DE102014113481A1

DE102014113481A1 - Steckverbindergehäuse mit einer Dichtung

Info

Publication number: DE102014113481A1
Application number: DE102014113481.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Nass; Thomas Heimann; Thomas Beischer
Original assignee: Harting Electric GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electric Stiftung and Co KG
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2016-03-24
Also published as: CA2960895A1; RU2017109982A3; WO2016041546A1; RU2017109982A; JP2017529670A; US20170229807A1; CN107078433A; KR20170048595A; EP3195417A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steckverbindergehäuse (1) mit einer Anschlussöffnung (2) zum Anschluss des Steckverbindergehäuses an einen Gegenstecker, einer Schutzschicht (4), die das Steckverbindergehäuse (1) wenigstens zum Teil bedeckt, einer Dichtungslippe (5) an der Anschlussöffnung (2) zum Schutz des Innenraums des Steckverbindergehäuses bei Anschluss eines Gegensteckers und einem Stabilisierungskragen (6) zum Stabilisieren der Dichtungslippe, der sich ausgehend von einer Wand des Steckverbindergehäuses fortsetzt. Um das Steckverbindergehäuse einfach beschichten und mit einer Dichtung versehen zu können, ohne dass es zu Lufteinschlüssen in den Kavitäten des Spritzgießwerkzeuges kommt, weist der Stabilisierungskragen (6) wenigstens eine Aussparung (7) auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steckverbindergehäuse nach dem Oberbegriff des unabhängigen Hauptanspruchs 1.
Steckverbinder sind allgemein bekannt. Sie dienen üblicherweise zum Verbinden von Leitungen für elektrischen Strom bzw. elektrische Signale oder Lichtwellen. Die Verbindung ihrer Gehäuse erfolgt in der Regel form- und kraftschlüssig.
Um die Steckverbinder in rauher Umgebung vor mechanischer Beanspruchung zu schützen, werden die Steckverbindergehäuse oft wenigstens zum Teil mit einer Schutzschicht aus Kunststoff umspritzt. Bei Industriesteckverbindern erfolgt diese Beschichtung in der Regel im Reaction-Injection-Moulding-(RIM-)Verfahren.
Um auch die Kontakte selbst zu schützen, sind die Steckverbindergehäuse häufig außerdem mit einer Dichtung nach außen gegen Staub und Feuchtigkeit versehen. Diese Dichtung besteht im allgemeinen aus einer Dichtungslippe, die um die Anschlussöffnung des Steckverbinderghäuses umgibt und den Innenraum des Steckverbindergehäuses dicht nach außen abschließt, wenn der Steckverbinder mit einem Gegenstecker verbunden wird. Damit ist sichergestellt, dass weder Staub noch Feuchtigkeit die Qualität der elektrischen oder optischen Verbindung beeinträchtigt.
Die Dichtungslippe muss mechanisch möglichst stabil mit dem Steckverbindergehäuse verbunden sein. Aus DE 10 2009 038 062 A1 ist ein Stabilisierungskragen bekannt, der von einer Wand ausgehend die Anschlussöffnung des Steckverbindergehäuses umgibt, um der Dichtungslippe eine optimale Querfestigkeit zu verleihen.
Beim Stand der Technik ist es üblich, die Dichtungslippe als separates Teil beispielsweise durch Kleben an dem Steckverbindergehäuse anzubringen. Alternativ kann die Dichtungslippe im RIM-Verfahren direkt an dem Steckverbindergehäuse angeformt werden. Wenn dies im Rahmen der Beschichtung des Gehäuses mit der Schutzschicht erfolgt, besteht die Dichtungslippe aus demselben Werkstoff wie die Schutzschicht des Gehäuses, also insbesondere Polyurethan.
Bei dem RIM-Prozess zum Anformen der Dichtungslippe direkt an dem Steckverbindergehäuse ergibt sich das Problem, dass sich Luftblasen im Dichtungsbereich bilden, weil die Luft in dem Spritzgießwerkzeug nicht schnell genug entweichen kann. Die Luft sammelt sich in dem auszufüllenden Hohlraum und insbesondere an dem Stabilisierungskragen. Dadurch ist die Dichtung in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigt, da ihre Verbindung zu dem Gehäuse an diesen Stellen unterbrochen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steckverbindergehäuse anzugeben, das sich einfach beschichten und mit einer Dichtung versehen lässt, ohne dass es zu Lufteinschlüssen in den Kavitäten des Spritzgießwerkzeuges kommt.
Diese Aufgabe wird mit einem Steckverbindergehäuse der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Hauptanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Um Lufteinschlüsse weniger wahrscheinlich zu machen, werden die Fließeigenschaften des eingespritzten Materials angepasst. Die Fließeigenschaften des Werkstoffs zum Ausfüllen des Spritzgießwerkzeuges lassen sich dadurch deutlich verbessern, dass der zur Verfügung stehende Durchmesser des auszufüllenden Hohlraums variiert. Dies wird durch gezielte Unterbrechungen bzw. Aussparungen im Kragen zur Stabilisierung der Dichtung realisiert. Darüber hinaus können Durchbrüche der Dichtungskontur zur Entlüftung in den Gehäuseinnenbereich hinein vorgesehen werden. Die Unterbrechungen und Durchbrüche sind insbesondere im Bereich des Angusses und des Überlaufes des Spritzgießwerkzeugs angeordnet.
Aufgrund der verbesserten Fließeigenschaften kann ein größerer Hohlraum ausgefüllt werden, so dass neben dem Beschichten des Steckverbindergehäuses mit der Schutzschicht gleichzeitig die Dichtung am Gehäuse angeformt werden kann. Damit entfällt ein separater Herstellungsschritt bei der Fertigung des Steckverbindergehäuses, an welchem die Dichtung als eigenständiges Teil angebracht wird. Ferner wird die Dichtung aus demselben Werkstoff wie die Beschichtung des Gehäuses gebildet. Da der Beschichtungswerkstoff eine mechanisch sehr strapazierfähige PU-Beschichtung ermöglicht, gilt dies auch für die Dichtung. Außerdem wird die Anzahl der Komponenten des Steckverbindergehäuses weiter verringert, was wie beschrieben die Anzahl der notwendigen Prozessschritte bei der Gehäusefertigung (z.B. Kleben) reduziert und auch die Bauteil- und Prozesskosten senkt. Da ein zusätzliches Bauteil am Gehäuse entfällt, kann dies auch nicht abgetrennt werden und so möglicherweise verloren gehen.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen, bei der Bezug genommen wird auf die beigefügte Zeichnung.
