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Die Erfindung betrifft eine Steckeranordnung mit einem Dichtelement zum Abdichten eines Kabels und eines Gehäuses, wobei das Gehäuse mindestens eine Aufnahme für ein an dem Kabel befestigtes Kontaktelement aufweist, wobei das Dichtelement eine Öffnung der Aufnahme abdeckt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Dichtelements für eine solche Steckeranordnung.
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Ein mit den Steckeranordnungen des Standes der Technik verbundener Nachteil besteht darin, dass das Dichtelement beschädigt werden kann, wenn ein Kontaktelement, welches größer als das Kabel ist, durch das Dichtelement geschoben wird. Die Dichtungsleistung eines solchen Dichtelements kann beeinträchtigt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine Lösung bereitzustellen, bei welcher das Dichtelement weniger anfällig für Beschädigungen ist und die Dichtungsleistung verbessert wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für die Steckeranordnung gelöst, indem das Dichtelement einen Schlitz aufweist, der sich in dem die Öffnung der Aufnahme abdeckenden Bereich befindet. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst den Schritt des Ausbildens eines Schlitzes in dem die Öffnung der Aufnahme abdeckenden Bereich.
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Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine Ausdehnung des Dichtelements beim Einführen des Kontaktelements auf eine bestimmte Weise. Sobald das Kontaktelement das Dichtelement passiert hat, schließt sich der Schlitz wieder und stellt eine ausreichende Dichtungsleistung bereit.
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Die erfindungsgemäße Lösung kann mit den folgenden Weiterentwicklungen und bevorzugten Ausführungsformen, die unabhängig voneinander sind und beliebig kombiniert werden können, weiter verbessert und entwickelt werden.
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Der Schlitz kann durch Schneiden gebildet werden. Dies hat den Vorteil, dass je nach den spezifischen Anforderungen, unterschiedliche Schlitze geschnitten werden können. Wenn das Dichtelement zum Beispiel durch Spritzgießen hergestellt wird, kann dieselbe Gussform für verschiedene Dichtelemente verwendet werden, die sich zum Beispiel nur in der Tiefe oder der Form des Schlitzes unterscheiden.
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Das Schneiden kann mit einer Klinge in einem einfach durchzuführenden Verfahren ausgeführt werden. Die Klinge kann sich zum Beispiel auf einem beweglichen Element befinden, das in Richtung zu und/oder durch das Dichtelement bewegt wird, wobei die Klinge befestigt ist.
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Andere einfach zu verwendende Verfahren zum Schneiden sind Schneiden mit einem Wasserstrahl oder mit einem Laser. Solche Verfahren können vorteilhaft sein, wenn das Material des Dichtelements nicht zum Schneiden mit einer Klinge geeignet ist, zum Beispiel, wenn das Material zu weich oder zu hart ist.
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Der Schlitz kann auch durch andere Verfahren gebildet werden. In einer alternativen Ausführungsform, kann der Schlitz zum Beispiel während eines Gießschritts gebildet werden, wenn das Dichtelement zum Beispiel durch Spritzgießen hergestellt wird. Die Gussform kann somit einen dünnen wandartigen oder schlaufenartigen Abschnitt zur Bildung eines Schlitzes umfassen. Ein solcher wandartiger Abschnitt ist vorzugsweise sehr dünn, so dass die Seiten des resultierenden Schlitzes entweder sehr nahe beieinander liegen oder sich sogar berühren, zum Beispiel, wenn das Material, aus welchem das Dichtelement hergestellt ist, sich nach dem Gießschritt ausdehnt, oder wenn das Material leicht gelartig ist, so dass nach dem Gießschritt eine kleine Verformung möglich ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform, die leicht herzustellen ist, ist der Schlitz ein gerader Schlitz. Ein gerader Schlitz kann eine Ebene definieren, so dass die Herstellung vereinfacht wird. Die Ebene kann parallel zu einer Einführrichtung eines Kontaktelements durch das Dichtelement sein. Eine solche Ausführungsform ist einfach zu bilden, zum Beispiel durch Schneiden einer Klinge. Andere Schlitzformen, wie zum Beispiel gebogene Schlitze oder Schlitze mit mehreren geraden Abschnitten hintereinander, sind aber auch möglich.
