DE102004032372A1

DE102004032372A1 - Insulating part to act as an insulating sleeve has a conductor and an insulating polymer sleeve for enclosing a conductor in strip sections

Info

Publication number: DE102004032372A1
Application number: DE200410032372
Authority: DE
Inventors: Markus Kroeckel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-01-26

Abstract

An insulating polymer sleeve (16) partly encloses a conductor (13). Between the conductor and the sleeve there is a joint. The conductor has two sections (31) shaped in strips, between which there is a specially shaped sealing conductor section (34) to connect as one piece with the two sections. The sealing conductor section links to the two sections via grooved areas (37).

Description

Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Isolatorteile bekannt, die auf einem Polymerwerkstoff bestehen und die einen Leiter isolierend umschließen. Zur Herstellung dieser Isolatorteile werden die Leiter als Einlegeteile in einem Spritzgusswerkzeug durch den zumindest pastosen Polymerwerkstoff umspritzt. Im Zusammenhang mit der Abkühlung dieses Isolatorteils kommt es aufgrund der Materialschwindung des Polymerwerkstoffs zur Spaltbildung zwischen der isolierenden Hülle und dem Einlegeteil. Dieser gebildete Spalt ist nicht dicht, so dass an dieser Stelle zwischen der isolierenden Hülle und dem Leiter ungewünschte Stoffe wie beispielsweise Flüssigkeiten hineinkriechen können und somit jenseits der isolierenden Hülle angeordnete Bauteile beschädigen können. Insbesondere bei teilkristallinen Kunststoffen ist diese Schwindung stark ausgeprägt, da sich beim Abkühlen die Moleküle des Polymerwerkstoffs teilweise in kristalliner Form anordnen. Diese teilkristalline Ausbildung des Polymerwerkstoffs benötigt weniger Volumen, so dass die Schwindung stark ausgeprägt ist. In der Folge ist gerade bei diesen teilkristallinen Werkstoffen die Fugenbildung besonders ungünstig.Out the state of the art a variety of insulator parts are known which consist of a polymer material and which enclose a conductor in an insulating manner. to Manufacture of these insulator parts become the conductors as inserts in an injection molding tool by the at least pasty polymer material molded. In connection with the cooling of this insulator part Due to the material shrinkage of the polymer material, the formation of a gap occurs between the insulating shell and the insert. This formed gap is not tight, so that at this point between the insulating shell and the conductor unwanted Substances such as liquids can crawl into it and thus can damage components arranged beyond the insulating sleeve. Especially in semicrystalline plastics, this shrinkage is pronounced because on cooling the molecules of the polymer material partially arrange in crystalline form. These semi-crystalline formation of the polymer material requires less Volume, so that the shrinkage is pronounced. In the episode is straight In these semi-crystalline materials, the formation of joints especially unfavorable.

