Hintergrund und Stand der Technik
[0001] Nachstehend werden ein Zinkdruckguss-Gehäuse für einen Steckverbinder zum Herstellen
einer elektrischen Verbindung zwischen dem Steckverbinder und einer diesen aufnehmenden
Buchse beschrieben sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren hierfür und die
dem Gehäuse zugrunde liegende Gussform.
[0002] Derartige Steckverbinder werden insbesondere in der industriellen Steuer- und Regeltechnik
eingesetzt und dienen zum Beispiel dazu, größere elektronische Geräte, wie beispielsweise
Rechner oder Industrieroboter, an Stromversorgungen oder andere elektrische Baugruppen
anzuschließen.
[0003] Das Steckverbinder-Gehäuse wird üblicherweise aus zwei Gehäuseteilen zusammengesetzt,
in denen jeweils mit Kontaktelementen versehene Isolierkörpereinsätze vorgesehen sind,
deren Kontaktelemente beim Kuppeln der Gehäuseteile miteinander in Kontakt gelangen.
Die Gehäuseteile werden über eine Verriegelungseinrichtung miteinander in Verbindung
gehalten, die an Befestigungselementen angreift, welche sowohl an dem ersten als auch
dem zweiten zu verbindenden Gehäuseteil angeordnet sind.
[0004] Das Gehäuse selbst hat die Aufgabe, die darin aufgenommenen Isolierkörpereinsätze
vor äußeren mechanischen Einflüssen als auch vor elektromagnetischen Einflüssen zu
schützen. Hierzu sind aus dem Stand der Technik bekannte Gehäuseteile aus Metall oder
Kunststoff hergestellt, die eine ausreichende mechanische Festigkeit besitzen, um
eine Beschädigung der darin aufgenommenen Elemente durch äußere Einwirkung zu verhindern.
Die Gehäuseteile können an ihrer Oberfläche mit einer elektrisch leitenden Beschichtung
versehen sein, die eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen ermöglicht
und auf diese Weise einen ausreichenden Schutz gegen elektromagnetische Störeinflüsse
von außen für die Kontakteinrichtungen im Innern des Gehäuses gewährleistet. Im Inneren
des Gehäuses auftretende elektromagnetische Störungsstrahlung kann gleichfalls nicht
nach außen dringen.
[0005] Weiterhin kann bei einem Gehäuse für derartige Steckverbinder ein elastischer Dichtring
vorgesehen sein, der zwischen den beiden Gehäuseteilen angeordnet ist, um das Innere
des Gehäuses gegen das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zu sichern. Hierbei
ist jedoch darauf zu achten, dass durch den elastischen Dichtring die elektrisch leitende
Verbindung zwischen den Gehäuseteilen nicht unterbrochen wird. Derartige Steckverbinder-Gehäuse
sind beispielsweise aus der
DE 92 18 209 U1, der
DE 43 39 210 C1 oder der
EP 0 957 540 A2 bekannt.
[0006] Aus der Praxis sind jedoch auch einige Nachteile bezüglich der Herstellung der im
Stand der Technik beschriebenen Gehäuse bekannt geworden. So werden diese Gehäuse
derzeit oftmals mit einem entsprechenden Werkzeug im Druckgussverfahren hergestellt.
Als Material werden überwiegend Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen verwendet. Aufgrund
der relativ geringen elektrischen Leitfähigkeit von Aluminium und Aluminiumlegierungen
ist es in einem weiteren Schritt notwendig, die im Druckgussverfahren hergestellten
Aluminium-Gehäuseteile mit einer besser leitenden Oberflächenbeschichtung zu versehen,
um eine elektrische Abschirmung des Steckverbinders zu ermöglichen.
[0007] Zusätzlich benötigte Elemente, wie Befestigungselemente zur Anbringung der Verriegelungseinrichtung,
mit deren Hilfe die beiden Gehäuseteile zusammengehalten werden, oder eine Aufnahmeeinrichtung
zur Aufnahme und Kontaktierung eines mit dem Steckverbinder zu verbindenden Kabels
werden nachträglich in die Gehäuseteile eingesetzt, beispielsweise indem sie in vorgefertigte
Öffnungen eingepresst oder eingeschraubt werden.
