DE20108775U1

DE20108775U1 - Waterproof cable strain relief

Info

Publication number: DE20108775U1
Application number: DE20108775U
Authority: DE
Original assignee: Bals Elektrotechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Bals Elektrotechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2011-05-26
Also published as: DK1261074T3; DE50200782D1; EP1261074B1; DE10222811A1; EP1261074A1; PT1261074E; ATE273573T1; ES2222416T3

Abstract

The electrical cable (2) passes through a housing part (1) that is cylindrical and has an end section having a ring of angled radial claws (14). The inner surface is coated with a sealing material (20). When an end cap (12) is threaded onto the housing the claws are forced radially inwards to grip the cable and also provide a seal.

Description

01BL 0190DEG BaIs Elektrotechnik GmbH01BL 0190DEG BaIs Elektrotechnik GmbH

Waterproof cable strain relief

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zugentlastungsvorrichtung für eine elektrische Steckvorrichtung, die einen Käfig mit einer Anzahl Krallen und ein ringförmiges Druckstück zum Zusammenpressen der Krallen bei zwischengefügtem Kabel umfasst.The invention relates to a strain relief device for an electrical connector, which comprises a cage with a number of claws and an annular pressure piece for pressing the claws together when a cable is inserted between them.

Bei einer bekannten Zugentlastung dieser Art (DE 195 40 686 Cl) wird ein Klemmring mittels eines Rastarmes im Inneren eines Gehäuseteils der Steckvorrichtung gehalten und eine konische Klemmbuchse drängt die Klauen des Käfigs in den Mantel des Kabels, um dieses gegenüber dem Gehäuse der Steckvorrichtung festzulegen. Mit dieser bekannten Zugentlastungsvorrichtung können nur Kabel eines bestimmten Durchmessers geklemmt werden. Ferner ist es mit der Zugentlastung nicht möglich, das Innere des Gehäuses gegenüber eindringendem Wasser abzudichten.In a known strain relief of this type (DE 195 40 686 Cl), a clamping ring is held inside a housing part of the plug device by means of a locking arm and a conical clamping bushing presses the claws of the cage into the sheath of the cable in order to fix it against the housing of the plug device. With this known strain relief device, only cables of a certain diameter can be clamped. Furthermore, it is not possible to seal the inside of the housing against water ingress with the strain relief.

Bei einer weiteren bekannten Zugentlastungsvorrichtung (EP 0 921 604 Al) wird das Kabel von einem Klemmkäfig umgeben, der mit einzelnen Klemmbacken ausgebildet ist, die mit Schrägflächen versehen sind, und eine Überwurfmutter drängt den Klemmkäfig mit seinen Schrägflächen in Anlage an jeweilige Schrägnuten einer Ringwand, die Teil des Gehäuses der Steckvorrichtung ist. Auch hier erfolgt keine Abdichtung des hindurchgeführten geklemmten Kabels.In another known strain relief device (EP 0 921 604 A1), the cable is surrounded by a clamping cage which is designed with individual clamping jaws which are provided with inclined surfaces, and a union nut presses the clamping cage with its inclined surfaces into contact with respective inclined grooves of a ring wall which is part of the housing of the plug device. Here, too, the clamped cable which is passed through is not sealed.

Wenn bei bisher bekannten elektrischen Steckvorrichtungen eine Abdichtung gegen eindringendes WasserIf previously known electrical plugs and sockets are sealed against water ingress

erfolgen soll, dann hat man eine von der Zugentlastungsvorrichtung getrennte Abdichtung, z.B. in Form einer Ringdichtung, benutzt.is to take place, then a seal separate from the strain relief device, e.g. in the form of a ring seal, has been used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zugentlastungsvorrichtung zu schaffen, die gleichzeitig eine wasserdichte Abdichtung für die elektrische Steckvorrichtung bildet.The invention is based on the object of creating a strain relief device which at the same time forms a watertight seal for the electrical plug device.

Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Merkmale des Anspruches 1 gelöst und durch die weiteren Merkmale der abhängigen Ansprüche ausgestaltet und weiterentwickelt.The stated problem is solved by the features of claim 1 and is developed and refined by the further features of the dependent claims.

