DE102021129406A1

DE102021129406A1 - Dichtungen für einen flachen flexiblen Leiter in einer elektrischen Steckverbinder-Baugruppe

Info

Publication number: DE102021129406A1
Application number: DE102021129406.1A
Authority: DE
Inventors: Hyoun Lee; Lewis Galligan
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2022-06-30
Also published as: CN114696151A; US11469539B2; US20220209456A1

Abstract

Eine abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe umfasst ein Verbindergehäuse mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einer Öffnung, die sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt. Die Öffnung definiert eine Innenfläche des Verbindergehäuses. Eine Dichtung ist innerhalb der Öffnung des Verbindergehäuses angeordnet und umfasst ein erstes Ende, ein zweites Ende, eine Außenfläche und einen Schlitz, der sich von dem ersten Ende der Dichtung zu dem zweiten Ende der Dichtung erstreckt. Die Außenfläche der Dichtung steht in abdichtendem Eingriff mit der Innenfläche des Verbindergehäuses, und der Schlitz definiert eine Innenfläche der Dichtung. Ein flacher flexibler Leiter ist in dem Schlitz der Dichtung angeordnet und umfasst eine Vielzahl von elektrisch leitenden Bahnen und eine Außenfläche. Die Außenfläche des flachen flexiblen Verbinders ist in abdichtendem Eingriff mit der Innenfläche der Dichtung.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf elektrische Steckverbinder-Baugruppen, die mechanische und elektrische Verbindungen zwischen zwei elektrisch leitenden Strukturen ermöglichen. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine verbesserte Struktur für eine solche elektrische Steckverbinder-Baugruppe, die schnell und einfach an einer elektrisch leitenden Struktur, wie z.B. einem flachen flexiblen Leiter mit mehreren elektrischen Leiterbahnen, in einer abgedichteten Weise befestigt werden kann, um das Eindringen von Verunreinigungen in diese zu verhindern.
Im Stand der Technik sind viele elektrische Systeme bekannt, die ein oder mehrere elektrisch betriebene Geräte enthalten. Die meisten Automobile und andere Fahrzeuge verfügen beispielsweise über eine Vielzahl von elektrisch betriebenen Geräten, die selektiv für den Komfort und die Bequemlichkeit eines Fahrers oder eines Insassen bedient werden können. Normalerweise ist jedes dieser elektrisch betriebenen Geräte mit einer elektrischen Energiequelle (und/oder anderen Komponenten des elektrischen Systems) durch einen oder mehrere elektrische Leiter verbunden. In vielen Fällen sind elektrische Steckverbinder-Baugruppen an den elektrischen Leitern vorgesehen, um die Installation, die Wartung und die Entfernung dieser elektrisch betriebenen Geräte an und von dem elektrischen System zu ermöglichen.
Eine typische elektrische Steckverbinder-Baugruppe besteht aus einem äußeren Gehäuse (das für gewöhnlich aus einem elektrisch nichtleitenden Material gebildet wird) und einen inneren elektrischen Anschluss (der in der Regel aus einem elektrisch leitenden Material gebildet wird), der innerhalb des Gehäuses gehalten wird. Das Gehäuse hat normalerweise erste und zweite Öffnungen, die sich durch dieses hindurch erstrecken, und der elektrische Anschluss wird innerhalb des Gehäuses benachbart zu diesen ersten und zweiten Öffnungen gehalten. Die erste Öffnung ermöglicht den Durchgang einer ersten elektrisch leitenden Struktur durch das Gehäuse in Eingriff mit dem darin gehaltenen elektrischen Anschluss. Die zweite Öffnung ermöglicht den Durchgang einer zweiten elektrisch leitenden Struktur durch das Gehäuse in Eingriff mit dem darin gehaltenen elektrischen Anschluss.
In vielen Fällen werden die elektrischen Steckverbinder-Baugruppen in Umgebungen eingesetzt, die unerwünschten Verunreinigungen, wie Schmutz, Wasser und dergleichen ausgesetzt sind oder sein können. Obwohl bekannte elektrische Steckverbinder-Baugruppen einen gewissen Schutz gegen das Eindringen solcher Verunreinigungen in deren Gehäuse bieten, wäre es wünschenswert eine verbesserte Struktur für eine elektrische Steckverbinder-Baugruppe zu schaffen, die schnell und einfach in einer abgedichteten Weise an einer elektrisch leitenden Struktur befestigt werden kann, wie z.B. einem flachen flexiblen Leiter mit mehreren elektrisch leitenden Bahnen, um das Eindringen von Verunreinigungen in diese eindeutig zu verhindern.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf eine abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe, die ein Verbindergehäuse mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einer Öffnung, die sich von dem ersten Ende des Verbindergehäuses zum zweiten Ende des Verbindergehäuses erstreckt, beinhaltet. Die Öffnung definiert eine innere Oberfläche des Verbindergehäuses. Eine Dichtung ist innerhalb der Öffnung des Verbindergehäuses angeordnet und umfasst ein erstes Ende, ein zweites Ende, eine Außenfläche und einen Schlitz, der sich von dem ersten Ende der Dichtung zu dem zweiten Ende der Dichtung erstreckt. Die Außenfläche der Dichtung steht in abdichtendem Eingriff mit der Innenfläche des Verbindergehäuses, und der Schlitz definiert eine Innenfläche der Dichtung. Ein flacher flexibler Leiter ist in dem Schlitz der Dichtung angeordnet und umfasst eine Vielzahl von elektrisch leitenden Bahnen und eine Außenfläche. Die Außenfläche des flachen flexiblen Verbinders ist in dichtendem Eingriff mit der Innenfläche der Dichtung.
