DE4135679A1 - Stecker fuer elektrische verbindungen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Stecker für elektrische Ver­ bindungen nach der Gattung des Patentanspruchs 1. Bei einem der­ artigen bekannten Stecker sind Kontaktelemente in dem durch einen Spritzvorgang hergestellten und geformten Kontaktträger eingebettet, der dann im wesentlichen die Außenwandung des Steckers bildet. Der Kontaktträger wiederum kann zu seiner eigenen Verankerung mit Gehäuseteilen in einem Spritzvorgang verbunden werden.

An dem Übergang zwischen Kontaktträger und Spritzteil einerseits, als auch an dem Übergang zwischen dem einzelnen Kontaktelement und dem Kontaktträger kann es zu Lockerungen und Spaltbildungen zwischen den benachbarten Bauteilen kommen. Diese haben ihre Ursache haupt­ sächlich in unterschiedlichen Temperaturdehnungen dieser Bauteile bei Temperaturwechsel. Durch die dadurch an den Übergängen entstehenden Spalten kann es zum Eindringen von Wasser in den Stecker kommen, was an der Verbindungsstelle zwischen Anschluß­ abschnitt des Kontaktelements und der dazugehörigen Leitung zu Kontaktkorrosion und damit zu einem Funktionsverlust des Steckers führen kann. Dies muß verhindert werden.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Stecker mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten vermieden werden und ein besonders betriebssicherer Stecker verwirklicht ist.

Mit dem einstückigen Dichtelement werden dabei die Kontaktelemente einerseits gegenüber dem Kontaktträger und andererseits gegenüber dem Spritzkörper abgedichtet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Dichtelement aus einer ebenen Grundplatte, an die entsprechend der Anzahl der Kontaktelemente diese federelastisch umfassende Tüllen angeformt sind.

Zur Wand hin geht die Grundplatte in einen Wulst über, der in einer Nut des Kontaktträgers einfügbar ist und der, ebenso wie die Grund­ platte, beim Anformen des Spritzkörpers an die Grundplatte feder­ elastisch verformt wird.

Damit sind Spalte, die sich zwischen Kontaktträger und Kontakt­ elemente einerseits und zwischen Kontaktträger und Spritzkörper andererseits bilden können, zuverlässig abgedichtet und der Stecker vor Funktionsverlust durch eindringendes Wasser geschützt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung nach Anspruch 9, wo der Stecker ein Dichtelement aufweist, das leicht herstellbar ist.

Zeichnung

Sechs Ausführungsbeispiele des Steckers sind in der Zeichnung mit den Fig. 1 bis 6 dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der in der Fig. 1 eines ersten Ausführungsbeispiels teilweise dargestellte Stecker für elektrische Verbindungen ist, wie auch in den anderen Ausführungsbeispielen,als Rundstecker ausgeführt.

Seine Hauptbestandteile sind ein Kontaktträger 11, darin einge­ gossene oder eingespritzte Kontaktelemente 12 und ein Spritzkörper 13, der an dem Kontaktträger 11 angeformt ist, sowie ein aus einem Elastomer bestehenden Dichtelement 14, das zwischen Teilen des Kontaktträgers 11 und dem Spritzkörper 13 eingefügt ist.

Der Kontaktträger 11 ist topfförmig ausgebildet mit einem massiven, rondenförmigen Boden 16, der stirnseitig eine Vorderseite 17 und eine Rückseite 18 bildet. Über die Rückseite 18 hebt sich in deren Randbereich eine hülsenförmige, axial gerichtete Wand 19, deren anfangs konstante Wandstärke sich zu einer radial gerichteten Außen­ schulter 21 verstärkt.

Die Wand 19 bildet ist auf ihrer Innenseite 22 zylindrisch aus­ gebildet und geht zum Boden 16 hin in eine umlaufende, sich in axialer Richtung konisch verjüngende V-förmige Nut 23 über, die, bezogen auf die ebene Rückseite 18, in den Boden 16 eingelassen ist und die über weite Bereiche einseitig in, sich über die Rückseite 18 erhebende, bogenförmig verlaufende, dünnwandige Stege 24 übergeht. In den anderen Bereichen geht die Nut 23 unmittelbar in die Rückseite 18 über. In diesen Bereichen sind in den Boden 16 die Kontaktelemente 12 eingesetzt.

