Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Baugruppe gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 11. Die Erfindung betrifft ferner ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Spritzgießwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.The invention relates to a method for producing an electrical assembly according to the preambles of claims 1 and 11. The invention also relates to an injection molding tool suitable for carrying out the method according to the preamble of claim 13.
Ein derartiges Verfahren und ein zu dessen Durchführung geeignetes Spritzgießwerkzeug gehen aus der US 2015 / 0 229 110 A1 hervor. Dort werden zur Herstellung einer elektromechanischen Anschlussbaugruppe zwei elektrisch leitende Anschlussteile in den Spritzgießraum eines Spritzgießwerkzeuges eingelegt und beim Schließen des Spritzgießwerkzeuges durch einen von den Werkzeugkomponenten des Spritzgießwerkzeuges hervorgerufenen Umformvorgang fest miteinander verbunden. Ein unteres der Anschlussteile hat einen kappenartigen Vorsprung, der durch ein Loch des darüber angeordneten Anschlussteils hindurchgreift und in den von unten her ein Stößel einer unteren der beiden Werkzeugkomponenten eintaucht. Wenn das Spritzgießwerkezug geschlossen wird, drückt eine obere Werkzeugkomponente mit einem Nietelement auf den kappenartigen Vorsprung und verformt ihn vergleichbar einer Nietverbindung, sodass sich eine feste Verbindung zwischen den beiden Anschlusselementen einstellt. Daran anschließend wird in den Spritzgießraum ein Kunststoff eingespritzt.Such a method and an injection molding tool suitable for carrying it out are disclosed in US 2015/0 229 110 A1. There, to produce an electromechanical connection assembly, two electrically conductive connection parts are inserted into the injection molding space of an injection molding tool and, when the injection molding tool is closed, are firmly connected to one another by a forming process caused by the tool components of the injection molding tool. A lower one of the connection parts has a cap-like projection which reaches through a hole in the connection part arranged above and into which a plunger of a lower of the two tool components dips from below. When the injection molding tool is closed, an upper tool component with a rivet element presses on the cap-like projection and deforms it in a manner comparable to a riveted connection, so that a firm connection is established between the two connection elements. A plastic is then injected into the injection molding room.
Die DE 10 2013 007 079 A1 beschreibt zwei elektrische Anschlussteile, die aus einem Kontaktelement und einer elektrischen Leitung bestehen, die vor dem Einsetzen in ein zwei Werkzeugkomponenten aufweisendes Spritzgießwerkzeug ineinander eingesteckt werden. Beim darauffolgenden Schließen des Spritzgießwerkzeuges durchdringt das Kontaktelement ein an der einen Werkzeugkomponente angebrachtes Halbzeug. Nach dem Schließen des Spritzgießwerkzeuges wird das Kontakteelement durch einen Stempel verschoben, wobei die elektrische Leitung partiell mitgenommen und verformt wird. Anschließend wird in Hohlstrukturen des Spritzgießwerkzeuges Kunststoff eingespritzt.The DE 10 2013 007 079 A1 describes two electrical connection parts, which consist of a contact element and an electrical line, which are plugged into one another before being inserted into an injection molding tool having two tool components. When the injection molding tool is subsequently closed, the contact element penetrates a semi-finished product attached to the one tool component. After the injection molding tool has been closed, the contact element is moved by a stamp, the electrical line being partially taken along and deformed. Plastic is then injected into the hollow structures of the injection molding tool.
Eine in der EP 2 980 923 A1 beschriebene Automatisierungsbaugruppe enthält eine elektrische Baugruppe der vorgenannten Art, die über ein haubenförmiges Gehäuseteil und eine an diesem Gehäuseteil fixierte elektromechanische Anschlussbaugruppe verfügt. Die Anschlussbaugruppe hat ein als elektrisch leitendes Schirmblech ausgebildetes erstes Anschlussteil, das bei der Spritzgießherstellung des Gehäuseteils von dem für die Herstellung des Gehäuseteils verwendeten Kunststoff derart umspritzt wird, dass sich ein für eine Masseanbindung geeigneter Erdungsanschluss ergibt. Das erste Anschlussteil hat zwei ringförmige Öffnungen, in denen jeweils ein hülsenförmiges zweites Anschlussteil fixiert ist, bei dem es sich um einen Befestigungseinsatz für einen Datenanschluss handelt. Bei der Herstellung der elektrischen Baugruppe werden in dem Gehäuseteil mit den ringförmigen Öffnungen des ersten Anschlussteils fluchtende Löcher ausgespart, durch die hindurch nach der Spritzgießherstellung des Gehäuseteils die Befestigungseinsätze in die ringförmigen Öffnungen des zuvor umspritzten ersten Anschlussteils eingepresst werden. Durch dieses Einpressen werden die Befestigungseinsätze mit dem Erdungsanschluss zur Ausbildung einer elektromechanischen Anschlussbaugruppe elektrisch leitend fest verbunden. Mit einer solchen Herstellung ist der Vorteil verbunden, dass eine Erdungsmöglichkeit geschaffen ist, obwohl das Gehäuseteil der elektrischen Baugruppe aus einem Kunststoff gefertigt ist. Allerdings besteht Bedarf an einer Kostenreduzierung bei der Herstellung der elektrischen Baugruppe.One in the EP 2 980 923 A1 The automation assembly described contains an electrical assembly of the aforementioned type, which has a hood-shaped housing part and an electromechanical connection assembly fixed to this housing part. The connection assembly has a first connection part designed as an electrically conductive shield plate which, during the injection molding of the housing part, is encapsulated by the plastic used for manufacturing the housing part in such a way that a grounding connection suitable for a ground connection results. The first connection part has two annular openings, in each of which a sleeve-shaped second connection part is fixed, which is a fastening insert for a data connection. During the production of the electrical assembly, holes aligned with the annular openings of the first connection part are recessed in the housing part, through which the fastening inserts are pressed into the annular openings of the previously overmolded first connection part after the housing part has been injection molded. As a result of this pressing in, the fastening inserts are firmly connected in an electrically conductive manner to the ground connection to form an electromechanical connection assembly. Such a production has the advantage that a grounding option is created even though the housing part of the electrical assembly is made of a plastic. However, there is a need to reduce the cost of manufacturing the electrical assembly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Maßnahmen vorzugschlagen, die eine besonders kostengünstige Herstellung einer elektrischen Baugruppe ermöglichen, in der ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuseteil und eine elektromechanische Anschlussbaugruppe zusammengefasst sind.The invention is based on the object of proposing measures which enable a particularly cost-effective production of an electrical assembly in which a housing part made of plastic and an electromechanical connection assembly are combined.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgeführten ersten Verfahren erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Anschlussteil einen zum Anschließen eines Erdungsleiters dienenden Erdungsanschluss ausbildet und das zweite Anschlussteil Bestandteil eines elektrischen Steckverbinders ist.To solve this problem, a first method performed according to the preamble of claim 1 provides that the first connection part forms a ground connection serving to connect a grounding conductor and the second connection part is part of an electrical connector.
Zur Lösung der Aufgabe ist ferner bei einem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11 ausgeführten alternativen zweiten Verfahren erfindungsgemäß vorgesehen, dass das zweite Anschlussteil ein axial beabstandet zu dem zweiten Verbindungsabschnitt angeordnetes Gewinde aufweistTo achieve the object, it is further provided according to the invention in an alternative second method implemented according to the preamble of claim 11 that the second connection part has a thread that is axially spaced from the second connecting section
Bei beiden Verfahrensalternativen werden die Vorgänge des Zusammenfügens der beiden Anschlussteile zu der elektromechanischen Anschlussbaugruppe, der Fertigung des Gehäuseteils und der Integration der elektromechanischen Anschlussbaugruppe in das Gehäuseteil gemeinsam im Zusammenhang mit der Spritzgießfertigung des aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteils durchgeführt. Das feste Verbinden der beiden elektrisch leitenden Anschlussteile durch ein Umformverfahren erfolgt vor dem Spritzgießen des Gehäuseteils innerhalb des Spritzgießwerkzeuges und dabei unmittelbar durch das Spritzgießwerkzeug selbst. Somit erübrigt sich ein dem Einlegen der beiden Anschlussteile in das Spritzgießwerkzeug vorausgehender Fügevorgang zur Bereitstellung der elektromechanischen Anschlussbaugruppe. Ebenso erübrigt sich ein nachträgliches Verbinden der beiden Anschlussteile nach dem Herausnehmen des spritzgegossenen Gehäuseteils aus dem Spritzgießwerkzeug. Da beim Spritzgießen des Gehäuseteils durch den vorausgegangenen Umformvorgang die elektromechanische Anschlussbaugruppe bereits hergestellt ist und die darin vereinigten Anschlussteile fest miteinander verbunden sind, besteht zudem eine große Freiheit hinsichtlich der Auswahl der Abschnitte der Anschlussbaugruppe, die zur gehäuseseitigen Fixierung bei der Spritzgießfertigung des Gehäuseteils umspritzt und dadurch in den Kunststoff des Gehäuseteils eingebettet werden. Die zum Umformen angewandte Verfahrenstechnik ist eine der bekannten Umformtechniken und orientiert sich insbesondere an der gewünschten Formgebung der elektromechanischen Anschlussbaugruppe. Beispielsweise kann das Umformen durch Tiefziehen und/oder Biegen und/oder Pressen erfolgen. Als besonders vorteilhaft wird ein Umformen durch Verstemmen angesehen. Der eigentliche Umformvorgang kann sich auf nur eines der beiden Anschlussteile oder auf beide Anschlussteile beziehen. Bei dem Umformen wird eine gezielte Formänderung durchgeführt, die mit einer plastischen Verformung des metallischen Werkstoffes des umgeformten Anschlussteils einhergeht. Insgesamt lässt sich die elektrische Baugruppe durch das erfindungsgemäße Verfahren mit nur wenigen Prozessschritten äußerst kostengünstig durchführen.In both process alternatives, the processes of joining the two connection parts together to form the electromechanical connection assembly, manufacturing the housing part and integrating the electromechanical connection assembly into the housing part are carried out together with the injection molding of the plastic housing part. The two electrically conductive connection parts are firmly connected by a forming process before the housing part is injection molded within the injection molding tool and directly by the injection molding tool itself. This eliminates the need for a joining process prior to inserting the two connection parts in the injection molding tool to provide the electromechanical connection assembly. There is also no need to subsequently connect the two connecting parts removing the injection-molded housing part from the injection molding tool. Since the electromechanical connection assembly is already produced during the injection molding of the housing part through the previous forming process and the connection parts united therein are firmly connected to one another, there is also a great deal of freedom with regard to the selection of the sections of the connection assembly that are overmolded for fixing on the housing side during the injection molding of the housing part and thereby be embedded in the plastic of the housing part. The process technology used for forming is one of the known forming techniques and is based in particular on the desired shape of the electromechanical connection assembly. For example, the reshaping can take place by deep drawing and / or bending and / or pressing. Reshaping by caulking is considered to be particularly advantageous. The actual forming process can relate to only one of the two connecting parts or to both connecting parts. During the deformation, a targeted change in shape is carried out, which is accompanied by a plastic deformation of the metallic material of the deformed connection part. Overall, the electrical assembly can be carried out extremely cost-effectively using the method according to the invention with only a few process steps.
