DE102010013446A1

DE102010013446A1 - Steckerelement mit Verriegelungsabdichtung

Info

Publication number: DE102010013446A1
Application number: DE102010013446A
Authority: DE
Inventors: Markus Gimbel; Joachim Schneider; Richard Forell
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-06
Also published as: JP6099723B2; EP2553776B1; BR112012024363B1; CN103119794B; MX2012011332A; WO2011120868A3; EP2553776A2; CN103119794A; US20130029508A1; RU2557799C2; JP2016035931A; WO2011120868A2; DE202010018115U1; RU2012146252A; JP2013524421A; BR112012024363A2; US9859650B2; ES2479694T3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steckerelement (2, 2') eines Steckverbinders (1) für eine durch ein Loch (4) in einer Wand (5) hindurch reichende abgedichtete elektrische Steckverbindung, mit einem Umgehäuse (9, 9'), das einen Innenraum (46) aufweist, der zumindest abschnittsweise eine Gegensteckeraufnahme (45) für ein zum Steckerelement (2, 2') komplementäres Gegensteckerelement (3) ausbildet, mit einer Verriegelungsvorrichtung (11, 11'), die von außerhalb des Umgehäuses (9) betätigbar und von einer Entriegelungsstellung (T) in eine Verriegelungsstellung (R) beweglich ist, wobei zumindest in der Verriegelungsstellung (R) die Verriegelungsvorrichtung (11, 11') in den Innenraum (46) reicht und die Gegensteckeraufnahme (45) zumindest abschnittsweise überlappt, und mit wenigstens einem zumindest in einer Endsteckstellung des Steckverbinders (1) am Umgehäuse (9, 9') anliegenden Dichtelement (18, 18'), durch das die Gegensteckeraufnahme (45) gegenüber der äußeren Umgebung des Steckverbinders (1) abdichtbar ist. Um einen abgedichteten Steckverbinder (1) mit möglichst kleinen Abmaßen zu schaffen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens ein Dichtelement (18, 18') zumindest in der Verriegelungsstellung (R) zwischen dem Umgehäuse (9, 9') und der Verriegelungsvorrichtung (11, 11') abdichtend angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steckerelement eines Steckverbinders für eine durch ein Loch in einer Wand hindurchreichende abgedichtete elektrische Steckverbindung, mit einem Umgehäuse, das einen Innenraum aufweist, der zumindest abschnittsweise eine Gegensteckeraufnahme für ein zum Steckerelement komplementäres Gegensteckerelement ausbildet, mit einer Verriegelungsvorrichtung, die von außerhalb des Umgehäuses betätigbar und von einer Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung beweglich ist, wobei zumindest in der Verriegelungsstellung die Verriegelungsvorrichtung in den Innenraum reicht und die Gegensteckeraufnahme wenigstens abschnittsweise überlappt, und mit wenigstens einem zumindest in einer Endsteckstellung des Steckverbinders am Umgehäuse anliegenden Dichtelement, durch das die Gegensteckeraufnahme gegenüber der äußeren Umgebung abdichtbar ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Steckverbinder für eine durch ein Loch in einer Wand reichende elektrische Steckverbindung, mit einem Steckerelement, das auf einer ersten, und einem Gegensteckerelement, das auf einer zweiten Seite der Wand anzuordnen ist.
Steckerelemente und Steckverbinder der vorgenannten Art sind bekannt. Sie werden beispielsweise in Automobilen für durch Löcher in Karosserieblechen hindurchreichende Steckverbindungen verwendet. Da die Automobilkarosserien schädlichen Umwelteinflüssen wie Nässe, Schmutz und korrosiven Medien ausgesetzt sein können, sind sowohl die Steckverbinder gegenüber der Karosserie bzw. der von dieser gebildeten Wand als auch die elektrischen Kontaktelemente innerhalb des Steckverbinders gegenüber der äußeren Umgebung abgedichtet.
Die Verriegelungsvorrichtung, auch Connector Positioning Assurance (CPA) genannt, verriegelt den Steckverbinder in der Endsteckstellung, indem sie das Steckerelement und das Gegensteckerelement zusammenhält und/oder gegen ein ungewolltes Trennen sichert. Des Weiteren kann die Verriegelungsvorrichtung ein Zusammenführen des Steckerelements mit dem Gegensteckerelement erleichtern, wenn beim Betätigen der Verriegelungsvorrichtung in den Steckverbinder eingeleitete Kräfte beim Überwinden der Steckkraft behilflich sind.
Ein gattungsgemäßer Steckverbinder ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 1 745 528 B1 der gleichen Anmelderin bekannt. Bei diesem Steckverbinder tauchen am Gegensteckerelement angebrachte Verriegelungshilfen durch jeweils eine Öffnung am Steckerelement, wobei jeweils ein ringförmig die Öffnung umschließendes Dichtelement zwischen dem Gegensteckerelement und dem Steckerelement abdichtend sitzt, um Flüssigkeiten daran zu hindern, in die Gegensteckeraufnahme zu gelangen.
Bei dem bekannten Steckverbinder ist von Nachteil, dass der vom Dichtelement zwischen dem Steckerelement und dem Gegensteckerelement eingenommener Raum zur Verbreiterung eines Durchreichabschnittes des Steckverbinders führt, der in der Endsteckstellung im Loch angeordnet ist. Folglich ist auch das Loch um ein zur Unterbringung der Dichtung erforderliches Maß verbreitert. Jedoch besteht ein Bestreben, derartige Löcher möglichst klein auszugestalten, um beispielsweise eine Autokarosserie im Bereich des Loches möglichst wenig zu schwächen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das Dichtelement ein Eindringen von Flüssigkeiten in den Innenraum des Umgehäuses nicht verhindern kann. Somit kann sich Flüssigkeit im Umgehäuse sammeln.
