CN103229364A - 用于车辆电源的连接器装置和连接器组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆电源的连接器壳体(2)，其包括：外壳6a，6b)，该外壳包括配合轴线8a，8b)并被构造为朝着配合方向并沿着该配合轴线配合到互补外壳中，该外壳具有密封件固定圆柱体，该密封件固定圆柱体具有直径部；环形密封件(11a，11b)，其相对于该配合轴线在该外壳的外部径向延伸并被固定在所述密封件固定圆柱体上，该径向的环形密封件包括适于径向密封该互补外壳的密封直径部；以及前部屏蔽件17a，17b)，该前部屏蔽件朝着该配合方向在该环形密封件(11a，11b)的前方轴向延伸并包括在该密封直径部与该密封件固定圆柱体的所述直径部之间延伸的径向最外表面(19a，19b)。

Description

用于车辆电源的连接器装置和连接器组件
技术领域
本发明涉及一种用于与互补连接器部分的壳体配合操作的、设置有密封***的连接器壳体。
由于车辆充电连接器要求具有防潮密封***，本发明尤其涉及用于车辆电源的连接器壳体。
用于连接器组件的密封***包括两种类型的密封件。一种类型是在对应连接器部分的两个对应密封表面之间沿着配合轴线压缩的密封垫或者密封环。该密封表面径向延伸并且这两个连接器部分的最终相对轴向位置需要被严格控制。
另一种类型的密封***适用于具有在配合操作过程中轴向滑动的圆柱形密封表面的连接器部分，在配合位置一个圆柱形表面包围另一个圆柱形表面。这种类型的密封件具有环形形状并且被径向压缩以径向密封这两个圆柱形表面。本发明涉及后面这种类型的径向密封***。
背景技术
上述径向密封***具有这样的优点，密封效果通过这两个密封圆柱体的尺寸以及环形密封的径向压缩而得到保证。其与对应连接器部分的最终相对轴向位置无关。
然而，如果在配合操作过程中这两个对应的圆柱形密封表面未同轴地滑动，则一个密封表面将会损坏该环形密封件。另外，如果该环形密封件轴向延伸和/或在轴向方向上相当地柔软，则在配合操作过程中这两个密封圆柱体的相对轴向运动会引起该环形密封件的巨大轴向变形，例如类似于袜子起摺。该巨大轴向变形会在最终的轴向配合位置之前阻挡两个连接器部分相对配合运动。
本发明提供一种用于弥补上述不足之处之一的尤其是用于车辆电源的连接器壳体、电连接器、连接器组件、电连接器组件以及一种用于连接器壳体的制造方法。
本发明的目标是提供一种更加安全的密封***，其能够防止密封件受到损害或者能够防止连接器配合操作受到阻碍。
发明内容
根据一个方面，该用于车辆电源的连接器壳体的一个实施方式包括具有配合轴线的外壳。该外壳被构造为朝着配合方向并沿着该配合轴线配合到互补外壳中。该外壳具有密封件固定圆柱体，该密封件固定圆柱体具有直径部。
该壳体包括相对于该配合轴线在该外壳的外部径向延伸的环形密封件。该密封件被固定到所述密封件固定圆柱体上。该径向的环形密封件包括适于径向密封该互补外壳的密封直径部。
该壳体包括朝着该配合方向在该环形密封件的前方轴向延伸的前部屏蔽件。该屏蔽件包括在该密封件固定圆柱体的直径部与该密封直径部之间延伸的径向最外表面。
由于该前部屏蔽件，该互补外壳在轴向配合过程中被引导。由于该互补外壳在该前部屏蔽件的径向最外表面的外部被径向引导，该互补外壳不能够在该密封件固定圆柱体的直径部的水平处触碰到该环形密封件的底部。这减小了仅在该环形密封件上施加轴向力的风险，这种风险会导致该环形密封件的袜起摺或者环形密封件的损坏。
此外，由于该径向最外表面在密封直径部的内侧延伸，该互补外壳在配合过程中未被该前部屏蔽件阻挡，仍然能够与该环形密封件协作以将其径向向下压缩到该密封直径部，从而在该外壳与该互补外壳之间提供径向密封。
具体连接器壳体的密封直径部被设计为使该环形密封件提供所要求的径向密封的直径部。可将该环形密封件的机械变形特性考虑在内而根据操作条件确定该环形密封件的形状和该连接器壳体要求的密封水平。在任何情况下，具体连接器壳体的密封直径部均小于当固定在密封件固定圆柱体的直径部上时该环形密封件的最外径向直径部。
在其它一些实施方式中，还可以采用其它方面的一个或多个特征。
附图说明
