CN106949239A - 线路密封件和减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及线路密封件和减振器。一种用于密封壳体(30)中的壳体开口(31)的密封元件(10)，其中，所述密封元件包括至少一个贯通开口(12)以供电力线路(40)穿过而进入所述壳体中。所述密封元件由第一子部件(14)和第二子部件(16)形成，所述第一子部件和所述第二子部件具有不同的硬度并且这两个子部件(14，16)由硅树脂制成。

Description

线路密封件和减振器
技术领域
本发明涉及一种用于密封电力线路的密封元件，电力线路从外侧延伸穿过壳体开口进入壳体。因此，密封元件密封穿过的电力线路和壳体开口来抵抗外部环境影响。本发明也提供壳体中的电力线路的振动降低以及当手动地插入壳体时电力线路的触觉稳定性。
背景技术
在汽车生产中，使用电子模块来解决各种安全问题以及环境保护问题的趋势没有减弱。虽然使用了总线系统，但是线路和插头连接的数量正在平稳地增加，所以人们试图用微型化来控制该情况并保持线组变体的数量在一定限制之内。然而，由于微型化插件系统的使用是有问题的以及甚至适度的故障率也是不能容许的，所以该发展必须继续。减小故障率的因素是防止电触头的腐蚀。这包括插头壳体的密封。插头壳体已被密封的非常精细从而保护抵抗外部环境的影响，例如水分。本领域已知的方法是各个电力线路提供单独的密封件。另一种可能性是使用垫密封件以同时密封多个线路。这些方法被普遍接受，但是在插件系统变得非常小的时候显示出了缺点。随着插件系统变得更小，被保持的容许度也变得更小。
当要给插件系统自动安装接触零件时进一步的问题出现了。以垫密封的插件系统为例，在装配期间，接触元件需要被推动穿过贯通开口。这时，错误的插件具有严重的后果并产生高昂的返工成本。用在一些插件系统中的垫密封件会发生变形。这发生在插头被安装并且线路直径扩张密封开口时。此时，会产生孔偏移，这致使随后的装配问题。在穿过现在的偏移的密封开口的插入期间，接触元件被偏移并且不能被插入后方的接触腔中。此外，垫密封件会被损坏。垫密封件和其他密封元件的进一步问题是接触元件与插头壳体的尖锐的边缘。这些在制造时通常不能避免。它们可以切割进入密封材料并损坏密封件。最后但并非不重要的是，振动的问题在车辆技术中发挥着越来越重要的作用。新时代发动机引起了在所有可能的频率范围内的振动。在特定情况下，这些振动会大规模降低车辆部件的寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种密封元件，该密封元件可靠地密封穿入壳体的电力线路并且附加地作为阻尼元件。特别是，该密封元件应当承受在振动阻抗和温度阻抗方面增大的需求。
该目的通过本发明的密封元件实现。
特别地，通过一种用于密封壳体中的壳体开口的密封元件，其中，所述密封元件包括至少一个贯通开口以供电力线路穿过而进入所述壳体。所述密封元件由第一子部件和第二子部件形成，所述第一子部件和所述第二子部件具有不同的硬度并且这两个子部件由硅树脂制成。
根据本发明的密封元件具有两个子部件，这两个子部件都是由有弹性的柔性硅树脂材料制成。如果在此使用硅树脂或硅树脂材料，那么意味着在工业上广泛使用的液体硅胶。由于使用不同的材料混合物，子部件可具有不同的硬度。在此使用的术语“硬度”和“肖氏硬度”指的是由美国人Albert Shore在1915年创造的用于弹力体和塑性体的材料特性。其在标准DIN EN ISO 868和DIN ISO 7619-1中有所定义。尽管硅树脂具有相对高的肖氏硬度，但仍具有一定的柔性，所以产生稳定性的子部件可由硅树脂制造，硅树脂仍足够柔性来密封地包围电力线路并用于抑制振动。同时，所述子部件足够刚性来给密封元件提供固有稳定的主体，该主体允许装配期间的良好操作。对于具有较低肖氏硬度的第二子部件，焦点在于密封特性。第二子部件应用在更硬的第一子部件上并可以在那里密封。
密封元件可通过两种不同的方法生产。在二次成型工艺中，第一子部件在标准注入成型机器中制造，且然后转移至第二注入成型机器，在第二注入成型机器处第一子部件被再次插入并且在第一子部件上注射第二材料。
