DE4206912A1 - Stecker und/oder steckdose fuer eine steckverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stecker und/oder eine Steckdose für eine Steckverbindung für einen elektrischen Anschluß, insbesondere von Kraftfahrzeuganhängern, wobei eine oder mehrere Ringdichtungen im Anschlagbereich zwischen Stecker und Steckdose vorgesehen sind.

Bei derartigen Steckern und Steckdosen ist es üblich, Dich­ tungen vorzusehen, um ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Innenraum von Steckdose bzw. Stecker zu verhindern. Bei ei­ ner bekannten Steckdose gemäß EP-A-04 01 723 ist eine Ring­ nut zur Aufnahme eines O-Rings vorgesehen. Die Ringnut weist auf der Außenseite eine Einlaufschräge für die Montage auf, über die der O-Ring in die Ringnut hinuntergleitet und dort einschnappt. Auf der anderen Seite der Ringnut ist eine An­ schlagfläche als Widerlager vorgesehen. Der O-Ring ist längs der Einlaufschräge geringfügig in der Ringnut bewegbar, wo­ durch sich eine gewisse Federwirkung bei starkem Eindrücken des Steckers ergeben kann.

Ein in der DE-A-38 30 051 beschriebener Stecker für eine Steckverbindung der eingangs genannten Art umfaßt ein Ge­ häuse, einen Bajonettanschlußteil mit drehbarem Bajonettring und eine Deckelplattform, wobei der Bajonettring am vorderen Ende in eine eine Ringdichtung aufweisende Innenhülse über­ geht. Die Ringdichtung ist als O-Ring ausgebildet und sitzt in einer Ringnut am Übergang zur Innenhülse des Bajonett­ rings. Beim Aufschieben des Steckdosengehäuses tritt dieses in Eingriff mit dem O-Ring, wobei dieser gegebenenfalls zu­ sammengedrückt und an den Bajonettring gepreßt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Stöße beim Zusam­ menstecken von Stecker und Steckdose zu verringern bzw. diese zu dämpfen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Stecker und/oder einer Steckdose mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 3 so­ wie bei einem Stecker mit den Merkmalen des Anspruchs 4 und einer Steckdose mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen eines erfindungsgemäßen Steckers oder einer Steckdose sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Ein erfindungsgemäßer Stecker und/oder eine Steckdose für eine Steckverbindung für einen elektrischen Anschluß, insbe­ sondere von Kraftfahrzeuganhängern, enthält somit eine oder mehrere Ringdichtungen im Anschlagbereich zwischen Stecker und Steckdose, wobei die Ringdichtung für den Dichteingriff über das Spiel im Dichtungssitz hinaus beweglich oder ver­ schiebbar ausgebildet ist. Die Beweglichkeit der Ringdich­ tung bewirkt, daß die kinetische Energie des Steckers beim Zusammenstecken mit der Steckdose nicht nur über Verfor­ mungsenergie in der Dichtung, sondern auch durch deren Bewe­ gung umgewandelt bzw. aufgefangen wird. Die Bewegung kann dabei einerseits durch die Bewegung eines beweglichen Teils der Ringdichtung in bezug auf einen stationären Teil von dieser realisiert sein. Alternativ kann die Ringdichtung auch insgesamt eine Bewegung durchlaufen, d. h. verschoben werden.

Für eine solche Verschiebemöglichkeit der Ringdichtung ist diese vorteilhaft als O-Ring ausgebildet, wobei eine Rampe als Auflaufschräge für die Ringdichtung vorgesehen ist. Er­ folgt eine Relativbewegung zwischen Stecker und Steckdose, so bewirkt der Druck auf den O-Ring, daß dieser sich entlang der Rampe bewegt, d. h. dem Druck nachgibt, wobei er eine Verformung infolge Aufweitung erfährt. Hierdurch ergibt sich wiederum eine rücktreibende Kraft zur Ausgangslage des O- Rings.

