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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einem Kontaktgehäuse für eine elektrische Steckverbindung
nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
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Derzeit
werden im Automotive-Bereich in elektrischen Steckverbindungen Kontaktsysteme eingesetzt,
bei denen die einzelnen Kontakte (Kontaktkörper) in einem ersten Arbeitsschritt
an die elektrischen Leitungen angeschlagen werden und in einem zweiten
Arbeitsschritt in den Kontaktkammern der Stecker verrastet werden.
Hierbei kommen unter anderem so genannte „Clean-Body-Kontakte" zum Einsatz, bei
denen Elemente der Kontaktkammer in Aussparungen bzw. Hinterschneidungen
der Kontakte federn und auf diese Weise die Kontakte verrasten.
Bei einem weit verbreiteten Verrastungstyp ist der Verrastungsarm
in Höhe
der Kontaktschulter an der Kontaktkammerwand angebunden und greift
mit seinem Rasthaken in einen Kontakthinterschnitt in der Nähe der Kontaktöffnung ein.
Der Verrastungsarm wächst
quasi in Einsteckrichtung und wird im Haltefall im wesentlichen
axial auf Druck beansprucht.
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Üblicherweise
werden die Verrastungsarme mit ihren Rasthaken in einem Kontaktträgerunterteil als
Teile der Kontaktkammerwände
ausgespritzt. Die Bereitstellung des Rasthakens ist nur eine Aufgabe der
Kontaktkammer im Kontaktträgerunterteil.
Der Teil der Kontaktkammer im Kontaktträgerunterteil soll darüber hinaus
Kontakte durch Kammerwände
führen.
Dadurch soll zum einen ein korrekter Abstand der Kontakte sichergestellt
werden und zum anderen soll der Einsteckbereich des Kontaktes fluchtend
hinter dem Einführtrichter
des Steckergesichtes positioniert werden, um Hintersteckungen durch
schräg
einlaufende Kontaktmesser der Gegenseite zu verhindern. Zusätzlich soll
die Kontaktkammer den Einführtrichter
für die
Kontaktpins der Gegenseite bilden. Die technischen Forderungen nach
stabilen Rasthaken, sicheren Kontaktführungen und stabilen Einführtrichtern
stehen den derzeitigen Kundenforderungen nach immer kleineren Kontaktabständen bei gleichbleibenden
oder sogar steigenden Kontaktgrößen entgegen.
Derzeit sind der weiteren Annäherung der
Kontaktkammern aus spritztechnischer und entformungstechnischer
Sicht Grenzen gesetzt, da sowohl die Wandstärken der Spritzwerkzeuge als
auch die Kunststoffwandstärken
ausgereizt sind.
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Wird
vor diesem Hintergrund versucht, die Verrastungsarme zu verbreitern,
um dadurch eine höhere
Festigkeit der Primärverrastung
zu erreichen, so werden durch diese Maßnahme neben den Verrastungsarmen
die Teile der Kammerwand soweit zurückgebildet, dass sie hinsichtlich
der Kontaktführung nicht
mehr wirkungsvoll sind. Bei stark nach hinten einfallenden Verrastungsarmen
und/oder stark quer belasteten Kontakten können so die Einsteckbereiche
der Kontakte nicht mehr hinreichend hinter den Einführtrichtern
des Steckergesichtes positioniert werden, und es drohen Hintersteckungen
durch schräg
einlaufende Kontaktmesser der Gegenseite. Weiterhin sind auch separate
Bodenplatten für
Kontaktgehäuse
bekannt, in denen die Einführtrichter ausgebildet
sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen,
die Aufgaben der Kontaktkammern auf der Seite des Verrastungsarme
zur Positionierung der Einsteckbereiche der Kontakte hinter den
Einführtrichtern
des Steckergesichtes und die Bildung der Einführtrichter auf eine vorzugsweise
einzeln montierbare Bodenplatte zu übertragen und dadurch konstruktiven
Freiraum für
die Ausgestaltung des Verrastungsarmes und des Einführtrichters
zu gewinnen. Insbesondere soll die Bildung der Kammerwand unmittelbar
hinter dem Einführtrichter
zumindest teilweise auf die Bodenplatte übertragen werden und hierdurch
eine Unabhängigkeit
der Kontaktfluchtung vor dem Einführtrichter von dem Verrastungsarm
erzielt werden. An der Bodenplatte wird gezielt ein Teil der Kammerwand
gebildet, um die Einsteckbereiche der Kontakte hinter den Einführtrichtern
des Steckergesichtes zu positionieren.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen,
neben den Demontageflächen
der Verrastungsarme gezielt Kammerwandabschnitte an montierbaren
Bodenplatten anzubinden, so dass die Einsteckbereiche der Kontakte
hinter den Einführtrichtern
des Steckergesichtes sicher positioniert werden. Eine eventuell
notwendige Reduzierung der Demontageflächenbreite ist in der Regel
möglich,
da dieser Abschnitt des Verrastungsarmes nicht wesentlich zur Festigkeit
des Verrastungsarmes im Haltefall beiträgt.
