一种防水密封结构

技术领域

本发明涉及壳体产品防水技术领域，特别是涉及一种防水密封结构。

背景技术

目前，外壳总成包括上壳体a1和下壳体a2，上壳体a1和下壳体a2之间常用的防水措施是在上壳体a1上设置凹槽，凹槽内填充有较大的胶圈a3，下壳体a2装配、固定于上壳体a1上，并封闭该凹槽，胶圈a3被压缩变形，胶圈a3通过向外的张力填满两个壳体之间的间隙，以实现防水的效果。

壳体的防水密封结构通常为单层的正压式防水密封结构(如图1)，这种防水密封结构将一个有别于壳体本身的沿竖直方向上的外力施加于上壳体a1或下壳体a2上，以压紧上壳体a1和下壳体a2，进而压缩胶圈a3，使其变形以封堵上壳体a1和下壳体a2之间的间隙，但这种防水密封结构为单层封堵，由于各制造误差和粗糙度等因素影响，胶圈a3和上壳体a1或下壳体a2之间总会出现部分封堵不够严密的地方，在压力的持续作用下，水会沿这些地方逐渐渗入外壳总成之内，因此，这种防水密封结构的防水性能较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种防水密封结构，以解决常用的正压式防水密封结构的防水性能较差的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种防水密封结构，包括壳体总成和防水圈，所述壳体总成包括第一壳体和可拆卸地连接于所述第一壳体的第二壳体，所述第二壳体盖设在所述第一壳体上，以围成密闭腔和环绕所述密闭腔的防水间隙；

所述防水间隙包括互相连通的主间隙、第一侧间隙和第二侧间隙，所述第一侧间隙位于所述主间隙的上面并设于所述第一壳体内，所述第二侧间隙位于所述主间隙的下面并设于所述第二壳体内；

所述防水圈设于所述防水间隙内，所述防水圈包括对应所述主间隙的主圈体、对应所述第一侧间隙的第一侧圈体和对应所述第二侧间隙的第二侧圈体，所述第一侧圈体连接于所述主圈体的底部，所述第二侧圈体连接于所述主圈体的顶部，所述主间隙的顶面和底面分别挤压所述主圈体的顶面和底面，使所述主圈体弹性变形，以封堵所述主间隙，所述第一侧间隙的底面挤压所述第一侧圈体的顶面，所述第一侧圈体弹性变形，以封堵所述第一侧间隙，所述第二侧间隙的底面挤压所述第二侧圈体的底面，使第二侧圈体弹性变形，以封堵所述第二侧间隙。

可选的，所述主间隙包括互相连通且互相对应的第一浅槽和第二浅槽，所述第一浅槽开设在所述第一壳体上，所述第一侧间隙为第一深槽，并开设在所述第一浅槽的槽底，所述第二浅槽开设在所述第二壳体上，所述第二侧间隙为第二深槽，并开设在所述第二浅槽的槽底。

可选的，所述防水间隙包括一个所述主间隙、多个所述第一侧间隙和多个所述第二侧间隙，所述防水圈包括一个所述主圈体、多个所述第一侧圈体和多个所述第二侧圈体，所述第一侧间隙和所述第一侧圈体一一对应，所述第二侧间隙和所述第二侧圈体一一对应。

可选的，还包括第一连接螺栓，所述主圈体沿其长度方向间隔设有圈体连接孔，所述圈体连接孔的两侧均设有所述第一侧圈体和所述第二侧圈体，所述第一壳体上设有对应所述圈体连接孔的第一连接孔，所述第二壳体上设有对应所述圈体连接孔的第二连接孔，所述第一连接螺栓插入所述第一连接孔、第二连接孔和圈体连接孔，以固定连接所述第一壳体和所述第二壳体。

