DE102016211372A1

DE102016211372A1 - Kabelbaumstecker

Info

Publication number: DE102016211372A1
Application number: DE102016211372.0A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Schmatz; Koeksal Zorlu; Wolfgang Pade
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2036-06-25
Also published as: US10033133B2; JP2017228529A; DE102016211372B4; JP7020807B2; US20170373428A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kabelbaumstecker (1). Der Kabelbaumstecker (1) umfasst einen Kontaktträger (2, 2a, 2b) und wenigstens eine elektrische Leitung (4). Dabei weist der Kontaktträger (2, 2a, 2b) wenigstens einen Durchführungskanal (3) für die wenigstens eine elektrische Leitung (4) auf. Die wenigstens eine elektrische Leitung (4) ist entlang einer Einsteckrichtung (E) durch den Durchführungskanal (3) hindurchgeführt. Der Kontaktträger (2, 2a, 2b) weist entlang der Einsteckrichtung (E) betrachtet vor dem wenigstens einen Durchführungskanal (3) eine Wandung (6) auf, die einen Dichtungsraum (7) umschließt. Dabei ist vorgesehen, dass der Dichtungsraum (7) mit einem Dichtmittel (5) derart gefüllt ist und dass das Dichtmittel (7) wenigstens abschnittsweise derart den wenigstens einen Durchgangskanal (3) ausfüllt, dass die wenigstens eine elektrische Leitung (4) fluiddicht umschlossen ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Kabelbaumstecker und ein Verfahren zur Herstellung eines Kabelbaumsteckers. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Hilfselement für einen Kabelbaumstecker.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind elektrische Steckersysteme bzw. Steckverbindersysteme bekannt, bei denen elektrische Kontakte bzw. Kontaktelemente mitsamt den daran angeordneten elektrischen Leitungen in einem Kabelbaumstecker montiert sind. Dabei wird häufig das Kontaktelement mit der daran angecrimpten elektrischen Leitung in einen vormontierten Kabelbaumstecker geführt. Um eine Abdichtung der elektrischen Kontakte bzw. Kontaktelemente und der elektrischen Leitungen gegen fluide Medien (Gase oder Flüssigkeiten) aus einer Außenumgebung des Kabelbaumsteckers zu ermöglichen wird dabei häufig die elektrische Leitung durch eine Mattendichtung geführt, bevor das elektrische Kontaktelement mitsamt seiner daran befestigten elektrischen Leitung in den Kontaktträger eingeführt wird. In einer anderen Ausführungsform kann die Abdichtung dadurch bewirkt werden, dass der elektrische Kontakt bzw. das Kontaktelement mit einer sogenannten Einzeladerdichtung ausgeführt ist. Eine derartige Einzeladerabdichtung kann beispielsweise an der Crimpverbindung zwischen dem elektrischen Kontaktelement und der elektrischen Leitung angeordnet sein und dichtet dann das elektrische Kontaktelement im Kontaktträger gegen die Außenumgebung des Kabelbaumsteckers ab.
Ein Kabelbaumstecker mit einer Mattendichtung ist aus der DE 10 2011 080 347 A1 bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass die herkömmliche Abdichtung mittels einer Mattendichtung bzw. mittels einer Einzeladerabdichtung kostenintensiv ist und bei der Fertigung bzw. dem Bestücken des Kabelbaumsteckers mit den elektrischen Leitungen und den daran anmontierten elektrischen Kontakten aufwändig ist. Es kann daher ein Bedarf bestehen, einen Kabelbaumstecker bereitzustellen, bei dem die elektrischen Kontakte bzw. Kontaktelemente und zumindest abschnittweise auch die elektrischen Leitungen derart gegen fluide Medien aus der Außenumgebung des Kabelbaumstecker abgedichtet sind, dass auf eine Mattendichtung und/oder eine Einzeladerabdichtung im herkömmlichen Sinne verzichtet werden kann. Gleichzeitig soll die Abdichtung des Kabelbaumsteckers derart gestaltet sein, dass sie über die Lebensdauer des Kabelbaumsteckers ihre Dichtfunktion aufrechterhalten kann.
Vorteile der Erfindung
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Kabelbaumstecker vorgeschlagen, der einen Kontaktträger und wenigstens eine elektrische Leitung umfasst bzw. aufweist. Der Kontaktträger weist wenigstens einen Durchführungskanal für die wenigstens eine elektrische Leitung auf. Die wenigstens eine elektrische Leitung ist entlang einer Einsteckrichtung durch den Durchführungskanal hindurchgeführt. Dabei weist der Kontaktträger entlang der Einsteckrichtung betrachtet vor dem wenigstens einen Durchführungskanal eine Wandung auf, die einen Dichtungsraum umschließt. Dabei ist vorgesehen, dass der Dichtungsraum mit einem Dichtmittel derart gefüllt ist und dass das Dichtmittel wenigstens abschnittsweise derart den wenigstens einen Durchgangskanal ausfüllt, dass die wenigstens eine elektrische Leitung fluiddicht umschlossen ist.
Mit anderen Worten erstreckt sich das Dichtmittel innerhalb des Dichtungsraums und zumindest abschnittsweise in den wenigstens einen Durchführungskanal hinein und umgibt dabei umlaufend die wenigstens eine elektrische Leitung und dichtet stromabwärts gelegene Abschnitte der elektrischen Leitung gegen die Außenumgebung des Kabelbaumsteckers ab.
Die Wandung des Kontaktträgers kann umlaufend geschlossen ausgeführt sein. Die von der Wandung umschlossene Oberseite des Kontaktträgers kann zusammen mit der Wandung eine becherartige Gestalt aufweisen. Am Boden dieser becherförmigen Gestalt beginnen dann z.B. die Durchführungskanäle.
Der Kontaktträger kann beispielsweise eine Mehrzahl von Durchführungskanälen für jeweils wenigstens eine elektrische Leitung aufweisen. Bevorzugt umschließt die Wandung den größten Teil oder sogar alle Durchführungskanäle für elektrische Leitungen im Kontaktträger.
Der Kontaktträger kann einteilig ausgebildet sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Kontaktträger aus zwei zunächst separaten Kontaktträgerelementen zusammengesetzt ist. Beispielsweise kann der Kontaktträger ein Kontaktträgeroberteil und ein Kontaktträgerunterteil aufweisen. Der wenigstens eine Durchführungskanal kann eines der beiden Teile oder beide Teile durchsetzen.
Die wenigstens eine elektrische Leitung kann in Einsteckrichtung betrachtet zunächst den Dichtungsraum mit dem darin eingefüllten Dichtmittel und dann den Durchführungskanal durchlaufen.
Das Dichtmittel und der Dichtraum können von ihren Materialien bzw. Oberflächen derart aufeinander abgestimmt sein, dass das Dichtmittel mit dem Dichtraum, d.h. mit der Oberseite des Kontaktträgers und der Wandung, stoffschlüssig verbunden sein kann.
Alternativ oder zusätzlich kann der Durchführungskanal von seinem Material bzw. seiner Oberflächenbeschaffenheit derart mit dem Material des Dichtmittels zusammenwirken, dass der Durchführungskanal und das Dichtmittel stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Dichtmittel von seinem Material her sowie die elektrischen Leitung von ihrer Oberflächenbeschaffenheit und/oder ihrem Material her derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Dichtmittel und die elektrische Leitung stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Dadurch, dass der Dichtungsraum mit dem Dichtmittel derart gefüllt ist und dass das Dichtmittel wenigstens abschnittsweise derart den wenigstens einen Durchgangskanal ausfüllt, dass die wenigstens eine elektrische Leitung fluiddicht umschlossen ist, wird vorteilhaft bewirkt, dass eine besonders langlebige und stabile und fluiddichte Abdichtung zwischen der Außenumgebung des Kabelbaumsteckers und dem in Einsteckrichtung betrachtet hinter dem Dichtmittel angeordneten Teil der elektrischen Leitung bewirkt ist. Dadurch, dass das Dichtmittel nicht nur im Dichtungsraum sondern auch wenigstens abschnittsweise im wenigstens einen Durchgangskanal angeordnet ist, wird die Dichtwirkung besonders vorteilhaft gegenüber herkömmlichen Anordnungen erhöht, die lediglich eine Mattendichtung aufweisen. Befindet sich also eine bzw. die wenigstens eine elektrische Leitung in dem Durchführungskanal so wird diese Leitung im Durchführungskanal selber abgedichtet. Gegenüber herkömmlichen Ausführungsformen, die lediglich eine Einzeladerabdichtung aufweisen bewirkt das im Dichtungsraum vorgesehene Dichtmittel eine Erhöhung der Abdichtungswirkung, da eine Leckage in einem einzelnen Durchführungskanal durch die Dichtwirkung im Dichtungsraum kompensiert wird. Die Abdichtung ist somit vorteilhaft redundant ausgebildet. Außerdem wird dadurch die Langlebigkeit der Dichtungswirkung erhöht. Die vorgeschlagene Abdichtung kann zudem besonders kostengünstig und einfach hergestellt werden.
