DE102008041382A1 - Connection terminal for connecting cables at e.g. electrical component, has sealing unit projected such that bundle section seals interior of insulation in fluid-tight manner, where bundle section is attached to insulation - Google Patents

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Abstract

The terminal has an electrical line (10) provided with a sealing unit (20) and a litz wire bundle (12), and an external insulation (14) surrounding the wire bundle, where the line is made of injection moldable thermoplastic elastomer. The sealing unit projects into an interior of the insulation as an infiltrate of the wire bundle such that an inner infiltrated litz wire bundle section (18) arranged within the insulation seals the interior of the insulation in a fluid-tight manner. The wire bundle section is arranged at a terminal side of the insulation and attached to the insulation. The sealing unit is made of natural rubber material embedded in polyamide matrix or polyolefin matrix. An independent claim is also included for a method for sealing electrical connecting cables in connection terminals.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergießen elektrischer Anschlussstellen von Anschlussleitungen.The The present invention relates to a method of potting electrical connection points of connecting cables.

Ein Umspritzen oder Vergießen elektrischer Anschlüsse von Anschlussleitungen an elektrische oder elektronische Baugruppen zum Schutz gegen Umwelteinflüsse, als Berührschutz, Knickschutz oder Korrosionsschutz ist allgemein üblich und Stand der Technik. Im Automobilbau werden jedoch insbesondere hinsichtlich des Korrosionsschutzes ausgesprochen hohe Anforderungen an die Dichtigkeit dieser Art der gekapselten Verbindung gestellt. Die gegenwärtig bekannten Maßnahmen haben nicht den Erfolg einer dichten Einschließung der Anschlüsse gezeigt. Fehlerquellen sind hierbei insbesondere mangelnde Adhäsion an den Grenzflächen und insbesondere mangelnde Adhäsion der Vergießung am Isolationsmaterial flexibler Anschlussleitungen. Ein vollständiges Abdichten gegen eindringende Feuchtigkeit entlang der Grenzflächen der verbundenen Teile ist nach derzeitigem Stand der Technik für industrielle Massenprodukte noch nicht realisierbar. Insbesondere die Kapillarwirkung der Litzen im Gussteil (”Dochteffekt”) führt zum Eindringen von Feuchtigkeit in die Leitungen.One Overmolding or potting electrical connections from connecting cables to electrical or electronic assemblies for protection against environmental influences, as protection against contact, Kink protection or corrosion protection is common practice and state of the art. In the automotive industry, however, in particular In terms of corrosion protection very high demands placed on the tightness of this type of encapsulated connection. The currently known measures do not have the success of a tight enclosure of the connections shown. Sources of error here are in particular lack of adhesion at the interfaces and in particular lack of adhesion the casting on the insulation material of flexible connecting cables. A complete seal against penetrating moisture along the interfaces of the connected parts is after current state of the art for industrial mass products not yet realizable. In particular, the capillary action of the strands in the casting ("wicking effect") leads to Ingress of moisture into the pipes.

Aus der DE 295 20 913 U1 ist eine elektrische Verbindung zwischen der Lichtmaschine und dem einen 201 der Batterie eines Kraftfahrzeuges unter Verwendung einer einadrigen Anschlussleitung bekannt bei dem ein Ende der einadrigen Anschlussleitung und eine Kontaktstelle zwischen einem Anschlusselement und einer Kontaktfahne gemeinsam in einen gespritzten Isolierkörper aus thermoplastischen Kunststoff eingebettet sind.From the DE 295 20 913 U1 is an electrical connection between the alternator and the one 201 of the battery of a motor vehicle using a single-core connecting line in which one end of the single-core connecting line and a contact point between a connecting element and a contact lug are jointly embedded in a molded insulating thermoplastic body.

In der DE 196 13 127 A1 wird ein Spulenkörper für die Ständerwicklung eines Elektrokleinmotors in feuchtigkeitsgeschützter Ausführung beschrieben, bei dem die elektrischen Anschlüsse an die Ständerwicklung durch isolierte Litzendrähte erfolg, wobei beim Umspritzen der Ständerwicklung die Enden der isolierten Litzendrähte in Kunststoffhülsen geschützt liegen.In the DE 196 13 127 A1 a bobbin for the stator winding of a small electric motor in moisture-proof design is described in which the electrical connections to the stator winding by insulated stranded wires succeed, with the ends of the insulated stranded wires are protected in plastic sleeves during encapsulation of the stator winding.