1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbindergehäuses.
2 zeigt in Schnittdarstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbindergehäuses.
Die Darstellung in der Zeichnung ist nicht maßstäblich. Gleiche oder gleich wirkende Elemente werden in der Zeichnung mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, soweit nichts anderes gesagt ist.
Das Steckverbindergehäuse nach 1 dient zum Verbinden von wenigstens zwei (nicht dargestellten) Leitergruppen miteinander, die jeweils wenigstens einen Leiter umfassen. Unter Leitern bzw. Gruppen von Leitern werden hier sowohl elektrische Leiter als auch Lichtwellenleiter verstanden. Die elektrischen Leiter können dabei vorwiegend zur Übertragung von elektrischer Energie als auch vorwiegend zur Übertragung von elektrischen Signalen dienen.
Das gezeigte Steckverbindergehäuse ist nur ein Teil der Verbindung von Leitergruppen, die gesamte Steckverbindung besteht aus dem gezeigten Steckverbindergehäuse und einem (nicht dargestellten) Gegenstecker. In dem Steckverbindergehäuse 1 befindet sich ein Endabschnitt des jeweiligen Leiters oder der jeweiligen Leiter. Der Endabschnitt ist gegebenenfalls speziell konfektioniert für die Verbindung mit seinem Gegenstück, beispielsweise mit einer Aderendhülse oder mit einer geschliffenen Austrittsoberfläche versehen. Damit der Anschluss an die komplementäre Steckverbindervorrichtung erfolgen kann, weist das Steckverbindergehäuse 1 wenigstens eine Anschlussöffnung 2 für den Anschluss der Steckverbindervorrichtung an einen Gegenstecker auf. In der Anschlussöffnung 2 sind Befestigungsmittel 3 vorgesehen für eine (nicht dargestellte) Buchsen- und/oder Steckereinrichtung. Die Buchsen- und/oder Steckereinrichtung ist frei zugänglich in der Anschlussöffnung angeordnet und wird in die Buchsen- und/oder Steckereinrichtung des Gegensteckers eingeführt oder nimmt diese in sich auf. Auf diese Art wird der gewünschte Kontakt der einen Leitergruppe mit der anderen Leitergruppe hergestellt.
Steckverbindervorrichtungen werden häufig in rauher Umgebung eingesetzt und müssen daher gegen abrasive Einflüsse geschützt werden. Dazu wird das Steckverbindergehäuse mit einer Schutzschicht 4 ummantelt, die das Steckverbindergehäuse 1 wenigstens zum Teil bedeckt.
Um darüber hinaus auch die Kontakte der Buchsen- und/oder Steckereinrichtung in der Anschlussöffnung 2 nach dem Zusammenstecken mit dem Gegenstecker besser zu schützen, wird der Rand der Anschlussöffnung 2 mit einer Dichtungslippe 5 versehen. Die Dichtungslippe 5 wird gegen den Gegenstecker gedrückt, wenn beide Vorrichtungen zusammengesetzt werden. Dadurch wird der Zwischenraum zwischen Steckverbindervorrichtung und Gegenstecker abgedichtet. Die Dichtungslippe 5 ist in 2 im Querschnitt gezeigt. In der in 2 gezeigten Ausführungsform ist die Dichtungslippe 5 einstückig an die Schutzschicht 4 des Steckverbindergehäuses 1 angeformt, d.h. es gibt keinen erkennbaren Übergang zwischen der Schutzschicht 4 und der Dichtungslippe 5.
Damit die Dichtungslippe 5 fest mit der Wandung der Anschlussöffnung 2 verbunden ist und nicht ohne weiteres von dieser abrutscht, ist das Steckverbindergehäuse 1 an seiner Anschlussöffnung 2 mit einem Stabilisierungskragen 6 versehen, der sich ausgehend von der Wand des Steckverbindergehäuses 1 in Richtung des (nicht dargestellten) Gegensteckers erstreckt. Wie in 2 ersichtlich umgreift die Dichtungslippe 5 den Kragen 6 und füllt den Raum auf der Innenseite des Kragens direkt an der Anschlussöffnung 2.
Zur Verbesserung der Fließeigenschaften des Kunststoffes, der in das Formwerkzeug zum Bilden der Schutzschicht 4 und der Dichtungslippe 5 gepresst wird, weist der Stabilisierungskragen 6 wenigstens eine Aussparung 7 auf. Der Stabilisierungskragen 6 ist mit mehreren Aussparungen 7 in 1 gezeigt. Die Ausführungsform in 1 weist insgesamt vier Aussparungen 7 im Stabilisierungskragen 6 auf. Diese sind paarweise einander diametral gegenüberliegend angeordnet. Die Erfindung ist auf diese Ausführungsform jedoch nicht beschränkt, und es sind ohne weiteres andere geometrische Anordnungen denkbar.
Allgemein lässt sich sagen, dass es vorteilhaft ist, wenn die wenigstens zwei Aussparungen 7 in dem Stabilisierungskragen 6 gleichmäßig über den Umfang der Anschlussöffnung 2 verteilt sind. Es ist ebenso vorteilhaft, wenn die wenigstens zwei Aussparungen 7 in dem Stabilisierungskragen 6 in Bezug auf die Anschlussöffnung 2 einander paarweise diametral gegenüberliegen.
Neben der Anzahl der Aussparungen 7 und der Art ihrer Verteilung über den Rand der Anschlussöffnung 2 kann auch die Form der Aussparung für die Fließeigenschaften variiert werden. So ist in einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung der Übergang zwischen Stabilisierungskragen 6 und einer Aussparung 7 abgeschrägt.
Die Erfindung ist bei jeder Art von Gehäuse einsetzbar. Das betrifft insbesondere das Material des Gehäuses, aber auch das Material für die Schutzschicht 4 und die Dichtungslippe 5. So kann das Steckverbindergehäuse 1 ein Metallgussgehäuse und insbesondere ein Aluminium-Gehäuse oder ein Zink-Druckguss-Gehäuse sein, aber auch bei einem Blech-Biegeteil-Gehäuse ist die Erfindung anwendbar.
Das Material für die Schutzschicht 4 und die Dichtungslippe 5 ist insbesondere eine Polyurethan-Verbindung.
Mit den beschriebenen Merkmalen wird erreicht, dass mit der Beschichtung gleichzeitig die Gehäusedichtungen angebracht werden. Die Entlüftung am Stabilisierungskragen der angeformten Dichtung bei der Beschichtung wird durch die vorgeschlagenen Konturen (Ausbrüche) am Kragen begünstigt.
Bezugszeichenliste