Es ist zu verstehen, dass das Dichtmittel auch Durchgangskanäle, welche nicht mit einer elektrischen Leitung bestückt sind, sicher und wirkungsvoll abdichten kann.
Bevorzugt grenzt der Dichtungsraum an eine Außenumgebung des Kabelbaumsteckers an. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass fluide Medien, welche in der Außenumgebung des Kabelbaumsteckers vorliegen (beispielsweise Abgas, Spritzwasser, korrosive Medien, etc.), bereits besonders weit entfernt von empfindlichen Bauelementen des Kabelbaumsteckers durch die Abdichtung abgehalten werden. Mit anderen Worten: Es wird verhindert, dass fluide Medien aus der Außenumgebung des Kabelbaumsteckers überhaupt in den Kabelbaumstecker eindringen können.
Es kann vorgesehen sein, dass das Dichtmittel aus einem Material gebildet ist, welches in einem ersten Zustand flüssig ist und welches in einen zweiten, nicht flüssigen, Zustand derart überführbar ist, dass es im zweiten Zustand nicht mehr in den wenigstens einen Durchführungskanal fließen kann. Der zweite Zustand kann dauerhaft sein, d.h. es kann sich z.B. um einen irreversiblen Übergang vom ersten in den zweiten Zustand handeln, z.B. durch Polymerisation oder eine andere chemische Umwandlung. Mit anderen Worten: das Material kann derart gebildet sein, dass es beim Einbringen in den Dichtungsraum flüssig ist (erster Zustand) und nach dem Einbringen derart aushärtet bzw. ausgehärtet wird (zweiter Zustand), dass es im ausgehärteten Zustand nicht mehr in den wenigstens einen Durchführungskanal fließen kann. Durch die Wahl eines derartigen Dichtmittels wird eine besonders einfache Herstellung des Kabelbaumsteckers bzw. der Abdichtung der wenigstens einen elektrischen Leitung bewirkt. Weiterhin kann durch das Vorliegen des Dichtmittels in flüssiger Form (erster Zustand) beim Einbringen des Dichtmittels in den Dichtungsraum das Dichtmittel besonders einfach zumindest abschnittsweise auch in den wenigstens einen Durchführungskanal eindringen. Eine in diesem Durchführungskanal angeordnete elektrische Leitung kann so einfach umschlossen und nach dem Aushärten (z. B. eine irreversible Überführung in den zweiten Zustand) zuverlässig abgedichtet werden bzw. abgedichtet sein. Nach dem Aushärten ist das Dichtmittel formstabil und bewirkt eine zuverlässige Dichtung der wenigstens einen elektrischen Leitung. Die Überführung in den zweiten Zustand kann z.B. durch eine temporäre Temperaturerhöhung erzielt werden oder durch die Beifügung einer zweiten Materialkomponente, die eine chemische Reaktion bewirkt.
Es kann vorgesehen sein, dass das Dichtmittel aus einem Elastomer gebildet ist. Das Dichtmittel kann insbesondere Silikon umfassen. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass die wenigstens eine elektrische Leitung zuverlässig und sicher gegen das Eindringen von fluiden Medien aus der Außenumgebung des Kabelbaumsteckers geschützt ist. Besonders vorteilhaft kann das Dichtmittel auf diese Weise in den Dichtungsraum und den wenigstens einen Durchführungskanal eingebracht bzw. eingespritzt werden, nachdem die wenigstens eine elektrische Leitung in den Durchführungskanal eingebracht worden ist. Dieses Einbringen kann in einem flüssigen Zustand des Dichtungsmittels bzw. des Dichtmittels erfolgen. Anschließend kann das Dichtmittel ausgehärtet werden.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Kabelbaumstecker weiterhin ein Verriegelungselement umfasst. Das Verriegelungselement ist quer zur Einsteckrichtung in den Kabelbaumstecker einschiebbar. Dazu kann der Kabelbaumstecker beispielsweise an seinem Kontaktträger eine Einschiebeöffnung bzw. eine Öffnung aufweisen, durch welche das Verriegelungselement in den Kabelbaumstecker einschiebbar ist. Das Verriegelungselement ist derart ausgebildet, dass es im eingeschobenen Zustand das Entfernern eines mit der wenigstens einen elektrischen Leitung verbundenen Kontaktelements aus dem Kontaktträger entgegen der Einsteckrichtung verhindert. Das Verriegelungselement weist dazu ein Basiselement und wenigstens zwei vom Basiselement quer abragende, freitragende und voneinander beabstandete Arme auf. Die wenigstens zwei Arme weisen jeweils wenigstens eine Dichtlippe auf. Die Dichtlippen benachbarter Arme sind einander zugewandt und derart ausgestaltet, dass ein Zwischenraum zwischen den benachbarten Armen zu wenigstens 80% geschlossen ist. Bevorzugt ist ein Zwischenraum zwischen den benachbarten Armen zu wenigstens 90% geschlossen. Die Dichtlippen können dabei auch derart ausgebildet sein, dass sie überlappen und/oder den Zwischenraum zu 100%, d.h.: vollständig, überdecken bzw. verschließen.
Weist das Verriegelungselement bzw. ein Hilfselement mehr als zwei Arme am Basiselement auf, so können einzelne Arme auch ohne Dichtlippe ausgebildet sein, zumindest weisen jedoch zwei Arme jeweils wenigstens eine Dichtlippe auf. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass jeder Arm wenigstens eine Dichtlippe aufweist.
Mit anderen Worten kann das Verriegelungselement beispielsweise eine kammartige Struktur aufweisen, wobei das Basiselement den Kammrücken darstellt und die wenigstens zwei vom Basiselement abragenden, freitragenden und voneinander beabstandete Arme in der Art von Kammzinken ausgebildet sind.
Das Verriegelungselement kann in der Art eines Sekundärverriegelungselements ausgebildet sein. Dabei ist zu verstehen, dass ein beispielsweise an der wenigstens einen elektrischen Leitung angeordnetes Kontaktelement beispielsweise eine Rastlanze aufweisen kann, mit welcher es im Kontaktträger bzw. einer Aufnahmekammer des Kontaktträgers derart zusammen wirken kann, dass es gegen ein Entfernen aus dem Kontaktträger nach dem Einsteckvorgang gesichert ist. Durch eine derartige Rastlanze ist das Kontaktelement somit im Kontaktträger verrastet. Es kann gewünscht sein, zu verhindern, dass bei einem stärkeren Zug beispielsweise an der elektrischen Leitung das Kontaktelement aus der Aufnahmekammer des Kontaktträgers herausgerissen werden kann, wobei die Rastlanze beispielsweise abbricht. Dazu kann das Verriegelungselement vorgesehen sein. Es kann z.B. derart ausgebildet sein, dass es nach dem Einschieben durch die Öffnung die Kontaktelemente durch eine formschlüssige Verbindung im Kontaktträger verriegelt, zusätzlich zur Verrastung durch die Rastlanzen. Durch das Verriegelungselement in seinem Zusammenwirken mit dem wenigstens einen Kontaktelement können wesentlich höhere Kräfte auf das Kontaktelement bzw. die daran befestigte elektrische Leitung ausgeübt werden, bevor das Kontaktelement aus dem Kontaktträger entgegen der Einsteckrichtung entfernt werden kann.