Verschiedene Aspekte dieser Erfindung werden für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich, wenn sie im Angesicht der beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform einer abgedichteten elektrischen Steckverbinder-Baugruppe, die einen Teil einer elektrisch leitenden Struktur, einen Drahtkontaktkeil, ein Verbindergehäuse, eine Frontabdeckung und erste und zweite Dichtungen gemäß dieser Erfindung umfasst.
2 ist eine explodierte Querschnittsseitenansicht der elektrisch leitenden Struktur und des in 1 dargestellten Drahtkontaktkeils.
3 ist eine Querschnittsseitenansicht ähnlich wie 2, die die elektrisch leitende Struktur nach dem Zusammenbau mit dem Drahtkontaktkeil zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht des Zusammenbaus der elektrisch leitenden Struktur und dem in 3 dargestellten Drahtkontaktkeil.
5 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich wie 4, die die elektrisch leitende Struktur, nachdem sie teilweise um ein Ende des Drahtkontaktkeils verformt wurde, zeigt.
6 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Anordnung der elektrisch leitenden Struktur und des in 5 dargestellten Drahtkontaktkeils vor dem Zusammenbau mit der ersten Dichtung und dem in 1 dargestellten Verbindergehäuse.
7 ist eine explodierte Querschnittsseitenansicht der Anordnung der elektrisch leitenden Struktur und des Drahtkontaktkeils, der ersten Dichtung und des Verbindergehäuses, die in 6 dargestellt sind, zusammen mit der in 1 dargestellten zweiten Dichtung.
8 ist eine Querschnittsseitenansicht, die den Zusammenbau der elektrisch leitenden Struktur, des Drahtkontaktkeils, der ersten und zweiten Dichtungen und des Verbindergehäuses, die in 7 dargestellt sind, nach dem Zusammenbau zur Bildung der ersten Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe, zeigt.
9 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer zweiten Ausführungsform einer elektrischen Steckverbinder-Baugruppe, die einen Teil einer elektrisch leitenden Struktur, einen Drahtkontaktkeil, ein Verbindergehäuse, eine vordere Abdeckung und erste und zweite Dichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
10 ist eine Querschnittsseitenansicht, die den Zusammenbau der elektrisch leitenden Struktur, des Drahtkontaktkeils, der ersten und zweiten Dichtung und des Verbindergehäuses, die in 11 dargestellt sind, nach dem Zusammenbau zur Bildung der zweiten Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe, zeigt.
11 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer dritten Ausführungsform einer elektrischen Steckverbinder-Baugruppe, die Teile von zwei elektrisch leitenden Strukturen, einen Drahtkontaktkeil, ein Verbindergehäuse, eine Frontabdeckung und erste und zweite Dichtungen gemäß dieser Erfindung umfasst.
12 ist eine Endansicht der in 11 dargestellten ersten Dichtung von oben.
13 ist eine Querschnittsseitenansicht der in den 11 und 12 dargestellten ersten Dichtung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bezugnehmend auf die Zeichnungen ist in 1 eine erste Ausführungsform einer elektrischen Steckverbinder-Baugruppe, allgemein mit 10 bezeichnet, gemäß dieser Erfindung dargestellt. Die erste Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10 umfasst eine elektrisch leitende Struktur, die allgemein mit 11 bezeichnet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die elektrisch leitende Struktur 11 ein flacher flexibler Leiter mit einer oder mehreren elektrisch leitenden Bahnen 12, die von einem äußeren elektrisch nichtleitenden Isolator 13 umgeben sind. Die elektrisch leitende Struktur 11 kann jedoch auch jede andere gewünschte Struktur aufweisen. Wie bereits oben besprochen, enthalten die meisten Automobile und andere Fahrzeuge eine Vielzahl von elektrisch betriebenen Geräten, die selektiv für den Komfort und die Bequemlichkeit eines Fahrers oder eines Insassen bedient werden können. Typischerweise ist jedes dieser elektrisch betriebenen Geräte mit einer elektrischen Energiequelle (und/oder anderen Komponenten des elektrischen Systems) durch einen oder mehrere elektrische Leiter verbunden. Die elektrisch leitenden Bahnen 12 der elektrisch leitenden Struktur 11 können zu diesem Zweck verwendet werden.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst die elektrisch leitende Struktur 11 drei elektrisch leitende Bahnen 12. Allerdings kann die elektrisch leitfähige Struktur 11 eine größere oder geringere Anzahl solcher elektrisch leitenden Bahnen 12 enthalten, falls gewünscht. Aus einem Grund, der weiter unten erläutert wird, wird ein Teil des elektrisch nichtleitenden Isolators 13 in der Nähe eines Endes der elektrisch leitenden Struktur 11 entfernt, um die elektrisch leitenden Bahnen 12 freizulegen. Zusätzlich erstrecken sich eine oder mehrere Öffnungen 14 (zwei in der dargestellten Ausführungsform) durch die dargestellte elektrisch leitende Struktur 11. Der Zweck der Öffnungen 14 wird ebenfalls unten erläutert. Die Öffnungen 14 sind jedoch optional und können, falls gewünscht, auch weggelassen werden.