[0008] Um eine gute und durchgängige elektrische Verbindung der beiden Gehäuseteile zu gewährleisten
ist es, wie in der
DE 43 39 210 C1 empfohlen, oftmals notwendig, die Oberfläche der Gehäuseteile zumindest im Bereich
ihrer Kontaktflächen nachzubearbeiten, beispielsweise plan zu schleifen.
[0009] Dadurch, dass die druckgegossenen Aluminium-Gehäuseteile in mehreren Schritten nachbearbeitet
werden müssen und mehrere zusätzliche Einzelteile für die Erstellung eines Gehäuses
erforderlich sind, die im Rahmen einer Montage mit den Gehäuseteilen zusammengefügt
werden müssen, entstehen zusätzliche Lagerkosten wie auch Montage- und Herstellungskosten.
[0010] Ein weiterer bekannter Nachteil im Zusammenhang mit dem Aluminium-Druckgussverfahren
bzw. dem Druckgussverfahren von Aluminium-Gusslegierungen, besteht darin, dass die
maximale Schusszahl mit einem Werkzeugsatz, d.h. die Anzahl der mit einem Satz der
zum Druckgießen notwendigen Werkzeuge, wie Form, Kolben, etc., herstellbaren Gussteile,
je bei Gehäusen für Steckverbinder auf ca. 100 000 Stück begrenzt ist. Dies hat wiederum
erhöhte Herstellungskosten zur Folge, da bei höheren Stückzahlen die teuren Werkzeuge,
insbesondere die kostenintensive Gussform, ausgetauscht werden müssen.
Aufgabe
[0011] Daher besteht eine Anforderung darin, die Herstellung eines Gehäuses für einen Steckverbinder
kostengünstig zu gestalten und zugleich eine zuverlässige elektrische Steckverbindung
zu gewährleisten.
Lösung
[0012] Dies wird bei einem Gehäuse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zwei
Gehäuseteile über eine Verriegelungseinrichtung und starre Befestigungselemente zu
verbinden sind. Wenigstens ein Gehäuseteil weist eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme
und Kontaktierung eines Kabels auf. Das Gehäuse ist als Zinkdruckguss-Gehäuse ausgebildet,
bei dem die wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung und die starren Befestigungsmittel
jeweils einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet sind.
Vorteile und Weiterbildungen
[0013] Dadurch, dass die Gehäuseteile als Zinkdruckgussteile hergestellt werden, ist es
möglich, die Investitionskosten und die Herstellungskosten zu senken, da die Formhaltbarkeit
bei dem Zinkdruckgussverfahren mit einer maximale Schusszahl von (je nach Herstellverfahren)
etwa 500 000 bis etwa 3 000 000 Gussteilen gegenüber dem Stand der Technik erheblich
höher ist. Dies ist auf den verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt und das besonders
enge Erstarrungsintervall von Zinklegierungen zurückzuführen.
[0014] Weiterhin können beim Zinkdruckguss besonders enge Toleranzen und anspruchsvolle
Oberflächen erzeugt werden, so dass eine mechanische Nachbearbeitung, wie beispielsweise
Schneiden eines Gewindes oder Schleifen der Gehäuseteile im Verbindungsbereich, d.h.
dort wo die Gehäuseteile aneinander anliegen, um gemeinsam ein Gehäuse auszubilden,
nicht oder in einem deutlich geringeren Umfang notwendig ist.
[0015] Die erzeugten Gussteile weisen neben einer hohen Präzision auch eine hohe Härte und
mechanische Festigkeit auf.
[0016] Aus diesen vorstehend genannten Gründen ist es möglich, die Befestigungselemente
wie auch die Aufnahmeeinrichtung einteilig mit dem Gehäuse auszubilden, d.h. diese
mit dem jeweiligen Gehäuseteil aus einem Guss herzustellen, anstatt sie wie bisher
als separate Elemente in die fertigen Gussteile einzusetzen. Die Oberflächengüte und
Präzision der gegossenen Befestigungselemente beispielsweise ist ausreichend, um eine
definierte Schnittstelle mit der damit verbindbaren Verriegelungseinrichtung zu gewährleisten.
Auch reicht die mechanische Festigkeit aus, um sicherzustellen, dass ein Abscheren
der Befestigungselemente unter dem Einfluss üblicher äußerer Kräfte verhindert werden
kann.