Der vorliegenden Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder bereitzustellen, der bei möglichst geringen Außenmaßen bestmöglich abgedichtet ist.
Am Eingangs genannten Steckerelement ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens ein Dichtelement zumindest in der Verriegelungsstellung zwischen dem Umgehäuse und der Verriegelungsvorrichtung angeordnet ist. Das Dichtelement sitzt abdichtend zwischen dem Umgehäuse und der Verriegelungsvorrichtung.
Beim Eingangs genannten Steckverbinder ist die Aufgabe durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Steckerelement gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung hat bei einer gleichbleibenden Anzahl von Kontaktelementen den Vorteil, dass der gemäß dem Stand der Technik vom Dichtelement eingenommene Raum eingespart wird. Folglich kann der gesamte Steckverbinder und somit auch das Loch kleiner bzw. schmaler ausgestaltet sein als bei einem Steckverbinder gemäß dem Stand der Technik mit gleicher Kontaktbestückung. Die Gegensteckeraufnahme kann statt zwischen dem Umgehäuse und dem Gehäuse des Gegensteckers an der Verriegelungsvorrichtung gegen die Außenumgebung abgedichtet sein, ohne die Abmaße von Stecker-, Gegensteckeraufnahme oder Durchreichabschnitt zu beeinflussen.
Die erfindungsgemäße Lösung kann durch die folgenden weiteren, jeweils für sich vorteilhaften Ausführungsformen beliebig ergänzt und weiter verbessert werden.
So ist gemäß einer ersten weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckerelements möglich, dass das Umgehäuse wenigstens eine Öffnung zum Innenraum aufweist, wobei zumindest in der Verriegelungsstellung das wenigstens eine Dichtelement im Bereich der Öffnung angeordnet ist. Somit kann bereits im Bereich der Öffnung ein Eindringen von schädlichen Substanzen vermieden und möglichst der gesamte Innenraum gegen die Außenumgebung abgedichtet sein.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform kann das wenigstens eine Dichtelement zumindest in der Verriegelungsstellung um einen Umfang eines Randabschnittes der Öffnung anliegen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Dichtelement in die Öffnung eingepasst ein sicheres Abdichten des gesamten Innenraums gewährleisten kann, ohne Gefahr zu laufen, beim Überführen des Steckverbinders in die Endsteckstellung zu verrutschen.
Eine Montage und Demontage eines erfindungsgemäßen Steckerelements lässt sich gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform vereinfachen, indem zumindest in der Verriegelungsstellung ein Betätigungsabschnitt der Verriegelungsvorrichtung von außerhalb des Umgehäuses zugänglich angeordnet ist. Die Verriegelungsvorrichtung kann eine Doppelfunktion erfüllen, wenn vorgesehen ist, dass der Betätigungsabschnitt die Öffnung verschließt.
Die Fertigung eines erfindungsgemäßen Steckerelements lässt sich dadurch weiter vereinfachen, dass das wenigstens eine Dichtelement und ein zwischen dem Umgehäuse oder einem Durchreich- bzw. Steckabschnitt des Steckerelements und der Wand anzuordnendes Wanddichtelement zum Abdichten des Steckverbinders gegenüber der Wand einstückig ausgeformt sein kann.
Die Handhabung und Montage eines erfindungsgemäßen Steckerelements lassen sich darüber hinaus vereinfachen, indem die Verriegelungsvorrichtung als Schieber ausgestaltet sein kann, der in einer Vormontagestellung und in der Verriegelungsstellung am Umgehäuse verrastet sein kann.
Die Handhabung und Montage eines erfindungsgemäßen Steckerelements lassen sich dadurch weiter vereinfachen, dass das wenigstens eine Dichtelement zumindest abschnittsweise aus an das Umgehäuse angespritztem elastischem Material gebildet sein kann. Alternativ ist möglich, dass das wenigstens eine Dichtelement zumindest abschnittsweise aus an die Verriegelungsvorrichtung angespritztem elastischem Material gebildet ist. Diese Ausführungsformen haben den Vorteil, dass das Dichtelement unverlierbar mit dem Umgehäuse bzw. der Verriegelungsvorrichtung verbunden sein kann.
Das Dichtelement kann einen durch die Öffnung ragenden Holm der Verriegelungsvorrichtung zumindest abschnittsweise umfangsseitig umschließen. Diese Ausführungsform vereinfacht ähnlich wie eine im Randbereich der Öffnung angebrachte Dichtung ein gleichzeitiges Verriegeln und Abdichten des Umgehäuses beim Erreichen der Verriegelungsstellung.
Die Fertigung eines erfindungsgemäßen Steckerelements lässt sich vereinfachen, indem an der Verriegelungsvorrichtung wenigstens ein Verschlussstopfen ausgeformt ist, der zumindest in der Verriegelungsstellung durch eine Werkzeugausnehmung in einer Wandung des Umgehäuses ragt, wobei ein Stopfendichtelement zwischen dem Stopfen und der Werkzeugausnehmung angeordnet ist. Durch die Werkzeugausnehmung können Werkzeuge zum Herstellen des Steckerelements betätigt oder nach Beendigung eines Fertigungsschrittes ausgestoßen werden. Die Verriegelungsvorrichtung kann über das Verriegeln und eventuelle Verschließen der Öffnung hinaus eine zusätzliche Funktion erfüllen, indem sie zum Abdichten der durch eine Wandung des Umgehäuses hindurchreichenden Werkzeugausnehmung dient. Diese Zusatzfunktion kann besonders einfach dadurch realisiert sein, indem die Werkzeugausnehmung beispielsweise in einer Betätigungsrichtung mit der Öffnung fluchtet. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Verschlussstopfen als umfangsseitig mit dem wenigstens einen Stopfendichtelement umspritzter Zapfen ausgestaltet ist.