Die erste Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10 dieser Erfindung umfasst auch einen Drahtkontaktkeil, der allgemein mit 20 bezeichnet ist. Wie am besten in den 2, 3 und 4 gezeigt, umfasst der Drahtkontaktkeil 20 eine Basis 21 mit einer Öffnung 21a, die sich von einem ersten axialen Ende des Drahtkontaktkeils 20 zu einem zweiten axialen Ende desselben erstreckt. Die Basis 21 weist außerdem eine axial gerichtete Anschlagfläche 21b auf, die darauf zu einem Zweck, der weiter unten erläutert wird, vorgesehen ist. Die ersten und zweiten Keilarme 22 und 23 erstrecken sich axial von der axial gerichteten Anschlagfläche 21b, die am zweiten axialen Ende der Basis 21 auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 21a vorgesehen ist. Die nach innen gerichtete Oberfläche des ersten Keilarms 22 ist mit einem Paar von Vorsprüngen 22a (am besten in 2 dargestellt) darauf versehen. In ähnlicher Weise weist die nach innen gerichtete Fläche des zweiten Keilarms 23 ein Paar von Vorsprüngen 23a (ebenfalls am besten in 2 dargestellt) darauf auf. Die dargestellten Vorsprünge 22a und 23a sind einander zugewandt und axial zueinander versetzt, obwohl dies nicht erforderlich ist. Vielmehr kann jede gewünschte Anzahl solcher Vorsprünge 22a und 23a an jeder gewünschten Stelle des ersten bzw. zweiten Keilarms 22 und 23 vorgesehen werden. Alternativ können die Vorsprünge 22a und 23a auch weggelassen werden, falls gewünscht.
Wie in 2 am besten gezeigt ist, weist die nach außen gerichtete Fläche des ersten Keilarms 22 einen darauf befindlichen Haltevorsprung 22b auf. Außerdem weist die nach innen gerichtete Oberfläche des ersten Keilarms 22 eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Prägungen 22c (von denen in 2 nur eine zu sehen ist), die darauf vorgesehen sind, auf. Vorzugsweise entspricht die Anzahl solcher sich axial erstreckender Prägungen 22c der Anzahl der Leiterbahnen 12, die auf der elektrisch leitenden Struktur 11 vorgesehen sind, obwohl dies nicht erforderlich ist. Außerdem sind solche axial verlaufenden Prägungen 22c ebenfalls vorzugsweise auf dem ersten Keilarm 22 so angeordnet, dass sie jeweils mit den auf der elektrisch leitenden Struktur 11 vorgesehenen Bahnen 12 ausgerichtet sind, wie nachstehend erörtert, obwohl dies ebenfalls nicht erforderlich ist. Schließlich erstrecken sich ein oder mehrere Positionierungsvorsprünge 24 (zwei in der dargestellten Ausführungsform) axial von einem Ende des zweiten Keilarms 23. Die Vorsprünge 24 sind jedoch optional und können, falls gewünscht, weggelassen werden. Der Zweck des nach außen gerichteten Haltevorsprungs 22b, der Prägungen 22c und der Positionierungsvorsprünge 24 wird weiter unten erläutert.
Die 2, 3, 4 und 5 zeigen, wie die elektrisch leitende Struktur 11 mit dem Drahtkontaktkeil 20 zusammengebaut wird. Zunächst wird, wie in 2 gezeigt, ein vorderes Ende der der elektrisch leitenden Struktur 11 axial mit dem ersten axialen Ende der Basis 21 des Drahtkontaktkeils 20 neben der Öffnung 21a durchgehend ausgerichtet. Dann, wie in den 3 und 4 gezeigt, wird das vordere Ende der elektrisch leitenden Struktur 11 durch die Öffnung 21a eingeführt und axial durch die Basis 21 des Drahtkontaktkeils 20 bewegt. Während dieser axialen Bewegung der elektrisch leitenden Struktur 11 durch den Drahtkontaktkeil 20, bewegen sich der erste und der zweite Keilarm 22 und 23 vorzugsweise voneinander weg, um der elektrisch leitenden Struktur 11 zu ermöglichen, durch den Bereich zwischen den Vorsprüngen 22a und 23a durchzulaufen. Daher ist es wünschenswert (aber nicht unbedingt erforderlich), dass der erste und der zweite Keilarm 22 und 23 ausreichend flexibel genug sind, um diese Bewegung zu ermöglichen.
Diese axiale Bewegung wird fortgesetzt, bis die Öffnungen 14, die sich durch die elektrisch leitende Struktur 11 erstrecken, neben den Vorsprüngen 24, die am axialen Ende des zweiten Keilarms 23 des Drahtkontaktkeils 20 vorgesehen sind, angeordnet sind. Schließlich wird, wie in 5 gezeigt, das Ende der elektrisch leitenden Struktur 11 so verformt, dass die Öffnungen 14, die sich durch die elektrisch leitende Struktur 11 erstrecken, jeweils um die am axialen Ende des zweiten Keilarms 23 des Drahtkontaktkeils 20 vorgesehenen Vorsprünge 24 angeordnet sind. Infolgedessen wird die elektrisch leitende Struktur 11 formschlüssig relativ zum Drahtkontaktkeil 20 positioniert, um eine axiale Relativbewegung zwischen ihnen zu verhindern.
Die erste Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10 dieser Erfindung umfasst zusätzlich ein Verbindergehäuse, das allgemein mit 30 bezeichnet ist. Wie im Folgenden erläutert wird, ist das Verbindergehäuse 30 so angepasst, um die Anordnung des Drahtkontaktkeils 20 und die elektrisch leitende Struktur 11 darin aufzunehmen und zu halten. Um dies zu erreichen, umfasst das dargestellte Verbindergehäuse 30 einen Körper 31 mit einer Öffnung 31a, die sich axial von einem ersten axialen Ende 31b (dem rechten Ende bei Betrachtung der 6, 7 und 8) zu einem zweiten axialen Ende 31c (dem linken Ende bei Betrachtung der 6, 7 und 8) erstreckt. In der dargestellten Ausführungsform ist der Teil der Öffnung 31a, der an das erste axiale Ende 31b des Körpers 31 angrenzt, größer als der Teil der Öffnung 31a, der an das zweite axiale Ende 31c des Körpers 31 angrenzt, obwohl dies nicht erforderlich ist. Infolgedessen ist eine in der Öffnung 31a, die sich durch den Körper 31 hindurch erstreckt, axial zugewandte Anschlagfläche 31d definiert. Ein Paar gegenüberliegender Halterungen 31e (von denen jeweils eine in jeder der 1 und 6 dargestellt ist) ist an der Außenseite des Verbindergehäuses 30 vorgesehen, und zwar zu einem Zweck, der unten erläutert wird.