[0017] Dadurch dass die Befestigungselemente und die wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung
einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet sind, können die Anzahl an Einzelteilen eines
entsprechend gefertigten Gehäuses verringert und die damit verbundenen Lager- und
Montagekosten gesenkt werden.
[0018] Aufgrund der hohen Härte und Festigkeit von Zink und Zinklegierungen ist es ferner
möglich, die Wandstärken der Gehäuseteile zu verringern, wodurch die Materialkosten
gegenüber Aluminiumdruckguss-Gehäusen erheblich gesenkt werden können. Dies wiederum
hat eine Gewichtsreduktion der Gehäuseteile zur Folge, so dass trotz der größeren
Masse von Zink gegenüber Aluminium das erfindungsgemäße Gehäuse zumindest nicht schwerer
ist als vergleichbare aus dem Stand der Technik bekannte Aluminiumdruckguss-Gehäuse.
Ein weiterer Vorteil der reduzierten Wandstärken besteht in größeren Luft- und Kriechstrecken
des erfindungsgemäßen Gehäuses gegenüber bekannten Aluminiumdruckguss-Gehäusen.
[0019] Bei einer Weiterentwicklung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jedes Gehäuseteil
eine Aufnahmeeinrichtung für die Aufnahme und Kontaktierung eines Kabels aufweist.
Eine solche Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn beide Gehäuseteile,
von der Aufnahmeeinrichtung und dem Verbindungsbereich abgesehen, eine geschlossene
Gehäusewand aufweisen.
[0020] Ferner kann vorgesehen sein, dass die starren Befestigungselemente als Stifte ausgebildet
sind, die jeweils paarweise in voneinander wegweisender Richtung von dem jeweiligen
Gehäuseteil vorstehen. Die paarweise angeordneten Stifte bilden auf diese Weise an
dem jeweiligen Gehäuseteil eine Achse aus, an der die Verriegelungseinrichtung angreifen
kann. Alternativ zu einer Ausbildung der Befestigungselemente als Stifte sind jedoch
auch andere Varianten denkbar, beispielsweise die Ausbildung als Laschen oder dergleichen,
wobei die Verriegelungseinrichtung über entsprechende Mittel verfügen muss, um mit
diesen zusammenzuwirken und auf diese Weise die Gehäuseteile in Verbindung miteinander
zu halten.
[0021] Die Befestigungselemente können an einem Gehäuseteil oder beiden Gehäuseteilen paarweise
in voneinander wegweisender Richtung angeordnet sein. Weiterhin können hierbei an
jedem Gehäuseteil eines oder mehrere Paare der starren Befestigungselemente vorgesehen
sein.
[0022] Weiterhin kann die Verriegelungseinrichtung einen Längsbügel umfassen, der dazu ausgebildet
ist, eine Verbindung zwischen den starren Befestigungselementen des ersten und des
zweiten Gehäuseteils herzustellen. Ein derartiger Längsbügel kann ferner dazu ausgebildet
sein, verschwenkbar mit einem Paar der stiftförmig ausgebildeten Befestigungselemente
des ersten Gehäuseteils verbindbar zu sein. Hierbei bildet die von den paarweise angeordneten
Stiften gebildete Achse die Drehachse für die Schwenkbewegung des damit verbundenen
Längsbügels. Der Längsbügel kann für eine derartige Schwenkbewegung Aufnahmebohrungen
aufweisen, die im Wesentlichen mit dem Außendurchmesser der stiftförmig ausgebildeten
Befestigungselemente übereinstimmen und die durch Aufnahme der stiftförmig ausgebildeten
Befestigungselemente die Verbindung zwischen Längsbügel und Befestigungselementen
herstellen.
[0023] Hierbei kann der Längsbügel einen flexiblen Abschnitt aufweisen, an dem diese Aufnahmeöffnungen
angeordnet sind. Alternativ können die Aufnahmeöffnungen an einem starren Abschnitt
des Längsbügels vorgesehen sein, wobei die Aufnahmeöffnungen in Umfangsrichtung zu
einer Seite hin geöffnet sind.
