TWI877565B - 具有高防護等級的電連接器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電連接器，其包括：一連接器外殼，其包含一開口；一索環，其至少部分地安置於該連接器外殼內且經組態以將該連接器外殼之一內部與外部介質密封；及一夾具，其安置於該開口周圍。該索環包括經組態以收納一電線之一內部孔隙。該夾具包括：一外部孔隙，其經組態以收納該電線；一通道，其從該外部孔隙延伸至該內部孔隙；及至少一個肋，其形成該通道之一邊界。

Description

具有高防護等級的電連接器

本發明總體上是關於一種電連接器，其包括具有防止灰塵、水及其他環境之高進入保護之電連接器。

相關申請案之交互參考

本申請案主張於2022年1月30日申請之美國臨時專利申請案第63/304,693號之權益，其內容以全文引用之方式併入本文中且用於所有目的。

電連接器可提供防止外來物件(諸如灰塵及水)進入之保護。

電連接器之範例性具體實例包括：一連接器外殼，其包含一開口；一索環，其至少部分地安置於該連接器外殼內且經組態以將該連接器外殼之一內部與外部介質密封；及一夾具，其安置於該開口周圍。該索環包括經組態以收納一電線之一內部孔隙。該夾具包括：一外部孔隙，其經組態以收納該電線；一通道，其從該外部孔隙延伸至該內部孔隙；及至少一個肋，其形成該通道之一邊界。

電連接器之另一範例性具體實例包括：一連接器外殼，其包含一開口；一索環，其至少部分地安置於該連接器外殼內且經組態以將該連接器外殼 之一內部與外部介質密封；及一夾具，其安置於該開口周圍。該索環包括：一內部孔隙，其經組態以收納一電線；一第一索環部分，其具有一第一表面；及一第二索環部分，其具有一第二表面。該第一表面鄰接該連接器外殼，且該第二表面鄰接該夾具。

電連接器之另一範例性具體實例包括：一連接器外殼，其包含一後部開口；一索環，其至少部分地安置於該連接器外殼之一中間部分內且經組態以將該連接器外殼之一內部與外部介質密封；一夾具，其安置於該後部開口周圍；及一o形環，其定位於該連接器外殼之一前部部分周圍且具有一x形橫截面輪廓。

3:線

100:電連接器插頭

102:信號子組件

110:外殼

112:握柄

120:夾具

122:第一夾具部分

123:外部孔隙

124:第二夾具部分

125:間隙

126:第一肋

126a:第一外部肋

126b:第一內部肋

127:第二肋

127a:第二外部肋

127b:第二內部肋

128:第二凹槽

128a:第二外部凹槽

128b:第二內部凹槽

129:第一凹槽

129a:第一外部凹槽

129b:第二外部凹槽

130:索環

132:第一索環部分

133:內部孔隙

133a:軸線

134:第二索環部分

135:階狀斜邊

140:o形環

150:前向部分

152:中間部分

154:傾斜過渡部分壁

156:側向前向邊緣/前向外部邊緣

200:連接器插座

202:外部部分

204:內部部分

206:傾斜中間部分壁

[圖1]為範例電連接器插頭之正面透視圖。

[圖2]為範例電連接器插頭之後透視圖。

[圖3]為沿著圖1中之線3-3截取的範例電連接器插頭之橫截面視圖。

[圖4A]及[圖4B]為範例電連接器插頭之第一組態及第二組態的後視圖。

[圖5]為範例電連接器插頭之夾具組件之正面透視圖。

[圖6A]為範例電連接器插頭之範例索環之透視圖。

[圖6B]為圖6A之索環之側視圖。

[圖7]為與範例電連接器插座連接之範例電連接器插頭的截面側視圖。

[圖8]為範例電連接器插座之透視圖。

[圖9]為範例電連接器插座之透視圖。

根據本發明之新穎電連接器可經由使用外殼及夾具來提供較高 程度進入保護，該外殼及夾具在密封索環周圍提供支撐及結構從而保護索環免受外部力量且防止索環移位或滑動。在一些具體實例中，夾具可容納用於不同佈線大小之不同索環大小，從而簡化連接器之構造及組件製程。此外，根據本發明之新穎電連接器可包括X-輪廓o形環，其密封插頭與插座之間的連接。