Jeder der drei Kontaktelemente 12, die als Rundsteckstifte ausge­ bildet sind, weist zur Kontaktierung mit einem nicht dargestellten Gegenstecker einen Steckabschnitt 26 auf, der kreiszylinderförmig ist und an seinem freien Ende kugelkappenförmig abschließt. Jedes Kontaktelement 12 weist in seinem zylindrischen Teil eine Ringnut 27 auf. Das Kontaktelement 12 ist axial so innerhalb des Kontaktträgers 11 positioniert, daß die Ringnut 27 innerhalb des Bodens 16 liegt und, da diese bei der Herstellung des Kontaktträgers 11 als Einlege­ teil im Spritzgießverfahren mitumspritzt wird, übernimmt die Ringnut 27 die Funktion einer Auszugssicherung.

Die Ringnut 27 trennt den Steckabschnitt 26 von einem Anschluß­ abschnitt 28, an dem in weiter nicht dargestellter Weise das Ende einer zugehörigen Leitung anschließbar ist. Der Anschlußabschnitt 28 ist ebenso wie der Steckabschnitt 26 durchmessergleich kreis­ zylinderförmig und setzt sich, der Ringnut 27 abgewandt, nach einer Fase 29 gleichförmig mit kleinerem Durchmesser als der Steck­ abschnitt 26 fort.

Die der Ringnut 27 benachbarten Bereiche des Steckabschnitts 26 und des Anschlußabschnitts 28 sind, ebenso wie die Ringnut 27, in den Boden 16 eingespritzt.

Auf den Anschlußabschnitt 28 wird vor dem Anschluß der zugehörigen Leitung das scheibenförmige, aus einem Elastomer bestehende Dichtelement 14 aufgeschoben. Dazu weist das Dichtelement 14, das im wesentlichen aus einer ebenen Grundplatte 32 besteht, zum Rand hin einen umlaufenden Wulst 33 und aus der Grundplatte 32 axial hervor­ stehend, eine der Anzahl der Kontaktelemente 12 entsprechende Anzahl von Tüllen 34 auf.

Die Tülle 34 weist einen Innendurchmesser 36 auf, der um ein Ver­ formungsspiel kleiner ist als ein Außendurchmesser 37 des Anschluß­ abschnittes 28, so daß das aufgeschobene Dichtelement 14 in dieser Vormontagestellung kraftschlüssig an dem Anschlußabschnitt 28 gehalten wird. Dabei kommt die Grundplatte 32 an der Rückseite 18 und der Wulst 33 in der Nut 23 zur Anlage, wobei die Grundplatte 32 sich über die Stege 24 legt oder einen vorgeformten Verlauf zur Aufnahme der Stege 24 aufweist.

Nach dem Verbinden eines jeden Anschlußabschnittes 28 mit der zugehörigen Leitung werden Teile des Kontaktträgers 11 mit dem im Spritzgußverfahren hergestellten Spritzkörper 13 umgeben. Dabei wird, dargestellt in Fig. 1, die Außenschulter 21 der Wand 19 und der von der Innenseite 22 umfaßten Teil des Kontaktträgers 11 sowie die Anschlußabschnitte 28 mit in den Spritzkörper 13 eingebettet.

Durch den beim Spritzgießverfahren entstehenden Spritzdruck wird auch eine Stirnseite 39 des Dichtelements 14 von der den Spritz­ körper 13 bildenden Spritzmasse erfaßt und das Dichtelement 14 gegen den Kontaktträger 11 bzw. die dort eingesetzten Kontaktelemente 12 gepreßt. In dieser Stellung erkaltet die Spritzmasse, den Spritz­ körper 13 bildend und das Dichtelement 14 verformend. Durch diese Flächenpressung wird die Grundplatte 32 gegen die Rückseite 18 gedrückt und der Wulst 33 in die Nut 23 elastisch verformt eingefügt und durch die Innenseite 22 einerseits und die Stege 24 andererseits radial gestützt. Die überwiegend axial auf das Dichtelement 14 ein­ wirkenden Verformungskräfte werden ergänzt durch radial gerichtete Verformungskräfte, die auf die Tüllen 34 bzw. Dichtwülste 42 einwirken und deren Anpressung an die Anschlußabschnitte 28 verstärken.

Damit sind Spalte 41, die sich zwischen Kontaktträger 11 und Kontaktelement 12 einerseits und zwischen Kontaktträger 11 und Spritzkörper 13 andererseits, beispielsweise bei Temperaturwechsel infolge ungleicher Ausdehnungskoeffizienten dieser benachbarten Elemente bilden können, durch das angepreßte einstückige Dicht­ element 14 zuverlässig abdichtet.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel gehen wegen vorgegebener, beengter Platzverhältnisse die Tüllen 34 in ihren radial außenliegenden Bereichen unmittelbar in den Wulst 33 über.