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Während des
Einstreckvorganges selbst wird der Kontakt durch den Rasthaken des
Verrastungsarmes gegen die gegenüberliegende
Kammerwand gedrückt.
Die aus der Bodenplatte dem Kontakt entgegenwachsenden Kammerwände bilden
mit dem Einführbereich
in das Kontaktgehäuse
eine unterbrochene Führungsnut
und übernehmen
die Führung
des Kontaktes, sobald dieser in seine Rast hinter den Rasthaken
fällt.
Es ist auf diese Weise möglich,
auf eine vollständige
Führungsfläche auf
der Seite des Verrastungsarmes zu verzichten. Die Montage der Bodenplatte
an einem Kontaktträgerteil
des Kontaktgehäuses
kann sowohl unlösbar
(z. B. durch Verschweißen)
oder lösbar
(z. B. durch Schnappverbindungen) geschehen.
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Erfindungsgemäß ist es
möglich,
die Einsteckbereiche der Kontakte hinter den Einführtrichtern
des Steckergesichtes sicher zu positionieren. Dies geschieht unabhängig von
der Position des Verrastungsarmes. Insbesondere ist es so möglich, eine unterbrochene
Wandfläche
zur Abstützung
des Kontaktes zu schaffen, die spritztechnisch und entformungstechnisch
in einem einzigen Bauteil nicht realisierbar wäre.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung
sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kontaktgehäuses ist
in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Die
in den Figuren gezeigten Merkmale sind rein schematisch und nicht
maßstäblich zu
verstehen. Es zeigt:
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1 das
erfindungsgemäße Kontaktgehäuse mit
mehreren Kontaktkammern und mit Kontaktkörpern, die in die Kontaktkammern
jeweils unterschiedlich weit eingeführt und darin primär verrastet sind,
in einem Längsschnitt
gemäß I-I in 2;
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2 einen
anderen Längsschnitt
des Kontaktgehäuses
von 1; und
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3 eine
Detailansicht der Reihe d des Kontaktgehäuses von 1 mit
korrekt eingestecktem Kontaktkörper.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Das
in 1 gezeigte Kontaktgehäuse 1 für eine elektrische
Steckverbindung umfasst sechs nebeneinander angeordnete Reihen a–f von Kontaktkammern 2 zum
Aufnehmen jeweils eines in die Kontaktkammer 2 durch eine
Bestückungsöffnung 3 einsteckbaren
Kontaktkörpers
(Kontakt) 4, jeweils einen Verrastungsarm 5 zur
Primärverrastung
des bis in seine Endposition in die Kontaktkammer 2 eingesteckten Kontaktkörpers 4 sowie
eine separate Bodenplatte 6. Die Einsteckrichtung des Kontaktkörpers 4 in
die Kontaktkammer 2 ist mit 7 bezeichnet. Wie
in 2 für
eine Reihe gezeigt ist, weist jede der Reihen a–f mehrere Kontaktkammern 2 auf.
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Der
Kontaktkörper 4 weist
einen Crimpbereich (Klemmbereich) 8 auf, mit dem ein Abschnitt
einer elektrischen Leitung 9 fest verbunden ist, und hat ohne
den Crimpbereich 8 einen rechteckigen Querschnitt. In einer
Seitenwand des Kontaktkörpers 4 ist eine
Rastaussparung 10 vorgesehen.