Keines der bekannten Verfahren bzw. keine der dargestellten Anordnungen verhindert bei einem Elektrokabelanschluss an einem Terminal das Eindringen von Feuchtigkeit zwischen die Kabelisolierung und die Litzen eines flexiblen litzenförmig aufgebauten Kabels. Dies ist jedoch besonders im Automobilbereich ein Ziel, um eine Korrosion der Litzen innerhalb der Isolierung und damit eine Schädigung des Kabels zu vermeiden.None the known method or none of the arrangements shown prevents an electrical cable connection at a terminal Ingress of moisture between the cable insulation and the Strands of a flexible stranded cable. However, this is a particular goal in the automotive sector Corrosion of the strands within the insulation and thus damage to the To avoid cables.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine feuchtigkeitsdichte Anbringung von Elektroleitungen an Anschlussterminals und ein Verfahren zum Vergießen elektrischer Anschlüsse bereitzustellen, das eine komplette Abdichtung der Anschlüsse im Gussteil gegen Feuchtigkeit ermöglicht und für eine industrielle Massenfertigung kostengünstig einsetzbar ist. Ferner soll ein dichtes Vergießen sowohl der metallischen Anschlussbereiche als auch des Isolationsmaterials ermöglicht werden. Außerdem sollen auch Hinterschneidungen an den Anschlüssen im Wesentlichen vollständig infiltriert werden können.It is therefore an object of the present invention, a moisture-proof Attachment of electrical cables to connection terminals and a procedure to provide for potting electrical connections, a complete sealing of the connections in the casting allows for moisture and for an industrial Mass production is inexpensive to use. Furthermore, should a dense casting of both the metallic connection areas as well as the insulation material. In addition, should also undercuts at the terminals in essence can be completely infiltrated.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß dem Anspruch 4 der vorliegenden Erfindung gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.These Task is achieved by a device according to the Claim 1 and a method according to the claim 4 of the present invention solved. Further advantageous Embodiments of the invention are in the subclaims specified.

Insbesondere wird die Aufgabe erfindungsgemäß mittels eines Anschlussterminals mit einer Vergießung einer Elektroleitung gelöst, die wenigstens ein Litzenbündel und wenigstens eine das Litzenbündel umgebende äußere Isolierung aufweist, mit einem spritzgießfähigen thermoplastischen Elastomer, wobei die Vergießung einen Teil der Isolierung am gesamten Umfang umgibt und einen sich daran anschließenden terminalseitig angeordneten entisolierten Eltroleitungsabschnitt am gesamten Umfang umgibt und als Infiltrierung des Litzenbündels in den Innenraum der Isolierung hereinragt, so dass ein innerhalb der Isolierung angeordneter innerer infiltrierter Litzenbündelabschnitt den Innenraum der Isolierung zum Anschlussterminal hin flüssigkeitsdicht abdichtet.Especially the object is achieved by means of a Connection terminals with a potting of an electric line solved, the at least one strand bundle and at least a surrounding the strand bundle outer Insulation, with an injection-moldable thermoplastic elastomer, wherein the casting a Part of the insulation surrounds the entire circumference and an adjoining one Terminal-side arranged entisolierten Eltroleitungsabschnitt surrounds the entire circumference and as infiltration of the strand bundle jutting into the interior of the insulation, leaving an inside the insulation arranged inner infiltrated strand bundle section the interior of the insulation to the connection terminal liquid-tight seals.

Bevorzugt wird erfindungsgemäß in einem Kunststoffspritzgussverfahren bei hohem Druck und hoher Temperatur die Anschlussstelle umspritzt. Dabei dringt das Material aus Richtung der Anschlussstelle in sehr kurzer Prozesszeit hinreichend tief in das Litzenbündel innerhalb der Isolierung ein und umschließt die Einzeladern vollständig.Prefers is inventively in a plastic injection molding process at high pressure and high temperature, the junction overmoulded. The material from the direction of the junction penetrates very much short process time sufficiently deep into the strand bundle within the insulation and encloses the individual wires Completely.

