DE112018001781T5

DE112018001781T5 - Verbinder

Info

Publication number: DE112018001781T5
Application number: DE112018001781.8T
Authority: DE
Inventors: Takaaki Hamaguchi
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2020-01-09
Also published as: CN110392965A; US20200144756A1; CN110392965B; JP2018170121A; JP6380592B1; WO2018180581A1

Abstract

Es wird ein Verbinder (1) bereitgestellt, mit dem es unwahrscheinlich ist, dass beim Spritzgießen ein Formungsfehler auftritt und mit dem es möglich ist, die Form eines Gehäuses beizubehalten. Der Verbinder (1) weist ein Gehäuse (10) auf, das aus einem gehärteten Produkt aus einem wärmehärtenden flüssigen Silikon gebildet ist. Das gehärtete Produkt weist eine Vickers-Härte von 650 oder mehr auf. Das Gehäuse (10) weist eine Vielzahl von Anschlussaufnahmekammern (101) zur Aufnahme von Anschlüssen, die mit Endabschnitten von Drähten verbunden sind, Trennwände (102) zwischen benachbarten der Anschlussaufnahmekammern (101) und einen Umfangsabschnitt (103), der einen äußeren Rahmen bildet, auf. Vorzugsweise ist mindestens eine der Trennwände (102) als dünner Abschnitt ausgebildet, der eine geringere Dicke als der Umfangsabschnitt (103) aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbinder.
Technischer Hintergrund
Als Verbinder, der in den letzten Jahren für einen Kabelbaum oder dergleichen eines Fahrzeugs, wie eines Automobils, verwendet wurde, ist ein Verbinder bekannt, der ein Gehäuse mit einer Vielzahl von Anschlussaufnahmekammern zur Aufnahme von Anschlüssen aufweist, die mit Endabschnitten von Drähten verbunden sind (siehe z.B. Patentschrift 1). In den letzten Jahren wurden solche Steckverbinder immer kompakter gebaut, während die Anzahl der Anschlussaufnahmekammern mit der Zunahme der Anzahl der Drähte zunahm. Thermoplastische Harze, wie Polybutylenterephthalat und Polyamid, sind als Gehäusematerialien weit verbreitet.
Zitatenliste
Patentdokumente
Patentdokument 1: JP 2002-008787A
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Da jedoch die Größenreduzierung und Multipolarisierung von Verbindern vorangetrieben wurde, sind lokal dünne Abschnitte, wie beispielsweise Trennwände zwischen benachbarten Anschlussaufnahmekammern, in einem Gehäuse zu finden. Hat ein Gehäuse einen lokal dünnen Abschnitt, kann die Form beim Spritzgießen nicht vollständig mit dem geschmolzenen Harz gefüllt werden und somit können Formungsfehler durch Verstopfung bzw. Blockierung von dem bzw. mit dem Harz auftreten. Tritt ein solcher Formungsfehler auf, erfordert die Korrektur der Form viel Zeit und Aufwand. Darüber hinaus ist es auch bei der Herstellung einer Form notwendig, einen Harzflussweg zu vergrößern, durch den das geschmolzene Harz fließt, was die Form des Gehäuses einschränkt. Wird darüber hinaus ein thermoplastisches Harz verwendet, das beim Spritzgießen eine gute Fließfähigkeit aufweist, um Formungsfehler zu vermeiden, sinkt die Hitzebeständigkeit und damit ist es schwierig, die Form des Gehäuses beizubehalten.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Hintergrund und ein Ziel ist es, einen Verbinder bereitzustellen, mit dem es unwahrscheinlich ist, dass beim Spritzgießen ein Formungsfehler auftritt und mit dem es möglich ist, die Form eines Gehäuses zu erhalten.
Lösung des Problems
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verbinder mit einem Gehäuse, das aus einem gehärteten Produkt von einem wärmehärtenden flüssigen Silikon gebildet ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Das wärmehärtende flüssige Silikon ist flüssig und weist daher eine gute Fließfähigkeit beim Spritzgießen des Gehäuses auf. So kann mit dem vorstehend beschriebenen Verbinder die Form während des Spritzgießens vollständig mit dem wärmehärtenden flüssigen Silikon gefüllt werden und es ist somit möglich, Formungsfehler durch Verstopfung des Gehäusematerials zu unterdrücken. Da das Gehäuse des vorstehend beschriebenen Verbinders aus einem gehärteten Produkt des wärmehärtenden flüssigen Silikons gebildet ist, ist es zudem einfach, die Härte zu gewährleisten und somit ist es möglich, dass die Form des Gehäuses erhalten bleiben kann.
Figurenliste

