DE102007059357A1

DE102007059357A1 - Steckdose und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE102007059357A1
Application number: DE102007059357A
Authority: DE
Inventors: Gary Hachadorian
Original assignee: Erich Jaeger GmbH
Current assignee: Erich Jaeger GmbH
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-06-10
Also published as: US20090149085A1; US7578708B2

Abstract

Es wird eine Steckdose (1) für eine elektrische Steckverbindung mit einem Gehäuse (2), einer Einstecköffnung (6) zum Aufstecken eines Steckers und einem in dem Gehäuse (2) angeordneten Kontaktträgereinsatz (3) mit in die Einstecköffnung (6) hineinragenden Kontakten (4) beschrieben, welche als Flachkontakte mit einer federnd umgebogenen Kontaktfläche (11) ausgebildet sind. Um die Steckdose auf einfache Weise abdichtend auszubilden, ist das Gehäuse (2) der Steckdose (1) in zwei aufeinander folgenden Spritzgießschritten hergestellt, wobei in einem ersten Spritzgießschritt ein erster Teil (8) des Gehäuses (2) mit dem Kontaktträgereinsatz (3) einteilig ausgebildet ist und die Kontakte (4) in dem Gehäuse (2) fixiert sind. In einem zweiten Spritzgießschritt ist dem ersten Teil (8) des Gehäuses (2) ein zweiter Teil (14) des Gehäuses (2) angegossen. Ferner wird ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung dieser Steckdose beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckdose für eine elektrische Steckverbindung mit einem Gehäuse, einer Einstecköffnung zum Aufstecken eines Steckers und einem in dem Gehäuse angeordneten Kontaktträgereinsatz mit in die Einstecköffnung hereinragenden Kontakten, welche als Flachkontakte mit einer federnd umgebogenen Kontaktfläche ausgebildet sind. Die Steckdose ist insbesondere als Steckdose für Kraftfahrzeuge zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem Anhänger vorgesehen.
Eine solche Steckdose ist aus der US 5,873,752 bekannt, die auch dem elektrischen Anschluss eines durch ein Kraftfahrzeug gezogenen Anhängers dient. Die Steckdose ist mit dem Kontakteinsatz einteilig aufgebaut, wobei die Flachkontakte mit der federnd umgebogenen Kontaktfläche nachträglich in entsprechende Öffnungen des Kontaktträgereinsatzes eingesteckt werden. Zur Abdichtung werden die Öffnungen nach dem Einstecken der Kontakte mit einem flüssigen Dichtmittel abgedichtet. Dies ist bei der Herstellung aufwendig. Außerdem sind derartige Dichtmittel häufig nicht beständig, wenn sie verschiedenen Witterungseinflüssen ausgesetzt sind. Daher ist der Einsatz derartiger Dichtmittel gerade im Kfz-Bereich nachteilig.
In der US 5,800,188 wird eine ähnliche Anhängersteckdose beschrieben, bei der die Kontakte in das Dosengehäuse eingesteckt und durch einen die Kontakte gegen das Dosengehäuse drückenden Kern fixiert werden, der in der Mitte eines durch die Kontakte gebildeten Kreisrings in das Dosengehäuse eingesetzt wird. Bei diesem Aufbau stellt sich das Problem, dass der Kontaktbereich in dem den eingesetzten Kern umgebenden Abschnitt nicht gegen Feuchtigkeitseintritt abgedichtet ist, so dass es im Betrieb zu Kriechströmen oder Kurzschlüs sen kommen kann. Außerdem ist die Herstellung vergleichsweise aufwendig, da viele Einzelteile nacheinander gesondert montiert werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine abgedichtete Steckdose vorzuschlagen, die einfach hergestellt werden kann und eine dauerhafte und zuverlässige Abdichtung der aus dem Kontaktträgereinsatz herausragenden Kontakte ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit der Steckdose gemäß Anspruch 1 und dem Verfahren zu ihrer Herstellung gemäß Anspruch 12 gelöst.
Dazu ist insbesondere vorgesehen, dass das Gehäuse der Steckdose in zwei aufeinanderfolgenden Spritzgießschritten hergestellt ist, wobei in einem ersten Spritzgießschritt ein erster Teil des Gehäuses mit dem Kontaktträgereinsatz einteilig ausgebildet ist und die Kontakte in dem Gehäuse fixiert sind. In einem zweiten Spritzgießschritt wird dann ein zweiter Teil des Gehäuses an den ersten Teil des Gehäuses angegossen.
Problematisch sind in diesem Zusammenhang die als Flachkontakte ausgebildeten Kontakte, die eine federnd umgebogene Kontaktfläche bilden. Diese Kontaktfläche verhindert, dass ein Spritzgusswerkzeug, welches die Einstecköffnung definiert und die Kontakte während des Umgießens festlegt, nach dem Spritzgießen aus der Einstecköffnung gezogen werden kann, da das die Kontakte fixierende Werkzeug an den umgebogenen Kontaktflächen verhakt. Durch das zweischrittige Spritzgussverfahren wird daher vorgeschlagen, die Kontaktbereiche mit den umgebogenen Kontaktflächen in dem ersten Spritzgießschritt nicht vollständig zu umgießen und das Gehäuse der Steckdose erst in einem zweiten Spritzgießschritt fertig zu stellen.