Bevorzugt kommen bei dem Verfahren spritzgießfähige thermoplastische Elastomere mit geringer Scherzähigkeit und bis zu einem bestimmten Grad auf die jeweilige Anwendung angepasster Härte und Temperaturbeständigkeit zum Einsatz.Prefers come in the process injection moldable thermoplastic Elastomers with low shear toughness and up to one certain degree of hardness adapted to the particular application and temperature resistance is used.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kommt bei dem Verfahren Naturkautschukmaterial eingebettet in eine Polyamid- oder Polyolefinmatrix zum Einsatz.According to one preferred embodiment, embedded in the process natural rubber material in a polyamide or polyolefin matrix used.

Durch die erfindungsgemäße Umspritzung wird eine Anschlussstelle einer elektrischen Leitung sehr gut gekapselt und das insbesondere durch die Kapillarkräfte im Leitungsmaterial bedingte Eindringen von Feuchtigkeit in die Anschlussstelle verhindert.By the encapsulation according to the invention becomes a connection point an electrical line very well encapsulated and that in particular due to the capillary forces in the line material conditional penetration prevents moisture from entering the junction.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Figur der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference to the accompanying figure of the drawing closer explained. Hereby shows:

1 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Anschlussterminals mit einer Vergießung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. 1 a schematic sectional view of a connection terminal according to the invention with a Vergießung according to a preferred embodiment.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlussterminals 30 mit einer Vergießung 20 dargestellt. Eine litzenförmige Elektroleitung 10 ist in der Figur horizontal dargestellt. Die Elektroleitung 10 besteht aus einem Litzenbündel 12 und einer dieses Litzenbündel 12 einschließenden Isolierung 14. Die Isolierung 14 ist daher in der schematischen Schnittdarstellung von 1 oberhalb und unterhalb des Litzenbündels 12 als schraffierte Rechtecke dargestellt. Rechts in der Figur ist ein Anschlussterminal 30 für die Elektroleitung 10 schematisch als zwei schraffierte Rechtecke dargestellt. An dem Anschlussterminal 30 ist eine Vergießung 20 der Elektroleitung 10 angeordnet, die als innerer infiltierter Litzenbündelabschnitt 18 in den Innenraum der Isolierung 14 hereinragt. Der infiltrierte Litzenbündelabschnitt 18 ist in 1 schraffiert schwarz dargestellt, während der restliche Teil der Vergießung 20 durchgehend schwarz dargestellt ist. Der entisolierte Teil 16 der Elektroleitung 10 ragt als Litzenbündel 12 durch die Vergießung 20 hindurch in Richtung auf das Anschlussterminal 30 zu.In 1 is an embodiment of a connection terminal according to the invention 30 with a potting 20 shown. A wire-shaped electric cable 10 is shown horizontally in the figure. The electric cable 10 consists of a strand bundle 12 and one of these strand bundles 12 including insulation 14 , The insulation 14 is therefore in the schematic sectional view of 1 above and below the strand bundle 12 shown as hatched rectangles. Right in the figure is a connection terminal 30 for the electric cable 10 shown schematically as two hatched rectangles. At the connection terminal 30 is a shedding 20 the electric wire 10 arranged as the inner infiltrated strand bundle section 18 in the interior of the insulation 14 that sticks out. The infiltrated strand bundle section 18 is in 1 hatched in black, while the remaining part of the potting 20 is shown in black throughout. The entisolierte part 16 the electric wire 10 protrudes as a strand bundle 12 through the casting 20 through in the direction of the connection terminal 30 to.

