DE69526458T2

DE69526458T2 - ElektrischerVerbinder mit Antischwingungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69526458T2
Application number: DE69526458T
Authority: DE
Inventors: Gheorghe Hotea
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1995-08-22
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2015-08-23
Also published as: DE69506969D1; EP0869581B1; EP0869581A3; GB9416986D0; EP0869581A2; DE69526458D1; DE69506969T2; US5613867A; EP0698946A1; BR9503741A; EP0698946B1; JPH09102357A

Description

Diese Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder entsprechend dem vorbeschreibenden Teil des Patentanspruches 1.
Bestimmte Verbinder, insbesondere jene, die in der Kraftfahrzeugindustrie eingesetzt werden, unterliegen einer Schwingung, die die Lebensdauer der elektrischen Verbindung verringern kann. Eine Schwingung zwischen Gegenkontakten der elektrischen Verbinder können eine Reibkorrosion hervorrufen, die den elektrischen Widerstand am Kontakt vergrößert, was zum Versagen des Verbinders in einigen Fällen führt. Die Schwingung zwischen gekoppelten Verbindern wird durch das Spiel verschlimmert, das zwischen den Verbindern vorhanden ist, damit sie miteinander gekoppelt werden können. Das Spiel kann bewirken, daß die Gegensteckverbinderteile mit Bezugnahme zueinander prellen, was zu hohen Trägheitskräften und daher einer verstärkten relativen Bewegung zwischen den Gegenkontakten führt.
Das EP-A-0477520 offenbart einen elektrischen Verbinder, der in der Form einer länglichen Mehrverbinder-Leistungsverteilungskonstruktion vorliegt, bei dem ein längliches Gehäuse eine Vielzahl von Verbindern umfaßt, die jeweils Anschlußklemmen aufweisen, die elektrisch mit einem Paar elektrischer Drähte gekoppelt sind. Die Konstruktion wird dafür benutzt, daß sie mit einem Kraftstoffverteilungselement gekoppelt wird, das eine Vielzahl von komplementären Kontaktklemmen aufweist. Da Fertigungstoleranzen zwischen den Verbindern und den Kontaktklemmen der Kraftstoffeinspritzventile vorhanden sein können, werden die Verbinder etwas verschoben, und eine Schwingung zwischen den Kontaktklemmen und den Kontaktklemmen der Kraftstoffeinspritzventile wird mittels der Dämpfungselemente gedämpft, die zwischen dem Gehäuse und dem Verbinder vorhanden sind.
Entsprechend Fig. 9 des EP-A-0477520 wird ein Verbinder bereitgestellt, der dauerhaft an einem Gehäuse mittels Ultraschallschweißens eines Halteelementes an ein mittleres Aufnahmeloch, das im Gehäuse gebildet wird, befestigt wird. Letzterer ist nicht ein komplementärer Verbinder. Wenn das Gehäuse, das eine Vielzahl von Verbindern umfaßt, nicht mit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gekoppelt ist, wird immer ein Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Verbinder vorhanden sein.
Das US-A-4193655 und US-A-5252088 offenbaren jeweils eine Verbinderanordnung, in der ein elastischer Dichtungsring vorhanden ist, der durch einen Buchsenabschnitt eines Buchseneinsatzes zusammengedrückt wird, wenn ein Verbinder und ein komplementärer Verbinder in Eingriff gebracht werden.
Das Dokument EP-A-536708 offenbart einen elektrischen Verbinder, der axial eingreifbar und sicher an einem komplementären Verbinder einklinkbar ist, wobei die elektrischen Anschlußklemmen in einem Gehäuse aufgenommen und die Antiprellelemente in unmittelbarer Nähe der Eingriffsfläche des Kontaktes angeordnet werden.
Es ist wünschenswert, die Schwingung oder das Prellen zwischen Gegensteckverbinderteilen zu verringern.
Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, ein Element für elektrische Verbinderanordnungen bereitzustellen, das das Prellen von in Eingriff gekommenen Verbindern verringert.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, eine elektrische Verbinderanordnung mit einer Einrichtung für das Verringern des Prellens, wenn sie mit einer komplementären Verbinderanordnung gekoppelt wird, in einer zuverlässigen und kostenwirksamen Weise bereitzustellen.
