密封构件、灯具控制器以及户外灯具的制作方法

本公开的实施例总体上涉及密封构件、包括该密封构件的灯具控制器以及适于与该灯具控制器连接的户外灯具。

背景技术：

密封构件被广泛地应用于各种场合，尤其是被用于不同物体的连接处，以提供该连接处的密封。典型的密封构件可以被构造为环形。此类环形的密封构件可以被用于在基本上为圆柱状的物体与其他物体的连接处提供密封。

例如，在户外灯具中，其控制器安装凸台基本上为圆柱状，并且被预先安装在户外灯具上。灯具控制器之后被连接至控制器安装凸台。灯具控制器可以包括诸如密封环之类的密封构件，以提供灯具控制器和控制器安装凸台之间的密封。由于控制器安装凸台通常由不同的供应商提供，因此其直径变化较大。这种变化的直径导致传统的密封构件难以提供可靠的密封。

技术实现要素：

如上所述，需要提供一种改进的密封构件，其能够适应待密封物体的变化的直径尺寸，从而能够以方便且可靠的方式提供密封。

本公开的实施例提供一种密封构件、包括该密封构件的灯具控制器以及适于与该灯具控制器连接的户外灯具，旨在至少部分地解决上述和/或其他潜在问题。

在第一方面，本公开的实施例提供一种密封构件。密封构件由弹性材料制成，并且包括：主体，绕轴向成环形并且具有在轴向上彼此相背的第一侧和第二侧；第一密封环，围绕轴向设置在主体内，包括适于与从第二侧进入主体的物体的圆形端面接触的密封表面，密封表面垂直于轴向；以及锥形薄壁，包括第一部段，第一部段在整个圆周上将第一密封环连接至主体，并且沿从第二侧到第一侧的方向径向向内地倾斜。在非安装状态，锥形薄壁在第二侧的内径大于圆形端面的外径，锥形薄壁在第一侧的内径小于圆形端面的外径。

根据本公开的实施例，由弹性材料制成的密封构件具有一定的变形能力。具体地，在物体从密封构件的主体的第二侧进入主体的过程期间，物体会与锥形薄壁的某处相接触，并且在后续的进入过程中，持续地朝径向的外侧压迫锥形薄壁，使得锥形薄壁在第一侧的内径变大，进而使得第一密封环朝径向的外侧扩张。在物体被完全安装就位后，锥形薄壁在第一侧的内径基本上被扩大到等于物体的圆形端面的外径。在此状态下，第一密封环的径向尺寸使其密封表面适于与物体的圆形端面的外周缘在轴向上相抵接，从而提供密封。以此方式，密封构件借由其自身的变形能力而能够适应于不同直径的物体，从而提高了密封构件对于不同规格和尺寸物体的适应性，并且保证了密封的可靠性。

此外，在实际应用中，由于部件的尺寸偏差和/或组装误差等因素，密封构件的回转轴线与物体(尤其是圆柱形物体)的回转轴线可能存在偏差。根据本公开的实施例的密封构件还能够借由其自身的弹性，在物体的压力作用下，被调整到密封构件的回转轴线与物体的回转轴线对齐的位置。以此方式，包括该密封构件的密封结构还具有“自对中”的功能，从而保证了密封构件的密封表面能够始终与物体的圆形端面的外周缘准确地接触，以提供可靠的密封。

在一些实施例中，第一部段可以包括：第一连接部，被连接至主体邻近第二侧的位置处；以及第二连接部，被连接至第一密封环的径向外侧壁的邻近密封表面的位置处。在这样的实施例中，一方面，第一部段从主体的邻近第二侧的位置处向内倾斜地延伸，由此第一部段具有尽可能长的轴向尺寸。这样的锥形薄壁具有较大的弹性变形能力，因此能够适应不同物体的较大的直径范围。另一方面，第一部段被连接至第一密封环的径向外侧壁的邻近密封表面的位置处，使得在物体被完全安装就位后，密封构件的密封表面能够与物体的圆形端面的外周缘准确地接触，以提供可靠的密封。

在一些实施例中，锥形薄壁还可以包括：第二部段，被布置为从第一连接部沿轴向背离主体延伸；以及第二密封环，被布置为从第二部段的远离第一连接部的末端沿径向向内突伸，第二密封环的径向内侧端面适于与物体的侧壁接触，以提供进一步的密封。在这样的实施例中，除了第一密封环提供的轴向密封之外，第二密封环还能够与物体的径向外侧壁接触，以提供径向密封。这样的双重密封结构进一步提高了密封的可靠性。