[0024] Um die Reibung zwischen den Stiften und den Aufnahmeöffnungen des Längsbügels herabzusetzen
und die Widerstandsfähigkeit der stiftförmigen Befestigungselemente gegen Verschleiß
zu erhöhen, kann es weiterhin vorteilhaft sein, Lagerbuchsen vorzusehen, wobei die
Stifte ausgebildet sind, um diese aufzunehmen. Die Lagerbuchsen werden hierbei zwischen
der Aufnahmeöffnung des Längsbügels und dem in dieser aufzunehmenden Stift angeordnet
und sind vorzugsweise aus einem widerstandsfähigen Material wie Edelstahl hergestellt.
[0025] In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Aufnahmeeinrichtung eine an dem
Gehäuse ausgebildete Öffnung und einen diese umgebenden Kragen. Dabei können an dem
Kragen Haltemittel zum Befestigen des Kabels an der Aufnahmeeinrichtung vorgesehen
sein. Diese Haltemittel zum Befestigen des Kabels können beispielsweise ein Außengewinde
umfassen. Alternativ sind jedoch auch andere Ausprägungen der Haltemittel denkbar,
beispielsweise eine Nut zum Herstellen einer Rastverbindung oder dergleichen. Eine
Rastverbindung kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn eine besonders schnell
herzustellende und zu lösende Verbindung des Kabels mit dem Gehäuseteil gewünscht
ist. Das Kabel wird mittels zusätzlicher Elemente, beispielsweise mit einer Hutmutter
oder einem entsprechenden Aufsatz mit einer zweiten korrespondierenden Rastkomponente,
an der Aufnahmeeinrichtung befestigt, indem die Hutmutter auf beispielsweise das Außengewinde
aufgeschraubt wird oder die Rastkomponenten in Eingriff miteinander gebracht werden.
[0026] Anstelle eines Außengewindes kann jedoch auch ein Innengewinde als Haltemittel zum
Befestigen des Kabels vorgesehen sein, beispielsweise an der Innenseite des Kragens.
In diesem Fall weist die Hutmutter einen Abschnitt mit einem Außengewinde auf, das
mit dem Innengewinde des Kragens korrespondiert und zur Befestigung des Kabels an
der Aufnahmeeinrichtung beiträgt.
[0027] Um zu vermeiden, dass Schmutz oder Feuchtigkeit in das Innere des Gehäuses eindringen
kann, sind die Gehäuseteile bei einer Ausführungsform der Erfindung dazu ausgebildet,
ein Dichtglied zwischen sich aufzunehmen. Ein derartiges Dichtglied kann beispielsweise
aus einem elastomeren Werkstoff hergestellt sein und im Wesentlichen dem Umfang der
Gehäuseteile in ihrem Verbindungsbereich entsprechen.
[0028] Alternativ sind jedoch auch andere Ausführungsformen denkbar, bei denen ein Dichtglied
derart zwischen den Gehäuseteilen aufgenommen ist, dass eine dichte Verbindung der
Gehäuseteile ermöglicht wird. Ein Beispiel dafür kann eine Labyrinthdichtung sein,
bei der durch die Anordnung der Wände der Gehäuseteile und des Dichtglieds im Kontaktbereich
der Gehäuseteile eine dichte Verbindung sichergestellt ist. Hierzu kann beispielsweise
das erste Gehäuseteil, das zweite Gehäuseteil in einem montierten Zustand des Gehäuses
wenigstens teilweise übergreifen.
[0029] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Zinkdruckguss-Gehäuses
mit den vorstehend genannten Merkmalen, das den nachfolgenden Schritt umfasst: Druckgießen
des ersten und des zweiten Gehäuseteils einschließlich der starren Befestigungselemente
und der Aufnahmeeinrichtung. Besonders vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass
weitere mechanische Bearbeitungsschritte, wie Schneiden eines Gewindes auf oder in
die Aufnahmeinrichtung entfallen, da dieses bereits während des Druckgießens des ersten
und des zweiten Gehäuseteils einschließlich der starren Befestigungselemente und der
Aufnahmeeinrichtung geformt wird.
[0030] Die Erfindung betrifft zudem eine Gussform zum Druckgießen eines Zinkdruckguss-Gehäuses
mit den vorstehend genannten Merkmalen gemäß dem vorstehend genannten Verfahren, wobei
Abschnitte der Gussform dazu ausgebildet sind, die Befestigungselemente und die Aufnahmeeinrichtung
des Gehäuses zu formen.