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Das Dichtelement kann nur einen einzigen Schlitz in dem eine einzige Aufnahme abdeckenden Bereich umfassen, um die Herstellung zu vereinfachen. Eine ausreichende Ausdehnung kann auch dann erreicht werden, indem nur ein einziger Schlitz verwendet wird. Je nach Anforderung, können sich mehrere Schlitze im Bereich der einzigen abzudeckenden Aufnahme befinden.
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Um eine Ausdehnung in zwei Richtungen zu ermöglichen, können sich zwei Schlitze schneiden und insbesondere ein Kreuz bilden. Wenn sich ein Hohlraum für ein Kabel in dem die Aufnahme abdeckenden Bereich befindet, zum Beispiel an einer zentralen Stelle neben der Aufnahme, können sich zwei durch zwei gerade Schlitze definierte Ebenen am Hohlraum schneiden. Natürlich können sich mehr als zwei Schlitze entweder paarweise schneiden, oder alle Schlitze schneiden sich an einer Stelle, um eine Erweiterung in mehr als zwei Richtungen zu erreichen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, kann der Schlitz eine Klappe definieren. Die Klappe kann nach außen gefaltet oder umgeleitet werden, wenn das Kontaktelement durch das Dichtelement eingeführt wird. Bei dieser Ausführungsform kann die Einführkraft gering sein.
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Der Schlitz kann eine hufeisenartige Form aufweisen. Eine solche U- oder C-Form hat eine runde Form, die scharfe Kanten vermeidet, die zum Beispiel die Bildung von Rissen erleichtern könnten. Weiterhin definiert eine hufeisenartige Form auch eine Klappe, die leicht nach außen gefaltet werden kann.
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Um eine gute Dichtungsfunktion zu erreichen, können die Seiten des Schlitzes in einem entspannten Zustand aneinander stoßen, zum Beispiel, wenn das Kontaktelement das Dichtungselement passiert hat und das Kabel sich in dem Dichtungselement befindet.
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Um die Kraft, die durch das Dichtungselement ausgeübt wird wenn das Kabel eingeführt wird, zu reduzieren, kann das Dichtungselement einen Hohlkanal aufweisen. Wenn das Kabel eingeführt wird, kann der Hohlkanal mit dem Kabel gefüllt werden. Der Schlitz kann zum Hohlkanal hin offen sein, um eine Ausdehnung in einer Umfangsrichtung des Hohlkanals zu ermöglichen. In einem entspannten Zustand, zum Beispiel wenn das Kontaktelement das Dichtungselement passiert hat und das Kabel sich im Hohlkanal befindet, kann der Schlitz geschlossen werden, um eine ausreichende Dichtungsleistung zu erreichen.
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Der Hohlkanal kann sich durch das gesamte Dichtungselement erstrecken, was eine einfache Herstellung einer solchen Ausführungsform ermöglicht. Der Hohlkanal kann sich nur bis zu einem gewissen Grad durch das Dichtungselement erstrecken. Zum Beispiel kann sich ein Hohlkanal an einem Eingangsabschnitt befinden, um das Einführen zu vereinfachen.
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Der Hohlkanal kann durch Schneiden, Stanzen oder andere Material des Dichtelements entfernende Verfahren gebildet werden, die die Herstellung von verschiedenen Hohlkanälen, zum Beispiel Hohlkanäle mit rechteckigem oder kreisförmigem Querschnitt, von einem einzigen Dichtelement ermöglichen.
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In einer alternativen Ausführungsform, die zum Beispiel eine einstufige Herstellung ermöglichen kann, kann der Hohlkanal während eines Spritzgießschrittes durch eine entsprechend geformte Gussform gebildet werden.
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Der Hohlkanal kann einen Querschnitt aufweisen, der die Form eines Rechtecks hat, wobei der Schlitz entlang einer Verlängerung der Diagonalen des Rechtecks verläuft. Eine solche Ausführungsform ermöglicht eine einfache Ausdehnung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Hohlkanal einen ersten Abschnitt mit einem ersten Querschnitt und einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten Querschnitt aufweisen und der Schlitz kann sich nur in dem Bereich des ersten Abschnitts befinden. Der erste Abschnitt kann ein Abschnitt sein, der zum Abdichten verwendet wird, während der zweite Abschnitt eine andere Funktion haben kann, zum Beispiel kann er helfen das Kontaktelement einzuführen.
