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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, aufweisend ein erstes und ein zweites Steckverbindergehäuse, die jeweils mindestens eine Gehäusewand besitzen, welche bei miteinander verbundenen Steckverbindergehäusen zueinander parallele Abschnitte aufweisen, und mit einer Dichtung, die bei miteinander verbundenen Steckverbindergehäusen an jeweils einer Gehäusewand des ersten und des zweiten Steckverbindergehäuses anliegt.
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Ein derartiger Steckverbinder ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2005 040 952 A1 bekannt. Dieses Dokument beschreibt speziell einen sogenannten Nullkraftsteckverbinder, das heißt einen Steckverbinder, bei dem elektrische Steckerstifte und Hülsenkontakte kraftfrei zusammengefügt werden können. Die erforderlichen Kontaktkräfte zwischen den elektrischen Kontaktelementen werden erst im letzten Teil des Fügeweges der beiden Steckverbindergehäuse erzeugt, indem durch die Relativbewegung der Steckverbindergehäuse gegeneinander jeweils eine Spannhülse an den Hülsenkontakten verschoben wird.
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Die angestrebte Minimierung der Steckkräfte über den größten Teil des Fügeweges wird in der Realität durch ein Dichtelement beeinträchtigt, welches das Eindringen von Feuchtigkeit in die miteinander verbundenen Steckverbindergehäuse verhindern soll. So ist zu dem Ausführungsbeispiel der
DE 10 2005 040 952 A1 in der Zeichnung ein Steckverbinder mit einer Radialdichtung dargestellt, welche an einem Abschnitt einer inneren Gehäusewand eines Steckverbindergehäuses umlaufend anliegt. Solche Radialdichtungen bestehen üblicherweise aus einem gummielastischen Material und weisen, um eine gute Abdichtwirkung zu erzielen, eine nicht zu geringe Breite entlang der Steckrichtung des Steckverbinders auf. Für ihre Funktion wesentlich ist, dass die Radialdichtung eng an den beiden gegeneinander abzudichtenden Wänden der Steckverbindergehäuse anliegt, was ein Zusammenpressen der Radialdichtung in der radialen, das heißt zur Steckrichtung senkrechten Richtung erfordert.
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Dieses benötigt eine ausreichend hohe Kraft von den Gehäusewänden auf die Dichtung und entsprechend auch umgekehrt. Schon beim Zusammenfügen der Steckverbindergehäuse entstehen erhebliche Reibungskräfte an der Radialdichtung, was dem angestrebten leichten Zusammenfügen der Steckverbindergehäuse entgegensteht. Besonders bei vielpoligen Steckverbindern, die eine Radialdichtung mit einer großen Umfangsfläche aufweisen, kann eine hohe Fügekraft erforderlich sein, um das anzufügende Steckverbindergehäuse reibend an der Radialdichtung vorbeizubewegen.
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Es stellte sich die Aufgabe, einen Steckverbinder zu schaffen, bei dem beim Zusammenfügen der Steckverbindergehäuse kein zusätzlicher Kraftaufwand durch die Dichtung entsteht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dichtung einstückig zwei ineinander gefügte Ringe ausbildet, die über Verbindungsstege miteinander verbunden sind und zwischen den Ringen mindestens einen Durchbruch aufweisen, und dass ein hülsenartiger Schieber vorgesehen ist, dessen Wand in den mindestens einen Durchbruch der Dichtung einfügbar ist und die Ringe der Dichtung gegen jeweils eine Gehäusewand des ersten und des zweiten Steckverbindergehäuses presst.
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Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder besteht der Verbindungsvorgang aus zwei Schritten. Im ersten Schritt werden die beiden Steckverbindergehäuse zusammengefügt. Dabei fließen nur die Steckkräfte der elektrischen Kontaktelemente und der Gehäuseteile ein, ohne dass die Dichtung einen Beitrag zum erforderlichen Kraftaufwand liefert. Im zweiten nachfolgenden Schritt wird an die bereits miteinander verbundenen Steckverbindergehäuse ein hülsenförmiger Schieber angefügt, der in den mindestens einen Durchbruch der Dichtung eingreift und den mindestens einen Durchbruch aufweiet. In diesen zweiten Montageschritt fließen nur noch die Steckkräfte der Dichtung ein.
