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Technisches
Feld
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein einsatzgeformtes Teil,
welches mit einem elektrischen Leiter darin ausgestattet ist, und
ein Verfahren zur Herstellung eines solchen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein
früherer
einsatzgeformter Gegenstand dieser Art ist beschrieben in der japanischen
Patentschrift Tokkaihei 7-127090, entsprechend
EP 0 653 278 , und illustriert in
15 der
beiliegenden Zeichnungen. Ein Verbinderblock
1 ist ein
einsatzgeformter Gegenstand und weist ein Verdrahtungsglied
3 auf,
hergestellt aus einem elektrisch leitfähigen Metallstreifen, welcher
einen Flachstecker-Verbinder
4 an einem Ende aufweist.
Das Verdrahtungsglied
3 ist lokalisiert im Inneren eines
Gehäuses
2,
gefertigt aus Kunstharz.
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Jedoch,
da das Verdrahtungsglied 3 ein flaches, streifenartiges
Objekt ist, kann es nicht ohne weiteres in einer von der Dicke-Richtung
der Platte unterschiedliche Richtung gebogen bzw. abgeknickt werden.
Aus diesem Grund entsteht ein Problem insofern als der Freiheitsgrad
für das
Design im Bezug auf die gebogene Form des Verdrahtungsglieds 3 beschränkt ist.
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des obigen Problems
entwickelt und stellt einen einsatzgeformten Gegenstand und dessen
Fertigungsprozeß vor,
wobei der Freiheitsgrad für
das Design im Bezug auf die gebogene Form des Verdrahtungsglieds
größer ist,
und der Biegevorgang relativ
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Entsprechend
der Erfindung wird ein einsatzgeformtes Teil bereitgestellt, welches
einen eingekapselten elektrischen Leiter aufweist, wobei der Leiter
länglich
ist und ein hervorstehendes Ende aufweist, welches einen elektrischen
Anschluß bildet, wobei
der Leiter rund im Querschnitt ist, in zueinander senkrecht stehenden
Ebenen gebogen bzw. abgewinkelt ist und ein Ende aufweist, welches
in Form eines Flachsteckers ausgebildet ist, um das hervorstehende
Ende zu bilden.
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Ein
runder Leiter ist besonders geeignet für das Biegen bzw. Abwinkeln
in mehreren Ebenen, und weist Enden auf, welche geeignet sind in
flachsteckerartige Anschlüsse
geformt zu werden für
das Verbinden zu anderen elektrischen Komponenten. Der flachsteckerartige
Verbinder ist vorzugsweise gebildet durch Pressen bzw. Stanzen,
nachdem der Leiter in die gewünschte
Form gebogen worden ist; auf diese Weise muß die genaue Orientierung des Flachsteckers
nicht vor dem Biegen festgelegt bzw. bestimmt werden. Dies ist besonders
vorteilhaft, wenn Flachstecker an beiden Enden des Leiters zu formen
sind. Der integrale Flachstecker vermeidet außerdem die Kosten und Mühen, einen
separaten elektrischen Anschluß anzubringen.
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Vorzugsweise
weist das Basis-Formstück
einen vordefinierten Pfad für
den Leiter auf, und in der bevorzugten Ausführung sind mehrere Schnapp-Pass-Klemmen vorgesehen,
um den Leiter in Position zu halten während der Leiter eingekapselt wird.
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Mehrere
Leiter mit im Wesentlichen parallelen Pfaden können Seite an Seite vorgesehen
werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Weitere
Eigenschaften der Erfindung werden ersichtlich in der folgenden
Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungen, welche nur als Beispiel
in den beiliegenden Zeichnungen vorgestellt werden, wobei
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1 eine
diagonale Ansicht eines einsatzgeformten Gegenstands der ersten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung ist.
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2 eine
diagonale Ansicht eines ersten einsatzgeformten Gegenstands und
eines Verdrahtungsglieds ist.
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3 eine
ebene Teil-Ausschnitt-Ansicht des ersten einsatzgeformten Gegenstands
ist, eine Halterinne bzw. -nut bzw. -rille zeigend.
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4 eine
Querschnitts-Ansicht eines Armglieds ist, zeigend die Form der Halterinne
bzw. -nut bzw. -rille.
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5 eine
Querschnitts-Ansicht des Verdrahtungsglieds in einem eingelegten
Zustand in der Halterinne bzw. -nut bzw. -rille ist.
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6 eine
laterale Querschnitts-Ansicht des Armglieds eines Gehäuses ist.
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7 eine
diagonale Ansicht eines den Arm tragenden Vorsprungs ist.