Kurze Beschreibung der Figuren
[0031]
- Fig. 1
- zeigt eine isometrische Ansicht des erfindungsgemäßen Zinkdruckguss-Gehäuses für einen
Steckverbinder in montiertem Zustand; und
- Fig. 2
- zeigt eine Explosionsdarstellung des Zinkdruckguss-Gehäuses gemäß Fig. 1.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
[0032] Fig. 1 zeigt eine isometrische Ansicht eines Zinkdruckguss-Gehäuses für einen Steckverbinder,
das allgemein mit dem Referenzzeichen 10 bezeichnet ist. Das Zinkdruckguss-Gehäuse
10 umfasst ein erstes und ein zweites Gehäuseteil 12, 14, die über eine Verriegelungseinrichtung
16 und starre Befestigungselemente 18 miteinander verbunden sind. Das erste Gehäuseteil
12 ist als Sockelgehäuse ausgebildet und weist an seiner von dem Verbindungsbereich
36 mit dem zweiten Gehäuseteil 14 abgewandten Seite vier flanschartige Füße 20 auf
(in Fig. 1 sind nur zwei gezeigt), die in den Eckbereichen des ersten Gehäuseteils
12 ausgebildet sind. Ferner sind Ausnehmungen 22 an den flanschartigen Füßen 20 vorgesehen,
die es ermöglichen, das Sockelgehäuse mittels Verbindungselementen, wie beispielsweise
Schrauben oder dergleichen, an anderen Elementen zu befestigen.
[0033] Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Zinkdruckguss-Gehäuse 10 weisen beide Gehäuseteile
12, 14 zudem eine Aufnahmeeinrichtung in Form einer Kabelverschraubung 24 auf, die
ausgebildet ist, um ein (nicht dargestelltes) Kabel aufzunehmen und zu kontaktieren.
Auf die Art der Befestigung des Kabels wird im Zusammenhang mit Fig. 2 nachfolgend
näher eingegangen.
[0034] In Fig. 2, einer Explosionsdarstellung des Zinkdruckguss-Gehäuses 10 der Fig. 1,
ist dargestellt, wie die einzelnen zusätzlich an das Gehäuse 10 zu montierenden Elemente
ausgebildet sind. So ist die Verriegelungseinrichtung 16 in Form eines Längsbügels
26 gebildet, der in einer Draufsicht betrachtet im Wesentlichen U-förmig ist. An seinen
im Wesentlichen parallelen Längsschenkeln sind zwei Aufnahmeöffnungen 32 und 34 ausgebildet,
die der Aufnahme der Befestigungselemente 18 dienen.
[0035] Die Befestigungselemente 18 sind, wie in Fig. 2 anhand des an dem zweiten Gehäuseteil
14 ausgebildeten Befestigungselements 18 gezeigt, stiftförmig ausgebildet und ragen
im Wesentlichen senkrecht von der Gehäuseaußenoberfläche vor. Hierbei sind jeweils
zwei stiftförmige Befestigungselemente 18 paarweise in voneinander wegweisender Richtung
von dem jeweiligen Gehäuseteil 12 bzw. 14 vorstehend ausgebildet. Ihre Längsachsen
fluchten hierbei miteinander, so dass die beiden stiftförmigen Befestigungselemente
18 eines Paar gemeinsam eine Längsachse bilden.
[0036] Der Längsbügel 26 ist mit einem Paar dieser stiftförmigen Befestigungselemente 18
derart verbunden, dass er um diese durch die beiden Befestigungselemente 18 gebildete
Längsachse verschwenkt werden kann. So sind, wie in Fig. 2 gezeigt, die Befestigungselemente
18 des ersten Gehäuseteils 12 in der ersten Aufnahmeöffnung 32 des Längsbügels 26
aufgenommen und bilden auf diese Weise die Rotationsachse für die Schwenkbewegung
des Längsbügels 26.
[0037] In zusammengebautem Zustand, d.h. wenn die beiden Gehäuseteile 12 und 14 über die
Verriegelungseinrichtung 16 in Form des Längsbügels 26 miteinander verbunden sind,
wie in Fig. 1 gezeigt, sind die paarweise angeordneten Befestigungselemente 18 des
zweiten Gehäuseteils 14 in der zweiten Aufnahmeöffnung 34 des Längsbügels 26 aufgenommen.
