DE102022200170A1

DE102022200170A1 - Plug-in connections with self-fusing seal

Info

Publication number: DE102022200170A1
Application number: DE102022200170.2A
Authority: DE
Inventors: Nico Lorenz
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-01-10
Filing date: 2022-01-10
Publication date: 2023-07-13
Anticipated expiration: 2042-01-11
Also published as: DE102022200170B4

Abstract

Um eine Steckverbindung (100) mit einem Steckergehäuse (10) und einem Buchsengehäuse (20) bereitzustellen, welche entlang einer Steckrichtung (S) miteinander verbindbar sind, und welche wasserdicht und beständig gegen Vibrationen ausgestaltet ist, wird vorgeschlagen, in einem durchgehend umlaufenden Kontaktbereich (40) das Steckergehäuse (10) mit einem ersten Polymer (31) und das Buchsengehäuse (20) mit einem, das erste Polymer (31) berührenden, zweiten Polymer (32) auszustatten, wobei das erste Polymer (31) und das zweite Polymer (32) hochdiffusiv ausgestaltet sind und eine voneinander abweichende Weichmacherkonzentrationen aufweisen.In order to provide a plug connection (100) with a plug housing (10) and a socket housing (20), which can be connected to one another along a plugging direction (S) and which is designed to be watertight and resistant to vibrations, it is proposed that a continuously circumferential contact area ( 40) equipping the plug housing (10) with a first polymer (31) and the socket housing (20) with a second polymer (32) touching the first polymer (31), the first polymer (31) and the second polymer ( 32) are designed to be highly diffusive and have different plasticizer concentrations.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung, aufweisend ein Steckergehäuse und ein Buchsengehäuse, welche entlang einer Steckrichtung miteinander verbindbar sind, wobei das Steckergehäuse durch eine Aufnahmeöffnung in einen Aufnahmeraum des Buchsengehäuses hineinsteckbar ist.The invention relates to a plug connection having a plug housing and a socket housing which can be connected to one another along a plugging direction, the plug housing being insertable through a receiving opening into a receiving space in the socket housing.

Bei der Auslegung von Bordnetzen für Anwendungen im Nassbereich, wie beispielsweise in einem fahrzeugseitigen Motorraum, werden an die elektrischen Steckverbindungen hohe Anforderungen gestellt. Die Steckverbindungen müssen dabei derart ausgelegt sein, dass sie über die Lebensdauer zuverlässig wasserdicht ausgeführt sind. Neben der Abdichtung der elektrischen Kontaktstellen gegenüber einem Eindringen von Wasser müssen derartige Steckverbindungen dauerhaften mechanischen Belastungen, beispielsweise durch Schwingungen, standhalten können. Somit müssen die Steckverbindungen trotz der mechanischen Schwingungen über die Lebensdauer des Fahrzeugs zuverlässig gegen den Eintrag von Wasser, anderen Medien und Schmutz schützen.When designing vehicle electrical systems for applications in wet areas, such as in a vehicle engine compartment, high demands are placed on the electrical plug connections. The plug connections must be designed in such a way that they are reliably watertight over their service life. In addition to sealing the electrical contact points against the ingress of water, plug connections of this type must be able to withstand permanent mechanical loads, for example due to vibrations. Thus, despite the mechanical vibrations, the plug connections must reliably protect against the ingress of water, other media and dirt over the life of the vehicle.

Es sind bereits Steckverbindungen mit integrierten Silikondichtungen bekannt, welche über mehrfache Dichtungsebenen eine Wasserdichtigkeit zwischen einem Steckergehäuse und einem Buchsengehäuse der Steckverbindung ausbilden. Die Anzahl der Dichtungsebenen wird durch die Anzahl der Dichtungslamellen der entsprechenden Silikondichtungen bestimmt. Die Sicherstellung der Dichtheit der resultierenden Steckverbindung bei einer Beanspruchung durch mechanische Schwingungen erfolgt üblicherweise durch eine Erhöhung der Flächenpressung zwischen der Silikondichtung und dem Steckergehäuse. Eine derartige Erhöhung der Flächenpressung zur zuverlässigen Abdichtung der Steckverbindungen erfordert jedoch erhöhte Montagekräfte beim Verbinden des Steckergehäuses mit dem Buchsengehäuse, die zulässige Ergonomiegrenzwerte überschreiten. Die Ausbildung derartiger Steckverbindungen kann somit nicht manuell ausgeführt werden und erfordert den Einsatz von Hilfswerkzeugen, die den Montageaufwand und die Montagezeit erhöhen.Plug connections with integrated silicone seals are already known, which form watertightness between a plug housing and a socket housing of the plug connection via multiple sealing levels. The number of sealing levels is determined by the number of sealing lamellae of the corresponding silicone seals. Ensuring the tightness of the resulting plug-in connection under stress from mechanical vibrations is usually achieved by increasing the surface pressure between the silicone seal and the connector housing. However, such an increase in the surface pressure for reliable sealing of the plug-in connections requires increased assembly forces when connecting the plug housing to the socket housing, which exceed the permissible ergonomic limit values. The formation of such plug connections can therefore not be carried out manually and requires the use of auxiliary tools that increase the assembly effort and assembly time.