Dadurch, dass das Verriegelungselement und die davon abragenden wenigstens zwei Arme jeweils wenigstens eine Dichtlippe aufweisen, wobei die Dichtlippen benachbarter Arme einander zugewandt sind und derart ausgestaltet sind, dass ein Zwischenraum zwischen den benachbarten Armen zu wenigstens 80%, insbesondere zu wenigsten 90% geschlossen ist, wird vorteilhaft bewirkt, dass das Dichtmittel nach dem Bestücken des Kontaktträgers mit den elektrischen Leitungen bzw. mit der wenigstens einen elektrischen Leitung mit einem flüssigen bzw. relativ niedrig viskosen Dichtmittel befüllt werden kann (erster Zustand des Dichtmittels). Dieses Dichtmittel kann dann den Dichtungsraum ausfüllen und in die Durchführungskanäle bzw. den wenigstens einen Durchführungskanal hineinlaufen. Durch die Dichtungslippen der einander zugewandten benachbarten Arme wird das Dichtungsmittel daran gehindert, in den Durchführungskanal jenseits des Verriegelungselements bzw. stromabwärts des Verriegelungselements vorzudringen.
Die Dichtlippen umschließen dabei im eingesteckten Zustand des Verriegelungselements die wenigstens eine elektrische Leitung und dichten somit den Durchführungskanal ab. Ist einer der Durchführungskanäle nicht mit einer elektrischen Leitung bestückt, so kann bei einer vollständigen Abdichtung bzw. vollständigen Überdeckung des Zwischenraums zwischen benachbarten Armen durch die Dichtlippen auch ein solcher Durchführungskanal mit Dichtungsmittel bzw. Dichtmittel aufgefüllt werden, ohne dass stromabwärts des Verriegelungselements angeordnete Abschnitte bzw. Teile des Durchführungskanals bzw. des Kontaktträgers mit Dichtmittel ausgefüllt werden. Dabei ist zu verstehen, dass das Verriegelungselement nach dem Befüllen des Dichtungsraums und des wenigstens einen Durchführungskanals mit dem Dichtmittel und nach dem Aushärten (zweiter Zustand des Dichtmittels) des Dichtmittels als Verriegelungselement bzw. als Sekundärverriegelungselement im Kabelbaumstecker eingesteckt bleiben kann. Das Dichtmittel kann beispielsweise nach dem Einfüllen ausgehärtet bzw. in den zweiten Zustand überführt werden, so dass grundsätzlich das Verriegelungselement nach dem Aushärten des Dichtmittels entfernt werden kann, ohne dass das Dichtmittel in stromabwärts des Verriegelungselements angeordnete Bereiche des Durchführungskanals vordringen kann.
Mit Hilfe des derart gestalteten Verriegelungselements im Zusammenwirken mit dem Kabelbaumstecker kann auf besonders einfache und zuverlässige Weise eine hocheffiziente und kostengünstig herstellbare Abdichtung des Kabelbaumsteckers gegen ein Eindringen von fluiden Medien aus dem Außenraum bzw. aus der Außenumgebung des Kabelbaumsteckers in Bereiche des Kontaktträgers sichergestellt werden, welche sich stromabwärts des Verriegelungselements befinden.
Dabei können das Basiselement und die wenigstens zwei vom Basiselement quer abragenden, freitragenden und voneinander beabstandeten Arme aus einem ersten Material ausgebildet sein. Dieses erste Material kann beispielsweise ein relativ hartes, bzw. steifes Material sein, welches eine nur geringe Elastizität aufweist. Es kann z.B. Polyamid (PA) umfassen, auch glasfaserverstärkte (GF) Kunststoffe sind möglich, z.B. PA66 GF35. Die wenigstens eine Dichtlippe, die an den wenigstens zwei Armen angeordnet ist, kann dabei aus einem zweiten Material ausgebildet sein, welches im Vergleich zum ersten Material der wenigstens zwei Arme eine erheblich größere Elastizität bzw. Flexibilität aufweist. Das zweite Material ist somit wesentlich weniger steif als das erste Material und kann sich flexibel an Konturen, beispielsweise die wenigstens eine elektrische Leitung, anschmiegen. Die wenigstens eine Dichtlippe kann als zweites Material beispielsweise Gummi oder Silikon (z.B. Einkomponenten-Silikon oder Zweikomponenten-Silikon oder Silikonkautschuk, etc.) oder einen anderen flexiblen Elastomer umfassen bzw. daraus gebildet sein.
Die wenigstens eine Dichtlippe kann z.B. an dem zugehörigen Arm angespritzt sein.
Das Verriegelungselement kann z.B. auch als Hilfselement ausgebildet sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Dichtlippe eines Arms entlang ihres vom Arm abgewandten freitragenden Endes ein Profil aufweist. Dabei kann das Profil komplementär zur Außenkontur der wenigstens einen elektrischen Leitung ausgebildet sein, welche im eingesteckten Zustand des Verriegelungselements von der Dichtlipppe umschlossen ist. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass beim Einstecken des Verriegelungselements quer zur Einsteckrichtung eine besonders zuverlässige Abdichtung gewährleistet ist. Denn es ist dabei das Risiko verringert, dass die Dichtlippe im Bereich der wenigstens einen elektrischen Leitung entlang der Einsteckrichtung oder entgegen der Einsteckrichtung aus der Ebene der Dichtlippe herausverlagert wird und es auf diese Weise zu einem geringfügigen Leck zwischen der wenigstens einen elektrischen Leitung und der Dichtlippe kommen könnte.
Es kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Dichtlippe eines Arms gegenüber dem zugehörigen Arm quer zur Erstreckungsrichtung des Arms verlagerbar am Arm befestigt ist. Mit anderen Worten: Die wenigstens eine Dichtlippe kann in einer ersten Position beispielsweise innerhalb des wenigstens einen Arms bzw. unterhalb des wenigstens einen Arms angeordnet sein. Sie ist in eine zweite Position verlagerbar bzw. verschiebbar, wobei diese zweite Position dadurch gekennzeichnet sein kann, dass die wenigstens eine Dichtlippe aus dem wenigstens einen Arm in Richtung des benachbarten Arms bzw. des Zwischenraums zwischen benachbarten Armen verlagert ist und damit diesen Zwischenraum schließt. Sollte die wenigstens eine Dichtlippe unterhalb oder oberhalb des wenigstens einen Arms (bezüglich der Einsteckrichtung betrachtet) angeordnet sein so kann sie unterhalb bzw. oberhalb dieses Arms in den Zwischenraum verlagert werden. Um die Verlagerung zu ermöglichen kann die Dichtlippe am bzw. im zugehörigen Arm z.B. in oder mit einem Führungselement verlagerbar gelagert sein. Sie kann z.B. in einer Kulisse verschiebbar sein.
Durch diese Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass beim Einstecken bzw. Einschieben des Verriegelungselements bzw. des Hilfselements der Einschiebevorgang besonders einfach durchführen lässt. Das heißt: die Steckkraft ist gering. Nach Beendigung des Einsteckvorgangs bzw. des Einschiebevorgangs kann dann die Verlagerung der wenigstens einen Dichtlippe des entsprechenden Arms in Richtung des Zwischenraums veranlasst werden. Dadurch wird der Zwischenraum zwischen benachbarten Armen geschlossen. Auf diese Weise wird der Einschiebe- und Abdichtvorgang durch das Verriegelungselement in zwei voneinander unabhängige Schritte aufgeteilt. Zunächst in den Schritt des Einschiebens des Verriegelungselements. Anschließend folgt der Schritt des Verlagerns der Dichtlippe in Richtung des Zwischenraums. Dadurch wird die eigentliche Abdichtung des Durchführungskanals und der wenigstens einen elektrischen Leitung gegenüber dem zunächst flüssigen Dichtmittel bewirkt. Weiterhin vorteilhaft ist an dieser Zweiteilung des Abdichtprozesses, dass die Dichtlippe beim Einschiebevorgang, insbesondere im Falle eines vielpoligen Kabelbaumsteckers, mit ihrem freien Ende nicht zunächst an der wenigstens einen elektrischen Leitung bzw. an einer Vielzahl von elektrischen Leitungen entlanggeschoben werden muss und dabei dem Risiko einer Beschädigung der äußersten Kante der Dichtlippe ausgesetzt ist. Erst nach Beendigung des Einsteckvorgangs des Verriegelungselements wird die Dichtlippe in ihre endgültige, dichtende Position, d.h. die zweite Position, in Richtung des Zwischenraums geschoben bzw. verlagert und kann somit in unbeschädigter Weise die Abdichtung bewirken.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines fluiddichten Kabelbaumsteckers vorgeschlagen. Dabei weist der Kabelbaumstecker einen Kontaktträger auf, wobei der Kontaktträger wenigstens einen Durchführungskanal für das Durchführen wenigstens einer elektrischen Leitung aufweist. Dabei weist der Kontaktträger entlang einer Einsteckrichtung betrachtet vor dem wenigstens einen Durchführungskanal eine Wandung auf, die einen Dichtungsraum umschließt. Das vorgeschlagene Verfahren umfasst dabei folgende Schritte bzw. weist dabei folgende Schritte auf:

– Bereitstellen des Kontaktträgers,
– Einführen wenigstens einer elektrischen Leitung entlang der Einsteckrichtung durch den Dichtungsraum hindurch und durch den wenigstens einen Durchführungskanal hindurch,
– Einführung eines Hilfselements in den Kabelbaumstecker, wobei das Hilfselement den wenigstens einen Durchführungskanal zumindest abschnittsweise derart abdichtet, dass ein Vordringen eines flüssigen Dichtmittels in Abschnitte stromabwärts des Hilfselements aus dem Durchführungskanal verhindert ist,
– Einfüllen eines flüssigen Dichtmittels in den Dichtungsraum,
– Aushärten des Dichtmittels.

