CN107836064A - 具有改进的通过注塑成型的可制造性的插头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于建立防颠倒极性的电连接的插头，包括由塑料制成的成形件(2)，所述成形件的外周边至少在部分区域中通过具有倒圆棱边(4a、4b)的直角平行六面体(3)形成，所述直角平行六面体延续到半圆柱体(5)中，其中，所述成形件(2)具有朝着所述成形件的端侧(6)敞开的、用于接收电触头(8a、8b、8c)的空心室(7)，并且其中，该端侧(6)包含所述直角平行六面体(3)的底面(3a)，其中，所述直角平行六面体(3)的至少一个周面(9、10、11)具有至少一个在该周面(9、10、11)中沿着所述倒圆棱边(4a、4b)延伸的凹部(12、13、14、15)。

Description

具有改进的通过注塑成型的可制造性的插头
技术领域
本发明涉及用于机动车的马达室中的设备的电接触的插头。
背景技术
为了与机动车的马达室中的设备电接触，尤其使用插接连接装置，该插接连接装置也被称为“塑料AK插头(Kunststoff-AK-Stecker)”。该插头例如由DE 101 15 322 A1和DE 10 2011 081 534 A1已知。
插头具有成形件，在该成形件中，外周边的一部分是半圆形，并且该外周边的相对置的部分是直的。该成形件通过注塑成型制造。在此，液态的塑料在高温和数百巴的压力下被注射到多件式模具中，该模具形成所述成形件的期望形状的阴模。接着模具被打开，并且将成形件从该模具脱出(脱模)。
插头的外周边必须被导入到该插头的对应件的与该外周边相适配的内周边中，由此可以建立电连接。插头的非对称的外周边以该方式保证插头只能够以确定的取向与它的对应件连接，这排除了电连接的反极性的可能性。
在制造塑料AK插头的变型方案时，在外周边的直的部分使材料去掉，其方式为，将安置在注塑成型工具中的销在端侧伸入到用于成形件的模具中，并且在塑料冷却之后从成形件中拉出。通过这种质量缺口应避免：在外周边的直的部分上的材料堆积导致成形件在注塑成型之后的冷却中产生增大的变形。这由此换来：由于沿着薄销的低的热量散发，使得这样构型的去核部需要长的冷却时间。否则，部分仍是液态的材料附着在销上；此外，销由于熔化压力和高温而受到强烈的机械和热载荷。
发明内容
在本发明的范畴内，开发一种用于建立防颠倒极性的电连接的插头。该插头包括由塑料制成的成形件，该成形件的外周边至少在部分区域中通过具有倒圆棱边的直角平行六面体形成，该直角平行六面体延续到半圆柱体中。成形件具有朝着该成形件的端侧敞开的、用于接收电触头的空心室。所述端侧还包含直角平行六面体的底面。
在此，在成形件的外周边上也可以安置有其他形状特征、例如卡锁凸出部。空心室的内壁同样可以包含导向和/或卡锁元件，所述导向和/或卡锁元件简化和/或确保插头与它的对应件的连接。
根据本发明，直角平行六面体的至少一个周面具有在该周面中沿着倒圆棱边延伸的至少一个凹部。该凹部尤其可以在以下意义上布置在直角平行六面体的倒圆棱边与空心室之间，即在从倒圆棱边到空心室中的路径上横穿过所述凹部。特别有利地，在直角平行六面体的一个倒圆棱边与空心室之间设置第一凹部，并且在直角平行六面体的另一个倒圆棱边与空心室之间设置第二凹部。
认识到：以该方式能够明显更简单和更有效地减小成形件的外周边的直的部分上的材料堆积。根据本发明所设置的凹部的阴模能够直接集成到为了注塑成型所使用的铸模的内周边中。该内周边可以被冷却，从而改进从凹部的区域中的热量导出。由此，所述凹部能够受限定地制造。此外，对此也有贡献的是，与通过在端侧拉出长销来制造凹部的情况相比，该凹部的宽度与深度之间的宽深比明显更有利于脱模。
因此，可以改进通过注塑成型制成的成形件的尺寸稳定性。批量生产更稳定地运行，并且可以降低用于品质控制的测量耗费。
此外，可以通过凹部总体上去掉更多的材料。与根据现有技术的插头相比，可以大约节省3％的材料。
根据本发明的插头与根据现有技术的已经存在的对应件是完全可共同操作的。该插头在操作方面也与根据现有技术的插头没有区别。然而，该插头比以下插头更稳定：在所述插头中，在成形件的直的区域内部通过包封并且随后拉出长销提供不同于凹部的被包围的空心室。这样的空心室的薄壁可以在例如用钳子对插头进行粗暴操作时可能发生断裂。
