具有密封机构的电连接器.pdf

本发明提供一种电连接器(102)，其被配置为配合头部(104)。该连接器(102)包括配置为插入到头部空腔中的插头和环绕外插头表面的套筒，套筒构件包括多个指，该指被偏压挠曲离开处于张开配置中的插头表面(116)。该连接器(102)还包括密封带，该密封带夹紧插头表面。而且。该连接器(102)包括配置为沿轴向方向滑动的环。当环从缩回位置移动到锁定位置时，环把指(146)偏转压靠在头部(104)的壁表面上，导致指覆盖密封带且密封带被挤压在插头主体和头部(104)之间。

1.  一种电连接器(102)，其被配置为密封地配合头部(104)，该头部(104)在其中包括空腔(208)和具有外螺纹(212)的外壁表面(206)，该连接器(102)包括：
插头组件(108)，包括外插头表面(116)，该插头表面配置为插入到头部(104)的空腔(208)中；
套筒构件(142)，其连接且环绕插头表面(116)，套筒构件(142)包括多个指(146)，该指被偏压呈张开配置挠曲离开插头表面(116)，该指(146)包括内螺纹件(148)，该螺纹件被配置为配合外螺纹(212)的一部分；
密封带(140)，该密封带夹紧插头表面(116)；和
环(130)，该环被配置为当在缩回位置和锁定位置之间移动时在套筒构件(142)上滑动，其中当环(130)从缩回位置移动到锁定位置时，环(130)把指(146)压靠在头部(104)的壁表面(206)上，指(146)覆盖密封带(140)且密封带(140)被挤压在插头组件(108)和头部(104)之间。

2.  如权利要求1所述的连接器(102)，其中所述插头组件(108)还包括从插头表面(116)径向向外延伸的肩部(124)，其中当所述环(130)处于锁定位置时，所述密封带(140)被所述肩部(124)和头部(104)挤压。

3.  如权利要求2所述的连接件(102)，其中所述插头组件(108)包括密封槽(120)，该密封槽靠近肩部(124)绕插头表面(116)延伸，所述密封带(140)把插头组件(108)夹紧在密封槽(120)内。

4.  如权利要求2所述的连接器(102)，其中当所述环(130)处于锁定位置时，所述密封带(140)被挤压在所述肩部(124)、头部(104)和指(146)之间。

5.  如权利要求1所述的连接器(102)，其中所述插头组件(108)包括中间壳体(114)，该中间壳体形成穿过其的通道(112)和至少部分地插入到壳体通道(112)中的插头主体(110)。

6.  如权利要求1所述的连接器(102)，其中所述环(130)可滑动地连接到所述插头表面(116)。

7.  如权利要求1所述的连接器(102)，其中当所述环(130)处于锁定位置时，所述套筒构件(142)的指(146)处于闭合状态，形成基本上环绕一部分壁表面(116)的圆柱形主体。

8.  如权利要求1所述的连接器(102)，其中：
所述多个指(146)具有外表面(143)和末端(149)，每个指(146)都包括从靠近末端(149)的外表面(143)突出的外凸脊(638)；和
所述环(130)包括内表面(127)，该内表面具有绕其圆周延伸的配合槽(660)，其中所述外凸脊(638)被配置为当所述环(130)被移动到锁定位置中时与配合槽(660)配合。

9.  如权利要求1所述的连接器(102)，其中所述套筒构件(142)还包括基部(144)，该基部具有从其延伸的指(146)，该基部(144)是基本上圆柱形且沿轴向方向延伸。

10.  如权利要求1所述的连接器(102)，所述头部(104)包括前边缘(214)，该前边缘限定到空腔(208)的开口(216)，其中当所述环(130)处于闭合位置时，所述密封带(140)被挤压在前边缘(214)和插头组件(108)之间。