Durch das vorgeschlagene Verfahren wird eine besonders einfache, kostengünstige und zuverlässige Abdichtung des Kabelbaumsteckers gegen ein Eindringen fluider Medien (Gase oder Flüssigkeiten) aus einer Außenumgebung ins Innere des Kabelbaumsteckers verhindert. Dadurch, dass das Dichtmittel sowohl in den Dichtungsraum, als auch in die stromabwärts des Dichtungsraums angeordneten Durchführungskanäle bzw. in den wenigstens einen Durchführungskanal eindringt, ist die Dichtwirkung besonders hoch. Das Verfahren kombiniert somit die Vorteile einer Mattendichtung mit den Vorteilen einer Einzeladerabdichtung. Denn zum einen ist im Dichtungsraum das Dichtmittel vorgesehen. Andererseits ist zumindest abschnittsweise in dem wenigstens einen Durchführungskanal das Dichtmittel vorhanden und dichtet somit die wenigstens eine elektrische Leitung in dem wenigstens einen Dichtungskanal bzw. Durchführungskanal ab. Selbst in dem Fall, dass in einem der Durchführungskanäle keine elektrische Leitung vorgesehen sein sollte, ist dieser Durchführungskanal zumindest abschnittsweise durch das Dichtmittel ausgefüllt und entsprechend gegen das Eindringen von fluiden Medien aus der Außenumgebung des Kabelbaumsteckers abgedichtet. Durch das Einfüllen des Dichtmittels in flüssiger bzw. niedrigviskoser Form kann das Dichtmittel gleichmäßig im Dichtungsraum bzw. in dem wenigstens einen Durchführungskanal verteilt werden. Das anschließende Aushärten bewirkt, dass das Dichtungsmittel auch bei einer anderen Positionierung des Steckers (beispielsweise „auf dem Kopf“) nicht mehr aus dem Dichtungsraum herausfließen kann. Auch ein weiteres Vordringen in die Durchführungskanäle ist nach dem Aushärten ausgeschlossen.
Dabei kann das Dichtmittel einerseits und kann die Wandung des Dichtraums derart ausgebildet sein, dass es zwischen Dichtmittel und der Wandung zu einer stoffschlüssigen Verbindung kommt. Alternativ oder zusätzlich kann das Dichtmittel einerseits und kann der wenigstens eine Durchführungskanal bzw. kann die wenigstens eine elektrische Leitung andererseits derart ausgebildet sein, dass es zwischen Dichtmittel und dem wenigstens einen Durchführungskanal bzw. dass es zwischen Dichtmittel und der wenigstens einen elektrischen Leitung zu einer stoffschlüssigen Verbindung kommt. Dadurch wird die Dichtwirkung besonders vorteilhaft erhöht.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Hilfselement ein Basiselement und wenigstens zwei vom Basiselement quer abragende, freitragende und voneinander beabstandete Arme aufweist. Die wenigstens zwei Arme können jeweils wenigstens eine Dichtlippe aufweisen, wobei die Dichtlippen benachbarter Arme einander zugewandt sind und derart ausgestaltet sind, dass ein Zwischenraum zwischen den benachbarten Armen zu wenigstens 80% geschlossen ist. Besonders bevorzugt ist ein Zwischenraum zwischen den benachbarten Armen zu wenigstens 90% geschlossen oder sogar vollständig geschlossen. Es kann vorgesehen sein, dass einander zugewandte Dichtlippen benachbarter Arme sogar überlappen. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass mittels des Hilfselement, welches quer zur Einsteckrichtung in den Kontaktträger eingeführt bzw. eingeschoben ist bzw. einführbar ist bzw. einschiebbar ist, eine Art temporäre oder dauerhafte Abdichtung der Durchführungskanäle bzw. des wenigstens einen Durchführungskanals bewirkt wird. Auf diese Weise kann das flüssige Dichtmittel bei seinem Einbringen in den Dichtungsraum und die zum Dichtungsraum benachbarten Durchführungskanäle stromabwärts des Dichtungsraumes lediglich bis zu den Dichtlippen des Hilfselements vordringen. Die stromabwärts des Hilfselements angeordneten Abschnitte des wenigstens einen Durchführungskanals, in denen beispielsweise ein mit der wenigstens einen elektrischen Leitung verbundenes Kontaktelement in einer Aufnahmekammer des Kontaktträgers angeordnet ist, werden auf diese Weise nicht vom Dichtungsmittel bzw. Dichtmittel ausgefüllt. Das Hilfselement kann z.B. so lange für die Abdichtung des flüssigen Dichtmittels angeordnet sein, bis das flüssige Dichtmittel ausgehärtet ist (zweiter Zustand des Dichtmittels). Das Hilfselement kann nach Aushärtung des Dichtmittels beispielsweise auch wieder aus dem Kontaktträger bzw. dem Kabelbaumstecker entfernt werden, da nach dem Aushärten des Dichtmittels das Dichtmittel nicht weiter in die Durchführungskanäle bzw. den wenigstens einen Durchführungskanal vordringen kann.
Es kann vorgesehen sein, dass das Hilfselement nach dem Schritt des Aushärtens des Dichtmittels aus dem Kabelbaumstecker entfernt wird. In einem daran anschließenden Schritt kann ein Verriegelungselement in den Kabelbaumstecker eingesetzt werden. Das Verriegelungselement kann derart ausgebildet sein, dass es im eingeschobenen Zustand das Entfernern eines mit der wenigstens einen elektrischen Leitung verbundenen Kontaktelements entgegen der Einsteckrichtung verhindert. Durch diese Weiterbildung kann vorteilhaft die Funktion des Abdichtens des wenigstens einen Durchführungskanals bis zum Aushärten des Dichtmittels getrennt werden von der Funktion des Verriegelungselements, durch welche ein beispielsweise an der wenigstens einen elektrischen Leitung befestigtes Kontaktelement an einem Herausbewegen entgegen der Einsteckrichtung aus dem Kontaktträger gehindert wird. Auf diese Weise können beispielsweise das Hilfselement und das Verriegelungselement aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Beispielsweise kann das Hilfselement mehrfach wiederverwendet werden und auf diese Weise höherwertigere Materialien (z.B. der Dichtlippen) aufweisen, bzw. speziell an die Abdichtfunktion beim Einfüllen und Aushärten des Dichtmittels ausgelegt werden. Das Verriegelungselement kann dann speziell auf die Aufgabe bzw. Funktion des Verriegelns der im Kabelbaumstecker angeordneten elektrischen Leitungen und der daran befestigten Kontaktelemente ausgelegt werden.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Hilfselement als Verriegelungselement wirkt und derart ausgebildet ist, dass es im eingeschobenen Zustand das Entfernen eines mit der wenigstens einen elektrischen Leitung verbundenen Kontaktelements entgegen der Einsteckrichtung verhindert. Mit anderen Worten kann das Hilfselement derart ausgebildet sein, dass es auch die Funktion des Verriegelungselements übernimmt. In diesem Fall ist das Hilfselement als Verriegelungselement ausgebildet und weist zusätzlich zu herkömmlichen Verriegelungselementen Dichtlippen auf, die den Zwischenraum zwischen benachbarten Armen des Hilfselements bzw. Verriegelungselements zu wesentlichen Teilen verschließen.
