CN105144496A - 流体密封的触点绝缘套管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种穿过塑料壳体的流体密封的触点绝缘套管，所述触点绝缘套管具有至少一个扁平触点，所述扁平触点在压力注塑包封的部分区段上具有一个或者多个横截面变化，其中，所述塑料壳体由不收缩的热固性塑料材料制成，并且其中，永久弹性的密封剂被引入到所述至少一个扁平触点的边界面和塑料壳体的边界面之间。

Description

流体密封的触点绝缘套管
技术领域
本发明涉及一种穿过塑料壳体的流体密封的触点绝缘套管，所述触点绝缘套管具有至少一个扁平触点，所述扁平触点在压力注塑包封的部分区段上具有一个或者多个横截面变化。
背景技术
由文献DE102009058525A1已知一种流体密封的触点绝缘套管。在该触点绝缘套管中，扁平触点具有至少一个带有环绕地沿轴向方向渐缩的横截面轮廓的区段。在压力注塑包封之后，扁平触点沿其渐缩的方向逆着压力注塑包封部移动，由此，沿着渐缩的轮廓的外壳面封闭空穴，并且因此触点绝缘套管沿着扁平触点的轴向的区段被密封。
通过收缩过程在冷却塑料材料时产生空穴，所述空穴在这里通过扁平触点的移动来密封。特别是，热塑性材料在冷却时改变其内部的结构，由此减少了材料体积。通过再收缩(Nachschwindung)产生相对于触点的较小的缝隙，该缝隙以经描述的方式密封。不过，在困难的环境条件、比如高的压力和温度下，在此可达到的密封性经常是不充分的。
挑剔的环境条件例如在插接连接器中给出，这些插接连接器安装在机动车的变速器壳体中。这样的插接连接器承受变化的温度并且在此也承受高的温差并且必须承受振动、以及高的油压。为了这种使用，几乎仅使用具有圆销的插接连接器。这些圆销大多在使用较高的力的情况下被压入到塑料壳体的通孔中，这些通孔的尺寸小于圆销的横截面尺寸。
这种规定对于扁平触点来说被证明是有问题的，因为压紧力在通孔的内部不对称地作用到插接触点的表面上。在此特别困难的是，在扁平触点的纵向边缘的区域中进行密封，因为在这里表面法线的方向不连续地变化。这导致了，在典型的温度范围和压力范围内至今不能达到具有扁平触点的变速器壳体插接连接器的充分的油密封性。
在未预先公开的德国专利申请DE102011121133中提出了一种触点绝缘套管，该触点绝缘套管的塑料壳体由不收缩的热固性塑料材料制成，并且在该塑料壳体中至少一个压力注塑包封的扁平触点的纵向边缘是经过倒圆的。因此，流体密封的触点绝缘套管通过特别选择的压力注塑包封材料与扁平触点的特别的几何造型的组合来实现。两种特征一起创造了一种触点绝缘套管，该触点绝缘套管至少是流体密封的并且该触点绝缘套管对于限定的压力范围甚至可以构造为气体密封的。不过，这样的触点绝缘套管的气体密封性取决于气体类型地局限于不太高的压力。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种具有扁平触点的这种类型的触点绝缘套管，该触点绝缘套管在高的压力和温度时以及在大的温度范围上是流体密封的以及是尽可能耐震的并且耐化学性的，并且此外特征在于特别高的气体密封性。
按照本发明，该任务通过如下方式解决，即塑料壳体由不收缩的热固性塑料材料制成，并且将永久弹性的密封剂引入到所述至少一个扁平触点的边界面和塑料壳体的边界面之间。
所谓永久弹性的密封剂在这里是指一种材料，该材料在更长的时间间隔和更大的温度范围上保持弹性的特性。在制造触点绝缘套管时使用低纤维胶的弹性体原料，该弹性体原料邻接于永久弹性的密封剂凝固。
在此，首先主要将热固性塑料材料用于压力注塑包封至少一个扁平触点。与通常用于压铸的热塑性塑料相反，所谓热固性塑料是指一些材料，这些材料在时效硬化时不是减少其体积，而是保持体积恒定或者甚至增加。为了在这里要解决的任务不收缩的热固性塑料材料被证明是合适的，这些热固性塑料材料也被称为“零收缩”，这些热固性塑料材料既不减少又不增加其体积。这种材料例如从环氧树脂、酚醛树脂或者所谓的预制整体模塑料(BMC：BulkMouldingCompound)的材料组中得到。不收缩的热固性塑料材料的使用能实现压力注塑包封扁平触点，而不会在时效硬化压力注塑包封材料时形成空穴
不过，即使不收缩的热固性塑料材料也不可以排除在塑料材料中或者在塑料壳体和扁平触点之间的过渡区域中的微小的裂纹、毛细管等等，这使得触点绝缘套管的气体密封性局限于不太高的压力。
