EP1289075A2 - Steckverbinder mit Isolations- und Dichtungselement - Google Patents

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EP1289075A2
EP1289075A2 EP02018237A EP02018237A EP1289075A2 EP 1289075 A2 EP1289075 A2 EP 1289075A2 EP 02018237 A EP02018237 A EP 02018237A EP 02018237 A EP02018237 A EP 02018237A EP 1289075 A2 EP1289075 A2 EP 1289075A2
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housing
sealing element
insulation
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openings
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Heiko Meier
Martin Schmidt
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Harting Electric GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
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    • 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
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    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/521—Sealing between contact members and housing, e.g. sealing insert
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    • 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 connector part with a housing and at least two contacts.
  • the connector part can be a socket or a plug part plugged together to form a connector.
  • An important parameter of a such connector is the dielectric strength, that is the ability of Connector to prevent arcing between contacts.
  • the Dielectric strength is determined on the one hand by the length of the air and Creepage distances between the contacts. The larger the air and creepage distances the higher the overturn resistance.
  • the dielectric strength will further influenced by any contamination inside the Connector. Such impurities can arise, for example, when the connector is exposed to vibrations. These vibrations can to relative shifts between the socket and the plug part and thus lead between the contact sockets and the contact pins. It can Abrasion occurs, which settles on the bottom of the housing between the contacts can and reduces the dielectric strength.
  • the object of the invention is therefore a connector part to improve in that a higher dielectric strength is achieved.
  • the beginning of a plug part mentioned type provided that an insulation and Sealing element is arranged, with openings for the contacts is provided and made of an elastic, electrically insulating material with high Dielectric strength exists.
  • the insulation and sealing element works in two ways: on the one hand, it lies in nested Connector parts on the respective housing base so that the air gap between adjacent contacts is interrupted. This increases the Dielectric strength. Furthermore, the insulation and sealing element seals on Bottom of the housing around the contacts, so that possible abrasion, which in this area arises, is trapped in the contact chambers and not on Can deposit the bottom of the housing between adjacent contacts. This further increases the dielectric strength.
  • dielectric strength refers exclusively to resistance against one electrical breakdown and not mechanical strength.
  • the insulation and sealing element on at least one of its sides has at least one rib which lies between two through openings, and that the housing is provided with at least one recess into which the Rib engages.
  • the rib together with the recess acts like a Labyrinth seal, which the air and creepage distances between adjacent Contacts extended. This also increases the dielectric strength.
  • the connector part is a plug that the contacts Contact pins are and that the diameter of the passage openings is smaller than the diameter of the contact pins, so that the insulation and sealing element is held non-positively on the contact pins and thus in the housing.
  • the insulation and sealing element remains even after loosening the Plug connection in the plug without separate holding elements or similar are required.
  • an insulation and sealing element with a plate-shaped body is provided, the at least two openings for Has contacts of a connector part and on at least one of its Pages is provided with at least one rib between the Through openings is arranged, the body made of an elastic, electrically insulating material with high dielectric strength.
  • a connector part 5 is shown, here as a connector is trained.
  • the plug has a housing 10 which is electrically insulating material and in which six contact pins 12 are arranged are.
  • the housing 10 has a housing base 14 through which it extends the contact pins 12 extend. There are a total of three in the housing base 14 Recesses 16 are arranged, of which only two can be seen in FIG. 1 and the course of which will be explained later.
  • the housing base 14 there is an insulation and sealing element 20 (see in particular Figure 3) arranged from an elastic, electrical insulating material with high dielectric strength and a has plate-shaped body 22.
  • the body 22 are for the contact pins 12th six through openings 24 formed, the location of the arrangement of the Contact pins 12 in the housing 10 corresponds.
  • the body 22 is provided with three ribs 26 each are arranged so that they each have a passage opening from the edge of the Partially enclose body 22.
  • the ribs could also be arranged differently his; it is only important that there is always a rib between two neighboring ones Through openings 24 is located. For example, if the connector is a would have middle contact, the associated passage opening 24 would be one completely enclosed rib.
  • the insulation and damping element 20 is thus on the housing base 14 arranged that the ribs 26 in the recesses 16 in the housing bottom intervention.
  • the recesses 16 have the same course as the ribs 26; it So two recesses are provided, each one in the corner Enclose contact pin, and a recess that one on the opposite Encloses side center contact pin.
