DE10015993C2 - Verfahren zur Herstellung eines Hybridsteckergehäuses - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hybridsteckergehäuses mit einem Leiterkamm, der mindestens zwei Kontakte aufweist und wobei die Kontakte jeweils an ihrem einen Ende einen Anschlußbereich und an ihrem anderen Ende einen Steckbereich aufweisen, durch Umspritzen oder Umgießen des Leiterkamms mit einem Kunststoff unter Bildung eines Grundkörpers derart, dass die Anschlußbereiche und die Steckbereiche kunststofffrei bleiben und aus dem Grundkörper ragen, wobei die Steckbereiche der Kontakte seitlich von einer am Grundkörper lagegenau befestigbaren Steckerkontur beabstandet umgeben.

Derartige Gehäuse sind vielfältig und für unterschiedlichste Einsätze bekannt. Sie finden An­ wendung beispielsweise als Spezialstecker für elektrotechnische oder elektronische Anlagen. Die Steckerkontur dient zum Schutz der Steckkontakte gegenüber mechanischer Beschädigung und zur Positionierung des Gegensteckers. Bei der Herstellung der Stecker werden die Steck­ kontakte in Werkzeugschlitze eingesteckt und dort gehalten. Dann werden sie mit Kunststoff eingegossen oder umspritzt. Durch die zwangsläufig größeren Öffnungen, in die die Kontakte eingesteckt werden und durch Schrumpfung des zum Umspritzen verwendeten Kunststoffs wei­ sen derartige Stecker relativ hohe Positionsungenauigkeiten auf. Derartige Ungenauigkeiten sind für viele Anwendungen, wie für normale Netzstecker, kein Problem. Bei Spezialanwendun­ gen, bei denen sehr geringe Übergangswiderstände erforderlich sind, ist eine hohe Passge­ nauigkeit erforderlich. Bei solchen Anwendungen verschleißen ungenau positionierte Kontakte und es kommt zu Störungen in der Elektronik.

DE 35 01 391 C2 offenbart ein Gehäuse für ein elektrisches Bauteil. Dabei sind zwei elektrische Kontakt- bzw. Steckerstifte in den Kunststoff eines Gehäuses eingegossen. Ein Führungs- und Schutzrahmen, der als Steckerkontur die Steckerstifte umgibt, wird über eine Einrast-Verbind­ ung mit dem Gehäuse verbunden. Beim Eingießen der Steckerstifte in den Kunststoff des Gehäuses sind keine Stege zur Fixierung der Lage der Steckerstifte zueinander zwischen diesen vorgesehen.

EP 0 924 811 A1 offenbart einen Leiterrahmen mit einem Basiselement (= Steg zwischen den Kontaktstiften in deren Anschlußbereich) und mehreren Kontaktstiften, die im rechten Winkel vom Basiselement abzweigen. Der Leiterrahmen wird in ein Kunststoff-Gehäuse eingespritzt und das Basiselement nach Aushärten des Kunststoffes von den Kontaktstiften abgetrennt. Im Steckbereich zwischen den Kontaktstiften ist kein Steg vorgesehen, der nach Einspritzen des Leiterrahmens in das Kunststoff-Gehäuse entfernt werden müßte. Dies wäre bei der konstrukti­ ven Ausgestaltung des Kunststoff-Gehäuses auch schwierig, da das Kunststoff-Gehäuse den Steckbereich der Kontaktstifte mit einer Steckerkontur umgibt, die nicht vom Kunststoff-Gehäu­ se lösbar ist.

