DE9320414U1

DE9320414U1 - Elektrische Steckverbindung

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Publication number: DE9320414U1
Application number: DE9320414U
Authority: DE
Original assignee: HIRSCHMANN RICHARD GmbH
Current assignee: HIRSCHMANN RICHARD GmbH
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2003-06-02

Description

Elektrische Steckverbindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steckverbindung mit mindestens zwei zu paarenden Steckern, insbesondere für elektrische Verbindungen im Kraftfahrzeugbau mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

In Kraftfahrzeugen sind zahlreiche elektrische Leitungen verlegt, die zum Teil im Fahrgastraum, zum Teil im Motorraum verlaufen. Bei modernen Kraftfahrzeugen wird auch die Stärke der Bremsbeläge sowie die Drehzahl der Räder überwacht, letzteres für das Anti-Blockier-System, so daß solche elektrische Leitungen zusätzlich vom Motorraum durch den Radkasten hindurch geführt werden müssen, da die Sensoren für diese Überwachung an den Achsschenkel festgelegt sind. Bislang wurden die Leitungen für diese Sensoren getrennt durch eine im Radkasten vorgesehene und mit einer Dichtmanschette bestückte Bohrung hindurchgefühlt. An den im Motorraum befindlichen Leitungsenden wurden Stecker angebracht, die mit den Steckern der Verbindungsleitungen zu den Überwachungs-, Steuer- und Regelgeräten verbunden wurden. Um zu verhindern, daß diese Steckverbindungen im Motorraum sich unkontrolliert bewegen, wurden diese Steckverbindungen in Klemmhalterungen festgelegt, die ihrerseits am Karosserieblech befestigt worden sind. Diese Trennstelle ist relativ aufwendig, sowohl vom Material- wie auch Montageaufwand her gesehen, da ein Teil der Stecker wegen ihrer notwendigen Größe am Leitungsende erst montiert werden konnten, wenn die Leitung im Kraftfahrzeug verlegt worden war.

Von diesem Stand der Technik ausgehend zielt die Erfindung darauf ab, eine elektrische Steckverbindung zu schaffen, die nicht nur die elektrische Verbindung herstellt und gewährleistet, sondern die auch noch geeignet ist, die bislang von der in einer Bohrung des Karosseriebleches, insbesondere des Radkastens festgelegten Durchfuhrungsmanschette ausgeübte Funktion zu übernehmen, um auf diese Weise den Material- und Montageaufwand zu vereinfachen, wobei nicht unerhebliche Kosten einzusparen sind. Die Erfindung löst diese komplexe Aufgabe durch jene Maßnahmen, die Inhalt und Gegenstand des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 sind. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen festgehalten.

Um die Erfindung zu veranschaulichen, wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert, ohne dadurch die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel einzuschränken. Es zeigen:

Fig. 1 den einen Stecker im LängsschnitfiTiad* '..*·..· ..* :

Fig. 2 seine stimseitige Ansicht (Blickrichtung Pfeil B in Fig. 1); Fig. 3 den anderen Stecker im Längsschnitt und

Fig. 4 seine stimseitige Ansicht (Blickrichtung Pfeil A in Fig. 3); Fig. 5 den Ausschnitt im Karosserieblech für die Aufnahme der Steckverbindung; Fig. 6 die Stecker nach den Fig. 1 und 3 (im Längsschnitt) während der Montage; Fig. 7 die im Ausschnitt nach Fig. 5 montierte Steckverbindung; Fig. 8 den in die Ebene ausgebreiteten Gehäuseteil des Steckers nach Fig. 1.

