CN107223293A - 气密型连接器 - Google Patents

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CN107223293A CN201580064931.0A CN201580064931A CN107223293A CN 107223293 A CN107223293 A CN 107223293A CN 201580064931 A CN201580064931 A CN 201580064931A CN 107223293 A CN107223293 A CN 107223293A
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Abstract

在连接器包括两插头部分的情况中，所述两插头部分可以一者可脱离地***另一者中，并且所述两插头部分具有彼此配合的前方外壳部分(100、200)以及彼此配合的电气接触元件(120、220)，其中于插在一起状态中的两前方外壳部分(100、200)于面向彼此的区域(225)中重叠，具体设置是所述两前方外壳部分(100、200)利用密封唇部(125)以及环形沟槽(230)将所述两插头部分插在一起所形成的插头连接部朝外密封，所述密封唇部(125)布置于一个前方外壳部分(100)上，而所述环形沟槽(230)布置于相应的另一个前方外壳部分(200)上，其在内侧由环状旋转密封表面(235、235’)环绕并且在外侧由环状旋转套环(225)围绕。

Description

气密型连接器
技术领域
本发明涉及根据权利要求1前序部分的连接器，所述连接器包括可以插至彼此之中的两插头部分。
背景技术
如已知的，相关的密封连接器具有一接触外壳及一反接触外壳，所述接触外壳具备用于接触元件的多个腔室，所述反接触外壳具备用于反接触元件的多个对应腔室。两者接触外壳都以可脱离方式于其中心纵轴方向中插在一起。在插在一起的状态中，所述两外壳以面对彼此的区域重叠，其中所述接触外壳接收所述反接触外壳。在面向所述反接触外壳的底壁中，所述接触外壳具备有用于对应于彼此的插头触点的***孔洞，而所述反接触外壳在建构于其内部中并面对所述底壁的前壁中具有***孔洞。在所述重叠区域中，于所述外壳之间形成环形空间，其中布置有环形弹性密封件。在转离所述重叠区域的侧部上，所述两外壳具有电缆通道。
EP 0 091 770 A2公开这种具有两外壳部分的连接器，其中密封件被设计为一种轴向密封件，其也受到径向压缩，且所述密封件布置于所述接触外壳上的肩部表面与所述反接触外壳供应侧上的分隔壁之间。在所述过程中，环形密封件接合于所述外壳部分之一的环形插座或凹处，并由从所述另一外壳部分突出的套环挤压或压缩使所述两外壳部分垂直于所述环平面而合并。因此，所述密封件径向扩大并以其外侧圆周表面与其内侧圆周表面抵住所述凹处的内侧圆周表面与所述一个外壳部分的外侧圆周表面而挤压。所叙述的密封件由此于轴向及径向两方向压缩，其中在所述凹处内侧圆周壁上需要肩部表面，以能够一起在轴向挤压所述密封件。
从DE 41 06 714 A1也已知一种电气连接器，其中提供可以在其中心纵轴方向中以可脱离方式插在一起并可以彼此锁定的两插头部分。所述一个插头部分为外壳，其中布置有用于接触元件的多个腔室以及从所述腔室朝向后方延伸的多个电缆通道孔洞。所述另一插头部分为锅形接收外壳，其具有用于反接触元件的多个腔室，而当所述插头部分插在一起时所述外壳***至所述腔室之中，其中***孔洞相对应于彼此提供于所述外壳的前壁与用于所述接触元件之接收外壳的底壁中。环形弹性密封件布置于所述外壳圆周表面与所述接收外壳的内侧圆周表面之间所形成的环形空间之中，所述环形弹性密封件定位于所述外壳上的肩部表面与所述供应侧上的分隔壁之间。在此连接器的情况中，两個分隔件轴向局限所述密封件且所述容纳所述密封件之密封空间布置于所述外壳上，所述分隔件相离彼此的间隔尺寸因此基本上总是相同，并因此可被简单调适为所述密封件的宽度。所述外壳与所述接收外壳之间的密封是通过利用所述接收外壳内侧圆周表面与所述外壳外侧圆周表面之间的径向超过量容纳所述密封件的方式进行。