Bei dem erfindungsgemäßen ersten Verfahren bildet das erste Anschlussteil einen zum Anschließen eines Erdungsleiters dienenden Erdungsanschluss, während das zweite Anschlussteil Bestandteil eines elektrischen Steckverbinders ist. Der Steckverbinder ist beispielsweise männlich als Stecker oder weiblich als Steckbuchse ausgeführt. Über den Erdungsanschluss können beim Betrieb eines mit der elektrischen Baugruppe ausgestatteten elektrischen Gerätes eventuell auftretende Störspannungen abgeleitet werden. Über den elektrischen Steckverbinder werden beispielsweise elektrische Ansteuersignale oder elektronische Daten übertragen, wobei der Erdungsanschluss nutzbar ist, um durch Anschließen an Masse die elektromagnetische Verträglichkeit des Gerätes zu gewährleisten. Bevorzugt wird das erste Anschlussteil als Stanzteil oder als Stanzbiegeteil zur Verfügung gestellt.In the first method according to the invention, the first connection part forms a ground connection serving to connect a grounding conductor, while the second connection part is part of an electrical plug connector. The connector is designed, for example, male as a plug or female as a socket. Any interference voltages that may occur during operation of an electrical device equipped with the electrical assembly can be diverted via the ground connection. For example, electrical control signals or electronic data are transmitted via the electrical connector, the ground connection being usable in order to ensure the electromagnetic compatibility of the device by connecting it to ground. The first connection part is preferably made available as a stamped part or as a stamped and bent part.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen zweiten Verfahrens werden zwei besonders gestaltete erste und zweite Anschlussteile bereitgestellt. Das erste Anschlussteil hat einen ringförmigen ersten Verbindungsabschnitt, der eine kreisförmige Durchbrechung umrahmt, und das zweite Anschlussteil hat einen ringförmigen zweiten Verbindungsabschnitt, der einen an den Innendurchmesser der Durchbrechung des ersten Verbindungsabschnittes angepassten Außendurchmesser hat. Vorzugsweise entspricht dieser Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Durchbrechung. Vor dem Spritzgießen werden die beiden Anschlussteile so in das Spritzgießwerkzeug eingelegt, dass sich der an dem zweiten Anschlussteil ausgebildete zweite Verbindungsabschnitt koaxial durch die Durchbrechung des an dem ersten Anschlussteil ausgebildeten ersten Verbindungsabschnittes hindurch erstreckt. Der ringförmige zweite Verbindungsabschnitt ist hülsenartig gestaltet und hat insbesondere eine axiale Länge, die größer ist als die Wanddicke. Anschließend wird durch das Spritzgießwerkzeug der zweite Verbindungsabschnitt zumindest partiell plastisch gezielt nach radial außen verformt, sodass er mit dem ersten Verbindungsabschnitt unter Ausbildung der elektromechanischen Anschlussbaugruppe verpresst wird. Durch das Verformen erfolgt ein Verstemmen der beiden Verbindungsabschnitte, sodass nicht nur eine kraftschlüssige Fixierung vorliegt, sondern gleichzeitig auch eine formschlüssige Fixierung in der Achsrichtung der Durchbrechung des ersten Verbindungsabschnittes. Das an dem Umformvorgang beteiligte zweite Anschlussteil ist hülsenförmig gestaltet und verfügt in einem axialen Abstand zu dem zweiten Verbindungsabschnitt über ein Gewinde. Dieses Gewinde ist vorzugsweise ein Außengewinde, kann aber auch als ein Innengewinde ausgeführt sein. Anordnung und Ausgestaltung des Gewindes hängen vom Verwendungszweck des zweiten Anschlussteils innerhalb der elektrischen Baugruppe ab.To carry out the second method according to the invention, two specially designed first and second connection parts are provided. The first connection part has an annular first connection section which frames a circular opening, and the second connection part has an annular second connection section which has an outside diameter adapted to the inside diameter of the opening of the first connection section. This outer diameter preferably corresponds to the inner diameter of the opening. Before the injection molding, the two connection parts are inserted into the injection molding tool in such a way that the second connection section formed on the second connection part extends coaxially through the opening of the first connection section formed on the first connection part. The annular second connecting section is designed like a sleeve and in particular has an axial length that is greater than the wall thickness. The second connection section is then at least partially plastically deformed radially outwards in a targeted manner by the injection molding tool, so that it is pressed with the first connection section to form the electromechanical connection assembly. The deformation causes caulking of the two connection sections, so that not only is there a force-locking fixation, but at the same time a form-fitting fixation in the axial direction of the opening in the first connection section. The second connection part involved in the forming process is designed in the shape of a sleeve and has a thread at an axial distance from the second connection section. This thread is preferably an external thread, but can also be designed as an internal thread. The arrangement and configuration of the thread depend on the intended use of the second connection part within the electrical assembly.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the method according to the invention emerge from the subclaims.
Das die feste Verbindung zwischen den Anschlussteilen herbeiführende Umformen wird zweckmäßigerweise unmittelbar beim Schließen des Spritzgießwerkzeuges mittels sich dabei relativ zueinander bewegender Werkzeugkomponenten des Spritzgießwerkzeuges durchgeführt. Auf diese Weise wird der Umformvorgang synchron mit dem Schließvorgang des Spritzgießwerkzeuges ausgeführt. Somit wird zum fügenden Umformen der beiden Anschlussteile nicht mehr Zeit benötigt als sowieso erforderlich ist, um das Spritzgießwerkzeug vor dem anschließenden Spritzgießen des Gehäuseteils zu schließen. Die erforderliche Umformkraft wird über die zum Schließen des Spritzgießwerkzeuges eingeleitete Schließkraft aufgebracht. Über die zum Schließen des Spritzgießwerkzeuges erforderlichen Antriebsmaßnahmen hinaus sind zweckmäßigerweise keine weiteren, gesonderten Antriebsmaßnahmen erforderlich.The reshaping that brings about the fixed connection between the connecting parts is expediently carried out immediately when the injection molding tool is closed by means of tool components of the injection molding tool that move relative to one another. In this way, the forming process is carried out synchronously with the closing process of the injection molding tool. Thus, for the joining deformation of the two connection parts, no more time is required than is necessary anyway in order to close the injection molding tool before the subsequent injection molding of the housing part. The required forming force is applied via the closing force introduced to close the injection molding tool. Expediently, no further, separate drive measures are required beyond the drive measures required to close the injection molding tool.
Zur Durchführung des Verfahrens wird zweckmäßigerweise ein Spritzgießwerkzeug verwendet, das mehrere zur wahlweisen Vorgabe eines offenen oder eines geschlossenen Werkzeugzustandes relativ zueinander bewegbare Werkzeugkomponenten aufweist, wobei das Spritzgießwerkzeug in dem geschlossenen Werkzeugzustand einen die Gestalt des durch Spritzgießen herzustellenden Gehäuseteils vorgebenden Spritzgießraum begrenzt, der in dem offenen Werkzeugzustand von außen her zugänglich ist.To carry out the method, an injection molding tool is expediently used which has a plurality of tool components which can be moved relative to one another for the optional specification of an open or a closed tool state, the injection molding tool having one die in the closed tool state Limits the shape of the housing part to be produced by injection molding, which is accessible from the outside in the open mold state.
In dem offenen Werkzeugzustand, also bei geöffnetem Spritzgießwerkzeug, werden die beiden zu der elektromechanischen Anschlussbaugruppe zu vereinigenden Anschlussteile in einer vorbestimmten Zuordnung in den Spritzgießraum eingelegt. Beim anschließenden Schließen des Spritzgießwerkzeuges, also beim Ausführen einer Relativbewegung zwischen den Werkzeugkomponenten zum Erhalt des geschlossenen Werkzeugzustandes, wird mindestens eines der beiden Anschlussteile so umgeformt, dass die angestrebte, elektrisch leitende feste Verbindung entsteht.In the open mold state, that is to say with the injection molding tool open, the two connection parts to be combined to form the electromechanical connection assembly are inserted into the injection molding space in a predetermined assignment. When the injection molding tool is subsequently closed, i.e. when performing a relative movement between the tool components to maintain the closed tool state, at least one of the two connecting parts is reshaped in such a way that the desired, electrically conductive, fixed connection is created.
Bevorzugt wird zur Ausbildung der festen Verbindung zwischen den beiden Anschlussteilen nur eines dieser beiden Anschlussteile durch das Spritzgießwerkzeug umgeformt. Auf diese Weise werden unter anderem nur relativ geringe Umformkräfte benötigt. Grundsätzlich kann das Umformen aber auch mit einer plastischen Formänderung beider Anschlussteile einhergehen.In order to form the fixed connection between the two connection parts, only one of these two connection parts is preferably formed by the injection molding tool. In this way, among other things, only relatively low deformation forces are required. In principle, however, the deformation can also be accompanied by a plastic change in shape of both connecting parts.
Das Umformen wird bevorzugt so durchgeführt, dass sowohl eine kraftschlüssige als auch eine formschlüssige feste Verbindung zwischen den beiden Anschlussteilen hergestellt wird. Dies bietet eine besonders hohe Verbindungssicherheit und garantiert auch unter ungünstigen Einsatzbedingungen der elektrischen Baugruppe eine dauerhaft sichere elektrisch leitende Verbindung zwischen den Anschlussteilen.The reshaping is preferably carried out in such a way that both a force-fit and a form-fit fixed connection are established between the two connection parts. This offers a particularly high connection security and guarantees a permanently safe electrically conductive connection between the connection parts even under unfavorable conditions of use of the electrical assembly.
Wie eingangs schon angeklungen ist, wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die beiden Anschlussteile bei dem Umformvorgang miteinander verstemmt werden. Hierbei wird insbesondere mindestens ein Randbereich mindestens eines der Anschlussteile derart gezielt verformt, dass die beiden Anschlussteile kraftschlüssig miteinander verspannt und zugleich formschlüssig aneinander abgestützt sind.As already mentioned at the beginning, it is considered to be particularly advantageous if the two connecting parts are caulked with one another during the forming process. In particular, at least one edge area of at least one of the connection parts is specifically deformed in such a way that the two connection parts are frictionally braced with one another and at the same time supported against one another in a form-fitting manner.
