EP1079472B1 - Mehrpolige elektrische Steckvorrichtung - Google Patents

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EP1079472B1
EP1079472B1 EP20000117764 EP00117764A EP1079472B1 EP 1079472 B1 EP1079472 B1 EP 1079472B1 EP 20000117764 EP20000117764 EP 20000117764 EP 00117764 A EP00117764 A EP 00117764A EP 1079472 B1 EP1079472 B1 EP 1079472B1
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EP
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plug
contact
connector
compensating element
type apparatus
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EP20000117764
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EP1079472A1 (de
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Hans-Heinrich Maue
Michael Schoenfeld
Willi Gansert
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5205—Sealing means between cable and housing, e.g. grommet
    • H01R13/5208—Sealing means between cable and housing, e.g. grommet having at least two cable receiving openings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5219—Sealing means between coupling parts, e.g. interfacial seal

Definitions

  • the invention relates to a multi-pole electrical plug-in device according to the preamble of claim 1.
  • the connector has a housing designed as a handle shell, in which a contact carrier is mounted.
  • the contact carrier has, in accordance with the number of poles of the plug-in device, arranged in rows receiving chambers, in each of which a contact element is inserted.
  • Each of the contact elements is connected via a connection section to a cable.
  • the connector has a resting on the contact carrier, the receiving chambers covering the sealing plate made of rubber or gel material, which is pressable by means of a pressure plate against the contact carrier and the lines in a sealing manner.
  • the plug-in connector has a peripheral sealing element mounted radially on the contact carrier with radially directed sealing lips.
  • the sealing lips are detected by a sleeve-shaped collar of the mating connector and partially deflected in a continued merge movement in a closing path to the end position in the axial direction.
  • a multipolar electrical plug-in device By Patent Abstracts of Japan Vol. 1995, No. 11, 26 December 1995 (1995-12-26) & JP 07 226256 A (AMP), August 22, 1995 (1995-08-22) is known a multipolar electrical plug-in device.
  • This has a connector which is reversibly coupled with a mating connector of the connector in an axially extending plug-in direction
  • the connector has axially extending receiving chambers for contact elements, which open into a contact space through which the electrical coupling of the connector is made with the mating connector, said seals seal the contact space.
  • a compensation element in the form of a hole in the connector while the contact space is pressure compensated.
  • the object of the invention is to simplify the production of a compensating element for pressure equalization in a multi-pole electrical connector.
  • the compensation element of the outer contour of a contact element is at least as far as approximated that it can be mounted like a contact element.
  • the compensation element can be fitted and mounted in a technically favorable manner.
  • An embodiment of the invention is embodied in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows the figure in a sectional view of a multi-pole electrical plug-in device with a connector and a mating connector shown mating.
  • a multi-pole electrical plug-in device 11 shown in the figure has a connector 12 which is releasably coupled to a mating connector 13.
  • the connector 12 is a movable harness connector and the mating connector 13 is designed as a stationary power strip in a controller.
  • the plug-in device 11 is provided in particular for use in the automotive industry.
  • the connector 12 has a designed as a grip shell housing 14 which is formed on the inside as a contact carrier 16.
  • the contact carrier 16 like the rest of the housing 14, consists of an electrically insulating plastic.
  • the contact carrier 16 contains multi-row receiving chambers 17 which the contact carrier 16 in the axial direction, concurrently with an arrow 18, the Plug-in direction of the connector 12 on the mating connector 13 reproduces, penetrate.
  • each of the receiving chambers 17 is in the direction of arrow 18 depending on a contact element 19, of which only a single schematisier is shown, can be used.
  • the contact element 19 has the end, directed to the mating connector 13, a contact portion 21 and is connected at the other end in a manner not shown to a roped electrical cable 22.
  • Each of the contact elements 19 is secured in the associated receiving chamber 17 against an axial extension by primary locking elements 23 in the form of locking tongues of the contact element 19 and by a secondary locking element 24 in the form of a partially engaging in the receiving chambers 17 locking slide.
  • the connector 12 has a partially resting on a top 26 of the contact carrier 16 sealing plate as a first sealing member 27 made of rubber or gelartigem material by means of an adjacent pressure plate 28 by mounting a connector 12 spanning cover 29 against the upper side 26 and against the guided through the sealing plate 27 cable 22 is sealingly pressed.
  • the cables 22 may also be sealed by bellows-type single-wire seals which can be inserted in the direction of the arrow 18 into the receiving chambers 17 for prestressed contact with the cables 22 or the contact elements 19.
  • the contact carrier 16 on the outside a circumferential second Seal member 31 on which radially directed sealing lips 32 are formed to form a radial seal 33.
  • the sealing lips 32 are detected by a sleeve-shaped collar 34 of the mating connector 13 and partially deflected in the axial direction in opposite directions to the arrow 18 spring-back.
