DE102015118306B3

DE102015118306B3 - Isolierkörper für einen Steckverbinder

Info

Publication number: DE102015118306B3
Application number: DE102015118306.4A
Authority: DE
Inventors: Matthias Keil; Xiafu Wang
Original assignee: Harting Electric GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electric Stiftung and Co KG
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2035-10-28
Also published as: US20180337484A1; WO2017072001A1; US10404002B2; EP3369141A1; CN108352645A; KR102049188B1; EP3369141B1; CN108352645B; KR20180075588A

Abstract

Ein Isolierkörper (5) für einen Steckverbinder, mit mindestens einer in Umfangsrichtung offenen Aufnahme (10) für einen Kontakt (30), die einen Aufnahmeraum (12) für den Kontakt (30) über einen Winkelbereich (α) umgibt, der mehr als 180° und weniger als 300° beträgt, ist dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Umfangsrand (16) der Aufnahme (10) ein in radialer Richtung der Aufnahme (10) elastischer Führungssteg (20) vorgesehen ist, dessen Wandstärke am freien Ende größer ist als im Bereich der Anbindung an die Aufnahme (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen Isolierkörper für einen Steckverbinder, mit mindestens einer in Umfangsrichtung offenen Aufnahme für einen Kontakt, die einen Aufnahmeraum für den Kontakt über einen Winkelbereich umgibt, der mehr als 180° und weniger als 300° beträgt.
Eine solche einseitig offene Aufnahme bietet den Vorteil, dass sie elastisch ist, sodass ein Kontakt in sie eingeschoben werden kann, der dann dort zuverlässig gehalten ist. Nachteilig ist allerdings, dass es unter Umständen vorkommt, dass ein Kontakt beim Einsetzen leicht schräg eingeschoben wird, sodass er sich dann nicht in der gewünschten Position konzentrisch in der Aufnahme befindet, sondern schräg sitzt.
Es wäre grundsätzlich denkbar, zusätzliche Führungselemente im Bereich der Aufnahme vorzusehen, mit denen verhindert werden kann, dass der Kontakt falsch ausgerichtet in den Isolierkörper eingesetzt werden kann. Da allerdings in einem solchen Isolierkörper unter Umständen eine sehr hohe Anzahl von Kontakten eng nebeneinander angeordnet ist, ist der für solche Führungselemente zur Verfügung stehende Bauraum sehr eingeschränkt. Wenn Führungselemente verwendet werden, die aufgrund der Platzprobleme sehr filigran ausgeführt sind, besteht das Problem, dass sie im zur Herstellung des Isolierkörpers verwendeten Spritzgussverfahren nicht zuverlässig abgeformt werden können; zum zuverlässigen Abformen ist eine gewisse Mindestwandstärke notwendig, oder es müssen bei sehr kleinen Wandstärken sehr teure Spezialkunststoffe eingesetzt werden, die auch unter diesen Umständen zuverlässig verarbeitet werden können.
Die DE 196 09 625 A1 zeigt in 3 in Zusammenhang mit Spalte 6, Zeilen 2–47 einen Isolierkörper für einen Steckverbinder, mit offenen Aufnahmen 9 für einen Kontakt, die einen Aufnahmeraum über einen Winkelbereich von mehr als 180° und weniger als 300° umgibt.
Die US 2015/0093935 A1 zeigt in 2 in Zusammenhang mit Absatz 6 ebenfalls einen Isolierkörper für einen Steckverbinder, welcher Aufnahmen 8 für Kontaktelemente 4 besitzt. Hier ist in der Figur auch zu erkennen, dass durch die Formgebung des Isolierkörpers und die Anordnung der Aufnahmen die Wandstärke im Bereich der Anbindung an die Aufnahme geringer ist als am freien Ende.
Die US 2005/0176265 A1 zeigt in 6 in Zusammenhang mit Absatz 52 auch eine Aufnahme für Kontakte eines Steckverbinders. Hier sind jedoch keine Führungsstege an der Aufnahme zu erkennen, lediglich seitliche, nutförmige Öffnungen, um das Einführen der Kontakte zu vereinfachen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Isolierkörper der eingangs genannten Art dahin gehend weiterzubilden, dass die Montagesicherheit für die Kontakte mit geringem Aufwand erhöht ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Isolierkörper der eingangs genannten Art an mindestens einem Umfangsrand der Aufnahme ein in radialer Richtung der Aufnahme elastischer Führungssteg vorgesehen, dessen Wandstärke am freien Ende größer ist als im Bereich der Anbindung an die Aufnahme. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es bei einer speziellen Ausgestaltung der Führungsstege möglich ist, sie vergleichsweise filigran auszuführen, ohne dass bei der Herstellung des Isolierkörpers teure Spezialkunststoffe verwendet werden müssen. Erfindungsgemäß wurde herausgefunden, dass ein an seinem freien Ende verdickter Führungssteg zuverlässig in einem Spritzgussverfahren abgeformt werden kann, selbst wenn die Wandstärke des Führungsstegs in der Größenordnung von 0,4 bis 0,8 mm beträgt. Ein derart dünner Führungssteg kann auch bei beengten Platzverhältnissen vorgesehen werden. Der Führungssteg gewährleistet, dass der Kontakt beim Einschieben automatisch korrekt in die offene Aufnahme eintritt. Eine Fehlmontage ist dadurch verhindert.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Führungssteg an seinem freien Ende eine Wandstärke hat, die zwischen 20% und 70% größer ist als im Bereich der Anbindung an die Aufnahme. Diese Zunahme der Wandstärke gewährleistet, dass im Bereich des freien Endes des Führungsstegs genug Material vorhanden ist, damit dieser zuverlässig spritzgegossen werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei einander symmetrisch gegenüberliegende Führungsstege vorgesehen. Mit zwei Führungsstegen wird ein Kontakt, wenn er in den Isolierkörper eingesetzt wird, optimal in die Aufnahme geführt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die freien Enden der beiden Führungsstege einander in einem Abstand gegenüberliegen, der in der Größenordnung von 10% bis 40% des Durchmessers der Aufnahme beträgt. Hierdurch stellt sich dem Kontakt, wenn er in den Isolierkörper eingesetzt wird, die für ihn vorgesehene Aufnahme als nahezu geschlossen dar, wodurch das Risiko einer Fehlausrichtung verringert ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Führungssteg gekrümmt ist. Dies führt zu einer gleichmäßigen Anlage des Führungsstegs am Kontakt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die von der Aufnahme abgewandte Außenfläche des Führungsstegs konzentrisch zur Mittelachse der Aufnahme verläuft. Bei dieser Gestaltung der Außenfläche ergibt sich eine spritzgusstechnisch vorteilhafte Kontur des Führungsstegs.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die der Aufnahme zugewandte Innenfläche des Führungsstegs gekrümmt verläuft. Diese Gestaltung der Innenfläche gewährleistet, dass die Innenfläche großflächig, also ohne Punktkontakt, am eingesetzten Kontakt anliegt.
