BE1026281A1

BE1026281A1 - Elektrischer Winkelsteckverbinder

Info

Publication number: BE1026281A1
Application number: BE20185320A
Authority: BE
Inventors: Hrvoje Babic
Original assignee: Phoenix Contact Gmbh & Co
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2019-12-10
Also published as: BE1026281B1; JP7086226B2; EP3794685A1; CN112020800A; JP2021523540A; EP3794685B1; PL3794685T3; KR20210008425A; KR102563580B1; WO2019219118A1; ES2936248T3; CN112020800B

Abstract

Elektrischer Winkelsteckverbinder zum Anbau an ein Aggregatsgehäuse, mit einem gewinkelten Steckergehäuse und einem Flanschsockel, die drehbar miteinander verbunden sind, wobei ein zylinderförmiger Ringspalt zwischen einer Innenseite der Aufnahmehülse und einer Ausserseite des Verbindungsschenkels des Steckergehäuse mittels mindestens einer ringförmigen Dichtung zwischen der Aufnahmehülse und dem Verbindungsschenkel abdichtet sowie ein ringförmiges Dichtelement stirnseitig an dem Befestigungsflansch zur Abdichtung gegenüber dem Aggregatsgehäuse angeordnet ist. Die Erfindung sieht vor, das ringförmige Dichtelement als Fromdichtung mit einen Axialpressabschnitt und einem Radialpressabschnitt auszuführen, um eine Abdichtung zwischen dem Befesttigungsflansch und dem Aggregatgehäuse sowie dem endseitigen Schenkelabschnitt des Verbindungsschenkels bewirke. Der Radialpressabschnitt ist vorzugsweise lamellenförmig mit einer radial nach innen abstehenden Dichtlippe augebildet.

Description

Elektrischer Winkelsteckverbinder

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Winkelsteckverbinder zum Anbau an ein Aggregatsgehäuse, mit einem gewinkelten Steckergehäuse und einem Flanschsockel, wobei das Steckergehäuse einen Anschlussschenkel für einen elektrischen Steckverbinder sowie einen Verbindungsschenkel für den Flanschsockel und der Flanschsockel einen Befestigungsflansch für das Aggregatsgehäuse sowie eine Aufnahmehülse für den Verbindungsschenkel aufweist, und der Verbindungsschenkel zumindest die Aufnahmehülse durchsetzt, mit einem freien endseitigen Schenkelabschnitt über den Befestigungsflansch vorsteht und in Umfangsrichtung drehbar an dem Flanschsockel festgelegt ist, und wobei mindestens eine ringförmige Dichtung zwischen der Aufnahmehülse und dem Verbindungsschenkel angeordnet sowie ein ringförmiges Dichtelement stirnseitig an dem Befestigungsflansch auf einer dem Aggregatsgehäuse zugeordneten Anlageseite angebracht ist.

Elektrische Winkelsteckverbinder der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Beispielhaft wird auf die Druckschrift EP 3 089 284 A1 verwiesen.

Die EP 3 089 284 A1 offenbart einen gattungsgemäßen Winkelstecker mit einem gewinkelten Steckergehäuse und mit einer Flanschhülse, die das Steckergehäuse im Bereich eines ersten Steckergehäuseabschnitts umfangsseitig umgibt, wobei die Flanschhülse mittels einer in Richtung einer Längsachse des ersten Steckergehäuseabschnitts wirkenden Axial-Haltevorrichtung an dem ersten Steckergehäuseabschnitt befestigt ist, und wobei die Axial-Haltevorrichtung einen Radialanschlag aufweist, der sich von einer Innenseite der Flanschhülse in Richtung einer Außenseite des ersten Steckergehäuseabschnitts erstreckt und

