DE4421612C2 - Eckstruktur eines Formteils aus Harz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Formteil aus Harz und insbesondere dessen Eckstruktur.

Grundsätzlich besteht bei einem Formteil aus Harz das Problem, daß dieses nach dem Formen schrumpft. Im Falle eines im wesentlichen C-förmigen elektrischen Steckverbinders mit einem Basisabschnitt und zwei Hebelabschnitten, die sich an beiden Enden des Basisabschnittes jeweils senkrecht zu diesem erstrecken, besteht beispielsweise die Möglichkeit, daß die Hebelabschnitte nach innen geneigt sind, so daß ein Abstand zwischen diesen kürzer ist als ein vorbestimmtes Maß. Demzufolge würde sich ein Problem ergeben, das darin besteht, daß der auf diese Weise geschrumpfte Steckverbinder verschiedene Funktionen nicht wahrnehmen kann, die als vollständiger elektrischer Steckverbinder benötigt werden. Es sei bemerkt, daß die Hebelabschnitte deswegen so geneigt sind, weil beide Hebelabschnitte aufgrund unterschiedlichen Schrumpfens nach innen gedrückt werden, um sich einander anzunähern. Wenn sich somit das Teil auf Zimmertemperatur abkühlt, variieren die Schrumpfungsraten innerhalb des Teiles, abhängig von der lokalen Dicke des Teils. Da bei dem oben erwähnten Steckverbinder die Dicke des Teils an den Ecken, an denen der jeweilige Hebelabschnitt mit dem Basisabschnitt verbunden ist, verglichen mit den übrigen Abschnitten, besonders groß ist, ist eine Schrumpfungsrate an der Innenseite jeder Ecke größer als die an der Außenseite derselben.

Um ein solches unterschiedliches Schrumpfen dazwischen zu verringern, wurde in dem US-Patent 4,430,370, das für die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 57- 201635 von Relevanz ist, ein Formteil aus Harz offenbart, das an jeder Ecke mit einer Nut versehen ist, um die Dicke eines Teils desselben zu verringern. Für den Fall, daß die Nuten jeweils an den Ecken des Teiles auf diese Weise vorgesehen sind, ist es jedoch nachteilig, daß die Festigkeit des Teils an den Ecken verringert ist.

Die EP 0 208 020 A2 beschreibt einen Flaschenkasten, dessen Eckstruktur doppelwandig ausgeführt ist. Hierdurch konnte die früher übliche Überstabilisierung des Griffrandes durch zu starke Profilausbildung aufgegeben werden. Die doppelwandige Ausführung der Eckstrukturen dient dazu, eine Materialabreicherung bei gleichzeitiger Gewährleistung voller statischer Funktionen zu erzielen.

Das deutsche Gebrauchsmuster 90 12 351 beschreibt einen Transportbehälter aus Kunststoff, dessen Eckholme eine Aussparung an der Ecke besitzen, die zwischen zwei Wandabschnitten liegt. Eine unterschiedliche oder sogar gezielt unterschiedliche Ausbildung der Wandstärken der außen bzw. innen in bezug auf die Ecke verlaufenden Wandabschnitte liegt nicht vor.

