专利名称：一种圆形舱壁连接器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以安装在舱壁或面板上并包含密封装置的圆形连接器。
在汽车工业中通常使用圆形的电连接器，该连接器安装在车体的面板上并在电气上将(例如)发动机舱内的电缆连接到客舱中的电缆上。为了防止灰尘和液体侵入到电连接器和客舱内，这类圆形舱壁连接器通常包含密封装置，诸如围绕连接器且在机舱一侧的电缆安装的柔性橡胶套。德国专利申请号P 4，306，806.5和英国专利申请号9，204，894.1中示出了此种舱壁连接器的例子。为了便于装配，一个连接器部件通常可以安装在舱壁上，而另一个连接器部件可以在装配步骤的稍后阶段与其配接在一起。用于结合圆形连接器的优选连接机构之一是卡口型机制，其中当配接的终端被一起向前推时，一个连接器部件相对于另一个转动。由于装配的原因，面板安装连接器部件通常为客舱侧上的部件，它不需要任何密封装置。而后将包含橡胶套和密封装置的另一连接器部件连接于其上。
与上述连接器有关的问题之一是，在配接的连接器部件的装配期间，因为在转动连接器期间橡胶套必须被保持住，然而橡胶套却常常被拉掉。当后一种情况在汽车装配线上发生时，将橡胶套重新安装到它的正确位置中就要耗费时间且费用增加。上述连接器的另一个缺点是，属于机舱连接器部件的配接终端从其配接表面突出，没有保护，因而易受损坏。上述连接器还有一个缺点是，客舱连接器部件是通过弹性卡销安装到面板上的，因此连接器部件安装费时间，有时很难从面板上移下，而卡销由于面板孔的锐利边缘而易受损坏。
因此希望生产这样一种圆形舱壁连接器，这种连接器具有牢固安装的密封装置，其能为终端提供保护，并易于安装到面板上和拆卸下来。因为通过汽车面板的终端常常来源于许多位置不同的装置，而且在面板上改变或增加许多孔的费用很高，所以同时希望提供这样一种连接器，其能将电的、光的或气动的连接用的不同的终端组件全部容纳在同一个连接器主体内。后一种情况意味着，对汽车后来的改进或改变不需要变化面板冲压和成形模具，而只要改变连接器。此外，连接可以由通过面板的仅仅一个其中包含各种终端组件的连接器来进行，而不需要单个地穿过面板的连接和密封单个终端组件，这简化和加速了它们的装配步骤。
因此本发明的一个目的是提供一种用于安装到面板上的连接器，它可以容易地安装到面板上并拆卸下来，但仍提供可靠的密封装置。
本发明的另一目的是提供一种连接器，对这种连接器来说可以容易地将橡胶套安装于其上并使其牢固而可靠地保持在那里。
本发明的又一目的是提供一种连接器，其可以以一种快速、可靠而牢固的方式装配终端，在其装配期间不会产生误差。
本发明的第一个目的是通过提供这样一种面板安装连接器来实现的，该面板连接器包括一个可以安装到面板上的第一连接器部件和一个可以配接在第一部件上的第二连接器部件，其特征是连接器包括一个密封环，当第一连接器部件从面板另一侧插入面板的一个孔内时，该密封环可以从面板的一侧安装到第一连接器部件上，由此在第一连接器部件与第二连接器部件配接之前，密封环将第一连接器部件临时地保持在面板上，并且当第一和第二连接器部件配接在一起时，密封环在面板的一侧和另一侧之间起一个密封件的作用。
本发明的第二个目的是通过提供这样一种面板安装连接器来实现的，其特征是第二连接器包括一个用于接受电的、光的或气动的终端的外罩和一个用于将第二连接器部件固定到第一连接器部件上的可以转动的锁定环，该外罩包含邻近终端接受端部的围绕外罩周缘的橡胶套固定装置，而锁定环包括一个套管，则此，锁定环可以从离开橡胶套固定装置的第一位置滑动到邻近该装置的第二位置，而使得套管至少部分地伸出在其上面，以便阻止橡胶套从那里移去。
本发明的第三个目的是通过提供这样一种面板安装连接器来实现的，其中第一连接器部件包括隔间，用于可以滑动地容纳具有安装于其内部的终端的各不相同的组件，终端组件可以牢固地固定在隔间中。