Liegen jedoch, wie bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen, bei der Ausbildung des Dichtelements 14 in radialer Richtung keine der­ artigen Einschränkungen vor, so können, wie im zweiten Ausführungs­ beispiel nach Fig. 2, die Tüllen 34 und der Wulst 33 in allen ihren Bereichen separat ausgebildet und untereinander durch Teile der Grundplatte 32 miteinander verbunden sein.

Darüber hinaus können, wie im dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, die Stege 24, die zuvor bei der Ausführung nach Fig. 1 an den Übergangsstellen der Tüllen 34 in den Wulst 33 unterbrochen waren, ringförmig geschlossen werden.

Des weiteren können die Tüllen 34 durch Dichtwülste 42 ersetzt werden. Dazu weist der Kontaktträger 11 um die Anschlußabschnitte 28 herum in einem vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 konische Einsenkungen 43, oder, in einem fünften Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, rechtwinklige Einsenkungen 44 auf, in die die Dichtwülste 42, sich auf den Spritzkörper 13, den Kontaktträger 11 und den Anschlußabschnitten 28 abstützend, einbringbar sind.

In einem sechsten Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 weist die zylindrische Einsenkung 44 zusätzlich eine axial gerichtete, innen­ liegende Ringschneide 46 auf, die endseitig gerundet sein kann. Bei kraftschlüssiger Anlage des Dichtwulstes 42 an diese Ringschneide 46 ergeben sich besonders hohe Verformungen in dem Dichtwulst 42. Damit kann eine Dichtung mit besonders hoher Flächenpressung erzielt werden.

Bei allen Ausführungsbeispielen werden Spalte 41, die sich zwischen Kontaktträger 11 und Kontaktelement 12 einerseits und zwischen Kontaktträger 11 und Spritzkörper 13 andererseits bilden können, durch das Dichtelement 14 abgedichtet und der Stecker vor Korrosion und Funktionsverlust geschützt.

Claims (10)

1. Stecker für elektrische Verbindungen mit einem Kontaktträger (11), in dem mindestens ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement (12) aufgenommen ist, das einen Steckabschnitt (26) an einer Vorder­ seite (17) des Kontaktträgers (11) aufweist und einen Anschluß­ abschnitt (28), der an einer Rückseite (18) des Kontaktträgers (17) heraustritt und der an einem Ende einer zugehörigen Leitung zumindest mittelbar anschließbar ist, aufweist und der in einem Spritzkörper (13) eingebettet ist, der die Rückseite (18) des Kontaktträgers (11) und Teile des Anschlußabschnittes (28) des Kontaktelements (12) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Rückseite (18), Spritzkörper (13) und Kontaktelement (12) ein ein­ stückiges Dichtelement (14) angeordnet ist.

2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dicht­ element (14) eine Grundplatte (32) aufweist.

3. Stecker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (14) mindestens eine auf den Anschlußabschnitt (28) aufschiebbare Tülle (34) mit einem Innendurchmesser (36) aufweist, der kleiner ist als ein Außendurchmesser des Anschlußabschnitts (28).

4. Stecker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (14) einen vorzugsweise umlaufenden Wulst aufweist.

5. Stecker nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite (18) des Kontaktträgers (11) eine vorzugsweise umlaufende Nut (23) enthält, in die der Wulst (33) zumindest teilweise einfüg­ bar ist.

6. Stecker nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (33) im unverformten Zustand eine kreisförmige Querschnitts­ fläche hat und die Nut (23) vorzugsweise konisch ausgeformt ist.

7. Stecker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dichtelement (14) aus einem Elastomer besteht.

8. Stecker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einem Anformen des Spritzkörpers (13) an den Kontaktträger (11) das Dichtelement (14) mit der Tülle (34) elastisch verformt wird.

9. Stecker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tülle (34) als Dichtwulst (42) ausgebildet ist und in konische Einsenkungen (43) oder rechtwinklige Einsenkungen (44), die die Anschlußabschnitte (28) umgeben, kraftschlüssig einbringbar sind.

10. Stecker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die recht­ winklige Einsenkung (44) mindestens eine innenliegende Ringschneide (46) aufweist.