EP1289075B1 - Steckverbinder mit Isolations- und Dichtungselement - Google Patents
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- sealing member
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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
- H01R13/46—Bases; Cases
- H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
- H01R13/521—Sealing between contact members and housing, e.g. sealing insert
-
- H—ELECTRICITY
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- 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 and an insulation and sealing element.
- the connector part may be a socket or a plug part, which together form a plug connector.
- An important parameter of such a connector is the dielectric strength, so the ability of the connector to prevent flashovers between the 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 creepage distances and creepage distances, the higher the rollover resistance.
- the dielectric strength is further influenced by any impurities inside the connector. Such impurities can arise, for example, when the connector is exposed to vibrations. These vibrations can lead to relative displacements between the socket and the plug part and thus between the contact sockets and the contact pins. This can cause abrasion, which can settle on the housing bottom between the contacts and reduces the dielectric strength.
- a waterproof connector which uses a sealing insert, which is arranged in the plug part.
- the sealing insert has around each contact of the plug part around an opening into which a housing part of the socket part can be inserted.
- the object of the invention is thus to improve a connector part to the effect that a higher dielectric strength is achieved.
- a plug part is inventively provided with a housing and at least two contacts, wherein an insulating and sealing element is arranged at the bottom of the housing, which with through openings for the contacts are provided and consist of an elastic, electrically insulating material with high dielectric strength, wherein the insulating and sealing element has at least one rib on at least one of its sides, which lies between two passage openings, and wherein the housing is provided with at least one recess, in which the rib engages.
- the insulating and sealing element acts in two ways: Firstly, it is in nested connector parts on the respective housing bottom, so that the air gap between adjacent contacts is interrupted. This increases the dielectric strength.
- the insulating and sealing member seals on the housing bottom around the contacts around, so that any abrasion that arises in this area is trapped in the Kunststoffkammem and can not be reflected on the housing bottom between adjacent contacts.
- This additionally increases the dielectric strength.
- dielectric strength refers exclusively to the resistance to electrical breakdown and not to mechanical strength.
- the rib together with the recess acts like a labyrinth seal, which extends the air and creepage distances between adjacent contacts. This also increases the dielectric strength.
- the connector part is a plug
- the contacts are contact pins and that the diameter of the passage openings is smaller than the diameter of the contact pins, so that the insulating and sealing element frictionally on the contact pins and thus in Housing is held.
- the insulating and sealing element thus remains even after loosening the plug connection in the plug, without requiring separate holding elements or the like are required.
- an insulating and sealing element is provided with a plate-shaped body having at least two through openings for contacts of a connector part and is provided on at least one of its sides with at least one rib which is disposed between the passage openings, said the body consists of an elastic, electrically insulating material with high dielectric strength.
- a connector part 5 which is designed here as a plug.
- the plug has a housing 10, which consists of an electrically insulating material and in which six contact pins 12 are arranged.
- the housing 10 has a housing bottom 14, through which the contact pins 12 extend.
- a total of three recesses 16 are arranged, of which only two can be seen in Figure 1 and whose course will be explained later.
- an insulating and sealing element 20 (see in particular Figure 3) is arranged, which consists of an elastic, electrical insulating material with high dielectric strength and has a plate-shaped body 22.
- the body 22 six through openings 24 are formed for the contact pins 12, the position of the arrangement of the contact pins 12 in the housing 10 corresponds.
- On its opposite outer sides of the body 22 is provided with three ribs 26 which are arranged so that they each enclose a passage opening from the edge of the body 22 partially.
- the ribs could also be arranged differently; it is only important that there is always a rib between two adjacent passages 24. For example, if the plug had a center contact, the associated passage opening 24 would be completely surrounded by a closed rib.
- the insulating and damping element 20 is arranged on the housing bottom 14, that the ribs 26 engage in the recesses 16 in the housing bottom.
- the recesses 16 have the same course as the ribs 26; so there are two recesses provided, each enclosing a lying in the corner pin, and a recess which encloses a centrally disposed on the opposite side pin.
- the contact pins extend through the passage openings 24 of the insulating and sealing element 20, wherein these are dimensioned so that a press fit with the contact pins 12 is achieved. This ensures that the insulation and sealing member 20 is held captive on the housing bottom 14 in the plug 5 without further action.
- a complementary connector part 30 is placed in the connector part 5, 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 provided in the same manner as the housing bottom 14 of the plug with recesses 36, in which engage the ribs 26 of the insulating and sealing element 20.
- the distance between the opposite housing bases is dimensioned in nested connector parts so that the insulation and Seal member 20 is slightly compressed between the housing bases, so it rests tightly against them. In this way, the individual contact chambers are sealed from each other by the insulating and sealing element, so that any abrasion that arises in a contact chamber is trapped in this contact chamber.
- the recesses 16, 36 together with the ribs 26 increase the air and creepage distances between the adjacent contact chambers, so that the dielectric strength is increased.
- the insulating and sealing element 20 could also be arranged on the socket. Since it can not be held there by the contact pins, other fastening means would have to be provided.
Landscapes
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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- Cable Accessories (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Steckverbinderteil mit einem Gehäuse und mindestens zwei Kontakten sowie ein Isolations- und Dichtungselement.
- 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.
- Aus der EP-A-0 352 074 ist ein wasserdichter Steckverbinder bekannt, der einen Dichtungseinsatz verwendet, welcher im Steckerteil angeordnet ist. Der Dichtungseinsatz weist um jeden Kontakt des Steckerteils herum eine Öffnung auf, in die ein Gehäuseteil des Buchsenteils eingesteckt werden kann.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein Steckverbinderteil dahingehend zu verbessern, daß eine höhere Spannungsfestigkeit erzielt wird.
- Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß ein Steckerteil geschaffen, mit einem Gehäuse und mindestens zwei Kontakten, wobei 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, wobei das Isolations- und Dichtungselement auf mindestens einer seiner Seiten mindestens eine Rippe aufweist, die zwischen zwei Durchtrittsöffnungen liegt, und wobei das Gehäuse mit mindestens einer Aussparung versehen ist, in welche die Rippe eingreift. 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 Kontaktkammem 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. 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 Isolations-und 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.
-
- 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 (4)
- Steckverbinderteil (5; 30) mit einem Gehäuse (10; 32) und mindestens zwei Kontakten (12; 34), wobei 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, wobei das Isolations- und Dichtungselement (20) auf mindestens einer seiner Seiten mindestens eine Rippe (26) aufweist, die zwischen zwei Durchtrittsöffnungen (24) liegt, wobei das Gehäuse mit mindestens einer Aussparung (16; 36) versehen ist, in welche die Rippe (26) eingreift.
- 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.
- Steckverbinderteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckverbinderteil ein Stecker (5) ist, daß die Kontakte Kontaktstifte (12) sind und daß der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen (24) kleiner ist als der Durchmesser der Kontaktstifte (12), so daß das Isolations- und Dichtungselement (20) kraftschlüssig auf den Kontaktstiften und somit im Gehäuse (10) gehalten ist.
- 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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