Beim Eingangs genannten Steckverbinder lässt sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch weiter verbessern, dass der Steckverbinder wenigstens zwei Reihen von Kontaktaufnahmen umfassen kann, wobei ein in der Endsteckstellung im Loch angeordneter Durchreichabschnitt des Steckverbinders eine quer zu den wenigstens zwei Reihen gemessene Breite von maximal 13 mm besitzen kann. Somit kann das Loch bzw. eine auf dem Durchreichabschnitt abgestimmte Breite des Loches möglichst schmal sein.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Die Ausführungsformen stellen lediglich mögliche Ausgestaltungen dar, bei denen einzelne Merkmale, wie oben beschrieben ist, unabhängig voneinander realisiert und weggelassen werden können. In der Beschreibung der Ausführungsformen sind der Einfachheit halber gleiche Merkmale und Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
1 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinders mit einem sich an einem Loch eines Wandabschnittes gegenüberliegend in einer Vorsteckstellung angeordnetem Stecker- und Gegensteckerelement;
2 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Steckerelements in einem Vormontagezustand;
3a eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Steckerelements;
3b eine Unteransicht des in 3a dargestellten Steckerelements;
3c eine Seitenansicht des in 3a dargestellten Steckerelements;
3d eine Draufsicht des in 3a dargestellten Steckerelements;
4 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Steckerelements in einem Montagezustand;
5 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Gegensteckerelements in einer schematischen Perspektivansicht;
6 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in einer Halbsteckstellung, wobei dieser entlang der in 3d dargestellten Schnittlinie A angeschnitten ist;
7 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in einer Endsteckstellung, wobei dieser entlang der in 3d dargestellten Schnittlinie A angeschnitten ist;
8 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in der Endsteckstellung, der entlang der in 3d dargestellten Schnittlinie B angeschnitten ist;
9a eine Draufsicht einer Wand und eines darin angebrachten Loches zum Durchstecken eines erfindungsgemäßen Steckverbinders;
9b eine Schnittansicht der in 9a dargestellten Wand entlang der in 9c dargestellten Schnittlinie C-C;
9c eine Unteransicht der in 9a dargestellten Wand;
10 eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform eines Umgehäuses und einer Verriegelungsvorrichtung eines erfindungsgemäßen Steckerelements im Vormontagezustand; und
11 eine perspektivische Ansicht des in 10 gezeigtes Umgehäuses und der Verriegelungsvorrichtung in der Endsteckstellung.
Zunächst ist ein erfindungsgemäßer Steckverbinder 1 anhand der 1 beschrieben. Der Steckverbinder 1 umfasst ein Steckerelement 2 und ein Gegensteckerelement 3. Das Steckerelement 2 und das Gegensteckerelement 3 sind sich an einem Loch 4 in einer Wand 5 gegenüberliegend angeordnet, wobei das Steckerelement 2 sich auf einer ersten Seite 6 der Wand und das Gegensteckerelement 3 sich auf einer zweiten Seite 7 der Wand befinden.
Die Wand 5 ist aus drei Wandelementen 5a–c gebildet, die in einer Höhenrichtung Z des Steckverbinders 1 voneinander beabstandet sind. Bei den Wandelementen 5a–c kann es sich beispielsweise um Bleche in einer Karosserie eines Automobils handeln.
Das Steckerelement 2 und das Gegensteckerelement 3 befinden sich in der in 1 gezeigten Darstellung in einer Vorsteckstellung V, in der sie bereits sind in einer Steckrichtung S des Steckerelements 2 bzw. einer Gegensteckrichtung G des Gegensteckerelements 3 durch das Loch 4 hindurch zusammengeführt zu werden. Dazu verfügt das Steckerelement 2 über einen Steckabschnitt 8, der als Stecker ausgeführt ist und vom Steckerelement 2 in der Steckrichtung S vorragt.
Des Weiteren verfügt das Steckerelement 2 über ein Umgehäuse 9. Das Umgehäuse 9 hat eine Öffnung 10 in einer quer zur Steckrichtung S und Höhenrichtung Z verlaufenden Längsrichtung X des Steckverbinders 1. In die Öffnung 10 ragt eine Verriegelungsvorrichtung 11. Zwei holmartige Verriegelungsorgane 12 erstrecken sich von außerhalb des Umgehäuses 9 durch die Öffnung 10 in ein inneres (hier noch nicht gezeigt) des Umgehäuses 9. Jedes der Verriegelungsorgane 12 umfasst ein Verriegelungselement 13 in Form einer kulissenartigen Führung, die als Aussparung im jeweiligen Verriegelungsorgan vorgesehen ist. Ein Betätigungsabschnitt 14 der Verriegelungsvorrichtung 11 umfasst einen Randabsatz 15, einen Kragen 16 und eine Betätigungsfläche 17.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist in einem Randbereich der Öffnung 10 eine Dichtung 18 eingelassen, die ausgestaltet ist, das Umgehäuse 9 gegenüber der Verriegelungsvorrichtung 11 abzudichten, wenn die Verriegelungsvorrichtung 11 bis zu einer Verriegelungsstellung R (hier noch nicht gezeigt) durch die Öffnung 10 hindurch in das Umgehäuse 9 eingeführt ist, so dass die Dichtung 18 dem Randabsatz 15 abdichtend umschließt sowie abdichtend an dem Kragen 16 anliegt.
