DE19939994A1

DE19939994A1 - Multipole electrical connector

Info

Publication number: DE19939994A1
Application number: DE1999139994
Authority: DE
Inventors: Hans-Heinrich Maue; Michael Schoenfeld; Willi Gansert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2001-03-01
Also published as: DE50015010D1; EP1079472A1; EP1079472B1

Abstract

Eine mehrpolige elektrische Steckvorrichtung (11) ist so auszuführen, daß beim Schließen der Steckvorrichtung (11) die Steckkräfte gering sind. DOLLAR A Die Steckvorrichtung (11) weist eine Steckverbinder (12) und einen Gegenstecker (13) auf. Beim lösbaren Koppeln des Steckverbinders (12) mit dem Gegenstecker (13) entsteht ein zwischenliegender Kontaktraum (36), der über ein erstes Dichtelement (27) und über ein als Radialdichtung ausgebildetes zweites Dichtelement (31) abgedichtet ist. Die Größe des Kontaktraums (36) nimmt bei fortschreitender Kopplung ab. Der Kontaktraum (36) ist über ein Ausgleichselement (37) am Steckverbinder (12) oder Gegenstecker (13) druckausgleichbar. DOLLAR A Die Steckvorrichtung (11) ist vorzugsweise für den Einsatz in der Automobilindustrie vorgesehen.A multi-pole electrical plug-in device (11) is to be designed such that the plug-in forces are low when the plug-in device (11) is closed. DOLLAR A The plug device (11) has a plug connector (12) and a mating plug (13). When the connector (12) is detachably coupled to the mating connector (13), an intermediate contact space (36) is created, which is sealed by a first sealing element (27) and a second sealing element (31) designed as a radial seal. The size of the contact space (36) decreases as the coupling progresses. The contact space (36) can be pressure compensated via a compensating element (37) on the plug connector (12) or mating connector (13). DOLLAR A The connector (11) is preferably intended for use in the automotive industry.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer mehrpoligen elektrischen Steckvorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1. Aus dem DE 29 61 4876 ist ein mehrpoliger elektrische Steckverbinder als Teil einer elektrischen Steckvorrichtung bekannt.The invention is based on a multi-pole electrical Plug device according to the preamble of claim 1. From the DE 29 61 4876 is a multi-pole electrical connector known as part of an electrical connector.

Der Steckverbinder weist ein als Griffschale ausgebildetes Gehäuse auf, in dem ein Kontaktträger gelagert ist. Der Kontaktträger weist, entsprechend der Polzahl der Steckvorrichtung, in Reihen angeordnete Aufnahmekammern auf, in denen je ein Kontaktelement eingesetzt ist. Jedes der Kontaktelemente ist über einen Anschlußabschnitt an ein Kabel angeschlossen.The connector has a handle shell Housing in which a contact carrier is mounted. The Contact carrier points, according to the number of poles Plug device, receiving chambers arranged in rows, in which a contact element is used. Each of the Contact elements is connected to a connection section Cable connected.

Zur inneren Abdichtung der Steckvorrichtung weist der Steckverbinder eine auf dem Kontaktträger aufliegende, die Aufnahmekammern abdeckende Dichtplatte aus Gummi oder gelartigem Material auf, die mittels einer Druckplatte gegen den Kontaktträger und die Leitungen in abdichtender Weise preßbar ist.For internal sealing of the plug device, the Connector one lying on the contact carrier, the Sealing plate covering rubber or gel-like material, which is counteracted by means of a pressure plate the contact carrier and the lines in a sealing manner is pressable.