Durch diese Ausgestaltung kann besonders kostensparend ein fluiddichter Kabelbaumstecker geschaffen werden. Nach dem Einstecken des Hilfselements, welches gleichzeitig als Verriegelungselement wirkt, wird das flüssige Dichtmittel in den Dichtungsraum eingefüllt und kann auch in den wenigstens einen Durchführungskanal fließen, bis es bei seinem Vordringen in dem wenigstens einen Durchführungskanal durch das Hilfselement und die daran angeordneten Dichtlippen gehindert wird. Anschließend wird das Dichtmittel ausgehärtet. Ein Entfernen des Hilfselements ist dann nicht mehr erforderlich, da das Hilfselement bereits als Verriegelungselement wirkt. Damit können Arbeitsschritte eingespart werden. Das Hilfselement verbleibt im Kabelbaumstecker und wirkt nun als Verriegelungselement bzw. als Sekundärverriegelung.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Hilfselement zum Einstecken in einen Kabelbaumstecker vorgeschlagen. Das Hilfselement kann vorzugsweise geeignet sein zum Verhindern des Entfernens eines mit einer elektrischen Leitung verbundenen, in den Kabelbaumstecker eingeschobenen Kontaktelements. Das Hilfselement weist ein Basiselement und wenigstens zwei vom Basiselement quer abragende, freitragende und voneinander beabstandete Arme auf. Die wenigstens zwei Arme weisen jeweils wenigstens eine Dichtlippe auf. Dabei sind die Dichtlippen benachbarter Arme einander zugewandt und derart ausgestaltet, dass ein Zwischenraum zwischen benachbarten Armen zu wenigstens 80% geschlossen ist. Besonders bevorzugt ist ein Zwischenraum zwischen benachbarten Armen zu mindestens 90% geschlossen, ganz besonders bevorzugt ist ein Zwischenraum zwischen benachbarten Armen vollständig geschlossen.
Das Hilfselement kann gleichzeitig als Verriegelungselement ausgebildet sein.
Durch das Vorsehen der wenigstens einen Dichtlippe zwischen den wenigstens zwei Armen kann eine besonders einfache und kostengünstige Abdichtung eines Kabelbaumsteckers bewirkt werden. Denn das Hilfselement kann einen im Kabelbaumstecker vorgesehenen Durchführungskanal derart abdichten, dass ein flüssiges Dichtmittel in den Kabelbaumstecker eingefüllt werden kann (erster Zustand des Dichtmittels) und dort ausgehärtet wird (zweiter Zustand des Dichtmittels). Auf diese Weise kann der Kabelbaumstecker fluiddicht in der Weise ausgeführt werden, dass ein Eindringen von fluiden Medien aus einer Außenumgebung des Kabelbaumsteckers in im Inneren des Kabelbaumsteckers angeordnete Durchführungskanäle bzw. zu dort angeordneten Kontaktelementen verhindert ist. Das Hilfselement erlaubt mittels seiner Dichtlippen die Abdichtung der Durchführungskanäle bzw. eines wenigstens einen Durchführungskanals im Kabelbaumstecker gegen ein Vordringen des flüssigen Dichtmittels, solange dieses flüssige Dichtmittel noch nicht ausgehärtet ist.
Es ist im Kontext der Anmeldung zu verstehen, dass der Kabelbaumstecker nicht nur einen Durchführungskanal, sondern auch eine Vielzahl von Durchführungskanälen aufweisen kann. Gleichfalls ist zu verstehen, dass die Durchführungskanäle unterschiedliche Durchmesser bzw. Querschnitte aufweisen können. Es kann vorgesehen sein, dass einzelne Durchführungskanäle bzw. wenigstens ein Durchführungskanal nicht mit einem elektrischen Kontakt bzw. einer elektrischen Leitung bestückt ist.
Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.
Es zeigen:
1a: eine perspektivische Ansicht eines Kabelbaumsteckers;
1b: eine perspektivische Ansicht eines Kontaktträgers eines Kabelbaumsteckers;
2: einen Querschnitt durch einen Kabelbaumstecker;
3a: eine Aufsicht aus Einsteckrichtung auf ein Hilfselement bzw. Verriegelungselement gemäß einer Ausführungsform;
3b: einen Querschnitt durch einen Durchführungskanal und ein Hilfselement bzw. Verriegelungselement gemäß 3a;
4a: eine Aufsicht aus Einsteckrichtung auf ein Hilfselement bzw. Verriegelungselement gemäß einer weiteren Ausführungsform;
4b: einen Querschnitt durch einen Durchführungskanal und ein Hilfselement bzw. Verriegelungselement gemäß 4a;
5a: eine Aufsicht aus Einsteckrichtung auf ein Hilfselement bzw. Verriegelungselement gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5b: einen Querschnitt durch einen Durchführungskanal und ein Hilfselement bzw. Verriegelungselement gemäß 5a.
1a zeigt ein Steckverbindersystem 9, welches zwei Kabelbaumstecker 1 sowie eine Messerleiste 90 umfasst. Die beiden Kabelbaumstecker 1 können wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, baugleich ausgeführt sein. Sie sind im zusammengesteckten System auf die Messerleiste 90 aufgesetzt und sind mit der Messerleiste verriegelt. Die beispielhaft dargestellten Kabelbaumstecker 1 weisen je einen Kontaktträger 2 auf, in dessen Wand eine Öffnung 8 zum Einführen bzw. Einschieben eines Verriegelungselement 30 bzw. eines Hilfselements 10 quer zu einer Einsteckrichtung E für elektrische Leitungen 4 (2 bis 5) ausgebildet ist. Die Kabelbaumstecker 1 können jeweils ein Hebelelement 80 aufweisen, mit welchem das Aufstecken der Kabelbaumstecker 1 auf die Messerleiste 90 mit einem geringeren Kraftaufwand durchgeführt werden kann.
1b zeigt einen Kontaktträger 2 des Kabelbaumsteckers 1. Der Kontaktträger 2 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet und umfasst ein Kontaktträgeroberteil 2a sowie ein mit dem Kontaktträgeroberteil 2a verbindbares Kontaktträgerunterteil 2b. In alternativen Ausführungsformen kann der Kontaktträger 2 auch einstückig ausgebildet sein. Das Kontaktträgeroberteil 2a weist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Durchführungskanälen 4 auf, durch welche elektrische Leitungen 3 (2) entlang der Einsteckrichtung E hindurchgeführt werden können. Typischerweise kann in jeden Durchführungskanal wenigstens eine elektrische Leitung 4 durchgeführt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Kontaktträgerunterteil 2b zu jedem Durchführungskanal 4 eine zugehörige Aufnahmekammer (ohne Bezugszeichen) auf. In diese Aufnahmekammern kann jeweils ein Kontaktelement 40 aufgenommen und darin verrastet werden. Jedes Kontaktelement 40 ist typischerweise mit einer elektrischen Leitung 4 mechanisch und elektrisch verbunden.
Um ein Herausziehen der Kontaktelemente 40 aus den Aufnahmekammern des Kontaktträgerunterteils 2b über die Wirkung der Verrastung hinaus zu verbessern kann beispielsweise ein Verriegelungselement 30 in die Öffnung 8 des Kontaktträgeroberteils 2a quer zur Einsteckrichtung E eingeschoben werden. Die Verrastung bzw. Primärverrastung des wenigstens einen Kontaktelements 40 kann beispielsweise durch mindestens eine Rastlanze 41 am Kontaktelement 40 und einen Hinterschnitt am Kontaktträgerunterteil 2b bewirkt werden.
Das Verriegelungselement 30 kann zur Erzielung der Verriegelung entlang der Einsteckrichtung betrachtet zwischen der Aufnahmekammer und dem Durchführungskanal 4 des Kontaktträgers 2 derart eingeschoben bzw. eingeführt bzw. eingesteckt sein, dass das Kontaktelement 40 formschlüssig an einer Herausbewegung entgegen der Einsteckrichtung E aus dem Kontaktträger 2 gehindert wird. Dabei können Teile des Verriegelungselements quer zur Einsteckrichtung E betrachtet zumindest teilweise in die Durchführungskanäle 4 hineinragen und so das Herausbewegen der Kontaktelemente 40 verhindern.
Der Kontaktträger 2, im dargestellten Ausführungsbeispiel das Kontaktträgeroberteil 2a, weist an seinem bezüglich der Einsteckrichtung E vordersten Abschnitt (in der Figur oben) eine Wandung 6 auf, welche die Durchführungskanäle 4 vollständig umschließt. Die Wandung ist fluiddicht geschlossen. Die Wandung umschließt somit einen Dichtungsraum 7. Der Dichtungsraum 7 weist einen Boden auf, der durch die Durchführungskanäle 4 durchbrochen ist. Ohne die Durchbrüche der Durchführungskanäle 4 wäre der Dichtungsraum 7 mitsamt der Wandung 6 becherförmig geschlossen.