1 ist ein erklärendes Diagramm, das schematisch ein Gehäuse eines Verbinders der Ausführungsform 1 von einer Drahteinführungsseite aus betrachtet darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Der vorstehend beschriebene Verbinder weist ein Gehäuse auf, das aus einem gehärteten Produkt aus einem wärmehärtenden flüssigen Silikon gebildet ist. Das gehärtete Produkt kann eine Vickers-Härte (Hv) von 650 oder mehr aufweisen. Mit dieser Konfiguration ist es einfach sicherzustellen, dass die Form des Gehäuses erhalten bleibt. Die Vickers-Härte kann vorzugsweise 660 oder höher, bevorzugter 670 oder höher und noch bevorzugter 680 oder höher sein. Angesichts der Produktivitätssteigerung, die durch die Verkürzung der Aushärtezeit, die einfache Verfügbarkeit von Materialien und dergleichen erreicht werden kann, kann die Vickers-Härte beispielsweise 1900 oder weniger betragen. Es sei angemerkt, dass die Vickers-Härte ein Wert ist, der gemäß JIS Z 2244 gemessen wird.
In dem vorstehend beschriebenen Verbinder kann das Gehäuse insbesondere eine Anschlussaufnahmekammer oder eine Vielzahl von Anschlussaufnahmekammern als eine Vielzahl von Anschlussaufnahmekammern zur Aufnahme von Anschlüssen aufweisen, die mit Endabschnitten von Drähten verbunden sind. Genauer gesagt, kann das Gehäuse so konfiguriert werden, dass es eine Vielzahl von Anschlussaufnahmekammern zur Aufnahme von Anschlüssen zu haben, die mit Endabschnitten von Drähten verbunden sind, Trennwände zwischen benachbarten der Anschlussaufnahmekammern und einen Umfangsabschnitt, der einen äußeren Rahmen bildet, aufweist. Darüber hinaus kann in diesem Gehäuse mindestens eine der Trennwände als dünner Abschnitt ausgebildet werden, der eine geringere Dicke als der Umfangsabschnitt aufweist. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Größe des Verbinders zu vermindern, indem man die Größe des Gehäuses vermindert, unter gleichzeitigem Beibehalten der Festigkeit des Gehäuses. Es sei angemerkt, dass insbesondere die Anschlussaufnahmekammern in mindestens einer Richtung der horizontalen Richtung und der vertikalen Richtung des Gehäuses von einer Drahteinführungsseite aus gesehen angeordnet werden können.
Insbesondere kann die Dicke des dünnen Abschnitts 0,5 mm oder weniger betragen. In dem Fall, dass ein Gehäuse mit einem dünnen Abschnitt mit einer Dicke von 0,5 mm oder weniger durch Spritzgießen eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes geformt wird, kann die Form nicht vollständig mit dem geschmolzenen Harz gefüllt werden und somit tritt ein durch Verstopfung des Harzes verursachter Formungsfehler wahrscheinlich auf. Im Gegensatz dazu wird bei dem vorstehend beschriebenen Verbinder ein wärmehärtendes flüssiges Silikon als Material für das Gehäuse verwendet. Daher ist es unwahrscheinlich, dass beim Formen des Gehäuses mit einem dünnen Abschnitt mit einer Dicke von 0,5 mm oder weniger ein durch Verstopfung des Gehäusematerials verursachter Formungsfehler auftritt. So ist es mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration möglich, eine Größenverminderung und Multipolarisierung zu erreichen. Darüber hinaus kann die Zeit und der Aufwand für die Korrektur der Form, um einen Formungsfehler zu beseitigen, unterdrückt werden und somit kann ein Verbinder mit ausgezeichneter Produktivität erreicht werden.
Im Hinblick auf die Verstärkung der vorstehend beschriebenen Effekte kann die Dicke des dünnen Abschnitts vorzugsweise 0,4 mm oder weniger und bevorzugter 0,3 mm oder weniger betragen. Es sei angemerkt, dass die Dicke des dünnen Abschnitts beispielsweise 0,1 mm oder mehr betragen kann, abhängig von der Festigkeit des Gehäuses, wobei die elektrische Isolierung zwischen den Anschlüssen und dergleichen gewährleistet ist.
In dem vorstehend beschriebenen Verbinder können die Trennwände so konfiguriert werden, dass sie den dünnsten Abschnitt beinhalten, der ein Abschnitt des Gehäuses mit der geringsten Dicke ist. Mit dieser Konfiguration ist es einfach, die Größe des Verbinders durch Verminderung der Dicke der Trennwände zu vermindern.