Nachdem in dem Spritzgießwerkzeug durch den Umformvorgang die beiden Anschlussteile fest verbunden wurden und somit die elektromechanische Anschlussbaugruppe hergestellt wurde, wird ein Kunststoff in das Spritzgießwerkzeug eingespritzt, aus dem entsprechend der Formgebung des Spritzgießwerkzeuges das angestrebte Gehäuseteil entsteht, wobei die Anschlussbaugruppe von dem das Gehäuseteil bildenden Kunststoff zumindest partiell umspritzt wird und auf diese Weise fest in das Gehäuseteil integriert wird. Das Ausmaß der Umspritzung, das heißt mit welchen Bereichen die Anschlussbaugruppe in das Kunststoffmaterial eingebettet wird, hängt insbesondere von der Funktion der Anschlussbaugruppe ab.After the two connection parts have been firmly connected in the injection mold by the forming process and thus the electromechanical connection assembly has been produced, a plastic is injected into the injection molding tool, from which the desired housing part is created according to the shape of the injection molding tool, the connection assembly being made up of the plastic forming the housing part is at least partially encapsulated and is firmly integrated in this way in the housing part. The extent of the extrusion coating, that is to say with which areas the connection assembly is embedded in the plastic material, depends in particular on the function of the connection assembly.
Bevorzugt wird die elektrische Baugruppe zur Verwendung als Gehäusedeckel eines elektrisch betriebenen Gerätes hergestellt. Dabei dient das Gehäuseteil hauptsächlich zum Verschließen einer Gehäuseöffnung und die elektromechanische Anschlussbaugruppe dient der elektrischen Kontaktierung des Gerätes. Bei dem elektrisch betriebenen Gerät handelt es sich insbesondere um ein elektrisch betätigbares Ventilgerät, das zur Fluidsteuerung eingesetzt wird. Ein solches Ventilgerät ist beispielsweise als ein elektrisch betätigbares Proportionalventil ausgebildet.The electrical assembly is preferably produced for use as a housing cover for an electrically operated device. The housing part is mainly used to close a housing opening and the electromechanical connection assembly is used to make electrical contact with the device. The electrically operated device is, in particular, an electrically operated valve device that is used for fluid control. Such a valve device is designed, for example, as an electrically actuatable proportional valve.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird auch durch ein gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13 ausgebildetes Spritzgießwerkzeug gelöst, das zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren geeignet ist und das sich dadurch auszeichnet, dass der erste Umformabschnitt in einer beim Umformen auftretenden Verschieberichtung des zweiten Anschlussteils federelastisch nachgiebig ist.The object on which the invention is based is also achieved by an injection molding tool designed according to the preamble of claim 13, which is suitable for carrying out the method according to the invention and which is characterized in that the first forming section is resiliently resilient in a displacement direction of the second connecting part that occurs during forming is.
Bei Verwendung eines solchen Spritzgießwerkzeuges können die beiden zur Realisierung der elektromechanischen Anschlussbaugruppe verwendeten Anschlussteile bei geöffneten Spritzgießwerkzeug in den dann zugänglichen Spritzgießraum so eingelegt werden, dass sie eine für den nachfolgend auszuführenden Umformvorgang geeignete räumliche Zuordnung haben. Beim anschließenden Schließen des Spritzgießwerkzeuges wirken die sich dabei relativ zueinander bewegenden Umformabschnitte der beiden Werkzeugkomponenten derart auf mindestens eines der zuvor eingelegten Anschlussteile ein, dass selbiges gezielt plastisch verformt wird und sich mit dem anderen Anschlussteil kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbindet. Ein an der ersten Werkzeugkomponente ausgebildeter erster Umformabschnitt weist einen Aufnahmestutzen auf, auf den beide Anschlussteile bei geöffnetem Spritzgießwerkzeug aufsteckbar sind und der eine Umformfläche aufweist, die in der Lage ist, auf mindestens eines der Anschlussteile umformend einzuwirken. An der zweiten Werkzeugkomponente ist ein zweiter Umformabschnitt ausgebildet, der eine Drückschulter aufweist, die beim Schließen des Spritzgießwerkzeuges auf eines der Anschlussteile drücken kann, um dieses Anschlussteil relativ zu dem Aufnahmestutzen entlang der ersten Umformfläche zu verschieben, woraus ein Umformvorgang resultiert. Der erste Umformabschnitt ist federnd vorgespannt, sodass er beim Schlie-ßen des Spritzgießwerkzeuges zum Ausgleichen von Fertigungstoleranzen nachgeben kann, wenn die ihn beaufschlagenden Kräfte eine vorbestimmte Schwelle überschreiten.When using such an injection molding tool, the two connection parts used to realize the electromechanical connection assembly can be inserted into the then accessible injection molding space when the injection molding tool is open so that they have a spatial allocation suitable for the subsequent forming process. When the injection molding tool is subsequently closed, the deforming sections of the two tool components that move relative to one another act on at least one of the previously inserted connection parts in such a way that the same is specifically plastically deformed and connects to the other connection part in a force-fitting and / or form-fitting manner. A first reshaping section formed on the first tool component has a receiving socket onto which both connection parts can be attached when the injection molding tool is open and which has a reshaping surface that is capable of shaping at least one of the connection parts. A second forming section is formed on the second tool component, which has a pressing shoulder that can press on one of the connecting parts when the injection molding tool is closed in order to move this connecting part relative to the receiving socket along the first forming surface, resulting in a forming process. The first deforming section is resiliently preloaded so that it can yield when the injection molding tool is closed to compensate for manufacturing tolerances if the forces acting on it exceed a predetermined threshold.
Bevorzugt sind die beiden Umformabschnitte des Spritzgießwerkzeuges so ausgebildet und angeordnet, dass sie beim Schließen des Spritzgießwerkzeuges lediglich mit dem zweiten Anschlussteil, dessen Umformung hervorrufend, zusammenwirken. Die Umformabschnitte sind bevorzugt so gestaltet, dass das zweite Anschlussteil mit dem ersten Anschlussteil zur Erzielung einer sowohl kraftschlüssigen als auch formschlüssigen Verbindung verstemmt wird.The two deformation sections of the injection molding tool are preferably designed and arranged in such a way that, when the injection molding tool is closed, they only interact with the second connection part, which causes its deformation. The deformed sections are preferably designed in such a way that the second connection part is caulked with the first connection part in order to achieve both a force-locking and a form-locking connection.
Der zweite Umformabschnitt ist insbesondere so ausgebildet, dass er beim Schließen des Spritzgießwerkzeuges mit einer Abdichtwirkung an dem zu verformenden Anschlussteil anliegt, wobei diese dichte Anlage auch im geschlossenen Zustand des Spritzgießwerkzeuges und nach dem daraus resultierenden Umformen bestehen bleibt. Dadurch ist eine Barriere geschaffen, die ein Vorbeifließen des flüssigen Kunststoffes beim anschließenden Spritzgießvorgang verhindert.The second deforming section is designed in particular so that when the injection molding tool is closed it rests against the connecting part to be deformed with a sealing effect, this tight contact also remaining in the closed state of the injection molding tool and after the resulting deformation. This creates a barrier that prevents the liquid plastic from flowing past during the subsequent injection molding process.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 in perspektivischer Darstellung ein mit der erfindungsgemäß hergestellten elektrischen Baugruppe ausgestattetes, elektrisch betriebenes Gerät,
- 2 das Gerät aus 1 in einem Längsschnitt gemäß Schnittlinie II-II in 1, wobei ein strichpunktiert umrahmter Ausschnitt separat auch nochmals vergrößert abgebildet ist,
- 3 die einen Bestandteil des elektrisch betriebenen Gerätes der 1 und 2 bildende elektrische Baugruppe in einem Längsschnitt entsprechend Schnittlinie II-II aus 1, wobei ein strichpunktiert umrahmter Ausschnitt separat auch nochmals vergrößert abgebildet ist,
- 4 in einer isometrischen Darstellung ein vorteilhaft ausgebildetes Spritzgießwerkzeug der erfindungsgemäßen Art, das verwendbar ist, um die aus 1 bis 3 ersichtliche elektrische Baugruppe unter Anwendung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens herzustellen,
- 5 einen Längsschnitt des Spritzgießwerkzeuges aus 4 entsprechend Schnittlinie V-V in 4, wobei gestrichelt eine Trennung des Spritzgießwerkzeuges in zwei relativ zueinander bewegbare Werkzeugkomponenten angedeutet ist,
- 6 bis 11 verschiedene Illustrationen zur Verdeutlichung eines vorteilhaften Verfahrensablaufes zur Herstellung der elektrischen Baugruppe mittels eines Spritzgießwerkzeuges der 4 und 5, wobei das Spritzgießwerkzeug jeweils nur teilweise abgebildet ist und wobei die 10 einen Längsschnitt gemäß Schnittlinie X-X aus 11 und die 11 einen Querschnitt gemäß Schnittlinie XI-XI aus 10 zeigt.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. In this show: - 1 in a perspective view an electrically operated device equipped with the electrical assembly manufactured according to the invention,
- 2 the device off 1 in a longitudinal section according to section line II-II in 1 , whereby a section framed by a dash-dotted line is shown separately, also enlarged,
- 3 which is a component of the electrically operated device of the 1 and 2 forming electrical assembly in a longitudinal section according to section line II-II 1 , whereby a section framed by a dash-dotted line is shown separately, also enlarged,
- 4th in an isometric view, an advantageously designed injection molding tool of the type according to the invention, which can be used to produce the 1 to 3 produce apparent electrical assembly using the manufacturing method according to the invention,
- 5 a longitudinal section of the injection molding tool 4th according to section line VV in 4th , with a dashed line indicating a separation of the injection molding tool into two tool components that can be moved relative to one another,
- 6th to 11 various illustrations to illustrate an advantageous process sequence for producing the electrical assembly by means of an injection molding tool of 4th and 5 , wherein the injection mold is only partially shown and wherein the 10 a longitudinal section according to section line XX 11 and the 11 a cross section according to section line XI-XI 10 shows.
Die 1 und 2 zeigen ein elektrisch betriebenes Gerät 1, das mit einer elektrischen Baugruppe 2 ausgestattet ist, die in 3 auch nochmals separat abgebildet ist.The 1 and 2 show an electrically operated device 1 that with an electrical assembly 2 equipped in 3 is also shown separately again.