现在，该问题通过如下方式来解决，即在压力注塑包封过程中不可避免地产生的极小的不密封性利用后来引入的弹性的材料来密封。此外，特别是所谓的浸渍方法被证明是合适的，所述浸渍方法将还未凝固的弹性体原料通过压力差运输到有待密封的位置上。
这例如可以通过如下方式实现，即将包括一个或者多个利用不收缩的热固性塑料材料压力注塑包封的扁平触点的触点绝缘套管放置到具有还未凝固的弹性体原料的槽中，接着该弹性体原料处于高压之下，由此弹性体原料本身被压入到触点绝缘套管的狭窄的毛细管中。
特别有利的是，可使用所谓的真空浸渍，在所述真空浸渍中，在真空中首先将所有的湿气杂质和气体杂质从触点绝缘套管的毛细管中去除，从而使得弹性体原料此后可以作为浸渍物毫无问题地浸入到毛细管中。
本发明的其他有利的设计方案和改进方案由从属权利要求得出。
为了在压力注塑包封过程中确保在热固性塑料材料和扁平触点之间的均匀的连接，可以优化地规定，对至少一个扁平触点的纵向边缘进行倒圆。
这可以有利地通过如下方式达到，即至少一个扁平触点的纵向边缘通过冲压过程预压印在毛侧面上，并且由此是环绕地经过倒圆的。因此，扁平触点不具有严格的矩形横截面，而是具有带有在横截面侧面之间的经过倒圆的过渡的矩形横截面。这种轮廓在图5中示意性地示出。此外，所述至少一个扁平触点在其边缘区段上的压力注塑包封的部分区段上具有一个或者多个矩形的或者经过倒圆的空隙，正如在图3和图4中示例性地示出的那样。因此，扁平触点的横截面宽度沿其轴向方向变化。
所述凹部引起了，所述至少一个扁平触点在压力注塑包封之后与压力注塑包封材料形状配合地连接。此外，所述凹部沿扁平触点的轴向方向构造为迷宫式结构(Labyrinthstruktur)，该迷宫式结构对邻近的介质来说引起了多级的压力降，由此进一步改善了触点绝缘套管的密封特性。在此，促进性地引起了，压力注塑包封材料按照本发明在加工时不改变其材料体积并且因此密封地填满凹部。
特别有利的是，所述至少一个扁平触点和压力注塑包封材料具有尽可能类似的并且在理想情况下相同的热膨胀系数。由此，在宽的温度范围内不仅可以避免机械应力而且可以避免形成空穴，这些机械应力和空穴会使密封特性恶化。
也特别有利的是，基于不收缩的热固性塑料材料的良好的密封特性和高的耐热性，至少一个扁平触点的未压力注塑包封的端部区段能够通过电镀过程进行处理，而压力注塑包封的区域不涉及于此。由此，至少一个扁平触点的压力注塑包封的和未压力注塑包封的区域设有不同的电镀的涂层，这些涂层对于相应的区域具有特别有利的特性。
因此，例如可以有利地规定，仅仅至少一个扁平触点的未压力注塑包封的区域才具有锡涂层或者银涂层。
此外，在制作过程中首先可以压力注塑包封未表面处理的和必要时设有滑动保护的扁平触点，并且接着表面处理并且必要时钝化扁平触点的从塑料壳体凸出的端部。因为由此仅处理扁平触点的部分区段，则此外有利地实现了银和钝化介质的节约。
附图说明
用于有利地设计按照本发明的触点绝缘套管的其他细节由以下描述的附图得出。图1示出了插接连接器壳体6的剖面图，该插接连接器壳体具有在两个腔室9、10之间的扁平触点1的流体密封的绝缘套管。所述插接连接器壳体6制成为注塑件，其中，为了制造插接连接器6，扁平触点1的部分区段4以不收缩的热固性塑料材料压力注塑包封。
具体实施方式
不言而喻地，在图1中示出的触点绝缘套管的双极的实施方式是完全示例性的。按照本发明的触点绝缘套管可以具有可自由规定的数量的压力注塑包封的扁平触点1，特别是按照本发明的触点绝缘套管也能构造成具有相应唯一一个扁平触点1或者具有更多数量的扁平触点1。图2示出了具有七个扁平触点1的触点绝缘套管作为另一个示施例，所述扁平触点布置在三个相互平行的行列中。
在利用热固性塑料材料压力注塑包封扁平触点1之后，将触点绝缘套管引入到具有还未凝固的弹性体原料的槽中(在附图中未示出)，接着该弹性体原料处于高压之下，由此所述弹性体原料被压入到在塑料壳体2和扁平触点1之间的最细微的剩余的间隙(毛细管)中。
在此，备选地或者附加地使用真空浸渍方法，在该真空浸渍方法中，在真空中首先将所有的湿气杂质和气体杂质从触点绝缘套管的毛细管中去除，从而使得弹性体原料可以作为浸渍物毫无问题地浸入毛细管中。
在图3和图4中分别示出了单独的扁平触点1、1’，所述扁平触点在部分区段4上由压力注塑包封部3包围。在此，以阴影线的平面示出的压力注塑包封部3示意性地说明了塑料壳体2的直接包围扁平触点1、1’的相应的部分空间，正如在图1或者图2中示出的那样。