Die deutsche Offenlegungsschrift 40 39 058 A1 beschreibt einen Flaschenkasten aus Kunststoff, bei dem Einlegeteile in der Spritzform dazu dienen, es ohne Nachteil für schonende Abkühlung zu ermöglichen, an dem Transportbehälter in unterschiedlichen Breiten unterschiedliche Querschnitte in Form unterschiedlicher Querschnittswandstärken vorzusehen. Ausgehend von dem Grundprinzip, daß an allen Bereichen des Flaschenkastens etwa übereinstimmende Wandstärken vorhanden sein sollten, damit gleichmäßige deutliche Erstarrungszeiten resultieren und Einfallstellen am Flaschenkasten möglichst vermieden werden, beschreibt die DE 40 39 058 A1 einen Transportbehälter, bei dem bereichsweise unterschiedliche Querschnitte verwirklicht werden können und trotzdem keine Schwierigkeiten hinsichtlich Abkühlung und resultierender Strumpfspannungen auftreten.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Eckstruktur eines Formteils aus Harz zu schaffen, bei dem die Neigung der Hebelabschnitte nach innen, die sich aus dem oben erwähnten unterschiedlichen Schrumpfen ergibt, reduziert ist, während die Festigkeit des Teils an den Ecken ausreichend beibehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Eckstruktur eines Formteils aus Harz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der vorliegenden Erfindung wird hinsichtlich der Dicke zwischen dem äußeren Abschnitt und dem inneren Abschnitt die Schrumpfungsrate des äußeren Abschnittes größer als die des inneren Abschnittes. Folglich wird beim Abkühlen nach dem Formen der Hebelabschnitt aufgrund der vergrößerten Schrumpfungsrate des äußeren Abschnittes nach außen gezogen, so daß eine Tendenz des Hebelabschnittes sich nach innen zu neigen durch Kompensation der äußeren Schrumpfung mit der inneren Schrumpfung verringert werden kann. Ferner dient der innere Abschnitt als Verstärkungsrippe an der Ecke, wodurch die Verringerung der Festigkeit, die durch Vorsehen der Aussparung verursacht wird, unterdrückt werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Ausschnitt durch eine Bodenfläche festgelegt, um eine Kammerstruktur zu schaffen. Aufgrund der Struktur kann vermieden werden, daß sich die Festigkeit der Ecke verringert.

Bei einer Form der vorliegenden Eckstruktur wird die Aussparung derart geformt, daß das Harzmaterial teilweise entlang einer Richtung ausgeschabt wird, die senkrecht zu der Richtung verläuft, in welcher der Hebelabschnitt vorsteht.

Bei einer weiteren Form der vorliegenden Eckstruktur ist die Aussparung derart gebildet, daß das Harzmaterial des Teils teilweise entlang einer Richtung ausgeschabt ist, in welcher der Hebelabschnitt vorsteht.

Diese und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen genau hervorgehen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders mit einer geringen Einsteckkraft mit einer Eckstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Steckverbinder von Fig. 1;

Fig. 3 ein Diagramm, in welchem die Neigung des Steckverbinders von Fig. 1 mit einem Steckverbinder ohne Aussparung verglichen wird;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders mit einer geringen Einsteckkraft mit einer Eckstruktur gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Aufsicht auf den Steckverbinder von Fig. 4;

Fig. 6 ein Diagramm, in dem die Neigung des Steckverbinders von Fig. 4 mit der eines Steckverbinders ohne Aussparung verglichen wird; und

Fig. 7A eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders ohne Aussparung verglichen zu dem Steckverbinder von Fig. 1; und Fig. 7B eine perspektivische Ansicht eines weiteren Steckverbinders ohne Aussparung verglichen mit dem Steckverbinder von Fig. 4.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Steckverbinder 10 mit einer geringen Einsteckkraft und einer Eckstruktur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht der Steckverbinder 10 aus einem Hebel 13 mit einem Basisabschnitt 5 und zwei Hebelabschnitten 7 und 9, die mit beiden Enden des Basisabschnittes 5 verbunden sind. Der Hebel 13 ist an beiden Ecken 11 mit Aussparungen 15 versehen. Jede Aussparung 15 ist derart ausgebildet, daß sie eine Kammer vorbestimmter Tiefe bildet.

Wie aus Fig. 2 klar zu erkennen ist, hat jede Aussparung 15 ihre größte Breite (oder die breiteste Querschnittsfläche) an einer Position, an welcher der Basisabschnitt 5 mit dem Hebelabschnitt 7 oder 9 verbunden ist. Jede Aussparung 15 ist derart geformt, daß sich die Breite mit Annäherung an den Basisabschnitt 5 und den Hebelabschnitt 7 oder 9 allmählich verringert, wodurch die Aussparung 15 einen im wesentlichen halbmondförmigen Querschnitt besitzt. Ferner ist eine Dicke L1 eines Abschnitts 17, der außerhalb der Aussparung 15 angeordnet ist, größer, als eine Dicke L2 eines weiteren Abschnitts 19, der innerhalb der Aussparung 15 angeordnet ist. Es sei bemerkt, daß in dieser Beschreibung der Abschnitt 17 als "der äußere Abschnitt 17" bezeichnet wird, während der Abschnitt 19 als "der innere Abschnitt 19" bezeichnet wird. In Richtung ihrer Tiefe ist die Aussparung 15 durch eine Bodenfläche 16 festgelegt, um eine vorbestimmte Tiefe zu besitzen.

