Kammergehäuse zur Ausbildung eines elektrischen Steckverbindungsteils
Die Erfindung betrifft ein Kammergehäuse zur Ausbildung eines elektrischen Steckverbindungsteils mit in mehren parallel zueinander verlaufenden Kammerreihen angeordneten Kammern zur Aufnahme von jeweils einem elektrischen Kontaktelement, wobei in jede Kammer das Verriege- lungselement einer am Kammergehäuse angeformten Federzunge zur Primärverriegelung eines in die Kammer eingesetzten Kontaktelementes eingreift und jede Federzunge durch ein Blockierelement gegenüber einem Ausknicken gesichert ist.
Derartige Kammergehäuse werden zur Ausbildung von elektrischen Steckverbindungsteilen als Teil unter anderem im Automotiv-Bereich eingesetzt, beispielsweise zum Kontaktieren der im Motorraum enthaltenen elektrischen/elektronischen Komponenten mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeuges. Solche Steckverbinder sind in aller Regel vielpolig, beispielsweise 47-, 58-, 96- oder auch über 150-polig. Die einzelnen Kammern zur Aufnahme der elektrischen Kontaktelemente sind bei derartigen Steckverbindungsteilen in mehreren zueinander parallel verlaufenden Reihen angeordnet.
Zur Primärverriegelung des in eine Kammer eingesetzten Kontaktelementes dient gemäß einem vorbekannten Stand der Technik ein Verriegelungselement einer am Kammergehäuse angeformten Federzunge. Das Verriegelungselement kann beispielsweise ein hakenförmiger Fortsatz oder die obere Kante der Federzunge sein. Die Kammergehäuse sind Kunststoffspritzgussteile, so dass die einzelnen Federzungen, an den Kammergehäusen angeformt, ebenfalls aus Kunststoff sind. Um über die Federzungen eine ausreichende Abzugskraft und somit eine Abzugssicherung bereitzustellen sind Blockierelemente vorgesehen, die an die Rückseite der Federzungen grenzen und dadurch eine Ausknickbewegung verhindern.
Bei vorbekannten Kammergehäusen, die mehr als zweireihig aufgebaut sind und somit Kammerreihen aufweisen, die von der Längsseite des
Kammergehäuses her durch Werkzeugschieber nicht zugänglich sind, ist das Kammergehäuse zumindest im Bereich dieser mittleren Reihe zwei-
geteilt ausgebildet, um die einzelnen Federzungen in einem Spritzgusswerkzeug formen und werkzeugtechnisch entronnen zu können. Das eine Kammergehäuseteil umfasst bei diesem vorbekannten Stand der Technik die Kammer einschließlich der Federzunge, während das andere Kam- mergehäuseteil den oberen Abschluss der Kammer und die jede Federzunge hintergreifenden Blockierelemente trägt. Nachteilig ist bei diesem vorbekannten Kammergehäuse insbesondere die zweiteilige Ausgestaltung zumindest derjenigen Kammergehäuseabschnitte mit den mittleren Reihen, da dieses zum einen zunächst die Herstellung zweier miteinander zu verbindender Teile und zu einem späteren Zeitpunkt deren Montage erfordert und sich in diesem Zuge auch die Toleranzkette erhöht.
Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Kammergehäuse der eingangs genann- ten Art dergestalt weiterzubilden, dass diese auch bei Vorsehen von mittleren, längsseitig nicht zugänglichen Kammerreihen einteilig ausgebildet in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kammergehäuse gelöst, bei dem
- eine Kammerreihe einen der Längserstreckung der Kammerreihe folgenden, die einzelnen Kammern dieser Kammerreihe verbindenden, an zumindest einer Querseite des Kammergehäuses offenen und die freien Enden der Federzungen dieser Kammerreihe begrenzenden Schieberkanal aufweist und
- zwischen jeweils zwei benachbarten Federzungen ein sich parallel zur Längserstreckung der Kammern erstreckender und an der Frontseite des Kammergehäuses mündender, den Schieberkanal querender Trennkanal angeordnet ist, - parallel zum Schieberkanal ein an einer Seite durch die Rückseite der Federzungen dieser Kammerreihe begrenzter und an zumindest einer Querseite offener Blockierkanal vorgesehen ist und
- dem Kammergehäuse ein in den seitlich offenen Blockierkanal einsetzbarer Schieber als Blockierelement zum Blockieren der Feder- zungen gegenüber einem Ausknicken zugeordnet ist.
