EP1727242A2 - Gehäusedichtung für eine Steckverbindung - Google Patents

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EP1727242A2
EP1727242A2 EP06009205A EP06009205A EP1727242A2 EP 1727242 A2 EP1727242 A2 EP 1727242A2 EP 06009205 A EP06009205 A EP 06009205A EP 06009205 A EP06009205 A EP 06009205A EP 1727242 A2 EP1727242 A2 EP 1727242A2
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EP
European Patent Office
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sealing
sealing ring
plug
sleeve
axial
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EP06009205A
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Ullrich Dorniok
Andreas Nass
Martin Schmidt
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Harting Electric Stiftung and Co KG
Original Assignee
Harting Electric GmbH and Co KG
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    • 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
    • H01R13/46—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 housing seal for a plug-in connection, which is formed from a plug and a mating connector and each having a plug sleeve.
  • Such a housing seal is required to realize an environmentally sealed connector at a short-stroke latching of a plug with a mating connector without laterally acting on the plug forces cause a leak.
  • radial and axial seals When sealing housing parts, a distinction is made between radial and axial seals. Depending on the type of locking of the housing parts, either the radial or the axial action principle is favored. Thus, radial-acting seals are used in bayonet or push-pull locks, while axially acting seals are used in housing parts, which are pulled together with a bracket or screw in the axial direction. Thus, a purely axially acting seal has the disadvantage that leaks occur at least when lateral, asymmetrically acting forces occur on one of the housing parts, so that the seal pressure is increased on one side and on the other side, a gap.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a housing seal for an electrical connector, which maintains an effective sealing function against environmental influences even when lateral force.
  • a fixed to the plug sleeve sealing ring has an axial sealing area and a radial sealing area.
  • a molded flexible material sealing ring is provided which achieves a correspondingly advantageous shapes in the sealing areas between the connector sleeves of a plug and a mating connector a relatively force-free, yet sealing effect, wherein advantageously the formation of an axial and a radial sealing area is provided in a sealing ring.
  • sealing rings are provided, which are either mounted by a tongue and groove system on one of the connector sleeves or which are glued to the connector sleeve.
  • the principle is always similar for the radial seal in which the radial portion of the sealing ring is chosen to be slightly wider than the distance of the two sleeves in the immediate Abdicht Scheme.
  • the two connector sleeves are in fact pushed to "zero" distance to the seal together and by locking the plug compression of the axial sealing area is achieved.
  • a first variant is provided with a groove, by means of which it is mounted on a circumferential collar on one of the connector sleeves and fixed.
  • an outwardly facing rounding or bead is provided, which is compressed in the connector mounting of the second connector sleeve.
  • a second variant shows a slope on the outer sleeve, by means of which the arranged between the two sleeves sealing ring is compressed.
  • a third variant shows in the radial as well as in the axial direction on the main body of the sealing ring circumferential sealing lips, which are also compacted at the latest at the conclusion of the locking.
  • a fourth variant shows an L-shaped angled profile, in which one side is made somewhat beaded, while the axial sealing is performed by a circumferential sealing lip.
  • a plug-in connection 1 of two connector housings is shown for clarity, with a plug-in connector 2 with a mating connector 3 shown here, is mated.
  • the fixation of the two takes place by means of two latching arms 5 on the plug 2, which latch on latching hooks 6 of the mating connector 3.
  • FIG. 2 shows, in an enlarged sectional illustration, a first variant of a sealing ring 10, by means of which one seals the environment Connection of the two connector housing 2, 3 with the connector sleeves 20, 30 can be achieved.
  • two figures 2a and 2b are provided, in which the mating process is illustrated with simultaneous sealing.
  • the plug sleeve 20 is shown above the plug sleeve 30 in the not yet plugged position.
  • the plug sleeve 20 has a collar 21 at the end of a slope 23 is provided, wherein the collar is formed from an inner stop 22 of the sleeve.