现在参考附图通过优选实施例更详细地说明本发明的其他目的、结构以及特点。其中
图1是准备配接在一起的圆形舱壁连接器组件的截面图;
图2至图5分别是图1连接器的面板安装部件的顶视图、底视图、截面图和侧视图;
图6至图10分别是适合装在图2至图5所示部件的终端保持端帽的顶视图、底视图、侧视图和细节视图;
图11和图12表示安装在面板元件上的端帽，并分别表示处在终端组件的接受位置和锁定位置;
图13至图15分别是图1实施例的配接终端接纳部件的侧视图、顶视图和截面图;
图16是临时性安装和密封环;
图17和图18分别是可以安装到图13至图15部件上的锁定环的截面图和顶视图;
图19和图20分别是在其上面安装连接器的金属板面板的平面图和截面图;
图21是具有锁定环的可动部件的配接表面的视图;
图22至图24表示面板部件安装在面板上的视图;
图25至图27表示橡胶套在可动部件上的装置;和图28和图29表示可动部件对面板部件的配接。
参照图1所示，圆形舱壁连接器组件2包括一个安装到面板6上的面板安装连接器4和一个可动连接器8。面板安装连接器4包括一个密封的且临时性的安装环10、一个终端组件接纳罩12和一个终端组件制动帽14。可动连接器8包括一个终端接纳罩16、一个可以转动地安装在接纳罩上的锁定环18和一个橡胶套20。
现在较为详细地说明面板安装连接器4。参照图2至图5所示，终端组件接纳罩12示出包括有多个由内壳24围绕的互不相同的终端组件接纳空腔22和一个外壳26，外壳26与内壳24之间由一相配的连接器套筒式接纳空腔28间隔开。接纳罩12还包括一个接近配合端部32的法兰30，法兰30有一个定位间隙31，而套管部34是从法兰30延伸到配合端侧32，套管部34有三个螺旋形槽36，用于接纳安装和密封环10。槽36在啮合端侧32上有几个开口槽38，用于引入环10的接头片，而壁39将各引入开口38和各螺旋槽36的端部隔开。在外壳26内侧，邻近配合端侧32处，为具有锥形导向表面42的圆筒形锁定销40，用于使锁定环18能接合在槽36中。在外壳26的外侧，邻近终端接受端部44处，为端帽安装卡销46，它从外壳26向外突出并连接到弹性壁48上。同时在圆筒形外壳26上有一对间隔开的突出部50、52，它们可以与端帽14上的突出部互相配接。
现参照图6至图10所示，下面将详细地说明端帽14。端帽14包括一个具有终端组件接纳孔56的端壁54、可以与卡销46配接的罩住卡销的接受孔58和一个连接到弹性臂6上的锁定突出部60。一个锯齿状圆筒形壁64从端壁54的周边上伸展出，圆筒形壁64有一个从其进一步向着配合侧面伸出的薄片部分66，用于在安装到面板6上之前保证将端帽固定到部件外罩12上的锁定位置。在圆筒形壁64的内侧是可以啮合在部件外罩12的突出部50、52之间的纵向突出部68，而与其邻接的是一个宽度足以跨接突出部50、52的纵向沟槽69。
参照图11和图12所示，现在将详细说明端帽14在外罩部件12及其终端组件上的装配。通常用70表示的终端组件，其包括一个其中具有许多个终端接纳空腔74的外罩72，如通常在先有技术中出现的那样，终端可以插入空腔74中并使其保持固定。终端组件70同时还包括一个定位突出部76。可以提供具有任何可能的终端组合或终端类型(如电的、光的)的许多各个不相同的终端组件70，以装配到外罩部件12中。图中同时示出一个圆形空腔79，用于接受真空的管状终端(如气动管)，它例如用于汽车的中央锁定系统中。配接的管状终端(未示出)组成一个较小直径和一个较大直径的管子，它们分别固定在面板连接器4和可动连接器8上，在那里弹性的“O型”环密封件在较小管子插入较大管子互相连接期间形成密封。