具有密封机构的电连接器
技术领域
本发明一般涉及电连接器，且更特别涉及一种电连接器，其形成围绕电连接或光纤连接的周围密封。
背景技术
推拉式电连接器可提供一快捷的方法，以在系统和设备之间建立通讯和/或功率连接。通常，推拉式连接器仅沿轴向方向移动且不需要被扭绞或旋转。在一些已知的电连接器中，连接器包括插头和被配置为接收和配合插头以建立电连接的头部。配合插头和头部的一个通常的方法是把插头配合和绕头部外表面上的外螺纹旋转。但是，推拉式连接器通常不被构造为被扭绞或旋转。因此，推拉式连接器必须被改变以配合外螺纹。改变或重新配置推拉式连接器要注意的是电连接器容易被损坏或被周围环境负面影响。
一个已知的被配置为配合外螺纹推拉式连接器使用弹簧支架和可移动套筒，该套筒具有配置为把弹簧之间保持在其中的空腔。弹簧支架被配置为配合头部的外螺纹且包括多个分叉，该分叉被偏压以平行于头部表面沿轴向方向延伸。这些分叉彼此分开且在其内表面上包括内螺纹且包括从外表面径向向外突出的外凸脊。当连接器开始配合头部时，套筒持续在弹簧支架上滑动直至套筒配合分叉的凸脊。分叉然后被偏转或压入到头部的外螺纹中。套筒然后持续在分叉上移动前进。一旦套筒的前端部已移动到凸脊上，分叉移动到空腔内切被允许移动到离开外螺纹的初始的、未压缩的位置。同样，这些分叉部未被使用为形成周围密封。
因此，需要一种推拉式电连接器，其形成周围密封。此外，需要一种电连接器，其可绕具有外螺纹的头部夹紧和形成周围密封。
发明内容
在一个实施例中，提供一种电连接器，其被配置为密封地配合头部，以建立电或光学连接。所述头部包括外壁表面和前边缘，该前边缘限定到内腔的开口，该内腔沿轴向方向延伸。连接器包括插头，该插头被配置为插入到内腔中用于建立连接。插头包括外插头表面。连接器还包括套筒构件，该套筒构件环绕插头表面。套筒构件包括多个指，该指被偏压从而呈张开状态挠曲离开插头表面。连接器还包括密封带，该密封带夹紧插头表面。而且，连接器包括环，该环被配置为沿轴向方向在套筒构件上且在缩回位置和锁定位置之间滑动。当环从缩回位置移动到锁定位置时，所述环偏压指以压靠头部的壁表面，导致所述指覆盖密封带，且密封带被挤压在插头主体和前边缘之间。
附图说明
图1是根据一个实施例形成的连接器系统的透视图；
图2是沿途1所示的线2-2截取的头部的横截面视图；
图3是国家一个实施例形成的电连接器的分解视图；
图4是与图3的连接器一起使用的套筒件；
图5是图3所示的完全装配的处于缩回位置的连接器的横截面视图；
图6是图3所示的完全装配的处于锁定位置的连接器的横截面视图；
图7是根据一替换实施例形成的连接器的横截面视图；
图8是根据一替换实施例形成的连机器的横截面视图；
图9是根据一实施例形成的电连接器的侧视图；
图10是与图9所示的电连接器一起使用的可移动环的透视图。
具体实施方式
图1是根据一个实施例形成的连接器系统100的透视图。连接器系统100被用于把电缆组件106连接到电设备或系统(未示出)且包括电连接器102(也被称为第一连接器)和第二连接器或头部104。在图1中。电连接器102被从头部104分离。为了把连接器102和头部104配合，连接器102被沿中心纵向轴线190朝头部104移动。如下面详述，这里描述的一些实施例包括连接器102，其被配置为与具有外螺纹或凸脊的头部配合。除了螺纹或凸脊，连接器102可通过基本上不旋转而是被沿轴向方向推入头部104中而配合头部104，且连接器102可通过沿轴向方向拉动而从头部104分离。此外，当完全配合时，连接器102可在头部104和电缆组件106之间围绕电和/或光纤连接形成环境密封。