Das elektrisch betriebene Gerät 1 hat ein Gehäuse 3 mit einer Gehäusebasis 4 und einem an der Gehäusebasis 4 befestigten Gehäusedeckel 5, wobei der Gehäusedeckel 5 die elektrische Baugruppe 2 repräsentiert.The electrically operated device 1 has a housing 3 with a housing base 4th and one on the chassis base 4th attached housing cover 5 , with the housing cover 5 the electrical assembly 2 represents.
Der bevorzugt haubenförmig ausgebildete Gehäusedeckel 5 begrenzt zusammen mit der Gehäusebasis 4 einen Gehäuseinnenraum 6, in dem diverse Funktionskomponenten 7 des elektrischen Gerätes 1 untergebracht sind.The preferably hood-shaped housing cover 5 limited together with the housing base 4th a housing interior 6th , in which various functional components 7th of the electrical device 1 are housed.
Gemäß dem illustrierten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem elektrischen Gerät 1 bevorzugt um ein zur Fluidsteuerung geeignetes, elektrisch betätigbaren Ventilgerät 1a. Als Funktionskomponenten 7 enthält das Ventilgerät 1a eine beispielsweise elektromagnetisch arbeitende Antriebseinrichtung 12 und mindestens ein durch die Antriebseinrichtung 12 in verschiedenen Schaltstellungen positionierbares bewegliches Ventilglied 11. Abhängig von der Schaltstellung des Ventilgliedes 11 werden die Gehäusebasis 4 durchsetzende Ventilkanäle 8 in einem ventilspezifischen Muster miteinander verbunden oder voneinander abgetrennt, um die Strömung eines Fluides zu steuern, beispielsweise die Strömung von Druckluft.According to the illustrated embodiment, it is the electrical device 1 preferably an electrically operated valve device suitable for fluid control 1a . As functional components 7th contains the valve device 1a a drive device that operates electromagnetically, for example 12th and at least one by the drive device 12th Movable valve member that can be positioned in various switching positions 11 . Depending on the switching position of the valve element 11 become the housing base 4th penetrating valve channels 8th connected or separated from each other in a valve-specific pattern in order to control the flow of a fluid, for example the flow of compressed air.
Das verkürzt auch nur als elektrisches Gerät 1 bezeichnete, elektrisch betriebene Gerät 1 ist entsprechend des Ausführungsbeispiels bevorzugt ein fluidtechnisches Gerät, kann aber ohne weiteres auch einer anderen Gerätegattung angehören, beispielsweise einem rein elektronischen Gerät, wobei es sich insbesondere um ein elektronisches Steuergerät handelt.That also just shortens it as an electrical device 1 designated, electrically operated device 1 is preferably a fluid power device according to the exemplary embodiment, but can easily belong to a different device class, for example a purely electronic device, which is in particular an electronic control device.
Das elektrische Gerät 1 hat einen elektrischen Steckverbinder 13. Der Steckverbinder 13 enthält mehrere Steckkontakte 14, die exemplarisch stiftförmig ausgebildet sind, sodass der Steckverbinder 13 ein männlicher Stecker ist. Alternativ kann der Steckverbinder 13 auch weiblich als Steckbuchse ausgeführt sein. Die Steckkontakte 14 sind an einem aus Kunststoffmaterial bestehenden Sockelabschnitt 15 angebracht, der - gegebenenfalls zusammen mit weiteren elektrischen oder elektronischen Komponenten - auf einer Leiterplatte 16 sitzt. Die Leiterplatte 16 ist in dem Gehäuseinnenraum 6 an den Funktionskomponenten 7 befestigt, insbesondere an der bevorzugt vorhandenen elektrischen Antriebseinrichtung 12, mit der sie elektrisch kontaktiert ist.The electrical device 1 has an electrical connector 13th . The connector 13th contains several plug contacts 14th , which are exemplarily designed pin-shaped, so that the connector 13th is a male connector. Alternatively, the connector 13th can also be female as a socket. The plug contacts 14th are on a base section made of plastic material 15th attached, which - if necessary together with other electrical or electronic components - on a circuit board 16 sits. The circuit board 16 is in the interior of the housing 6th on the functional components 7th attached, in particular to the preferred electrical drive device 12th with which it is electrically contacted.
Der elektrische Steckverbinder 13 gestattet die Einspeisung und/oder Ausgabe elektrischer Ströme, die beispielsweise als Steuersignale zur Ansteuerung des elektrischen Gerätes 1 und/oder als Rückmeldesignale zur Funktionsüberwachung und/oder zu Regelungszwecken ausgestaltet sind.The electrical connector 13th allows the supply and / or output of electrical currents, for example as control signals for controlling the electrical device 1 and / or are designed as feedback signals for function monitoring and / or for control purposes.
Die beispielhaft den Gehäusedeckel 5 ausbildende elektrische Baugruppe 2 hat ein haubenförmiges Gehäuseteil 17, das aus Kunststoff besteht, wobei es sich insbesondere um einen thermoplastischen Kunststoff handelt, der verstärkt oder unverstärkt ist. Jedenfalls handelt es sich um einen spritzgießfähigen Kunststoff.The example of the housing cover 5 training electrical assembly 2 has a hood-shaped housing part 17th , which consists of plastic, which is in particular a thermoplastic plastic that is reinforced or unreinforced. In any case, it is an injection-mouldable plastic.
Die elektrische Baugruppe 2 beinhaltet außerdem eine elektromechanische Anschlussbaugruppe 18, die zumindest partiell und exemplarisch nur partiell in den Kunststoff des Gehäuseteils 17 eingebettet ist, sodass sie mit dem Gehäuseteil 17 fest verbunden ist. Dieses feste Verbinden erfolgt bei der Spritzgießherstellung des Gehäuseteils 17 durch partielles Umspritzen der elektrischen Anschlussbaugruppe 18.The electrical assembly 2 also includes an electromechanical connection module 18th that are at least partially and exemplarily only partially in the plastic of the housing part 17th is embedded so that it is with the housing part 17th is firmly connected. This firm connection takes place during the production of the housing part by injection molding 17th by partially encapsulating the electrical connection assembly 18th .
Die elektrische Anschlussbaugruppe 18 verfügt über wenigstens zwei gesondert voneinander ausgebildete erste und zweite Anschlussteile 22, 23, zwischen denen eine feste Verbindung vorliegt, durch die die beiden Anschlussteile 22, 23 sowohl mechanisch als auch elektrisch leitend miteinander verbunden sind, um die elektrische Anschlussbaugruppe 18 zu bilden. Beide Anschlussteile 22, 23 bestehen exemplarisch aus Metall, beispielsweise aus Stahl oder Kupfer.The electrical connection assembly 18th has at least two separately formed first and second connecting parts 22nd , 23 , between which there is a fixed connection through which the two connecting parts 22nd , 23 are both mechanically and electrically conductively connected to one another to the electrical connection assembly 18th to build. Both connecting parts 22nd , 23 consist of metal, for example steel or copper.
Das zweite Anschlussteil 23 gehört exemplarisch zu dem elektrischen Steckverbinder 13. Es ist hülsenförmig ausgebildet und fungiert als eine Befestigungshülse 23a, an der ein mit dem elektrischen Steckverbinder 13 kontaktierter elektrischer Gegensteckverbinder, der in der Zeichnung nicht illustriert ist, an dem elektrischen Gerät 1 lösbar fixierbar ist. Im an der Gehäusebasis 4 montierten Zustand des Gehäusedeckels 5 ist die Befestigungshülse 23a auf den mit den Steckkontakten 14 versehenen Sockelabschnitt 15 aufgesteckt, was aus 2 gut ersichtlich ist. Ein über die Außenfläche 24 des Gehäuseteils 17 vorstehender hülsenförmiger Befestigungsabschnitt 25 der Befestigungshülse 23a ist zweckmäßigerweise mit einem Gewinde 26 versehen, an dem sich der angesteckte Gegensteckverbinder festschrauben lässt. Beispielhaft handelt es sich bei dem Gewinde 26 um ein Außengewinde.The second connector 23 is an example of the electrical connector 13th . It is sleeve-shaped and functions as a fastening sleeve 23a , on the one with the electrical connector 13th contacted electrical mating connector, which is not illustrated in the drawing, on the electrical device 1 is releasably fixable. I'm at the base of the case 4th mounted state of the housing cover 5 is the fastening sleeve 23a on the one with the plug contacts 14th provided base section 15th put on what made 2 is clearly visible. One over the outside surface 24 of the housing part 17th protruding sleeve-shaped fastening section 25th the fastening sleeve 23a is expediently with a thread 26th on which the plugged-in mating connector can be screwed tight. The thread is an example 26th around an external thread.
Axial im Anschluss an den Befestigungsabschnitt 25 hat die das zweite Anschlussteil 23 repräsentierende Befestigungshülse 23a einen ringförmigen Verankerungsabschnitt 27, der in dem Gehäuseteil 17 fest verankert ist. Bevorzugt liegt hier eine formschlüssige Verankerung vor, die daraus resultiert, dass der Verankerungsabschnitt 27 an seinem Außenumfang in der Achsrichtung der Längsachse 28 des zweiten Anschlussteils 23 abgestuft ist. Der Verankerungsabschnitt 27 definiert an seinem radialen Außenumfang zweckmäßigerweise eine nach radial außen hin offene, zu der Längsachse 28 konzentrische ringförmige Verankerungsnut 32, in die das Kunststoffmaterial des Gehäusedeckels 5 formschlüssig eingreift.Axially following the fastening section 25th has the second connector 23 representative fastening sleeve 23a an annular anchor portion 27 that is in the housing part 17th is firmly anchored. A form-fitting anchoring is preferably present here, which results from the fact that the anchoring section 27 on its outer circumference in the axial direction of the longitudinal axis 28 of the second connector 23 is graded. The anchoring section 27 Expediently defines a radially outwardly open towards the longitudinal axis on its radial outer circumference 28 concentric annular anchoring groove 32 into which the plastic material of the housing cover 5 engages positively.
