DE4106714C5

DE4106714C5 - Elektrischer Steckverbinder mit zwei in Richtung seiner Längsmittelachse lösbar zusammensteckbar und miteinander verrastbaren Steckerteilen

Info

Publication number: DE4106714C5
Application number: DE4106714A
Authority: DE
Inventors: Frank Drecker
Original assignee: GHW Grote and Hartmann GmbH
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 1990-03-12
Filing date: 1991-03-02
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2011-03-03
Also published as: DE4106714A1; DE4106714C2

Abstract

Elektrischer Steckverbinder mit zwei in Richtung seiner Längsmittelachse lösbar zusammensteckbaren und miteinander verrastbaren Sieckerteilen, von denen das eine Steckerteil ein Gehäuse ist, in dem Kammern für Kontaktelemente und sich von den Kammern nach hinten erstreckende Kabeldurchführungslöcher angeordnet sind und von denen das andere Steckerteil ein topfförmiges Aufnahmegehäuse ist, das Kammern für Gegenkontaktelemente aufweist, und in das das Gehäuse beim Zusammenstecken der Steckerteile eingeschoben wird, wobei in der Stirnwand des Gehäuses und der Bodenwand des Aufnahmegehäuses Stecklöcher für die miteinander korrespondierenden Kontaktelemente vorgesehen sind, wobei im zwischen der Umfangsfläche des Gehäuses und der Innenumfangsfläche des Aufnahmegehäuses gebildeten Ringraum eine ringförmige elastische Dichtung angeordnet ist, die zwischen einer Schulterfläche am Gehäuse und einer dieser vorgeordneten Begrenzungswand positioniert ist, und wobei die Kontaktelemente in ihren Kammern durch einen quer zur Längsmittelachse von außen in Kanäle des Gehäuses einschiebbaren Schieber gesichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (5) in den Ringraum {30) ragt und...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Steckverbinder dieser Art ist in der EP-B-00 91 770 beschrieben Bei diesem bekannten Steckverbinder wird die ringförmige Dichtung quer zu ihrer Ringebene gepreßt und komprimiert, so daß sie radial expandiert und mit ihrer Außenumfangsfläche und ihrer Innenumfangsfläche gegen die Innenumfangsfläche des Aufnahmegehäuses und die Außenumfangsfläche des Gehäuses drückt, das mit seinem die Schulterfläche für die Dichtung bildenden Flansch zweistückig ist. Die Dichtung wird sowohl axial als auch radial komprimiert, wodurch nicht nur große Steckkräfte beim Zusammenstecken der Steckerteile vorgegeben sind, sondern es ist auch die Werkstoffwahl der Dichtung problematisch, weil sich nur solche Dichtungswerkstoffe eignen, die die große Kompression auf Dauer formbeständig aushalten können. Außerdem ist an der Innenumfangswand des Aufnahmegehäuses eine Schulterfläche erforderlich, um die Dichtung axial zusammenpressen zu können Aufgrund dieser Schulterfläche ist eine dickwandige Bauweise für das Aufnahmegehäuse vorgegeben, wodurch nicht nur das Gewicht und der Materialverbrauch des Steckerverbinders vergrößert werden, sondern auch die Gefahr eines Verzugs des Aufnahmegehäuses aufgrund von Materialspannungen besteht.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausgestaltung besteht darin, daß von den beiden die Kompression auf die Dichtung ausübenden Druckflächen eine an dem einen Steckerteil und die andere an dem anderen Steckerteil angeordnet ist und deshalb der Abstand zwischen diesen Druckflächen aufgrund erforderlicher Maßtoleranzen und auch Verzugserscheinungen von Fall zu Fall unterschiedlich ausfällt, was sich auch auf die Kompression der Dichtung auswirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der eingangs angegebenen Art so auszugestalten, daß beide die Dichtung axial begrenzenden Flächen am Gehäuse angeordnet sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder sind beide, die Dichtung bzw. den sie aufnehmenden Dichtungsraum axial begrenzenden Begrenzungswände am Gehäuse angeordnet, so daß die Größe des Abstands der Begrenzungswände voneinander im wesentlichen immer gleich ist und einfacher an die Breite der Dichtung angepaßt werden kann. Dabei wird die eine Begrenzungswand durch den Schieber gebildet, der in einen Querkanal des Gehäuses einschiebbar sowie wieder herausziehbar ist und die Außenumfangsfläche des Gehäuses wenigstens aufeinander gegenüberliegenden Abschnitten überragt, wodurch die Begrenzungswand für die Dichtung gebildet ist. Die