CN104934732B - 连接组件和相应的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及连接组件和相应的方法，具体而言，涉及这样的连接组件(1)，其用于电气连接电导线尤其绞合导线的至少两个导线端部(2,3)且用于在导线端部(2,3)之间的严密密封，该连接组件带有用于容纳导线端部的连接套管(8)。提出：连接套管(8)具有至少一个第一腔室(9)以用于容纳导线端部中的一个，其中，第一腔室(9)关于另一导线端部具有分隔壁(11)。此外，本发明涉及一种相应的方法。

Description

连接组件和相应的方法
技术领域
本发明涉及一种连接组件，其用于电气连接电导线(例如绞合导线)的至少两个导线端部且用于在导线端部之间的严密密封。此外，本发明包括相应的连接方法。
背景技术
在带有内燃机的现代的机动车(KFZ)中，燃料(例如汽油或柴油)一般通过喷射器(例如压电式喷射器、磁式喷射器)喷射到内燃机的燃烧室或预燃室中。在此，喷射器的操控在电气上经由联接到各个喷射器处的喷射器电缆束实现。在此存在的问题是，喷射器的周围环境有介质加载(例如油或水)，从而存在这样的危险，即，相应的介质(例如油或水)侵入到喷射器电缆束中且在喷射器电缆束中在纵向方向上扩散。因此，在喷射器电缆束处防止介质(例如油或水)侵入到喷射器电缆束中是重要的。为此，由现有技术已知管状接头套管(Rohrkabelschuhe)，其一方面实现喷射器电缆束联接到相关的喷射器处且另一方面还具有密封功能。然而，这些已知的起密封作用的管状接头套管的缺点是相对复杂且进而昂贵的制造过程。
此外，对于现有技术参照DE 10 2008 026 352 A1和DE 34 12 786 A1。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供相应改善的连接组件和相应的方法。
该目的通过根据独立权利要求的根据本发明的连接组件和根据并列独立权利要求的相应的方法来实现。
本发明设置有一种连接组件，其用于电气连接电导线(例如绞合导线)的至少两个导线端部且在此建立在导线端部之间的严密密封，因此介质(例如油、水)不可沿着导线扩散，这尤其在机动车中的喷射器电缆束中是重要的。
根据本发明的连接组件首先具有用于容纳待彼此连接的导线端部的连接套管。原则上已由现有技术(例如DE 34 12 786 A1)已知这样的连接套管。然而，根据本发明的连接套管的特征在于至少一个第一腔室，在其中可引入导线端部中的一个，其中，该第一腔室关于另一导线端部具有分隔壁。因此，分区成腔室(Verkammerung)防止介质(例如油、水)沿着导线扩散，因为腔室和尤其连接套管的分隔壁引起严密密封。
在本发明的一个优选的实施例中，连接套管具有至少两个腔室，在其中相应引入导线端部中的一个，其中，分隔壁将连接套管的两个腔室彼此严密地分开。在此，分隔壁于是布置在两个腔室之间且防止在腔室之间的介质转移。
在本发明的另一实施例中，连接套管与此相反具有仅仅唯一的腔室，在其中引入导线端部中的一个，而另一导线端部在未分区有腔室的情况下电气联接。因此，在该实施例中，仅密封地联接一个导线端部，而另一导线端部未密封。连接套管的未密封的侧部例如可平地来实施且形成铜制接线片(Kuperfahne)，多个绞合线然后从外部例如通过摩擦焊接方法焊接到该铜制接线片上。在未被密封的侧部上当接触部位给有油时，那时这是无害的，因为分隔壁的腔室形成严密密封。
根据本发明的密封组件于是可单向(带有一个腔室)或双向(带有两个腔室)地密封。
在本发明的优选的实施例中，在连接套管的腔室中的至少一个中布置有密封体，其密封在引入到腔室中的导线端部与腔室的内壁之间的间隙。因此，在将导线端部引入到腔室中之后一般在一方面为腔室的内壁与引入的导线端部的侧面之间形成环状间隙(Ringspalt)，其中，该环状间隙然后由密封体密封，以便防止介质(例如油、水)的轴向穿透。