Ein Wanddichtelement 19 umgibt einen in Steckrichtung S weisenden unteren Rand des Umgehäuses 9, um in einer Endsteckstellung E (hier noch nicht gezeigt) das Umgehäuse 9 gegenüber der ersten Seite 6 der Wand 5 abzudichten. Ferner ist ein Kabeldurchlass 20 am Umgehäuse 9 ausgeformt, durch den ein elektrischer Leiter, bzw. Kabel oder Kabelbündel in das Umgehäuse 9 eingeführt werden kann.
Das Gegensteckerelement 3 besitzt eine Steckeraufnahme 21, die ausgestaltet ist, den Steckabschnitt 8 des Steckerelementes 2 in der Endsteckstellung E aufzunehmen. Ein Steckerkragen 22 umgibt die Steckeraufnahme 21. An einer Außenseite des Steckerkragens 22 sind Verriegelungshilfen 23 in Form von sich in einer Querrichtung Y des Steckverbinders 1 vom Steckerkragen 22 weg erstreckenden Nocken ausgebildet. Die Verriegelungshilfen 23 sind ausgestaltet, den jeweiligen Verriegelungselementen 13 der Verriegelungsvorrichtung 11 zusammenzuwirken. Zum Durchführen der Verriegelungshilfen 23 durch das Loch 4 sind Verriegelungshilfenaussparungen 24 im Loch 4 ausgeformt, die das Loch 4 in seiner Breite in der Querrichtung Y erweitern.
Ein Durchreichabschnitt 25 ist in der Höhenrichtung Z bzw. entgegen der Gegensteckrichtung G unterhalb der Verriegelungshilfen 23 angeordnet und ausgestaltet, zumindest in der Endsteckstellung E eine sich in der Gegensteckrichtung G erstreckende Tiefe des Loches 4 bzw. einen Abstand zwischen der ersten Seite 6 und der zweiten Seite 7 der Wand zu überbrücken.
Ein Wandanschlag 26 des Gegensteckerelements 3 ist entgegen der Gegensteckrichtung G unterhalb des Durchreichabschnittes 25 angeordnet und weist in die Gegensteckrichtung G. Der Wandanschlag 26 ist ausgestaltet, in der Endsteckstellung E an einer in Richtung der zweiten Seite 7 der Wand 5 weisenden Anlagefläche (nicht gezeigt) des Wandelements 5a anzuliegen, um das Gegensteckerelement in der Gegensteckrichtung G an der Wand 5 abzustützen.
Eine Wandverrastung 27 des Gegensteckerelements 3 ist entgegen der Gegensteckrichtung G unterhalb des Wandanschlags 26 angeordnet. Die Wandverrastung 27 umfasst eine Wandverrastungslasche 28 mit einer Wandrastnase 29 sowie einem Wandrastbügel 30. Die Wandverrastung 27 ist ausgestaltet, mit der federnd an der Wandverrastungslasche 28 beweglichen Wandrastnase 29 beim Durchführen des Gegensteckerelements 3 durch das Loch 4 in der Gegensteckrichtung G hinter dem Wandelement 5b zu verrasten. Der Wandrastbügel 30 liegt dann an einer zur zweiten Seite 7 der Wand 5 weisenden Seite des Wandelements 5b an, wodurch die Wandverrastung 27 das Gegensteckerelement 3 am Wandelement 5b bereits in einer Halbsteckstellung H verriegelt. Der Wandrastbügel 30 schützt zudem die Wandverrastungslasche 28 vor einem übermäßen Auslenken bzw. Abknicken, indem der Wandrastbügel 30 einen Anschlag für die Wandverrastungslasche 28 bildet.
2 zeigt das Steckerelement 2 in einem Vormontagezustand O. Hier ist ein Kontaktgehäuse 31 des Steckerelements 2 noch nicht in das Umgehäuse 9 eingesetzt. Am Kontaktgehäuse 31 ist der Steckabschnitt 8 ausgeformt. Das Kontaktgehäuse 31 verfügt über Befestigungselemente 32 in Form von sich in der Querrichtung Y vom Kontaktgehäuse 31 weg erstreckenden Laschen, die ausgestaltet sind, das Kontaktgehäuse 31 im Umgehäuse 9 zu arretieren.
Ein Kontaktmodul 33 verfügt über zwei sich in der Längsrichtung X erstreckender und in der Querrichtung Y nebeneinander angeordnete Reihen 34 von Kontaktaufnahmen 35 in Form von Buchsenkontaktaufnahmen zum Aufnehmen elektrischer Buchsenkontakte. Eine Kontaktrasthilfe 36 pro Kontaktaufnahme 35 reicht in Form einer Ausnehmung von außerhalb des Kontaktmoduls 33 in die jeweilige Kontaktaufnahme 35 und dient dazu, eine Rastfeder eines hier nicht gezeigten Kontaktelementes am Kontaktmodul 33 zu verrasten. Eine sich in der Längsrichtung X erstreckende Prüfnut 37 schneidet die Kontaktaufnahmen 35 quer zur Steckrichtung S und dient dazu, beim Einführen des Kontaktmoduls 33 in das Kontaktgehäuse 31 ein im Kontaktgehäuse 31 ausgeformtes Prüfprofil (nicht gezeigt) aufzunehmen, um zum einen einen korrekten Sitz der Kontaktelemente in den Kontaktaufnahmen sicherzustellen und zum anderen die Kontaktelemente in den jeweiligen Kontaktaufnahmen 35 zu verriegeln. Prüflanzen 38 erstrecken sich in der Längsrichtung X vom Kontaktmodul 33 weg und dienen dazu, beim Einführen des Kontaktmoduls 33 in das Kontaktgehäuse 31 einen korrekten Sitz von im Kontaktgehäuse 31 angeordneten Kontaktelementen (nicht gezeigt) zu überprüfen. Sobald das Kontaktmodul 33 vollständig in das Kontaktgehäuse 31 eingesetzt ist, ragen die in der Seitrichtung X weisenden Enden der Prüflanzen 38 in Prüflanzenaufnahmen 39 in Kontaktgehäuse 31.
