1; JP3296298B2; JP2000040548A; EP0975061A2; EP0975061A3; US6186814B1; EP0975061B1; CN1129208C; DE69915940T2

Abstract

一个设有惯性锁紧机构的防水连接器,它的外壳在连接时可使操作员感觉和注意到连接操作的完成。由阻力臂和接触棱构成的惯性锁紧机构设在阳和阴外壳之间。在外壳连接操作期间当使阻力臂和接触棱相互接触时,使安装在阴外壳上的防水环的前环形突起与阳外壳的插孔的前端接触。同步防水环的连接阻力值的峰值和惯性锁紧机构的连接阻力值的峰值产生一个大的连接阻力,且这个大的连接阻力消失时就可获得一个大的惯性力。

Description

防水连接器

本发明涉及设有所谓惯性锁紧机构的一种防水连接器。

当把一对防水连接器的连接器外壳相互连接，由于存在由设在两个连接器外壳之间的防水环引起的连接阻力、作用在终端之间的连接阻力、和类似的连接阻力使整个连接器的连接阻力增加时，尽管连接器外壳还在连接，操作员还可能误以为连接已经完成。在这样的情况下，连接器外壳保留部分连接。为了防止连接器外壳保留部分连接，使用一个所谓的惯性锁紧机构。换言之，提供一连接阻力发生装置，用于临时产生大于由防水环和终端配件在连接操作期间产生的连接阻力。当连接操作通过克服由连接阻力发生装置产生的连接阻力而穿过一个连接阻力发生区时，操作员可能准确感觉到连接阻力的突然减小，并且通过所加的穿过发生区的力，即惯性力，可正确连接两个连接器外壳。

作为设有这样一种惯性锁紧机构的防水连接器的实例，在图9中示出了本申请的申请人开发的一个防水连接器。让设在阴外壳1中的一对阻力臂3和设在阳外壳4中的一对接触棱5在两个外壳1、4连接期间相互接触，从而产生一个大的连接阻力。当用等于或大于一个特定值的力沿连接方向推压外壳时，阻力臂3和接触棱5突然脱开，并且外壳1、4在它的惯性力的作用下达到它们的连接完成位置，并通过锁紧臂4相互锁紧。此外，在阴外壳1中安装一个防水环8。在防水环8的外周表面上形成的一对环形突起6，通过阳外壳4的一个插孔7推压并使突起6变形。

图10表示当防水连接器的外壳1、4连接时，相应的元件的连接阻力值的变化。这里，确认防水环8的连接阻力值，如下方式变化：当插孔7的前端在对应的环形突出的上方移动时，达到峰值P1(见图10)。在这个防水连接器中，在由阻力臂3和接触棱5组成的惯性锁紧机构的连接阻力值的峰值P2到达之后，到达环形突起6的连接阻力值的峰值。因此，不可能使在由惯性锁紧机构限制连接操作期间的阻力值和限制取消后的阻力值之间的差别变得很清晰可辨，因此操作员不可能充分感觉到或注意到连接已经完成。

日本未审查的专利出版物NO.9-293566公开了一种与以上所述类似的防水连接器。这个防水连接器有一个防水环，在它上面形成三个环形突起，但仍旧有类似以上所述的问题。

鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供设有一个惯性锁紧机构的防水连接器，它的外壳能够连接，而同时操作人员会察觉到连接的完成。

按照本发明，通过根据权利要求1的防水连接器实现了这个目的。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题。

按照本发明，提供一种防水连接器，包括：

至少两个可彼此相连的连接元件外壳，

一个惯性锁紧机构，分别设在两个连接器外壳之间，用于在连接连接器外壳时限制连接操作，和

一个防水环，设在连接器外壳之一上，并且至少有一个在其外周表面上形成的突起，从而至少在连接完成位置通过另一个连接器外壳的相应表面推压突起并使其变形，其中在连接完成位置防水环可保持连接器外壳是可靠防水的，