Gemäß einer einfachen ersten Ausführungsform ist dazu vorgesehen, dass der erste Teil des Gehäuses eine Anschlussöffnung und einen Kontaktträgereinsatz mit darin festgelegten Kontakten ausbildet, wobei der Bereich der Kontakte mit den umgebogenen Kontaktflächen nicht von dem ersten Teil des Gehäuses umgeben ist, und dass der zweite Teil des Gehäuses eine Einstecköffnung mit einer die Kontakte im Bereich der umgebogenen Kontaktflächen umgebenden Wand des Gehäuses ausbildet. In dieser Ausgestaltung kann das Spritzgießwerkzeug, mit dem die Kontakte während der ersten Spritzgießens fixiert werden, im Bereich der späteren Einstecköffnung frei angeordnet und nach dem Spritzgießen problemlos seitlich entfernt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet der erste Teil des Gehäuses dagegen eine Anschlussöffnung, einen Kontaktträgereinsatz mit darin festgelegten Kontakten und eine Einstecköffnung mit Fixieröffnungen aus. Der zweite Teil des Gehäuses ist dann durch Abdichtmittel für die Fixieröffnungen gebildet ist. Gemäß dieser Variante sind also in dem Gehäuse verbliebene Fixieröffnungen aus dem ersten Spritzgießschritt in dem zweiten Spritzgießschritt abgedichtet. Die Fixieröffnungen sind notwendig, um die Kontakte während des ersten Spritzgießschritts des Spritzgussverfahrens in der Spritzgussform zu fixieren und das Spritzgusswerkzeug nach dem Spritzgießen zerstörungsfrei von dem Gussteil lösen zu können. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, in dem ersten Spritzgießschritt Fixieröffnungen in der die Einstecköffnung umgebenden Wand des Gehäuses zu belassen, in denen während des Spritzgießens insbesondere als Schieber ausgebildete Haltewerkzeuge zum Fixieren der Kontakte angeordnet sind, die nach dem Spritzgießen durch diese Öffnungen nach außen weggezogen werden können. Die nach dem ersten Spritzgießschritt verbleibenden Fixieröffnungen werden anschließend in einem zweiten Spritzgießschritt abgedichtet. Dies ist einfach möglich, da das hierfür benötigte Spritzgusswerkzeug die umgebogenen Kontaktflächen der Kontakte in der Einstecköffnung nicht mehr hintergreifen muss und daher nach dem Spritz gießen auch einfach wieder aus der Einstecköffnung herausgezogen werden kann. Da die Kontakte erfindungsgemäß in dem Kontaktträgereinsatz der Steckdose eingegossen sind und der Kontaktträgereinsatz mit dem Gehäuse der Steckdose einteilig in einem Arbeitsschritt gegossen ist, ist die Herstellung der Steckdose vergleichsweise einfach. Außerdem treten aufgrund dieser einteiligen Verbindung des Kontaktträgereinsatzes mit dem Steckdosengehäuse keine Dichtigkeitsprobleme in dem einteilig vergossenen Bereich auf. Das Schließen der Fixieröffnungen in einem zweiten Spritzgießschritt lässt sich mit einfachen Spritzgussformen und ohne großen Aufwand erledigen.
Daher ist es besonders vorteilhaft, wenn die Fixieröffnungen am Ende der Einstecköffnung der Steckdose in der die Einstecköffnung umgebenden Wand des Gehäuses, d. h. am Boden der Einstecköffnung ausgebildet sind. Dort angeordnete Fixieröffnungen ermöglichen das Festklemmen der Kontakte während des Spritzgussverfahrens in der Spritzgussform mittels einfacher Schieber, die nachträglich aus der Gehäusewand herausgezogen werden können.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn jedem Kontakt eine eigene Fixieröffnung zugeordnet ist, damit jedem Kontakt ein eigenes Fixierwerkzeug zugeordnet werden kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckdose sind die Kontaktflächen der Kontakte von der Mittelachse der Einstecköffnung gesehen nach außen zu der Wand des Gehäuses hin umgebogen, wobei zwischen dem Ende der Kontaktfläche und dem Boden der Einstecköffnung ein Spalt verbleibt, dessen Höhe in etwa der Höhe der Fixieröffnung entspricht. Durch diese Fixieröffnung kann dann ein Fixierwerkzeug geschoben werden, das in den Spalt zwischen dem Ende der Kontaktfläche und dem Boden der Einstecköffnung eingreift und den Kontakt sicher gegen einen in dem Spritzgusswerkzeug ausgebildeten Gegenanschlag drückt. Nach dem Spritzgießen kann der Schieber dann nach außen gezogen werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in dem zweiten Spritzgießschritt dasselbe Material in die Fixieröffnungen eingebracht sein, aus dem in dem ersten Spritzgießschritt das Gehäuse und der Kontaktträgereinsatz einteilig geformt sind. So verbindet sich das in dem zweiten Spritzgießschritt ausgebrachte Material besonders gut mit dem Gehäuse der Steckdose und schließt dieses zuverlässig ab. Außerdem ist es bei der Herstellung vorteilhaft, wenn lediglich eine Spritzgussmasse verwendet werden kann.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in dem zweiten Spritzgießschritt auch ein gummielastisches Material in die Fixieröffnungen eingebracht sein, um diese zuverlässig abzudichten.