Die DE 602 15 404 T2 offenbart ein wasserdichtes Steckergehäuse, in welches mehrere Kabel eingesetzt sind. Die Kabel sind durch Gummistopfen gegenüber dem Steckergehäuse abgedichtet. Die Gummistopfen weisen einen Weichmacher und ein Bindemittel auf, welche in der Kabelisolierung der Kabel lösbar sind.The DE 602 15 404 T2 discloses a waterproof connector housing into which multiple cables are inserted. The cables are sealed against the connector housing by rubber plugs. The rubber stoppers contain a plasticizer and a binding agent that can be dissolved in the cable insulation of the cable.

In der JP 2016-46144 A ist ebenfalls ein Kabel mit einer umfangsseitigen Kabelisolierung beschrieben, welches gegen ein Eindringen von Wasser geschützt ist. Dabei ist in der Kabelisolierung ein Weichmacher enthalten, welcher in einem endseitigen Dichtungsabschnitt lösbar ist.In the JP 2016-46144A also describes a cable with a peripheral cable insulation, which is protected against the ingress of water. In this case, the cable insulation contains a plasticizer which can be detached in a sealing section at the end.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung aus einem Steckergehäuse und einem Buchsengehäuse zu schaffen, welche wasserdicht und beständig gegen Vibrationen ausgestaltet ist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object of the invention is to provide a plug connection made from a plug housing and a socket housing which is designed to be watertight and resistant to vibrations. This object is achieved by the features specified in claim 1. Further advantageous configurations of the invention are described in the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Steckverbindung bereitgestellt, die ein Steckergehäuse und ein Buchsengehäuse aufweist. Das Steckergehäuse und das Buchsengehäuse sind entlang einer Steckrichtung miteinander verbindbar. Dabei können das Steckergehäuse und das Buchsengehäuse miteinander formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig interagieren und gegen ein Lösen gesichert werden. In einem zusammengesteckten Zustand des Steckergehäuses mit dem Buchsengehäuse wird die Steckverbindung beispielsweise ausgebildet.According to one aspect of the invention, a connector is provided that has a plug housing and a socket housing. The plug housing and the socket housing can be connected to one another along a plug-in direction. The plug housing and the socket housing can interact with one another in a positive and/or frictional and/or force-fitting and/or cohesive manner and can be secured against loosening. When the plug housing is plugged together with the socket housing, the plug connection is formed, for example.

Das Steckergehäuse ist durch eine Aufnahmeöffnung in einen Aufnahmeraum des Buchsengehäuses hineinsteckbar. Vorzugsweise berühren das Steckergehäuse und das Buchsengehäuse sich in einem verbundenen Zustand entlang von mindestens einem durchgehend umlaufenden Kontaktbereich.The plug housing can be inserted through a receiving opening into a receiving space in the socket housing. In a connected state, the plug housing and the socket housing preferably touch one another along at least one continuously circumferential contact area.

Erfindungsgemäß weist das Steckergehäuse in dem durchgehend umlaufenden Kontaktbereich ein erstes Polymer und das Buchsengehäuse ein, das erste Polymer berührendes, zweites Polymer auf. Dabei sind das erste Polymer und das zweite Polymer hochdiffusiv ausgestaltet und weisen eine voneinander abweichende Weichmacherkonzentrationen auf.According to the invention, the plug housing has a first polymer in the continuously circumferential contact area and the socket housing has a second polymer touching the first polymer. The first polymer and the second polymer are designed to be highly diffusive and have plasticizer concentrations that differ from one another.