1: Steckverbindergehäuse
2: Anschlussöffnung
3: Befestigungsmittel für Buchsen- und Steckereinrichtung
4: Schutzschicht
5: Dichtungslippe
6: Stabilisierungskragen
7: Aussparung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009038062 A1 [0005]

Claims

Steckverbindergehäuse (1) mit – einer Anschlussöffnung (2) zum Anschluss des Steckverbindergehäuses an einen Gegenstecker, – einer Schutzschicht (4), die das Steckverbindergehäuse (1) wenigstens zum Teil bedeckt, – einer Dichtungslippe (5) an der Anschlussöffnung (2) zum Schutz des Innenraums des Steckverbindergehäuses bei Anschluss eines Gegensteckers und – einem Stabilisierungskragen (6) zum Stabilisieren der Dichtungslippe, der sich ausgehend von einer Wand des Steckverbindergehäuses fortsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisierungskragen (6) wenigstens eine Aussparung (7) aufweist.
Steckverbindergehäuse nach Anspruch 1, bei dem mehrere Aussparungen (7) in dem Stabilisierungskragen (6) gleichmäßig über den Umfang der Anschlussöffnung (2) verteilt sind.
Steckverbindergehäuse nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jeweils zwei der mehreren Aussparungen (7) in dem Stabilisierungskragen (6) in Bezug auf die Anschlussöffnung (2) einander paarweise diametral gegenüberliegen.
Steckverbindergehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Übergang zwischen Stabilisierungskragen (6) und einer Aussparung (7) abgeschrägt ist.
Steckverbindergehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Steckverbindergehäuse (1) ein Metallgussgehäuse ist.
Steckverbindergehäuse nach Anspruch 5, bei dem das Metallgussgehäuse ein Aluminium-Gehäuse ist.
Steckverbindergehäuse nach Anspruch 5, bei dem das Metallgussgehäuse ein Zink-Druckguss-Gehäuse ist.
Steckverbindergehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Steckverbindergehäuse (1) ein Blech-Biegeteil-Gehäuse ist.
Steckverbindergehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Schutzschicht (4) eine Polyurethan-Verbindung umfasst.