Konkret hat das Gehäuseteil 17 eine Gehäusewand 33, die den Gehäuseinnenraum 6 begrenzt. Die Befestigungshülse 23a durchsetzt diese Gehäusewand 33 mit dem Verankerungsabschnitt 27, wobei der Befestigungsabschnitt 25 über die Außenfläche 24 vorsteht. An der dem Befestigungsabschnitt 25 axial entgegengesetzten Seite schließt sich an den Verankerungsabschnitt 27 koaxial ein ringförmiger zweiter Verbindungsabschnitt 35 an, der in den Gehäuseinnenraum 6 hineinragt. Die axiale Länge des ringförmigen zweiten Verbindungsabschnittes 35 ist zweckmäßigerweise geringer als seine Wanddicke, sodass er eine hülsenförmige Gestalt hat. Bevorzugt ist der zweite Hülsenabschnitt 35 ursprünglich, das heißt vor dem Verbinden mit dem ersten Anschlussteil 22, hohlzylindrisch ausgebildet. In dem aus den 1 bis 3 ersichtlichen zusammengefügten Zustand der beiden Anschlussteile 22, 23 hat der im Querschnitt ringförmige zweite Verbindungsabschnitt 35 zu seinem dem Verankerungsabschnitt 27 abgewandten freien Ende 36 hin bevorzugt eine sich konisch erweiternde Form.Specifically, the housing part has 17th a housing wall 33 , which is the interior of the case 6th limited. The fastening sleeve 23a penetrates this housing wall 33 with the anchoring section 27 , wherein the attachment portion 25th over the outer surface 24 protrudes. At the fastening section 25th axially opposite side connects to the anchoring section 27 coaxially an annular second connecting portion 35 in the interior of the housing 6th protrudes. The axial length of the annular second connecting portion 35 is expediently less than its wall thickness, so that it has a sleeve-shaped shape. The second sleeve section is preferred 35 originally, that is, before connecting to the first connector 22nd , designed as a hollow cylinder. In the one from the 1 to 3 visible assembled state of the two connecting parts 22nd , 23 the second connecting section, which is annular in cross section, has 35 to his the anchoring section 27 facing away free end 36 a conically widening shape is preferred.
Das sich aus dem Befestigungsabschnitt 25, dem Verankerungsabschnitt 27 und dem zweiten Verbindungsabschnitt 35 zusammensetzende zweite Anschlussteil 23, das exemplarisch als eine Befestigungshülse 23a ausgebildet ist, ist bevorzugt einstückig ausgebildet und besteht insbesondere aus Metall.That emerges from the fastening section 25th , the anchoring section 27 and the second connecting portion 35 composing second connection part 23 , which is exemplified as a fastening sleeve 23a is formed, is preferably formed in one piece and consists in particular of metal.
Die Gehäusewand 33 des beispielhaft haubenförmig ausgebildeten Gehäuseteils 17 hat einen im zusammengebauten Zustand des Gehäuses 3 einen der Gehäusebasis 4 in Achsrichtung einer Hochachse 37 mit Abstand gegenüberliegenden vorderen Wandabschnitt 33a, der sich quer zu der Hochachse 37 erstreckt, sowie einen sich randseitig einstückig an den vorderen Wandabschnitt 33a anschließenden, sich um die Hochachse 37 herum erstreckenden seitlichen Wandabschnitt 33b. Der Verankerungsabschnitt 27 des zweiten Anschlussteils 23 ist in den vorderen Wandabschnitt 33a eingebettet.The case wall 33 the example of the hood-shaped housing part 17th has one in the assembled state of the housing 3 one of the housing base 4th in the axial direction of a vertical axis 37 at a distance opposite front wall section 33a that is perpendicular to the vertical axis 37 extends, as well as one edge side integrally on the front wall section 33a subsequent, around the vertical axis 37 lateral wall section extending around 33b . The anchoring section 27 of the second connector 23 is in the front wall section 33a embedded.
Eine isometrische Einzeldarstellung des zweiten Anschlussteils 23 ist aus 6 ersichtlich.An isometric view of the second connector 23 is off 6th evident.
Das mit dem zweiten Anschlussteil 23 zu der elektrischen Anschlussbaugruppe 18 fest verbundene zweite Anschlussteil 22 hat wie das zweite Anschlussteil 23 elektrisch leitende Eigenschaften und besteht hierzu insbesondere ebenfalls aus einem Metall. Eine isometrische Einzeldarstellung des ersten Anschlussteils 22 in der vom Ausführungsbeispiel verwirklichten bevorzugten Formgebung ist aus 6 ersichtlich. Es handelt sich bei dem ersten Anschlussteil 22 zweckmäßigerweise um ein Stanzbiegeteil.The one with the second connector 23 to the electrical connection assembly 18th firmly connected second connector 22nd like the second connector 23 electrically conductive properties and for this purpose also consists in particular of a metal. A single isometric view of the first connector 22nd in the preferred shape realized by the exemplary embodiment is off 6th evident. It is the first connection part 22nd expediently around a stamped and bent part.
Die Funktion des ersten Anschlussteils 22 orientiert sich an der Art des elektrischen Gerätes 1. Somit kann es anwendungsspezifisch unterschiedliche Funktionen haben. Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel repräsentiert es ein Erdungsteil, das an einem Ende einen Erdungsanschluss 38 ausbildet, der eine Masseanbindung ermöglicht, um im Betrieb des elektrischen Gerätes 1 eventuell auftretende Störspannungen abzubauen. Bei dem illustrierten elektrischen Gerät 1 können dadurch insbesondere Schädigungen von auf der Leiterplatte 16 sitzenden elektronischen Bauteilen vermieden werden.The function of the first connector 22nd is based on the type of electrical device 1 . It can therefore have different functions depending on the application. In the illustrated embodiment, it represents a grounding part that has a grounding connection at one end 38 trains that enables a ground connection in order to operate the electrical device 1 reduce any interference voltages that may occur. At the illustrated electrical device 1 can cause damage to the circuit board in particular 16 sitting electronic components can be avoided.
Das erste Anschlussteil 22 hat einen ringförmigen ersten Verbindungsabschnitt 34, der insbesondere die Form einer Ringscheibe hat und der koaxial auf dem zweiten Verbindungsabschnitt 35 sitzt. Der zweite Verbindungsabschnitt 35 durchgreift eine von dem ersten Verbindungsabschnitt 34 umrahmte kreisförmige Durchbrechung 42 und ist durch einen noch zu erläuternden Umformvorgang derart fest mit dem ersten Verbindungsabschnitt 34 verpresst, dass eine sowohl kraftschlüssige als auch in der Achsrichtung der Längsachse 28 des zweiten Anschlussteils 23 formschlüssige feste Verbindung zwischen den beiden Anschlussteilen 22, 23 vorliegt. Auf diese Weise sind die beiden Anschlussteile 22, 23 nicht nur mechanisch, sondern auch elektrisch leitend miteinander verbunden.The first connector 22nd has an annular first connecting portion 34 , which in particular has the shape of an annular disc and which is coaxial on the second connecting section 35 sits. The second connection section 35 reaches through one of the first connecting section 34 framed circular opening 42 and is so fixed to the first connecting section by a shaping process to be explained below 34 pressed that a both frictional and in the axial direction of the longitudinal axis 28 of the second connector 23 form-fitting fixed connection between the two connecting parts 22nd , 23 is present. This is how the two connectors are 22nd , 23 not only mechanically but also electrically connected to one another.
Der in der 3 enthaltene vergrößerte Detailausschnitt verdeutlicht, dass der ursprünglich hohlzylindrische zweite Verbindungsabschnitt 35 einen an den Innendurchmesser des ersten Verbindungsabschnittes 34 angepassten Außendurchmesser hat und mit einem kreiszylindrischen Außenumfangsabschnitt 43 an der ebenfalls kreiszylindrischen Innenumfangsfläche 44 des ersten Verbindungsabschnittes 34 radial anliegt. Bei dem noch zu erläuternden Umformvorgang wird der kreiszylindrische Außenumfangsabschnitt 43 mit der Innenumfangsfläche 44 radial verpresst. Daraus resultiert eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden Verbindungsabschnitten 34, 35. Ein zusätzlicher axialer Formschluss resultiert daraus, dass ein sich axial an den zweiten Verbindungsabschnitt 35 anschließender ringförmiger Abstützbund 45 des zweiten Anschlussteils 23, der den zweiten Verbindungsabschnitt 35 radial überragt, an einer vorderen axialen Stirnfläche 46 des ersten Verbindungsabschnittes 34 anliegt und dass außerdem ein dem ringförmigen Abstützbund 45 axial entgegengesetzter ringförmiger freier Endabschnitt 48 des zweiten Verbindungsabschnittes 35, der aus dem ersten Verbindungsabschnitt 34 herausragt, nach radial außen umgebogen ist und mit der dem ringförmigen Abstützbund 45 abgewandten hinteren axialen Stirnfläche 47 des ersten Verbindungsabschnittes 34 verspannt ist.The Indian 3 The enlarged detail section contained therein shows that the originally hollow-cylindrical second connecting section 35 one to the inner diameter of the first connecting portion 34 has adapted outer diameter and with a circular cylindrical outer peripheral portion 43 on the also circular cylindrical inner circumferential surface 44 of the first connection section 34 rests radially. In the shaping process still to be explained, the circular-cylindrical outer circumferential section becomes 43 with the inner peripheral surface 44 pressed radially. This results in a non-positive connection between the two connecting sections 34 , 35 . An additional axial form fit results from the fact that an axially attaches to the second connecting section 35 subsequent annular support collar 45 of the second connector 23 , which is the second connecting section 35 protrudes radially on a front axial end face 46 of the first connection section 34 rests and that also a ring-shaped support collar 45 axially opposite annular free end portion 48 of the second connecting section 35 from the first connection section 34 protrudes, is bent radially outward and with the annular support collar 45 remote rear axial end face 47 of the first connection section 34 is tense.
Der ringförmige Abstützbund 45 gehört zweckmäßigerweise zu dem Verankerungsabschnitt 27 und definiert beim Ausführungsbeispiel eine dem Befestigungsabschnitt 25 zugewandte Nutflanke der Verankerungsnut 32. Die axial gegenüberliegende Nutflanke der Verankerungsnut 32 wird zweckmäßigerweise von einem zu dem ringförmigen Abstützbund 45 axial beabstandeten vorderen Ringbund 52 des zweiten Anschlussteils 23 definiert, der exemplarisch ebenfalls zu dem Verankerungsabschnitt 27 gehört und der zweckmäßigerweise flächenbündig mit der Außenfläche 24 abschließt. Sein Außendurchmesser ist bevorzugt kleiner als der Außendurchmesser des ringförmigen Abstützbundes 45.The annular support collar 45 Expediently belongs to the anchoring section 27 and in the exemplary embodiment defines one of the fastening section 25th facing groove flank of the anchoring groove 32 . The axially opposite groove flank of the anchoring groove 32 is expediently from one to the annular support collar 45 axially spaced front collar 52 of the second connector 23 which is also an example of the anchoring section 27 belongs and which is expediently flush with the outer surface 24 concludes. Its outside diameter is preferably smaller than the outside diameter of the annular support collar 45 .
