DE4224154C1

DE4224154C1 - Wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung

Info

Publication number: DE4224154C1
Application number: DE19924224154
Authority: DE
Inventors: Peter Epe
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1992-07-22
Filing date: 1992-07-22
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2012-07-23

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten wasserdichten elektrischen Steckverbinderanordnung aus.

Eine solche an elektrische Leitungen angeschlossene Steckverbinderanordnung ist dafür vorgesehen, um über ihre beiden Kupplungsteile eine elektrisch leitende, lösbare Verbindung zwischen den Endbereichen von elektrischen Leitungen bzw. zwischen dem Endbereich einer elektrischen Leitung und einen elektrischen Aggregat in wasserdichter Art und Weise zu ermöglichen.

Durch das DE 90 14 673 U1 ist eines der beiden Kupplungsteile einer dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechenden wasserdichten elektrischen Steckverbinderanordnung bekanntgeworden. Bei diesem vorbekannten elektrischen Kupplungsteil werden die Steckkontaktelemente durch einen in das Isolierstoffgehäuse einführbaren Verriegelungsschieber positionsgesichert in ihren Kammern gehalten. Um den Innenraum des Isolierstoffgehäuses gegen den Eintritt von Wasser abzudichten, ist u. a. am Verriegelungsschieber ein am Isolierstoffgehäuse zur Anlage kommendes Dichtelement vorhanden. Im Betrieb des Kupplungsteiles ist es dabei jedoch nicht einfach, den Verriegelungsschieber und damit das ihm zugeordnete Dichtelement über die gesamte Lebensdauer mit dem für eine Abdichtung notwendigen Druck dem Isolierstoffgehäuse zuzuordnen. Insbesondere dann, wenn im Betriebsumfeld des Kupplungsteiles starke Vibrationen auftreten, ist eine Abdichtung des Innenraumes des Kupplungsteiles nicht immer für eine lange Lebensdauer gewährleistet. Undichtigkeiten können aber zum Ausfall der gesamten Steckverbinderanordnung bzw. der daran angeschlossenen elektrischen Aggregate führen.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung zu schaffen, bei der auf einfache Art und Weise zuverlässig über die gesamte Lebensdauer der für eine wasserdichte Abdichtung zwischen dem Dichtelement des Verriegelungsschiebers und dem Isolierstoffgehäuse notwendige Druck aufrechterhalten bleibt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhaft bei einer derartigen Ausbildung ist, daß die Sperrung des Verriegelungsschiebers erst erfolgt, stehen die beiden miteinander zu verbindenden Kupplungsteile miteinander in Eingriff, so daß die in den Isolierstoffgehäusen gehaltenen Steckkontaktelemente im Bedarfsfalle recht leicht ausgewechselt werden können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben. Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert, und zwar zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung im gesteckten Zustand,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine wasserdichte Steckverbinderanordnung gemäß Fig. 1 in Höhe des Verriegelungsschiebers.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht eine solche elektrische Steckverbinderanordnung grundsätzlich aus einem ersten Kupplungsteil 1, das mit einem zweiten Kupplungsteil 2 in Eingriff (gesteckter Zustand) gebracht werden kann. Dabei weist das erste Kupplungsteil 1 ein aus Kunststoff hergestelltes Isolierstoffgehäuse 3 auf, in welchem mehrere Kammern 4 zur Aufnahme von Steckkontaktelementen 5 vorhanden sind. Das zweite Kupplungsteil 2 weist ein weiteres, aus Kunststoff hergestelltes Isolierstoffgehäuse 6 auf, in welchem ebenfalls mehrere Kammern 4 zur Aufnahme von Steckkontaktelementen 5 vorhanden sind. Über angeformte Haltearme 7 ergibt sich für die Steckkontaktelemente 5 eine vorläufige Positionssicherung in ihren Kammern 4. Die freien Enden der federnd auslenkbaren Haltearme 7 kommen zu diesem Zweck hinter in die Kammern 4 eingeformte Absätze 8 zu liegen, wenn die Steckkontaktelemente 5 ihre exakte Aufnahmeposition eingenommen haben. Für die endgültige Positionssicherung ist an jedes Steckkontaktelement 5 ein umlaufender Absatz 9 angeformt, der gleichzeitig beim Aufnahmevorgang als Einsteckbegrenzung für die Steckkontaktelemente 5 in ihren Kammern 4 dient.