Das gummielastische Material kann gleichzeitig eine axiale Dichtung ausbilden, welche die Kontakte in der Einstecköffnung gegenüber einem in die Einstecköffnung eingesteckten Stecker abdichtet. Somit wird der zweite Spritzgießschritt gleichzeitig zum Ausbilden einer in der Einstecköffnung angeordneten Dichtung verwendet, die andernfalls in einem weiteren Herstellungsschritt in der Einstecköffnung angeordnet werden müsste. Gerade im Kfz-Bereich würde ohne das Vorsehen einer derartigen Dichtung Wasser in den Kontaktbereich der Steckdose eintreten und zu Kriechströmen, Kurzschlüssen oder sonstigen Funktionsfehlern bei der elektrischen Verbindung führen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die axiale Dichtung von der Fixieröffnung einteilig entlang der Wand der Einstecköffnung und bildet an ihrem der Fixieröffnung gegenüberliegenden Ende eine Dichtfläche zum Zusammenwirken mit einem in die Steckdose eingesteckten Stecker aus. Da die axiale Richtung in diesem Fall fest und abdichtend mit dem Gehäu se der Steckdose verbunden ist, wird lediglich eine Dichtfläche zu dem einzusteckenden Stecker benötigt, um den gesamten Kontaktraum der Steckdose gegen einen Feuchtigkeitseintritt abzuschirmen. Daher ist eine derartige Steckdose besonders zuverlässig gegen den Eintritt von Feuchtigkeit in den Kontaktraum geschützt.
Um einen definierten Anpressdruck der Dichtfläche gegen einen in die Steckdose eingesteckten Stecker zu erreichen und die Dichtung axial verstellen zu können, kann die Dichtung zwischen der Fixieröffnung und der Dichtfläche mindestens zwei V-förmig angeordnete Schenkel aufweisen, die sich bei dem Aufstecken eines Steckers in die Einstecköffnung der Steckdose balgartig verschieben und ein Bewegen der Dichtung beziehungsweise der Dichtfläche in axialer Richtung ermöglichen.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung der vorbeschriebenen Steckdose, bei dem das Gehäuse und der Kontaktträgereinsatz in einem Spritzgussverfahren gegossen werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Spritzgussverfahren zwei Spritzgießschritte umfasst, wobei in dem ersten Spritzgießschritt ein Teil des Gehäuses und der Kontaktträgereinsatz einteilig gegossen werden und dabei als Flachkontakte mit umgebogenen Kontaktflächen ausgebildete Kontakte durch Umgießen in dem Kontaktträgereinsatz fixiert werden. In einem zweiten Spritzgießschritt wird ein zweiter Teil des Gehäuses an den ersten Teil des Gehäuses angegossen. Dies ermöglicht es, das Spritzgusswerkzeug nach dem ersten Spritzgießvorgang problemlos von den Kontakten mit den umgebogenen Kontaktflächen zu entfernen.
Dazu kann in dem ersten Spritzgießschritt der eine Anschlussöffnung und den Kontaktträgereinsatz ausbildende erste Teil des Gehäuses gegossen und in dem zweiten Spritzgießschritt der eine Einstecköffnung ausbildende zweite Teil des Gehäuses gegossen werden. Der die Einstecköffnung bildende zweite Gehäuseteil umgibt die Kontakte dann in dem Bereich der umgebogenen Kontaktflächen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens werden in dem ersten Spritzgießschritt der eine Anschlussöffnung, den Kontaktträgereinsatz und eine Einstecköffnung ausbildende erste Teil des Gehäuses gegossen, wobei in der Einstecköffnung bzw. der die Einstecköffnung umgebenden Wand des Gehäuses Fixieröffnungen verbleiben. Die verbliebenen Fixieröffnungen werden in dem zweiten Spritzgießschritt abgedichtet, d. h. die Abdichtmittel für die Fixieröffnungen bilden den zweiten Teil des Gehäuses. Auf diese Weise ist es möglich, auch Kontakte mit umgebogenen Kontaktflächen in einem einteiligen Spritzgießvorgang in einer Steckdose mit Kontaktträgereinsatz festzulegen und so eine einfache Herstellung und zuversichtliche Abdichtung der Steckdose zu erreichen.
