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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktkammer zur Aufnahme eines elektrischen Steckkontakts und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Kontaktkammer. Diese Kontaktkammer eignet sich insbesondere zum Einsatz in einem Sicherungshalter oder einem elektrischen Stromverteiler eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung auch einen elektrischen Stromverteiler für ein Fahrzeug mit einer solchen Kontaktkammer.
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Stand der Technik
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Kontaktkammern zur Aufnahme von elektrischen Steckkontakten sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt.
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Eine beispielhafte Kontaktkammer aus dem Stand der Technik ist in 1 dargestellt. So zeigt 1 die aus dem Stand der Technik bekannte Kontaktkammer 100 in einer Draufsicht. Die Kontaktkammer weist einen aus Kunststoff im Spritzgießverfahren gefertigten Grundkörper 110 auf, in dem ein (hier nicht dargestelltes) elektrisches Kontaktelement zur Kontaktierung eines in die Kontaktkammer einsteckbaren Steckkontakts anordbar ist. An einer Stirnwand 120 verfügt die Kontaktkammer 100 über eine Aufnahmeöffnung 130 zur Aufnahme des Steckkontakts. An der Aufnahmeöffnung 130 sind Abstütznuten 140 angeordnet, an denen sich das Kontaktelement abstützen kann. Rechtwinklig dazu ist eine Einführschräge 150 angeordnet, die den einsteckbaren Steckkontakt hin zu dem im Grundkörper angeordneten Kontaktelement führen soll, damit diese beim Zusammenstecken ineinandergreifen und eine elektrische Verbindung herstellen. Aus 1 geht jedoch hervor, dass es für die erste Einführschräge 150 kein Pendant gibt. Hier ist ein Kern 160 des zur Fertigung der Kontaktkammer 100 verwendeten Formwerkzeugs dargestellt, der eine Ausbildung der Aufnahmeöffnung 150 mit zwei sich gegenüberliegenden Einführschrägen 140 verhindert. Durch das Nichtausbilden der anderen Einführschräge 150 kann der Steckkontakt nicht zuverlässig hin zu dem Kontaktelement geführt werden, so dass der Steckkontakt falsch bzw. an der vorgesehenen Position vorbei gesteckt werden kann.
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Des Weiteren sind aus der
DE 102 44 946 B4 oder der
EP 1 612 893 A1 Kontaktkammern zur Aufnahme eines elektrischen Steckkontakts gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Diese weisen zudem Einführschrägen zum Führen des Steckkontakts auf.
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Schließlich ist aus der
EP 1 122 840 B1 ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktkammer zur Aufnahme eines elektrischen Steckkontakts bekannt. Das Ausformen erfolgt mit Hilfe eines Schiebers eines Formwerkzeugs, der an seinem vorderen Ende mit einer Keilfläche versehen ist, wobei der Schieber durch eine Seitenwand der Kontaktkammer geführt wird.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine Kontaktkammer zur Verfügung zu stellen, bei der ein Falschstecken eines Steckkontakts effektiv vermieden wird.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Kontaktkammer zur Aufnahme eines elektrischen Steckkontakts, wie etwa einem Kontaktfuß einer Stecksicherung oder ähnlichem, weist einen aus einem vorzugsweise elektrisch isolierenden Kunststoff gefertigten Grundkörper auf, der zum Beispiel im Wesentlichen quaderförmig ausgeformt sein kann. Der Grundkörper weist vorzugsweise zwei sich gegenüberliegende Stirnwände bzw. Stirnflächen und vier senkrecht dazu angeordnete Seitenwände bzw. Seitenflächen auf. Im Grundkörper ist ein elektrisches Kontaktelement zur Kontaktierung des aufzunehmenden Steckkontakts anordbar oder im (vor-)montierten Zustand angeordnet. Außerdem weist eine Stirnwand eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme des Steckkontakts auf. Das heißt, dass der Steckkontakt von der Stirnwand her in den Grundkörper eingeführt wird, wo er dann eine elektrische Verbindung zum darin befindlichen Kontaktelement herstellen kann.
