带手动锁扣机构的包围保护装置 有关申请
本申请是1994年6月1日提交的系列号为08/252016的美国专利的部分继续申请，该申请的说明书内容已完全结合于此，作全面参考。
本发明的技术领域
本发明涉及包围密封与保护装置。确切地说，本发明涉及到充填以密封剂的铰接式包围密封装置。特别是，本发明涉及连到射频源分线端口上或类似端口上的同轴电缆接头和/或电缆连接器所用的以凝胶充填的包围密封罩壳。
本发明的背景技术
当细长的基体例如同轴电缆、电话电缆或电力电缆被接续时，或者终结并连接于机壳或装置内时，就必须要保护包括暴露内部导体的电缆连接器、连接器本体、以及接装连接器的端口或接头，否则将对信号产生不利影响。更具体地说，当同轴电缆被接续时，电缆的暴露的内部与连接部分都必须保护不为潮气侵入，以使高质量的信号能传输过接头送至分线盒或放大器内，或从分线盒或放大器中提取出。
过去若干年中，已采用凝胶材料例如硅酮凝胶，聚脲凝胶聚氨酯凝胶，以聚合物材料和增量油为基础的例如商品名为Kraton或Septon的热塑性弹性体凝胶，及类似的材料来密封细长基体。以上两种热塑性材料为各种构型地三嵌段共聚物例如苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯(styrene-ethylenebutylene-styrene)，苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯(styrene-ethylenepropylene-styrene)，以及共混的中嵌段的苯乙烯-乙烯-丁烯/乙烯丙烯-苯乙烯(styrene-ethylene-butylene/ethylenepropylene-styrene)聚合物。硅酮一般是由轻度交联的聚硅氮烷和/或增量的聚硅氮烷材料衍生出的，其中的增量剂一般是低分子量的惰性硅酮，例如硅酮油或流体。当细长基体是在加压下密封而并不是由基体周围的凝胶罐封时，上述凝胶在基体再装入时能进行最有效的密封。更具体地说，凝胶一般在固化后先与基体的至少一部分脱开，然后再与整个基体接触，而在优选实施方式中，则是通过弹簧或是以外壳限制凝胶的移动来加压密封此基体。描述这类凝胶和/或外壳的适当例子已阐明于下述美国专利中：4610730；4909756；4859809；4600261；4634207；4942270；4639284；4595635；4777063；4716183；以及4998894。以上各专利所公开的全部内容已结合于此作为参考。作为选择，这种凝胶可以是破碎型的材料，例如美国专利5229058号和/或5286516号所说明的，这两件专利所公开的全部内容也结合于此，供全面参考。
先前的一种铰接式的充填凝胶的安全与包围保护装置已描述于WO92/22116(US07/712320，1991年7月7日提交，它的CIP07/988050在1992年12月7日提交)中，这些申请中所公开的内容也完全结合于此供全面参考。上面涉及到的装置尽管是有效的，特别是在用来密封同轴电缆接头时，但是它们在坠落时和/或尺寸过大的连接器插入其中时容易爆开。此外，为打开这种装置而要插入改锥或其它分开工具，这通常是很麻烦的。于是，极其希望能有一种用手就可以打开的装置；以及这样一种装置：即使操作人员选用了稍微过大的连接器插入这种装置内时也能保持封闭。
本发明的概述
本发明提供了前面述及的所需要的种种特点以及对一般的内行人易了解的其它种种特点。一般地说，本项发明是关于封壳上的锁扣约束装置的。具体地说，这种装置能锁扣到细长基体例如同轴电缆接头的周围，或是同轴电缆连接器与分线器的端部上或是放大器的端口上，用以保护同轴电缆、连接器以及装附于其上的器件。另一种实施形式可以密封较扁平的基体，例如汽车用接线端子板。这种装置可以通过使锁扣机构弯曲而取下。本发明的锁扣机构能够进行牢靠的扣合，使整个装置与前述的WO92/22116中所述的装置相比，在较高的负载下也能保持在一起。但是，本发明的锁扣系统的优越之处在于，与它的高的保持力相比，能以低的扣合与松释力在不用工具条件下把该装置扣合上或脱开。此外，经择优设计的这种装置能使两个这样的元件反向组合到一样，来密封平行电缆、连接器、接头以及汽车的接线端子板。在优选实施形式中，由于这两个元件贴靠到一起形成平面构型，所以自然不需要在两个元件之间的铰接件，但在需要时可用系带或其它元件固定贴靠的中央铰接部分。另外一些实施形式则包括把一该装置与第二个这样的装置组合到一起，使得第二个装置的钩件与前一个装置的掣挡件锁扣，同时使此前一个装置的钩件与第二个装置的掣挡件锁扣。
附图的简要说明
图1是本发明一实施例的透视图；
图2是图1中实施例另一侧的透视图；