Bei bekannten Lösungen wird versucht Dichtheit zu erreichen, indem man beispielsweise das Maß der Schwindung des Polymerwerkstoffs versucht zu reduzieren, beispielsweise durch Verfahrensparameter, besondere Füllstoffe oder erwärmte Stanzgitter bzw. Leiter. Durch Letzteres wird die Schwindung des Polymerwerkstoffs gesteuert. Bei weiteren bekannten Lösungen wird versucht, durch eine besonders lange Fuge und somit eine besonders große Fugenoberfläche eine bessere Dichtigkeit zu erreichen. Diese Fugen halten bei Dichtheitsprüfungen durch die größeren Umspritzmengen höheren Drücken stand; es sind somit kleinere Leckraten erreichbar. Bei einer weiteren bekannten Lösung wird versucht, über zusätzlichen Bauteilaufwand bzw. Stoffaufwand eine größere Dichtheit herbeizuführen. Es ist dabei vorgesehen, in die Fuge Silikon bzw. Schmelzkleber einzuspritzen und somit eine verbesserte Abdichtung zu erreichen. Desweiteren wurde auch bereits versucht, durch nachträgliches Vergießen der Übergangsstelle zwischen isolierender Hülle und Leiter mit Silikonkleber bzw. Lacken die Dichtung zu verbessern. Bei anderen bekannten Ausführungsbeispielen wird des Weiteren versucht, das Maß an Dichtheit zu verbessern, indem Dichtflächen unterbrochen werden.at known solutions is trying to achieve tightness by, for example, the Measure of Shrinkage of the polymer material tries to reduce, for example by process parameters, special fillers or heated punched grids or ladder. By the latter, the shrinkage of the polymer material controlled. In other known solutions is tried by a particularly long joint and thus a particularly large joint surface one to achieve better tightness. These joints will withstand leakage tests the larger injection quantities higher pressures; thus smaller leakage rates can be achieved. At another known solution is tried over additional Component effort or material cost to bring about greater tightness. It is intended to inject silicone or hot melt adhesive into the joint and thus achieve an improved seal. Furthermore was also already tried, by subsequent shedding of the crossing point between insulating shell and Head with silicone glue or paints to improve the seal. In other known embodiments Furthermore, it is attempted to improve the degree of tightness, by sealing surfaces to be interrupted.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Isolatorteil mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass es Isolatorteile mit einem Leiter und einer isolierenden Hülle ermöglicht, deren umlaufende Fugen zwischen Leiter und isolierender Hülle die Dichtheit verbessern. Zudem wird diese dichte Verbindung auf praktisch kostenneutrale Weise erhalten, da die speziellen Gestaltungen des Leiters ohne Weiteres in einem Arbeitsschritt erzielbar sind.The Insulator part according to the invention Having the features of the main claim has the advantage that it isolator parts with a conductor and an insulating sheath allowing their circumferential joints between Ladder and insulating sheath improve the tightness. Moreover, this tight connection becomes practical cost-neutral manner, since the special designs of the Ladder are readily achievable in one step.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Isolatorteils nach dem Hauptanspruch möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments of the insulator part according to the main claim possible.

Zeichnungendrawings

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Isolatorteils dargestellt. Es zeigen:In The drawings are exemplary embodiments an insulator part according to the invention shown. Show it:

1 ein Isolatorteil nach dem Stand der Technik, 1 an insulator part according to the prior art,

2 und 3 zwei verschiedene Schnittansichten eines ersten Ausführungsbeispiels, 2 and 3 two different sectional views of a first embodiment,

4 und 5 zwei verschiedene Schnittansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels. 4 and 5 two different sectional views of a second embodiment.

Beschreibungdescription

In 1 ist ein Isolatorteil 10 nach dem Stand der Technik dargestellt. Dieses Isolatorteil besteht aus einem Leiter 13, der von einer isolierenden Hülle 16 umgeben ist. Diese isolierende Hülle 16 ist in einem bestimmten Streckenabschnitt des Leiters 13 positioniert. Die isolierende Hülle besteht üblicherweise aus einem Polymerwerkstoff. Dieses Isolatorteil 10 wird üblicherweise dadurch hergestellt, indem ein Leiter 13 in eine Spritzgussform eingelegt wird und anschließend dieser Leiter 13 durch den anschließenden Umspritzvorgang über den bereits erwähnten Streckenabschnitt mit der isolierenden Hülle 16 versehen wird. Aufgrund der speziellen Eigenschaften es Polymerwerkstoffs führt dies im Zusammenhang mit der Abkühlung nach der Entnahme aus der Spritzgussform dazu, dass insbesondere bei teilkristallinen Polymerwerkstoffen eine Schwindung der isolierenden Hülle 16 einsetzt. Durch diese Schwindung entsteht an der Grenzfläche zwischen dem Leiter 13 und der isolierenden Hülle 16 ein Spalt 19, der somit eine Undichtigkeit bei diesem Isolatorteil 10 ergibt. Dieser Spalt 19 kann sich hierbei über eine Blechfläche 25 erstrecken oder auch über eine Blechfläche 25 und eine daran angrenzende Stanzkante 28.In 1 is an insulator part 10 represented according to the prior art. This insulator part consists of a conductor 13 that of an insulating shell 16 is surrounded. This insulating shell 16 is in a certain stretch of the ladder 13 positioned. The insulating sheath usually consists of a polymer material. This insulator part 10 is usually made by adding a conductor 13 is inserted in an injection mold and then this conductor 13 by the subsequent extrusion process on the already mentioned section with the insulating sheath 16 is provided. Due to the special properties of the polymer material, in connection with the cooling after removal from the injection mold, this leads to a shrinkage of the insulating shell, in particular in the case of semicrystalline polymer materials 16 starts. This shrinkage occurs at the interface between the conductor 13 and the insulating sheath 16 A gap 19 , which thus a leak in this Isolatorteil 10 results. This gap 19 This can be over a sheet metal surface 25 extend or over a metal surface 25 and an adjacent punching edge 28 ,