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Erfindungsgemäß ist an der Aufnahmeöffnung zumindest ein Paar von, also insgesamt zwei, Einführschrägen zum Führen des Steckkontakts ausgebildet. Optional können auch ein Paar von ersten Einführschrägen sowie ein dazu rechtwinklig angeordnetes Paar von zweiten Einführschrägen ausgebildet sein, die insgesamt eine rechteckige Aufnahmeöffnung bilden. Die Einführschrägen weisen jeweils eine Fläche auf, die gegenüber der Stirnwand bzw. Stirnfläche um einen Neigungswinkel geneigt. Die Einführschrägen sind vorzugsweise so zueinander ausgerichtet, dass sie eine im Wesentlichen trichterförmige Aufnahmeöffnung schaffen, so dass der Steckkontakt dort zentriert und zu dem Kontaktelement hin sowie in dieses hinein zwangsgeführt wird. Darüber hinaus weist eine Seitenwand des Grundkörpers eine Formungsöffnung zum Ausformen wenigstens einer der Einführschrägen auf. Diese Formungsöffnung dient dem Formen, das heißt dem Ausformen und/oder Entformen, der einen oder sogar von beiden Einführschrägen. Unter Formungsöffnung kann in diesem Zusammenhang eine Durchgangsöffnung verstanden werden, die entweder durch das Ausformen der Einführschräge entsteht oder für das Ausformen vorgehalten wird.
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Die erfindungsgemäße Kontaktkammer bewirkt vorteilhafterweise, dass jede Einführschräge voll, das heißt mit einer bezogen auf die Stirnwand bzw. Stirnfläche geneigten Fläche in einem vorbestimmten Neigungswinkel, ausgebildet werden kann. Denn durch die seitlich durch die Formungsöffnung vorgenommene Ausformung der Einführschräge lassen sich beide sich gegenüberliegenden Einführschrägen gleichmäßig durch zum Beispiel einen Schieber eines Formwerkzeugs ausformen. Das bewirkt auch, dass weniger filigran gefertigte Kerne mit einem Durchmesser im Millimeter- oder sogar Zehntel-Millimeter-Bereich für das Formwerkzeug benötigt werden. Durch die voll ausgebildeten Einführschrägen und die dadurch bewirkte Führung sowie Zentrierung des Steckkontakts wird auch ein Falschstecken des Steckkontakts effektiv vermieden.
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In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einführschrägen zueinander komplementär sind. Insbesondere können die Einführschrägen spiegelsymmetrisch ausgebildet sein. Dadurch ist eine besonders gute Führung des Steckkontakts möglich, da sich eine gleichmäßig ausgeformte, im Wesentlichen trichterförmige Einführhilfe an der Aufnahmeöffnung ergibt.
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Es hat sich für die Fertigung der Kontaktkammer als vorteilhaft erwiesen, wenn die wenigstens eine Einführschräge durch einen über die Seitenwand zuführbaren oder zugeführten Schieber mit daran angeordnetem Kern eines Formwerkzeugs ausgeformt ist. Anders als im Stand der Technik werden daher kein oder zumindest weniger Kerne für das Formwerkzeug benötigt, wodurch sich die Fertigung vereinfachen und ggf. auch kostenmäßig verbessern lässt. Ein Brechen der filigranen Kerne ist beim massiv gestalteten Schieber mit integriertem Kern auszuschließen, so dass der Ausschuss verringert wird.
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Um das in dem Grundkörper primär verriegelbare Kontaktelement zusätzlich zu sichern, kann der Grundkörper an der Seitenwand eine angeformte Sekundärverriegelung für das Kontaktelement aufweisen. Die Sekundärverriegelung kann sich zum Beispiel von der Stirnwand mit der Aufnahmeöffnung gesehen an die Formungsöffnung anschließen und sich hin zu der gegenüberliegenden, weiteren Stirnwand erstrecken.
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Für eine einfache Montage des Kontaktelements in dem Grundköper ist es von Vorteil, wenn die Sekundärverriegelung als Rasthaken ausgebildet ist. Dieser kann dann zum Beispiel in eine Vertiefung, Nut, Schulter oder ähnliches des Kontaktelements eingreifen und es im Grundkörper sekundärverriegeln.