Durch die Anordnung des ersten Polymers und des zweiten Polymers in dem Kontaktbereich kann eine Dichtungsanordnung für die Steckverbindung geschaffen werden, die automatisiert und ohne externe Einflüsse sich selbst verschweißt und eine integrale Dichtungsmasse bildet. Somit kann eine ergonomisch optimierte elektrische Steckverbindung realisiert werden, die ohne erhöhte Anpresskräfte auf die Dichtungsanordnung zuverlässig und vibrationsresistent ist. Die Montage einer derartigen Steckverbindung kann somit im Rahmen von Ergonomiegrenzwerten erfolgen.By arranging the first polymer and the second polymer in the contact area, a sealing arrangement for the plug-in connection can be created which welds itself automatically and without external influences and forms an integral sealing compound. An ergonomically optimized electrical plug-in connection can thus be implemented which is reliable and vibration-resistant without increased contact forces on the sealing arrangement. The assembly of such a plug connection can therefore be carried out within the limits of ergonomics.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Steckverbindung bereitgestellt, welche nicht auf einem druckinduzierten Formschluss der Dichtung innerhalb der Steckverbindung basiert, sondern die Wechselwirkung gezielt eingesetzter Polymere nutzt. Dabei erfolgt eine gezielte Nutzung der Effekte von Migration (Abgabe) und Sorption (Aufnahme) von Weichmachern zwischen als Elastomere ausgestalteten Polymeren. Weichmacher reduzieren die Nebenvalenzkräfte innerhalb des Polymergefüges und erhöhen die Elastizität des Kunststoffs bzw. Polymers.According to a further aspect of the invention, a method for producing a connector according to the invention is provided which is not based on a pressure-induced form fit of the seal within the plug-in connection, but uses the interaction of specifically used polymers. There is a targeted use of the effects of migration (release) and sorption (absorption) of plasticizers between polymers configured as elastomers. Plasticizers reduce the secondary valency forces within the polymer structure and increase the elasticity of the plastic or polymer.

Die Konzentration des Weichmachers im Polymer ist abhängig von seiner Löslichkeit und unterliegt damit äußeren Einflüssen, welche zu Konzentrationsschwankungen führen können. Im Fall eines anhaltenden Kontaktes zwischen mehreren Polymeren mit unterschiedlicher Weichmacherkonzentration erfolgt ein charakteristisches Diffusionsverhalten, welches den Fickschen Gesetzen folgt. Es erfolgt eine Migration von Weichmachern aus Bereichen oder Polymeren mit einer hohen Weichmacherkonzentration hin zu Bereichen mit einer geringen Weichmacherkonzentration. Bei einer Paarung bzw. einem Kontakt zwischen hochdiffusiven Polymeren erfolgt der Migrationsprozess der Weichmacher besonders schnell. Das Migrieren des Weichmachers führt dazu, dass das sorbierende Polymer weich und klebrig wird. Dieser Effekt wird zur Herstellung einer wasserdichten Verbindung innerhalb der erfindungsgemäßen Steckverbindung genutzt. Hierzu werden das Steckergehäuse und das Buchsengehäuse in einem durchgehend umlaufenden Kontaktbereich bzw. in ihrer Berührungszone mit hochdiffusiven Polymeren deutlich unterschiedlicher Weichmacherkonzentration ausgestattet.The concentration of the plasticizer in the polymer depends on its solubility and is therefore subject to external influences that can lead to concentration fluctuations. In the case of sustained contact between several polymers with different plasticizer concentrations, a characteristic diffusion behavior occurs, which follows Fick's laws. There is a migration of plasticizers from areas or polymers with a high plasticizer concentration to areas with a low plasticizer concentration. In the case of a pairing or contact between highly diffusive polymers, the migration process of the plasticizers takes place particularly quickly. Migration of the plasticizer causes the sorbent polymer to become soft and sticky. This effect is used to produce a watertight connection within the connector according to the invention. For this purpose, the connector housing and the socket housing are equipped with highly diffusive polymers with significantly different plasticizer concentrations in a continuous circumferential contact area or in their contact zone.

Bei der Herstellung der Steckverbindung kommt es zu einem umlaufend berührenden Kontakt, welcher die Migration des Weichmachers initiiert. Das Erzeugen einer erhöhten Montagekraft zur Kompression des Dichtungsmaterials ist somit nicht mehr notwendig, da die beiden miteinander kontaktierten Polymere der Steckverbindung eine stoffschlüssige Verbindung ausbilden und durch Vibrationen nicht mehr trennbar sind.When the plug connection is made, there is a circumferential touching contact, which initiates the migration of the plasticizer. It is therefore no longer necessary to generate an increased assembly force to compress the sealing material, since the two polymers of the plug-in connection that are in contact with one another form a material connection and can no longer be separated by vibrations.