端帽14首先装配到外罩12上，其方法是将端帽14插在外罩12的终端接受表面44上，直到外罩12的突销48、46接合于端帽的空腔58，以便将其保持固定。在后一过程期间，端帽是这样取向的，即使孔56对准相应的终端组件接纳空腔22，由此，端帽壁64的内部的纵向沟槽69被定位在外罩外壁26的纵向突出部50、52的上方。而后终端组件70可以插入其相应的空腔56中，由此定位突出部76与定位槽57配接，以便使终端组件达到与此相应地正确取向。一旦所有终端组件70完全插入其相应的接受空腔56中，端帽14就可如图12所示转动几度，使得孔56和空腔22错开。与后者的动作一起进行的同时，当端帽位于完全转动的端部位置时，端帽圆筒形壁64的内部上的纵向突出部68弹性地偏压在外罩12的纵向突出部50上，并使其自身位于突出部50、52之间。而在此同时，突出部60(图10)也啮合在外罩12的终端接受侧上的相应空腔77中(图2)，此空腔是用来使端帽进一步保持在其完全转动和锁定的位置中。
在终端接受位置中，如图11所示，端帽的向前伸展出的薄片66部分地重叠于面板薄片安装间隙31。当端帽转动到完全锁定位置时，薄片66转出其与面板薄片接受间隙31重叠的位置，而面板薄片接受间隙31是这样的，使得面板安装连接器4可以被安装在面板6上。
参照图13至图15，现在将详细说明可动连接器8的终端接纳外罩16。可动元件外罩16包括一个终端接纳部分78和一个配接部分80，后者有一个从终端接受部分78伸展出的套筒82，套筒82可以插入面板安装外罩12的间隙(接纳空腔)28中(如图4)。终端接纳部分78包括许多个终端接纳空腔84。邻近终端接纳端部88的是一个围绕终端接受部分78伸展出的锥形斜面橡胶套安装法兰86，从该处隔开向着配接侧90的是一个径向法兰92，而从该处进一步隔开向着配接侧90的是一个圆筒形密封安装表面94，用于接受一个弹性密封件96(见图25)。套管82包括在其周围间隔安置的锁定环安装卡销98。在套管82内部，有从配接表面90沿套管82内部纵向延伸的键形突出部100。
参照图16所示，现在详细地说明密封和临时安装环10(同时参照图1)。环10包括一个内脊形安装环102并在其上面安装一个外弹性密封环104。内脊安装环102包括许多个在安装环102一侧上沿径向向内突伸出的等距离隔开设置的薄片106和另一组固定在安装环另一侧上的相似薄片108，其中薄片106相对于薄片108偏置转动一个小角度A。
参照图17和图18所示，现在将详细地说明锁定环。锁定环18包括一个外罩110、一个沿径向向外伸出的法兰114和一个冠状环形套管118，外罩110具有一个从其中穿过的圆筒形空腔112，腔内可以大体上紧密地安装可动连接器外罩16的套管82，法兰114具有一个可以压靠在密封件104上的前密封表面116，冠状环形套管118位于法兰114的相对于密封表面116的另一侧面上，与法兰114邻接，冠状环形套管118用于接受一个用以转动锁定环18的工具。一个薄壁的环状部分120从法兰114伸展并围绕空腔112，其包含有多个螺旋形槽119(卡口型)，用于接受面板安装连接器12的圆柱形销子40(见图3)，槽119在其前端有一个销子入口通道121。环形部分120在其周围同时具有许多个矩形空腔122和一个前部边缘123，矩形空腔122用于接受可动外罩组件16的卡销98(图13)前部边缘123也可与卡销98啮合。一个圆锥形空腔部分124从空腔112下面延伸并沿径向位于冠状环形部分118的下面。
参照图19和图20所示，图示的面板6包含一个开孔124，用于接受面板安装连接器外罩12，且从面板6上垂直地弯下一个朝向面板外罩12突出的薄片126，并使其可以啮合在其间隙31中。