在该优选的实施例中，密封体是有持久弹性的且平衡一方面为导线端部(例如绞合导线)和另一方面为连接套管的不同的特定材料的热膨胀系数。因此，密封体优选以沿径向取向的预紧力从内向外压向腔室的内壁且沿径向从外向内压到引入到腔室中的导线端部的侧面上。
在此，应提到的是，密封体优选具有至少一个环形环绕的密封肋(Dichtrippe)，其贴靠在腔室的内壁处。密封体例如可具有三个或四个环形环绕的密封肋，其在轴向方向上连续地布置。
此外，应提到的是，密封体优选具有沿轴向延伸的通孔，导线端部引导穿过该通孔。
在本发明的优选的实施例中，连接套管自身是导电的，以便使两个导线端部彼此电气连接。
此外，在此应提到的是，密封体优选具有沿轴向突出的止挡，其用于将密封体定位在腔室中。优选地，在密封体处的止挡在此布置在密封体的内侧上，也就是说布置在密封体的面对分隔壁且背对腔室的通入开口的侧部上。然而，备选地同样存在如下可能性，即，密封体的止挡布置在密封体的面对腔室的通入开口且背对连接套管的分隔壁的侧部上。
在本发明的优选的实施例中，密封体形状配合地固定在腔室中以防从腔室中的沿轴向的移出。在此，于是存在在一方面为密封体与另一方面为带有腔室的连接套管之间的形状配合的连接。
例如，为了防止密封体从腔室中移出，连接套管可在其引入开口(腔室的通入开口)处具有凸缘，该凸缘沿径向向内突出且将密封体由此形状配合地固定在腔室中。
然而，备选地同样存在如下可能性：密封体和腔室的内壁具有形状配合元件，其引起密封体形状配合地固定在腔室中。腔室的内壁例如可具有至少一个环形环绕的环形槽，环形环绕的密封肋接合到环形槽中且由此建立在环形槽与环形环绕的密封肋之间的形状配合的连接。然而，本发明关于在连接套管与密封体之间的形状配合的连接还可利用其他的形状配合元件来实现。
在本发明的一个实施例中，密封体与软管相连接，软管沿轴向从密封体突出且在装配的状态中翻转到连接套管的外壁上，从而软管于是护套状地包围连接套管。然后，在装配时将密封体与软管一起首先引入到腔室中，其中，软管那时沿轴向向外突出。紧接着，然后使软管如此翻转，即，软管在外部护套状地包围连接套管。在此，软管优选一件式地模制到密封体处，从而软管和密封体形成统一的构件。此外，在此应提到的是，安装在密封体处的软管在翻转的状态中优选在连接套管的整个长度上延伸，以便实现外部密封。
此外，根据本发明的连接组件可具有另一软管(例如收缩管)，其在外部包围连接套管和必要时安装到密封体处的软管(优选在连接套管的整个长度上)，以便引起外部密封。
作为软管材料在此优选适用的是弹性材料(例如橡胶)，以便可实现软管的翻转和软管紧密地贴靠在连接组件处。此外，软管材料优选是电气绝缘的、液密的和/或气密的。上文已简短提及的是，软管优选是可热收缩的收缩管，这本身由现有技术已知且因此无须作进一步说明。
在一方面为剥皮的导线端部与另一方面为连接套管之间的电气连接的实际的建立例如可通过压接连接、钎焊连接或焊接连接实现。在此同样应提到的是，在一方面为剥皮的导线端部与另一方面为连接套管之间的电气连接除了电气的连接功能之外优选还满足密封功能，因此该连接部优选是气密的。
待连接的电气导线除了剥皮的导线端部之外优选具有包含塑料(例如乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)或聚四氟乙烯(PTFE))的绝缘护套。在此应提到的是，带有集成的热熔胶的常规收缩管在带有绝缘材料ETFE或PTFE的耐高温导线(Hochtemperaturleitung)中目前不可实现持久的密封性，因为该绝缘材料原则上排斥其他的材料。然而，根据本发明的连接组件即使在该绝缘材料中同样实现良好的密封效果。在此应提到的是，包含有持久弹性的材料的密封体可在绝缘护套的区域中包围相关的导线端部，从而密封体在外部处在绝缘护套上。