現參看圖式，其中相同編號指代各種視圖中之相同或類似特徵，圖1至圖3說明範例電連接器插頭100。電連接器插頭100可包括信號子組件102、外殼110、夾具120及索環130。夾具120可定位於外殼110之後部開口周圍，且包括可共同地形成一或多個外部孔隙123之第一夾具部分122及第二夾具部分124。各外部孔隙123可與由索環130界定之各別內部孔隙133連續，藉此形成通道。在操作中，各別電線或電纜可穿過各內部孔隙133延伸至信號子組件102且可與信號子組件102之各別電接點電耦接。電線或電纜之護套可與內部孔隙133之直徑為實質上相同外徑，藉此密封信號子組件102以免環境進入。連接至信號子組件102之電線或電纜可進一步延伸穿過外部孔隙123且超出連接器以用於與電信號源或目的地之連接。

夾具120可包括握柄112，其可為經組態以收納使用者之數位且在人體工學上促進電連接器插頭100之使用的紋理化凹面部分。因此，使用者可使用握柄112將電連接器插頭100附接至另一連接器且將電連接器插頭100從另一連接器拆離。握柄112可設置於夾具120之側向前向邊緣156上。第一夾具部分122及第二夾具部分124兩者可包括兩個各別前向外部邊緣156。

夾具120可包括使相同夾具120能夠與多個不同導線大小一起使用同時仍提供應力消除及進入保護之一或多個特徵。舉例而言，在第一組態中，諸如圖4A中所展示之組態，第一夾具部分122與第二夾具部分124可齊平或實質上彼此齊平(例如，由第一夾具部分122與第二夾具部分124之平坦表面形成之平行平面接觸)。在第一組態中，一或多個外部孔隙123可相對較小以容納相對較小 導線。在第二組態中，諸如圖4B中所展示之組態，第一夾具部分可從彼此分開安置，使得間隙125可形成於第一夾具部分122與第二夾具部分124之平坦表面之間。在第二組態中，一或多個外部孔隙123可相對較大以容納相對較大導線。經由此孔隙123大小測定之動態範圍，夾具120可歸因於在孔隙123內之導線上之更緊密擬合而較佳地減輕一或多個導線上之應力。圖4A及圖4B之第一組態及第二組態相同但用於不同索環大小。特定而言，圖4A之組態包括具有小直徑孔隙之更薄索環，且圖4B之組態包括具有更大直徑孔隙之更厚索環。

為了大體維持電連接器插頭100之結構完整性且特定言之在多個組態(例如，對於多個導線及索環大小)中維持外部孔隙123之結構完整性，夾具可包括一或多個保護性肋。如圖4B及圖5中所展示，此等保護性肋可包括第一外部肋126a、第一內部肋126b、第二內部肋127b及第二外部肋127a。第一外部肋126a及第一內部肋126b(統稱為「第一肋126」)可從第一夾具部分122之左側向外延伸，且第二外部肋127a及第二內部肋127b(統稱為「第二肋127」)可從第二夾具部分124之右側向外延伸。第二夾具部分124亦可包括可組態以分別收納第一外部肋126a及第一內部肋126b之第二外部凹槽128a及第二內部凹槽128b(統稱為「第二凹槽128」)。類似地，第一夾具部分122可包括可經組態以分別收納第二外肋127a及第二內肋127b之第一外部凹槽129a及第二外部凹槽129b(統稱為「第一凹槽129」)。