2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung. In 2 ist ausschnittweise eine Schnittansicht parallel zu einer Blechfläche 25 des Leiters 13 dargestellt. Der Leiter 13 ist hierbei in besonderer Weise gestaltet. Dieser Leiter 13 besteht zunächst aus zwei Leiterabschnitten 31, die in herkömmlicher Art und Weise einfach streifenförmig ausgebildet sind. Zwischen diesen beiden Leiterabschnitten 31 ist ein speziell gestalteter Dichtungsleiterabschnitt 34 vorgesehen, der einstückig mit den beiden Leiterabschnitten 31 verbunden ist. Dabei ist der Dichtungsleiterabschnitt 34 jeweils über kannelierte Bereiche 37 mit dem Leiterabschnitt 31 verbunden. 2 shows a first embodiment according to the invention. In 2 is partial a sectional view parallel to a sheet metal surface 25 of the leader 13 shown. The leader 13 is designed here in a special way. This leader 13 initially consists of two conductor sections 31 which are simply strip-shaped in a conventional manner. Between these two conductor sections 31 is a specially designed seal ladder section 34 provided, which is integral with the two conductor sections 31 connected is. In this case, the seal conductor section 34 each on fluted areas 37 with the ladder section 31 connected.

Die erfindungsgemäße Dichtwirkung wird hierbei einerseits über den Dichtungsleiterabschnitt 34 und dessen spezielle Gestaltung und andererseits über die kannelierten Bereiche 37 erzielt.The sealing effect according to the invention is in this case on the one hand via the seal conductor section 34 and its special design and on the other hand on the fluted areas 37 achieved.

Der Dichtungsleiterabschnitt 34 ist hierbei an seiner Außenkontur beim kannelierten Bereich 37 speziell gestaltet. Hierbei ist vorgesehen, dass die Stanzkante 28 zwar einerseits senkrecht zur Blechfläche 25 verläuft, aber andererseits eine speziell angepasste Kurvenform oder auch eine gerade Form aufweist. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die Stanzkante Oberflächenanteile hat, die zumindest teilweise Komponenten aufweist, die in Leiterrichtung orientiert sind. Als Leiterrichtung kann hierbei die Richtung bezeichnet werden, die der Leiter beispielsweise durch die isolierende Hülle 1G nimmt. Durch diese spezielle Orientierung der Stanzkante 28 am Dichtungsleiterabschnitt 34 ergibt sich durch die Schwindung der isolierenden Hülle 16 eine Pressung auf die entsprechend angestellte bzw. ausgerichtete Stanzkante 28.The seal conductor section 34 is here on its outer contour in the fluted area 37 specially designed. It is provided that the punched edge 28 on the one hand perpendicular to the sheet surface 25 runs, but on the other hand has a specially adapted curve shape or a straight shape. It is of particular importance in this case that the punching edge has surface portions which at least partially has components which are oriented in the conductor direction. In this case, the direction can be referred to as the conductor direction, the conductor, for example, by the insulating sheath 1G takes. Due to this special orientation of the punching edge 28 at the seal conductor section 34 results from the shrinkage of the insulating sheath 16 a pressure on the appropriately employed or aligned punching edge 28 ,

