DE19752960A1

DE19752960A1 - Wassergeschützte oder -dichte Steckverbindung

Info

Publication number: DE19752960A1
Application number: DE19752960A
Authority: DE
Inventors: Masaru Fukuda
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2017-11-29
Also published as: JP3228880B2; JPH10189131A; DE19752960C2; US5957715A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wassergeschützte oder sogar wasserdichte Steckverbindung (bzw. eine Steckeranordnung mit Stecker- und Buchsenteil) in der Wasserdichtigkeit bzw. ein Wasserschutz erzielbar ist, dadurch daß ein Dichtungselement elastisch verformt wird, wenn ein Stecker in eine Steckerbuchse eingesteckt wird. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist unter Steckerbuchse allgemein eine Steckeraufnahme bzw. -kupplung zu verstehen.

Stand der Technik

Ein hinsichtlich einer wasserdichten Steckeranordnung relevanter Stand der Technik ist beispielsweise in dem japanischen Gebrauchsmuster 8-1576 offenbart. Bei dieser wasserdichten Steckeranordnung oder Steckverbindung wird Wasserschutz bzw. die Wasserdichtigkeit zwischen dem Stecker und der Steckerbuchse beim Einstecken des Steckers in die Steckerbuchse folgendermaßen erreicht. Ein Steckeranschluß wird in einen Buchsenanschluß eines Stecker- bzw. Aufnahmegehäuses eingesteckt. Dabei wird ein Dichtungselement, das einen Gewindedichtungsabschnitt aufweist, der auf der Außenumfangsfläche des Steckergehäuses ausgebildet ist, unter elastischer Verformung in Anlage an die Innenumfangswand einer Aufnahmekappe oder Haube gebracht. Damit wird der Wasserschutz oder sogar die Wasserdichtigkeit erzielt.

Bei dieser wassergeschützten oder sogar wasserdichten Steckverbindung ist aber sowohl ein offenes Ende der Aufnahmekappe wie auch der Dichtungsabschnitt des Dichtungselementes senkrecht zu einer Einsteckrichtung X ausgebildet. Aus diesem Grund erstreckt sich aber von Beginn des Einsteckvorgangs der Aufnahmekappe in einen Kappenaufnahmeraum des Steckers an das offene Ende der Aufnahmekappe vollständig um den Umfang des Dichtungsabschnitts des Dichtungselementes. Damit neigt die Anordnung zu folgendem: Die Einsteckkraft variiert dergestalt, daß sie anfänglich sehr schnell ansteigt und hiernach sehr schnell abnimmt und dann groß wird. Dies führt zu dem Problem, daß das Einstecken kompliziert wird bzw. aufgrund der Zunahme der Einsteckkraft Probleme bereitet. Umgekehrt, wenn der Außenumfang des Dichtungsabschnitts klein gehalten ist, um die erforderliche Einsteckkraft reduzieren zu können, wird die Dichtigkeit verringert, was wiederum zum zu einem Dichtigkeitsproblem führt.

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung wurde im Hinblick auf die angesprochenen Punkte gemacht. Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht darin, eine wassergeschützte bzw. wasserdichte Steckverbindung bereitzustellen, bei der die Einsteckkraft allmählich zunimmt, das Einstecken und die Zuverlässigkeit im Hinblick auf die Wasserdichtheit bzw. den Wasserschutz verbessert ist, insbesondere eine Steckverbindung bereitzustellen, bei der die Einsteckkraft insgesamt verringert ist.

Dieses technische Problem wird durch eine Steckverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine derartige Steckverbindung umfaßt: eine Steckerbuchse, die zumindest einen Anschluß (oder auch Pol) besitzt und eine den Anschluß umgebende Kappe aufweist, um einen Dichtungsaufnahmeraum zu bilden, einen Stecker, der mit einem Steckerteil ausgebildet ist, das mit einem Anschlußaufnahmeabschnitt ausgebildet ist, um den Anschluß der Steckerbuchse aufzunehmen, und ein am Außenumfang des Steckergehäuses aufgebrachtes Dichtungselement, das elastisch verformbar ist, so daß ein Außenumfang des Dichtungselementes eng an der Innenumfangsfläche der Kappe anliegt, wenn der Stecker und die Steckerbuchse miteinander in Einsteckrichtung zusammengesteckt werden, wobei die Kappe ein offenes Ende hat, das schräg zur Einsteckrichtung ausgerichtet ist.