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Für eine möglichst einfache Fertigung mit einem konstruktiv einfachen Formwerkzeug, ist es zweckmäßig, wenn die Formungsöffnung zwischen der Stirnwand und der Sekundärverriegelung angeordnet ist. Damit ist die Formungsöffnung direkt benachbart zu der auszuformenden Einführschräge angeordnet.
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Die Kontaktkammer lässt sich besonders kostengünstig fertigen, wenn die Sekundärverriegelung durch dasselbe Formwerkzeug wie die wenigstens eine Einführschräge ausgebildet ist. Zum Beispiel kann ein Schieber des Formwerkzeugs dazu eingerichtet sein, sowohl die Sekundärverriegelung als auch die Einführschräge auszuformen. Hierfür kann der Schieber einen Abschnitt aufweisen, der als Kern funktioniert.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf einen elektrischen Stromverteiler für ein Fahrzeug. Dieser weist wenigstens eine Kontaktkammer in einer oder mehreren der vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten auf. Die Kontaktkammer dient darin zum Beispiel der Aufnahme eines Kontaktfußes einer Stecksicherung.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktkammer zur Aufnahme eines elektrischen Steckkontakts. Bei dem Verfahren sind insbesondere die folgenden Schritte vorgesehen:
- – Bereitstellen eines Formwerkzeugs zum Ausformen eines aus Kunststoff gefertigten Grundkörpers der Kontaktkammer. Das Formwerkzeug kann insbesondere ein herkömmliches Spritzgusswerkzeug mit einer oder mehreren Formen und ähnlichem zum Spritzgießen eines Kunststoffs sein.
- – Ausformen und/oder Entformen einer Sekundärverriegelung für ein in der Kontaktkammer bzw. in deren Grundkörper aufnehmbares elektrisches Kontaktelement an einer Seitenwand des Grundkörpers durch einen mechanischen Schieber des Formwerkzeugs. Die Bewegung des Schiebers kann vor, während oder nach dem Öffnen des Formwerkzeugs entweder mechanisch oder mittels Federn, Pneumatik- oder Hydraulikzylinder erfolgen. Die Sekundärverriegelung kann eine oder mehrere Hinterschneidungen aufweisen, die durch den Schieber ausgeformt bzw. entformt werden.
- – Ausformen und/oder Entformen von wenigstens einer Einführschräge zum Führen des Steckkontakts an einer Stirnwand des Grundkörpers durch einen an dem Schieber angeordneten Kern. Es wird also kein zum Schieber separater bzw. separat geführter Kern verwendet, sondern ein mit dem Schieber gemeinsam geführter Kern.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, durch ein und dasselbe massive Werkzeug sowohl die Einführschräge(n) als auch die Sekundärverriegelung auszuformen. Damit lässt sich vorteilhafterweise die Zahl benötigter Kerne für das Formwerkzeug reduzieren. Da es bei solchen Kernen aufgrund der filigranen Ausgestaltung leicht zu einem Kernbruch kommen kann, werden die Bereitstellungskosten für das Formwerkzeug und der gefertigte Ausschuss reduziert.
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Es hat sich für den Aufbau des Formwerkzeugs als vorteilhaft erwiesen, wenn der Kern von der auszuformenden Seitenwand her eingebracht wird.
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Für ein möglichst massives und robustes Formwerkzeug ist es vorteilhaft, wenn der Kern einstückig mit dem Schieber ausgebildet wird. Alternativ dazu, kann der Kern auch separat zum Schieber ausgebildet und daran befestigt sein.
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Es können auch mehrere Einführschrägen vorgesehen sein, nämlich ein Paar erster Einführschrägen und ein rechtwinklig dazu angeordnetes Paar zweiter Einführschrägen. Wenigstens eine davon wird durch den Kern des Schiebers ausgeformt.
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Für eine gute Zentrierung und Führung des Steckkontakts ist es vorteilhaft, wenn nach dem Ausformen der Kontaktkammer das Kontaktelement so darin angeordnet wird, dass es sich zumindest teilweise zwischen der Einführschräge und der Sekundärverriegelung erstreckt.