在一些实施例中，密封构件还可以包括：至少一个第三密封环，从主体的径向外侧壁沿径向向外突伸，至少一个第三密封环适于与另一物体接触，以提供密封。在这样的实施例中，密封构件可以被安装至另一物体。至少一个第三密封环可以与该另一物体(例如，外壳)接触，从而提供对于该另一物体自身的密封。

在一些实施例中，密封构件可以由硅橡胶材料一体成型。硅橡胶材料具有良好的弹性，并且自身不会被水汽和灰尘侵入。一体成型工艺提高了密封构件的生产效率，并且一体成型的密封构件也具有更好的密封效果。

在一些实施例中，主体可以包括从第二侧向其内部凹入的环形凹槽。在这样的实施例中，借由该环形凹槽，密封构件能够被可靠地安装至其他物体。

在第二方面，本公开的实施例提供一种灯具控制器。该灯具控制器包括根据上述第一方面所述的密封构件。由于灯具控制器包括如上所述的密封构件，因此能够提供与密封构件相同的有益效果。

在一些实施例中，灯具控制器可以为户外灯具控制器。物体可以为灯具的控制器安装凸台，并且至少端部为圆柱状。在这样的实施例中，由于户外灯具控制器包括如上所述的密封构件，因此密封构件能够适应于控制器安装凸台的不同尺寸，从而在户外灯具控制器和控制器安装凸台之间提供可靠的密封。由于户外灯具控制器的应用场景对密封的可靠性提出更高的要求，因此根据本公开的实施例的户外灯具控制器具有特别的优势。

在第三方面，本公开的实施例提供一种户外灯具。该户外灯具顶部设有一个圆柱状的控制器安装凸台，其具有圆形端面。圆形端面上设有机械及电气接口，并且适于与根据上述第二方面所述的灯具控制器连接，并经由如上所述的密封构件防水防尘。由于户外灯具能够经由如上所述的密封构件防水防尘，因此能够提供与密封构件相同的有益效果。

在一些实施例中，户外灯具可以为路灯。

应当理解，实用新型内容部分并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，亦非旨在用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

通过结合附图更详细地描绘本公开的示例实施例，本公开的上述目的和其它目的、特征和优点将变得更加明显，其中在本公开的示例实施例中，相同的附图标记通常表示相同的部件。

图1示出了根据本公开的实施例的密封构件的立体图；

图2示出了根据本公开的实施例的密封构件的立体截面图；

图3示出了图2中的密封构件的局部放大的立体截面图；

图4示出了根据本公开的一个实施例的密封构件被用于提供物体s1和s2之间的密封的示意图，其中物体s2刚刚与锥形薄壁接触，并且尚未引起其变形；

图5示出了在物体s2被完全安装就位后，根据本公开的一个实施例的密封构件的示意图；

图6示出了在物体s1和s2的回转轴线之间存在偏差的情况下，在物体s2被完全安装就位后，根据本公开的一个实施例的密封构件的示意图；

图7示出了在物体s2被完全安装就位后，根据本公开的另一个实施例的密封构件的示意图；

图8示出了根据本公开的实施例的灯具控制器在被连接至灯具的控制器安装凸台的状态下的立体截面图；以及

图9示出了根据本公开的实施例的灯具控制器和户外灯具的示意图。

具体实施方式

现在将参考几个示例实施例来描述本公开。应当理解，这些实施例仅为了使本领域技术人员能够更好地理解并由此实现本公开，而不是对本公开技术方案的范围提出任何限制的目的来描述。

如本文所使用的，术语“包括”及其变体将被解读为意指“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”将被解读为“至少基于部分”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同或相同的对象。在下面可能包含其他明确的和隐含的定义。除非上下文另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。

如在上文中所述，由于待密封物体(例如，灯具的控制器安装凸台)的外形尺寸变化较大(例如，其直径的变化范围可以为63.5mm至66.675mm)，固定直径的密封环难以提供可靠的密封。

