DE10048063A1 - Dichtelement für eine elektrische Steckvorrichtung - Google Patents

Abstract

Ein Dichtelement (13) für eine elektrische Steckvorrichtung (10) ist so auszubilden, daß bei einem Koppeln eines ersten Steckverbinders (11) und eines zweiten Steckverbinders (12) der Steckvorrichtung (10) diese hinsichtlich ihrer Dichtung zwischen den beiden Steckverbindern (11), (12) funktionsfähig bleibt. DOLLAR A Hierzu weist das aus einem Elastomer bestehende Dichtelement (13), das aus einem Grundkörper (21) mit rechteckförmiger Querschnittsfläche und aus diesem hervorragenden Lamellen (24) besteht, eine Dimensionierung des Grundkörpers (21) der Art auf, daß die Verhältniszahl zwischen seiner axial verlaufenden Höhe H und seiner radial verlaufenden Breite B kleiner als oder gleich 15 ist. Dabei ist das Dichtelement (13) mittels des Grundkörpers (21) stoffschlüssig an dem ersten Steckverbinder (11) fixiert. DOLLAR A Das Dichtelement (13) ist insbesondere für den Einsatz in der Automobilindustrie vorgesehen.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Dichtelement für eine elektrische Steckvorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1. Ein solches Dichtelement ist durch die DE 19 74 3 104 A1 bei einem elektrischen Steckverbinder, der als Teil einer elektrischen Steckvorrichtung mit einem Gegenstecker in lösbarer Weise koppelbar ist, bekannt.

Das Dichtelement ist als eine umlaufende, geschlossene Radialdichtung ausgebildet, die mittelbar an einem Gehäuse des Steckverbinders auf einem Bund gelagert ist. Das Dichtelement weist einen Grundkörper mit im wesentlichen rechteckförmiger Querschnittsfläche auf. Außenliegend erheben sich aus dem Grundkörper mehrere, axial beabstandete, radial gerichtete Dichtlippen.

Beim Zusammenführen des Steckverbinders mit dem Gegenstecker kommen die Dichtlippen in kraftschlüssige Anlage an eine Innenseite einer Führungshülse des Gegensteckers, die in einen korrespondierenden Führungskanal des Steckverbinders eingeschoben wird. Ein axiales Verschieben des Dichtelements in Einsteckrichtung des Führungsbundes wird dabei durch eine Schulter verhindert, die den Grundkörper partiell abstützt.

Bei Steckvorrichtungen, die aufgrund von Miniaturisierungsbestrebungen nur ein sehr kleines Bauvolumen aufweisen dürfen, kann es bei geringem radialen Freiraum zwischen dem Bund des Steckverbinders und der Innenseite der Führungshülse des Gegensteckers, der dann nur eine geringe Bauhöhe des Dichtelements erlaubt, zu Funktionsstörungen an dem Dichtelement kommen. Wenn, um die zulässige Höhe des Dichtelements noch erhalten zu können, der Grundkörper sehr dünn ausgelegt wird, so wird dessen Steifigkeit so gering, daß eine sichere Kopplung der Steckverbindung nicht mehr gewährleistet ist. Es kommt dann beim Aufschieben der Führungshülse auf das Dichtelement zu einem Aufwerfen der Dichtung.

Eine so gestauchte Dichtung behindert das vollständige Schließen der Steckvorrichtung und führt zu deren Undichtheit.

Wird hingegen der Grundkörper mit entsprechender Bauhöhe ausreichend steif ausgebildet und als Ausgleich die Dichtlippen mit geringer Bauhöhe ausgeformt, so kann das Schließen der Steckvorrichtung ohne ein Verwerfen des Dichtelements bestimmungsgemäß vorgenommen werden, allerdings nur auf Kosten einer unzureichenden Dichtungspressung des Dichtelements.

Für eine funktionsfähige Steckvorrichtung ist sowohl eine Verwerfung des Dichtelements als auch dessen unzureichende Dichtwirkung unerwünscht.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Dichtelement für eine elektrische Steckvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten in zufriedenstellendem Maß verhindert werden. Dazu ist das Dichtelement an dem ersten Steckverbinder stoffschlüssig angebracht und in seinem Grundkörper derart dimensioniert, daß dieser eine Verhältniszahl zwischen seiner axial verlaufenden Höhe H und seiner radial verlaufenden Breite B aufweist, die kleiner als oder gleich 15 ist. Durch die stoffschlüssige Fixierung des Dichtelements mittels seines Grundkörpers an dem ersten Steckverbinder wird dem Grundkörper selbst bei einer geringen radialen Erstreckung, durch die das Dichtelement auch unter beengten Einbauverhältnissen noch einsetzbar ist, eine hohe Eigensteifigkeit vermittelt.

