EP2020057B1 - Elektrischer stecker mit kraftentkoppelter dichtplatte - Google Patents
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- EP2020057B1 EP2020057B1 EP07727031A EP07727031A EP2020057B1 EP 2020057 B1 EP2020057 B1 EP 2020057B1 EP 07727031 A EP07727031 A EP 07727031A EP 07727031 A EP07727031 A EP 07727031A EP 2020057 B1 EP2020057 B1 EP 2020057B1
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- sealing
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/46—Bases; Cases
- H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
- H01R13/5202—Sealing means between parts of housing or between housing part and a wall, e.g. sealing rings
Definitions
- the invention relates to an electrical connector according to the preamble of claim 1, as in Fig. 3 is shown.
- Conventional sealed electrical plug connections usually consist of two seals, which are both provided on a plug of the plug-in connection and in each case seal the plug-in surface (interface) to the mating plug of the plug connection and the cable harness (lines).
- FIG. 3a shows such a known electrical connector 101 , in which between a contact carrier base 102 and a top 103, a sealing plate (mat seal) 104 is axially compressed. This axial compression is generated by holding elements (not shown), which hold the two plug housing parts 102, 103 together.
- a sealing plate mat seal
- the sealing plate 104 has an inner sealing region 106 with a plurality of small through-openings 107 and a large through-opening 108 , through which electrical lines (wiring harness) or another part (plastic part) pass, and an outer sealing region 109 which forms the inner sealing region 106 annularly surrounds and extends outwardly beyond the mating surface 105 of the plug 101 addition.
- the sealing plate 104 is replaced by the axial compression between the two connector housing parts 102, 103, the necessary stability, which is necessary for the maintenance of the radial sealing pressure against the mating surface of a mating connector (not shown).
- the large passage opening 108 is partially widened by the guided plastic part, which can lead to a non-uniform sealing pressure and the leakage of the sealing plate 104.
- the contact elements are subject to increased wear due to the coupling of contact carrier upper part and lower part by means of holding elements.
- the in Fig. 1a shown electrical connector 1 comprises two connector housing parts, namely a contact carrier lower part 2 and a top 3, and an interposed sealing plate (mat seal) 4, for sealing the plug surface 5 of the plug 1 and the interface of the connector and for sealing in the connector 1 extending electrical lines (wiring harness) or other feedthroughs used.
- the sealing plate 4 is made of rubber-elastic material and can be arranged with or without axial compression between the two connector housing parts 2, 3.
- the sealing plate 4 has an inner sealing region 6 with through holes (through openings) 7, 8, through which the electrical lines pass, and an outer sealing region 9 , which surrounds the inner sealing region 6 in an annular manner and outwards beyond the plug surface 5 extends.
- the two sealing areas 6, 9 are located in a common plane.
- an annular groove 10 is provided on both sides of the sealing plate 4, the inner groove flank form a circumferential outer side surface 11 and the outer groove flank a circumferential inner surface 12 of the sealing plate 4.
- the sealing plate 4 on an annular ridge 13 through which the two sealing regions 6, 9 radially spaced or separated.
- the contact carrier lower part 2 and the upper part 3 each have annular projections 14 , which engage in the annular grooves 10.
- the inner flanks of the annular projections 14 each form a circumferential inner lateral surface 15 as a radial contact surface for the outer lateral surface 11 of the sealing plate 4, and the outer edges of the annular projections 14 each form a peripheral outer lateral surface 16 as a radial contact surface for the inner lateral surface 12 of the sealing plate 4.
- the composite of contact carrier lower part 2, upper part 3 and sealing plate 4 is held together by means of one or more through openings 17 of the sealing plate 4 guided holding elements 18th Only when inserted, a state is achieved by means of a locking system not described in detail here, in which a force compresses the sealing plate 4 and thus the positive connection between the holding element 18 and repeals. In this state, the upper part 3 is mechanically largely decoupled from the contact carrier lower part 2.
- the housing-side contact surfaces 15, 16, which serve as radial force support of the sealing plate 4 the radial sealing pressure of the outer sealing portion 9 against the mating surface of the mating connector regardless of the axial compression of the sealing plate 4 between the two connector housing parts 2, 3. Furthermore, the outer and the inner sealing region 6, 9 of the sealing plate 4 are substantially independent of one another in terms of their forces, ie decoupled. Bushings through the large passage opening 8 in the inner sealing region 6 are without negative Influence on the outer sealing region 9 possible, so that there is a uniform radial sealing pressure with the mating surface of the mating connector.
