DE19700048A1 - Abdichtbarer Elektrischer Verbinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elek­ trischen Verbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft einen elektrischen Verbinder, der gegen Verunreinigungen von außen abgedichtet werden kann und ein sicheres Anschlußfesthaltemerkmal beinhaltet, um eine Verlagerung eines Anschlusses desselben zu ver­ hindern.

Elektrische Verbinder und insbesondere solche, die bei Anwendungen in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen, unterliegen starken Vibrationen, externen Spannungen und Belastungen und sind Verunreinigungen ausgesetzt, wie z. B. Spritzwasser. Um sicherzustellen, daß die Integrität der elektrischen Verbindung erhalten bleibt, ist es notwendig, ein positives Kontaktfest­ haltemerkmal zu schaffen, so daß die Vibrationen und externen Spannungen und Belastungen nicht dazu führen, daß die Anschlüsse des elektrischen Verbinders locker werden und sich aus diesem herauslösen. Es ist auch notwendig, daß bei jeder Grenzfläche oder elektrischen Verbindung dieser Bereich gegen Verunreinigungen abge­ dichtet wird, die zu Korrosion oder Verschlechterung der Verbindung führen könnten. Dies wird typischer­ weise erreicht durch Einkapseln des Bereichs, in dem die elektrischen Verbindungen mit einem Verbin­ derkörper hergestellt werden, sowie durch Abdichten der Enden desselben. Ein Problem resultiert daraus, daß die Schaffung eines Merkmals zur Gewährleistung einer sicheren Anschlußposition dort schwierig sein kann, wo es erforderlich ist, die abgedichtete Ausbil­ dung der Verbindung beizubehalten. Dies ist insbeson­ dere dann ein Problem, wenn die Verbinder miniaturi­ siert ausgebildet sind.

Die DE 37 20 751 offenbart einen elektrischen Verbin­ der, bei dem eine die Anschlüsse tragende Kassette in einen Außenmantel eingesetzt wird und ein Festhalte­ element des Außenmantels zwischen zwei flexible Wand­ bereiche einander benachbarter Kontakthohlräume paßt, um dadurch sicherzustellen, daß die Anschlüsse darin festgehalten bleiben. Ein Problem bei dieser Ausbil­ dung besteht darin, daß die Mittenbeabstandung zwi­ schen einander benachbarten Hohlräumen ausreichend groß sein muß, um nicht nur der Größe der Kontakte Rechnung zu tragen, sondern auch den flexiblen Rand­ bereichen und dem dazwischen einzupassenden Festhalte­ element. Diese Ausbildung funktioniert zwar hervor­ ragend, wenn die Mittenbeabstandung ausreichend groß ist, jedoch ist sie nicht so nützlich, wenn die Mit­ tenbeabstandung auf ein Minimum reduziert ist. Ferner lehrt dieses Patent eine individuelle Abdichtung der an die Anschlüsse angeschlossenen leitfähigen Drähte sowie eine Abdichtung der Kassette innerhalb des Außenmantels, so daß mehrere Dichtungen erforderlich sind. Ferner ist keine Vorkehrung zum Entfernen der die Anschlüsse tragenden Kassette offenbart, falls eine Wartung der darin vorhandenen Anschlüsse erfor­ derlich sein sollte.

Zur Lösung der bestehenden Probleme sowie der Nach­ teile des vorstehend genannten Standes der Technik wäre es daher wünschenswert, einen elektrischen Ver­ binder mit einem Verbinderblock zu haben, in dem sich Anschlüsse derart anordnen lassen, daß die Anschlüsse anfangs in diesen eingebracht und darin festgehalten werden können und dieser Block dann in einen Außen­ mantel eingebracht werden kann, so daß bei Anordnung und Festhalten des Verbinderblocks in dem Außenmantel die Anschlüsse nicht verlagert werden können. Ferner wäre es wünschenswert, die Anzahl der Dichtungen, die zur Bildung eines hinsichtlich von Verunreinigungen dichten Verbinders erforderlich sind, auf ein Minimum zu reduzieren. Zusätzlich dazu ist es wünschenswert, ein Entfernen des Verbinderblocks nach der Montage des Verbinders zu ermöglichen, falls dies erforderlich werden sollte.