Damit ist gewährleistet, daß der Grundkörper auch bei einer axialen Beaufschlagung der aus ihm herausragenden Dichtglieder ohne Verwerfungen bleibt und das Dichtelement für eine funktionssichere Abdichtung der Steckvorrichtung die erforderliche Eigensteifigkeit beim Koppeln der beiden Steckverbinder aufweist.

Somit sind die Voraussetzungen für eine abgesicherte Dichtwirkung des Dichtelements an der Steckvorrichtung gegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der Figurenbeschreibung näher erläutert.

Jeweils in einer Schnittdarstellung ist in der Fig. 1 ausschnittsweise eine Steckvorrichtung und in der Fig. 2 ein Dichtelement gezeigt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Eine elektrische Steckvorrichtung 10 nach der Fig. 1 weist als Hauptbestandteile einen ersten Steckverbinder 11, einen zweiten Steckverbinder 12 und ein Dichtelement 13 auf. Die beiden Steckverbinder 11, 12 sind miteinander reversibel koppelbar, wobei das Dichtelement 13 die zusammengefügten Steckverbinder 11, 12 gegeneinander abdichtet und so die Steckvorrichtung 10 vor äußeren Einflüssen, insbesondere Spritzwasser schützt.

Der erste Steckverbinder 11 weist ein langgezogenes Steckergehäuse 14 aus Kunststoff auf. In bekannter und nicht mehr dargestellter Weise sind in dem ersten Steckverbinder 11 Kontaktelemente zur Kontaktierung mit Gegenkontaktelementen des nur ansatzweise gezeigten zweiten Steckverbinders 12 vorhanden. Die Anzahl und Anordnung der Kontaktelemente bestimmt die Querschnittsfläche des Steckergehäuses 14. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist sie in nicht dargestellter Weise ansatzweise kreisförmig; alternativ könnte sie beispielsweise auch ansatzweise rechteckförmig mit gerundeten Eckbereichen sein.

Das Steckergehäuse 14 enthält einen, dem zweiten Steckverbinder 12 zugewandten länglichen Führungsbund 16, dessen Querschnittsfläche über seinem axial gerichteten Längsverlauf konstant ist. Auf einem Teilabschnitt 17 des Führungsbundes 16, der von einem freiliegenden Ende 18 des Führungsbundes 16 beabstandet ist, ist das Dichtelement 13, das in der Fig. 2 separat dargestellt ist, stoffschlüssig fixiert. Diese Fixierung ergibt sich durch die Herstellung des Steckergehäuses 14 und des Dichtelements 13 im Zweikomponentenspritzgießen, bei dem in einem einzigen Kunststoffspritzwerkzeug zuerst das Steckergehäuse 14 gespritzt und anschließend das Dichtelement 13 am Führungsbund 16 aufgespritzt wird.

Alternativ könnte das Dichtelement 13 auch auf eine andere festhaftende Art an dem ersten Steckverbinder 11 angebracht sein, beispielsweise über eine Klebung.

Das Dichtelement 13 ist ringförmig geformt. Es weist einen Grundkörper 21 mit rechteckförmiger Querschnittsfläche auf, dessen axiale Erstreckung in der Fig. 2 mit H für seine Höhe und dessen radiale Erstreckung hier mit B für seine Breite bezeichnet ist. Aus einer Außenseite 22 des Grundkörpers 21 erheben sich radial gerichtete, axial voneinander parallel beabstandete Dichtglieder 23 in Form von Lamellen 24, deren Querschnittsfläche jeweils in der Art eines gleichschenkligen Dreiecks ausgebildet ist, wobei ein Schenkel des Dreiecks entlang der Außenseite 22 verläuft. Die Lamellen 24 könnten alternativ auch mit einer anderen Querschnittsfläche, die beispielsweise die Form einer Halbellipse aufweist, versehen sein.

Die Lamellen 24, die mit dem Grundkörper 21 einstückig sind, sind durch ihre außenliegende, hervorstehende Anordnung mit jeweils einem spitz zulaufenden freien Ende 25 an diesem leicht umlenkbar.