- Fig. 2a shown electrical connector 1 ' differs in that here the sealing plate 4' is stepped and therefore, as in Fig. 2b shown, the inner and outer sealing portion 6 ' , 9' of the sealing plate 4 ' lie in other planes, that are axially spaced from each other.
- the inside and the outside lateral surfaces 11 ' , 12' of the sealing plate 4 'on different sides of the sealing plate 4' and in each case by a provided in the sealing plate 4 'stage 10' are formed.
- the associated housing-side lateral surfaces 15 ' , 16' are provided on the contact carrier lower part 2 ' or on the upper part 3' and are each formed by a step 10 'of the plug housing parts 2' , 3 ' .
- the two sealing regions 6 ', 9' are connected to one another via an annular axial web 13 ' .
- the composite of contact carrier lower part 2 ', upper part 3' and sealing plate 4 ' is held together by means of one or more holding elements 18' guided through openings 17 'of the sealing plate 4 ' .
- the sealing plate 4 ' is made of rubber-elastic material and can be arranged with or without axial compression between the two connector housing parts 2', 3 '.
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- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
Description
- Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Stecker nach der Gattung des Patentanspruchs 1, wie er in
Fig. 3 gezeigt ist. - Übliche abgedichtete elektrische Steckerverbindungen bestehen meist aus zwei Dichtungen, die beide an einem Stecker der Steckverbindung vorgesehen sind und jeweils die Steckfläche (Interface) zum Gegenstecker der Steckverbindung und den Kabelbaum (Leitungen) abdichten.
- Es sind auch Steckerverbindungen bekannt, bei denen Interface und Leitungen mittels eines am Stecker vorgesehenen einzigen Dichtungselements abgedichtet sind.
Fig. 3a zeigt einen solchen bekannten elektrischen Stecker 101, bei dem zwischen einem Kontaktträgerunterteil 102 und einem Oberteil 103 eine Dichtplatte (Mattendichtung) 104 axial verpresst wird. Diese axiale Verpressung wird durch Halteelemente (nicht gezeigt) erzeugt, welche die beiden Steckergehäuseteile 102, 103 zusammenhalten. Wie inFig. 3b gezeigt, weist die Dichtplatte 104 einen inneren Dichtbereich 106 mit mehreren kleinen Durchführungsöffnungen 107 und einer großen Durchführungsöffnung 108, durch die elektrische Leitungen (Kabelbaum) bzw. ein weiteres Teil (Kunststoffteil) hindurchgehen, sowie einen äußeren Dichtbereich 109 auf, der den inneren Dichtbereich 106 ringförmig umgibt und sich nach außen bis über die Steckfläche 105 des Steckers 101 hinaus erstreckt. Die Dichtplatte 104 erhält durch die axiale Verpressung zwischen den beiden Steckergehäuseteilen 102, 103 die nötige Stabilität, die für die Aufrechterhaltung der radialen Dichtpressung gegen die Steckfläche eines Gegensteckers (nicht gezeigt) notwendig ist. Allerdings wird die große Durchführungsöffnung 108 durch das hindurchgeführte Kunststoffteil partiell aufgeweitet, was zu einer ungleichmäßigen Dichtpressung und zur Undichtheit der Dichtplatte 104 führen kann. Weiterhin unterliegen die Kontaktelemente durch die Kopplung von Kontaktträgeroberteil und -unterteil mittels Halteelemente erhöhtem Verschleiß. - Dokument
US 4,588,242 offenbart einen elektrischen stecker gemäß den Oberbegriff des Anspruchs 1. - Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einem gattungsgemäßem elektrischen Stecker den inneren und den äußeren Dichtbereich voneinander zu entkoppeln und die radiale Dichtpressung auch ohne axiale Verpressung der Dichtplatte erreichen zu können.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen elektrischen Stecker mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
- Der erfindungsgemäße elektrische Stecker mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber folgende Vorteile:
- Die gehäuseseitigen Anlageflächen dienen als radiale Kraftabstützung. Dadurch wird einerseits die radiale Dichtpressung der Dichtplatte an die Steckfläche des Gegensteckers unabhängig von der axialen Verpressung der Dichtplatte zwischen den beiden Steckergehäuseteilen. Und andererseits sind dadurch der äußere und der innere Dichtbereich der Dichtplatte voneinander unabhängig, d.h. entkoppelt. Durchführungen (insbesondere große Durchführungen) im inneren Dichtbereich sind ohne negativen Einfluss auf den äußeren Dichtbereich und damit auf die Radialdichtung mit der Steckfläche des Gegensteckers möglich. Somit ist es möglich, sowohl Leitungen als auch Durchführungen (z.B. Kammern für EAD(Einzel-Ader-Dichtung)-gedichtete Kontakte) ohne Beeinflussung der Dichtpressung auf die Interfacedichtung zu dichten als auch auf eine axiale Kraft auf die Dichtplatte als Voraussetzung für eine ausreichende Dichtpressung zu verzichten.