Bei diesem Kammergehäuse ist ein an zumindest einer Querseite des Kammergehäuses offener, die einzelnen Kammern einer Kammerreihe in
Längserstreckung des Kammergehäuses verbindender Schieberkanal vorgesehen. Dieser Schieberkanal begrenzt das freie Ende der einzelnen, in die Kammern hineinragenden Federzungen. Zur Teilung der einzelnen Federzungen dienen sich parallel zur Längserstreckung der Kammern erstreckende Trennkanäle, von denen jeweils einer zwischen zwei benachbart zueinander angeordneten Kammern verläuft. Die Trennkanäle queren somit den Schieberkanal und weisen eine Mündung an der zur Verbindung mit einem komplementären Kammergehäuse vorgesehenen Frontseite des Kammergehäuses auf. Durch den Schieberkanal und die den Schieberkanal querenden Trennkanäle sind sodann in dem Kammergehäuse Hohlräume geschaffen, in die Werkzeuge einer Spritzgussform eingebracht werden können, ohne dass diese in Querrichtung (y-Richtung) und somit in die Längsseiten des Kammergehäuses eingreifend eingebracht werden müssten. Ein den Schieberkanal freihaltendes Werkzeug wird in Längsrichtung (x-Richtung) und die die Trennkanäle freihaltenden Werkzeuge werden in Richtung der Längserstreckung der Kammern und somit in z-Richtung bewegt. Die Ausbildung des Schieberkanals dient zum einen zum Freihalten der freien Enden der Federzungen. Der in die Kammern einer solchen Kammerreihe eingreifende Schiebekanal kann ferner dazu genutzt werden, in diesen ein Blockierelement nach einer Bestückung des Kammergehäuses mit Kontaktelementen einzusetzen, durch das eine Sekundärverriegelung bei entsprechend konzipierten Kontaktelementen erfolgt.
Parallel zum Schieberkanal erstreckt sich ein ebenfalls zu einer Querseite hin offener Blockierkanal. Dieser erstreckt sich an den Rückseiten der Federzungen entlang. Somit ist es möglich, durch seitliches Einschieben eines Blockierelementes - etwa einer Leiste - in den Blockierkanal die Federzungen gegenüber einem Ausknicken zu blockieren. Zweckmäßi- gerweise bilden der Schieberkanal und der Blockierkanal einen gemeinsamen Kanal, so dass durch ein einziges Werkzeug diese beiden Kanäle freigehalten werden können. Ein solches Werkzeug weist in der Flucht der Trennkanäle Durchbrechungen auf, so dass durch das den Schieberkanal freihaltende Werkzeug in z-Richtung ein weiteres kammartig ausgebilde- tes Werkzeug zum Freihalten der Trennkanäle eingebracht werden kann. Es ist zweckmäßig, die Trennkanäle in ihrem oberen, an die Frontseite des Kammergehäuses grenzenden Abschnitt breiter auszugestalten als in dem jeweiligen unteren, an dem Schieberkanal grenzenden Abschnitt.
Diese breitere Ausbildung hat zum einen Vorteile bei der Werkzeugausgestaltung hinsichtlich einer Stabilität des Werkzeuges und zum anderen den Vorteil, dass durch den breiteren Abschnitt der Trennkanäle gleichzeitig eine Wegsamkeit geschaffen ist, um von der Frontseite her parallel zur eigentlichen Kammer einen Zugang zur Kammer und insbesondere zu der in eine solche Kammer einragenden Federzunge zur Verfügung zu haben. Diese Wegsamkeit kann genutzt werden, um ein Lösewerkzeug an eine in die Kammer einragende, ein Kontaktelement verreigelnde Federzunge zu bringen, wenn diese aus ihrer Primärverriegelungsstellung her- ausgebracht werden soll, um beispielsweise ein möglicherweise fehlbestücktes Kontaktelement aus der Kammer herausnehmen zu können.
Für den Fall, dass eine Sekundärverriegelung der in die Kammern dieser Kammerreihe eingesetzten Kontaktelemente vorgesehen sein sollte und diese Sekundärverriegelung nicht über den Schieberkanal erfolgen soll, existiert ein weiterer, sich parallel zum Schieberkanal und zum Blockierkanal erstreckender Verriegelungskanal, der ebenfalls in die Kammern eingreift. Somit kann bei einer solchen Ausgestaltung von der Querseite des Kammergehäuses in den Verriegelungskanal nach einem Bestücken der einzelnen Kammern eine Verriegelungsleiste eingeschoben werden, um die in die Kammern eingesetzten Kontaktelemente darin sekundär verriegeln zu können. Zweckmäßigerweise ist bei einer solchen Ausgestaltung der Verriegelungskanal mit dem Blockierkanal und mit dem Schieberkanal verbunden, so dass ein einziges in x-Richtung bewegbares Werkzeug benötigt wird, um diese drei Kanäle freizuhalten und um von dem spritzgegossenen Kammergehäuse wieder entformt werden zu können.