Der ringförmige erste Verbindungsabschnitt 34 des ersten Anschlusselements 22 hat eine Längsachse 29, die mit der Längsachse 28 des zweiten Anschlussteils 23 zusammenfällt. Ein einstückig mit dem ersten Verbindungsabschnitt 34 ausgebildeter, beispielsweise laschenförmig gestalteter Anschlussabschnitt 53 ragt quer zu der Längsachse 29 von dem ersten Verbindungsabschnitt 34 weg und hat einen freien Endabschnitt, der den Erdungsanschluss 38 ausbildet. Der Erdungsanschluss 38 ist beispielhaft als ein Steckanschluss ausgebildet und hat die Form einer Kontaktfahne, an der ein Erdungskabel ansteckbar ist.The annular first connecting portion 34 of the first connection element 22nd has a longitudinal axis 29 that is with the long axis 28 of the second connector 23 coincides. One piece with the first connecting section 34 trained, for example tab-shaped connection section 53 protrudes transversely to the longitudinal axis 29 from the first connection section 34 away and has a free end section that is the ground connection 38 trains. The ground connection 38 is designed, for example, as a plug connection and has the shape of a contact tab to which a grounding cable can be plugged.
Das erste Anschlussteil 22 ist wie das zweite anschlussteil 23 partiell in den Kunststoff des Gehäuseteils 17 eingebettet. Exemplarisch äußert sich die Einbettung dadurch, dass der Anschlussabschnitt 53 zum Teil in der Gehäusewand 33 verläuft und von dieser Gehäusewand 33 umschlossen ist. Die Gehäusewand 33 hat allerdings im Bereich der Außenfläche 24 eine aus 1 ersichtliche Aussparung 45, an der der Erdungsanschluss 38 frei zugänglich herausragt, um das schon erwähnte Erdungskabel anschließen zu können. Exemplarisch befindet sich die Aussparung 54 im Übergangsbereich zwischen dem vorderen und seitlichen Wandabschnitt 33a, 33b.The first connector 22nd is like the second connection part 23 partially in the plastic of the housing part 17th embedded. The embedding is exemplified by the fact that the connection section 53 partly in the housing wall 33 runs and from this housing wall 33 is enclosed. The case wall 33 has, however, in the area of the outer surface 24 one off 1 visible recess 45 to which the earth connection 38 freely accessible protrudes in order to be able to connect the already mentioned grounding cable. The recess is located as an example 54 in the transition area between the front and side wall sections 33a , 33b .
Die vorstehenden Ausführungen verdeutlichen, dass die elektrische Baugruppe 2, bei der es sich bevorzugt um eine elektronische Baugruppe handelt, ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuseteil 17 und eine in der Gehäusewand 33 des Gehäuseteils 17 fixierte elektromechanische Anschlussbaugruppe 18 aufweist. Das Gehäuseteil 17 wird durch Spritzgießen von Kunststoff in einem Spritzgießwerkzeug 55 erzeugt, das in seiner Gesamtheit in einer beispielhaften Ausführungsform in den 4 und 5 illustriert ist und von dem relevante Bestandteile auch in den 6 bis 11 zu sehen sind. Das partielle Einbetten der elektromechanischen Anschlussbaugruppe 18 in das Kunststoffmaterial des Gehäuseteils 17 erfolgt durch Umspritzen mit Kunststoff während des Spritzgießens, zu welchem Zweck die Anschlussteile 22, 23 der Anschlussbaugruppe 18 vor dem Spritzgießvorgang als Einlegeteile in dem Spritzgießwerkzeug 55 platziert werden.The above explanations make it clear that the electrical assembly 2 , which is preferably an electronic assembly, a housing part made of plastic 17th and one in the case wall 33 of the housing part 17th fixed electromechanical Connection assembly 18th having. The housing part 17th is made by injection molding plastic in an injection mold 55 generated in its entirety in an exemplary embodiment in the 4th and 5 is illustrated and of which relevant components are also in the 6th to 11 you can see. Partial embedding of the electromechanical connection assembly 18th into the plastic material of the housing part 17th takes place by overmolding with plastic during the injection molding, for what purpose the connecting parts 22nd , 23 the connection assembly 18th before the injection molding process as inserts in the injection molding tool 55 to be placed.
Eine Besonderheit des nachfolgend noch mehr im Detail erläuterten Herstellungsverfahrens besteht darin, dass die beiden Anschlussteile 22, 23 im noch nicht fest miteinander verbundenen Zustand als voneinander getrennte Einzelteile in das Spritzgießwerkzeug 55 eingelegt werden und innerhalb des Spritzgießwerkzeuges 55 vor Ausführung des die Erzeugung des Gehäuseteils 17 bewirkenden Spritzgießvorganges und des daraus resultierenden Umspritzens durch ein Umformverfahren zu der elektromechanischen Anschlussbaugruppe 18 zusammengefügt werden. Dieses die beiden Anschlussteile 22, 23 fest miteinander verbindende Umformen wird innerhalb des Spritzgießwerkzeuges 55 durch das Spritzgießwerkzeug 55 selbst ausgeführt.A special feature of the manufacturing process, which is explained in more detail below, is that the two connecting parts 22nd , 23 in the not yet firmly connected state as separate individual parts in the injection molding tool 55 are inserted and inside the injection molding tool 55 before execution of the production of the housing part 17th effecting injection molding process and the resulting overmolding by a forming process to form the electromechanical connection assembly 18th be joined together. This the two connecting parts 22nd , 23 Forming that connects firmly with one another is performed within the injection molding tool 55 through the injection mold 55 self executed.
Das Spritzgießwerkzeug 55 hat mehrere Werkzeugkomponenten 56, 57, die mittels nicht weiter abgebildeter Antriebsmittel unter Ausführung einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Werkzeugbewegung 58 relativ zueinander bewegbar sind. Beispielhaft handelt es sich um zwei im Folgenden auch als erste Werkzeugkomponente 56 und als zweite Werkzeugkomponente 57 bezeichnete Werkzeugkomponenten, bei denen die relative Werkzeugbewegung 58 in der Achsrichtung einer strichpunktiert angedeuteten Werkzeughauptachse 62 erfolgt. Beispielhaft repräsentiert die erste Werkzeugkomponente 56 ein Werkzeugunterteil und die zweite Werkzeugkomponente 57 ein Werkzeugoberteil. Prinzipiell kann das Spritzgießwerkzeug 55 auch anders konzipiert sein und beispielsweise über mehr als zwei relativ zueinander bewegliche Werkzeugkomponenten 56, 57 verfügen. Üblicherweise ist die zweite Werkzeugkomponente 57 eine ortsfeste Komponente, sodass die Werkzeugbewegung 58 ausschließlich von der zweiten Werkzeugkomponente 57 ausgeführt wird.The injection mold 55 has several tool components 56 , 57 , which by means of drive means, not shown further, executing a tool movement indicated by a double arrow 58 are movable relative to each other. By way of example, there are two in the following, also as the first tool component 56 and as a second tool component 57 designated tool components for which the relative tool movement 58 in the axial direction of a tool main axis indicated by dash-dotted lines 62 he follows. The first tool component represents an example 56 a lower tool part and the second tool component 57 a tool head. In principle, the injection mold 55 can also be designed differently and, for example, via more than two tool components that can be moved relative to one another 56 , 57 feature. Usually the second tool component is 57 a stationary component so that the tool movement 58 only from the second tool component 57 is performed.
In den 6 bis 10 sind die beiden Werkzeugkomponenten 56, 57 aus übersichtlichkeitsgründen jeweils nur teilweise abgebildet.In the 6th to 10 are the two tool components 56 , 57 only partially shown for reasons of clarity.
Durch die Werkzeugbewegung 58 können die beide Werkzeugkomponenten 56, 57 wahlweise so positioniert werden, dass entweder ein aus 4 und 5 ersichtlicher geschlossener Werkzeugzustand oder ein in 6 illustrierter offener Werkzeugzustand vorliegt. In dem geschlossenen Werkzeugzustand ist das Spritzgießwerkzeug 55 geschlossen und begrenzt in seinem Innern einen ringsum abgeschlossenen Hohlraum, der als Spritzgießraum 63 bezeichnet sei und der die Gestalt des durch Spritzgießen herzustellenden Gehäuseteils 17 vorgibt. Die Begrenzungsflächen des Spritzgießraumes 63 sind so geformt, dass sie quasi die Negativform des herzustellenden Gehäuseteils 17 definieren. In dem offenen Werkzeugzustand ist das Spritzgießwerkzeug 55 einschließlich des Spritzgießraumes 63 geöffnet, sodass der Spritzgießraum 63 zum Einlegen der beiden Anschlussteile 22, 23 von außen her zugänglich ist. Bei offenem Spritzgießwerkzeug 55 kann auch die zuvor darin gefertigte elektrische Baugruppe 2 entnommen werden.Through the tool movement 58 can both tool components 56 , 57 can optionally be positioned so that either an off 4th and 5 visible closed mold state or an in 6th illustrated open mold state is present. The injection molding tool is in the closed mold state 55 closed and bounded in its interior a cavity closed all around, which is used as an injection molding space 63 and the shape of the housing part to be produced by injection molding 17th pretends. The boundary surfaces of the injection molding room 63 are shaped in such a way that they are virtually the negative shape of the housing part to be produced 17th define. The injection molding tool is in the open mold state 55 including the injection molding room 63 opened so that the injection molding room 63 for inserting the two connecting parts 22nd , 23 is accessible from the outside. With the injection mold open 55 can also use the electrical assembly previously manufactured in it 2 can be removed.
In 5 ist gestrichelt der Trennbereich zwischen den beiden Werkzeugkomponenten 56, 57 angedeutet. Abgesehen vom Bereich des Spritzgießraumes 63 liegen hier die beiden Werkzeugkomponenten 56, 57 bei geschlossenem Spritzgießwerkzeug 55 aneinander an.In 5 the separation area between the two tool components is shown in dashed lines 56 , 57 indicated. Apart from the area of the injection molding room 63 the two tool components are located here 56 , 57 with the injection mold closed 55 to each other.
Die erste Werkzeugkomponente 56 definiert an ihrem den Spritzgießraum 63 begrenzenden Abschnitt einen Positionierbereich 65, in dem die beiden Anschlussteile 22, 23 bei geöffnetem Spritzgießwerkzeug 55 gemäß den Pfeilen 66 der 6 so positioniert werden können, dass anschließend eine die feste Verbindung hervorrufende Umformung stattfinden kann.The first tool component 56 defines the injection molding room on her 63 limiting section a positioning range 65 , in which the two connecting parts 22nd , 23 with the injection mold open 55 according to the arrows 66 of the 6th can be positioned in such a way that a deformation that causes the fixed connection can then take place.
