(19)
(11) EP 0 433 933 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
26.06.1991  Patentblatt  1991/26

(21) Anmeldenummer: 90124343.6

(22) Anmeldetag:  15.12.1990
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5H01R 13/52, H02G 15/013
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT CH DE ES FR GB IT LI

(30) Priorität: 22.12.1989 DE 3942511

(71) Anmelder: RICHARD HIRSCHMANN GESELLSCHAFT m.b.H.
A-6830 Rankweil-Brederis (AT)

(72) Erfinder:
  • Ellensohn, Kurt
    AT-6840 Götzis (AT)
  • Schreiber, Paul
    AT-6800 Feldkirch (AT)
  • Federer, Arnold
    AT-6840 Götzis (AT)

(74) Vertreter: Stadler, Heinz, Dipl.-Ing. 
Richard Hirschmann GmbH & Co. Abteilung PRP Postfach 16 49
D-72606 Nürtingen
D-72606 Nürtingen (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Steckverbindergehäuse


    (57) Bei Kunststoffgehäusen für elektrische Steckverbinder ist zur Gewährleistung einer auch für den Einsatz im Freien ausreichenden Längswasserdichtigkeit eine Kunststoffumhüllung vorgesehen, die den Kabeleinführungsstutzen (1) umgibt und in seinem Inneren am Kabelmantel anliegt. Dazu besteht der Kabeleinführungsstutzen (1) aus zwei, durch Distanzhalter einstückig miteinander verbundenen Teilen.
    Damit die Längswasserdichtigkeit nicht nur am Kabel, sondern auch an den Distanzhaltern gewährleistet ist, sind diese mit mehreren radial abragenden Rippen versehen.
    Die beiden Teile (8, 11) jeder Halbschale (6) sind vor dem Umspritzen jeweils durch wenigstens einen, im Vergleich zur Wandstärke der Halbschalen (6) dünnen, quer zur Längsrichtung unprofilierten Abstandssteg (10) einstückig miteinander verbunden das Material des Kabeleinführungsstutzens (1) weist einen niedrigeren Schmelzpunkt auf als dasjenige der Kunststoffumhüllung (9).




    Beschreibung

    Steckverbinderhäuse



    [0001] Die Erfindung betrifft ein Kunststoffgehäuse für elektrische Steckerbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Kunststoffumhüllung ist dabei nicht nur zum mechanischen Zusammenhalten der beiden Halbschalen, sondern vor allem zum Abdichten des Steckverbinders gegen kabelseitiges Eindringen von Feuchtigkeit vorgesehen, wie dies beispielsweise bei einer Verwendung im Freien oder im Motorraum von Fahrzeugen erforderlich ist, um eine dauerhaft sichere Funktion gewährleisten zu können.

    [0002] Ein derartiges Steckverbinder-Gehäuse ist bereits aus der DE 37 26 515 C1 bekannt. Das Problem, den Steckverbinder auch gegen das Eindringen von Feuchtigkeit zwischen Kabeleinführungsstutzen und Kabel dicht zu bekommen, ist selbst durch mehrere sich in den Kabelmantel eindrückende ringförmige Zugentlastungs-Erhebungen nicht in ausreichendem Maße lösbar. Daher ist bei der bekannten Ausführung der Kabeleinführungsstutzen in einen kontaktseitigen und einen damit über Distanzhalter verbundenen kabelseitigen Teil getrennt und der Zwischenraum mit dem Umhüllungsmaterial ausgefüllt. Auch diese Maßnahme würde noch keine ausreichende Dichtwirkung ergeben, wenn die Distanzhalter eine glatte Oberfläche aufweisen würden. Sie sind deshalb mit radial abragenden, zum freien Ende hin spitz zulaufenden Rippen versehen. Erst durch die so erreichte "innige Zuordnung der beteiligten Bauelemente", bei der die Kunststoffumhüllung durch das Schrumpfen beim Erkalten sowie die spitzen Randteile der Rippen unter hohem Druck an diesen anliegen, ist die erforderliche Längswasserdichtigkeit zu erzielen.

    [0003] Auf der anderen Seite bedingt ein solcher Steckeraufbau - wenn die Dichtigkeit auch in der Serienfertigung zuverlässig gewährleistet sein soll - ein, insbesondere im Hinblick auf die präzise Herstellung der an den Distanzhaltern vorgesehenen Rippen, kompliziert aufgebautes und damit teueres Werkzeug.

    [0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kunststoffgehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß im Vergleich zum Stand der Technik eine mindestens ebenso hohe Längswasserdichtigkeit zwischen Kabeleinführungsstutzen und Kabelmantel kostengünstiger und dauerhaft zuverlässig erreicht ist.

    [0005] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

    [0006] Dadurch ist der Vorteil erzielt, daß beim Spritzvorgang die dünnen Abstandsstege zumindest in ihrem mittleren Bereich vollständig wegschmelzen, während die dickeren, großvolumigeren Halbschalen lediglich in unerheblichem, ihre Funktion nicht beeinträchtigendem Maße anschmelzen. Die Stärke der Abstandsstege und die unterschiedliche Schmelztemperaturen aufweisenden Materialien von Kunststoffumhüllung und Kabeleinführungsstutzen sind dabei so gewählt, daß einerseits eine stabile und genaue gegenseitige Positionierung der zugehörigen Halbschalenteile im Spritzgußwerkzeug gewährleistet und andererseits ein schnelles Schmelzen der Abstandsstege sichergestellt ist.