In dem vorstehend beschriebenen Verbinder kann die Polzahl, d.h. die Anzahl der Anschlussaufnahmekammern, beispielsweise 1 bis 153 und vorzugsweise 2 bis 153 betragen.
Der vorstehend beschriebene Verbinder kann so konfiguriert werden, dass insbesondere das wärmehärtende flüssige Silikon aus einem Gemisch aus einer ersten Silikonkomponente und einer zweiten Silikonkomponente besteht, wobei die erste Silikonkomponente eine Vinylgruppe enthält und die zweite Silikonkomponente eine Hydroxygruppe enthält. Bei dieser Konfiguration kann durch Härten des Gemisches durch Erwärmen ein Verbinder mit einem Gehäuse, das eine Vickers-Härte innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereichs aufweist, problemlos erhalten werden.
Der vorstehend beschriebene Verbinder hat das Gehäuse aus einem gehärteten Produkt des wärmehärtenden flüssigen Silikons gebildet und kann daher eine hohe Hitzebeständigkeit aufweisen. Daher kann der vorstehend beschriebene Verbinder an Orten verwendet werden, die einer Hochtemperaturumgebung ausgesetzt sind, wie an einem Ort um einen Motor eines Automobils oder an einem Ort um eine Batterie herum.
Es ist zu beachten, dass die vorstehend beschriebenen Konfigurationen beliebig kombiniert werden können, wenn nötig, um die vorstehend beschriebenen Wirkungen und dergleichen zu erreichen oder für andere Zwecke.
Ausführungsformen
Ausführungsform 1
Ein Verbinder von Ausführungsform 1 wird mit 1 beschrieben. Wie in 1 dargestellt, weist ein Verbinder 1 der vorliegenden Ausführungsform ein Gehäuse 10 auf. Das Gehäuse 10 weist eine Vielzahl von Anschlussaufnahmekammern 101 zur Aufnahme von Anschlüssen auf, die mit Endabschnitten von Drähten verbunden sind. In 1 ist die Vielzahl der Anschlussaufnahmekammern 101 sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verbunden, und in jeder der horizontalen Richtung und vertikalen Richtung sind die Anschlussaufnahmekammern 101 in regelmäßigen Abständen angeordnet. Darüber hinaus weist das Gehäuse 10 Trennwände 102 zwischen den Anschlussaufnahmekammern 101 auf. Darüber hinaus weist das Gehäuse 10 einen Umfangsabschnitt 103 auf, der einen Gehäuseaußenrahmen bildet. Der Umfangsabschnitt 103 umschließt die Anschlussaufnahmekammern 101 und die Trennwände 102. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Trennwände 102 als dünne Abschnitte ausgebildet, die eine geringere Dicke als der Umfangsabschnitt 103 aufweisen. Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Ausführungsform die vorstehend beschriebenen Drähte Drähte sind, die in einem Kabelbaum (nicht dargestellt) enthalten sind, in dem eine Vielzahl von Drähten miteinander verbunden sind. Darüber hinaus sind die Anschlüsse, die mit den Endabschnitten der Drähte verbunden sind, Dosenanschlüsse. Der Verbinder 1 ist konfiguriert, um mit einem Gegenverbinder (nicht dargestellt) in Eingriff zu kommen, der in einer elektrischen Vorrichtung oder dergleichen vorgesehen ist. Der Gegenverbinder weist die gleiche Anzahl von Gegenanschlüssen auf wie die Anschlüsse, die in den Anschlussaufnahmekammern 101 aufgenommen werden sollen. Die Gegenanschlüsse sind Stiftanschlüsse.
Im Verbinder 1 ist das Gehäuse 10 aus einem gehärteten Produkt von einem wärmehärtenden flüssigen Silikon gebildet. Insbesondere wird das Gehäuse 10 unter Verwendung eines Spritzgussverfahrens durch ein wärmehärtendes flüssiges Silikon gebildet, das in eine Form eingespritzt wird, die durch Erhitzen ausgehärtet wird. In der vorliegenden Ausführungsform weist das gehärtete Produkt eine Vickers-Härte von 650 oder mehr auf. Die vorstehend beschriebenen Trennwände 102 haben eine Dicke von 0,5 mm oder weniger.
