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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Dichtungsring und spezieller
eine wasserdichte Dichtungsringanordnung für einen Verbinder.
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Ein
konventioneller wasserdichter Dichtungsring wird typischerweise
aus einem weichen synthetischen Harz geformt, wie beispielsweise
Kautschuk. Synthetische Harze weisen eine Elastizität auf und
zeigen einen hohen Grad an Adhäsion.
Die Eigenschaften des Harzes bewirken die wasserdichten Eigenschaften
des Dichtungsringes und ermöglichen,
daß der
Dichtungsring zusammengedrückt werden
kann, so daß er
leicht an einem Verbinder befestigt werden kann.
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Die
Verwendung eines weichen synthetischen Harzes ist jedoch mit einer
Vielzahl von Nachteilen verbunden. Beispielsweise, wenn der Dichtungsring
für eine
Befestigung an einem Verbindergehäuse zusammengedrückt wird,
werden die im wasserdichten Dichtungsring gebildeten Durchgangslöcher durch
das Zusammendrücken
gequetscht und verformt, wodurch bewirkt wird, daß sich die
Durchgangslöcher
verschieben. Außerdem wird
im Fall eines Verbinders, der eine Vielzahl von Kontakten aufweist,
wenn die Vielzahl der Kontakte in den wasserdichten Dichtungsring
in der Reihenfolge von einer Seite eingesetzt wird, ein Vorspannungsdruck
in der Nähe
der Durchgangslöcher
erzeugt, die elektrische Drähte
enthalten. Der Druck bewirkt, daß sich die Durchgangslöcher verschieben, in
die die elektrischen Drähte
noch nicht eingesetzt wurden. Weil in beiden Fällen die Durchgangslöcher nicht
mehr den Kontakthohlräumen
entsprechen, werden Spalten zwischen dem wasserdichten Dichtungsring
und der Innenfläche
des Verbindergehäuses
gebildet, wenn die Kontakte eingesetzt werden, wodurch bewirkt wird,
daß sich
die Abdichteigenschaften des wasserdichten Dichtungsringes verschlechtern.
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Ein
Verfahren, um diese Nachteile anzusprechen, wird im Japanischen
Gebrauchsmuster Registrations-Nr. 2503949 (4) gezeigt.
Das Gebrauchsmuster offenbart einen Dichtungsring mit vorstehenden
Teilen 143, die innerhalb eines Verbindergehäuses 140 angeordnet
sind, die in ausgesparten Teilen 123 des wasserdichten
Dichtungsringes 111 in Eingriff kommen. Die Baugruppe verhindert,
daß sich die
Positionen der Kontakthohlräume 141 oder
der Durchgangslöcher 121 entweder
verschieben, wenn ein Kompressionsdruck auf den Dichtungsring angewandt
wird, oder wenn eine Vielzahl von Kontakten von einer Seite eingesetzt
wird. Weil jedoch ein weiches, synthetisches Harz verwendet wird,
wenn Kontakte, die mit elektrischen Drähten verbunden sind, in die
Durchgangslöcher
des Dichtungsringes eingesetzt werden, kommt es zu einem Aufspalten
an den Innenflächen
der Durchgangslöcher.
Im Ergebnis dessen kann Wasser durch die Aufspaltbereiche in den
Dichtungsring eintreten.
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Ein
abgedichteter Verbinder, der ein Gehäuse und einen elastischen Steckerkörper aufweist, wird
im
US 4735581 offenbart,
das als das dem bisherigen Stand der Technik am nächsten kommende betrachtet
wird. Der elastische Steckerkörper
weist einen inneren rohrförmigen
Abschnitt für
einen Eingriff mit einem isolierten Draht und einen äußeren rohrförmigen Abschnitt
auf, der den inneren rohrförmigen
Abschnitt für
einen Eingriff mit einer Innenfläche
einer Gehäuseöffnung umgibt,
durch die sich der Draht erstreckt. Ein rohrförmiges Verstärkungselement
wird zwischen dem inneren und dem äußeren rohrförmigen Abschnitt eingesetzt,
um die Abschnitte gegen den Draht und bzw. die Innenfläche zu pressen.
