Elektrischer Kontaktstecker sowie Steckergehäuse

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kontaktstecker mit einem daran angeschlossenen, mehradrigen Kabel mit mehreren Leitungsadern und ein sich in Längsrichtung erstreckendes Steckergehäuse, dass einen vorderen Kontaktbereich mit darin einliegenden Kontaktelementen sowie einen hinteren Einführbereich aufweist, in den das Kabel an einem kabelseitigen Stirnende in das

Steckergehäuse eingeführt ist, wobei das Kabel am kabelseitigen Stirnende von einer Umspritzung umgeben ist.

Bei einem derartigen Kontaktstecker sind in dem vorderen, als Kontaktträger ausgebildeten Kontaktbereich als Kontaktelemente typischerweise entweder

Buchsenkontakte oder Steckkontakte angeordnet. Um eine ausreichende Abdichtung zu erzielen ist das Steckergehäuse mit der Umspritzung am kabelseitigen Stirnende umgeben. Die Umspritzung wird dabei üblicherweise nach der Konfektionierung des Kontaktsteckers, also nach dem Einlegen der einzelnen Leitungsadern mit den daran angeschlagenen Kontaktelementen in das Steckergehäuse, ausgebildet. Beim Spritzvorgang wird der vorkonfektionierte Stecker in eine entsprechende Form eingelegt, in die dann die Spritzmasse zur Ausbildung der Umspritzung eingebacht wird. Hierbei besteht das Problem, dass das Spritzmaterial, welches im Verarbeitungszustand sehr dünnflüssig sein kann, in den Kontaktbereich mit den darin einliegenden Kontaktelementen gelangen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Kontaktstecker anzugeben, bei dem diese Gefahr vermieden ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einem elektrischen Kontaktstecker mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Zur sicheren Abdichtung des Kontaktbereichs für den Spritzvorgang erweitert sich der hintere Einführbereich des Steckergehäuses konisch zum kabelseitigen Stirnende hin. In diesem konischen Abschnitt liegt ein korrespondierendes Konuselement als Einlegeteil ein, in dem die Leitungsadern einzelweise geführt sind. Das Konuselement dichtet dabei das Steckergehäuse zum Kontaktbereich hin ab. Durch die konusartige Ausgestaltung ist eine automatische und zuverlässige Abdichtung zwischen der Innenwandung des Steckergehäuses und der Außenwandung des Konuselments zuverlässig erreicht, so dass keine Gefahr des Eindringens des Spritzmaterials in den vorderen Kontaktbereich besteht. Durch das einzelweise Führen der Leitungsadern durch das Konuselement lassen sich diese ebenfalls in einfacher Weise zuverlässig in Längsrichtung abdichten.

Zweckdienlicherweise liegt die Außenwandung des Konuselements unmittelbar an der Innenwandung des Steckergehäuses an, so dass also zwischen Außenwandung und Innenwandung eine erste Dichtfläche ausgebildet ist. Es ist daher kein weiteres Dichtelement erforderlich. Das Konuselement und das Steckergehäuse bestehen bevorzugt aus Kunststoff, wobei für beide Elemente das gleiche Material verwendet wird. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass das Konuselement dabei aus einem etwas weicheren Kunststoff-Material als das Steckergehäuse ausgebildet ist.

Durch die konusartige Ausgestaltung wird der besondere Vorteil erzielt, dass bei der Montage bei einem Einschieben des Konuselements in die Konus-Aufnahme das Konuselement in radialer Richtung, also senkrecht zur Längsrichtung zusam- mengepresst wird, so dass eine zuverlässige und sichere Abdichtung einerseits zwischen Innenwand und Steckergehäuses des Außenwandung des

Konuselements und andererseits zwischen der Adernisolation und dem

Konuselement ausgebildet ist.

Zur Abdichtung der Leitungsadern weist das Konuselement zweckdienlicherweise Durchführungen für die einzelnen Leitungsadern auf, in denen diese einzelweise einhegen. Zwischen der Innenwandung der Durchführung und dem Außenmantel der jeweiligen Leitungsader ist direkt eine zweite Dichtfläche gebildet. Auch hier liegen die Leitungsadern daher unmittelbar in den Durchführungen ohne weitere Dichtelemente oder sonstige Abdichtmaßnahmen passgenau ein. Eine jede Durchführung weist in Längsrichtung betrachtet dabei mehrere Abschnitte auf. Neben einem Einführkanal weist jede Durchführung ergänzend noch zumindest eine, vorzugsweise mehrere Durchführöffnungen auf, die an einer quer zur Längsrichtung verlaufende Querstrebe ausgebildet sind. Hierdurch wird ein mehrfach gestuftes Abdichten der Leitungsader zum Konuselement hin bewirkt.