Eine (zumindest nahezu) vollflächige Berührung zwischen dem Kontakt und der Innenfläche des Führungsstegs ergibt sich, wenn der Krümmungsradius der Innenfläche des Führungsstegs im Wesentlichen dem Radius der Aufnahme entspricht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
1 in einer perspektivischen Ansicht einen Isolierkörper mit 15 Aufnahmen für Kontakte;
2 in einer schematischen, perspektivischen Ansicht eine Aufnahme für einen Kontakt;
3 die Aufnahme von 2 in einer Draufsicht;
4 in einer Draufsicht zwei Aufnahmen, wobei in eine der beiden Aufnahmen ein Kontakt eingesetzt ist; und
5 die beiden Aufnahmen von 4 in einer perspektivischen Ansicht.
In 1 ist ein Isolierkörper 5 für einen Steckverbinder gezeigt, der mit insgesamt 15 Aufnahmen 10 für (hier nicht dargestellte) Kontakt versehen ist.
Der Isolierkörper besteht aus spritzgegossenem Kunststoff.
In den 2 und 3 ist eine der Aufnahmen 10 im Detail gezeigt. Jede Aufnahme 10 umgibt einen Aufnahmeraum 12, in den ein Kontakt mit kreisrundem Querschnitt eingesetzt werden kann. Wie anhand der in 3 eingezeichneten Begrenzungslinien B zu sehen ist, umschließt die Aufnahme den Aufnahmeraum für einen Winkelbereich α, der merklich größer als 180° ist, jedoch weniger als 300° beträgt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt der Winkel α im Bereich von 210° bis 240°.
Die Innenfläche 14 der Aufnahme hat einen (zumindest nahezu) konstanten Krümmungsradius, wobei der Krümmungsradius im Wesentlichen dem Radius des im Aufnahmeraum 12 aufzunehmenden Kontakts entspricht. Tatsächlich hat der Aufnahmeraum 12 geringfügig kleinere Abmessungen als der Querschnitt des aufzunehmenden Kontakts, sodass der Kontakt die Aufnahme 10 geringfügig elastisch aufweitet, wenn er in den Aufnahmeraum 12 eingeschoben wird.
Ausgehend von den beiden Umfangsrändern 16 der Aufnahme 10, also dem Schnitt der Begrenzungsebenen B mit der Aufnahme, erstreckt sich hier jeweils eine Begrenzungsfläche 18. Bei der gezeigten Ausführungsform erstrecken sich die beiden Begrenzungsflächen 18 in derselben Ebene.
Ausgehend von jedem Umfangsrand (und auch jeder Begrenzungsfläche 18) ist jeweils ein Führungssteg 20 vorgesehen, der die Innenfläche 14 „verlängert”. Anders ausgedrückt: der Spalt S zwischen den einander gegenüberliegenden freien Enden der beiden Führungsstege 20 ist kleiner als der Abstand zwischen den beiden Umfangsrändern 16 der Aufnahme 10.
Wie insbesondere in 2 zusehen ist, ist die Höhe der Führungsstege 20, also ihre Erstreckung entlang der axialen Richtung des Aufnahmeraums 12, kleiner als die Höhe der Aufnahme 10. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Höhe der Führungsstege 20 etwas mehr als die halbe Höhe der Aufnahme 10.
Wie insbesondere in 3 zu sehen ist, sind die Führungsstege 20 so ausgeführt, dass ihre Wandstärke am freien Ende größer ist als im Bereich der Anbindung an die Aufnahme 10.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die in radialer Richtung gemessene Wandstärke W am freien Ende der Führungsstege 20 in der Größenordnung von 50% größer als die Wandstärke im Bereich des Übergangs zur Aufnahme 10, also im Bereich der Begrenzungsebene B.
Wie ebenfalls in 3 gut zu sehen ist, sind die Führungsstege 20 so ausgerichtet, dass ihre Innenfläche 22 innerhalb der kreiszylindrischen Kontur K liegt, die der Außenfläche eines in den Aufnahmeraum 12 eingesetzten Kontaktes entspricht.
Anhand der 4 und 5 wird nun die Funktion der Führungsstege erläutert.
In der jeweils rechten Darstellung in den 4 und 5 ist zu sehen, dass die Führungsstege 20 im Ausgangszustand, also wenn sich im Aufnahmeraum 12 der Aufnahme 10 kein Kontakt befindet, gegenüber einer kreiszylindrischen Kontur nach innen in den Aufnahmeraum 12 hineinragen. Wenn ein Kontakt 30 in den Aufnahmeraum 12 eingesetzt ist (siehe in den 4 und 5 die jeweils linke Darstellung), werden die Führungsstege 20 elastisch vom Kontakt nach außen verdrängt (siehe die Pfeile P in 4 links). Hierbei üben die Führungsstege 20 eine Reaktionskraft auf den Kontakt 30 aus, die diesen hin zur von den Führungsstegen 20 abgewandten Seite des Aufnahmeraums 12 beaufschlagt. Somit ist zuverlässig gewährleistet, dass der Kontakt 30 seinen Weg in den Aufnahmeraum 12 hinein findet, auch wenn die Aufnahme 10 den Kontakt nicht vollständig über 360° umschließt, sondern über einen großen Teil seines Umfangs offen ist.
Die maximale Wandstärke der Führungsstege 20 liegt in der Größenordnung von 0,4 bis 0,8 mm. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Wandstärke von 0,6 mm verwendet. Trotz dieser extrem geringen Wandstärke ermöglicht es die spezielle Form der Führungsstege 20 mit ihrem verdickten „Kopf” am freien Ende, zur Herstellung der Führungsstege 20 ein Spritzgussverfahren zu verwenden. Dies dürfte insbesondere darauf zurückzuführen sein, dass durch den engsten Querschnitt der Spritzgussform, also im Bereich der Anbindung des jeweiligen Führungsstegs an die Aufnahme 10, aufgrund des verdickten freien Endes des Führungsstegs 20 ausreichend Kunststoff strömt und es dort nicht zu einem vorzeitigen Erstarren des Kunststoffs kommt.