An diesem Dichtungsleiterabschnitt 34 grenzt in Richtung zum Leiterabschnitt 31 ein kannelierter Bereich 37 an, dessen Kanal oder Furche sich quer zur Leiterrichtung erstreckt (y-Richtung). Die Enden dieses kannelierten Bereichs 37 in y-Richtung enden jeweils in einer Einschnürung des Leiters 13.At this seal conductor section 34 borders towards the ladder section 31 a fluted area 37 whose channel or groove extends transversely to the conductor direction (y-direction). The ends of this fluted area 37 in y-direction each end in a constriction of the conductor 13 ,

Wie in Verbindung mit 3 erkennbar ist, sind die kannelierten Bereiche 37 auf beiden Seiten des Leiters 13 vorgesehen. Es ergibt sich somit ein insgesamt leicht eingeschnürter Leiter 13, so dass der kannelierte Bereich 37 eine doppelt konkave Form aufweist.As in connection with 3 recognizable are the fluted areas 37 on both sides of the conductor 13 intended. This results in an overall slightly constricted conductor 13 so that the fluted area 37 has a double concave shape.

Die kannelierten Bereiche 37 sind wie oben beschrieben beiderseits des Dichtungsleiterabschnitts 34 angeordnet und stellen somit einen sowohl in y-Richtung als auch in x-Richtung eingeschnüren Bereich des Leiters 13 dar.The fluted areas 37 are on both sides of the seal conductor section as described above 34 arranged and thus provide a constricted in both the y-direction and in the x-direction region of the conductor 13 represents.

Es ergeben sich somit Nischen 40, die sich senkrecht zur Leiterrichtung paarweise beiderseits des Dichtungsleiterabschnitts 34 gegenüber stehen.This results in niches 40 perpendicular to the conductor direction in pairs on both sides of the seal conductor section 34 stand opposite.

Während dem Einspritzen des Polymerwerkstoffs führt somit dieser auch diese Nischen 40. Nach dem Abkühlen des Polymerwerkstoffs in den Nischen 40 sind insgesamt vier Stege 43 gebildet, die durch das Schwinden des Polymerwerkstoffs die Nischen 40 nicht mehr ganz ausfüllt. Dadurch, dass die Stege 43 beiderseits eines Dichtungsleiterabschnitts 34 in Leiterrichtung einstückig miteinander verbunden sind, ergibt sich durch das Schwinden eine in der isolierenden Hülle 16 wirkende Zugkraft, die eine Pressung der Stege 43 mit der den Stanzkanten 28 zugewandten Abschnitten bildet. Durch diese Pressung wird die Dichtwirkung erreicht.During the injection of the polymer material thus this also leads these niches 40 , After cooling the polymer material in the niches 40 There are four bars in total 43 formed by the shrinkage of the polymer material the niches 40 not completely filled. Because of the webs 43 on both sides of a seal conductor section 34 In the conductor direction are integrally connected to each other, resulting from the shrinkage in the insulating sheath 16 acting tensile force, the pressing of the webs 43 with the punched edges 28 forms facing sections. By this pressure, the sealing effect is achieved.

Wie in 3 dargestellt ist, ist der kannelierte Bereich 37 beiderseits jeweils durch einen eckigen Kanal profiliert. Dieser eckige Kanal weist jeweils sich winklig aneinander grenzende Flächen auf, die dazu vorgesehen sind, als Dichtflächen zur isolierenden Hülle 16 zu wirken. In gleicher Weise wie dies bereits bei der Kombination Nische 40/Steg 43 der Fall ist, führt auch in diesem Fall nach dem Einspritzen des Polymerwerkstoffs das Schrumpfen der isolierenden Hülle 16 zu einer Pressung zwischen zwei Leisten 46, die einer Blechfläche 25 gemeinsam gegenüber stehen. Diese Leisten 46 drücken jeweils mit einem Teil der Oberfläche gegen gegenüberliegende Kanalflächen und üben letztlich durch die Zugkraft in der isolierenden Hülle 16 einen Druck auf den Dichtungsleiterabschnitt 34 aus.As in 3 is shown is the fluted area 37 profiled on both sides in each case by an angular channel. This square channel has in each case angled adjoining surfaces, which are provided as sealing surfaces to the insulating sheath 16 to act. In the same way as with the combination niche 40 /Web 43 Again, in this case, after injecting the polymeric material, shrinkage of the insulating sheath will result 16 to a pressure between two bars 46 a sheet metal surface 25 stand together opposite. These bars 46 each press with a part of the surface against opposite channel surfaces and ultimately exert by the tensile force in the insulating sheath 16 a pressure on the seal conductor section 34 out.