Im Zuge des berührenden Kontaktes zwischen dem ersten Polymer und dem zweiten Polymer kommt es zu einer wasserdichten Verklebung bzw. Verschweißung innerhalb der Steckverbindung, welche sich mit fortschreitender Zeit intensiviert, bis sich die gleichmäßige Verteilung des Weichmachers einstellt. Die Steckverbindung ist somit wasserdicht und mechanisch belastbar. Eine derartige Steckverbindung ist nicht reversibel und ist insbesondere für montagebedingte Steckverbindungen vorteilhaft, welche auf Lebensdauer des Produktes ausgelegt sind und nicht regelmäßig gelöst werden müssen.In the course of the touching contact between the first polymer and the second polymer, watertight bonding or welding occurs within the plug connection, which intensifies over time until the plasticizer is evenly distributed. The plug connection is therefore waterproof and mechanically resilient. Such a plug connection is not reversible and is particularly advantageous for assembly-related plug connections, which are designed for the service life of the product and do not have to be released regularly.

Das erste Polymer und das zweite Polymer können besonders vielseitig in die Steckverbindung integriert werden, wenn das Steckergehäuse mit dem ersten Polymer und/oder das Buchsengehäuse mit dem zweiten Polymer zumindest bereichsweise beschichtet oder verklebt oder formschlüssig verbunden sind.The first polymer and the second polymer can be integrated into the plug-in connection in a particularly versatile manner if the plug housing is coated or bonded or positively connected to the first polymer and/or the socket housing to the second polymer at least in some areas.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind das erste Polymer und/oder das zweite Polymer als ein Dichtring oder als eine umlaufende Dichtung oder als Klebe-Pads oder als Dichtmassen ausgestaltet. Bekannte Lösungen zur wasserdichten Abdichtung von Steckverbindungen basieren auf dem Einsatz von elastischen Dichtungen, welche mittels Kompression einen Formschluss zwischen den abzudichtenden Komponenten herstellen. Die Kompression erfolgt üblicherweise als eine elastische Vorspannung von Dichtungslamellen, welche umso intensiver erfolgt, je robuster die Dichtung sein soll. Für die Montage ergeben sich daraus hohe Fertigungskräfte. Bei der erfindungsgemäßen Steckverbindung wird nicht die Kompression eines Dichtungswerkstoffes genutzt, sondern die Wechselwirkung der eingesetzten Materialien. Hohe Montagekräfte werden somit unnötig. Die beiden unterschiedlichen Polymerwerkstoffe im Kontaktbereich bei erfolgter Steckung sind vorzugsweise derart zu wählen, dass eine schnelle Diffusion des Weichmachers erfolgt, sodass ein wasserdichtes Verkleben der beiden Bauteile bzw. des Buchsengehäuses und des Steckergehäuses resultiert.According to a further exemplary embodiment, the first polymer and/or the second polymer are designed as a sealing ring or as a peripheral seal or as adhesive pads or as sealing compounds. Known solutions for watertight sealing of plug-in connections are based on the use of elastic seals, which create a form fit between the components to be sealed by means of compression. The compression usually takes place as an elastic prestressing of sealing lamellae, which occurs more intensively the more robust the seal is to be. This results in high manufacturing forces for assembly. The plug connection according to the invention does not use the compression of a sealing material, but rather the interaction of the materials used. High assembly forces are therefore unnecessary. The two different polymer materials in the contact area should preferably be selected in such a way that the plasticizer diffuses quickly, so that the two components or the socket housing and the plug housing are bonded together in a watertight manner.

Neben der direkten Applikation der Polymere, beispielsweise durch ein Einkleben oder ein Beschichten, in die entsprechenden Kontaktabschnitte des Buchsengehäuses und des Steckergehäuses kann alternativ oder zusätzlich ein Polymer in Form einer viskosen Dichtungsmasse in den Kontaktbereich der Steckverbindung über einen Zuführungskanal zugeführt werden.In addition to the direct application of the polymers, for example by gluing or coating, in the corresponding contact sections of the socket housing and the plug housing, a polymer in the form of a viscous sealing compound can alternatively or additionally be fed into the contact area of the plug connection via a feed channel.

Die Applikation des Buchsengehäuses und des Steckergehäuses mit den Polymeren kann vielseitig erfolgen und im Vorfeld vorbereit werden, wenn das als Dichtungsmasse ausgestaltete erste Polymer und/oder zweite Polymer vor einer Verbindung des Steckergehäuses mit dem Buchsengehäuse oder nach einer Verbindung des Steckergehäuses mit dem Buchsengehäuse in den Kontaktbereich einbringbar ist.The socket housing and the plug housing with the polymers can be applied in a variety of ways and can be prepared in advance if the first polymer and/or second polymer designed as a sealing compound is injected into the Contact area can be introduced.