Zur äußeren Abdichtung der Steckvorrichtung weist der Steckverbinder ein am Kontaktträger außenseitig gelagertes, umlaufendes Dichtelement mit radial gerichteten Dichtlippen auf. Beim Zusammenführen des Steckverbinders mit einem komplementären Gegenstecker zum Schließen der Steckvorrichtung werden die Dichtlippen von einem hülsenförmigen Kragen des Gegensteckers erfaßt und bei einer weitergeführten Zusammenführbewegung in einem Schließweg bis zur Endstellung partiell in axialer Richtung umgelenkt.For external sealing of the plug device, the Plug connector a mounted on the outside of the contact carrier, all-round sealing element with radially directed sealing lips on. When merging the connector with one complementary mating connector for closing the Plug the sealing lips of one sleeve-shaped collar of the mating connector and grasped at one continued merging movement in a closing path up partially deflected in the axial direction to the end position.

Damit ist eine dichte Steckvorrichtung entstanden, die jedoch das Problem aufweist, daß die Luft in der Steckvorrichtung während des Schließweges komprimiert wird. Aufgrund der Kompression der eingeschlossenen Luft werden die Steckkräfte, je nach konstruktiver Ausführung, um bis zu 35% erhöht. Zur Überwindung der erhöhten Gesamtsteckkräfte sind deshalb kraftreduzierende Betätigungselemente, wie Umlenkhebel, im Einsatz, die jedoch in unerwünschter Weise einen entsprechend großen Bauraum erfordern und den Fertigungsaufwand für die Steckvorrichtung erhöhen.This creates a tight plug-in device however, the problem is that the air in the Plug device is compressed during the closing path. Due to the compression of the trapped air the insertion forces, depending on the design, by up to 35% increased. To overcome the increased total insertion forces are therefore power-reducing actuators, such as Bellcranks, in use, but in an undesirable manner require a correspondingly large amount of space and the Increase manufacturing effort for the connector.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Steckvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten vermieden werden. Dazu weist die Steckvorrichtung ein Ausgleichselement auf, durch das ein Druckausgleich innerhalb der Steckvorrichtung stattfindet.The plug device according to the invention characteristic features of claim 1 has in contrast the advantage that the aforementioned shortcomings be avoided. For this purpose, the plug device instructs Compensating element through which a pressure compensation takes place within the connector.

Durch diese Ausbildung der Steckvorrichtung werden in vorteilhafter Weise die Steckkräfte der Steckvorrichtung niedrig gehalten und es kann auf kraftreduzierende Betätigungselemente, die das Bauvolumen der Steckvorrichtung in unerwünschter Weise vergrößern würden, verzichtet werden. Dadurch sind die Herstellkosten der Steckvorrichtung wegen des geringen Fertigungsaufwandes in vorteilhafter Weise niedrig.By this design of the plug device are in advantageously the insertion forces of the plug device kept low and it can be on force reducing Actuators, the volume of the connector would increase in an undesirable manner, are waived. As a result, the manufacturing costs of the connector are due the low manufacturing costs in an advantageous manner low.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Maßnahmen für die Realisierung der Erfindung angegeben.Advantageous measures for the Realization of the invention specified.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung ausgeführt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt die Figur in einer Schnittdarstellung eine mehrpolige elektrische Steckvorrichtung mit einem Steckverbinder und einem ansatzweise dargestellten Gegenstecker.An embodiment of the invention is in the drawing executed and detailed in the following description explained. It shows the figure in a sectional view a multi-pin electrical connector with a Connector and a partially shown Mating connector.

Description of the embodiment

Eine in der Figur dargestellte mehrpolige elektrische Steckvorrichtung 11 weist einen Steckverbinder 12 auf, der mit einem Gegenstecker 13 lösbar gekoppelt ist. Der Steckverbinder 12 ist ein bewegbarer Kabelbaumstecker und der Gegenstecker 13 ist als ortsfeste Steckerleiste in einem Steuergerät ausgeführt. Die Steckvorrichtung 11 ist insbesondere für den Einsatz im Automobilbau vorgesehen.A multipole electrical plug device 11 shown in the figure has a plug connector 12 which is detachably coupled to a mating plug 13 . The connector 12 is a movable wiring harness connector and the mating connector 13 is designed as a fixed connector strip in a control unit. The plug device 11 is intended in particular for use in automobile construction.