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Die
Kontaktkammern 2 sind jeweils durch zwei feststehende Trennwände 11 eines
Kontaktträgerteils 12 gebildet,
wobei in der unteren Kammerhälfte
die linke Kammerwand durch den Verrastungsarm 5 gebildet
ist, der integral mit der Trennwand 11 gebildet ist und
sich in Einsteckrichtung 7 erstreckt. Der Verrastungsarm 5 weist
an seinem elastisch auslenkbaren freien Ende einen Rasthaken 13 auf,
der seitlich in die Kontaktkammer 2 hineinragt. Am äußersten
freien Ende des Verrastungsarms 5 ist eine so genannte
Demontagefläche 14 vorgesehen,
um den Verrastungsarm 5 aus seiner den Kontaktkörper 4 verrastenden
Rastposition in eine Freigabeposition auszulenken und dann den Kontaktkörper 4 demontieren
zu können.
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Die
Bodenplatte 6 ist am Kontaktträgerteil 12 lösbar oder
unlösbar
montiert und weist für
jede Kontaktkammer 2 eine als Einführtrichter ausgebildete Kontaktöffnung 15 auf,
durch die ein Kontaktpin (z. B. Messer) der Gegenseite zwischen
zwei federnde Kontaktlamellen (nicht gezeigt) des Kontaktkörpers 4 eingeführt werden
kann. Wie in 2 gezeigt, weist die Bodenplatte 6 zu
beiden Seiten jeder Kontaktöffnung 15 jeweils
einen Vorsprung 16 auf, der im Bereich der Bodenplatte 6 einen
linken Kammerwandabschnitt der Kontaktkammer 2 bildet.
Genauer gesagt, sind die beiden Vorsprünge 16 zu beiden Seiten
der Demontagefläche 14 des
Verrastungsarmes 5 vorgesehen. Die in 1 rechte
Seite der Vorsprungs 16 und die rechte Seite der Trennwand 11 fluchten
miteinander und bilden so eine nur im Bereich des Verrastungsarms 5 unterbrochene
Führung des
Kontaktkörpers 4.
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Mit
Bezug auf 1 wird das Bestücken des Kontaktgehäuses 1 mit
Kontaktkörpern 4 im
Folgendn anhand der Reihen a bis f beschrieben, die jeweils den
zeitlichen Fortgang des Bestückungsvorgangs
darstellen:
In Reihen a und b ist der Kontaktkörper 4 durch
die Bestückungsöffnung 3 des
Kontaktträgerteils 12 und zwischen
zwei Trennwänden 11 in
die Kontaktkammer 2 eingesteckt. In Reihe c ist der Kontaktkörper 4 durch
weiteres Einstecken auf den Rasthaken 12 aufgelaufen, wodurch
der Verrastungsarm 5 elastisch ausgelenkt wird, bis durch
weiteres Einstecken der Rasthaken 12 schließlich in
die Rastaussparung 10 des Kontaktkörpers 4 eingreift
bzw. einrastet (Reihe d). 3 zeigt
diese Reihe d in vergrößerter Ansicht mit
dem korrekt eingesteckten Kontaktkörper 4. Während des
Einsteckvorganges wird der Kontaktkörper 4 durch den Rasthaken 13 gegen
die gegenüberliegende
Kammerwand gedrückt.
Die aus der Bodenplatte 6 dem Kontaktkörper 4 beim Einstecken
entgegenwachsenden Vorsprünge 16 bilden
zusammen mit der in der oberen Kammerhälfte vorgesehenen Trennwand 11 eine
nur durch den Verrastungsarm 5 unterbrochene Führungsfläche und übernehmen
die Führung
des Kontaktkörpers 4,
sobald dieser in seine Rast hinter den Rasthaken 13 fällt. Es
ist auf diese Weise möglich,
auf eine vollständige
Führungsfläche auf
der Seite des Verrastungsarmes 5 zu verzichten. Der verrastete
Kontaktkörper 4 wird
in der Kontaktkammer 2 zwischen den Vorsprüngen 16 und
der gegenüberliegenden
Trennwand 11 sicher hinter der Einführöffnung 15 positioniert,
und zwar unabhängig von
der Position des Verrastungsarms 5. Insbesondere ist es
so möglich,
eine unterbrochene Kammerwandfläche
zur Abstützung
bzw. Führung
des Kontaktkörpers 4 zu
schaffen, die spritztechnisch und entformungstechnisch in einem
einzigen Bauteil nicht realisierbar wäre.
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Die
Reihen e und f zeigen Situationen, in denen auf den verrasteten
Kontaktkörper 4 eine
Querkraft F wirkt. Trotz dieser Querkräfte ist der Kontaktkörper 4 aufgrund
seiner Anlage an den Vorsprüngen 16 korrekt
hinter der Einführöffnung 15 positioniert.