Das wärmehärtende flüssige Silikon ist eine Flüssigkeit und weist daher eine gute Fließfähigkeit beim Spritzgießen des Gehäuses 10 auf. So kann mit dem Verbinder 1 der vorliegenden Ausführungsform die Form während des Spritzgießens des Gehäuses 10 vollständig mit dem wärmehärtenden flüssigen Silikon gefüllt werden, und es ist möglich, Formungsfehler durch Verstopfung des Gehäusematerials zu unterdrücken. Da der Verbinder 1 der vorliegenden Ausführungsform das Gehäuse 10, gebildet aus einem gehärteten Produkt des wärmehärtenden flüssigen Silikons, aufweist, ist es zudem einfach, die Härte zu gewährleisten, und es ist somit möglich, die Form des Gehäuses zu erhalten.
Experimentelle Beispiele
Im Folgenden wird der Verbinder mit dem vorstehend beschriebenen Gehäuse anhand von experimentellen Beispielen näher beschrieben.
Herstellung der Materialien
Ein wärmehärtender flüssiger Silikonkautschuk („LSR7090“, hergestellt von Momentive Performance Materials Japan LLC) wurde als wärmehärtendes flüssiges Silikon (1) hergestellt. Außerdem wurde ein wärmehärtender flüssiger Silikonkautschuk („LSR7080“, hergestellt von Momentive Performance Materials Japan LLC) als wärmehärtendes flüssiges Silikon (2) hergestellt. Es sei angemerkt, dass sowohl LSR7090 als auch LSR7080 aus zwei Komponenten bestehen, einer Komponente A und einer Komponente B, wobei die Komponente A eine Vinylgruppe enthält und die Komponente B eine Hydroxygruppe enthält.
Außerdem wurden Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyamid (PA), die thermoplastische Harze sind, zum Vergleich hergestellt.
Herstellung von Gehäuseproben
Die Komponente A und die Komponente B von LSR7090, die als wärmehärtendes flüssiges Silikon (1) dient, wurden im Verhältnis 1:1 gemischt, und das erhaltene Gemisch wurde in eine Form eingespritzt und durch Erhitzen unter Verwendung einer Spritzgießmaschine bei einer Zylindertemperatur und einer in Tabelle 1 dargestellten Formtemperatur gehärtet. Danach wurde das gehärtete Produkt abgekühlt und aus der Form gelöst und somit wurde ein Gehäuse von Probe 1 erhalten. Es sei angemerkt, dass die Polzahl des Gehäuses der Probe 1 50 betrug und die Dicke der Trennwände zwischen den Anschlussaufnahmekammern 0,3 mm betrug.
Ein Gehäuse der Probe 2 wurde in ähnlicher Weise wie das der Probe 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Komponente A und die Komponente B des LSR7080, die als wärmehärtendes flüssiges Silikon (2) dienen, in einem Verhältnis von 1:1 gemischt wurden und das erhaltene Gemisch verwendet wurde.
Ein Gehäuse der Probe 1C wurde in ähnlicher Weise wie das der Probe 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass Polybutylenterephthalat anstelle des wärmehärtenden flüssigen Silikons verwendet und bei einer Zylindertemperatur und einer in Tabelle 1 angegebenen Formtemperatur in eine Form eingespritzt wurde. Darüber hinaus wurde ein Gehäuse aus Probe 2C in ähnlicher Weise wie das aus Probe 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass Polyamid anstelle des wärmehärtenden flüssigen Silikons verwendet und bei einer Zylindertemperatur und einer in Tabelle 1 angegebenen Formtemperatur in eine Form eingespritzt wurde.
Vickers-Härte
Die Vickers-Härte jeder Probe wurde in Übereinstimmung mit JIS Z 2244 gemessen. Die Messung wurde fünfmal für jede Probe durchgeführt, und ein Durchschnittswert der erhaltenen Messwerte wurde als Vickers-Härte dieser Probe verwendet. Es ist zu beachten, dass die Proben 1C und 2C aus den thermoplastischen Harzen hergestellt wurden und daher die Messung der Vickers-Härte schwierig war. Aus diesem Grund wurde für die Proben 1C und 2C die Rockwellhärte (HRC) gemäß JIS Z 2245 gemessen.
Formbarkeit
Die Trennwände zwischen den Anschlussaufnahmekammern des Gehäuses jeder spritzgegossenen Probe wurden beobachtet, und wenn keine Verstopfung (Zögern) des Formmaterials beobachtet wurde und kein Kurzschuss auftrat, wurde die Probe als „A“ bewertet, während, wenn eine Verstopfung bzw. Blockierung (Zögern) des Formmaterials beobachtet wurde und ein Kurzschuss erfolgte, wurde die Probe als „C“ bewertet.
Tabelle 1 zeigt zusammenfassend die Formungsbedingungen, die Messergebnisse und die Bewertungsergebnisse.