當第二夾具部分124與第一夾具部分122配合時，第二夾具部分124之第二肋127可經組態以擬合於第一夾具部分122之第一凹槽129內，而第二夾具部分124之第二凹槽128可經組態以收納第一夾具部分122之第一肋126。因此，當第一夾具部分122及第二夾具部分124配合但不齊平(例如圖4B之第二組態)時，保護性肋可在夾具部分之間縱向延伸且部分地暴露以界定外部孔隙123之側向邊界，從而為外部孔隙123之間的組合及保護提供結構。因此，保護性肋 可允許電連接器插頭100容納更大導線大小同時維持與外部介質之高水準絕緣而不犧牲結構完整性。

在一些具體實例中，第一夾具部分122及第二夾具部分124可為相同的(或實質上相同之組件)，使得第二夾具部分124可為以180度翻轉之第一夾具部分122。類似地，第一肋126及第二肋127可實質上相同，且第一凹槽129及第二凹槽128可實質上相同。

圖6A及圖6B更詳細地說明範例索環130。索環130可經由內部孔隙133收納一或多個導線，且密封彼等導線與外殼110之內部中之內部信號子組件102與外部介質之連接。索環130可由能夠壓縮而不損害其結構完整性之可撓性材料(例如，矽橡膠)製成。

索環130可包括第一索環部分132、第二索環部分134及可與夾具120之一或多個外部孔隙123連續的一或多個內部孔隙133。第二索環部分134可定位於第一索環部分132與外殼110之後部開口之間，夾具120可定位於後部開口周圍。在一些具體實例中，諸如圖6A中所展示之具體實例，第一索環部分132可大於第二索環部分134(例如，第一索環部分132之外部表面的周長大於第二索環部分134之外部表面的周長)使得索環130包括階狀斜邊135。第一索環部分132及第二索環部分134中之各者之外部表面平行於由內部孔隙133之中心界定的軸線133a。

參考圖3，索環130之階狀斜邊135可使得索環能夠與外殼110及夾具120兩者具有緊密擬合。特定言之第一索環部分132可鄰接外殼110，且第二索環部分134可鄰接夾具120，使得索環130收納來自外殼110及夾具120兩者之壓力。

與外殼110及夾具120中之各者接觸之索環130提供至少三個主要益處。第一，與電連接器插頭100之一些外部結構部分接觸之索環130的總表面積 增大，此增大防止索環130在電連接器插頭100內移動的摩擦力阻力。為此目的，第一索環部分132及第二索環部分134中之各者可進一步包括紋理化外部表面(例如，肋、脊線等)，其經組態以進一步使索環130之表面面積的量與殼體110及夾具120接觸，此增加了相關摩擦量。第二，階狀斜邊使得索環130能夠在垂直於孔隙133之平面上與夾具120進行表面接觸。此垂直接觸可為索環130提供止擋件，該止擋件補充摩擦力以進一步防止索環130在連接器插頭內移動。第三，由於索環130與信號子組件102之間的空間可為空的且缺乏支撐，因此第一索環部分132為外殼110提供結構支撐。由於索環130直接接觸外殼110，因此索環130可防止外殼110上之壓縮力量使外殼110彎折或以其他方式翹曲。

除了在電連接器插頭100之後部提供密封及支撐的特徵之外，如上文所描述，電連接器插頭100亦可包括在電連接器插頭100之前部提供密封的額外特徵。舉例而言，現參看圖7，電連接器插頭100展示為與連接器插座200耦接。定位於電連接器插頭100周圍之「x」輪廓(或x形)o形環140可密封電連接器插頭100、連接器插座200之間的內部連接以防止外部碎屑(例如，水、灰塵等)。『x』指代跨越o形環140之寬度截取之o形環140的橫截面形狀。此橫截面形狀可提供優於用於電連接器中之現有o形環(例如，具有圓形橫截面)的益處。第一，『x』形狀具有與周圍表面之四個總接觸點(例如，電連接器插頭100上之兩個接觸點及連接器插座200上之兩個接觸點)，從而與可僅具有與各表面之單一接觸點的現有圓形形狀o形環相比產生更佳密封。第二，部分由於額外接觸點，因此『x』形狀o形環140可形成施加較低壓縮的密封件，從而減少o形環140上之應力且增加其可用壽命。『x』形狀o形環140可由合成橡膠製成。