2 zeigt einen Querschnitt durch den mit elektrischen Leitungen 4 und daran befestigten elektrischen Kontakten 40 bzw. Kontaktelementen 40 bestückten Kontaktträger 2 aus 1b. In den Dichtungsraum 7 ist ein Dichtmittel 5, beispielsweise ein Elastomer, z.B. Silikon umfassend, eingefüllt. Das Dichtmittel 5 erstreckt sich aus dem Dichtungsraum 7 in der 2 betrachtet nach unten bis in die Durchführungskanäle 3 hinein. Das Dichtungsmittel 5 umgibt somit die elektrischen Leitungen 4 nicht nur im Dichtungsraum 7 im Wesentlichen vollständig und dichtet damit die elektrischen Leitungen 4 und die Kontaktelemente 40 gegen ein Vordringen von fluiden Medien aus der Außenumgebung 50 des Steckverbinders 1 ab. Es umgibt vielmehr auch zumindest abschnittsweise in den Durchführungskanälen 3 die elektrischen Leitungen 4 in einer fluiddichten Weise. Der entsprechende Abschnitt in den Durchführungskanälen 3, in welchen sich das Dichtmittel 5 erstreckt, erstreckt sich entlang der Einsteckrichtung E betrachtet vom Boden des Dichtraums 7 bis zur Ebene, in welcher die Öffnung 8 zum Einführen des Hilfselements 10 bzw. des Verriegelungselements 30 angeordnet ist. Im Bild der 2 erstreckt sich somit das Dichtmittel vom Hilfselement 10 bzw. Verriegelungselement 30 in den Durchführungskanälen 3 nach oben bis zum Boden des Dichtungsraums 7. Auf diese Weise wird eine sehr vorteilhafte Abdichtungswirkung durch das Dichtmittel 5 bewirkt. Es werden nämlich die positiven Eigenschaften einer Dichtungsmatte und einer Einzeladerabdichtung kombiniert. Die Eigenschaften einer Dichtmatte werden dabei durch das Dichtmittel 5 im Dichtungsraum 7 erzielt. Die Eigenschaften einer Einzeladerabdichtung werden durch das sich in die Durchführungskanäle 3 erstreckende Dichtmittel 5 erzielt. Es versteht sich, dass in der vorgestellten Ausführungsform auch Durchführungskanäle 3 mit Dichtmittel 5 gefüllt sein können, in welchen sich keine elektrische Leitung 4 befindet.
Die Herstellung dieser hocheffizienten fluiddichten Abdichtung des Kabelbaumsteckers 1 kann folgendermaßen bewerkstelligt werden:

– Zunächst wird in einem ersten Schritt der Kontaktträger 2 (hier: das Kontaktträgeroberteil 2a und das Kontaktträgerunterteil 2b umfassend) bereitgestellt,
– In einem weiteren Schritt werden die Kontaktelemente 40 und die daran befestigten elektrischen Leitungen 4 durch die Durchführungsöffnungen 3 des Kontaktträgers 2 (in diesem Fall durch das Kontaktträgeroberteil 2a und das Kontaktträgerunterteil 2b) in die Aufnahmekammern eingeführt. Die Kontaktelemente 40 verrasten dann beispielsweise mittels an den Kontaktelementen 40 befestigten Rastlanzen 41 in den Aufnahmekammern des Kontaktträgers 2,
– In einem weiteren Schritt wird entweder das Hilfselement 10 oder bereits das Verriegelungselement 30 durch die Öffnung 8 des Kontaktträgers 2 quer zur Einsteckrichtung E in den Kontaktträger 2 eingesteckt. Dabei ist das Hilfselement 10 bzw. das Verriegelungselement 30 derart ausgebildet, dass es die in der Figur oberen Abschnitte der Durchführungskanäle 3 (also stromaufwärts gelegene Abschnitte) fluiddicht gegen die Aufnahmekammern bzw. gegenüber stromabwärts des Hilfselements 10 bzw. Verriegelungselements 30 gelegene Abschnitte der Durchführungskanäle 4 abdichtet;
– Anschließend wird in einem weiteren Schritt ein flüssiges Dichtmittel 5 (erster Zustand des Dichtmittels), welches beispielsweise einen Elastomer enthält bzw. Silikon umfassen kann, in den Dichtungsraum 7 eingefüllt. Dabei verteilt sich das flüssige Dichtmittel 5 auch in die oberhalb des Hilfselements 10 bzw. des Verriegelungselements 30 gelegenen Abschnitte der Durchführungskanäle 3;
– In einem weiteren Schritt wird das Dichtmittel 5 ausgehärtet (Überführung in den zweiten Zustand des Dichtmittels 5), so dass es nicht mehr fließen kann. Das Aushärten kann z.B. durch eine temporäre Temperaturerhöhung bewirkt werden oder z.B. durch den Kontakt mit Luft bzw. Sauerstoff.

Nach diesem letzten Schritt ist die Abdichtung bewerkstelligt. Besonders wirksam ist die Abdichtung, wenn das Dichtmittel 5 mit der Wandung 6 und/oder mit den elektrischen Leitungen 4 und/oder mit den Wänden der Durchführungskanäle 3 eine stoffschlüssige Verbindung eingeht. Fluide Medien (Gase oder Flüssigkeiten) aus der Außenumgebung des Kabelbaumsteckers 1 können auf diese Weise nicht mehr ins Innere des Kabelbaumsteckers 1 (im Bild unten) vordringen.
Nach dem Aushärten kann bei Verwendung eines Hilfselements 10 dieses Hilfselement 10 aus der Öffnung 8 entfernt werden. Dann kann anstelle des Hilfselements 10 ein Verriegelungselement 30 eingesetzt werden, um ein Herausbewegen der Kontaktelemente 40 aus der Aufnahmekammer entgegen der Einsteckrichtung E zu verhindern. Alternativ kann das Hilfselement 10 bereits als Verriegelungselement 30 ausgeführt sein und beispielsweise durch einen formschlüssigen Eingriff mit den Kontaktelementen 40 ein Herausbewegen der Kontaktelemente 40 entgegen der Einsteckrichtung E aus dem Kontaktträger 2 verhindern.
In 2 ist weiterhin eine am Kontaktträgeroberteil 2a außen umlaufende Radialdichtung 20 dargestellt, welche mit einem Gehäuse der Messerleiste 90 derart zusammenwirken kann, dass auch keine fluiden Medien aus der Außenumgebung 50 des Kabelbaumsteckers 1 seitlich durch das Steckverbindersystem 9 ins Innere des Kabelbaumsteckers 1 eindringen können.
Der Dichtungsraum 7 grenzt an eine Außenumgebung des Kabelbaumsteckers 1 an.
Es ist zu verstehen, dass der Kabelbaumstecker 1 beispielsweise auch lediglich eine einzige Durchführungsöffnung 3 zum Einbringen einer einzigen elektrischen Leitung 4 mit einem einzigen daran angebrachten Kontaktelement 40 aufweisen sein kann.
3a zeigt eine Aufsicht aus Einsteckrichtung E betrachtet auf ein Hilfselement 10 bzw. auf ein Verriegelungselement 30 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Einsteckrichtung E weist in die Bildebene hinein. Das Hilfselement 10 bzw. das Verriegelungselement 30 umfasst dabei ein Basiselement 11 und wenigstens zwei vom Basiselement 11 quer abragende, freitragende und voneinander beabstandete Arme 12. Die Arme 12 ragen in diesem Ausführungsbeispiel entlang einer Erstreckungsrichtung A von dem Basiselement 11 im Wesentlichen senkrecht ab. Im eingesteckten Zustand des Verriegelungselements 30 erstreckt sich die Erstreckungsrichtung A der Arme 12 im Wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung E der Kontaktelemente 40 bzw. der elektrischen Leitungen 4. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist beispielhaft an das Basiselement 11 eine Mehrzahl von vier Armen 12 angeordnet. Das Hilfselement 10 bzw. das Verriegelungselement 30 weist somit eine kammartige Struktur auf, wobei das Basiselement 11 den Rücken des Kamms und die Arme 12 die Zinken des Kamms darstellen. Die Arme 12 weisen jeweils wenigstens eine Dichtlippe 16 auf. Die Dichtlippen 16 sind dabei derart an den Armen 12 angeordnet, dass die Dichtlippen 16 jeweils benachbarter Arme 12 einander zugewandt sind und derart ausgestaltet sind, dass ein Zwischenraum 14 zwischen benachbarten Armen 12 zu wenigstens 80%, besonders bevorzugt zu wenigstens 90% geschlossen sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel überlappen die Dichtlippen 16 benachbarter Arme derart, dass der Zwischenraum 14 vollständig geschlossen ist.