有利地，凹部在少于直角平行六面体的周面的一半上延伸，所述凹部被引入到该周面中。此时，该周面仍剩余足够的部分来形状锁合地嵌接到插头的对应件上的内周边中。
在本发明的特别有利的构型中，空心室至少在部分区域中是柱状的，具有基面，该基面的周边由两个圆弧和一个矩形组成，两个圆弧在矩形的相对置的侧上过渡到该矩形中。在此，圆弧尤其可以与形成成形件的外周边的半柱体同心。通过空心室的适当的定位和尺寸确定，该空心室的壁厚能够在以下区域中保持恒定：在该区域中，该空心室的基面通过与半柱体同心的圆弧或通过矩形来限定。仅在第二圆弧的区域中，空心室由于成形件的期望的非对称性而被更多塑料包围。该塑料的一部分可以通过根据本发明所设置的凹部去掉。
有利地，凹部的横截面在从直角平行六面体的周面到成形件的内部的路径上逐渐变窄。这一方面简化了在注塑成型之后的脱模。另一方面由此可以使凹部接近空心室的造型，以便使由于成形件的非对称性而附加添加的壁厚最小。
为了该目的，在本发明的特别有利的构型中，凹部从直角平行六面体的倒圆棱边出发沿着下降的侧壁导入到成形件中，并且沿着上升的侧壁导回至直角平行六面体的周面。在此，凹部的上升的侧壁尤其可以陡度小于凹部的下降的侧壁。也就是说，该凹部可以例如具有一种锯齿形状，该锯齿形状从直角平行六面体的倒圆棱边出发首先垂直地走向到成形件中，以便然后又缓慢地靠近直角平行六面体的周面。
在本发明的特别有利的构型中，凹部的上升的侧壁以与半圆柱体相同的方式弯曲。以该方式，凹部能够特别好地模仿空心室的造型。由此尤其可以实现：空心室在凹部区域中的壁厚d1等于空心室在半圆柱体区域中的壁厚d2。
有利地，凹部延续到成形件的端面中。这在插头与它的对应件接合时提供小间隙，并且当由于车辆的马达室中狭小的环境在不能视觉接触到插接连接的情况下必须仅在触觉的辅助措施下进行该接合时，尤其使所述接合变得简单。
在本发明的另一特别有利的构型中，直角平行六面体的狭窄的周面具有平行于直角平行六面体的倒圆棱边的并且居中地布置在这些倒圆棱边之间的平面区域。那么通过根据本发明所设置的凹部所引起的插头的外周边与根据现有技术的插头的偏差对与插头的对应件的形状锁合的连接产生特别小的作用。
附图说明
下面参照附图结合对本发明的优选实施例的描述更详细地描述本发明的其他改进措施。
附图示出：
图1以端侧的俯视图(a)并且以立体视图(b)示出根据现有技术的插头1；
图2在直角平行六面体3的相同的周面10中具有两个凹部12和13的、根据本发明的插头1的实施例；
图3在图2中示出的实施例的、具有延续到端侧6中的凹部12和13的变型方案；
图4在直角平行六面体3的不同的周面9和11中具有两个凹部14和15的、根据本发明的插头1的实施例；
图5在图4中示出的实施例的、具有延续到端侧6中的凹部14和15的变型方案。
具体实施方式
图1a以朝端侧6的俯视图示出根据现有技术的塑料AK插头1。插头1包含由塑料制成的成形件2。该成形件2通过具有倒圆棱边4a和4b的直角平行六面体3形成。在与倒圆棱边4a和4b相对置的侧上，直角平行六面体3延续到半圆柱体5中。插头1的端侧6由直角平行六面体3的底面3a和半圆柱体5的底面5a组成。
在倒圆棱边4a和4b附近，从端侧6出发，材料被从成形件2中去掉，使得成形件2被两个凹部3b和3c穿通，这两个凹部平行于倒圆棱边4a和4b穿过成形件2地走向。在以注塑成型方法制造成形件2时，借助于销引入凹部3a和3b，这些销在用于成形件2的铸模中布置在之后的凹部3b和3c的位置上并且在塑料冷却之后朝着端面6从成形件2拉出。
成形件2具有朝着它的端侧6敞开的空心室7。插头1的电触头8a、8b、8c被安装在该空心室7中。空心室7是柱状的，具有基面16，该基面的周边由两个圆弧18、19和一个矩形20组成。在此，圆弧18在第一侧20a上过渡到矩形20中，并且圆弧19在与第一侧20a相对置的侧20b上过渡到矩形20中。圆弧18与半柱体5同心。
图1b在没有凹部3b和3c的实施方式中以立体视图示出根据现有技术的插头1。成形件2的外周边具有用于锁止插头1与它的对应件的连接的附加卡锁凸出部30。结构31、32、34和36与插头的对应件底部上的材料凹部相对应，这些材料凹部在那设置成用于避免发生堆积。结构33和35是编码部，所述编码部用于防止与其他相同极数的插头混淆。