从附图以及以非限制性实施例提供的本发明的一些实施方式的以下描述会很容易清楚本发明的其它特征和优点。在这些附图中：
图1是示出了本发明的连接器壳体的一个实施方式的连接器部分的立体图；
图2是图1的连接器壳体的整体密封件的立体图；
图3是图1的一部分的立体图，示出了该连接器壳体的主体；
图4是接收图1的连接器壳体的互补壳体沿着图1中的平面Ⅳ-Ⅳ切割而得到的立体图；
图5是根据图1到4的连接器组件沿着图1中的平面Ⅳ-Ⅳ而得到的纵向剖面图；
图6是图1中的前部屏蔽件的详视图；
图7是连接器壳体的另一实施方式的局部立体图；
图8是沿着图7中的平面Ⅷ-Ⅷ得到的已配合连接器组件的纵向剖面图；以及
图9示出了图7和图8的实施方式的配合顺序。
如图1所示，连接器1包括连接器壳体2以及如配合传感器3之类的一些内部电气设备。连接器壳体2包括主体4，该主体4包括具有整体椭圆形的后部5和由两个圆柱形外壳6a、6b组成的前部6。每个外壳6a、6b具有接收未示出的电功率触头的内部空腔7a、7b。
连接器1与包括互补外壳51a、51b的互补连接器50(参见附图4、图5)相配合，互补外壳51a、51b沿着配合轴线8a、8b与外壳6a、6b配合。两条配合轴线8a、8b是平行的并朝着互补连接器50沿与连接器1的整体配合轴线8相同的配合方向取向。
如图1和图2所示，连接器壳体2进一步包括整体密封件9，其由弹性材料模制而成并在跨骑主体4的后部5和前部6的区域中包围主体4。整体密封件9包括具有整体椭圆形的后部10并包括包围外壳6a、6b的两个环形密封件11a、11b。每个环形密封件11a、11b包括：在垂直于对应的配合轴线8a、8b的平面内延伸的圆形外部密封肋12a、12b。密封肋12a、12b的沿着一径向平面的截面大体为三角形，该三角形的顶部对应于环形密封件11a、11b的径向最外周。
整体密封件9的后部10包括在垂直于配合轴线8的平面内为椭圆形的外周密封线13。外周密封线13具有大体为三角形的横截面，三角形的顶部朝着外部取向。
连接器壳体2进一步包括两个前部屏蔽件17a、17b，其固定在外壳6a、6b上，朝着互补连接器50在轴向上设置在环形密封件11a、11b的紧前方。每个前部屏蔽件17a、17b均为金属环，在整体密封件9被引入到主体4周围之后压配合在对应的外壳6a、6b上。
如图3所示，主体4包括外周后壁14，其轴向紧邻外壳6a、6b的外部圆柱体15a、15b。外周后壁14包括两个侧部表面14a、14b和两个桥接部14c，两个侧部表面14a、14b在轴向上与外壳6a、6b的外部圆柱体15a、15b接续，两个桥接部14c连接两个侧部表面14a、14b而在垂直于整体配合轴线8的平面内形成整体椭圆形形状。
在连接器壳体具有两个以上外壳6a、6b的变形结构中，这些外周后壁具有形成闭合凸环的垂直于整体配合轴线的横截面。因此，当整体密封件9的后部10被径向伸展从而覆盖并按压后壁14时，密封件9围绕后壁14的弹性压缩提供自然的防潮密封。
外壳6a、6b的每个外部圆柱体15a、15b包括供固定对应的环形密封件11a、11b的密封件固定直径部16a、16b。每个前部屏蔽件17a、17b压配合在与密封件固定直径部16a、16b具有相同直径的前直径部18a、18b周围。
在一个变形结构中，每个外壳6a、6b可包括多个直径。前直径部18a、18b可小于密封件固定直径部16a、16b。侧部表面14a、14b可径向延伸超过密封件固定直径部16a、16b。
如图4和图5所示，互补连接器50包括与连接器1的外壳6a、6b相对应的两个互补外壳51a、51b。每个互补外壳51a、51b是具有配合轴线58a、58b的圆柱形。当连接器1处于与互补连接器50相配合的位置时，互补外壳51a、51b覆盖连接器壳体2的前部屏蔽件17a、17b和环形密封件11a、11b，如图5所示。
互补连接器50包括固定有互补电连接器(未示出)的内部空腔52a、52b。互补连接器50进一步包括轴向引导肋53a、53b，它们与前直径部18a、18b的前部协作从而将外壳6a、6b关于配合轴线58a、58对中。互补连接器50进一步包括适于覆盖连接器壳体2的椭圆形后壁14的前部椭圆外壳54。
