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Diese Erfindung bezieht sich auf eine Kabeldichtung zur Abdichtung eines
Zwischenraums zwischen einem elektrischen Kabel und einem Hohlraum eines
wasserdichten bzw. -undurchlässigen elektrischen Verbinders.
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Bei einem elektrischen Verbinder wird ein Endabschnitt bzw. Anschluß, welcher
an einem Ende eines elektrischen Kabels befestigt ist, in einen Hohlraum eines
Verbindergehäuses eingeführt. Eine aus einem elastischen Material ausgebildete Kabel-
bzw. Leitungsdichtung wurde herkömmlicherweise zur Abdichtung eines
Zwischenraums zwischen dem Hohlraum des Verbindergehäuses und dem Kabel
angewendet. Der Stand der Technik hat zu diesem Zweck folgende Anordnung
bereitgestellt. Eine zylindrische Kabeldichtung wird vorab mit dem Ende des Kabels
eingepaßt und an diesen gepreßt. Der Endabschnitt wird dann in den Hohlraum des
Verbindergehäuses durch sein eines offenes Ende eingeführt, und die Kabeldichtung
wird in das offene Ende des Hohlraums durch Pressen eingepaßt, um einen
Zwischenraum zwischen dem Kabel und der inneren Umfangsfläche bzw. -oberfläche
des Hohlraums zu schließen, wobei die Wasserdichtigkeit bereitgestellt wird.
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Bei der oben beschriebenen Anordnung wird die Kabeldichtung in einer
zylindrischen Gestalt so ausgebildet, daß das Kabel dadurch eingeführt wird, und die
Kabeldichtung einen auf der äußeren Umfangsfläche ausgebildeten Lippenabschnitt
aufweist. Die Kabeldichtung stellt ein Federungsvermögen bzw. eine Elastizität
zwischen dem Kabel und der Kabeldichtung bereit aufgrund ihres Sitzes bzw.
Zusammenbaus mit dem Kabel. Die Elastizität wirkt in die Richtung des inneren
Umfangs der Kabeldichtung. Die Kabeldichtung stellt ferner eine weitere Elastizität
aufgrund ihres Preßsitzes in dem offenen Ende des Hohlraums bereit. Die Elastizität
wirkt in die Richtung des äußeren Umfangs der Kabeldichtung.
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Die Kabeldichtung ist einem Wasserdruck ausgesetzt, welcher höher als der
Normaldruck ist, wenn Hochdruckwasser oder eine Flüssigkeit auf den Verbinder zur
Reinigung desselben beaufschlagt wird oder wenn ein Fahrzeug mit Eigenantrieb, in
dem der Verbinder verwendet wird, mit hoher Geschwindigkeit durch schmutziges
Wasser fährt. In einem solchen Fall dringt das Wasser manchmal in das
Verbindergehäuse ein. Das Wasser tritt eher durch den Zwischenraum zwischen der
inneren Umfangsfläche des Gehäusehohlraums und der Kabeldichtung ein als zwischen
dem Kabel und der Kabeldichtung. Der Grund dafür liegt darin, daß die Kabeldichtung
mit dem Kabelende eingepaßt wird, bevor die Kabeldichtung mit Preßsitz in den
Gehäusehohlraum eingepaßt wird, und es wird - wie oben beschrieben wurde - der
Kabeldichtung ermöglicht, sich zu verformen, um sich nach Außen auszudehnen, wenn
sie mit dem Kabelende eingepaßt wird. Dementsprechend kann der innere Durchmesser
der zylindrischen Kabeldichtung auf einen Wert gesetzt werden, der ausreichend kleiner
ist als derjenige des Kabels, ohne den Wirkungsgrad des Aufwands bzw. der Arbeit, die
notwendig ist, um die Kabeldichtung mit dem Kabel einzupassen, zu verringern, so daß,
eine relativ große Abdichtungskraft zwischen dem Kabel und der Kabeldichtung
erreicht werden kann. Anderseits muß der äußere Durchmesser der Kabeldichtung auf
sein Minimum reduziert werden, im Hinblick auf den Wirkungsgrad des Aufwands, der
notwendig ist, um diese im Preßsitz in dem Gehäusehohlraum einzupassen, so daß die
Kraft, die zum Einpassen im Preßsitz benötigt wird, so gering wie möglich gemacht
wird. Folglich kann eine ausreichende Abdichtungskraft bzw. -stärke zwischen der
inneren Umfangsfläche des Gehäusehohlraums und der Kabelabdichtung nicht erhalten
werden.