此外，从DE 10 2007 024 475 A1已知一种密封连接器外壳，其具有具备用于接触元件之多个腔室的接触外壳以及具备用于反接触元件之多个腔室的反接触外壳，其可以以可脱离方式于其中心纵轴方向中***在一起。在插在一起的状态中，所述接触外壳与所述反接触外壳以面向彼此的区域重叠，因此所述接触外壳容纳所述反接触外壳。于此叙述的连接器外壳具有另外布置在转离所述重叠区域的侧部上的电缆通道，以及在所述重叠区域中介于所述两接触外壳之间的环形弹性密封件。所述密封件牢牢连接至所述接收接触外壳，且在所述轴向方向中，填入所述接触外壳电缆通道侧壁中的凹处中。所述密封件进一步布置在环形凸缘的外侧上，所述环形凸缘模制于所述接触外壳电缆通道侧壁的内侧上，并建构为相对所述反接触外壳的径向密封件。所述密封件还具有沿着所述周围方向延伸的沟槽，并具有由所述沟槽形成的密封条。
如果在DE 10 2007 024 475 A1中叙述的反接触外壳***至所述接触外壳之中，其壁部接合于所述接触外壳中建构的环形间隙中，并于所述过程中于所述径向方向中压缩所述密封件。在需要的***位置中，所述反接触外壳的环形前表面比邻所述壁部的环形内部表面。在此位置中，所述两外壳扣合在一起，相对应于彼此的端部扣合元件则布置于其外部上。
发明内容
本发明连接器包括两插头部分，所述两插头部分可以适合彼此的前方外壳部分以及适合彼此的电气接触部分***至彼此之中，其中于插在一起状态中所述两前方外壳部分于面向彼此的区域上重叠。特别是规定所述两前方外壳部分利用密封唇部以及环形沟槽将所述两插头部分插在一起所形成的插头连接部朝外密封，所述密封唇部布置于一个所述前方外壳部分上，而所述环形沟槽布置于另一所述前方外壳部分上，其受到环状旋转密封表面朝内环绕以及受到环状旋转套环朝***绕。通过所指密封唇部、沟槽与套环的协作，可从插在一起的两个此类插头部分得到特别好的朝外密封情形，特别是对于溅水与其他类似情况。
独立权利要求中所具体指明之所述连接器有利的进一步发展与改善是所述附属权利要求的主题内容。
因此可以规定所述密封表面的轴向高度或长度与所述套环的轴向高度之间的比例h密封表面/h套环在4/1至6/1的范围中。因此，一方面具有非常好的密封效果，而另一方面当所述两插头部分插在一起时以及当将现有插头连接断开时，两者情况具有相对低的施加摩擦力。
所述同时具有低施加力量的密封效果可通过利用一弹性可形变、类似橡胶的材料建构所述一个前方外壳部分(200)，并从基本上为不可弹性形变、刚性材料建构所述相对应另一前方外壳部分(100)的方式明显改善。因此，可以更容易建立正向及/或非正向连接，并再次断开，其中由于所述较软材料的弹性因此所述密封效果已经非常有效。
如果所述沟槽具有一弯曲部，其径向朝外指向所述沟槽的底部，通过所述弯曲部所述密封唇部在所述两插头部分***在一起之后受到径向朝外的弹性预应力，则所述同时具有低施加力量的密封效果能更加改善。由于在所述密封唇部的区域中形成形变或倾斜，因此获得更加有效的密封情形。在所述过程中，所述弯曲较佳地发生于所述套环的高度h套环区域中，其结果可以产生所述密封唇部特别大的弹性预应力。
在一种连接器的情况中，所述至少一个插头部分之所述电气接触元件布置于连接器主体中，可以进一步规定所述连接器主体具有在所述插头部分纵方向中至少部分朝外延伸的外部轮廓，在连接所述连接器主体与连接所述前方外壳部分的情况中，所述外部轮廓与所述相对应前方外壳部分的相对应内部轮廓配合，因此产生一种正向及/或非正向或摩擦接合连接。作为此轮廓的结果，特别是所述插头部分的制造可被极大地简化。
