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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Leiter für die Leitung elektrischen Stroms durch ein Gehäuse nach dem Oberbegriff nach Anspruch 1 sowie ein korrespondierendes Verfahren zur Herstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
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Bei Elektromotoren und Generatoren sind in der Regel mehrere elektrische Leiter bzw. Leiterschienen durch eine Gehäusewand zu führen, die zwei Räume, beispielsweise ein Gehäuse eines Elektromotors und ein Gehäuse einer Leistungselektronik oder der Umgebung, voneinander trennt. Die Durchführung des Leiters dient zur Übertragung von elektrischer Leistung zwischen den jeweiligen Räumen, wobei gleichzeitig eine möglichst gute Abdichtung gegenüber flüssigen Medien, z.B. Öl, erforderlich sein kann, um ein Eindringen bzw. Kriechen von Öl beispielsweise bis zu einer Leistungselektronik zu verhindern. Es kann auch eine gute Abdichtung gegen Gase, z.B. Luft und/oder Ölgase, zwischen den Räumen erforderlich sein, um beispielsweise Luftfeuchtigkeit fernzuhalten.
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Aus dem Stand der Technik sind zur verbesserten Abdichtung beispielsweise Fließwegverlängerungen in Form von Riffelungen und labyrinthartigen Strukturen im durchführten Leiter, der in der Regel aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht, bekannt. Die Fließwegverlängerungen sollen eine Unterwanderung von Öl zwischen dem Leiter und einem angegossenen Kunststoff, der die Gehäusewand bildet, verhindern oder zumindest deutlich erschweren. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Verwendung von Fließwegverlängerungen keine ausreichende Abdichtung gegenüber Öl und Ölgasen darstellt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen elektrischen Leiter mit einer Abdichtung zu einem Gehäuseteil mit einer verbesserten Abdichtung, insbesondere gegenüber Öl und Luft, sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung anzugeben.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Zur Lösung der Aufgabe wird ein elektrischer Leiter für die Leitung elektrischen Stroms durch ein Gehäuse vorgeschlagen, wobei an dem elektrischen Leiter ein Dichtkörper aus einem elastischen Material angeordnet ist, und wobei der Dichtkörper den elektrischen Leiter in einem ersten um den elektrischen Leiter radial umlaufenden Dichtabschnitt umschließt, wobei das Gehäuseteil zumindest einen Teil der Oberfläche des Dichtkörpers, welche nicht im ersten Dichtabschnitt mit dem elektrischen Leiter in Kontakt steht, in einem zweiten Dichtabschnitt radial umschließt, wobei das elastische Material des Dichtkörpers mindestens eine Hohlkammer aufweist und/oder ein Elastomerschaum ist.
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Der vorgeschlagene Dichtkörper umschließt daher durch den ersten Dichtabschnitt den elektrischen Leiter und wird durch den zweiten Dichtabschnitt von dem Gehäuseteil umschlossen. An dem ersten Dichtabschnitt liegt jederzeit ein Kontakt zwischen elektrischem Leiter und Dichtkörper und am zweiten Dichtabschnitt zwischen Dichtkörper und Gehäuseteil an. Es wird eine ausreichende Dichtpressung für die Abdichtung des elektrischen Leiters gegenüber dem Gehäuseteil, insbesondere gegenüber kriechendendem Öl, erreicht. Die Abdichtung zwischen Gehäuseteil und Dichtkörper liegt jeweils in einem geschlossenen Umlauf vor, um Leckagen zu vermeiden.
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Mit dem vorgeschlagenen Dichtkörper kann ein Ablösen des Dichtkörpers an dem ersten und auch an dem zweiten Dichtabschnitt effektiv verhindert werden. Das elastische Material des Dichtkörpers mit mindestens einer Hohlkammer und/oder in Form eines Elastomerschaums ist aufgrund des hierdurch erreichten Gasanteils oder Vakuumanteils in dem Dichtkörper komprimierbar. Der vorgeschlagene Dichtkörper ist daher im Vergleich deutlich komprimierbarer als ein Vollmaterial, welches zwar elastisch aber ähnlich wie Hydrauliköl oder Wasser nur sehr schwer bis gar nicht zu komprimieren ist. Der Dichtkörper ist daher vorzugsweise vorgespannt bzw. komprimiert zwischen elektrischem Leiter und Gehäuseteil eingebracht, wodurch eine ausreichende Dichtpressung an dem ersten und zweiten Dichtabschnitt sichergestellt werden kann. Es kann hierdurch insbesondere über einen weiten Temperaturbereich eine ausreichende Dichtpressung und Dichtigkeit erreicht werden. Da unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten verschiedener Materialien, z.B. Metall, insbesondere Kupfer, für den elektrischen Leiter; vernetztes Elastomer und/oder Kautschuk für den Dichtkörper; und Kunststoff, insbesondere thermoplastische Kunststoffe, für das Gehäuseteil, auf diese Weise ausgeglichen werden können.