    [0007] Beim fertig umspritzten Gehäuse bestehen also keine Abstandshalter mehr, sodaß folglich auch das beim angeführten Stand der Technik durch Querrippen gelöste Problem der Längswasserdichtigkeit zwischen Kunststoffumhüllung und Abstandshaltern vollständig vermieden und die Herstellung des Steckverbindergehäuses mit Hilfe eines einfacheren und billigeren Werkzeugs möglich ist.

    [0008] Im Vergleich zu der beschriebenen bekannten Ausführung ist beim erfindungsgemäßen Kunststoffgehäuse somit eine noch zuverlässigere Dichtwirkung auf kostengünstigere Weise erzielt.

    [0009] Vorteilhafte Ausführungen bzw. Ausgestaltungen des im Anspruch 1 angegebenen Kunststoffgehäuses sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

    [0010] Bei einem Aufbau aus glasfaserverstärktem Polyamid gemäß Anspruch 2, nämlich PA 6 (Glasfaseranteil 30%) für den Kabeleinführungsstutzen und PA 6,6 (Glasfaseranteil 25%) für die Kunststoffumhüllung, beträgt die Schmelztemperaturdifferenz etwa 30°C, bei der ein ausreichend schnelles Schmelzen der dünnen Abstandsstege aus dem genannten Material möglich ist. Grundsätzlich ist dies natürlich auch bei Verwendung anderer Materialien mit anderen Schmelztemperaturunterschieden erreichbar, der Einsatz von glasfaserverstärktem Kunststoff hat jedoch den Vorteil einer besonders hohen mechanischen Stabilität, aufgrund der die Abstandsstege besonders dünn ausgeführt sein können; dadurch schmelzen sie bei der o.g. Schmelztemperaturdifferenz so schnell, daß die Halbschalen mit Sicherheit nicht in unzulässiger Weise anschmelzen können.

    [0011] Diese vorteilhafte Eigenschaft kann durch eine Ausgestaltung der Abstandsstege nach Anspruch 3 noch verstärkt werden, weil diese aufgrund ihrer z.B. im Querschnitt W-förmigen Ausbildung (kein Profil quer zur Längsrichtung) eine weiter verstärkte Stabilität aufweisen, die eine noch geringere Stegstärke zuläßt und dabei trotzdem eine exakte gegenseitige Positionierung der korrespondierenden Halbschalenteile im Spritzwerkzeug gewährleistet. Damit reichen ggf. auch geringere Schmelztemperaturunterschiede aus, sodaß auch die Möglichkeiten für die Materialauswahl erweitert sind.

    [0012] Eine weitere vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Kunststoffgehäuses ist in Anspruch 4 beschrieben. Dabei sind die Anspritzdüsen auf diejenigen Stellen der Abstandsstege gerichtet, die am schnellsten schmelzen, weil dort die Wärmeabführung zu benachbarten Gehäuseteilen (Halbschalen) am geringsten ist. Damit ist ein absolutes Minimum der bei vorgegebenen Materialeigenschaften und Abmessungen der Abstandsstege erreichbaren Schmelzzeit erzielt. Dem Anwender ist dadurch ein zusätzliches Mittel an die Hand gegeben, insgesamt die Herstellung des Kunststoffgehäuses hinsichtlich Abmessungen und Toleranzen, Anschmelzgrad der Halbschalen, Materialauswahl (und damit letztlich auch der Dichtigkeit zwischen Kunststoffumhüllung und Kabelmantel) sowie Fertigungssicherheit (Ausschußrate) optimal den Bedürfnissen des Einzelfalles anzupassen.

    [0013] Die Erfindung wird nachstehend noch anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen
    Fig. 1a,b
    einen ausschnittsweisen Axialschnitt durch eine Halbschale des Kabeleinführungsstutzens des Steckverbindergehäuses vor (Fig. 1a) und nach (Fig. 1b) dem Umspritzen mit der Kunststoffumhüllung,
    Fig. 2a,b
    jeweils einen Radialschnitt A-B entlang den in Fig. 1a,b dargestellten Schnittlinien.


    [0014] Das Kunststoffgehäuse des für den Einsatz im Motorraum von Fahrzeugen vorgesehenen elektrischen Steckverbinders besteht aus einem nicht dargestellten Kontaktteil und einem Kabeleinführungstutzen 1, in dem ein Kabel 2 formschlüssig angeordnet ist, welches drei von einem Kabelmantel 3 umgebene, jeweils mit einer Isolierhülle 4 versehene Leiter 5 aufweist. Der Kabeleinführungsstutzen 1 besteht aus zwei gleichen, durch einen nicht dargestellten Clipverschluß miteinander verbundenen Halbschalen 6. Auf der Innenfläche der Halbschalen 6 sind ringförmige Erhebungen 7 angeordnet, die bei montiertem Kabeleinführungsstutzen 1 zur Erzielung einer ausreichenden Zugentlastung und groben Längswasserdichtigkeit in den Kabelmantel 3 eingedrückt sind.