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Es ist hier zwar ebenfalls ein gewisser Kraftaufwand erforderlich, um eine gute Abdichtwirkung zu erreichen. Dieser ist aber vom Vorgang des Zusammenfügens der Steckverbindergehäuse entkoppelt. Die Erzeugung der Abdichtkraft erfolgt über die Wand eines hülsenförmigen Schiebers. Diese Wand kann entlang der Steckrichtung des Schiebers eine abgestufte oder kontinuierlich ansteigende Dicke aufweisen, so dass im zuletzt genannten Fall die Wand des Schiebers im Schnitt eine Keilform aufweist. Die zwischen den Ringen der Dichtung und den Gehäusewänden wirkenden Anpresskräfte können somit stufenweise oder vorzugsweise kontinuierlich gesteigert werden. Durch die Abstufung oder die Keilform der Schieberwand und einen nicht zu kurzen Einfügeweg des Schiebers ergibt sich eine vorteilhafte Kraftübersetzung, durch die der Schieber mit einer vergleichsweise geringen aufzuwendenden Montagekraft in die Dichtung einfügbar ist.
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Der Schieber kann zusätzlich einen angeformten Arm aufweisen, durch den er nach dem Anfügen eine zwischen den Steckverbindergehäusen bestehende Rastverbindung gegen versehentliches Lösen sichert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rastverbindung zwischen den Steckverbindergehäusen durch zwei Klemmkeile hergestellt wird, die durch einen konisch ausgebildeten Abschnitt des Schiebers gegeneinander geschoben werden. Der Schieber erfüllt so eine weitere Funktion, die darin besteht, das Axialspiel der mechanischen Verbindung der Steckverbindergehäuse zu minimieren.
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Nachfolgend soll ein erfindungsgemäß ausgeführter Steckverbinder anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert werden. Die 1 und 2 zeigen jeweils eine Schnittansicht durch zwei miteinander verbundene Steckverbindergehäuse 1, 2, und zwar in der 1 mit einem teilweise angefügten Schieber 5 und in der 2 mit einem vollständig angefügten Schieber 5. Die 3 und 4 verdeutlichen das Zusammenwirken des Schiebers 5 mit einer Dichtung 3.
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Die
1 zeigt zwei miteinander verbundene Steckverbindergehäuse
1,
2 eines erfindungsgemäß ausgeführten Steckverbinders in einer Schnittansicht. Nicht dargestellt sind hierbei elektrische Komponenten des Steckverbinders, wie etwa Stecker, Steckhülsen und elektrische Anschlussleitungen, deren konkrete Ausgestaltungen für die Beschreibung der Erfindung von nebensächlicher Bedeutung sind. Vorzugsweise können diese Komponenten wie in der
DE 10 2005 040 952 A1 beschrieben ausgeführt sein, so dass der Steckverbinder insgesamt einen sogenannten Nullkraftsteckverbinder ausbildet, der sich dadurch auszeichnet, dass die Kontaktkräfte der elektrischen Kontaktelemente durch einen Spannmechanismus erst im letzten Teil des Fügeweges der beiden Steckverbindergehäuse aufgebracht werden, und der größte Teil des Fügevorgangs nahezu kraftfrei erfolgt.
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Das kraftfreie Zusammenfügen der beiden Steckverbindergehäuse 1, 2 wird durch eine Dichtung 3 unterstützt, die so ausgebildet ist, dass sie beim Zusammenfügen der Steckverbindergehäuse 1, 2 nicht zusammengedrückt wird. Wie die 3 besonders deutlich zeigt, besteht die Dichtung 3 aus zwei ineinandergeschachtelten kreisförmigen oder ovalen Ringen 6, 7, die über schmale Verbindungsstege 8 zu einer insgesamt einstückig ausgeführten Dichtung 3 verbunden sind. Zwischen den Ringen 6, 7 und den Verbindungsstegen 8 bildet die Dichtung 3 mehrere Durchbrüche 4 aus.
