CN102474037A - 具有整体式密封件的连接器 - Google Patents
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Abstract
提供一种连接器，具有与密封件基部整体形成的密封件和支撑在连接器主体上的联接构件。密封件基部可以与连接器主体独立，与连接器主体整体形成或者附连到连接器主体。密封件从密封件基部围绕密封件基部的周边作为薄的可弹性变形环延伸，且压靠联接构件的表面，以在连接器主体和联接构件之间提供密封。
Description
技术领域
本发明总体上涉及具有联接构件的电缆连接器，以将其连接到其它连接器、设备端口等。具体地，本发明涉及用于防止水分在联接构件和连接器主体之间的接合部处渗透的改进密封设置。
背景技术
电缆电信系统已经发展和盛行以提供许多电缆电信服务，例如数字电视节目、经过互联网的语音协议（VOIP）服务、宽带互联网、以及按次付费收看预订/记账/监测。随着对电缆电信服务的增长普及以及增长需求，电缆电信系统自其在20世纪40年代开始持续地扩展。当今，电缆电信服务通过从头端延伸的馈给电缆提供给数百万用户（例如，在住宅或商业房屋处）。头端经过本地电缆基础设施沿馈给电缆接收和传输视频和其它信号，馈给电缆分支为沿接入电缆的各个用户设施。这些接入电缆还可以在用户设施上沿分配电缆分成至多个终端装置（例如，电视或调制解调器）的分配信号。
从上述说明可以设想，电缆不作为单个长度从头端延伸到每一个终端装置。在布线馈给电缆、接入电缆和分配电缆以将信号馈送给本地电缆基础设施中的所有用户时，每个电缆类型（例如，馈给电缆、接入电缆和分配电缆）的多个长度是需要的。电缆连接器可以将一种类型电缆的一个长度与相同类型电缆的另一个长度结合，以便形成具有一致信号质量的一致信号路径。在当前用户馈送和分配电信信号的同轴电缆的情况下，信号是交流电流的形式，从而将相同电缆的两个长度连接的同轴电缆连接器被设计成且用于在不改变电气特性的情况下传送一致交流电流。
可选地，一种类型的电缆的一个长度可以通过同轴电缆连接器与另一种类型的另一个长度结合。此外，电缆可以通过电缆连接器连接到终端装置或其它中间装置。
为了适应各种连接组合，包括具有各种电气特性的各种尺寸电缆之间的连接，存在大量的各种电缆连接器。这些连接器广泛地使用，且随着电缆电信系统继续发展和增长而越来越多。这些电缆连接器中的大百分比在户外使用，而它们的另一百分比在住宅、商业或工业房产内使用。许多位于地下，连接地下电缆，而一些暴露于空气。
对于室内和室外两者，电缆连接器经受环境损坏和气候成分，例如来自于外部物质（包括水）的损坏。具体地，尤其是室外使用的电缆连接器，水具有明显的损坏威胁。一些形式的水包括但不限于：雨水、冷凝物、高相对湿度和溢流。甚至在室内时，连接器也暴露于水，尤其是在通常使用的地下室。当水进入连接器内时，其可以引起明显的和昂贵的损坏。具体地，水可以催化腐蚀。腐蚀部分可以不利地影响电缆连接器的电气特性，这可以不利地改变沿其中的导体传送的信号。甚至在没有腐蚀发生的情况下，连接器中的水本身也可以不利地影响电信号特性。可以发生从导体到接地线的短路，从而使得信号停止完全到达其目的地。连接器的任何故障或降级都需要维修，因为甚至微小的信号变化都可能引起重大问题，例如，在收看视频图像时。期望信号的变化或损失可能引起提供给用户的电信服务的一些形式的破坏。例如，电视节目图像可能扭曲、中断或不连贯，而互联网连接可能变慢或传输损失，VOIP服务可能变慢、致使不可听到或者损失。此外，从用户设施返回或发送的信号的微小损失在电缆电信系统中积聚以减少总体信号-噪音比。为了防止信号损失的该积聚，连接器必须被维修和修理。维修是昂贵的。问题必须诊断。一旦识别为连接器问题，连接器必须被接近和修理，通常通过挖掘以暴露它们或者通过在用户设施上或中接近它们。通过避免水损坏而延长连接器寿命可以节省时间和金钱。