  • the contact pins extend through the openings 24 of the insulation and Sealing element 20 therethrough, these being dimensioned such that an interference fit is achieved with the contact pins 12. This ensures that the isolation and Sealing element 20 cannot be lost on the housing base without further measures 14 is held in the connector 5.
  • the connector part 5 is a complementary Plug connector part 30, which is designed here as a socket.
  • This has a housing 32 in which contact sockets 34 are arranged.
  • the Housing bottom of the housing 32 of the socket is the same as that Housing bottom 14 of the plug with recesses 36 into which the Ridges 26 of the insulation and sealing element 20 engage.
  • the distance between the opposite housing bottoms is at nested connector parts dimensioned so that the insulation and Sealing element 20 is slightly compressed between the housing bases, so it lies close to it. In this way, the individual contact chambers sealed from each other by the insulation and sealing element, so that any abrasion that occurs in a contact chamber in this contact chamber is caught.
  • the cutouts 16, 36 together with the ribs 26 increase the air and creepage distances between the neighboring ones Contact chambers so that the dielectric strength is increased.
  • the insulation and sealing element could 20 can also be arranged on the socket. Since it is not there can be held by the contact pins, other fasteners would have to be provided.

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Abstract

Ein Steckverbinderteil (5; 30) mit einem Gehäuse (10; 32) und mindestens zwei Kontakten (12; 34), dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Gehäuses ein Isolations- und Dichtungselement (20) angeordnet ist, das mit Durchtrittsöffnungen (24) für die Kontakte versehen ist und aus einem elastischen, elektrisch isolierenden Material mit hoher Spannungsfestigkeit besteht. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Steckverbinderteil mit einem Gehäuse und mindestens zwei Kontakten.
Das Steckverbinderteil kann eine Steckbuchse oder ein Steckerteil sein, die zusammengesteckt einen Steckverbinder bilden. Ein wichtiger Parameter eines solchen Steckverbinders ist die Spannungsfestigkeit, also das Vermögen des Steckverbinders, Überschläge zwischen den Kontakten zu verhindern. Die Spannungsfestigkeit wird zum einen bestimmt durch die Länge der Luft- und Kriechstrecken zwischen den Kontakten. Je größer die Luft- und Kriechstrecken sind, desto höher ist die Überschlagfestigkeit. Die Spannungsfestigkeit wird weiterhin beeinflußt von eventuellen Verunreinigungen im Inneren des Steckverbinders. Solche Verunreinigungen können beispielsweise dann entstehen, wenn der Steckverbinder Vibrationen ausgesetzt sind. Diese Vibrationen können zu Relativverschiebungen zwischen der Steckbuchse und dem Steckerteil und somit zwischen den Kontaktbuchsen und den Kontaktstiften führen. Dabei kann Abrieb entstehen, der sich am Gehäuseboden zwischen den Kontakten absetzen kann und die Spannungsfestigkeit verringert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein Steckverbinderteil dahingehend zu verbessern, daß eine höhere Spannungsfestigkeit erzielt wird.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß bei einem Steckerteil der eingangs genannten Art vorgesehen, daß am Boden des Gehäuses ein Isolations- und Dichtungselement angeordnet ist, das mit Durchtrittsöffnungen für die Kontakte versehen ist und aus einem elastischen, elektrisch isolierenden Material mit hoher Spannungsfestigkeit besteht. Das Isolations- und Dichtungselement wirkt in zweierlei Hinsicht: Zum einen liegt es bei ineinandergesteckten Steckverbinderteilen am jeweiligen Gehäuseboden an, so daß der Luftspalt zwischen nebeneinanderliegenden Kontakten unterbrochen ist. Dies erhöht die Durchschlagfestigkeit. Weiterhin dichtet das Isolations- und Dichtungselement am Gehäuseboden um die Kontakte herum ab, so daß eventueller Abrieb, der in diesem Bereich entsteht, in den Kontaktkammern gefangen ist und sich nicht am Gehäuseboden zwischen nebeneinanderliegenden Kontakten niederschlagen kann. Dies erhöht die Spannungsfestigkeit zusätzlich. Der Begriff "Spannungsfestigkeit" bezieht sich dabei ausschließlich auf den Widerstand gegen einen elektrischen Durchschlag und nicht auf eine mechanische Festigkeit.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Isolations- und Dichtungselement auf mindestens einer seiner Seiten mindestens eine Rippe aufweist, die zwischen zwei Durchtrittsöffnungen liegt, und daß das Gehäuse mit mindestens einer Aussparung versehen ist, in welche die Rippe eingreift. Die Rippe zusammen mit der Aussparung wirkt nach Art einer Labyrinthdichtung, welche die Luft- und Kriechstrecken zwischen nebeneinanderliegenden Kontakten verlängert. Auch dies steigert die Durchschlagfestigkeit.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß das Steckverbinderteil ein Stecker ist, daß die Kontakte Kontaktstifte sind und daß der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen kleiner ist als die Durchmesser der Kontaktstifte, so daß das Isolations- und Dichtungselement kraftschlüssig auf den Kontaktstiften und somit im Gehäuse gehalten ist. Das Isolations- und Dichtungselement verbleibt also auch nach Lösen der Steckverbindung im Stecker, ohne daß hierfür separate Halteelemente oder ähnliches erforderlich sind.
