EP2084950B1 - Verfahren und einrichtung zum elektrischen anschliessen eines in einem umgehäuse enthaltenen funktionselementes - Google Patents
Verfahren und einrichtung zum elektrischen anschliessen eines in einem umgehäuse enthaltenen funktionselementes Download PDFInfo
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- EP2084950B1 EP2084950B1 EP07818665A EP07818665A EP2084950B1 EP 2084950 B1 EP2084950 B1 EP 2084950B1 EP 07818665 A EP07818665 A EP 07818665A EP 07818665 A EP07818665 A EP 07818665A EP 2084950 B1 EP2084950 B1 EP 2084950B1
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- H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
Definitions
- the invention relates to a device according to the preamble of the main claim.
- Such a device is from the EP 1503 480 A1 known as a device for receiving a motor vehicle fan motor in a surrounding housing, whose wall is provided with a hollow cylindrical passage opening for connecting a cable-terminated plug to the motor.
- the passage opening is in accordance with the state of the art there referenced by the plug inside the housing by means of a latching in the form of tensile stress on the cable behind the passage opening barb-like spreading tabs behind.
- Such a construction is discarded as inappropriate and instead relocated the location of the catch to the outside of the enclosure, where it engages behind a specially designed for this purpose on the housing, this projecting tab.
- the entrance opening behind it into the surrounding housing itself is surrounded by an elastic sealing bead.
- Such constructive separation of mounting and sealing functions basically increases the mounting dimensions, is mechanical at least less resilient than the engaging behind the housing itself, and complicates the mating process, because it must be performed by two successively spaced round holes.
- the electrical functional element is typically a sensor (for example an optoelectronic pulse generator) or an actuator (for example an electromotive actuating element), in particular for use in a motor vehicle.
- a functional element eg according to FIG DE 10 2005 021 767 A1 a motor for actuating the parking brake of a motor vehicle
- the functional element is typically equipped with plugs for receiving the mating connector of a prefabricated multicore cable inside the enclosure, which leads to a connector strip at the periphery of the surrounding housing.
- the invention is based on the technical problem to promote a space-saving, easy to handle and reliable sealing connection of an external connector to a functional element in the interior of a Umgepuses.
- the plug is not inserted through a passage opening that already traverses the wall, but at a barrier that is recognizable as such, initially still with, for example, a barrier spanning the smaller base of the hollow-cone-shaped passage opening, e.g. in the form of a spray skin - at least partially closed predetermined breaking point to expand the passage opening in the course of the mating process on the necessary geometry or even break up.
- a barrier spanning the smaller base of the hollow-cone-shaped passage opening, e.g. in the form of a spray skin - at least partially closed predetermined breaking point to expand the passage opening in the course of the mating process on the necessary geometry or even break up.
- edges of the passage opening thus created that is about the sprayed skin, then nestle tightly in the direction of insertion against the outer lateral surface of the sword-shaped or pin-shaped mating connector, thereby forming not only an even more effective seal but also good vibration damping; whereby the connector on the functional element mechanically relieved, so it is additionally secured.
- the baffle is in the form of a bead with a rigid or at least not too easily deformable baffle. a nose or a circumferential annular flange equipped, which comes to rest after penetrating the enclosure wall in the space in front of the plug, so behind the passage opening.
- This baffle has a cross section at most as small as the smallest diameter of the passage opening in the wall of the housing which is penetrated by the mating connector, so that it can be forced through the latter during the mating process by reversibly deforming the baffle and / or the passage opening.
- the chicane is not only a cable or vibration-induced sliding back out of the surrounding housing, and thus practically prevented from the plug on the functional element out, or at least considerably more difficult, so this direct plug connection of the external cable to the functional element mechanically secured without the functional element for it specially expensive appliance plug with pull-out fuses would have to have;
- the thickening of the chicane as a result of their investment against the interior of the housing towards the edge of the passage opening to their reliable seal against, for example, corrosive environmental influences as soon as the external mating connector has shifted slightly due to cable or under vibration, while maintaining its insertion position, slightly.