在双部件注入成型工艺中，之前描述过的工艺只发生在一个特定的注入成型机器中并且不中断地执行。该机器具有两个注入单元并且这样可以在一个过程中连续地处理两种不同材料。当需要时，第一子部件的位置可以在该工具中改变。所使用的工具适应于工艺顺序。
本发明的优选实施方式被提供在从属权利要求、说明书以及附图中。
根据一个实施方式，所述第一子部件和所述第二子部件以不可拆分的连接。在第二子部件应用在第一子部件上之后，这两种硅树脂材料在连接表面处交联。密封元件的这两个部件随后以不可拆分的方式连接在一起，由此不能移动或失去子部件。
根据一个进一步的实施方式，所述密封元件能弹性变形。该密封元件总是保持一定的柔性，由此该密封元件在装配期间对弯折不敏感。此外，第一子部件的壁和边缘可以稍微屈服，从而在电力线路装配期间为第二子部件的偏移部分临时地创造空间。这防止了在壳体的尖锐边缘处对弹性的第二子部件的剪切。
特别优选地，所述至少一个贯通开口设置在所述第一子部件中和/或在所述第二子部件中。该密封元件中的贯通几何结构根据对密封元件的要求而预先确定。当确定贯通几何结构的尺寸时，需要考虑材料特性。
根据一个进一步的实施方式，第二子部件具有一成形部。该成形部位于密封元件邻接壳体的表面的位置。在那里，该成形部通过紧贴抵靠着壳体的接触表面来密封。该成形部可被设计为波浪、密封唇或其他已知的形状的形式来提高密封效果。
根据一个进一步的实施方式，所述第一子部件的硬度比所述第二子部件的硬度更大。所述第一子部件具有用于第二子部件的支撑框架的作用。第一子部件给出了密封元件大部分的尺寸。
特别优选地，所述第一子部件的硬度在60和90肖氏硬度的范围内，以及所述第二子部件的硬度在20至50肖氏硬度的范围内。具有各种硬度的硅树脂的组合，例如，70肖氏硬度与20肖氏硬度，或者50肖氏硬度和15肖氏硬度的组合很好地权衡了形状稳定性与密封效果。然而，也可以为特定应用选择其他组合
根据一个进一步的实施方式，所述硅树脂的硬度沿着所述贯通开口变化。这种结构带来了提供如下密封元件的优势，该密封元件通过更硬的第一子部件可以被牢固地固定在壳体开口中并且柔性地引导穿过的电力线路，而防止了从壳体弯折。
特别优选地，所述第一子部件具有大致圆筒状形状，以及所述第二子部件至少部分地覆盖所述第一子部件的表面。该实施方式特别适用于单芯密封件。带有附接的密封元件的电力线路被推动穿过壳体开口而进入壳体。该电力线路在预定位置由第一子部件密封包围。当密封元件位于壳体开口中时，第二子部件密封第一子部件与壳体开口之间的其余空间。第一子部件中的贯通开口沿着贯通开口的路线可被设计为，使得第二子部件密封抵靠着壳体开口的区域上的压力增大。如果在第一子部件中的开口在该区域变窄，那么移动进入贯通开口的电力线路推动第二子部件的材料额外地抵靠着壳体开口的内表面。由于这两个子部件形成为具有弹性，所以这完全是可能的。此外，第一子部件的长度可被确定大小，使得当密封元件已安装时，第一子部件的一部分由壳体开口突出。这个实施方式用于在装配期间更好的操作。第一子部件被确定为具有这样的长度，使得操作者可以抓持它并且可以更好地操作由此被执行的线路。当手动地将细线路插入壳体时，这具有优势。
特别优选地，所述第一子部件被构建为筛孔形式，以及所述第二子部件至少部分地覆盖第一子部件的表面。可以通过这个实施方式获得非常平坦的密封几何结构。第一子部件的筛孔结构用作第二子部件的框架。这样会需要更少的或者不需要用于将密封元件保持在壳体中的保持装置。根据需要，也可以相对于线路的纵向轴线生产纵向密封元件。第一子部件的几何结构显著地决定了密封元件的形状。
根据一个进一步的实施方式，所述贯通开口在所述第一子部件中的横截面比在第二子部件中的横截面更大。当移动接触元件穿过密封元件时，为了不损坏接触元件或第一子部件，第一子部件中的横截面更大。由于第二子部件具有更高的柔性，第二子部件能够允许接触元件穿过更小的横截面，其中，该区域可以被显著地扩张。
特别优选的是，密封元件被构建成多层，其中，第一层由所述第一子部件形成以及第二层由所述第二子部件形成。这种结构允许制造带有多个贯通开口的垫密封。这些垫随后会被按需求切割。这种类型的密封元件能够被特别容易的制造，由于只需要覆盖平坦的表面。这允许使用更简单的注入成型工具。