Zur Verbesserung der Durchschlagfestigkeit eines Steckverbinderteils ist erfindungsgemäß auch ein Isolations- und Dichtungselement mit einem plattenförmigen Körper vorgesehen, der mindestens zwei Durchtrittsöffnungen für Kontakte eines Steckverbinderteils aufweist sowie auf mindestens einer seiner Seiten mit mindestens einer Rippe versehen ist, die zwischen den Durchtrittsöffnungen angeordnet ist, wobei der Körper aus einem elastischen, elektrisch isolierenden Material mit hoher Spannungsfestigkeit besteht. Hinsichtlich der mit dem Isolations- und Dichtungselement erreichten Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
  • Figur 1 ein erfindungsgemäßes Steckverbinderteil zusammen mit komplementärem Steckverbinderteil in einem Längsschnitt;
  • Figur 2 das Steckverbinderteil von Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht; und
  • Figur 3 ein bei dem Steckverbinderteil von Figur 2 verwendetes Isolationsund Dichtungselement in einer perspektivischen Ansicht.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Steckverbinderteil 5 gezeigt, das hier als Stecker ausgebildet ist. Der Stecker weist ein Gehäuse 10 auf, das aus einem elektrisch isolierenden Material besteht und in welchem sechs Kontaktstifte 12 angeordnet sind. Das Gehäuse 10 weist einen Gehäuseboden 14 auf, durch den hindurch sich die Kontaktstifte 12 erstrecken. Im Gehäuseboden 14 sind insgesamt drei Aussparungen 16 angeordnet, von denen in Figur 1 nur zwei zu sehen sind und deren Verlauf später erläutert wird.
Auf dem Gehäuseboden 14 ist ein Isolations- und Dichtungselement 20 (siehe insbesondere Figur 3) angeordnet, das aus einem elastischen, elektrisch isolierenden Material mit hoher Spannungsfestigkeit besteht und einen plattenförmigen Körper 22 aufweist. Im Körper 22 sind für die Kontaktstifte 12 sechs Durchtrittsöffnungen 24 ausgebildet, deren Lage der Anordnung der Kontaktstifte 12 im Gehäuse 10 entspricht. Auf seinen gegenüberliegenden Außenseiten ist der Körper 22 mit jeweils drei Rippen 26 versehen, die so angeordnet sind, daß sie jeweils eine Durchtrittsöffnung ausgehend vom Rand des Körpers 22 teilweise umschließen. Die Rippen könnten auch anders angeordnet sein; wichtig ist nur, daß immer eine Rippe zwischen zwei benachbarten Durchtrittsöffnungen 24 liegt. Wenn der Stecker beispielsweise einen Mittelkontakt hätte, wäre die zugehörige Durchtrittsöffnung 24 von einer geschlossenen Rippe vollständig umgeben.
Das Isolations- und Dämpfungselement 20 wird so auf dem Gehäuseboden 14 angeordnet, daß die Rippen 26 in die Aussparungen 16 im Gehäuseboden eingreifen. Die Aussparungen 16 haben denselben Verlauf wie die Rippen 26; es sind also zwei Aussparungen vorgesehen, die jeweils einen in der Ecke liegenden Kontaktstift umschließen, und eine Aussparung, die einen auf der gegenüberliegenden Seite mittig angeordneten Kontaktstift umschließt. Die Kontaktstifte erstrecken sich durch die Durchtrittsöffnungen 24 des Isolations- und Dichtungselementes 20 hindurch, wobei diese so bemessen sind, daß ein Preßsitz mit den Kontaktstiften 12 erzielt wird. Dies gewährleistet, daß das Isolations- und Dichtungselement 20 ohne weitere Maßnahmen unverlierbar am Gehäuseboden 14 im Stecker 5 gehalten ist.