Der Stecker 1, der mit einem Kabelstrang 2 verbunden ist, der zu einem Stromversorgungsgerät, zu einem Steuer- oder Regel gerät o. dgl. führt, besitzt ein Steckergehäuse 3 mit einem aus elektrisch isolierendem Material gefertigten Träger für die als Stifte 5 ausgebildeten Kontaktelemente. Der hier gezeigte Stecker ist beispielsweise 4-polig ausgebildet. Fabriksseitig werden in den vorgefertigten Träger 4 die an den Kabelsträngen 2 angeschlossenen Kontaktelemente eingesetzt, anschließend wird das Steckergehäuse 3 mit dem Kabelanschluß in einem Spritzgußverfahren aufgespritzt. Die Stifte 5 sind von einem hohlzylindrischen Gehäuseteil 6 aufgenommen. Die in Achsrichtung der Stifte 5 gemessene Länge L dieses Gehäuseteiles 6 ist erheblich größer als die freie Länge 1 der Stifte 5. An der Außenseite des Gehäuseteiles 6 sind an diametral liegenden Stellen seitlich auskragende, nasenartige Vorsprünge 7 angeformt, und zwar an elastisch verformbaren Abschnitten 8 (Fig. 8), die durch achsparallele Einschnitte 9 gebildet sind. Diese Einschnitte sind an den beiden Enden geschlossen, d. h., sie sind nicht bis zur Stirnseite 10 des Gehäuseteiles 6 durchgezogen. Diese nasenartigen Vorsprünge 7 sind etwa in der halben Länge L des Gehäuseteiles 6 angeordnet. Femer ist an der Außenseite des Gehäuseteiles 6 gegen den nasenartigen Vorsprung 7 und gegen das Kabelanschlußende des Steckers hin versetzt eine flanschartige Schulter 11 angeformt, die entlang des Umfanges des Gehäuseteiles 6 aus mehreren aufeinander folgenden Abschnitten bestehen kann (Fig. 8). Der achsiale Abstand a der der flanschartigen Schulter 11 zugewandten Anlagefläche 12 des nasenartigen Vorsprunges 7 entspricht ca. der Stärke S eines Karosseriebleches 13 (Fig. 6). Der äußere Rand der Stirnseite 10 des Gehäuseteiles 6 ist zum Teil als nach außen gerichteter Widerhaken 14 ausgebildet, der sich leistenartig an zwei diametralen Stellen des Umfanges des äußeren Randes erstreckt (Fig. 8), wobei diese achsiale Erstreckung größer ist als die Breite b der die Vorsprünge 7 tragenden Abschnitte 8.

Der andere Stecker 21, der mit einem Kabelstrang 22 verbunden ist, der zu den beispielsweise an einer Radnabe festgelegten Sensoren (Drehzahlgeber, Fühler für die Stärke der Bremsbeläge) führt, besitzt ein Steckergehäuse 23 mit einem aus elektrisch isolierendem Material gefertigten Träger 24 für die als Buchsen 25 ausgebildeten Kontaktelemente. Der Gehäuseteil 26 entspricht hinsichtlich seines Querschnittes in Größe und Form dem Hohlquerschnitt des Gehäuseteiles 6 des Steckers 1 und ist im vorliegenden Fall zylindrisch ausgestaltet. Grundsätzlich wäre es möglich, diesen Teil quaderförmig zu gestalten und den Gehäuseteil 6 kastenartig zu formen. Die

vom Träger 24 aufgenommenen als Bm^sei;^5*aiis_ig«t?ijdt:ten Ken%"telemente reichen bis knapp zur Stirnseite 30 des Gehäuseteiles 26. Auch bei diesem Stecker wird der vorgefertigte Träger 24 mit den am Kabelstrang 22 angeschlossenen Buchsen 25 fabriksseitig bestückt und dann wird in einem Spritzgußverfahren das Steckergehäuse 23 aufgebracht. Der Gehäuseteil 26 besitzt hier an seinem der Stirnseite 30 abgewandten rückwärtigen Abschnitt eine diesen Gehäuseteil 6 umschließende bzw. umfassende Schürze 27, deren achsiale Länge h nur einen Bruchteil der achsialen Länge H dieses Gehäuseteiles 26 beträgt. An diametralen Stellen besitzt diese Schürze 27 Öffnungen 28. Diese Schürze 27 ist einstückig mit dem Steckergehäuse 23 ausgebildet. Die Tiefe des hohlzylindrischen Gehäuseteiles 6 entspricht der achsialen Länge des anderen Gehäuseteiles 26 und die Schürze 27 dieses Gehäuseteiles 26 ist in einem Abstand von dessen Stirnseite 30 an diesen angeformt, der etwas größer ist als die Tiefe des hohlzylindrischen Gehäuseteiles 6. Die Schürze 27 besitzt eine ovale Umrißkontur und zur leichten Verformbarkeit insbesondere durch manuellen Kraftaufwand, ist sie dünnwandig ausgebildet. Die Öffnungen 28 sind in den einander naheliegenden Wandabschnitten der Schürze 27 vorgesehen (Fig. 4).