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Das Dokument FR-A-2 415 375, welches als nächstliegender Stand der Technik
betrachtet wird, bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder, der einen zylindrischen
Abschnitt und einen Abdichtungs- bzw. Abdichtkörper aufweist, in welchen die
elektrischen Kontakte eingebaut werden. Der Abdichtungskörper weist die Gestalt eines
Zylinders auf, dessen Endabschnitt einen größeren Durchmesser aufweist. Dieser
Abschnitt mit großen Durchmesser weist ein Verriegelungsmittel auf, welches einen auf
der äußeren Fläche des zylindrischen Abschnittes ausgebildeten Rippenabschnitt
eingreift, um eine Abdichtung bereitzustellen. Beim Zusammenbaue des elektrischen
Verbinders muß eine große Kraft auf den Abdichtungskörper beaufschlagt bzw.
angewandt werden, um den Rippenabschnitt zu greifen bzw. zu verbinden.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbinder
bereitzustellen, welcher eine Kabeldichtung enthält, welche ein ausreichendes
Abdichtungsvermögen für ihre Kontaktfläche mit dem Verbindergehäuse bereitstellen
kann, die herkömmlicherweise ungenügend war.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen Verbinder bereitzustellen, welcher
eine Kabeldichtung enthält, die ein ausreichendes Abdichtungsvermögen sowohl für
ihre Kontaktfläche mit dem Verbindergehäuse als auch für ihre Kontaktfläche mit dem
elektrischen Kabel bereitstellen kann.
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Ferner muß die Kraft, die zum Einpassen der Kabeldichtung in dem
Gehäusehohlraum im Preßsitz benötigt wird, so gering wie möglich gehalten werden.
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Die Erfindung stellt einen Verbinder bereit, welcher eine Kabeldichtung aufweist,
die mit einem elektrischen Kabel, das in einen Gehäusehohlraum eingeführt werden
soll, eingepaßt ist, wobei die Kabeldichtung anschließend in einen zylindrischen
Abschnitt des Verbindergehäuses eingeführt wird, um damit eine Abdichtung
bereitzustellen, wobei die Kabeldichtung aus einem elastischen Material ausgebildet ist,
und einen Abdichtungskörper mit einer Durchgangsöffnung aufweist, durch die das
elektrische Kabel eingeführt wird, wobei der Abdichtungskörper in einen zylindrischen
Abschnitt des Verbindergehäuses eingeführt wird; und ein Abdeckstück, welches
vollständig auf dem Abdichtungskörper so ausgebildet ist, um in Umfangsrichtung
davon hervorzuspringen bzw. hervorzustehen, wobei das Abdeckstück in Kontakt bzw.
Anlagekontakt mit dem gesamten Umfangsrand einer Öffnung des zylindrischen
Abschnittes des Gehäuses ist, durch den das elektrische Kabel eingeführt wird, wobei
das Abdeckstück einen zylindrischen Abschnitt enthält, der von der Endfläche des
Abdichtungskörpers hervorsteht bzw. hervorgeht und einen Durchmesser aufweist, der
geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnittes des
Gehäuses ist; und wobei der Abdichtungskörper an einen Metallpol bzw.
Metallendabschnitt gepreßt bzw. gebördelt wird, der an dem freien Ende des
elektrischen Kabels bereitgestellt ist, wobei der Metallpol im inneren des
Verbindergehäuses gehalten wird.