Eine Bewegung der Ringdichtung in sich wird vorzugsweise da­ durch vorgesehen, daß die Ringdichtung mit einem sich etwa in Bewegungsrichtung des Steckers erstreckenden Schenkel mit verhältnismäßig geringer Wandstärke ausgebildet ist und der Schenkel eine Einbuchtung aufweist. Durch die verhältnis­ mäßig geringe Wandstärke ist die Möglichkeit gegeben, daß der Schenkel sich bei Kraftbeaufschlagung durch Verbiegung verformt. Die Einbuchtung gibt dabei eine Soll-Biegestelle vor, so daß sich etwa in diesem Bereich die Biege- bzw. Knickachse befindet oder der Verformungsvorgang beginnt.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Steckers ist bei diesem an der Innenhülse des Bajonettrings eine Auflaufschräge oder Rampe für die als O- Ring ausgebildete Ringedichtung vorgesehen. Dabei besteht der Sitz für die O-Ring-Dichtung zweckmäßig aus einer Nut in der Innenhülse, die in Richtung des Bajonettrings in die Auflaufschräge übergeht.

Eine mit einem eine Einbuchtung aufweisenden Innenschenkel versehene Ringdichtung ist vorzugsweise bei einer Steckdose gemäß der Erfindung vorgesehen. Dabei ist die Ringdichtung vorteilhaft steckerseitig mit einem sich im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des Steckers erstreckenden Anla­ gesteg (Quersteg) versehen, der im Eingriffbereich mit einem Steckerteil in dessen Bewegungsrichtung verschiebbbar und/oder verformbar ist. Dabei kann der Eingriffbereich des An­ lagesteges im wesentlichen zum Innenschenkel hin verlagert sein, so daß sich ein günstiger Hebelarm bzw. eine Kraftein­ wirkung zur Deformation des Innenschenkels ergibt. Der De­ formation des Innenschenkels vorher geht dabei eine Abbie­ gung des Anlagesteges.

Die Erfindung wird im folgenden weiter anhand eines bevor­ zugten Ausführungsbeispiels, das jedoch als nicht ein­ schränkend anzusehen ist, und der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines in eine Steckdose ge­ steckten Steckers mit verriegeltem Bajonettver­ schluß,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 1, in dem zwei Bereiche mit erfindungsgemäß ausgebildeten Ringdichtungen markiert sind,

Fig. 3(a) und (b) einen vergrößerten Bereich von Fig. 2 im Steckerbereich in der unverriegelten und in der ver­ riegelten Position und

Fig. 4(a) und (b) einen vergrößerten Bereich von Fig. 2 im Steckdosenbereich in der unverriegelten und in der verriegelten Position.

Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Steckers und einer Steck­ dose gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand von Fig. 1 beschrieben. Zur Erleichterung des Verständnisses werden im wesentlichen lediglich diejenigen Teile des Steckers und der Steckdose mehr im einzelnen beschrieben, die für die Erfin­ dung wesentlich sind. Im übrigen wird auf die Offenbarung der bereits erwähnten und auf eine Erfindung desselben An­ melders zurückgehenden DE-A-38 30 051 verwiesen.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfin­ dungsgemäßen Steckers bezieht sich auf einen dreizehnpoligen Steckers nach DIN-Entwurf 72 570, Teil 1. Selbstverständlich ist der Anwendungsbereich viel weiter, und die Darstellung dient lediglich zur Veranschaulichung des Erfindungsprin­ zips. Der dargestellte Stecker und die Steckdose sind für eine Steckverbindung für einen elektrischen Anschluß von Kraftfahrzeuganhängern vorgesehen.

Der Stecker 2 umfaßt ein Gehäuse 10, einen verdrehbaren Ba­ jonettring 20, eine Deckelplattform 30 mit Dosendeckel 50 sowie ein Zwischenstück 40. Der Dosendeckel 50 liegt auf der Deckelplattform 30 in der dargestellten offenen Position der Steckdose 2 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Deckelplattform 30, das Zwischenstück 40 und der Bajo­ nettring 20 einstückig ausgebildet.

Im Gehäuse 10 ist ein Kontakteinsatz 60 mit Steckerkontakt­ stiften 62 veranschaulicht. Eine Zugsicherung 64 schützt die an die Steckerkontaktstifte angeschlossenen Drähte gegen zu starkes Ziehen am nicht dargestellten Kabel. Am rückwärtigen Ende trägt das Gehäuse 10 einen drehbaren Aufsatz 66, der die Abdichtung des Steckers sicherstellt. Eine den Aufsatz 66 am inneren Ende umgreifende Kappe 68 ist fest mit dem hinteren Ende des Bajonettrings 20 verbunden.