Nach einer weiteren Ausführungsform sind das Steckergehäuse und/oder das Buchsengehäuse aus einem niedrigdiffusiven Polymer hergestellt. Bevorzugterweise können für den Kontaktbereich hochdiffusive Polymere mit einem deutlichen Konzentrationsunterschied hinsichtlich des Weichmachers verwendet werden. Das Steckergehäuse und das Buchsengehäuse selbst können aus einem niedrigdiffusiven Polymer, wie beispielsweise Polyamid, gefertigt sein. Ein Konzentrationsausgleich des Weichmachers mit dem Material des Buchsengehäuses oder mit dem Material des Steckergehäuses kann durch diese Maßnahme verhindert werden, sodass ein Verschweißen des ersten Polymers mit dem zweiten Polymer gewährleistet wird.According to a further embodiment, the plug housing and/or the socket housing are made from a low-diffusion polymer. Highly diffusive polymers with a clear concentration difference with regard to the plasticizer can preferably be used for the contact area. The plug housing and the socket housing itself can be made of a low rigdiffusive polymer, such as polyamide, be made. This measure can prevent concentration equalization of the plasticizer with the material of the socket housing or with the material of the plug housing, so that welding of the first polymer to the second polymer is ensured.

Die Abdichtung der Steckverbindung kann in Form einer Radialdichtung und/oder in Form einer Axialdichtung erfolgen, wenn das erste Polymer in Steckrichtung stirnseitig auf dem Steckergehäuse oder umfangsseitig umlaufend auf dem Steckergehäuse angeordnet ist, wobei das zweite Polymer im wandseitig umlaufend in dem Aufnahmeraum des Buchsengehäuses und/oder an einer der Aufnahmeöffnung gegenüberliegenden Seite des Aufnahmeraums des Buchsengehäuses angeordnet ist.The plug-in connection can be sealed in the form of a radial seal and/or in the form of an axial seal if the first polymer is arranged in the plug-in direction on the end face of the plug housing or circumferentially on the plug housing, with the second polymer in the wall side circumferentially in the receiving space of the socket housing and /or is arranged on a side of the receiving space of the socket housing opposite the receiving opening.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist in einem verbundenen Zustand des Steckergehäuses mit dem Buchsengehäuse das erste Polymer entlang der Steckrichtung und/oder radial zur Steckrichtung gegen das zweite Polymer gedrückt. Durch diese Maßnahme kann die Steckverbindung an unterschiedliche Anforderungen angepasst und hinsichtlich der Abmessungen angepasst werden. Insbesondere kann eine Steckverbindung mit radialer Kontaktierung der Polymere kürzer geformt sein. Eine axiale Kontaktierung der Polymere erfordert zwar eine längere Steckverbindung, diese kann jedoch schmaler geformt sein.According to a further exemplary embodiment, when the plug housing is connected to the socket housing, the first polymer is pressed against the second polymer along the plug-in direction and/or radially with respect to the plug-in direction. This measure allows the plug connection to be adapted to different requirements and adjusted in terms of dimensions. In particular, a plug-in connection with radial contacting of the polymers can be made shorter. Although axial contacting of the polymers requires a longer plug-in connection, this can be made narrower.

Nach einer weiteren Ausführungsform beträgt ein Unterschied in der Weichmacherkonzentration zwischen dem ersten Polymer und dem zweiten Polymer 35% oder höher. Vorzugsweise weisen das erste Polymer und das zweite Polymer eine Dicke oder Schichtdicke von 3 mm oder mehr auf. Das Buchsengehäuse ist im Kontaktbereich der Steckverbindung umlaufend mit einem hochdiffusiven zweiten Polymer, beispielsweise in Form einer Polymerschicht, ausgestattet, welche über eine möglichst hohe Weichmacherkonzentration verfügen kann. Dabei kann das zweite Polymer beispielsweise aus einem weichen PVC-P bestehen, welches einen Weichmacheranteil von 40% aufweist. Das Steckergehäuse ist im selben Kontaktbereich der Steckverbindung umlaufend mit dem ersten hochdiffusiven Polymer ausgestattet, welches über eine möglichst niedrige Weichmacherkonzentration verfügt. Beispielsweise kann das erste Polymer als eine Schicht aus hartem PVC-U bestehen, welches einen Weichmacheranteil von unter 5% hat. Die jeweilige Polymerschicht des ersten Polymers und/oder des zweiten Polymers kann mehrere Millimeter stark ausgeführt sein, um einen ausreichend großen Weichmacheranteil aufzuweisen. Vorzugsweise kann das erste Polymer und/oder das zweite Polymer eine Schichtdicke von 3 - 10mm aufweisen. Für PVC-Anwendungen können als Weichmachen Phthalate, wie beispielsweise Diethylhexylphthalat (DEHP), eingesetzt werden. Alternativ zum PVC ist der Einsatz von Polyolefinen (PO) als erste Polymere und/oder zweite Polymere möglich.According to another embodiment, a difference in plasticizer concentration between the first polymer and the second polymer is 35% or higher. The first polymer and the second polymer preferably have a thickness or layer thickness of 3 mm or more. In the contact area of the plug-in connection, the socket housing is equipped all around with a highly diffusive second polymer, for example in the form of a polymer layer, which can have the highest possible plasticizer concentration. The second polymer can consist of a soft PVC-P, for example, which has a plasticizer content of 40%. In the same contact area of the plug connection, the plug housing is equipped with the first highly diffusive polymer, which has the lowest possible concentration of plasticizers. For example, the first polymer can consist of a layer of hard PVC-U, which has a plasticizer content of less than 5%. The respective polymer layer of the first polymer and/or the second polymer can be several millimeters thick in order to have a sufficiently large proportion of plasticizer. The first polymer and/or the second polymer can preferably have a layer thickness of 3-10 mm. Phthalates, such as diethylhexyl phthalate (DEHP), can be used as plasticizers for PVC applications. As an alternative to PVC, polyolefins (PO) can be used as first polymers and/or second polymers.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steckverbindung gemäß einer Ausführungsform, und
2 ein schematisches Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform.

Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:

1 a perspective view of a connector according to the invention according to one embodiment, and
2 a schematic flowchart to illustrate a method according to the invention according to one embodiment.

In den Figuren weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils dieselben Bezugsziffern auf.In the figures, the same structural elements each have the same reference numbers.

In der 1 ist eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steckverbindung 100 gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Die Steckverbindung 100 kann beispielsweise eine elektrische Steckverbindung sein und zwei nicht dargestellte Leiterabschnitte elektrisch miteinander koppeln. Insbesondere weist die Steckverbindung 100 ein Steckergehäuse 10 und ein Buchsengehäuse 20 auf.In the 1 a perspective representation of a plug connection 100 according to the invention according to one embodiment is shown. The plug-in connection 100 can be an electrical plug-in connection, for example, and can electrically couple two conductor sections, not shown, to one another. In particular, the plug connection 100 has a plug housing 10 and a socket housing 20 .

Das Steckergehäuse 10 und das Buchsengehäuse 20 sind entlang einer Steckrichtung S miteinander verbindbar.The connector housing 10 and the socket housing 20 can be connected to one another along an insertion direction S.

Das Buchsengehäuse 20 weist einen Aufnahmeraum 21 mit einer Aufnahmeöffnung 22 auf. Das Steckergehäuse 10 kann durch die Aufnahmeöffnung 22 hindurch in den Aufnahmeraum 21 eingesetzt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Aufnahmeraum 21 einen im Wesentlichen ovalen Querschnitt auf, welcher einen zentriert angeordneten Kopplungsabschnitt 23 aufweist. In dem Kopplungsabschnitt 23 können elektrisch leitfähige Aufnahmebuchsen bzw. Klemmen 24 positioniert werden, um nicht dargestellte Stifte des Steckergehäuses 10 aufzunehmen.The socket housing 20 has a receiving space 21 with a receiving opening 22 . The plug housing 10 can be inserted into the accommodation space 21 through the accommodation opening 22 . In the exemplary embodiment shown, the receiving space 21 has an essentially oval cross section, which has a centrally arranged coupling section 23 . Electrically conductive receiving sockets or terminals 24 can be positioned in the coupling section 23 in order to receive pins (not shown) of the connector housing 10 .

Darüber hinaus weist das Buchsengehäuse 20 an einer der Aufnahmeöffnung 22 entgegengesetzten Seite einen Kontaktabschnitt 25 auf. Der Kontaktabschnitt 25 entspricht dem Querschnitt des Aufnahmeraums 21. In dem Kontaktabschnitt 25 ist ein zweites Polymer 32 in Form einer umlaufenden Ringdichtung positioniert. Das zweite Polymer 32 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel reibschlüssig in dem Aufnahmeraum 21 verpresst.In addition, the socket housing 20 has a contact section 25 on a side opposite the receiving opening 22 . The contact section 25 corresponds to the cross section of the receiving space 21. A second polymer 32 is positioned in the contact section 25 in the form of a circumferential ring seal. In the exemplary embodiment shown, the second polymer 32 is pressed in the receiving space 21 with a friction fit.

Vorzugsweise ist das zweite Polymer 32 als ein weiches Material bzw. als ein Polymer mit einer hohen Weichmacherkonzentration von mehr als 35% ausgestaltet. Durch die innenliegende Anordnung des zweiten Polymers 32 in dem Aufnahmeraum 21 kann dieses vor Beschädigungen und Abtrag während des Transports und der Verpackung geschützt werden.The second polymer 32 is preferably designed as a soft material or as a polymer with a high plasticizer concentration of more than 35%. Due to the internal arrangement of the second polymer 32 in the receiving space 21, it can be protected from damage and abrasion during transportation and packaging.