Außerdem erstrecken sich eine oder mehrere Stützen 32a und 32b (zwei in der dargestellten Ausführungsform) axial von dem zweiten axialen Ende 31c des Körpers 31 des Verbindergehäuses 30 weg, angrenzend an die Öffnung 31a. In der dargestellten Ausführungsform weist eine nach innen weisende Fläche am äußeren Ende der Stütze 32b einen darauf vorgesehenen vertieften Bereich 32c auf. Die Stützen 32a und 32b bilden zusätzlich eine axial verlaufende Dichtfläche 32d und eine radial verlaufende Dichtwand 32e. Schließlich ist eine Halteöffnung 33 in dem Körper 31 neben dem zweiten axialen Ende 31c vorgesehen. Die Zwecke für die axial zugewandte Anschlagfläche 31d, die Stützen 32a und 32b, der vertiefte Bereich 32c, die axial verlaufende Dichtfläche 32d, die radial verlaufende Dichtwand 32e und die Halteöffnung 33 werden im Folgenden ebenfalls erläutert.
Die erste Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10 dieser Erfindung umfasst ferner eine erste Dichtung, die allgemein mit 40 bezeichnet ist. Wie unten erläutert wird, ist die erste Dichtung 40 so ausgelegt ist, dass sie eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der elektrisch leitenden Struktur 11 und dem Verbindergehäuse 30 bereitstellt. Um dies zu erreichen, enthält die dargestellte erste Dichtung 40 einen einteiligen (d.h. aus einem einzigen Stück Material geformten) Körper 41 mit einer Öffnung 41a, die sich axial durch sie hindurch erstreckt. Wie in der dargestellten Ausführungsform gezeigt, hat eine Innenfläche des Körpers 41, die durch die Öffnung 41a definiert ist, ungefähr die gleiche Breite und Höhe wie die Breite und Höhe der elektronisch leitenden Struktur 11, obwohl dies nicht erforderlich ist. Wie ebenfalls in der dargestellten Ausführungsform gezeigt, sind sowohl eine Außenfläche des Körpers 41 als auch die Innenfläche desselben wellenförmig ausgebildet, obwohl dies wiederum nicht erforderlich ist. Der Körper 41 der ersten Dichtung 40 ist vorzugsweise aus einem elastomeren Material, wie z.B. Silikon, obwohl jedes beliebige Material verwendet werden kann.
Die erste Dichtung 40 umfasst auch eine Halterung 42 mit einem Endabschnitt 43. In der dargestellten Ausführungsform hat der Endabschnitt 43 des Halters 42 die gleiche allgemeine Form wie die erste Dichtung 40, obwohl dies nicht erforderlich ist. Ein Schlitz 43a erstreckt sich durch den Endabschnitt 43 des Halters 42. In der dargestellten Ausführungsform hat der Schlitz 43a ungefähr die gleiche Breite und Höhe wie die Breite und Höhe der elektrisch leitenden Struktur 11, obwohl dies nicht erforderlich ist. Schließlich erstreckt sich ein Paar von Armabschnitten 44 im Allgemeinen axial von dem Endabschnitt 43 des Halters 42 aus. Die Zwecke des Endabschnitts 43, des Schlitzes 43a und der Armabschnitte 44 werden im Folgenden erläutert. Die Halterung 42 der ersten Dichtung 40 ist vorzugsweise aus einem relativ starren Material, wie Plastik, geformt, obwohl jedes beliebige Material verwendet werden kann.
Die , und veranschaulichen, wie der Drahtkontaktkeil 20 und die elektrisch leitende Struktur 11 mit dem Verbindergehäuse 30 und der ersten Dichtung 40 zusammengebaut werden können. Zunächst kann, wie in den 6 und 7 gezeigt, der Körper 41 der ersten Dichtung 40 auf die elektrisch leitende Struktur 11 montiert werden, indem die Öffnung 40a mit einem gegenüberliegenden Ende der elektrisch leitenden Struktur 11 ausgerichtet wird und dann der Körper 41 axial entlang der elektrisch leitenden Struktur 11 bewegt wird, bis der Körper 41 sich angrenzend zum Drahtkontaktkeil 20 befindet. In ähnlicher Weise kann die Halterung 42 der ersten Dichtung 40 auf die elektrisch leitende Struktur 11 montiert werden, indem der Schlitz 43a mit dem gegenüberliegenden Ende der elektrisch leitenden Struktur 11 ausrichtet wird und dann der Halter axial entlang der elektrisch leitenden Struktur 11 bewegt wird, bis der Halter 43 angrenzend zum Körper 41 positioniert ist, wie in den 6 und 7 gezeigt. Falls gewünscht, kann der Zusammenbau der elektrisch leitenden Struktur 11, des Drahtkontaktkeils 20, des Verbindergehäuses 30, und der ersten Dichtung 40, wie in den 6 und 7 dargestellt, in umgekehrter Reihenfolge wie oben beschrieben durchgeführt werden, d.h. indem zunächst der Halter 42, dann der Körper41 und anschließend der Drahtkontaktkeil 20 auf der elektrisch leitenden Struktur 11 angebracht wird.