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Es
ist daher wünschenswert,
einen wasserdichten Dichtungsring zu entwickeln, der die Aufspalteffekte
der Innenflächen
der Durchgangslöcher
verringert, die in dem wasserdichten Dichtungsring gebildet werden,
ohne daß eine
Verschlechterung der wasserdichten Eigenschaften hervorgerufen wird.
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Diese
Ziele werden mit einem wasserdichten Dichtungsring nach Patentanspruch
1 erreicht.
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Diese
Erfindung betrifft einen wasserdichten Dichtungsring, der ein erstes
Dichtungsteil und ein zweites Dichtungsteil aufweist. Das erste
Element weist ein Dichtungsteil auf, das auf der Innenfläche eines
Durchgangsloches gebildet wird, durch das ein mit einem Kontakt
verbundener elektrischer Draht geführt wird. Das erste Dichtungsteil
haftet dicht anliegend am elektrischen Draht. Das zweite Element weist
ein zweites Dichtungsteil auf, das auf der Außenfläche der Durchgangslöcher gebildet
wird, das dicht anliegend am Verbindergehäuse haftet. Das erste Element
wird aus einem elastischen Material gebildet, das eine niedrigere
Härte aufweist
als die des zweiten Elementes. Im Ergebnis dessen wird das Aufspalten
der Innenfläche
der Durchgangslöcher verhindert,
ohne daß eine
Verschlechterung der wasserdichten Eigenschaften der Verbindung
zwischen dem Verbindergehäuse
und dem wasserdichten Dichtungsring hervorgerufen wird.
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Die
Erfindung wird jetzt als Beispiel mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnen
beschrieben, die zeigen:
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1(A) eine Vorderansicht des wasserdichten Dichtungsringes;
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1(B) eine untere Ansicht des wasserdichten Dichtungsringes;
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1(C) eine Draufsicht des wasserdichten Dichtungsringes, 1(D) eine linke Ansicht des wasserdichten Dichtungsringes;
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1(E) eine Hinteransicht des wasserdichten Dichtungsringes;
und
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1(F) eine Schnittdarstellung längs der Linie 1F-1F in 1(A);
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2(A) eine Draufsicht des wasserdichten Dichtungsringes,
der am Verbinder befestigt ist;
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2(B) eine Hinteransicht des wasserdichten Dichtungsringes,
der am Verbinder befestigt ist;
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2(C) eine Vorderansicht des wasserdichten Dichtungsringes,
der am Verbinder befestigt ist;
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2(D) eine linke Ansicht des wasserdichten Dichtungsringes,
der am Verbinder befestigt ist; und
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2(E) eine Schnittdarstellung längs der Linie 2E-2E in 2(D);
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3 eine
auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Verfahrens
zur Montage des Verbinders bei Verwendung des wasserdichten Dichtungsringes;
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4 eine
perspektivische Darstellung eines Verbinders bei Verwendung eines
konventionellen waserdichten Dichtungsringes.
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1(A)-(F) zeigen einen wasserdichten Dichtungsring 1 mit
einem im wesentlichen rechteckigen Körper. Der Dichtungsring 1 besteht
aus einem zweiten Element 30, das ein erstes Element 20 umgibt.
Das erste Element 20 ist mit drei Durchgangslöchern 21 versehen,
die in der Form eines umgekehrten Dreieckes angeordnet sind. Die
Durchgangslöcher
verlaufen durch die gesamte Länge
des Dichtungsringes 1 von der Vorderfläche bis zur Hinterfläche (die
linke-rechte Ebene in 1(F)).
Ein erstes Dichtungsteil 22 ist auf der Innenfläche eines
jeden Durchgangsloches 21 angeordnet. Das erste Dichtungsteil 22 weist
drei ringförmige
Rippen 22a auf, die dicht anliegend am entsprechenden elektrischen Draht
haften. Drei vorstehende Teile 23 werden verwendet, um
den Dichtungsring 1 mit einem Verbindergehäuse 40 auszurichten.