Bei dem dargestellten Anschlussterminal 30 mit Vergießung 20 wird eine Abdichtung des Litzenbündels 12 im Innraum der Isolierung 14 gegen ein terminalseitiges Eindingen von Feuchtigkeit erreicht. Die Vergießung 20 umgibt hierzu sowohl die Isolierung 14 um deren gesamten Umfang als auch einen sich an die Isolierung 14 anschließenden entisolierten Elektroleitungsabschnitt an dessen gesamten Umfang und setzt sich zusätzlich in einen inneren infiltrierten Litzenbündelabschnitt 18 in den Innenraum der Isolierung 14 angrenzend an den entisolierten Elektroleitungsabschnitt 16 fort. Durch diesen Aufbau wird ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Litzenbündel 12 von der Seite des Anschlussterminals 30 her verhindert und die Elektroleitung 10 somit dicht mit dem Anschlussterminal 30 verbunden. Die Vergießung 20 verhindert dabei ein Eindringen von Flüssigkeit zwischen die Vergießung 20 und das Anschlusstermi nal 30, ein Eindringen von Flüssigkeit zwischen die Isolierung 14 der Elektroleitung 10 und die Vergießung 20 als auch ein Eindringen von Flüssigkeit in den Innenraum der Isolierung 14 sowohl zwischen die Isolierung 14 und das Litzenbündel 12 als auch in das Litzenbündel 12 hinein. Besonders die erfindungsgemäße Infiltierung des Litzenbündels 12 mit einem spritzgießfähigen thermoplastischen Elastomer bietet hierbei eine wirksame Unterbindung des ”Dochteffektes”, der eine bisher kaum zu behebende Ursache für das Eindringen von Feuchtigkeit in die Litzenbündel von flexiblen Elektroleitungen darstellte.In the illustrated connection terminal 30 with potting 20 becomes a seal of the strand bundle 12 in the interior of the insulation 14 achieved against a terminal-side penetration of moisture. The casting 20 surrounds both the insulation 14 around its entire circumference as well as to the isolation 14 subsequent entisolierten electric line section at its entire circumference and is additionally in an inner infiltrated strand bundle section 18 in the interior of the insulation 14 adjacent to the stripped electrical wire section 16 continued. By this construction, penetration of moisture into the strand bundle 12 from the side of the connection terminal 30 prevented and the electric line 10 thus close to the connection terminal 30 connected. The casting 20 prevents penetration of liquid between the potting 20 and the connection terminal 30 , penetration of liquid between the insulation 14 the electric wire 10 and the shedding 20 as well as a penetration of liquid into the interior of the insulation 14 both between the insulation 14 and the strand bundle 12 as well as in the strand bundle 12 into it. Especially the infiltration of the strand bundle according to the invention 12 with an injection-moldable thermoplastic elastomer provides an effective inhibition of the "wicking effect", which represented a hitherto hardly remedied cause for the ingress of moisture into the strand bundles of flexible electrical cables.

1010
Elektroleitungelectric line
1212
Litzenbündelstrand bundle
1414
Isolierunginsulation
1616
entisolierter Eltroleitungsabschnittentisolierter Eltroleitungsabschnitt
1818
innerer infiltrierter Litzenbündelabschnittinternal infiltrated strand bundle section
2020
Vergießungshedding
3030
Anschlussterminalconnection terminal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (8)

