DE10013090A1

DE10013090A1 - Electrical tab connector e.g. for charging apparatus, has plastics intermediate piece arranged in recess of housing in which contact pin is held

Info

Publication number: DE10013090A1
Application number: DE2000113090
Authority: DE
Inventors: Michael Stumpf
Original assignee: Boellhoff GmbH
Current assignee: Boellhoff GmbH
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2001-09-20

Abstract

The connector has a plastics housing part (6) and a metal contact pin (2) fixed to the housing, and penetrating it so that the other end of the contact pin protrudes from the other side of the housing. The contact pin is positively connected to a plastics intermediate piece (4) which is arranged in a recess (16) of the housing. The peripheral surfaces (14) of the intermediate piece are materially connected to the wall surfaces of the recess. An Independent claim is included for a method of manufacturing a tab connector.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Flachstecker mit ei nem Gehäuseteil aus Kunststoff und mindestens einem metallischen Kontaktstift, der das Gehäuseteil durchdringt und mit dem Gehäuseteil fest verbunden ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Flachsteckers.The present invention relates to an electrical flat plug with egg a plastic housing part and at least one metallic contact pin, which penetrates the housing part and is firmly connected to the housing part, and a method for producing such a tab connector.

Hierbei handelt es sich um elektrische Flachstecker mit flachen Kontaktstif ten, wie sie beispielsweise für Ladegeräte zum Einsatz kommen. Bei vorbekannten Flachsteckern dieser Art werden die metallischen Kontaktstifte mit dem Kunststoff gehäuseteil beispielsweise dadurch verbunden, daß die als Stanzbiegeteil ausgebil deten Kontaktstifte in Durchbrüche des Kunststoffteils eingesteckt und dann durch Nieten bzw. Umbördeln eines überstehenden Endes des jeweiligen Kontaktstiftes mit dem Gehäuseteil verbunden werden. Es hat sich allerdings gezeigt, daß durch diesen Fügevorgang nicht immer ein fester Sitz der Kontaktstifte im Gehäuseteil sichergestellt werden kann. Der Fügevorgang erfordert daher nicht nur eine hohe Präzision und eine aufwendige Endkontrolle, sondern führt auch immer wieder zu Schwierigkeiten beim Endverbraucher.These are electrical flat plugs with a flat contact pin such as those used for chargers. With previously known The metallic contact pins with the plastic become flat plugs of this type housing part connected, for example, in that the trained as a stamped and bent part Deten contact pins inserted into openings in the plastic part and then through Riveting or flanging a protruding end of the respective contact pin be connected to the housing part. However, it has been shown that through this joining process is not always a tight fit of the contact pins in the housing part can be ensured. The joining process therefore not only requires a high level Precision and an elaborate final inspection, but also always leads to Difficulties for the end user.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flachstecker der oben angegebenen Gattung sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung an zugeben, bei denen ein zuverlässig fester Sitz des Kontaktstiftes im Gehäuseteil si chergestellt wird.The present invention has for its object a flat connector of the type specified above and a process for its preparation admit where a reliable tight fit of the contact pin in the housing part si is made.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.The invention and advantageous refinements of the invention are shown in defined the claims.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Flachstecker ist der Kontaktstift formschlüssig mit einem Zwischenstück aus Kunststoff verbunden, das in einer pas send hierzu ausgebildeten Ausnehmung des Gehäuseteils angeordnet ist, wobei Um fangsflächen des Zwischenstücks und Wandflächen der Ausnehmung stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Der Kontaktstift wird somit nicht unmittelbar in das Gehäuseteil eingesetzt. Vielmehr wird zunächst aus dem metallischen Kontaktstift und dem aus Kunststoff bestehenden Zwischenstück ein kombiniertes Teil herge stellt, das dann - vorzugsweise durch Schweißen wie z. B. Heizelement-, Ultra schall- oder Vibrationsschweißen - mit dem Gehäuseteil stoffschlüssig verbunden wird. Zweckmäßigerweise sind die Ausnehmung und das Zwischenstück so ge formt, daß zusätzlich eine formschlüssige Verbindung zwischen diesen Teilen ent steht.In the case of the tab connector designed according to the invention, the contact pin is positively connected with an intermediate piece made of plastic, which in a pas Send trained recess of the housing part is arranged, Um Cohesive surfaces of the intermediate piece and wall surfaces of the recess are interconnected. The contact pin is therefore not directly in the Housing part used. Rather, the metallic contact pin first becomes and the plastic intermediate piece a combined part provides that then - preferably by welding such. B. heating element, ultra Sound or vibration welding - integrally connected to the housing part becomes. Advantageously, the recess and the intermediate piece are so ge forms that in addition ent a positive connection between these parts stands.