图3是图1与图2中所示本发明的实施例在打开位置的横剖面图；
图4是图1、2与3中所示本发明的实施例在闭合位置的横剖面图；
图5是极适合用于细长接线端子板的本发明另一实施例的横剖面图；
图6是图5中连接器的腔部的斜视图；
图7是围绕图5与6中所示装置的一对带腔半部的纵向中央铰接轴线旋转180°的视图。
最佳实施例的说明
下面将参照附图具体来描述本发明。图1至图4应在一起观察以了解图示的本发明最佳实施例。具体地说，这种最佳的包围保护装置在以下各个图中以100标明。为了全面地观察在所述最佳实施例中的各种透视关系与定位关系，当参看某个特定标号的部件时，应考察所有的附图。
此包围密封与锁扣装置100包括两个半部10a与10b，它们由例如与两个半部10a和10b所用塑料相同的薄片形成的活铰链14接合到一起，在凝胶充填与固化过程中保持装置100打开，并能使相对的两个半部10a与10b围绕此活铰链合拢，将待密封的基体锁合入外壳中。
作为选择，可用WO92/22116中所述但未于图中示明的易碎薄板在密封剂充填作业中协助保持此装置的打开。这两个半部10a与10b包括由薄的部分16a与16b以及20a与20b封闭半部的端部而形成的凹腔。每个薄的部分带有刚性更强的外部台肩18a与18b以及与之相对用于薄的部分16a与16b的刚性部分。这些刚性部分增强整个外壳。薄的部分16a与16b以及20a与20b在此装置围绕同轴电缆、电缆连接器与电缆分线接头扣合上时即弯折和/或扩展。适合用于装置100的材料有聚丙烯、尼龙、聚乙烯等，或任何适当的抗冲击与抗潮湿、抗腐蚀且本身具有绞折性质的材料。作为选择但并未在图中予以示明的是，铰接件14可以是能围绕一中央销件转动的由塑料、金属或其它适当材料制成的标准模压铰链。当取这种选择时，装置100的本体材料就不必具有活铰链/弯曲性质。
如图所示，装置100在闭合上时还包括由最好是半圆形的两个半腔10a与10b所形成的主腔。在将凝胶充填到凹腔12a与12b中时，上述可弯折/可扩展的端部密封部分16a与16b以及20a与20b则提供了约束此凝胶的端部件。能牢实地充填上述凹腔的合适的密封材料例如有硅酮凝胶(例如聚硅氮烷凝胶)、聚脲凝胶、聚氨酯凝胶或任何适当的凝胶密封材料。最理想的凝胶所具有的锥入周边特性，按ASTM D-217测量的结果应在约100到400(10-1mm)，最好是在约200到350(10-1mm)；而所具有的极限延伸率，按ASTM D-638并在较高测试速度下测量的结果为应大于约100％，更好是大于约200％，而最好是大于约400％。
上述凝胶/密封剂的特性也可通过Voland/Stevens组织结构分析仪的测试结果表征。这种凝胶的硬度应为约1～约50g，更好是在5至约30g，而最好是在18～28g，并具有1～55％的应力松弛。另外，虽然对于这里的包围封闭不构成一个关键方面，但这种凝胶应有约5～约40g的粘着力，而最好是有9～35g的粘着力。如美国专利5079300号(Debrow等人)所述，上述硬度、应力松弛与粘着力是用型号为LFRA的Voland/Stevens组织结构分析仪测定的，此仪器具有1000g的测力传感器、5g的触发器与0.25英寸(6.53mm)的球形探头，此专利所公开的内容已结合于此作为参考。具体地说，硬度是使用含有约10～12g凝胶的20ml玻璃闪烁管测定的。此管放在上述分析仪中，让不锈钢的球形探头以速度0.20mm/sec的速度刺入凝胶中4mm的距离。而刺入4mm所需的克力即表示此硬度。克力数越高，凝胶越硬。
一般地说，虽然前述的在周边之内的凝胶材料是较为理想的，但任何可以包绕到电缆分线端口和/或电缆接头上而隔绝潮气侵入的适当密封材料都可用于本发明。凝胶之所以较理想，是由于它们作为固体伸展系统，在高温热环境下不会像油脂那样流动。
尤为理想的密封材料是Raychem公司的牌号为Gel Tek的硬硅酮凝胶，型号为T894而更好是T854；或是Germany Warker出售的612号硅酮基凝胶；或是Dow Corning的称之为Sylgard 572的凝胶。
另外，也可用热塑弹性材料，例如以商品名为Kraton或Septon的聚合物与足够数量的增塑剂油混合所形成的以Kraton或Septon为基础的热塑凝胶。Kraton或Septon凝胶是苯乙烯-乙烯丁烯(styrene-ethylene butylene)和/或乙烯-丙烯-苯乙烯(ethylene-propylene-styrene)构型的聚合物。这类凝胶包括3-5％或高达20％的聚合物与80～97％的增塑剂油。最好是由3-5％百分比的聚合物经环烷油增充至95～97％。当所用密封材料是热塑弹性体凝胶时，则可卷缩的端部件16a与16b以及20a与20b是可选择的，这是因为此种凝胶的热塑性质可使在充填外壳时借助模具封闭其端部，而在冷却后凝胶就保持在位。另外，可以撑压掣挡件而使钩件弯曲以松释开锁定结合。