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8 eine
ebene Ansicht des den Arm tragenden Vorsprungs ist.
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9 eine
diagonale Ansicht des den Arm tragenden Vorsprungs ist.
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10 ein
frontaler Querschnitt durch den den Arm tragenden Vorsprung ist.
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11 eine
diagonale Ansicht ist, welche den gebogenen bzw.
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abgewinkelten
Abschnitt des Verdrahtungsglieds zeigt.
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12 eine
diagonale Ansicht ist, welche einen Abschnitt des Verdrahtungsglieds
zeigt.
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13 eine
diagonale Ansicht ist, die den einsatzgeformten Gegenstand der zweiten
Ausführungsform
zeigt.
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14 eine
Querschnitts-Ansicht einer Stütze
bzw. Turms der zweiten Ausführungsform
ist.
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15 eine
diagonale Ansicht ist, welche einen einsatzgeformten Gegenstand
des Standes der Technik zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist im folgenden mit Hilfe der 1 bis 12 beschrieben.
Ein einsatzgeformter Gegenstand der vorliegenden Ausführungsform
ist, zum Beispiel, eine Zahnriemenabdeckung für den Anschluß an den
Motor eines Autos. Dies ist in seiner Gesamtheit in 1 dargestellt.
Die Zahnriemenabdeckung weist ein Verdrahtungsglied 20 (siehe 2)
auf, hergestellt aus elektrisch leitfähigem Metall und lokalisiert
im Inneren eines geformten bzw. gegossenen Gehäuses 10 aus Kunstharz.
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Wie
gezeigt in 1, umfaßt das Gehäuse 10 ein Hauptglied 11,
welches die Form einer flachen Platte aufweist, und ein Paar Umfangs-Wände 12, welche
in Richtung auf die Anschlußfläche bzw.
-seite des Motors von den Rändern
bzw. Kanten des Hauptglieds 11 hervorragen. Der Zahnriemen
ist durch diese Umfangs-Wände 12 bedeckt
und geschützt.
Das Hauptglied 11 weist eine Stütze bzw. Säule bzw. Turm 13 auf,
welche sich zum Motor hin erstreckt, wobei an dem vorderen Ende
der Säule 13 ein
abdeckungs- bzw. kappenförmiges
erstes Verbinderglied 14 ausgebildet ist. Die äußere Seitenfläche bzw.
Seite einer Umfangs-Wand 12 weist ein schematisch L-geformtes
Armglied 15 auf, welches sich davon erstreckt, wobei das
vordere Ende hiervon ein abdeckungs- bzw. kappenförmiges zweites
Verbinderglied 16 aufweist.
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Wie
in 2 gezeigt, ist das Verdrahtungsglied 20 aus
drei elektrisch leitfähigen
Metalldrähten bzw.
-kabeln ausgebildet, welche abgewinkelt bzw. gebogen sind während sie
einen kontaktfreien Zustand behalten, wobei die Drähte runde
Querschnitte aufweisen. Beide Enden des Verdrahtungsglieds weisen
Kontaktglieder in Flachstecker-Form 21 auf, ausgebildet
durch Pressen bzw. Stanzen, welche sich in einem freigelegten Zustand
in den Verbindergliedern 14 und 16 befinden (siehe 1).
Das Verdrahtungsglied 20 ist auf eine Art gebogen, die
den im Gehäuse 10 vorgesehenen
Halterinnen bzw. -nuten bzw. -rillen für elektrische Verdrahtung 33, 36, 37 und 38 entspricht.
Seine Form ist weiter unten im Detail beschrieben, gemeinsam mit
der Form des Gehäuses 10.
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Betreffend
der Gestalt des Formstücks
bzw. der Schablone umfaßt
das Gehäuse 10 einen
ersten geformten Gegenstand bzw. Teil, teilweise in 2 gezeigt,
an welchen das Verdrahtungsglied 20 angebracht bzw. befestigt
wird, bevor der verbleibende Teil geformt bzw. gegossen wird, wie
mit dem fertiggestellten Gehäuse 10 in 1 gezeigt.
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Wie
durch den Vergleich von 1 und 2 deutlich
wird, bildet das erste Formstück 30 den
Hauptteil des Gehäuses 10,
mit einer Form, welche den oberen Abschnitt ausschließt, unter
welchem das Verdrahtungsglied 20 angeordnet ist, wie in 2 gezeigt.
Spezifisch umfaßt
das erste Formstück 30 das
Hauptglied 11, die Umfangs-Wände 12 des Gehäuses 10,
und die Seitenabschnitte der unteren Fläche bzw. Seite der Armglieder 15.
