DE3904069A1 - Wasserdichter stopfen fuer eine elektrische steckverbindung - Google Patents

Description

Aus der unter der Nr. 1 47 277/1987 veröffentlichten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung ist ein wasserdichter Stopfen für eine elektrische Steckverbindung bekannt, der in den anliegenden Fig. 4 bis 6 und 13A bis 13C dargestellt ist. Dieser insgesamt mit 5 bezeichnete Stopfen weist einen tubusförmigen Abschnitt 7 a auf, der im Innern mit einer Öffnung 7 b zum Einführen eines elektrischen Drahtes versehen ist, die auf einer Seite einen Verstellabschnitt 7 c aufweist, der dazu bestimmt ist, den Leitungsdraht zusammen mit einem Verstemmelement 2 a eines Verbindungsanschlusses 2 unter Druck festzuhalten, und der am äußeren Umfang auf der anderen Seite mit einem Gummistopfen 7 versehen ist, der einen äußeren Rohrabschnitt 7 d aufweist, der in der Lage ist, an der Innenwand eines Verbindergehäuses 1 fest anzuliegen. Weiterhin gehört zu dem Stopfen ein Stabilisierungsrohr 8 aus einem harten, steifen Kunstharzisolator, das zwischen dem tubusförmigen Abschnitt 7 a und dem äußeren Rohrabschnitt 7 d angeordnet ist. Ein elektrischer Draht, der in den tubusförmigen Abschnitt 7 a eingeführt ist, wird mittels des Verstemmabschnitts 7 c des Gummistopfens 7 und durch das Verstemmelement 2 a des Verbinderanschlusses 2 mit Druck festgelegt. Der Verbinderanschluß 2 ist auf zweifache Weise gegen ein Lösen gesichert, und zwar durch einen flexiblen Anschlagarm 4 und einen rückwärtigen Halter 6, der so angeordnet ist, daß er einem Flanschabschnitt 8 a des Stabilisierungsrohrs 8 gegenübersteht.

Mit der Zunahme elektrischer Einrichtungen in Kraftfahrzeugen, die in letzter Zeit zu beobachten ist, werden kleinere Abmessungen von Verbindern und Verbinderanschlüssen gefordert. Wenn ein Verbinder kleiner gemacht wird, um die beschriebenen Forderungen zu erfüllen, wird auch der Gummistopfen 7 kleiner. Wie in den Fig. 5 und 7A gezeigt, ist der Innendurchmesser R des Stabilisierungsrohres 8 geringfügig größer als der Außendurchmesser D des Leitungsdrahtes 3, so daß der tubusförmige Abschnitt 7 a′ des Gummistopfens 7 extrem dünn wird. Der tubusförmige Abschnitt 7 a′ kommt mit der Oberfläche des Leitungsdrahtes 3 in Berührung, wenn dieser in den Stopfen eingeführt wird, und deshalb besteht die Gefahr, daß der tubusförmige Abschnitt 7 a′ in den Stopfen hineingezogen oder umgelegt wird, wie dies in Fig. 7B dargestellt ist. Hieraus entsteht der Nachteil, daß der tubusförmige Abschnitt 7 a′ eine Höhendifferenz zwischen sich selbst und dem Falz 7 e in der Einführöffnung 7 b hervorrufen kann, so daß der wasserdichte Abschluß leidet und außerdem das Einführen des Leitungsdrahtes schwierig gemacht wird.

Mit der Zunahme elektrischer Installationen in einem Kraftfahrzeug besteht auch die Notwendigkeit, daß eine größere Anzahl elektrischer Leitungsdrähte in begrenztem Raum untergebracht werden muß und deshalb kleinere Verbinder und Verbinderanschlüsse notwendig werden.