如图1所示，连接器102包括插头主体110。该主体具有多个触头通道112，该通道容纳配合触头(未示出)。插头主体110被插入到头部104中，其中头部104的配合触头202(如图2所示)被插入到触头通道112中以与主体连接器102的配合触头连接。但是，连接器102和头部104可被配置为包括多个触头或可插连接器。例如，连接器102可具有配准插塞(registeredjack plug)或LC连接器，其配合头部内的相应接收器。此外，插头主体110可以是用于同轴电缆的头部。
图2示出了沿图1的线2-2截取的头部104的横截面视图。头部104包括杆壁204，其具有外壁表面206和内表面218。杆壁204包括前边缘214，其限定到空腔208的开口226，该空腔沿轴向方向延伸。杆壁204环绕和保护保持在其中的配合触头202。而且，头部104还在空腔208的后端部具有触头基座210。当插头主体110(图1)被插入到空腔208中时，触头基座210可作为正档止件。且如所示，壁表面206包括多个凸脊或螺纹212，其从壁表面206径向向外延伸。(径向方向由图1所示的轴线191表示)。螺纹212可部分地或完全地绕壁表面206延伸且从靠近前边缘处延伸到靠近触头基座210处。在替换实施例中，壁表面206可形成凸脊或凸起，其配置为被连接器102配合。
在所示的实施例中，连接器102是阴连接器而头部104是阳连机器。但是，本领域技术人员明白，除了阴部件，如触头通道112，阴连接器可具有阳部件，如，插头主体110。同样，除了阳部件，如配合触头202，阳连接器可具有阴部件，如，空腔208。同样，连接器102的替换实施例可以使阳连接器，其余头部104配合，该头部可以是一阴连接器。因此，这里的所示实施例的说明不是限制性的。
图3是连接器102的分解视图且示出了用于装配连接器102的部件。如所示，这些部件沿中心轴线190分布。连接器102可包括插头组件108，其被配置为配合头部104。在一个实施例中，插头组件108由插头主体110和中间壳体114形成。但是，在一个替换实施例中，插头组件108可包括这里描述的插头主体110和中间壳体114的特征，其整体形成为一个零件。插头主体110具有外插头表面116且包括前部118，该前部的形状被设置和配置为与头部104(图2)的内表面218(图2)配合。前部118从前端部113延伸到密封槽120。插头主体110还可包括后部122，其被设置为连接或配合中间壳体114。且如所示，中间壳体114可包括外壳体表面126，其具有径向向外延伸的肩部124。当中间壳体114和插头主体110被配合时，壳体表面126和插头表面116可形成插头组件108的整体外表面。当插头主体110被插入到中间壳体114中时，肩部124可被靠近密封槽120定位。
连接器102还包括可移动环130，其具有通道开口131，该开口通向其中延伸的环通道133。环通道133由环130的内表面127限定。如所示，通道开口131基本上是圆形的且具有直径D₁。环130还包括夹紧部134(在图5中示出)，其径向向内延伸到环通道133中。环130被配置为当连接器系统100(图1)被完全配合时环绕至少一部分插头组件108和头部104。更具体地，夹紧部134可滑动地连接到壳体表面126。如下详述，环130可沿壳体表面126沿轴向方向在缩回位置(在图5中示出)和锁定位置(在图6中示出)之间移动。此外，环130可包括滚花或凸脊以便于用户抓持环130。如所示，连接器102可包括保持构件132，其被配置为夹紧中间壳体114的壳体表面126。同样，夹紧部130可沿壳体表面126在保持构件132和肩部124之间滑动。
仍如所示，连接器102还包括密封带140和套筒构件142。密封带140由可压缩材料制造(如O形圈)且被配置为当连接器102完全装配时夹紧和被保持在槽120中。在一个实施例中，密封带140是单个的可压缩O形圈。如下详述，密封带140和/或套筒构件142可与环130和头部104的壁表面206协作，以形成密封机构，从而保护该连接于周围环境。