Die Umfangs-Wände
weisen ausgeschnittene Glieder 17 auf, welche in Positionen
entsprechend den Armgliedern 15 ausgebildet sind, wobei
der Abschnitt des Hauptglieds 11 am vorderen Ende des Armglieds 15 als
eine einzelne planare Fläche über die
ausgeschnittenen Glieder 17 angeschlossen bzw. verbunden
ist. Weiterhin weist der erste geformte Gegenstand 30 Stützen- bzw.
Turm- bzw. Säulen-haltende Vorsprünge 31 auf,
um die Endabschnitte des Verdrahtungsglieds 20 zu halten
bzw. zu tragen, und Arm-haltende
Ausbuchtungen bzw. Fortsätze 32, ausgebildet
an Abschnitten, entsprechend jeweils der Säule 13 und dem Ende
des Arms. Drei Halterinnen bzw. -nuten bzw. -rillen 33 folgen
einem gebogenen bzw. abgewinkelten Pfad, um parallel zueinander zu
sein zwischen den haltenden Ausbuchtungen 31 und 32,
wobei die Halterinnen 33 zum Halten bzw. Tragen des Verdrahtungsglieds 20 dienen.
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Wie
in 3 gezeigt, sind drei Halterinnen 33 ausgerichtet
entlang der Richtung der Breite des Armglieds 15 und erstrecken
sich entlang seiner Länge.
Diese setzen sich fort vom Basis-Endglied des Armglieds 15 bis
zur Nähe
des Säule-haltenden Vorsprungs 31.
Die Halterinne 33 schließt sich an die Säule 13 an
durch leichtes Biegen, wie gezeigt, um den Wulst bzw. Vorsprung 34 zu
umgehen, der zum Anschluß des
Zahnriemens an den Motor dient. Weiterhin, wie in 4 und 5 veranschaulicht,
hat die Halterinne eine konkave Form im Querschnitt, deren offene
Enden Vorsprünge 35 bilden,
welche zueinander gerichtet sind in eine Richtung, um die Öffnung zu
verschmälern.
Der Zwischenraum zwischen den Vorsprüngen 35 ist ein wenig
kleiner als der Durchmesser der einzelnen Drähte des Verdrahtungsglieds 20,
wobei diese Drähte
in die jeweilige Halterinne durch Einpressen bzw. Kraft-Passen gesichert
werden. Weiterhin, wie in 3 gezeigt,
sind die Vorsprünge 35 nur
an bestimmten Orten der Halterinne 33 ausgebildet und fixieren
somit intermittent das Verdrahtungsglied 20.
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Drei
aufrechte Rinnen bzw. Nuten bzw. Rillen 36 sind ausgebildet
innerhalb des die Säule
haltenden Vorsprungs 31 (siehe 3). Die
Rinnen 36 erheben sich von den Halterinnen 33,
wobei die Seiten zu den Halterinnen 33 offen sind. Weiterhin,
wenn das Verdrahtungsglied an den ersten geformten Gegenstand 30 von
oberhalb der Säule 13 angebracht wird,
werden die horizontalen Abschnitte (siehe 20A in 2)
in den Halterinnen 33 untergebracht bzw. aufgenommen durch
die offenen Abschnitte der aufrechten Rinnen 36, wobei
die aufrechten Abschnitte (20B in 2) auf diese
Weise ebenso in den Rinnen 36 untergebracht bzw. aufgenommen
werden.
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Wie
in der vergrößerten Darstellung
in 7 gezeigt, ist der den Arm stützende Vorsprung 32 mit Halterinnen 37 und
einem Zwischenraum 38 versehen. Diese dienen, um in einer
ausgerichteten, aufrechten Weise die drei Drähte des Verdrahtungsglieds 20 zu
stützen
bzw. zu tragen, welche in einer lateral ausgerichteten Weise innerhalb
des zentralen Abschnitts des Armglieds 15 lokalisiert sind.
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Als
nächstes
wird die Form des gebogenen Gliedes (22 in 2)
des Verdrahtungsglieds 20 beschrieben. Das gebogene Glied 22 ist
in vergrößerter Weise
in 11 dargestellt. Wie in 9 gezeigt,
ist das Verdrahtungsglied 20C, abgebildet in 11 in der
zentralen Position, angeordnet, um in der aufrechten Ebene gekröpft zu werden.
Im Gegensatz dazu ist das Verdrahtungsglied 20R, welches
sich auf der rechten Seite in 11 befindet,
angeordnet am untersten Ende (siehe 9) und wird
lateral gekröpft.
