DE2522499C2

DE2522499C2 - Elektrischer Steckverbinder

Info

Publication number: DE2522499C2
Application number: DE2522499A
Authority: DE
Inventors: John William Anhalt; Edgar Los Angeles Calif. Burns; David Samuel Orange Calif. Goodman
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1974-05-28
Filing date: 1975-05-21
Publication date: 1982-11-04
Also published as: JPS5523428B2; DE2522499A1; US3905672A; CA1031430A; GB1469500A; SE7505928L; JPS50151391A; IT1038399B; FR2273381A1; AU7765975A; FR2273381B1

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art

Elektrische Steckverbinder der vorliegenden Ausführung sind für die Verwendung unter erschwerten Bedingungen konzipiert und sie enthalten insbesondere gegen das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit geschützte Kontaktelemente.

Ein Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist bereits aus dem DE-GM 19 17 861 bekannt Bei diesem Steckverbinder wird ein im wesentlichen zylindrisch ausgebildetes Steckergehäuse verwendet, in das vorn der mit Kontaktelementen bestückte Isolierkörper verdrehsicher eingesetzt ist Hinter dem Isolierkörper ist ein von einem Innenwulst begrenzter Anschlußraum für die Leitungen des Anschlußkabels vorgesehea Das rückwärtige Ende des Steckergehäuses enthält Mittel zum Abdichten seines Innenraumes, der außerdem durch eine von außen fibergeschobene Tülle geschützt ist Die Schutztülle selbst ist mittels je einer Schlauchklemme auf dem Steckergehäuse und den· Anschlußkabel befestigt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechenden Steckverbinder mit Schutztülle zu schaffen, bei dem

to zwischen seinem vom Schutztüllenende direkt umfaßten Teil des Kabelmantels und den vom Gehäuse umfaßten rückwärtigen Anschlüssen der Kontaktelemente ein möglichst geringes Luftvolumen enthalten ist, wobei die Schutztülle auf einfache Weise zugfest, feuchtigkeits dicht, verdrehsicher und auswechselbar mit dem Streckergehäuse verbindbar sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Patentspruch I sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder gestattet die kegelstumpfförmige Ausbildung des rückwärtigen Isolierkörperteiles mit den eingeformten Nuten für die Aufnahme der Leiter des Anschlußkabels in vorteilhafter Weise, daß der Raum zwischen dem Kabelmantelende des Anschlußkabels, seinen aufgefächerten Leitern und den Anschlußenden der Kontaktele- mente vom Isolierkörper ausgefüllt und vom komplementär ausgebildeten Schutztüllenende abgedeckt ist Hierdurch ist sichergestellt, daß nur ein sehr geringes Luftvolumen zwischen der Schutztülle und dem Isolierkörper des Steckverbinders eingeschlossen wird. Wei- tere Vorteile sind in der Beschreibung erwähnt

Aus der DE-AS 10 81 942 ist ein Einführungsstutzen für Antennen-Anschlußkästen bekannt Solch ein Anschlußkasten besteht aus zwei zusammengefügten Hälften, die je einen halben Gewindestutzenansatz tra gen. Auf das von den Stutzenhälften gebildete Gewinde ist eine Überwurfmutter aufgeschraubt, deren eingezogener Rand in die entsprechende Randnut einer die Kabelzufühiung schützenden Muffe eingreift Letztere wird aus nachgiebigem Kunststoff rohrkrümmerartig vorgefertigt Bei einem Ausführungsbeispiel des Einführungsstutzens ist die Stirnfläche des Gewindestutzens mit Schneidansätzen versehen, die sich beim Anziehen der Überwurfmutter in die Stirnfläche der Muffe eindrücken. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Muffe in der einmal gewählten Winkelstellung festgehalten wird.

Dem DE-GM 17 56 365 ist außerdem eine Kabeleinführungs- und Klemmvorrichtung für elektrische Stekker entnehmbar, von denen die Kabeleinfühningsvor- richtung aus einer am rückwärtigen Ende des Steckergehäuses mit angeformten Knickschutztülle besteht, die innen wenigstens einen zweistufigen Trichter aufweist In der untersten Stufe dieses Trichters wird die Klemmvorrichtung zum zugentlasteten Halten des Anschlußkabels mittels Schrauben befestigt Diese ist als scheibenförmiges Klemmstück mit fingerartigen, beweglichen Segmenten ausgebildet, welche beim Festschrauben des Klemmstückes im Konus der untersten Stufe des Trichters sich konzentrisch nach innen bewe gen und hierbei das Anschlußkabel festklemmen.