Hierdurch wird in einfacher Weise ein extrem fester Sitz des Kontaktstiftes im Gehäuseteil erreicht. Entsprechend kann der Kontrollaufwand bei der Herstel lung des Flachsteckers reduziert werden.As a result, the contact pin becomes extremely tight reached in the housing part. Accordingly, the control effort at the manufacturer the flat connector can be reduced.

Anhand der einzigen Figur, die eine perspektivische Ansicht eines Flach steckers in einem Zwischenstadium der Herstellung zeigt, wird ein Ausführungs beispiel der Erfindung näher erläutert.Look at the single figure, which is a perspective view of a flat connector shows at an intermediate stage of manufacture, an execution example of the invention explained in more detail.

Der in der Figur dargestellte elektrische Flachstecker besteht aus einem fla chen metallischen Kontaktstift 2, einem aus Kunststoff bestehenden Zwischenstück 4, in das der Kontaktstift 2 eingebettet ist, und einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteil 6, das das Zwischenstück 4 aufnimmt und mit ihm fest verbunden wird, wie noch genauer erläutert wird.The electrical tab shown in the figure consists of a fla chen metallic contact pin 2 , a plastic intermediate piece 4 , in which the contact pin 2 is embedded, and an existing plastic housing part 6 , which receives the intermediate piece 4 and is firmly connected to it , as will be explained in more detail.

Der Kontaktstift 2 ist ein metallisches Stanzbiegeteil. Der in der Figur obere Abschnitt 8 des Kontaktstiftes 2 dient zum Einstecken in eine Steckdose (nicht ge zeigt) und ist je nach dem Steckdosensystem des betreffenden Landes geformt. Der in der Figur untere Abschnitt 10 dient als Anschlußabschnitt, dessen Gestaltung von den speziell verwendeten Anschlußklemmen (nicht gezeigt) abhängt.The contact pin 2 is a metallic stamped and bent part. The upper section 8 of the contact pin 2 in the figure is used for plugging into a socket (not shown) and is shaped depending on the socket system of the country concerned. The lower section 10 in the figure serves as a connection section, the design of which depends on the specially used connection terminals (not shown).

Wie in der Figur dargestellt, ist der Kontaktstift 2 in seinem mittleren Be reich von dem Zwischenstück 4 gewissermaßen ummantelt. Um eine formschlüs sige Verbindung zwischen dem Kontaktstift 2 und dem Zwischenstück 14 herzu stellen, ist der Kontaktstift 2 mit einem Durchbruch 12 versehen, der vorzugsweise einen ovalen Querschnitt hat, wie in der Figur dargestellt ist. Das den Kontaktstift 2 durchdringende Material des Zwischenstücks 4 bildet somit gewissermaßen einen "Keil", der den Kontaktstift im eingebauten Zustand gegen Zug- und Druckbela stung in Längsrichtung des Kontaktstiftes sichert. Die ovale Form des Durchbruchs 12 und damit des "Keils" maximiert die zur Verfügung stehende Fläche und redu ziert Kerbwirkungen in dem den Durchbruch 12 durchdringenden Material. As shown in the figure, the contact pin 2 is in its middle Be covered by the intermediate piece 4 to a certain extent. In order to establish a positive connection between the contact pin 2 and the intermediate piece 14 , the contact pin 2 is provided with an opening 12 , which preferably has an oval cross section, as shown in the figure. The material of the intermediate piece 4 penetrating the contact pin 2 thus forms, so to speak, a "wedge" which secures the contact pin in the installed state against tensile and compressive stress in the longitudinal direction of the contact pin. The oval shape of the opening 12 and thus the "wedge" maximizes the available area and reduces notch effects in the material penetrating the opening 12 .