可选的，相邻所述圈体连接孔的间距为小于100mm，所述圈体连接孔的孔壁和相邻所述第一侧圈体的外侧壁的间距与所述圈体连接孔的孔壁和相邻所述第二侧圈体的外侧壁的最小间距均不小于1mm，所述第一连接螺栓的规格不小于M3。

可选的，还包括第二连接螺栓，所述第一壳体和所述第二壳体之间围成两个所述防水间隙，其中一个所述防水间隙围绕另一个所述防水间隙设置，所述第一壳体和所述第二壳体在两个所述防水间隙之间分别间隔设有多个一一对应的第一壳孔和第二壳孔，所述第一壳孔和所述第二壳孔均围绕靠近所述密闭腔的所述防水间隙设置，所述第二连接螺栓插入所述第一壳孔和所述第二壳孔，以固定连接所述第一壳体和所述第二壳体。

可选的，相邻所述第二连接螺栓的间距为小于100mm，所述第一壳孔的外侧壁和相邻所述第一侧圈体的外侧壁的间距与所述第一壳孔的孔壁和相邻所述第二侧圈体的外侧壁的最小间距均不小于1mm，所述第二连接螺栓的规格不小于M3。

可选的，所述第一侧圈体和所述第二侧圈体的宽度均不小于1mm；所述第一侧圈体和所述第二侧圈体在竖直方向上的长度均不小于1mm。

可选的，所述主圈体沿竖直方向的厚度是主间隙沿竖直方向的厚度的1.2至1.5倍；

所述第一侧圈体的宽度小于所述第一侧间隙的宽度，且所述第一侧圈体的宽度不小于所述第一侧间隙的宽度的0.9倍，所述第一侧圈体沿竖直方向的长度是所述第一侧间隙沿竖直方向的长度的1.2至1.5倍；

所述第二侧圈体的宽度小于所述第二侧间隙的宽度，且所述第二侧圈体的宽度不小于所述第一侧间隙的宽度的0.9倍，所述第二侧圈体沿第一方向的长度是所述第二侧间隙沿第一方向的长度的1.2至1.5倍；

所述防水圈由软质胶体材料制成，其硬度为小于70HA。

可选的，所述主间隙和所述第一壳体的外表面的最小间距与所述主间隙和所述第二壳体的外表面的最小间距均不小于1mm。

本发明实施例一种防水密封结构与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明的第一壳体和第二壳体可拆卸地连接且围成密闭腔和围绕密闭腔的防水间隙，防水间隙包括互相连通的主间隙、第一侧间隙和第二侧间隙，第一侧间隙和第二侧间隙分别分布在主间隙的上面和下面，由于第一壳体和/或第二壳体通过开设相对应的槽以围成主间隙、第一侧间隙和第二侧间隙，而不需要设置任意侧槽或侧孔，使得第一壳体和第二壳体出模容易；防水间隙内设有防水圈，防水圈的主圈体设在防水间隙的主间隙中，主间隙的顶面和底面分别挤压主圈体的顶面和底面，使主圈体弹性变形以封堵所述主间隙，防水圈的第一侧圈体和第二侧圈体分别设在防水间隙的第一侧间隙和第二侧间隙中，通过侧间隙的底面挤压侧圈体的顶面，使侧圈体弹性变形以封堵侧间隙，以上结构对防水间隙实施多层封堵，而且相邻封堵之间在竖直方向上有落差，使得水渗入前一层封堵后会留存在侧圈体的侧面和侧间隙的侧面之间，由于这些渗入的水缺乏持续向内的压力，因此这些水难以继续向密闭腔方向渗入，实现良好的防水密封效果；综上，本发明出模容易、防水性能好。