Bei der Erfindung bildet der Klemmkäfig für das abzudichtende Kabel eine Art konischer Manschette mit zwei offenen Enden, wovon das eine Ende das Kabel wasserdicht umgibt und das andere Ende mit einem Gehäuseteil der elektrischen Steckvorrichtung wasserdicht verbunden ist. Praktisch bildet diese durch den Klemmkäfig versteifte Manschette das hintere Ende des Gehäuses der Steckvorrichtung. Dieses hintere Gehäuseteil der Steckvorrichtung, häufig als Haube ausgebildet, wird mit dem Klemmkäfig aus einem Stück gegossen und ein Dichtungsmantel wird an dem Klemmkäfig angespritzt, um die Manschette zu bilden. Die Verstärkung der Manschette erfolgt durch Rippen oder Lamellen, die in radialen Ebenen des Kabels angeordnet sind, jedoch schräg zur Kabelachse verlaufen. Diese Rippen oder Lamellen ermöglichen es, das Kabel festzuklemmen, wenn ein Druckstück, z.B. eine Überwurfmutter, auf die schräg verlaufenden Lamellen einwirkt. Gleichzeitig sorgt die Manschette für Abdichtung des geklemmten Kabels.In the invention, the clamping cage for the cable to be sealed forms a type of conical sleeve with two open ends, one end of which surrounds the cable in a watertight manner and the other end is connected in a watertight manner to a housing part of the electrical connector. In practice, this sleeve, which is stiffened by the clamping cage, forms the rear end of the housing of the connector. This rear housing part of the connector, often designed as a hood, is cast in one piece with the clamping cage and a sealing jacket is injection-molded onto the clamping cage to form the sleeve. The sleeve is reinforced by ribs or slats which are arranged in radial planes of the cable but run at an angle to the cable axis. These ribs or slats make it possible to clamp the cable when a pressure piece, e.g. a union nut, acts on the diagonally running slats. At the same time, the sleeve seals the clamped cable.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben.The invention is described with reference to the drawing.

Dabei zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Ansicht von oben auf dieFig. 1 a top view of the

Zugentlastungsvorrichtung, Teile weggebrochen,Strain relief device, parts broken off,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie AB in Fig. 1 mit einem abgedichteten Kabel relativ großen Durchmessers, undFig. 2 is a section along the line AB in Fig. 1 with a sealed cable of relatively large diameter, and

Fig. 3 einen Längsschnitt bei einem Kabel mit relativ kleinem Durchmesser.Fig. 3 shows a longitudinal section of a cable with a relatively small diameter.

Die Zeichnungen zeigen eine Haube 1, d.h. ein hinteres Gehäuseteil einer elektrischen Steckvorrichtung, in das ein Kabel 2 bzw. 3 hineinführt. Das Kabel enthält eine Reihe von nicht dargestellten elektrischen Leitungen, die an Kontaktelemente (Kontaktstifte oder Kontaktbuchsen) anzuschließen sind, wobei sich dieser Anschluss nicht lösen soll, wenn man am Kabel 2 oder 3 zieht. Die Vorrichtung, welche diesen Zug abfängt und damit die Verbindung der jeweiligen Leitung mit dem Kontaktelement schützt, wird generell als Zugentlastungsvorrichtung 10 bezeichnet.The drawings show a cover 1, i.e. a rear housing part of an electrical plug device, into which a cable 2 or 3 is led. The cable contains a series of electrical lines (not shown) that are to be connected to contact elements (contact pins or contact sockets), whereby this connection should not come loose when the cable 2 or 3 is pulled. The device which absorbs this tension and thus protects the connection of the respective line to the contact element is generally referred to as a strain relief device 10.

Die Zugentlastungsvorrichtung 10 umfasst als hauptsächlichste Teile einen Klemmkäfig 11 und ein ringförmiges Druckstück 12. Der Klemmkäfig 11 weist eine Ringwand 13 auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit der Haube 1 verbunden ist, d.h. zusammen mit dieser spritzgegossen wird. Es ist jedoch auch eine getrennte Herstellung möglich. Wichtig ist die wasserdichte Verbindung zwischen der Ringwand 13 und dem Gehäuseteil 1.The strain relief device 10 comprises as its main parts a clamping cage 11 and an annular pressure piece 12. The clamping cage 11 has an annular wall 13, which in the embodiment shown is connected in one piece to the hood 1, i.e. is injection-molded together with it. However, separate production is also possible. The watertight connection between the annular wall 13 and the housing part 1 is important.

Mit der Ringwand 13 sind ein Kranz von Rippen oder Lamellen 14 einstückig verbunden, und zwar über verdünnte Wandbereiche oder Scharniere 15,so dass die Rippen oder Lamellen 14 bei Einführung des Kabels 2 bzw. 3 oder bei Einwirkung durch das Druckstück 12 leicht geschwenkt werden können. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, befinden sich zwischen den Rippen oder Lamellen 14 jeweils schmale Zwischenräume 16, welche eine Annäherung der Lamellen zueinander an ihre oberenA ring of ribs or lamellae 14 are connected in one piece to the ring wall 13, namely via thinned wall areas or hinges 15, so that the ribs or lamellae 14 can be easily pivoted when the cable 2 or 3 is introduced or when the pressure piece 12 is applied. As can be seen from Fig. 1, there are narrow gaps 16 between the ribs or lamellae 14, which allow the lamellae to approach each other at their upper

