DE102004062003A1

DE102004062003A1 - Stecker eines Aggregats mit einer integrierten Dichtungsmatte

Info

Publication number: DE102004062003A1
Application number: DE200410062003
Authority: DE
Inventors: Jens Maerkle; Ilya Kuperberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2006-07-13
Also published as: WO2006069863A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf in einem Stecker zusätzlich angeordnete Dichtungselemente. DOLLAR A Diese Dichtungselemente (8¶1...n¶) sind derart angeordnet, dass diese im montierten Zustand die Kontaktelemente (6) des Steckers (1) umgeben. Vorzugsweise sind diese in einer Ebene angeordnet und einstückig miteinander verbunden, so dass diese eine Dichtungsmatte (8; 8') bilden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stecker eines Aggregats zur Herstellung einer elektrischen Steckverbindung mit einem Gegenkontakt, bestehend aus

– einem Gehäuse, das zumindest teilweise mit dem Aggregat verbindbar ist,
– im Inneren des Gehäuses angeordneten stiftartig ausgebildeten Kontaktelementen, die mit im gesteckten Zustand im Gegenkontakt vorgesehenen Buchsenkontaktelementen zusammenwirken und
– und einer Dichtung zur Abdichtung des Inneren des Gehäuses gegenüber seiner äußeren Umgebung.

Definition

Unter fluiddicht ist zu verstehen, dass weder Flüssigkeiten noch Gase (auch nicht Luft) in das Innere des Steckers eindringen können.

Stecker der vorstehenden Art werden in der Regel dafür verwendet, eine elektrische Verbindung zu einem mit dem Stecker verbundenen Aggregat, beispielsweise zu einer Fensterheberelektronik herzustellen. Der Stecker weist im Inneren seines Gehäuses Kontaktelemente auf, die mit einer Steuerung des Aggregats verbunden sind. Die Kontaktelemente selbst sind in dem Gehäuse angeordnet und weisen eine pin- oder stiftartige Kontur auf. Im gesteckten Zustand mit einem Gegenkontakt werden diese pin- oder stiftartigen Kontaktelemente von einem Buchsenkontaktelement zumindest teilweise umgriffen, so dass eine elektrische Steckverbindung hergestellt wird.

Das Gehäuse weist auf seiner Außenseite in der Regel Dichtungen auf, die für die Abdichtung des Inneren des Gehäuses zuständig sind. Die Herstellung solcher Dichtungen ist in der Regel derart vorgesehen, dass die einzelnen Dichtungen angespritzt werden. Vorzugsweise werden die Kontaktelemente in demselben Herstellungsprozess umspritzt, in dem auch die Herstellung der übrigen Bauelemente erfolgt.

Bei einer anderen Auswahl von Steckern werden die Kontaktelemente nicht umspritzt, sondern diese sind in bereits vorgesehene Kontaktkammern einsteckbar. Dies stellt ein wesentlich kostengünstigeres Verfahren zur Herstellung von Steckern der vorste henden Art dar und wird insbesondere bei hochpoligen Steckern bzw. Steckerleisten eingesetzt.

Nachteile des Standes der Technik

Ein Nachteil von eingesteckten Kontaktelementen in Kontaktkammern von Steckern besteht darin, dass diese nur in Zusammenwirkung mit dem Gegenkontakt ein fluiddichtes System darstellen. Sofern ausschließlich der Stecker in Berührung mit Feuchtigkeit oder Flüssigkeit gelangt, weisen solche hergestellten Stecker ca. zehnmal höhere Leckageraten auf im Vergleich zu solchen, bei denen die einzelnen Kontaktelemente umspritzt werden.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen fluiddichten Stecker bereitzustellen, der auch ohne Gegenstecker fluiddicht ist und kostengünstige Vorteile der Herstellung eines Steckers aufweist.