Dichtung kann bei herausgezogenem Schieber in einfacher Weise auf das Gehäuse aufgeschoben werden, ohne daß Stufenflächen zu überwinden sind. Nach dem Aufschieben der Dichtung wird der Schieber eingeschoben, wodurch die Dichtung axial gesichert ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß die durch den Schieber gebildete Begrenzungswand mit der ihr zugewandten Seitenfläche der Dichtung in einer Querebene liegt, so daß die Begrenzungswand im wesentlichen keinen axialen Kompressionsdruck auf die Dichtung ausübt. Die Abdichtung zwischen dem Gehäuse und dem Aufnahmegehäuse erfolgt somit nur dadurch, daß die Dichtung mit einem radialen Übermaß zwischen der Innenumfangsfläche des Aufnahmegehäuses und der Außenumfangsfläche des Gehäuses sitzt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
1 einen zwei aneinander verrastbare Steckerteile umfassenden Steckverbinder in perspektivischer Explosionsdarstellung;
2 den Steckverbinder in seiner zusammengesteckten Position in perspektivischer Darstellung.
Der Steckverbinder 1 ist ohne seine elektrischen Bauteile, nämlich ohne elektrische Kontaktelemente und Leitungen, dargestellt und besteht aus den beiden Steckerteilen 2, 3, einer zwischen diesen angeordneten ringförmigen Dichtung 4 und einem noch zu beschreibenden Schieber 5. Die Steckerteile 2, 3 sind längs ihrer Längsmittelachse 6 zusammenschiebbar und wieder voneinander trennbar, wobei sie in der zusammengeschobenen Position automatisch durch zwei einander gegenüberliegend angeordnete Verrastungsvorrichtungen 7 lösbar verrastet werden.
Das eine Steckerteil 2 ist ein Gehäuse 8 mit einer etwa ovalen Querschnittsform, dessen Breitseitenflächen 9 eben und dessen Schmalseitenflächen 11 bogenförmig gewölbt sind Im vorderen Bereich des Gehäuses 8 befinden sich in einer sich mittig zu den Breitseitenflächen 9 erstreckenden Mittelebene drei Kammern 12 für nicht dargestellte Kontaktelemente, wobei die Kammern 12 sich von einer vorderseitigen Stirnwand 13 des Gehäuses S parallel zur Längsmittelachse 6 bis in den mittleren Bereich des Gehäuses 8 nach hinten erstrecken. Koaxial zu den Kammern 12 sind in der Stirnwand 13 Öffnungen 14 für Teile der Kontaktelemente oder auch Gegenkontaktelemente vorgesehen. An die Kammern 12 schließen sich nach hinten Durchführungskanäle 15 für mit den Kontaktelementen verbundene Kabel an, die ebenfalls nicht dargestellt sind.
In den einander gegenüberliegenden Breitseitenflächen 9 erstrecken sich im hinteren Bereich der Kammern 12 zwei Quernuten 16, in die z. B. von der in 1 linken Seite her der – in Richtung der Längsmittelachse 6 gesehen – U-förmige Schieber 5 eirschiebbar ist, wobei die Schenkel 18 des Schiebers 5 in die Quernuten 16 einfassen. Am in 1 linken Ende des Schiebers 5 sind die Schenkel 18 durch einen Quersteg 19 miteinander verbunden, dessen Außenfläche gerundet ist. Die Länge der Schenkel 18 ist an die Breite des Gehäuses 8 so angepaßt, daß an den freien Enden der Schenkel 18 innenseitig angeordnete Nocken 21 am rechten Ende der Quernuten 16 einrasten. Hierdurch ist der eingeschobene Schieber 5 formschlüssig gegen Herausziehen gesichert, und er kann nur durch Ausübung einer gewissen Zugkraft wieder herausgezogen werden Um die Griffestigkeit zu verbessern, sind an dem Erde des Schiebers 5, an dem sich der Quersteg 19 befindet, Querriefen 22 in den Außenflächen der Schenkel 18 vorgesehen. Die Schenkel 18 sind im Querschnitt L- bzw. winkelförmig gebildet, wobei sich jeweils der eine Winkelsteg 23 vom Scheitel des Winkels parallel zur Längsmittelachse 6 nach hinten erstreckt und der andere Winkelsteg 24 sich vom Scheitel des Winkels quer zur Längsmittelachse 6 radial nach innen erstreckt. Die nach hinten weisende Seitenfläche des Winkelstegs 23 bildet in der eingeschobenen Position des Schiebers 5 eine Begrenzungswand 25 für die Dichtung 4. In einem der Breite b der Dichtung 4 entsprechenden Abstand a von der Begrenzungswand 25 erstreckt sich von der Mantel- bzw. Umfangsfläche 26 des Gehäuses 8 ein Ringflansch 27, an dessen Außenkante eine die Umfangsfläche 26 in einem parallelen Abstand umgebende Kragenwand 28 angebunden ist, die sich um eine Strecke nach vorne, d. h. zur Stirnwand 13 hin erstreckt. Die Breite der Kragenwand 28 ist etwas größer als die Breite der Dichtung 4.