也可以规定在所述个别电缆侧端部上之所述插头部分每一个都具有后方外壳部分，后方外壳部分与所述前方外壳部分分离，所述后方外壳部分由可注射材料及/或可模制密封材料的包覆模造及/或模制方式形成。因此，甚至是此类插头部分的制造也可进一步被简化。
附图说明
本发明之示例性实施例图示于图式中且于随后的描述中详细说明，其中相同或功能上相等的元件以相一致的元件符号表示。
图式示出以下：
图1为相关连接器的本发明第一插头部分的等角立体图，即从上方斜视的图；
图2为相关连接器的本发明第二插头部分的等角立体图，即从前方斜视的图；
图3为图1中所示相对应连接器主体的第一插头部分与为所述连接器所准备的电缆束的等角分解图，即在与相对应连接器外壳组装之前的状态；
图4为图3中所示的第一插头部分在组装之后，然而在图1所示的外壳密封件附接于所述电缆侧上之前的等角立体图。
图5为图2中所示的相对应连接器主体的第二插头部分与为所述连接器所准备的电缆束的等角分解图，即在与相对应连接器外壳组装之前的状态；
图6a、图6b为图5中所示的第二插头部分紧接在组装之后(图6a)以及紧接在建立电缆侧密封之后(图6b)的等角立体图；
图7a、图7b为图4b与图6b中所示以多个插头部分建立插头连接；及
图8为沿着根据图7b以图4b与图6b中所示的多个插头部分所建立的插头连接的中心轴的纵断面。
具体实施方式
图1中所示的第一插头部分具有前方外壳部分100与后方外壳部分105。所述两外壳部分100、105在其转换部110气密密封，特别是对溅水密封。此类转换部110的制成将在以下更加详细叙述。在所述前方外壳部分100内侧，布置第一连接器主体115，其于本发明示例实施例中具有四个反接触元件120。所述反接触元件120与以下叙述的第二插头部分的接触元件协作，例如与接触针协作，以能够利用其建立四接线电气插头连接。
所述连接器主体115或所述反接触元件120优选对应于传统的连接器。所述第一插头部分在其功能上因此对应于所谓的母连接器。
所述前方外壳部分100比邻由相对软性或类似橡胶的材料所构成的连接器主体115，并相对于所提及的第二插头部分以及对于所提及的连接器主体115形成密封元件。所述前方外壳部分100为了所提到的目的具有内部轮廓，将于以下详细叙述，所述内部轮廓接合或扣合定位于布置在所述连接器主体115外部上轮廓中的位置，其结果为在所述连接器主体115与所述前方外壳部分100之间建立机械稳定并至少防水的连接。所述前方外壳部分100在可由所述反接触元件120接取的侧部上，具有在此中可视的密封唇部125，其精确的操作模式将于以下更彻底说明。
布置在所述第一插头部分电缆侧端部上的后方外壳部分105，于本发明示例实施例中，由所述连接器主体115的相对应电缆侧部分的包覆模造方式，从可模制及/或可注射密封塑料或橡胶形成。此包覆模造特别是利用比邻以及使在图1所隐示的电缆束130的方式，而能使所述连接器主体的此部分对于溅水密封，所述电缆束用于提供给所述反接触元件120电力。
图2中所示的第二插头部分，与图1中所示之第一插头部分协作，同样包括连接器侧前方外壳部分200与电缆侧后方外壳部分205。所述两外壳部分200、205特别是以抗溅水的密封方式在封口210处连接在一起。所述密封封口的产生将在以下详细叙述。在所述前方外壳部分200中，接着布置连接器主体215，其被牢固安装座落于所述前方外壳部分200中，以在所述第二插头部分的前方给予所提及的对溅水的保护。
在本发明示例实施例中，所述连接器主体215具有做为接触元件的四个接触针，其本身以利用或不利用弹簧220的已知方式安装，并因此对应于多极连接器的操作模式。在所述第一插头部分(图1)与所述第二插头部分(图2)连接的情况中，所述接触针220接合于相对应反接触元件120中，因此建立相对应的电气连接。
图1与图2中所示的插头部分利用以下叙述方式协作，接着在两此类插头部分连接或插在一起之后，用以提供抵抗例如溅水情况的插头连接。