Da das offene Ende der Aufnahmekappe bzw. der Kappe an der Steckerbuchse gegenüber der Einsteckrichtung geneigt ausgebildet ist, reicht beim Zusammenstecken des Steckers und der Steckerbuchse das offene Ende anfänglich nicht über den gesamten Umfang des Dichtungselementes, sondern nur über einen Teil. Damit wird zum einen ein allmählicher Anstieg der Einsteckkraft erzielt, zum anderen die Einsteckkraft an sich gegenüber dem Stand der Technik verringert. Aufgrund dessen ist das Einstecken erleichtert. Gleichzeitig kann die Dichtigkeitszuverlässigkeit verbessert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Innenumfangsfläche des offenen Endes der Kappe mit einer geneigten Ebene oder Schrägebene ausgebildet, wobei sich die geneigte Ebene zu einem Vorderabschnitt der Kappe hin vergrößert. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht, daß die an der Aufnahmekappe ausgebildete geneigte Ebene als Einsteckführung dient, so daß das Dichtungselement mittels der geneigten Ebene zusätzlich in geeigneter Weise entlang der Innenumfangsfläche geführt werden kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Breite (Weite) des Dichtungsaufnahmeraums am Vorderabschnitt der Kappe größer als die Breite des Dichtungselementes. Dadurch wird erreicht, daß die Einsteckkraft sanft ansteigt, da ja das Dichtungselement entlang der geneigten Ebene der Kappe eingesteckt wird, die größer ist als die Außenbreite des Dichtungselementes.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Dichtungselement mit einer Anzahl profilierter oder mit einem Gewinde ausgebildeter Dichtungsabschnitte versehen ist, die am Außenumfang des Dichtungselements entlang der Einsteckrichtung ausgebildet sind. Damit wird das geneigte bzw. schrägstehende offene Ende in einfacher und sicherer Weise an das Dichtungselement mit den profilierten Dichtungsabschnitten angelegt. Die Dichtigkeit kann somit gewährleistet werden. Außerdem wird auch die Dichtigkeitszuverlässigkeit verbessert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer wassergeschützten bzw. wasserdichten Steckverbindung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Steckverbindung von Fig. 1, bei der der Stecker halb eingesteckt ist,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Steckerverbindung von Fig. 1, bei der der Stecker vollständig eingesteckt ist,

Fig. 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Steckverbinders der vorgenannten Ausführungsform, und

Fig. 5 ein Kurvendiagramm, in welchem die Einsteckkraft über dem Einsteckabstand (Einstecktiefe) einer Steckverbindung gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufgetragen ist.

Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 4 erläutert. In diesen Figuren ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Stecker bezeichnet. Der Stecker 1 umfaßt ein Steckergehäuse 1a mit mehreren Buchsenanschlüssen (bzw. Buchsenanschlußblock) (nicht gezeigt). Jeweils ein Buchsenanschluß ist in einer Einsetzöffnung 1d aufgenommen, die als Anschlußaufnahmeabschnitt (Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme des Anschlußes) dienen, wie es beispielsweise in der Fig. 4 gezeigt ist. Des weiteren beinhaltet ein Stecker 1 eine Steckerkappe 1c (Steckerhaube), die am Außenumfang des Steckergehäuses 1a ausgebildet ist, so daß hierin beispielsweise ein Aufnahmeraum 1b für die Kappe gebildet ist.

Das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Steckerbuchse. Die Steckerbuchse 2 besitzt einen Steckeranschluß 2a (oder Steckeranschlußblock) und eine Einsteckkappe 2c, die den Außenumfang des Steckeranschlusses umgibt, so daß ein dichter Aufnahmeraum gebildet wird. Gemäß dieser Ausführungsform besitzt die Einsteckkappe 2c ein offenes Ende 2d, das gegenüber der Einsteckrichtung X geneigt bzw. schrägstehend ausgebildet ist. Eine Innenumfangsfläche 2e an der Seite des offenen Endes 2d ist mit einer ringförmigen geneigten Ebene 2f ausgebildet, die die Innenumfangsfläche 2e bezüglich dem offenen Ende 2d vergrößert. Mit anderen Worten, die geneigte 2f ist zu einem Vorderende der Einsteckkappe 2c hin vergrößert. Eine Öffnung D1 des offenen Endes 2d besitzt als Breite des Aufnahmeraums eine Abmessung, die größer ist als ein Außendurchmesser D2 eines profilierten oder auch mit einem Gewinde ausgebildeten Dichtungsabschnitts 3a, der an dem am Stecker 1 angebrachten Dichtungselement 3 ausgebildet ist (D1 < D2). Bei dieser Ausführungsform besitzen die Öffnung D1 und das Profil des Dichtungsabschnitts 3a eine rechteckige Form. Das Verhältnis der zwei Abmessungen ist D1 < D2, was bedeutet, daß eine senkrechte Länge der ersteren Öffnung größer ist als die senkrechte Länge des Dichtungsabschnitts 3a.