Die Ziele dieser Erfindung wurden erreicht, indem ein elektrischer Verbinder entsprechend Patentanspruch 1 bereitgestellt wurde. Hierin wird ein elektrischer Verbinder offenbart, der sicher an einem komplementären Verbinder für eine elektrische Verbindung dazwischen einklinkbar ist, wobei der Verbinder in unmittelbarer Nähe der Eingriffsfläche ein oder mehrere elastische Antiprellelemente aufweist, die daran sicher befestigt sind und elastisch an den komplementären Verbinder anstoßen, wenn er damit in Eingriff kommt, um eine relative Bewegung zwischen den in Eingriff gebrachten Verbindern zu verhindern, wenn sie einer Schwingung ausgesetzt werden.
Einige der charakteristischen Merkmale des Verbinders können ein sekundäres Gehäuse umfassen, mit dem die Antiprellverbinder zusammenhängend geformt werden, wobei das sekundäre Gehäuse am Verbinder montiert wird und gegen ein elastomeres Dichtungselement stößt, das eine Abdichtung zwischen den eingeklinkten Verbindern in einer derartigen Weise bewirkt, daß die Dichtung eine weitere Elastizität bei den Antiprellelementen bewirkt.
Die bevorzugte Ausführung dieser Erfindung wird jetzt detaillierter mit Bezugnahme auf die Figur beschrieben, die zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung längs der Linien 1-1 in Fig. 3, die eine bevorzugte Ausführung dieser Erfindung zeigt, die mit einer komplementären Verbinderanordnung in Eingriff gebracht wurde;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung längs der Linien 2-2 in Fig. 3 ohne den komplementären Verbinder;
Fig. 3 eine Darstellung in der Richtung des Pfeiles 3 in Fig. 2.
Mit Bezugnahme auf Fig. 1 weist eine Verbinderanordnung 2 für einen Eingriff mit einer komplementären Verbinderanordnung 4 ein isolierendes Gehäuse 6 und elektrische Anschlußklemmen 8 auf, die in Hohlräumen 10 des Gehäuses 6 aufgenommen werden können. Die Anschlußklemmen 8 können elektrisch mit komplementären Anschlußklemmen 12 der komplementären Verbinderanordnung 4 verbunden werden. Das Gehäuse 6 weist ein primäres Gehäuse 14 und ein separates sekundäres Gehäuse 16 auf, das am primären Gehäuse 14 in einer Vormontageposition montierbar ist, wo die Anschlußklemmen 8 vollständig in die Hohlräume 10 eingesetzt und darin mittels elastischer Einrastzungen 18 verriegelt werden können, die hinter Vorsprüngen 20 innerhalb des Hohlraumes 10 in Eingriff kommen. Das sekundäre Gehäuse 16 weist ein stationäres erstes Gehäuseelement 22 auf, das sicher und unbeweglich am primären Gehäuse 14 mittels komplementärer Einklinkelemente 24, 26 zwischen dem ersten Element und dem primären Gehäuse 14 eingeklinkt wird. Das sekundäre Gehäuse 16 weist außerdem ein zweites bewegliches Gehäuseelement 28 auf, das aus einer Vormontageposition in eine vollständig montierte Position in einer Richtung senkrecht zur Richtung des Einsetzens der Anschlußklemmen 8 bewegt werden kann. Das bewegliche Gehäuseelement 28 weist einen Einklinkvorsprung 30 auf, der hinter einem Vorsprung 32 der Anschlußklemme 8 in Eingriff gebracht werden kann, wenn eine vollständige Montage im Hohlraum 10 erfolgt. In der Vormontageposition, wie sie durch die Phantomlinie 34 in Fig. 1 gezeigt wird, sind die Anschlußklemmen in die Hohlräume 10 einsetzbar, ohne daß sie durch den Einklinkvorsprung 30 behindert werden. Sobald alle Anschlußklemmen eingesetzt wurden, kann der Einklinkvorsprung danach in seine vollständig montierte Position verschoben werden, was die Anschlußklemmen darin verriegelt. Wie durch die Phantomlinie 34 gesehen wird, weist der komplementäre Verbinder 4 einen Verstärkungsrand 36 auf, der innerhalb des und im wesentlichen an einem Verstärkungsrand 38 des primären Gehäuses 14 einsetzbar ist, wodurch, wenn das bewegliche Element 34 des sekundären Gehäuses in der Vormontageposition ist, eine Behinderung mit dem Verstärkungsrand 36 zu verzeichnen ist, wodurch das Koppeln der Verbinder 2, 4 verhindert wird. Die Anschlußklemmen 8 müssen daher vollständig montiert sein, und das sekundäre Sperrgehäuse muß sich in der vollständig montierten Position befinden, bevor die Verbinder 2, 4 gekoppelt werden.
