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Die
Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere einen Stecker
oder eine Steckdose für eine
Verbindung zwischen einem Motorwagen und einem Anhängerfahrzeug,
umfassend einen Kontakthalter mit mindestens einer Öffnung,
durch welche ein Kontakt aufnehmbar ist, und ein Gehäuse, in
das der Kontakthalter einsetzbar ist. Die Erfindung betrifft weiter
einen Kontakthalter für
einen elektrischen Steckverbinder und Verfahren zum Abdichten eines rückwärtigen Anschlussraums
eines Steckverbinders.
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Aus
der
EP 0 888 650 B1 ist
beispielsweise ein Steckverbinder umfassend einen Kontakthalter und
ein Gehäuse,
in das der Kontakthalter einsetzbar ist, bekannt. Das Gehäuse hat
einen rohrförmigen Abschnitt
mit einer Innenfläche,
aus der radial nach innen eine Vielzahl an Segmenten mit jeweils
vorderen Auflagestirnseiten heraussteht, die eine Vielzahl axialer
Durchgangszonen definiert. Der Kontakthalter weist eine Vielzahl über den
Umfang verteilter Nasen auf, die beim Einführen des Kontakthalters in
das Gehäuse
in Einsteckrichtung durch die axialen Durchgangszonen des Gehäuses hindurchgehen.
Durch Verdrehen des Kon takthalters relativ zu dem Gehäuse werden
die Nasen und die Segmente übereinandergeschoben
und der Kontakthalter so in dem Gehäuse gesichert. In den Kontakthalter
sind mehrere Kontakte eingesetzt, welche in einem rückwärtigen Anschlussraum
des Steckverbinders mit Leitern und/oder Drähten verbindbar sind. Der Kontakthalter und
das Gehäuse
sind jedoch nicht flüssigkeitsabdichtend
miteinander verbunden, so dass Feuchtigkeit in den rückwärtigen Anschlussraum
des Steckverbinders gelangen kann.
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Es
ist weiter bekannt, den Kontakthalter einteilig mit dem Gehäuse, beispielsweise
durch Spritzgießen,
auszuformen und/oder den Kontakthalter durch Verschweißen und/oder
Verkleben dauerhaft mit dem Gehäuse
zu verbinden. Bei einem derartigen Steckverbinder ist es möglich, den
rückwärtigen Anschlussraum
sicher gegen eintretende Feuchtigkeit abzudichten. Die einteilige
Ausführungsform
verlangt jedoch ein kompliziertes Werkzeug für die Fertigung als Spritzgussteil
und/oder eine kosten- und zeitintensive Fertigung. Zudem ist eine
Reparatur bei einem Defekt einzelner Elemente nur bedingt möglich.
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Aus
der
DE 20 2004
009 662 U1 ist eine Steckeinheit für eine mehrpolige Steckverbindung mit
einem Gehäuse,
welches einen Kontakteinsatz, welcher aus Kontaktträger und
Kontaktaufsatz gebildet ist, aufnimmt, bekannt, wobei sich Kontakte
anschlussseitig an dem Kontaktträger
abstützen
und in dieser Lage von dem Kontaktaufsatz axial unverschieblich
gehalten sind. Dabei ist der Kontakteinsatz über seinen Außenumfang
gegenüber
dem Gehäuse abgedichtet,
wobei der Kontaktträger
an seinem Außenumfang
eine Schulter aufweist, welche an eine Schulter des Gehäuses unter
Zwischenlager einer Ringdichtung anliegt.
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Aus
der
DE 37 20 751 C2 ist
ein Verbinder mit einem isolierenden Gehäuse bekannt, welches in ein
Umgehäuse
einsetzbar ist, wobei der Verbinder mit einem ringförmigen Dichtring
versehen, der bei mit dem Umgehäuse
verbundenen Verbinder zwischen einer Schulter des Gehäuses und
einer Schulter in einer Mündungs-
bzw. Aufnahmeöffnung
des Umgehäuses
festgehalten ist.
