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EP1275175B1 - Elektrische steckverbindung - Google Patents

Elektrische steckverbindung Download PDF

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Publication number
EP1275175B1
EP1275175B1 EP01927599A EP01927599A EP1275175B1 EP 1275175 B1 EP1275175 B1 EP 1275175B1 EP 01927599 A EP01927599 A EP 01927599A EP 01927599 A EP01927599 A EP 01927599A EP 1275175 B1 EP1275175 B1 EP 1275175B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plug
connector
pressing element
connectors
collar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01927599A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1275175A1 (de
Inventor
Hans-Heinrich Maue
Werner Hofmeister
Michael Schoenfeld
Andreas Simmel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1275175A1 publication Critical patent/EP1275175A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1275175B1 publication Critical patent/EP1275175B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01R13/5219—Sealing means between coupling parts, e.g. interfacial seal

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector according to the preamble of claim 1. From the DE 4115 119 C2 is an electrical connector with two connectors known, which are releasably coupled together.
  • the first connector has a contact carrier.
  • the contact carrier receiving chambers are formed, in each of which a contact element is mounted.
  • the contact elements are each connected via a connection section to a cable.
  • the cables, bundled as a wiring harness, are led out of the first connector at the back.
  • the contact elements with associated contact parts of the second connector are electrically connected when the connector is closed.
  • a circumferential sealing ring made of elastic material is mounted on the outside of the contact carrier of the first connector, which is detected during the merging of the two connectors of a side surface of a sleeve-shaped collar of the second connector and thereby spring-back deformed.
  • US 5 336 101 A is an electrical connector with a first connector and a second connector known.
  • the connectors are detachably coupled together in an axially extending plug-in direction.
  • a receiving shaft is formed, engages in the coupling of the two connectors a projecting collar on the second connector and a seal mounted on the first connector is elastically deformed.
  • This seal comprises a first and a second pressing member.
  • the first pressing member protrudes radially, transversely to the direction of insertion, in the receiving shaft, so that it is pressed radially when coupling the two connectors on a side surface of the collar of the second connector.
  • the second pressing member is arranged in the first connector, that it receives an end face of the collar of the second connector during Kopkop the two connectors under axially directed pressing.
  • the object of the invention is to reduce the movement play between the two connectors in the coupled state with a simply designed electrical connector to an uncritical size.
  • a first pressing member which is integral with a contact carrier as part of a housing of a first connector and consists of a dimensionally stable plastic.
  • the first pressing element can be manufactured in a production-favorable manner directly with the contact carrier and the electrical plug connection can be designed simply.
  • FIG. 1 shows the FIG. 1 in sections and in a sectional view of a first connector which is coupled to a second connector to form an electrical connector.
  • the FIG. 2 forms an enlarged section of the FIG. 1 ,
  • One in the FIGS. 1 . 2 shown electrical connector 11 has a first connector 12 and a second connector 13.
  • the first connector 12 is designed as a movable harness connector, while the second connector 13 is fixedly mounted as a connector on an electrical unit, in particular on a diesel injection pump.
  • Connectors 12, 13 are detachably coupled together.
  • the first connector 12 has a designed as a grip shell housing 14 which is formed on the inside as a contact carrier 15.
  • the contact carrier 15 is, like the rest of the housing 14, made of an electrically insulating plastic and contains a number of poles of the first connector 12 corresponding number of receiving chambers 16, the contact carrier 15 in the axial direction, along an arrow 17, penetrate. In each of the receiving chambers 16 in the direction of arrow 17 is ever a schematically illustrated contact element 18 is inserted.
  • the contact element 18 has on the one hand on the one hand a contact portion 19, via which the contact element 18 is contacted with an associated contact part 21 of the second connector 13.
  • a mounting portion 22 is formed, to which an electric cable 23 is struck electrically contacting and summarized after emerging from the contact carrier 14 in a manner not shown with the other cables of the other contact elements 18 to a harness is.
  • an axially directed, circumferential receiving shaft 24 for receiving an end portion of a corresponding collar 26 of the second connector 13 during assembly of the two connectors 12, 13 is formed.