3a–d zeigen das Steckerelement 2 im Montagezustand M, in dem das Kontaktmodul 33 in das Kontaktgehäuse 31 und das Kontaktgehäuse 31 in das Umgehäuse 9 eingesetzt ist. Gemäß 3a hat das Umgehäuse 9 ohne Wanddichtung 19 eine in der Querrichtung Y gemessene Breite b_U, die beispielsweise 27,2 mm betragen kann.
In 3b ist verdeutlicht, dass der Steckabschnitt 8 eine Vielzahl von Kontaktöffnungen 39 zum Einführen von im Gegensteckerelement 3 untergebrachten elektrischen Gegenkontaktelementen (nicht gezeigt) im Form von Stiftkontakten aufweist. Die Kontaktöffnungen 39 weisen in Steckrichtung S. Ebenfalls in Steckrichtung S weisende Befestigungselementausnehmungen 40 in einem Steckboden 41 des Umgehäuses 9 sind ausgestaltet, die Befestigungselemente 32 des Kontaktgehäuses 31 aufzunehmen, bzw. die Befestigungselemente 32 durch den Steckboden 41 hindurchzuführen und in der Gegensteckrichtung dahinterliegend zu arretieren. Ein Steckgesicht 42 des Steckerelements 2 umfasst den Steckabschnitt 8, den Steckboden 41 und ist von einer Wandung 43 des Umgehäuses 9 umrahmt, die eine in der Steckrichtung S weisende Stecköffnung 44 zu einer Gegensteckeraufnahme 45 des Umgehäuses 9 bildet. Die Befestigungselementausnehmungen 40 stellen dabei einen Teil der Gegensteckeraufnahme 45 dar, weil sie zum Einführen der Verrastungshilfen 23 in den Innenraum 46 dienen bzw. die Gegensteckeraufnahme 45 in der Querrichtung Y erweitern.
3c verdeutlicht, dass das Umgehäuse 9 inklusive Wanddichtelement 19 eine in der Längsrichtung X gemessene Länge l_U, die beispielsweise 60,8 mm betragen kann, und eine in der Höhenrichtung Z gemessene Höhe h_U, die beispielsweise 32,6 mm betragen kann, aufweist.
4 zeigt das Steckerelement 2 perspektivisch im Montagezustand M und gewährt durch den Kabeldurchlass 20 hindurch einen Einblick in einen Innenraum 46 des Umgehäuses 9. Im Innenraum 46 ist das Kontaktgehäuse 31 angeordnet, dessen Steckabschnitt aus der Stecköffnung 44 heraus in der Steckrichtung S vom Steckerelement 2 vorragt.
5 zeigt das Gegensteckerelement 3 in einer schematischen Perspektivansicht. Ebenso wie das Steckerelement 2 umfasst das Gegensteckerelement 3 ein Kontaktgehäuse 31, das mit einer Vielzahl von Kontaktaufnahmen 35' mit Kontaktrasthilfen 36' sowie eine Prüfnut 37' aufweist.
6 zeigt den Steckverbinder 1 in einer Halbsteckstellung H, in der das Steckerelement 2 und Gegensteckerelement 3 derartig zusammengesteckt sind, dass die Steckeraufnahme 21 in die Stecköffnung 44 eingeführt ist und die Verriegelungshilfen 23 des Gegensteckerelements parallel zur Steck- S und Gegensteckrichtung G jeweils mit einem Einlass 47 zu den Verriegelungselementen 13 fluchtend in den Befestigungselementausnehmungen 40 angeordnet sind. Das Gegensteckerelement 3 ragt in eine einen Teil des Innenraums 46 bildende Gegensteckeraufnahme 48 des Steckerelements, die in Gegensteckrichtung G hinter der Stecköffnung 44 liegend zwischen der Wandung 43 des Umgehäuses 9 und dem Steckabschnitt 8 gebildet ist. Ein Gegensteckboden 49 in der Steckeraufnahme 21 des Gegensteckerelements 3 ist dem Steckabschnitt 8 gegenüberliegend angeordnet. Die Verriegelungsvorrichtung ragt mit ihren Verriegelungsorganen 13 durch die Öffnung 10 hindurch jeweils in einen Teil des Innenraums 46 bildenden, zur Gegensteckeraufnahme 48 offene Verriegelungsorganaufnahmen 50. In den Verriegelungsorganaufnahmen 50 ist jeweils eine sich in der Längsrichtung X erstreckende Verriegelungsführung 51 ausgeformt.