其中：

在连接器外壳的连接操作期间起作用的防水环的连接阻力在另一个连接器外壳的前端在突起上方移动时达到它的峰值，并且随后下降，以及

在防水环上沿连接方向安排突起，使其当惯性锁紧机构处在它的限制状态时与另一个连接器外壳的前端接触，从而在连接器外壳的连接操作期间，在一个连接器外壳进入另一个连接器外壳的大体相同的时间和行程，达到防水环的连接阻力值峰值和惯性锁紧机构的连接阻力值峰值。

按照本发明的优选实施例，惯性锁紧机构基本上取消了对于用等于或大于特定值的力推压连接器外壳以进一步连接的时间的限制，使连接器外壳通过它的惯性力就可到达它们的连接完成位置，从而相互锁紧它们。

优选地，设在防水环上的突起是一个环形的突起，在连接完成位置通过另一个连接器外壳的相应表面的圆周表面推压该突起并使其变形，从而可确实保持该连接器外壳是防水的。

按照本发明的另一个优选实施例，提供一个防水连接器，包括：

两个可彼此相连的连接元件外壳，

一个惯性锁紧机构，设在两个连接器外壳之间，用于在连接连接器外壳时限制连接操作，当用等于或大于特定值的力推压连接器外壳进一步连接时取消该限制，并且通过它的惯性力使连接器外壳到达它们的连接完成位置从而使它们相互锁紧，和

一个防水环，设在连接器外壳之一上，并且有一个在其外周表面上形成的环形突起，从而在连接完成位置由另一个连接器外壳的圆周表面推压环形突起并使其变形，从而保持连接器外壳防水，

其中：

在连接器外壳的连接操作期间起作用的防水环的连接阻力在另一个连接器外壳的前端在环形突起上方移动时达到它的峰值，并且随后下降，以及

安排环形突起，使其当惯性锁紧机构处在它的限制状态时与另一个连接器外壳的前端接触，从而在连接器外壳的连接操作期间，在相同的时间达到防水环的连接阻力值峰值和惯性锁紧机构的连接阻力值峰值。

因此，在连接器外壳的连接操作期间，当惯性锁紧机构处在它的限制状态时，可使防水环的环形突起与另一个连接器外壳的前端接触。因而，防水环的连接阻力峰值和惯性锁紧机构的连接阻力峰值基本上同时达到，最终产生的大的连接阻力或力限制了连接器外壳的连接操作。当用一个等于或大于连接阻力的力相互推压连接器外壳时，惯性锁紧机构施加的限制突然取消或明显减小，连接器外壳完全由它的惯性力连接。这时，由于防水环和惯性锁紧机构的连接阻力值在通过各自的峰值后突然减小，所以可使在连接限制期间由惯性锁紧机构产生的连接阻力值和连接限制消除后的连接阻力值之间的差别变得得比较清晰。结果，操作员在连接连接器外壳时会充分感觉和注意到连接的成功。

优选地，防水环设有多个环形突起，对环形突起之一是如此安排，使得当惯性锁紧机构进入它的限制状态时，所说突起与另一个连接器外壳的前端进行接触。

因此，提供多个环形突起，并且这些环形突起之一的连接阻力峰值和惯性锁紧机构的连接阻力峰值同时达到，从而使连接器外壳的连接受到最终的大的连接阻力的限制。因而，使连接限制期间的连接阻力值和连接限制消除后的连接阻力值之间的差别变得更加清晰可辨。

更加优选地，在一个连接器外壳中提供至少一个终端配件，并且在至少一个另外的连接器外壳中提供相应数目的配接的终端配件，其中对相应连接器外壳中的终端配件进行安排，以使它们在惯性锁紧机构进入限制状态时不进行连接。

还要更加优选地，惯性锁紧机构包括向彼此相向的方向突起的至少一个接触棱和至少一个阻力臂，其中，当施加一个明显大于防水环和惯性锁紧机构的各个连接阻力峰值之和的推压力时，阻力臂沿一个偏转方向偏转。

