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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kontakt
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 sowie auf einen abgedichteten elektrischen Verbinder
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 5. Im speziellieren bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf elektrische Verbinder, insbesondere zur Herstellung einer Dichtung
zwischen einem Gehäuse
der Verbinderanordnung und einem in einer Kontaktaufnahmedurchführung aufgenommenen Kontakt
in einer derartigen Weise, daß ein
Hindurchtreten von Verunreinigungen durch die Durchführung verhindert
ist.
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Es
ist bekannt, abgedichtete Verbinderanordnungen zu schaffen, wo es
wünschenswert
ist, ein Eindringen von Verunreinigungen in diese zu verhindern.
Ein Weg um dies zu erreichen besteht darin, Kontakte direkt in eines
der Gehäuse
der elektrischen Verbinderanordnung einzuformen. Dadurch wird typischerweise
eine angemessene Dichtung geschaffen; die Kontakte müssen jedoch
zum Zeitpunkt der Herstellung in das Gehäuse integriert werden und sind
daher nicht zugänglich
für eine
Montage durch den Endverbraucher. Ein weiteres Verfahren zur Schaffung
der erforderlichen Abdichtung besteht in der Integration eines Dichtungselements,
das in Richtung auf das hintere Ende des Verbindergehäuses angeordnet
wird, um eine Dichtung zwischen dem Gehäuse und einem Leiter oder Draht
zu schaffen, der sich von dem Kontakt wegerstreckt. Bei diesen Dichtungen
kann es sich entweder um Einzeldrahtdichtungen für jeden einzelnen Kontakt/jede einzelne
Durchführung
oder um Gruppendichtungen handeln, wobei ein einzelnes Dichtungselement mehrere
sich durch dieses hindurcherstreckende Öffnungen aufweist.
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Die
Druckschrift
DE 39
18 548 A1 betrifft eine Steckdose für eine Steckverbindung für den elektrischen
Anschluss von Kraftfahrzeuganhängern,
bei der in Öffnungen
mit seitlichem Spiel ein Kontakt aufgenommen ist, der ein Hülsenteil
zur Aufnahme von Kontaktstiften eines in die Steckdose einzuschiebenden
Steckers und ein Leiteranschlussteil zum Verbinden mit einem elektrischen
Leiter aufweist. Um ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Innenraum
der Steckdose zu verhindern, ist zwischen Innenseite einer jeden Öffnung und
dem Übergangsbereich
zwischen Hülsenteil
und Leiteranschlussteil eines in der Öffnung aufgenommenen Kontaktes
eine Dichtung vorgesehen, andererseits soll es jedoch möglich sein,
dass sich das Hülsenteil
in seitlicher Richtung bewegen kann, um eine Mittellängsachse
des Kontaktelements um eine Schwenkachse zu verschwenken. Die Schwenkachse
wird hierbei durch die Dichtung definiert.
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Die
US 5 131 464 A betrifft
eine lösbare Steckverbindung
zur Übertragung
elektrischer Signale innerhalb eines Bohrungsschachtes, innerhalb dessen
ein Fluid geführt
ist. Ein Kontaktelement wird dazu in ein Gegenkontaktelement eingeschoben,
wobei das Kontaktelement eine Außenkontur aufweist, die sich
in eine sich verjüngende
Kontur des Gegenkontaktelements einpasst. Das Gegenkontaktelement
weist eine äußere Metallhülse auf,
um ein Dichtungselement des Gegenkontaktelements einzupassen und
abzustützen.
Um in diesen Übergangsbereich
keine Bohrungsflüssigkeit
eindringen zu lassen, sind O-Ringdichtungen
vorgesehen, um ein abgedichtetes Gegenkontaktelement zu schaffen.