Tabelle 1

		Probe 1	Probe 2	Probe 1C	Probe 2C
Gehäusematerial	wärmehärtendes flüssiges Silikon (1)	•	-	-
	wärmehärtendes flüssiges Silikon (2)	-	•	-
	PBT	-	-	•
	PA	-	-		•
Zylindertemperatur (°C)		25	25	250	320
Formtemperatur (°C)		180	180	80	150
Vickers-Härte (Hv)		940	680	-	-
Rockwell-Härte (HRC)		-	-	64,7	59,2
Fehlen/Vorliegen eines Formunqsfehlers		Fehlen	Fehlen	Vorliegen	Vorliegen
(*) „•“ bedeutet, dass das Material in der linken Spalte verwendet wurde.

Folgendes ist aus Tabelle 1 ersichtlich. In den Gehäusen der Proben 1C und 2C wurden die thermoplastischen Harze PBT und PA verwendet. Daher wurde ein Formungsfehler beobachtet, der durch eine Verstopfung des Harzes verursacht wurde.
Im Gegensatz dazu wurden in den Gehäusen der Proben 1 und 2 die wärmehärtenden flüssigen Silikone verwendet, die Flüssigkeiten sind, die beim Spritzgießen der Gehäuse eine gute Fließfähigkeit aufweisen. Daher wurde beim Spritzgießen der Gehäuse der Proben 1 und 2 die Form vollständig mit dem wärmehärtenden flüssigen Silikon gefüllt und Formungsfehler, die durch Verstopfung des Gehäusematerials verursacht wurden, unterdrückt. Darüber hinaus hatten die Gehäuse der Proben 1 und 2 eine Vickers-Härte von 650 oder mehr, und so wurde bestätigt, dass jedes Gehäuse eine Härte aufweist, die die Form des Gehäuses zufriedenstellend halten kann.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend ausführlich beschrieben, aber die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehende Ausführungsform und experimentelle Beispiele, und verschiedene Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002008787 A [0003]

Claims

Verbinder, umfassend ein Gehäuse, das aus einem gehärteten Produkt von einem wärmehärtenden flüssigen Silikon gebildet ist.
Verbinder nach Anspruch 1, wobei das gehärtete Produkt eine Vickers-Härte von 650 oder mehr aufweist.
Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse aufweist: eine Vielzahl von Anschlussaufnahmekammern zur Aufnahme von Anschlüssen, die mit Endabschnitten von Drähten verbunden sind; Trennwände zwischen benachbarten der Anschlussaufnahmekammern; und einen Umfangsabschnitt, der einen äußeren Rahmen bildet, und mindestens eine der Trennwände als ein dünner Abschnitt ausgebildet ist, der eine geringere Dicke als der Umfangsabschnitt aufweist.
Verbinder nach Anspruch 3, wobei die Dicke des dünnen Abschnitts 0,5 mm oder weniger beträgt.
Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das wärmehärtende flüssige Silikon aus einem Gemisch einer ersten Silikonkomponente und einer zweiten Silikonkomponente besteht, wobei die erste Silikonkomponente eine Vinylgruppe enthält und die zweite Silikonkomponente eine Hydroxygruppe enthält.