Bei der beschriebenen Kammerreihe handelt es sich um eine solche, die zwischen zwei weiteren Kammerreihen angeordnet ist. Bilden die beiden weiteren Kammerreihen die jeweils äußeren Kammerreihen, können die diesen Kammerreihen zugeordneten Federzungen auch durch in Querrichtung (y-Richtung) bewegliche Werkzeuge gebildet und entformt werden. Gleichwohl können diese Federzungen auch in der vorbeschriebenen Art und Weise in der Spritzgussform freigehalten werden. In jedem Fall ist es zweckmäßig, auch diesen Kammerreihen zur Sekundärverriegelung einen parallel sich zu dem vorbeschriebenen Verriegelungskanal erstreckenden Verriegelungskanal zuzuordnen. Die einzelnen Verriegelungs-
leisten zum Einführen in diese Verriegelungskanäle zum Sekundärverriegeln der darin eingesetzten Kontaktelemente können sodann Teil eines gabelartig ausgebildeten Schiebers sein, der nach Bestücken des Kammergehäuses seitlich auf das Kammergehäuse aufgeschoben wird. Zweckmäßigerweise ist dieser in seiner aufgeschobenen Stellung verrastet an dem Kammergehäuse fixiert.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 : eine perspektivische Ansicht eines Kammergehäuses zur Ausbildung eines elektrischen Steckverbindungsteils,
Fig. 2: eine geschnittene Blockdarstellung als Einsicht in einige Kam- mern der mittleren Kammerreihe des Kammergehäuses der Figur 1 ,
Fig. 3: eine Schnittdarstellung durch eine Kammer der mittleren Kammerreihe des Kammergehäuses der Figur 1 mit einem darin ein- gesetzten elektrischen Kontaktelement und
Fig. 4: eine Darstellung entsprechend Figur 3 mit einem in das Kammergehäuse 1 eingeführten Verriegelungsschieber.
Ein Kammergehäuse 1 ist als Kunststoffspritzgussteil hergestellt und dient zur Ausbildung eines elektrischen Steckverbindungsteils. Das Kammergehäuse 1 dient zur Aufnahme von elektrischen Kontaktelementen, die zum Erstellen einer elektrischen Verbindung mit komplementär ausgebildeten elektrischen Kontaktelementen eines weiteren Steckverbindungsteils in Eingriff gestellt werden können. Das Kammergehäuse 1 dient bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Ausbildung eines weiblichen Steckverbindungsteils. Zur Aufnahme der elektrischen Kontaktelemente (Kontaktbuchsen) sind eine Vielzahl von Kammern Ki, K2, K3 vorgesehen, von denen jeweils mehrere in einer Kammerreihe KR-i, KR2, KR3 angeord- net sind. Zum Realisieren einer Primärverriegelung der in die einzelnen Kammern Ki, K3 der Kammerreihen KR-i, KR3 eingesetzten Kontaktelemente dient jeweils eine am Kammergehäuse 1 angeformte Federzunge 2. Die Rückseiten der Federzungen 2 der Kammern K3 der Kammerreihe
KR3 sind in Figur 1 erkennbar.
Die einzelnen Kammern Ki, K3 der Kammerreihen KR1 und KR3 sind auf herkömmliche Art und Weise in einer Spritzgussform freigehalten und von dem gespritzten Kammergehäuse 1 entformbar. Entsprechende Werkzeugschieber sind zu diesem Zweck beweglich gegenüber der Spritzgussform in y-Richtung, andere in z-Richtung.