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Mittels der mindestens einen Hohlkammer und/oder des Elastomerschaums kann ein Abreißen des Kontakts und eine Spaltbildung am Dichtkörper über den gesamten Temperaturbereich verhindert werden. Dies gilt insbesondere auch bei ungleichen Temperaturverteilungen, welche beispielsweise während und/oder nach einer Herstellung auftreten können. Besonders bei der Verwendung von hochschmelzenden Kunststoffen für das Gehäuseteil verbessert die vorgeschlagene Lösung die Abdichtung des elektrischen Leiters gegenüber dem Gehäuseteil, da hier sonst eine besonders starke Spaltbildung auftreten würde.
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Der elektrische Leiter erstreckt sich in der Durchführung durch das Gehäuseteil in einer axialen Haupterstreckung. Der Begriff radial bezieht sich hierbei auf die Richtungen senkrecht zur axialen Haupterstreckung, wobei radial umlaufend einen geschlossenen Umfang beschreibt. Der elektrische Leiter, welcher auch als Stromschiene bezeichnet werden kann, kann einen runden, ovalen, rechteckigen oder anderweitigen Querschnitt aufweisen. Der erste, dritte und vierte Dichtabschnitt am elektrischen Leiter können als Mantelflächen oder auch Mantelabschnitte bezeichnet werden, welche vorzugsweise in axialer Richtung aneinander angrenzend angeordnet sind, wobei der erste Dichtabschnitt vorzugsweise zwischen dem dritten und vierten Dichtabschnitt angeordnet ist.
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Der dritte und vierte Dichtabschnitt zwischen elektrischem Leiter und Gehäuseteil kann eine geringere Dichtigkeit aufweisen, so dass in diesen Dichtabschnitten keine ausreichende Abdichtung gegen Öl vorliegen kann, ohne dass dies insgesamt die Abdichtung gegen Öl verschlechtert. Der dritte und vierte Dichtabschnitt kann daher auch als Stützabschnitt bezeichnet werden, da insbesondere eine Übertragung mechanischer Lasten zwischen Gehäuseteil und elektrischem Leiter über diese Abschnitte erfolgen kann.
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Ein Elastomerschaum weist im Sinne der Erfindung Poren auf, welche grundsätzlich im Material verteilten Hohlkammern entsprechen. Im elastischen Material des Dichtkörpers können dezidierte Hohlkammern oder Hohlräume vorgesehen sein, wobei das elastische Material zusätzlich ein Elastomerschaum mit Poren als kleine Hohlkammern sein kann.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das elastische Material ein Elastomerschaum mit geschlossenen Poren. Im Elastomerschaum mit geschlossenen Poren wird weiterhin ein Anteil von mindestens 80% geschlossenen Poren im Verhältnis zu offenen Poren vorgeschlagen. Hierdurch kann insbesondere eine hohe Permeationsdichte, insbesondere gegenüber Öl, erreicht werden.
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Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass das Gehäuseteil den elektrischen Leiter in einem dritten und/oder vierten radial um den elektrischen Leiter umlaufenden Dichtabschnitt umschließt. Dies ermöglicht einen Schutz des Dichtkörpers vor mechanischen Einflüssen durch Partikel sowie die Übertragung mechanischer Lasten zwischen elektrischem Leiter und Gehäuseteil, so dass der Dichtkörper geschützt und weitgehend frei von mechanischen Lasten gehalten werden kann.