Das Steckergehäuse 10 ist derart geformt, dass es in den Aufnahmeraum 21 formschlüssig hineinragen kann. Endseitig ist auf dem Steckergehäuse 10 ein erstes Polymer 31 angeordnet. Das erste Polymer 31 kann beispielsweise in Form einer Beschichtung ausgestaltet sein. Das erste Polymer 31 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als ein hartes Polymer mit einer geringen Weichmacherkonzentration von weniger als 5% ausgestaltet. Das erste Polymer 31 ist in einem Kontaktabschnitt 15 des Steckergehäuses 10 angeordnet.The connector housing 10 is shaped in such a way that it can protrude into the receiving space 21 in a form-fitting manner. A first polymer 31 is arranged on the connector housing 10 at the end. The first polymer 31 can be designed in the form of a coating, for example. In the exemplary embodiment shown, the first polymer 31 is in the form of a hard polymer with a low plasticizer concentration of less than 5%. The first polymer 31 is arranged in a contact section 15 of the connector housing 10 .

Generell ist aber die vertauschte Position vom einem Polymer mit hohem und niedrigem Weichmacheranteil umsetzbar.In general, however, the reversed position can be implemented by a polymer with a high and low proportion of plasticizer.

Als Material für das erste Polymer 31 und das zweite Polymer 32 können PVC und PO verwendet werden, die als besonders hochdiffusiv gelten und eine Weichmachermigration begünstigen. Neben dem Einsatz von PVC oder PO sind auch andere Polymere für die Anwendung möglich.PVC and PO, which are considered to be particularly highly diffusive and promote plasticizer migration, can be used as the material for the first polymer 31 and the second polymer 32 . In addition to the use of PVC or PO, other polymers are also possible for use.

Das Steckergehäuse 10 und das Buchsengehäuse 20 bilden in einem verbundenen Zustand die Steckverbindung 100 aus. In dem verbundenen Zustand wird durch den Kontaktabschnitt 15 des Steckergehäuses 10 und den Kontaktabschnitt 25 des Buchsengehäuses 20 ein durchgehend umlaufender Kontaktbereich 40 gebildet.The plug housing 10 and the socket housing 20 form the plug connection 100 in a connected state. In the connected state, a continuous peripheral contact area 40 is formed by the contact section 15 of the plug housing 10 and the contact section 25 of the socket housing 20 .

In dem durchgehend umlaufenden Kontaktbereich 40 berühren das erste Polymer 31 und das zweite Polymer 32 einander. Aufgrund der voneinander abweichenden Weichmacherkonzentrationen des ersten Polymers 31 und des zweiten Polymers 32 können diese verkleben und eine stoffschlüssige Verbindung ausbilden, die nicht mehr lösbar ist.The first polymer 31 and the second polymer 32 touch one another in the continuously circumferential contact region 40 . Due to the different plasticizer concentrations of the first polymer 31 and the second polymer 32, these can stick together and form a material connection that can no longer be detached.

Die 2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens 50 gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 50 dient zum Herstellen von mindestens einer Steckverbindung 100, wie beispielsweise in 1 gezeigt. Hierzu werden in einem Schritt 51 mindestens ein Steckergehäuse 10 und mindestens ein Buchsengehäuse 20 bereitgestellt.The 2 shows a schematic flowchart to illustrate a method 50 according to the invention according to an embodiment. The method 50 is used to produce at least one connector 100, such as in 1 shown. For this purpose, in a step 51 at least one plug housing 10 and at least one socket housing 20 are provided.

Im Rahmen eines weiteren Schritts 52 wird ein Kontaktabschnitt 15 des Steckergehäuses 10 mit einem ersten Polymer 31, und ein Kontaktabschnitt 25 des Buchsengehäuses 20 wird mit einem zweiten Polymer 32 versehen.As part of a further step 52, a contact section 15 of the plug housing 10 is provided with a first polymer 31, and a contact section 25 of the socket housing 20 is provided with a second polymer 32.

In einem zusammengesteckten Zustand der Steckverbindung 100 berührt der Kontaktabschnitt 15 des Steckergehäuses 10 den Kontaktabschnitt 25 des Buchsengehäuses 20 und bildet einen durchgehend umlaufenden Kontaktbereich 40 der Steckverbindung 100.When plug-in connection 100 is plugged together, contact section 15 of plug housing 10 touches contact section 25 of socket housing 20 and forms a continuous circumferential contact area 40 of plug-in connection 100.