图2中所示的插头部分具有密封套环225与沟槽230，其中在所述第二插头部分与所述第一插头部分的连接中，所述套环225于所述第一插头部分的前方外壳部分100上拉动，以做为图1中所示的密封元件，结果用以达成特别是对溅水的气密密封保护。
与所述第一插头部分的前方外壳部分相比之下，形成所述套环225的第二插头部分前方外壳部分由相对坚固或坚硬的塑料、橡胶、金属或其他类似材料所制成。在所述过程中，密封效果是通过所提及的套环225、沟槽230的组合与密封表面235所达成，即特别是通过由于所述第一插头部分前方外壳部分的弹性在形成所提及的密封表面235的第二插头部分的外部上对所述内部的紧密套合，以及由于弹性而使所述第一插头部分的密封唇部125于所述第二插头部分的沟槽230上形成的非正向套合所达成。
在所述密封表面235的高度与所述套环225的高度之间的相对尺寸或比例，例如对于h密封表面/h套环而言其范围从5/1开始。
在根据图2的第二插头部分上，在布置于所述前方外壳部分200上的连接器开口两侧上，另外布置凹处240，凹处240与所述第一插头部分上的相对应扣合元件扣合，通过凹处240，便可能在所述两插头部分之间以弹性预应力形成所述的可脱离连接。
利用图3的协助，给予图1中所示第一插头部分是如何制造的叙述。所述个别的部件为：
1.具备密封唇部125的前方外壳部分100，
2.具有四个反接触元件315与四个相对应电导体320的电缆束130，以及
3.具有四个凹处120的连接器主体115，其中所述接触针315在组装之后加以接合，并形成所述反接触元件120。
在本发明示例实施例中，在所述连接器主体115的一侧上，布置有组装元件300，以特别使所述前方外壳部分100的组装或制造更加容易，举例而言利用锁定到位的方式。在本发明示例实施例中，在此图式中可视的连接器主体115的局部轮廓305中，在设计上具有网形，所述前方外壳部分100未图示的基本镜相反转内部轮廓在此接合或扣合到位。两个鼻部或锁定鼻部布置于所述连接器主体115侧向上，于此图式中仅可以看到一个锁定鼻部310，在所述第一插头部分与所述第二插头部分连接或插在一起的情况中，所述锁定鼻部接合于所述第二插头部分的个别所提及的凹处240中。
图4示出根据图3的第一插头部分，即在图3所示所述部件组装之后，然而在图1所示后方外壳部分105或对应电缆侧外壳密封建立之前。图4示出具有密封唇部125的前方外壳部分100如何在图3所示的连接器主体115以及对应反接触元件120组装之后加以设计。也可以看到尚未布置图1所示的后方外壳部分105或相对应外壳密封件，因此所述电缆束130，以及特别是所述四个电导体或电缆320朝外仍未受到保护。
利用图5的协助，给予图2中所示第二插头部分是如何制造的叙述。所述个别的部件为：
1.具备密封套环225以及密封表面235、235’的前方外壳部分200，
2.具备具有接触针220形式的四个接触元件的电缆束510以及四个相对应电导体507，其任一者都成对505组合，以及
3.具有形成凹处240的多个开口515的连接器主体500，其中在所述两插头部分连接或插在一起的情况中，例如图3所示的锁定鼻部310进行接合。
图6a示出根据图5的第二插头部分，即在图5所示所述部件组装之后，然而在图2所示后方外壳部分105或对应电缆侧外壳密封建立之前。所示第二插头部分的前方外壳部分200在本发明示例实施例中，由相较于第一插头部分的前方外壳部分100更硬的材料所形成或制成。此材料实施例的一项优点为在所述第一与第二插头部分插在一起的情况中，形成特别好的正向以及特别是非正向连接，并形成所述插头连接的所述气密密封的事实。
因此在这些实施例的情况中，所述两前方外壳部分100、200只有其中之一被实现为相对较软，而两插头部分可以在不施加极大的力量的情况下***在一起。然而应该注意的是所述两前方外壳部分100、200可以相同相对较硬或相同相对较软的材料制成，然而其每一种情况与所述第一实施例相比在所述两插头部分***在一起时都形成较差的密封或需要较大的施加力量。