Das zuvor erwähnte Dichtungselement 3 ist hier ein zylinderförmiges Teil, das an der Außenumfangsfläche des Steckergehäuses 1a im Kappenaufnahmeraum 1b des Steckers 1 angebracht ist. Eine Außenumfangsfläche des Dichtungselementes 3 ist mit einer Anzahl von profilierten Dichtungsabschnitten 3a versehen und besitzt auch kreisförmige Kanalabschnitte 3b, wobei die Dichtungsabschnitten und die Kanalabschnitte abwechselnd angeordnet sind, so daß sie in Einsetzrichtung X abwechselnd vorhanden sind und senkrecht hierzu liegen. Wenn der Stecker 1 und die Steckerbuchse 2 miteinander verbunden werden, d. h. ineinandergesteckt werden, wie es in der Fig. 3 gezeigt ist, wird das Dichtungselement 3 in den Dichtungsaufnahmeraum 2b der Steckerbuchse 2 eingeführt, wobei die Einsteckkappe 2c in den Kappenaufnahmeraum 1d des Steckers 1 eingeführt wird. Dabei wird der auf dem Dichtungselement 3 ausgebildete Dichtungsabschnitt 3a elastisch verformt, so daß er an der Innenumfangsfläche 2e der Einsteckkappe 2c anliegt, insbesondere eng anliegt. Dadurch ist die Verbindung wassergeschützt bzw. sogar wasserdicht.

Beim Einstecken der Einsteckkappe 2c in den Kappenaufnahmeraum 1b, wie es beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist, reicht erfindungsgemäß das offene Ende 2d der Einsteckkappe 2c, die gegenüber der Einsetzrichtung X geneigt ausgebildet ist, nur über einen Teil der profilierten Dichtungsabschnitte 3e, die auf dem Dichtungselement 3 ausgebildet sind, so daß sich das offene Ende 2d nicht über den gesamten Umfang erstreckt.

Aufgrund dessen wird beim Zusammenstecken des Steckers 1 und der Steckerbuchse 2 keine sich plötzlich ändernde Einsteckkraft erzeugt, wie es bei herkömmlichen Steckern der genannten Art der Fall war, wie es beispielsweise in der Fig. 5 mit gestrichelter Linie L1 aufgetragen ist. Die Einsetzkraft kann allmählich ansteigen, wobei sie insgesamt verringert ist, wie es in Fig. 5 durch die durchgezogene Linie L2 dargestellt ist. In Fig. 5 ist auf der X-Achse der Einsetzabstand der Steckerbuchse 2 bezüglich dem Stecker 1 der in Fig. 1 gezeigten Einsteckrichtung X aufgetragen. Mit anderen Worten, hier ist die Einstecktiefe des Steckers in der Steckerbuchse 2 aufgetragen. Auf der Y-Achse ist die zuvor genannte Einsteckkraft aufgetragen.

Des weiteren dient die ringförmige geneigte Ebene 2f, die auf der Einsteckkappe 2c ausgebildet ist, dazu, das Dichtungselement 3 in geeigneter Weise und sanft zu führen, so daß das Dichtungselement eng an die Innenumfangsfläche 2e anliegt. Außerdem dient das Verhältnis von D1 < D2 des weiteren dazu, das Dichtungselement in geeigneter Weise noch besser zu führen.

Die genannte Konstruktion der Steckverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere für nicht elektrische Steckverbindungen verwendbar, wie beispielsweise optische Steckverbindungen.

Claims

1. Wassergeschützte oder -dichte Steckverbindung umfassend:

- eine Steckerbuchse (2), die zumindest einen Anschluß (2a) besitzt und eine den Anschluß (2a) umgebende Kappe (2c) aufweist, um einen Dichtungsaufnahmeraum (2b) zu bilden,
- einen Stecker (1), der mit einem Steckerteil (1a) ausgebildet ist, das mit einem Anschlußaufnahmeabschnitt ausgebildet ist, um den Anschluß (1a) der Steckerbuchse (2) aufzunehmen, und
- ein am Außenumfang des Steckergehäuses aufgebrachtes Dichtungselement (3), das elastisch verformbar ist, so daß ein Außenumfang des Dichtungselementes (3) eng an der Innenumfangsfläche (2e) der Kappe (2c) anliegt, wenn der Stecker (1) und die Steckerbuchse (2) miteinander in Einsteckrichtung zusammengesteckt werden, wobei die Kappe (2c) ein offenes Ende (2d) hat, das schräg zur Einsteckrichtung ausgerichtet ist.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, bei der eine Innenumfangsfläche des offenen Endes (2d) der Kappe (2c) mit einer geneigten Ebene (2f) ausgebildet ist und die geneigte Ebene (2f) zu einem Vorderende der Kappe (2c) hin vergrößert ist.

3. Steckverbindung nach Anspruch 2, bei der die Breite des Dichtungsaufnahmeraums am Vorderende der Kappe (2c) größer ist als die Breite des Dichtungselementes (3).

4. Steckverbindung nach Anspruch 1, bei der das Dichtungselement (3) mit einer Anzahl profilierter Dichtungsabschnitte (3a) ausgebildet ist, die am Außenumfang des Dichtungselementes (3) entlang der Einsteckrichtung ausgebildet sind.