  • a seal 27 is disposed on the contact carrier 15.
  • the seal 27 has a plurality of axially spaced, circumferential, radially directed sealing lips 28 for forming a radial seal.
  • the sealing lips 28 are detected by the sleeve-shaped collar 26 of the second connector 13 and partially deflected on a side surface 29 of the collar 26, in the axial direction, opposite to the arrow 17, spring-back.
  • the two connectors 12, 13 are sealed to each other by the seal 27.
  • the seal 27 is, according to the functionally necessary deformability, of a soft, elastic material, so that it is not capable of shaking loads of the connector 11, unwanted relative movements between the coupled connectors 12, 13 due to shaking and due to the different masses of the two Prevent connectors 12, 13.
  • a first pressing element 31 and a second pressing element 32 are provided.
  • the first pressing member 31 may be partially interrupted in its circumferential extent and form individual pressing areas, wherein the pressing areas can also be formed down to individual pressing points, so-called press nipples.
  • the second pressing member 32 is mounted at the closed end of the receiving shaft 24 and formed as a circumferential ring having a rectangular cross-sectional area.
  • the second pressing member 32 is made of hard rubber and has a hardness of at least 60 Shore.
  • the second pressing member 32 takes the end of the coupling operation of the two connectors 12, 13 an end face 34 at the free end of the collar 26 under axially directed pressing.
  • the two connectors 12, 13 are clamped both radially and axially against each other with completed coupling process.
  • the two connectors 12, 13 thereby form a one-piece bandage, which, however, is detachable if necessary.
  • This one-piece design is transferred to the contact elements 18 and contact parts 21 mounted in the connectors 12, 13, the connection of which is fixed in the same way.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Steckverbindung nach der Gattung des Anspruchs 1. Aus der DE 4115 119 C2 ist eine elektrische Steckverbindung mit zwei Steckverbindern bekannt, die lösbar miteinander koppelbar sind.
  • Der erste Steckverbinder weist einen Kontaktträger auf. In dem Kontaktträger sind Aufnahmekammern ausgebildet, in denen je ein Kontaktelement gelagert ist. Die Kontaktelemente sind jeweils über einen Anschlußabschnitt an ein Kabel angeschlossen. Die Kabel sind, gebündelt als Kabelbaum, rückseitig aus dem ersten Steckverbinder herausgeführt. Über Kontaktabschnitte sind die Kontaktelemente mit zugehörigen Kontaktteilen des zweiten Steckverbinders bei geschlossener Steckverbindung elektrisch leitend verbunden.
  • Zur Abdichtung der Steckverbindung zwischen den Steckverbindern ist an dem Kontaktträger des ersten Steckverbinders außenseitig ein umlaufender Dichtring aus elastischem Material gelagert, der beim Zusammenführen der beiden Steckverbinder von einer Seitenfläche eines hülsenförmigen Bundes des zweiten Steckverbinders erfaßt und dabei rückfedernd verformt wird.
  • Wird eine derartige Steckverbindung in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, so wird die Steckverbindung beim Betrieb des Kraftfahrzeugs durch Schüttelbelastungen beaufschlagt und es treten, da die beiden Steckverbinder über die Dichtung elastisch gekoppelt sind, Relativbewegungen zwischen den beiden
  • Steckverbindern auf. Diese Relativbewegungen treten auch zwischen den Kontaktelementen des ersten Steckverbinders und den Kontaktteilen des zweiten Steckverbinders auf und sie können dazu führen, dass sich die berührenden Kontaktflächen der Kontaktelemente und der Kontaktteile durchreiben können. Die Kontaktgabe erfolgt dann über das weniger gut kontaktierende Trägermaterial dieser Elemente, wodurch die Kontaktsicherheit der Steckverbindung nicht mehr gewährleistet ist. Dadurch ist die Steckverbindung in unerwünschter Weise in ihrer Funktionsfähigkeit gefährdet.