Anschlussterminal (30) mit einer Vergießung (20) einer Elektroleitung (10), die wenigstens ein Litzenbündel (12) und wenigstens eine das Litzenbündel (12) umgebende äußere Isolierung (14) aufweist, mit einem spritzgießfähigen thermoplastischen Elastomer, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergießung (20) einen Teil der Isolierung (14) am gesamten Umfang umgibt und einen sich daran anschließenden terminalseitig angeordneten entisolierten Eltroleitungsabschnitt (16) am gesamten Umfang umgibt und als Infiltrierung des Litzenbündels (12) in den Innenraum der Isolierung (14) hereinragt, so dass ein innerhalb der Isolierung (14) angeordneter innerer infiltrierter Litzenbündelabschnitt (18) den Innenraum der Isolierung (14) zum Anschlussterminal (30) hin flüssigkeitsdicht abdichtet.Connection terminal ( 30 ) with a potting ( 20 ) of an electric line ( 10 ), the at least one strand bundle ( 12 ) and at least one of the strand bundles ( 12 ) surrounding outer insulation ( 14 ), with an injection-moldable thermoplastic elastomer, characterized in that the Vergießung ( 20 ) a part of the insulation ( 14 ) surrounds the entire circumference and an adjoining terminal-side arranged entisolierten Eltroleitungsabschnitt ( 16 ) surrounds the entire periphery and as infiltration of the strand bundle ( 12 ) in the interior of the insulation ( 14 ) so that one inside the insulation ( 14 ) arranged inside infiltrated strand bundle section ( 18 ) the interior of the insulation ( 14 ) to the connection terminal ( 30 ) seals off liquid-tight. Anschlussterminal (30) mit Vergießung (20) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das spritzgießfähige thermoplastische Elastomer bei 150°C eine dynamische Viskosität von 103 bis 106 kg / m·s aufweist.Connection terminal ( 30 ) with potting ( 20 ) according to claim 1, characterized in that the injection-moldable thermoplastic elastomer at 150 ° C has a dynamic viscosity of 10 3 to 10 6 kg / m · s. Anschlussterminal (30) mit Vergießung (20) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Vergießung (20) Naturkautschukmaterial eingebettet in eine Polyamid- oder Polyolefinmatrix aufweist.Connection terminal ( 30 ) with potting ( 20 ) according to claim 1, characterized in that the Vergießung ( 20 ) Comprises natural rubber material embedded in a polyamide or polyolefin matrix. Verfahren zum Vergießen elektrischer Anschlussleitungen in Anschlussterminals, bei dem in einem Kunststoffspritzgussverfahrensschritt eine litzenförmig aufgebaute eletrische Anschlussleitung (10), die wenigstens ein Litzenbündel (12) und wenigstens eine das Litzenbündel (12) umgebende äußere Isolierung (14) aufweist, mit einem spritzgießfähigen thermoplastischen Elastomer so umgossen wird, dass die Vergießung (20) einen Teil der Isolierung (14) am gesamten Umfang umgibt und einen sich daran anschließenden terminalseitig angeordneten entisolierten Eltroleitungsabschnitt (16) am gesamten Umfang umgibt und als Infiltrierung des Litzenbündels (12) in den Innenraum der Isolierung (14) hereinragt, so dass ein innerhalb der Isolierung (14) angeordneter innerer infiltrierter Litzenbündelabschnitt (18) den Innenraum der Isolierung (14) zum Anschlussterminal (30) hin flüssigkeitsdicht abdichtet.Method for potting electrical connection lines in connection terminals, in which in a plastic injection molding process step a strand-shaped electrical connection line ( 10 ), the at least one strand bundle ( 12 ) and at least one of the strand bundles ( 12 ) surrounding outer insulation ( 14 ) is encapsulated with an injection-moldable thermoplastic elastomer so that the Vergießung ( 20 ) a part of the insulation ( 14 ) surrounds the entire circumference and an adjoining terminal-side arranged entisolierten Eltroleitungsabschnitt ( 16 ) surrounds the entire periphery and as infiltration of the strand bundle ( 12 ) in the interior of the insulation ( 14 ) so that one inside the insulation ( 14 ) arranged inside infiltrated strand bundle section ( 18 ) the interior of the insulation ( 14 ) to the connection terminal ( 30 ) seals off liquid-tight. Verfahren zum Vergießen elektrischer Anschlussstellen von Anschlussleitungen nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass beim Kunststoffspritzgussverfahrensschritt wenigstens zeitweise ein Prozessdruck höher als 200 bar vorliegt.Method for potting electrical connection points Connecting lines according to claim 4, characterized in that at the plastic injection molding process step at least temporarily a process pressure higher than 200 bar is present. Verfahren zum Vergießen elektrischer Anschlussstellen von Anschlussleitungen nach Anspruch 4 oder Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass beim Kunststoffspritzgussverfahrensschritt wenigstens zeitweise eine Prozesstemperatur höher als 150°C vorliegt.Method for potting electrical connection points Connecting lines according to claim 4 or claim 5, characterized in that at the plastic injection molding process step at least temporarily a process temperature higher than 150 ° C is present. Verfahren zum Vergießen elektrischer Anschlussstellen von Anschlussleitungen nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass beim Kunststoffspritzgussverfahrensschritt einspritzgießfähiges thermoplastisches Elastomer verwendet wird, dass bei 150°C eine dynamische Viskosität von 103 bis 106 kg / m·s aufweist.A method for potting electrical connection points of connection lines according to one of claims 4 to 6, characterized in that in the plastic injection molding process step einspritzgießfähiges thermoplastic elastomer is used that at 150 ° C has a dynamic viscosity of 10 3 to 10 6 kg / m · s. Verfahren zum Vergießen elektrischer Anschlussstellen von Anschlussleitungen nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass beim Kunststoffspritzgussverfahrensschritt ein Naturkautschukmikrogranulat eingebettet in eine Polyamid- oder Polyolefinmatrix verwendet wird.Method for potting electrical connection points Connecting lines according to one of claims 4 to 6 characterized characterized in that in the plastic injection molding process step a natural rubber microgranules embedded in a polyamide or Polyolefinmatrix is used.
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