Im Hinblick auf eine möglichst einfache Montage ist das Konuselement

zweckdienlicherweise aus zwei Halbschalen ausgebildet. Im Unterschied hierzu ist das Steckergehäuse üblicherweise einstückig ausgebildet, in das das

Konuselement von hinten eingesteckt ist.

In zweckdienlicher Weiterbildung ist im Sinne eines Gleichteile-Konzepts mit einer möglichst geringen Anzahl von Bauteilen sind die beiden Halbschalen vorzugsweise identisch ausgebildet.

Um eine zuverlässige Abdichtung zu erzielen weist das Konuselement ein hinteres Rückende auf, das in Längsrichtung rückseitig über das Steckergehäuse übersteht und das von der Umspritzung umgeben ist. Ergänzend zu der ersten Dichtfläche zwischen der Außenwand des Konuselements und der Innenwandung des

Steckergehäuses im Einführbereich ist dadurch eine weitere Abdichtung gegen Umwelteinflüsse (Spitzwasser etc.) durch die eigentliche Umspritzung geschaffen.

Für eine mechanische sichere Verbindung der Umspritzung mit dem

Konuselement weist dieses an seiner Außenwandung eine erste Profilierung, insbesondere eine umlaufene Ringnut auf. Das Spritzmaterial dringt daher in die Ringnut ein, so dass ein in Längsrichtung wirksamer Formschluss ausgebildet ist.

Vorzugsweise umgibt die Umspritzung auch den hinteren Einführbereich zumindest teilweise. Die Umspritzung umschließt daher das Steckergehäuse in etwa topfartig für eine effiziente Abdichtung.

Vorzugsweise weist der Einführbereich an seiner Außenwandung eine zweite Profilierung zur Ausbildung der formschlüssigen Verbindung mit der Umspritzung aus. Diese Profilierung ist dabei zweckdienlicherweise durch mehrere umlaufende Ringstege gebildet. Durch die beiden Profilierungen am Konuselement einerseits und am Steckergehäuse andererseits in Ergänzung mit der Umspritzung ist daher über die Umspritzung eine formschlüssige Verzahnung des Konuselements mit dem Steckergehäuse erreicht.

Im Hinblick auf eine sichere Montage weist das Konuselement im rückwärtigen Bereich eine Markierung auf, die insbesondere durch die bereits erwähnte umlaufende Ringnut gebildet ist. Das Konuselement ist im endmontierten Zustand bis zu dieser Markierung in das Steckergehäuse eingeführt. Diese Markierung dient zur Erhöhung der Montagesicherheit, da durch sie die korrekte axiale Position des Konuselements innerhalb des Steckergehäuses erkennbar ist. Dadurch wird eine sichere Abdichtung an den beiden Dichtflächen gewährleistet.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung weiterhin gelöst durch ein Steckergehäuse mit Konuselement mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Ein derartiges

Steckergehäuse mit Konuselement dient zur Ausbildung des zuvor beschriebenen elektrischen Kontaktsteckers mit der Umspritzung zur Abdichtung gegen Umwelteinflüsse.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung eines Kontaktsteckers, teilweise im Querschnitt, wobei die Schnittebene in der Teilungsebene des Konuselements liegt,

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich der in Figur , wobei die Schnittebene senkrecht zur Teilungsebene des Konuselements verläuft,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Konuselements sowie

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Halbschale des

Konuselements. In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte elektrische Kontaktstecker 2 erstreckt sich in Längsrichtung 4 und weist ein Steckergehäuse 6 auf, welches sich von einem vorderen Kontaktbereich 8 bis zu einem hinteren Einführbereich 10 erstreckt. Am Kontaktstecker 2 ist ein mehradriges als Mantelleitung ausgebildetes Kabel 12 mit mehreren Leitungsadern 14 angeschlossen. Die Leitungsadern 14 sind von einem Kabelmantel umgeben. Die Leitungsadern 14 bilden jeweils eine Einzelleitung und bestehen aus einem elektrischen Leiter, beispielsweise ein Litzendraht, sowie aus einer den Leiter umgebenden Adernisolation.