Mit der oben beschriebenen Anordnung ist im Falle des Abkühlens des Steckverbinders 10 nach dem Formen des Hebels 13 das Schrumpfen des äußeren Abschnitts 17 größer als das des inneren Abschnittes 19, so daß die Hebelabschnitte 7 und 9 nach außen und somit voneinander weggezogen werden. Demzufolge kann sogar, wenn die durch das Schrumpfen des inneren Abschnittes 19 verursachte nach innen gerichtete Kraft auf den Hebelabschnitt 7 und 9 ausgeübt wird, einen Betrag der nach innen gerichteten Neigung durch Aufhebung der nach außen gerichteten Kraft mit der auf die Hebelabschnitte 7 und 9 nach innen gerichtete Kraft verringert werden.

Fig. 3 zeigt ein Ergebnis des Formtestes, um den oben beschriebenen Steckverbinder 10 mit den Aussparungen 15 mit einem in Fig. 7A gezeigten Steckverbinder ohne Aussparungen zu vergleichen. Das Ergebnis ist, daß der erstere eine Neigung von 0.25 mm zeigt, während der letztere eine Neigung von 1.83 mm besitzt. Es sei festgestellt, daß bei dem Formtest der Hebel 13 aus Polybuthelenterephtalat hergestellt wurde und das Formen unter den folgenden Bedingungen durchgeführt wurde.
Temperatur des Zylinders: 250°C
Temperatur der Form: 25°C
Formmaschine: 40 Tonnen Type (hergestellt von Nissei Co., Ltd.)

Das Ergebnis des Testes macht klar, daß der vorliegende Steckverbinder 10 mit den Aussparungen 15 eine starke Verringerung der nach innen gerichteten Neigung der Hebelabschnitte 7 und 9, verglichen mit dem Steckverbinder ohne Aussparung, erreicht hat.

Gemäß der Erfindung wirkt jeder Innenabschnitt 19 als Verstärkungsrippe an jeder Ecke 11, wodurch die Verringerung der Festigkeit, die durch Vorsehen der Aussparung 15 verursacht wird, unterdrückt werden kann. Da ferner die jeweilige Aussparung 15 durch die Bodenfläche 16 derart festgelegt ist, daß sie eine kammerartige Anordnung bildet, wird verhindert, daß sich die Festigkeit in der Ecke 11 stark verringert.

Demzufolge ist es unter Beibehaltung der Festigkeit an der Ecke des Teils möglich, die nach innen gerichtete Neigung der Hebelabschnitte (Seitenwände) zu verringern, die durch das unterschiedliche Schrumpfen verursacht wird, verglichen mit dem Steckverbinder ohne Aussparung.

Fig. 4 zeigt einen Steckverbinder 20 mit einer Eckstruktur gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Obwohl die Aussparungen 15 in der vorherigen Ausführungsform derart ausgebildet sind, daß Harzmaterial teilweise entlang einer Richtung ausgeschabt wird, die senkrecht zu der Richtung verläuft, in welcher die Hebelabschnitte 7 und 9 vorstehen, besitzt ein Hebel 21 in Fig. 4 zwei Aussparungen 23, die an der Innenfläche des Basisabschnitts 5 entlang der Richtungen ausgebildet sind, in denen die Hebelabschnitte 7 und 9 jeweils vorstehen. Auch in diesem Fall ist die Dicke eines Abschnittes 25 außerhalb jeder Aussparung 23, die sich oberhalb der Aussparung 23 in Fig. 4 befindet, größer als die Dicke eines Abschnittes 27 innerhalb jeder Aussparung 23, die sich unterhalb der jeweiligen Aussparung 23 in der Figur befindet. Darüber hinaus durchdringt jede Aussparung 23 nicht den Basisabschnitt 5, sondern ist durch eine Bodenfläche 16 festgelegt, um eine vorbestimmte Tiefe zu besitzen.