Am vorderen Ende geht der Bajonettring 20 in eine Innenhülse 22 mit geringerem Durchmesser und einer abgestuften Außen­ wandung über. Auf der Außenseite weist die Innenhülse 22 eine Bajonettnut 24 auf, die für den Eingriff einer entspre­ chenden Randnase 112 des Gehäuses 110 der Steckdose 4 vorge­ sehen ist. Die Verriegelung und Entriegelung wird unter Ver­ wendung des Bajonettrings 20 vorgenommen, dessen Stellung es jeweils erkennbar macht, ob der sich in der verriegelten oder entriegelten Position befindet. Zum rückwärtigen Ende hin weist die Innenhülse 22 eine Ringnut 26 auf, in der sich in der entriegelten Position ein O-Ring 28 befindet. In der verriegelten Position gemäß Fig. 1 ist der O-Ring aus der Ringnut 26 zum rückwärtigen Ende hin herausgedrückt. Dies wird im folgenden noch mehr im einzelnen erläutert.

Es wird nun zunächst der grundsätzliche Aufbau der Steckdose 4 beschrieben. Das Gehäuse 110 weist am vorderen Ende eine Hülse 14 auf, die am vorderen Ende die bereits erwähnte Randnase 112 trägt. Im Gehäuse 110 ist ein Kontakteinsatz 116 mit einem Kontaktträger 118 untergebracht. Im Kontakt­ träger 118 sitzen Kontakthülsen 120, die für den Eingriff der Steckerkontaktstifte 62 des Steckers 2 vorgesehen sind. Zwischen einer Nase 122 des Kontaktträgers 118 und der Hülse 114 sitzt der Hauptschenkel 132 einer U-förmigen Ringdich­ tung 130. Der Innenschenkel 134 der Ringdichtung 130 ist dünner ausgebildet und befindet sich in der Position von Fig. 1 in Eingriff mit der Innenhülse 12 des Gehäuses 10 und ist infolgedessen deformiert.

Die Bereiche des Steckers 2 und der Steckdose 4 mit dem O- Ring 28 und der Ringdichtung 130 sind in Fig. 2 in vergrö­ ßertem Maßstab dargestellt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß sich an die Ringnut 26 eine Rampe 80 anschließt, die von der Ringnut 26 zum rückwärtigen Ende des Steckers 2 bzw. zum ei­ gentlichen Bajonettring 20 hin schräg nach oben führt. Das obere Ende der Rampe ist durch einen kurzen, radial nach au­ ßen weisenden Abschnitt 82 begrenzt. In der Position gemäß Fig. 2 ist der O-Ring 28 aus der Ringnut 26 auf der Rampe 80 hochgeschoben dargestellt und befindet sich in Eingriff mit der Stirnseite der Hülse 114 der Steckdose 4. Diese Anord­ nung ist nochmals in vergrößertem Maßstab in Fig. 3(b) dar­ gestellt. Die Ruheposition des O-Rings 28 ist in Fig. 3(a) veranschaulicht. Es zeigt sich, daß der O-Ring 28 bei der Aufwärtsbewegung entlang der Rampe 80 formmäßig praktisch keine Deformation erfährt. Allerdings wird der O-Ring durch diese Verschiebung aufgeweitet. Hierdurch kann eine Verrin­ gerung der Steckkraft erzielt werden.

In Fig. 4(a) und (b) sind die Ruheposition und die Position gemäß Fig. 1 der Ringdichtung 130 veranschaulicht, wobei die Darstellung von Fig. 4 entsprechend dem Ausschnitt B von Fig. 2 nochmals in vergrößertem Maßstab ist. Wie Fig. 4(a) zeigt und bereits erwähnt wurde, umfaßt die Ringdichtung 130 einen dickeren Hauptschenkel 132, der in einer Aussparung zwischen der Hülse 114 und der Nase 122 des Kontaktträgers 118 fest gelagert ist. Der Hauptschenkel 132 geht in einen Quersteg 136 über, an den sich ein zum Hauptschenkel 132 paralleler Innenschenkel 134 anschließt, dessen inneres Ende in der Ruheposition ebenfalls am Kontaktträger 118 anliegt. Der Innenschenkel 134 weist im mittleren Bereich außen eine Einbuchtung 138 auf, die bewirkt, daß der Innenschenkel 134 insgesamt dünner als der Hauptschenkel 132 ist. Ferner dient die Einbuchtung 138 als Soll-Biegestelle für den Fall einer Deformation des Innenschenkels 143 durch Stauchung in Längs­ richtung.