In 2 und 3 ist somit ein Isolatorteil 10 mit einem Leiter 13 dargestellt, der von einer isolierenden Hülle 16 aus einem Polymerwerkstoff umgeben ist. Die isolierende Hülle 16 umschließt den Leiter 13 zumindest teilweise über einen bestimmten Abschnitt in Leiterrichtung. Zwischen dem Leiter 13 und der Hülle 16 ist eine Fuge 22. Der Leiter 13 besteht aus einem Blechwerkstoff und ist derart auf seiner Oberfläche 25, 28 profiliert, dass die Fuge 22 zwischen dem Polymerwerkstoff und der Oberfläche dicht ist.In 2 and 3 is thus an insulator part 10 with a ladder 13 represented by an insulating shell 16 is surrounded by a polymer material. The insulating shell 16 encloses the leader 13 at least partially over a certain section in the direction of the conductor. Between the conductor 13 and the shell 16 is a fugue 22 , The leader 13 consists of a sheet metal material and is so on its surface 25 . 28 profiled that the fugue 22 between the polymer material and the surface is tight.

Die Oberfläche des Leiters 13 ist einerseits durch die spezielle Ausbildung der Stanzkante 28 am Dichtungsleiterabschnitt 34 profiliert und andererseits durch die spezielle Gestaltung der kannelierten Bereiche 37.The surface of the conductor 13 is on the one hand by the special design of the punching edge 28 at the seal conductor section 34 profiled and on the other hand by the special design of the fluted areas 37 ,

Die profilierte Oberfläche besteht aus zumindest einer profilierten Stanzkante 28 und zumindest einer dazu senkrecht angeordneten profilierten Blechfläche 25, die durch die kannelierten Bereiche 37 gebildet ist.The profiled surface consists of at least one profiled punched edge 28 and at least one profiled sheet metal surface arranged perpendicular thereto 25 passing through the fluted areas 37 is formed.

Die profilierte Stanzkante 28 kann kurvenförmig oder gerade verlaufen, und weist in jedem Fall Oberflächenabschnitte auf, die Komponenten in Richtung der Leiterrichtung aufweisen. Die profilierte Blechfläche ist kanneliert ausgeführt und wird hier als kannelierter Bereich 37 bezeichnet. Irrt Ausführungsbeispiel nach 2 bzw. 3 grenzt die profilierte Stanzkante 28 an die profilierte Blechfläche 25 zumindest in einem Punkt an.The profiled punched edge 28 may be curved or straight, and in any case has surface portions having components in the direction of the conductor. The profiled sheet metal surface is fluted and is here as fluted area 37 designated. Errone example after 2 respectively. 3 borders the profiled punched edge 28 to the profiled sheet metal surface 25 at least in one point.