Der Steckverbinder 12 weist ein als Griffschale ausgebildetes Gehäuse 14 auf, das innenseitig als ein Kontaktträger 16 ausgebildet ist. Der Kontaktträger 16 besteht, wie auch das restliche Gehäuse 14, aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff.The plug connector 12 has a housing 14 designed as a grip shell, which is designed on the inside as a contact carrier 16 . The contact carrier 16 , like the rest of the housing 14 , is made of an electrically insulating plastic.

Der Kontaktträger 16 enthält mehrreihig angeordnete Aufnahmekammern 17, welche den Kontaktträger 16 in axialer Richtung, gleichlaufend zu einem Pfeil 18, der die Steckrichtung des Steckverbinders 12 auf den Gegenstecker 13 wiedergibt, durchdringen.The contact carrier 16 contains multi-row receiving chambers 17 , which penetrate the contact carrier 16 in the axial direction, in the same direction as an arrow 18 , which represents the direction in which the connector 12 is plugged into the mating connector 13 .

In jede der Aufnahmekammern 17 ist in Richtung des Pfeiles 18 je ein Kontaktelement 19, von denen nur ein einzelnes schematisiert dargestellt ist, einsetzbar. Das Kontaktelement 19 weist endseitig, zum Gegenstecker 13 gerichtet, einen Kontaktabschnitt 21 auf und ist am anderen Ende in nicht näher dargestellter Form an ein ansatzweise gezeigtes elektrisches Kabel 22 angeschlossen.A contact element 19 , of which only a single one is shown schematically, can be inserted in each of the receiving chambers 17 in the direction of the arrow 18 . The contact element 19 has, at the end, directed towards the mating connector 13 , a contact section 21 and is connected at the other end in a form not shown in more detail to an electrical cable 22 which is shown in part.

Jedes der Kontaktelemente 19 ist in der zugeordneten Aufnahmekammer 17 gegen einen axialen Auszug durch Primärverriegelungselemente 23 in Form von Rastzungen des Kontaktelementes 19 und durch ein Sekundärverriegelungs element 24 in Form eines partiell in die Aufnahmekammern 17 greifenden Verriegelungsschiebers gesichert.Each of the contact elements 19 is in the associated receiving chamber 17 element against an axial pull by primary locking elements 23 in the form of locking tongues of the contact element 19 and by a secondary latch 24 secured a partially cross into the receiving chamber 17 the locking slide in shape.

Zur inneren Abdichtung der Steckvorrichtung 11 weist der Steckverbinder 12 eine partiell auf einer Oberseite 26 des Kontaktträgers 16 aufliegende Dichtplatte als ein erstes Dichtelement 27 aus Gummi oder gelartigem Material auf, das mittels einer benachbarten Druckplatte 28 durch die Montage eines den Steckverbinder 12 überspannenden Deckels 29 gegen die Oberseite 26 und gegen die durch die Dichtplatte 27 geführten Kabel 22 abdichtend gepreßt wird.For the internal sealing of the plug device 11 , the plug connector 12 has a sealing plate partially resting on an upper side 26 of the contact carrier 16 as a first sealing element 27 made of rubber or gel-like material, which is counteracted by means of an adjacent pressure plate 28 by mounting a cover 29 spanning the plug connector 12 the upper side 26 and against the cables 22 guided through the sealing plate 27 is pressed in a sealing manner.

Alternativ können die Kabel 22 auch durch balgartige Einzeladerabdichtungen, die in Richtung des Pfeiles 18 in die Aufnahmekammern 17 zur vorgespannten Anlage an den Kabeln 22 oder den Kontaktelementen 19 einsetzbar sind, abgedichtet sein.Alternatively, the cables 22 can also be sealed by bellows-like individual wire seals, which can be inserted in the direction of the arrow 18 into the receiving chambers 17 for pretensioned contact with the cables 22 or the contact elements 19 .