In dem Positionierbereich 65 hat die erste Werkzeugkomponente 56 exemplarisch eine Positionierfläche 67, auf die das erste Anschlussteil 22 auflegbar ist. Der Positionierfläche 67 sind Positionierstrukturen 68 geeigneter Art zugeordnet, die beispielsweise aus 10 ersichtlich sind und die dafür sorgen, dass das erste Anschlussteil 22 nur in einer vorbestimmten Position auflegbar ist, die der bezüglich des herzustellenden Gehäuseteils 17 einzunehmenden Relativposition entspricht. Zu den Positionierstrukturen 68 gehört auch ein in der Achsrichtung der Werkzeughauptachse 62 bezüglich der Positionierfläche 67 vorstehender Aufnahmestutzen 72, der im eingelegten Zustand des ersten Anschlussteils 22 die kreisförmige Durchbrechung 42 des ersten Verbindungsabschnittes 34 durchsetzt.In the positioning area 65 has the first tool component 56 exemplary a positioning surface 67 on which the first connector 22nd can be placed. The positioning surface 67 are positioning structures 68 appropriate type assigned, for example from 10 can be seen and ensure that the first connector 22nd can only be placed in a predetermined position, that of the housing part to be produced 17th corresponds to the relative position to be taken. To the positioning structures 68 also includes one in the axial direction of the main tool axis 62 with respect to the positioning surface 67 protruding socket 72 , the one in the inserted state of the first connector 22nd the circular opening 42 of the first connection section 34 interspersed.
Der Aufnahmestutzten 72 fungiert auch als Positionierstruktur 68 für das hülsenförmige zweite Anschlussteil 23. Selbiges wird zum Positionieren in dem Spritzgießraum 63 mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 35 voraus koaxial auf den Aufnahmestutzen 62 aufgesteckt.The recording stud 72 also acts as a positioning structure 68 for the sleeve-shaped second connection part 23 . The same is used for positioning in the injection molding room 63 with the second connecting section 35 ahead coaxially on the receiving socket 62 attached.
Die erste Werkzeugkomponente 56 hat in dem Positionierbereich 65 einen ersten Umformabschnitt 73. Die zweite Werkzeugkomponente 57 hat einen zweiten Umformabschnitt 74, der dem ersten Umformabschnitt 73 zweckmäßigerweise in der Achsrichtung der Werkzeughauptachse 62 gegenüberliegt. Der erste Umformabschnitt 73 ist an der dem Spritzgießraum 63 zugewandten Innenseite der ersten Werkzeugkomponente 56 angeordnet, während sich der zweite Umformabschnitt 57 an der dem Spritzgießraum 63 zugewandten Innenseite der zweiten Werkzeugkomponente 57 befindet. Die beiden Umformabschnitte 73, 74 sind so angeordnet, dass sie beim Schließen des Spritzgießwerkzeuges 55 auf das zweite Anschlussteil 23 eine in 10 durch Pfeile angedeutete Verformungskraft 75 ausüben, durch die das zweite Anschlussteil 23 gezielt so umgeformt wird, dass es mit dem ersten Anschlussteil 22 die angestrebte elektrisch leitende Verbindung eingeht.The first tool component 56 has in the positioning area 65 a first deformation section 73 . The second tool component 57 has a second forming section 74 , the first forming section 73 expediently in the axial direction of the main tool axis 62 opposite. The first forming section 73 is at the injection molding room 63 facing inside of the first tool component 56 arranged while the second deformation section 57 at the injection molding room 63 facing inside of the second tool component 57 is located. The two forming sections 73 , 74 are arranged in such a way that when the injection molding tool is closed they 55 on the second connector 23 one in 10 deformation force indicated by arrows 75 exercise through which the second connector 23 is deliberately reshaped in such a way that it connects to the first connection part 22nd enters into the desired electrically conductive connection.
Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gehört der Aufnahmestutzen 72 zu dem ersten Umformabschnitt 73, wobei er an seinem radialen Außenumfang eine zur Längsachse des Aufnahmestutzens 72 koaxiale ringförmige Umformfläche 77 aufweist. Die Umformfläche 77 hat einen sich von der zweiten Werkzeugkomponente 57 weg vergrößernden Durchmesser und ist bevorzugt konisch ausgebildet, wobei sie insbesondere einem Längenabschnitt der Mantelfläche eines Kegels entspricht. Bevorzugt ist die Umformfläche 77 bezogen auf die Längsachse 71 auf zumindest im Wesentlichen gleicher Höhe mit der Positionierfläche 67 angeordnet.According to the preferred embodiment, the receiving socket belongs 72 to the first deformation section 73 , with one to the longitudinal axis of the receiving socket on its radial outer circumference 72 coaxial annular forming surface 77 having. The forming surface 77 has one different from the second tool component 57 away increasing diameter and is preferably conical, in particular corresponding to a length section of the lateral surface of a cone. The forming surface is preferred 77 based on the longitudinal axis 71 at least substantially at the same height as the positioning surface 67 arranged.
Die konische Umformfläche 77 hat einen dem freien Ende des Aufnahmestutzens 72 zugewandten vorderen Endbereich 78, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser des unverformten hohlzylindrischen zweiten Verbindungsabschnittes 35 entspricht.The conical forming surface 77 has one of the free end of the receiving socket 72 facing front end area 78 , the diameter of which is the inner diameter of the undeformed hollow cylindrical second connecting section 35 corresponds to.
Der zweite Umformabschnitt 74 weist eine zu der Längsachse 71 koaxiale ringförmige Drückschulter 82 auf, die die Öffnung einer zu dem Spritzgießraum 63 hin offenen Ausnehmung 83 der zweiten Werkzeugkomponente 57 umrahmt. Durchmesser und axiale Tiefe der Ausnehmung 83 sind so gewählt, dass das auf den Aufnahmestutzen 72 aufgesteckte zweite Anschlussteil 23 mit seinem Befestigungsabschnitt 25 in voller Länge eintauchen kann.The second forming section 74 has one to the longitudinal axis 71 coaxial annular pressing shoulder 82 on showing the opening one to the injection molding room 63 open recess 83 the second tool component 57 framed. Diameter and axial depth of the recess 83 are chosen so that it fits onto the receiving socket 72 attached second connector 23 with its fastening section 25th can be immersed in full length.
Nachfolgend wird eine besonders vorteilhafte Verfahrensweise zur Herstellung der elektrischen Baugruppe 2 unter Verwendung des beschriebenen Spritzgießwerkzeuges 55 beschrieben. A particularly advantageous procedure for producing the electrical assembly is described below 2 using the injection molding tool described 55 described.
Zunächst werden die beiden Anschlussteile 22, 23 als individuelle Bauteile getrennt voneinander bereitgestellt. Sie werden unabhängig voneinander gefertigt.First the two connector parts 22nd , 23 provided separately from one another as individual components. They are manufactured independently of each other.
Ebenso wird das Spritzgießwerkzeug 55 bereitgestellt, das so vorbereitet ist, dass es im geschlossenen Werkzeugzustand den zur Umgebung hin dicht abgeschlossenen Spritzgießraum 63 definiert.So is the injection mold 55 provided, which is prepared in such a way that, in the closed mold state, it closes the injection molding space, which is sealed off from the environment 63 Are defined.
Gemäß 6 werden nacheinander zuerst das erste Anschlussteil 22 und dann das zweite Anschlussteil 23 in das geöffnete Spritzgießwerkzeug 55 eingelegt und in der schon beschriebenen Weise in dem Positionierbereich 65 positioniert. Die 7 zeigt einen Zustand mit eingelegtem ersten Anschlussteil 22, wobei das zweite Anschlussteil 23 noch nicht eingelegt ist. Die 8 zeigt einen Zustand, in dem bei weiterhin noch offenem Spritzgießraum 63 zusätzlich auch das zweite Anschlussteil 23 eingelegt ist. In diesem eingelegten Zustand durchgreift der Aufnahmestutzen 72 die Durchbrechung 42 und taucht koaxial in das hülsenförmige zweite Anschlussteil 23 ein. Die dabei von den beiden Anschlussteilen 22, 23 eingenommenen Positionen können als Bereitschaftspositionen bezeichnet werden.According to 6th become the first connection part one after the other 22nd and then the second connector 23 into the open injection mold 55 inserted and in the manner already described in the positioning area 65 positioned. The 7th shows a state with the first connector inserted 22nd , the second connector 23 is not yet inserted. The 8th shows a state in which with the injection molding space still open 63 also the second connection part 23 is inserted. In this inserted state, the receiving socket reaches through 72 the breakthrough 42 and dips coaxially into the sleeve-shaped second connection part 23 on. The one from the two connecting parts 22nd , 23 Positions taken can be referred to as standby positions.
Das zweite Anschlussteil 23 ist in seiner Bereitschaftsposition mit seinem noch unverformten, hohlzylindrischen zweiten Verbindungsabschnitt 35 auf den vorderen Endbereich 78 der konischen Umformfläche 77 aufgesteckt. Gleichzeitig taucht dieser zweite Verbindungsabschnitt 35 zumindest ein stückweit axial in die ringförmige Durchbrechung 42 des ersten Anschlussteils 22 ein. Dieser Zustand ist sowohl in den 8 und 9 illustriert.The second connector 23 is in its ready position with its as yet undeformed, hollow cylindrical second connecting section 35 on the front end area 78 the conical forming surface 77 attached. At the same time, this second connection section appears 35 at least a bit axially into the annular opening 42 of the first connector 22nd on. This condition is in both the 8th and 9 illustrated.
Im Anschluss daran wird das Spritzgießwerkzeug 55 unter Ausführung einer Werkzeugbewegung 58 geschlossen. Die 9 und 10 zeigen zwei zeitlich aufeinanderfolgende Phasen der Schließbewegung, wobei sich die zweite Werkzeugkomponente 57 gemäß Pfeil 84 an die erste Werkzeugkomponente 56 annähert. Hierbei tauchen zunächst gemäß 9 der Befestigungsabschnitt 25 des als Befestigungshülse 23a ausgebildeten zweiten Anschlussteils 23 und der die Befestigungshülse 23a tragende Aufnahmestutzen 72 in die Ausnehmung 83 ein. Dabei nähert sich die Drückschulter 82 allmählich axial an den ihr in der Schließrichtung 84 vorgelagerten vorderen Ringbund 52 des zweiten Anschlussteils 23 an. Bevor das Schließwerkzeug 55 vollständig geschlossen ist, trifft die Drückschulter 82 auf den vorderen Ringbund 52 und schiebt das zweite Anschlussteil 23 auf den Aufnahmestutzen 72 in Richtung zur ersten Werkzeugkomponente 56. Diese Aufschiebebewegung endet, wenn gemäß 10 der ringförmige Abstützbund 45 an dem sich an der Positionierfläche 67 abstützenden zweiten Verbindungsabschnitt 35 des ersten Anschlussteils 22 axial zur Anlage gelangt ist.Following this, the injection mold 55 while executing a tool movement 58 closed. The 9 and 10 show two successive phases of the closing movement, with the second tool component 57 according to arrow 84 to the first tool component 56 approximates. First dive according to 9 the fastening section 25th des as a fastening sleeve 23a trained second connector 23 and the the fastening sleeve 23a bearing socket 72 into the recess 83 on. The press shoulder approaches 82 gradually axially to her in the closing direction 84 upstream front ring collar 52 of the second connector 23 at. Before the closing tool 55 is completely closed, meets the pressure shoulder 82 on the front collar 52 and pushes the second connector 23 on the socket 72 towards the first tool component 56 . This postponement ends if according to 10 the annular support collar 45 on which on the positioning surface 67 supporting second connecting portion 35 of the first connector 22nd has come to bear axially.