Anschließend 53 wird das erste Polymer 31 aufgrund einer Differenz in einer Weichmacherkonzentration in dem Kontaktbereich 40 mit dem zweiten Polymer 32 stoffschlüssig verschweißt. Somit wird eine umlaufende Dichtung durch die miteinander verschweißten Polymere 31, 32 gebildet.Subsequently 53 the first polymer 31 is materially welded to the second polymer 32 due to a difference in a plasticizer concentration in the contact area 40 . A peripheral seal is thus formed by the polymers 31, 32 welded to one another.

Das Verfahren 50 kann parallel für die Herstellung von einer Vielzahl von Steckverbindungen 100 eingesetzt werden und ist nicht auf eine Steckverbindung 100 beschränkt.The method 50 can be used in parallel for the production of a large number of plug connections 100 and is not limited to one plug connection 100 .

BezugszeichenlisteReference List

100100: Steckverbindung connector
1010: Steckergehäuseconnector housing
1515: Kontaktabschnitt des Steckergehäuses Contact section of the connector housing
2020: Buchsengehäusesocket housing
2121: Aufnahmeraumrecording room
2222: Aufnahmeöffnungintake opening
2323: Kopplungsabschnittcoupling section
2424: Aufnahmebuchsen / KlemmenReceiving sockets / clamps
2525: Kontaktabschnitt des Buchsengehäuses / der Aufnahmeöffnung gegenüberliegende Seite Contact section of socket housing / opposite side of receiving opening
3131: erstes Polymerfirst polymer
3232: zweites Polymer second polymer
4040: Kontaktbereich der Steckverbindung contact area of the connector
5050: VerfahrenProceedings
5151: Bereitstellen eines Steckergehäuses und eines Buchsengehäusesproviding a male housing and a female housing
5252: Applizieren von PolymerenApplication of polymers
5353: Kontaktieren der Polymere und Verschweißen Contacting the polymers and welding
SS: Steckrichtungmating direction

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 60215404 T2 [0004]
JP 2016046144 A [0005]

Claims

Plug connection (100), having a plug housing (10) and a socket housing (20), which can be connected to one another along a plugging direction (S), the plug housing (10) passing through a receiving opening (22) into a receiving space (21) of the socket housing ( 20) can be plugged in, the plug housing (10) and the socket housing (20) touching each other in a connected state along at least one continuous circumferential contact area (40), characterized in that the plug housing (10) in the continuous circumferential contact area (40 ) a first polymer (31) and the socket housing (20) has a second polymer (32) touching the first polymer (31), the first polymer (31) and the second polymer (32) being designed to be highly diffusive and one from the other have different plasticizer concentrations.

connector after claim 1 , wherein the plug housing (10) with the first polymer (31) and / or the socket housing (20) with the second polymer (32) are at least partially coated or glued or positively connected.

connector after claim 1 or 2 , wherein the first polymer (31) and/or the second polymer (32) are designed as a sealing ring or as a peripheral seal or as adhesive pads or as sealing compounds.

connector after claim 3 , wherein the first polymer (31) and/or second polymer (32), configured as a sealing compound, enters into the Contact area (40) can be introduced.

Plug connection according to one of the Claims 1 until 4 , The plug housing (10) and/or the socket housing (20) being made of a low-diffusion polymer.

Plug connection according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the first polymer (31) is arranged in the insertion direction (S) on the end face of the plug housing (10) or circumferentially on the plug housing (10), the second polymer (32) being arranged circumferentially on the wall side in the receiving space (21) of the socket housing ( 20) and/or on a side (25) of the receiving space (21) of the socket housing (20) opposite the receiving opening (21).

Plug connection according to one of the Claims 1 until 6 , wherein when the plug housing (10) is connected to the socket housing (20), the first polymer (31) is pressed against the second polymer (32) along the plug-in direction (S) and/or radially to the plug-in direction (S).

Plug connection according to one of the Claims 1 until 7 , wherein a difference in plasticizer concentration between the first polymer (31) and the second polymer (32) is 35% or higher, the first polymer (31) and the second polymer (32) having a thickness or layer thickness of 3 mm or more exhibit.

Method (50) for producing at least one plug connection (100) according to one of the preceding claims, wherein at least one plug housing (10) and at least one socket housing (20) are provided (51), wherein a contact section (15) of the plug housing (10) is provided (52) with a first polymer (31) and a contact section (25) of the socket housing (20) with a second polymer (32), with the contact section (15) of the plug housing (10 ) touches the contact section (25) of the socket housing (20) and forms a continuous circumferential contact area (40) of the plug connection (100), the first polymer (31) having a plasticizer concentration difference in the contact area (40) with the second polymer (32) is materially welded (53).