    [0015] Jede Halbschale 6 besteht aus einem kabelseitigen Teil 8 und einem davon vor dem Umspritzen des Kunststoffgehäuses mit einer Kunststoffumhüllung 9 durch einen Abstandssteg 10 beabstandeten kontaktseitigen Teil 11. Zum paßgenauen Zusammenfügen weisen alle Halbschalenteile 8, 11 jeweils einen Längssteg 12 und eine an diesen angepaßte komplementäre Ausnehmung 13 auf.

    [0016] Das Kunststoffgehäuse und damit die Halbschalenteile 8, 11 und Abstandsstege 10 sind im Spritzgußverfahren aus glasfaserverstärktem Polyamid PA 6 (30% Glasfaseranteil) hergestellt. Zur Erzeugung der für den genannten Einsatz des Steckverbinders erforderlichen Längswasserdichtigkeit im Kabeleinführungsstutzen 1 wird dieser und der ihm zugewandte Endbereich des Kontaktteils mit einer Kunststoffumhüllung 9 aus glasfaserverstärktem Polyamid PA 6,6 (25% Glasfaseranteil) umspritzt. Dazu halten die Abstandsstege 10 trotz einer Stärke von nur 0,15 bis 0,20 mm die Halbschalenteile 8, 11 im Spritzgußwerkzeug relativ zueinander sicher in der richtigen Position. Die hierzu erforderliche Stabilität der Abstandsstege 10 ist einerseits durch die Verwendung von glasfaserverstärktem Material und zum andern durch ein im Querschnitt W-förmiges Längsprofil erreicht.

    [0017] Beim Eindringen des Umhüllungsmaterials in den Zwischenraum zwischen den Halbschalenteilen 8 und 11 schmelzen die Abstandsstege 10 aufgrund ihrer geringen Dicke - die bei glasfaserverstärktem Polyamid entgegen einem Vorurteil der Fachwelt ermöglicht wurde - und des bei dem gewählten Material im Vergleich zur Umhüllung um etwa 30°C niedrigeren Schmelzpunktes weitgehend weg, und zwar so schnell, daß dabei die großvolumigeren Halbschalenteile 8, 11 lediglich unwesentlich anschmelzen. Damit die Abstandsstege 10 auch bei etwas größerer Stärke und/oder anderem Material ausreichend schnell wegschmelzen, sind die Anspritzpunkte auf Höhe der Stegmitte angeordnet, also auf eine Stelle gerichtet, wo der geringste Wärmeabfluß möglich ist, sodaß mit Sicherheit zumindest der mittlere Stegbereich wegschmilzt.

    [0018] Damit ist der Raum zwischen den Halbschalenteilen 8 und 11 vollständig von der Kunststoffumhüllung 9 ausgefüllt, sodaß keine besonderen Maßnahmen mehr bzgl. der Längswasserdichtigkeit von Verbindungsteilen (wie z.B. die Rippen der beim Stand der Technik auch nach dem Umspritzen noch vorhandenen Distanzhalter) erforderlich sind. Zudem ist dadurch auch das Spritzgußwerkzeug einfacher und billiger, sodaß insgesamt mit geringerem Aufwand eine insoweit bessere, nämlich absolute Dichtwirkung erreicht ist; diese Vorteile werden - insbesondere durch den Wegfall komplizierter und damit relativ schnell verschleißender Werkzeugteile - auch in der Serienfertigung dauerhaft sicher mit minimaler Ausschußrate gewährleistet.


    Ansprüche

    1. Kunststoffgehäuse für elektrische Steckverbinder, das einen aus zwei, jeweils aus einem kontaktseitigen und einem kabelseitigen Teil bestehenden Halbschalen aufgebauten Kabeleinführungsstutzen aufweist, der zusammen mit dem eingeführten Kabel teilweise von einer im Spritzgußverfahren aufgebrachten Kunststoffumhüllung umgeben ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (8, 11) jeder Halbschale (6) vor dem Umspritzen jeweils durch wenigstens einen, im Vergleich zur Wandstärke der Halbschalen (6) dünnen, quer zur Längsrichtung unprofilierten Abstandssteg (10) einstückig miteinander verbunden sind und das Material des Kabeleinführungsstutzens (1) einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als dasjenige der Kunststoffumhüllung (9).
     
    2. Kunststoffgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabeleinführungsstutzen (1) aus mit einem Anteil von 30% und die Kunststoffumhüllung (9) aus mit einem Anteil von 25% glasfaserverstärktem Polyamid besteht.
     
    3. Kunststoffgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstege (10) ein Längsprofil aufweisen.
     
    4. Kunststoffgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstege (10) derart angeordnet sind, daß sich die Anspritzpunkte für die Kunststoffumhüllung (9) jeweils auf Höhe der Stegmitte befinden.
     




    Zeichnung







    Recherchenbericht