Anschließend wird die Anordnung aus dem Drahtkontaktkeil 20, der ersten Dichtung 40 und der elektrisch leitenden Struktur 11 axial mit dem ersten axialen Ende 31b des Verbindergehäuses 30, angrenzend an das erste Ende der durchgehenden Öffnung 31a, ausgerichtet. Dann wird, wie in 8 gezeigt, die Anordnung aus dem Drahtkontaktkeil 20, der ersten Dichtung 40 und der elektrisch leitenden Struktur 11 durch die Öffnung 31a eingeführt und axial durch den Körper 31 des Verbindergehäuses 30 bewegt (in der Ansicht von rechts nach links in 8). Diese axiale Bewegung wird fortgesetzt, bis die Anschlagfläche 21b, die an der Basis 21 des Drahtkontaktkeils 20 vorgesehen ist, mit der Anschlagfläche 31d, die im Körper 31 des Kontaktgehäuses vorgesehenen ist, eingreift, wie in dargestellt. Infolgedessen wird eine weitere axiale Bewegung der Anordnung aus dem Kontaktkeil 20 und der elektrisch leitenden Struktur 11 verhindert. In dieser Ausrichtung erstrecken sich die Keilarme 22 und 23 zwischen und werden von den Stützen 32a und 32b getragen, die sich vom zweiten Ende 31c des Körpers 31 des Verbindergehäuses 30 angrenzend zur Öffnung 31a erstrecken. Zugleich wird ein Teil des Endes der elektrisch leitenden Struktur 11 innerhalb des vertieften Bereichs 32c aufgenommen, der auf der nach innen weisenden Oberfläche des Trägers 32b des Körpers 31 vorgesehen ist. Dadurch wird das Ende der elektrisch leitenden Struktur 11 eindeutig relativ zu dem Verbindergehäuse 30 positioniert.
Gleichzeitig oder danach wird der Körper 41 der ersten Dichtung 40 axial innerhalb des ersten Endes 31b des Verbindergehäuses 30 bewegt. Vorzugsweise ist der Körper 41 der ersten Dichtung 40 etwas größer als das erste Ende 31b des Verbindergehäuses 30. Infolgedessen wird die äußere gewellte Oberfläche des Körpers 41 der ersten Dichtung 40 gegen die Innenfläche des ersten Endes 31b des Verbindergehäuses 30 zusammengedrückt und die innere gewellte Oberfläche des Körpers 41 der ersten Dichtung 40 gegen die äußere Außenfläche der elektrisch leitenden Struktur 11 zusammengedrückt, wie in 8 gezeigt. Somit verhindert der Körper 41 der ersten Dichtung 40 das Eindringen von Verunreinigungen durch das erste Ende 31b in das Verbindergehäuse 30 eindeutig. Schließlich wird der Halter 42 der ersten Dichtung 40 in axialer Richtung des ersten Endes 31b des Verbindergehäuses 30 bewegt, so dass sich die Armabschnitte 44 des Halters 40 jeweils mit den am Verbindergehäuse 30 vorgesehenen Haltern 31e verbinden. Infolgedessen hält der Halter 42 den Körper 41 der ersten Dichtung 40 am Verbindergehäuse 30 eindeutig fest und deckt ihn schützend ab.
Falls gewünscht, kann eine zweite Dichtung 50 vorgesehen werden, um das Eindringen von Verunreinigungen durch das zweite Ende 31c in das Verbindergehäuse 30 zu verhindern. Wie in 7 und 8 gezeigt, umfasst die zweite Dichtung 50 einen ringförmigen Körper 51 mit einer Öffnung 51a, die sich axial durch sie hindurch erstreckt. Eine Innenfläche des Körpers 51 (die durch die Öffnung 51a definiert ist) hat vorzugsweise eine Größe, die etwas kleiner ist als eine Größe, die durch eine Außenfläche der sich axial erstreckenden Dichtfläche 32d an den Trägern 32a und 32b definiert ist. Wie auch in den 7 und 8 gezeigt, ist eine Außenfläche des dargestellten Körpers 51 wellenförmig ausgebildet, obwohl dies nicht erforderlich ist. Der Körper 51 der zweiten Dichtung 50 ist vorzugsweise aus einem elastomeren Material, wie z.B. Silikon, gebildet, obwohl jedes beliebige Material verwendet werden kann.
In den und ist dargestellt, wie die zweite Dichtung 50 mit dem Verbindergehäuse 30 montiert werden kann. Zunächst kann, wie in 7 gezeigt, die Innenfläche 51a des Körpers 51 der zweiten Dichtung 50 axial mit der sich axial erstreckenden Dichtfläche 32d an den Stützen 32a und 32b, die am Körper 31 des Verbindergehäuses 30 vorgesehen sind, ausgerichtet werden. Dann kann, wie in 8 gezeigt, die Innenfläche 51a des Körpers 51 der zweiten Dichtung 50 axial um die sich axial erstreckende Dichtfläche 32d auf den Stützen 32a und 32b bewegt werden. Wie oben erwähnt, ist die Innenfläche 51a des Körpers 51 vorzugsweise etwas kleiner als die Außenfläche der sich axial erstreckenden Dichtfläche 32d an den Trägern 32a und 32b. Dadurch wird die Innenfläche 51a des Körpers 51 gegen die Außenfläche der sich axial erstreckenden Dichtungsfläche 32d an den Stützen 32a und 32b zusammengedrückt, wie in 8 gezeigt. Die Größe der Innenfläche 51a des Körpers 51 kann so gewählt werden, um einen gewünschten Betrag an Kompression an der zweiten Dichtung 50 gegen die axial verlaufende Dichtfläche 32d zu erreichen. Diese axiale Bewegung der zweiten Dichtung 50 wird fortgesetzt bis ihr vorderes Ende an der sich radial erstreckenden Dichtungswand 32e anliegt, wie auch in 8 gezeigt.