已经提出了由海绵制成的密封环。这样的密封环具有较大的截面积，以适应上述变化较大的外形尺寸。然而，由海绵制成的密封环容易损坏，从而导致密封失效。此外，海绵自身具有吸水性。外界的水汽容易被由海绵制成的密封环吸收，进而进入被密封的空间，从而导致密封失效。海绵材料也较为昂贵。

此外，还提出了由硅橡胶材料制成的密封环。然而，由于硅橡胶材料的硬度比海绵材料大，相应地，其可压缩性小于海绵材料，因此这样的密封环无法被制成具有较大的截面积，也就无法适应上述变化较大的外形尺寸。

为了解决上述问题，本公开的实施例提供一种密封构件、包括该密封构件的灯具控制器以及适于与该灯具控制器连接的户外灯具。总体而言，根据本公开的实施例的密封构件由弹性材料制成，并且具有一定的弹性变形能力。借助于弹性变形，密封构件中用于提供密封的密封环能够与不同直径的物体配合使用，并且具有“自对中”的功能。在下文中将参考图1至图9来具体描述本公开的一些示例实施例。

图1至图3示出了根据本公开的实施例的密封构件1的示例。总体上，密封构件1包括主体10、第一密封环20和锥形薄壁30。

密封构件1由弹性材料制成。根据本公开的构思，制成密封构件1的材料应当具有一定的弹性或柔性，使得密封构件1的锥形薄壁30在受到朝径向r外侧的压力的情况下，能够发生变形或运动，进而使得第一密封环20朝径向r的外侧扩张。也就是说，第一密封环20能够被锥形薄壁30带动，而使得第一密封环20的内径和外径均变大。

应当理解，能够满足上述要求的、任何具有弹性或柔性的材料均被包含在本公开的范围之内。根据本公开的实施例的弹性材料可以包括当前已知的或未来开发的各种类型的具有弹性或柔性的材料。

例如，在一些实施例中，密封构件1可以由硅橡胶材料一体成型。硅橡胶材料自身的弹性可以满足本公开的实施例的上述要求。此外，一体成型工艺提高了密封构件1的生产效率。一体成型的密封构件1自身不会被水汽和灰尘侵入，从而具有更好的密封效果。

此外，密封构件1也可以由其他橡胶类材料制成，例如，丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶等。另外，热塑性弹性体材料(例如，tpe、tpr、tpu和tpo等)也可以用于密封构件1的材料。

主体10绕轴向x成环形，并且具有在轴向x上彼此相背的第一侧11和第二侧12。环形的主体10包围其内部空间13。主体10还具有径向内侧壁14和径向外侧壁15。尽管在图2和图3中，主体10的截面被示出为大致矩形，然而应当理解，主体10的截面也可以为其他的几何形状。本公开的范围在此方面不受限制。

第一密封环20围绕轴向x设置在主体10内，例如，可以设置在内部空间13中。第一密封环20包括基本上垂直于轴向x的密封表面21。如图2和图3所示，密封表面21为基本上垂直于轴向x的环形表面，并且朝向主体10的第二侧12。密封表面21能够与从第二侧12进入主体10的内部空间13的物体的圆形端面在轴向x上相互接触，从而提供密封。也就是说，密封表面21用于提供轴向密封。

此外，第一密封环20还具有径向内侧壁22和径向外侧壁23。如图2和图3所示，在非安装状态，第一密封环20的径向外侧壁23与主体10的径向内侧壁14之间存在一定的间隙，两者不相互接触。由于该间隙的存在，如下文将详述的，第一密封环20能够沿径向r向外侧扩张。

锥形薄壁30包括第一部段31。第一部段31在整个圆周上将第一密封环20连接至主体10，并且沿从第二侧12到第一侧11的方向(图2和图3中由下到上的方向)径向r向内地倾斜。根据本公开的构思，锥形薄壁30的厚度被设置为在受到朝径向r外侧的压力的情况下，锥形薄壁30能够借助于其材料的弹性而发生变形或运动，进而使得第一密封环20朝径向r的外侧扩张。

参考图4，锥形薄壁30的尺寸应当满足以下的要求。在图4所示的示意性示例中，密封构件1被安装在物体s1上。物体s1连同密封构件1将被连接至物体s2，而密封构件1的第一密封环20的密封表面21将与物体s2的圆形端面s21的外周缘接触，以提供轴向密封。