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BE2018/5320 eine Gegenlagerung aufweist, welche mit dem ersten Steckergehäuseabschnitt zur Festlegung der axialen Position zueinander in Wirkverbindung steht. Dabei weist die Axial-Haltevorrichtung ein Federelement auf, welches in einem Zwischenraum zwischen der Innenseite der Flanschhülse und einer Außenseite des ersten Steckergehäuseabschnitts angeordnet ist und eine axiale Federkraft erzeugt, wobei die Gegenlagerung einen Verrastring aufweist, der mit einer Rasteinrichtung in einer Rastnut in der Außenseite des ersten Steckergehäuseabschnitts verrastet ist. In dem Zwischenraum ist überdies ein Dichtring, vorzugsweise ein O-Ring angeordnet, der den Ringspalt zwischen der Innenseite der Flanschhülse und der Außenseite des ersten Steckergehäuseabschnitts abdichtet. Zudem weist die Flanschhülse an einem hinteren Ende des Winkelsteckers eine nach hinten offene Aufnahmenut für eine Dichtung auf, wobei die Aufnahmenut mit einem radial inneren Nutsteg begrenzt ist, der der axial fluchtend mit der den Zwischenraum begrenzenden Innenseite der Flanschhülse ausgebildet ist.

Das Steckergehäuse und die Flanschhülse sind dabei üblicherweise aus Metall hergestellt. Der Winkelsteckverbinder wird beispielsweise als Anschlusssteckverbinder für Elektromotoren verwendet und an das Motorgehäuse angeflanscht. Beim Verdrehen des gewinkelten Steckergehäuses beim Anbringen am dem Motorgehäuse oder durch Vibrationen beim Betrieb des Motors kann es zu metallischen Abrieb kommen, der unmittelbar in das Motorinnere gelangen und zu Betriebsstörungen des Motors bzw. führen bzw. Motorschäden verursachen kann. Dies wird dem vorstehend aufgeführten Stand der Technik als nachteilig angesehen.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit vorzuschlagen, mit der das Eindringen von metallischem Abrieb aus dem Überlappungsbereich von Steckergehäuse und die Flanschhülse in das Motorinnere, d.h. das Aggregatgehäuse zu verhindern. Dabei soll die Lösung einfach, kostengünstig und verschleißfest sein.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch elektrischen Winkelsteckverbinder mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind den rückbezogenen Ansprüchen zu entnehmen.

Danach ist bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Winkelsteckverbinder zum Anbau an ein Aggregatsgehäuse das ringförmige Dichtelement, das stirnseitig an dem Befestigungsflansch auf einer dem Aggregatsgehäuse zugeordneten Anlageseite angebracht ist, als Formdichtung aus mindestens einem elastischen Material hergestellt und weist einen Axialpressabschnitt und einen Radialpressabschnitt auf, wobei der Axialpressabschnitt eine Abdichtung zwischen dem Befestigungsflansch und dem Aggregatgehäuse und der Radialpressabschnitt eine Abdichtung zwischen dem Befestigungsflansch und dem endseitigen Schenkelabschnitt des Verbindungsschenkels bewirkt, wenn der Winkelsteckverbinder über den Flanschsockel mit dem Aggregatgehäuse verbunden, beispielsweise verschraubt ist. Der Radialpressabschnitt liegt einer sich axial erstreckeckenden Mittelachse des Verbindungsschenkels und des Flanschsockels näher als der Axialpressabschnitt und schließt vorzugsweise direkt an diesen an. Der Axialpressabschnitt und der Radialpressabschnitt werden jeweils von einem ringförmigen Teilbereich der Formdichtung gebildet. Diese beiden Teilbereiche können aus einem elastisch verformbaren Material oder aus unterschiedlichen derartigen Materialien bestehen.

Dabei weist der Winkelsteckverbinder ein gewinkeltes Steckergehäuse und einen Flanschsockel auf, wobei das Steckergehäuse einen Anschlussschenkel für einen elektrischen Steckverbinder sowie einen Verbindungsschenkel für den Flanschsockel und der Flanschsockel einen Befestigungsflansch für das Aggregatsgehäuse sowie eine Aufnahmehülse für den Verbindungsschenkel auf. In dem Anschlussschenkel ist ein isolierender Kontaktträger mit elektrischen Steckkontakten angeordnet, die als Steckstifte oder Steckbuchsen ausgebildet sein können. Der Verbindungsschenkel des Steckergehäuses durchsetzt zumindest die Aufnahmehülse des Flanschsockels, steht vorzugsweise mit einem freien endseitigen Schenkelabschnitt über den Befestigungsflansch vor und ist in

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Umfangsrichtung drehbar an dem Flanschsockel festgelegt, wobei mindestens eine ringförmige Dichtung zwischen der Aufnahmehülse und dem Verbindungsschenkel angeordnet sind.