Die erste Aufnahmeöffnung 32 umfasst, wie in der Fig. 2 gezeigt, eine in Umfangsrichtung
zu einer Seite geöffnete Öffnung, bei der das Befestigungselement 18 seitlich eingeführt
werden wird und durch einen federnden Haken in der Aufnahmeöffnung 32 gehalten wird.
[0038] Alternativ wäre es jedoch auch denkbar, eine bezüglich ihres Umfangs geschlossene
erste Aufnahmeöffnung 32 vorzusehen. Bei einer derartigen Ausführungsform müssten
jedoch die Längsschenkel des U-förmigen Längsbügels 26 wenigstens abschnittsweise
federnd verformbar ausgebildet sein, so dass durch Aufspreizen der Schenkel des Längsbügels
26 eine Aufnahme der stiftförmigen Befestigungselemente 18 in der geschlossenen ersten
Aufnahmeöffnung 32 möglich ist.
[0039] Die zweite Aufnahmeöffnung 34 weist ebenfalls einen Rastvorsprung 34a auf, der aufgrund
einer an dieser Stelle erhöhten Reibung zwischen dem Längsbügel 26 und des in der
zweiten Aufnahmeöffnung 34 aufgenommenen Befestigungselements 18 den Längsbügel 26
in einer geschlossenen Stellung, d.h. wenn die beiden Gehäuseteile 12 und 14 über
diesen verbunden werden, fixiert. Ein unerwünschtes Verschwenken des Längsbügels 26
derart, dass die Verbindung der Gehäuseteile 12, 14 gelöst wird, wird auf diese Weise
wirksam verhindert.
[0040] Der Längsbügel 26 weist zudem einen Betätigungsgriff 52 auf, der betätigt werden
kann, um eine Verschwenkung des Längsbügels 26 zum Fixieren oder Freigeben des dadurch
verbundenen Gehäuseteils 14 zu erreichen.
[0041] Wie in Fig. 2 zu erkennen, sind ferner Lagerbuchsen 28 vorgesehen, die für eine erhöhte
Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß sowie eine verringerte Reibung an den stiftförmigen
Befestigungselementen 18 aufgenommen sind. Die Lagerbuchsen 28 werden hierzu auf die
stiftförmigen Befestigungselemente 18 des fertig gegossenen Gehäuseteils 12 bzw. 14
aufgesteckt und verprägt. Mit Hilfe der Lagerbuchsen 28 werden eine aufgrund der verminderten
Reibung verbesserte Verschwenkbarkeit des Längsbügels 26 sowie eine aufgrund der verbesserten
Widerstandsfähigkeit erhöhte Lebensdauer der Befestigungselemente 18 gewährleistet.
[0042] Weiterhin ist ein Dichtglied 30 vorgesehen, das zwischen den Gehäuseteilen 12 und
14 angeordnet wird. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist das erste Gehäuseteil
12 in dem Verbindungsbereich 36 derart ausgebildet, dass sowohl der anliegende Dichtring
30 als auch ein Teil des zweiten Gehäuseteils 14 darin aufgenommen werden können.
Eine Schulter 36a begrenzt den Verbindungsbereich 36. Das Dichtglied 30 ist in der
gezeigten Ausführungsform aus Nitrilkautschuk (NBR) oder Chloroprenkautschuk (CR)
leitend hergestellt. Über die Außenumfangsfläche des Gehäuseteils 14 und die Innenumfangsfläche
des Verbindungsbereichs 36 des ersten Gehäuseteils 12 bleiben die Gehäuseteile 12
und 14 in elektrisch leitendem Kontakt miteinander, auch wenn ein nicht elektrisch
leitendes Dichtglied 30 zwischen diesen angeordnet ist.
[0043] Die Kabelverschraubung 24 umfasst eine Öffnung 24a sowie einen diese umgebenden Kragen
24b. Der Kragen 24b weist an seinem Innenumfang, wie in Fig. 2 zu erkennen, einen
ersten Absatz 38 sowie einen zweiten Absatz 40 mit entsprechenden Schultern auf. Die
Absätze 38, 40 verhindern, dass die in die Kabelverschraubung 24 eingesetzten Elemente
in den Innenraum des Gehäuses 10 eindringen können. So stützt sich eine so genannte
Skin-Top-Brush 44, die in die Kabelverschraubung 24 bis zur ersten Schulter 38 eingesetzt
werden kann, an dem Absatz 38 ab. Ferner wird ein Einsatz 46 in die Kabelverschraubung
24 eingesetzt und mit einer Hutmutter 48 gesichert. Hierzu weist die Kabelverschraubung
24 an ihrem Außendurchmesser ein (nicht dargestelltes) Außengewinde auf, das mit dem
Innengewinde der Hutmutter 48 korrespondiert.