連接器外殼110可包括具有相對較小外部寬度之前向部分150及具有相對較大外部寬度之中間部分152。傾斜過渡部分壁154可安置於前向部分150與中間部分152之間。o形環140可安置於過渡部分壁154之後向的中間部分 152周圍

參考圖8，展示範例電連接器插座200之透視圖。插座200包括具有相對較大內部寬度之外部部分202、具有相對較小寬度之內部部分204及外部部分202與內部部分204之間的傾斜中間部分壁206。連接器插座200可組態以藉由圍繞電連接器插頭100之前向部分150擬合外部部分202與電連接器插頭100配合(例如，如圖7中所展示).當配合時，o形環140接觸外部部分202之內部表面，從而形成如上文所論述之密封。由於外部部分202可具有大於內部部分204之更大內部寬度，因此o形環140可不與連接器插座200相互作用直至電連接器插頭100實質上插入連接器插座200為止，從而防止o形環140上之不必要磨損且改良插入製程之平滑度。

圖9展示範例電連接器牆上插座300，其類似地經組態以與電連接器插頭100配合且包括外部邊緣302及內部邊緣。儘管未展示，但連接器插座200及牆上插座300兩者具有可與本文中所說明及描述之電連接器插頭100之後部部分的構造的相同後部構造。

雖然本發明已描述某些具體實例，但應理解，除非在申請專利範圍中明確敍述，否則申請專利範圍並不意欲被限於此等具體實例。相反，本發明意欲涵蓋可包括於本發明之精神及範圍內的替代方案、修改及等效者。此外，在本發明之詳細描述中，闡述許多特定細節以便提供對所揭示具體實例之透徹理解。然而，對於所屬技術領域中具有通常知識者將顯而易見，可在無此等特定細節之情況下實踐與本發明一致的系統及方法。在其他情況下，未詳細描熟知的方法、程序、組件及電路，以免不必要地混淆本發明之各個態樣。

3:線

100:電連接器插頭

110:外殼

112:握柄

122:第一夾具部分

124:第二夾具部分

125:間隙

126a:第一外部肋

150:前向部分

152:中間部分

154:傾斜過渡部分壁

156:側向前向邊緣/前向外部邊緣

Claims (20)