Das Ausführungsbeispiel nach 4 und 5 zeigt einen Leiter 13, dessen einer Leiterabschnitt 31 keinen Überstand mehr aufweist und somit die im ersten Ausführungsbeispiel erwähnte Nische 40 nicht mehr vorhanden ist. Andererseits ist der Dichtungsleiterabschnitt 34 in Leiterrichtung gesehen nur noch auf einer Seite mit Dichtungselementen versehen. Die Dichtungselemente beim zweiten Ausführungsbeispiel sind nunmehr auch nicht mehr axial, d. h. in einer Richtung nacheinander angeordnet, sondern sind in Leiterrichtung gesehen zumindest teilweise im gleichen Bereich. Hierzu weist der kannelierte Bereich 37 eine Fläche 49 auf, die einen Teil der Oberfläche des Dichtungsleiterabschnitts 34 bildet. Diese Fläche 49 befindet Sicht im Übrigen beiderseits des Leiters 13 auf beiden Blechflächen 25. Der Dichtungsleiterabschnitt 34 ist darüber hinaus wie bereits beim ersten Ausführungsbeispiel mit einer kurvenförmigen Stanzkante 28 versehen, die beiderseits des Leiters 13 vorgesehen ist. Seitens der isolierenden Hülle 16 sind nunmehr beim kannelierten Bereich 37 geschrägte Absätze 52 gebildet, die mit ihren schrägen Flächen auf die Stanzkante 28 drücken. Auf der in Leiterrichtung anderen Seite des Dichtungsleiterabschnitts 34 befindet sich beiderseits des Leiters 13 jeweils ein Absatz 55, der senkrecht zum Leiter 13 und somit in y-Richtung verläuft. Dieser Absatz dient dazu, die Pressung auf die Absätze 52 im Bereich der Dichtungsmaßnahmen zu erhöhen.The embodiment according to 4 and 5 shows a ladder 13 , of which a ladder section 31 has no supernatant and thus the mentioned in the first embodiment niche 40 no longer exists. On the other hand, the seal conductor section 34 seen in the direction of the conductor only provided on one side with sealing elements. The sealing elements in the second embodiment are now no longer axially, ie arranged in succession in one direction, but are at least partially in the same area as seen in the conductor direction. For this purpose, the fluted area 37 an area 49 which forms part of the surface of the seal conductor section 34 forms. This area 49 Incidentally, view is on both sides of the head 13 on both sheet metal surfaces 25 , The seal conductor section 34 is also as in the first embodiment with a curved punching edge 28 provided on both sides of the head 13 is provided. On the part of the insulating shell 16 are now in the fluted area 37 beveled heels 52 formed with their oblique surfaces on the punching edge 28 to press. On the other side of the seal conductor section in the conductor direction 34 located on both sides of the ladder 13 one paragraph each 55 , which is perpendicular to the conductor 13 and thus runs in the y-direction. This paragraph serves to squeeze on the heels 52 in the field of sealing measures increase.

Durch die spezielle Gestaltung der Dichtungsmaßnahmen beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der 4 und 5 ergibt sich, dass die profilierten Stanzkanten 28 an die profilierten Blechflächen 25 an einer Linie angrenzen. Durch die Maßnahmen beim zweiten Ausführungsbeispiel ergibt sich, dass eine Flächenpressung mit einer dichten Fuge verstärkt ist, indem eine Gegenkraft gegen eine im Wesentlichen sich senkrecht zur Leiterrichtung erstreckende Gegenfläche (Absatz 55) presst.Due to the special design of the sealing measures in the second embodiment according to the 4 and 5 it follows that the profiled punched edges 28 to the profiled sheet metal surfaces 25 adjacent to a line. By the measures in the second embodiment it follows that a surface pressure is reinforced with a tight joint by a counter force against a substantially perpendicular to the conductor direction extending counter surface (paragraph 55 ) presses.

Claims

Insulator part ( 10 ) with a ladder ( 13 ) and an insulating sheath ( 16 ) made of a polymer material, wherein the insulating sheath ( 16 ) the ladder ( 13 ) at least partially encloses and between conductors ( 13 ) and shell ( 16 ) a fugue ( 22 ), characterized in that the conductor ( 13 ) consists of a sheet material and is profiled on its surface such that the joint ( 22 ) is tight between the polymer material and the surface.

Insulator part according to claim 1, characterized in that the profiled surface of at least one profiled punched edge 28 and at least one perpendicular profiled sheet metal surface ( 25 ) consists.

Insulator part according to claim 2, characterized in that the profiled punched edge ( 28 ) curved or straight and the profiled sheet metal surface ( 25 ) is fluted.

Insulator part according to claim 2 or 3, characterized in that the profiled punched edge ( 28 ) to the profiled sheet surface ( 25 ) is adjacent at least in one point.

Insulator part according to one of claims 2 to 4, characterized in that the profiled punched edge ( 28 ) to the profiled sheet surface ( 25 ) is adjacent at least in a line.

Insulator part according to one of the preceding claims, characterized in that a surface pressure in a sealed joint ( 22 ) is reinforced by a counter force against a substantially perpendicular to the conductor direction extending counter surface presses.

Insulator part according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating sheath ( 16 ) consists of a semi-crystalline polymer material.