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Steckverbinder
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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit einem einen Steckerstift
aufnehmenden Steckergehäuse und einem mindestens eine Steckerhülse aufnehmenden
Buchsengehäuse.
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Es ist bekannt, elektrische Leiter durch ein- oder mehrpolige Steckverbinder
miteinander in Verbindung zu bringen.
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Die bekannten Steckverbinder zeigen den Mangel, daß vielfach über
die gemeinsamen Trennflächen von Steckergehäuse und Buchsengehäuse und/oder den
Einführungsbereichen der elektrischen Leiter Flüssigkeitsteilchen in die Steckverbinder
gelangen, was zu Kontaktierungsschwierigkeiten bzw. Kurzschlüssen Anlaß gibt. Dies
ist insbesondere beim Auftreffen von Spritzwasser, bei einer Anordnung der Steckverbinder
in
Motorräumen von Kraftfahrzeugen, der Fall. Es ist zwar versucht
worden, durch nachträgliche Abdichtungsmaßnahmen an den Steckverbindern verbessernd
einzugreifen. Diese Maßnahmen erfordern jedoch einen erheblichen baulichen und arbeitstechnischen
Aufwand und sind in de-r Regel nicht von Dauer.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einfach einen flüssigkeitsdichten Steckverbinder
zu schaffen. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, den Steckvorgang von Steckergehäuse
und Buchsengehäuse sicherer zu machen.
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Der Erfindunggemäß ist dies erreicht durch die Anordnung umlaufend
geschlossener hülsenförmiger Stecker- und Buchsengehäuse, die mit den einander zugewandten
Enden axial ausgerichtet und flüssigkeitsdicht aneinander lösbar verrastet sind
und in den einander abgewandten Enden an den Innenwandungen der Stecker- und Buchsengehäuse
sowie den Verbindungsleitungen von Steckerstift und Steckerhülse pressend anliegende
Dichtkörper aus einem flexiblen oder elastischen Werkstoff aufnehmen. Bei der Steckverbindung
werden beim Steckvorgang die gemeinsamen Trennflächen von Stecker- und Buchsengehäuse
selbsttätig und durch einfaches Einschieben der Dichtkörper, die Einführungsbereiche
der als elektrische
Leiter dienenden Verbindungsleitungen gedichtet.
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Bevorzugt kann das Buchsengehäuse einen, z.B. die Steckerhülse aufnehmenden
zentrischen Ansatz, insbesondere mit eckiger Querschnittsform, aufweisen, der zur
axialen Ausrichtung in Öffnungen des Steckergehäuses eingreift und durch einen als
Widerlager für das Steckergehäuse dienenden Dichtring umfaßt ist. Der Dichtring,
z.B. ein O-Ring, kann dabei in eine Nut eingelegt und vorteilhaft durch einen diesen
umlaufend überragenden Randstreifen umfaßt sein.
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Zur Verrastung von Stecker- und Buchsengehäuse aneinander ist in Ausgestaltung
des Steckverbinders vorgesehen, daß der Randstreifen zwei zum Ansatz diametral angeordnete,
federnd elastisch abbiegbare Haltelappen trägt, die mittels Lochungen am Steckergehäuse
außen angeformte Rastnocken freigebbar aufnehmen. Die Rastnocken können in Steckrichtung
vorne eine Anlauffläche oder hintereinander zwei mit entgegengerichteter Neigung
ausgebildete Anlaufflächen aufweisen, die gemeinsam einen Scheitel bilden. Es zeigt
sich, daß die Anlaufflächen und die Scheitel vorgegebene Steuerkurven mit einer
durch ihre Ausgestaltung bedingten eigenen Einschiebe-und Rastcharakteristik bilden
und neben dem notwendigen Abbiegen und Vorspannen der Haltelappen beim Steckvorgang
nach
erfolgtem Überlaufen der Scheitel auf die Haltelappen unter
dem Einfluß einer an den in Steckrichtung ilinterlen Anlaufflächen wirkenden Komponente
der Vorspannkraft eine zusätzliche Schiebekraft ausüben, die die Steckkraft unterstützt
bzw. ersetzt, um so für sichere land scXlelle Kontaktierungen und einer Anpressung
des Steckergelläusea am Dicht ring des Buchsengehäuses zu sorgen.