Die drei vorstehenden Teile 23 richten die ausgesparten
Teile 43 aus, die mit Kontakthohlräumen 41 in Verbindung
stehen, die im Verbindergehäuse 40 gebildet
werden. Die drei vorstehenden Teile 23 sind so ausgebildet,
daß die
vorstehenden Teile 23 aus der Vorfläche in Position vorstehenden,
die den entsprechenden Durchgangslöchern 21 entsprechen.
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Das
zweite Element 30 ist mit einem das erste Element aufnehmenden
Teil 34 versehen, das das erste Element 20 aufnimmt.
Das zweite Element 30 weist ein zweites Dichtungsteil 32 mit
drei ringförmigen
Rippen 32a auf seiner äußeren Umfangsfläche auf.
Drei ausgesparte Teile 33 werden auf der Hinterseite des
zweiten Elementes 30 gebildet und kommen mit vorstehenden
Teilen 62 in Eingriff, die auf einer wasserdichten Dichtungsringkappe 60 gebildet werden.
Einsetzöffnungen 31 mit
einer kegelartigen Form werden koaxial mit den Durchgangslöchern 21 des
ersten Elementes gebildet und stehen mit den Durchgangslöchern 21 des
ersten Elementes 20 in Verbindung. Das zweite Dichtungsteil 32 ist
so angeordnet, daß es
dicht anliegend am Verbindergehäuse 40 haftet.
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Die
drei ausgesparten Teile 33, mit denen die vorstehenden
Teile 62 der wasserdichten Dichtungsringkappe 60 in
Eingriff kommen, sind so ausgebildet, daß die Abstände 33a zwischen den
ausgesparten Teilen 33 und der äußeren Umfangsfläche im wesentlichen
die gleichen sind (1(E)). Die Abstände 33b zwischen
den ausgesparten Teilen 33 und den Einsetzöffnungen 31 sind
ebenfalls im wesentlichen die gleichen.
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Das
erste Element 20 wird aus einem elastischen Material gebildet,
das weicher ist als das Material, das für die Bildung des zweiten Elementes 30 verwendet
wird. Das erste Element 20 und das zweite Element 30 werden
vorzugsweise aus Siliconkautschuken gebildet, die unterschiedliche
Härtegrade aufweisen.
Hierbei wird ein Siliconkautschuk mit einer Härte von 10 für das erste
Element 20 verwendet. Ein Siliconkautschuk mit einer Härte von
50 wird für das
zweite Element 30 verwendet. Das erste Element 20 und
das zweite Element 30 werden als eine zusammenhängende Einheit
mittels des zweifarbigen Spritzgießverfahrens gebildet.
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Das
Verbindergehäuse 40 weist
eine rohrartige Form auf (3 und 2(E)).
Das Gehäuse 40 ist
mit drei Kontakthohlräumen 41 versehen.
Auf den Hinterseiten der Kontakthohlräume 41 ist ein Eingriffsteil 42 angeordnet,
das benutzt wird, um mit dem wasserdichten Dichtungsring 1 in
Eingriff zu kommen. Elastische Lanzen 44 werden innerhalb
der entsprechenden Kontakthohlräume 41 gebildet
und verankern die Kontakte. Ein Feststellring 45 begrenzt
die Bewegung der elastischen Lanzen 44, nachdem die elastischen
Lanzen 44 die Kontakte verankert haben. Das Eingriffsteil 42 weist
ausgesparte Teile 43 auf, die auf den Hinterseiten der
Kontakthohlräume 41 gebildet
werden, die für
die Ausrichtung mit dem wasserdichten Dichtungsring 1 verwendet
werden.
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Die
wasserdichte Dichtungsringkappe 60 ist vom Verbindergehäuse 40 getrennt
(2(E) und 3). Die Dichtungsringkappe 60 funktioniert
als ein tragendes Element des wasserdichten Dichtungsringes und
weist eine rohrartige Form auf, die das Einsetzen und den Eingriff
von der Vorderseite des Verbindergehäuses 40 aus gestattet,
an der der wasserdichte Dichtungsring 1 und der Dichtungsring 50 montiert
sind. Die Dichtungsringkappe 60 weist drei vorstehende
Teile 62 auf, die die Durchgangslöcher 21 des Dichtungsringes 1 und
die Kontakthohlräume 41 ausrichten,
indem die ausgesparten Teile 33 des wasserdichten Dichtungsringes 1 hineingelangen.