参照图22至24所示，现在说明面板安装部件4在面板6上的装配。面板安装部件4在装配到面板6上之前包括安装在终端组件70中的终端，终端组件70完全装配在外罩12上并于其中与端帽14一起锁定，终端由此处与导电电缆、光缆或气动管子(为简明起见未示出)连接。而后装配好的面板安装部件4可以通过使其对准面板孔124来装配到面板6上，由此，面板薄片126对准外罩12的法兰间隙31。间隙31不仅用于正确地定位并防止面板部件4相对于面板6转动，而且保证终端组件牢固地锁定在外罩12中，这是由于当端帽不转入锁定位置(见图11)时，端帽薄片66重叠并堵塞通过间隙31的进入。如图12所示，当端帽完全转动而终端组件被锁定在外罩12内时，端帽薄片66才脱开对间隙31阻塞。
一旦外罩12通过孔124插入12，使得外罩法兰30紧靠在孔边上，而后通过将其上的薄片106对准外罩12的螺旋形槽36入口处的间隙38(如图5)，就能够使安装和密封环10装配于外罩12上，然后将薄片插入其中并转动环10，使得薄片106沿其相应的槽36移动。当薄片106沿槽36移动时，安装环102的另一侧上的另一组薄片108仍然沿外缘37留在槽36之外。当环10完全转动时，薄片106紧靠到槽36的端壁39。由此，因薄片106和108在角度上错开，使得薄片108与间隙38对准。在后一位置中，当薄片106位于槽36之内时环10将面板安装部件临时地保持在面板6上，与在充分转动位置中的槽38相对准的薄片108的目的是允许环10向着面板6可作轴向移动，由此在这种轴向移动期间，薄片108就能进入间隙38，这样薄片108通过使端壁39紧靠在环的另一侧上而非薄片106上来防止环10旋转放开。后者的目的是在可动连接器8不连接期间停止环10的转动，以便保证在这种操作期间环10持续将面板安装部件4保持在面板6上。允许环10轴向移动的另一目的是当连接部件8和4配接在一起时使其能够在密封件104压缩期间进行轴向运动。如果当完全转动到外罩12时薄片108并设啮合入间隙38，那么，在连接器部件8与连接器部件4未配接期间，锁定环18的转动可能会由于摩擦力而造成环10也转动，使得薄片106沿槽36往回移动并退出间隙38。这样转过来很可能造成外罩12从面板6上掉下，这显然是不希望的。因为薄片组106和108是相同的，所以密封环10可以从其任何一侧安装，这是有利的，因为它消除了误差的可能性，也消除了装配期间确定环10取向的必要性。
参照图25至图27所示，现在说明可动部件8的装配。锁定环18通过使其滑动到套管82上方首先被安装到外罩16上，直到卡销98接合在锁定环的窗口122中。后者确定一个预先装配的位置，由此卡销98和窗口122的配合将锁定环18临时保持在外罩16上，但允许在安装橡胶套20之前将终端装配入接受空腔84。在临时配装状态中，可动连接器8不可能与面板安装连接器4配接，因为锁定环18不可能相对于外罩16转动。终端(未图示)而后可以被安装和牢固地锁定到终端接受空腔84中，由此橡胶套20被围绕终端松散地定位，而后被控到橡胶套安装法兰86上。安装法兰86的锥形引导边缘便于通过橡胶套的弹性变形将橡胶套的前安装部分120牵拉在安装法兰上。而后安装部分120使其自身位于法兰86的台阶之后面。橡胶套也由于法兰92而被阻止继续向前滑动。在图26所示的位置中，橡胶套可以由于施加足够的力而从法兰86周围移去，或者是在搬运期间偶然所致，或者是需要接近终端而有意移去。为了使橡胶套固定在连接器外罩18上，锁定环18被拉向橡胶套，使得当锁定环窗口122从其间滑过时外罩卡销98弹性地向内偏压，而后，卡销98啮合并紧靠锁定环的前缘123以便将锁定环固定在最后边的位置。与后者同时，冠状环118的锥状内表面124部分插入在橡胶套的安装部分120上方。在这个位置上橡胶套20不再可能从连接器外罩16的安装法兰86上被拉掉。当橡胶套的安装部分120向外弹性地偏压时，它紧靠锥形表面124并防止进一步从其向外弹性地偏压，从而保持停留在法兰86台阶的后边。外罩16的法兰92防止锁定环18进一步向后滑动，虽然锁定环18是可以自由转动的。弹性密封件96被压缩在锁定环的圆筒形内表面和外罩16的圆筒形密封安装表面94之间，以用于在两者之间的密封。