成形件2的从狭窄的周面10的中间沿着该狭窄的周面的法线直到空心柱体5的外边缘所测量的总宽度取决于电触头8a、8b、8c的数量。对于两个触头而言，该总宽度有利地为19.8mm，对于三个触头而言为24.9mm，对于四个触头而言为29.8mm，对于五个触头而言为34.8mm，并且对于六个触头而言为39.8mm。成形件2的从周面9的中间沿着该周面的法线直到周面11的中间(没有考虑卡锁凸出部30)所测量的总高度有利地为13.8mm。空心室7有利地深21mm。成形件2的壁厚在矩形20和空心柱体5的区域中有利地在1与2mm之间。
图2以立体视图示出根据本发明的插头1的第一实施例。该视角和图1b中的视角相同。根据现有技术所设置的凹部3b和3c由凹部12和13来代替，凹部12和13被引入到直角平行六面体3的狭窄的周面10中。在此，凹部12沿着倒圆棱边4a延伸，并且凹部13沿着倒圆棱边4b延伸。在此，这些凹部的长度可以改变。
在该实施例中，凹部12和13分别在直角平行六面体3的狭窄的周面10的大约三分之一上延伸，其中，任意其他的延展也是可能的。在凹部12和13之间，平面区域23平行于凹部12和13以及同样平行于直角平行六面体3的倒圆棱边4a和4b延伸。该平面区域23是直角平行六面体3原来的周面10的一部分，该部分没有由于凹部12和13而改变。直角平行六面体3的倒圆棱边4a和4b以及平面区域23在插头1与它的对应件接合时以与根据图1的插头1中直角平行六面体3的狭窄的周面10相同的方式贴靠在对应件的内周边上。
凹部12和13的横截面在从直角平行六面体3的周面10到成形件2内部的路径上逐渐变窄。当在塑料冷却之后(成形件2在注塑成型方法中由该塑料制成)具有凹部12和13的阴模的铸模部分仍贴靠在直角平行六面体3的周面10上时，成形件2可以通过简单的拔出而与铸模的这部分分离(脱模)。
从直角平行六面体3的倒圆棱边4a出发，凹部12沿着垂直下降的侧壁21a导入到成形件2中。接着所述凹部沿着弯曲的、上升的侧壁22a导回至直角平行六面体3的周面10，并且在那里遇到平面区域23。在此，上升的侧壁22a以与半圆柱体5相同的方式弯曲，从而使空心室7的壁对称。
类似地，凹部13从直角平行六面体3的倒圆棱边4b出发沿着垂直下降的侧壁21b导入到成形件2中。接着所述凹部沿着弯曲的、上升的侧壁22b导回至直角平行六面体3的周面10，并且在那里遇到平面区域23。在此，上升的侧壁22b也以与半圆柱体5相同的方式弯曲。
在插头1与它的对应件连接时，一方面成形件2的外周边被对应件的内周边包围。另一方面，插头1的空心室7也包围对应件的以下区域的外周边，在该区域中布置有该对应件的电触头。
所述实施例示出三个触头8a、8b、8c，但是任意数量的触头是可能的。
图3由与图2相同的视角绘制。图3中示出的实施例与图2中示出的实施例的区别在于：凹部12和13延续到端面6中。也就是说，这些凹部朝着端面6敞开。分别这样选择凹部12和13的深度，使得空心室7在这些凹部12和13的区域中的壁厚d1等于空心室7在半圆柱体5的区域中的壁厚d2。由此使得成形件2的外周边的用于确保防颠倒极性所需要的非对称性只通过空心室7的壁厚的最小限度的非对称性产生。因此，该空心室在以注塑成型方法制造成形件2时的变形最小。
在图2中示出的实施例中，空心室7在所述凹部12和13的区域中的壁厚d1也等于空心室7在半圆柱体5的区域中的壁厚d2。然而这在图2中无法看到，因为凹部12和13在那里被直角平行六面体3的底面3a遮盖住。
图4示出根据本发明的插头1的另一实施例。与图2和3中示出的实施例的区别是，凹部14和15在此被引入到直角平行六面体3的不同的周面9和11中。凹部14被引入到直角平行六面体3的宽的上周面9中。在图4的视角下被遮盖的凹部15被引入到直角平行六面体3的宽的下周面11中。
类似于图2和3中示出的实施例，凹部14从直角平行六面体3的倒圆棱边4a出发在垂直下降的侧壁21c中导入到成形件2中。接着该凹部沿着弯曲的、上升的侧壁22c导回至直角平行六面体3的宽的上周面9并且在那里遇到以下区域，在该区域中空心室7的基面16的周边17通过矩形20来限定。类似的适用于图4中所遮盖的凹部15。
图5中示出的实施例与图4中示出的实施例的区别在于：凹部14和15延续到成形件2的端面6中，并且因此朝着该端面6敞开。由此在图5中可以看到：凹部15从直角平行六面体3的倒圆棱边4b出发在垂直下降的侧壁21d中被导入到成形件2中。与该垂直下降的侧壁连接的上升的弯曲侧壁22d导回至直角平行六面体3的宽的下周面11。