Bei dem vorstehend geschilderten Verschieben des zweiten Anschlussteils 23 auf dem Aufnahmestutzen 42 findet der schon angesprochene plastische Umformvorgang statt. Dieser resultiert daraus, dass der hohlzylindrische zweite Verbindungsabschnitt 35 axial entlang der konischen Umformfläche 77 verschoben wird und dabei zunehmend radial aufgeweitet wird. Da bei dem Verschieben des zweiten Anschlussteils 43 der zweite Verbindungsabschnitt 35 vollständig durch die Durchbrechung 42 hindurchtritt, wird letztlich der freie Endabschnitt 48 des zweiten Verbindungsabschnittes 35 gemäß der vergrößerten Illustration in 3 um den zweiten Verbindungsabschnitt 35 herumgebogen.During the above-described displacement of the second connection part 23 on the socket 42 the already mentioned plastic forming process takes place. This results from the fact that the hollow cylindrical second connecting section 35 axially along the conical forming surface 77 is shifted and is increasingly expanded radially. As when moving the second connection part 43 the second connecting section 35 completely through the breakthrough 42 passes through, is ultimately the free end portion 48 of the second connecting section 35 according to the enlarged illustration in 3 around the second connecting section 35 bent around.
Dies führt dazu, dass zum einen eine eine kraftschlüssige Verbindung hervorrufende radiale Verpressung zwischen den beiden Verbindungsabschnitten 34, 35 vorliegt und dass zum anderen auch eine in der Achsrichtung der Längsachse 28 beidseits formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Anschlussteilen 22, 23 entsteht.This leads to the fact that, on the one hand, there is a radial compression between the two connection sections which causes a force-fit connection 34 , 35 is present and that on the other hand also one in the axial direction of the longitudinal axis 28 Positive connection on both sides between the two connecting parts 22nd , 23 arises.
Die vorstehenden Erläuterungen machen deutlich, dass ein die feste Verbindung zwischen den beiden Anschlussteilen 22, 23 herbeiführendes gezieltes Umformen des zweiten Anschlussteils 23 unmittelbar beim Schließen des Spritzgießwerkzeuges 55 mittels der beiden sich dabei relativ zueinander bewegenden Werkzeugkomponenten 56, 57 hervorgerufen wird.The above explanations make it clear that a fixed connection between the two connecting parts 22nd , 23 bringing about targeted reshaping of the second connection part 23 immediately when the injection mold is closed 55 by means of the two tool components moving relative to one another 56 , 57 is caused.
Der beim Ausführungsbeispiel die kombiniert kraft- und formschlüssige Materialverbindung zwischen den beiden Anschlussteilen 22, 23 bewirkende Umformvorgang kann als „Verstemmen“ bezeichnet werden. Die beiden Anschlussteile 22, 23 sind über ein verstemmte Verbindung mit hoher Festigkeit und zugleich zuverlässiger elektrischer Leitfähigkeit miteinander verbunden, obwohl kein Stoffschluss vorliegt.In the exemplary embodiment, the combined non-positive and positive material connection between the two connecting parts 22nd , 23 The forming process that causes it can be referred to as "caulking". The two connecting parts 22nd , 23 are connected to one another via a caulked connection with high strength and at the same time reliable electrical conductivity, although there is no material bond.
Es ist vorteilhaft, wenn der erste Umformabschnitt 73 in der beim Umformen auftretenden Verschieberichtung des zweiten Anschlussteils 23 federelastisch nachgiebig ist. Exemplarisch ist dies dadurch realisiert, dass der erste Umformabschnitt 73 an einem in der Achsrichtung der Werkzeughauptachse 62 beweglich in die erste Werkzeugkomponente 56 integrierten Umformstößel 86 ausgebildet ist, der durch eine Federeinrichtung 87 in Richtung zu der zweiten Werkzeugkomponente 57 in eine Ausgangsstellung vorgespannt ist. Der Schließvorgang des Spritzgießwerkzeuges 55 endet, wenn die beiden Werkzeugkomponenten 56, 57 aneinander zur Anlage gelangen. Ist der Umformvorgang zuvor schon beendet, kann der federnd vorgespannte Umformstößel 86 zurückweichen. Auf diese Weise können Fertigungstoleranzen kompensiert werden.It is advantageous if the first deformation section 73 in the direction of displacement of the second connection part that occurs during forming 23 is resiliently resilient. This is exemplified by the fact that the first deformation section 73 on one in the axial direction of the main tool axis 62 movable in the first tool component 56 integrated forming ram 86 is formed by a spring device 87 towards the second tool component 57 is biased into an initial position. The closing process of the injection molding tool 55 ends when the two tool components 56 , 57 get together to the system. If the forming process has already ended, the resiliently preloaded forming ram can 86 back away. In this way, manufacturing tolerances can be compensated.
Nachdem das Spritzgießwerkzeug 55 geschlossen ist und durch den geschilderten Umformvorgang die elektromechanische Anschlussbaugruppe 18 im Innern des Spritzgießraumes 63 zusammengefügt wurde, wird durch mindestens einen in den Spritzgießraum 63 eimündenden Spritzgießkanal 88 des Spritzgießwerkzeuges 55 hindurch verflüssigter Kunststoff unter hohem Druck in den Spritzgießraum 63 eingespritzt. Der Kunststoff verteilt sich und bildet nach dem Abkühlen das Gehäuseteil 17 aus. Da die elektromechanische Anschlussbaugruppe 18 in dem Spritzgießraum 63 platziert ist, wird sie von dem Kunststoff zumindest partiell umschlossen und zumindest partiell in den Kunststoff eingebettet. Durch entsprechende Konturierung der Innenflächen der beiden Werkzeugkomponenten 56, 57 können nach Bedarf diejenigen Bereiche vorgegeben werden, die umspritzt oder nicht umspritzt werden sollen. Bevorzugt wird eine nur partielle Umspritzung vorgenommen. Beim Ausführungsbeispiel wird zumindest der Erdungsanschluss 38 nicht umspritzt.After the injection mold 55 is closed and the electromechanical connection assembly is due to the described forming process 18th inside the injection molding room 63 was put together, is through at least one in the injection molding room 63 opening injection molding channel 88 of the injection mold 55 Liquefied plastic under high pressure into the injection molding room 63 injected. The plastic is distributed and forms the housing part after cooling 17th out. Since the electromechanical connection assembly 18th in the injection molding room 63 is placed, it is at least partially enclosed by the plastic and at least partially embedded in the plastic. By corresponding contouring of the inner surfaces of the two tool components 56 , 57 If required, those areas can be specified that should or should not be overmolded. Only partial extrusion coating is preferably carried out. In the exemplary embodiment, at least the ground connection 38 not overmolded.
Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel bildet der mechanische Kontakt zwischen der Drückschulter 82 und dem vorderen Ringbund 52 eine ringförmige Dichtstelle aus, die den Spritzgießraum 55 von der Ausnehmung 83 dicht abschottet. Dadurch ist gewährleistet, dass der Befestigungsabschnitt 25 unumspritzt bleibt.In the illustrated embodiment, the mechanical contact forms between the pressing shoulder 82 and the front collar 52 an annular sealing point that forms the injection molding space 55 from the recess 83 tightly seals off. This ensures that the fastening section 25th remains unmolded.
Nachdem das Gehäuseteil 17 spritzgegossen ist, wird das Spritzgießwerkzeug 55 geöffnet und die hergestellte elektrische Baugruppe 2 zur bestimmungsgemäßen Verwendung entnommen. After the housing part 17th is injection molded, the injection mold becomes 55 opened and the electrical assembly produced 2 taken for the intended use.
Das Verfahren kann mit einem entsprechend ausgestalteten Spritzgießwerkzeug 55 auch derart ausgeführt werden, dass gleichzeitig mehrere erste und zweite Anschlussteile 22, 23 durch ein Umformverfahren im Innern des Spritzgießwerkzeuges 55 elektrisch leitend fest miteinander verbunden werden. Auf diese Weise können beispielsweise mehrere elektromechanische Anschlussbaugruppen 18 zusammengefügt werden, die bei dem anschließenden Spritzgießverfahren in den Kunststoff des Gehäuseteils 17 eingebettet werden. Auch können auf diese Weise elektromechanische Anschlussbaugruppen 18 zusammengefügt werden, die mehr als drei Anschlussteile beinhalten, sodass zur Realisierung einer Anschlussbaugruppe 18 mehrere durch Umformen erzeugte feste Verbindungen hergestellt werden. Beispielsweise kann dabei ein erstes Anschlussteil 22 mit mehreren zweiten Anschlussteilen 23 verbunden werden. Es versteht sich, dass zur Ausführung eines entsprechenden Verfahrens das Spritzgießwerkzeug 55 mit einer darauf abgestimmten Anzahl entsprechend gestalteter Umformabschnitte 73, 74 ausgestattet wird.The method can be carried out with an appropriately designed injection molding tool 55 can also be designed in such a way that a plurality of first and second connection parts are simultaneously 22nd , 23 by a forming process inside the injection molding tool 55 be connected to each other in an electrically conductive manner In this way, for example, several electromechanical connection assemblies 18th are joined together in the subsequent injection molding process in the plastic of the housing part 17th be embedded. Electromechanical connection assemblies can also be used in this way 18th be joined together that contain more than three connection parts, so that a connection assembly can be realized 18th several solid connections produced by forming can be established. For example, a first connection part can be used 22nd with several second connection parts 23 get connected. It goes without saying that, in order to carry out a corresponding method, the injection molding tool 55 with a matching number of correspondingly designed forming sections 73 , 74 is equipped.