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Der dritte und vierte Dichtabschnitt zwischen elektrischem Leiter und Gehäuseteil kann eine geringere Dichtigkeit aufweisen, so dass in diesen Dichtabschnitten keine ausreichende Abdichtung gegen Öl vorliegen kann, ohne dass dies insgesamt die Abdichtung gegen Öl verschlechtert. Der dritte und vierte Dichtabschnitt kann daher auch als Stützabschnitt bezeichnet werden, da insbesondere eine Übertragung mechanischer Lasten zwischen Gehäuseteil und elektrischem Leiter über diese Abschnitte erfolgen kann.
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In einer weiteren Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass der dritte und/oder vierte Dichtabschnitt jeweils axial an den ersten Dichtabschnitt am elektrischen Leiter grenzt. Hierdurch kann der Dichtkörper besonders gut komprimiert werden, insbesondere wenn beide Dichtabschnitte, der dritte und der vierte Dichtabschnitt an den Dichtkörper grenzen. Der Dichtkörper ist vorzugsweise vollständig umschlossen, so dass etwaige Ausweichbewegungen des Dichtkörpers verhindert werden und eine höhere Kompression möglich ist. Durch eine höhere Kompression des Dichtkörpers kann eine höhere Dichtpressung über einen weiten thermischen Bereich erreicht werden.
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Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass das Material des Gehäuseteils ein Kunststoff, vorzugsweise ein Thermoplast, ist. Insbesondere wird ein Gehäuseteil aus einem hochschmelzenden Kunststoff vorgeschlagen, welcher in der Regel bessere mechanische und/oder thermische Eigenschaften aufweisen und mit dem vorgeschlagenen Dichtkörper den elektrischen Leiter permeationsdicht abdichten kann.
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Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass das Material des Gehäuseteils einen höheren E-Modul aufweist als das elastische Material des Dichtkörpers. Dies ist vorteilhaft, um eine ausreichende Kompression des Dichtkörpers und eine entsprechende gute Dichtpressung zu erreichen.
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Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass der elektrische Leiter zumindest im ersten Dichtabschnitt eine verrundete Kontur aufweist. Ferner wird vorgeschlagen, dass der elektrische Leiter im dritten und/oder vierten Dichtabschnitt eine verrundete Kontur aufweist.
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Hierdurch werden Undichtigkeiten durch fertigungstechnisch nicht zu vermeidende Mikrospalte bzw. Mikrokerben, sowie Spannungsüberhöhungen, an scharfen Kanten des elektrischen Leiters zu dem Dichtkörper oder auch zum Gehäuseteil vermieden. Die verrundete Kontur im Querschnitt des elektrischen Leiters am ersten Dichtungsabschnitt zu dem Dichtkörper, welche zusätzlich auch im dritten und vierten Dichtungsabschnitt vorliegen kann, weist Rundungen mit einem Radius von mindestens 0,1 mm, vorzugsweise mindestens 0,4 mm, weiter vorzugsweise mindestens 0,7 mm auf.
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Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass der elektrische Leiter und der Dichtkörper eine stoffschlüssige Verbindung aufweisen. Hierdurch kann die Permeationsdichte, insbesondere gegenüber Öl und Ölgasen, weiter verbessert werden. Eine stoffschlüssige Verbindung am ersten Dichtabschnitt sowie am zweiten Dichtabschnitt ist jedoch aufgrund des umschlossenen und komprimierbaren Dichtkörpers nicht zwingend für eine ausreichende Abdichtung erforderlich.
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In einer möglichen Ausführungsform können beispielsweise drei elektrische Leiter durch das Gehäuseteil geführt und mittels drei separater Dichtkörper abgedichtet sein.
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Weiterhin wird zur Lösung der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leiters nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:
- - Bereitstellen eines elektrischen Leiters;
- - erstes Gießen, insbesondere Spritzgießen, eines Dichtkörpers an den ersten um den elektrischen Leiter radial umlaufenden Dichtabschnitt, der den elektrischen Leiter umschließt, wobei der Dichtkörper aus einem elastischen Material mit mindestens einer, vorzugsweise geschlossenen, Hohlkammer und/oder aus einem Elastomerschaum gebildet wird;
- - zweites Gießen, insbesondere Spritzgießen, des Gehäuseteils, das den Dichtkörper am zweiten Dichtabschnitt umschließt.