Der Stecker 21 einschließlich seiner Schürze 27 ist von einer glockenartigen, gummielastischen Manschette 31 aufgenommen. Der Ansatz 32 der Schürze 27 am Gehäuseteil 26 bildet zusammen mit dem Steckergehäuse 23 eine umlaufende Nut 33, in der die Manschette 31 mit ihrem inneren Rand formschlüssig gehalten ist. Diese Manschette 31 liegt mit dem dem formschlüssig gehaltenen Rand folgenden Abschnitt an der Schürze 27 von außen an und erweitert sich anschließend trichterartig. Die achsiale Länge dieser Manschette 31 entspricht mindestens der halben achsialen Länge des sie tragenden Gehäuses 26, vorzugsweise ist sie etwas länger als diese.

Der Gehäuseteil 26 des Steckers 21 weist nahe seiner Stirnseite 30 zur Aufnahme eines Dichtringes 34 eine umlaufende Nut 35 auf. Eine korrespondierende Nut zur Aufnahme eines Dichtringes könnte auch im bodennahen Bereich an der Innenseite des hohlzylindrischen Gehäuseteiles 6 vorgesehen sein.

Damit die beiden Stecker 1 und 21 positions- bzw. lagegerecht zusammengefügt werden können, sind noch seitlich Positionierelemente 15 und 16 vorgesehen, die aus den Fig. 2 und 4 erkennbar sind.

Zur Aufnahme der Steckverbindung wird im Karosserieblech 13, beispielsweise in einem Radkasten eine Bohrung 36 mit einer seitlichen Ausnehmung 37 als Positionierhilfe ausgespart. Bei der Montage wird vorerst der am Kabelstrang 2 fabriksseitig angeschlossene Stecker 1 in die Bohrung 36 in Achsrichtung des Pfeiles C (Fig. 6) eingedrückt, wobei die nasenartigen Vorsprünge 7 aufgmnd ihrer geschilderten Lagemng und aufgmnd der schrägen vorderen Keilfläche radial nach innen ausweichen, bis sie die Bohrung 36 im Karosserieblech 13 durchfahren haben, worauf sie wiederum in ihre ursprüngliche Lage zurückfedern, so daß nun das Karosserieblech 13 zwischen diesen Vorsprüngen 7 und der Schulter 11 liegt und damit der Stecker 1 form-

schlüssig in dieser Bohrung 36 gehaltet -ist*! »Wird mm n«£uge»der Montage der andere Stecker 21 eingefügt, so überfährt vorerst der Gehäuseteil 26 die elastisch verformbaren Abschnitte 8 mit den nasenartigen Vorsprüngen 7, so daß diese Abschnitte 8 nicht mehr radial ausweichen können, wenn in der Folge die kontaktgebenden Elemente (Stifte 5 und Buchsen 25) mit Kraftaufwand zusammengedrückt werden. Der Dichtring 34 dichtet den die kontaktgebenden Elemente aufweisenden Raum nach außen ab. Beim Zusammenfügen der Stecker überfährt die Schürze 27 den äußeren Randbereich des Gehäuseteiles 6 und die Öffnungen 28 in dieser Schürze 27 werden von den Widerhaken 14 formschlüssig übergriffen, wodurch die Stecker in achsialer Richtung gegeneinander gesichert sind. Die Manschette 31, die nun die nasenartigen Vorsprünge 7 übergreift, liegt dichtend am Karosserieblech 13 an (Fig. 7).