Die erste Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10 dieser Erfindung umfasst eine vordere Abdeckung, die allgemein mit 60 bezeichnet ist, die so angepasst ist, dass sie innerhalb des Verbindergehäuses 30, des Drahtkontaktkeils 20, der ersten und zweiten Dichtungen 40 und 50 und der elektrisch leitenden Struktur 11 aufgenommen wird. Die dargestellte vordere Abdeckung 60 umfasst einen Hohlkörper 61, der sich axial von einem offenen axialen Ende 61a axial zu einem geschlossenen Ende 61b erstreckt. Eine oder mehrere Öffnungen 62 erstrecken sich im Allgemeinen axial durch das geschlossene axiale Ende 61b des Hohlkörpers 61 in dessen Inneres. In der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich drei solcher Öffnungen 62 durch das geschlossene Ende 61b des Hohlkörpers 61. Vorzugsweise ist die Anzahl dieser Öffnungen 62 gleich der Anzahl der Leiterbahnen 12, die auf der elektrisch leitenden Struktur 11 vorgesehen sind, obwohl dies nicht erforderlich ist. Außerdem ist es vorteilhaft, dass jede der Öffnungen 62 axial mit einer der Leiterbahnen 12 ausgerichtet ist, obwohl dies ebenfalls nicht erforderlich ist. Schließlich ist ein flexibler Haltearm 63 einstückig oder anderweitig ausgebildet auf dem Hohlkörper 61 der vorderen Abdeckung 60 vorgesehen. Die Zwecke der vorderen Abdeckung 60, der Öffnungen 62 und des Haltearms 63 werden im Folgenden erläutert.
Wie in gezeigt, kann die vordere Abdeckung 60 mit der Anordnung des Verbindergehäuses 30, des Drahtkontaktkeils 20, der ersten und zweiten Dichtungen 40 und 50 und der elektrisch leitenden Struktur 11 zusammengebaut werden. Zunächst wird die Anordnung aus Verbindergehäuse 30, dem Drahtkontaktkeil 20, der ersten und zweiten Dichtungen 40 und 50 und der elektrisch leitenden Struktur 11 axial mit dem Körper 61 der vorderen Abdeckung 60 angrenzend an das geöffnete axiale Ende 61a dazu ausgerichtet. Dann wird der Körper 61 der vorderen Abdeckung 60 axial in Richtung des zweiten axialen Endes 31c des Körpers 31 des Verbindergehäuses 30 bewegt, so dass sich die Stützen 32a und 32b des Körpers 31 axial durch das geöffnete axiale Ende 61a der vorderen Abdeckung 60 in das Innere derselben bewegen. Diese axiale Bewegung setzt sich fort, bis das geöffnete axiale Ende 61a der vorderen Abdeckung 60 an einem axial zugewandten Teil des Verbindergehäuses 30 anstößt, beispielsweise angrenzend zur sich axial erstreckenden Dichtfläche 32d, wie in 8 gezeigt.
Wenn die vordere Abdeckung 60 in dieser Ausrichtung relativ zum Verbindergehäuse 30 positioniert ist, ist ein sich nach innen erstreckender Abschnitt des Haltearms 63 neben dem Haltevorsprung 22b angeordnet, der an der Außenfläche des ersten Keilarms 22 des Drahtkontaktkeils 20 vorgesehen ist. Der Rückhaltearm 63 wirkt mit dem Rückhaltevorsprung 22b zusammen, so dass die vordere Abdeckung 60 formschlüssig an der Anordnung aus dem Verbindergehäuse 30, dem Drahtkontaktkeil 20, den ersten und zweiten Dichtungen 40 und 50 und der elektrisch leitenden Struktur 11 gehalten wird. Die vordere Abdeckung 60 kann jedoch von der Anordnung aus dem Verbindergehäuse 30, dem Drahtkontaktkeil 20, der ersten und zweiten Dichtungen 40 und 50 und der elektrisch leitenden Struktur 11 entfernt werden, indem man den Haltearm 63 nach außen aus dem Eingriff mit dem Haltevorsprung 22b und Ziehen der vorderen Abdeckung 60 axial in die entgegengesetzte Richtung weg vom zweiten axialen Ende 31c des Körpers 31 des Verbindergehäuses 30 manuell bewegt.
8 zeigt auch eine zweite elektrische Steckverbinder-Baugruppe 70, die mit der ersten Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10 dieser Erfindung verbunden ist. Die dargestellte zweite elektrische Steckverbinder-Baugruppe 70 ist gewöhnlich im Stand der Technik üblich und umfasst einen ersten und einen zweiten sich axial erstreckenden Stützarm 71 und 72. Die ersten und zweiten sich axial erstreckenden Stützarme 71 und 72 sind mit entsprechende Halteabschnitte 71a und 72a versehen. Die ersten und zweiten sich axial erstreckenden Stützarme 71 und 72 weisen außerdem entsprechende Dichtungsflächen 71b und 72b auf, die darauf vorgesehen sind. Die zweite elektrische Steckverbinder-Baugruppe 70 umfasst auch einen oder mehrere axial verlaufende Anschlussstifte 73, die daran vorgesehen sind. Vorzugsweise ist die Anzahl dieser sich axial erstreckenden Anschlussstifte 73 gleich der Anzahl der Leiterbahnen 12, die auf der elektrisch leitenden Struktur 11 vorgesehen sind, obwohl dies nicht erforderlich ist. Außerdem sind solche sich axial erstreckenden Anschlussstifte 73 vorzugsweise jeweils mit den auf der elektrisch leitenden Struktur 11 vorgesehenen Leiterbahnen 12 ausgerichtet, auch wenn dies wiederum nicht erforderlich ist.