  • Durch die US 5 336 101 A ist eine elektrische Steckverbindung mit einem ersten Steckverbinder und einem zweiten Steckverbinder bekannt. Die Steckverbinder sind in einer axial verlaufenden Steckrichtung lösbar miteinander koppelbar. In einem Gehäuse des ersten Steckverbinders ist ein Aufnahmeschacht ausgebildet, in den bei der Kopplung der beiden Steckverbinder ein am zweiten Steckverbinder vorstehender Bund eingreift und eine am ersten Steckverbinder gelagerte Dichtung elastisch verformt wird. Diese Dichtung umfasst ein erstes und ein zweites Preßelement. Das erste Preßelement ragt radial, quer zur Steckrichtung, in den Aufnahmeschacht, so dass es beim Koppeln der beiden Steckverbinder an einer Seitenfläche des Bundes des zweiten Steckverbinders radial angepresst wird. Das zweite Preßelement ist so in dem ersten Steckverbinder angeordnet, dass es beim Koppen der beiden Steckverbinder unter axial gerichteter Preßspannung eine Stirnfläche des Bundes des zweiten Steckverbinders aufnimmt. Das Dokument US 5 336 101 offenbart eine Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, das Bewegungsspiel zwischen den beiden Steckverbinder im gekoppelten Zustand mit einer einfach ausgestalteten elektrischen Steckverbindung auf ein unkritisches Maß zurückzuführen.
  • Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer elektrischen Steckverbindung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Bei dieser Ausbildung kommt ein erstes Preßelement zur Anwendung, das einstückig mit einem Kontaktträger als Teil eines Gehäuses eines ersten Steckverbinders ist und aus einem formstabilen Kunststoff besteht. Dadurch kann das erste Preßelement in fertigungstechnisch günstiger Weise direkt mit dem Kontaktträger hergestellt und die elektrische Steckverbindung einfach ausgestaltet werden.
  • Mit einem so ausgeführten ersten Preßelement, das an den Bund des Gegensteckers radial angepreßt wird und einem zweiten Preßelement, das zum Ende des Kopplungsvorgangs der beiden Steckverbinder eine Stirnfläche des Bundes unter einer axial gerichteten Preßspannung aufnimmt, wird das Bewegungsspiel, das beim Stand der Technik infolge der funktionsnotwendigen Verformbarkeit des Dichtelements zwangsläufig vorhanden ist, beseitigt. Dadurch verhalten sich die beiden Steckverbinder im gekoppelten Zustand so; als ob sie einstückig wären. Dies überträgt sich auf die in den festgesetzten Steckverbindern gelagerten Kontaktelemente und Kontaktteile, deren Verbindung dadurch stabil ausgeführt ist.
  • Durch diese Ausbildung der Steckverbinder werden in vorteilhafter Weise die eingeleiteten Schüttelbelastungen an den Kontaktelementen und Kontaktteilen auf ein die Funktionsfähigkeit der Steckverbindung nicht mehr gefährdendes Maß reduziert.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung ausgeführt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt die Figur 1 abschnittsweise und in einer Schnittdarstellung einen ersten Steckverbinder, der mit einem zweiten Steckverbinder zur Bildung einer elektrischen Steckverbindung gekoppelt ist. Die Figur 2 bildet einen vergrößerten Ausschnitt aus der Figur 1.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Eine in den Figuren 1, 2 dargestellte elektrische Steckverbindung 11 weist einen ersten Steckverbinder 12 und einen zweiten Steckverbinder 13 auf. Der erste Steckverbinder 12 ist als ein beweglicher Kabelbaumstecker ausgeführt, während der zweiter Steckverbinder 13 als Anschlußstecker an einem elektrischen Aggregat, insbesondere an einer Dieseleinspritzpumpe, ortsfest angebracht ist. Die
  • Steckverbinder 12, 13 sind in lösbarer Weise miteinander gekoppelt.