参照图28和图29所示，现在将说明连接器部件8和4的配接。可动连接器部件8可转动地取向，直到键销突出部100对准面板安装外罩12的键销槽41，由此可动外罩16可以部分地插入外罩12中，直到锁定环18的前端123紧靠面板外罩销子40。而后可以自由地转动锁定环，直到销子40啮合入锁定环的卡口型螺旋形槽119、121，而后用手或使用工具转动锁定环啮合冠状环形套管118的锯齿形部分，从而使连接器部件8和4接近，直到销子40紧靠螺旋形槽119的端部。与后者同时，锁定环法兰114的密封表面116将密封环104压靠向面板6，从而在两者之间起密封作用。同样与后者同时，可动连接器8的终端与面板连接器4配接。连接器8和4就这样完全配接在一起，而可动连接器8侧边与面板安装连接器4侧边密封隔开。为了使连接器8和4脱开啮合，用手或用接合到冠状环118上的工具，沿相反方向转动锁定环就足够了，此时，如上面业已说明的，由于薄片108相对于台阶39的啮合，密封和安装环10被防止转动打开。因此，当部件8和4脱开接合时，上述啮合防止面板安装连接器4从面板6脱开掉下。
因此有利的是，利用密封和临时安装机构10，面板安装连接器4可以较容易地而快速地安装到面板6上或拆卸下来。面板安装连接器4在下述方面同样是有利的，即终端先装入互不相同的组件70中，而后组件70可以快速地插入面板连接器外罩12的相应空腔22中;而后只要转动端帽就牢固地保持于其中，其中端帽具有薄片机构66，如果终端组件不能牢固地锁定于其中，薄片机构66就阻止面板连接器4安装到面板6上。使用终端组件70使得来自不同位置的电缆配线被安装入面板安装连接器4中，相对于单个输入和配接的每个终端组件70，这将减少必须在面板6中制作的孔和配线的数目。如果使用其它类型的终端组件，或需要进行变换，则可以生产一种新的面板安装连接器4而不必变化其外部尺寸，并仍然可以安装到同一面板孔124中。这是一个重要的方面，特别是在汽车工业中，在汽车工业中变化或增加一个面板孔124需要变换冲压模具或成形模具，而这些模具则是非常昂贵的。可动连接器部件的优点是可以伸缩的锁定环18，用于防止橡胶套被拉掉。套管82也是另一个优点，该套管完全围绕和保护从可动连接器外罩16的配接面90上突出的终端。
权利要求
1.一种面板安装连接器组件，其包括一个可以安装在面板上的第一连接器部件和一个可以配接在第一部件上用于连接两者的第二连接器部件，其特征在于，该组件包括一个密封环，当第一连接器部件从面板的另一侧通过面板的一个孔插入时，该密封环可以从面板的一侧安装到第一连接器部件上，由此，密封环在与第二连接器部件配接之前将第一连接器部件临时地保持在面板上，而且由此，当第一和第二连接器部件配接在一起时，密封环在面板的一侧和另一侧之间起密封件的作用。
2.如权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，密封环是可以转动地安装在第一连接器部件上的。
3.如权利要求2所述的连接器组件，其特征在于，密封环具有沿径向向内伸展出的薄片，这些薄片可以啮合在第一连接器部件的卡口型槽中，由此，密封环可以从密封环的任何一侧安装到连接器部件上。
4.如权利要求3所述的连接器组件，其特征在于，薄片设置成侧向的两组，一组邻近密封环的一侧，而另一组邻近其另一侧，由此，连接器外罩槽具有用于容纳一组薄片的窗口，而环可以转动，直到另一第二组薄片邻近窗口并可以沿轴向移向连接器外罩，使得第二组薄片啮合在窗口中，用于防止环相对于外罩转动。
5.如上述权利要求中任何一项所述的连接器组件，其特征在于，第一连接器部件包括一个可以容纳在其终端接受端部上的端帽，端帽具有与连接器外罩的终端接受空腔对准的相应的终端接受孔，端帽可以相对于外罩从第一位置移动到第二位置，并反之亦然，由此在第一位置中终端可以插入外罩空腔，而在第二位置中该插入的终端被锁定在外罩中。
