DE102011002991A1 - Verfahren und Kontaktverrastungssystem zur temporären Primärverrastung von elektrischen Kontakten in Steckverbindungen - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Sekundärverriegeln mindestens eines elektrischen Kontakts (2), der in eine Kontaktkammer (7) eingesteckt und dann primärverrastet ist, wird erfindungsgemäß der mindestens eine elektrische Kontakt (2) in seiner Kontaktkammer (7) mittels eines externen Rastwerkzeugs (12), das von außen durch eine seitliche Wandöffnung (11) der Kontaktkammeraußenwand (10) in die Kontaktkammer (7) hineingreift, primärverrastet, und anschließend wird der elektrische Kontakt (2) in seiner Kontaktkammer (7) sekundärverriegelt, bevor das externe Rastwerkzeug (12) wieder entfernt wird. Das zugehörige Kontaktverrastungssystem für eine elektrische Steckverbindung umfasst mindestens einen elektrischen Kontakt (2), der einen Hinterschnitt (6) für eine Primärverrastung aufweist, ein Kontaktkammergehäuse (1), das mindestens eine Kontaktkammer (7) zum Einstecken des elektrischen Kontakts (2) aufweist, und mindestens ein Verriegelungselement (17) zum Sekundärverriegeln des eingesteckten elektrischen Kontakts (2) entgegen der Bestückungsrichtung (3), wobei erfindungsgemäß eine Kontaktkammeraußenwand (10) der Kontaktkammer (7) eine seitliche Wandöffnung (11) aufweist, durch die der Hinterschnitt (6) des eingesteckten Kontakts (2) von außen zugänglich ist.
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Sekundärverriegeln mindestens eines in einer Kontaktkammer primärverrasteten elektrischen Kontakts nach der Gattung des Anspruchs 1 sowie von einem zugehörigen Kontaktverrastungssystem nach der Gattung des Anspruchs 3.
- Derzeit werden im Automotive-Bereich elektrische Stecksysteme eingesetzt, bei denen die elektrischen Kontakte an elektrischen Leitungen angeschlagen (angecrimpt) und anschließend einzeln in Kontaktkammern eines Kontaktkammergehäuses (Kontaktträger) eingeschoben werden. Am Ende des Bestückungsweges verrasten die Kontakte in den Kontaktkammern der Kontaktträger. Diese sogenannte Primärverrastung erfolgt beispielsweise durch federnde Metallzungen der Kontakte, die einen Absatz der Kontaktkammern entgegen der Bestückungsrichtung hintergreifen, oder durch federnde Elemente der Kontaktkammern, die in entsprechende Aussparungen der Kontakte einrasten. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Kontakte an ihren Leitungen unbeabsichtigt aus den einmal erreichten Endpositionen wieder zurückgezogen werden können. Zur Abfrage und Sicherstellung der korrekten Einstecktiefe der Kontakte wird am Ende der Bestückung die sogenannte Sekundärverriegelung geschlossen, durch die alle eingesteckten Kontakte entgegen der Bestückungsrichtung verriegelt sind. Ab diesem Zeitpunkt ist die Primärverrastung quasi überflüssig, da die von der Sekundärverriegelung bereitgestellte Haltesicherheit bzw. Haltekraft in der Regel die der Primärverrastung deutlich übertrifft.
-
1 zeigt den Bestückungsvorgang eines Kontaktkammergehäuses101 mit elektrischen Kontakten102 nach dem Stand der Technik. Wie in1a gezeigt, weist der Kontakt102 , gesehen in Bestückungsrichtung103 , einen vorderen Kontaktabschnitt mit Kontaktlamellen104 zum Kontaktieren eines Kontaktstifts (nicht gezeigt), einen hinteren Anschlussabschnitt mit einer angecrimpten elektrischen Leitung105 sowie beidseitig jeweils eine seitliche Aussparung106 auf. Das Kontaktkammergehäuse101 weist eine Doppelreihe von Kontaktkammern107 auf, von denen in1 nur die jeweils vorderen Kontaktkammern der beiden Kontaktkammerreihen zu sehen sind. Die zwischen den beiden Kontaktkammerreihen befindliche Trennwand108 des Kontaktträgergehäuses101 weist für jede Kontaktkammer107 jeweils einen federnden Rastarm113 mit einem seitlich in die Kontaktkammer107 hineinragenden Rasthaken („Kammerhaken”)115 auf. - Die Kontakte