freien Enden ermöglichen. Die Lamellen 14 liegen demnach auf ··· ···· ·· ·· · ·· ·· ···· ···· ···· · · · free ends. The slats 14 are therefore located on ··· ··· ·· ·· ·· ··· ···· ···· ···· · · ·

dem Mantel eines Kegelstumpfes, dessen großer Durchmesser von der Ringwand 13 und dessen kleiner Durchmesser von der Stellung des Druckstückes 12 abhängt. Auf der Innenseite jeder Lamelle 14 sitzt eine Kralle 17, die dazu bestimmt ist, in den Mantel des jeweilig eingeführten Kabels 2 bzw. 3 einzudringen, wenn dieses festgeklemmt wird.the casing of a truncated cone, the large diameter of which depends on the ring wall 13 and the small diameter of which depends on the position of the pressure piece 12. On the inside of each lamella 14 there is a claw 17 which is intended to penetrate into the casing of the cable 2 or 3 inserted in each case when the latter is clamped.

Wegen der schlitzförmigen Räume 16 zwischen den Lamellen 14 ist der Klemmkäfig 11 nicht in der Lage, das Kabel 2 bzw. 3 abzudichten. Erfindungsgemäß ist eine Dichtmanschette in Form eines rippenverstärkten kegelstumpfförmigen Dichtungsmantels 20 vorgesehen, der aus einem elastomeren Dichtungsmaterial, beispielsweise anformbarem Gummi besteht. Der Dichtungsmantel 20 weist an seinem in der Zeichnung oberen Ende eine Kabeldurchführungsöffnung 21 auf, die von einem verdickten Ringwulst 29 umgeben wird, der sich wie ein Schließmuskel um das Kabel 2 bzw. 3 legt, jedoch eine Einführungsschräge für das Kabelende aufweist, damit dieses in die vom Ringwulst 29 gebildete Öffnung 21 eingeführt werden kann. Der Dichtungsmantel 20 überdeckt die Lücken 16 zwischen den Lamellen 14 und ist mit seinem unteren ringförmigen Ende 22 sicher an der Ringwand 13 befestigt. In der Praxis geschieht dies dadurch, dass der Klemmkäfig 11 in zwei Schritten hergestellt wird, nämlich im ersten Schritt werden das Gehäuseteil 1 zusammen mit der Ringwand 13 und den Lamellen 14 geformt und in einem zweiten Schritt wird der Dichtungsmantel 20 angespritzt, so dass beispielsweise eine aus einem Stück gegossene Haube entsteht, die sowohl die Dichtfunktion als auch die Zugentlastungsfunktion für die Steckvorrichtung übernimmt.Because of the slot-shaped spaces 16 between the slats 14, the clamping cage 11 is not able to seal the cable 2 or 3. According to the invention, a sealing sleeve in the form of a rib-reinforced, frustoconical sealing jacket 20 is provided, which consists of an elastomeric sealing material, for example moldable rubber. The sealing jacket 20 has a cable feedthrough opening 21 at its upper end in the drawing, which is surrounded by a thickened annular bead 29 that wraps around the cable 2 or 3 like a sphincter, but has an insertion bevel for the cable end so that it can be inserted into the opening 21 formed by the annular bead 29. The sealing jacket 20 covers the gaps 16 between the slats 14 and is securely attached to the ring wall 13 with its lower annular end 22. In practice, this is done by producing the clamping cage 11 in two steps, namely in the first step the housing part 1 is formed together with the ring wall 13 and the slats 14 and in a second step the sealing jacket 20 is injection-molded so that, for example, a hood cast in one piece is created which takes on both the sealing function and the strain relief function for the plug-in device.

Das ringförmige Druckstück 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Überwurfmutter ausgebildet, die im Gewinde 18 an der Außenseite der Ringwand 13 eingreift und hierzu ein Innengewinde 19 besitzt. Die Gewinde 18 und 19In the embodiment shown, the ring-shaped pressure piece 12 is designed as a union nut which engages in the thread 18 on the outside of the ring wall 13 and has an internal thread 19 for this purpose. The threads 18 and 19