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Mit dem vorgeschlagenen Verfahren kann eine permeationsdichte Abdichtung des elektrischen Leiters gegenüber einem Gehäuseteil in einfacher Weise hergestellt werden. Gießen bzw. Spritzgießen kann beispielsweise auch ein Umspritzen umfassen. Durch das vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung kann eine gute Abdichtung zwischen elektrischem Leiter und dem Gehäuseteil, durch das der elektrische Leiter geführt wird, ermöglicht werden. Dies gilt insbesondere bei hochschmelzenden Kunststoffen für das Gehäuseteil, da durch die entsprechend höhere Schmelztemperatur eine höhere Temperatur beim zweiten Gießen notwendig ist, was den spaltbildenden Effekt zwischen Dichtkörper und Gehäuseteil vergrößert.
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Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass beim zweiten Gießen, insbesondere Spritzgießen, der Dichtkörper unter dem Gussdruck des zweiten Gießens des Gehäuseteils komprimiert wird.
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Hierdurch kann erreicht werden, dass der Dichtkörper von dem elektrischen Leiter und dem Gehäuseteil im komprimierten Zustand umschlossen ist, so dass sich am ersten und zweiten Dichtabschnitt ein Anpressdruck einstellt, welcher eine ausreichende Dichtigkeit erreicht und insbesondere eine Spaltbildung durch Schrumpfungen nach dem Herstellungsvorgang beim Abkühlen verhindert. Durch das vorgeschlagene Komprimieren des elastischen Materials, welches durch die mindestens eine geschlossene Hohlkammer und/oder durch den Elastomerschaum komprimierbar ist, können auch hochschmelzende Thermoplaste in dem zweiten Gießen für das Gehäuseteil genutzt werden, ohne dass es nach dem Abkühlen zu einer ungenügenden Kompression des Dichtkörpers kommt.
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Es wird ferner vorgeschlagen, dass das Volumen des Dichtkörpers beim zweiten Gießen, insbesondere Spritzgießen auf wenigstens 97%, beispielsweise 96%, vorzugsweise auf wenigstens 95%, weiter vorzugsweise auf wenigstens 90% reduziert wird.
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Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass beim zweiten Gießen, insbesondere Spritzgießen, des Gehäuseteils der elektrische Leiter in dem dritten und vierten Abschnitt von dem Gehäuseteil umschlossen wird. Hierdurch kann unter anderem erreicht werden, dass der Dichtkörper vollständig von dem Gehäuseteil und dem elektrischen Leiter umschlossen ist, so dass beim zweiten Gießen eine hohe Kompression des Dichtkörpers erreicht werden kann.
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Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass beim ersten Gießen, insbesondere Spritzgießen, das elastische Material zu dem Dichtkörper vernetzt. Hierdurch kann eine hohe Temperaturstabilität des Dichtstoffs erreicht werden, was unter anderem beim zweiten Gießen bzw. Umspritzen vorteilhaft ist, insbesondere bei hochschmelzenden Kunststoffen des Gehäuseteils.
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Alternativ oder ergänzend zu der vorgeschlagenen Lösung der Aufgabe wird ein elektrischer Leiter für die Leitung elektrischen Stroms durch ein Gehäuse vorgeschlagen, wobei an dem elektrischen Leiter ein Dichtkörper aus einem elastischen Material angeordnet ist, und wobei der Dichtkörper den elektrischen Leiter in einem ersten um den elektrischen Leiter radial umlaufenden Dichtabschnitt umschließt. An dem elektrischen Leiter ist ein Gehäuseteil angeordnet, wobei das Gehäuseteil den elektrischen Leiter vorzugsweise in einem dritten und vierten radial um den elektrischen Leiter umlaufenden Dichtabschnitt umschließt. Der dritte und vierte Dichtabschnitt grenzt vorzugsweise jeweils axial an den ersten Dichtabschnitt am elektrischen Leiter. Der Dichtkörper weist mindestens einen Hinterschnitt auf, wobei das Gehäuseteil in dem mindestens einen Hinterschnitt zwischen elektrischem Leiter und Dichtkörper mit mindestens einem Gehäuseteilabschnitt hineinragt, und wobei der Dichtkörper mindestens eine Dichtfläche aufweist, die radial nach innen gerichtet mit dem Gehäuseabschnitt in Kontakt steht und umschließend dichtet.