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Alternativ
können
die vorstehenden Teile 62 an der Vorderfläche des
Eingriffsteils 42 des Verbindergehäuses 40 angeordnet
und als tragende Elemente des wasserdichten Dichtungsringes verwendet
werden. In diesem Fall werden die ausgesparten Teile 33,
in die die vorstehenden Teile 62 eingesetzt werden, aus
der Vorderfläche
des zweiten Elementes 30 des wasserdichten Dichtungsringes 1 gebildet. Die
ausgesparten Teile 33, die mit den vorstehenden Teilen 62 in
Eingriff kommen, werden so gebildet, daß die Abstände 33a zwischen den
ausgesparten Teilen 33 und der äußeren Umfangsfläche im wesentlichen die
gleichen sind, und so, daß die
Abstände 33b zwischen
den ausgesparten Teilen 33 und den Einsetzöffnungen 31 im
wesentlichen die gleichen sind. Dementsprechend wird der Druckrand
des zweiten Elementes 30 in einem Zustand, in dem dieses
Element im Verbindergehäuse 40 montiert
ist und die elektrischen Drähte
hindurchgeführt
werden, gleichmäßig ausgeführt, so
daß die
wasserdichten Eigenschaften verbessert werden können.
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Drei
Durchgangslöcher 61 für elektrische Drähte werden
in der Dichtungsringkappe 60 entsprechend den Durchgangslöchern 21 gebildet,
die im Dichtungsring 1 gebildet werden. Ein elektrischer Draht,
der mit Kontakten verbunden ist, gelangt durch die Durchgangslöcher 61.
Der Dichtungsring 50 weist ein Dichtungsteil 52 auf,
das mit drei ringförmigen Rippen 52a versehen
ist. Die Rippen 52a verhindern das Eindringen von Wasser
durch den Spalt, der zwischen dem Gehäuse 40 und einem Gegensteckverbinder
(nicht gezeigt) vorhanden ist.
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Hierin
wird nachfolgend das Verfahren beschrieben (2),
das zur Anwendung kommt, um den Verbinder 1A bei Verwendung
des wasserdichten Dichtungsringes 1 herzustellen.
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Zuerst
wird der wasserdichte Dichtungsring 1 eingesetzt und mit
dem Eingriffsteil 42 von der Hinterseite des Verbindergehäuses 40 in
Eingriff gebracht (3). Eine Druckkraft wird beim
wasserdichten Dichtungsring 1 in der X- und Y-Richtung
angewandt (1(A)). Die Druckkraft bewirkt,
daß die vorstehenden
Teile 23 aus der Vorderfläche des wasserdichten Dichtungsringes 1 vorstehen.
Die vorstehenden Teile 23 werden in den ausgesparten Teilen 43 eingesetzt
und in Eingriff gebracht, die so ausgebildet sind, daß die vorstehenden
Teile 23 mit den Kontakthohlräume 41 des Verbindergehäuses 40 in Verbindung
kommen (3). Die ringförmigen
Rippen 32a des zweiten Dichtungsteils 32, die
auf der äußeren Umfangsfläche des
wasserdichten Dichtungsringes 1 gebildet werden, werden
elastisch gegen die innere Umfangsfläche des Eingriffsteils 42 des
Verbindergehäuses 40 gepreßt, wodurch
das Eindringen von Wasser in das Gehäuse 40 verhindert wird.