Ein elastomeres ringförmiges Dichtungselement 40 ist um die Klemmenaufnahmehohlräume 10 herum angeordnet und weist ringförmige Dichtungsrippen 42 für das zusammendrückbare Aufnehmen des Verstärkungsrandes 36 des komplementären Verbinders dort dagegen für eine Abdichtung dazwischen auf. Das Dichtungselement 40 ist an einer ringförmigen Wand 44 montiert, die sich von einem Vorsprung 47 aus erstreckt, gegen den ein Ende der Dichtung stößt, wobei die ringförmige Wand 44 eine etwas kürzere axiale Länge aufweist als die Dichtung 40 aus den hierin nachfolgend beschriebenen Gründen. Ein Eingriffsende 48 der Dichtung ragt daher etwas über ein Eingriffsende 50 der Wand 44 hinaus. Wenn das stationäre Element 22 des sekundären Gehäuses 16 am primären Gehäuse 14 eingeklinkt wird, stößt ein Vorsprung 52 des stationären Elementes 22 gegen das Eingriffsende 48 der Dichtung 40, wodurch sie etwas in der axialen Richtung (mit dem Pfeil 3 gekennzeichnet) zusammengedrückt wird. Die ineinandergreifenden Einklinkeinrichtungen 24, 26 werden auf diese Weise durch elastische Druckkräfte der Dichtung 40 zusammen vorgespannt. Das stationäre Gehäuseelement 22 dient daher ebenfalls dazu, die ringförmige Dichtung 40 sicher innerhalb des Gehäuses zu halten.
Das stationäre Element 22 des sekundären Gehäuses 16 weist Antiprellvorsprünge 54 auf, die sich von elastischen Trägern 56 erstrecken, die zusammenhängend mit dem stationären Element 22 geformt sind. Die elastischen Träger 56 werden an beiden Enden 58 am stationären Gehäuseelement 22 gehalten und durch einen Schlitz 60 davon getrennt. Der Antiprellvorsprung 54 ragt über eine Eingriffsfläche 62 des primären Gehäuses 14 so hinaus, daß, wenn eine Kopplung mit der komplementären Verbinderanordnung 4 erfolgt, die Antiprellvorsprünge 54 elastisch an eine Eingriffsfläche 64 des komplementären Verbinders 4 anstoßen. Das elastische Biegen der Träger 56 eliminiert daher jegliches Spiel zwischen den gekoppelten Verbindern 2, 4, wodurch ein Prellen zwischen den Verbindern verringert wird, wenn sie einer Schwingung ausgesetzt werden. Die elastische Wirkung der Antiprellträger 56 und der Vorsprünge 54 wird weiter durch die elastischen Druckkräfte der Dichtung 40 verbessert, die einen Druck am Vorsprung 52 des stationären Elementes 22 zur Anwendung bringt. Die kombinierte Elastizität der Dichtung 40 und der Antiprellträger 56 sichert einerseits, daß die Träger 56 nicht überbeansprucht werden und eine ausreichende Elastizität über die Lebensdauer des Verbinders beibehalten wird, und andererseits, daß die Dichtung 40 nicht übermäßig zusammengedrückt wird, was die Dichtungseigenschaften am Verstärkungsrand 36 des Gegensteckverbinders nachteilig beeinflussen könnte.
Vorteilhafterweise verringern daher die elastischen Antiprellelemente 54, 56 das Prellen zwischen gekoppelten Verbindern, wenn sie einer Schwingung ausgesetzt werden. Weitere vorteilhafte Ausführungen umfassen das zusammenhängende Formen der Antiprellelemente an einem separaten Gehäuselement, das an dem primären Gehäuse verriegelt ist, das die Anschlußklemmen aufnimmt, wobei das separate Gehäuseelement ein ringförmiges Dichtungselement für das Erhöhen der Elastizität der Antiprellelemente etwas zusammendrückt und ebenfalls die Dichtung an Ort und Stelle hält und eine Auflage für ein bewegliches sekundäres Sperrgehäuseelement liefert. Das Antiprellelement ist infolge dessen zusammenhängenden Formens und der kombinierten Anwendung der Dichtungselastizität ebenfalls sehr kostenwirksam.