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Kurze Figurenbeschreibung
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Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
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1 in einer Draufsicht eine Kontaktkammer aus dem Stand der Technik, bei der ein Kern eines Formwerkzeugs eine vollständige Ausbildung einer Einführschräge verhindert,
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2 in einer perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäße Kontaktkammer mit vollständig ausgebildeten Einführschrägen,
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3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kontaktkammer mit vollständig ausgebildeten Einführschrägen, und
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4 eine Unteransicht einer erfindungsgemäßen Kontaktkammer.
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Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäße Kontaktkammer 1, die zur Aufnahme eines hier schematisch angedeuteten, elektrischen Steckkontakts 2 eingerichtet ist. Bei dem Steckkontakt 2 kann es sich zum Beispiel um einen Kontaktfuß einer elektrischen Stecksicherung handeln. Die Kontaktkammer 1 eignet sich unter anderen zum Einsatz in einem (nicht dargestellten) elektrischen Stromverteiler eines Fahrzeugs.
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Aus 2 geht hervor, dass die Kontaktkammer 1 einen hier im Spritzgießverfahren aus Kunststoff gefertigten sowie im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörper 3 aufweist. Dementsprechend verfügt der Grundkörper 3 über eine erste Stirnwand 4 und eine (nicht näher bezeichnete) zweite Stirnwand. Zwischen den Stirnwänden erstrecken sich vier Seitenwände, von denen hier die Seitenwand 5 näher bezeichnet ist. Die Stirnwand 4 weist eine Aufnahmeöffnung 6 auf, in die der Steckkontakt 2 einführbar bzw. einsteckbar ist. Um die Aufnahmeöffnung 6 herum ist an zwei sich gegenüberliegenden Seiten ein Paar erster Einführschrägen 7, 8 angeordnet. Die Einführschrägen 7, 8 dienen der Führung und Zentrierung des Steckkontakts 2 während des Einführens bzw. Einsteckens durch die Aufnahmeöffnung 6, um den Steckkontakt 2 zu einem elektrischen Kontaktelement 9 hinzuführen. Wie in 2 erkennbar, ist das Kontaktelement 9 in dem Grundkörper 3 als Gegenkontaktelement für den Steckkontakt 2 aufgenommen.
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An der Seitenwand 5 bzw. in einem Abschnitt davon ist eine Sekundärverriegelung 10 in Form eines Rasthakens zur zusätzlichen Verriegelung des Kontaktelements 9 an dem Grundkörper 3 ausgebildet. Das Kontaktelement 9 verriegelt primär über eine in dieses integrierte Primärverriegelung 11 (siehe 4) im Inneren des Grundkörpers 3 und wird dann zusätzlich durch eine Sekundärverriegelung 10 des Grundkörpers 3 verrastet. Diese Sekundärverriegelung 10 ist einstückig mit dem Grundkörper 3 im Spritzgießverfahren ausgebildet.
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Zwischen der Sekundärverriegelung 10 und der Stirnwand 4 weist der Grundkörper 3 auch eine Formungsöffnung 12 auf, die im Wesentlichen dem Ausformen bzw. Entformen der Einführschräge 8 dient. In 2 ist erkennbar, dass sich die Formungsöffnung 12 von der Sekundärverriegelung 10 bis knapp vor die Stirnwand 4 erstreckt.
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In 2 ist außerdem grob schematisch ein mechanischer Schieber 13 eines (nicht weiter dargestellten) Formwerkzeugs gezeigt, bei dem es sich hier um ein Spritzgießwerkzeug handelt. Der Schieber 13 erfüllt in dem Formwerkzeug eine Doppelfunktion, nämlich zum einen dient er der Ausformung der Sekundärverriegelung 10 und zum anderen der Ausformung der Einführschräge 8.