Dabei kann das Basiselement 11 und können die Arme 12 beispielsweise aus einem ersten Material gebildet sein, welches relativ steif bzw. fest ist und sich nicht einfach verformen lässt, z.B. kann das erste Material Polyamid (PA) umfassen, es kann auch glasfaserverstärkt (GF) sein, z.B. PA66 GF35. Im Gegensatz dazu können die Dichtlippen 16 aus einem weichen elastischen zweiten Material gebildet sein, welches besonders gut die zwischen den Dichtlippen 16 hindurchtretenden elektrischen Leitungen 4 umhüllt bzw. elastisch umschließt und dennoch eine Abdichtung gegenüber dem flüssigen Dichtmittel 5 bewerkstelligt. Das zweite Material kann z.B. Gummi, Silikon, Silikonkautschuk oder andere Elastomere umfassen. Beispielsweise kann das zweite Material ein zweikomponentiges Silikon umfassen. Die Dichtlippen 16 können an die Arme 12 angespritzt sein oder durch eine Klebung oder eine Schweißung an den Armen 12 befestigt sein.
In den Zwischenräumen 14 können die elektrischen Leitungen 4 hindurchtreten. Mit anderen Worten: die Durchführungskanäle können entlang der Einsteckrichtung betrachtet im eingesteckten Zustand des Hilfselements 10 bzw. des Verriegelungselements 30 auf die Zwischenräume 14 treffen.
3b zeigt einen Querschnitt durch den Kontaktträger 2, in den eine elektrische Leitung 4 mit einem daran angeordneten Kontaktelement 40 dargestellt ist. Das Kontaktelement 40 umfasst zwei Rastlanzen 41, mit denen das Kontaktelement 40 in Hinterschneidungen des Kontaktträgers 2 verrasten kann. Im Bild weiter oben (also entlang der Einsteckrichtung E betrachtet stromaufwärts der Rastlanzen 41) sind zwei Arme 12 des Verriegelungselements 30 bzw. des Hilfselements 10 sowie die daran angeordneten Dichtlippen 16 dargestellt. Die Erstreckungsrichtung A weist nun in die Bildebene hinein. Die Dichtlippen 16 erstrecken sich von den Armen 12 jeweils nach innen in Richtung der elektrischen Leitung 4. Die Dichtlippen 16 liegen eng an der elektrischen Leitung 4 an, umschließen diese, z.B. elastisch, wie ein Kragen und dichten somit den Abschnitt im Bild oberhalb der Dichtlippen 16 (stromaufwärts der Dichtlippen 16) von einem Abschnitt im Bild unterhalb der Dichtlippen 16 (stromabwärts der Dichtlippen 16) ab. Auf diese Weise kann beispielsweise das flüssige Dichtmittel 5 in den Abschnitt oberhalb der Dichtlippen 16 eingefüllt werden. Das Dichtmittel 5 kann dann nicht in den Abschnitt unterhalb der Dichtlippen 16 vordringen. Auf diese Weise kann das Dichtmittel 5 ausgehärtet werden, ohne in den stromabwärts der Dichtlippen 16 angeordneten Abschnitt (in der Figur: unten) vorzudringen. Vorzugsweise wird beim Einfüllen des flüssigen Dichtmittels 5 der Kontaktträger 2 so ausgerichtet wie in den 2 und 3a dargestellt, d.h.: die Schwerkraft zeigt entlang der Einsteckrichtung E in den Figuren nach unten.
4a zeigt eine weitere Ausführungsform des Hilfselements 10 bzw. des Verriegelungselements 30 in derselben Ansicht wie 3a, die Einsteckrichtung E ist somit in die Bildebene hinein gerichtet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Dichtlippen 16 derart ausgebildet, dass ihre freien Enden 18, welche in den Zwischenraum 14 ragen, nicht überlappen sondern aneinander anliegen oder sich zumindest annährend berühren. In einer anderen Ausführungsform können die freien Enden 18 der Dichtlippen 16 jedoch auch überlappen. Die Dichtlippen 16 weisen an ihren freien Enden 18 jedoch insbesondere eine Profilierung 19 bzw. ein Profil derart auf, dass zu jedem Durchführungskanal 3 bzw. zu jeder elektrischen Leitung 4 eine Aussparung 19 vorgesehen ist. Mit anderen Worten: Anstelle einer z.B. linearen bzw. geraden Ausgestaltung des freien Endes 18 der jeweiligen Dichtlippen 16 ist an den Stellen, wo die Dichtlippe 16 eine elektrische Leitung 4, umschließt die Dichtlippe 16 in Richtung des zugehörigen Arms 12 zurückgezogen. Die von der jeweils anderen Seite kommende Dichtlippe 16 weist ebenfalls eine derartige Aussparung bzw. Profilierung 19 auf. Dadurch kann sich eine besonders vorteilhafte Abdichtwirkung ergeben, wenn das Hilfselement 10 bzw. das Verriegelungselement 30 in die Öffnung 8 des Kontaktträgers 2 eingeschoben wird. Denn an denjenigen Stellen, an welchen eine elektrische Leitung 4 angeordnet ist, können nun die jeweils einander zugewandten Dichtlippen 16 die elektrische Leitung 4 eng umschließen, ohne entlang der Einsteckrichtung E oder entgegen der Einsteckrichtung E versetzt zu werden.
4b zeigt eine Ansicht wie in 3b, d.h.: die Erstreckungsrichtung A der Arme 12 zeigt in die Bildebene hinein. Es ist zu erkennen, dass die Dichtlippen 16 wie ein eng schließender, z.B. elastischer, Kragen die jeweilige elektrische Leitung 4 umgeben. Dadurch kann vorteilhaft die Dichtwirkung verbessert werden.
In 5a ist eine weitere Ausführungsform des Verriegelungselements 30 bzw. des Hilfselements 10 dargestellt. Die Perspektive der 5a ist wie in 3a und 4a eine Aufsicht aus Einsteckrichtung E betrachtet. Das Hilfselement 10 bzw. Verriegelungselement 30 der 5a weist neben dem Basiselement 11 und den sich entlang der Erstreckungsrichtung A erstreckenden Armen 12 relativ zu den Armen 12 verlagerbare Dichtlippen 16 auf. Die relative Verlagerung der Dichtlippen 16 erfolgt dabei z.B. entlang einer Richtung die senkrecht zur Einsteckrichtung E und senkrecht zur Erstreckungsrichtung A ist. Die Dichtlippen 16 können dabei an ihrem freien Ende 18 eine Profilierung wie in den Ausführungsbeispielen der 4a und 4b aufweisen. Es kann jedoch auch ein lineares bzw. gerades Profil wie in der Ausführungsform gemäß 3a und 3b vorgesehen sein. Die Dichtlippen 16 sind relativ zu den Armen verlagerbar und können auf diese Weise in einer ersten Position beispielsweise den Zwischenraum 14 fast vollständig freigeben. In dieser ersten Position lässt sich das Hilfselement 10 bzw. Verriegelungselement 30 besonders einfach in die Öffnung 8 des Kontaktträgers 2 einschieben. Nachdem das Hilfselement 10 bzw. Verriegelungselement 30 vollständig eingeschoben worden ist kann dann beispielsweise durch eine Bewegung eines am Basiselement 11 angeordneten Schiebers 15a, 15b bewirkt werden, dass die Dichtlippen 16 in Richtung des jeweils zugehörigen Zwischenraums 14 verlagert werden (in der Figur also von links nach rechts bzw. von rechts nach links). Dadurch können sie den Zwischenraum 14 schließen bzw. ist dadurch der Zwischenraum 14 geschlossen und gegen den Durchtritt von fluiden Medien, beispielsweise dem Dichtmittel 5, abgedichtet. Die Dichtlippen 16 sind somit von einer ersten Position, in welchem der Zwischenraum 14 relativ weit geöffnet ist (z.B. zu mehr als 40%) in eine zweite Position verlagerbar. In der zweiten Position ist der Zwischenraum 14 zwischen benachbarten Armen relativ stark geschlossen ist, beispielsweise zu mehr als 80% oder sogar mehr als 90% der Zwischenraumfläche.