本发明在此针对连接组件进行了说明，该连接组件使两个导线端部同轴地彼此连接。然而，本发明关于导线端部的布置不局限于同轴的布置。此外，本发明同样关于待彼此连接的导线端部的数量不局限于两个导线端部，其彼此连接。因此，根据本发明的连接组件在相应的设计方案中还可使多于两个(例如三个、四个、五个、六个、七个)导线端部彼此电气连接。关于待彼此连接的导线端部的几何布置应提到的是，根据本发明的连接组件例如可为星形、Y形、H形或梳状(仅举几个示例)。
此外，应提到的是，本发明不仅对上述的根据本发明的连接组件作为单独的构件要求保护。此外，本发明同样还对用于机动车(例如商用车)的内燃机(例如柴油机)的喷射设备的喷射器的电气接触的喷射器电缆束要求保护，其中，根据本发明的喷射器电缆束具有根据本发明的连接组件。
此外，本发明还对这样的内燃机(例如柴油机、汽油机)要求保护，其带有用于燃料喷射的至少一个喷射器和用于喷射器的电气接触的根据本发明的喷射器电缆束。
此外，本发明还对带有根据本发明的连接组件的车辆(尤其商用车)要求保护。
最后，本发明还包括用于电气连接多个导线端部的相应的方法，其中，各个方法步骤已由上面的说明得出，从而可取消根据本发明的方法的单独的说明。
附图说明
在从属权利要求中表示了本发明的其他有利的改进方案且在下面与本发明的优选的实施例的说明一起借助附图对其进行进一步阐述。其中：
图1A显示了穿过例如可使用在喷射器电缆束中的根据本发明的连接组件的截面视图；
图1B显示了图1A的连接组件的密封体的放大的单个视图；
图2显示了穿过带有仅仅唯一的腔室的经修改的连接组件的截面视图；
图3显示了根据图2的连接组件的修改方案，其中，在密封体处模制有软管，其翻转到连接组件上且护套状密封地包围该连接组件，
图4显示了梳状的连接组件，
图5显示了H形的连接组件的示意性的图示，以及
图6显示了Y形的连接组件。
参考标号列表
1 连接组件
2 导线端部
3 导线端部
4 绞合线
5 绞合线
6 绝缘护套
7 绝缘护套
8 连接套管
9 连接套管的腔室
10 连接套管的腔室
11 分隔壁
12 压接连接部
13 压接连接部
14 密封体
15 密封体
16 通孔
17 密封肋
18 止挡
19 凸缘
20 凸缘
21 收缩管
22 连接组件
23 连接套管
24 导线端部
25 导线端部
26 导线端部
27 导线端部
28 导线端部。
具体实施方式
图1A和1B显示了用于电气连接两个导线端部2、3的根据本发明的连接组件1，其中，连接组件1例如可为喷射器电缆束的组成部分，其用于内燃机的喷射设备的喷射器的电气的操控。
两个导线端部2、3相应具有包含铜的绞合线4或5和包含塑料(例如ETFE、PTFE)的绝缘护套6或7，其中，两个导线端部2、3的自由端已剥皮。
根据本发明的连接组件1具有包含导电材料的连接套管8，其中，连接套管8具有两个腔室9、10，其通过分隔壁11彼此分开。
导线端部2引入到腔室9中且以其剥皮的自由端通过压接连接部12与连接套管8相连接。
另一导线端部3引入到连接套管8的腔室10中且通过压接连接部13与连接套管8相连接。
一方面，两个压接连接部12、13建立在一方面为导线端部2、3与另一方面为连接套管8之间的电气连接，其中，连接套管8由此同样建立在导线端部2、3之间的电气连接，因为连接套管8自身是导电的。
另一方面，压接连接部12、13还引起在压接连接部12或13的区域中密封腔室9或10的内部截面。
此外，根据本发明的连接组件1在两个腔室9、10的每个中相应具有密封体14、15，其相应具有轴向的通孔16，导线端部2或3引导穿过通孔16。通孔16的内壁于是处在导线端部2的绝缘护套6的外部的侧面上。
此外，应指出的是：两个密封体14、15在外部具有三个环形环绕的密封肋17，其贴靠在腔室9或者10的内壁处且由此引起密封效果。在此，密封肋17在轴向方向上彼此间隔开且构成多个密封级(Dichtstufe)。