Wie in Figur 1 zu sehen ist, ist in das Steckverbinderteil 5 ein komplementäres Steckverbinderteil 30 aufgesetzt, das hier als Steckbuchse ausgeführt ist. Diese weist ein Gehäuse 32 auf, in welchem Kontaktbuchsen 34 angeordnet sind. Der Gehäuseboden des Gehäuses 32 der Steckbuchse ist in gleicher Weise wie der Gehäuseboden 14 des Steckers mit Aussparungen 36 versehen, in welche die Rippen 26 des Isolations- und Dichtungselementes 20 eingreifen.
Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Gehäuseböden ist bei ineinandergesteckten Steckverbinderteilen so bemessen, daß das Isolations- und Dichtungselement 20 zwischen den Gehäuseböden geringfügig komprimiert wird, also dicht an diesen anliegt. Auf diese Weise sind die einzelnen Kontaktkammern durch das Isolations- und Dichtungselement voneinander abgedichtet, so daß eventueller Abrieb, der in einer Kontaktkammer entsteht, in dieser Kontaktkammer gefangen ist. Die Aussparungen 16, 36 zusammen mit den Rippen 26 erhöhen die Luft- und Kriechstrecken zwischen den benachbarten Kontaktkammern, so daß die Spannungsfestigkeit erhöht ist.
Abweichend zur gezeigten Ausführungsform könnte das Isolations- und Dichtungselement 20 auch an der Steckbuchse angeordnet sein. Da es dort aber nicht von den Kontaktstiften gehalten werden kann, müßten andere Befestigungsmittel vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste:
5:
Steckverbinderteil
10:
Stecker-Gehäuse
12:
Kontaktstift
14:
Gehäuseboden
16:
Aussparung
20:
Isolations- und Dichtungselement
22:
Körper
24:
Durchtrittsöffnung
26:
Rippe
30:
Steckverbinderteil
32:
Steckbuchsen-Gehäuse
34:
Kontaktbuchse
36:
Aussparung

Claims (5)

  1. Steckverbinderteil (5; 30) mit einem Gehäuse (10; 32) und mindestens zwei Kontakten (12; 34) ist dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Gehäuses ein Isolations- und Dichtungselement (20) angeordnet ist, das mit Durchtrittsöffnungen (24) für die Kontakte versehen ist und aus einem elastischen, elektrisch isolierenden Material mit hoher Spannungsfestigkeit besteht.
  2. Steckverbinderteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolations- und Dichtungselement (20) auf mindestens einer seiner Seiten mindestens eine Rippe (26) aufweist, die zwischen zwei Durchtrittsöffnungen (24) liegt, und daß das Gehäuse mit mindestens einer Aussparung (16; 36) versehen ist, in welche die Rippe (26) eingreift.
  3. Steckverbinderteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolations- und Dichtungselement (20) mindestens eine Aussparung aufweist, die zwischen zwei Durchtrittsöffnungen liegt, und daß das Gehäuse mit mindestens einer Rippe versehen ist, die in die Aussparung eingreift.
  4. Steckverbinderteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckverbinderteil ein Stecker (5) ist, daß die Kontakte Kontaktstifte (16) sind und daß der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen (24) kleiner ist als der Durchmesser der Kontaktstifte (16), so daß das Isolations- und Dichtungselement (20) kraftschlüssig auf den Kontaktstiften und somit im Gehäuse (10) gehalten ist.
  5. Isolations- und Dichtungselement (20) mit einem plattenförmigen Körper (22), der mindestens zwei Durchtrittsöffnungen (24) für Kontakte eines Steckverbinderteils aufweist sowie auf mindestens einer seiner Seiten mit mindestens einer Rippe (26) versehen ist, die zwischen den Durchtrittsöffnungen angeordnet ist, wobei der Körper (22) aus einen elastischen, elektrisch isolierenden Material mit hoher Spannungsfestigkeit besteht.
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