Zur Ausbildung der mittleren Kammerreihe KR2 mit ihrem Federzungen verfügt das Kammergehäuse 1 über sich in z-Richtung sowie in x-Richtung erstreckende Kanäle. Zum einen handelt es sich bei diesen Kanälen um einen Schieberkanal 3, der der Längserstreckung des Kammergehäuses 1 folgend in alle Kammern K2 der mittleren Kammerreihe KR2 eingreift und an zumindest einer Querseite 4 des Kammergehäuses 1 mündet und somit von dieser Querseite 4 über seine gesamte Querschnittsfläche zugänglich ist. Der Schieberkanal 3 setzt sich bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel in einen sich parallel zum Schieberkanal 3 erstreckenden Blockierkanal 5 fort, der ebenfalls in der Querseite 4 des Kammergehäuses 1 mündet. Der Blockierkanal 5 erstreckt sich in der Flucht der Kammerreihe KR2. Die Querschnittsfläche des durch den Schieberkanal 3 und dem Blockierkanal 5 gebildeten gemeinsamen Kanals ist L-förmig ausgebildet, wobei der Schieberkanal 3 den kürzeren Schenkel dieses gemeinsamen Kanals bildet. Durch den Schieberkanal 3 sind die Federzungen 6 der Kammern K2 dieser Kammerreihe KR2 von den zur Frontseite 7 des Kammergehäuses 1 weisenden Bestandteilen des Kammergehäuses 1 getrennt (vgl. Figur 2). Der Blockierkanal 5 trennt die Rückseiten der Federelemente 6 von den zur Kammerreihe KR3 weisenden Abschnitten des Kammergehäuses 1.
Zur Trennung der einzelnen Federzungen 6 der Kammern K2 der Kammerreihe KR2 dienen in z-Richtung verlaufende Trennkanäle 7, wobei zwischen jeweils zwei benachbart zueinander angeordneten Federzungen 6 (vgl. Figur 2) jeweils ein Trennkanal 7 angeordnet ist. Der Trennkanal 7 verläuft in z-Richtung und somit parallel zur Längserstreckung einer Kammer K2 der Kammerreihe KR2. Die Trennkanäle 7 münden nach einem ersten Abschnitt 8 in den sich quer zum Verlauf des Trennkanals 7 erstreckenden Schieberkanal 3. Die Trennkanäle 7 setzen sich unterhalb des Schieberkanals 3 in einem weiteren Abschnitt 9 fort. Die zur Frontseite
F des Kammergehäuses 1 hin offenen Abschnitte 8 der Trennkanäle 7 weisen eine größere Breite in x-Richtung (Längserstreckung) auf als die sich unterhalb des Schieberkanals 3 fortsetzenden Abschnitte 9. Die Abschnitte 9 dienen zum Trennen der einzelnen in jeweils eine Kammer K2 der Kammerreihe KR2 eingreifenden Federzungen 6.
Die Federzungen 6 sind - wie aus Figur 2 erkennbar - angeformt an die jeweils zwei Kammern K2 der Kammerreihe KR2 trennenden Wandabschnitte. Die notwendige Elastizität der Federzungen 6 resultiert aus der Materialelastizität des zur Herstellung des Kammergehäuses 1 eingesetzten Kunststoffes. Die Federzungen 6 tragen an ihrem freien nachgiebigen Ende jeweils eine Verriegelungsnocke 10, die zur Primärverriege- lung eines eingesetzten Kontaktelementes mit diesem in Eingriff gestellt ist. Die Federzungen 6 verfügen ferner über eine Entriegelungsschräge 11. Die Entriegelungsschräge 11 ist entgegen der Montagerichtung eines in eine Kammer K2 einzusetzenden Kontaktelementes geneigt und bildet daher eine Stellschräge für ein in den breiteren Abschnitt 8 eines Trennkanals 7 von der Frontseite F her eingesetztes Lösewerkzeug. Durch Einsetzen eines solchen Werkzeuges kann die durch eine Federzunge 6 be- reitgestellte Primärverriegelung durch Bewegen der Federzunge 6 mir ihrer Verriegelungsnocke 10 aus ihrer Verriegelungsstellung eine Umbe- stückung eines Kontaktelements einer solchen Kammer K2 vorgenommen werden. Dabei wird als zweckmäßig angesehen, das Lösewerkzeug so auszugestalten, dass dieses in zwei Trennkanäle eingreift, um die beidseitig zu der Verriegelungsnocke 10 angeordneten Entriegelungsschrägen bedienen zu können. Zu diesem Zweck ist jede Kammer mit den beiden benachbart angeordneten Trennkanälen 7 zumindest im Bereich ihres oberen Abschnittes miteinander verbunden.
Figur 3 zeigt in einem Querschnitt durch eine Kammer K2 ein in diese Kammer K2 eingesetztes elektrisches Kontaktelement 12 mit einem rückseitig abgehenden Kabel 13. Die Federzunge 6 greift mit ihrer Verriegelungsnocke 10 zur Abzugssicherung des eingesetzten Kontaktelementes 12 entgegen der zur Frontseite F gerichteten Montagerichtung hinter ein mit der Verriegelungsnocke 10 zusammenwirkendes Riegelelement 14 des Kontaktelementes 12. Somit ist das in die Kammer K2 eingesetzte Kontaktelement 12 wirksam gegenüber einem Abzug gesichert. Aus der Darstellung der Figur 3 ist ebenfalls der obere Ansatz der Entriegelungs-
schräge 11 der Federzunge 6 erkennbar.