6.如权利要求5所述的连接器组件，其特征在于，第一连接器外罩包括一个面板安装法兰，该法兰具有相对于面板对连接器定位用的装置，而端帽包括邻近定位装置的机构，使得在第一位置中第一连接器部件不可能被安装到面板上。
7.如权利要求6所述的连接器组件，其特征在于，该定位装置在法兰中包含有一个切口，用于接受面板的弯曲薄片。
8.如上述权利要求中任何一项所述的连接器组件，其特征在于，第二连接器部件包括一个用于容纳终端的外罩和一个用于将第二连接器部件固定到第一连接器部件上的可转动的锁定环，外罩包括邻近其终端接受端部围绕外罩周缘的橡胶套固定装置，而锁定环包括一个套管，由此，锁定环可以从一个远离橡胶套固定装置的第一位置滑动到一个邻近该装置的第二位置，使得套管至少部分地伸出于其上，以便防止橡胶套从该处移动。
9.如上述权利要求中任何一项所述的连接器组件，其特征在于，键销装置从第二连接器部件的配接表面上伸出，使得它不可能被装配到第一连接器部件上，除非锁定环被撤回到第二位置上，使得它能够相对于外罩转动。
10.一种面板安装连接器组件，其包括一个可以安装在面板上的第一连接器部件和一个可以配接在第一部件上用于连接两者的第二连接器部件，其特征在于，第二连接器部件包括一个用于容纳终端的外罩和一个用于将第二连接器部件固定到第一连接器部件上的可转动的锁定环，外罩包括邻近其终端接受端部围绕外罩周缘的橡胶套固定装置，而锁定环包括一个套管，由此，锁定环可以从一个远离橡胶套固定装置的第一位置滑动到一个邻近该装置的第二位置，使得套管至少部分地伸出于其上，用于防止橡胶套从该处移动。
11.如权利要求10所述的连接器组件，其特征在于，密封装置被设置在锁定环和外罩之间。
12.如权利要求10或11所述的连接器组件，其特征在于，密封装置被设置在锁定环和面板之间。
13.如权利要求10-12中任何一项所述的连接器组件，其特征在于，第二连接器外罩包括一个连接器前配接面、一个后终端接受面和在它们之间延伸的终端接受空腔，而一个套管从配接面向前伸出，以便防止终端突出经过配接面。
14.如权利要求10-13中任何一项所述的连接器组件，其特征在于，锁定环具有可以与外罩上的装置啮合的结构，用于将锁定环保持在该处的第一位置或第二位置中。
15.如权利要求14所述的连接器组件，其特征在于，该锁定环第一保持装置为窗口，而外罩保持装置为在套管内形成的弹性组合卡销，其中卡销可以与锁定环的边缘啮合，以便将锁定环保持在第二位置中。
16.如权利要求10-15中任何一项所述的连接器组件，其特征在于，键销装置从配接面伸出，使得第二连接器部件不能装配到第一连接器部件上，除非锁定环撤回到第二位置中。
17.如权利要求10-16中任何一项所述的连接器组件，其特征在于，锁定环包括一个沿径向向外伸出的法兰，该法兰有一个前密封面，用于将密封环压向面板。
18.如权利要求10-17中任何一项所述的连接器组件，其特征在于，锁定环套管具有沿径向向外伸出的锯齿部，用于接受在配接连接器部件的接合和脱开期间转动锁定环的工具。
19.如上述权利要求中任何一项所述的连接器组件，其特征在于，第一连接器部件包括许多个各不相同的终端外罩接受隔间，其中安装在终端外罩组件中的终端可以牢固地容纳在隔间中。
全文摘要
一种面板安装连接器组件(2)，其包括面板安装部件(4)和可动部件(8)。安装部件(4)可用密封和临时安装环(10)安装在面板(6)上。可动部件(8)包括终端接受外罩(16)和具有第一轴向位置的卡口型可转动锁定环(18)，后者使橡皮套(20)可以安装在外罩(16)上，锁定环(18)可撤回到部分伸出在橡胶套(20)上方的第二位置，以防止橡胶套从外罩(16)上被偶然地拉掉。
文档编号H01R13/645GK1110433SQ9410943
公开日1995年10月18日 申请日期1994年8月12日 优先权日1993年8月13日
发明者L·H·W·尼斯, L·A·波斯特 申请人:惠特克公司