Aus dem DE-GM 18 32 452 ist weiterhin ein Steckeranschluß bekannt, der mittels einer Verschraubung in einem als Erdöltauchpumpe ausgebildeten Gehäuse be-

festigt wird. Seine Kontaktelemente sind in einem zylindrischen, aus zwei Teilen zusammengesetzten Isolierkörper eingeklebt, an dem sich rückseitig eine Schlauchhülse mit einem zylindrisch auslaufenden, konischen Abschnitt anschließt Die Schlauchhülse enthält die Leiter des Anschlußkabels, dessen Mantel einen bis an das Vorderteil der Schlauchhülse reichenden PVC Schlauch trägt, welcher mit dem Kabelmantel verschweißt ist Das Innere der Anordnung ist mit Kunstharz ausgefüllt, so daß eine beim Festdrehen der Verschraubung von hinten zuvor aufgeschobene Druckhülse, mit vorn sich zunehmend weitendem Innendurchmesser, den PVC-Schlauch fest zusammendrückt Als Knickschutz dient eine Drahtspirale, deren steckerseitiges Ende innerhalb der Verschraubungskülse mit Isolierband am Anschlußkabel befestigt ist

Der prioritätsälteren deutschen Patentanmeldung P 24 33 384 ist schließlich noch eine aus zwei elastischen Gehäusen zusammenfügbare elektrische Steckverbindung entnehmbar, bei der in einem Gehäuse Kontaktstifte und im anderen Gehäuse komplementäre Buchsenkontakte stecken, die rückwärtig jeweils mit einem Anschlußdraht verbunden sind Um die Kontaktelemente der gesteckten Verbindung gegen das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit zu schützen, ist die Trennlinie zwischen den beiden Gehäusen als Labyrinthdichtung ausgebildet Dies wird im wesei tlichen dadurch erreicht, daß ein Gehäuse vorn mit einem rohrförmigen Abschnitt versehen ist, der in eine entsprechende, ringförmige Ausnehmung des anderen Gehäuses eingreift.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht eines Montageteiles, das den elektrischen Verbinder trägt, teilweise geschnitten;

F i g. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch den Isolierkörper des Verbinders;

Fig. 3 das hintere Ende des Isolierkörpers;

F i g. 4 das vordere Ende des Isolierkörpers;

F i g. 5 einen Längsschnitt durch die Schutztülle des Verbinders;

F i g. 6 das vordere Ende der Schutztülle und

F i g. 7 eine Explosionsdarstellung des Isolierkörpers mit der Schutztülle, wobei die Schutztülle teilweise geschnitten ist

In F i g. 1 ist eine Abdeckplatte 10 eines nicht dargestellten Gehäuses vom Rechner eines Antibiockiersystems gezeigt Im Gerätegehäuse ist eine gedruckte Schaltungsplatte 12 vorhanden, auf der ein Halter 14 montiert ist, der eine Vielzahl von nach außen stehenden Steckkontakten 16 trägt Im dargestellten Beispiel sind drei derartiger Steckkontakte vorhanden, von denen nur einer sichtbar ist Es kann aber auch eine größere oder kleinere Anzahl von Steckkontakten verwendet werden. Typischerweise werden drei oder vier Steckkontakte verwendet Ein nach außen stehender zylindrischer Wulst 18 ist koaxial um den Halter 14 an die Abdeckplatte 10 geformt Die Wulst 18 weist eine zylindrische Bohrung 20 auf. Der Halter 14 reicht mit seinem Ende von der einen Seite in die Bohrung 20 hinein, während der elektrische Verbinder, hier allgemein mit 22 bezeichnet, von der anderen Seite in die Bohrung 20 hineinreicht Der Verbinder 22 wird in der Bohrung durch eine Kupplungsmutter 24 gehalten. Diese Kupplungsmutter 24 weist einen nach innen zeigenden ringförmi- gen Flansch 26 auf, der an einen Dichtungsring 27 greift, welcher an eine Dichtungsbuchse 28 anstößt, die an eine hintere Schulter 30 des Verbinders angreift. Beim Aufschrauben der Kupplungsmutter 24 auf den Wulst 18 wird die Dichtungsbuchse 28 in Eingriff mit dem Ende der Wulst 18 gebracht und der Verbinder 22 in die Bohrung 20 auf den Halter 14 gedrückt