在图4所示的状态下，物体s2刚刚与锥形薄壁30接触，尚未对锥形薄壁30施加压力，引起其变形或运动。在本文中，该状态可以被称为“非安装状态”。在此状态下，锥形薄壁30在第二侧12的内径d1大于物体s2的圆形端面s21的外径ds，而锥形薄壁30在第一侧11的内径d2小于物体s2的圆形端面s21的外径ds。此时，第一密封环20的内径为d3。

如果物体s2在图4所示的状态的基础上，进一步向主体10的内部空间13中运动，由于锥形薄壁30在第一侧11的内径d2小于物体s2的圆形端面s21的外径ds，物体s2将会向锥形薄壁30施加朝径向r外侧的压力，使得锥形薄壁30向径向r外侧变形或运动。在此过程中，锥形薄壁30在第一侧11的内径d2将逐渐变大，同时锥形薄壁30也将带动第一密封环20朝径向r的外侧扩张，使得第一密封环20的内径和外径也均相应地变大。

参考图5，在物体s2被完全安装就位后(即密封构件1的第一密封环20的密封表面21与物体s2的圆形端面s21的外周缘充分接触以提供密封)，锥形薄壁30在第一侧11的内径d2被扩大到基本上与物体s2的圆形端面s21的外径ds相等。相应地，第一密封环20的内径也被扩大为d4。

通过上述方式，根据本公开的实施例的密封构件1能够自适应地调整锥形薄壁30在第一侧11的内径d2和第一密封环20的径向尺寸，从而能够广泛地适应于物体s2的不同的圆形端面s21的外径ds。因此，根据本公开的实施例的密封构件1具有广泛的适应性，并且能够保证密封的可靠性。

在一些实施例中，在非安装状态，锥形薄壁30在第一侧11的内径d2可以被设置为基本上适合于物体s2的圆形端面s21的外径ds的最小值。以此方式，在物体s2的圆形端面s21的外径ds为该最小值的情况下，物体s2可以从第二侧12进入主体10的内部空间13，并且最终被安装就位，使得密封构件1的第一密封环20的密封表面21与物体s2的圆形端面s21的外周缘在轴向上相互接触，以提供轴向密封。在此过程中，物体s2基本上不会对锥形薄壁30施加压力。

进一步参考图6，其中示出了在物体s1和s2的回转轴线x1和x2之间存在偏差的情况下，在物体s2被完全安装就位后，密封构件1与物体s1和s2之间的位置关系。

在实际应用中，由于部件的尺寸偏差和/或组装误差等因素，在物体s1和s2未被完全连接就位的状态下，物体s1与安装于其上的密封构件1的回转轴线为x1，而物体s2的回转轴线为x2。回转轴线x1和x2之间存在偏差。然而，在图6所示的物体s2被完全安装就位的状态下，由于物体s2对密封构件1的锥形薄壁30的压力作用和密封构件1的变形能力，密封构件1的回转轴线被物体s2调整为与物体s2的回转轴线x2重合。以此方式，密封构件1与物体s2的圆形端面s21实现了“自对中”，从而保证了密封构件1的密封表面21能够始终与物体s2的圆形端面s21的外周缘准确地接触，以提供可靠的密封。

由上述描述可知，在本公开的各个实施例中，锥形薄壁30(具体地，锥形薄壁30的第一部段31)连接主体10和第一密封环20。在各种实施例中，第一部段31与主体10和第一密封环20相连接的位置可以位于主体10和第一密封环20上的任何位置处。本公开的范围在此方面不受限制。

继续参考图1至图3，在一些实施例中，第一部段31可以经由第一连接部32而被连接至主体10，具体地，第一连接部32可以被连接至主体10邻近第二侧12的位置处。以此方式，第一连接部32尽可能地靠近主体10的第二侧12，使得第一部段31具有尽可能长的轴向尺寸。这样的锥形薄壁30的第一部段31具有较大的弹性变形能力，因此能够适应较大的直径范围。

此外，第一部段31还可以经由第二连接部33而被连接至第一密封环20，具体地，第二连接部33可以被连接至第一密封环20的径向外侧壁23的邻近密封表面21的位置处。以此方式，第一部段31被连接至第一密封环20的径向外侧壁23的邻近密封表面21的位置处，使得在物体s2被完全安装就位后，密封构件1的密封表面21能够与物体s2的圆形端面s21的外周缘充分且准确地接触，以提供可靠的密封。