Aus DE 28 31 438 C2 oder aus EP 444 223 A1 ist prinzipiell bekannt, mehrere miteinander ver­ bundene Kontakte zu umspritzen und die Verbindungen nach dem Umspritzen bzw. dem Ein­ setzen der Kontakte in Gehäuse zu trennen, bei Steckergehäusen, bei denen der Steckverbin­ dungsbereich/die Steckkontakte seitlich mit einer Steckerkontur umgeben ist, sind diese Verfah­ ren allerdings nicht in der Serienproduktion einsetzbar, da der Einsatz automatischer Greifer bei der Montage der Kontakte beispielsweise nicht möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, den bekannten Stand der Technik zu verbessern und ein Verfah­ ren zur Herstellung eines Hybridsteckergehäuses der eingangs charakterisierten Art bereitzu­ stellen, bei dem eine exakte Positionierung auch bei automatisierter Fertigung möglich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren löst die Aufgabe dadurch, dass mindestens zwei Kontakte in ihrem Steckbereich jeweils durch mindestens einen Steg miteinander verbunden ausgebildet werden, daß der Leiterkamm mit dem Grundkörper umspritzt oder umgossen wird, wobei der mindestens eine Steg außerhalb des Grundkörpers angeordnet wird, daß nach Abkühlen des Grundkörpers auf Raumtemperatur der mindestens eine Steg im Steckbereich der Kontakte entfernt wird und daß anschließend die Steckerkontur am Grundkörper befestigt wird.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmaie ist ein positionsgenaues Einspritzen bzw. Eingießen der Kontakte möglich. Die zweiteilige Ausbildung des Gehäuses mit einem Grundkörper und einer Steckerkontur sichert eine automatische Fertigung von exakt positionierten Kontakten innerhalb der Gehäuse. Die Kontakte können automatisch zugeführt und zusammenhängend positioniert werden, wobei die Stege die Position der Kontakte halten, so dass kein nennens­ werter Verzug während der Schrumpfung oder durch Herstellungstoleranzen der Kunststoffteile bedingt auftritt. Erst nachdem die Schrumpfung beendet ist und die Stege zwischen den Kon­ takten (im Steckbereich beziehungsweise auch im Anschlußbereich) entfernt sind, wird das Gehäuse fertig montiert. Dabei ist eine Ausrichtung der Steckerkontur in sehr engen Toleranz­ bereichen um die Kontakte herum möglich, so dass eine optimale Führung des Steckers wäh­ rend der Herstellung einer Steckverbindung mit dem Gegenstecker gewährleistet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Zweck­ mäßig ist es, dass die Steckerkontur mittels einer Rasteinrichtung an dem Grundkörper ange­ ordnet ist, da dadurch eine einfache Befestigung möglich ist. Vorteilhaft ist es weiterhin, dass die Steckerkontur und/oder der Grundkörper Positionierelemente aufweisen zur Lagejustierung der Steckerkontur an dem Grundkörper. Solche Positionierelemente können beispielsweise an der Steckerkontur angeordnet sein und die Steckkontakte seitlich an deren Austrittsbereich aus dem Grundkörper umschließen. Die Steckerkontur wird auf die Positionierelemente lagegenau aufgesteckt. Natürlich ist auch eine entsprechende Anordnung von Positionierelementen an der Steckerkontur möglich. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass Grundkörper und Steckerkon­ tur unlösbar miteinander verbunden sind, da hierdurch eine dauerhafte Positionierung der Kon­ takte relativ zu der sie bei der Herstellung einer Steckverbindung führenden Steckerkontur ge­ währleistet ist.

Zweckmäßigerweise werden zwei Kontakte jeweils durch mindestens zwei Stege miteinander verbunden, die beabstandet voneinander angeordnet werden. Die hierdurch verbesserte Lage­ stabilität führt zu optimalen Positionierergebnissen. Dabei kann es vorteilhaft sein, dass ein Steg zwischen Kontakten im Steckbereich und ein weiterer Steg zwischen Kontakten im Steck­ bereich oder Anschlussbereich des Leiterkammes angeordnet werden. Welche der Varianten vorteilhaft verwendet wird, hängt von der konkreten Konstruktion, beispielsweise der Länge der aus dem Kunststoff herausragenden Bereiche der Kontakte ab.