Claims

1. Elektrischer Verbinder (2), der axial mit einem komplementären Verbinder (4) in Eingriff kommen kann und sicher daran einklinkbar ist, um eine elektrische Verbindung dazwischen zu bewirken, wobei der Verbinder (2) aufweist: eine oder mehrere elektrische Anschlußklemmen (8), die in einem Klemmenaufnahmegehäuse (6) aufgenommen werden; ein oder mehrere elastische Antiprellelemente (54, 56), die sicher daran befestigt sind, wobei sie über eine Eingriffsfläche (62) hinaus vorstehen und elastisch gegen eine Eingriffsfläche (64) des komplementären Verbinders (4) stoßen, wenn sie damit in Eingriff kommen, um ein Spiel zu eliminieren, und um eine relative Bewegung zwischen den in Eingriff gekommenen Verbindern (2, 4) zu verhindern, wenn sie einer Schwingung ausgesetzt sind, wobei das eine oder die mehreren Antiprellelemente einen Vorsprung (54) aufweisen, der in der axialen Richtung zur Eingriffsfläche (64) des komplementären Verbinders (4) vorstehen und an einem elastischen Träger (56) quer zur axialen Richtung befestigt sind; dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (56) an beiden Enden (58) an einem stationären Gehäuseelement (22) befestigt und davon durch einen Schlitz (60) getrennt ist, der sich zwischen den Enden (58) erstreckt, wodurch der Vorsprung (54) im wesentlichen mittig zwischen den Enden (58) angeordnet wird.

2. Verbinder nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse (6) aufweist: ein primäres Gehäuse (14); und ein separates sekundäres Gehäuse (16), das am primären Gehäuse (14) in einer Vormontageposition montierbar ist, wo die Anschlußklemmen (8) in Hohlräume (10) des Verbinders eingesetzt werden können.

3. Verbinder nach Anspruch 2, bei dem das sekundäre Gehäuse (16) aufweist: ein stationäres Gehäuseelement (22), das am primären Gehäuse (14) eingeklinkt ist; und ein bewegliches Gehäuseelement (28), das aus einer Vormontageposition in eine vollständig montierte Position in einer Richtung senkrecht zur Richtung des Einsetzens der Anschlußklemmen (8) für ein sicheres Verriegeln der Anschlußklemmen in den Hohlräumen (10) beweglich ist.

4. Verbinder nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Verbinder eine elastomere ringförmige Dichtung (40) aufweist, die am Gehäuse (6) befestigt ist und die eine oder mehreren elektrischen Anschlußklemmen (8) für einen Eingriff mit einem Verstärkungsrand (36) des komplementären Verbinders (4) umgibt, wobei sich die Dichtung axial zwischen einem ersten Ende, angrenzend an einen Vorsprung (47) des Klemmenaufnahmegehäuses (6), und einem Eingriffsende (48) erstreckt, wodurch die Antiprellelemente (54, 56) sicher am sekundären Gehäuse (16) befestigt sind, das am Klemmenaufnahmegehäuse (6) montiert ist und gegen das Ende (48) der Dichtung (40) stößt, so daß, wenn die Verbinder (2, 4) in Eingriff gebracht werden, das elastische Stoßen der Antiprellelemente durch den komplementären Verbinder das sekundäre Gehäuse gegen die Dichtung (40) treibt, wodurch sie zusammengedrückt wird.

5. Verbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Antiprellelemente (54, 56) mit dem sekundären Gehäuse (16) zusammenhängend sind.

6. Verbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem das Klemmenaufnahmegehäuse (6) eine Dichtungsstützwand (44) aufweist, die sich zu einem Ende (50) in unmittelbarer Nähe des sekundären Gehäuses (22) erstreckt, um ein axiales Zusammendrücken der Dichtung (40) zu begrenzen.