  • a compensation element 37 which is inserted along a receiving chamber 17 in the contact carrier 16 and opens between pressure plate 28 and cover 29 in a cable compartment 38 as a compensation chamber 39, a volume reduction associated with the air displacement from the contact space 36 is made possible without significant resistance.
  • the cable compartment 38 is not sealed to the environment, so that ambient pressure prevails here. However, it is largely protected by the lid 29 from splashing water and dirt.
  • the compensation element 37 may be designed as a valve which opens only at a pressure surplus in the contact space 36 with respect to the ambient pressure.
  • the compensation element 37 may be formed as a continuous tube in the form of a bypass, so that even when you open the connector 11 by pulling the connector 12 of the mating connector 13 against the direction of the arrow 18 no opening of the connector 11 inhibiting negative pressure in the Form contact space 36, since in this embodiment of the compensating element 37 of the pressure equalization takes place constantly on both sides.
  • the compensating element 37 has the outer shape of a contact element 19. It can thus be equipped and mounted like a contact element 19 in manufacturing technology favorable manner.
  • the compensating element 37 is not limited to attachment along a receiving chamber 17. It can, for example, also run within the wall of the contact carrier 16 and, beginning at the contact space 36, lead to the cable space 38 or to another point on the plug connector 12, where ambient pressure also prevails.

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  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer mehrpoligen elektrischen Steckvorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1.
  • Aus dem DE 296 14 876 ist ein mehrpoliger elektrische Steckverbinder als Teil einer elektrischen Steckvorrichtung bekannt. Der Steckverbinder weist ein als Griffschale ausgebildetes Gehäuse auf, in dem ein Kontaktträger gelagert ist. Der Kontaktträger weist, entsprechend der Polzahl der Steckvorrichtung, in Reihen angeordnete Aufnahmekammern auf, in denen je ein Kontaktelement eingesetzt ist. Jedes der Kontaktelemente ist über einen Anschlußabschnitt an ein Kabel angeschlossen.
  • Zur inneren Abdichtung der Steckvorrichtung weist der Steckverbinder eine auf dem Kontaktträger aufliegende, die Aufnahmekammern abdeckende Dichtplatte aus Gummi oder gelartigem Material auf, die mittels einer Druckplatte gegen den Kontaktträger und die Leitungen in abdichtender Weise preßbar ist.
  • Zur äußeren Abdichtung der Steckvorrichtung weist der Steckverbinder ein am Kontaktträger außenseitig gelagertes, umlaufendes Dichtelement mit radial gerichteten Dichtlippen auf. Beim Zusammenführen des Steckverbinders mit einem komplementären Gegenstecker zum Schließen der Steckvorrichtung werden die Dichtlippen von einem hülsenförmigen Kragen des Gegensteckers erfaßt und bei einer weitergeführten Zusammenführbewegung in einem Schließweg bis zur Endstellung partiell in axialer Richtung umgelenkt.
  • Damit ist eine dichte Steckvorrichtung entstanden, die jedoch das Problem aufweist, daß die Luft in der Steckvorrichtung während des Schließweges komprimiert wird. Aufgrund der Kompression der eingeschlossenen Luft werden die Steckkräfte, je nach konstruktiver Ausführung, um bis zu 35% erhöht. Zur Überwindung der erhöhten Gesamtsteckkräfte sind deshalb kraftreduzierende Betätigungselemente, wie Umlenkhebel, im Einsatz, die jedoch in unerwünschter Weise einen entsprechend großen Bauraum erfordern und den Fertigungsaufwand für die Steckvorrichtung erhöhen.
  • Durch Patent Abstracts of Japan Bd. 1995, Nr. 11, 26. Dezember 1995 (1995-12-26) & JP 07 226256 A (AMP), 22. August 1995 (1995-08-22) ist eine mehrpolige elektrische Steckvorrichtung bekannt. Diese weist einen Steckverbinder auf, der mit einem Gegenstecker der Steckvorrichtung in einer axial verlaufenden Steckrichtung reversibel koppelbar ist Der Steckverbinder weist axial verlaufende Aufnahmekammern für Kontaktelemente auf, die in einen Kontaktraum münden, über den die elektrische Kopplung des Steckverbinders mit dem Gegenstecker erfolgt, wobei Dichtungen den Kontaktraum abdichten. Durch ein Ausgleichselement in Form einer Bohrung im Steckverbinder ist dabei der Kontaktraum druckausgleichbar.