最为优选地，至少一个阻力臂设有一个或多个具有接触表面的突起，这些表面与相应的棱接触，这些接触表面相对于连接方向的倾斜角优选的在70度和110度之间，更为优选的在80度和100度之间，最为优选的是接近直角。

在阅读了以下的详细描述和附图后，本发明的这些目的和其它目的、特征和优点将变得更加清楚明白，其中

图1是按照本发明的一个实施例的防水连接器的平面图，

图2是该防水连接器的剖面侧视图，

图3是阳外壳和阴外壳在连接操作的开始阶段的平面图，

图4是阳外壳和阴外壳在图3的状态的剖面侧视图，

图5是阳外壳和阴外壳在完成连接操作时的平面图，

图6是阳外壳和阴外壳在图5状态的侧视图，

图7是防水环的剖面的侧视图，

图8是表示连接阻力的变化的曲线，

图9(A)和图9(B)分别是现有技术防水连接器的平面图和侧视图，和

图10是表示现有技术防水连接器中的连接阻力的变化的曲线。

下面，参照图1-8描述本发明的一个实施例。按照这个实施例的防水连接器设有可相互连接的阳连接器外壳和阴连接器外壳11、20(下面只记为“外壳“)。

阳外壳11整体式地或单元式地由一个插孔12形成，插孔12例如从一个电设备的的一个侧壁突出来，并且至少一个阳塞13(见图2)从插孔12的优选后壁突出来。在插孔11的横向的最好是上表面(图2中的上表面)，一个锁紧突起14在相对于插孔12的宽度方向的中间明显突出来，并且一对接触棱或部分或突起15在锁紧突起14的前方大致相互平行地延伸。

另一方面，如图2所示，阴外壳20的结构应使大体周围的壁25包围腔24的前一半，用于容纳至少一个对应的阴终端配件23。阳外壳11的插孔12至少部分地可容纳在外围的壁25和腔24之间确定的空间24A中。

外围壁25的上表面的大致中部鼓出，锁紧臂21的前部至少部分地定位在这个鼓出的部分26中。当连接外壳11、20时，最好设在锁紧臂21的前端的一个锁紧突起21A在锁紧突起14的上方随锁紧臂21的倾斜而协同动作或移动，并且与锁紧突起14的后表面14A啮合(图6)。

在锁紧臂21的相对侧，一对阻力臂22大致相互平行地向前突出，它的前端自由悬垂，如图1所示。阻力臂22和接触棱15构成了一个惯性锁紧机构17(一个连接阻力发生装置，用于在连接操作期间临时产生比防水环和终端配件产生的连接阻力大的连接阻力或力)。作为按照本发明的优选实施例的一个惯性锁紧机构，可以使用在EP-A-0757411、US-PS5484301和/或US-PS5292258中公开的惯性锁紧机构(一个或多个)。更加具体地说，一个或多个突起最好从相应的阻力臂22的前端向锁紧臂21横向突出。这些突起30在外壳11、20的连接操作的开始阶段与接触棱15接触(见图3)。突起30与棱15的接触表面相对于连接方向CD倾斜一个锐角，优选的在70度和110度之间，更为优选的在80度和100度，最为优选的是接近直角。因此，随着为了沿连接方向CD的连接所加的力，从棱15作用在突起30上的反作用力，作为沿相应的偏转方向DD′、DD′、或横向方向、最好向外偏斜阻力臂22的推压力起作用时，至少可在很大程度上抑制沿偏转方向DD、DD′的这个推压力。当阻力臂22的突起30的接触表面30A基本上与接触棱15的远端接触时，即达到惯性锁紧机构17的一个限制状态(图3)。于是，为了克服它们的弹性向外偏转阻力臂22就需要相当大的连接力。以此方式，由阻力臂22产生大的连接阻力。最好把这个连接阻力的大小调节成大于作用在阳塞13和阴终端配件23之间的以及锁紧臂21和锁紧突起14之间的连接阻力。具体而论，图8表示出当连接外壳11、20时相应元件的连接阻力值的变化。此外，最好确定相应元件的尺寸，以使在产生阻力臂22的连接阻力时阳塞13和阴终端配件23尚未连接。