102 werden durch eine Bestückungsöffnung109 in Bestückungsrichtung103 in die Kontaktkammern107 eingesteckt (1b ). Dabei wird der jeweilige Rastarm113 seitlich gegen seine elastische Rückstellkraft ausgelenkt (1c ), bis er dann bei vollständig eingestecktem Kontakt102 mit seinem Rasthaken115 in die Aussparung106 des Kontakts102 einrastet und den eingesteckten Kontakt102 entgegen der Bestückungsrichtung103 hintergreift (1d ). Der so in der Kontaktkammer107 primärverrastete Kontakt102 ist gegen Zurückziehen aus der Kontaktkammer107 gesichert. Am Ende der Bestückung, wenn alle Kontaktkammern107 mit Kontakten102 bestückt sind, wird ein als Querschieber ausgeführtes Verriegelungselement117 in Längsrichtung der Kontaktkammer-Doppelreihe, in1 also rechtwinklig zur Zeichenebene, verschoben, das alle eingesteckten Kontakte102 in Bestückungsrichtung103 hintergreift („sekundärverriegelt”) und dadurch deren korrekte Einstecktiefe abfragt und sicherstellt. Ab diesem Zeitpunkt ist die Primärverrastung nicht mehr erforderlich, da die von der Sekundärverriegelung bereitgestellte Haltesicherheit bzw. Haltekraft die der Primärverrastung deutlich übertrifft. - Wie in
2 gezeigt, sind der minimal mögliche Reihenabstand (Rastermaß) A' der beiden Kontaktkammerreihen und damit die minimal mögliche Breite B' des Kontaktkammergehäuses101 durch die Trennwandbreite C' vorgegeben, die wiederum durch die für die Primärrastung erforderliche Auslenkung der Rastarme113 vorgegeben ist. - Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein Kontaktverrastungssystem der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass der minimal mögliche Reihenabstand (Rastermaß) von benachbarten Kontaktkammerreihen noch weiter reduziert werden kann.
- Vorteile der Erfindung
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Kontaktverrastungssystem mit den Merkmalen von Anspruch 3 gelöst.
- Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Primärverrastung nicht durch einen gehäuseseitigen Kammerhaken, sondern von außen durch die Kontaktkammerwand hindurch mittels eines speziellen externen Rastwerkzeugs auszuführen, das während des Bestückungsvorganges die Wirkkontur und die Wirkungsweise eines Kammerhakens übernimmt. Nach dem Schließen der Sekundärverriegelung wird dieses Rastwerkzeug wieder entfernt, so dass die Kontakte dann ausschließlich sekundärverriegelt sind. Mithilfe der Erfindung ist es möglich, bei jedem einzelnen Kontakt und bei jeder Steckverbindung auf besondere Konturen für die Gestaltung einer Primärverrastung zu verzichten und dadurch Bauraum und Material einzusparen, sowie konstruktive Freiräume für die Gestaltung von Kontakten und Kontaktkammern zu gewinnen.
- Vorzugsweise weist das Rastwerkzeug für jede Kontaktkammer einen federbelasteten Einzelrasthaken auf, der durch die seitliche Öffnung der Kontaktkammeraußenwand in die Kontaktkammer hineinragt. Das Rastwerkzeug beeinflusst die mechanische und elektrische Prüfung der Kontakte in den Kontaktkammern nicht und kann beispielsweise in die Bestückungsbretter beim Kabelbaumhersteller integriert werden.
- Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
- Zeichnungen
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung exemplarisch wiedergegebener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
-
1a –1e den Bestückungsvorgang eines Kontaktkammergehäuses mit elektrischen Kontakten nach dem Stand der Technik; -
2 eine vergrößerte Ansicht des mit elektrischen Kontakten bestückten Kontaktkammergehäuses der1e ; -
3a –3j den erfindungsgemäßen Bestückungsvorgang des erfindungsgemäßen Kontaktkammergehäuses mit erfindungsgemäßen elektrischen Kontakten; -
4 eine vergrößerte Ansicht des mit elektrischen Kontakten bestückten Kontaktkammergehäuses der3j ; und -
5 eine Modifikation des erfindungsgemäßen Kontaktträgergehäuses und der erfindungsgemäßen elektrischen Kontakte in einer Ansicht analog zu3h . - Beschreibung der Ausführungsbeispiele
- In
3 ist der erfindungsgemäße Bestückungsvorgang eines Kontaktkammergehäuses („Kontaktträger”)1 mit elektrischen Kontakten2 gezeigt. - Wie auch in