电缆连接器以各种方式与其它配合连接器连接或配合。一些连接是相对静态的。例如，凸电缆连接器可能仅仅直接插入到凹型式的电缆连接器中，而没有移动部分附连到任一连接器。其它连接器可具有以一些方式旋转的联接构件，从而允许所附连电缆抵抗旋转。例如，凸连接器可具有外螺纹联接构件，其螺纹连接到内螺纹凹构件中；或者凹连接器可具有内螺纹，其螺纹连接到凸型式的电缆连接器上。在该第二种类型的连接器中，凸或凹连接器的至少一个联接构件必须能够自由旋转，而仍附连到连接器。该特征在联接构件和连接器主体之间形成接合部。当联接构件拧紧连接到另一个连接器时，联接构件也被紧紧地拉靠所附连的连接器。联接构件和连接器之间的摩擦影响联接构件自由旋转的能力。
这种接合部形成水侵入的机会。在可移动接合部处，潜在水损坏比固定接合部更大，因为可能更难以保持可移动接合部处的密封。额外运动给损坏密封提供了更大的机会。联接构件还可能不完全接合或拧紧，或者其可能松开，从而给水进入留下额外空间。移动部分还可能磨损它们之间的接合部和任何密封，从而产生耐用性的额外需要。接合部处的不耐用部分快速磨损，从而使得密封降级且给水进入提供更大的机会。
现有技术通常认识到密封水可能侵入的暴露接合部。在联接构件和连接器主体之间的可旋转接合部处，一个典型密封方案采用O形环。联接构件内或连接器主体外的凹槽通常保持O形环。当联接构件在连接器主体上和周围紧固时，O形环紧贴地配合在两个部分之间，从而提供密封。
另一种典型方案涉及使用套筒。一种类型的套筒在第一连接器上滑动。当第二连接器配合到第一连接器时，套筒覆盖连接或者可以重新定位以覆盖两个配合连接器之间的连接。这种类型的套筒不保护连接器主体和联接构件之间的接合部。另一种类型的套筒滑动到同轴电缆上。其能够从同轴电缆重新定位以覆盖附连到同轴电缆的终端连接器以及配合到第一连接器的第二连接器。
这些方案需要可能引起制造困难和花费的附加部分。此外，独立O形环和套筒有时不适当地处置或安装，使得密封不可靠地或无效地起作用。例如，在安装者紧固连接时，O形环可能不在其适当位置。在该情况下，O形环不适当地密封，且其可能被损坏。在连接器外侧上滑动套筒可能引起撕裂或研磨。套筒同样可能不适当地定位在其预期保护区域上。另外，套筒可能起皱或折叠，从而防止其在连接器表面上紧紧地配合和密封。有时，在安装连接器时，电缆安装者不总是使用密封。这些情况中的每个都导致水可渗透的连接器的不希望情况。
在不需要附加组装步骤的情况下，在不需要附加部件的情况下，且在不仅仅依赖于电缆安装者适当地安装连接器密封的情况下，密封联接构件和连接器主体之间的接合部将是有利的。
发明内容
在本发明的一个实施例中，连接器主体接合并支撑联接构件。连接器主体附近的密封件基部包括整体式密封件，围绕密封件基部的周边作为薄环延伸。联接构件的环状壁压缩所述密封件以在连接器主体和联接构件之间提供密封。
在本发明的另一个实施例中，密封件基部与连接器主体整体形成，意味着密封件基部可以是连接器主体的一部分，密封件从连接器主体延伸。
附图说明
图1是示出了根据本发明一个实施例的连接器和密封件的配合端部的截面图。
图2是示出了根据本发明一个可选实施例的连接器和密封件的配合端部的截面图。
具体实施方式
为了简化本文所示实施例所图示的本发明的描述，与本发明不相关的一些可能连接器部件在附图中未示出。此外，仅仅示出了连接器的一个端部。本领域技术人员将认识到，存在各种连接器配置且本文公开的发明并不限于附图所示的具体配置。