Vorzugsweise ist der Axialpressabschnitt des von der Formdichtung gebildeten ringförmigen Dichtelements in axialer Richtung der Formdichtung höher ausgebildet als der Radialpressabschnitt und damit weniger nachgiebig als der Radialpressabschnitt. Bevorzugt ist der Radialpressabschnitt lamellenförmig ausgebildet und weist eine sich radial nach innen von dem Axialpressabschnitt weg erstreckende umlaufende Dichtlippe auf. Der Radialpressabschnitt ist in radialer Richtung der Formdichtung ähnlich formstabil wie der Axialpressabschnitt in axialer Richtung der Formdichtung. Die Dichtlippe ist an einem Innenrand der Radialpressabschnittes angeordnet und erstreckt sich in Umfangsrichtung entlang dem Radialpressabschnitt.

In einer Ausführungsform weist dass der Befestigungsflansch auf der Anlageseite eine umlaufende Ringnut zur Aufnahme der Formdichtung auf. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Axialpressabschnitt der Formdichtung mindestens zwei radial nach außen abstehende Halteflügel auf und die Ringnut vorzugsweise seitliche radial verlaufende Fortsätze zur Aufnahme der Halteflügel der Formdichtung auf.

Bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Winkelsteckverbinders weist der endseitige Schenkelabschnitt des Verbindungsschenkels des Steckergehäuses eine umlaufende Ringausnehmung auf, wobei vorzugsweise zumindest die Dichtlippe des Radialpressabschnittes der Formdichtung in die Ringausnehmung des Verbindungsschenkels eingreift und idealerweise am Grund der Ringausnehmung in Anlage ist. Damit dichten der lamellenförmig ausgeführte Radialpressabschnitt und/oder die Dichtlippe des Radialpressabschnitt einen zylinderförmigen Spalt zwischen einer Innenseite der Aufnahmehülse und einer Außenseite des Verbindungsschenkels des Steckergehäuses sowohl radial wie

2018/5320 ° BE2018/5320 auch axial ab, sodass kein unerwünschter Abrieb mehr in das Aggregatgehäuse geraten kann.

Die Formdichtung, die stirnseitig an dem Befestigungsflansch auf der dem Aggregatsgehäuse zugeordneten Anlageseite angebracht ist, ist dort vorzugsweise unverlierbar angeordnet. Dazu ist zum einen die auf der Anlageseite vorgesehene umlaufende Ringnut zur Aufnahme der Formdichtung an die Geometrie und die Maße der Formdichtung derart angepasst, dass eine leichte Presspassung vorliegt. Zum anderen greift der ringförmige Radialpressabschnitt der Formdichtung, insbesondere dessen Dichtlippe in die Ringausnehmung des Verbindungsschenkels ein und verhindert ein ungewolltes Lösen der Formdichtung von dem Befestigungsflansch bis zu der Montage des Winkelsteckverbinder an einem Aggregatsgehäuse. Zusätzlich können die optional vorgesehenen Halteflügel der Formdichtung, die an dem Axialpressabschnitt angeordnet sind, in Verbindung mit den seitlichen Fortsätzen der Ringnut, in dem die Formdichtung einliegt, zusätzlichen Halt für die Formdichtung geben. Durch all diese Maßnahmen wird die Formdichtung vor dem Lösen von der Anlageseite des Befestigungsflansches gesichert.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar. Zur Ausführung der Erfindung müssen nicht alle Merkmale des Anspruchs 1 verwirklicht sein. Auch können einzelne Merkmale der unabhängigen oder nebengeordneten Ansprüche durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktive Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. In den

2018/5320 ^u BE2018/5320

Figuren werden gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen in einer schematischen Darstellung:

Figur 1 ein erfindungsgemäßen elektrischen Winkelsteckverbinder, mit einem gewinkeltes Steckergehäuse und einem Flanschsockel, in perspektivischer Darstellung;

Figur 2 den Winkelsteckverbinder aus der Figur 1, in einer Längsschnittdarstellung;

Figur 3 den Flanschsockel aus der Figur 2 mit der daran angeordneten Formdichtung, in vergrößerter Darstellung; und

Figur 4 die Formdichtung aus Figur 3, in perspektivischer Darstellung.