如图6所示，配合顺序包括下面的步骤。互补外壳51a、51b首先接收外壳6a、6b的前直径部18a、18b。然后，前部屏蔽件17a、17b进入到对应的互补外壳51a、51b中，使得每个前部屏蔽件17a、17b的径向最外表面19a、19b滑动到圆柱形互补外壳51a、51b中。之后，环形密封件11a、11b进入互补外壳51a、51b中。
由于环形密封件11a、11b安装在外壳6a、6b的密封件固定直径部16a、16b周围，密封肋12a、12b的直径大于互补外壳51a、51b的内径。前部屏蔽件17a、17b防止互补外壳在配合过程中碰触到环形密封件11a、11b的前端20a、20b。因此，互补外壳51a、51b在密封肋12a、12b的三角形横截面的斜面上首先碰触环形密封件11a、11b。
因此，当进入互补外壳51a、51b时，环形密封件11a、11b被径向压缩。整体密封材料可以为50邵氏硬度，从而使得压缩力足以在外壳6a、6b与对应的外壳51a、51b之间提供所要求的防潮密封。由于首先在斜面上接触，施加在环形密封件11a、11b上的轴向力被限定为足以防止环形密封件11a、11b在***过程中像袜子似的轴向起摺。
于是，连接器1可到达所示的配合位置。连接器50的前部椭圆形外壳54达到并压缩整体密封件9的外周密封线13，从而在前部椭圆外壳54和连接器壳体2的后壁14之间提供防潮密封。
前部屏蔽件17a、17b是在相对两侧具有至少一个内倒角21a、21b和外倒角22a、22b的金属环。内倒角21a、21b使得在外壳6a、6b上的压配合更加容易实现。外倒角22a、22b帮助将前部屏蔽件17a、17b引入互补外壳51a、51b中。
前直径部18a、18b在前部屏蔽件17a、17b前方的轴向长度大于所述前部屏蔽件17a、17b在互补外壳51a，51b内的轴向路径。因此，在前部屏蔽件17a、17b进入互补外壳51a、51b之前，外壳6a、6b通过前直径部18a、18b与引导肋53a、53b的协作而被预对中。前部屏蔽件17a、17b的径向最外表面19a、19b与互补外壳51a、51b的内径之间的径向游隙足够小，从而提供有效的二次对中。预对中与在一定轴向距离处的该二次对中相关联而防止连接器1的配合轴线8a与连接器50的配合轴线58a之间以及连接器1的配合轴线8b与连接器50的配合轴线58b之间发生倾斜。
如图7所示，连接器壳体的实施方式包括外壳80，该外壳80具有配合轴线83和终止于外壳轴向末端82的前部81。该连接器壳体进一步包括包围外壳80的前部81并由合成材料模制而成的前部屏蔽件60。
前部屏蔽件60包括沿着外壳80的圆柱体延伸的外部表面62，其与配合轴线83同轴。外部表面62是朝着配合方向轴向延伸超过外壳80的径向最外表面62。前部屏蔽件60的前部末端63轴向延伸超过外壳轴向末端82。
前部屏蔽件60包括(6个)分布在配合轴线83周围的槽68。可采用大于等于两个的任意数量的槽。每个槽68平行于配合轴线83并轴向延伸到前部屏蔽件60的前部末端63。每个槽68至少从外部表面62径向延伸到外壳80的前部81。换句话说，槽68径向开口到外部并开口到前部屏蔽件60的设计用于接收外壳80的前部81的内部圆柱体中。
前部屏蔽件60包括在槽68之间延伸的元件64。径向最外表面62沿着这些元件64轴向延伸。
如图7和图8所示，互补外壳90包括在配合过程中沿着槽68滑动的轴向引导肋91。每个轴向引导肋91径向终止在适合外壳80的前部81的外直径的内直径上。因此，互补连接器90相对于外壳80直接地对中，而无需采用中间片部件。
前部屏蔽件60进一步包括锁定弹片66和对应于外壳轴向末端82的轴向阻挡件67。锁定弹片66与外壳80的径向开口84协作，从而将前部屏蔽件60紧固在外壳80上。
连接器壳体进一步包括环形密封件70，其包括至少一个朝着配合方向设置在环形密封件70前部的锚固部分71。外壳80包括至少一个接收锚固部分71的保持空腔85。前部屏蔽件60包括至少一个相对于配合方向在前部屏蔽件60的后部延伸的凸起61。后部凸起61在与锚固部分71相同的轴向位置处延伸，并且当它们装配在保持空腔85内时包围锚固部分71。因此，后部凸起61将环形密封件70和外壳80锁定在一起。