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Aus
der
DE 37 27 375 A1 ist
ein elektrischer Stecker bekannt, umfassend einen Kontaktteile aufnehmenden
Isolierkörper,
welcher in ein Gehäuse einsetzbar
ist. Der Isolierkörper
ist in dem Gehäuse mittels
einer Bajonettverriegelung sicherbar. In Einschubrichtung hinter
der Bajonettverriegelung ist ein Dichtring an dem Isolierkörper anbringbar.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Steckverbinder,
einen Kontakthalter dafür
und ein Verfahren zu schaffen, wobei eine Abdichtung des rückwärtigen Anschlussraums
verbessert ist.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch einen Kontakthalter für
einen Steckverbinder mit einem rückwärtigen Anschlussraum,
insbesondere für
einen Stecker oder für
eine Steckdose für
eine Verbindung zwischen einem Motorwagen und einem Anhängerfahrzeug,
umfassend ein Gehäuse,
in das der Kontakthalter einsetzbar ist, mit mindestens einer Öffnung,
durch welche ein Kontakt aufnehmbar ist, wobei an einer dem Gehäuse beim
Einsetzen gegenüberliegenden
Außenfläche des
Kontakthalters mindestens eine Aufnahme ausgeformt ist, in welche mindestens
ein Dichtelement einsetzbar ist, so dass der rückwärtige Anschlussraum des Steckverbinders durch
Einsetzen des Kontakthalters in das Gehäuse abdichtbar ist.
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Der
Kontakthalter ist erfindungsgemäß durch eine
im Wesentlichen transversale Bewegung in eine Einsteckrichtung in
das Gehäuse
einsetzbar und in dem Gehäuse
mindestens gegen eine Verdrehung sicherbar. Ein verdrehsicheres
Einsetzen des Kontakthalters ist dabei ohne Drehbewegung möglich, so dass
eine Scherbelastung an dem Dichtelement beim Einsetzen vermeidbar
ist.
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Die
Außenfläche des
Kontakthalters weist mindestens in einer Querschnittsebene eine
nicht rotationssymmetrische Kontur auf, die beim Einsetzen in das
Gehäuse
in eine komplementäre
Kontur an einer Innenfläche
des Gehäuses
für eine
Verdrehsicherung greift. Durch Einsetzen ist so ohne zusätzliche
Hilfsmittel eine Verdrehsicherung erzielbar. In einer bevorzugten
Ausführungsform
ist die nicht rotationssymmetrische Kontur der Außenfläche in Einsteckrichtung
von der Aufnahme für
das Dichtelement beabstandet, d.h. der Kontakthalter weist einen Querschnitt
mit einer im Wesentlichen rotationssymmetrischen Kontur auf, wobei
die Aufnahme für
das Dichtelement im Wesentlichen ringförmig ausgeformt sein kann,
sowie einen Querschnitt mit einer im Wesentlichen nicht rotationssymmetrischen
Kontur, durch welche die Verdrehsicherung realisiert wird.
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In
einer Ausführungsform
ist die Außenfläche des
Kontakthalters im Wesentlichen zylinderförmig. Ein an der Außenfläche des
Kontakthalters angeordnetes Dichtelement ermöglicht eine gute Abdichtung
des rückwärtigen Anschlussraums.
Der Kontakthalter ist in einer Ausführungsform als Spritzgussteil
gefertigt, wobei die Aufnahme für
das Dichtelement beim Formen des Kontakthalters geformt wird. In
einer anderen Ausführungsform
wird die Aufnahme in einen ausgeformten Kontakthalter durch Fräsen oder ähnliches
eingebracht. Dadurch ist es denkbar, auch bereits gefertigte Kontakthalter
nachträglich
mit einer Aufnahme für
ein Dichtelement auszuformen.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung ist die Aufnahme als im Wesentlichen
umlaufende Nut ausgeformt. Eine derartige Nut ist besonders einfach
und kostengünstig
herstellbar. Insbesondere bei im Wesentlichen zylinderförmigen Außenflächen ist
so eine einfache Fertigung einer im Wesentlichen ringförmigen Nut
möglich.
Es ist jedoch auch denkbar, dass der Kontakthalter einen rechteckigen
Querschnitt aufweist.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist in die Nut ein O-Ring einsetzbar.