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Oberhalb der Dichtung 3 ist in der 3 ein hülsenförmiger Schieber 5 erkennbar, der einen Kragen 16 aufweist, an den umlaufend eine Wand 9 angeformt ist. Die Form des unteren Randes 17 der Wand 9 ist passend zur Form der Durchbrüche 4 in der Dichtung 3 ausgebildet. In die Wand 9 sind parallel zur Hochachse des Schiebers 5 mehrere Ausnehmungen 10 angeformt und zwar jeweils lagegenau passend zur Anordnung der Verbindungsstege 8 in der Dichtung 3. Die durch die Ausnehmungen 10 getrennten Teile der umlaufenden Wand 9 können in die Durchbrüche 4 der Dichtung 3 eingesetzt und so, wie in der 4 skizziert, der Schieber 5 zwischen die Ringe 6, 7 der Dichtung 3 eingeschoben werden.
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Der in der 3 dargestellte Schieber 5 weist in seiner Längsrichtung zwei Wandabschnitte 18, 19 mit unterschiedlichen Wandstärken auf. Der untere dünnere Wandabschnitt 18 ermöglicht ein einfaches Einsetzen des Schiebers 5 in die Durchbrüche 4 der Dichtung 3. Der Schieber 5 ist dazu vorzugsweise bereits am zweiten Steckverbindergehäuse 2 vormontiert und wird gemeinsam mit diesem zusammen auf das erste Steckverbindergehäuse 1 gesteckt. Damit ist der in der 1 dargestellte Montagezustand hergestellt.
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Durch das Einschieben des Schiebers 5 in die Dichtung 3 erreicht schließlich der obere Wandabschnitt 19 den Durchbruch 4 der Dichtung 3, was in der 2 gezeigt ist. Durch die größere Wandstärke des oberen Wandabschnitts 19 wird die Dichtung 3 von ihrer Mitte her auseinandergedrückt. Dabei wird das Material der inkompressiblen Dichtung 3 in einen am zweiten Steckverbindergehäuse 2 angeordneten Freiraum 21 – erkennbar in der 1 – verdrängt und füllt zudem die Senken zwischen den Dichtlippen 22 der Dichtung 3 aus. Die äußeren Flächen der Dichtung 3 werden dadurch gegen einander gegenüberliegende Wände 12, 13 des ersten und des zweiten Steckverbindergehäuses 1, 2 gepresst. Hierdurch ist der durch die beiden Steckverbindergehäuse 1, 2 gebildete Innenraum abgedichtet und gegen das Eindringen von Feuchtigkeit geschützt. Alternativ zu den hier dargestellten beiden unterschiedliche dicken Wandabschnitten 18, 19 kann die Wandstärke auch über die Länge der Wand 9 des Schiebers 5 kontinuierlich zunehmen.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung, die nur in den 1 und 2 dargestellt ist, weist der Schieber einen seitlich angeformten Arm 11 auf, der zur Verriegelung einer zwischen den beiden Steckverbindergehäusen 1, 2 hergestellten Rastverbindung vorgesehen ist. Die Rastverbindung ist hier beispielhaft durch zwei Klemmkeile 14, 15 gebildet, von denen jeweils einer an jedem der Steckverbindergehäuse 1, 2 angeformt ist. Der Arm 11 drückt beim Anfügen des Schiebers 5 gegen die beiden Klemmkeile 14, 15, wobei ein Randabschnitt 20 des ersten Steckverbindergehäuses 1 eine stabile Anlagefläche ausbildet, an der sich der Arm 11 abstützt.
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Der sich zu seinem freien Ende hin keilförmig verjüngende Arm 11 schiebt dabei mit zunehmender Einfügetiefe des Schiebers 5 die Klemmkeile 14, 15 immer stärker aufeinander, wodurch die Steckverbindergehäuse 1, 2 gegeneinander gespannt werden. Hierdurch wird erreicht, dass die mechanische Verbindung der beiden Steckverbindergehäuse 1, 2 ein sehr geringes Axialspiel aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- (erstes) Steckverbindergehäuse
- 2
- (zweites) Steckverbindergehäuse
- 3
- Dichtung
- 4
- Durchbruch (Durchbrüche)
- 5
- Schieber
- 6
- Ring
- 7
- Ring
- 8
- Verbindungsstege
- 9
- Wand
- 10
- Ausnehmungen
- 11
- Arm
- 12
- Gehäusewand
- 13
- Gehäusewand
- 14
- Klemmkeil
- 15
- Klemmkeil
- 16
- Kragen
- 17
- Rand
- 18
- Wandabschnitt
- 19
- Wandabschnitt
- 20
- Randabschnitt
- 21
- Freiraum
- 22
- Dichtlippen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005040952 A1 [0002, 0003, 0011]