In 5b ist ein Querschnitt entlang der Einsteckrichtung E analog zu den 3b und 4b dargestellt. Die Erstreckungsrichtung A weist in die Bildebene hinein. Das Verriegelungselement 30 bzw. das Hilfselement 10 ist z.B. vollständig eingeschoben. Die Dichtlippen 16 sind von der ersten Position in die zweite Position (also in die Zwischenräume 14 hinein) verlagert und schließen in dieser zweiten Position die Zwischenräume 14 zwischen benachbarten Armen 14 nahezu vollständig ab. Dabei umschließen die Dichtlippen 16, z.B. elastisch, die elektrischen Leitungen 4 kragenartig und eng. Die elektrischen Leitungen sind somit abgedichtet.
Der vorgeschlagene Kabelbaumstecker kann beispielsweise im Automobilbereich für hochpolige Kabelbaumstecker bzw. Steckverbinder zum Einsatz kommen. Jedoch ist auch die Anwendung in einem einpoligen Steckverbindersystem denkbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011080347 A1 [0003]

Claims

Kabelbaumstecker, umfassend – einen Kontaktträger (2, 2a, 2b), – wenigstens eine elektrische Leitung (4), wobei der Kontaktträger (2, 2a, 2b) wenigstens einen Durchführungskanal (3) für die wenigstens eine elektrische Leitung (4) aufweist, wobei die wenigstens eine elektrische Leitung (4) entlang einer Einsteckrichtung (E) durch den Durchführungskanal (3) hindurchgeführt ist, wobei der Kontaktträger (2, 2a, 2b) entlang der Einsteckrichtung (E) betrachtet vor dem wenigstens einen Durchführungskanal (3) eine Wandung (6) aufweist, die einen Dichtungsraum (7) umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsraum (7) mit einem Dichtmittel (5) derart gefüllt ist und wobei das Dichtmittel (7) wenigstens abschnittsweise derart den wenigstens einen Durchgangskanal (3) ausfüllt, dass die wenigstens eine elektrische Leitung (4) fluiddicht umschlossen ist.
Kabelbaumstecker nach Anspruch 1, wobei der Dichtungsraum (7) an eine Außenumgebung (50) des Kabelbaumsteckers (1) angrenzt.
Kabelbaumstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtmittel (5) aus einem Material gebildet ist, welches in einem ersten Zustand flüssig ist und welches dauerhaft in einen zweiten, nicht flüssigen, Zustand derart überführbar ist, dass es im zweiten Zustand nicht mehr in den wenigstens einen Durchführungskanal (3) fließen kann.
Kabelbaumstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtmittel (5) aus einem Elastomer gebildet ist, wobei das Dichtmittel (5) insbesondere Silikon umfasst.
Kabelbaumstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kabelbaumstecker (1) weiterhin ein Verriegelungselement (30) umfasst, welches quer zur Einsteckrichtung (E) in den Kabelbaumstecker (1) einschiebbar ist, wobei das Verriegelungselement (30) derart ausgebildet ist, dass es im eingeschobenen Zustand das Entfernen eines mit der wenigstens einen elektrischen Leitung (4) verbundenen Kontaktelements (40) aus dem Kontaktträger (2, 2a, 2b) entgegen der Einsteckrichtung (E) verhindert, wobei das Verriegelungselement (30) ein Basiselement (11) und wenigstens zwei vom Basiselement (11) quer abragende, freitragende und voneinander beabstandete Arme (12) aufweist, wobei die wenigstens zwei Arme (12) jeweils wenigstens eine Dichtlippe (16) aufweisen, wobei die Dichtlippen (16) benachbarter Arme (12) einander zugewandt sind und derart ausgestaltet sind, dass ein Zwischenraum (14) zwischen den benachbarten Armen (12) zu wenigstens 80%, insbesondere zu wenigstens 90% geschlossen ist.
Kabelbaumstecker nach Anspruch 5, wobei die wenigstens eine Dichtlippe (16) eines Armes (12) entlang ihres vom Arm (12) abgewandten freitragenden Endes (19) ein Profil aufweist, wobei das Profil komplementär zur Außenkontur der wenigstens einen elektrischen Leitung (4) ist, welche im eingesteckten Zustand des Verriegelungselements (30) von der Dichtlippe (16) umschlossen ist.
Kabelbaumstecker nach Anspruch 5 oder 6, wobei die wenigstens eine Dichtlippe (16) eines Armes (12) gegenüber dem zugehörigen Arm (12) quer zur Erstreckungsrichtung (A) des Arms (12) verlagerbar am Arm (12) befestigt ist.
Verfahren zur Herstellung eines fluiddichten Kabelbaumsteckers, wobei der Kabelbaumstecker (1) einen Kontaktträger (2, 2a, 2b) aufweist, wobei der Kontaktträger (2, 2a, 2b) wenigstens einen Durchführungskanal (3) für das Durchführen wenigstens einer elektrischen Leitung (4) aufweist, wobei der Kontaktträger (2, 2a, 2b) entlang einer Einsteckrichtung (E) betrachtet vor dem wenigstens einen Durchführungskanal (3) eine Wandung (6) aufweist, die einen Dichtungsraum (7) umschließt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: – Bereitstellen des Kontaktträgers (2, 2a, 2b), – Einführen wenigstens einer elektrischen Leitung (4) entlang der Einsteckrichtung (E) durch den Dichtungsraum (7) hindurch und durch den wenigstens einen Durchführungskanal (3) hindurch, – Einführung eines Hilfselements (10) in den Kabelbaumstecker (1), wobei das Hilfselement (10) den wenigstens einen Durchführungskanal (3) zumindest abschnittsweise derart abdichtet, dass ein Vordringen eines flüssigen Dichtmittels (5) in Abschnitte stromabwärts des Hilfselements (10) aus dem Durchführungskanal (3) verhindert ist, – Einfüllen eines flüssigen Dichtmittels (5) in den Dichtungsraum (7), – Aushärten des Dichtmittels (5).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Hilfselement (10) ein Basiselement (11) und wenigstens zwei vom Basiselement (11) quer abragende, freitragende und voneinander beabstandete Arme (12) aufweist, wobei die wenigstens zwei Arme (12) jeweils wenigstens eine Dichtlippe (16) aufweisen, wobei die Dichtlippen (16) benachbarter Arme (12) einander zugewandt sind und derart ausgestaltet sind, dass ein Zwischenraum (14) zwischen den benachbarten Armen (12) zu wenigstens 80%, insbesondere zu wenigstens 90% geschlossen ist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Hilfselement (10) nach dem Schritt des Aushärtens des Dichtmittels (5) aus dem Kabelbaumstecker (1) entfernt wird, wobei anschließend ein Verriegelungselement (30) in den Kabelbaumstecker eingesetzt wird, wobei das Verriegelungselement (30) derart ausgebildet ist, dass es im eingeschobenen Zustand das Entfernen eines mit der wenigstens einen elektrischen Leitung (4) verbundenen Kontaktelements (40) entgegen der Einsteckrichtung (E) verhindert.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Hilfselement (10) als Verriegelungselement (30) wirkt und derart ausgebildet ist, dass es im eingeschobenen Zustand das Entfernen eines mit der wenigstens einen elektrischen Leitung (4) verbundenen Kontaktelements (40) entgegen der Einsteckrichtung (E) verhindert
Hilfselement zum Einstecken in einen Kabelbaumstecker und insbesondere geeignet zum Verhindern des Entfernens eines mit einer elektrischen Leitung verbundenen, in den Kabelbaumstecker eingeschobenen Kontaktelements, wobei das Hilfselement (10) ein Basiselement (11) und wenigstens zwei vom Basiselement (11) quer abragende, freitragende und voneinander beabstandete Arme (12) aufweist, wobei die wenigstens zwei Arme (12) jeweils wenigstens eine Dichtlippe (16) aufweisen, wobei die Dichtlippen (16) benachbarter Arme (12) einander zugewandt sind und derart ausgestaltet sind, dass ein Zwischenraum (14) zwischen benachbarten Armen (12) zu wenigstens 80%, insbesondere zu wenigstens 90% geschlossen ist.