- FIGURE of the drawing shows in broken off cross-section two variants of mechanical safety baffles on through a housing wall through directly into the functional element engaging connectors.
- each functional element 13 is equipped near the wall 12 with simple bush-shaped device Steckem 14, the wall 12 towards open space to her, preferably as outlined at right angles to her open.
- External cables 15 are assembled with sufficiently long pin or sword-shaped mating plug 16, which, as outlined by the wall 12, the distance to the respective functional element 13 bridging directly into the associated connector 14 of the functional element 13 engage.
- the respective wires of a cable 15 may be connected to the mating connector 16 receiving header 17 to its associated mating connector 16, which is like a rough comb gezinkt by a series of holes (Durchtrittsöfnungen 18) in the wall 12 into the interior of the outer housing 11 and there engage in associated connector 14.
- the passage openings 18 are preferably formed as sketched hollow-frustoconical opening to the outside.
- Each such passage opening 18 may be prefabricated throughout, or barren but have a barrier such as a spray skin 19 as from the mating connector 16 in the course of the mating process yet to be expanded or even to be pierced predetermined breaking point.
- the mating connector 16 with a radially projecting from its lateral surface, applying integrally formed or applied chicane 20 as sketched out in the form of a bead or a nose.
- this spray skin 19 in accordance with the cross-sectional geometry of the currently introduced mating connector 16 pierced, ie widened or even pierced. Their ruptured edges nestle then (as sketched in the drawing right) bending elastic in the direction of insertion to the outer surface of the mating connector 16 close to.
- This bearing direction brakes at least one possible tendency to slip out of the plug 14 under tensile stress of its cable 15; and upon further return movement finally wedged then the break-up edges of the spray skin 19 behind the smaller diameter of the inner access to the hollow truncated cone-shaped passage opening 18, which provides a ring-acting and therefore even more hermetic seal.
- the cable 15 acts in the direction of insertion against the cable in the case of mechanical tensile stress Mantle surface of the mating connector 16 cuddly fracture edge as a retraction lock with improved sealing and vibration damping, especially at the fracture margin still engaging behind annular chicane 21st
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptsanspruches.
- Eine derartige Einrichtung ist aus der
EP 1503 480 A1 als Vorrichtung zur Aufnahme eines Kraftfahrzeug-Gebläsemotors in einem Umgehäuse bekannt, dessen Wandung mit einer hohlzylindrischen Durchtrittsöffnung zum Anschließen eines kabelkonfektionierten Steckers an den Motor versehen ist. Die Durchtrittsöffnung wird nach dem dort referierten Stand der Technik vom Stecker innerhalb der Gehäusewandung mittels einer Verrastung in Form von bei Zugbeanspruchung des Kabels hinter der Durchtrittsöffnung widerhakenähnlich aufspreizenden Laschen hintergriffen. Solch eine Konstruktion wird aber als unzweckmäßig verworfen und stattdessen die Lage der Verrastung nach außerhalb des Umgehäuses verlegt, wo sie eine eigens dafür an das Gehäuse, von diesem abstehend anzuformende Lasche hintergreift. Die dahinter gelegene Eintrittsöffnung in das Umgehäuse selbst ist von einem-elastischen Dichtungswulst umgeben. Solche konstruktive Trennung von Halterungs- und Dichtungsfunktionen vergrößert grundsätzlich die Einbaumaße, ist mechanisch jedenfalls weniger belastbar, als das Hintergreifen der Gehäusewandung selbst, und verkompliziert den Steckvorgang, weil der durch zwei hintereinander beabstandete Rundlöcher hindurch ausgeführt werden muß. - Bei dem elektrischen Funktionselement handelt es sich im Rahmen vorliegender Erfindung typischerweise um einen Sensor (etwa einen optoelektronischen Impulsgeber) oder um einen Aktor (etwa ein elektromotorisches Stellelement), insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug. Regelmäßig ist ein derartiges Funktionselement (z.B. gemäß