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Schließlich sind auch Maßnahmen zur einfachen Dichtung der Einführungsbereiche
der Verbindungsleitungen in den Gehäusen von Steckerstift und Steckerhilse dadurch
vorgesehen, daß als Dichtkörper Dichtkörperhälften oder Dichtkörperabschnitte dienen,
die in den einander zugewandten Flächen mindestens eine sich zu Durchführungsöffnungen
für die Verbindungsleitungen ergänzende Ausnehmung n Mittel zur verschiebungsfreien
Abstützung der Dichtkörperhälften bzw. Dichtkörperabschnitte aufeinander aufweisen.
Durch die Anordnung eines insbesondere angeformten, abbiegbaren Steges an den Dichtkörperhälften
bzw. Dichtkörperabschnitten, können diese klappbar verbunden sein und einen gemeinsamen
Formteil bilden, der leicht herzustellen unä zu handhaben ist. Bei einer bevorzugten
Ausgestaltung sind die Dichtkörper in als Aufnahmeräume dienende Erweiterungen der
Stecker- und Buchsengehäuse untergebracht. Es entspricht dem Erfindungsgedanken,
daß
bei mehrpoligen Steckverbindern ebenfalls aus Dichtkörperhälften oder durch Dichtkörperabschnitte
gebildete Dichtkörper Anwendung finden können, die sich ganz oder teilweise über
die Einführungsbereiche der Verbindungsleitungen erstrecken.
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Der auf diese Weise von Dichtproblemen freie Steckverbinder eignet
sich insbesondere für einen Einsatz in spritzwassergefährdeten Räumen, z.B. Motorräumen
von Kraftfahrzeugen, wobei noch als vorteilhaft hinzu kommt, daß bei einer ungenügenden
Steckung Kontaktierungen unterbleiben und diese Fehlkontaktierungen für den Benutzer
der Steckverbindung sowohl in elektrischer Hinsicht als auch anhand der Stellungen
der Haltelappen, optisch erkennbar sind. Bei ungenügenden Steckungen wird unter
dem Einfluß der Vorspannung der Haltelappen auf den in Steckrichtung vorne erstreckenden
Anlaufflächen eine Trennbewegung auf das Steckergehäuse ausgeübt, während durch
die Vorspannung der Haltelappen an den sich in Steckrichtung hinten erstreckenden
Anlaufflächen die Steckung unterstützt wird.
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Es versteht sich, daß der Steckverbinder bei Einsätzen mit fehlenden
Spritzwassereinwirkungen auch ohne Dichtkörper für die Verbindungsleitungen verwendbar
ist.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung
erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Steckergehäuse in Vorderansicht, Fig. 2 ein Steckergehäuse
in Seitenansicht, Fig. 3 ein Buchsengehäuse in Vorderansicht, Fig. 4 ein Buchsengehäuse
in Seitenansicht, Fig. 5 einen Steckverbinder im Schnitt, Fig. 6 einen Steckverbinder
im Schnitt um 900 versetzt, Fig. 7 einen Dichtkörper in Seitenansicht, aufgeklappt,
Fig. 8 einen Dichtkörper der Fig. 7 in Seitenansicht, gefaltet und Fig. 9 einen
Dichtkörper der Fig. 7 in Unteransicht, gefaltet.
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Der Steckverbinder der Fig. 1 bis 4 ist zweipolig ausgeführt.
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Er weist ein hülsenförmiges Steckergehäuse 1 und ein hülsenförmiges
Buchsengehäuse 2 auf. In Kammern 3 des Steckergehäuses 1 sind Steckerstifte 4 mit
insbesondere flach rechteckigem Querschnitt untergebracht, die mittels abgespreizten
Zungen 5 fixiert sind, während in Kammern 6 des Buchsengehäuses 2 entsprechende
Steckerhülsen 7 eingebracht sind, die durch abgespreizte Zungen 10 fixiert sind.
An den Steckerstiften 4 und den Steckerhülsen 7 sind in an sich bekannter Weise
elektrische Leiter 8, z.B. durch Crimpen, festgelegt.