凹部14和15的深度这样选择，使得空心室7在凹部14和15的区域中的壁厚d1相应地等于空心室7在半圆柱体5的区域中的壁厚d2。由此沿着空心室7的整个周边，该空心室的壁厚最大限度地对称。因此，有利地使该空心室7在塑料注塑成型之后冷却时的变形最小。
这也适用于图4中示出的实施例，然而在那里无法看到，因为凹部14和15被直角平行六面体3的底面3a遮盖住。

Claims (12)

1.插头(1)，用于建立防颠倒极性的电连接，所述插头包括由塑料制成的成形件(2)，所述成形件的外周边至少在部分区域中通过具有倒圆棱边(4a、4b)的直角平行六面体(3)形成，该直角平行六面体延续到半圆柱体(5)中，其中，所述成形件(2)具有朝着所述成形件的端侧(6)敞开的、用于接收电触头(8a、8b、8c)的空心室(7)，并且其中，该端侧(6)包含所述直角平行六面体(3)的底面(3a)，其特征在于，所述直角平行六面体(3)的至少一个周面(9、10、11)具有在该周面(9、10、11)中沿着所述倒圆棱边(4a、4b)延伸的至少一个凹部(12、13、14、15)。
2.根据权利要求1所述的插头(1)，其特征在于，在所述直角平行六面体(3)的一个倒圆棱边(4a)与所述空心室(7)之间设置第一凹部(12、14)，以及在所述直角平行六面体(3)的另一个倒圆棱边(4b)与所述空心室(7)之间设置第二凹部(13、15)。
3.根据权利要求1或2所述的插头(1)，其特征在于，所述凹部(12、13、14、15)在少于所述直角平行六面体(3)的周面(9、10、11)的一半上延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的插头(1)，其特征在于，所述空心室(7)至少在部分区域中是柱状的，具有基面(16)，所述基面的周边(17)由两个圆弧(18、19)和一个矩形(20)组成，两个圆弧(18、19)在所述矩形(20)的相对置的侧(20a、20b)上过渡到该矩形中。
5.根据权利要求4所述的插头(1)，其特征在于，圆弧(18)与所述半柱体(5)同心。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的插头(1)，其特征在于，所述凹部(12、13、14、15)的横截面在从所述直角平行六面体(3)的所述周面(9、10、11)到所述成形件(2)的内部的路径上逐渐变窄。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的插头(1)，其特征在于，所述凹部(12、13、14、15)从所述直角平行六面体(3)的所述倒圆棱边(4a、4b)出发沿着下降的侧壁(21a、21b、21c、21d)导入到所述成形件(2)中，并且沿着上升的侧壁(22a、22b、22c、22d)导回至所述直角平行六面体(3)的所述周面(9、10、11)。
8.根据权利要求7所述的插头(1)，其特征在于，所述凹部(12、13、14、15)的所述上升的侧壁(22a、22b、22c、22d)陡度小于所述凹部(12、13、14、15)的所述下降的侧壁(21a、21b、21c、21d)。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的插头(1)，其特征在于，所述凹部(12、13、14、15)的所述上升的侧壁(22a、22b、22c、22d)以与所述半圆柱体(5)相同的方式弯曲。
10.根据权利要求9所述的插头(1)，其特征在于，所述空心室(7)在所述凹部(12、13、14、15)的区域中的壁厚d1等于所述空心室(7)在所述半圆柱体(5)的区域中的壁厚d2。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的插头(1)，其特征在于，所述凹部(12、13、14、15)延续到所述成形件(2)的所述端面(6)中。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的插头(1)，其特征在于，所述直角平行六面体(3)的狭窄的周面(10)具有平行于所述直角平行六面体(3)的所述倒圆棱边(4a、4b)的并且居中地布置在所述倒圆棱边(4a、4b)之间的平面区域(23)。
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