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Der mögliche Wasser-Eindringweg zwischen der Kabeldichtung und dem
zylindrischen Abschnitt des Verbindergehäuses ist durch das Abdichtungsstück,
welches peripher aus der Kabeldichtung hervorspringt, bedeckt. Folglich kann ein
Flüssigkeits-Eindringweg, der manchmal auf der Kontaktfläche zwischen der
Kabelabdichtung und dem Gehäuse gebildet wird, durch das Abdeckstück geschlossen
werden.
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Bei einer bevorzugten Form bzw. Gestalt ist die Kabeldichtung gekennzeichnet
durch eine oder eine Vielzahl von Lippenabschnitten, welche an einer äußeren
Umfangsfläche des Abdichtungskörpers in einer kreisförmigen Gestalt ausgebildet sind,
um in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnittes des
Gehäuses zu treten.
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In einer weiteren bevorzugten Form ist die Kabeldichtung dadurch
gekennzeichnet, daß eine oder eine Vielzahl von Lippenabschnitten durch eine Vielzahl
von kreisförmigen Nuten definiert werden, welche auf der inneren Umfangsfläche einer
Durchgangsöffnung des Abdichtungskörpers ausgebildet sind, jeder Lippenabschnitt mit
einem distalen Ende in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des Kabels, welcher
durch die Durchgangsöffnung eingeführt ist.
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Diese Erfindung wird lediglich als Beispiel gemäß der begleitenden Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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Fig. 1 eine vergrößerte Schnittansicht der Kabeldichtung von einer
Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wobei die Kabeldichtung auf
einem elektrischen Kabel appliziert wird, welcher mit einem wasserdichten elektrischen
Verbinder verbunden ist.
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Fig. 2 eine Schnittansicht der männlichen und weiblichen Verbinder ist.
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Fig. 3 eine Vorderansicht der Kabeldichtung ist; und
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Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht der Kabeldichtung einer anderen
Ausführungsform ist;
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen beschrieben. Gemäß Fig. 2 ist ein Teil eines männlichen
Verbinders 1 und ein weiblicher Verbinder 2 gezeigt, die beide einen in der Technik
bekannten, wasserdichten, elektrischen Verbinder bilden. Der männliche Verbinder 1
enthält einen dem weiblichen Verbinder 2 gegenüberliegenden zylindrischen
Verbindungsabschnitt 4. Ein Verriegelungsgreifer 3 ist auf der äußeren Umfangsfläche
des Verbindungsabschnittes 4 in der Nähe dessen distalen Endes vollständig ausgebildet
bzw. aufgeformt, zu dem Zweck, den weiblichen Verbinder 2 zu verriegeln, wenn der
männliche Verbinder mit ihm gepaart ist. Ein männlicher Endabschnitt 5 steht in dem
Hohlraum des Verbindungsabschnittes 4 so hinein, daß der männliche Endabschnitt 5 in
den weiblichen Endabschnitt 6 eingeführt ist, wenn der männliche Verbinder 1 mit dem
weiblichen Verbinder 2 gepaart ist.
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Ein Gehäuse 7 des weiblichen Verbinders 2 enthält einen
Verbindungsstückhohlraum bzw. -ausnehmung 8, in welchem der männliche Verbinder
1 eingepaßt wird. Der weibliche Verbinder 2 weist einen Greifer 9 auf, welcher in
Eingriff mit und außer Eingriff von dem Verriegelungsgreifer 3 des männlichen
Verbinders gebracht wird. Der Greifer 9 liegt an dem Verbindungshohlraum zur
elastischen Deformation nach oben, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Das Gehäuse 7 weist
ebenfalls eine darin ausgebildete Zwischenwand 10 auf. Ein zylindrischer Abschnitt 11
des Gehäuses erstreckt sich von der Zwischenwand 10 in Axialrichtung sowohl nach
vorne als auch nach hinten. Der weibliche Endabschnitt und eine Kabeldichtung 13, die
später beschrieben wird, sind an einem Ende des Kabels 12 befestigt. In diesem Zustand
wird das Kabel 12 in den weiblichen Verbinder 2 durch das offene Ende rechts davon
eingeführt, wie in Fig. 2 zu sehen ist, bis das distale Ende des weiblichen Endabschnitts
6 das distale Ende der Seite des zylindrischen Abschnittes 11 erreicht, die dem
männlichen Verbinder 1 gegenüberliegt. Ein Greifer 14 steht von der Zwischenwand 10
auf dieser Seite des zylindrischen Abschnittes 11 des Gehäuses 7 in das Innere vor. Der
Greifer 14 steht in Eingriff mit dem weiblichen Endabschnitt 6, um das Herausfallen des
Endabschnitts zu verhindern. Eine aus Gummi bzw. Kautschuk ausgebildete
Verbinderdichtung 15 wird mit dem äußeren Umfang des zylindrischen Abschnittes 11
zur Abdichtung des Zwischenraums zwischen dem weiblichen und männlichen
Verbinder eingepaßt.