Zur äußeren Abdichtung der Steckvorrichtung 11 weist der Kontaktträger 16 außenseitig ein umlaufendes zweites Dichtungselement 31 auf, an dem radial gerichtete Dichtlippen 32 zur Bildung einer Radialdichtung 33 ausgebildet sind. Beim Zusammenführung des Steckverbinders 12 mit dem Gegenstecker 13 werden die Dichtlippen 32 von einem hülsenförmigen Kragen 34 des Gegensteckers 13 erfaßt und partiell in axialer Richtung gegenläufig zum Pfeil 18 rückfedernd umgelenkt.For external sealing of the plug-in device 11 , the contact carrier 16 has on the outside a circumferential second sealing element 31 , on which radially directed sealing lips 32 are formed to form a radial seal 33 . When the connector 12 is merged with the mating connector 13 , the sealing lips 32 are gripped by a sleeve-shaped collar 34 of the mating connector 13 and partially deflected in the axial direction in a manner counter to the arrow 18 and springing back.

Damit ist zwischen dem Gegenstecker 13 und dem Kontaktträger 16 des Steckverbinders 12 ein abgedichteter Kontaktraum 36 gebildet, der bei einer fortgeführten Einsteckbewegung des Steckverbinders 12 zum Gegenstecker 13 hin bis zum Schließen der Steckvorrichtung 11 in einer Endstellung, bei der axial gerichtete Kontaktteile 36 des Gegensteckers 13 und Kontaktabschnitte 21 der Kontaktelemente 19 unter Überwindung von Steckkräften kontaktierend vollständig zusammengeführt sind, auf ein Bruchteil seines ursprünglichen Volumens verkleinert ist.A sealed contact space 36 is thus formed between the mating connector 13 and the contact carrier 16 of the connector 12 , which, when the connector 12 continues to be inserted, towards the mating connector 13 until the plug device 11 closes in an end position, with the axially directed contact parts 36 of the mating connector 13 and contact sections 21 of the contact elements 19 are completely brought together in contacting manner while overcoming plug-in forces, is reduced to a fraction of its original volume.

Durch ein Ausgleichselement 37, das längs einer Aufnahmekammer 17 in den Kontaktträger 16 eingefügt ist und zwischen Druckplatte 28 und Deckel 29 in einem Kabelraum 38 als einem Ausgleichsraum 39 mündet, ist eine mit der Volumenverkleinerung einhergehende Luftverdrängung aus dem Kontaktraum 36 ohne nennenswerten Widerstand ermöglicht. Der Kabelraum 38 ist zur Umgebung hin nicht abgedichtet, so daß hier Umgebungsdruck herrscht. Er ist jedoch durch den Deckel 29 vor Spritzwasser und Verschmutzungen weitgehend geschützt.By a spacer 37 which is interposed along a receiving chamber 17 in the contact carrier 16 and between the pressure plate 28 and cover 29 opens as a compensation space 39 in a cable compartment 38, associated with the reduction in volume of air from the contact area 36 without any significant resistance is provided. The cable space 38 is not sealed off from the environment, so that ambient pressure prevails here. However, it is largely protected from splash water and dirt by the cover 29 .

Das Ausgleichselement 37 kann als ein Ventil ausgeführt sein, das nur bei einem Drucküberschuß im Kontaktraum 36 gegenüber dem Umgebungsdruck öffnet. The compensating element 37 can be designed as a valve that opens only when there is an excess pressure in the contact space 36 with respect to the ambient pressure.

Alternativ kann das Ausgleichselement 37 als eine durchgängige Röhre in Form eines Bypasses ausgebildet sein, so daß sich auch beim Öffnen der Steckvorrichtung 11 durch Abziehen des Steckverbinders 12 von dem Gegenstecker 13 entgegen der Richtung des Pfeiles 18 kein das Öffnen der Steckvorrichtung 11 hemmender Unterdruck in dem Kontaktraum 36 bilden kann, da bei dieser Ausführung des Ausgleichselements 37 der Druckausgleich ständig beidseitig erfolgt.Alternatively, the compensating element 37 can be designed as a continuous tube in the form of a bypass, so that even when the plug device 11 is opened by pulling the plug connector 12 off the mating plug 13 against the direction of the arrow 18, there is no negative pressure in the plug which prevents the plug device 11 from opening Can form contact space 36 , since in this embodiment of the compensating element 37, the pressure equalization takes place constantly on both sides.