  • the plug sleeve 30 of the mating connector 3 also has a collar 31, which is formed from a stop 32 from the wall.
  • an outwardly facing, circumferential collar 35 is provided on which the sealing ring 10 is fixed with a groove 14 formed therein. It is provided to allow the sealing ring abut against the stop 32 with a narrow side, whereby the sealing of the axial region is fulfilled.
  • the sealing ring is provided with a radially outwardly facing rounding 16, which has a larger diameter than the otherwise parallel to the plug sleeve wall extending outer wall of the sealing ring.
  • FIGS. 3a and 3b two representations are likewise provided, by means of which the insertion process is illustrated.
  • a second variant of a sealing ring 10 is shown, which is wrapped around the collar 31 of the plug sleeve 30 and inserted and glued to a conically shaped end 13 in a circumferential gap 37.
  • the collar 21 of the sleeve 20 has a bevel 23 which strikes a bevel 17 of the sealing ring 10 during assembly.
  • FIGS. 4a and 4b show a third variant of a basically "flat" sealing ring 10 with an integrally formed axial sealing region 11 which rests on the stop 34.
  • the sealing ring 10 is wrapped around the collar 31 of the connector sleeve 30 and inserted with its conical end 13 in a circumferential gap 37 and glued.
  • a total of three sealing lips are formed here, of which two sealing lips 15 act radially outward and a sealing lip 15 'axially acting in the insertion direction, on the conical end 13 opposite narrow side is formed.
  • FIGS. 5a and 5b a fourth variant is shown, in which a L-shaped executed sealing ring 10 is plugged and glued on the plug sleeve 30. It is provided on the leg for the axial sealing portion 11 acting in the insertion direction, circumferential sealing lip 15 'on the sealing ring. This sealing lip is pyramid-shaped, in order to still ensure a secure seal with the least possible effort.
  • the laterally outwardly facing leg for the radial sealing portion 12 is provided with a rounding 16 which is compressed during assembly of the collar 21 of the plug sleeve 20 on the plug sleeve 30.
  • the radial sealing component is given again, while the axial sealing portion is met with the stop 22 on the sealing lip 15 '.

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  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

Für die Abdichtung einer Steckverbindung, die aus einem Stecker (2) und einem Gegenstecker (3) gebildet ist und jeweils eine Steckerhülse (20, 30) aufweist, wird eine Gehäusedichtung vorgeschlagen, bei der ein an der Steckerhülse (30) fixierter Dichtring (10) einen axialen Dichtbereich (11) und einen radialen (12) Dichtbereich aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gehäusedichtung für eine Steckverbindung, die aus einem Stecker und einem Gegenstecker gebildet ist und jeweils eine Steckerhülse aufweist.
  • Eine derartige Gehäusedichtung wird benötigt, um bei einer kurzhubigen Verrastung eines Steckers mit einem Gegenstecker eine umweltabdichtende Steckverbindung zu realisieren, ohne dass seitlich auf den Stecker wirkende Kräfte eine Undichtigkeit hervorrufen.
  • Bei der Abdichtung von Gehäuseteilen wird zwischen radial und axial wirkenden Dichtungen unterschieden. Abhängig von der Art der Verriegelung der Gehäuseteile wird entweder das radiale oder das axiale Wirkprinzip favorisiert.
    So werden radial wirkende Dichtungen bei Bajonett- oder Push-Pull-Verriegelungen eingesetzt, während axial wirkende Dichtungen bei Gehäuseteilen verwendet werden, die mit einem Bügel oder Schraubverschluss in axialer Richtung zusammengezogen werden.
    So weist eine rein axial wirkende Dichtung den Nachteil auf, das mindestens dann Undichtigkeiten auftretenden, wenn seitliche, unsymmetrisch wirkende Kräfte an einem der Gehäuseteile auftreten, so dass die Dichtungspressung auf einer Seite erhöht wird und auf der anderen Seite ein Spalt entsteht.