In den F i g. 2 bis 7 der Zeichnung ist vom elektrischen Verbinder 22 ein länglicher, im wesentlichen zylindrischer Isolierkörper 32 und eine Schutztülle 34 dargestellt Abgesehen von den im Isolierkörper montierten Kontakten besteht der Isolierkörper und die Schutztülle aus einem einheitlichen, gegossenen, elastisch nachgebenden Material, das chemisch resistent gegen Umwelteinflüsse und Temperaturschwankungen ist Jedes thermoplatische Elastomer kann als Material für die Teile des Verbinders verwendet werden. Es sei angemerkt daß auch andere Elastomere verwendet werden können, wenn sie die erforderlichen Werte der Elastizität, Biegsamkeit und Weichheit besitzen, um eine wirkliche Abdichtung zu erzeugen.

Der Durchmesser des Isolierkörpers 32 ist etwas kleiner als der Durchmesser der Bohrung 20, damit der Isolierkörper leicht in der Bohrung montiert werden kann. Das untere Teil des Isolierkörpers ist abgeschnitten, um eine nach unten zeigende flache Oberfläche 36 zu erhalten, die von einer nach vorn zeigenden Schulter 38 bis an das vordere Ende 40 des Isolierkörpers reicht Die Oberfläche 36 arbeitet mit einem flach erhobenen Abschnitt 42 auf dem Grund der Bohrung 20 in der Abdeckplatte 10 zusammen, um ein polgerechtes Stecken des Verbinders in bezug auf den Halter 14 und eine verdrehsichere Montage des Verbinders in der Abdeckplatte zu erreichen. Der Abschnitt 42 bildet auch eine Schulter 44, die einen Anschlag für die Schulter 38 auf dem Isolierkörper 32 bildet und dadurch die Bewegung des Verbinders 22 in die Bohrung 20 begrenzt

Der Isolierkörper 32 ist mit einer Vielzahl von schmalen länglichen Kontaktkammern 50 versehen, die vom vorderen Ende 40 bis zum hinteren Ende 32 des Isolierkörpers reichen. Drei derartiger Kontaktkammern 50 sind in den F i g. 3 und 4 dargestellt, entsprechend der Anzahl der Steckkontakte 16 im Halter 14. Ein Buchsenkontakt 54 ist in jeder Kontaktkammer 50 positioniert, der den Steckkontakt 16 aufnimmt, wenn der Verbinder 22 völlig in die Bohrung 20 in der Abdeckplatte 10 eingesteckt ist An jedem Buchsenkontakt 54 ist ein isolierter Leiter 56 eines Kabels 58 angeschlossen, das im Innenraum 60 der Schutztülle 34 liegt Der in F i g. 2 dargestellte Buchsenkontakt ist vom Hülsentyp, wobei die Hülse um den Leiter gequetscht ist Andere Anschlußtechniken können ebenfalls verwendet werden.

An den Isolierköprer 32 sind einstückig Mittel zum Halten der Buchsenkontakte 54 angeformt Diese Mittel bestehen aus einem ringförmigen Flansch 60', der an der Innenwand jeder Kontaktkammer 50 vorhanden ist Der Flansch ist ausreichend elastisch und nachgebend, damit der Buchsenkontakt beim Einführen in die eigentliche Kontaktkammer hindurchgssteckt werden kann. Jeder Buchsenkontakt ist mit einer Einschnürung 62 versehen. Die Tiefe der Einschnürung 62 und die Höhe jedes Flansches 60' sind so gewählt, da3 die Flansche in die Einschnürungen einschnappen, um die Buchsenkontakte gegen eine Längsbewegung relativ zum Isolierkörper zu sichern.

Ein -'.entraler relativ starrer Ansatz 64 ist am hinteren Ende 52 des Isolierkörpers 32 vorhanden. Der Ansatz 64 läuft spitz zu, um am Ende einen Kegelstumpf 66 zu bilden. Es sei angemerkt, daß die Kontaktkammern 50 am Umfang des Isolierkörpers 32 verteilt sind, so daß sie an

der Peripherie des Isolierkörpers anliegen. Eine Vielzahl von Kanälen 68 sind in der Oberfläche des Ansatzes 64 angebracht. Jeder Kanal 68 schließt an eine entsprechende Kontaktkammer 50 an und ist genügend tief, um einen isolierten Leiter 56 aufzunehmen, mit Ausnahme des Leiterteiles, das über den Kegelstumpf 66 hinausreicht Es sei angemerkt, daß der Grund der Kanäle 68 abgerundet ist, um den isolierten Leitern angepaßt zu sein.