  • Die Kontrolle einer solchen Bohrung in der Fertigung ist schwierig, da das Vorhandensein und der freie Durchtritt einer engen Bohrung optisch nur schwer zu kontrollieren ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Fertigung eines Ausgleichselements für den Druckausgleichs bei einer mehrpoligen elektrischen Steckverbindung zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer mehrpoligen elektrischen Steckverbindung entsprechend den gattungsgemäßen Merkmalen des Anspruchs 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist das Ausgleichselement der Außenkontur eines Kontaktelements zumindest soweit angenähert, dass es wie ein Kontaktelement montierbar ist. Damit kann das Ausgleichselement in fertigungstechnisch günstiger Weise bestückt und montiert werden.
  • In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Maßnahmen für die Realisierung der Erfindung angegeben.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung ausgeführt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt die Figur in einer Schnittdarstellung eine mehrpolige elektrische Steckvorrichtung mit einem Steckverbinder und einem ansatzweise dargestellten Gegenstecker.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Eine in der Figur dargestellte mehrpolige elektrische Steckvorrichtung 11 weist einen Steckverbinder 12 auf, der mit einem Gegenstecker 13 lösbar gekoppelt ist. Der Steckverbinder 12 ist ein bewegbarer Kabelbaumstecker und der Gegenstecker 13 ist als ortsfeste Steckerleiste in einem Steuergerät ausgeführt. Die Steckvorrichtung 11 ist insbesondere für den Einsatz im Automobilbau vorgesehen.
  • Der Steckverbinder 12 weist ein als Griffschale ausgebildetes Gehäuse 14 auf, das innenseitig als ein Kontaktträger 16 ausgebildet ist. Der Kontaktträger 16 besteht, wie auch das restliche Gehäuse 14, aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff.
  • Der Kontaktträger 16 enthält mehrreihig angeordnete Aufnahmekammern 17, welche den Kontaktträger 16 in axialer Richtung, gleichlaufend zu einem Pfeil 18, der die Steckrichtung des Steckverbinders 12 auf den Gegenstecker 13 wiedergibt, durchdringen.
  • In jede der Aufnahmekammern 17 ist in Richtung des Pfeiles 18 je ein Kontaktelement 19, von denen nur ein einzelnes schematisier dargestellt ist, einsetzbar. Das Kontaktelement 19 weist endseitig, zum Gegenstecker 13 gerichtet, einen Kontaktabschnitt 21 auf und ist am anderen Ende in nicht näher dargestellter Form an ein ansatzweise gezeigtes elektrisches Kabel 22 angeschlossen.
  • Jedes der Kontaktelemente 19 ist in der zugeordneten Aufnahmekammer 17 gegen einen axialen Auszug durch Primärverriegelungselemente 23 in Form von Rastzungen des Kontaktelementes 19 und durch ein Sekundärverriegelungselement 24 in Form eines partiell in die Aufnahmekammern 17 greifenden Verriegelungsschiebers gesichert.
  • Zur inneren Abdichtung der Steckvorrichtung 11 weist der Steckverbinder 12 eine partiell auf einer Oberseite 26 des Kontaktträgers 16 aufliegende Dichtplatte als ein erstes Dichtelement 27 aus Gummi oder gelartigem Material auf, das mittels einer benachbarten Druckplatte 28 durch die Montage eines den Steckverbinder 12 überspannenden Deckels 29 gegen die Oberseite 26 und gegen die durch die Dichtplatte 27 geführten Kabel 22 abdichtend gepreßt wird.
  • Alternativ können die Kabel 22 auch durch balgartige Einzeladerabdichtungen, die in Richtung des Pfeiles 18 in die Aufnahmekammern 17 zur vorgespannten Anlage an den Kabeln 22 oder den Kontaktelementen 19 einsetzbar sind, abgedichtet sein.
  • Zur äußeren Abdichtung der Steckvorrichtung 11 weist der Kontaktträger 16 außenseitig ein umlaufendes zweites Dichtungselement 31 auf, an dem radial gerichtete Dichtlippen 32 zur Bildung einer Radialdichtung 33 ausgebildet sind. Beim Zusammenführung des Steckverbinders 12 mit dem Gegenstecker 13 werden die Dichtlippen 32 von einem hülsenförmigen Kragen 34 des Gegensteckers 13 erfaßt und partiell in axialer Richtung gegenläufig zum Pfeil 18 rückfedernd umgelenkt.
  • Damit ist zwischen dem Gegenstecker 13 und dem Kontaktträger 16 des Steckverbinders 12 ein abgedichteter Kontaktraum 36 gebildet, der bei einer fortgeführten Einsteckbewegung des Steckverbinders 12 zum Gegenstecker 13 hin bis zum Schließen der Steckvorrichtung 11 in einer Endstellung, bei der axial gerichtete Kontaktteile 36 des Gegensteckers 13 und Kontaktabschnitte 21 der Kontaktelemente 19 unter Überwindung von Steckkräften kontaktierend vollständig zusammengeführt sind, auf ein Bruchteil seines ursprünglichen Volumens verkleinert ist.