Lösung der Aufgabe

Der Kerngedanke der Lösung der Aufgabe ist es, zusätzlich im Bereich der Kontaktelemente Dichtungselemente bereitzustellen, die jedes einzelne Kontaktelement umgeben, so dass das Innere des Gehäuses eines Steckers fluiddicht auch ohne aufgesteckten Gegenkontakt ist.

Erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zusätzlich im Bereich der Kontaktelemente, vorzusgweise im Grund des Steckers, weitere Dichtungselemente vorgesehen sind, die jedes einzelne Kontaktelement vollständig umgeben und jeweils zueinander derart angeordnet sind, dass sich eine Dichtungsmatte ergibt.

Vorteile der Erfindung

Einer der wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Steckers für ein Aggregat zur Herstellung einer elektrischen Steckverbindung mit einem Gegenkontakt bestehen darin, dass auf ein kostengünstige Herstellungsverfahren zur Herstellung von Steckern (Einfügen von Kontaktelementen in Kontaktkammern eines Steckers) zurückgegriffen werden kann.

Damit ist es auch möglich geworden, auf die doch erheblichen Vorteile und die Flexibilität des genannten Herstellungsprozesses zurückzugreifen. Somit sind auch nur geringe kundenspezifische Einrichtungs- bzw. Automatisierungskosten notwendig. Spritzgußmaschinen und so genannte Stitch-Maschinen können weiterhin verwendet werden.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Dichtungsmatte gleichzeitig auch Bestandteil des um das Gehäuse umlaufenden Dichtungselements, so dass die Dichtungsmatte selbst keinen zusätzlichen Prozessschritt beansprucht.

Die Dichtungsmatte selbst weist im Innenrandbereich der Kontaktelemente Materialanhäufungen auf. Vorzugsweise sind diese Materialanhäufungen trichterförmig ausgebildet und weisen Ausdehnungen auf, durch die die Kotaktelemente hindurchsteckbar sind. Im nichtmontierten Zustand sind diese Ausnehmungen vorzugsweise ge schlossen, so dass während des Montageprozesses (Stitchvorgang) die Kontaktelemente hindurchgestochen werden müssen.

Um eine funktionsgerechte Dichtung zwischen dem Kontaktelement und der Dichtungsmatte zu gewährleisten, weisen die Kontaktelemente Oberflächenstrukturen auf, die sich an die Dichtungsmatte anpassen. Um die Durchstechkraft von den Kontaktelementen durch die Dichtungsmatte zu verringern, verringert sich der Querschnitt der Ausnehmung in Steckrichtung.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Dichtungsmatte derart gestaltet, dass die einzelnen Dichtungselemente jeweils unabhängig von dem benachbarten Kontaktelement montierbar sind.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsmatte für den hier vorliegenden Stecker sieht vor, dass die erfindungsgemäße Dichtungsmatte ein Kernelement aufweist, dessen Abmaße größer sind als die Bereiche, die zur Aufnahme der Kontaktelemente vorgesehen sind. Dadurch kann die Dichtungsmatte auch zwischen dem Gehäuseinneren und dem Gehäuseäußeren des Steckers angeordnet werden und zusätzliche Dichtfunktionen des Gehäuses übernehmen. Zusätzlich gibt es die Möglichkeit, dass auch hier in ein und demselben Herstellungsprozess die umlaufende Dichtung des Gehäuses gleichzeitig mit der Dichtungsmatte mitgespritzt werden kann.

Eine weitere Variante der Ausbildung des erfindungsgemässen Steckers kann darin bestehen, dass bei einer Ausgestaltung die Dichtungsmatte innerhalb des Gehäuses des Steckers angeordnet ist. Bei einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Dichtungsmatte im Bereich der Gehäusewandung und bei einer dritten Ausgestaltung außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden beschreibenden Zeichnungen sowie den Ansprüchen hervor.

Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckers eines Aggregats, teilweise mit geöffnetem Gehäuse;
2 eine perspektivische Ansicht auf den erfindungsgemäßen Stecker gemäß 1, mit geöffnetem Gehäuse;
3 eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsmatte;
4 eine perspektivische Ansicht auf eine alternative Ausführungsform der Dichtungsmatte gemäß 3, montiert an einem Stecker, der teilweise dargestellt ist;
5 eine perspektivische Darstellung der Dichtung für das Gehäuse zusammen mit der erfindungsgemäßen Dichtungsmatte gemäß 3;
6 eine perspektivische Ansicht auf ein Kontaktelement des Steckers gemäß den 1, 2 und 4.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
In 1 ist eine perspektivische Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Stecker 1 dargestellt. Der Stecker 1 besteht aus einem Gehäuse 2, wobei das Gehäuse 2 auf seiner einen Seite 3 mit einem hier in der Zeichnung nicht näher dargestellten Aggregat koppelbar ist. Auf seiner anderen Seite 4 weist der erfindungsgemäße Stecker 1 einen Kontakt 5 auf, in den ein auf der Zeichnung nicht näher dargestellter Gegenkontakt steckbar ist, wobei dieser Gegenkontakt mit den in 1 teilweise sichtbaren Kontaktelementen 6 zusammenwirkt.
Der Stecker 1 weist auf seiner einen Seite 3, die zu dem nicht näher dargestellten Aggregat hinweist, eine um diese Schnittstelle ausgebildete Dichtung 7 auf, die sich an die äußere Kontur dieser einen Seite 3 anpasst und umlaufend gestaltet ist.
In 2 ist das Gehäuse 2 der Stecker 1 weiter aufgeschnitten, um die Anordnung und die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungsmatte 8 darzustellen.
Die in den 2 und 3 dargestellten Dichtungselemente 8_1...n sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel derart zueinander angeordnet, dass die einzelnen Dichtungselemente 8_1...n die erfindungsgemäße Dichtungsmatte 8 ergeben.
Die Dichtungsmatte 8 weist eine flächige Ausbildung auf und zeigt in den Bereichen 9 Materialanhäufungen 10 auf, wobei diese Materialanhäufungen 10 sich tetraedermäßig von der flächigen Struktur des jeweiligen Dichtungselements 8_1...n wegerstrecken und jeweils Öffnungen 11 aufweisen, die derart bemessen sind, dass die Kontaktelemente 6 hindurchgestoßen werden können.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 11 bereits durchstoßen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Öffnungen 11 zumindest in einem Teilbereich der Materialanhäufungen 10 geschlossen sind, so dass sich durch das Hindurchstechen des jeweiligen Kontaktelements 6 eine optimale Dichtigkeit zwischen Kontaktelement 6 und der Dichtungsmatte 8 ergibt. Die Materialanhäufungen 10 sind deswegen vorgesehen, um eine große Dichtfläche zu bilden und zum anderen bei Hindurchstechen des jeweiligen Kontaktelements 6 zu vermeiden, dass die Dichtungsmatte 8 ausreißt.
Ferner ist die Dichtungsmatte 8 (3) derart gestaltet, dass diese aus einem Kernelement 12 besteht, wobei dieses Kernelement 12 in seinen Abmessungen größer bemessen ist als die Bereiche 9, in denen die Materialanhäufung 10 angeordnet ist. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass das Kernelement 12 auch dafür verwendet wird, eine Dichtung zwischen dem Gehäuseinneren und dem Gehäuseäußeren zu bilden.
In 4 ist eine Alternative der in 3 dargestellten Dichtungsmatte 8' dargestellt. Die Dichtungsmatte 8' ist nahezu ähnlich dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel aufgebaut. Sie weist jedoch kein entsprechendes Kernelement 12 auf und zudem sind die Öffnungen 11', in denen die Kontaktelemente 6 eingestochen sind, in ihrer Tiefe wesentlich größer bemessen. Der obere Teil des hier dargestellten weiteren Ausführungsbeispiels nur aus Darstellungsgründen ist durchsichtig dargestellt, um das Anpassen des Kontaktelements 6 im Bereich der Öffnung 11 der Dichtungsmatte 8 besser darzustellen.
In 5 ist perspektivisch die Dichtung 7 und die Dichtungsmatte 8 dargestellt. Über einen Verbindungssteg 13 ist die Dichtungsmatte 8 unverlierbar mit dem Dichtungselement 7 verbunden. Dadurch ist es möglich, eine einfache Montage vorzubereiten, ohne den bisher bekannten Verarbeitungsprozess verändern zu müssen.
In 6 ist eine gesonderte Ausführung eines Kontaktelements 6, wie es in den 1 bis 5 dargestellt ist, gezeigt. Dieses Kontaktelement 6 weist in den Bereichen 14 Oberflächenstrukturen 15 auf, in denen die Dichtungsmatte 8, 8' im montierten Zustand angeordnet ist. Die Veränderung der Oberflächenstruktur 15 soll ein besseres Dichtvermögen herstellen und garantieren.
Durch eine sehr einfache Maßnahme kann auf das bisher kostengünstige Herstellungsverfahren, nämlich Einfügen von Kontaktelementen in Kontaktkammern eines Steckers, zurückgegriffen werden. Die Leckagerate wird dabei erheblich verringert.