- Die beiden Steckergehäuseteile sind weitgehend voneinander entkoppelt, wodurch Verschleiß in den Kontaktpunkten der Steckverbindung reduziert wird.
- Durch das Zusammenführen der Standardbauteile "Radialdichtung" und "Leitungsdichtung" wird die Anzahl der Einzelelemente einer Steckverbindung reduziert. Werkzeug-, Produktions-, Montage- und Logistikkosten entfallen bzw. werden reduziert, wodurch sich Kostenvorteile ergeben.
- Durch höhere Vibrationsbeständigkeit des erfindungsgemäßen Steckers ist das Risiko des Versagens der Steckverbindung in der Erprobung geringer. Dadurch können Hüllkurven auf höherem Niveau erprobt werden, welche im Idealfall alle für die Applikation relevanten Praxisfälle einschließen. Hierdurch können - verglichen mit Standardkonzepten - das Versagensrisiko und der Kostenaufwand für Mehrfacherprobung gesenkt werden.
- Mit der Reduzierung von Bauteilen geht prinzipiell eine Fehlerreduzierung einher.
- Durch den erfindungsgemäßen Stecker wird es möglich, das Steckergehäuseteil, das die Kontaktträgerfunktion aufweist, vom anderen Steckergehäuseteil zu entkoppeln. Hierdurch wird prinzipiell die Relativbewegung zwischen beiden Steckergehäuseteilen stark reduziert und, je nach Umsetzung, gänzlich unterbunden, so dass sich die Verschleißbeständigkeit der Steckverbindung erhöht.
- Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
- Zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen elektrischen Steckers sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1a
- eine erste Ausführungsform des elektrischen Steckers im Längsschnitt;
- Fig. 1b
- die Dichtung von
Fig. 1a in einer Draufsicht; - Fig. 2a
- eine zweite Ausführungsform des elektrischen Steckers im Längsschnitt;
- Fig. 2b
- die Dichtung von
Fig. 2a in einer Draufsicht; - Fig. 3a
- einen im Stand der Technik bekannten elektrischen Stecker im Längsschnitt; und
- Fig. 3b
- die Dichtung von
Fig. 3a in einer Draufsicht; - Der in
Fig. 1a gezeigte elektrische Stecker 1 umfasst zwei Steckergehäuseteile, nämlich ein Kontaktträgerunterteil 2 und ein Oberteil 3, sowie eine dazwischen angeordnete Dichtplatte (Mattendichtung) 4, die zum Abdichten der Steckfläche 5 des Steckers 1 bzw. des Interface der Steckverbindung und zum Abdichten von im Stecker 1 verlaufenden elektrischen Leitungen (Kabelbaum) oder sonstigen Durchführungen dient. Die Dichtplatte 4 ist aus gummielastischem Material und kann mit oder ohne axiale Verpressung zwischen den beiden Steckergehäuseteilen 2, 3 angeordnet sein. - Wie in
Fig. 1b gezeigt, weist die Dichtplatte 4 einen inneren Dichtbereich 6 mit Durchgangslöchern (Durchführungsöffnungen) 7, 8, durch die die elektrischen Leitungen hindurchgehen, und einen äußeren Dichtbereich 9 auf, der den inneren Dichtbereich 6 ringförmig umgibt und sich nach außen bis über die Steckfläche 5 hinaus erstreckt. Die beiden Dichtbereiche 6, 9 befinden sich in einer gemeinsamen Ebene. Zwischen beiden Dichtbereichen 6, 9 ist auf beiden Seiten der Dichtplatte 4 jeweils eine Ringnut 10 vorgesehen, deren innere Nutflanke eine umlaufende außenseitige Mantelfläche 11 und deren äußere Nutflanke eine umlaufende innenseitige Mantelfläche 12 der Dichtplatte 4 bilden. Zwischen den beiden Ringnuten 10 weist die Dichtplatte 4 einen ringförmigen Steg 13 auf, durch den die beiden Dichtbereiche 6, 9 voneinander radial beabstandet bzw. getrennt sind. - Auf den einander zugewandten Seiten weisen