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Ein
Problem mit den Drahtdichtungen besteht darin, daß sie bei
extrem rauhen Umgebungsbedingungen zur Schaffung einer angemessenen Dichtungswirkung
nicht immer wirksam sind, da sie um einen flexiblen Draht herum
angeordnet sind, der aufgrund von Vibration, Wärmeausdehnung oder der Ausübung externer
Kräfte
Verlagerungen ausgesetzt ist. Dies kann zu einer Kolbenwirkung führen, wodurch
Verunreinigungen entlang der Dichtung und der Leitung oder entlang
der Dichtung und des Verbindergehäuses durch die Dichtung hindurchgepumpt
werden. Dieses Problem wird besonders ausgeprägt, wenn extreme Temperaturschwankungen vorliegen
und die Verunreinigungen hohe Sickereigenschaften aufweisen, wie
z.B. heißes Öl. Zur Gewährleistung
zuverlässiger
elektrischer Verbindungen in solchen rauhen Umgebungsbedingungen
ist daher eine effektivere Dichtung notwendig, so daß die Verunreinigungen
daran gehindert sind, entlang der Kontaktaufnahmedurchführung durch
ein Verbindergehäuse
hindurchzugelangen.
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Erreicht
wird dieses Ziel durch Schaffung eines Kontakts gemäß Patentanspruch
1.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer
Dichtung mit hoher Integrität
und hoher Stabilität,
was die Dichtwirkung weiterhin erhöht, zwischen einem Kontakt
und dem Verbindergehäuse,
in dem der Kontakt angeordnet ist. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden
Erfindung besteht darin, daß sich
die Dichtung in einfacher und kostengünstiger Weise herstellen läßt. Noch
ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die die
beschriebene Kontaktdichtung beinhaltende Verbinderanordnung besonders
unter rauhen Umgebungsbedingungen verwendet werden kann und von
dem Endverbraucher montiert werden kann.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden
anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch
näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines elektrischen Kontakts gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
teilweise weggeschnittene Seitenansicht eines elektrischen Verbindergehäuses, das
zur Aufnahme des Kontakts der 1 unter
Bildung einer abgedichteten Verbinderanordnung ausgebildet ist;
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3 eine
teilweise weggeschnittene Seitenansicht des Verbindergehäuses der 2 unter Darstellung
des Kontakts der 1 in einen Kabelbaum integriert
und in dem Gehäuse
plaziert; und
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4 eine
teilweise weggeschnittene Seitenansicht des Verbindergehäuses der 3 zusammen
mit einem komplementären
Verbinder, der mit diesem unter Bildung einer Verbinderanordnung
gekoppelt ist.
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Unter
Bezugnahme zuerst auf 1 ist ein Kontakt gemäß der vorliegenden
Erfindung allgemein bei dem Bezugszeichen 2 dargestellt.
Der Kontakt 2 beinhaltet ein Anschlußende 4 zur Verbindung mit
einem komplementären
Kontakt 74 (4). Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei dem Anschlußende 4 um
einen Stiftanschluß,
der als Zunge bzw. Flachstecker ausgebildet ist, dessen Breite größer ist
als die dargestellte Dicke. Der Kontakt 2 beinhaltet ferner
ein Leiterangreifende 6 mit einer darin ausgebildeten Öffnung 8 zur Aufnahme
der leitfähigen
Seele einer Leitung 64 (3). Das
Leiterangreifende 6 kann für einen Lötanschluß, einen Crimpanschluß oder einen
anders gearteten Anschluß ausgebildet
sein. Das Anschlußende 4 und
das Leiterangreifende 6 sind an gegenüberliegenden Enden eines Kontaktkörpers 10 angeordnet.
Der Kontaktkörper 10 besitzt
eine zylindrische Form und beinhaltet eine vordere Schulter 12 sowie
eine von dieser nach rückwärts beabstandete, mitt lere
Schulter 14 zur Bildung eines primären Kontaktangreifbereichs 16 zum
Festhalten des Kontakts 2 in einem Verbindergehäuse 30 (2),
wie dies im folgenden noch beschrieben wird.
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Rückwärts von
der mittleren Schulter 14 befindet sich ein Paar voneinander
beabstandeter, ringförmiger
Dichtungssitze 18, die durch eine Trennwand 20 voneinander
getrennt sind. Bei den Dichtungssitzen 18 handelt es sich
um ringförmige
Nuten um den Körper 10,
in denen ein Dichtungselement 22 aufgenommen ist. Rückwärts von
den Dichtungssitzen 18 befindet sich eine hintere Schulter 24,
die eine nach hinten weisende Fläche 26 aufweist,
an der ein Zusatzverriegelungselement zum Festhalten des Kontakts
in dem Verbindergehäuse
angreifen kann (3). Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
ein Paar "O-Ring"-Dichtungen verwendet,
um eine redundante Dichtungswirkung zu schaffen und die Stabilität des Kontakts
in dem Verbindergehäuse zu
steigern. Es ist ins Auge gefaßt,
daß mehr
Dichtungselemente verwendet werden können und daß die Dichtungselemente verschiedene
Konfigurationen annehmen können,
je nachdem wie dies für
die jeweilige Anwendung erwünscht
ist, in der der Kontakt und die Verbinderanordnung verwendet werden sollen.