根据一个进一步的实施方式，所述贯通开口的横截面沿着所述密封元件包围所述电力线路所在的区域变化。这样，能够实现具有不同特性的区域。通常，以下规则应用于柔性密封元件。更小的横截面可以非常好地密封穿过的线路。更大的横截面减小在插入接触元件时所需的力。更大的横截面引导密封元件中的接触元件。
根据一个进一步的实施方式，所述第二子部件的层厚度小于所述第一子部件的层厚度。由此，第二子部件的弹性在贯通开口的区域中得以保证。这样可以以小的层厚度产生非常弹性的贯通开口。
一种电力连接线路包括带有接触元件的电力线路，该接触元件附接至所述电力线路的一端。具有壳体开口的壳体。在所述壳体开口中密封地包围所述电力线路的密封元件。
附图说明
在下文中，参考附图仅以举例方式通过有利的实施方式来描述本发明，其中：
图1示出了根据现有技术的密封插头。
图2示出了密封元件的第一实施方式。
图3示出了密封元件的第一实施方式的剖视图。
图4示出了密封元件的第二实施方式的第一子部件。
图5示出了密封元件的第二实施方式。
图6示出了根据第二实施方式的密封元件的剖视图。
图7示出了根据第三实施方式的密封元件的剖视图。
图8示出了带有预装的接触元件的密封元件的立体图。
图9示出了密封元件的立体图，其中接触元件穿过密封元件。
图10以剖视图示出了带有插入的密封元件的壳体。
图11以剖视图示出了带有插入的密封元件以及插入的电力线路的壳体。
具体实施方式
图1以剖视图示出了根据由现有技术的密封插头。密封元件10还未插入插头壳体30的壳体开口31中。密封元件10是一体式形成的。它具有在外周边上的成形部19以及贯通开口12。
图2示出了密封元件10的第一实施方式。密封元件10具有第一圆筒状子部件14。第二子部件16围绕第一子部件14同轴地安装在第一子部件14的表面11上。第二子部件16沿着圆筒状的第一子部件14仅包围一部分。第二子部件的表面具有成形部19。
图3示出了图2的密封元件10的第一实施方式的剖视图。密封元件10的第一子部件14具有沿着圆筒状主体从一端向另一端延伸的贯通开口12。贯通开口在中间区域变窄。第二子部件16以类似套筒的方式包围第一子部件14的中间区域。
图4以立体图示出了密封元件10的第二实施方式的第一子部件14。在该实施方式中，密封元件10能够密封多个单独的电力线路40。第一子部件14具有基本上矩形体的形状以及第一开口15，电力线路14可随后通过第一开口15插入。在该实施方式中，多个第一开口15以连续布置的方式设置在第一子部件14中。由于子部件14具有特定材料厚度，第一开口15形成穿过第一子部件14的管20。
图5以立体图示出了密封元件10的第二实施方式。在该图中，第二子部件16应用于第一子部件14(图4)。此时，第二子部件16覆盖在图4中可见的第一子部件14的全部表面，从而只有第二子部件16是可见的。第二开口17设置在第二子部件16中，第二开口17对准第一子部件14的第一开口15。第二子部件16中的第二开口17显著地小于第一子部件14中的第一开口15。它们共同形成穿过密封元件10的贯通开口12。成形部19围绕矩形体的狭窄边缘延伸，这将密封元件10密封至壳体开口31。
图6示出了根据第二实施方式的密封元件10(图4，图5)沿着切线S的剖视图。第一子部件14部分地被第二子部件16所覆盖。第二子部件16具有第二开口17，第二开口17与第一子部件14的第一开口15对齐并由此形成允许电力线路40在此穿过的通道。
图7示出了根据第三实施方式的密封元件10的剖视图。在该实施方式中，第二子部件16仅应用在矩形体状的第一子部件14的一侧。
图8示出了密封元件10以及位于密封元件10中的贯通开口12前方的接触元件41的立体图。在该图中，可以看到接触元件41的直径显著大于第二子部件16的第二开口17。
图9示出了密封元件10的立体图，其中接触元件41穿过密封元件10。该图示出了密封元件10的一侧，在该侧，第一子部件14没有被第二子部件16所覆盖。第一子部件14中的第一开口15显著地大于第二子部件16中的第二开口17，其结果是第二子部件16的材料可被临时地转移进入第一子部件14中的第一开口15。当插入时，第一开口15的管形状20引导接触元件41穿过密封元件10。