Auf das einleitend erwähnte Anwendungsbeispiel zurückkommend, kann der Kabelstrang 22 die Leitungen des Drehzahlgebers und des Sensors für die Stärke der Bremsbeläge umfassen. Die von diesen an dem Achsschenkel festgelegten Baukomponenten kommenden Leitungsstränge sind also zu einem einzigen Kabelstrang 22 zusammengefügt. Es ist aber auch möglich, getrennte Kabelstränge vom Drehzahlfühler und vom Sensor zum Stecker bzw. zur Trennstelle zu führen und diese beiden Kabelstränge erst im einen Stecker der Steckverbindung zu vereinigen. Das Karosserieblech 13 ist ein Teil des Radkastens und der Stecker 1 liegt im Motorraum. Es ist aus den vorstehenden Darlegungen erkennbar, daß dank des erfindungsgemäßen Vorschlages gegenüber den bisherigen Maßnahmen nicht nur mit geringerem Materialaufwand, sondern auch vor allem mit erheblich geringerem Montageaufwand das Auslangen gefunden werden kann, wodurch auch Kosten einsparbar sind. Die hier beschriebene Steckverbindung übernimmt nicht nur die elektrische Kontaktgabe zwischen den einzelnen Leitungssträngen, sie dient auch als Durchführung durch Teile der Karosserie und ist, selbst bei extrem positionierter Lage (im Radkasten) gegen Spritzwasser ausreichend geschützt.

Im vorstehenden wurden die beiden die Steckverbindung bildenden Elemente als Stecker bezeichnet, sowohl jene Elemente, die Steckerstifte wie auch jene die Steckerbuchsen aufweisen. Es wäre durchaus möglich, den Teil 21 mit den Steckerbuchsen als Kupplung zu bezeichnen.

• · &bgr; ·

Legende zu den Hinweisziffern:

1	Stecker
2	Kabelstrang
3	Steckergehäuse
4	Träger
5	Stift
6	Gehäuseteil
7	Vorsprung
8	Abschnitt
9	Einschnitt
10	Stirnseite
11	Schulter
12	Anlagefläche
13	Karosserieblech
14	Widerhaken
15	Positionierelement
16	Positionierelement
17
18
19
20

21	Stecker
22	Kabel strang
23	Steckergeliäuse
24 .	Träger
25	Buchse
26	Gehäuseteil
27	Schürze
28	Öffnung
29
30	Stirnseite
31	Manschette
32	Ansatz
33	Nut
34	Dichtring
35	Nut
36	Bohrung
37	Ausnehmung

Claims

teterr(j|nsprüche:

1. Elektrische Steckverbindung mit mindestens zwei zu paarenden Steckern (1,21), insbesondere für elektrische Verbindungen im Kraftfahrzeugbau, wobei jeder Stecker (1,21) einen von einem Steckergehäuse (3, 23) aufgenommenen, aus elektrisch isolierendem Material gefertigten Träger (4, 24) für die Kontaktelemente aufweist und die Kontaktelemente als Buchsen (25) bzw. Stifte (5) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet,

- daß die einen Kontaktelemente von einem hohlzylindrischen oder kastenartigen Gehäuseteil (6) des Steckers (1) aufgenommen sind, dessen in Achsrichtung der Kontaktelemente gemessene Länge größer ist als die freie Länge der Kontaktelemente und dieser Gehäuseteil (6) außenseitig mehrere, vorzugsweise an diametral liegenden Stellen angeordnete, seitlich auskragende, nasenartige Vorspränge (7) aufweist, die an quer zur Achse dieses Gehäuseteiles (6) elastisch verformbaren Abschnitten (8) desselben angeordnet sind und in Achsrichtung und gegen die Kabelanschlußseite hin an der Außenseite des Gehäuseteiles (6) mindestens eine flanschartige Schulter (11) angeformt ist und zumindest ein Teil des Randes der Stirnseite (10) dieses Gehäuseteiles (6) widerhakenartig ausgebildet ist