DE 10 2005 021 767 A1 ein Motor zum Betätigen der Parkbremse eines Kraftfahrzeuges), zumal wenn es Bestandteil einer Funktionsgruppe ist, zur Montageerleichterung und zum Schutz gegen Umwelteinflüsse von einem demzufolge nicht nur den Motor aufnehmenden Umgehäuse umgeben, das dann seinerseits erst, komplett bestückt, in seiner Arbeitsumgebung montiert wird. Das Funktionselement ist typischerweise mit Steckern zur Aufnahme der Gegenstecker eines konfektionierten mehradrigen Kabels im Innern des Umgehäuses ausgestattet, das zu einer Steckerleiste an der Peripherie des Umgehäuses führt. Dort wird mittels eines Steckers ein externes Kabel angeschlossen, das dann direkt oder über ein Bus-Interface etwa an einen Prozessor zur Sensor-Datenverarbeitung oder zur Aktuator-Steuerung führt. - Der Erfindung liegt die technische Problemstellung zugrunde, einen platzsparenden, einfach handhabbaren und zuverlässig dichtenden Anschluss eines externen Steckers an ein Funktionselement im Innern eines Umgehäuses zu fördern.
- Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebenen wesentlichen Merkmale gelöst. Danach ist eine zum Innern des Umgehäuses hin sich verjüngende Durchtrittsöffnung in der vom Stecker durchgriffenen Wand des Umgehäuses als Einführhilfe vorgesehen.
- Insbesondere kann vorgesehen sein, den Stecker nicht durch eine bereits die Wand durchquerende Durchtrittsöffnung hindurch zu stecken, sondern an einer als solchen erkennbaren, zunächst noch - etwa mit einer die kleinere Basis der hohlkegelstumpfförmigen Durchtrittsöffnung überspannenden Barriere z.B. in Form einer Spritzhaut - wenigsten teilweise verschlossenen Sollbruchstelle die Durchtrittsöffnung im Zuge des Steckvorganges auf die dafür notwendige Geometrie aufzuweiten bzw. überhaupt erst aufzubrechen. Das hat beides den Vorteil, dass sich die Geometrie der tatsächlich genutzten Durchtrittsöffnung an die im Einzelfalle gegebene Querschnittsgeometrie des Gegensteckers optimal abdichtend anpasst. Die Ränder der so geschaffenen Durchgangsöffnung, also etwa der Spritzhaut, schmiegen sich dann in Steckrichtung eng gegen die Außenmantelfläche des schwert- oder stiftförmigen Gegensteckers an und bilden dadurch neben einer noch wirkungsvolleren Abdichtung auch eine gute Schwingungsdämpfung; wodurch die Steckverbindung am Funktionselement mechanisch entlastet, also zusätzlich gesichert wird.
- Üblicherweise wird das mit einem einfachen scheiden- oder buchsenförmigen Stecker ausgestattete Funktionselement derart in der Nachbarschaft der Wand des etwa im Kunststoff-Spritzguß erstellten Umgehäuses plaziert, daß der durch das Umgehäuse hindurchgesteckter schwert- oder stiftförmiger (Gegen-)Stecker des externen Kabels direkt in den zugeordneten (Geräte-)Stecker am Funktionselement im Innern des Umgehäuses eingreift. Dieser interne Stecker ist hinsichtlich seiner Steckrichtung im Wesentlichen orthogonal zum Querschnitt der Gehäusewand-Durchtrittsöffnung für den externen Stecker orientiert. Wie aus dem gattungsbildenden Stand der Technik als solches bekannt, besteht zwischen dem internen Stecker und der Innenseite des Umgehäuses in der Nachbarschaft seiner Durchtrittsöffnung für den externen Stecker ein Freiraum.