O-Ringe sind als Normteile und/oder in hohen Stückzahlen kostengünstig erhältlich.
Eine Abdichtung ist dadurch besonders kostengünstig und einfach realisierbar.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Kontur eine Vielzahl
an über
den Umfang des Kontakthalters verteilten Segmenten. Die Innenfläche des
Gehäuses
weist vorzugsweise zu den Segmenten komplementäre Freiräume auf. Beim Einsetzen des
Kontakthalters in das Gehäuse
greifen dabei die Segmente für
eine Verdrehsicherung in die Freiräume. Für eine Sicherung in Einsteckrichtung
ist in einer Ausführungsform
ein zweites Gehäuse
mit dem ersten Gehäuse
verbindbar. In einer anderen Ausführungsform ist ein mindestens
teilweise elastischer Deckel auf das Gehäuse aufsetzbar.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an der Öffnung für den Kontakt
eine Dichtung angeordnet, so dass der rückwärtige Anschlussraum über die Öffnung abgedichtet
ist. Durch den Kontakthalter sind vorzugsweise mehrere Kontakte fest
oder lösbar
haltbar. Kontakte sind als Kontaktstifte oder Kontaktbuchsen ausgeformt.
Eine Anzahl und/oder Anordnung der Kontakte ist beispielsweise für bestimmte
Stecker und Steckdosen durch entsprechende ISO-Standards oder DIN-Normen
festgelegt. So beschreiben beispielsweise die ISO 7638 5-polige
und 7-polige Steckverbinder,
die DIN ISO 12 098 15-polige Steckverbinder und die ISO 1185 7-polige
Steckverbinder. Die Kontakte weisen jeweils einen Anschlussbereich
auf, durch den der Kontakt mit einem Leiter und/oder einem Draht
verbindbar ist. Der Anschlussbereich liegt bei eingesetztem Kontakthalter
im rückwärtigen Anschlussraum.
Durch Abdichtung der Öffnung
ist eine Sicherheit gegen eintretende Feuchtigkeit weiter verbesserbar.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Kontakt in die Öffnung eingepresst.
Der Kontakthalter ist dabei mit eingesetzten Kontakten besonders
einfach handhabbar.
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Die
Aufgabe wird weiter gelöst
durch einen Steckverbinder, insbesondere einen Stecker oder eine
Steckdose für
eine Verbindung zwischen einem Motorwagen und einem Anhängerfahrzeug,
mit einem rückwärtigen Anschlussraum
umfassend einen Kontakthalter mit mindestens einer Öffnung,
durch welche ein Kontakt aufnehmbar ist, und ein Gehäuse, in
das der Kontakthalter einsetzbar ist, wobei an einer dem Gehäuse beim
Einsetzen gegenüberliegenden Außenfläche des
Kontakthalters mindestens eine Aufnahme ausgeformt ist, in welche
ein Dichtelement einsetzbar ist, so dass der rückwärtige Anschlussraum des Steckverbinders
durch Einsetzen des Kontakthalters in das Gehäuse abdichtbar ist, der Kontakthalter
durch eine im Wesentlichen transversale Bewegung in das Gehäuse einsetzbar
und in dem Gehäuse
mindestens gegen eine Verdrehung sicherbar ist, und die Außenfläche des
Kontakthalters und eine gegenüberliegende
Innenfläche
des Gehäuses in
mindestens einer Querschnittsebene mit komplementären, nicht
rotationssymmetrische Konturen ausgeformt sind, welche beim Einsetzen
für eine
Verdrehsicherung ineinander greifen. Durch die erfindungsgemäßen Konturen
ist eine einfache Montage des Kontakthaltes in dem Gehäuse möglich. Der Kontakthalter
ist dabei durch eine transversale Bewegung in Einsteckrichtung in
das Gehäuse
einsetzbar, so dass eine Verdrehung und damit eine Scherbelastung
des Dichtelements beim Einsetzen des Kontakthalters in das Gehäuse vermieden
wird.
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Ein
derartiger Steckverbinder weist eine hohe Qualität aufgrund der guten Abdichtung
des Anschlussraums auf. Gleichzeitig ist durch die Trennbarkeit
von Kontakthalter und Gehäuse
auch eine Handhabung und eine Fertigung des Steckverbinders vereinfacht.