  • Aus der DE 201 06 752 U1 ist eine Radialdichtung für elektrische Steckverbindungen mit einem Dichtspalt mit großen Toleranzen bekannt, die im Inneren der Dichtung einen Hohlraum aufweist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gehäusedichtung für eine elektrische Steckverbindung zu schaffen, die auch bei seitlicher Krafteinwirkung eine wirksame Dichtfunktion gegen Umwelteinflüsse beibehält.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein an der Steckerhülse fixierter Dichtring einen axialen Dichtbereich und einen radialen Dichtbereich aufweist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 - 8 angegeben.
  • Bei der hier gezeigten Steckverbindung, die einer verrastenden Verriegelung zuzurechnen ist, sind relativ kurze Hubbewegungen vorgesehen, die keine übermäßigen axialen Kräfte auf eine Gehäusedichtung ausüben kann.
    Für die erfindungsgemäße Erfindung ist ein aus flexiblem Material geformter Dichtring vorgesehen, der mit entsprechend vorteilhaften Formgebungen in den abdichtenden Bereichen zwischen den Steckerhülsen von einem Stecker und einem Gegenstecker eine relativ kraftfreie und trotzdem abdichtende Wirkung erzielt, wobei vorteilhafterweise die Ausbildung eines axialen und eines radialen Dichtbereiches in einem Dichtring vorgesehen ist.
    Dazu sind mehrere Varianten von Dichtringen vorgesehen, die entweder durch ein Nut-Feder-System auf einer der Steckerhülsen aufgezogen sind oder die mit der Steckerhülse verklebt sind.
    Das Prinzip ist für die radiale Dichtung stets ähnlich, in dem der radiale Anteil des Dichtungsringes etwas breiter gewählt ist, als der Abstand der beiden Hülsen im unmittelbaren Abdichtbereich.
    Bei der axialen Abdichtung werden die beiden Steckerhülsen faktisch auf "Null"-Abstand zur Dichtung aneinander geschoben und durch die Verrastung der Stecker wird eine Verdichtung des axialen Dichtungsbereiches erreicht.
    Eine erste Variante ist mit einer Nut versehen, mittels derer sie auf einem umlaufenden Bund an einer der Steckerhülsen aufgezogen und fixiert ist.
  • Dabei ist eine nach Außen weisende Rundung oder Wulst vorgesehen, der bei der Steckermontage von der zweiten Steckerhülse verdichtet wird.
    Eine zweite Variante zeigt eine Schräge an der äußeren Hülse, mittels derer der zwischen den beiden Hülsen angeordnete Dichtring verdichtet wird.
    Eine dritte Variante zeigt in radialer wie in axialer Richtung am Grundkörper des Dichtringes umlaufende Dichtlippen auf, die spätestens mit Abschluss der Verrastung ebenfalls verdichtet werden.
    Eine vierte Variante zeigt ein L-förmig gewinkeltes Profil auf, bei dem eine Seite etwas wulstiger ausgeführt ist, während die axiale Abdichtung durch eine umlaufende Dichtlippe erfolgt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Steckverbindung eines Steckers mit einem Gegenstecker,
    • Fig. 2 eine erste Variante eines Dichtringes mit einer Rundung,
    • Fig. 3 eine zweite Variante eines Dichtringes mit einer Schräge,
    • Fig. 4 eine dritte Variante eines Dichtringes mit integrierten Dichtlippen, und
    • Fig. 5 eine vierte Variante mit einem L-förmigen Dichtring.
  • Für die folgende Figurenbeschreibung ist anzumerken, dass alle Varianten der Dichtringe 10 sowie der Steckerhülsen 20, 30 zum einfacheren Verständnis mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, wobei spezielle Funktionen jedoch unterschiedliche Bezugszeichen aufweisen.
  • In der Fig. 1 ist zur Übersicht eine Steckverbindung 1 von zwei Steckverbindergehäusen dargestellt, wobei ein zu steckender Stecker 2 mit einem hier gezeigten, anzuflanschenden Gegenstecker 3 zusammengefügt ist.