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Unter
Bezugnahme auf 2 ist ein Verbindergehäuse zur
Verwendung des vorstehend beschriebenen Kontakts 2 allgemein
bei dem Bezugszeichen 30 dargestellt. Das Verbindergehäuse 30 besitzt
einen vorderen und einen hinteren Bereich 32 bzw. 34, die
durch einen vorstehenden Befestigungsflansch 36 zur Anbringung
des Verbindergehäuses 30 an
einer nicht gezeigten Wand ge trennt sind. Das Verbindergehäuse 30 wird
dadurch an der Wand angebracht, daß man den hinteren Bereich 34 in
eine in der Wand ausgebildete Öffnung
derart einsetzt, daß sich
ein Dichtungselement 38 in die Öffnung hineinerstreckt und
das Gehäuse 30 gegenüber der
Wand abdichtet. Durch das Verbindergehäuse 30 erstreckt sich
wenigstens eine Kontaktaufnahmedurchführung 40 für den Kontakt 2 hindurch.
Die Durchführung 40 beinhaltet
eine glatte Dichtungsfläche 42 sowie
Kontaktfesthaltearme 44, an denen Rastelemente 46 vorgesehen
sind, die in dem ringförmigen
Festhaltebereich 16 des Kontakts 2 aufnehmbar
sind, um den Kontakt 2 zu Beginn festzuhalten. Beim Einführen des
Kontakts 2 in die Durchführung 40 des Verbindergehäuses 30 wirken
die Rastelemente 36 mit der vorderen Schulter 12 zusammen
und werden nach außen
ausgelenkt, so daß die
vordere Schulter 12 durch diese hindurchbewegt wird, wonach
die Arme 44 in federnd nachgiebiger Weise in den ringförmigen Bereich 16 zurückschnappen,
um den Kontakt 2 in dem Verbindergehäuse 3 sicher festzuhalten.
Ein Zusatzverriegelungselement 48 kann an dem hinteren Bereich 34 des
Verbindergehäuses 30 aufgenommen
sein, um eine zusätzliche
Kontaktfesthalte-Gewährleistung
zu schaffen, wobei Endflächen 52 der Arme 50 die
Durchführung 40 blockieren,
um ein Verlagerung zu verhindern.
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Der
vordere Bereich 32 des Verbindergehäuses 30 beinhaltet
eine Abdeckung 54, auf deren Außenfläche bajonettartige Festhaltenuten 56 vorgesehen
sind, um eine Kopplung mit einem komplementären Verbindergehäuse zu schaffen,
wie dies in 4 gezeigt ist. Die Abdeckung 54 besitzt
ein vorderes Ende 58, das sich jenseits der Verbindungsseite 60 erstreckt.
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Unter
Bezugnahme auf 3 ist das vorstehend beschriebene
Verbindergehäuse 30 in
einem Zustand dargestellt, in dem der Kontakt 2 in diesem angeordnet
ist. Der Kontakt 2 ist dabei in eine Leitungsanordnung 62 integriert.
Die Leitungsanordnung 62 weist wenigstens einen Leiter 64 auf,
der an den Kontakt 2 angeschlossen ist, und sie kann einen zweiten
Kontakt 66 aufweisen, der von einem zweiten Verbindergehäuse 68 umschlossen
ist. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, können mehrere Leiter 64, bei
denen es sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um isolierte
Drahtleitungen handelt, zur Bildung des Kabelbaums 62 verwendet
werden. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel
würden
mehrere Kontakte 2 in das Verbindergehäuse 30 integriert sein.
Wie zu sehen ist, ist der Kontakt 2 in der Kontaktaufnahmedurchführung 40 derart
angeordnet, daß die
Dichtungselemente 22 entlang der glatten Dichtungsfläche 42 angeordnet
sind und die federnd nachgiebigen Festhaltearme 44 an dem
Kontakt 2 in dem ringförmigen
Festhaltebereich 16 angreifen. In dieser Position erstreckt
sich das Anschlußende 4 über die
Verbindungsseite 60 hinaus, um eine Kopplung mit einem
komplementären
Kontakt (4) zu ermöglichen, wobei die Leitungsanordnung 62 vollständig den
rauhen Umgebungsbedingungen ausgesetzt angeordnet sein kann.