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Der erste Abschnitt kann einen Querschnitt aufweisen, der in mindestens einer radialen Richtung schmaler ist als der Querschnitt des zweiten Abschnitts. Ein solcher erster Abschnitt hat eine bessere Dichtungsleistung als der zweite Abschnitt, ist aber anfälliger für Beschädigungen aufgrund einer Ausweitung, wenn das Kontaktelement eingeführt wird. Wenn der Schlitz sich nur in diesem ersten Abschnitt befindet, bleibt somit die Dichtungsleistung des Dichtelements ausreichend hoch, während das Risiko einer Beschädigung minimiert wird. Um eine gute Dichtungsleistung zu erreichen, kann der Bereich des Querschnitts im ersten Abschnitt kleiner sein als der Bereich des Querschnitts im zweiten Abschnitt.
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Der zweite Abschnitt kann trichterförmig sein, um ein einfaches Einführen zu ermöglichen.
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Der Hohlkanal kann weitere Abschnitte umfassen, zum Beispiel einen dritten Abschnitt und einen vierten Abschnitt. Diese Abschnitte können wieder ähnlich dem ersten und/oder dem zweiten Abschnitt ausgeführt sein.
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Das Dichtelement kann elastisch sein um eine gute Dichtungsleistung zu erreichen. Es kann insbesondere aus einem Silikonmaterial hergestellt sein, oder dieses enthalten.
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Die Steckeranordnung kann ein elektrisch leitendes Element umfassen, das sich durch das Dichtelement erstreckt. Ein elektrisch leitendes Element kann zum Beispiel ein Kabel oder ein Kontaktelement sein.
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Das Dichtelement kann das elektrisch leitende Element abdichten, so dass kein Wasser oder Schmutz das Dichtelement passieren kann und/oder in die Steckeranordnung eintritt.
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Im Folgenden werden die erfindungsgemäßen Lösungen näher und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die in den Weiterentwicklungen und bevorzugten Ausführungsformen gezeigten Merkmale können beliebig kombiniert werden und sind für sich vorteilhaft.
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In den Figuren zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Steckeranordnung zusammen mit dem Kontaktelement und dem Kabel;
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2A, B, C schematische Seitenansichten der Schritte des Einführens des Kabels und des Kontaktelements durch das Dichtelement;
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3 eine schematische Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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4 eine schematische Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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5 eine schematische Draufsicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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6 eine schematische Draufsicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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7 eine schematische Draufsicht eines fünften Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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8 eine schematische Draufsicht eines sechsten Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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9 eine schematische Draufsicht eines siebten Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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10 eine schematische Seitenansicht eines Abschnitts durch das siebte Ausführungsbeispiel des Dichtelements;
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11 eine schematische Draufsicht des siebten Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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12 eine schematische Draufsicht eines achten Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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13 eine schematische Draufsicht eines neunten Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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14 eine schematische Draufsicht eines zehnten Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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15 eine schematische Draufsicht eines elften Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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16 einen schematischen Querschnitt durch das elfte Ausführungsbeispiel eines Dichtelements entlang der Linie XVI in 15;
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17 eine schematische detaillierte Draufsicht eines Teils des elften Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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18 eine schematische detaillierte Draufsicht eines zwölften Ausführungsbeispiels eines Dichtelements.
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1 zeigt eine Steckeranordnung 1 umfassend ein Gehäuse 3 mit einer Aufnahme 5 für ein Kontaktelement 41 und ein Dichtelement 7 zum Abdichten einer Öffnung 6 der Aufnahme 5 zusammen mit einem Kabel 4, an das das Kontaktelement 41 befestigt ist. In einem Bereich 2, in dem das Dichtelement 7 die Öffnung 6 der Aufnahme 5 abdeckt, befindet sich ein Schlitz 8 (in 1 nicht dargestellt).
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2A, B, C zeigen die Schritte des Einführens des Kontaktelements 41 durch das Dichtelement 7. Es ist ersichtlich, dass das Kontaktelement 41 größer ist als das Kabel 4. Somit kann bei gängigen Steckeranordnungen 1, wenn das Kontaktelement 41 durch das Dichtelement 7 geschoben wird, das Dichtelement 7 beschädigt werden und in dem Bereich, in dem das Kabel ruht, nachdem das Kontaktelement 41 das Dichtelement 7 passiert hat, überdehnt werden (vgl. 2C). Folglich kann das Dichtelement 7 das Kabel 4 nicht mehr ausreichend abdichten. Der Schlitz 8 nach der erfindungsgemäßen Lösung ermöglicht jedoch eine definierte Ausdehnung, wenn das Kontaktelement 41 durch das Dichtelement 7 eingeführt wird und zeigt eine gute Dichtungsleistung sobald das Kontaktelement 41 das Dichtelement 7 passiert hat.