Verriegelungsorganverrastungen 52 umfassen Rastlaschen 53, die in der Höhenrichtung Z federnd beweglich sind und ein Rückhalteelement 54 sowie eine Rastnase 55 aufweisen, die mit einer Verrastungshilfe 56 in Form eines Nockens in der Verriegelungsorganaufnahme 50 zusammenwirken. In einer in 6 gezeigten Entriegelungsstellung T der Verriegelungsvorrichtung 11 liegt das Rückhalteelement 54 entgegen einer parallel zur Längsrichtung X verlaufenden Betätigungsvorrichtung B der Verriegelungsvorrichtung 11 an der Verrastungshilfe 56 an und verhindert somit, dass die Verriegelungsvorrichtung 11 entgegen der Betätigungsrichtung B aus der Verriegelungsorganaufnahme 50 gezogen wird. Folglich ist die Verriegelungsvorrichtung 11 unverlierbar im Umgehäuse 9 aufgenommen. Gleichzeitig hintergreift die Rastnase 55 die Verrastungshilfe 56 auf der dem Rückhalteelement 54 entgegen der Betätigungsrichtung B gegenüberliegenden Seite der Verrastungshilfe 56, wodurch die Verriegelungsvorrichtung 11 in der Entriegelungsstellung T arretiert ist und nur mit einem gewissen Kraftaufwand in der Betätigungsrichtung B bewegt werden kann, der die Federkraft der Rastlasche 53 derart übersteigen muss, dass die Rastnase 55 in der Betätigungsrichtung B über die Verrastungshilfe 56 hinweg gleitet. Ferner ist in 6 verdeutlicht, dass das Gegensteckerelement 3 mit seiner Wandverrastung 27 an der Wand 5 verrastet ist, wie oben unter Bezug auf 1 beschrieben ist.
7 zeigt den Steckverbinder 1 in der gleichen Perspektive wie 6. Im Unterschied zur Darstellung in 6 befindet sich der Steckverbinder 1 in 7 in der Endsteckstellung E. In der Endsteckstellung E ist die Verriegelungsvorrichtung 11 von der Entriegelungsstellung T in eine Verriegelungsstellung R bewegt. Die Rastlasche 53 ist vom Rückhalteelement 54 gelöst. Die Verriegelungshilfen 23 sind entlang den Verriegelungselementen 13 derartig in der Gegensteckrichtung G bewegt, dass sie in einem Anschlagbereich 57 der Verriegelungselemente 13 gegen Bewegungen parallel zur Steckrichtung S bzw. Gegensteckrichtung G sowie entgegen der Längsrichtung X bzw. Betätigungsrichtung B gesichert sind. Die Befestigungselemente 32 am Kontaktgehäuse 31 des Steckerelements 2 sitzen in die als Rastmittel fungierenden Einlässe 47 der Verriegelungselemente 13, so dass sie die Verriegelungsvorrichtung 11 gegen Bewegungen entgegen der Betätigungsrichtung B sichern.
In der in 7 gezeigten Endsteckstellung liegt das Wanddichtelement 19 an der ersten Seite 6 der Wand an und dichtet zwischen der Wand 5 und dem Steckerelement 2 ab. Ein Verriegelungsanschlag 58 am Verriegelungsorgan 12 liegt in der Betätigungsrichtung B an der Verrastungshilfe 56 am Steckerelement 2 an. Der Betätigungsabschnitt 14 der Verriegelungsvorrichtung 11 sitzt in der Öffnung 10, so dass ein Kragen 59, an dessen Innenumfang das Dichtelement 18 anliegt, den Kragen 16 der Verriegelungsvorrichtung 11 umschließt. Das Dichtelement 18 ist somit zwischen dem Öffnungskragen 59 und dem Kragen 16 abdichtend zusammengedrückt und der Betätigungsabschnitt 14 verschließt die Öffnung 10, wobei er einen Teil einer äußeren Wandung des Umgehäuses 9 bildet.
8 zeigt den Steckverbinder 1 in der Endsteckstellung E. Hier wird deutlich, wie der Steckabschnitt 8 in die Steckeraufnahme 21 ragt, wobei der Steckabschnitt 8 am Gegensteckboden 49 anliegt. Ferner ist verdeutlicht, dass ein Prüfelement 60 des Kontaktgehäuses 31 durch die Prüfnut 37 hindurch in die Kontaktaufnahmen 35 ragt.
9a zeigt die Wand 5 in der Draufsicht. Das Loch 4 hat im Wandelement 5a ohne die Verriegelungshilfenaussparungen 24 eine Breite b₁, die beispielsweise 13 mm betragen kann. Mit Verriegelungshilfenaussparungen 24 hat das Loch 4 in dem Wandelement 5a eine Breite b₂, die beispielsweise 20 mm betragen kann. Eine Länge l₁ des Loches 4 im Wandelement 5a kann beispielsweise 49 mm betragen.
9b zeigt, dass ein in der Höhenrichtung Z gemessener Abstand d₁ zwischen dem Wandelement 5b und dem Wandelement 5c kleiner ist als ein in der Höhenrichtung Z gemessener Abstand d₂ zwischen dem Wandelement 5a und dem Wandelement 5b, wobei der Abstand d₁ beispielsweise 3 mm und der Abstand d₂ beispielsweise 9 mm betragen kann.
9c zeigt die Wand 5 in der Unteransicht. Hier wird deutlich, dass eine in der Querrichtung Y gemessene Breite des Loches in den Wandelementen 5b und 5c gleich der Breite b₂ sein kann. Eine in der Längsrichtung X gemessene Länge l₂ des Loches 4 im Wandelement 5b kann beispielsweise 53 mm betragen. Eine Länge l₃ des Loches 4 im Wandelement 5c kann beispielsweise 57 mm betragen.
10 zeigt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckerelements 2'. Eine alternative Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung 11' ist mit einer alternativen Ausführungsform von Dichtelementen 18' versehen, die an den als Holme ausgestalteten Verriegelungsorganen 12 angebracht sind.