如图2所示，在腔24的一个基部的周围，安装一个防水环27。在防水环27的外周表面上形成一对环形突起28A、28B，使它们大体上沿圆周大致相互平行地延伸。通过插孔12的内表面推压这些突起28A、28B，和/或使它们变形，从而保持外壳11、20的连接部分基本上是防水的(见图6)。两个环形突起28A、28B间隔开，并且前一个突起(图2中左边的一个)这样形成，以使当惯性锁紧机构17进入它的限制状态、或者当在外壳11、20连接期间阻力臂22进入或处在与接触棱15接触的状态(见图3)时，所说前一个突起实现和插孔12的前端接触(见图4)。如放大的图7所示，在突起28A、28B的基部形成槽29，从而使突起28A、28B能够轻松地沿连接方向CD(图7的横向方向)易于变形。

下面，描述本发明的连接外壳11、20的操作和作用及效果。把阴外壳20至少部分地推向阳外壳11，同时在阳外壳11的插孔12的周围至少部分地装配阴外壳20的外围壁25。然后，阻力臂22的突起30在连接操作的初始阶段最好与棱15的对应的前端发生接触，从而产生连接阻力。大致在这个时候，在这个实施例的防水连接器中，防水环27的前环形突起28A与插孔12的前端接触。于是，如图8所示，防水环27的连接阻力值的峰值之一(图8中的P3)以及惯性锁紧机构17的连接阻力值的峰值(图8中的P4)(基本上对应于它的限制状态)几乎同时达到，其结果是，外壳11、20的连接操作受到最终的大的连接阻力的限制。

如果在这个状态加大向阳外壳11推压阴外壳20的力，则阻力臂22基本上弹性地向外偏转，从而，当这个推压力大于连接阻力值时，使它的突起30从棱15上脱开；所说的连接阻力值是在一指定行程(或阳连接器外壳11进入阴连接器外壳20的插入深度，或两个连接器外壳11、20的配接长度)，惯性锁紧机构17的连接阻力和环形突起28A的连接阻力之和。这时，由于作为惯性锁紧机构17和环形突起28A的连接阻力的峰值之和的大的连接阻力突然消失或者说显著减小，和现有技术连接器相比，使连接阻力的变化更加清晰可辨。因此，操作员可能更加明确感觉和注意到：已经出现惯性锁紧功能。外壳11、20在预定的或可预定的行程通过推力达到了它们的正确连接状态，锁紧臂21和锁紧突起14啮合，锁紧外壳11、20，从而使它们将不相互脱开。这时，连接阻力例如在锁紧臂21和锁紧突起14之间、阳塞13和阴终端配件23之间、以及后环形突起28B和插孔12之间也起作用。然而，由于超过了惯性锁紧机构17和前和/或后环形突起28A、28B的连接阻力值的峰值之和的推动力很大，所以外壳11、20的连接正确，不会出现问题。

按照这个实施例的防水连接器，通过基本上同步了防水环27的连接阻力值的峰值的时间和惯性锁紧机构17的连接阻力值的峰值的时间，产生了一个很大的连接阻力。因而，使惯性锁紧机构17在连接限制期间的连接阻力值和连接限制消除后的连接阻力值之间的差别更加明显。结果，操作员能充分感觉和注意到连接成功的情况下将外壳11、20连接。<另外的实施例>

本发明不限于所描述和表示的实施例，例如以下实施例也包括在由权利要求书确定的本发明的技术范围内。除了以下的实施例外，在不偏离由权利要求书确定的本发明的范围和构思的条件下，还可以作出大量其它的变化。

(1)本发明可以应用到其中的防水环有一个、三个、或多个环形突起的防水连接器。

(2)可只在锁紧臂21的左和右端中的任一端设置阻力臂22。

(3)不用环形突起28A，还可在防水环27上设一个或多个非环形的突起(例如，沿圆周分布的短突起)，其中，可通过不同于上述突起的部分防水环，例如通过它的一个柱形部分和/或通过其它的环形突起，来保证防水功能。