An den Schmalseiten ist jeweils ein Verrastungsarm 31 an der freien Kante des Ringflansches 27 angeformt, der sich etwa parallel zur Längsmittelachse 6 nach vorne erstreckt. Die Verrastungsarme 31 sind durch parallel zur Wölbung der Schmalseitenwände 11 gekrümmte Streifen gebildet, die jeweils einen vorzugsweise viereckigen Durchbruch 32 aufweisen und somit Rahmen bilden. An den die vorderen Enden der Verrastungsarme 31 bildenden Querstegen 33 der Verrastungsarme 31 sind innenseitig sich in Umfangsrichtung des Gehäuses 8 erstreckende Verrastungsstege 34 angeordnet, die Verrastungsnasen mit frontseitigen Anlaufschrägen 35 bilden. Die Quernuten 1b sind im Bereich der Durchbrüche 32 angeordnet, die so groß sind daß der Schieber 5 z. B. den linken Durchbruch 32 passieren kann.
Von den hinteren Enden der Verrastungsarme 31 erstrecken sich Drucktasten 36 nach hinten, die jeweils durch eine U-förmige Querschnittsform stabilisiert sind.
Das andere Steckerteil 3 wird durch ein topfförmiges Aufnahmegehäuse 37 gleicher Querschnittsform wie die des Gehäuses 8 gebildet, wobei die Querschnittsgröße und Länge der Mantelwand 38 so groß bemessen sind, daß in der auf das Gehäuse 8 geschobenen Position des Aufnahmegehäuses 37 die Mantelwand 38 von der Kragenwand 28 mit geringem Bewegungsspiel umgriffen wird, die Mantelwand 38 sich bis kurz vor den Ringflansch 27 erstreckt und die Bodenwand 39 des Aufnahmegehäuses 37 sich nahe vor der Stirnwand 13 befindet. In einem nach hinten gerichteten Abstand von der Vorderkante 41 der gleich dicken Mantelwand 38 sind Verrastungsnocken 42 auf den Schmalseitenflächen 11a des Aufnahmegehäuses 37 angeordnet, die nach vorn gerichtete Anlaufschrägen 43 aufweisen und hinter deren radialen Verrastungsflächen 44 die Verrastungsstege 34 im zusammengeschobenen Zustand der Steckerteile 2, 3 aufgrund der Elastizität der Verrastungsarme 31 automatisch einrasten.
Die Dichtung 4 in Form eines Ringes weist eine flache, rechteckförmige Querschnittsform auf, wobei auf der Außen- und Innenumfangsfläche in Umfangsrichtung durchgehend verlaufende Nuten bzw. dadurch gebildete Dichtungsstege 45 nebeneinander angeordnet sind. Die Dicke d der Dichtung ist etwas größer bemessen, als der Abstand zwischen der Umfangsfläche 26 des Gehäuses 8 und der Innenwandung bzw. Innenumfangsfläche 46 der Mantelwand 38, so daß in der montierten Position gemäß 2 die Dichtung 4 zwischen der Umfangsfläche 26 und der Innenumfangsfläche 46 radial zusammengepreßt ist. Hierdurch ist die radiale Abdichtung gegen Feuchtigkeit zwischen den Sieckerteilen 2, 3 gewährleistet. Längs der Längsmittelachse 6 ist die Dichtung 4 ohne axialen Druck von der Begrenzungswand 25 und vom Ringflansch 27 begrenzt bzw. positioniert.