  • Durch ein Ausgleichselement 37, das längs einer Aufnahmekammer 17 in den Kontaktträger 16 eingefügt ist und zwischen Druckplatte 28 und Deckel 29 in einem Kabelraum 38 als einem Ausgleichsraum 39 mündet, ist eine mit der Volumenverkleinerung einhergehende Luftverdrängung aus dem Kontaktraum 36 ohne nennenswerten Widerstand ermöglicht.
  • Der Kabelraum 38 ist zur Umgebung hin nicht abgedichtet, so daß hier Umgebungsdruck herrscht. Er ist jedoch durch den Deckel 29 vor Spritzwasser und Verschmutzungen weitgehend geschützt.
  • Das Ausgleichselement 37 kann als ein Ventil ausgeführt sein, das nur bei einem Drucküberschuß im Kontaktraum 36 gegenüber dem Umgebungsdruck öffnet.
  • Alternativ kann das Ausgleichselement 37 als eine durchgängige Röhre in Form eines Bypasses ausgebildet sein, so daß sich auch beim Öffnen der Steckvorrichtung 11 durch Abziehen des Steckverbinders 12 von dem Gegenstecker 13 entgegen der Richtung des Pfeiles 18 kein das Öffnen der Steckvorrichtung 11 hemmender Unterdruck in dem Kontaktraum 36 bilden kann, da bei dieser Ausführung des Ausgleichselements 37 der Druckausgleich ständig beidseitig erfolgt.
  • Unabhängig davon, ob der Druckausgleich nun einseitig oder zweiseitig erfolgt, ist es vorteilhaft, wenn das Ausgleichselement 37 dabei die äußere Form eines Kontaktelements 19 aufweist. Damit kann es wie ein Kontaktelement 19 in fertigungstechnisch günstiger Weise bestückt und montiert werden.
  • Das Ausgleichselement 37 ist nicht auf die Anbringung längs einer Aufnahmekammer 17 beschränkt. Es kann beispielsweise auch innerhalb der Wandung des Kontaktträgers 16 verlaufen und, beginnend am Kontaktraum 36, zu dem Kabelraum 38 oder zu einer anderen Stelle an dem Steckverbinder 12 führen, wo gleichfalls Umgebungsdruck herrscht.

Claims (7)

  1. Mehrpolige elektrische Steckvorrichtung, mit einem Steckverbinder (12), der mit einem Gegenstecker (13) der Steckvorrichtung (11) in einer axial verlaufenden Steckrichtung des Steckverbinders (12) reversibel koppelbar ist, welcher Steckverbinder (12) einen Kontaktträger (16) aus elektrischem Isolierstoff aufweist, in dem insbesondere axial verlaufende Aufnahmekammern (17), vorzugsweise für Kontaktelemente (19), ausgebildet sind, welche Aufnahmekammern (17) zumindest mittelbar in einen Kontaktraum (36) münden, über den die elektrische Kopplung des Steckverbinders (12) mit dem Gegenstecker (13) erfolgt, in deren Verlauf der Kontaktraum (36) von dem Kontaktträger (16) und dem Gegenstecker (13) begrenzt wird und dabei, durch wenigstens ein erstes Dichtelement (27), der Kontaktträger (16) gegenüber dem Kontaktraum (36), vorzugsweise im Bereich der Aufnahmekammern (17), abgedichtet und durch wenigstens ein als Radialdichtung ausgebildetes zweites Dichtelement (31) der Gegenstecker (13) während des Kopplungsvorgangs mit dem Steckverbinder (12) gegenüber dem Kontaktraum (36) abgedichtet ist, wobei der Steckverbinder (12) und/oder der Gegenstecker (13) wenigstens ein Ausgleichselement (37) aufweist, durch das der Kontaktraum (36) druckausgleichbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (37) der Außenkontur eines Kontaktelements (19) zumindest soweit angenähert ist, dass es wie ein Kontaktelement (19) montierbar ist.
  2. Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (37) zumindest mittelbar von dem Kontaktraum (36) zu einem Ausgleichsraum (39) innerhalb des Steckverbinders (12) führt.
  3. Steckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (37) in einer Aufnahmekammer (17) angeordnet ist.
  4. Steckvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (37) in einen Kabelraum (38) als Ausgleichsraum (39) mündet, welcher Kabelraum (38) in Flucht zu den Aufnahmekammern (17) dem Kontaktträger (16) nachgeordnet und durch einen Deckel (29) abgedeckt ist.
  5. Steckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (37) als ein Ventil ausgeführt ist.
  6. Steckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (37) als ein Bypass ausgeführt ist.
  7. Steckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (37) durch das erste Dichtelement (27) hindurchgeführt ist.
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