Wie insbesondere aus der Fig. 1 hervorgeht, werden die in das weitere Isolierstoffgehäuse 6 des zweiten Kupplungsteiles 2 eingeführten Steckkontaktelemente 5 durch einen von außen in den Innenraum des weiteren Isolierstoffgehäuses 6 hineingeschobenen Verriegelungsschieber 10 endgültig positionsgesichert. Der Verriegelungsschieber 10 wird dabei in einen Kanal 18 des weiteren Isolierstoffgehäuses 6 hineingeschoben und kommt mit Bereichen seiner Breitseite hinter den Absätzen 9 der Steckkontaktelemente 5 zu liegen. Stirnseitig ist an das weitere Isolierstoffgehäuse 6 ein kragenförmiger Aufnahmebereich 11 angeformt. Dieser Aufnahmebereich 11 dient zur umschließenden Aufnahme des Steckbereiches des Isolierstoffgehäuses 3 des ersten Kupplungsteiles 1. Dabei kommt an die Innenwandung des Innenraumes des Aufnahmebereiches 11 ein die Außenkontur des Steckbereiches des Isolierstoffgehäuses 3 umspannender Dichtring 12 zur Anlage. Der Dichtring 12 ist dabei in einer umlaufenden Nut 13 angeordnet. Die Nut 13 ist in einer solchen Höhe des Steckbereiches des Isolierstoffgehäuses 3 angebracht, daß alle im Isolierstoffgehäuse 3 vorhandenen, von außen zugänglichen Durchtrittsöffnungen im durch den Dichtring 12 abgedichteten Innenraum des Aufnahmebereiches 11 zu liegen kommen. Die beiden Isolierstoffgehäuse 3,6 sind jeweils mit Rasteinrichtungen 14 versehen, welche die Position des gesteckten Zustandes sicherstellen.

In der in der Fig. 1 gezeigten Position der beiden Kupplungsteile 1, 2 greift ein an die Stirnseite 15 des Isolierstoffgehäuses 3 des ersten Kupplungsteiles 1 angeformtes Sperrelement 16 in eine im Verriegelungsschieber 10 vorhandene Sperrausnehmung 17 ein. Das stiftförmig ausgebildete Sperrelement 16 wird dazu durch eine in der Stirnseite des weiteren Isolierstoffgehäuses 6 vorhandene Öffnung in den Innenraum desselben geführt. Dabei wird über die Anordnung bzw. die Formgebung des Sperrelementes 16 bzw. der Sperrausnehmung 17 der für die langfristige Abdichtung notwendige Druck zwischen dem am Verriegelungsschieber 10 angeordneten Dichtelement 19 und dem weiteren Isolierstoffgehäuse 6 erzeugt. Zur Aufnahme des labyrinthförmig ausgebildeten Dichtelementes 19 ist der Einführbereich des im weiteren Isolierstoffgehäuse 6 vorhandenen Kanales 18 mit einer topfförmigen Erweiterung 20 versehen. Die topfförmige Erweiterung 20 ist maßlich auf das am Verriegelungsschieber 10 angeordnete Dichtelement 19 abgestimmt und nimmt dieses abdichtend vollkommen auf. Damit der Verriegelungsschieber 10 bündig mit der Außenkontur des weiteren Isolierstoffgehäuses 6 abschließt und sicher den für die Abdichtung notwendigen Druck auf das Dichtelement 19 ausüben kann, ist der Einführbereich des Kanales 18 mit einer weiteren topfartigen Erweiterung 21 versehen, in der ein an das äußere Ende des Verriegelungsschiebers 10 angeformter tellerförmiger Ansatz 22 eingreift. Der Leitungseinführbereich der beiden Kupplungsteile 1,2 kann, wie gezeigt, z. B. durch Dichtstopfen 23 abgedichtet sein, die jeweils einer Leitungsader 24 zugeordnet sind. Dabei sind die Endbereiche der die Steckkontaktelemente 5 aufnehmenden Kammern 4 maßlich auf die Abmessungen der einzelnen Dichtstopfen 23 abgestimmt.

Um einen möglichst hohen Druck zwischen dem Dichtelement 19 und dem weiteren Isolierstoffgehäuse 6 zu erzeugen, kann zumindest eine Fläche des Endbereiches des Sperrelementes 16 und/oder zumindest eine Fläche der Sperrausnehmung 17 mit einer Abschrägung versehen werden. Auch eine konische Ausbildung des Endbereiches des Sperrelementes 16 und/oder eine konische Ausbildung der Sperrausnehmung 17 kann zur Erzeugung eines besonders hohen Druckes an- bzw. eingeformt werden.