Die zweite elektrische Leiterbaugruppe 70 kann in die erste Ausführungsform der ersten Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10 dieser Erfindung eingesetzt und gehalten werden, indem die zweite elektrische Steckverbinder-Baugruppe 70 mit der ersten Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10 ausgerichtet und axial um diese herumbewegt wird, wie in in 8 gezeigt. Bei dieser Bewegung werden die Stützarme 71 und 72 der zweiten elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 70 in das Innere des Körpers 31 des Verbindergehäuses 30 eingeführt, so dass die Halteabschnitte 71a und 72a der Haltearme 71 und 72 in die jeweiligen Abschnitte des Körpers 31 des Verbindergehäuses 30 eingreifen. Als solches ist die zweite elektrische Steckverbinder-Baugruppe 70 lösbar an der ersten Ausführungsform der der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10 dieser Erfindung gehalten. Gleichzeitig wird jeder der Anschlussstifte 73 des zweiten elektrischen Steckverbinders 70 zwischen einem Teil der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 11 und einem Teil des ersten Keilarms 22 aufgenommen, wie auch in 8 gezeigt. Insbesondere wird jeder der Anschlussstifte 73 mit einer der zugehörigen Prägungen 22c, die auf dem ersten Keilarm 22 vorgesehen sind, in Verbindung gebracht. Infolgedessen wird der Anschlussstift 73 in Eingriff mit der zugehörigen Leiterbahn 12 gedrückt, die auf der elektrisch leitenden Struktur 11 vorgesehen ist, um eine gute elektrische Verbindung dazwischen herzustellen.
Wenn die zweite elektrische Leiteranordnung 70 in die erste Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10 dieser Erfindung in dieser Art eingesetzt und gehalten wird, erstrecken sich die Dichtflächen 71b und 72b, die an den ersten und zweiten sich axial erstreckenden Stützarmen 71 und 72 vorgesehen sind, um die gewellte Außenfläche des Körpers 51 der zweiten Dichtung 50, wie in 8 gezeigt. Vorzugsweise ist die Außenfläche des Körpers 51 etwas größer als die Dichtungsflächen 71b und 72b, die an den ersten und zweiten sich axial erstreckenden Stützarmen 71 und 72 vorgesehen sind. Dadurch wird die Außenfläche des Körpers 51 gegen die Dichtflächen 71b und 72b gedrückt, wie in 8 gezeigt. Die Größe des Körpers 51 kann so gewählt werden, um ein gewünschtes Maß an Kompression der zweiten Dichtung 50 gegen die Dichtungsflächen 71b und 72b zu erreichen. Auf diese Weise wirkt der Körper 51 der zweiten Dichtung 50 jeweils miteinander zusammen, um das Eindringen von Verunreinigungen durch das zweite Ende 31c in das Verbindergehäuse 30 definitiv zu verhindern.
Die 9 und 10 zeigen eine zweite Ausführungsform einer elektrischen Steckverbinder-Baugruppe, die allgemein mit 10' bezeichnet ist, in Übereinstimmung mit dieser Erfindung. Die zweite Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10' ist im Wesentlichen identisch mit der der ersten Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10, und gleiche Bezugsnummern werden zur Veranschaulichung ähnlicher Komponenten verwendet. In der zweiten Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10' enthält jedoch eine alternative erste Dichtung 40' einen geteilten Körper, der aus zwei Körperabschnitten 41a' und 41b' gebildet ist. Die beiden Körperabschnitte 41a' und 41b' haben jeweils Innenflächen, die nebeneinander angeordnet sind und auf die gleiche Weise funktionieren wie die Öffnung 41a, die sich axial durch den einheitlichen Körper 41 der in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform erstreckt. Wie in den 9 und 10 gezeigt, sind die Außenflächen der beiden Körperabschnitte 41a' und 41b' sowie die benachbarten Innenflächen wellenförmig ausgebildet, obwohl dies nicht erforderlich ist. Jeder der beiden Körperabschnitte 41a' und 41b' der ersten Dichtung 40' ist vorzugsweise aus einem elastomeren Material, wie z.B. Silikon, gebildet, obwohl jedes gewünschte Material verwendet werden kann. Die erste Dichtung 40' umfasst auch eine Halterung 42' mit einem Endabschnitt 43', einem Schlitz 43a' und einem Paar Armabschnitten 44', die alle den gleichen Zweck erfüllen wie oben beschrieben.
Die 11, 12 und 13 zeigen eine dritte Ausführungsform einer elektrischen Steckverbinder-Baugruppe, die allgemein mit 10" bezeichnet ist, in Übereinstimmung mit dieser Erfindung. Die dritte Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10" ist im Wesentlichen identisch mit der ersten Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10, und gleiche Bezugsnummern werden zur Veranschaulichung gleicher Komponenten verwendet. In der dritten Ausführungsform der elektrischen Steckverbinder-Baugruppe 10" ist jedoch eine Mehrzahl (zwei in der dargestellten Ausführungsform) von elektrisch leitenden Strukturen 11 vorgesehen. Zur Unterbringung dieser mehreren elektrisch leitenden Strukturen 11 aufzunehmen, ist eine weitere alternative erste Dichtung 40" vorgesehen, die einen Körperteil 41" mit einer entsprechenden Anzahl von Öffnungen 41a", die sich axial durch diesen erstrecken, aufweist. Jede der Öffnungen 41a" kann die gleiche Struktur und Funktion haben wie die Öffnung 41a, die sich axial durch den einheitlichen Körper 41 der in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform erstreckt. Wie in den 11, 12 und 13 gezeigt, sind die Außenfläche des Körperabschnitt 41" sowie die Innenflächen jeder der Öffnungen 41a", wellenförmig ausgebildet, obwohl dies nicht erforderlich ist. Der Körperabschnitt 41" der ersten Dichtung 40" ist vorzugsweise aus einem elastomeren Material, wie z.B. Silikon, geformt, obwohl jedes beliebige Material verwendet werden kann. Die erste Dichtung 40" umfasst auch einen Halter 42" mit einem Endabschnitt 43", einem Paar von Schlitzen 43a" und einem Paar von Armabschnitten 44", alle für die gleichen Zwecken wie oben beschrieben.