此外，应指出的是：密封体14、15是持久有弹性的且将预紧力施加到腔室9或10的内壁上，由此平衡一方面为导线端部2、3且另一方面为连接套管8的不同的特定材料的热膨胀系数。
两个密封体14、15相应具有止挡18，其在轴向方向上从相应的密封体14或15突出，更确切地说向内朝在两个腔室9、10之间的分隔壁11的方向上突出。
此外，应指出的是：密封体14、15通过形状配合的连接保持在腔室9、10中，其中，该形状配合的连接防止密封体14、15在轴向方向上从腔室9、10移出。该形状配合的连接主要由凸缘19、20构成，凸缘19、20在腔室9、10的通入开口处模制到连接套管8的入口边缘处且沿径向向内突出。凸缘19、20具有小于密封体14、15的外径的内径，从而凸缘19、20防止密封体14、15可沿轴向从腔室9、10中移出。
根据本发明的连接组件由于腔室尤其由于分隔壁11防止介质(例如油、水)可在导线的纵向方向上通过连接组件1移开。因此，例如当在绝缘护套6内在导线端部2中侵入油或水时，这是无害的，因为该介质被分隔壁11封锁且因此不可侵入到另一导线端部3中。
最后还应指出的是：整个连接组件1在外部由收缩管21护套状地包围，其中，收缩管21热收缩到连接组件1上。
根据图2的实施例在很大程度上与上述的且在图1中示出的实施例一致，从而为了避免重复参照上面的说明，其中，对于相应的细节使用相同的参考标号。
该实施例的一个特点在于，在连接组件8的腔室10中未布置密封体。
图3显示了根据图2的实施例的一种修改方案，从而为了避免重复再次参照上面的说明，其中，对于相应的细节使用相同的参考标号。
该实施例的一个特点在于，收缩管21一件式地模制到密封体14处且首先沿轴向从密封体14突出且从腔室9伸出。然后，收缩管21在附图中向右翻转到整个连接组件上且那时形成外部的护套状的密封。
此外，附加地还可设置有另一软管，其在外部护套状地包围收缩管，其中，该另一软管在附图中然而未示出。
图4显示了梳状的根据本发明的连接组件22，其带有用于连接五个导线端部24-28的连接套管23。
在此，导线端部24-28从相同的侧部类似于在梳子中的齿那样通入到连接套管23中，其中，导线端部24-28相应由腔室容纳，如上面已说明的那样，从而为了避免重复参照上面的说明。
图5显示了根据图4的实施例的一种修改方案，其中，导线端部24-27从不同的侧部H形地通入到连接套管23中。
最后，图6显示了另一修改方案，其中，不同的导线端部24-26 Y形地通入到连接套管23中且在此相应容纳到腔室中，如上面已说明的那样。
本发明不局限于上述的优选的实施例。而是可实现许多变体方案和修改方案，其同样使用本发明思想且因此落入保护范围内。本发明尤其不依赖于所参考的权利要求还对从属权利要求的对象和特征要求保护。

Claims (13)

1.一种连接组件(1;22)，其用于电气连接电导线的至少两个导线端部(2,3;24-28)且用于在所述导线端部(2,3;24-28)之间的严密密封，所述电导线除了剥皮的导线端部(2,3)之外具有绝缘护套(6,7)，该连接组件(1;22)带有：
a) 用于容纳所述导线端部的连接套管(8;23)，其中
a1) 所述连接套管(8,23)具有至少一个第一腔室(9)以用于容纳所述导线端部中的一个，
a2) 所述第一腔室(9)关于另一导线端部具有分隔壁(11)，以及
a3) 所述连接套管(8;23)可导电，以为了使两个导线端部(2,3)相互电连接，和
b) 第一软管，该第一软管
b1) 在所述连接套管(8;23)的整个长度上在外部包围所述连接套管(8;23)，以为了引起外部密封，并且
b2) 由弹性和电气绝缘材料制成且构造为可热收缩的收缩管，
其特征在于
c) 在所述腔室(9,10)中的至少一个中的密封体(14,15)，其中所述密封体(14,15)
c1) 密封在引入到所述腔室(9,10)中的导线端部(2,3)与所述腔室(9,10)的内壁之间的间隙，且