如图3所示，用于装配连接器102的部件具有基本上环形和圆柱形形状。但是，在替换实施例中，连接器102和头部104可被配置为具有各种形状。例如，头部104可以是方形、八边形、半圆形等。同样，插头组件108或插头主体110的形状可被设置为与头部104的形状互补。
图4是套筒构件142的放大视图。套筒构件142可包括基部144，其被配置为绕插头组件108延伸和连接到该插头组件。且更具体地，是中间壳体114(图3)。基部144可具有基本上圆柱形形状，其沿轴向方向延伸。基部144可包括肩部或夹紧部150，其径向向内延伸。如图5所示，夹紧部150可配合壳体表面126(图3)和/或肩部124(图3)。当连接器102(图1)被完全装配时，基部144可被保持在壳体表面126和/或肩部124与环130(图3)之间。
在所示的实施例中，套筒构件142包括多个指146，其从基部144向外延伸到末端149。每个指146可限定在内表面147和外表面143之间。当连接器102与头部104完全配合时，指146可从张开配置(如图4所示)移动到闭合配置(如图6所示)。在张开配置中，靠近末端149处的指146的内表面147可形成具有直径D₂的圆形形状。在一个实施例中，D₂比D₁大。指146可被偏压或配置而处于张开配置且沿中心轴线190延伸和离开中心轴线190。如所示，在张开配置中，指146处于松弛状态。在闭合配置中，指146被挤压和保持压靠壁表面206且形成基本上圆柱形主体。如所示，指146可以是基本上同样的圆柱形主体的弓形部分，其在指146处于闭合配置中时直接位于彼此附近(即，接触或几乎接触)。内表面147的形状可被设置和配置为与壁表面206互补。在一个实施例中，内表面147可包括一个或多个凸脊或螺纹件148，其从内表面147径向内延伸。螺纹件148可被靠近相应的指146的末端149定位且被配置成啮合从壁表面206延伸的螺纹212。
此外，外表面143可以是基本上光滑的，因为外表面143从基部144轴向地朝指146的末端149延伸。更具体地，外表面143可形成一切线，其平行于中心轴线190延伸。例如，外表面143可不包括凸脊或突出部，其在套筒构件142被轴向地移动前进时与套筒构件142干涉或接触。同样，当环130处于锁定位置时，外表面143可基本上与环130的内表面127接触。而且，指146可具有基本上线性主体，以使得内表面147的切线(不包括螺纹件138)平行于外表面143的切线。
在一替换实施例中，指146可不形成基本上圆柱形主体，但是可彼此分开预定距离，以使得当指146处于压缩配置中时，在相邻的所述指146之间具有间隙。此外，指146可形成其它形状，以使得当指146处于压缩配置中时，指146不形成基本上圆柱形主体。例如，指146可包括较窄的槽(trunk)，其从基部144延伸且逐渐变宽，以使得指146在这些槽处不彼此接触，但是在指146的末端149处彼此接触。由于较少的材料从基部144延伸，指146只需较小的力就可压缩。
在所示的实施例中，套筒构件142可由柔性材料制造，例如金属合金或树脂。在一个实施例中，材料可被稍微压缩，例如橡胶、塑料或类似的介电材料。
图5是处于缩回位置的完全装配的连接器102的横截面视图，图6是处于锁定位置的连接器102的横截面视图。在配合连接器102和头部104之前，环130处于缩回位置，以使得夹紧部134沿中间壳体114的壳体表面126被定位为靠近保持构件132。而在缩回位置时，环130的边缘部129环绕套筒构件142的基部144，以允许指146处于松弛状态且处于张开配置中。为了把连接器102和头部104配合在一起，轴向力F_A施加到连接器102以把连接器102沿着中心轴线190朝向头部104推进(图5)。插头主体110通过开口216(图2)被插入到空腔208内(图2)。如上所述，插头表面116(图3)和前部118(图3)可被配置为与杆壁204的内表面218配合。