- Damit die Steckverbindung sich bei mechanischer Zuglast auf dem Kabel des externen, die Wand des Umgehäuses durchgreifenden Gegensteckers nicht wieder löst, was schwerwiegende betriebstechnische Konsequenzen zur Folge haben kann, ist der mit einer starren oder jedenfalls nicht zu leicht verformbaren Schikane etwa in Form eines Wulstes, einer Nase oder eines umlaufenden Ringflansches ausgestattet, die nach Durchdringen der Umgehäuse-Wand in den Freiraum vor dem Stecker, also hinter der Durchtrittsöffnung zu liegen kommt. Diese Schikane weist einen höchstens so geringfügig größeren Querschnitt als der kleinste Durchmesser der Durchtrittsöffnung in der vom Gegenstecker durchgriffenen Wand des Umgehäuses auf, daß sie im Zuge des Steckvorganges noch unter reversibler Verformung der Schikane und/oder der Durchtrittsöffnung durch letztere hindurch gezwängt werden kann.
- Durch die Schikane ist nicht nur ein kabelzug- oder schwingungsbedingtes Zurückgleiten aus dem Umgehäuse, und damit aus dem Stecker am Funktionselement, heraus praktisch unterbunden oder zumindest ganz wesentlich erschwert, also diese direkte Steckverbindung des externen Kabels zum Funktionselement mechanisch gesichert, ohne daß das Funktionselement dafür eigens kostspieligere Gerätestecker mit Auszugsicherungen aufweisen müßte; vor allem führt die Aufdickung der Schikane infolge ihrer Anlage gegen den zum Gehäuseinnern hin gelegenen Rand der Durchtrittsöffnung zu deren zuverlässiger Abdichtung gegen beispielsweise korrodierende Umwelteinflüsse, sobald der externe Gegenstecker sich infolge Kabelzugs oder unter Schwingungseinflüssen, unter Beibehaltung seiner Steckstellung, geringfügig zurück verlagert hat.
- Ergänzende Weiterbildungen und Alternativen ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch hinsichtlich deren Vorteilen, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung nicht ganz maßstabsgerecht und auf das Funktionswesentliche abstrahiert skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt im abgebrochen Querschnitt zwei Varianten mechanischer Sicherungs-Schikanen an durch eine Gehäusewand hindurch direkt in das Funktionselement eingreifenden Steckverbindern.
- In ein Umgehäuse 11 sind nahe einer seiner Wände 12 in diesem Beispielsfalle zwei Funktionselemente 13 oben erläuterter. Art nebeneinander eingebaut. Jedes Funktionselement 13 ist nahe der Wand 12 mit einfachen buchsenförmigen Geräte-Steckem 14 ausgestattet, die sich zur Wand 12 hin unter Freiraum zu ihr, vorzugsweise wie skizziert rechtwinklig zu ihr orientiert, öffnen. Externe Kabel 15 sind mit hinreichend langen stift- oder schwertförmigen Gegensteckem 16 konfektioniert, die wie skizziert durch die Wand 12 hindurch den Abstand zum jeweiligen Funktionselement 13 überbrückend direkt in die zugeordneten Stecker 14 des Funktionselementes 13 eingreifen. Die jeweiligen Adern eines Kabels 15 können bei einer die Gegenstecker 16 aufnehmenden Steckleiste 17 an die ihnen zugeordneten Gegenstecker 16 angeschlossen sein, die so nach Art eines groben Kammes gezinkt durch eine Reihe von Löchern (Durchtrittsöfnungen 18) in der Wand 12 hindurch ins Innere des Umgehäuses 11 und dort in zugeordnete Stecker 14 eingreifen.