[0044] Alternativ zu einer solchen wie in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform wäre jedoch
ebenfalls ein Rastmechanismus denkbar, bei dem die Hutmutter 48 derart ausgebildet
ist, dass sie an der Aufnahmeeinrichtung verrastet werden kann.
[0045] Am Innenumfang der Kabelverschraubung 24 sind ferner Vertiefungen 42 vorgesehen,
die mit den Vorsprüngen 50 am Einsatz 46 korrespondieren und eine Relativverdrehung
des Einsatzes 50 gegenüber der Kabelverschraubung 24 verhindern.
[0046] Bei der Herstellung des Zinkdruckguss-Gehäuses werden die Gehäuseteile 12 und 14
in entsprechenden Gussformen mittels des Zinkdruckgussverfahrens ausgebildet. Die
gegossenen Gehäuseteile 12, 14 umfassen dabei sowohl die Befestigungselemente 18 als
auch die Aufnahmeeinrichtungen 24 und die flanschartigen Füße 20 mit den entsprechenden
Ausnehmungen 22 zur Befestigung. Weiterhin ist die Gussform derart ausgebildet, dass
an der Kabelverschraubung 24 ein Außengewinde mitabgegossen wird, so dass die Gehäuseteile
nach dem Verfahrensschritt des Druckgießens für eine Montage der Zusatzelemente, d.h.
der Verriegelungseinrichtung 16, des Dichtglieds 30 sowie der Auf- und Einsätze 44,
46 und 48 fertig ausgebildet sind. Um im Inneren des Gehäuses 10 entsprechende Einsätze,
wie Stecker oder Buchsen, aufzunehmen und zu befestigen, sind innerhalb der Gehäuseteile
12 und 14 Montageflächen (nicht dargestellt) vorgesehen, die gegebenenfalls in einem
weiteren Bearbeitungsschritt mit Gewindebohrungen zur Aufnahme korrespondierender
Befestigungsschrauben versehen werden.
[0047] Alternativ zu den in einem weiteren Bearbeitungsschritt erstellten Gewindebohrungen
um im Inneren des Gehäuses 10 entsprechende Einsätze aufzunehmen und zu befestigen,
ist es auch möglich, die Gehäuse der Steckverbinder durch Druckgießen von Zinklegierungen
ohne mechanische (Nach-)Bearbeitung herzustellen. Dazu sind an den Montageflächen
(im Beispiel vier Montageflächen, diese Zahl kann aber auch abweichen) Löcher vorzusehen,
um entsprechende Gewinde (Zum Beispiel M3) durch Formen einzubringen. Ein separater
Schritt des Gewindeformens kann durch die Verwendung von gewindefurchenden Schrauben
entfallen. Am Lochdurchmesser ist in diesem Fall keine Änderung notwendig.
[0048] Das Druckgießen von Zinklegierungen hat hierbei den Vorteil, dass mit einer einzigen
Form und entsprechenden Werkzeugen eine größere Stückzahl an Gehäuseteilen hergestellt
werden kann als bei einem vergleichbaren Verfahren mit Aluminiumlegierungen. Zudem
ist es möglich, mit Zink und Zinklegierungen hochpräzise Formen zu gießen, so dass
eine mechanische Nachbearbeitung, wie beispielsweise Schneiden eines Gewindes oder
Schleifen von Kontaktflächen nicht mehr oder nur in deutlich geringerem Umfang notwendig
ist. Das Zinkdruckguss-Gehäuse weist eine ausreichende Härte und Festigkeit auf, um
einen guten mechanischen Schutz gegen beispielsweise Abscheren belasteter Abschnitte,
wie der Befestigungselemente, zu gewährleisten. Aufgrund der guten elektrischen Leitfähigkeit
von Zink oder von Zinklegierungen kann gegebenenfalls auf eine Beschichtung der Gehäuseteile
mit einer elektrisch leitenden Substanz, wie aus dem Stand der Technik bekannt, verzichtet
werden.