参考图1，示出了同轴电缆端部连接器10的配合端部。端部连接器10具有连接器主体14和接线柱16。连接器主体14和接线柱16形状为大致管状或圆柱形。连接器主体14和接线柱16均具有与可旋转联接构件12相接和/或支撑可旋转联接构件12的配合端部。联接构件12在连接器主体14和/或管状接线柱16上延伸以形成叠置部。该叠置部分的长度可以变化，因为联接构件12可以延伸一直到且超出连接器主体14的全长。所示联接构件12是配合螺母，具有带螺纹部段22，带螺纹部段22配置成与另一个连接器或另一个装置（未示出）上的带螺纹部段（未示出）旋转地接合。配合螺母可以可选地是另一种类型的联接。
接线柱16将联接构件12紧固到连接器10。接线柱16的配合端部在保持部分24处扩口或者以其它方式具有增大直径。联接构件12具有从联接构件12的内直径28朝其中心轴线30延伸的相应凸起。接线柱16的保持部分24和联接构件12的凸起26一起将联接构件12紧固到连接器10上。当联接构件12拧紧到配合连接器上时，凸起26可以紧紧地拉靠保持部分24，从而增加它们之间的摩擦力且锁定联接构件12防止进一步旋转。接线柱16从其配合端部处的保持部分24延伸到连接器主体14中且可以部分地与连接器主体14配合。
连接器主体14可以在其配合端部处或者在连接器主体14的靠近联接构件12的叠置部分的部分处包括密封件基部40。密封部分18与密封件基部40整体形成且从密封件基部40延伸。整体形成意味着密封部分18和密封件基部40是一件，而不是两个独立件或附连或结合的两件。密封件基部40还可以与连接器主体14整体形成，从而从连接器主体14形成明显凸起或者留下连接器主体14的一致部分。当密封件基部40与连接器主体14整体形成时，由于密封件基部40是连接器主体14的一部分，因而密封部分18从密封件基部40或连接器主体14延伸和/或与其整体形成。在可选实施例中，密封件基部40是与连接器主体14独立的部件，在连接器主体的配合端部上或其周边上定位邻近连接器主体14或附连到连接器主体14。类似地，密封部分18可以附连到密封件基部40。密封件基部40或密封部分18可以通过已知方法附连，包括但不限于焊接、螺栓连接、螺纹连接和粘合。在一些实施例中，与连接器主体14独立地制造密封部分18和/或密封件基部40可能更便宜。此外，可实现更强的压缩力。
连接器主体14位于接线柱16外部，从而提供与联接构件12的外部相交。相交是外部的，因为其暴露于周围环境，且是水首先进入的地方。在该外部相交处的密封件将水或碎屑密封在连接器主体14和联接构件12之间的接合部或环状间隙以及连接器主体14和接线柱16之间和接线柱16和联接构件12之间的任何内部接合部或环状间隙之外。此外，在该位置，密封部分18可以与密封件基部40机加工或以其它方式整体地构建为单件。例如，密封部分18可以通过在连接器主体的端部中切割圆形凹槽而形成，从而形成环和密封表面。此外，环可以从连接器主体14的最大直径朝向中心轴线30偏移，从而在环和连接器主体14的最大直径之间限定空隙。该空隙可以通过去除连接器主体14的一部段或者通过更窄地制作连接器主体14而形成。
密封部分18可以从密封件基部40的周边周围从连接器主体14的配合端部或者在连接器主体14的配合端部附近朝向连接器10的配合端部延伸。可选地，在联接构件12延伸经过连接器主体14的更大长度从而在联接构件12和连接器主体14之间形成更明显的叠置部时的情况下，密封部分18可以从密封件基部40的周边周围在连接器主体14的在联接构件12的叠置部分附近的另一个外部部分处延伸。密封部分18还可以延伸远离连接器10的配合端部。