图10以剖视图示出了带有插入的密封元件10的壳体30。密封元件10位于壳体开口31中。第二子部件16的成形部19抵靠着壳体开口31密封。在密封元件10中的贯通开口12能够使带有附接的接触元件41的线路40穿过并随后密封线路40。
图11以剖视图示出了带有插入的密封元件10和插入的电力线路40的壳体30。接触元件41被锁止在壳体30中并且附接至该接触元件的电力线路40被引导穿过密封元件10中的贯通开口12至外侧。

Claims (15)

1.一种用于密封壳体(30)中的壳体开口(31)的密封元件(10)，其中，所述密封元件包括至少一个贯通开口(12)以供电力线路(40)穿过而进入所述壳体中，所述密封元件由第一子部件(14)和第二子部件(16)形成，所述第一子部件和所述第二子部件具有不同的硬度并且这两个子部件(14，16)由硅树脂制成。
2.根据权利要求1所述的密封元件(10)，其特征在于，所述第一子部件(14)和所述第二子部件(16)以不可拆分的方式连接。
3.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件(10)，其特征在于，所述密封元件能弹性变形。
4.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件(10)，其特征在于，所述至少一个贯通开口(12)设置在所述第一子部件(14)中和/或在所述第二子部件(16)中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件(10)，其特征在于，所述第二子部件(16)具有一成形部(19)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件(10)，其特征在于，所述第一子部件(14)的硬度比所述第二子部件(16)的硬度更大。
7.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件(10)，其特征在于，所述第一子部件(14)的硬度在60至90肖氏硬度的范围内，以及所述第二子部件(16)的硬度在20至50肖氏硬度的范围内。
8.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件(10)，其特征在于，所述硅树脂的硬度沿着所述贯通开口(12)变化。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的密封元件(10)，其特征在于，所述第一子部件(14)具有圆筒状形状，以及所述第二子部件(16)至少部分地覆盖所述第一子部件(14)的表面(11)。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的密封元件(10)，其特征在于，所述第一子部件(14)被构建为筛孔形式，以及所述第二子部件(16)至少部分地覆盖所述第一子部件(14)的表面(11)。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的密封元件(10)，其特征在于，所述贯通开口(12)在所述第一子部件(14)中的横截面比在所述第二子部件(16)中的横截面更大。
12.根据权利要求10或11所述的密封元件(10)，其特征在于，所述密封元件被构建成多层，其中，第一层由所述第一子部件(14)形成以及第二层由所述第二子部件(16)形成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件(10)，其特征在于，所述贯通开口(12)的横截面沿着所述密封元件包围所述电力线路(40)所在的区域变化。
14.根据权利要求11或12所述的密封元件(10)，其特征在于，所述第二子部件(16)的层厚度小于所述第一子部件(14)的层厚度。
15.一种电力连接线路(100)，该电力连接线路包括：带有接触元件(41)的电力线路(40)，该接触元件(41)附接至所述电力线路的一端；具有壳体开口(31)的壳体(30)；根据权利要求1的密封元件，该密封元件在所述壳体开口中密封地包围所述电力线路。
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