Erreicht werden diese und weitere Ziele durch Schaf­ fung eines elektrischen Verbinders mit einem Verbin­ derblock, der wenigstens einen Anschlußaufnahmehohl­ raum enthält, der sich zwischen einem vorderen Ende und einem hinteren Ende desselben erstreckt und zum Aufnehmen eines elektrischen Anschlusses ausgelegt ist, wobei der Verbinderblock entsprechend jedem Hohl­ raum eine federnd nachgiebige Verriegelungszunge auf­ weist, die eine Verriegelungsschulter beinhaltet, die sich in den Hohlraum hineinerstreckt, wobei die Ver­ riegelungszunge derart auslenkbar ist, daß der An­ schluß in den Hohlraum einführbar ist, und sie sodann mit einer Schulter des Anschlusses zusammenarbeitet, um den Anschluß darin festzuhalten, und mit einem Außenmantel, der ein Steckverbindungsende und ein Ein­ führende aufweist, von dem sich ein Verbinderblock- Aufnahmebereich in den Außenmantel hinein bis zu einer Verbindungswand erstreckt, wobei der Verbinderblock in den Aufnahmebereich einführbar ist und sich darin festhalten läßt, wobei die Verbindungswand Öffnungen für den Anschlußzugang aufweist, wobei sich der Ver­ binder dadurch auszeichnet, daß der Verbinderblock- Aufnahmebereich durch massive Seitenwände gebildet ist und der Verbinderblock damit derart zusammenarbeitet, daß sichergestellt ist, daß die federnd nachgiebige Verriegelungszunge nicht in einem Ausmaß ausgelenkt wird, wodurch das daran vorgesehene Verriegelungs­ element ausreichend verlagert würde, um eine Bewegung des jeweiligen Anschlusses daran vorbei zu ermög­ lichen, und daß -der Verbinderblock ein Festhalte­ element aufweist, das entlang der massiven Seitenwände des Mantels angreift, um den Verbinderblock in diesem festzuhalten, wobei das Festhalteelement von einem der Enden des Mantels her zugänglich ist, um ein Entfernen des Verbinderblocks aus diesem zu ermöglichen.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen des Ausfüh­ rungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnun­ gen zeigen:

Fig. 1 eine von der Seite gesehene Schnittansicht eines elektrischen Verbinders gemäß der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 2 eine von oben gesehene Schnittansicht des elektrischen Verbinders der Fig. 1;

Fig. 3 eine von der Seite gesehene Schnittansicht eines Außenmantels des elektrischen Verbinders der Fig. 1;

Fig. 4 eine Frontansicht des Außenmantels der Fig. 3;

Fig. 5 eine Rückansicht des Außenmantels der Fig. 3;

Fig. 6 eine von oben gesehene Schnittansicht des Außenmantels der Fig. 3;

Fig. 7 eine von der Seite gesehene Schnittansicht eines Verbinderblocks des elektrischen Verbin­ ders der Fig. 1;

Fig. 8 eine von unten gesehene Ansicht des Verbinder­ blocks der Fig. 7;

Fig. 9 eine von oben gesehene Ansicht des Verbinder­ blocks der Fig. 7; und

Fig. 10 eine Frontansicht des Verbinderblocks der Fig. 7.