Vorzugsweise werden die Kontakte bei der vorbeschriebenen Ausführungsform in dem ersten Spritzgießschritt mittels Schiebern in einer Spritzgussform fixiert, wobei sich die Schieber durch die Fixieröffnungen in der Wand der Steckdose aus der Einstecköffnung heraus erstrecken und nach dem ersten Spritzgießschritt entlang ihrer Längsrichtung aus den Fixieröffnungen herausgezogen werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Steckdose mit sechs auf einem gemeinsamen Kreis angeordneten Flachkontakten können erfindungsgemäß jeweils drei Schieber parallel angeordnet und in der selben Richtung, vorzugsweise sogar gemeinsam, verschiebbar sein. In diesem Fall sind die Andrückflächen der Schieber, mit denen die Kontakte in der Spritzgussform fixiert werden, entsprechend abgeschrägt. Das gemeinsame Verschieben der drei Schieber vereinfacht den Herstellungsprozess, da drei Kontakte durch nur einen einzigen Schiebevorgang in der Spritzgussform festgelegt werden können.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird in dem zweiten Spritzgießschritt eine Dichtung aus gummielastischem Material gespritzt, welche gleichzeitig die Fixieröffnungen verschließt und innerhalb der Einstecköffnung der Steckdose zur Abdichtung gegenüber einem in die Einstecköffnung eingesteckten Stecker ausgebildet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschrieben und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckdose in einer dreidimensionalen Seitenansicht mit offenen Fixieröffnungen;
2 die Steckdose gemäß 1 mit geschlossenen Fixieröffnungen;
3 einen Längsschnitt durch die Steckdose gemäß 1;
4 einen Längsschnitt durch die Steckdose gemäß 2;
5 eine zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckdose in einer dreidimensionale Seitenansicht mit offenen Fixieröffnungen;
6 die Steckdose gemäß 5 mit geschlossenen Fixieröffnungen;
7 einen Längsschnitt durch die Steckdose gemäß 5;
8 einen Längsschnitt durch die Steckdose gemäß 6;
9 einen dreidimensionalen Längsschnitt der Steckdose gemäß der zweiten Ausführungsform mit einer gegenüber 8 um 90° gedrehten Schnittfläche;
10 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckdose nach einem ersten Spritzgießschritt und
11 einen Längsschnitt durch die Steckdose gemäß 10 nach einem zweiten Spritzgießschritt.
Die in 1. dargestellte Steckdose 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das einteilig mit einem innerhalb des Gehäuses 2 angeordneten Kontaktträgereinsatz 3 ausgebildet ist, in dem als Flachkontakte ausgebildete Kontakte 4 durch Umgießen festgelegt sind. An der Steckdose 1 ist ein an dem Gehäuse 2 angelenkter Deckel 5 vorgesehen, der eine Einstecköffnung 6 der Steckdose 1 verschließt. Auf der der Einstecköffnung 6 in Axialrichtung gegenüberliegenden Seite der Steckdose 1 ist eine Anschlussöffnung 7 ausgebildet. Die Kontakte 4 der Steckdose 1 erstrecken sich jeweils bis in die Einstecköffnung 6 und die Anschlussöffnung 7.
Im Bereich der Einstecköffnung 6 sind in der Wand 8 des Gehäuses 2 Fixieröffnungen 9 vorgesehen, durch die ein nicht dargestellter Schieber bis zu den Kontakten 4 eingeschoben werden kann.
1 zeigt das Gehäuse 2 nach dem ersten Spritzgießschritt, in dem das Gehäuse 2 und der Kontaktträgereinsatz 3 mit den darin fixierten Kontakten einteilig gespritzt werden. Der Deckel 5 der Steckdose 1 wird jedoch erst nachträglich an dem Gehäuse 2 befestigt.
2 zeigt die Steckdose 1 beziehungsweise das Gehäuse 2 nach dem zweiten Spritzgießschritt, in dem die Fixieröffnungen 9 durch Einspritzen eines geeigneten Spritzgussmaterials 14 abgedichtet sind. Dazu wird dasselbe Spritzgussmaterial 14 verwendet, das zum Formen des Gehäuses 2 und des Kontaktträgereinsatzes 3 verwendet wurde.
Um dem offenen Rand der Einstecköffnung 6 weist die Steckdose 1 einen Befestigungsflansch 10 auf.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Steckdose 1 wird nachfolgend unter Bezug auf die Schnittzeichnungen in 3 und 4 näher erläutert, welche das Steckdosengehäuse 2 nach dem ersten Spritzgießschritt (3) und dem zweiten Spritzgießschritt (4) zeigen.
Wie der Schnittzeichnung 3 gut zu entnehmen ist, bilden der Kontaktträger 103 und die Wand 8 des Gehäuses 2 eine in einem ersten Spritzgießschritt geformte Einheit, wobei die Kontakte 4 der Steckdose 1 während des ersten Spritzgießschritts durch Umgießen in dem Kontaktträgereinsatz 3 festgelegt sind. Die Kontakte 4 ragen jeweils in die Einstecköffnung 6 für die elektrische Verbindung mit einem in die Steckdose 1 einsteckbaren Stecker und in die Anschlussöffnung 7 zur elektrischen Anbindung an ein Fahrzeugnetz des Kraft fahrzeugs auf, beispielsweise auch durch Herstellung geeigneter Steckverbindungen.