附图说明

图1为现有技术中正压式防水密封结构的示意图；

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的爆炸图。

图4为本发明防水圈包括多个第一侧圈体和多个第二侧圈体的结构的剖视图。

图5为图4中A部的局部放大图。

图6为本发明第一壳体和第二壳体之间围成两个防水间隙的结构的剖视图。

图7为图6中B部的局部放大图。

图8为第一种防水圈的剖视图。

图9为第二种防水圈的剖视图。

图10为第三种防水圈的剖视图。

图11为第四种防水圈的剖视图。

附图标记：a1、上壳体；a2、下壳体；a3、胶圈；1、第一壳体；2、第二壳体；3、防水圈；31、第一侧圈体；32、第二侧圈体；33、主圈体；4、第一连接螺栓；5、密闭腔；6、第二连接螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

如图2至11所示，本发明的一种防水密封结构，包括壳体总成和防水圈3，所述壳体总成包括第一壳体1和可拆卸地连接于所述第一壳体1的第二壳体2，所述第二壳体2盖设在所述第一壳体1上，以围成密闭腔5和环绕所述密闭腔5的防水间隙；所述防水间隙包括互相连通的主间隙、第一侧间隙和第二侧间隙，所述第一侧间隙位于所述主间隙的上面并设于所述第一壳体1内，所述第二侧间隙位于所述主间隙的下面并设于所述第二壳体2内；所述防水圈3设于所述防水间隙内，所述防水圈3包括对应所述主间隙的主圈体33、对应所述第一侧间隙的第一侧圈体31和对应所述第二侧间隙的第二侧圈体32，所述第一侧圈体31连接于所述主圈体33的底部，所述第二侧圈体32连接于所述主圈体33的顶部，所述主间隙的顶面和底面分别挤压所述主圈体33的顶面和底面，使所述主圈体33弹性变形，以封堵所述主间隙，所述第一侧间隙的底面挤压所述第一侧圈体31的顶面，所述第一侧圈体31弹性变形，以封堵所述第一侧间隙，所述第二侧间隙的底面挤压所述第二侧圈体32的底面，使第二侧圈体32弹性变形，以封堵所述第二侧间隙。

上述技术方案中，所述第一壳体1和/或所述第二壳体2通过开设相对应的槽以围成主间隙，第一壳体1在主间隙的上面开设深槽形成第一侧间隙，第二壳体2在主间隙的下面开设深槽形成第二侧间隙，所述主间隙的横截面可以是矩形、五边形或六边形，所述第一侧间隙和所述第二侧间隙的横截面可以是矩形或梯形，由于没有设置在水平方向上的侧槽或侧孔，第一壳体1和第二壳体2出模容易；主圈体33对主间隙进行封堵，侧圈体对侧间隙进行封堵，进而对防水间隙实施多层封堵，而且相邻封堵之间在竖直方向上有落差，使得水渗入前一层封堵后会留存在侧圈体的侧面和侧间隙的侧面之间，由于这些渗入的水缺乏持续向内的压力，因此这些水难以继续向密闭腔方向渗入，实现良好的防水密封效果；其中，防水性能主要与防水圈3的材料(硬度)、主圈体和主间隙沿竖直方向的厚度差(压缩比)、侧圈体和侧间隙沿竖直方向的长度差(压缩比)相关；另外，所述防水圈3各处可以通过增加斜度、倒角或圆角以方便安装。

进一步的，所述主间隙包括互相连通且互相对应的第一浅槽和第二浅槽，所述第一浅槽开设在所述第一壳体1上，所述第一侧间隙为第一深槽，并开设在所述第一浅槽的槽底，所述第二浅槽开设在所述第二壳体2上，所述第二侧间隙为第二深槽，并开设在所述第二浅槽的槽底；其中，所述第一浅槽、第二浅槽、第一深槽和第二深槽可以是矩形槽或梯形槽，其槽边和槽底可以设有倒角或圆角以方便脱模和装配。

