DE10048062A1 - Dichtelement für eine elektrische Steckvorrichtung - Google Patents

Abstract

Ein Dichtelement (13) für eine elektrische Steckvorrichtung (10) ist so auszubilden, daß bei einem Koppeln eines ersten Steckverbinders (11) und eines zweiten Steckverbinders (12) der Steckvorrichtung (10) diese hinsichtlich ihrer Dichtung funktionsfähig bleibt. DOLLAR A Hierzu weist das aus einem Elastomer bestehende Dichtelement (13), das aus einem Grundkörper (21) mit rechteckförmiger Querschnittsfläche und aus diesem hervorragenden Lamellen (24) besteht, eine Dimensionierung des Grundkörpers (21) der Art auf, daß die Verhältniszahl zwischen seiner axial verlaufenden Höhe H und seiner radial verlaufenden Breite B kleiner als oder gleich 8 ist. Des weiteren ist der Grundkörper (21) in einer Ausnehmung (17) am ersten Steckverbinder (11) lagegesichert eingesetzt. DOLLAR A Das Dichtelement (13) ist insbesondere für den Einsatz in der Automobilindustrie vorgesehen.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Dichtelement für eine elektrische Steckvorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1. Ein solches Dichtelement ist durch die DE 197 43 104 A1 bei einem elektrischen Steckverbinder, der als Teil einer elektrischen Steckvorrichtung mit einem Gegenstecker in lösbarer Weise koppelbar ist, bekannt.

Das Dichtelement ist als eine umlaufende, geschlossene Radialdichtung ausgebildet, die mittelbar an einem Gehäuse des Steckverbinders auf einem Bund gelagert ist. Das Dichtelement weist einen Grundkörper mit im wesentlichen rechteckförmiger Querschnittsfläche auf. Außenliegend erheben sich aus dem Grundkörper mehrere, axial beabstandete, radial gerichtete Dichtlippen.

Beim Zusammenführen des Steckverbinders mit dem Gegenstecker kommen die Dichtlippen in kraftschlüssige Anlage an eine Innenseite einer Führungshülse des Gegensteckers, der in einen korrespondierenden Führungskanal des Steckverbinders eingeschoben wird. Ein axiales Verschieben des Dichtelements in Einsteckrichtung des Führungsbundes wird dabei durch eine Schulter verhindert, die den Grundkörper partiell abstützt.

Bei Steckvorrichtungen, die aufgrund von Miniaturisierungsbestrebungen nur ein sehr kleines Bauvolumen aufweisen dürfen, kann es bei geringem radialen Freiraum zwischen dem Bund des Steckverbinders und der Innenseite der Führungshülse des Gegensteckers, der dann nur eine geringe Bauhöhe des Dichtelements erlaubt, zu Funktionsstörungen an dem Dichtelement kommen. Wenn, um die zulässige Höhe des Dichtelements noch erhalten zu können, der Grundkörper sehr dünn ausgelegt wird, so wird dessen Steifigkeit so gering, daß eine sichere Kopplung der Steckverbindung nicht mehr gewährleistet ist. Es kommt dann beim Aufschieben der Führungshülse auf das Dichtelement zu einem Aufwerfen der Dichtung.

Eine so gestauchte Dichtung behindert das vollständige Schließen der Steckvorrichtung und führt zu deren Undichtheit.

Wird hingegen der Grundkörper mit entsprechender Bauhöhe ausreichend steif ausgebildet und als Ausgleich die Dichtlippen mit geringer Bauhöhe ausgeformt, so kann das Schließen der Steckvorrichtung ohne ein Verwerfen des Dichtelements bestimmungsgemäß vorgenommen werden, allerdings nur auf Kosten einer unzureichenden Dichtungspressung des Dichtelements.

Für eine funktionsfähige Steckvorrichtung ist sowohl eine Verwerfung des Dichtelements als auch dessen unzureichende Dichtwirkung unerwünscht.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Dichtelement für eine elektrische Steckvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten in zufriedenstellendem Maß verhindert werden. Dazu ist das Dichtelement in seinem Grundkörper derart dimensioniert, daß dieser eine Verhältniszahl zwischen seiner axial verlaufenden Höhe H und seiner radial verlaufenden Breite B aufweist, die kleiner als oder gleich 8 ist.

Damit ist gewährleistet, daß der Grundkörper auch bei einer axialen Beaufschlagung der aus ihm herausragenden Dichtglieder ohne Verwerfungen bleibt und das Dichtelement für eine sichere Abdichtung der Steckvorrichtung die erforderliche Eigensteifigkeit aufweist.