c2）在所述绝缘护套(6,7)的区域中包围相关的导线端部(2,3)。
2.根据权利要求1所述的连接组件(1;22)，其特征在于，所述连接套管(8;23)具有第二腔室(10)以用于容纳另一导线端部(3)，其中，所述分隔壁(11)将所述连接套管(8;23)的两个腔室(9,10)彼此严密地分开。
3.根据前述权利要求中任一项所述的连接组件(1;22)，其特征在于，
a) 所述密封体(14,15)是有持久弹性的，和
b) 所述密封体(14,15)以预紧力从内部压到所述第一腔室和/或所述第二腔室的内壁上，和
c) 所述密封体(14,15)具有通孔(16)以用于沿轴向穿引所述导线端部(2,3)。
4.根据权利要求3所述的连接组件(1;22)，其特征在于，
a) 所述密封体(14,15)形状配合地固定在所述第一腔室和/或所述第二腔室中以防沿轴向移出，和
b) 所述连接套管(8;23)在所述第一腔室和/或所述第二腔室中的至少一个的引入口处具有凸缘(19,20)，其沿径向向内突出且将所述密封体(14,15)形状配合地固定在所述第一腔室和/或所述第二腔室中。
5.根据权利要求1或2所述的连接组件(22)，其特征在于，所述连接组件(22)使多于两个的导线端部(24-28)彼此连接。
6.根据权利要求1所述的连接组件(1;22)，其特征在于，所述电导线为绞合导线。
7.一种喷射器电缆束，其用于车辆的内燃机的喷射设备的喷射器的电气接触、带有根据前述权利要求中任一项所述的连接组件(1;22)。
8.一种内燃机，带有用于燃料喷射的至少一个喷射器和用于所述喷射器的电气接触的根据权利要求7所述的喷射器电缆束。
9.一种车辆，带有根据前述权利要求1-6中任一项所述的连接组件(1;22)。
10.一种用于电气连接电导线的两个导线端部(2,3)的方法，所述电导线除了剥皮的导线端部(2,3)之外具有绝缘护套(6,7)，带有以下步骤：
a) 将剥皮的所述导线端部(2,3)引入到可导电的连接套管(8;23)中，其中将所述导线端部中的至少一个(2)引入到所述连接套管(8;23)的腔室(9)中，其中，所述腔室(9)通过分隔壁(11)关于另一导线端部(3)密封，以及
b) 建立在剥皮的所述导线端部(2,3)之间的电气连接，
c) 利用第一软管在所述连接套管(8;23)的整个长度上包上所述连接套管(8;23)，其中所述第一软管由弹性和电气绝缘材料制成且构造为可热收缩的收缩管，
其特征在于以下步骤，
d) 借助于密封体(14,15)密封在所述绝缘护套(6,7)的区域中的引入到所述腔室(9,10)中的导线端部(2,3)与所述腔室(9,10)的内壁之间的间隙，该密封体在所述绝缘护套(6,7)的区域中布置在引入到所述腔室(9,10)中的导线端部(2,3)与所述腔室(9,10)的内壁之间的间隙中。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将两个导线端部相应引入到所述连接套管(8;23)的腔室(9,10)中，其中，所述连接套管(8;23)的两个腔室(9,10)通过分隔壁(11)彼此严密地分开。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于下面的步骤：
a) 将带有安装到其处的第二软管(21)的所述密封体(14,15)引入到在所述连接套管(8;23)中的腔室(9)中，紧接着所述第二软管(21)沿轴向向外从所述腔室(9)中突出，且紧接着，
b) 使从所述腔室(9)中突出的第二软管(21)翻转到所述连接套管(8;23)上，从而所述第二软管(21)护套状地包围所述连接套管(8;23)。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电导线为绞合导线。
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