    Die Fixierung der beiden erfolgt mittels zweier Rastarme 5 am Stecker 2, die an Rasthaken 6 des Gegensteckers 3 verrasten.
  • In der Fig. 2 ist in einer vergrößerten Schnittdarstellung eine erste Variante von einem Dichtring 10 gezeigt, mittels der eine die Umwelt abdichtende Verbindung der beiden Steckergehäuse 2, 3 mit den Steckerhülsen 20, 30 erzielbar ist.
    Dazu sind zwei Figuren 2a und 2b vorgesehen, in denen der Steckvorgang bei gleichzeitiger Abdichtung verdeutlicht wird.
    In der Fig. 2a ist in der noch nicht gesteckten Position die Steckerhülse 20 oberhalb der Steckerhülse 30 gezeigt.
    Die Steckerhülse 20 weist einen Kragen 21 auf an dessen Ende eine Schräge 23 vorgesehen ist, wobei der Kragen ab einem innenliegenden Anschlag 22 aus der Hülse herausgeformt ist.
    Die Steckerhülse 30 des Gegensteckers 3 weist ebenfalls einen Kragen 31 auf, der ab einem Anschlag 32 aus der Wandung herausgeformt ist. Darüber hinaus ist ein nach außen weisender, umlaufender Bund 35 vorgesehen, an dem der Dichtring 10 mit einer darin eingeformten Nut 14 fixiert ist.
    Dabei ist vorgesehen, den Dichtring mit einer Schmalseite gegen den Anschlag 32 anstoßen zu lassen, womit die Abdichtung des axialen Bereiches erfüllt ist.
    Der Dichtring ist mit einer radial nach außen weisende Verrundung 16 versehen, die einen größeren Durchmesser aufweist, als die sonst parallel zur Steckerhülsenwandung verlaufende Außenwand des Dichtringes.
    Bei der Montage der beiden Steckerhülsen, trifft die Schräge 23 der Steckerhülse 20 zunächst auf die Verrundung 16 des Dichtringes 10, und verdichtet das elastische Material bis die Hülse 20 mit dem Anschlag 22 an das freie Ende 18 des Dichtringes anschlägt.
    Da abschließend beide Stecker miteinander verrastet werden, wird der Anschlag 22 der Hülse 20 nochmals gegen das freie Ende 18 des Dichtringes gedrückt, so dass damit die Abdichtung des axialen Bereiches abgeschlossen ist, während der radiale Anteil der Abdichtung von der Rundung 16 gegen den Kragen 21, bzw. gegen den Kragen 31 der inneren Steckerhülse 30 vollzogen-ist.
    Ein weiterer Anschlagpunkt zur Abdichtung ist mit der Nut 14 des Dichtringes 10 gegen den Bund 35 der Steckerhülse 30 gegeben.
    (Siehe auch Fig. 2b)
  • In den Fig. 3a und 3b sind ebenfalls zwei Darstellungen vorgesehen, mittels derer der Steckvorgang verdeutlicht wird.
    Dabei ist eine zweite Variante eines Dichtringes 10 gezeigt, der um den Kragen 31 der Steckerhülse 30 herumgelegt ist und mit einem konisch geformten Ende 13 in einem umlaufenden Spalt 37 eingefügt und verklebt ist. Oberhalb des konischen Endes liegt der Dichtring mit dem axialen Dichtbereich 11 - einem vorspringen nahezu quadratischen Dichtringteil - auf dem außenliegenden Anschlag 34 der Hülse 30 auf.
    Der Kragen 21 der Hülse 20 weist eine Schräge 23 auf, die bei der Montage auf eine Schräge17 des Dichtringes 10 trifft. Beim weiteren Aufschieben wird die außenliegende Wand des Dichtringes von der vorbeigleitenden Wand des Kragens 21 zunehmend verdichtet, bis der Anschlag 24 auf dem axialen Dichtbereich 11 aufliegt, wie in der Fig. 3b gezeigt.