Wie unter Bezugnahme zuerst auf die Fig. 1 und 2 zu sehen ist, ist ein elektrischer Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung allgemein bei dem Bezugszeichen 2 dargestellt. Der elektrische Verbinder 2 beinhaltet einen Außenmantel 4, in dem ein Verbinderblock 6 an­ geordnet ist. Wenigstens ein elektrischer Anschluß 8 ist in dem Verbinderblock 6 aufgenommen und an Draht­ leitungen 10 angeschlossen, die sich von dem Verbinder 2 wegerstrecken. Eine Dichtung 12 ist um die Leitungen 10 herum angeordnet und wirkt zum Abdichten des Ver­ binders 2 mit dem Außenmantel 4 zusammen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 6 wird nun der Außenmantel 4 ausführlicher beschrieben. Der Außen­ mantel 4 besitzt einen äußeren Körper 14 mit einem Steckverbindungsende 16 und einem Einführende 18. Ein Verbinderblock-Aufnahmebereich 20 erstreckt sich von dem Einführende 18 bis zu einer Verbindungswand 22 in den Körper 14 hinein. Der Aufnahmebereich 20 ist durch massive Seitenwände 24 gebildet. Unter dem Begriff "massive Seitenwände 24" ist zu verstehen, daß zwi­ schen der Außenseite des Körpers 14 und dem Aufnahme­ bereich 20 durch die Wand 24 hindurch keine Öffnung vorhanden ist, durch die Verunreinigungen den Anschluß erreichen könnten. Die Wände 24 können jede beliebige Form besitzen, je nachdem, wie dies erforderlich ist, um den speziellen Verbinderblöcken zu entsprechen, die in diese eingeführt werden sollen. Ferner ist auch vollständig mit ins Auge gefaßt, daß die den Aufnahme­ bereich 20 definierenden, massiven Seitenwände 24 ihrem Inneren Diskontinuitäten in der Wandung aufwei­ sen können, um dort Hohlräume zu schaffen, wie z. B. für Ausrichtungsschienen 26 oder eine Festhalteschul­ ter 28. Rückwärts von dem Aufnahmebereich 20 und kon­ tinuierlich an diesen anschließend sowie zu dem Ein­ führende 18 hin offen ist ein Dichtungsaufnahmebereich 30 vorgesehen, der eine sich kontinuierlich um diesen herumerstreckende Dichtungsanlagefläche 32 aufweist. Um diese herum sind Dichtungsfesthalteglieder 34 vor­ gesehen, um eine Verlagerung der Dichtung 12 davon zu verhindern. Die Verbindungswand 22 beinhaltet Öffnun­ gen 36, die komplementären Anschlüssen (nicht gezeigt) eines komplementären Verbinders (nicht gezeigt) ein Angreifen an den Anschlüssen 8 in dem Verbinderblock 6 ermöglichen, wenn dieser in dem Mantel 4 angeordnet ist. Ferner beinhaltet die Verbindungswand 22 eine Zugangsöffnung 38 zum Ermöglichen eines Entfernens des Verbinderblocks aus dem Mantel 4, wie dies im folgen­ den noch beschrieben wird. Der Verbinderkörper 14 be­ inhaltet einen Abdeckungsbereich 40, der sich von der Verbindungswand 22 zu dem Steckverbindungsende 16 er­ streckt und einen Aufnahmebereich 42 zum Aufnehmen eines komplementären Verbinders umgibt. Die Innenflächen der Abdeckung können derart konfiguriert sein, daß sie als Dichtungsflächen zum Zusammenwirken mit einer Dichtung (nicht gezeigt) wirken, die eben­ falls mit dem komplementären Verbinder (nicht gezeigt) zusammenwirkt, um die Verbindungsstelle zwischen die­ sen abzudichten. An der Außenseite der Abdeckung 40 können mehrere Verriegelungsglieder 44 vorgesehen sein, um die Verbinder zusammenzuhalten.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 10 wird nun der Verbinderblock 6 ausführlicher beschrieben. Der Ver­ binderblock 6 beinhaltet einen Verriegelungskörper 46 mit einem Anschlußaufnahmehohlraum 48, der sich zwi­ schen einem vorderen Ende 50 und einem hinteren Ende 52 erstreckt. Der Anschlußaufnahmehohlraum 48 dient zum Aufnehmen des elektrischen Anschlusses 8 in die­ sem. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhal­ tet der Verbinderblock 6 drei Anschlußaufnahmehohl­ räume 48, die in einer linearen Anordnung in einer Reihe angeordnet sind, wobei darauf hinzuweisen ist, daß bei anderen Anordnungen auch mehr oder weniger Hohlräume 48 vorhanden sein können, falls dies erwünscht ist. Ferner beinhaltet der Verbinderblock 6 federnd nachgiebige Verriegelungszungen 54, die in Richtung auf das vordere Ende 50 an dem Körper 46 an­ gebracht sind und ein diesem Ende gegenüberliegendes freies Ende 56 aufweisen. Die federnd nachgiebigen Verriegelungszungen 54 beinhalten je eine Verriege­ lungsschulter 58, die sich in den zugehörigen Hohlraum 48 hineinerstreckt. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, sind die Zungen 54 durch eine U-förmige Öffnung 60 gebil­ det. Dadurch ist ermöglicht, daß die Verriegelungs­ zunge 54 derart auslenkbar ist, daß sich ein Anschluß 8 in den Hohlraum 48 einführen läßt, so daß die Ver­ riegelungszunge 54 derart ausgelenkt wird, daß die Verriegelungsschulter 58 ausreichend aus dem Hohlraum herausbewegt wird, um ein Passieren des Anschlusses 6 daran vorbei zu ermöglichen, wobei bei vollständig eingeführtem Anschluß die Zunge 54 derart zurückfedert, daß die Verriegelungsschulter 58 mit dem Anschluß 8 zusammenwirkt und dadurch ein Herausziehen desselben verhindert. Wie am besten in Fig. 9 gezeigt ist, sind die Anschlußaufnahmehohlräume 48 in Richtung auf das hintere Ende 52 an ihrer Oberseite offen, um einen Zugang für den Drahtanschließbereich des An­ schlusses 8 zu schaffen. Ferner beinhaltet der Verbin­ derblock 6 ein Festhalteelement 60, bei dem es sich im vorliegenden Fall um einen federnd nachgiebigen Arm handelt, der sich in freitragender Weise von dem Körper 46 weg in Richtung auf das vordere Ende 50 erstreckt und einen Verriegelungskopf 62 mit einer Schulter 64 zum Angreifen an der Schulter 28 des Außenmantels 4 aufweist, wie dies im folgenden noch beschrieben wird. Da eine Massenherstellung dieser Bauteile ins Auge gefaßt ist, kann es wünschenswert sein, diese Verbinderblöcke 6 in miteinander verketteter Weise in Formen herzustellen, wobei in diesem Fall Verbindungsbereiche 66, die sich entfernen lassen, zwischen einander benachbarten Ver­ binderblöcken 46 angeordnet wären.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird nun die Montage des elektrischen Verbinders 2 ausführlich be­ schrieben. Zu Beginn werden die elektrischen An­ schlüsse 8 in den Verbinderblock 6 eingeführt, wobei zu diesem Zeitpunkt die Gruppendichtung 12 um die hin­ teren Leitungen 10 angeordnet wird. Zur Schaffung ei­ ner zusätzlichen anfänglichen Anschlußfesthaltewirkung kann eine Verriegelungslasche 68 an dem Anschluß 8 vorgesehen sein, die an einer in dem Verbinderblock 6 ausgebildeten Schulter 70 angreift, sobald die An­ schlüsse eingeführt worden sind. Diese Konstruktion bildet im großen und ganzen ein Modul, das sich dann in den Außenmantel 4 einsetzen läßt. Aus Fig. 9 ist zu erkennen, daß sich das Festhalteelement 60 nicht über die gesamte Breite des Verbinderblocks 6 er­ streckt, wobei beim Einführen des Verbinderblocks 6 in den Aufnahmebereich 20 des Außenmantels 4 das Fest­ halteelement 60 in Richtung auf den Körper 46 verla­ gert wird. Das Festhalteelement 60 wird dann zwischen den Führungselementen 26 hindurchgeführt, wie dies am besten in Fig. 5 zu sehen ist, bis das Festhalte­ element 60 die Schulter 28 passiert hat. Zu diesem Zeitpunkt federt das Festhalteelement 60 nach oben bzw. außen zurück und greift an dem Mantel an, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Wie ferner in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Verriegelungszunge 54 des Verbin­ derkörpers 6 anliegend an der massiven Seitenwand 24 des Mantels 4 angeordnet und die Positionierschienen 26 liegen an den oberen Oberflächen des Verbinder­ blocks 6 an, so daß die Verriegelungszunge 54 an der Ausführung einer ausreichenden Auslenkungsbewegung gehindert ist, durch die das Verriegelungsglied 58 ausreichend aus dem Anschlußaufnahmehohlraum 48 ver­ lagert würde, so daß die Anschlüsse 8 daraus entfernt werden könnten. An dieser Stelle ist es wichtig, darauf hinzuweisen, daß dann, wenn die Verriegelungs­ zunge 54 nicht in ihre ursprüngliche Position zurückgekehrt wäre, wobei dies den Zustand aufzeigt, daß der Anschluß 8 nicht vollständig und korrekt in dem Verbinderblock 6 sitzt, es nicht möglich gewesen wäre, den Verbinderblock 6 in den Hohlraum 20 des Außenmantels 4 einzuführen. Ferner ist in Fig. 1 zu erkennen, daß das Festhalteelement 60 des Verbinder­ blocks 6 mit der Öffnung 38 in der Verbindungswand 22 ausgerichtet ist, so daß dann, wenn ein Entfernen des Verbinderblocks 6 erwünscht ist, ein Werkzeug in diese Öffnung eingeführt werden kann, um das Fest­ halteelement 60 derart vorzuspannen, daß die Schultern 64, 28 außer Eingriff gebracht werden und auf diese Weise ein einfaches Entfernen des Verbinderblocks 6 ermöglicht ist. Das beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt zwar Stiftanschlüsse an, jedoch ist es auch mög­ lich, buchsenartige Anschlüsse zu verwenden.