Die Figur 1 zeigt einen elektrischen Winkelsteckverbinder 1 zum Anbau an ein nicht dargestelltes Aggregatsgehäuse in perspektivischer Darstellung, mit einem gewinkelten Steckergehäuse 2 und einem Flanschsockel 3, wobei das Steckergehäuse 2 einen Anschlussschenkel 4 für einen nicht abgebildeten elektrischen Steckverbinder sowie einen Verbindungsschenkel 5 für den Flanschsockel 3 und der Flanschsockel 3 einen Befestigungsflansch 6 für das Aggregatsgehäuse sowie eine Aufnahmehülse 7 für den Verbindungsschenkel 5 aufweist. Das Steckergehäuse 2 ist mit seinem Verbindungsschenkel 5 in Umfangsrichtung drehbar an dem Flanschsockel 3 festgelegt.

Die Figur 2 zeigt den vorstehend beschrieben Winkelteckverbinder 1 in einer Längsschnittdarstellung. Hier ist zu sehen, dass der Verbindungsschenkel 5 die Aufnahmehülse 7 und den Befestigungsflansch 6 durchsetzt, wobei ein freier endseitiger Schenkelabschnitt 8 des Verbindungsschenkels 5 über den Befestigungsflansch 6 vorsteht, und der Flanschsockel 3 und das Steckergehäuse

2018/5320 ' BE2018/5320 über einen Federring 9 zusammengehalten werden. Zwischen der Aufnahmehülse 7 und dem Verbindungsschenkel 5 ist eine ringförmige Dichtung angeordnet. Außerdem ist ein ringförmiges Dichtelement 11 stirnseitig an dem Befestigungsflansch 6 auf einer dem Aggregatsgehäuse zugeordneten Anlageseite 12 angebracht.

Die Figur 3 zeigt den Flanschsockel 3 mit der daran angeordneten Dichtelement in vergrößerter Darstellung. Das Dichtelement 11 ist als ringförmige Formdichtung 11' mit einem Axialpressabschnitt 13 und einem Radialpressabschnitt 14 ausgeführt, wobei der Axialpressabschnitt 13 eine Abdichtung zwischen dem Befestigungsflansch 6 und dem Aggregatgehäuse und der Radialpressabschnitt 14 eine Abdichtung zwischen dem Befestigungsflansch 6 und dem endseitigen Schenkelabschnitt 8 des Verbindungsschenkels 5 bewirkt. Der Axialpressabschnitt 13 ist in axialer Richtung höher ausgebildet als der Radialpressabschnitt 14, der sich in Richtung des Schenkelabschnitts 8 konisch verjüngt. Der Radialpressabschnitt 14 ist damit lamellenförmig ausgebildet.

Der Befestigungsflansch 6 weist auf der Anlageseite 12 eine umlaufende Ringnut 15 zur Aufnahme der Formdichtung 1T aufweist. Bei der Formdichtung 1T steht der Axialpressabschnitt 13 in axialer Richtung über die Ringnut 15 und damit über die Anlageseite 12 vor, während der Radialpressabschnitt 14 der Formdichtung 1T in radialer Richtung über die über die Ringnut 15 vorsteht. Der endseitige Schenkelabschnitt 8 des Verbindungsschenkels 5 weist eine umlaufende Ringausnehmung 16 auf. In diese Ringausnehmung 16 greift der Radialpressabschnitt 14 der Formdichtung 1T ein.