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Eine entsprechende Formgebung des Dichtkörpers und des Gehäuseteils, welche beide jeweils durch einen separaten Gussvorgang, insbesondere Spritzguss, herstellbar sind, kann eine ausreichende Dichtigkeit ermöglichen und insbesondere kann eine Spaltbildung durch unterschiedliche Schrumpfungen nach dem Herstellungsvorgang beim Abkühlen kompensiert werden. Eine größere Schrumpfung des Dichtkörpers im Vergleich zu dem Gehäuseteil kann in diesem Fall sogar vorteilhaft sein, um einen größeren Anpressdruck zwischen Dichtkörper und Gehäuseteilabschnitt im Bereich des Hinterschnitts zu ermöglichen. Die Abdichtung des elektrischen Leiters zu dem Gehäuseteil ergibt sich somit durch den ersten umlaufenen Dichtabschnitt zwischen Leiter und Dichtkörper sowie zwischen Dichtkörper und Gehäuseteilabschnitt an einer umlaufenden Dichtfläche, an der der Dichtkörper im Bereich des Hinterschnitts radial außen am Gehäuseteilabschnitt anliegt. Das Gehäuseteil umschließt vorzugsweise zusammen mit dem elektrischen Leiter den Dichtkörper vollständig. Ein Ablösen oder eine Spaltbildung in bestimmten Bereichen zwischen Dichtkörper und Gehäuseteil ist mit der vorgeschlagenen Formgestaltung dieser alternativen Lösung unkritisch für die Dichtfunktion.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
- 1 eine Detailansicht eines Schnitts mit einem elektrischen Leiter, einem Dichtkörper und einem Gehäuseteil;
- 2 eine Schnittansicht eines Gehäuseteils mit einem durchgeführten und mit einem Dichtkörper abgedichteten elektrischen Leiter;
- 3 eine schematische Schnittdarstellung eines elektrischen Leiters mit einem Dichtkörper;
- 4 eine schematische Schnittdarstellung eines elektrischen Leiters mit einem Dichtkörper und einem Gehäuseteil während des Spritzvorgangs des Gehäuseteils;
- 5 eine weitere schematische Schnittdarstellung eines elektrischen Leiters mit einem Dichtkörper und einem Gehäuseteil nach dem Spritzvorgang des Gehäuseteils;
- 6 eine Ansicht eines Gehäuseteils mit einem durchgeführten elektrischen Leiter, welcher mit einem Dichtkörper abgedichtet ist; und
- 7 vier verschiedene Formgestaltungen des Dichtkörpers.
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In 1 ist eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines elektrischen Leiters 10 gezeigt, welcher durch ein Gehäuseteil 12 geführt ist. Der elektrische Leiter 10 ist beispielsweise eine Leiterschiene aus Kupfer oder einem anderen Metall und das Gehäuseteil 12 ist in diesem vorteilhaften Ausführungsbeispiel aus Kunststoff gefertigt, welches insbesondere ein Thermoplast sein kann. Es ist ein Dichtkörper 11 vorgesehen, welcher den elektrischen Leiter 10 in einem ersten Dichtabschnitt 13 umschließt. Der erste Dichtabschnitt 13 umringt daher den elektrischen Leiter 10 in seinem Querschnitt, welcher beispielsweise rund oder wie in diesem Ausführungsbeispiel, siehe 6, rechteckig mit abgerundeten Kanten sein kann.
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Der elektrische Leiter 10 weist zudem zwei umlaufende Dichtabschnitte, einen dritten Dichtabschnitt 14 und einen vierten Dichtabschnitt 15 zu dem Gehäuseteil 12 auf, welche sich, wie in der Darstellung der 1 erkennbar, rechts und links bzw. axial an den ersten Dichtabschnitt 13 anschließen. Weiterhin liegt ein zweiter Dichtabschnitt 16 zwischen dem Gehäuseteil 12 und dem Dichtkörper 11 vor, so dass der elektrische Leiter 10 über den ersten und zweiten Dichtabschnitt 13, 16 gegenüber dem Gehäuseteil 12 permeationsdicht abgedichtet ist. Der dritte und vierte Dichtabschnitt 14, 15 liegen am elektrischen Leiter 10 an, wodurch ebenfalls eine Dichtwirkung erreicht wird, welche allerdings aufgrund der Materialkombination in diesem Ausführungsbeispiel mit Kupfer und hochschmelzendem Thermoplast für Leiter 10 und Gehäuseteil 12 nicht für eine permeationsdichte Abdichtung vorgesehen sind. Unter anderem ist hierfür keine ausreichende Dichtpressung im dritten und vierten Dichtabschnitt vorgesehen. Dementsprechend ist es möglich, dass der dritte und vierte Dichtabschnitt, z.B. nicht gegen Kriechen von Öl, dicht sind.