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3 bis 14 zeigen verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele eines Dichtelements 7.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 3 gezeigt ist, erstrecken sich vier Schlitze 8, die gerade Schlitze 8A sind, von dem Hohlkanal 9 weg mit einem Querschnitt, der die Form eines Rechtecks 28 aufweist. 3 zeigt einen entspannten Zustand ohne ein elektrisch leitendes Element 40 wie das Kabel 4 oder das in den Hohlkanal 9 eingeführte Kontaktelement 41. In diesem entspannten Zustand stoßen die Seiten 81 des Schlitzes 8 aneinander und erreichen eine gute Dichtungsleistung. Wenn das Kontaktelement 41 eingeführt wird, bewegen sich die beiden Seiten 81 voneinander weg und ermöglichen eine definierte Ausdehnung und Erweiterung des durch den Hohlkanal 9 definierten Lochs. Aufgrund der geraden Flächen und der Planarität der Seiten 81 stoßen sie wieder aneinander an, sobald das Kontaktelement 41 durch das Dichtelement 7 geschoben wird, so dass dann wieder eine gute Dichtungsleistung erreicht wird.
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4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Hohlkanals 9 mit einem kreisförmigen Querschnitt, der für Kabel mit kreisförmigem Querschnitt geeigneter ist. Wie in dem Ausführungsbeispiel von 3, erstreckt sich der Hohlkanal 9 vollständig durch das Dichtelement 7, wobei der Querschnitt über die gesamte Länge konstant bleibt. Wiederum erstrecken sich die Schlitze 8 weg von dem Hohlkanal und sind zum Hohlkanal 9 hin offen.
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Die Schlitze 8 erstrecken sich in einer radialen Richtung R weg von dem Hohlkanal 9. Die Schlitze 8 verlaufen senkrecht zueinander. Die durch die Schlitze 8 definierten Ebenen schneiden sich an einem rechten Winkel und ermöglichen somit eine Erweiterung des Lochs entlang zweier senkrechter Richtungen. Die senkrechten Schlitze 8 definieren ein Kreuz 18.
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In 5 wird ein Ausführungsbeispiel gezeigt, das dem in 4 ähnlich ist. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich jedoch in der Ausrichtung der Schlitze 8 von dem in 4. Während in 4 die Schlitze 8 in den Richtungen N1 und N2 verlaufen, die die Richtungen zu den benachbarten Schlitzen 8 darstellen, werden die Schlitze 8 im Ausführungsbeispiel in 5 um 45° zu diesen Richtungen N1, N2 geneigt. Eine solche Ausgestaltung kann längere Schlitze 8 ermöglichen.
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In 6 ist wiederum ein Hohlkanal 9 mit angebrachten Schlitzen 8 abgebildet. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel von 3 erstrecken sich die Schlitze 8 in dem Ausführungsbeispiel von 6 entlang der Verlängerungen einer Diagonale 128 des Rechtecks 28. Eine solche Ausführungsform kann zum Beispiel einfacher hergestellt werden als die in 3.
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7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in dem der Schlitz 8 ein gebogener Schlitz 8B ist und eine hufeisenartige Form 38 aufweist. Zusätzlich stoßen die Seiten 81 des Schlitzes 8 in einem entspannten Zustand nicht aneinander. Vielmehr führen die Seiten 81 zusammen mit dem in den Schlitz eingeführten Kabel 4 eine Dichtfunktion aus. Wenn das Kabel 4 eingeführt ist, wird die Klappe 30, die durch die hufeisenartige Form 38 des Schlitzes 8 definiert ist, in einer Einführrichtung I nach außen abgelenkt, so dass die Einführkraft für ein solches Ausführungsbeispiel geringer ist als zum Beispiel in den Ausführungsbeispielen der 3 bis 6.
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8 zeigt wiederum ein Ausführungsbeispiel mit einem Querschnitt des Hohlkanals 9, der die Form eines Rechtecks aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Schlitze 8 nicht entlang der Diagonale 128 des Rechtecks 28, sondern vielmehr um 90° zueinander. Das kann eine bessere Dichtungsleistung ergeben als bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel.
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9 zeigt ein Dichtelement 7 zur Abdichtung einer Vielzahl von Aufnahmen 5 und Kabeln 4.