Unabhängig davon, ob der Druckausgleich nun einseitig oder zweiseitig erfolgt, ist es vorteilhaft, wenn das Ausgleichselement 37 dabei die äußere Form eines Kontaktelements 19 aufweist. Damit kann es wie ein Kontaktelement 19 in fertigungstechnisch günstiger Weise bestückt und montiert werden.Regardless of whether the pressure is now equalized on one or two sides, it is advantageous if the equalizing element 37 has the outer shape of a contact element 19 . It can thus be fitted and assembled like a contact element 19 in a manner which is favorable in terms of production technology.

Das Ausgleichselement 37 ist nicht auf die Anbringung längs einer Aufnahmekammer 17 beschränkt. Es kann beispielsweise auch innerhalb der Wandung des Kontaktträgers 16 verlaufen und, beginnend am Kontaktraum 36, zu dem Kabelraum 38 oder zu einer anderen Stelle an dem Steckverbinder 12 führen, wo gleichfalls Umgebungsdruck herrscht.The compensating element 37 is not limited to the attachment along a receiving chamber 17 . For example, it can also run inside the wall of the contact carrier 16 and, starting at the contact space 36 , lead to the cable space 38 or to another location on the connector 12 , where ambient pressure also prevails.

Claims

1. Multi-pole electrical connector, with a connector ( 12 ) which can be reversibly coupled with a mating connector ( 13 ) of the connector ( 11 ) in an axially extending direction of the connector ( 12 ), which connector ( 12 ) a contact carrier ( 16 ) Electrical insulating material, in which in particular axially extending receiving chambers ( 17 ), preferably for contact elements ( 19 ), are formed, which receiving chambers ( 17 ) open at least indirectly into a contact space ( 36 ), via which the electrical coupling of the connector ( 12 ) the mating connector ( 13 ) takes place, in the course of which the contact space ( 36 ) is delimited by the contact carrier ( 16 ) and the mating connector ( 13 ) and, by means of at least a first sealing element ( 27 ), the contact carrier ( 16 ) relative to the contact space ( 36 ), preferably in the area of the receiving chambers ( 17 ), and sealed by at least one second designed as a radial seal it sealing element ( 31 ) of the mating connector ( 13 ) is sealed against the contact space ( 36 ) during the coupling process with the connector ( 12 ), characterized in that the connector ( 12 ) and / or the mating connector ( 13 ) has at least one compensating element ( 37 ) through which the contact space ( 36 ) can be equalized.

2. Plug device according to claim 1, characterized in that the compensating element ( 37 ) leads at least indirectly from the contact space ( 36 ) to a compensating space ( 39 ) within the connector ( 12 ).

3. Plug device according to claim 2, characterized in that the compensating element ( 37 ) is arranged in a receiving chamber ( 17 ).

4. Plug device according to claim 3, characterized in that the compensating element ( 37 ) of the outer contour of a contact element ( 19 ) is at least approximated to the extent that it can be mounted like a contact element ( 19 ).

5. Plug device according to claim 4, characterized in that the compensating element ( 37 ) opens into a cable space ( 38 ) as a compensation space ( 39 ), which cable space ( 38 ) in alignment with the receiving chambers ( 17 ) downstream of the contact carrier ( 16 ) and through a cover ( 29 ) is covered.

6. Plug device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the compensating element ( 37 ) is designed as a valve.

7. Plug device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the compensating element ( 37 ) is designed as a bypass.

8. Plug device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating element ( 37 ) is passed through the first sealing element ( 27 ).