Im Hinblick darauf kann man als Maßnahme zur Verminderung der Abmessungen eines wasserdichten Verbinders den Außendurchmesser des Gummistopfens 7 (oder eines wasserdichten Stopfens 5) kleiner machen, um den Querabstand zu verringern. Jedoch sind ein Dichtungsabschnitt (ein tubusförmiger Abschnitt 7 a) zwischen dem Leitungsdraht 3 und dem Gummistopfen 7 und ein äußerer Rohrabschnitt 7 d zwischen dem Stopfen 7 und ein Gehäuse 1 in konzentrisch kreisförmiger Beziehung, und der Gummistopfen 7 zusammen mit dem Stabilisierungsrohr 8 muß eine spezielle Dicke haben, um die Dichtungseigenschaften und die Festigkeit sicherzustellen. Selbst wenn man das Stabilisierungsrohr 8 wegläßt, arbeitet der wasserdichte Stopfen noch nur mit dem tubusförmigen Abschnitt 7 a des Gummistopfens, es ist jedoch nicht möglich, einen doppelten Eingriff am Verbinderanschluß herzustellen. Es ist daher schwierig, den bekannten Verbinderstopfen in den Abmessungen zu minimieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen wasserdichten Stopfen für eine elektrische Steckverbindung anzugeben, der die obenerwähnten Nachteile nicht aufweist und mit sehr kleinen Abmessungen ausgeführt werden kann und der insbesondere auch einen doppelten Angriff an einem Verbinderanschluß aufweist.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein wasserdichter Stopfen für einen Verbinder vorgesehen, enthaltend einen Gummistopfen, bei dem ein äußerer Rohrabschnitt, der in der Lage ist, sich an die Innenwand eines Verbindergehäuses anzulegen, im äußeren Umfang einer Seite eines tubusförmigen Abschnitts ausgebildet ist, dessen innerer Abschnitt als eine Drahteinführöffnung ausgebildet ist. Der wasserdichte Stopfen enthält weiterhin ein starres Stabilisierungsrohr, das zwischen dem tubusförmigen Abschnitt und dem äußeren Rohrabschnitt des Gummistopfens montiert ist. Dieser wasserdichte Stopfen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gummistopfen integral mit dem Stabilisierungsrohr als Spritz- oder Gießteil ausgebildet ist und wenigstens die Stirnfläche an der Seite des Stabilisierungsrohres, wo ein Zug durch den elektrischen Leitungsdraht auftritt, mit einem Kragenabschnitt bedeckt ist, der in Fortsetzung des tubusförmigen Abschnitts ausgebildet ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein wasserdichter Stopfen für eine elektrische Steckverbindung vorgesehen, enthaltend einen Gummistopfen, bei dem ein elliptischer Dichtungsabschnitt, der in der Lage ist, sich an eine Innenwand eines Verbindergehäuses eng anzulegen, im äußeren Umfang einer Seite des tubusförmigen Abschnitts ausgebildet ist, dessen innerer Abschnitt als eine Drahteinführöffnung ausgebildet ist. Der wasserdichte Stopfen enthält weiterhin ein starres Stabilisierungselement mit Tragsäulen, die von entgegengesetzten Seiten eines elliptischen Basisplattenabschnitts vorstehen und das mit einer Leitungsdrahteinführöffnung im mittleren Abschnitt versehen ist. Dieser wasserdichte Stopfen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gummistopfen integral mit dem Stabilisierungselement als Gieß- oder Spritzteil ausgebildet ist und die Tragsäulen in den elliptischen Dichtungsabschnitt eingegossen sind.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Aus­ führungsform eines wasserdichten Stopfens nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Stecker nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht des Aufbaus einer wasserdichten elektrischen Steckverbin­ dung, bei dessen Einzelelementen der wasserdichte Stopfen nach der Erfindung verwendet ist;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines bekannten wasserdichten Stopfens;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Stabilisierungsrohrs in dem wasserdich­ ten Stopfen nach Fig. 4;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung durch den Aufbau eines wasserdichten Verbinders, in wel­ chem ein wasserdichter Stopfen bekannter Art verwendet ist;

Fig. 7A und 7B Schnittdarstellungen des bekannten Stopfens ohne und mit darin eingestecktem Verbindungsdraht;

Fig. 8 eine Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines wasserdichten Stopfens nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 einen Längsschnitt durch die Anordnung nach Fig. 8 längs der Linie II-II;

Fig. 10 eine Schnittdarstellung längs der Linie III-III von Fig. 8;

Fig. 11A und 11B Vorderansichten eines wasser­ dichten Stopfens nach der vorliegenden Erfindung in einem dreipoligen Verbinder bekannter Art;

Fig. 12 eine Schnittdarstellung längs der Linie V-V von Fig. 11A, und

Fig. 13A bis 13C eine Vorderansicht, eine Seiten­ ansicht und eine Schnittansicht eines wasserdichten Stopfens bekannter Art.