4 gezeigt, weist der elektrische Kontakt2 , gesehen in Bestückungsrichtung3 , einen vorderen Kontaktabschnitt mit Kontaktlamellen4 zum Kontaktieren eines Kontaktstifts (nicht gezeigt), einen hinteren Anschlussabschnitt mit einer angecrimpten elektrischen Leitung5 sowie einen durch die Rückseite des Kontakts2 gebildeten Hinterschnitt6 für eine Primärverrastung auf. Das Kontaktkammergehäuse1 weist eine Doppelreihe von Kontaktkammern7 auf, von denen in3 nur die jeweils vorderen Kontaktkammern der beiden Kontaktkammerreihen zu sehen sind. Die Kontaktkammern7 der beiden Kontaktkammerreihen sind durch eine Trennwand8 des Kontaktkammergehäuses1 voneinander getrennt und weisen jeweils eine Bestückungsöffnung9 auf. In den der Trennwand8 gegenüberliegenden Außenwänden10 der Kontaktkammern7 ist jeweils eine seitliche Wandöffnung11 vorgesehen. - Vor dem Bestücken des Kontaktkammergehäuses
1 mit Kontakten2 wird, wie in3a und3b gezeigt, das Kontaktkammergehäuse1 von der den Bestückungsöffnungen9 gegenüberliegenden Seite her von einem Rastwerkzeug12 klammerförmig umgriffen. Das Rastwerkzeug12 umfasst zwei Reihen von ersten und zweiten Rastarmen13a ,13b , von denen in3 nur der jeweils vordere zu sehen ist. Die ersten und zweiten Rastarme13a ,13b sind um eine gemeinsame Drehachse14 gelagert und weisen jeweils einen Rasthaken15 auf. Die Rasthaken15 der ersten und zweiten Rastarme13a ,13b sind jeweils einander zugewandt und durch Federn16 aufeinander zu vorgespannt. - Das gegen die Rückstellkraft der Federn
16 geöffnete Rastwerkzeug12 umgreift das Kontaktkammergehäuse1 , bis die Rastarme13a ,13b mit ihren Rasthaken15 von außen jeweils durch die seitliche Wandöffnung11 der Kontaktkammeraußenwand10 in die Kontaktkammern7 hineingreifen (3c ). Durch die seitliche Wandöffnung11 ist der Hinterschnitt6 des eingesteckten Kontakts2 von außen zugänglich. - Anschließend werden die Kontakte
2 durch die Bestückungsöffnungen9 in Bestückungsrichtung3 in die Kontaktkammern7 eingesteckt (3d ). Dabei wird der in die Kontaktkammer7 vorstehende Rastarm13 gegen die Rückstellkraft seiner Feder16 ausgelenkt und dadurch vorgespannt (3e ), bis er dann bei vollständig eingestecktem Kontakt2 mit seinem Rasthaken15 hinter den Hinterschnitt6 des Kontakts2 einrastet und den eingesteckten Kontakt2 entgegen der Bestückungsrichtung3 hintergreift (3f ). Der so in der Kontaktkammer7 primärverrastete Kontakt2 ist gegen Zurückziehen aus der Kontaktkammer7 gesichert. - Am Ende der Bestückung, wenn alle Kontaktkammern
7 mit Kontakten2 bestückt sind (3g ), wird ein als Querschieber ausgeführtes Verriegelungselement17 in Längsrichtung der Kontaktkammer-Doppelreihe, in3 also rechtwinklig zur Zeichenebene, verschoben, das alle eingesteckten Kontakte2 in Bestückungsrichtung3 hintergreift („sekundärverriegelt”) und dadurch deren korrekte Einstecktiefe abfragt und sicherstellt (3h ). Wenn alle Kontakte2 sekundärverriegelt sind, wird das Rastwerkzeug12 geöffnet (3i ) und entfernt (3j ). Die Kontakte2 sind dann im Kontaktkammergehäuse1 nicht mehr primärverrastet, sondern ausschließlich sekundärverriegelt. Das Rastwerkzeug12 dient also nur zur temporären Primärverrastung der in die Kontaktkammern7 eingesteckten Kontakte2 . - Wie in
4 gezeigt, kann die Trennwand8 , da sie keine Primärverrastungsfunktion übernimmt, mit minimaler Wandstärke C ausgebildet werden. Im Vergleich zum bekannten Kontaktkammergehäuse101 der2 sind der minimal mögliche Reihenabstand (Rastermaß) A der beiden Kontaktkammerreihen und damit die minimal mögliche Breite B des Kontaktkammergehäuses1 deutlich reduziert. - Vom Kontaktverrastungssystem der
4 unterscheidet sich das in5 gezeigte modifizierte Kontaktverrastungssystem lediglich dadurch, dass hier der Hinterschnitt6' des Kontakts2 durch eine seitliche Aussparung (oder einen seitlichen Absatz) des Kontakts2 gebildet ist, die durch die seitliche Wandöffnung11 des Kontaktkammergehäuses1 von außen zugänglich ist. Der Bestückungsvorgang entspricht ansonsten identisch dem der3 .