Claims

1. Wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung, welche aus einem ersten und einem zweiten miteinander in Eingriff bringbaren Kupplungsteil besteht, wobei in den Isolierstoffgehäusen der beiden Kupplungsteile jeweils mehrere Kammern zur Aufnahme von an elektrische Leitungen angeschlossenen Steckkontaktelementen vorhanden sind, wobei die Steckkontaktelemente zumindest eines der beiden Isolierstoffgehäuse über zumindest einen von außen über zumindest einen Kanal in den Innenraum des entsprechenden Isolierstoffgehäuses einschiebbaren, mit Teilbereichen hinter an die Steckkontaktelemente angeformte Absätze zu liegen kommenden, mit einem Dichtelement versehenen Verriegelungsschieber positionsgesichert in ihren Kammern gehalten werden und wobei die Außenkontur des Steckbereiches eines der beiden Isolierstoffgehäuse eine nutartige Vertiefung aufweist, die zur Aufnahme eines Dichtelementes dient und wobei an den Steckbereich des anderen der beiden Isolierstoffgehäuse ein kragenförmiger Aufnahmebereich angeformt ist, der im gesteckten Zustand der beiden Kupplungsteile den Steckbereich des einen Isolierstoffgehäuses dichtend aufnimmt und wobei die Leitungseinführbereiche der beiden Kupplungsteile wasserdicht verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der für den zumindest einen Verriegelungsschieber (10) im entsprechenden Isolierstoffgehäuse vorgesehene, zumindest eine Kanal (18) an seinem Einführbereich eine topfartige Erweiterung (20) aufweist, in die ein an dem eingeführten Verriegelungsschieber (10) vorhandenes, maßlich auf die topfartige Erweiterung (20) abgestimmtes Dichtelement (19) eingreift, wobei, stehen die beiden Kupplungsteile (1,2) miteinander in Eingriff, zumindest ein zumindest an eines der Isolierstoffgehäuse angeformtes Sperrelement (16) in zumindest eine im Verriegelungsschieber (10) vorhandene Sperrausnehmung (17) eingreift.

2. Wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Sperrelement (16) an die Stirnfläche (15) des Isolierstoffgehäuses (3) des ersten Kupplungsteiles (1) angeformt ist und durch zumindest eine Öffnung in der Stirnfläche des weiteren Isolierstoffgehäuses (6) des zweiten Kupplungsteiles (2) in den Innenraum des weiteren Isolierstoffgehäuses (6) einführbar ist.

3. Wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Stirnfläche eines jeden der beiden Isolierstoffgehäuses (3,6) zumindest ein Sperrelement (16) angeformt ist, das jeweils durch eine Öffnung in der Stirnfläche des jeweils anderen Isolierstoffgehäuses (3, 6) in den Innenraum des jeweils anderen Isolierstoffgehäuses (3, 6) einführbar ist und dort mit seinem freien Endbereich, stehen die beiden Kupplungsteile (1, 2) miteinander in Eingriff, sperrend in der entsprechenden Sperrausnehmung (17) des zugeordneten Verriegelungsschiebers (10) zu liegen kommt.

4. Wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Sperrelement (16) stiftförmig ausgebildet ist und an seinem freien Endbereich zumindest eine Abschrägung aufweist, die mit zumindest einer Fläche der Sperrausnehmung (17) des Verriegelungsschiebers (10) innig zur Anlage kommt.

5. Wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Fläche der Sperrausnehmung (17) mit einer Abschrägung versehen ist.

6. Wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das am Verriegelungsschieber (10) gehaltene Dichtelement (19) in Art einer O-Ring-Dichtung ausgeführt ist.

7. Wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das am Verriegelungsschieber (10) gehaltene Dichtelement (19) in Art einer Labyrinth-Dichtung ausgeführt ist.

8. Wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsschieber (10) einen gegenüber seinen übrigen Abmessungen maßlich geringfügig abgesetzten Bereich aufweist und daß das Dichtelement (19) auf dem maßlich abgesetzten Bereich angeordnet ist.

9. Wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsschieber (10) an seinem mit der Außenkontur des weiteren Isolierstoffgehäuses (6) abschließenden Ende einen tellerförmigen Ansatz (22) aufweist, der im eingesteckten Zustand des Verriegelungsschiebers (10) in einer weiteren topfartigen Erweiterung (21) des Kanales (18) derart zu liegen kommt, daß dessen Stirnfläche bündig mit der Außenkontur des weiteren Isolierstoffgehäuses (6) abschließt.

10. Wasserdichte elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verriegelungsschieber (10) Rastelemente angeformt sind, die zur vorläufigen Sicherstellung der eingesteckten Position in entsprechend ausgeformte Rastvertiefungen des weiteren Isolierstoffgehäuses (6) eingreifen.