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Die Kabeldichtung 13 enthält einen Abdichtungskörper 16, welcher aus Gummi,
im allgemeinen in zylindrischer Gestalt ausgebildet ist. Der Abdichtungskörper 16 weist
eine zentrale Kabeleinführungsöffnung 17 auf, durch die das Kabel 12 eingeführt wird.
Der Durchmesser der Öffnung 17 wird so festgesetzt, daß er ausreichend kleiner als der
äußere Durchmesser des Kabels 12 ist, so daß eine passende Klemmkraft auf das Kabel
12 ausgeübt wird. Zwei kreisförmige Nuten 18, die jeweils den Wassereinbruch
verhindern, sind in dem inneren Umfang der Kabeldichtung 13 auf der Seite ihres
offenen Endes, durch das das Kabel 12 eingeführt wird, ausgebildet, wobei zwei
Lippenabschnitte 19 am inneren Umfang bereitgestellt werden.
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Zwei sich am äußern Umfang befindende, kreisförmige Lippenabschnitte 20 sind
vollständig so ausgebildet, daß sie sich über den gesamten äußeren Umfang des
Abdichtungskörpers 16 so ausdehnen bzw. erstrecken, daß eine geeignete Preßkraft auf
die innere Umfangswand des zylindrischen Abschnittes 11 beaufschlagt bzw. ausgeübt
wird.
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Eine Nut 21 ist zwischen den sich am äußeren Umfang befindenden
Lippenabschnitten 20 vorgesehen mit dem Zweck, den Wassereinbruch zu verhindern.
Der Kontakt- bzw. Anlagedruck jedes der sich am äußeren Umfang befindenden
Lippenabschnitten 20 ist auf das erforderliche bzw. gewünschte Minimum, in
Anbetracht des Aufwandes zur Einführung des Endabschnitts 6 und des Kabels 12 in
den zylindrischen Abschnitt 11 begrenzt. Dementsprechend ist der Betrag der
Verformung jeder der Lippenabschnitte 19 am inneren Umfang größer als derjenige
jedes der Lippenabschnitte 20 am äußeren Umfang, so daß eine große Abdichtungskraft
zwischen dem Kabel 12 und dem Abdichtungskörper 16 im Vergleich mit der zwischen
dem sich am äußeren Umfang befindende Lippenabschnitt 20 und der inneren
Umfangswand des zylindrischen Abschnittes 11, wie in der Beschreibung des Stand der
Technik beschrieben wurde, erreicht werden kann.
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Der Abdichtungskörper 16 weist ein Abdeckstück 22 auf, welches vollständig auf
einer Endfläche davon ausgebildet bzw. angeformt ist (die Endfläche rechts in Fig. 1).
Das Abdeckstück 22 deckt die Abschnitte des Abdichtungskörpers 16 und des damit in
Kontakt stehenden zylindrischen Abschnittes 11 ab. Das Abdeckstück 22 enthält einen
zylindrischen Abschnitt 23, welcher von der Endfläche des Abdichtungskörpers 16
hervorsteht und einen Durchmesser aufweist, der leicht geringer als der innere
Durchmesser des zylindrischen Abschnittes 11 des Gehäuses 7 ist. Das Abdeckstück 22
enthält ferner im allgemeinen einen U-förmigen gefalteten bzw. eingeklappten
Abschnitt 24 zusammenhängend mit dem zylindrischen Abschnitt 23. Der U-förmige,
gefaltete Abschnitt 24 wird gefaltet, um mit einem offenen Rand des zylindrischen
Abschnittes 11 des Verbindergehäuses 7 im Eingriff zu stehen, und steht in engem
Kontakt bzw. Berührung mit einer äußeren Umfangsfläche des zylindrischen
Abschnittes 11.