Die Kontakte 4 sind als Flachkontakte ausgebildet, die in der Einstecköffnung 6 eine federnd umgebogene Kontaktfläche 11 ausbilden, die von der Mittelachse der Einstecköffnung 6 her gesehen nach außen zu der Wand 8 des Gehäuses 2 umgebogen sind. Zwischen dem Ende der Kontaktfläche 11 und dem Boden der Einstecköffnung 12 verbleibt ein Spalt 13, dessen Höhe der Höhe einer vor dem Spalt 13 angeordneten Fixieröffnung 9 entspricht. Dadurch ist es möglich, durch die Fixieröffnung 9 einen nicht dargestellten Schieber bis an den Kontakt 4 heranzuschieben und während des ersten Spritzgießschrittes den Kontakt 4 damit in der Spritzgussform zu fixieren. Dazu bildet die Spritzgussform einen in der späteren Einstecköffnung 6 der Steckdose 1 angeordneten Kern aus, der im Zentrum der Einstecköffnung anstoßend an die Innenflächen der Kontakte 4 angeordnet ist. Gegen diesen Kern können die Kontakte 4 mittels der durch die Fixieröffnungen 9 einschiebbaren Schieber fixiert werden. Dies ermöglicht es, das Gehäuse 2 und den Kontaktträgereinsatz 3 einteilig in einen Spritzgießschritt herzustellen und gleichzeitig die Kontakte 4 in dem Kontaktträgereinsatz festzulegen. So können die Schieber nach dem ersten Spritzgießschritt zur Seite aus den Fixieröffnungen 9 herausgezogen werden ohne an den umgebogenen Kontaktflächen 11 der Kontakte 4 zu verhaken. Diese Kontaktflächen 11 verhindern nämlich, dass ein zur Festlegung der Kontakte 4 verwendetes Spritzgusswerkzeug nach dem Spritzgießen durch die Einstecköffnung 6 entfernt werden kann.
Nachdem das Gehäuse 2 der Steckdose 1 wie in 3 dargestellt in dem ersten Spritzgießschritt hergestellt ist, werden in einem zweiten Spritzgießschritt die Fixieröffnungen 9 geschlossen. Hierzu wird vorzugsweise dasselbe Spritzgussmaterial 14 verwendet, das auch zur Herstellung des Gehäuses 2 und des Kontaktträgereinsatzes 3 verwendet wurde. Im Inneren der Einstecköffnung 6 muss das Spritzgusswerkzeug zum Definieren der Spritzgussform lediglich hülsenförmig um die Kontakte 4 herum ausgebildet sein, so dass dieses Werkzeug nach dem Spritzgießen einfach aus der Einstecköffnung 6 herausgezogen werden kann.
Nachfolgend wird unter Bezug auf die 5 bis 9 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckdose 21 beschrieben, die grundsätzlich ähnlich aufgebaut ist. Insbesondere können in Bezug auf diese Ausführungsform beschriebene Merkmale auch bei der ersten Ausführungsform gemäß den 1 bis 4 verwirklicht sein oder umgekehrt.
Die Steckdose 21 weist ein in einem Spritzgießschritt hergestelltes Gehäuse 22 und einen einteilig mit dem Gehäuse 22 verbundenen Kontaktträgereinsatz 23 auf, in dem Kontakte 24 durch Umspritzen festgelegt sind.
Ein Deckel 25, der nachträglich an dem Gehäuse 22 der Steckdose 21 festgelegt wird, deckt im Nichtgebrauchszustand eine Einstecköffnung 26 der Steckdose 21 ab, in welche ein Stecker eines Anhänger zur Anbindung des Anhängerstromkreises eingesteckt werden kann. Gegenüber der Einstecköffnung 26 ist eine Anschlussöffnung 27 ausgebildet, die im Gegensatz zu der vorherigen Ausführungsform nicht rund, sondern rechteckig zum Aufstecken eines rechteckigen Anschlusssteckers ausgebildet ist.
Im Bereich des Bodens 33 der Einstecköffnung 26 sind in der Wand 28 des Gehäuses 22 Fixieröffnungen 29 ausgebildet, durch welche ein nicht dargestellter Schieber eines Spritzgusswerkzeugs bis zu den Kontakten 24 geschoben werden kann. Dies wird nachfolgend noch näher erläutert.
6 zeigt die in 5 dargestellte Steckdose 21, in der die Fixieröffnungen 29 mit einem gummielastischen Material 30 abgedichtet sind, das in einem zweiten Spritzgießschritt abdichtend in die Fixieröffnungen 29 eingebracht ist.
Um die Einstecköffnung 26 herum befindet sich ein Befestigungsabschnitt 31, mit dem die Steckdose 21 an einer nicht dargestellten Befestigungsfläche verschraubt werden kann.
Die Schnittzeichnung in 7 zeigt das Gehäuse 22 der Steckdose 21, dessen Wand 28 einteilig mit dem Kontaktträgereinsatz 23 zu einer Einheit vergossen ist. Während dieses ersten Spritzgießschritts wurden auch die Kontakte 24 derart in dem Kontaktträgereinsatz festgelegt, dass sich die Kontakte 24 sowohl bis in die Einstecköffnung 26 als auch die Anschlussöffnung 27 erstrecken. In der Einstecköffnung 26 weisen die Kontakte 24 federnd umgebogene Kontaktflächen 32 auf, zwischen deren Ende und dem Boden 33 der Einstecköffnung 26 ein Spalt 37 ausgebildet ist, dessen Höhe in etwa der Höhe der Fixieröffnung 29 entspricht.