从图6a可以进一步看到具有套环225以及密封表面235、235’的前方外壳部分200如何在组装之后进行设计，其在图5中以等角立体图方式呈现连接器主体500，而在此图式中相对应的接触元件200由所述前方外壳200的外侧表面235’所遮蔽或为不可见。具体地，在此也可以看到图2所示的后方外壳部分205或相对应的外壳密封件尚未被附接，因此所述连接器主体500的后方部分与具有所述四个电导体507的电缆束510朝外仍未受到保护。
图6b示出根据图6a所完成的第二插头部分的等角立体图，其中已经形成后方外壳部分205，例如通过利用所提及的适宜材料进行包覆模造的方式。在所述第一外壳部分200与所述后方外壳部分205之间的连接210处，可以辨识通常从外侧可见的所提及的连接封口。
利用图7a与图7b的协助，示出了先前叙述完成的第一插头部分与第二插头部分如何插在一起，以提供相关、朝外的密封电气插头连接。在如此执行时，图7a示出插在一起之前的情况，而图7b示出所建立的插头连接。应该强调的是，在第7b中示出的插头连接的情况中，所有的转换部基本上都是朝外气密密封，特别是防止溅水的侵入。这些转换部包含所述个别后方外壳部分至所述个别电缆束130、510之间的转换部、所述个别前方与个别后方外壳部分之间的封口110、210以及所述两插头部分之间的插头接触区域700。
图8示出沿着根据图7b所建立的插头连接之中心轴(或稍微侧向偏离所述中心轴)所建立的纵断面，即在所述插头接触区域700中所述插头连接两侧上的此类插头连接的断面切除图式。
图8中示意呈现的断面已经示出所述连接器的所叙述元件或部件。在所述图式的右侧上，示出了所述第一插头部分的前方外壳部分100、具备所述反接触元件120的第一连接器主体115，以及布置在所述第一插头部分上的密封唇部125。在其左侧上为所述第二插头部分的元件，即所述相对应连接器侧的前方外壳部分200、所述电缆测后方外壳部分205，以及在所述连接上或所述两外壳部分200、205之间的转换部上的封口210。此外，从图8可以看到所述第二插头部分的所述接触针220如何在插在一起的状态中接合于所述连接器主体115的个别凹处120中，而最后接合于所提及的反接触套筒315中。
在图8中特别另外示出所述套环225、沟槽230以及所述密封表面235、235’。从此图式具体地可看到由所述套环225所形成的沟槽230如何于所述套环边缘800的高度处弯曲。通过此弯曲部800，示出于所述密封唇部125区域中右侧上的第一插头部分的前方外壳部分100多少径向朝外弹性形变805。通过在所述密封唇部125区域中的附加形变或倾斜可以造成改善的密封情形，因此结果为形成在所述沟槽230的径向内部区域中围绕所述环形沟槽230的弹性预应力密封线810。
图8也指示如何定义所提及的套环225的高度h套环815以及所述密封表面235、235’的高度h密封表面820。
要注意的是，以上所述四个接触或反接触元件的布置仅为示例，而本发明也可据此用于具有更多或更少接触元件的插头连接中。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种连接器，包括两插头部分，所述两插头部分可以适合彼此的前方外壳部分(100、200)以及适合彼此的电气接触元件(120、220)***至彼此之中，其中于插在一起状态中的所述两前方外壳部分(100、200)于面向彼此的区域(225)上重叠，其中所述两前方外壳部分(100、200)利用密封唇部(125)以及环形沟槽(230)将所述两插头部分插在一起所形成的插头连接部朝外密封，所述密封唇部(125)布置于一个所述前方外壳部分(100)上，而所述环形沟槽(230)布置于相应的另一所述前方外壳部分(200)上，其受到环状旋转密封表面(235、235’)朝内环绕以及受到环状旋转套环(225)朝***绕，其中所述一个前外壳部分(200)以刚性、基本上不可形变的材料形成，而所述相应另一前外壳部分(100)以弹性可形变、类似橡胶的材料形成。