Die Montage des Steckverbinders 1 erfolgt folgendermaßen. Zunächst sind die nicht dargestellten, mit den elektrischen Leitungen gecrimpten Kontaktelemente von hinten in die Kammern 12 einzuführen und die Dichtung 4 von vorne auf das Gehäuse 8 soweit in die Ringkammer 30 aufzuschieben, daß sie an der Flanschwand 25 anliegt. Vorzugsweise ist an der Ringflanschwand 27 ein Ringsteg 47 angeordnet, dessen Form und Größe der Begrenzungswand 25 entspricht. Dann wird der Schieber 5 eingeschoben, wobei die nach innen gerichteten Winkelstege 24 die Kontaktelemente in axialer Richtung formschlüssig sichern. Anschließend können die Steckerteile 2, 3 zusammengeschoben werden, wobei das Aufschieben der Mantelwand 38 auf die Dichtung 4 durch eine Rundung oder Schrägfläche 48 am vorderen Innenrand der Mantelwand 38 erleichtert. wird Vorzugsweise ist auch der vordere Außenrand der Mantelwand 38 gerundet bzw. gebrochen, um das Einschieben der Mantelwand 37 in die Kragenwand 28 zu erleichtern.
In der Bodenwand 39 des Aufnahmegehäuses 37 befinden sich Löcher 49, durch die hindurch die Kontaktelemente mit Gegenkontaktelementen kontaktiert werden können.
In der zusammengesteckten Position ragen die freien Enden der Schenkel 23 des Schiebers 5 in den Ringhohlraum 51 zwischen der Umfangsfläche 26 des Gehäuses 8 und der Innenumfangsfläche 46 der Mantelwand 38 des Aufnahmegehäuses 3.
Das Steckergehäuse 2 mit seinen Anbauteilen wie den doppelarmigen Kipphebeln der Verriegelungsvorrichtungen 7, das Steckeraufnahmegehäuse 3 mit seinen Anbauteilen und der Schieber 5 sind jeweils einstückige Kunststoffspritzgußteile.

Claims

Elektrischer Steckverbinder mit zwei in Richtung seiner Längsmittelachse lösbar zusammensteckbaren und miteinander verrastbaren Sieckerteilen, von denen das eine Steckerteil ein Gehäuse ist, in dem Kammern für Kontaktelemente und sich von den Kammern nach hinten erstreckende Kabeldurchführungslöcher angeordnet sind und von denen das andere Steckerteil ein topfförmiges Aufnahmegehäuse ist, das Kammern für Gegenkontaktelemente aufweist, und in das das Gehäuse beim Zusammenstecken der Steckerteile eingeschoben wird, wobei in der Stirnwand des Gehäuses und der Bodenwand des Aufnahmegehäuses Stecklöcher für die miteinander korrespondierenden Kontaktelemente vorgesehen sind, wobei im zwischen der Umfangsfläche des Gehäuses und der Innenumfangsfläche des Aufnahmegehäuses gebildeten Ringraum eine ringförmige elastische Dichtung angeordnet ist, die zwischen einer Schulterfläche am Gehäuse und einer dieser vorgeordneten Begrenzungswand positioniert ist, und wobei die Kontaktelemente in ihren Kammern durch einen quer zur Längsmittelachse von außen in Kanäle des Gehäuses einschiebbaren Schieber gesichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (5) in den Ringraum {30) ragt und mir seiner der Schulterfläche zugewandten Seitenfläche die Begrenzungswand (2S) bildet.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (5) – in Richtung der Längsmittelachse (6) des Steckverbinders (1) gesehen – U-förmig ausgestaltet ist und mir seinen Schenkeln in Nuten (16) an einander gegenüberliegenden Seitenflächen (26) des Gehäuses (8) einschiebbar ist, wobei die in die Nuten (16) einfassenden Schenkel (18) des Schiebers (5) mit ihren Au ßenlängsrändern die Seitenflächen (26) des Gehäuses (8) nach außen überragen und mit ihren Innenlängsrändern Verriegelungskanten an den Kontaktelementen hintergreifen.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (18) des Schiebers (5) im Querschnitt jeweils durch einen Winkel gebildet sind mit einem sich vom Scheitelpunkt des Winkels parallel zur Längsmittelachse (6) nach hinten erstreckenden Winkelsteg (23) und einem sich vom Scheitel des Winkels quer zur Längsmittelachse (6) nach innen erstreckenden Winkelsteg (24).
Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Enden der Schenkel (18) innenseitig Verrastungsnocken (21) vorgesehen sind, die in der eingeschobenen Stellung des Schiebers (5) hinter Verrastungskanten am Gehäuse (8) einrasten oder das Gehäuse (8) hintergreifen.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (5) an seinem Griffende Querriefen (22) oder dergleichen an seinen einander gegenüberliegenden Außenflächen aufweist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (16) im Bereich der hinteren Enden der Kammern (12) im Gehäuse (8) angeordnet sind
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) eine längliche, insbesondere etwa ovale Querschnittsform aufweist und die Nuten (16) an den Breitseiten (9) des Gehäuses (8) angeordnet sind
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (4) eine flache bzw. rechteckförmige Querschnittsform aufweist und daß auf ihrer Außen- und Innenumfangsfläche mehrere in Umfangsrichtung verlaufende Dichtungsstege (45) bzw. Dichtungslippen angeordnet sind
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmegehäuse (37) an seinem freien Innenrand gerundet ist oder eine Schrägfläche 448) aufweist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulterfläche durch einen sich von der Umfangsfläche (26) des Gehäuses (8) nach außen erstreckenden Ringflansch (27) gebildet ist, von dessen freiem Rand sich eine Kragenwand (28) in parallelem Abstand von der Umfangsfläche (26) nach vorne erstreckt, die die Dichtung (4) überragt und die Mantelwand (38) des topfförmigen Aufnahmegehäuses (37) mit geringem Bewegungsspiel übergreift.
Steckverbinder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Außenrandkante der Mantelwand (38) durch eine Rundung oder eine Schrägfläche gebrochen ist.
Steckverbinder nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schulterfläche ein Ringsteg (47) angeordnet ist, dessen Querschnittsform und -größe der Querschnittsform und -größe der Begrenzungswand (25) entspricht.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerteile (2, 3) durch an einander gegenüberliegenden Außenseiten eines der beiden Steckerteile (2, 3) einstückig angeformte, sich im wesentlichen parallel zur Längsmittelachse (6) erstreckende Verrastungsarme (31) mit Verrastungsnasen (34) gebildet sind, die hinter Verrastungskanten (44) am jeweils anderen Steckerteil einrasten, wobei die Verrastungsarme (31) über ihre Anbindungsstelle hinaus nach hinten verlängert sind und damit Drucktasten (36) vorzugsweise U-förmigen Querschnitts bilden.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastungsarme (31) an den freien Kanten des Ringflansches (27) des Gehäuses (8) angebunden sind und die Verrastungsnocken an der Außenumfangsfläche des Aufnahmegehäuses (37) angeformt sind.
Steckverbinder nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastungsarme (31) durch streifenförmige Stege gebildet sind, die in ihrer Querrichtung parallel zur Umfangsfläche (26) des Gehäuses (8) angeordnet sind.
Steckverbinder nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastungsarme (31) in der Längsmittelebene des Gehäuses (8) angeordnet sind, in der der Schieber (5) einschiebbar ist, und daß wenigstens ein Verrastungsarm (3f) oder beide Verrastungsarme (31) einen vorzugsweise viereckigen Durchbruch (32) einer solchen Größe aufweisen, daß der Schieber (5) durch den Durchbruch (32) schiebbar ist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastungsarme (31) an den Schmalseiten des Gehäuses (8) angeordnet sind.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) und das Aufnahmegehäuse (37) jeweils eine ovale Querschnittsform mir zueinander parallelen Breitseiten (9) und bogen- bzw. halbkreisförmig gewölbten Schmalseiten (11) aufweisen.
Steckverbinder nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastungsarme (31) in ihrer Querrichtung etwa parallel zur Wölbung der Schmalseitenflächen (11) gekrümmt sind
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerteile (2, 3) mit ihren Anbauteilen und der Schieber (5) jeweils einstückige Kunststoff-Spritzgußteile sind