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In
einer Weiterbildung sind die Ränder
der Kontur an dem Innenumfang des Gehäuses erhöht. Durch die erhöhten Ränder ist
eine Verdrehsicherung weiter verbessert.
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Die
Aufgabe wird weiter gelöst
durch ein Verfahren zum Abdichten eines rückwärtigen Anschlussraums eines
Steckverbinders, insbesondere eines Steckers oder einer Steckdose
für eine
Verbindung zwischen einem Motorwagen und einem Anhängerfahrzeug,
umfassend einen Kontakthalter mit mindestens einer Öffnung,
durch welche ein Kontakt aufnehmbar ist, und ein Gehäuse, in
das der Kontakthalter einsetzbar ist, wobei an einer dem Gehäuse beim Einsetzen
gegenüberliegenden
Außenfläche des Kontakthalters
mindestens eine Aufnahme ausgeformt wird, in welche mindestens ein
Dichtelement einsetzbar ist, so dass der rückwärtige Anschlussraum des Steckverbinders
durch Einsetzen des Kontakthalters in das Gehäuse abgedichtet wird der Kontakthalter
durch eine im Wesentlichen transversale Bewegung in das Gehäuse eingesetzt
und in dem Gehäuse
mindestens gegen eine Verdrehung gesichert wird, wobei die Außenfläche des
Kontakthalters und eine gegenüberliegende
Innenfläche
des Gehäuses
in mindestens einer Querschnittsebene mit komplementären, nicht
rotationssymmetrische Konturen ausgeformt sind, welche beim Einsetzen
für eine
Verdrehsicherung ineinander greifen.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Für gleiche
Bauteile werden dabei einheitliche Bezugszeichen verwendet.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders,
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2 eine
schematische, teilweise freigeschnittene Seitenansicht des Steckverbinders
gemäß 1 und
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3 eine
schematische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Kontakthalters
und eines zugehörigen
Gehäuses.
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1 und 2 zeigen
eine schematische Explosionsdarstellung und eine schematische, teilweise
freigeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 1.
Bei dem dargestellten Steckverbinder 1 handelt es sich
um eine Steckdose für
einen Motorwagen zur Verbindung des Motorwagens mit einem Anhängerfahrzeug.
Der Steckverbinder 1 umfasst einen Kontakthalter 2 und ein
Gehäuse 3,
in das der Kontakthalter 2 einsetzbar ist. Mit dem hinteren,
von dem Kontaktbereich abgewandten Ende des Gehäuses 3 ist ein zweites
Gehäuse 4 verbindbar.
Die Verbindung erfolgt über
einen Bajonett-Verschluss, wobei an dem Gehäuse 3 Nuten 30 ausgeformt
sind, in welche Stifte 40 durch Drehen eines Rings 42 des
zweiten Gehäuses 4 eingreifen.
Zwischen dem Gehäuse 3 und
dem Gehäuse 4 ist
eine Dichtung 41 angeordnet.
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Der
Kontakthalter 2 weist eine Vielzahl an Öffnungen 20 auf, durch
welche Kontakte 5, 5' aufnehmbar sind. In der dargestellten
Ausführungsform handelt
es sich bei den Kontakten 5, 5' um Kontaktstifte. Dabei sind sieben
Kontakte 5, 5' durch
den Kontakthalter 2 aufgenommen, wobei ein Kontakt 5' einen größeren Durchmesser
aufweist als die übrigen
Kontakte 5. Der dargestellte Steckverbinder 1 entspricht
ISO 1185. In anderen Ausführungsformen des
Steckverbinders 1 sind eine davon abweichende Anzahl an
Kontakten und/oder eine andere Anordnung der Kontakte vorgesehen.
Weiter können
anstelle der dargestellten Kontaktstifte auch Kontaktbuchsen durch
einen Kontakthalter 2 aufgenommen sein.