Wenn der Steckverbinder 20 mit der oben beschriebenen Anordnung nach dem Formen abgekühlt wird, kann die Tendenz der Hebelabschnitte 7 und 9, sich nach innen zu neigen, verringert werden, da diese nach außen gezogen werden, so daß sie voneinander wegbewegt werden, und zwar durch die Kraft, die durch das unterschiedliche Schrumpfen zwischen dem äußeren Abschnitt 25 und dem inneren Abschnitt 27 entsteht.

Fig. 6 zeigt als Ergebnis des Formtestes einen Vergleich des Steckverbinders 20 mit den Aussparungen 23 mit einem Steckverbinder ohne diese Aussparungen wie in Fig. 7B gezeigt. In der Tabelle besitzt der erstere eine Neigung von 0.14 mm, während letztere eine Neigung von 1.64 mm besitzt. Als Ergebnis sei festgestellt, daß der mit den Aussparungen 23 versehene Steckverbinder einen starke Verringerung der nach innen gerichteten Neigung der Hebelabschnitte 7 und 9 verglichen mit dem Steckverbinder ohne Aussparungen besitzt. Da ferner die jeweilige Aussparung 23 durch die Bodenfläche 16 festgelegt ist um eine kammerartige Anordnung zu bilden, ist gewährleistet, daß die Festigkeit der Ecke 11 sich nicht stark verringert.

Bei beiden oben beschriebenen Ausführungsformen ist eine Verringerung der nach innen gerichteten Neigung eines Hebelabschnittes eines Steckverbinders beim Abkühlen möglich, da eine Aussparung an einer Ecke eines Steckverbinders derart vorgesehen ist, daß eine Dicke eines Abschnitts außerhalb jeder Aussparung größer ist als die Dicke des anderen Abschnitts innerhalb derselben, wobei die Festigkeit der Ecke selbst beibehalten wird.

Es sei festgestellt, daß die in obiger Beschreibung bevorzugte Ausführungsform lediglich rein beispielhaft erfolgt ist und daß eine Vielzahl von Veränderungen und Modifikationen durchgeführt werden können ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (4)

1. Eckstruktur eines Formteils aus Harz, insbesondere für einen elektrischen Steckverbinder, umfassend:
einen Basisabschnitt (5); und
mindestens einen Hebelabschnitt (7, 9), der einstückig mit dem Basisabschnitt ausgebildet ist und sich von einem Ende des Basisabschnittes in einer Richtung erstreckt, welche die Richtung der Erstreckung des Basisabschnittes (5) schneidet, wobei jeweils eine Ecke in dem Bereich ausgebildet ist, in dem der Basisabschnitt (5) mit mindestens einem der Hebelabschnitte (7, 9) verbunden ist; wobei
das Formteil eine Aussparung (15), die zwischen zwei Wandabschnitten (17, 19) liegt, an der Ecke besitzt,
einem ersten, inneren Wandabschnitt (19), welcher der Innenseite der Ecke zugewandt ist und
einem zweiten, äußeren Wandabschnitt (17), welcher der Außenseite der Ecke zugewandt ist und
die Dicke des zweiten, äußeren Wandabschnittes (17) größer als die Dicke des ersten, inneren Wandabschnittes (19) ist.

2. Eckstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (15) durch eine Bodenfläche (16) festgelegt ist, um dadurch eine Kammerstruktur zu schaffen.

3. Eckstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kammerartige Aussparung (15) in einer Richtung geöffnet ist, die senkrecht zur Richtung der Erstreckung des Basisabschnittes (5) und senkrecht zur Richtung der Erstreckung des einstückig mit dem Basisabschnitt ausgebildeten Hebelabschnittes (7, 9) verläuft.

4. Eckstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (15) derart geformt ist, daß sie einen im wesentlichen halbmondfömigen Querschnitt besitzt.