当配合时，互补外壳90的接收空腔92沿着环形密封件70滑动。接收空腔92的直径与环形密封件70的密封直径部72相对应，从而在这两个外壳80、90之间提供防潮密封。
如图9所示，前部屏蔽件60提供防箍缩效果。当进入到互补外壳90的接收空腔92中时，前部屏蔽件60的元件64是提供连接器壳体相对于互补外壳90对准的预对准元件64。
在配合过程中，互补外壳90在一侧上沿着后部凸起61的末端处的点A滑动，并且在另一侧上沿着预对准元件64的末端处的点B滑动。
由于预对准元件64以及它们的外部表面62轴向延伸超过外壳轴向末端82并且径向延伸超过前部81(参见点C)，外壳80与互补外壳90之间的最大角度得以减小。
在配合过程中，环形密封件70和互补外壳90之间仍然存在一些机械干涉。然而，由前部屏蔽件60提供的预对准使得存在的机械干涉在配合过程中不会破坏环形密封件70。
在前部屏蔽件60中，预对准元件64轴向延伸和/或径向延伸超过外壳80与设计成用于提供使互补外壳90直接访问外壳80的槽68相结合，提供环形密封件70的防箍缩效果，而不会使外壳80和互补外壳90之间的对中变差。

Claims (24)

1.一种用于车辆电源的连接器壳体(2)，该连接器壳体包括：
外壳(6a，6b，80)，该外壳包括配合轴线(8a，8b，83)并被构造为沿着该配合轴线朝着配合方向配合到互补外壳(51a，51b，90)中，该外壳(6a，6b，80)具有密封件固定圆柱体，该密封件固定圆柱体具有直径部(16a，16b)；以及
环形密封件(11a，11b，70)，该环形密封件相对于该配合轴线(8a，8b)在该外壳(6a，6b，80)的外部径向延伸并被固定在所述密封件固定圆柱体上，该环形密封件(11a，11b，70)包括适于径向密封该互补外壳(51a，51b，90)的密封直径部；
其特征在于，该连接器壳体包括前部屏蔽件(17a，17b，60)，该前部屏蔽件沿该配合方向在该环形密封件(11a，11b，70)的前方轴向延伸并包括径向最外表面(19a，19b，62)，该径向最外表面(19a，19b，62)在该密封直径部与该密封件固定圆柱体的所述直径部(16a，16b)之间延伸。
2.一种用于车辆电源的连接器壳体(2)，该连接器壳体包括：
多个外壳(6a，6b)，每个外壳包括一配合轴线(8a，8b)，所述配合轴线彼此平行，每个外壳被构造为朝着相同的配合方向并沿着对应的配合轴线(8a，8b)配合到互补外壳(51a，51b)中，该外壳(6a，6b)具有密封件固定圆柱体，该密封件固定圆柱体具有直径部(16a，16b)；以及
对应的多个环形密封件(11a，11b)，其中每个环形密封件在对应外壳(6a，6b)的外部延伸，被固定到对应外壳(6a，6b)的密封件固定圆柱体并包括适于径向密封该互补外壳(51a，51b)的密封直径部，
其特征在于，所述连接器壳体包括对应的多个前部屏蔽件(17a，17b)，其中每个前部屏蔽件在对应的环形密封件(11a，11b)的前方朝着该配合方向轴向延伸并包括径向最外表面(19a，19b)，该径向最外表面在该密封件固定圆柱体的所述直径部(16a，16b)和对应环形密封件(11a，11b)的所述密封直径部之间延伸。
3.根据权利要求2所述的连接器壳体(2)，该连接器壳体包括主体(4)和模制的整体密封件(9)，其中该主体(4)包括所述多个外壳(6a，6b)，该整体密封件(9)包括所述多个环形密封件(11a，11b)。
4.根据权利要求3所述的连接器壳体(2)，其中该整体密封件(9)包括外周密封线(13)，所述外周密封线相对于该配合方向轴向设置在该多个环形密封件(11a，11b)的该密封直径部的后方。
5.根据权利要求3或4所述的连接器壳体(2)，其中该主体(4)包括外周后壁(14)，所述外周后壁径向包围该多个外壳(6a，6b)的该密封件固定圆柱体并相对于该配合方向在每个外壳的后方轴向延伸，该外周后壁(14)的横截面形成闭合的凸环。
6.根据权利要求2到5中任一项所述的连接器壳体，其中该外壳(6a，6b)的数量为两个。
7.根据权利要求5和6整体所述的连接器壳体(2)，其中该外周后壁(14)具有整体椭圆形状，并且其径向正切并轴向紧邻该密封件固定圆柱体。