das Kontaktträgerunterteil 2 und das Oberteil 3 jeweils Ringvorsprünge 14 auf, die in die Ringnuten 10 eingreifen. Die inneren Flanken der Ringvorsprünge 14 bilden dabei jeweils eine umlaufende innenseitige Mantelfläche 15 als radiale Anlagefläche für die außenseitige Mantelfläche 11 der Dichtplatte 4, und die äußeren Flanken der Ringvorsprünge 14 bilden jeweils eine umlaufende außenseitige Mantelfläche 16 als radiale Anlagefläche für die innenseitige Mantelfläche 12 der Dichtplatte 4. Zusammengehalten wird der Verbund aus Kontaktträgerunterteil 2, Oberteil 3 und Dichtplatte 4 mittels eines oder mehrerer durch Öffnungen 17 der Dichtplatte 4 hindurch geführter Halteelemente 18. Erst im gesteckten Zustand wird mittels eines hier nicht näher beschriebenen Verriegelungssystems ein Zustand erreicht, in dem eine Kraft die Dichtplatte 4 komprimiert und somit den Kraftschluss zwischen Halteelement 18 und aufhebt. In diesem Zustand ist das Oberteil 3 vom Kontaktträgerunterteil 2 mechanisch weitgehend entkoppelt.
- Durch die gehäuseseitigen Anlageflächen 15, 16, die als radiale Kraftabstützung der Dichtplatte 4 dienen, ist die radiale Dichtpressung des äußeren Dichtbereichs 9 gegen die Steckfläche des Gegensteckers unabhängig von der axialen Verpressung der Dichtplatte 4 zwischen den beiden Steckergehäuseteilen 2, 3. Weiterhin sind der äußere und der innere Dichtbereich 6, 9 der Dichtplatte 4 voneinander im Wesentlichen kräftemäßig unabhängig, d.h. entkoppelt. Durchführungen durch die große Durchführungsöffnung 8 im inneren Dichtbereich 6 sind ohne negativen Einfluss auf den äußeren Dichtbereich 9 möglich, so dass sich eine gleichmäßige radiale Dichtpressung mit der Steckfläche des Gegensteckers ergibt.
- Vom elektrischen Stecker 1 unterscheidet sich der in
Fig. 2a gezeigte elektrische Stecker 1' darin, dass hier die Dichtplatte 4' gestuft ist und daher, wie inFig. 2b gezeigt, der innere und der äußere Dichtbereich 6', 9' der Dichtplatte 4' in anderen Ebenen liegen, d.h. voneinander axial beabstandet sind. Außerdem sind die innen - und die außenseitigen Mantelflächen 11', 12' der Dichtplatte 4' auf unterschiedlichen Seite der Dichtplatte 4' und jeweils durch eine in der Dichtplatte 4' vorgesehene Stufe 10' gebildet. Die zugehörigen gehäuseseitigen Mantelflächen 15', 16' sind am Kontaktträgerunterteil 2' bzw. am Oberteil 3' vorgesehen und jeweils durch eine Stufe 10' der Steckergehäuseteile 2', 3' gebildet. Die beiden Dichtungsbereiche 6', 9' sind über einen ringförmigen axialen Steg 13' miteinander verbunden. Zusammengehalten wird der Verbund aus Kontaktträgerunterteil 2', Oberteil 3' und Dichtplatte 4' mittels eines oder mehrerer durch Öffnungen 17' der Dichtplatte 4' hindurch geführter Halteelemente 18'. Die Dichtplatte 4' ist aus gummielastischem Material und kann mit oder ohne axiale Verpressung zwischen den beiden Steckergehäuseteilen 2', 3' angeordnet sein. - Durch die gehäuseseitigen Anlageflächen 15', 16' und dadurch, dass der innere Dichtbereich 6' mit seinen Durchgangslöchern 7', 8' auf einer anderen Ebene liegt wie der äußere Dichtbereich 9', ist einerseits die radiale Dichtpressung unabhängig von der auf die Dichtplatte 4' wirkenden axialen Kraft und andererseits eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Dichtbereiche 6', 9' ausgeschlossen. Zudem ist für das Erreichen der Dichtfunktion keine axiale Kraft auf die Dichtplatte 4' notwendig.