Dem Kammergehäuse 1 ist ferner ein Verriegelungsschieber 15 zugeordnet. Der Verriegelungsschieber 15 ist gabelförmig aufgebaut und verfügt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über drei Verriegelungsleisten Vi bis V3. Die beiden äußeren Verriegelungsleisten V-i, V3 dienen einer Sekundärverriegelung von in die Kammern K-ι, K3 der Kammerreihen KRi, KR3 eingesetzten Kontaktelementen. Die Verriegelungsleisten Vi, V3 greifen zu diesem Zweck in jeweils einen der Längserstreckung des Kammergehäuses 1 folgenden Verriegelungskanal 16 bzw. 17 ein. Die Verriegelungskanäle 16, 17 greifen ein in jede Kammer Ki bzw. K3 und in eine entsprechende Aussparung eines in eine solche Kammer Ki, K3 eingesetzten Kontaktelementes ein.
Die mittlere Verriegelungsleiste V2 umfasst einen oberen, geringfügig verkröpften Abschnitt 18, der die Querschnittsfläche des Blockierkanals 5 und teilweise die Querschnittsfläche des Schieberkanals 3 ausfüllt und in den gemeinsamen aus Schieberkanal 3 und Blockierkanal 5 gebildeten Kanal einsetzbar ist. Zur Sekundärverriegelung der in die Kammern K2 der Kammerreihe KR2 eingesetzten Kontaktelemente - etwa des Kontaktelementes 12 der Figur 3 - dient ein der Längserstreckung des Kammergehäuses 1 folgender Verriegelungskanal 19, der in die Kammern K2 der Kammerreihe KR2 eingreift. Dieser Verriegelungkanal 19 ist in Figur 3 erkennbar. Der Verriegelungskanal 19 mündet in den Blockierkanal 5, so dass letztendlich sämtliche Längskanäle der mittleren Kammerreihe KR3 - die Kanäle 3, 5 und 19 - einen gemeinsamen Kanal ausbilden. Dies ist nicht nur hinsichtlich der benötigten Werkzeuge sondern auch hinsichtlich der Ausbildung der Verriegelungsleiste V2 zweckmäßig. Nach Einbringen der Verriegelungsleisten Vi, V2, V3 in die jeweiligen Verriegelungskanäle 16, 17, 19 durch Einschieben des Verriegelungsschiebers 15 in das Kammergehäuse 1 sind sämtliche in die einzelnen Kammern Ki, K2, K3 der unterschiedlichen Kammerreihen KR1, KR2 und KR3 eingesetzten Kontaktelemente sekundär verriegelt. Durch den Abschnitt 18 der Verriegelungsleiste V2, der sich rückseitig hinter die Federzungen 6 der mittleren Kammerreihe KR3 erstreckt, sind diese zudem gegenüber einem Ausknicken gesichert. Figur 4 zeigt die in die Kanäle 3, 5 und 19 eingeschobene Verriegelungsleiste V2 des Verriegelungsschiebers 15. Aus dieser Figur ist sowohl der durch den Abschnitt 18 der Verriegelungsleiste V2 bereitge-
stellte Ausknickschutz als auch das Eingreifen eines Verriegelungsschenkels 20 der Leiste V2 in den zuvor offenen Kanal 19 erkennbar. Das freie Ende des Verriegelungsschenkels 20 greift in eine entsprechende Freilassung des Kontaktelementes 12 ein und bildet somit eine wirksame Se- kundärverriegelung.
Bezugszeichenliste
1 Kammergehäuse 2 Federzunge 3 Schieberkanal 4 Querseite 5 Blockierkanal 6 Federzunge 7 Trennkanal 8 Abschnitt des Trennkanals 9 Abschnitt des Trennkanals 10 Verriegelungsnocke 11 Entriegelungsschräge 12 Kontaktelement 13 Kabel 14 Riegelelement 15 Verriegelungsschieber 16 Verriegelungsnut 17 Verriegelungsnut 18 Abschnitt 19 Verriegelungsnut 20 Verriegelungsschenkel
F Frontseite
K1 - K3 Kammer1 - KR3 Kammerreihe
V1 - V3 Verriegelungsleiste