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Das
Verbindergehäuse 40 wird
danach durch das mittlere Loch 51 des Dichtungsringes 50 von
der Hinterseite aus geführt
und montiert. Die vorstehenden Teile 62, die auf der Dichtungsringkappe 60 gebildet
werden, werden in die ausgesparten Teile 33 eingesetzt
und in Eingriff gebracht, die in der Hinterfläche des wasserdichten Dichtungsringes 1 gebildet
werden (3), wobei die Kontakthohlräume 41 mit den Durchgangslöchern 21 ausgerichtet
werden. In einem Fall, wo die vorstehenden Teile 62 auf
dem Eingriffsteil 42 des Verbindergehäuses 40 angeordnet
sind und als tragende Elemente des wasserdichten Dichtungsringes
verwendet werden, werden die vorstehenden Teile 62 und
die ausgesparten Teile 33, die in der Vorderfläche des
zweiten Elementes 30 gebildet werden, in Eingriff gebracht,
wenn der wasserdichte Dichtungsring 1 im Eingriffsteil 42 von
der Hinterseite des Verbindergehäuses 40 eingesetzt
und in Eingriff gebracht wird.
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Da
die drei ausgesparten Teile 33 so gebildet werden, daß die Abstände 33a zwischen
den ausgesparten Teilen 33 und der äußeren Umfangsfläche im wesentlichen
die gleichen sind, werden die Dicken zwischen den ausgesparten Teilen 33 und
der äußeren Umfangsfläche um im
wesentlichen das gleiche Maß zusammengedrückt. Weil
der Druckrand dieser Dicken gleichmäßig ausgeführt ist, werden die wasserdichten
Eigenschaften der Verbindung zwischen dem Verbindergehäuse 40 und
dem wasserdichten Dichtungsring 1 in starkem Maß verbessert.
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Drei
elektrische Drähte,
die mit Kontakten verbunden sind, werden danach mittels der Durchgangslöcher 61 für elektrische
Drähte
eingesetzt, die in der Hinterfläche
der Dichtungsringkappe 60 gebildet werden. Die Kontakte
werden danach in die Kontakthohlräume 41 des Verbindergehäuses 40 eingesetzt.
Die ringförmigen
Rippen 22a der ersten Dichtungsteile 22, die auf
den Innflächen
der Durchgangslöcher 21 des
wasserdichten Dichtungsringes 1 gebildet werden, werden
elastisch gegen die Außenflächen der
elektrischen Drähte
gepreßt.
Da die drei ausgesparten Teile 33 im wasserdichten Dichtungsring 1 so
ausgebildet sind, daß die
Abstände 33b zwischen
den ausgesparten Teilen 33 und den Einsetzöffnungen 31 im
wesentlichen die gleichen sind, werden die Dicken zwischen den ausgesparten Teilen 33 und
den Einsetzöffnungen 31 mehr
oder weniger gleichmäßig zusammengedrückt. Daher wird
der Druckrand der Dicken gleichmäßig ausgeführt. Im
Ergebnis dessen werden die wasserdichten Eigenschaften der Verbindungen
zwischen den elektrischen Drähten
und dem wasserdichten Dichtungsring 1 in starkem Maß verbessert.
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Die
Absatzteile (nicht gezeigt) der Kontakte werden durch die elastischen
Lanzen 44 verankert, die im Verbindergehäuse 40 gebildet
werden. Der Feststellring 45 ist über den elastischen Lanzen 44 positioniert,
wodurch die Kontakte im Verbindergehäuse 40 verankert werden.
Der Gegensteckverbinder (nicht gezeigt) ist von der Vorderseite
des Verbindergehäuse 40 (die
linke Richtung in 2(E)) angeschlossen. Daher wird
das Eindringen von Wasser durch den Spalt, der zwischen dem Verbindergehäuse 40 und
dem Gegensteckverbinder vorhanden ist, durch die ringförmigen Rippen 52a des
Dichtungsteils 52 des Dichtungringes 50 verhindert.
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Während die
vorliegende Erfindung in Verbindung mit den veranschaulichten Ausführungen beschrieben
wurde, wird erkannt und verstanden werden, daß Abwandlungen vorgenommen
werden können,
ohne daß man
vom Bereich der Erfindung abweicht, wie sie beansprucht wird. Beispielsweise kann
die Anzahl der Durchgangslöcher,
der ringförmigen
Rippen und der ausgesparten Teile reguliert werden, wie es von den
alternativen Ausführungen gefordert
wird. Außerdem
kann ein Anordnung von elastischen Materialien mit variierenden
Härtegraden verwendet
werden, um die ersten und zweiten Elemente zu bilden.