Zudem ist das Dichtelement zumindest mit seinem Grundkörper in einer am ersten Steckverbinder ausgebildeten Ausnehmung eingesenkt. Durch diese Einfassung erfährt das Dichtelement eine unterstützende Formstabilisierung, die eine Redundanz gegen eine Verwerfung des Dichtelements beim Koppeln der beiden Steckverbinder bildet.

Damit sind die Voraussetzungen für eine abgesicherte Dichtwirkung des Dichtelements an der Steckvorrichtung gegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der Figurenbeschreibung näher erläutert.

Jeweils in einer Schnittdarstellung ist in der Fig. 1 ausschnittsweise eine Steckvorrichtung und in der Fig. 2 ein Dichtelement gezeigt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Eine elektrische Steckvorrichtung 10 nach der Fig. 1 weist als Hauptbestandteile einen ersten Steckverbinder 11, einen zweiten Steckverbinder 12 und ein Dichtelement 13 auf. Die beiden Steckverbinder 11, 12 sind miteinander reversibel koppelbar, wobei das Dichtelement 13 die zusammengefügten Steckverbinder 11, 12 gegeneinander abdichtet und so die Steckvorrichtung 10 vor äußeren Einflüssen, insbesondere Spritzwasser schützt.

Der erste Steckverbinder 11 weist ein langgezogenes Steckergehäuse 14 aus Kunststoff auf. In bekannter und nicht mehr dargestellter Weise sind in dem ersten Steckverbinder 11 Kontaktelemente zur Kontaktierung mit Gegenkontaktelementen des nur ansatzweise gezeigten zweiten Steckverbinders 12 vorhanden. Die Anzahl und Anordnung der Kontaktelemente bestimmt die Querschnittsfläche des Steckergehäuses 14. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist sie in nicht dargestellter Weise ansatzweise kreisförmig; alternativ könnte sie beispielsweise auch ansatzweise rechteckförmig mit gerundeten Eckbereichen sein.

Das Steckergehäuse 14 enthält einen dem zweiten Steckverbinder 12 zugewandten länglichen Führungsbund 16, dessen Querschnittsfläche über dem Längsverlauf, nur bereichsweise reduziert durch eine zwischenliegende Ausnehmung 17, konstant ist. Die Ausnehmung 17 ist als eine Ringnut 18 mit rechteckförmiger Querschnittsfläche ausgebildet. In die Ringnut 18 ist in gedehntem, rückfedernden Zustand das Dichtelement 13 aus einem Elastomer eingesetzt, das in der Fig. 2 separat dargestellt ist.

Das Dichtelement 13 ist ringförmig geformt. Es weist einen Grundkörper 21 mit rechteckförmiger Querschnittsfläche auf, dessen axiale Erstreckung in der Fig. 2 mit H für sein Höhe und dessen radiale Erstreckung hier mit B für seine Breite bezeichnet ist. Aus einer Außenseite 22 des Grundkörpers 21 erheben sich radial gerichtete, axial voneinander parallel beabstandete Dichtglieder 23 in Form von Lamellen 24, deren Querschnittsfläche jeweils in der Art eines gleichschenkligen Dreiecks ausgebildet ist, wobei ein Schenkel des Dreiecks entlang der Außenseite 22 verläuft. Die Lamellen 24 könnten alternativ auch mit einer anderen Querschnittsfläche, die beispielsweise die Form einer Halbellipse aufweist, versehen sein.

Die Lamellen 24, die mit dem Grundkörper 21 einstückig sind, sind durch ihre außenliegende, hervorstehende Anordnung mit jeweils einem spitz zulaufenden freien Ende 25 an diesem leicht umlenkbar.

Von dem in der Fig. 1 nur ansatzweise dargestellten zweiten Steckverbinder 12 ist ein Teilbereich eines hülsenförmigen Aufnahmekörpers 26 gezeigt, der in der Form und der lichten Weite so auf den mit dem Dichtelement 13 versehenen Führungsbund 16 des ersten Steckverbinders 11 abgestimmt ist, daß bei einem axial gerichteten, in Richtung eines Pfeiles 27 erfolgenden Aufschiebens des Aufnahmekörpers 26 auf den Führungsbund 16 die Lamellen 24 von einem Einführtrichter 28 an der Stirnseite des Aufnahmekörpers 26 erfaßt werden.