[0049] Somit wird eine kostengünstige und einfache Herstellung von Gehäuseteilen für einen
Steckverbinder gewährleistet.
1. Zinkdruckguss-Gehäuse (10) für einen Steckverbinder zum Herstellen einer elektrischen
Verbindung zwischen dem Steckverbinder und einer diesen aufnehmenden Buchse,
wobei das Gehäuse (10) wenigstens ein erstes und ein zweites Gehäuseteil (12; 14)
umfasst, die über eine Verriegelungseinrichtung (16) und starre Befestigungselemente
(18) miteinander zu verbinden sind und von denen wenigsten ein Gehäuseteil (12; 14)
eine Aufnahmeeinrichtung (24) für die Aufnahme und Kontaktierung eines Kabels aufweist,
und wobei die starren Befestigungselemente (18) und die wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung
(24) jeweils einteilig mit dem Gehäuse (10) ausgebildet sind.
2. Gehäuse (10) nach Anspruch 1,
wobei jedes Gehäuseteil (12; 14) eine Aufnahmeeinrichtung (24) für die Aufnahme und
Kontaktierung eines Kabels aufweist.
3. Gehäuse (10) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die starren Befestigungselemente (18) als Stifte ausbildet sind, die jeweils
paarweise in voneinander wegweisender Richtung von dem jeweiligen Gehäuseteil (12;
14) vorstehen.
4. Gehäuse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die Verriegelungseinrichtung (16) einen Längsbügel (26) umfasst, der dazu ausgebildet
ist, eine Verbindung zwischen den starren Befestigungselementen (18) des ersten und
des zweiten Gehäuseteils (12; 14) herzustellen.
5. Gehäuse (10) nach Anspruch 4,
wobei der Längsbügel (26) dazu ausgebildet ist, verschwenkbar mit einem Paar der stiftförmig
ausgebildeten Befestigungselemente (18) des ersten Gehäuseteils (12) verbindbar zu
sein.
6. Gehäuse (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
wobei die Stifte ausgebildet sind, um Lagerbuchsen (28) aufzunehmen.
7. Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Aufnahmeeinrichtung (24) eine an dem Gehäuse (10) ausgebildete Öffnung (24a)
und einen diese umgebenden Kragen (24b) umfasst.
8. Gehäuse (10) nach Anspruch 7,
wobei an dem Kragen (24b) Haltemittel zum Befestigen des Kabels an der Aufnahmeeinrichtung
(24) vorgesehen sind.
9. Gehäuse (10) nach Anspruch 8,
wobei die Haltemittel zum Befestigen des Kabels ein Außengewinde umfassen.
10. Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Gehäuseteile (12; 14) dazu ausgebildet sind, ein Dichtglied (30) zwischen
sich aufzunehmen.
11. Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das erste Gehäuseteil (12) das zweite Gehäuseteil (14) in einem montierten Zustand
des Gehäuses (10) wenigstens teilweise übergreift.
12. Verfahren zum Herstellen eines Zinkdruckguss-Gehäuses (10) nach den Ansprüchen 1 bis
11
das den nachfolgenden Schritt umfasst:
- Druckgießen des ersten und zweiten Gehäuseteils (12; 14) einschließlich der starren
Befestigungselemente (18) und der Aufnahmeeinrichtung (24) mit angeformten Gewinde.
13. Verfahren zum Herstellen eines Zinkdruckguss-Gehäuses (10) nach den Ansprüchen 1 bis
11 mit dem Schritt:
Druckgießen des ersten und zweiten Gehäuseteils (12; 14) einschließlich der starren
Befestigungselemente (18) und der Aufnahmeeinrichtung (24) mit Löchern, in die gewindefurchende
Schrauben einzudrehen sind.
14. Gussform zum Druckgießen eines Zinkdruckguss-Gehäuses (10) nach den Ansprüchen 1 bis
11 gemäß dem Verfahren nach Anspruch 12, wobei Abschnitte der Gussform dazu ausgebildet
sind, die Befestigungselemente (18) und die Aufnahmeeinrichtung (24) des Gehäuses
(10) zu formen.