Um den Formschluß zwischen dem Kontaktstift 2 und dem Zwischenstück 4 zu erhöhen, könnte der Kontaktstift 2 an seinen Seitenflächen mit Hinterschnitten, Kerben oder Ansätzen versehen werden.In order to increase the form fit between the contact pin 2 and the intermediate piece 4 , the contact pin 2 could be provided on its side surfaces with undercuts, notches or approaches.

Das Gehäuseteil 6 ist mit einer Ausnehmung 16 versehen, die zur Auf nahme des Zwischenstücks 14 dient. Zu diesem Zweck sind das Zwischenstück 4 und die Ausnehmung 16 in ihrer Form so aufeinander abgestimmt, daß das Zwi schenstück 4 genau in die Ausnehmung 16 paßt. Das Zwischenstück 4 liegt dann mit seinen Umfangsflächen 14 an den Wandflächen 18 der Ausnehmung 16 an, wo bei die Ober- und Unterseite des Zwischenstücks 4 gewissermaßen eine glatte Ver längerung der Ober- bzw. Unterseite des Gehäuseteils 6 bilden. Die Umfangsflä chen 14 können dann mit den Wandflächen 16 stoffschlüssig verbunden werden, wie im folgenden noch genauer erläutert wird.The housing part 6 is provided with a recess 16 , which serves to take on the intermediate piece 14 . For this purpose, the intermediate piece 4 and the recess 16 are coordinated in their shape so that the inter mediate piece 4 fits exactly into the recess 16 . The intermediate piece 4 is then with its peripheral surfaces 14 on the wall surfaces 18 of the recess 16 , where at the top and bottom of the intermediate piece 4 form a smooth Ver extension of the top and bottom of the housing part 6 . The circumferential surfaces 14 can then be integrally connected to the wall surfaces 16 , as will be explained in more detail below.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel haben das Zwischenstück 4 und die Ausnehmung 16 einen rechteckigen Umfang. Es versteht sich jedoch, daß sie auch einen runden oder anders gestalteten Umfang haben könnten. Ferner sind die Um fangsflächen 14 und Wandflächen 18 abgestuft ausgebildet, um einerseits die Kon taktflächen zu vergrößern und andererseits die Einstecktiefe zu begrenzen. Es ver steht sich, daß die Umfangsflächen 14 und Wandflächen 18 auch mehrfach abge stuft sein könnten, wobei die Abstufung so gewählt werden kann, daß das Zwi schenstück 4 entweder von der einen oder von der anderen Seite her in das Gehäu seteil 6 einsteckbar ist.In the illustrated embodiment, the intermediate piece 4 and the recess 16 have a rectangular circumference. However, it goes without saying that they could also have a round or differently shaped scope. Furthermore, the circumferential surfaces 14 and wall surfaces 18 are graduated, on the one hand to enlarge the contact areas and on the other hand to limit the insertion depth. It is ver ver that the peripheral surfaces 14 and wall surfaces 18 could be stepped several times, the gradation can be chosen so that the inter mediate piece 4 either from one or the other side in the housing seteil 6 can be inserted.