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10 zeigt einen Abschnitt entlang einer Einführrichtung I durch das Dichtelement 7. 11 zeigt eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels der 9 und 10. Es ist ersichtlich, dass der Hohlkanal 9 mehrere Abschnitte aufweist, insbesondere einen ersten Abschnitt 11 mit einem ersten Querschnitt 21 und einen zweiten Abschnitt 12 mit einem zweiten Querschnitt 22, wobei der zweite Querschnitt hinsichtlich seines Durchmessers 222 breiter ist im Vergleich zu dem Durchmesser 221 des ersten Abschnitts 11, gemessen in einer radialen Richtung R. Ferner ist der Bereich 122 des zweiten Abschnitts 12 größer als der Bereich 121 des ersten Abschnitts 11. Somit wird die Dichtungsleistung im ersten Abschnitt 11 erreicht. Der zweite Abschnitt 12 kann als Eingangsabschnitt dienen und hat eine trichterförmige Struktur, um ein Einführen des Kontaktelements 41 zu erleichtern.
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Um eine definierte Ausdehnung des ersten Abschnitts 11 zu ermöglichen, während eine ausreichende Dichtungsleistung weiter aufrechterhalten wird, befinden sich die Schlitze 8 nur in dem Bereich des ersten Abschnitts 11. Ein dritter, vierter und fünfter Abschnitt 13, 14, 15 haben ähnliche Konfigurationen wie der erste und zweite Abschnitt 11, 12.
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In einem ähnlichen Ausführungsbeispiel wie in 12 gezeigt, erstrecken sich die Schlitze 8 auch in einen Bereich des zweiten Abschnitts 12 und ermöglichen somit eine größere Ausdehnung.
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13 zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel, das nur einen Schlitz 8, aber keinen Hohlkanal 9 aufweist. Eine solche Ausgestaltung kann immer noch eine ausreichende Dichtung ermöglichen und hat den Vorteil einer einfachen Herstellung.
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14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem zwei gerade Schlitze 8, 8A sich an einem Punkt schneiden und ein Kreuz 18 definieren.
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15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dichtelements 7 in einer Draufsicht. Ein Querschnitt und eine detaillierte Draufsicht dieser Ausführungsform sind in 16 und 17 dargestellt.
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In jedem Fall erstrecken sich vier gerade Schlitze 8, 8a weg von einer hohlen Öffnung 9 in radialen Richtungen R. Wie in 16 ersichtlich, befinden sich die Schlitze nur an einem ersten Abschnitt 11, wo der Querschnitt kleiner ist als zum Beispiel an zweiten Abschnitten 12, welche in diesem Fall als Eingangsabschnitte 50 ausgebildet sind. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel wie in 10 gezeigt, sind die Eingangsabschnitte 50 wie in 16 gezeigt asymmetrisch.
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18 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, in welchem wiederum nur zwei Schlitze 8 vorhanden sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckeranordnung
- 2
- der die Öffnung der Aufnahme abdeckende Bereich
- 3
- Gehäuse
- 4
- Kabel
- 5
- Aufnahme
- 6
- Öffnung
- 7
- Dichtelement
- 8
- Schlitz
- 8A
- gerader Schlitz
- 8B
- gebogene Schlitze
- 9
- hohle Öffnung/Hohlkanal
- 11
- erster Abschnitt
- 12
- zweiter Abschnitt
- 13
- dritter Abschnitt
- 14
- vierter Abschnitt
- 15
- fünfter Abschnitt
- 18
- Kreuz
- 21
- erster Querschnitt
- 22
- zweiter Querschnitt
- 23
- dritter Querschnitt
- 24
- vierter Querschnitt
- 25
- fünfter Querschnitt
- 28
- Rechteck
- 30
- Klappe
- 40
- elektrisch leitendes Element
- 41
- Kontaktelement
- 50
- Eingangsabschnitt
- 81
- Seite des Schlitzes
- 121
- Bereich des ersten Querschnitts
- 122
- Bereich des zweiten Querschnitts
- 128
- Diagonale des Rechtecks
- 221
- Durchmesser des ersten Querschnitts
- 222
- Durchmesser des zweiten Querschnitts
- R
- radiale Richtung
- N1
- erste Richtung zu dem benachbarten Schlitz
- N2
- erste Richtung zu dem benachbarten Schlitz
- I
- Einführrichtung
- E
- Entnahmerichtung