Von dem in der Fig. 1 nur ansatzweise dargestellten zweiten Steckverbinder 12 ist ein Teilbereich eines hülsenförmigen Aufnahmekörpers 26 gezeigt, der in der Form und der lichten Weite so auf den mit dem Dichtelement 13 versehenen Führungsbund 16 des ersten Steckverbinders 11 abgestimmt ist, daß bei einem axial gerichteten, in Richtung eines Pfeiles 27 erfolgenden Aufschiebens des Aufnahmekörpers 26 auf den Führungsbund 16 die Lamellen 24 von einem Einführtrichter 28 an der Stirnseite des Aufnahmekörpers 26 erfaßt werden.

Bei einem weitergeführten Zusammenführen der beiden Steckverbinder 11, 12, bei der alternativ auch der erste Steckverbinder 11 entgegen der Richtung des Pfeiles 27 in den zweiten Steckverbinder 12 partiell eingeschoben werden kann, werden die freien Enden 25 der Lamellen 24 von einer Innenwand 29 des Führungsbundes 16 umgelenkt.

Die beim Zusammenführen der beiden Steckverbinder 11, 12 auf das Dichtelement 19 einwirkenden Axialkräfte werden von den Lamellen 24 auf den Grundkörper 21 und von diesem auf den Führungsbund 16 übertragen.

Eine Zusammenstauchung oder Verwerfung des Grundkörpers 21 und somit des Dichtelements 19 findet dabei nicht statt, da der Grundkörper 21 eine ausreichende Eigensteifigkeit aufweist mit einer Verhältniszahl zwischen seiner axial verlaufenden Höhe H und seiner radial verlaufenden Breite B, die nicht größer als 15 ist. Die Eigensteifigkeit des Grundkörpers 21 ergibt sich im wesentlichen durch die stoffschlüssige Haftung des Grundkörpers 21 auf dem Führungsbund 16, bei der die Steifigkeit des Führungsbundes 16 von dem Grundkörper 21 bis zum Erreichen der Haftungsgrenze der stoffschlüssigen Verbindung übernommen wird.

Auf einem solchermaßen stabilisierten Grundkörper 21 ist es möglich, die radiale Erstreckung der Lamellen 24 ausreichend hoch zu wählen, um in allen Toleranzlagen des Führungsbundes 16, des Dichtelements 13 und des Aufnahmekörpers 26 den Flächenpressungsdruck der freien Enden 25 der Lamellen 24 an der Innenwand 29 zu erreichen, der für eine hinreichend dichte Steckvorrichtung 10 erforderlich ist.

Claims (6)

1. Dichtelement für eine elektrische Steckvorrichtung, die einen ersten Steckverbinder (11) aufweist, der mit einem zweiten Steckverbinder (12) reversibel koppelbar ist, wobei an dem ersten Steckverbinder (11) außenliegend ein Dichtelement (13) gelagert ist, das bei einem axial gerichteten, längs einer Steckrichtung verlaufenden Zusammenfügen der beiden Steckverbinder (11), (12) von dem zweiten Steckverbinder (12) beaufschlagt wird, wobei das Dichtelement (13) wenigstens einen Grundkörper (21) mit insbesondere rechteckförmiger Querschnittsfläche und aus dem Grundkörper (21) nach außen ragende Dichtglieder (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (13) mittels des Grundkörpers (21) an dem ersten Steckverbinder (11) stoffschlüssig fixiert ist und der Grundkörper (21) eine Dimensionierung der Art aufweist, daß die Verhältniszahl zwischen seiner axial verlaufenden Höhe H und seiner radial verlaufenden Breite B kleiner als oder gleich 15 ist.

2. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung des Grundkörpers 21 an dem ersten Steckverbinder 11 über ein Zweikomponentenspritzgießen oder Klebung erfolgt.

3. Dichtelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (21) eine rechteckförmige Querschnittsfläche aufweist.

4. Dichtelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtglieder (23) aus einer Außenseite (22) des Grundkörpers (21) ragen und mit dem Grundkörper (21) einstückig sind.

5. Dichtelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtglieder (23) vorzugsweise radial gerichtete, umlaufend geschlossene, axial voneinander parallel beabstandete Lamellen (24) sind.

6. Dichtelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Steckverbinder (12) einen hülsenförmigen Aufnahmekörper (26) aufweist, der beim Zusammenfügen der beiden Steckverbinder (11), (12) mit der Erfassung der Lamellen (24) diese entgegen ihrer Rückstellkraft bereichsweise verformt.