Der dargestellte und beschriebene Flachstecker wird wie folgt hergestellt:
Zunächst wird das Gehäuseteil 6 mit Ausnehmung 16 in einem Urformver fahren, also durch Gießen oder Spritzgießen, aus thermoplastischem Kunststoff her gestellt. Unabhängig hiervon wird der metallische Kontaktstift durch einen Stanz biegevorgang hergestellt. Anschließend erfolgt die Ummantelung des Kontaktstiftes 2 mit dem Zwischenstück 4, indem thermoplastischer Kunststoff in einem Urform verfahren um den Kontaktstift 2 herum gegossen, insbesondere spritzgegossen wird. Hierbei durchdringt das thermoplastische Material den Durchbruch 12 des Kontakt stiftes 2, so daß eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kontaktstift 2 und dem Zwischenstück 4 entsteht. The flat connector shown and described is manufactured as follows:
First, the housing part 6 with recess 16 in a Urformver drive, ie by casting or injection molding, made of thermoplastic material. Irrespective of this, the metallic contact pin is produced by a stamping and bending process. Subsequently, the contact pin 2 is sheathed with the intermediate piece 4 by moving thermoplastic material in a master mold around the contact pin 2 , in particular by injection molding. Here, the thermoplastic material penetrates the opening 12 of the contact pin 2 , so that a positive connection between the contact pin 2 and the intermediate piece 4 is formed.

Dieses Stadium der Herstellung ist in der Figur dargestellt. Das Zwischen stück 4 mit dem darin eingebetteten Kontaktstift 2 wird nun in die Ausnehmung 16 des Gehäuseteils 6 eingepaßt und durch ein geeignetes Schweißverfahren, z. B. Heizelement-, Ultraschall- oder Vibrationsschweißen, mit dem Gehäuseteil 6 stoff schlüssig verbunden. Genauer gesagt, werden die Umfangsflächen 14 des Zwi schenstücks 4 und die Wandflächen 16 der Ausnehmung 18 aufgeschmolzen (plasti fiziert), so daß dann beim Erkalten die stoffschlüssige Verbindung entsteht.This stage of manufacture is shown in the figure. The intermediate piece 4 with the contact pin 2 embedded therein is now fitted into the recess 16 of the housing part 6 and by a suitable welding process, for. B. heating element, ultrasonic or vibration welding, cohesively connected to the housing part 6 . More specifically, the peripheral surfaces 14 of the inter mediate piece 4 and the wall surfaces 16 of the recess 18 are melted (plasti ficated), so that the integral connection is formed when cooling.

Um eine einwandfreie stoffschlüssige Verbindung zu ermöglichen, beste hen das Gehäuseteil 6 und das Zwischenstück 4 aus demselben thermoplastischen Kunststoff oder aber aus unterschiedlichen, jedoch stoffverträglichen thermoplasti schen Kunststoffen. Bevorzugt wird eine Mischung aus Acrylnitrylbutadienstyrol (ABS) und Polycarbonat (PC). Es versteht sich jedoch, daß auch andere thermopla stische Kunststoffe in Frage kommen.In order to enable a perfect material connection, the housing part 6 and the intermediate piece 4 are made of the same thermoplastic or of different, but compatible thermoplastic plastics. A mixture of acrylonitrylbutadiene styrene (ABS) and polycarbonate (PC) is preferred. However, it is understood that other thermoplastic plastics are also suitable.

Aufgrund der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Kontaktstift 2 und dem Zwischenstück 4 und der form- und stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Zwischenstück 4 und dem Gehäuseteil 6 ist ein absolut fester Sitz des Kontakt stiftes 2 im Gehäuseteil 6 sichergestellt. Da die Ausnehmung 16 gewissermaßen die Negativform des Zwischenstücks 4 bildet und das Zwischenstück 4 im eingebauten Zustand ein integraler Bestandteil der Wandung des Gehäuseteils ist, läßt sich am fertigen Produkt praktisch nicht erkennen, daß das Gehäuse aus zwei Teilen zu sammengesetzt ist.Because of the form-locking connection between the contact pin 2 and the intermediate piece 4 and the positive and material-locking connection between the intermediate piece 4 and the housing part 6, an absolutely tight fit of the contact pin is secured in the housing part 2. 6 Since the recess 16 to a certain extent forms the negative mold of the intermediate piece 4 and the intermediate part 4 is an integral part of the wall is the housing part in the installed state, can be on the finished product practically does not recognize that the housing consists of two parts is to sammengesetzt.