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Das Abdeckstück 22 deckt den Eintrittsweg des Wassers, der im Stand der
Technik ein Nachteil darstellte, über die Kontaktflächen der Kabeldichtung 13 und dem
zylindrischen Abschnitt 11 des Gehäuses ab. Das Hochdruckwasser, welches von der
Endseite des zylindrischen Abschnittes 11 stammt, stößt mit dem Verbinder zusammen,
wenn Hochdruckwasser oder eine Flüssigkeit zur Reinigung hierfür beaufschlagt wird
oder wenn ein Fahrzeug mit Eigenbetrieb, in dem der Verbinder verwendet wird, mit
hoher Geschwindigkeit durch schmutziges Wasser fährt. Durch das Abdeckstück 22
kann jedoch verhindert werden, daß das Wasser durch die Kontaktfläche der
Kabeldichtung 13 und der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnittes 11 des
Gehäuses in das Innere des Verbindergehäuses 11 eindringt. Wenn das Wasser ferner
von der entgegengesetzten Seite mit dem Verbinder zusammenstößt, so kann
angenommen werden, daß das Wasser durch die Kontaktfläche des gefalteten
Abschnittes 24 des Abdeckstücks 22 und der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen
Abschnittes 11 in das Verbindergehäuse 7 gelangt ist. Da jedoch der Abstand zwischen
dem Ende des gefalteten Abschnittes 24 und dem Lippenabschnitt 20 am äußeren
Umfang ausreichend groß ist, sind die Kontaktflächen des Lippenabschnittes 20 und die
innere Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 11 des Gehäuses nicht einem hohen
Wasserdruck ausgesetzt, was den Einbruch des Wassers durch die Kontaktflächen
verhindert. In der Ausführungsform haftet insbesondere der U-förmige, gefaltete
Abschnitt 24 des Abdeckstücks 22 dicht an der äußeren Umfangsfläche des
zylindrischen Abschnittes 11. Wenn dieser Teil des zylindrischen Abschnitts 11 einem
hohen Wasserdruck ausgesetzt ist, stellt der gefaltete Abschnitt 24 selbst eine
Abdichtungsfunktion zur Verfügung, wobei das Abdichtungsvermögen verbessert wird.
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Der gefaltete Abschnitt 24 des Abdeckstücks 22 muß nicht unbedingt durch das
Einklappen bzw. Falten des Endes des Abdeckstücks 22 in U-Form ausgebildet werden.
Fig. 4 stellt beispielsweise eine abgeänderte Form dar, in der das distale Ende des
zylindrischen hervorstehenden Abschnittes 23 des Abdeckstücks 22 in Kontakt mit dem
offenen Rand 25 des zylindrischen Abschnittes 11 des Gehäuses 7 ist.
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Die vorliegende Erfindung ist auf verschiedene Typen von wasserdichten
elektrischen Verbindern anwendbar und soll nicht auf den oben beschriebenen
Verbindertyp begrenzt werden. Obwohl in der vorhergehenden Ausführungsform der
gefaltete Abschnitt 24 lediglich in Kontakt mit dem zylindrischen Abschnittes 11 des
Gehäuses steht, kann er so ausgebildet werden, daß er einen Durchmesser aufweist, der
das Einpassen im Preßsitz mit dem zylindrischen Abschnitt 11 ermöglicht, so daß er das
Abdichtungsvermögen erreicht.
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Die vorhergehende Offenbarung und die Zeichnungen stellen lediglich die
Grundlagen der vorliegenden Erfindung dar, und sollen nicht in einer begrenzenden
Weise ausgelegt bzw. aufgefaßt werden. Die einzige Begrenzung wird aus dem Umfang
der anhängenden Ansprüche bestimmt bzw. festgesetzt.