进一步的，为了在不加长第一侧圈体31和第二侧圈体32在竖直方向上的长度，进而增加第一壳体1和第二壳体2的厚度的情况下，增加封堵的层数，以增加防水性能，所述防水间隙包括一个所述主间隙、多个所述第一侧间隙和多个所述第二侧间隙，所述防水圈3包括一个所述主圈体33、多个所述第一侧圈体31和多个所述第二侧圈体32，所述第一侧间隙和所述第一侧圈体31一一对应，所述第二侧间隙和所述第二侧圈体32一一对应。

进一步的，还包括第一连接螺栓4，所述主圈体33沿其长度方向间隔设有圈体连接孔，所述圈体连接孔的两侧均设有所述第一侧圈体31和所述第二侧圈体32，所述第一壳体1上设有对应所述圈体连接孔的第一连接孔，所述第二壳体2上设有对应所述圈体连接孔的第二连接孔，所述第一连接螺栓4插入所述第一连接孔、第二连接孔和圈体连接孔，以固定连接所述第一壳体1和所述第二壳体2，使得防水圈3可以防止水分通过第一壳体1和第二壳体2的交界处进入圈体连接孔、第一连接孔和第二连接孔，进而防止水分接触所述第一连接螺栓4的杆部，使其受潮腐蚀；其中，所述第一连接螺栓4上紧时，压缩主圈体33使其弹性变形，使所述第一连接螺栓4具有一定的预紧力；另外，所述第一连接螺栓4可以穿过第一连接孔、圈体连接孔、第二连接孔，通过螺母、垫圈连接，所述第一连接孔或所述第二连接孔也可以是设有螺纹的盲孔，使得所述第一连接螺栓4插入所述第一连接孔或所述第二连接孔中螺纹连接；另外，为了防止水分从所述第一连接螺栓4的轴向进入所述第一连接孔、所述圈体连接孔和所述第二连接孔，所述第一连接螺栓4进行连接处所使用的垫圈的材质包括硅胶,橡胶,TPU等。

进一步的，为了使所述第一连接螺栓4可以有效固定连接所述第一壳体1和所述第二壳体2，相邻所述圈体连接孔的间距为小于100mm，所述圈体连接孔的孔壁和相邻所述第一侧圈体31的外侧壁的间距与所述圈体连接孔的孔壁和相邻所述第二侧圈体32的外侧壁的最小间距均不小于1mm，所述第一连接螺栓4的规格不小于M3。

进一步的，还包括第二连接螺栓6，所述第一壳体1和所述第二壳体2之间围成两个所述防水间隙，其中一个所述防水间隙围绕另一个所述防水间隙设置，所述第一壳体1和所述第二壳体2在两个所述防水间隙之间分别间隔设有多个一一对应的第一壳孔和第二壳孔，所述第一壳孔和所述第二壳孔均围绕靠近所述密闭腔5的所述防水间隙设置，所述第二连接螺栓6插入所述第一壳孔和所述第二壳孔，以固定连接所述第一壳体1和所述第二壳体2；其中，位于外围的防水间隙用于防止水分通过第一壳体1和第二壳体2的交界处进入第一壳孔和第二壳孔，进而防止水分接触所述第二连接螺栓6的杆部，使其受潮腐蚀；另外，所述第二连接螺栓6可以穿过第一壳孔和第二壳孔，通过螺母、垫圈连接，第一壳孔或第二壳孔也可以是设有螺纹的盲孔，使得所述第二连接螺栓6插入第一壳孔或第二壳孔中螺纹连接；另外，为了防止水分从所述第二连接螺栓6的轴向进入第一壳孔和第二壳孔，所述第二连接螺栓6进行连接处所使用的垫圈的材质包括硅胶,橡胶,TPU等。

进一步的，为了使所述第二连接螺栓6可以有效固定连接所述第一壳体1和所述第二壳体2，相邻所述第二连接螺栓6的间距为小于100mm，所述第一壳孔的外侧壁和相邻所述第一侧圈体31的外侧壁的间距与所述第一壳孔的孔壁和相邻所述第二侧圈体32的外侧壁的最小间距均不小于1mm，所述第二连接螺栓6的规格不小于M3。