Claims (12)
- Verfahren zum Sekundärverriegeln mindestens eines elektrischen Kontakts (
2 ), der in eine Kontaktkammer (7 ) eingesteckt und darin primärverrastet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrische Kontakt (2 ) in seiner Kontaktkammer (7 ) mittels eines externen Rastwerkzeugs (12 ), das von außen durch eine seitliche Wandöffnung (11 ) der Kontaktkammeraußenwand (10 ) in die Kontaktkammer (7 ) hineingreift, primärverrastet wird und dass der elektrische Kontakt (2 ) in seiner Kontaktkammer (7 ) sekundärverriegelt wird, bevor das externe Rastwerkzeug (12 ) wieder entfernt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere elektrische Kontakte (
2 ) in ihren ein- oder doppelreihig angeordneten Kontaktkammern (7 ) mittels des externen Rastwerkzeugs (12 ), das von außen durch seitliche Wandöffnungen (11 ) der Kontaktkammeraußenwände (10 ) in die Kontaktkammern (7 ) hineingreift, jeweils primärverrastet werden und dass die elektrischen Kontakte (2 ) in ihren Kontaktkammern (7 ) sekundäverriegelt werden, bevor das externe Rastwerkzeug (12 ) wieder entfernt wird. - Kontaktverrastungssystem für eine elektrische Steckverbindung, mit mindestens einem elektrischen Kontakt (
2 ), der einen Hinterschnitt (6 ;6' ) für eine Primärverrastung aufweist, mit einem Kontaktkammergehäuse (1 ), das mindestens eine Kontaktkammer (7 ) zum Einstecken des elektrischen Kontakts (2 ) aufweist, und mit mindestens einem Verriegelungselement (17 ) zum Sekundärverriegeln des eingesteckten elektrischen Kontakts (2 ) entgegen der Bestückungsrichtung (3 ), dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontaktkammeraußenwand (10 ) der Kontaktkammer (7 ) eine seitliche Wandöffnung (11 ) aufweist, durch die der Hinterschnitt (6 ;6' ) des eingesteckten Kontakts (2 ) von außen zugänglich ist. - Kontaktverrastungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktkammergehäuse (
1 ) mindestens eine Reihe von Kontaktkammern (7 ) aufweist, die auf der gleichen Außenseite des Kontaktkammergehäuses (1 ) jeweils eine seitliche Wandöffnung (11 ) aufweisen, durch die der Hinterschnitt (6 ;6' ) des jeweils eingesteckten Kontakts (2 ) von außen zugänglich ist. - Kontaktverrastungssystem nach Anspruch 3 oder 4, durch gekennzeichnet, dass das Kontaktkammergehäuse (
1 ) eine Doppelreihe von Kontaktkammern (7 ) aufweist, die auf einander gegenüberliegenden Außenseiten des Kontaktkammergehäuses (1 ) jeweils eine seitliche Wandöffnung (11 ) aufweisen, durch die der Hinterschnitt (6 ;6' ) des jeweils eingesteckten Kontakts (2 ) von außen zugänglich ist. - Kontaktverrastungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch ein am Kontaktkammergehäuse (
1 ) anordenbares Rastwerkzeug (12 ) zur temporären Primärverrastung von in ihre jeweilige Kontaktkammer (7 ) eingesteckten Kontakten (2 ), wobei das Rastwerkzeug (12 ) für jede Kontaktkammer (7 ) jeweils einen Rasthaken (15 ) aufweist, mit dem es von außen durch die seitliche Wandöffnung (10 ) des Kontaktkammergehäuses (1 ) in die Kontaktkammer (7 ) hineingreift und den Hinterschnitt (6 ;6' ) eines eingesteckten Kontakts (2 ) in Bestückungsrichtung (3 ) hintergreift. - Kontaktverrastungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastwerkzeug (
12 ) mindestens eine Reihe von auslenkbaren Rastarmen (13a ,13b ) aufweist, an denen die Rasthaken (15 ) vorgesehen sind. - Kontaktverrastungssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastwerkzeug (
12 ) klammerförmig mit zwei Reihen von einander gegenüberliegenden auslenkbaren ersten und zweiten Rastarmen (13a ;13b ) ausgebildet ist, deren Rasthaken (15 ) jeweils einander zugewandt sind. - Kontaktverrastungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastarme (
13a ;13b ) der beiden Reihen um eine gemeinsame Drehachse (14 ) schwenkbar gelagert sind. - Kontaktverrastungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Rastwerkzeug (
12 ) in seine in die Kontaktkammern (7 ) hineingreifende Raststellung durch mindestens eine Feder (16 ) vorgespannt ist. - Kontaktverrastungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterschnitt (
6 ) durch die Rückseite des Kontakts (2 ) gebildet ist. - Kontaktverrastungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterschnitt (
6' ) durch einen Absatz oder eine seitliche Aussparung des Kontakts (2' ) gebildet ist.
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