Wie in 11 gezeigt, können die Strukturen des Drahtkontaktkeils 20", des Verbindergehäuses 30", der zweiten Dichtung 50" und der vorderen Abdeckung 60" in Größe und/oder Form verändert werden, um die beiden elektrisch leitenden Strukturen 11 unterzubringen. Die Funktionen des Drahtkontaktkeils 20", des Verbindergehäuses 30", der zweiten Dichtung 50" und der vorderen Abdeckung 60" sind jedoch die gleichen, wie sie oben im Zusammenhang mit den 1 bis 8 beschrieben.
Das Prinzip und die Funktionsweise der Erfindung wurden in ihrer bevorzugten Ausführungsform erklärt und dargestellt. Es muss jedoch verstanden werden, dass diese Erfindung auch in anderer Weise als in der speziell erläuterten und illustrierten Form ausgeführt werden kann ohne von ihrem Geist oder Umfang abzuweichen.

Claims

Eine abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe, umfassend: ein Verbindergehäuse einschließlich einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einer Öffnung, die sich vom ersten Ende des Verbindergehäuses zum zweiten Ende des Verbindergehäuses erstreckt, wobei die Öffnung eine Innenfläche des Verbindergehäuses definiert; eine Dichtung, die innerhalb des ersten Endes des Verbindergehäuses angeordnet ist und einen Körper aufweist mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende, einer Außenfläche und einem Schlitz, der sich vom ersten Ende des Körpers der Dichtung zu dem zweiten Ende des Körpers der Dichtung erstreckt, wobei die Außenfläche des Körpers der Dichtung in dichtendem Eingriff mit der Innenfläche des Verbindergehäuses steht, und wobei der Schlitz eine Innenfläche des Körpers der Dichtung definiert; und einen flachen flexiblen Leiter, der innerhalb des Schlitzes angeordnet ist und eine Mehrzahl von elektrisch leitenden Bahnen und eine Außenfläche aufweist, wobei die Außenfläche des flachen flexiblen Verbinders in abdichtendem Eingriff mit der Innenfläche des Körpers der Dichtung steht.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe wie Anspruch 1 definiert, wobei die Außenfläche des Körpers der Dichtung eine wellenförmige Gestalt aufweist.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe wie in Anspruch 1 definiert, wobei die Innenfläche des Körpers der Dichtung eine wellenförmige Gestalt aufweist.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe wie in Anspruch 1 definiert, wobei die Außenfläche des Körpers der Dichtung eine wellenförmige Gestalt aufweist, und wobei die Innenfläche des Körpers der Dichtung eine wellenförmige Gestalt aufweist.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe wie in Anspruch 1 definiert, wobei die Dichtung ferner einen Halter mit einem Endabschnitt und einem Armabschnitt aufweist, wobei der Endabschnitt des Halters einen Schlitz aufweist, durch den sich der flache flexible Verbinder erstreckt, und wobei der Armabschnitt des Halters in das Verbindergehäuse eingreift, um die Dichtung daran zu halten.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe wie in Anspruch 1 definiert, wobei der Halter zwei Armabschnitte aufweist, wobei jeder der Armabschnitte des Halters an dem Verbindergehäuse angreift, um die Dichtung daran zu halten.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe wie in Anspruch 1 definiert, ferner eine zweite Dichtung umfassend, die innerhalb des zweiten Endes des Verbindergehäuses angeordnet ist.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe wie in Anspruch 7 definiert, wobei die zweite Dichtung einen Körper mit einer sich durch ihn hindurch erstreckenden Öffnung aufweist, die eine Innenfläche des Körpers definiert.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe wie in Anspruch 8 definiert, wobei das zweite Ende des Verbindergehäuses eine Stützfläche aufweist, und wobei die Innenfläche des Körpers der zweiten Dichtung an der Stützfläche am zweiten Ende des Verbindergehäuses abdichtend eingreift.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe wie in Anspruch 8 definiert, wobei das zweite Ende des Verbindergehäuses eine sich axial erstreckende Dichtungsfläche und eine sich radial erstreckende Dichtungswand umfasst, und wobei der Körper der zweiten Dichtung sowohl an die sich axial erstreckende Dichtungsfläche als auch an die sich radial erstreckende Dichtungswand abdichtend eingreift.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe wie in Anspruch 1 definiert, wobei der Körper der Dichtung ein einheitlicher Körper ist.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe wie in Anspruch 1 definiert, wobei der Körper der Dichtung ein geteilter Körper ist, der aus zwei Körperabschnitten gebildet ist, die jeweils Innenflächen aufweisen, die angrenzend zueinander angeordnet sind und den Schlitz definieren, der sich vom ersten Ende des Körpers der Dichtung zum zweiten Ende des Körpers der Dichtung erstreckt.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppewie in Anspruch 12 definiert, wobei jede der die Innenflächen der Körperabschnitte mit wellenförmiger Gestalt ausgebildet sind.
Die abgedichtete elektrische Steckverbinder-Baugruppe wie in Anspruch 1 definiert, wobei der Körperabschnitt der Dichtung zwei Schlitze aufweist, die sich jeweils vom ersten Ende des Körpers der Dichtung zum zweiten Ende des Körpers der Dichtung erstrecken und die perspektivische Innenflächen des Körpers der Dichtung definieren, und wobei ein flacher flexibler Leiter in jedem der zwei Schlitze angeordnet ist und eine Vielzahl von elektrisch leitenden Bahnen und eine Außenfläche aufweist, wobei die Außenflächen jedes der flachen flexiblen Leiter in dichtendem Eingriff mit den jeweiligen Innenflächen des Körpers der Dichtung stehen.