- und der andere, einen zur inneren Querschnittsform des hohlzylindrischen oder kastenartigen Gehäuseteiles (6) in Größe und Form korrespondierende Umfangskontur aufweisenden Gehäuseteil (26) besitzende Stecker (21) an seinem, der Stirnseite (30) abgewandten, rückwärtigen Abschnitt eine diesen Gehäuseteil (26) umschließende Schürze (27) trägt, deren achsiale Länge nur einen Bruchteil der achsialen Länge des Gehäuseteiles (26) beträgt und in der Schürze (27) Öffnungen (28) ausgespart sind, die bei zusammengefügten Steckern (1,21) mit dem widerhakenartig ausgebildeten Rand des anderen Steckers (1) formschlüssig zusammenwirken und eine in achsialer Richtung wirksame Verriegelung bilden und dieser Stecker (21) einschließlich seiner Schürze (27) von einer rulpen- bzw. glockenartigen, gummielastischen Manschette (3 1) aufgenommen ist.

2. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im hohlzylindrischen oder kastenartigen Gehäuseteil (6) als Kontaktelemente Stifte (5) und im anderen Gehäuseteil (26) Buchsen (25) vorgesehen sind und die stirnseitigen Enden der Buchsen

(25) etwa bündig mit der Stirnseite (30) des sie aufweisenden Gehäuseteiles (26) liegen bzw. gegenüber dieser etwas zurückversetzt sind.

3. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des hohlzylindrischen bzw. kastenartigen Gehäuseteiles (6) der achsialen Länge des anderen Gehäuseteiles (26) entspricht und die Schürze (27) dieses Gehäuseteiles (26) in einem Abstand von dessen Stirnseite (30) an diesem angeformt ist, der etwas größer ist als die Tiefe des hohlzylindrischen bzw. kastenartigen Gehäuseteiles (6).

4. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürze (27) eine ovale Umrißkontur aufweist und zur leichten Verformbarkeit - insbesondere durch manuellen Kraftaufwand - dünnwandig ausgebildet ist.

5. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (32) der Schürze (27) am Gehäuseteil (26) zusammen mit dem Steckergehäuse (23) eine umlaufende Nut (33) bildet, in der die Manschette (31) mit ihrem inneren Rand formschlüssig gehalten ist.

6. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (31) mit dem dem formschlüssig gehaltenen Rand folgenden Abschnitt an der Schürze (27) außen anliegt und sich anschließend trichterartig erweitert.

7. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die achsiale Länge der Manschette (31) mindestens der halben achsialen Länge des sie tragenden Gehäuseteiles (26) entspricht, vorzugsweise länger als diese ist.

8. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlzylindrische oder kastenartige Gehäuseteil (6) nahe seinem inneren Boden und/oder der von diesem aufzunehmende Gehäuseteil (26) nahe seiner Stirnseite (30) zur Aufnahme eines Dichtringes (34) eine umlaufende Nut (35) aufweist.

9. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der achsiale Abstand (a) der der flanschartigen Schulter (11) zugewandten Anlagefläche (12) des nasenartigen Vorsprunges (9) von dieser Schulter der Stärke S eines Karosseriebleches (13) entspricht.

10. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei funktionsgerechter Zusammenfügung der Steckerteile die Manschette (31) die nasenartigen Vorspränge (7) übergreift.

11. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die nasenartigen Vorsprünge (7) tragenden Abschnitte (8) durch achsparallele Einschnitte (9) im Gehäuseteil (6) gebildet sind, und diese Einschnitte (9) an beiden Enden geschlossen sind (Fig. 8).

12. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nasenartigen Vorsprünge (7) etwa in der halben Länge L des Gehäuseteiles (6) angeordnet sind.

13. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (28) der Schürze (27) in den einander naheliegenden Wandabschnitten der ovalen Schürze angeordnet sind.