In den Fig. 1 und 2 erkennt man einen Gummistopfen 10 und ein Stabilisierungs- oder Versteifungsrohr 11. Der Gummistopfen 10 hat einen tubusförmigen Abschnitt 10 a, dessen innerer Abschnitt als eine Leitungsdrahtaufnahmebohrung 10 b ausgebildet ist. Weiterhin enthält der Gummistopfen 10 einen Verstemmabschnitt 10 c, um den Leitungsdraht zusammen mit einem Verstemmelement eines Verbinderanschlusses, das sich von einer Seite desselben erstreckt, unter Druck festzuklemmen. Ein Außenrohrabschnitt 10 d ist am äußeren Umfang des anderen Endabschnitts ausgebildet. Das Stabilisierungsrohr 11 enthält einen Hauptkörper 11 a, der zwischen dem tubusförmigen Abschnitt 10 a des Gummistopfens und dem äußeren Rohrabschnitt 10 d angeordnet ist, und einen Flanschabschnitt 11 b am hinteren Ende desselben. Das Stabilisierungsrohr 11 ist als ein steifer Körper aus einem harten, starren, isolierenden Kunstharz oder dgl. ausgebildet.

Der oben beschriebene Aufbau ist ähnlich dem des konventionellen Stopfens, jedoch ist bei der vorliegenden Erfindung der Stopfen als ein Verbundkörper ausgebildet, bei dem der Gummistopfen 10 das vorgefertigte Stabilisierungsrohr 11 formschlüssig umgibt und der Flanschabschnitt 11 b durch einen Kragenabschnitt 10 e bedeckt ist, der in Fortsetzung des tubusförmigen Abschnitts 10 a ausgebildet ist. Vorzugsweise sind in dem Hauptkörper 11 a mehrere Löcher 11 c ausgebildet, die von dem Gummi des Gummistopfens 10 ausgefüllt sind, so daß Brücken zwischen dem inneren und äußeren Abschnitt des Gummistopfens gebildet werden. In gleicher Weise sind auch Löcher 11 c im Flanschabschnitt 11 b des Stabilisierungsrohres 11 ausgebildet, die von Gummi ausgefüllt sind. Der Gummistopfen 10 und das Stabilisierungsrohr 11 sind so zu einer untrennbaren Einheit integriert.

In Fig. 3 bezeichnet M ein Steckergehäuse, das einen Steckerkontakt 12 enthält, und F bezeichnet ein Buchsengehäuse, das einen Buchsenkontakt 12′ enthält. Eine Lippendichtung 13 ist an einer Paßstelle zwischen den beiden Gehäusen angeordnet, um einen wasserdichten Abschluß zwischen ihnen herzustellen. Ein elektrischer Leitungsdraht 14 ist mittels des Verstemmabschnitts 10 c des Gummistopfens 10 und einem Verstemmelement 12 a (12 a′) des Kontaktes 12 (12′) festgehalten, und der wasserdichte Abschluß zwischen dem Stecker- bzw. Buchsenkontakt und dem zugehörigen Gehäuse wird durch den äußeren Rohrabschnitt 10 d hergestellt, der an der Innenwand des Gehäuses M bzw. F eng anliegt. Mit 15 ist ein flexibler Anschlagarm bezeichnet, und mit 16 ein rückwärtiger Halter.

In dem wasserdichten Stopfen nach der ersten Ausführungsform der Erfindung ist der tubusförmige Abschnitt 10 a des Gummistopfens 10 in dem Bereich, an dem der elektrische Leitungsdraht ziehen kann, mit dem Kragenabschnitt 10 e einstückig verbunden, der die Stirnfläche des Stabilisierungsrohres 11, d. h. dessen Flanschabschnitt 11 b, bedeckt.

Dementsprechend kann der tubusförmige Abschnitt 10 a nicht verzogen werden, wenn der Leitungsdraht 14 in den Stopfen eingesteckt wird, und das Einstecken des Leitungsdrahtes selbst kann sehr einfach ausgeführt werden. Selbst im Falle, daß in der Einstecköffnung des Stopfens 10 eine Umfangswulst 10 f vorgesehen ist, tritt kein Verzug an dem tubusförmigen Abschnitt 10 a auf, so daß ein hervorragender Dichtungszustand zwischen dem Leitungsdraht 14 und dem Gummistopfen 10 erhalten wird.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend beschrieben.