Die Figur 4 zeigt das Dichtelement 11 bzw. die Formdichtung 1T in perspektivischer Darstellung. Diese sind ringförmig ausgebildet. Entsprechend sind der Axialpressabschnitt 13 und die Radialpressabschnitt 14 ringförmig ausgebildet, wobei der Axialpressabschnitt 13 den Radialpressabschnitt 14 in radialer Richtung umschließt, an diesen angrenzt und mit dem Radialpressabschnitt 14 integral ausgebildet ist. Der Radialpressabschnitt 14

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BE2018/5320 weist eine sich radial nach innen von dem Radialpressabschnitt 14 und auch von dem Axialpressabschnitt 13 weg erstreckende umlaufende Dichtlippe 17 auf. Der Axialpressabschnitt 13 weist zwei radial nach außen abstehende Halteflügel 18 auf, wobei die Ringnut 15 mit zwei seitlichen Fortsätzen 19 zur Aufnahme der 5 Halteflügel 18 der Formdichtung 1Γ ausgebildet ist. Die Dichtlippe 15 greift wie die Figur 3 veranschaulicht, in die Ringausnehmung 16 des endseitigen Schenkelabschnitts 8 des Verbindungsschenkels 5 ein, wobei die Dichtlippe 15 am Grund 16 der Ringausnehmung 16 in Anlage ist.

Claims

1. Elektrischer Winkelsteckverbinder (1) zum Anbau an ein Aggregats- gehäuse, mit einem gewinkelten Steckergehäuse (2) und einem Flanschsockel (3), wobei das Steckergehäuse (2) einen Anschlussschenkel (4) für einen elektrischen Steckverbinder sowie einen Verbindungsschenkel (5) für den Flanschsockel (3) und der Flanschsockel (3) einen Befestigungsflansch (6) für das

Aggregatsgehäuse sowie eine Aufnahmehülse (7) für den

Verbindungsschenkel (5) aufweist, und der Verbindungsschenkel (5) die zumindest die Aufnahmehülse (7) durchsetzt, mit einem freien endseitigen Schenkelabschnitt (8) über den Befestigungsflansch (6) vorsteht und in Umfangsrichtung drehbar an dem Flanschsockel (3) festgelegt ist, und wobei mindestens eine ringförmige Dichtung (10) zwischen der Aufnahmehülse (7) und dem Verbindungsschenkel (5) angeordnet sowie ein ringförmiges Dichtelement (11) stirnseitig an dem Befestigungsflansch (6) auf einer dem Aggregatsgehäuse zugeordneten Anlageseite (12) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmiges Dichtelement (11) als Formdichtung (11‘) mit einem Axialpressabschnitt (13) und einem Radialpressabschnitt (14) ausgeführt ist, wobei der Axialpressabschnitt (13) eine Abdichtung zwischen dem Befestigungsflansch (6) und dem Aggregatgehäuse und der Radialpressabschnitt (14) eine Abdichtung zwischen dem Befestigungsflansch (6) und dem endseitigen Schenkelabschnitt (8) des Verbindungsschenkels (5) bewirkt.

2. Elektrischer Winkelsteckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialpressabschnitt (13) in axialer Richtung höher ausgebildet ist als der Radialpressabschnitt (14).

3. Elektrischer Winkelsteckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialpressabschnitt (14) lamellenförmig

2018/5320 ^lu BE2018/5320 ausgebildet ist und eine sich radial nach innen von dem Axialpressabschnitt (13) weg erstreckende umlaufende Dichtlippe (17) aufweist.

4. Elektrischer Winkelsteckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialpressabschnitt (13) mindestens zwei radial nach außen abstehende Halteflügel (18) aufweist.

5. Elektrischer Winkelsteckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch (6) auf der Anlageseite (12) eine umlaufende Ringnut (15) zur Aufnahme der Formdichtung (1T) aufweist.

6. Elektrischer Winkelsteckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (15) seitliche Fortsätze (19) zur Aufnahme der Halteflügel (18) der Formdichtung (1T) aufweist.

7. Elektrischer Winkelsteckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialpressabschnitt (13) der Formdichtung (11*) in axialer Richtung und der Radialpressabschnitt (14) der Formdichtung (11*) in radialer Richtung über die über die Ringnut (15) vorsteht.

8. Elektrischer Winkelsteckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der endseitige Schenkelabschnitt (8) des Verbindungsschenkels (5) eine umlaufende Ringausnehmung (16) aufweist.

9. Elektrischer Winkelsteckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Dichtlippe (17) des Radialpressabschnittes (14) der Formdichtung (11‘) in die Ringausnehmung (16) des Verbindungsschenkels (5) eingreift.

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10. Elektrischer Winkelsteckverbinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (17) an einem Grund (20) der Ringausnehmung (16) in Anlage ist.