进一步的，由于防水性能受封堵厚度和侧圈的宽度影响，为了保证防水密封结构可以达到IP67防水等级，所述第一侧圈体31和所述第二侧圈体32的宽度均不小于1mm；所述第一侧圈体31和所述第二侧圈体32在竖直方向上的长度均不小于1mm。

进一步的，由于防水性能主要与防水圈3的材料(硬度)、主圈体和主间隙沿竖直方向的厚度差(压缩比)、侧圈体和侧间隙沿竖直方向的长度差(压缩比)相关，为了保证防水密封结构可以达到IP67防水等级，并且易于安装，所述主圈体33沿竖直方向的厚度是主间隙沿竖直方向的厚度的1.2至1.5倍；所述第一侧圈体31的宽度小于所述第一侧间隙的宽度，且所述第一侧圈体31的宽度不小于所述第一侧间隙的宽度的0.9倍，所述第一侧圈体31沿竖直方向的长度是所述第一侧间隙沿竖直方向的长度的1.2至1.5倍；所述第二侧圈体32的宽度小于所述第二侧间隙的宽度，且所述第二侧圈体32的宽度不小于所述第一侧间隙的宽度的0.9倍，所述第二侧圈体32沿第一方向的长度是所述第二侧间隙沿第一方向的长度的1.2至1.5倍；所述防水圈3由软质胶体材料制成，其硬度为小于70HA；其中，软质胶体材料可以是硅胶、橡胶、软胶、防水泡棉等材料。

进一步的，为了防止所述第一壳体1和所述第二壳体2进行固定连接时，所述第一壳体1和所述主圈体33接触的位置以及所述第二壳体2和所述主圈体33接触的位置具有足够的强度，以保证其不会变形至失效，所述主间隙和所述第一壳体1的外表面的最小间距与所述主间隙和所述第二壳体2的外表面的最小间距均不小于1mm。

进一步的，固定设置和固定连接的具体连接方式指可以固定相连接两个部件的相对位置关系，包括通过连接件固定、通过焊接固定、通过粘合剂固定、通过一体成型固定、通过卡扣连接固定。

进一步的，可拆卸连接的具体连接方式指连接的两个部件之间可以重复、多次进行拆装并且不发生损坏或严重变形，包括通过连接件固定、通过卡扣连接固定。

进一步的，连接件包括紧固件、束带、绑绳、气动连接元件、液压连接元件、法兰板、魔术贴、纽扣。

综上，本发明实施例提供一种防水密封结构，其技术效果为：

本发明的第一壳体和第二壳体可拆卸地连接且围成密闭腔和围绕密闭腔的防水间隙，防水间隙包括互相连通的主间隙、第一侧间隙和第二侧间隙，第一侧间隙和第二侧间隙分别分布在主间隙的上面和下面，由于第一壳体和/或第二壳体通过开设相对应的槽以围成主间隙、第一侧间隙和第二侧间隙，而不需要设置任意侧槽或侧孔，使得第一壳体和第二壳体出模容易；防水间隙内设有防水圈，防水圈的主圈体设在防水间隙的主间隙中，主间隙的顶面和底面分别挤压主圈体的顶面和底面，使主圈体弹性变形以封堵所述主间隙，防水圈的第一侧圈体和第二侧圈体分别设在防水间隙的第一侧间隙和第二侧间隙中，通过侧间隙的底面挤压侧圈体的顶面，使侧圈体弹性变形以封堵侧间隙，以上结构对防水间隙实施多层封堵，而且相邻封堵之间在竖直方向上有落差，使得水渗入前一层封堵后会留存在侧圈体的侧面和侧间隙的侧面之间，由于这些渗入的水缺乏持续向内的压力，因此这些水难以继续向密闭腔方向渗入，实现良好的防水密封效果；综上，本发明出模容易、防水性能好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。