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Zum Ausformen der Sekundärverriegelung 10 verfügt der Schieber 13 in einem ersten Abschnitt 14 über eine Formgebung mit positiven und negativen Formen für in Bezug auf den Grundkörper 3 positive und negative Hinterschneidungen der Sekundärverriegelung 10. In einem zweiten Abschnitt 15 weist der Schieber 13 zusätzlich einen einstückig damit ausgebildeten Kern 16 zum Einbringen in den Grundkörper 3 auf, um damit die Einführschräge 8 auszuformen. Der Kern 16 ragt also während des Ausformens über eine Innenseite der Seitenwand 5 hinaus in den Grundkörper 3 hinein. Die Abmessung der Formungsöffnung 12 entspricht daher zumindest im Wesentlichen der Abmessung des Kerns 16. Vorteilhafterweise ist der Kern 16 integraler Bestandteil des ohnehin massiven Schiebers 13, so dass hier ein Kernbruch des Kerns 16 effektiv vermieden wird. Dieser Kern 16 ersetzt damit den separat bereitgestellten, filigran gefertigten Kern 160 aus dem Stand der Technik. Entgegen dem Stand der Technik wird der Kern nicht durch die Aufnahmeöffnung 6 bzw. aus deren Erstreckungsrichtung zugeführt, sondern senkrecht dazu aus seitlicher Richtung in Erstreckungsrichtung der Formungsöffnung 12.
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3 zeigt eine Draufsicht auf die Kontaktkammer 1. Hier ist das Kontaktelement 9 zu erkennen, in das der Steckkontakt 2 einzuführen bzw. einzustecken ist. Die Einführschrägen 7, 8 stellen eine Zwangsführung für den Steckkontakt 2 dar, so dass dieser in jedem Fall zentriert und beim Einstecken in den in das Kontaktelement 9 eingeführt wird. Das Kontaktelement 9 stützt sich mit zwei Schultern 17, 18 im Bereich der Aufnahmeöffnung 6 an zwei Stütznuten 19, 20 ab, die rechtwinklig zu den Einführschrägen 7, 8 angeordnet sind. Es ist erkennbar, dass die Aufnahmeöffnung 6 eine im Wesentlichen rechteckige Form hat, bei der die Einführschrägen 7, 8 die Schmalseiten ausbilden.
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In 4 ist eine Unteransicht der Kontaktkammer 1 gezeigt. Aus dieser geht hervor, dass durch die der Stirnwand 4 gegenüberliegende (nicht näher bezeichnete) Stirnwand eine (nicht gezeigte) elektrische Leitung zu dem Kontaktelement 9 hin führbar ist, um so das eine elektrische Verbindung zwischen dem Steckkontakt 2 und der elektrischen Leitung über das Kontaktelement 9 herzustellen. Außerdem ist die oben erwähnte Primärverriegelung 11 des Kontaktelements 9 andeutungsweise erkennbar.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Kontaktkammer 1 kann wie nachfolgend beschrieben ablaufen.
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Zunächst wird das Formwerkzeug zum Ausformen des Grundkörpers 3 der Kontaktkammer 1 bereitgestellt, wobei es sich in diesem Ausführungsbeispiel um ein Spritzgusswerkzeug für Kunststoff mit einer entsprechend ausgestalteten Form handelt. Das Formwerkzeug weist auch den Schieber 13 mit den beiden Abschnitten 14, 15 auf, mit denen dann die Sekundärverriegelung 10, die Formungsöffnung 12 und die Einführschräge 8 gemeinsam aus seitlicher Richtung, also von der Seitenwand 5 her, ausgeformt werden. Zum Entformen der Kontaktkammer 1 wird der Schieber wieder in seitlicher Richtung von dem Grundkörper 3 weg bewegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kontaktkammer
- 2
- Elektrischer Steckkontakt
- 3
- Grundkörper
- 4
- Stirnwand
- 5
- Seitenwand
- 6
- Aufnahmeöffnung
- 7
- Einführschräge
- 8
- Einführschräge
- 9
- Elektrisches Kontaktelement
- 10
- Sekundärverriegelung
- 11
- Primärverriegelung
- 12
- Formungsöffnung
- 13
- Schieber
- 14
- Erster Abschnitt
- 15
- Zweiter Abschnitt
- 16
- Kern
- 17
- Schulter
- 18
- Schulter
- 19
- Stütznut
- 20
- Stütznut
- 100
- Kontaktkammer (Stand der Technik)
- 110
- Grundkörper (Stand der Technik)
- 120
- Stirnwand (Stand der Technik)
- 130
- Aufnahmeöffnung (Stand der Technik)
- 140
- Abstütznut(en) (Stand der Technik)
- 150
- Einführschräge (Stand der Technik)
- 160
- Kern (Stand der Technik)