Für die Herstellung und den Betrieb des Hybridsteckergehäuses ist es vorteilhaft, dass Grund­ körper und Steckerkontur unlösbar miteinander verbunden werden. Des weiteren ist es zweck­ mäßig, die Stege erst nach dem Abkühlen des Hybridsteckergehäuses auf Umgebungstempe­ ratur (Raumtemperatur) zu entfernen. Hierdurch werden schrumpfungsbedingte Positionsunge­ nauigkeiten der eingespritzten Kontakte des Leiterkammes optimal vermieden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläu­ tert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein komplettes Hybridsteckergehäuse

Fig. 2 eine erste Ausführungsform des Hybridsteckergehäuses vor der Endmontage

Fig. 3 eine andere Ansicht des Hybridsteckergehäuses gemäß Fig. 2

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform des Hybridsteckergehäuses vor der Endmontage und

Fig. 5 eine andere Ansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 4.

Das Hybridsteckergehäuse (Fig. 1) weist einen Grundkörper 1 aus Kunststoff auf mit einer Öse 2 zur Befestigung an einem Bauteil. Der in dem Grundkörper 1 angeordnete Hohlraum 3 ist für die Anordnung einer elektronischen Schaltung nutzbar. An dem Grundkörper 1 ist eine Stecker­ kontur 4 mittels Rastelementen 5; 5' fixiert. Der Grundkörper 1 und die Steckerkontur 4 sind miteinander unlösbar durch Kleben oder Schweißen verbunden.

In den Fig. 2 bis 4 sind verschiedene Ausführungsformen dargestellt in einem Verfahrens­ stadium, in dem das Hybridsteckergehäuse noch nicht komplett montiert ist, das heißt, die Ste­ ckerkontur 4 ist noch nicht an dem Grundgehäuse 1 fixiert. Dadurch sind die Kontakte im Steckbereich 8 des Leiterkammes 6 sichtbar. Dieser wurde derart umspritzt, dass er in dem Grundkörper 1 fixiert ist. Die genaue Positionierung erfolgt mit Hilfe der Bohrung 12 in dem Ver­ bindungssteg 7', wobei die korrekte Lage der einzelnen Kontakte im Steckbereich 8 durch sie verbindende Stege 7; 7' fixiert wird. Fig. 2 zeigt die Kontakte im Steckbereich 8 des Leiter­ kammes 6, wobei die Stege 7; 7' in der Nähe der Umspritzungsstelle des Leiterkammes 6 an­ geordnet sind, während die weiteren Stege 7' die Kontakte im Steckbereich 8 des Leiterkam­ mes 6 an deren freien Enden miteinander verbinden. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht notwendig, die Anschlussbereiche 9 (siehe Fig. 3) durch Stege miteinander zu verbinden.

Der Grundkörper 1 weist eine hervorstehende Kante 10 auf, die um die Kontakte im Steckbe­ reich 8 des Leiterkammes 6 herumlaufend angeordnet ist. Die Kante 10 dient als Positionier­ element der Lagejustierung der Steckerkontur 4 an dem Grundkörper 1. Dazu weist die Ste­ ckerkontur 4 an ihrer dem Grundkörper 1 zugewandten Seite einen Durchbruch 11 auf, durch den die Kontakte im Steckbereich 8 hindurchgesteckt werden und der an der Kante 10 anliegt und dadurch in seiner Lage justiert ist. Die Steckerkontur 4 ist mit Hilfe von Rastelementen 5; 5' an dem Grundkörper 1 gehaltert. Beide Teile werden miteinander verklebt.