8.根据前述任一项权利要求所述的连接器壳体(2)，其中该壳体的每个前部屏蔽件(17a，17b，60)包括包围对应外壳(6a，6b，80)的环。
9.根据权利要求8所述的连接器壳体(2)，其中该前部屏蔽件(17a，17b)的所述环压配合到对应外壳(6a，6b)的前部的外径部(18a，18b)上。
10.根据权利要求9所述的连接器壳体(2)，其中该外壳(6a，6b)的前部的所述外径部(18a，18b)小于或等于对应环形密封件(11a，11b)所用的所述密封件固定圆柱体的所述直径部(16a，16b)。
11.根据前述任一项权利要求所述的连接器壳体(2)，其中该前部屏蔽件(17a，17b)由金属制成。
12.根据权利要求1到8中任一项所述的连接器壳体，其中该前部屏蔽件(60)包括设置成将该前部屏蔽件(60)紧固到该外壳(80)的锁定弹片(66)和轴向阻挡件(67)。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的连接器壳体，其中该环形密封件(70)包括位于该环形密封件的前部处的锚固部分(71)，且其中该前部屏蔽件(60)包括在与该锚固部分(71)相同的轴向位置处延伸并径向包围所述锚固部分(71)的后部凸起(61)。
14.根据权利要求1到13中任一项所述的连接器壳体，其中该径向最外表面(19a，19b，62)径向正切包括在该密封直径部的60％到98％之间的直径部，优选地在该密封直径部的80％到96％之间，特别是在该密封直径部的90％到95％之间。
15.根据权利要求1到14中任一项所述的连接器壳体，其中该前部屏蔽件(60)包括一系列槽(68)，每个槽轴向延伸到该前部屏蔽件(60)的前部末端(63)并至少在该外壳(80)的前部(81)与该径向最外表面(62)之间径向延伸。
16.根据权利要求15所述的连接器壳体，其中该径向最外表面(62)基本上平行于该配合轴线(83)并沿着设置在这些槽(68)之间的一系列预对准元件(64)轴向延伸。
17.根据权利要求1到16中任一项所述的连接器壳体，其中该前部屏蔽件(60)的径向最外表面(62)朝着该配合方向轴向延伸超过该外壳(80)。
18.根据权利要求1到8中任一项所述的连接器壳体(2)，其中该前部屏蔽件(17a，17b)和对应外壳(16a，16b)模制成一体。
19.一种电连接器(1)，该电连接器包括根据前述任一项权利要求所述的连接器壳体(2)，并包括固定在每个外壳(6a，6b，80)内的功率触头。
20.一种连接器组件，该连接器组件包括：根据前述任一项权利要求所述的第一连接器壳体(2)；以及包括与该第一连接器壳体(2)的每个外壳(6a，6b，80)相对应的互补外壳(51a，51b，90)的第二连接器壳体；当这两个连接器壳体相配合时，该第一连接器壳体(2)的外壳(6a，6b)与该第二连接器壳体的互补外壳(51a，51b，90)被径向密封。
21.根据权利要求20所述的连接器组件，其中该互补外壳(51a，51b，90)包括一系列轴向引导肋(53a，53b，91)，所述轴向引导肋与该外壳(6a，6b，80)的前部(18a，18b，81)协作。
22.根据具有根据权利要求15的连接器壳体的权利要求21所述的连接器组件，其中该互补外壳(90)的每个轴向引导肋(91)在配合过程中沿着该外壳(80)的其中一个所述槽(68)滑动。
23.一种电连接器组件(1-50)，该电连接器组件包括根据权利要求19所述的第一电连接器(1)，并包括第二电连接器，该第二电连接器包括与该第一电连接器(1)的每个外壳(6a，6b)相对应的互补外壳(51a，51b)并包括能与该第一电连接器(1)的每个外壳(6a，6b)的对应功率触头相配合的互补功率触头。
24.一种用于根据权利要求3所述的连接器壳体(2)的制造方法，其中将该整体密封件(9)组装在该主体上，然后在该整体密封件(9)的对应环形密封件(11a，11b)的前方将每个单独的前部屏蔽件(17a，17b)固定在该主体(4)上。
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