An den Verriegelungsvorrichtungen 11' sind Verschlussstopfen 61 in Form von sich in der Betätigungsrichtung E vom jeweiligen Verriegelungsorgan 12 weg erstreckenden Zapfen ausgeformt, die umfangsseitig mit einem Stopfendichtelement 62 versehen sind. In der Betätigungsrichtung B fluchten die Verschlussstopfen mit jeweils einer Werkzeugausnehmung 36 in der Wandung 8 des Umgehäuses 9'.
11 zeigt das Steckerelement 2' mit der Verriegelungsvorrichtung 11' in der Verriegelungsstellung R. Das Dichtelement 18' sitzt in der Öffnung 10 des Umgehäuses 9', die der besseren Veranschaulichung halber teilweise freigeschnitten ist. Das Dichtelement 18' sitzt in einer Dichtnut 64, die an einem Innenumfang der Öffnung 10 ausgebildet ist. Der Verschlussstopfen 61 sitzt in der Werkzeugausnehmung 63 und verschließt diese, wobei das Stopfdichtelement 62 zwischen der Werkzeugausnehmung 63 und dem Verschlussstopfen 61 abdichtet. Der besseren Veranschaulichung halber ist die Werkzeugausnehmung 63 teilweise freigeschnitten.
Innerhalb des Erfindungsgedankens sind Abweichungen von den oben beschriebenen Ausführungsformen möglich. So können die Konturen des Steckverbinders 1, der Steckerelemente 2, 2', des Gegensteckerelements 3 und des Loches 4 beliebig an jeweilige Anforderungen angepasst werden. Die Wand 5 kann aus einer den jeweiligen Anforderungen entsprechenden beliebigen Anzahl von Wandelementen 5a–c gebildet sein. Der Steckabschnitt 8, das Wanddichtelement 19, die Steckeraufnahme 21, der Steckerkragen 22, der Wandanschlag 26, die Wandverrastung 27 und der Durchreichabschnitt 25 können den jeweiligen Anforderungen gemäß aufeinander abgestimmt sein.
Es ist von Vorteil, jedoch nicht zwingend erforderlich, dass die Verriegelungsvorrichtung 11, 11' als Schieber ausgestaltet ist. Dies erleichtert jedoch ein Verschließen des Loches 10 mit Hilfe der Verriegelungsvorrichtung 11, 11', deren Randabsatz 15 einfach in das Loch geschoben werden kann, so dass ihn das Dichtelement 18 abdichtend umgreift, während der Kragen 16 zusätzlich am Dichtelement 18 anliegen und dieses vor mechanischen Einwirkungen schützen kann.
Die Befestigungselemente 32 können den jeweiligen Anforderungen gemäß ausgestaltet sein, obgleich es von Vorteil ist, sie wie vorliegend als Laschen auszugestalten, die einfach entgegen der Steckrechtung S in das Umgehäuse 9 eingeführt und anschließend durch Verschieben des Kontaktgehäuses 31 in der Betätigungsrichtung B bzw. in der Längsrichtung X gegen Bewegungen in der Steckrichtung S gesichert sein können. Das Kontaktmodul 31 kann mit einer den jeweiligen Anforderungen entsprechenden Anzahl von Kontaktaufnahmen 34 ausgestattet und je nach Belieben mit einem Kontaktmodul 33 bestückbar ausgestaltet sein. Die Kontaktaufnahmen 34, 34' können beliebig mit Buchsen- oder Stiftkontakten bestückbar und mit einer den jeweiligen Anforderungen gemäß mit Kontaktaufnahmen 34, 34', Kontaktrasthilfen 36, 36' und Prüfnut 37, 37' versehen sein.
Die Befestigungselementausnehmungen 40 können auf eine jeweilige Ausgestaltungsform der Befestigungselemente 32 abgestimmt sein. Es ist insbesondere von Vorteil, wenn die Befestigungselementausnehmungen 40 eine Doppelfunktion zur Verrastung der Verriegelungsvorrichtung 11, 11' in der Verriegelungsstellung R erfüllen.
Des Weiteren können der Steckboden 41, das Steckgesicht 42, die Wandung des Umgehäuses 43, die Stecköffnung 44 und die Gegensteckeraufnahme 45 den jeweiligen Anforderungen entsprechend ausgeformt sein. Der Innenraum 46 kann den jeweiligen Anforderungen gemäß in eine Gegensteckeraufnahme 48 und eine Verriegelungsorganaufnahme 50 unterteilt sein. Eine derartige Unterteilung ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Zum Verriegeln des Steckverbinders sollte die Gegensteckeraufnahme 45 die Verriegelungsorganaufnahme 50 zumindest insofern schneiden bzw. diese sollten derart miteinander verbunden sein, dass die Verriegelungsvorrichtung 11, 11' und die Verriegelungshilfen 23 sich in einer Projektion in der Steckrichtung S bzw. Gegensteckrichtung G überlappen und ineinander eingreifen können.
Die Verriegelungsorganaufnahmen 50 und Verriegelungsführungen 51 können den jeweiligen Anforderungen gemäß so ausgestaltet sein, derart in einer von der Betätigungsrichtung B und Steckrichtung S aufgespannten Ebene zu verlaufen, dass sie beim Betätigen des der Verriegelungsvorrichtung 11, 11' das Steckerelement 2, 2' und Gegensteckerelement 3 bis in die Endsteckstellung E zusammenziehen, spätestens wenn die Verriegelungsstellung R erreicht ist. Somit kann ein Erreichen der Verriegelungsstellung R vorteilhafterweise mit einem Erreichen der Endsteckstellung E einhergehen.