* t* t

können als sogenanntes Ratschengewinde ausgebildet sein, d.h. an wenigstens einem dieser Gewinde sind Sperrzähne vorgesehen, welche das Lockerwerden der Überwurfmutter verhindern, wenn diese angezogen ist. Das ringförmige Druckstück 12 weist eine konische Druckfläche 25 und angrenzend zu dieser eine runde Öffnung auf, die mit den schrägen Außenseiten 27 bzw. den Scheitelflächen 28 der Lamellen 14 zusammenarbeiten. Bei kleinem Kabeldurchmesser (Fig. 3) gleitet die untere Kante der Öffnung 26 wie ein Nocken auf den Schrägflächen 27, wenn das Druckstück in der Zeichnung nach unten verschraubt wird, wodurch sich die obere Konusöffnung 21 verkleinert und die Krallen 17 in den Kabelmantel eindringen. Wenn ein Kabel mit großem Querschnitt eingeführt wird (Fig. 2), gleiten die Scheitelflächen 28 der Lamellen 14 entlang der Konusfläche 25. Beim Anziehen der Mutter 12 wird das Öffnungsmaul des Klemmkäfigs ebenfalls verkleinert und die Krallen 17 dringen in den Kabelmantel ein. In jedem Fall wird aber eine abdichtende Anlage des Ringwulstes 29 an dem Kabelmantel erzielt, wobei es keine Stelle entlang des Klemmkäfigs gibt, an der die Abdichtung unterbrochen wäre. Gleichzeitig wird die Funktion der Zugentlastung erfüllt, weil die Krallen 17 das Kabel festhalten, wenn an diesem gezogen wird. Elektrische Steckvorrichtungen gibt es in unterschiedlichen Größenklassen für unterschiedliche Größenbereiche des Kabeldurchmessers. Demgemäß ist vorgesehen, für jede Größenklasse der elektrischen Steckvorrichtung jeweils eine passende Zugentlastungsvorrichtung vorzusehen, mit denen jeweils ein bestimmter Bereich von Kabeldurchmesser abgedeckt wird.can be designed as a so-called ratchet thread, i.e. locking teeth are provided on at least one of these threads, which prevent the union nut from becoming loose when it is tightened. The ring-shaped pressure piece 12 has a conical pressure surface 25 and a round opening adjacent to this, which work together with the sloping outer sides 27 or the apex surfaces 28 of the lamellae 14. With a small cable diameter (Fig. 3), the lower edge of the opening 26 slides like a cam on the sloping surfaces 27 when the pressure piece is screwed downwards in the drawing, whereby the upper conical opening 21 becomes smaller and the claws 17 penetrate into the cable sheath. When a cable with a large cross-section is inserted (Fig. 2), the apex surfaces 28 of the slats 14 slide along the conical surface 25. When the nut 12 is tightened, the opening of the clamping cage is also reduced and the claws 17 penetrate the cable sheath. In any case, however, a sealing connection of the annular bead 29 to the cable sheath is achieved, with no point along the clamping cage at which the seal would be interrupted. At the same time, the strain relief function is fulfilled because the claws 17 hold the cable when it is pulled. Electrical plugs and sockets are available in different size classes for different ranges of cable diameter. Accordingly, it is intended to provide a suitable strain relief device for each size class of electrical plug, each of which covers a specific range of cable diameters.

Claims

1. Strain relief device for electrical connectors, having the following features:
a cage ( 11 ) having an annular wall ( 13 ) and a number of clawed slats ( 14 ) extending generally obliquely to the axis of the annular wall ( 13 ) and defining a passage of a cable ( 2 , 3 );
an annular pressure piece ( 12 ) for engaging the slats ( 14 ) in order to press the claws of the slats onto the cable and clamp it;
a housing part ( 1 ) of the electrical connector through which the cable ( 2 , 3 ) extends;
characterized by the following features:
the annular wall ( 13 ) of the cage ( 11 ) is connected in a sealed manner to the housing part ( 1 ) or forms a section of this housing part ( 1 )
the slats ( 14 ) are hinged to the annular wall ( 13 ) and connected to one another via a sealing jacket ( 20 ) which, at its narrowest point, forms a cable feed-through opening ( 21 ) of variable size, extends axially until it overlaps with the annular wall ( 13 ) and consists of elastic sealing material.

2. Strain relief device according to claim 1, characterized in that the cage ( 11 ) is manufactured in a first process step and the sealing jacket ( 20 ) is injection-molded onto the cage ( 11 ) in a second process step.

3. Strain relief device according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing jacket ( 20 ) is frustoconical with a thickened edge ( 29 ) at the smaller frustoconical opening ( 21 ).

4. Strain relief device according to claim 3, characterized in that the claws of the slats ( 14 ) are designed as pointed claws ( 17 ) which extend through the sealing jacket ( 20 ) close to its thickened edge ( 29 ).

5. Strain relief device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the slats ( 14 ) are integrally connected to the annular wall ( 13 ) via thinned wall regions which form hinges ( 15 ).

6. Strain relief device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the annular pressure piece ( 12 ) is designed as a union nut and cooperates with a thread ( 18 ) which is attached to the outside of the annular wall ( 13 ).

7. Strain relief device according to claim 6, characterized in that the thread ( 19 ) of the union nut and/or the thread ( 18 ) on the outside of the annular wall ( 13 ) is provided with locking teeth in order to prevent an unwanted reverse rotation and loosening of the union nut.

6. Strain relief device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sealing material consists of an elastomer which can be molded using a two-component injection molding process.

9. Strain relief device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the strain relief device is an integral part of a hood ( 1 ) of an electrical plug device.