Claims

Isolierkörper (5) für einen Steckverbinder, mit mindestens einer in Umfangsrichtung offenen Aufnahme (10) für einen Kontakt (30), die einen Aufnahmeraum (12) für den Kontakt (30) über einen Winkelbereich (α) umgibt, der mehr als 180° und weniger als 300° beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Umfangsrand (16) der Aufnahme (10) ein in radialer Richtung der Aufnahme (10) elastischer Führungssteg (20) vorgesehen ist, dessen Wandstärke am freien Ende größer ist als im Bereich der Anbindung an die Aufnahme (10).
Isolierkörper (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungssteg (20) an seinem freien Ende eine Wandstärke hat, die zwischen 20% und 70% größer ist als im Bereich der Anbindung an die Aufnahme (10).
Isolierkörper (5) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander symmetrisch gegenüberliegende Führungsstege (20) vorgesehen sind.
Isolierkörper (5) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der beiden Führungsstege (20) einander in einem Abstand gegenüberliegen, der in der Größenordnung von 10% bis 40% des Durchmessers der Aufnahme beträgt.
Isolierkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungssteg (20) gekrümmt ist.
Isolierkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Aufnahme (10) abgewandte Außenfläche des Führungsstegs (20) konzentrisch zur Mittelachse der Aufnahme (10) verläuft.
Isolierkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Aufnahme (10) zugewandte Innenfläche (22) des Führungsstegs (20) gekrümmt verläuft.
Isolierkörper (5) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius der Innenfläche (22) des Führungsstegs (20) im Wesentlichen dem Radius der Aufnahme (10) entspricht.
Isolierkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungssteg (20) eine maximale Wandstärke in der Größenordnung von 0,4 mm bis 0,8 mm hat.
Isolierkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er aus spritzgegossenem Kunststoff besteht.