Claims

Stecker eines Aggregats zur Herstellung einer elektrischen Steckverbindung mit einem Gegenkontakt, bestehend aus – einem Gehäuse, das zumindest teilweise mit dem Aggregat verbindbar ist, – im Inneren des Gehäuses angeordneten stiftartig ausgebildeten Kontaktelementen, die im gesteckten Zustand mit im Gegenkontakt vorgesehenen Buchsenkontaktelementen zusammenwirken und – einer Dichtung zum Abdichten des Inneren des Gehäuses gegenüber seiner äußeren Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Kontaktelemente (6) jeweils von mindestens einem Dichtungselement (8_1...n ) umgeben sind und diese derart zueinander angeordnet sind, dass diese eine Dichtungsmatte (8; 8') bilden.
Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dichtungselemente (8_1...n ) eine einstückig ausgebildete Dichtungsmatte (8; 8') bilden.
Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich (9) der jeweiligen Kontaktelemente (6) die Dichtungsmatte (8; 8') eine Materialanhäufung (10) aufweist.
Stecker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialanhäufung (10) trichterförmig ausgebildet ist.
Stecker nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Öffnungen (11; 11') in den Dichtungsmatten (8; 8') vorgesehen sind, in die die Kontaktelemente (6) einstechbar sind.
Stecker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Öffnungen (11; 11') kleiner sind als die Abmessungen der durch diese Öffnungen hindurchzuführenden Kontaktelemente (6).
Stecker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Öffnungen (11; 11') im Querschnitt sich in Stechrichtung verringernde Durchmesser aufweisen.
Stecker nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (11; 11') im Querschnitt sich in Stechrichtung verkleinernde Abmessungen aufweisen.
Stecker nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmatte (8; 8') Mittel aufweist, die zur Befestigung an dem Stecker (1) vorgesehen sind.
Stecker nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmatte (8; 8') mit der Dichtung (7) einstückig ausgebildet ist.
Stecker nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmatte (8; 8') derart ausgebildet ist, dass diese ein Kernelement (12) aufweist, das in seinen Abmessungen größer ausgebildet ist als die Bereiche (9), die zur Aufnahme der Kontaktelemente (6) vorgesehen sind und dass die Öffnungen (11; 11') zumindest auf einer Seite des Kernelements (12) vorgesehen sind.
Stecker nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (6) Oberflächenstrukturen (15) aufweisen, die rillenartig ausgebildet sind.
Stecker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstrukturen (15) wahlweise einseitig, zumindest teilweise oder umlaufend um das Kontaktelement (6) herum angeordnet sind.