    Beim weiteren Verrastungsvorgang, wie bereits in Fig. 2 beschrieben, trifft die, aufgrund der Schräge 23 relativ schmale Anschlagseite 24 der Steckerhülse 20 auf den axialen Anteil 11 des Dichtringes, während die Verdichtung des Dichtringes durch den Kragen 21 und 31 die radiale Abdichtung bewirken.
  • In den Fig. 4a und 4b ist eine dritte Variante eines prinzipiell "flachen" Dichtringes 10 mit einem angeformten axialen Dichtbereich 11 gezeigt, der auf dem Anschlag 34 aufliegt.
    Der Dichtring 10 ist um den Kragen 31 der Steckerhülse 30 herumgelegt und mit seinem konisch geformten Ende 13 in einem umlaufenden Spalt 37 eingefügt und verklebt.
    An dem radialen Dichtbereich 12 sind hier insgesamt drei Dichtlippen angeformt, von denen zwei Dichtlippen 15 radial nach Außen wirken und eine Dichtlippe 15' axial in Steckrichtung wirkend, auf der dem konischen Ende 13 entgegengesetzten Schmalseite angeformt ist.
    Bei der Montage werden zunächst die beiden radial wirkenden Dichtlippen 15 des Dichtringes 10 gegen die Innenseite des Kragens 21 der Steckerhülse 20 gedrückt, bis auch die axial wirkende Dichtlippe 15' von dem Anschlag 22 beaufschlagt wird. Damit ist eine axial und eine radial wirkende Abdichtung zwischen den beiden Steckerhülsen erfüllt.
  • In den Fig. 5a und 5b ist eine vierte Variante dargestellt, bei der ein L-förmig ausgeführter Dichtring 10 auf der Steckerhülse 30 aufgesteckt und verklebt ist.
    Dabei ist auf dem Schenkel für den axialen Dichtbereich 11 eine in Steckrichtung wirkende, umlaufende Dichtlippe 15' an dem Dichtring vorgesehen. Diese Dichtlippe ist pyramidenförmig ausgebildet, um bei möglichst geringem Kraftaufwand trotzdem eine sichere Abdichtung zu gewährleisten.
    Der seitlich nach Außen weisende Schenkel für den radialen Dichtanteil 12 ist mit einer Rundung 16 versehen, die bei der Montage von dem Kragen 21 der Steckerhülse 20 auf der Steckerhülse 30 verdichtet wird. Damit ist wieder der radiale Dichtanteil gegeben, während der axiale Dichtanteil mit dem Anschlag 22 auf die Dichtlippe 15' erfüllt ist.

Claims (8)

  1. Gehäusedichtung für eine Steckverbindung, die aus einem Stecker (2) und einem Gegenstecker (3) gebildet ist und jeweils eine Steckerhülse (20, 30) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
    dass ein an der Steckerhülse (30) fixierter Dichtring (10) einen axialen Dichtbereich (11) und einen radialen (12) Dichtbereich aufweist.
  2. Gehäusedichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dichtring (10) mittels einer Nut (14) an einem Bund (35) in der Steckerhülse (30) fixiert ist.
  3. Gehäusedichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem Dichtring (10) ein konisches Ende (13) angeformt ist.
  4. Gehäusedichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dichtring (10) mindestens eine umlaufende, radial ausgebildete Dichtlippe (15) aufweist.
  5. Gehäusedichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dichtring (10) eine umlaufende, axial ausgebildete Dichtlippe (15') aufweist.
  6. Gehäusedichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass er Dichtring (10) in einer Spalte (37) an der Steckerhülse (30) verklebt ist.
  7. Gehäusedichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dichtring (10) eine nach außen weisende Rundung (16) aufweist.
  8. Gehäusedichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dichtring (10) eine Schräge (17) aufweist.
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