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Für eine Abdichtung gegen kriechendes Öl ist der Dichtkörper 11 vorgesehen, welcher aus einem elastischen Material, beispielsweise einem Elastomer, gebildet ist, welches dicht gegen die Permeation von Öl ist. Das elastische Material ist in diesem Ausführungsbeispiel ein geschäumtes Elastomer, das geschlossene Poren 18 als im Material verteilte Hohlkammern 17 aufweist, um trotz seiner Eigenschaft als Elastomerschaum eine entsprechende Permeationsdichte aufzuweisen. Das elastische Material des Dichtkörpers 11 weist vorzugsweise ein geringeres Elastizitätsmodul als das Gehäuseteil 12 auf. Das Elastizitätsmodul des Dichtkörpers 11 kann insbesondere geringer sein, wenn es sich bei dem elastischen Material um einen Elastomerschaum handelt.
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Der Dichtkörper 11 ist ringförmig ausgebildet und steht mit seiner Innenfläche, d.h. mit der radial nach innen gewandten Fläche, mit dem elektrischen Leiter 10 in Kontakt. Bei dem Kontakt handelt es sich vorzugsweise um eine Dichtpressung. Die axialen und radial nach außen gewandten Flächen werden, wie in den Schnittdarstellungen der 1 und 2 erkennbar, von dem Gehäuseteil 12 mit dem zweiten Dichtabschnitt 16 umschlossen, so dass der Dichtkörper 12 vollständig umschlossen ist.
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Der Dichtkörper 11 ist aufgrund seiner Poren 18 im Elastomerschaum komprimierbar, so dass dieser durch das vollständige Umschließen oder auch Ummanteln komprimiert zwischen Leiter 10 und Gehäuseteil 12 eingesetzt sein kann. Dies bedeutet, dass der Dichtkörper 11 außerhalb des Raums zwischen Leiter 10 und Gehäuseteil 12 ein größeres Volumen bei Umgebungsdruck einnehmen würde. Durch die Komprimierung wird eine Dichtpressung am ersten und zweiten Dichtungsabschnitt 13, 16 erreicht, welche eine gute Abdichtung ermöglicht, welche dicht gegenüber Kriechen von Öl ist.
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In möglichen Ausführungsbeispielen kann der Dichtkörper 11 zudem eine stoffschlüssige Verbindung zu dem elektrischen Leiter 10 aufweisen, welche beispielsweise durch eine entsprechende Vorbehandlung der Oberfläche des elektrischen Leiters 10, z.B. Aufrauen und Auftrag von Haftvermittlern, und Umspritzen des Dichtkörpers 11 erreicht werden kann. Eine stoffschlüssige Verbindung kann die Abdichtung weiter verbessern, wobei die Vorbehandlung zusätzliche Aufwände erfordern kann. Die stoffschlüssige Verbindung kann zudem die Fixierung des Dichtkörpers 11 am elektrischen Leiter 10 bei der Herstellung des Gehäuseteils 12 weiter erhöhen.
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In den 3, 4 und 5 sind verschiedene Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines entsprechenden elektrischen Leiters 10 mit einem daran angeordneten Gehäuseteil 12, welche mittels eines Dichtkörpers 11 gegeneinander abgedichtet sind, schematisch dargestellt.
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In der 3 ist ein Ausschnitt des bereitgestellten elektrischen Leiters 10 gezeigt, welcher in einem ersten Spritzgießen mit einem Elastomerschaum partiell umspritzt wurde. Der Elastomerschaum ist ein elastisches Material, beispielsweise Kautschuk, das aufgeschäumt wurde. Die entsprechenden Poren 18 im elastischen Material sind schematisch als Kreise dargestellt. Der Dichtkörper 11 umringt den elektrischen Leiter 10 und liegt an dem ersten Dichtabschnitt 13 an diesem an. Das elastische Material des Dichtkörpers 11 vernetzt vorzugsweise während des Herstellvorgangs beim ersten Gießen.