Bei einem weitergeführten Zusammenführen der beiden Steckverbinder 11, 12, bei der alternativ auch der erste Steckverbinder 11 entgegen der Richtung des Pfeiles 27 in den zweiten Steckverbinder 12 partiell eingeschoben werden kann, werden die freien Enden 25 der Lamellen 24 von einer Innenwand 29 des Führungsbundes 16 umgelenkt.

Die beim Zusammenführen der beiden Steckverbinder 11, 12 auf das Dichtelement 13 einwirkenden Axialkräfte werden von den Lamellen 24 auf den Grundkörper 21 übertragen, der sich axial gegen eine radial verlaufende erste Anschlagfläche 31 der Ringnut 18 oder gegen eine radial verlaufende zweite Anschlagfläche 32 der Ringnut 18 beim Trennen der beiden Steckverbinder 11, 12 abstützt.

Eine Zusammenstauchung oder Verwerfung des Grundkörpers 21 und somit des Dichtelements 13 findet dabei nicht statt, da der Grundkörper 21 eine ausreichende Eigensteifigkeit aufweist durch eine Verhältniszahl zwischen seiner axial verlaufenden Höhe H und seiner radial verlaufenden Breite B, die nicht größer als oder gleich 9 ist.

Zudem ist die radial verlaufende Tiefe der Ringnut 18 so bemessen, daß der Grundkörper 21 vollständig in die Ringnut 18 eintaucht und er somit von dem Führungsbund 16 des zweiten Steckverbinders 12 gar nicht erfaßt werden kann. Diese weiträumige Umfassung des Grundkörpers 21 bringt eine unterstützende Formstabilisierung mit sich, die eine Redundanz gegen eine Verwerfung des Dichtelements 19 beim Koppeln der beiden Steckverbinder 11, 12 bildet.

Auf einem solchermaßen stabilisierten Grundkörper 21 ist es möglich, die radiale Erstreckung der Lamellen 24 ausreichend hoch zu wählen, um in allen Toleranzlagen des Führungsbundes 16, des Dichtelements 13 und des Aufnahmekörpers 26 den Flächenpressungsdruck der freien Enden 25 der Lamellen 24 an der Innenwand 29 zu erreichen, der für eine hinreichend dichte Steckvorrichtung 10 erforderlich ist.

Claims (8)

1. Dichtelement für eine elektrische Steckvorrichtung, die einen ersten Steckverbinder (11) aufweist, der mit einem zweiten Steckverbinder (12) reversibel koppelbar ist, wobei an dem ersten Steckverbinder (11) außenliegend ein Dichtelement (13) gelagert ist, das bei einem axial gerichteten, längs einer Steckrichtung verlaufenden Zusammenführen der beiden Steckverbinder (11)1 (12) von dem zweiten Steckverbinder (12) beaufschlagt wird, wobei das Dichtelement (13) wenigstens einen Grundkörper (21) mit insbesondere rechteckförmiger Querschnittsfläche und aus dem Grundkörper (21) nach außen ragende Dichtglieder (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (13) in einer am ersten Steckverbinder (11) ausgebildeten Ausnehmung (17) gelagert ist, aus der zumindest die Dichtglieder (23) wenigstens bereichsweise herausragen und der Grundkörper (21) eine Dimensionierung der Art aufweist, daß die Verhältniszahl zwischen seiner axial verlaufenden Höhe H und seiner radial verlaufenden Breite B kleiner als oder gleich 8 ist.

2. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (13) mittels des Grundkörpers (21) an dem ersten Steckverbinder (11) gelagert ist, wobei der Grundkörper (21) in der Ausnehmung (17) zumindest bereichsweise eingesetzt ist.

3. Dichtelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (21) bündig in der Ausnehmung (17) eingesetzt ist.

4. Dichtelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (21) eine rechteckförmige Querschnittsfläche aufweist und die Ausnehmung (17) als eine Ringnut (18) ausgebildet ist.

5. Dichtelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (21) im gedehnten Zustand vorgespannt in der Ausnehmung (17) eingesetzt ist.

6. Dichtelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtglieder (23) aus einer der Ausnehmung (17) abgewandten Außenseite (22) des Grundkörpers (21) ragen und mit dem Grundkörper (21) einstückig sind.

7. Dichtelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtglieder (23) vorzugsweise radial gerichtete, umlaufend geschlossene, axial voneinander parallel beabstandete Lamellen (24) sind.

8. Dichtelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Steckverbinder (12) einen hülsenförmigen Aufnahmekörper (26) aufweist, der beim Zusammenführen der beiden Steckverbinder (11), (12) mit der Erfassung der Lamellen (24) diese entgegen ihrer Rückstellkraft bereichsweise verformt.