Das Steckergehäuse 6 ist im hinteren Einführbereich 10 von einer Umspritzung 16 umgeben, welche das Kabel 12 zum Steckergehäuse 6 hin abdichtet.

Die Leitungsadern 14 werden in Längsrichtung durch das Steckergehäuse 6 bis in den vorderen Kontaktbereich 8 geführt, wo eine jeweilige Leitungsader 14 jeweils an einem hier nicht näher zu erkennenden Kontaktelement angeschlossen ist.

Der hintere Einführbereich 10 weist eine sich in Längsrichtung zu einem rückseitigen Ende des Steckergehäuses 6 erweiternde konische Aufnahme 18 auf, in der passgenau ein als Einlegeteil ausgebildetes Konuselement 20 einliegt. Die konische Aufnahme 18 und das Konuselement 20 weisen daher den gleichen

Konuswinkel auf.

Im hinteren Einführbereich 10 weist das Steckergehäuse 6 außenseitig einen nach Art einer Stufe ausgebildeten Rücksprung 22 auf, wobei das vordere zum Kontaktbereich 8 hin orientierte Stufenende einen Anschlag und eine Begrenzung für die Umspritzung 16 definiert. Innerhalb des Rücksprungs sind außenseitig am Steckergehäuse umlaufende Ringstege 24 ausgebildet, welche von der

Umspritzung 16 formschlüssig umgriffen sind. Das Konuselement 20, dessen Ausgestaltung insbesondere aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, ist im Ausführungsbeispiel aus zwei Halbschalen 20A, 20B ausgebildet. Das Konuselement 20 weist ein hinteres Rückende 26 auf, welches im montierten Zustand über das Steckergehäuse 6 hinausragt. Das Rückende 26 ist durch eine umlaufende Ringnut 28 von einem vorderen Teilbereich des

Konuselements 20 getrennt. Die umlaufende Ringnut 28 bildet eine Markierung als Montagehilfe. Gleichzeitig bildet diese Ringnut 28 mit der Umspritzung 16 im montierten Endzustand eine formschlüssige Verbindung aus.

Das Konuselement 20 weist in seinem Inneren mehrere Durchführungen 30 auf, welche innerhalb der Teilungsebene der beiden Halbschalen 20A, 20B nebeneinander angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Durchführungen 30 dargestellt, es können jedoch auch mehr sein. Alternativ zu den vereinzelten Leitungsadern 14 können auch andere Leitungstypen wie beispielsweise Flachbandkabel durchgeführt werden, die Durchführungen 30 sind dann entsprechend ange- passt ausgebildet. Im Bereich des Rückendes 26 weist eine jeweilige Durchführung 30 zunächst einen Einführkanal auf, dessen Länge sich über die axiale Länge des Rückendes 26 erstreckt. Zum Kontaktbereich 8 hin sind mehrere Querstreben 32 ausgebildet, die jeweils Durchführöffnungen 34 für die einzelnen Leitungsadern 14 definieren. Zwischen den einzelnen Querstreben 32 sind jeweils Hohlräume ausgebildet. Wie insbesondere aus der teilweise geschnittenen Seitenansicht gemäß Figur 2 hervor geht, sind die Querstreben 32 lediglich in einer der Halbschalen 20A ausgebildet, wohingegen die Leitungsadern 14 über die gesamte Länge des Konuselements 20 an der anderen Halbschale 20B aufliegt.

Im montierten Endzustand, wie er in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, liegt das Konuselement 20 passgenau in der konischen Aufnahme 18 ein. Durch die Konizität wird zudem ein radialer Anpressdruck ausgeübt, so dass zwischen der Innenwandung des Steckergehäuses 6 und der Außenwandung des

Konuselements 20 eine erste Dichtfläche 36 ausgebildet ist. Gleichzeitig ist zwischen einer jeweiligen Innenwand der Durchführungen 30 und der jeweiligen Aderisolation der Leitungsadern 14 eine zweite Dichtfläche 38, insbesondere im Bereich der Einführkanäle im Bereich des Rückendes 26 ausgebildet. Im Bereich der Querstreben 32 werden die Wandungsabschnitte der Durchführöffnungen 34 ergänzend etwas in die Adernisolation eingepresst. Durch diese konusförmige Ausgestaltung ist daher insgesamt ein sicheres und zuverlässiges Abdichten des Steckergehäuses 6 zum vorderen Kontaktbereich 8 hin erzielt. Durch das

Konuselement 20 ist daher zuverlässig vermieden, dass beim Spritzvorgang zur Aufbringung der Umspritzung 16 Spritzmaterial in den vorderen Kontaktbereich 8 gelangt.