1. 一種電連接器，其包含：一連接器外殼，其包含一開口；一索環，其至少部分地安置於該連接器外殼內且經組態以將該連接器外殼之一內部與外部介質密封，該索環包含經組態以收納一電線之一內部孔隙；及一夾具，其安置於該開口周圍，該夾具包含：一第一夾具部分，其與該索環的一第一側接觸；一第二夾具部分，其與該索環的一第二側接觸，該第二夾具部分經組態以選擇性地與該第一夾具部分配合；一外部孔隙，其經組態以收納該電線，該外部孔隙由該第一夾具部分和該第二夾具部分的選擇性配合所界定；一通道，其從該外部孔隙延伸至該內部孔隙；及至少一個肋，其形成該通道之一邊界。
2. 如請求項1之電連接器，其中該至少一個肋包含一第一肋及一第二肋，且其中：該第一夾具部分包含該第一肋及一第一凹槽，該第二夾具部分包含該第二肋及一第二凹槽，該第一肋經組態以擬合於該第二凹槽內，且該第二肋經組態以擬合於該第一凹槽內。
3. 如請求項2之電連接器，其中：在一第一組態中，該第一肋實質上含於該第二凹槽內且該第二肋實質上含於該第一凹槽內；且在一第二組態中，該第一肋部分地含於該第二凹槽且部分地暴露，且該第二肋部分地含於該第一凹槽內且部分地暴露。
4. 如請求項2之電連接器，其中該第一夾具部分與該第二夾具部分實質上相同。
5. 如請求項1之電連接器，其中：該索環包含具有一第一表面之一第一索環部分及具有一第二表面之一第二索環部分，該第一表面鄰接該連接器外殼，且該第二表面鄰接該夾具。
6. 如請求項1之電連接器，其中該通道界定一縱向方向，且該至少一個肋縱向延伸以界定該通道之一側向邊界。
7. 如請求項1之電連接器，其進一步包含定位於該連接器外殼周圍且具有一x形橫截面輪廓之一o形環。
8. 如請求項1之電連接器，其中該連接器外殼進一步包含經組態以在該連接器外殼上提供一人體工學握柄之一凹面紋理化部分。
9. 一種電連接器，其包含：一連接器外殼，其包含一開口；一索環，其至少部分地安置於該連接器外殼內且經組態以將該連接器外殼之一內部與外部介質密封，該索環包含：一內部孔隙，其經組態以收納一電線；一第一索環部分，其具有一第一表面；及一第二索環部分，其具有一第二表面；及一夾具，其安置於該開口周圍，該夾具包含：一第一夾具部分，其與該索環的一第一側接觸；一第二夾具部分，其與該索環的一第二側接觸，該第二夾具部分經組態以選擇性地與該第一夾具部分配合， 其中該第一表面鄰接該連接器外殼，且該第二表面鄰接該夾具。
10. 如請求項9之電連接器，其中該夾具進一步包含：一外部孔隙，其經組態以收納該電線；一通道，其從該外部孔隙延伸至該內部孔隙；及至少一個肋，其形成該通道之一邊界。
11. 如請求項9之電連接器，其中該第一表面及該第二表面實質上平行於由該內部孔隙之一中心界定之一軸線。
12. 如請求項9之電連接器，其中該第二索環部分定位於該第一索環部分與該開口之間。
13. 如請求項9之電連接器，其中：該電連接器包含一第一組態及一第二組態，該第二索環部分在該第二組態中比在該第一組態中更厚，且該內部孔隙之一直徑在該第二組態中比在該第一組態中更大。
14. 如請求項9之電連接器，其進一步包含定位於該連接器外殼周圍且具有一x形橫截面輪廓之一o形環。
15. 如請求項9之電連接器，其中該連接器外殼進一步包含經組態以在該連接器外殼上提供一人體工學握柄之一凹面紋理化部分。
16. 一種電連接器，其包含：一連接器外殼，其包含一後部開口；一索環，其至少部分地安置於該連接器外殼之一中間部分內且經組態以將該連接器外殼之一內部與外部介質密封；一夾具，其安置於該後部開口周圍，該夾具包含：一第一夾具部分，其與該索環的一第一側接觸；一第二夾具部分，其與該索環的一第二側接觸，該第二夾具部分經組 態以選擇性地與該第一夾具部分配合；及一o形環，其定位於該連接器外殼之一前部部分周圍且具有一x形橫截面輪廓。
17. 如請求項16之電連接器，其中：該索環進一步包含：一內部孔隙，其經組態以收納一電線；一第一索環部分，其具有鄰接該連接器外殼之該中間部分的一第一表面；及一第二索環部分，其具有鄰接該夾具之一第二表面；及該夾具進一步包含：一外部孔隙，其經組態以收納該電線；一通道，其從該外部孔隙延伸至該內部孔隙；及至少一個肋，其形成該通道之一邊界。
18. 如請求項16之電連接器，其中該前部部分之一外部寬度相對小於該中間部分之一外部寬度，且其中該前部部分經組態以由一連接器插座收納。
19. 如請求項18之電連接器，其中該o形環在至少兩個點處接觸該前部部分，且在至少兩個點處接觸該連接器插座。
20. 如請求項16之電連接器，其中該連接器外殼進一步包含經組態以在該連接器外殼上提供一人體工學握柄之一凹面紋理化部分。