密封部分18的密封宽度由从其连接到连接器主体14的根部到端部边缘34的距离限定。密封宽度可以变化。在没有力施加到密封部分18上时，其可以定形为总体上类似于细长环或中空锥体的节段，在其从根部延伸时，直径伸出（变大）。密封部分18还可以包括朝向中心轴线30的一个或多个弯曲部。密封部分18可以具有与第二密封表面38接触的第一密封表面36，第二密封表面38在联接构件12上。第二密封表面38可以是联接构件12的后端处或者在联接构件12在连接器主体14上叠置的任何部分处的环状内壁或表面。这种环状内壁可以例如通过孔形成。密封部分18将第一密封表面36抵靠构成第二密封表面38的该环状内表面从中心轴线30向外施压。第一密封表面36处的密封部分18制造成具有比其配合抵靠的第二密封表面38的直径更大的自由直径。自由直径是在没有力作用于其上时密封部分18的直径。借助于薄的可弹性变形结构，密封部分18折曲以允许至少轻微压配合。第二密封表面38将第一密封表面36从其自由直径压缩至较小操作直径。密封部分18的弹性变形保持压缩力和密封，同时允许联接构件12旋转。密封部分18可以是提供合适摩擦和张力的塑料或其它可弹性变形材料。例如，乙缩醛是合适材料，至少在一个实例中，具有大约83 MPa （12000 PSI）的屈服强度。屈服强度表示材料在其塑性变形且不能返回其初始尺寸之前可以经受的张力量。合适的摩擦将低，从而在给定张力时，联接构件12将容易相对于密封部分18和连接器主体14移动。通常，摩擦应当尽可能低，以减少磨损且保持许可张力。例如，一些乙缩醛在与其它乙缩醛或钢干接触时具有低至0.4至0.1的动态摩擦系数范围。使用润滑剂（例如，天然油、合成油或油脂）将降低摩擦系数。其它可能合适材料包括但不限于聚亚安酯、丁腈橡胶、高度饱和的丁腈橡胶、氟橡胶、乙烯丙烯环戊二烯M类（EPDM）橡胶、硅橡胶、聚四氟乙烯、聚氧化甲烯、聚甲醛、均聚醛缩醇、共聚甲醛、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯和聚氯丁烯。本领域技术人员将认识到合适材料。
密封部分18的厚度可以适当地变化，以保持合适弹性或柔韧性。密封部分18可以足够厚以防止不希望的密封扭曲，但是没有损害弹性那么厚。当厚度增加时，密封部分18将变得更刚性且弹性更小。密封部分18的弹性有助于保持第一密封表面36和第二密封表面38之间的接触。而且，在未压缩状态，第一密封表面36可以相对于第二密封表面38以各种度数成角度，从而在压缩状态，建立与联接构件12的合适密封接触。角度使得在第二密封表面平行于中心轴线30时密封件从中心轴线30径向延伸。当密封件被压缩时，其朝向中心轴线30弹性地折曲。可以产生较大的接触面积，且可以实现更大的压缩力。作为示例，刚性较大密封部分18可以比弹性较大密封部分18更接近平行于第二密封表面38成角度。当刚性较大密封部分18被压靠第二密封表面38时，其将折曲更少。因而，刚性较大密封部分18比弹性较大密封部分18更接近平行成角度在第一密封表面36和第二密封表面38之间产生更大接触面积。
实现良好密封接触的合适角度、力、柔韧性和表面面积可以通过在整体式密封部分18中包括一个或多个弯曲部来调节。这些弯曲部可以朝向中心轴线30定向。同样，当密封部分具有比联接构件12更大的最大直径时，端部朝向中心轴线30弯曲可以允许联接构件12在组装期间滑动经过密封部分18到密封部分18上。此外，虽然第一密封表面36可以是平坦或平面的，但是其还可以具有朝向中心轴线30的褶皱弯曲部或弧形弯曲部，以形成唇缘。唇缘是与第二密封表面38的接触点或第一接触点。唇缘宽度是从密封部分18根部到唇缘的距离。
在一个实施例中，如图2所示，密封部分18具有结构图案部分（pattern，或纹路）20以便增强或辅助密封。图案部分可以是升高部或离隙，例如凹槽、脊部、谷部或其它类似图案部分，以在密封部分18和联接构件12之间提供独立的平滑接触点。接触点是平滑的以减少摩擦，且每个点都接触以在每个点处提供密封。具有独立接触点将压缩力集中在较小表面区域，从而产生较高密封力。此外，离隙图案部分20可以通过捕获否则可能截留在没有离隙图案部分的两个密封表面之间的碎屑而有助于密封。在后一情况下，碎屑导致欠佳密封。然而，当碎屑落入凹槽、脊部、谷部等时，第一接触表面36上的升高点自由与第二密封部分38完全接触。离隙图案部分20还可以提供用于润滑剂的贮存器，这通过减少第一密封表面36和第二密封表面38上的磨损而增强或辅助密封。设置在第一密封表面36和/或升高或离隙图案部分20的部分上的润滑可允许更大压缩力，而不增加联接构件12旋转期间的阻力。