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Weiter ist mittels am Buchsengehäuse 2 angeordneten Zentrieransätzen
9 eine radiale Ausrichtung der Gehäuse 1, 2 zueinander erreichbar, wozu die Zentrieransätze
9 in Öffnungen 10' des Stekkergehäuses 1 eintauchen. Am Buchsengehäuse 2 ist außen
eine umlaufende Anformung 11 vorgesehen, die einen Dichtring 12 aufnimmt, auf den
das Steckergehäuse 1 mit der zugewandten Stirnfläche 1' zur Abdichtung der gemeinsamen
Trennfläche aufliegt. An der Anformung 11 schließt sich in Richtung Steckergehäuse
ein umlaufender Randstreifen 13 an, der diametrale Haltelappen 14 trägt, die in
der Steckstellung der Fig. 5 und 6 in Lochungen 15 Rastnocken 16 des Steckergehäuses
1 aufnehmen. Die Rastnocken 16 weisen zwei entgegengerichtet geneigte Schrägflächen
16' und 16'' auf, die durch einen Scheitel 16''' verbunden sind. Die rückwärtigen
Enden der Stecker- und Buchsengeh-äuse 1, 2 sind mit offenen Erweiterungen 17 versehen,
in die Dichtkörper 18 aus elastischem Werkstoff einschiebbar sind, die z.B. durch
Dichtkörperhälften 18' (Fig. 7 - 9) gebildet sind und durch pressende Anlage an
den Innenseiten 17' der Erweiterungen 17 und den elektrischen Leitern 8 die Gehäuse
1, 2 an den rückwärtigen Enden dicht verschließen. Die Dichtkörperhälften 18' sind
durch einen Steg 19 miteinander verbunden. Sie weisen in den einander zugewandten
Flächen Ausnehmungen 20 auf, die in der Faltstellung teig. 8) eine Durchführungsöffnung
für die elektrischen Leiter 8 ergeben.
Zum erleichterten Einschieben
der Dichtkörper 18 in die Erweiterungen 17 sind Schrägflächen 21 an den Dichtkörpern
18 vorgesehen während Nuten 22 und Leisten 23 in den Dichtkörperhälften 18' diese
verschiebungsfrei fixieren.
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Zur Herstellung elektrischer Verbindungen zwischen Steckerstiften
4 und Steckerhülsen 7 ist das Steckergehäuse 1 an das Buchsengehäuse 2 anzustecken.
Hierbei treten die Zentrieransätze 9 in die Öffnungen 10 zur axialen Ausrichtung
der Gehäuse 1 und 2 ein. Weiter kommen die Haltelappen 14 mit den vorderen Schrägflächen
16' der Haltenocken 16 in Wirkverbindung und werden unter Erzeugung von Vorspannungen
und zunächst wirksamer Verzögerung des Steckvorgangs nach außen abgespreizt. Nach
weiterer Steckung und überlaufen der Scheitel 16''' durch die Haltejappen 16 stützen
sich diese an den Schrägflächen 16'' ab und legen unter dem Einfluß einer nunmehr
in Steckrichtung wirkenden Komponente der Vorspannkräfte eine zusätzliche Schiebekraft
auf das Steckergehäuse, die für eine schnelle und sichere Steckung und Kontaktierung
sorgt.
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Nach beendeter Steckung liegt das Steckergehäuse 1 an den buchsengehäusefesten
Dichtring 12 an und die beiden Gehäuse 1, 2 sind dicht verbunden. In dieser Stellung
verrasten die Haltenocken 16 in den Ausnehmungen 15. Nunmehr sind in die Erweiterungen
17 die Dichtkörper 18 einzubringen. Die Dichtkörperhälften 18' derselben werden
hierzu zuvor unter Abbiegen
des Stegs 19 aufeinander gefaltet,
wobei durch Eingreifen der Leisten 23 in die Ausnehmungen 22 eine Ausrichtung der
Dichtkörperhälften 18' zueinander gewährleistet ist.
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Zur Beendigung der Kontaktierungen ist das Steckergehäuse 1 vom Buchsengehäuse
2 durch Zugwirkung zu entfernen. Die Haltelappen 16 laufen auf die Schrägflächen
16 " auf und üben vermittels der durch die Abbiegungen erzeugten Vorspannungen zunächst
einen Verzögerungseffekt auf die Trennbewegung des Steckergehäuses 1 aus. Durch
nachfolgendes Auflaufen der Haltelappen 16 auf die Schrägflächen 16' wird auf das
Steckergehäuse 1 durch eine in Zugrichtung wirkende Komponente der Vorspannungen
eine Zusatzkraft ausgeübt, die im Sinne einer schnellen Kontakttrennung wirkt.
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