例如，前部118可包括沟槽或键250(图3)，其配合空腔208内的相应凸出部(未示出)，以便于确定插头主体110的方位。由于插头主体110前进穿过空腔208，头部104的配合触头202被插入到插头主体110的触头通道112内且配合触头通道112内的相应配合触头(未示出)。而且，由于连接器102配合头部104，前边缘214沿插头表面116朝密封带140滑动。套筒构件142和指146处于张开配置中。插头主体110持续前进穿过空腔208直至插头主体110的前端部113配合触头基座210和/或直至头部104的前边缘214配合密封带140。
当插头主体110配合触头基座210时和/或头部104的前边缘214配合密封带140时，插头主体110停止前进穿过空腔208。但是，如果持续施加轴向力F_A，环130则开始前进且在套筒构件142的外表面143上滑动。环130的轴向运动导致边缘部分129在基部144上滑动以配合和挤压指146进入头部104的壁表面206中。在所示的实施例中，套筒构件142的外表面143基本上是光滑的，以允许环130在外表面143上自由滑动直至夹紧部134配合套筒构件142的基部144。同样，环130处于锁定位置。在所示的实施例中，指146完全压靠壁表面206，以使得指146和基部144形成基本上圆柱形主体。在锁定位置，指146和壁表面206被电连接。
如图6所示，当环130处于锁定位置且指146处于闭合配置时，密封带140可被插头表面116、指146、肩部124和头部104的前边缘214中的一个或多个加压。在所示的实施例中，密封带140被指146覆盖且被挤压在肩部124和前边缘214之间。在一替换实施例中，密封带140可被挤压在插头表面116、指146、肩部124和前边缘214的每个之间。同样，连接器102和头部104配合以形成环境密封从而在周围环境中保护电和/或光学连接。
为了分开连接器102和头部104，缩回力沿与轴向力F_A的相反方向施加到环130，所述力导致环130向后朝向保持构件132滑动。由于环130被缩回且滑动到基部144上，指146可从闭合配置移动到张开配置(即，从压缩状态挠曲到松弛状态)。在替换实施例中，如果密封带140被指146部分地挤压，密封带140施加向外的力在指146上。当环130被缩回，密封带140可便于迫使指146向外进入张开配置。
图7和8是根据替换实施例形成的连接器402和502的横截面视图。如图7所示，连接器402包括与如上所说关于连接器102(图3)类似的部件和特征。连接器402包括与中间壳体414配合的插头主体410、环430和保持在环430和中间壳体414之间的套筒构件442。当插头主体410和中间壳体414被配合时，插头主体410和中间壳体414形成具有整体外表面416的插头组件408。如所示，中间壳体414包括靠近肩部424定位的密封槽420，该肩部被配置用于保持密封带440。
如图8所示，连接器502包括与上述关于连接器102(图3)类似的部件和特征。连接器502包括与中间壳体514配合的插头主体510，环530，和被环530保持的套筒构件542，插头主体510，和中间壳体514。当插头主体510和中间壳体514配合时，插头主体510和中间壳体514形成具有整体外表面516的插头组件508。如所示，插头主体510包括从其径向向外延伸的肩部524和靠近肩部524定位的密封槽520。所述密封槽520被配置成保持密封带540。