Fig. 4(b) zeigt eine solche stauchungsbedingte Deformation des Innenschenkels 134. In diesem Fall ist die Deformation durch Druckeinwirkung der Innenhülse 12 des Gehäuses 10 auf dem Außenbereich des Quersteges 136 erfolgt. Diese hat dazu geführt, daß der Quersteg 136 zunächst in Richtung des Kon­ taktträgers 118 gewirkt hat, wobei eine Einbiegung des Innenschenkels 134 benachbart dem Quersteg 136 und ein Auseinanderdrücken des äußeren Endes des Innenschenkels 134 erfolgt ist derart, daß sich dieses von der Nase 122 fort nach außen bewegt hat. Durch diese Deformationsarbeit kann ebenfalls eine Verringerung der Steckkraft beim Zusammen­ stecken von Stecker 2 und Steckdose 4 erreicht werden.

Selbstverständlich können auch der O-Ring und die Ringdich­ tung jeweils am anderen Teil befestigt werden. Ihre Aufgabe ist lediglich die Steckkraftveringerung, und ihre Anbringung und Auswahl erfolgt gemäß den gewünschten Anwendungsbedin­ gungen.

Vorstehend ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungs­ beispiele und ausgewählter Merkmale beschrieben und darge­ stellt worden. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese Darstellung beschränkt, sondern vielmehr können sämtliche Merkmale allein oder in beliebiger Kombination, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen, verwendet werden.

Claims (7)

1. Stecker und/oder Steckdose für eine Steckverbindung für einen elektrischen Anschluß, insbesondere von Kraftfahrzeug­ anhängern, wobei eine oder mehrere Ringdichtungen im An­ schlagbereich zwischen Stecker und Steckdose vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ring­ dichtung (28, 130) für den Dichteingriff über das Spiel im Dichtungssitz hinaus beweglich ausgebildet ist.

2. Stecker und/oder Steckdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (28) als O-Ring ausgebildet ist und eine Rampe (80) als Auflaufschrä­ ge für die Ringdichtung vorgesehen ist.

3. Stecker und/oder Steckdose für eine Steckverbindung für einen elektrischen Anschluß, insbesondere von Kraftfahrzeug­ anhängern, wobei eine oder mehrere Ringdichtungen im An­ schlagbereich zwischen Stecker und Steckdose vorgesehen sind, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ringdichtung (130) mit einem sich etwa in Bewegungsrichtung des Steckers erstreck­ enden Schenkel (134) mit ggf.verhältnismäßig geringer Wand­ stärke ausgebildet ist und der Schenkel eine Einbuchtung (138) aufweist.

4. Stecker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Gehäuse, einem Bajonettanschlußteil mit drehbarem Bajonettring und einer Deckelplattform, wobei der Bajonett­ ring am vorderen Ende in eine eine Ringdichtung aufweisenden Innenhülse übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenhülse (22) des Bajonettrings (20) eine Auf­ laufschräge (80) für die als O-Ring (28) ausgebildete Ring­ dichtung ausgebildet ist.

5. Stecker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Sitz für die O-Ring-Dichtung (28) aus einer Nut (26) in der Innenhülse besteht und die Nut in Richtung des Bajonettrings (20) in die Auflaufschräge (80) übergeht.

6. Steckdose, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere für einen Stecker nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steckdose eine Ringdichtung an der Gehäuseinnen­ wand aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (130) mit einem Innenschenkel (134) ausge­ bildet ist und der Innenschenkel eine Einbuchtung (138) auf­ weist.

7. Steckdose nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringdichtung (130) steckerseitig mit einem sich im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des Steckers erstreckenden Anlagesteg (136) versehen ist, wobei der Anlagesteg im Eingriffbereich mit einem Stecker­ teil (12) in dessen Bewegungsrichtung verschiebbar und/oder verformbar ist.