Bei der Herstellung wird zunächst der Leiterkamm 6 gefertigt, beispielsweise gestanzt, wobei Stege 7; 7'; zwischen den Kontakten im Steckbereich 8 und gegebenenfalls den Kontakten im Anschlußbereich 9 vorgesehen sind, die zunächst erhalten bleiben. Danach wird der Leiter­ kamm 6 mit dem Kunststoff des Grundkörpers 1 umspritzt und dadurch an diesen fest angeformt. Ein eventuelles Schrumpfen des Kunststoffs des Grundkörpers 1 während der Abkühlung kann nicht dazu führen, dass die Kontakte im Steckbereich 8 ihre Lage zueinander verändern, da diese mit Hilfe der Stege 7; 7' miteinander verbunden sind. Nach Abkühlung des Grundkör­ pers 1 werden die Stege 7; 7' entfernt und die Steckerkontur 4 wird an dem Grundkörper 1 fi­ xiert. Bei dieser Verfahrensweise ist einen optimale Lagejustierung aller Teile zueinander reali­ sierbar, da der Leiterkamm 6 genau an den Stellen lagegesichert ist, deren Lage zueinander zu gewährleisten ist, nämlich an den Kontakten im Steckbereich 8. Nach dem Erkalten ist ein me­ chanisches oder anderweitiges Entfernen der Stege 7; 7' problemlos möglich, da ein unkompli­ zierter Zugriff auf die Stege 7; 7' möglich ist. Erst danach wird die die Platzverhältnisse einen­ gende Steckerkontur aufgesetzt.

Eine ähnliche Ausführungsform ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Dabei sind Stege 7" an den Anschlussbereichen 9 des Leiterkammes 6 vorgesehen. Die Entfernung dieser Stege 7" nach dem Erkalten des Kunststoffs ist an allen Stellen ebenfalls problemlos möglich, weil bei dieser Ausführungsform der Hohlraum 3 als durchgehende Öffnung ausgebildet ist, während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ein Boden vorgesehen ist.

Ebenso ist ein Einsetzen und Halten des Leiterkammes 6 in die Spritzform mittels automatisier­ barer Greifer möglich.

Ähnlich dem Grundkörper 1 kann auch die Steckerkontur 4 im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Das fertige Hybridsteckergehäuse weist eine exakte Positionierung sowohl der Kon­ takte im Steckbereich 8 als auch der Steckerkontur 4 auf, wobei nicht nur die Kante 10, sondern verschiedene andere Positionierungseinrichtungen, wie Noppen oder Feder-Nut-Verbindungen denkbar sind.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung eines Hybridsteckergehäuses mit einem Leiterkamm, der min­ destens zwei Kontakte aufweist und wobei die Kontakte jeweils an ihrem einen Ende einen Anschlußbereich und an ihrem anderen Ende einen Steckbereich aufweisen, durch Um­ spritzen oder Umgießen des Leiterkamms mit einem Kunststoff unter Bildung eines Grund­ körpers derart, dass die Anschlußbereiche und die Steckbereiche kunststofffrei bleiben und aus dem Grundkörper ragen, wobei die Steckbereiche der Kontakte seitlich von einer am Grundkörper lagegenau befestigbaren Steckerkontur beabstandet umgeben werden, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Kontakte in ihrem Steckbereich (8) jeweils durch mindestens einen Steg (7; 7') miteinander verbunden ausgebildet werden, daß der Leiterkamm (6) mit dem Grundkörper (1) umspritzt oder umgossen wird, wobei der mindes­ tens eine Steg (7; 7') außerhalb des Grundkörpers (1) angeordnet wird, daß nach Abkühlen des Grundkörpers auf Raumtemperatur der mindestens eine Steg (7; 7') im Steckbereich (8) der Kontakte entfernt wird und daß anschließend die Steckerkontur (4) am Grundkörper (1) befestigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Kontakte des Leiterkammes (6) in ihrem Steckbereich (8) jeweils durch mindestens zwei Stege (7; 7') ver­ bunden ausgebildet werden, die beabstandet voneinander angeordnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen mindestens zwei Kon­ takten zusätzlich zu dem mindestens einen Steg (7; 7') im Steckbereich (8) ein weiterer Steg (7") im Anschlußbereich (9) des Leiterkamms (6) angeordnet wird, der ebenfalls nach Abkühlen des Grundkörpers auf Raumtemperatur entfernt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkör­ per (1) und die Steckerkontur (4) unlösbar miteinander verbunden werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) und die Steckerkontur (4) miteinander verklebt oder verschweißt werden.