图9是根据替换实施例形成的电连接器602的侧视图。连接器602可具有与上述关于连接器102、402和502(分别对应图1、7和8)类似的零件和特征且被配置为配合头部(未示出)，例如图2所示的头部104。连接器602包括套筒构件642和可移动环630，该环被配置为当在缩回位置和锁定位置之间移动(图9所示)时在套筒构件642上滑动。套筒构件642可包括基部644和多个指646，该指从基部644离开延伸，且当连接器602处于缩回位置时被偏压以挠曲离开处于张开配置。类似于指146(图4)，指646可具有内螺纹件(未示出)，该内螺纹件被配置为配合头部的外螺纹(未示出)。套筒构件642还具有外表面643。如图9所示，每个指646包括外凸脊638，其从外表面643突出或凸起。此外，基部644的外表面643可被加工或被形成为包括多个尖刺状切口648，其圆周地绕套筒构件642分布。每个尖刺状切口648可具有侧壁，该侧壁相交形成角部649。
图10是环630的透视图。如所示，环630具有前端部680、后端部682和在其之间延伸的内部通道。环630包括导向内部通道的开口631且具有限定内部通道的内表面627。在所示的实施例中，环630可形成夹紧部634，该夹紧部在环630的后端部682处从内表面627径向向内突出。夹紧部634可包括多个尖刺构件658，其均匀地绕内表面627分布且从夹紧部或靠近夹紧部634延伸。尖刺构件658形成点659且被配置成当处于锁定位置时与尖刺状切口648啮合和配合。在所示的实施例中，尖刺构件659的数目可少于尖刺状切口648的数目。
仍如图10所示，内表面627形成一个或多个配合槽660，该槽靠近环630的前端部680。配合槽660可被配置为当连接器602处于锁定位置时配合和夹紧套筒构件642的外凸脊638。尽管配合槽660完全绕内表面627的圆周延伸，如图10，替换实施例可包括部分沟槽，其部分地沿内表面627的圆周延伸。每个部分沟槽可被配置为配合相应的外凸脊638。
为了把连接器602从缩回位置(未示出)移动到锁定位置，环630被轴向地朝头部移动且在套筒构件642的外表面643上滑动。如果尖刺构件658不与尖刺状切口648对齐，以使得尖刺构件658的点659直接插入到切口648的角部649中，点659可配合切口648的其中一个侧壁。如果持续施加轴向力，环630可稍微旋转且侧壁可引导点659进入角部649。此外，由于环630的前端部680在套筒构件642的外表面643上滑动，前端部680可配合外凸脊638，由此稍微偏转或迫使相应的指646径向向内。当指646被偏转时，环630的前端部680可在外凸脊638上滑动。当沟槽660跳过指646的外凸脊638时，指646挠曲返回到未偏转位置。当处于锁定位置时，套筒构件642的外凸脊638和环630的槽660相互作用以把连接器602保持在锁定位置。为了把环630从套筒构件642分离，环630可被轴向地从头部拉动或可被沿逆时针方向旋转。尖刺状切口648的侧壁迫使环630轴向向回移动。再次，指646被向内偏转，以允许环630在外凸脊638上滑动且从头部离开。同样，尖刺构件659和尖刺状切口648，以及外凸脊638和沟槽660，可彼此相互作用以为用户提供连接器102处于锁定位置的触觉指示。但是，这里所述的实施例不是必须使用两个特征，而是可以使用任一特征，一个或两个。
这里所述的连接器102的实施例可以是推拉式连接器且可包括一个或多个密封机构以形成绕连接部的周围密封。更具体地，关于图6，连接器102可以形成插头表面116、肩部124和前边缘214之间的密封。此外，连接器102可形成壁表面206的外螺纹212和指146的内螺纹件148之间的密封。当螺纹件148初始配合螺纹212时，螺纹件148可能没有被正确地定向或定位从而密封地与螺纹212配合或啮合。但是，由于密封带140可用可压缩材料制造和/或套筒构件142可用柔性或可压缩材料制造，当环130在指146的外表面143上滑动时，密封带140和/或套筒构件142可允许或导致轻微运动，以使得螺纹212和螺纹件148形成紧密配合。尽管密封带140可被压缩以容许或容忍轻微运动，可是连接器102可以配合头部104而基本上不旋转(即没有旋转连接器102超过10度)。