Dies ermöglicht es, ein als Schieber ausgebildetes Fixierwerkzeug des Spritzgusswerkzeugs, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist, durch die Fixieröffnung 21 bis an die Kontakte 24 heranzuschieben und diese gegen einen im Zentrum der späteren Einstecköffnung 26 angeordneten Kern zu drücken, der nach dem Spritzgießen einfach nach oben abgezogen werden kann.
In 7 ist das Gehäuse 22 der Steckdose 21 nach dem ersten Spritzgießschritt mit noch offenen Fixieröffnungen 29 dargestellt.
Um das Gehäuse 22 abzudichten, wird in einem zweiten Spritzgießschritt ein gummielastisches Material 30 in die Fixieröffnungen 29 eingespritzt, so dass die Wand 28 des Gehäuses 22 abdichtend verschlossen ist. Einteilig mit dem gum mielastischen Material 30 in der Fixieröffnung 29 wird in dem zweiten Spritzgießschritt eine Dichtung 34 ausgebildet, die sich von dem Boden 33 der Einstecköffnung 26 parallel zu der Wand 28 der Einstecköffnung 26 erstreckt und die in der Einstecköffnung 26 ausgebildeten Kontakte 24 zumindest teilweise zylinderförmig umschließt. Die Dichtung 34 weist eine in Richtung des offenen Endes der Einstecköffnung 26 ausgebildete Dichtfläche 35 auf, welche mit einem in die Einstecköffnung 26 einsteckbaren Stecker zusammenwirkt. Die Dichtfläche 35 und das gummielastische Material 30 in der Fixieröffnung 29 ist durch zwei zueinander V-förmig angeordnete Stege aus dem selben gummielastischen Material 30 verbunden, die balgförmig einknicken, wenn Druck auf die Dichtfläche 35 ausgeübt wird. Hierdurch passt sich die Höhe der Dichtung 34 optimal an einen eingesteckten Stecker an und erhöht die auf die Dichtfläche wirkende Andrückkraft, so dass eine zuverlässige Abdichtung des innerhalb der zylindrischen Dichtung 34 befindlichen Kontaktbereichs erreicht wird. Besonders vorteilhaft ist, dass das der Dichtfläche 35 gegenüberliegende Ende der Dichtung 34 unmittelbar abdichtend mit dem Gehäuse 22 der Steckdose 21 verbunden ist, so dass an dieser Stelle keine weitere Dichtfläche zwischen dem Kontaktbereich und dem Gehäuse 22 ausgebildet werden muss.
Daher ist es besonders vorteilhaft, die Dichtung 34 in dem zweiten Spritzgussschritt zusammen mit dem Abdichten der Fixieröffnungen 29 auszubilden. In diesem Fall ist das Entfernen des Spritzgusswerkzeugs aus der Einstecköffnung 26 unproblematisch, da die Dichtung 34 aus gummielastischem Material 30 besteht, das zum Entfernen des Spritzgusswerkzeugs verformbar ist.
9 zeigt schließlich eine gegenüber 8 um 90° gedrehte Schnittzeichnung durch eine dreidimensionale Ansicht der Steckdose 21, der die Form der Kontakte 24 und deren Anordnung in der Einstecköffnung 26 und der Anschlussöffnung 27 besonders gut zu entnehmen sind. So bilden die mit den umgebogenen Kontaktflächen 32 versehenen Kontakte 24 in der Einstecköffnung 36 einen Kreis aus insgesamt sechs Kontakten 24, von denen in der Schnittzeichnung lediglich drei dargestellt sind. In der Mitte befindet sich ein Steckkontakt, von dem auch lediglich eine Seite dargestellt ist. In der Anschlussöffnung 27 bilden die Kontakte 24 zwei Reihen aus je drei Kontakten, auf die ein Anschlussstecker aufgesteckt werden kann.
Die entsprechend gebogenen Kontakte ließen sich nicht in entsprechende Öffnungen eines Kontaktträgereinsatzes nachträglich einstecken. Daher ist das erfindungsgemäße Verfahren, die Kontakte zusammen mit dem Gehäuse 22 und dem Kontaktträgereinsatz 23 in einem ersten Spritzgießschritt zu umgießen, besonders vorteilhaft.
Die Dichtung 34 überdeckt in dem Abschnitt, in dem keine Fixieröffnungen 29 ausgebildet sind, beispielsweise den gesamten Boden 33 der Einstecköffnung 26 und umgibt die Kontakte 24 mit den Kontaktflächen 32 in der beschriebenen Weise zylinderförmig.
In den 10 und 11 ist eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckdose 41 dargestellt, wobei 10 eine Schnittzeichnung durch die Steckdose 41 nach dem ersten Spritzgießschritt und 11 ein Schnittzeichnung durch die Steckdose 41 in einem zweiten Spritzgießschritt darstellt.