Claims (3)

1. Elektrischer Verbinder (2) mit einem Verbinderblock (6), der wenigstens einen Anschlußaufnahmehohlraum (48) enthält, der sich zwischen einem vorderen Ende (50) und einem hinteren Ende (52) desselben erstreckt und zum Aufnehmen eines elektrischen Anschlusses (8) ausgelegt ist, wobei der Verbinderblock (6) entspre­ chend jedem Hohlraum (48) eine federnd nachgiebige Verriegelungszunge (54) aufweist, die ein Verriege­ lungselement (58) beinhaltet, das sich in den Hohlraum (48) hineinerstreckt, wobei die Verriegelungszunge (54) derart auslenkbar ist, daß der Anschluß (8) in den Hohlraum (48) einführbar ist, und sie sodann mit dem Anschluß (8) zusammenarbeitet, um den Anschluß (8) darin festzuhalten, und mit einem Außenmantel (4) , der ein Steckverbindungsende (16) und ein Einführende (18) aufweist, von dem sich ein Verbinderblock-Aufnahmebe­ reich in den Außenmantel (4) hinein zu einer Verbin­ dungswand (22) erstreckt, wobei der Verbinderblock (6) in den Aufnahmebereich (20) einführbar ist und sich darin festhalten läßt, wobei die Verbindungswand (22) Öffnungen (36) für den Anschlußzugang aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinderblock-Aufnahmebereich (20) durch mas­ sive Seitenwände (24) gebildet ist und der Verbinder­ block (6) damit derart zusammenarbeitet, daß sicher­ gestellt ist, daß die federnd nachgiebige Verriege­ lungszunge (54) nicht in einem Ausmaß ausgelenkt wird, wodurch das daran vorgesehene Verriegelungselement (58) ausreichend verlagert würde, um eine Bewegung des jeweiligen Anschlusses (8) daran vorbei zu ermögli­ chen, und daß der Verbinderblock (6) ein Festhalte­ element (60) aufweist, das entlang der massiven Sei­ tenwände (24) des Mantels (4) angreift, um den Verbin­ derblock (6) in diesem festzuhalten, wobei das Fest­ halteelement (60) von einem der Enden (16, 18) des Man­ tels (4) her zugänglich ist, um ein Entfernen des Ver­ binderblocks (6) aus diesem zu ermöglichen.

2. Elektrischer Verbinder (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand (22) eine Öff­ nung (38) aufweist, die dem Festhalteelement (60) ent­ spricht, so daß ein Zugang zu diesem zum Entfernen des Verbinderblocks (6) geschaffen ist.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Dichtungsaufnahmebereich (30) kontinuierlich mit dem Verbinderblock-Aufnahme­ bereich (20) an dem Einführende (18) ausgebildet ist und daß eine Dichtung darin aufgenommen ist, um das Eintrittsende (18) des Mantels (4) abzudichten.