- Als Einführhilfe sind die Durchtrittsöffnungen 18 vorzugsweise wie skizziert hohlkegelstumpfförmig sich nach außen öffnend ausgebildet. Jede solche Durchtrittsöffnung 18 kann durchgehend vorgefertigt sein, öder aber eine Barriere wie etwa eine Spritzhaut 19 als vom Gegenstecker 16 im Zuge des Steckvorganges erst noch aufzuweitende oder gar erst zu durchstoßende Sollbruchstelle aufweisen.
- Vorzugsweise jedenfalls zum Bestücken einer schon hinreichend offenen Durchtrittsöffnung 18 (wie in der Zeichnung links ersichtlich) ist der Gegenstecker 16 mit einer radial von seiner Mantelfläche vorragenden, auftragend angeformten oder applizierten Schikane 20 etwa wie skizziert in Form eines Wulstes oder einer Nase ausgestattet. Da sie der Steckrichtung entgegen rampenförmig radial bezüglich der Längserstreckung des Gegensteckers 16 ansteigt, läßt sie sich im Zuge des Steckvorganges zum Stecker 14 hin durch die an sich etwas zu enge Durchtrittsöffnung 18 unter elastischer Verformung von Schikane 20 und/oder Öffnung 18 hindurch zwängen; woraufhin diese dann im Freiraum zwischen Stecker 14 und Wand 12 gelegene Schikane 20 ein Zurückgleiten ihres Gegensteckers 16, aus seinem Stecker 14 wieder hinaus, infolge Anlage der steileren Flanke gegen das Innere der durchgriffenen Wand 12 zuverlässig unterbindet.
- Zumal wenn jene zur Wand 12 hin gelegene, steilere Flanke der Schikane 20 ebenfalls (aber zu der anderen entgegengesetzt, also nun in Steckrichtung) spitzwinklig gegenüber der Längsachse des Gegensteckers 16 geneigt ist, führt eine Zugbelastung auf das Kabel 15, unter seitlicher Verlagerung des Gegensteckers 16 im zum Innern des Gehäuses 11 hin gelegenen kleineren Durchmesser der trichterförmigen Öffnung 18, zu einem Verkeilen, also zu einer wünschenswerten Abdichtung der Durchsteck-Öffnung 18 und damit des Inneren des Umgehäuses 11 gegen Umwelteinflüsse.
- Bei einer zunächst wenigstens teilweise von einer Barriere in Form etwa von einer Spritzhaut 19 als Sollbruchstelle geschlossenen Durchtrittsöffnung 18 in der Wand 12 wird im Zuge des Steckvorganges diese Spritzhaut 19 nach Maßgabe der Querschnittsgeometrie des aktuell eingeführten Gegensteckers 16 durchstoßen, also aufgeweitet oder überhaupt erst durchlocht. Deren aufgebrochenen Ränder schmiegen sich dann (wie in der Zeichnung rechts skizziert) biegeelastisch in Steckrichtung an die Außenmantelfläche des Gegensteckers 16 dicht an. Diese Anlagerichtung bremst zumindest eine etwaige Tendenz zum Herausgleiten aus dem Stecker 14 bei Zugbeanspruchung seines Kabels 15; und bei weiterer Rückbewegung verkeilen sich schließlich die dann umgestülpten Bruchränder der Spritzhaut 19 hinter dem kleineren Durchmesser des inneren Zugangs zur hohlkegelstumpfförmigen Durchtrittsöffnung 18, was eine ringsum wirkende und deshalb noch hermetischere Abdichtung erbringt.
- Die Wirkung dieser zugleich den Zugang zum Innern des Umgehäuses 11 abdichtende Ausziehsicherung wird noch verstärkt, wenn auch hier der Gegenstecker 16 mit einer Schikane 21 ausgestattet ist, etwa wie skizziert mit einem etwas radial vorspringend umlaufenden, ringförmigen Wulst oder Kragen.