在由压力注塑包封部3包围的部件4内部，扁平触点1、1’具有多个横截面变化，这些横截面变化以经过倒圆的凹部5a(图3)或者矩形的凹部5b(图4)的形式被引入到扁平触点1或1’的纵向侧面中。压力注塑包封部3利用凹部5a或者5b构造为形状配合的连接部，该形状配合的连接部基于对此设有的热固性塑料材料的“零收缩特性”在宽的温度范围和压力范围内是流体密封的。
在压力注塑包封过程之后还可以电镀地处理扁平触点1、1’的未压力注塑包封的端部区段7a、7b；例如为了改善电接触特性而设有银涂层。
图5以横截面视图示出了在图4中示出的扁平触点1’的区段。明显可以看出所述凹部5b其中之一，通过该凹部扁平触点1’的横截面宽度b沿扁平触点的轴向方向a变化。此外可以看出，扁平触点1’的经过倒圆的纵向边缘8，所述纵向边缘在冲压侧面上通过冲压工具并且在毛侧面上通过预压印成形到所述扁平触点1’上。经过倒圆的纵向边缘8显著地改善了扁平触点1’相对于压力注塑包封材料的连接。
附图标记列表：
1、1’扁平触点
2塑料壳体
3压力注塑包封部
4压力注塑包封的部件
5a(倒圆的)凹部
5b(矩形的)凹部
6插接连接器壳体
7a、7b端部区段
8纵向边缘
9、10腔室
a轴向方向
b横截面宽度

Claims (14)

1.穿过塑料壳体(2)的流体密封的触点绝缘套管，所述触点绝缘套管具有至少一个扁平触点(1、1’)，所述扁平触点在压力注塑包封的部分区段(4)上具有一个或者多个横截面变化，
其特征在于，
所述塑料壳体(2)由不收缩的热固性塑料材料制成，以及
将永久弹性的密封剂引入到所述至少一个扁平触点(1、1’)的边界面和塑料壳体(2)的边界面之间。
2.根据权利要求1所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，通过真空浸渍引入所述密封剂。
3.根据权利要求1所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，通过压力浸渍引入所述密封剂。
4.根据权利要求1所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，在热固性塑料材料时效硬化之后引入所述密封剂。
5.根据权利要求1所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，所述至少一个扁平触点(1、1’)的纵向边缘(8)是经过倒圆的。
6.根据权利要求1所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，所述横截面变化通过凹部(5a、5b)来实现。
7.根据权利要求1所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，所述至少一个扁平触点(1、1’)和所述塑料壳体(2)具有相同的热膨胀系数。
8.根据权利要求1所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，所述塑料壳体(2)构造为插接连接器壳体(6)。
9.根据权利要求4所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，所述触点绝缘套管构造为多极的插接连接器。
10.根据权利要求1所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，所述至少一个扁平触点(1、1’)的未压力注塑包封的端部区段(7a、7b)通过电镀过程进行处理。
11.根据权利要求1或6所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，所述至少一个扁平触点(1、1’)至少部分地具有锡涂层或者银涂层。
12.根据权利要求1所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，所述至少一个扁平触点(1、1’)的纵向边缘(8)在毛侧面上通过冲压过程预压印，并且由此是环绕地经过倒圆的。
13.根据权利要求1所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，所述塑料壳体(2)由环氧树脂、酚醛树脂或者具有零收缩特性的预制整体模塑料制成。
14.根据权利要求1所述的流体密封的触点绝缘套管，其特征在于，所述触点绝缘套管是电插接连接器的组成部分，所述电插接连接器使用在机动车的变速器壳体中。
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