进一步参考图2、图3和图7，其中示出了根据本公开的另一个实施例的密封构件1。在这样的实施例中，锥形薄壁30还可以包括第二部段34。第二部段34被布置为从第一连接部32沿轴向x背离主体10延伸至末端35。锥形薄壁30还可以包括第二密封环36。第二密封环36被布置为从末端35沿径向r向内突伸。如图7所示，第二密封环36的径向内侧端面37适于与物体s2的侧壁s22接触，以提供径向密封。

参考图7，锥形薄壁30可以包括第一部段31和第二部段34。在这样的布置中，第一部段31和第二部段34构成了一个以第一连接部32为支点的“杠杆”。在物体s2朝径向r的外侧压迫锥形薄壁30的第一部段31(“杠杆”的一臂)，而使得第一部段31沿图7中箭头a1所示的方向变形或运动的过程中，上述的“杠杆”围绕支点—第一连接部32—发生枢转。其结果是，“杠杆”的另一臂—第二部段34—将相应地沿图7中箭头a2所示的方向朝径向r的内侧运动，从而使得第二密封环36的径向内侧端面37能够紧密地贴合于物体s2的侧壁s22。以此方式，在第二密封环36的径向内侧端面37与物体s2的侧壁s22之间提供了可靠的径向密封。

此外，在一些实施例中，例如参考图2、图3和图8，密封构件1还可以包括至少一个第三密封环16。第三密封环16可以从主体10的径向外侧壁15沿径向r向外突伸。如图8所示，第三密封环16可以与灯具控制器2的外壳201相接触，以为灯具控制器2提供密封。

在一个实施例中，如图2、图3和图8所示，密封构件1可以包括三个第三密封环16。这三个第三密封环16彼此平行地沿轴向x依次布置在主体10的径向外侧壁15上。在其他实施例中，密封构件1可以包括更多或更少的第三密封环16，例如，1个、2个、4个、5个等。本公开的范围在此方面不受限制。

继续参考图2、图3和图8，在一些实施例中，主体10还可以包括从第二侧12向其内部凹入的环形凹槽17。借由该环形凹槽17，密封构件1能够被可靠地安装至其他物体(例如，灯具控制器2)。

以上部分详细地描述了根据本公开的各种实施例的密封构件1。应当理解，本公开的以上详细实施例仅仅是为了举例说明或解释本公开的原理，而不是限制本公开。下面将描述包括根据本公开的实施例的密封构件1的灯具控制器2。

参考图8，其中示出了根据本公开的实施例的灯具控制器2的部分结构。灯具控制器2包括外壳201。根据本公开的实施例的密封构件1被安装于灯具控制器2。

在一些实施例中，灯具控制器2可以为户外灯具控制器，并且适于被连接至户外灯具的控制器安装凸台3。如图8所示，控制器安装凸台3的端部为圆柱状。密封构件1的密封表面21可以与圆柱的圆形端面的外周缘301接触，以提供轴向密封。此外，密封构件1的第二密封环36的径向内侧端面37可以与圆柱的侧壁302接触，以提供径向密封。附加地，密封构件1还可以利用其第三密封环16在密封构件1和灯具控制器2的外壳201之间提供密封。以此方式，根据本公开的实施例的密封构件1能够以简单且可靠的方式为灯具控制器2与控制器安装凸台3之间提供“三重”密封。

参考图9，根据本公开的实施例还提供了一种户外灯具4。户外灯具4的顶部设有一个圆柱状的控制器安装凸台3。控制器安装凸台3具有圆形端面。圆形端面上设有用于与灯具控制器2连接的机械及电气接口。此外，控制器安装凸台3还适于与灯具控制器2连接，并经由根据本公开的实施例的密封构件1实现防水和防尘。

例如，户外灯具4可以为路灯。路灯长期经受雨水、灰尘等的侵蚀，因此对其密封的可靠性提出更高的要求。根据本公开的实施例的密封构件1能够广泛地适合于户外灯具4的控制器安装凸台3的不同尺寸，并且提供可靠的密封，因此具有特别的优势。

应当理解，本公开的以上详细实施例仅仅是为了举例说明或解释本公开的原理，而不是限制本公开。因此，凡在本公开的精神之内所作的任何修改、等同替代、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。同时，本公开所附的权利要求旨在覆盖落入权利要求的范围和边界或范围和边界的等同物内的所有变化和修改。