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Unter
Bezugnahme auf 4 ist ein komplementärer Verbinder
allgemein bei dem Bezugszeichen 70 dargestellt. Der komplementäre Verbinder 70 beinhaltet
einen komplementären
Kontakt 74 für den
Eingriff mit dem abgedichteten Kontakt 2 des Verbindergehäuses 30.
Der komplementäre
Kontakt 74 kann jede beliebige Konstruktion besitzen, die
zur Herstellung einer akzep tablen Zwischenverbindung mit dem Anschlußbereich 4 des
Kontakts 2 erwünscht
ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
beinhaltet der komplementäre
Kontakt 74 federnd nachgiebige Kontaktarme, die bei Aufnahme des
Flachsteckers zwischen diesen voneinander getrennt werden und entlang
des Flachsteckers eine Schleifverbindung herstellen. Der komplementäre Verbinder 70 beinhaltet
ein inneres Gehäuse 76,
in dem der Kontakt 74 angeordnet ist, sowie eine daran vorgesehene äußere Kopplungshülse 78,
die für
den Eingriff mit den Kopplungsnuten 56 des Verbinders 30 ausgebildet
ist. Das innere Gehäuse 76 beinhaltet eine Überwand 78 außerhalb
von dem Hauptbereich des Körpers 76,
wobei ein Dichtungselement 80 mit der Abdeckung 54 und
deren vorderen Kante 58 zusammenwirkt, um eine abgedichtete
Verbindung zwischen den beiden Verbindergehäusen 30, 70 herzustellen.
Ferner ist eine Dichtung 82 herkömmlicher Art um eine Leitung 84 herumgepaßt, die
mit dem komplementären
Kontakt 74 verbunden ist.
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Wie
nun erkennbar ist, ist bei Positionierung des Verbindergehäuses 30 in
einer Öffnung
einer Wand (nicht gezeigt) und bei Anbringung an dieser mittels
des Flansches 36 durch das Dichtungselement 38 eine
verunreinigungsdichte Abdichtung mit der Wandöffnung gebildet. Da der Kontakt 2 in
positiver Weise in der Durchführung 40 positioniert
und festgehalten ist, wobei ein abgedichteter Sitz zwischen der
Dichtungsfläche 42 der
Durchführung 40 und
dem eigentlichen Kontakt 2 gebildet ist, sind Verunreinigungen
daran gehindert, von der einen Seite der Wand durch die Kontaktdurchführungen 40 hindurch
auf die andere Seite derselben zu gelangen. wenn es sich bei dem
Kontakt 2 um einen zerspanend hergestellten Kontakt handelt, tragen
die erzielbaren engen Toleranzen sowie die dimensionsmäßige Stabilität zur Erzielung
einer korrekten Abdichtung bei. Es wird davon ausgegangen, daß sich die
rauhen Umgebungsbedingungen auf derjenigen Seite der Wand befinden,
die dem zweiten Verbinderbereich 34 entspricht. Zur weiteren
Gewährleistung, daß keine
Verunreinigungen die elektrische Verbindungsstelle erreichen, ist
das Dichtungselement 80 an dem komplementären Verbinder 70 vorgesehen, um
eine abgedichtete Verbindung mit der Abdeckung 54 des Verbindergehäuses 30 herzustellen.
Die entsprechenden Kontakte 74 in dem Verbindergehäuse 70 beinhalten
herkömmliche
Drahtdichtungen zur Gewährleistung,
daß Verunreinigungen
einer normalen Umgebung nicht den inneren Verbindungsbereich erreichen.
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Es
ist somit eine vorteilhafte abgedichtete elektrische Verbinderanordnung
geschaffen, die verhindert, daß Verunreinigungen
von der einen, rauhen Umgebungsbedingungen ausgesetzten Seite der Wand
durch diese hindurch auf die andere Seite gelangen. Durch Integration
der Kontakte gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine zuverlässige
und stabile Abdichtung entlang der Kontaktaufnahmedurchführung gebildet.