(4)以上参照一个阴连接器外壳和一个阳连接器外壳描述该防水连接器。然而，本发明还可应用到能够容纳两个或多个阳连接器外壳的阴连接器外壳上，反之亦然。

标号表

11———阳外壳

17———惯性锁紧机构

20———阴外壳

27———防水外壳

28A、28B———环形突起

P3———峰

P4———峰

Claims

1、一种防水连接器，包括：

至少二个可相互连接的连接器外壳(11、20)；

分别设在二个连接器外壳(11、20)之间的一个惯性锁紧机构(17)，用于在连接连接器外壳(11、20)时限制连接操作；和

设在连接器外壳(11、20)之一(20)中的一个防水环(27)，具有至少一个在其外周表面上形成的突起(28A28B)，从而至少在连接完成位置(图6)中通过另一个连接器外壳(11)的相应表面推压突起(28A、28B)并使它们变形，其中的防水环(27)在连接完成位置(图6)保持连接器外壳(11、20)是可靠防水的；

其中：

在连接器外壳(11、20)的连接操作期间起作用的防水环(27)的连接阻力在另一个连接器外壳(11)的前端在突起(28A)上方移动时达到它的峰值(P3)，并且随后下降；并且

在防水环(27)上沿连接方向(CD)安排突起(28A)，使其在惯性锁紧机构(17)进入它的限制状态时(图3)实现与另一个连接器外壳(11)的前端接触，从而使在连接器外壳(11、20)的连接操作期间防水环(27)的连接阻力值的峰值(P3)和惯性锁紧机构(17)的连接阻力值的峰值(P4)，在一个连接器外壳(11)进入另一个连接器外壳(20)的基本相同的行程处(图8)达到。

2、按照权利要求1的防水连接器，其特征在于：当以等于或大于特定值的力推压连接器外壳(11、20)以进一步连接时，惯性锁紧机构(17)基本上取消这种限制，并且通过它的惯性力使连接器外壳(11、20)到达它们的连接完成位置(图6)，以使它们相互锁紧。

3、按照前述的一个或多个权利要求的防水连接器，其特征在于：在防水环(27)上提供的突起(28A)是一个环形突起(28A)，在连接完成位置(图6)通过另一个连接器外壳(11)的相应表面的圆周面推压所述突起并使其变形，从而可靠保持该连接器外壳(11、20)是防水的。

4、按照权利要求3的防水连接器，其特征在于：该防水环(27)设有多个环形突起(28A、28B)，并且对环形突起(28A、28B)之一(28A)进行安排，使其在惯性锁紧机构(17)进入它的限制状态时(图3)与另一个连接器外壳(11)的前端实现接触。

5、按照前述的一个或多个权利要求的防水连接器，其特征在于：在一个连接器外壳(20)中提供至少一个终端配件(23)，并且在至少一个另外的连接器外壳(11)中提供相应数目的配接的终端配件(13)，其中在相应的连接器外壳(20、11)中对终端配件(23、13)进行安排，以使当惯性锁紧机构(17)进入它的限制状态时(图3)不能连接所述终端配件(23、13)。

6、按照前述的一个或多个权利要求的防水连接器，其特征在于：惯性锁紧机构(17)包括彼此相对的方向突起的至少一个接触棱(15)和至少一个阻力臂(22)，其中在施加明显大于防水环(27)和惯性锁紧机构(17)的相应连接阻力值的峰值(P3、P4)之和的一个推压力时，阻力臂(22)沿偏转方向(DD、DD、)偏转。

7、按照权利要求6的防水连接器，其特征在于：至少一个阻力臂(22)设有具接触表面(30A)的一个或多个突起，接触表面(30A)与相应的棱(15)接触，该接触表面(30A)相对于连接方向(CD)倾斜一个角度，所述角度优选在70°-110°之间，更为优选的在80°-100°之间，最为优选的是接近直角。