装置100包括作为松释件的掣挡件22和带有叉指式脊部26的刚性钩件24，此脊部较钩24更靠近边缘，在上述掣挡件侧有用来接纳脊部26的槽30。在此掣挡件一侧还有可配合到钩侧的槽中的脊部28。这些脊部与槽限制了钩件与掣挡件沿图4垂直方向的运动。应用公共部分的结构相反的刚性钩件24和挠性掣挡件22，能在松释之前在较高的负载下牢靠地保持锁定到一起。但是与它的高保持力相比，这种锁合所具有的配合与松释力则低，因而可以不用工具也即可用手打开。具体地说，这种装置的尺寸要能封装下RG59/RG6连接器，并能承受高达200磅力的负载，但可在低于10磅的力下松开。如图2、3与4中的箭头36所示的掣挡件22的运动提供了使钩松释的机制。选择具有可绞折性质的塑料可使这种装置以类似于铰链14的方式沿其铰接线弯曲。上述两个脊部与槽26、28与30的联锁，如图4所示，在闭合时使装置100另增了强度与刚度。
作为选择，装置100上可设孔32a与32b以及34a与34b，用来在闭合所述装置时可另增设系带或类似物，以更牢靠的封闭。
装置100的另一个优点是：由于它的一致性质，当需要密封同轴电缆的平行线时，它的两个独立的半部能够反向扣合到一起，形成具有两个腔的外壳。
与WO92/22116(其说明书的内容已完全结合于此供全面参考)以及系列号为NO.07/712320和07/988050的美国专利申请(其内容也同样结合于此作全面参考)相比，这里给出的外壳能提供牢靠得多的锁扣机构和更高的锁扣力。
本发明的另一优选实施例则于图5、6与7中示明。此实施例的特点已包括在图1至4所述的实施例中。具体地说，图5至7说明了撑压件的功能，此件使得上述优选的刚性钩件与挠性掣挡件都能弯曲并提供基本相同的较高的保持力。自然，在这个例子中，钩件也可以是刚性的。图5至7中的类似部件的标号的后两个数字相同，这一约定在与此最佳实施例有关的几个图中都如此。
具体地说，装置200是用来装纳扁平基体的，例如一些在金属片连接器上的导线，使它们在此装置绕铰链最好是塑料活铰链214闭合上时，能配合到两个半腔212a与212b内。这两个半腔包括有销件250、252与265用来固定接线端子板的基体。在需要时，可用加强肋270与底脚260来保持此装置的打开，并有助于此装置的均匀充填和/或进一步增强其结构的刚性。壁板件216a、216b、220a、220b则提供了挡板，形成用来充填密封材料的空腔。这些挡板要薄得在将两个半腔围绕基体闭合上时能够破裂或弯折。当然，要是采用热塑弹性材料，上述挡板在充填密封剂时就会由模具封闭形成因而可以省除。
带有脊部240的钩224配合到在带有脊242的掣挡222与撑压件228之间形成的空隙244内。此用作松释件的掣挡绕一活铰链例如塑料活铰链223朝装置的主体弯折。间隙224的尺寸使得脊部240与242之间有足够的搭叠，从而间隙244不会大得使得这两个半部在掣挡222没有运动的情况下就因外部的干扰而弹开。换言之，钩224或是通过自身弯曲或是通过使掣挡222弯曲而穿过间隙244，并在穿过此间隙时，由撑压件228撑抵到因围绕一过大的基体扭转或装附而造成的向外弯曲上。
用来打开两个带腔半部的力使钩204弯离闭合体，而撑压件228阻止这种弯曲，因而使得突发打开的力比起撑压件不存在的情形要高得多，并且不论钩224是刚性还是可弯曲的都可推广本发明。自然，相同的撑压件在图1至4的实施例中也是显然的，但是在该最佳实施例中，这种撑压件经选定为刚性钩，这样，因为刚性的作用就减轻了撑压件的需要。撑压件只是用来进一步增强此具有刚性钩的特定实施例。
半圆形腔16a与16b的内部必要时可包括肋片或在制造中经辉光放电处理，以增强其对附于其上的密封材料的亲和性。这种糙化表面的处理或选择在相应部件内形成EDM纹理组织，都能增加表面积和显微凹坑，而这将进一步增强凝胶对外壳的粘附力。尽管此装置是相对特定的实施例描述的，且其大小是用于RG59/RG6电缆接头与分线端口或汽车用接线片连接器的，但可以设定其尺寸为能容纳任何电缆连接件和/或接头。
对本领域技术人员显而易见的种种变型应属于本发明的范围。例如这样的外壳，其中的第一与第二元件相互分开，第一元件有钩件的周边部与有掣挡件的周边部相隔开，而第二元件有掣挡件与钩件撑压件的周边部与设有钩件的周边部相隔开，这样的结构使得各元件能通过各自的钩件与另一元件上的掣挡件结合而锁定。此外，这种钩与掣挡撑压件能够用来接合例如电子围栏或类似的两个基体或元件。
显然，在不脱离本发明实质的前提下作出种种变型对内行人是明显的。依据以上所述，应该认为本发明同后附权利要求书(包括其所有等价内容)的整个范围相一致。