Beim Montageverfahren werden die Einzeladern 14 mit den an ihrem vorderen Ende angeschlagenen Kontaktelementen in das Konuselement 20 eingelegt. Dieses wird anschließend von hinten in Längsrichtung 4 in die Aufnahme 18 bis zur umlaufenden Ringnut 28 eingeschoben. Durch die Ringnut 28 ist eine Montageendposition markiert, bei der das Konuselement 20 passgenau nach Art eines Festsitzes in der konischen Aufnahme 18 einliegt. Bei dieser Montageposition ist das Konuselement 20 zur Aufnahme 18 hin zuverlässig abgedichtet. Gleichzeitig ist auch die jeweilige Aderisolation der einzelnen Leitungsadern 14 abgedichtet. Von besonderem Vorteil ist hierbei, dass die Leitungsadern 14 in Längsrichtung nicht oder zumindest nur unwesentlich gestaucht werden. Auch ist eine gewünschte Kontaktbeweglichkeit der Kontaktelemente im Kontaktbereich 18 aufrechterhalten.

Alternativ zur bevorzugten einteiligen Ausgestaltung des Steckergehäuses 6 kann dieses auch mehrteilig, beispielsweise aus zwei Halbschalen gebildet sein, die miteinander verrastet sind. Das Konuselement 20 mit den darin einliegenden Leitungsadern 14 kann in einer Art Vormontageposition auch in eine Schalenhälfte des Steckergehäuses 6 zunächst eingelegt werden, anschließend wird dann das Steckergehäuse 6 geschlossen.

Der gesamte Montagevorgang kann sowohl manuell als auch maschinell erfolgen.

Im nächsten Verfahrensschritt wird dann die Umspritzung 16 ausgebildet. Hierzu wird das vorkonfektionierte Steckergehäuse 6 mit dem darin einliegenden

Konuselement 20 und dem bereits angeschlossenen Kabel 12 in eine entspre- chende (Spritz-)Gießform eingelegt und anschließend wird die Spritzmasse in die Werkzeugform eingespritzt. Nach einem Aushärten wird der dann fertig montierte Kontaktstecker 2 aus der Form wieder herausgenommen.

Durch die hier beschriebene Ausführungsvariante eines elektrischen Kontaktsteckers 2 mit dem Konuselement 20 ist eine einfach und kostengünstige Montage bei gleichzeitig guter Abdichtung in Längsrichtung erzielt. Die Einzelteile sind vergleichsweise einfach und damit kostengünstig zu fertigen, was sich auch in geringen Werkzeugkosten niederschlägt. Die hier beschriebene Ausführungsvariante lässt sich sowohl große Stückzahlen bei einer Serienfertigung als auch bei Kleinststückzahlen wirtschaftlich einsetzen. Durch das einliegende Konuselement 20 lassen sich darüber hinaus auch vergleichsweise kurze Steckerlängen ausbilden. Das Kabel 12 kann in Längsrichtung 4 oder auch unter einem Winkel angeschlossen sein. Es ist also sowohl die Ausbildung eines geraden als auch eines gekröpften Steckers problemlos möglich. Bei der Ausbildung eines gekröpften Steckers ist das Konuselement 20 beispielsweise gekröpft ausgebildet. Ein besonderer Vorteil beim Herstellvorgang ist zudem darin zu sehen, dass lediglich ein einziger Spritzvorgang und keine mehrfachen Umspritzungen oder ein stufiger Spritzvorgang erforderlich sind. Auch sind keine zusätzlichen Abdichtelemente erforderlich. Die Abdichtung erfolgt einzig und allein durch das Konuselement 20. Dieses ist ebenso wie das Steckergehäuse 6 aus Kunststoff ausgebildet.

Bezugszeichenliste

2 elektrischer Kontaktstecker

4 Längsrichtung

6 Steckergehäuse

8 Kontaktbereich

10 hinterer Einführbereich

12 Kabel

14 Leitungsader

16 Umspritzung

18 konische Aufnahme

20 Konuselement

20A.B Halbschale

22 Rücksprung

24 Ringsteg

26 Rückende

28 Ringnut

30 Durchführung

32 Querstrebe

34 Durchführöffnung

36 erste Dichtfläche

38 zweite Dichtfläche