Eine Vielzahl von Nuten 70 oder Keilnuten sind ebenfalls in der Oberfläche des Ansatzes 64 vorhanden. Diese Nuten wechseln mit den Kanälen 68 alternativ ab. Die Nuten 70 haben einen rechteckigen Querschnitt Der Grund jeder Nut verläuft parallel zur Längsachse des Isolierkörpers 32 Die Kanäle 68 und die Nuten 70 reichen bis an das Ende des Ansatzes 64.

Der Innenraum 60 der Schutztülle 34 geht in eine Erweiterung 72 über, die eine kegelige Form entsprechend dem Ansatz 64 aufweist Eine Vielzahl von längsverlaufenden Rippen oder Keilen 74 sind an der Wand der Erweiterung 72 vorhanden. Die Keile 74 schließen an die Nuten 70 an und haben eine den Nuten entsprechende Form, so daß. wenn die Schutzhülle 34 über dem Ansatz 64 auf dem Isolierkörper 32 montiert ist, die Keile 74 dichtend mit den Nuten 70 im Eingriff sind. Die Tiefe der Nuten 70 und die radiale Höhe der Keile 74 ist genügend groß, um eine relative Drehbewegung zwischen der Schutztülle 34 und dem Isolierkörper 32 zu vermeiden, wenn die Drehkraft der Kupplungsmutter 24 einwirkt Durch diese Anordnung werden die isolierten Leiter 56 nicht verdrillt, wenn die Kupplungsmutter verschraubt wird, um den Verbinder 22 fest in der Abdeckplatte 10 zu montieren. Es sei ferner angemerkt, daß der Ansatz 64 auf dem Isolierkörper 32 die Erweiterung 72 in der Schutztülle 34 ausreichend ausfüllt, wodurch jedes eingeschlossene Luftvolumen minimiert wird. Weiter, die sich berührenden Oberflächen des Kegelstumpfes 66 und der Erweiterung 72 greifen dichtend ineinander, wenn die Kupplungsmutter 24 auf die Wulst 18 aufgeschraubt ist, und ebenso greift das vordere Ende 76 der Schutztülle 34 dichtend an das hintere Ende 52 des Isolierkörpers 32 und erzeugt dadurch eine Dichtung für die Kontakte. Diese letztere Dichtung ist in der Wirkung eine zweite Dichtung für die Kontakte. Die erste Dichtung für die Kontakte wird durch eine Vielzahl von einstückig am vorderen Teil der Schütztülle 34 angeformten benachbarten ringförmigen dichtenden Rippen 78 gebildet, wobei das vordere Teil den Ansatz 64 umgibt Diese Rippen 78 sind deformierbar und so dimensioniert, daß sie mit der Wand der Bohrung 20 einen Preßsitz bilden. Dadurch wird ein enger mechanischer Kontakt und eine Labyrinthdichtung zwischen der Schutztülle und der Wand der Bohrung 20 hergestellt Es sei weiterhin angemerkt, daß der angespitzte Ansatz 64 als ein Keil wirkt, der die Rippen 78 nach außen in einen dichten Eingriff mit der Wand der Bohrung 20 bringt, wenn das vordere Ende der Schutztülle durch die Kupplungsmutter in die Bohrung gedrückt wird.

Eine Vielzahl von ringförmigen benachbarten einstükkig angeformten Rippen 80 sind an die Wand des durchgehenden Innenraumes 60 nach dem hinteren Teil der Schutztülle 34 angeformt. Diese Rippen erzeugen einen Preßsitz auf dem Kabel 58 und ergeben dadurch eine hintere Dichtung zwischen der Schutztülle und dem Kabel. Dadurch ist der gesamte Verbinder komplett abge- dichtet, wenn die Kupplungsmutter auf dem Wulst 18 festgezogen ist