Ein wasserdichter Stopfen A für einen Verbinder enthält gemäß den Fig. 8 bis 10 einen Gummistopfen 20, der mit einem elliptischen Dichtungsabschnitt 20 c versehen ist, der sich an eine Innenwand eines Verbindergehäuses 22 (s. Fig. 11A und 12) eng anlegen kann. Der elliptische Dichtungsabschnitt ist am äußeren Umfang einer Seite eines tubusförmigen Abschnitts 20 a ausgebildet, dessen innerer Abschnitt mit einer Öffnung 20 d zur Aufnahme eines elektrischen Leitungsdrahts versehen ist. Zu dem wasserdichten Stecker A gehört weiterhin ein starres Stabilisierungselement 21, das Stützsäulen 21 c aufweist, die von einer elliptischen Grundplatte 21 a zu beiden Seiten einer Bohrung 21 b vorstehen, die in der Mitte der elliptischen Grundplatte 21 a ausgebildet und zur Aufnahme eines elektrischen Leitungsdrahtes bestimmt ist. Der Gummistopfen 20 und das Stabilisierungselement 21 sind in Fig. 8 explosionsartig dargestellt, jedoch in der Praxis zu einer integralen Einheit vereinigt, wie Fig. 9 zeigt, in der die Stützsäulen 21 c in dem elliptischen Dichtungsabschnitt 20 c des Gummistopfens eingebettet und mit diesem vergossen sind.

Da das Verbindergehäuse 22 und der Dichtungsabschnitt 20 c des Gummistopfens 20 elliptische Gestalt haben, kann die kürzere Achse w des Gummistopfens im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des tubusförmigen Abschnitts 20 a gemacht werden, der eine zur Abdichtung eines elektrischen Drahtes 25 ausreichende Dicke aufweist (s. Fig. 12), und die längere Achse h kann so dimensioniert werden, daß sie die zwei Stützsäulen 21 c des Stabilisierungselementes 21 aufnimmt und eine ausreichende Materialdicke auszuführen erlaubt, die die für die Erfüllung der Dichtungsfunktion erforderliche Flexibilität gewährleistet.

Das Stabilisierungselement 21 ist aus einem harten, steifen Kunstharzisolierstoff gespritzt, und der Gummistopfen 20 ist um das Stabilisierungselement 21 gespritzt oder gegossen. Vorzugsweise ist zwischen der Grundplatte 21 a und jeder Stützsäule 21 c ein Durchgangsloch 21 d ausgebildet und ist auch jede Stützsäule selbst durchbrochen, so daß während des Anformens des Gummistopfens 20 an das Stabilisierungselement 21 Gummi in die Durchgangslöcher und Durchbrüche fließen kann, um dort Brücken zu bilden, die das Stabilisierungselement 21 und den Gummistopfen 20 zu einer untrennbaren Einheit miteinander verbinden.

Von dem tubusförmigen Abschnitt 20 a des Gummistopfens 20 erstreckt sich von Verstemmabschnitt 20 d, der für einen besseren Drahtanschluß an dem Verbinderkontakt 13 dient (s. Fig. 12). Im inneren Umfang des tubusförmigen Abschnitts 20 a und am äußeren Umfang des Dichtungsabschnitts 20 c erstrecken sich mehrere Wulste 20 e, die die Dichtungseigenschaften am Draht bzw. am Gehäuse verbessern.

Die Fig. 11A und 11B zeigen einen dreipoligen wasserdichten Verbinder, bei dem der wasserdichte Stopfen A nach der vorliegenden Erfindung bzw. der bekannte Stopfen B verwendet sind. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, sind aufgrund der elliptischen Ausführung des Stopfens A die Höhen H und H′ bei den beiden Verbindern einander im wesentlichen gleich, während die Breiten W und W′ sich deutlich voneinander unterscheiden, wobei die Breite W bei Einsatz der Erfindung gegenüber der Breite W′ erheblich vermindert ist.