Wenn auch in der Figur nur ein einziger Kontaktstift 2 dargestellt ist, ver steht es sich jedoch, daß je nach Anwendung zwei oder mehr Kontaktstifte vorgese hen werden können. If only a single contact pin 2 is shown in the figure, it is understood, however, that depending on the application, two or more contact pins can be provided.

Reference list

22

Kontaktstift
Contact pin

44

Zwischenstück
Spacer

66

Gehäuseteil
Housing part

88th

, ,

1010th

Abschnitte
Sections

1212th

Durchbruch
breakthrough

1414

Umfangsflächen
Peripheral surfaces

1616

Ausnehmung
Recess

1818th

Wandflächen
Wall surfaces

Claims

1. Flat plug with a housing part (6) made of plastic and at least one metallic contact pin (2) which is fixedly connected to the housing part (6) and the housing part (6) so penetrates that the opposite ends of the con tact pin (2) from protrude opposite sides of the housing part ( 6 ), characterized in that the contact pin ( 2 ) is positively connected with an inter mediate piece ( 4 ) made of plastic, which is arranged in a suitable recess ( 16 ) of the housing part ( 6 ), wherein peripheral surfaces ( 14 ) of the intermediate piece ( 4 ) and wall surfaces ( 8 ) of the recess ( 16 ) are integrally connected to one another.

2. Flat plug according to claim 1, characterized in that the inter mediate piece ( 4 ) is cast around the contact pin ( 2 ).

3. Flat connector according to claim 1 or 2, characterized in that the contact pin ( 2 ) has an opening ( 12 ) for the positive reception of material of the intermediate piece ( 4 ).

4. Flat connector according to claim 3, characterized in that the breakthrough ( 12 ) has an oval cross section.

5. Flat plug according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate piece ( 4 ) and the recess ( 16 ) have a right angular outline.

6. Flat plug according to one of the preceding claims, characterized in that the integrally connected peripheral surfaces ( 14 ) of the intermediate piece ( 4 ) and wall surfaces ( 18 ) of the recess ( 16 ) are graduated.

7. flat connector according to one of the preceding claims, characterized in that the integrally connected peripheral surfaces ( 14 ) of the intermediate piece ( 4 ) and wall surfaces ( 18 ) of the recess ( 16 ) are welded together.

8. Flat plug according to one of the preceding claims, characterized in that the housing part ( 6 ) and the intermediate piece ( 4 ) consist of the same thermoplastic material or of different, but compatible thermoplastic materials.

9. flat connector according to claim 8, characterized in that the thermo plastic or the thermoplastic a mixture of Acrylnitrylbutatienstyrol (ABS) and polycarbonate (PC) is or are.

10. A method for producing a tab connector according to one of the preceding claims, in which
the housing part ( 6 ) with the recess ( 16 ) is produced by an original molding process,
the metallic contact pin ( 2 ) is produced by a stamping and bending process,
the intermediate piece ( 4 ) is produced in a master molding process and the contact pin ( 2 ) is embedded in the material of the intermediate piece ( 4 ) and
the intermediate piece ( 4 ) with the contact pin ( 2 ) embedded therein is inserted into the recess ( 16 ) of the housing part ( 6 ) and by melting and subsequent cooling of adjacent peripheral surfaces ( 14 ) of the intermediate piece ( 4 ) and wall surfaces ( 18 ) the recess ( 16 ) is integrally connected to the housing part ( 6 ).

11. The method according to claim 10, characterized in that the inter mediate piece ( 4 ) is produced in an injection molding process by overmolding the contact pin ( 2 ).

12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the intermediate piece ( 4 ) with the housing part ( 6 ) is connected by heating element, ultrasonic or vibration welding.