Claims (20)
1. 一种连接器，包括：
连接器主体，所述连接器主体具有中心轴线和配合端部；
联接构件，所述联接构件在所述连接器主体的所述配合端部处沿所述中心轴线对齐，所述联接构件具有叠置部分和在所述叠置部分处的内部环状表面；
密封件基部，所述密封件基部沿所述中心轴线对齐，定位靠近所述连接器主体；和
具有至少一个密封表面的密封件，所述密封件从所述密封件基部的周边作为薄的细长环延伸，所述密封件还配置成将所述密封表面压靠所述联接构件的所述内部环状表面。
2. 根据权利要求1所述的连接器，其中，所述密封件基部与所述连接器主体整体形成，使得密封件基部和连接器主体是一件。
3. 根据权利要求1所述的连接器，其中，所述密封件基部附连到所述连接器主体。
4. 根据权利要求1所述的连接器，其中，所述密封件还包括在所述密封表面上的结构图案部分，以增强密封。
5. 根据权利要求4所述的连接器，其中，所述图案部分包括至少一个离隙凹槽。
6. 根据权利要求1所述的连接器，其中，所述密封件可弹性变形，使得压缩力能够通过将所述联接构件连接到配合连接器而施加到所述密封件，而不使得所述密封件的形状永久性地变形。
7. 根据权利要求1所述的连接器，其中，所述密封件包括选自包括塑料和橡胶的组的可弹性变形材料。
8. 根据权利要求1所述的连接器，其中，所述密封件以从所述连接器主体的所述中心轴线向外的方向且以所述连接器主体轴向的方向延伸。
9. 根据权利要求8所述的连接器，其中，所述密封件还包括朝向所述中心轴线的至少一个弯曲部。
10. 一种连接器，包括：
螺母，所述螺母具有后端和在所述后端处的内表面；和
连接器主体，所述连接器主体具有配合端部和中心轴线，所述配合端部包括限定密封部分的空隙，所述密封部分作为中空锥体的节段延伸，直径从所述连接器主体朝向所述连接器主体的所述配合端部增加，所述密封件具有配置成抵靠所述螺母的所述内表面密封的至少一个密封表面。
11. 根据权利要求10所述的连接器，其中，所述密封件还包括在所述密封表面上的结构图案部分。
12. 根据权利要求10所述的连接器，其中，所述密封件包括选自包括塑料和橡胶的组的可弹性变形材料。
13. 根据权利要求10所述的连接器，其中，所述环还从所述连接器主体的所述中心轴线向外延伸，以帮助于建立合适密封接触。
14. 根据权利要求10所述的连接器，其中，所述密封件还包括朝向所述中心轴线的至少一个弯曲部。
15. 根据权利要求14所述的连接器，其中，所述弯曲部在所述密封表面上形成唇缘，以在所述密封表面和所述螺母的所述内表面之间提供第一接触点。
16. 一种连接器，包括：
管状连接器主体，所述连接器主体具有配合端部、在所述配合端部处的端表面、外直径和中心轴线；
在所述端表面中的圆形凹槽，限定具有密封表面的环；
与所述密封表面配合的联接构件，所述联接构件具有配置成与独立装置连接的配合端部。
17. 根据权利要求16所述的连接器，还包括在所述管状连接器主体中在所述外直径和所述端表面相交处的空隙。
18. 根据权利要求16所述的连接器，其中，所述环从所述中心轴线向外延伸，以帮助于建立合适密封接触。
19. 根据权利要求16所述的连接器，其中，所述密封件还包括朝向所述中心轴线的至少一个弯曲部。
20. 根据权利要求16所述的连接器，其中，所述密封件可弹性变形，使得压缩力能够通过将所述联接构件连接到配合连接器而施加到所述密封件，而不使得所述密封件的形状永久性地变形。
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