DE10048062A1 - Dichtelement für eine elektrische Steckvorrichtung - Google Patents
Dichtelement für eine elektrische SteckvorrichtungInfo
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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
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.
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.
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.
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.
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