Ferner ist es von Vorteil, aber nicht zwingend erforderlich, die Verriegelungsorganverrastungen 52, die Verrastungshilfe 56, den Anschlagbereich 57 und den Verriegelungsanschlag 58 derart auszuformen, dass die Verriegelungsvorrichtung 11, 11' in der Entriegelungsstellung T verrastet und unverlierbar im Umgehäuse 9, 9' gehalten ist.
Schließlich ist es von Vorteil, jedoch nicht unbedingt erforderlich, eine eventuelle Werkzeugausnehmung 63 mit Hilfe der Verriegelungsvorrichtung 11, 11' zu verschließen, obgleich dies die Handhabung des Steckverbinders 1 erleichtert und sicherstellt, dass beim Erreichen der Verriegelungsstellung R sämtliche Öffnungen bzw. Ausnehmungen im Steckverbinder abgedichtet verschlossen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1745528 B1 [0005]

Claims

Steckerelement (2, 2') eines Steckverbinders (1) für eine durch ein Loch (4) in einer Wand (5) hindurch reichende abgedichtete elektrische Steckverbindung, mit einem Umgehäuse (9, 9'), das einen Innenraum (46) aufweist, der zumindest abschnittsweise eine Gegensteckeraufnahme (45) für ein zum Steckerelement (2, 2') komplementäres Gegensteckerelement (3) ausbildet, mit einer Verriegelungsvorrichtung (11, 11'), die von außerhalb des Umgehäuses (9) betätigbar und von einer Entriegelungsstellung (T) in eine Verriegelungsstellung (R) beweglich ist, wobei zumindest in der Verriegelungsstellung (R) die Verriegelungsvorrichtung (11, 11') in den Innenraum (46) reicht und die Gegensteckeraufnahme (45) zumindest abschnittsweise überlappt, und mit wenigstens einem zumindest in einer Endsteckstellung des Steckverbinders (1) am Umgehäuse (9, 9') anliegenden Dichtelement (18, 18'), durch das die Gegensteckeraufnahme (45) gegenüber der äußeren Umgebung des Steckverbinders (1) abdichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dichtelement (18, 18') zumindest in der Verriegelungsstellung (R) zwischen dem Umgehäuse (9, 9') und der Verriegelungsvorrichtung (11, 11') abdichtend angeordnet ist.
Steckerelement (2, 2') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umgehäuse (9, 9') wenigstens eine Öffnung (10) zum Innenraum (46) aufweist und dass zumindest in der Verriegelungsstellung (R) das wenigstens eine Dichtelement (18, 18') im Bereich der Öffnung (10) angeordnet ist.
Steckerelement (2, 2') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dichtelement (18, 18') zumindest in der Verriegelungsstellung (R) um einen Umfang eines Randabschnittes der Öffnung (10) anliegt.
Steckerelement (2, 2') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in der Verriegelungsstellung (R) ein Betätigungsabschnitt (14) der Verriegelungsvorrichtung (11, 11') von außerhalb des Umgehäuses (9, 9') zugänglich angeordnet ist.
Steckerelement (2, 2') nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsabschnitt (14) die Öffnung (10) verschließt.
Steckerelement (2, 2') nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dichtelement (18, 18') und ein zwischen dem Umgehäuse (9, 9') und der Wand (5) anzuordnendes Wanddichtelement (19) zum Abdichten des Steckverbinders (1) gegenüber der Wand (5) einstückig ausgeformt sind.
Steckerelement (2, 2') nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung (11, 11') als Schieber ausgestaltet ist, der in Entriegelungsstellung (T) und in der Verriegelungsstellung (R) jeweils verrastet ist.
Steckerelement (2, 2') nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dichtelement (18, 18') zumindest abschnittweise aus an das Umgehäuse (9, 9') angespritztem elastischem Material gebildet ist.
Steckerelement (2, 2') nach einem der Ansprüche 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dichtelement (18, 18') zumindest abschnittsweise aus an die Verriegelungsvorrichtung (11, 11') angespritztem elastischem Material gebildet ist.
Steckerelement (2, 2') nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (18, 18') einen durch die Öffnung (10) ragenden Holm der Verriegelungsvorrichtung (11, 11') zumindest abschnittsweise umfangsseitig umschließt.
Steckerelement (2, 2') nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verriegelungsvorrichtung (11, 11') wenigstens ein Verschlussstopfen (61) ausgeformt ist, der zumindest in der Verriegelungsstellung (R) durch eine Werkzeugausnehmung (63) in einer Wandung des Umgehäuses (9, 9') ragt, wobei ein Stopfendichtelement (62) zwischen dem Verschlussstopfen (61) und der Werkzeugausnehmung (63) angeordnet ist.
Steckerelement (2, 2') nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugausnehmung (63) mit der Öffnung (10) fluchtet.
Steckerelement (2, 2') nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen (61) als umfangsseitig mit dem wenigstens einen Stopfendichtelement (62) umspritzter Zapfen ausgestaltet ist.
Steckverbinder (1) für eine durch ein Loch (4) in einer Wand (5) reichende elektrische Steckverbindung, mit einem Steckerelement (2, 2') und einem Gegensteckerelement (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (2, 2') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgestaltet ist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (1) wenigstens zwei Reihen (34) von Kontaktelementaufnahmen (35, 35') umfasst, wobei ein in der Endsteckstellung (E) im Loch (4) angeordneter Durchreichabschnitt (25) des Steckverbinders (1) eine quer zu den wenigstens zwei Reihen (34) gemessene Breite (B₁) von maximal 13 mm besitzt.