Um die Verbinderteile zusammenzufügen und dann an der Abdeckplatte 10 zu montieren, werden die Buchsenkontakte 54 an die abisolierten Enden der Leiter 56 angequetscht. Danach wird die Schutztülle 34 über das Kabel 38 gezogen, bis die Buchsenkentakte und die Enden der Leiter 56 frei liegen. Hierauf werden die Buchsenkontakte in die Kontaktkammern 50 im Isolierkörper 32 eingefügt, in dem sie vom hinteren Teil des Isolierkörpers her in die Kontaktkammern gepreßt werden. Die Leiter liegen dann in den Kanälen 68. Das vordere Ende der Schutztülle 34 wird daraufhin über den Ansatz 64 auf dem Isolierkörper gestoßen. Das so gebildete Verbinderteil wird danach so in die Bohrung 20 ein- geführt, daß die flache Oberfläche 36 auf dem flachen Abschnitt 42 der Bohrung 20 liegt und dadurch den Verbinder polarisiert Das Verbinderteil wird soweit in die Bohrung gesteckt, bis die Schulter 38 an die Schulter 44 in der Bohrung anstößt Beim derart montierten Verbin der werden die Steckkontakte 16 am Halter 14 in die Buchsenkontakte 54 des Verbinders gleiten. Als nächstes wird die Dichtungsbuchse 28, der Dichtungsring 27 und die Kupplungsmutter 24 über das Ende des Kabels geschoben und die Kupplungsmutter auf dem Wulst 18 festgezogen, woraus eine axial wirkende Kraft auf die nach hinten zeigende Schulter 30 an die Schutztülle 34 ausgeübt wird und dadurch der Verbinder fest in der Bohrung gehalten wird. Dieser Montagevorgang drückt auch die kegelstumpfartigen Wände der Erweite rung 72 in eine dichtende Berührung mit dem Kegel stumpf 66 des Ansatzes 64, ebenso wie das vordere Ende 76 der Schutztülle an das hintere Ende 52 des Isolierkörpers 32. Zusätzlich bewirkt die Kraft auf die Schutztülle, daß die Rippen 78 dichtend an den Wänden der Bohrung 20 liegen. Da die dichtenden Rippen 78 den Ansatz 64 umgeben, erzeugt der Ansatz eine relative harte Stütze für die Rippen, wodurch gesichert ist, daß die Rippen einen Preßsitz mit den Wänden der Bohrung 20 aufweisea Hierdurch ist ein vollständig abge- dichteter Verbinder hergestellt, mit einem Minimum an eingeschlossener Luft innerhalb des Isolierkörpers 34. Eine relative Bewegung zwischen dem Kabel 58 und dem Isolierkörper während des Aufschraubens der Kupplungsmutter wird durch die Verzahnung der Keile 74 an der Schutztülle mit den Nuten 70 im Isolierkörper vermieden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Steckverbinder von im Querschnitt runder Ausführung, bei dem das Gehäuse einen mehrere Kontaktkammern aufweisenden, im wesentlichen zylindrischen und verdrehsicher gelagerten Isolierkörper enthält, hinter dessen rückwärtigem Ende eine das Gehäuseinnere und die auswechselbare Kabelzuleitung des Steckverbinders elastisch abdichtende Schutzhülle mit in Richtung Tüllenende reduziertem Innendruckmesser auswechselbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der rückwärtige Teil des Isolierkörpers (32) als Kegelstumpf (66) ausgebildet ist, daß die Mantelfläche des Kegelstumpfes (66) gleichmäßig verteilt eine der Anzahl von Kontaktkammern (50) jeweils entsprechende Anzahl offen eingeformter Kanäle (68) für die Aufnahme der Leiter (56) des bis an den Kegelstumpf (66) heranführbaren Anschlußkabels (58) aufweist und außerdem mindestens eine Nut (70) für die Aufnahme einer entsprechenden Anzahl rippenartiger Keile (74) der Schutztülle (34), und daß die Schutztülle (34) an ihrem, dem Isolierkörper (32) zugewandten Ende eine dem Kegelstumpf (66) des Isolierkörpers (32) entsprechende Erweiterung (72) ihres Innenraumes (60) aufweist, mit der sie von einer das rückwärtige Ende des Gehäuses übergreifenden Kupplungsmutter (24) gleichzeitig gegen den Kegelstumpf (66) und die Innenfläche der Aufnahmebohrung (20) des Gehäuses angepreßt ist

2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche der Schutztülle (34) zwischen ihrem vorderen Ende (76) und ihrer nächsten rückwärtigen Schulter (30) mehrere benachbarte und ringförmige umlaufend angeformte Rippen (78) aufweist, die mit der Bohrungswandung (20) des Gehäuses in abdichtendem Eingriff stehen.

3. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutztülle (34) im rückwärtigen Endbereich ihres Innenraumes (60) mit einer größeren Anzahl von benachbarten und ringförmig nach innen vorstehenden Rippen (80) versehen ist, welche die Oberfläche des Anschlußkabels (58) abdichtend umschließen.