Das Verdrahtungsglied 20L, befindlich zur Linken in 11 ist
in der höchsten
Position gelegen (siehe 9) und, wie im Detail in 12 gezeigt,
ist seine Höhe
bestimmt durch eine aufrechte Kröpfung 20L1 und
eine laterale Kröpfung 20L2.
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Weiterhin,
wie gezeigt in 10, erstrecken sich die Halterinnen 37 in
einer parallelen Weise auf unterschiedlichen Höhen, um die oberen Enden der Verdrahtungsglieder 20C, 20R und 20L zu
halten bzw. zu tragen. Wie in 7 bis 9 gezeigt,
ist der Zwischenraum 38 zentral ausgebildet im Bezug auf die
drei Halterinnen 37, und erstreckt sich entlang deren Längsrichtung.
Zusätzlich
verbindet er sich mit beiden Halterinnen 37 und 38 entlang
deren Querrichtung. Die Drähte
des Verdrahtungsglieds 20, welche unterschiedliche Höhen aufweisen,
sind so ausgerichtet, um zur Mitte hin gesammelt zu sein.
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Als
nächstes
wird der Vorgang des Formens bzw. Gießens des Gehäuses der
vorliegenden Ausführungsform
erklärt.
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(1) Herstellungsmethode
für das
Verdrahtungsglied
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Ein
Draht, hergestellt aus einem querschnittsmäßig runden, elektrisch leitfähigen Material wird
in drei Stücke
von spezifizierter Länge
geschnitten. Danach werden die drei Drahtstücke mittels eines Werkzeugs
bzw. Schablone bzw. Spannvorrichtung (nicht gezeigt) in die gewünschte Form
gebracht bzw. gebogen.
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Sobald
die Drähte
in dem Werkzeug bzw. Schablone bzw. Spannvorrichtung befestigt sind, werden
beide Enden der Drähte
zu einem vorbestimmten Grad gepresst, und die Ränder der gepressten Enden abgetrennt
und somit zu der gewünschten
Flachsteckerform ausgebildet. Auf diese Weise werden die Kontaktglieder 21 beider
Enden des Verdrahtungsglieds 20 ausgebildet.
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Nachdem
die Drähte,
welche zum Bilden des Verdrahtungsglieds 20 benutzt werden,
eine querschnittsmäßig runde
Form aufweisen, kann das Verdrahtungsglied 20 frei gebogen
werden, und es gibt z.B. keine Limitierung der Richtung, wie z.B.
beim Biegen einer flachen Stromschiene. Dementsprechend ist die
Freiheit im Design verbessert, da es keine Einschränkung der
Biegungsrichtung gibt. Vielmehr, wenn die Verdrahtung in die Schablone
eingesetzt wird, gibt es keine Einschränkung in der Richtung, in die
sie gerichtet ist, was den Arbeitsvorgang erleichtert.
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Die
Arbeitsvorgänge
des Ausbildens der Flachsteckerform am Ende des Verdrahtungsglieds wird
durchgeführt
nach dem Biegevorgang des Verdrahtungsglieds; dementsprechend ist
die Richtung, in welche das Kontaktglied 21 gerichtet ist
und seine Position nicht ungünstig
beeinflußt
durch die Richtung des Biegens des Drahtes und dessen Biegung. Auf
diese Weise wird die Freiheit im Design erneut verbessert, und die
Genauigkeit des Ausbildens des Kontaktglieds 21 ist gesichert,
wobei diese Genauigkeit notwendig ist für eine zuverlässige Verbindung.
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Außerdem,
dadurch daß das
Kontaktglied 21 ausgebildet wird durch das Ausbilden des
Endes des Verdrahtungsglieds in eine Flachsteckerform, existiert
kein Bedarf, ein externes flachsteckerförmiges Glied an das Verdrahtungsglied
anzubringen, wodurch die Produktionskosten verringert sind.
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(2) Der Vorgang des Anbringens
bzw. Befestigens des Verdrahtungsglieds an das erste Formstück
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Das
Verdrahtungsglied 20 wird angebracht bzw. befestigt an
den vorgeformten ersten geformten Gegenstand 30. Das Anbringen
wird ausgeführt
indem das Verdrahtungsglied 20 vom niedrigsten Ende aufwärts (siehe 11)
in einer aufrechten Weise an den Arm haltenden Vorsprung 32 angebracht
wird.
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(3) Der zweite Gieß- bzw.