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Die
Kontakte 5, 5' sind
in der dargestellten Ausführungsform
durch Einpressen in den Kontakthalter 2 eingesetzt. Die
Kontakte 5, 5' weisen
einen Anschlussbereich 50 auf, durch welchen die Kontakte 5, 5' mit nicht dargestellten
Leitern und/oder Drähten
verbindbar sind. Der Anschluss bereich 50 liegt bei eingesetztem
Kontakthalter 2 wie in 2 dargestellt
im Anschlussraum 10 des Steckverbinders 1. Im Bereich
der Öffnung 20 des
Kontakthalters 2 ist eine nicht sichtbare Dichtung eingesetzt,
durch welche der Anschlussbereich 50 abgedichtet ist.
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Der
Kontakthalter 2 weist an seiner Außenfläche Segmente 24 auf.
Die Außenfläche des
Kontakthalters 2 hat somit zumindest in einer Querschnittsebene,
in der die Segmente 24 angeordnet sind, eine nicht rotationssymmetrische
Kontur. Beim Einsetzen des Kontakthalters 2 in das Gehäuse 3 in Einsteckrichtung
greift diese nicht rotationssymmetrische Kontur in eine dazu komplementäre Kontur
an einer Innenfläche
des Gehäuses 3.
Die Segmente 24 dienen somit als eine Codierung, durch
welche sichergestellt wird, dass der Kontakthalter 2 in
einer vorgesehenen Orientierung in das Gehäuse 3 eingesetzt wird.
Ein Einsetzen des Kontakthalters 2 in das Gehäuse 3 wird
weiter unten in Bezug auf 3 im Detail
erläutert.
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An
der Außenfläche des
Kontakthalters 2 ist eine in 2 sichtbare
Nut 22 ausgeformt. In der dargestellten Ausführungsform
ist die Nut 22 im Wesentlichen ringförmig. In die Nut 22 ist
ein als O-Ring 6 ausgeformtes Dichtelement eingesetzt.
Durch den O-Ring 6 ist ein rückwärtiger Anschlussraum 10 des Steckverbinders 1 gegen
eindringende Feuchtigkeit abgedichtet.
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3 ist
eine schematische Explosionsdarstellung des Kontakthalters 2 und
des Gehäuses 3. Das
Gehäuse 3 umfasst
einen Deckel 32, welcher durch eine Feder 33 belastet
ist. In dem in 3 dargestellten Zustand ist
der Deckel 32 geöffnet,
so dass eine Innenfläche
des Gehäuses 3 sichtbar
ist. Wie in 3 erkenntlich, sind an der Innenfläche Vorsprünge 34 mit
Nasen 35 ausgeformt. Die Innenfläche weist somit in einer Querschnittsebene
eine nicht rotationssymmetrische Kontur auf. Zwischen den Vorsprüngen 34 befinden
sich Freiräume 36.
Der Kontakthalter 2 ist durch eine transversale Bewegung
in eine Einsteckrichtung in das Gehäuse 3 einsetzbar, wobei
die Segmente 24 des Kontakthalters 2 in die Freiräume 36 des
Gehäuses 3 eingesetzt
werden. Durch die Nasen 35 der Vorsprünge 34 wird verhindert,
dass die Segmente 24 unter die Vorsprünge 34 verschoben
werden. Der Kontakthalter 2 wird so drehsicher durch das
Gehäuse 3 aufgenommen.
Es ist offensichtlich, dass anstelle der dargestellten Ausführungsform
mit vier Segmenten 24 und dazu komplementären Freiräumen 36 auch
Ausführungsformen
mit einer anderen Anzahl und/oder einer anderen Form der Segmente 24 und
der dazu komplementären
Freiräume 36 möglich sind.
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Auf
dem Kontakthalter 2 ist der O-Ring 6 aufgebracht.
Durch Einsetzen des Kontakthalters 2 in das Gehäuse 3 ist
somit ein hinterer Anschlussraum des in 1 oder 2 dargestellten
Steckverbinders gut gegen Feuchtigkeit abdichtbar. Der O-Ring 6 ist
so an dem Kontakthalter 2 angeordnet, dass aufgrund angreifender
Kräfte
beim Einsetzen durch eine transversale Bewegung in Einsteckrichtung
keine Verschiebung des O-Rings 6 erfolgt.