2.如权利要求1所述的连接器，其中所述密封表面(235、235’)的高度与所述套环(225)的高度之间的比例h密封表面/h套环在4/1至6/1的范围中。
3.如前述权利要求中一或多个所述的连接器，其中所述沟槽(230)具有一弯曲部(800)，其径向朝外指向所述沟槽的底部，藉此所述密封唇部(125)在所述两插头部分***在一起之后受到径向朝外的弹性预应力。
4.如权利要求3所述的连接器，其中所述弯曲部(800)布置于所述套环(225)的高度h套环区域中。
5.如前述权利要求中一或多个所述的连接器，其中至少一插头部分的所述电气接触元件(120、220)布置于连接器主体(115)中，其中所述连接器主体(115)具有在所述插头部分纵方向中至少部分朝外延伸的外部轮廓(305)，在连接所述连接器主体(115)与连接所述前方外壳部分(100、200)的情况中，所述外部轮廓(305)与所述相对应前方外壳部分(100、200)的相对应内部轮廓配合，因此产生正向或摩擦接合的连接。
6.如前述权利要求中一或多个所述的连接器，其中在所述个别电缆侧端部上之所述插头部分每一个都具有后方外壳部分(105、205)，其由可注射及/或可模制密封材料的包覆模造及/或模制方式形成。
7.如权利要求6所述的连接器，其中所述后方外壳部分(105、205)由一种弹性可形变、类似橡胶的材料形成。

Claims (8)

1.一种连接器，包括两插头部分，所述两插头部分可以适合彼此的前方外壳部分(100、200)以及适合彼此的电气接触元件(120、220)***至彼此之中，其中于插在一起状态中的所述两前方外壳部分(100、200)于面向彼此的区域(225)上重叠，其中所述两前方外壳部分(100、200)利用密封唇部(125)以及环形沟槽(230)将所述两插头部分插在一起所形成的插头连接部朝外密封，所述密封唇部(125)布置于一个所述前方外壳部分(100)上，而所述环形沟槽(230)布置于相应的另一所述前方外壳部分(200)上，其受到环状旋转密封表面(235、235’)朝内环绕以及受到环状旋转套环(225)朝***绕。
2.如权利要求1所述的连接器，其中所述密封表面(235、235’)的高度与所述套环(225)的高度之间的比例h密封表面/h套环在4/1至6/1的范围中。
3.如权利要求1或2所述的连接器，其中所述一个前外壳部分(200)以刚性、基本上不可形变的材料形成，而所述相应另一前外壳部分(100)以弹性可形变、类似橡胶的材料形成。
4.如前述权利要求中一或多个所述的连接器，其中所述沟槽(230)具有一弯曲部(800)，其径向朝外指向所述沟槽的底部，藉此所述密封唇部(125)在所述两插头部分***在一起之后受到径向朝外的弹性预应力。
5.如权利要求4所述的连接器，其中所述弯曲部(800)布置于所述套环(225)的高度h套环区域中。
6.如前述权利要求中一或多个所述的连接器，其中至少一插头部分的所述电气接触元件(120、220)布置于连接器主体(115)中，其中所述连接器主体(115)具有在所述插头部分纵方向中至少部分朝外延伸的外部轮廓(305)，在连接所述连接器主体(115)与连接所述前方外壳部分(100、200)的情况中，所述外部轮廓(305)与所述相对应前方外壳部分(100、200)的相对应内部轮廓配合，因此产生正向或摩擦接合的连接。
7.如前述权利要求中一或多个所述的连接器，其中在所述个别电缆侧端部上之所述插头部分每一个都具有后方外壳部分(105、205)，其由可注射及/或可模制密封材料的包覆模造及/或模制方式形成。
8.如权利要求7所述的连接器，其中所述后方外壳部分(105、205)由一种弹性可形变、类似橡胶的材料形成。
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