Formungsvorgang des Gehäuses
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Der
erste geformte Gegenstand 30, welcher das Verdrahtungsglied 20 daran
befestigt hat, wird in einen Formeinsatz bzw. Einsatzform eingebracht. Der
erste geformte Gegenstand 30 wird an ein offenes Formstück bzw.
Gußform
angebracht bzw. befestigt, wobei das freiliegende Ende des Verdrahtungsglieds 20 zu
der entsprechenden Form gerichtet ist. Dann, wie durch den Unterschied
zwischen 2 und 1 gezeigt,
wenn das zweite Formen bzw. Gießen
durch Schließen
der Form durchgeführt wird,
wird das verbleibende Teilstück
des Gehäuses 10 an
dem oberen Ende des Verdrahtungsglied 20 ausgebildet, und
die kappenförmigen
Verbindeglieder 14 und 16 werden an beiden Enden
des Verdrahtungsglieds 20 ausgebildet, um die Seiten der
Kontaktglieder 21 zu umgeben.
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Das
Verdrahtungsglied 20 ist somit getragen im ersten geformten
Gegenstand 30, und es existiert keine Möglichkeit der Bewegung in eine
falsche Position während
der restliche Teil geformt bzw. gegossen wird. Dementsprechend wird
eine bessere Qualität
erreicht.
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Desweiteren,
im ersten geformten Gegenstand 30 der vorliegenden Ausführungsform,
ist das Verdrahtungsglied 20 in eine Richtung freigelegt,
und das zweite Formelement muß nur
aus dieser Richtung hinzugefügt
werden. In Konsequenz, verglichen mit dem Fall, in dem das zweite
geformte Glied von beiden Seiten hinzugefügt werden muß, wird
das Produkt weniger dick. Insbesondere der Abschnitt innerhalb des
Hauptglieds 11, welcher das Verdrahtungsglied 20 beinhaltet
(der durch das Symbol A gekennzeichnete Abschnitt in 1)
ist dünner.
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Die
zweite Ausführungsform
ist in 13 und 14 gezeigt.
Anders als in der ersten Ausführungsform
ist das Verbinderglied 14 nicht vorgesehen am vorderen
Ende einer Säule
bzw. Stütze
bzw. Turm 13; stattdessen ist ein Sensor 40 vorgesehen,
wobei ein Ende des Verdrahtungsglieds 20 sich mit dem Sensor 40 verbindet.
Insbesondere ist das Verdrahtungsglied 20 an einen ersten
geformten Gegenstand 30 ähnlich wie in der ersten Ausführungsform
angebracht, wobei der Sensor 40 durch ein Interrupt Terminal 41 an
das vordere Ende des Verdrahtungsglieds 20, welches von
dem Säule
haltenden Vorsprung 31 vorspringt, verbunden ist. Weiterhin
sind der Sensor 40 und das Verdrahtungsglied 20 abgedeckt
mittels eines zweiten Gieß-
bzw. Formungsvorgangs. Die übrigen
Glieder der vorliegenden Ausführungsform
sind dieselben wie jene in der ersten Ausführungsform, und ihre Erklärung wird
dementsprechend ausgelassen.
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In
der zweiten Ausführungsform,
zusätzlich zu
den Effekten der ersten Ausführungsform
bewegt sich, dadurch, daß der
Sensor 40 innerhalb des Gehäuses 10 gehalten wird,
der Sensor 40 nicht umher, und die Zuverlässigkeit
der Verbindung zwischen Verdrahtungsglied 20 und dem Sensor 40 wird
verbessert.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf die oben mit Hilfe
von Figuren beschriebenen Ausführungsformen.
Zum Beispiel liegen die unten beschriebenen Möglichkeiten ebenfalls im technischen
Bereich der vorliegenden Erfindung. Zusätzlich kann die vorliegende
Erfindung in anderen Arten ausgeführt sein, ohne von ihrem Schutzbereich abzuweichen.
- (1) Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf
die Zahnriemenabdeckung, die in obigen Ausführungsformen beschrieben ist. Sie
bezieht sich zum Beispiel auch auf andere einsatzgeformte Gegenstände wie
integrierte Verbinder, Glühbirnen-Sockel,
etc. in welchen ein Verdrahtungsglied innerhalb eines Gehäuses vorgesehen
ist.
- (2) Obwohl in den obigen Ausführungsformen die Drähte des
Verdrahtungsglieds 20 in einem berührungslosen Zustand gehalten
werden, könnte es
genauso eingerichtet werden, daß sie
einander berühren,
oder daß z.B.
andere Verdrahtungsglieder in einer abzweigenden Weise angelötet werden.