Fig. 12 zeigt einen Schnitt längs der Linie V-V von Fig. 11A, wobei das Bezugszeichen 12 ein Steckergehäuse, das einen Steckerkontakt 13 aufnimmt, und das Bezugszeichen 12′ ein Buchsengehäuse, das einen Buchsenkontakt 13′ aufnimmt, bezeichnen. Eine Lippendichtung 14 ist in einem Paßabschnitt zwischen den beiden Gehäusen angeordnet, um zwischen diesen einen wasserdichten Abschluß herzustellen. Ein Leitungsdraht 15 ist mittels des Verstemmabschnitts 20 d (Fig. 10) eines Gummistopfens und ein Verstemmelement 13 a des zugehörigen Kontaktes 13 unter Druck am Kontakt 13 befestigt. Gleiches gilt für den Kontakt 13′. Der wasserdichte Abschluß zwischen jedem Kontakt und dem Gehäuse wird mit Hilfe des elliptischen Dichtungsabschnitts 20 c hergestellt, der in enger Berührung an der Innenwand des Gehäuses anliegt. Mit 16 ist ein Anschlagarm bezeichnet, während 17 einen rückwärtigen Halter bezeichnet.

Der wasserdichte Stopfen für den Verbinder nach der vorliegenden Erfindung schließt aus, daß der tubusförmige Abschnitt des Gummistopfens verzogen wird, wenn der Leitungsdraht angebracht wird. Man erhält mit ihm eine hervorragende Dichtung. Der Stopfen ist insbesondere zur Ausbildung in kleiner Größe geeignet. Wenn der Dichtungsabschnitt des Gummistopfens im Verbindergehäuse elliptisch ist, dann lassen sich die Querabmessungen sehr vermindern, was insbesondere bei einer mehrpoligen Steckverbindung von Bedeutung ist.

Claims (4)

1. Wasserdichter Stopfen für einen Verbinder, enthaltend:
einen Gummistopfen (10) mit einem äußeren tubusförmigen Abschnitt (10 d), der sich an die Innenwand eines Verbindergehäuses (M, F) eng anlegen kann und der am äußeren Umfang von einer Seite eines tubusförmigen Abschnitts (10 a) ausgebildet ist, der eine Drahteinführöffnung (10 b) darin aufweist, ein Stabilisierungsrohr (11), das steif ausgebildet und zwischen dem tubusförmigen Abschnitt (10 a) und dem äußeren tubusförmigen Abschnitt (10 d) des Gummistopfens (10) angeordnet ist, wobei der Gummistopfen (10) integral um das Stabilisierungsrohr (11) gespritzt ist und wenigstens die Stirnseite an der Einführseite für den Anschlußdraht des Stabilisierungsrohres (11) von einem Kragenabschnitt (10 e) des Gummistopfens (10) bedeckt ist, der mit dem tubusförmigen Abschnitt (10 a) fest verbunden ist.

2. Wasserdichter Stopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabilisierungsrohr (11) einen tubusförmigen Körper (11 a) und einen Flanschabschnitt (11 b) an einem Ende desselben aufweist, die beide mit Durchgangslöchern (11 c) versehen sind, die im vergossenen Zustand des Stopfens von Gummi erfüllt sind.

3. Wasserdichter Stopfen für einen Verbinder, enthaltend:
einen Gummistopfen (20) mit einem elliptischen Dichtungsabschnitt (20 c), der dazu eingerichtet ist, an der Innenwand eines Verbindergehäuses eng anzuliegen, und der am äußeren Umfang einer Seite eines tubusförmigen Abschnitts (20 a) ausgebildet ist, dessen innerer Abschnitt mit einer elektrischen Drahteinführöffnung (20 b) versehen ist, und ein starres Stabilisierungselement (21) mit Stützsäulen (21 c), die von einer elliptischen Grundplatte (21 a) zu beiden Seiten einer Drahteinführöffnung (21 b) vorstehen, die im mittleren Abschnitt der Platte ausgebildet ist, wobei der Gummistopfen (20) mit dem Stabilisierungselement (21) zu einer integralen Einheit vergossen ist und die Stützsäulen (21 c) in dem elliptischen Dichtungsabschnitt (20 c) eingegossen sind.

4. Wasserdichter Stopfen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchgangsloch (21 c) zwischen der Grundplatte (21 a) und jeder Stützsäule (21 c) und vorzugsweise auch in jeder Stützsäule (21 c) ausgebildet ist.