Claims (9)
- Elektrischer Stecker (1; 1') mit einer zwischen zwel Steckergehäuseteilen (2, 3; 2', 3') angeordneten Dichtplatte (4; 4'), die einen inneren Dichtbereich (6; 6') mit Durchgangslöchern (7, 8; T, 8') und einen äußeren Dichtbereich (9; 9'), welcher den inneren Dichtbereich (6; 6') umgibt und sich radial nach außen bis über die Steckfläche (5; 5') des Steckers (1; 1') hinaus erstreckt, aufweist,
wobei der innere Dichtbereich (6; 6') mindestens eine umlaufende außenseitige Manteifläche (11; 11') und der äußere Dichtbereich (9i 9') mindestens eine umlaufende innenseitige Mantelfläche (12; 12') aufweist und dass an dem einen Steckergehäuseteil eine umlaufende innenseitige Mantelfläche (15; 15') als radiale Anlagefläche für die außenseitige Mantelfläche (11; 11') der Dichtplatte (4; 4') und an dem einen oder dem anderen Steckergehäuseteil eine umlaufende außenseitige Mantelfläche (16; 16') als radiale Anlagefläche für die innenseitige Mantelfläche (12; 12') der Dichtplatte (4; 4') vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zwel Steckergehäuseteile als voneinander getrennte Bauteile in Form eines Kontaktträgerunterteils (2, 2') und eines Oberteils (3, 3') ausgebildet sind - Elektrischer Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innen- und außenseitigen Mantelflächen (11; 12) der Dichtplatte (4) auf der gleichen Seite der Dichtplatte (4) und die zugehörigen gehäuseseitigen Mantelflächen (15; 16) am gleichen Steckergehäuseteil vorgesehen sind.
- Elektrischer Stecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtplatte (4) beidseitig jeweils eine innenseitige und eine außenseitige Mantelfläche (11; 12) und die zugehörigen gehäuseseitigen Mantelflächen (15; 16) jeweils an beiden Steckergehäuseteilen vorgesehen sind.
- Elektrischer Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innen- und außenseitigen Mantelflächen (11; 12) der Dichtplatte (4) durch die beiden Nutflanken einer in der Dichtplatte (4) vorgesehenen Ringnut (10) und die innen- und außenseitigen Mantelflächen (15; 16) des Steckergehäuseteils durch die beiden Flanken eines Ringvorsprungs (14) gebildet sind.
- Elektrischer Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Dichtbereich (6) und der äußere Dichtbereich (9) voneinander radial beabstandet sind.
- Elektrischer Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innen- und außenseitigen Mantelflächen (11'; 12') der Dichtplatte (4') auf unterschiedlichen Seite der Dichtplatte (4') vorgesehen sind und die zugehörigen gehäuseseitigen Mantelflächen (15'; 16') an beiden Steckergehäuseteilen (2', 3') vorgesehen sind.
- Elektrischer Stecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die innen- und außenseitigen Mantelflächen (11'; 12') der Dichtplatte (4') jeweils durch eine in der Dichtplatte (4') vorgesehene Stufe (10') und die gehäuseseitigen innen- und außenseitigen Mantelflächen (15'; 16') jeweils durch eine Stufe (10') der Steckergehäuseteile (2', 3') gebildet sind.
- Elektrischer Stecker nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Dichtbereich (6') und der äußere Dichtbereich (9') voneinander axial beabstandet sind.
- Elektrischer Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtplatte (4; 4') zwischen den beiden Steckergehäuseteilen (2, 3; 2', 3') axial verpresst ist.
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