In dem ersten Spritzgießschritt werden ein erster Teil des Gehäuse 42 der Steckdose 41 und ein Kontaktträgereinsatz 43 einteilig gegossen. Dabei werden in dem Kontaktträgereinsatz 43 Kontakte 44 fixiert. Der erste Teil des Gehäuses 42 umfasst eine Anschlussöffnung 45, bis in die sich die Kontakte 44 erstrecken. Die Anschlussöffnung 45 wird durch die Wand 46 des Gehäuses 42 gebildet, die sich von dem Kontaktträgereinsatz 43 in eine Richtung erstreckt.
In der entgegen gesetzten Richtung stehen von dem Kontaktträgereinsatz 43 die Kontakte 44 vor, die in diesem Bereich eine federnd umgebogene Kontaktfläche 47 aufweisen. Zwischen dem Ende der Kontaktfläche 47 und dem Boden 49 des Kontaktträgereinsatzes 43, der nach dem zweiten Spritzgießschritt den Boden einer Einstecköffnung 50 (vgl. 11) bilden wird, verbleibt ein Spalt 48, in dem ein nicht dargestellten Spritzgusswerkzeug die Kontakte 44 während des ersten Spritzgießschritts fixieren kann. Nach dem ersten Spritzgießschritt kann dieses Werkzeug einfach zur Seite abgenommen werden.
In dem zweiten Spritzgießschritt wird dann der zweite Teil des Gehäuses 42 an den ersten Teil des Gehäuses 42 im Bereich des Kontaktträgereinsatzes 43 angegossen. Dieser zweite Gehäuseteil weist auch eine Wand 46 auf, welche die Einstecköffnung 50 zum Einstecken eines nicht dargestellten Steckers in die Steckdose 41 ausbildet. Um die Einstecköffnung 50 herum ist ein Befestigungsabschnitt 51 ausgebildet, mit dem die Steckdose 41 an einer Montagefläche festgelegt werden kann. Zum Spritzgießen der die Einstecköffnung 50 bildenden Wand 46 kann als Spritzgusswerkzeug einfach eine Hülse um die Kontakte 44 mit den Kontaktflächen 47 gestellt werden, die nach dem zweiten Spritzgießschritt ohne Probleme abgezogen werden kann.
Ähnlich zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen kann die Steckdose 41 einen Deckel zum Verschließen der Einstecköffnung 49 und/oder eine in die Einstecköffnung 49 aufgenommenen Dichtung aufweisen, die bspw. in die Einstecköffnung in einem weiteren Spritzgießschritt mit gummielastischen Material eingespritzt werden kann. Die ersten beiden Spritzgießschritte verwenden vorzugsweise dasselbe Spritzgussmaterial.
Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene zweistufige Spritzgussverfahren lässt sich also auf einfache Weise eine Steckdose 1, 21 herstellen, deren in einem Kontaktträgereinsatz 3, 23 festgelegte Kontakte 4, 24 zuverlässig gegen Feuchtigkeitseintritt abgedichtet sind.

1: Steckdose
2: Gehäuse
3: Kontaktträgereinsatz
4: Kontakt
5: Deckel
6: Einstecköffnung
7: Anschlussöffnung
8: Wand
9: Fixieröffnung
10: Befestigungsflansch
11: Kontaktfläche
12: Boden der Einstecköffnung
13: Spalt
14: Spritzgussmaterial
21: Steckdose
22: Gehäuse
23: Kontaktträgereinsatz
24: Kontakt
25: Deckel
26: Einstecköffnung
27: Anschlussöffnung
28: Wand
29: Fixieröffnung
30: Gummielastisches Material
31: Befestigungsabschnitt
32: Kontaktfläche
33: Boden der Einstecköffnung
34: Dichtung
35: Dichtfläche
36: Steg
37: Spalt
41: Steckdose
42: Gehäuse
43: Kontaktträgereinsatz
44: Kontakt
45: Anschlussöffnung
46: Wand
47: federnd umgebogenen Kontaktfläche
48: Spalt
49: Boden
50: Einstecköffnung
51: Befestigungsabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 5873752 [0002]
- US 5800188 [0003]

Claims

Steckdose für eine elektrische Steckverbindung mit einem Gehäuse (2, 22, 42), einer Einstecköffnung (6, 26, 50) zum Aufstecken eines Steckers und einem in dem Gehäuse (2, 22, 42) angeordneten Kontaktträgereinsatz (3, 23, 43) mit in die Einstecköffnung (6, 26, 50) hereinragenden Kontakten (4, 24, 44), welche als Flachkontakte mit einer federnd umgebogenen Kontaktfläche (11, 32, 47) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2, 22, 42) der Steckdose (1, 21, 41) in zwei aufeinander folgenden Spritzgießschritten hergestellt ist, wobei in einem ersten Spritzgießschritt ein erster Teil des Gehäuses (2, 22, 42) mit dem Kontaktträgereinsatz (3, 23, 43) einteilig ausgebildet ist und die Kontakte (4, 24, 44) in dem Gehäuse (2, 22, 42) fixiert sind und in einem zweiten Spritzgießschritt ein zweiter Teil des Gehäuses (2, 22, 42) an den ersten Teil des Gehäuses (2, 22, 42) angegossen ist.
Steckdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil des Gehäuses (42) eine Anschlussöffnung (45) und einen Kontaktträgereinsatz (43) mit darin festgelegten Kontakten (44) ausbildet und der zweite Teil des Gehäuses (42) eine Einstecköffnung (50) ausbildet.
Steckdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil des Gehäuses (2, 22) eine Anschlussöffnung (7, 27), einen Kontaktträgereinsatz (3, 23) mit darin festgelegten Kontakten (4, 24) und eine Einstecköffnung (6, 26) mit Fixieröffnungen (9, 29) ausbildet und der zweite Teil des Gehäuses durch Abdichtmittel für die Fixieröffnungen (29) gebildet ist.
Steckdose nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixieröffnungen (9, 29) am Ende der Einstecköffnung (6, 26) der Steckdose (1, 21) in der die Einstecköffnung (6, 26) umgebenden Wand (8, 28) des Gehäuses (2, 22) ausgebildet sind.
Steckdose nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Kontakt (4, 24) eine Fixieröffnung (9, 29) zugeordnet ist.
Steckdose nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (11, 32) der Kontakte (4, 14) nach außen zu der Wand (8, 28) des Gehäuses (2, 22) umgebogen sind und zwischen dem Ende der Kontaktfläche (11, 32) und dem Boden (12, 33) der Einstecköffnung (6, 26) ein Spalt (13, 37) verbleibt, dessen Höhe der Höhe der Fixieröffnung (9, 29) entspricht.
Steckdose nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Spritzgießschritt dasselbe Material (14) in die Fixieröffnungen (9) eingebracht ist, aus dem in dem ersten Spritzgießschritt das Gehäuse (2) und der Kontaktträgereinsatz (3) geformt sind.
Steckdose nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Spritzgießschritt ein gummielastisches Material (30) in die Fixieröffnungen (29) eingebracht ist.
Steckdose nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das gummielastische Material (30) eine axiale Dichtung (34) bildet, welche die Kontakte (24) gegenüber einem in die Einstecköffnung (26) eingesteckten Stecker abdichtet.
Steckdose nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die axiale Dichtung (34) von der Fixieröffnung (29) einteilig entlang der Wand (28) um die Einstecköffnung (26) erstreckt und an ihrem der Fixieröffnung (29) gegenüberliegenden Ende eine Dichtfläche (35) ausbildet.
Steckdose nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Dichtung (34) zwischen der Fixieröffnung (29) und der Dichtfläche (35) zwei V-förmig angeordnete Schenkel (36) aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Steckdose (1, 21, 41) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem das Gehäuse (2, 22, 42) und der Kontaktträgereinsatz (3, 23, 43) in einem Spritzgussverfahren gegossenen werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgussverfahren zwei Spritzgießschritte umfasst, wobei in dem ersten Spritzgießschritt ein Teil des Gehäuses (2, 22, 42) und der Kontaktträgereinsatz (3, 23, 43) einteilig gegossen werden und dabei als Flachkontakte mit umgebogenen Kontaktflächen (11, 32, 47) ausgebildete Kontakte (4, 24, 44) in dem Kontaktträgereinsatz (3, 23, 43) fixiert werden und wobei in einem zweiten Spritzgießschritt ein zweiter Teil des Gehäuses (2, 22, 42) an den ersten Teil des Gehäuses (2, 22, 42) angegossen wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Spritzgießschritt der eine Anschlussöffnung (45) und den Kontaktträgereinsatz (43) ausbildende erste Teil des Gehäuses (42) gegossen wird und in dem zweiten Spritzgießschritt der eine Einstecköffnung (50) ausbildende zweite Teil des Gehäuses (42) gegossen wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Spritzgießschritt der eine Anschlussöffnung (7, 27), den Kontaktträgereinsatz (3, 23) und eine Einstecköffnung (6, 26) ausbildende erste Teil des Gehäuses (2, 22) gegossen wird, wobei in der Einstecköffnung (6, 26) Fixieröffnungen (9, 29) verbleiben und die verbliebenen Fixieröffnungen (9, 29) in dem zweiten Spritzgießschritt abgedichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Spritzgießschritt die Kontakte (4, 24) mittels Schiebern in einer Spritzgussform fixiert werden, wobei sich die Schieber durch die Fixieröffnungen (9, 29) in der Wand (8, 28) der Steckdose (1, 21) aus der Einstecköffnung (6, 26) heraus erstrecken und nach dem ersten Spritzgießschritt entlang ihrer Längsrichtung aus den Fixieröffnungen (9, 29) herausgezogen werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils drei Schieber parallel angeordnet und in derselben Richtung verschoben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Spritzgießschritt eine Dichtung (34) aus gummielastischem Material (30) gespritzt wird, welche die Fixieröffnungen (29) verschließt und innerhalb der Einstecköffnung (26) der Steckdose (21) zur Abdichtung gegenüber einem in die Einstecköffnung (26) eingesteckten Stecker ausgebildet ist.