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Der nächste Schritt ist in der 4 illustriert, in dem der elektrische Leiter 10 mit dem angespritzten Dichtkörper 11 in einem zweiten Gießen mittels eines Spritzgussverfahrens partiell umspritzt wurde. Das zweite Gießen dient zur Herstellung des Gehäuseteils 12, welches aus einem thermoplastischen Werkstoff hergestellt wird. Das Gehäuseteil 12 liegt mit dem dritten und vierten Dichtabschnitt 14, 15 an dem elektrischen Leiter 10 und mit dem zweiten Dichtabschnitt 16 an dem Dichtkörper 11 an. Durch den Gussdruck, welcher in der 4 durch Pfeile symbolisiert wird, wird der Dichtkörper 11 beim zweiten Gießen komprimiert. Die Kompression des Dichtkörpers 11 wird durch die verkleinerten Poren 18 in Form von kleineren Kreisen illustriert.
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Nach dem Abkühlen ggf. nach dem Aushärten des Gehäuseteils 12, das beim zweiten Gießen hergestellt wurde, erstarrt das Gehäuseteil 12 und schrumpft aufgrund der Abkühlung auf die Umgebungstemperatur. Der Dichtkörper 11, welcher bei der Herstellung des Gehäuseteils 12 ebenfalls erwärmt wurde, schrumpft ebenfalls, wobei der thermische Ausdehnungskoeffizient des elastischen Materials des Dichtkörpers 11 in der Regel größer ist als der des Gehäuseteils 12.
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Eine Spaltbildung, insbesondere am zweiten Dichtabschnitt 16, kann jedoch durch die Kompression des Elastomerschaums verhindert werden, was in der 5 illustriert ist. Die Kompression des Dichtkörpers 11, welcher aufgrund der Poren 18 bzw. Hohlkammern 17 gut komprimierbar ist, führt zu einem Anpressdruck entsprechend der symbolischen Pfeile in 4 auf den zweiten Dichtabschnitt 16 und auch auf den ersten Dichtabschnitt 13. Hierdurch können unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten und Schrumpfungen ausgeglichen werden, so dass Spaltbildungen vermieden und gleichzeitig eine ausreichende Dichtigkeit, beispielsweise gegen Luft, insbesondere gegen Kriechen von Öl, erreicht werden kann.
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In 6 ist ein Ausführungsbeispiel eines fertiggestellten elektrischen Leiters 10 gezeigt, an dem ein Gehäuseteil 12 angeordnet ist, welches beispielsweise an ein Gehäuse eines Elektromotors montiert werden kann. Der Dichtkörper 11 liegt dabei gut geschützt vor schädlichen Einflüssen und auch mechanischen Lasten zwischen Gehäuseteil 12 und elektrischem Leiter 10, so dass der Dichtkörper 11 in der Darstellung der 6 nicht zu erkennen ist.
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In der 7 sind verschiedene mögliche Formgestaltung des Dichtkörpers 11 gezeigt, welche von der Formgestaltung der 1 mit zwei radial umlaufenden Dichtwulsten abweichen. Beispielsweise ist in 7a ein Ausführungsbeispiel mit drei radial umlaufenden Dichtwulsten in einem Ausschnitt dargestellt. Im Ausführungsbeispiel der 7b weist die Form des Dichtkörpers 11 einen rechteckigen Querschnitt auf, bei dem die axiale Erstreckung mehr als das doppelte der radialen Materialstärke ist. Abweichend hiervon weist der Dichtkörper 11 im Ausführungsbeispiel der 7c ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei die axiale Erstreckung und die Materialstärke im Wesentlichen gleich ist. In 7d ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem zwei Dichtkörper 11, entsprechend des Ausführungsbeispiels von 7c axial zueinander beabstandet auf dem elektrischen Leiter 10 angeordnet sind. Die Formgestaltung des Gehäuseteils 12 ist jeweils an die Formgestaltung des Dichtkörpers 11 angepasst bzw. kann durch die Formgestaltung des Dichtkörpers 11 bei der Herstellung entsprechend erzeugt werden.