  • Der erste Steckverbinder 12 weist ein als Griffschale ausgebildetes Gehäuse 14 auf, das innenseitig als ein Kontaktträger 15 ausgebildet ist. Der Kontaktträger 15 besteht, wie auch das restliche Gehäuse 14, aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff und enthält eine der Polzahl des ersten Steckverbinders 12 entsprechende Anzahl von Aufnahmekammern 16, die den Kontaktträger 15 in axialer Richtung, längs eines Pfeiles 17, durchdringen. In jeder der Aufnahmekammern 16 ist in Richtung des Pfeiles 17 je ein nur schematisch dargestelltes Kontaktelement 18 eingesetzt.
  • Das Kontaktelement 18 weist endseitig einerseits einen Kontaktabschnitt 19 auf, über den das Kontaktelement 18 mit einem zugeordneten Kontaktteil 21 des zweiten Steckverbinders 13 kontaktiert ist. Andererseits ist endseitig an dem Kontaktelement 18 ein Befestigungsabschnitt 22 ausgebildet, an den ein elektrisches Kabel 23 elektrisch kontaktierend angeschlagen ist und das, nach dem Austritt aus dem Kontaktträger 14, in nicht mehr dargestellter Weise mit den anderen Kabeln der anderen Kontaktelemente 18 zu einem Kabelbaum zusammengefaßt ist.
  • In dem Kontaktträger 15 als Teil des Gehäuses 14 ist ein axial gerichteter, umlaufender Aufnahmeschacht 24 zur Aufnahme eines Endabschnitts eines korrespondierenden Bundes 26 des zweiten Steckverbinders 13 beim Zusammenfügen der beiden Steckverbinder 12, 13 ausgebildet. Zur Abdichtung der Steckverbindung 11 zwischen den Steckverbindern 12, 13 ist an dem Kontaktträger 15 eine Dichtung 27 angeordnet.
  • Die Dichtung 27 weist mehrere, jeweils axial voneinander beabstandete, umlaufende, radial gerichtete Dichtlippen 28 zur Bildung einer Radialdichtung auf.
  • Beim Zusammenführen der beiden Steckverbinder 12, 13 werden die Dichtlippen 28 von dem hülsenförmigen Bund 26 des zweiten Steckverbinders 13 erfaßt und an einer Seitenfläche 29 des Bundes 26 partiell, in axialer Richtung, gegenläufig zum Pfeil 17, rückfedernd umgelenkt. Damit sind die beiden Steckverbinder 12, 13 zueinander durch die Dichtung 27 abgedichtet.
  • Die Dichtung 27 besteht, entsprechend der funktionsnotwendigen Verformbarkeit, aus einem weichen, elastischen Material, so dass sie bei Schüttelbelastungen der Steckverbindung 11 nicht in der Lage ist, unerwünschte Relativbewegungen zwischen den gekoppelten Steckverbindern 12, 13 infolge von Schüttelbelastungen und infolge der unterschiedlichen Massen der beiden Steckverbinder 12, 13 zu verhindern.
  • Um die Steckverbinder 12, 13 auch unter Schüttelbelastungen starr zu koppeln, ist ein erstes Preßelement 31 sowie ein zweites Preßelement 32 vorgesehen.
    Das erste Preßelement 31, das in den Figuren überhöht dargestellt ist, ist als ein umlaufender Wulst des aus einem formstabilen Kunststoff bestehenden Kontaktträgers 15 ausgebildet und mit diesem einstückig. Es ragt dabei aus einer Seitenwand 33 des Kontaktträgers 15 radial gerichtet hervor und in den Aufnahmeschacht 24 partiell derart hinein, dass es beim Einschieben des Bundes 26 in den Aufnahmeschacht 24 an der Seitenfläche 29 im Endabschnitt des Bundes 26 radial angepreßt wird.
  • Alternativ kann das erste Preßelement 31 in seiner Umfangserstreckung teilweise unterbrochen sein und einzelne Preßbereiche bilden, wobei die Preßbereiche auch bis auf einzelne Preßpunkte, sogenannte Preßwarzen, zurückgebildet sein können.