- Funktionselemente 13 mit funktional einfach ausgelegten buchsenförmigen Steckern 14 erfahren so, trotz fehlender Ausziehsicherung am jeweiligen Stecker 14 selbst, eine mechanisch und elektrisch zuverlässige Kontaktierung direkt zu einem externen Kabel 15, wenn das Kabel 15 mit einem stift- oder schwertförmigen Gegenstecker 16 konfektioniert ist, der, erfindungsgemäß mit einer radial vorstehenden Rückzieh-Schikane 20, 21 eine Durchtrittsöffnung 18 in der Wand 12 eines Umgehäuses 11 abdichtend hintergreifend, unmittelbar in den Geräte-Stecker 14 eingreift. Wenn beim Steckvorgang noch eine die Durchtrittsöffnung 18 zunächst wenigstens teilweise verschließende Barriere, insbesondere eine Spritzhaut 19, in ihrer Öffnung nach Maßgabe der Durchmessergeometrie des Gegensteckers 16 aufgeweitet oder gar nun erst durchbrochen wird, wirkt bei mechanischer Zugbeanspruchung des Kabels 15 deren in Steckrichtung sich an die Mantelfläche des Gegensteckers 16 anschmiegender Bruchrand als eine Rückziehsperre mit verbesserter Abdichtung und Schwingungsdämpfung, zumal bei einer den Bruchrand noch hintergreifenden ringförmigen Schikane 21.
-
- 11
- Umgehäuse
- 12
- Wand (von 11)
- 13
- Funktionselement (in 11 neben 12)
- 14
- Stecker (an 13)
- 15
- Kabel
- 16
- Gegenstecker (zu 14 an 15)
- 17
- Steckleiste (für 16-16)
- 18
- Durchtrittsöffnung (für 16 in 12)
- 19
- Spritzhaut (über 18)
- 20
- Schikane (nasenförmig an 16)
- 21
- Schikane (ringförmig an 16)
Claims (7)
- Einrichtung mit ein Umgehäuse (11) durchgreifender Steckverbindung aus Stecker (14) und Gegenstecker (16), zum elektrischen Anschließen eines in das Umgehäuse (11) eingebauten Funktionselementes (13), das mit dem Stecker (14) ausgestattet ist, in den der Gegenstecker (16) eines damit konfektionierten externen Kabels (15) durch eine Durchtrittsöffnung (18) in der Wand (12) des Umgehäuses (11), hindurch direkt eingreift, wobei der Gegenstecker mit einer Rückziehschikane ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wand (12) für den Durchgriff des mit einer Rückzieh-Schikane (20, 21) ausgestatteten Gegensteckers (16) eine Durchtrittsöffnung (18) vorgesehen ist, die sich nach außen, aus dem Umgehäuse (11) heraus orientiert, aufweitet.
- Einrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung (18) mit einer vom Gegenstecker (16) aufgeweiteten oder aufgebrochen Barriere versehen ist, deren Ränder sich an den Gegenstecker (16) anschmiegen.
- Einrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung (18) zum Innern des Umgehäuses (11) hin mit einer vorgelochten oder mit einer geschlossenen und aufzubrechenden Spritzhaut (19) als Barriere überspannt ist.
- Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine hohlkegelstumpfförmige Durchtrittsöffnung (18) vorgesehen ist.
- Einrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriere die kleinere Basis der Durchtrittsöffnung (18) überspannt.
- Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Gegenstecker (16), der mit einer Rückzieh-Schikane (20, 21) durch die Durchtrittsöffnung (18) in der Wand (12) des Umgehäuses (11) hindurch greift, wobei die Schikane (20, 21) in einem Freiraum zwischen dem Stecker (14) des Funktionselementes (13) und der Durchtrittsöffnung (18) in der Gehäuse-Wand (12) gelegen ist, dadurch gekennzeichnet, dass nasen- und/oder ringförmige Schikanen (20, 21) vorgesehen sind.
- Einrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schikane (20, 21) am Gegenstecker (16) hinter der Durchtrittsöffnung (18) gegen die Wand (12) abdichtend anliegt.
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