  • Das zweite Preßelement 32 ist am geschlossenen Ende des Aufnahmeschachtes 24 gelagert und als ein umlaufender Ring mit rechteckförmiger Querschnittsfläche ausgebildet. Das zweite Preßelement 32 besteht aus Hartgummi und weist eine Härte von wenigstens 60 Shore auf. Das zweite Preßelement 32 nimmt zum Ende des Kopplungsvorgangs der beiden Steckverbinder 12, 13 eine Stirnfläche 34 am freien Ende des Bundes 26 unter axial gerichteter Preßspannung auf.
  • Durch die Preßelemente 31, 32 sind bei abgeschlossenem Kopplungsvorgang die beiden Steckverbinder 12, 13 sowohl radial als auch axial gegeneinander verspannt. Die beiden Steckverbinder 12, 13 bilden dadurch einen einstückigen Verband, der jedoch bedarfsweise lösbar ist. Diese Einstückigkeit überträgt sich auf die in den Steckverbindern 12, 13 gelagerten Kontaktelemente 18 und Kontaktteile 21, deren Verbindung in gleicher Weise festgesetzt ist.
  • Durch diese stabilisierte Verbindung der Kontaktelemente 18 mit den Kontaktteilen 21 werden funktionsgefährdende Relativbewegungen zwischen den Kontaktelementen 18 und den Kontaktteilen 21 bei auf die Steckverbindung 11 einwirkenden Schüttelbelastungen auf ein unkritisches Maß zurückgeführt, so dass die Steckverbindung 11 auch unter diesen ungünstigen Betriebsbedingungen funktionsstabil bleibt. Dadurch ist es möglich, die Steckverbindung 11 direkt an einem Aggregat einer Brennkraftmaschine anzubringen.

Claims (5)

  1. Elektrische Steckverbindung mit einem ersten Steckverbinder (12) und einem zweiten Steckverbinder (13), welche Steckverbinder (12, 13) in einer axial verlaufenden Steckrichtung lösbar miteinander koppelbar sind, mit einem, in einem Gehäuse (14) des ersten Steckverbinderteils (12) ausgebildeten Aufnahmeschacht (24), in den bei der Kopplung der beiden Steckverbinderteile (12, 13) ein am zweiten Steckverbinder (13) vorstehender Bund (26) zumindest bereichsweise eingreift und mit einer am ersten Steckverbinder (12) gelagerten Dichtung (27), die beim Koppeln der beiden Steckverbinder (12, 13) von dem Bund (26) elastisch verformt wird, wobei in den Aufnahmeschacht (24) radial, quer zur Steckrichtung, wenigstens ein erstes Preßelement (31) ragt, das beim Koppeln der beiden Steckverbinder (12, 13) an einer Seitenfläche (29) des Bundes (26) radial angepreßt wird und in dem Aufnahmeschacht (24) mindestens ein zweites Preßelement (32) gelagert ist, das zum Ende des Kopplungsvorgangs der beiden Steckverbinder (12, 13) unter axial gerichteter Preßspannung eine Stirnfläche (34) des Bundes (26) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Preßelement (31) einstückig mit einem Kontaktträger (15) als Teil des Gehäuses (14) des ersten Steckverbinders (12) ist und aus einem formstabilen Kunststoff besteht.
  2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Preßelement (31) an dem Kontaktträger (15) umlaufend ist.
  3. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Preßelement (31) in seiner Umfangserstreckung an dem Kontaktträger (15) teilweise unterbrochen ist und einzelne Preßbereiche bildet, die alternativ bis auf einzelne Preßpunkte zurückgebildet sein können.
  4. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Preßelement (32) am geschlossenen Ende des Aufnahmeschachtes (24) gelagert ist und als ein in dem Kontaktträger (15) umlaufender Ring ausgebildet ist, der aus hartelastischem Material mit einer Härte von wenigstens 60 Shore besteht.
  5. Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Preßelement (32) aus Hartgummi gebildet ist.
EP01927599A 2000-04-08 2001-03-24 Elektrische steckverbindung Expired - Lifetime EP1275175B1 (de)

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DE20006550U DE20006550U1 (de) 2000-04-08 2000-04-08 Elektrischer Steckverbinder
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KR (1) KR100797381B1 (de)
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