DE19844603A1 - Flüssigkeitsdichter Stecker und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Description

Hintergrund zur Erfindung 1. Anwendungsgebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft einen flüssigkeitsdichten Stecker, der ein erstes Gehäuse zur Festlegung in einer Steckerhalterungsdurchgangsbohrung eines weiteren Gehäuses bestimmt, welches eine Flüssigkeit enthält, wobei das erste Gehäuse verbindet Stecker, welche sich entsprechend innerhalb und außerhalb des zweiten Gehäuses befinden und die mit Endabschnitten von elektrischen Kabeln verbunden sind.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 9-267116, welche als Referenz hier einbezogen ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In einer automatischen Getriebeeinheit für Fahrzeuge sind Magnetventile, verschiedene Sensoren und dergleichen innerhalb des Getriebegehäuses vorgesehen. Ein flüssigkeitsdichter Stecker ist in einer Steckerhalterungsdurchgangsbohrung angebracht, die im Getriebegehäuse ausgebildet ist. Elektrische Kabel erstrecken sich von den Magnetventilen, den verschiedenen Sensoren und dergleichen und sind durch den flüssigkeitsdichten Stecker mit einer Kontrolleinheit oder dergleichen verbunden, die außerhalb des Getriebegehäuses vorgesehen sind.

Da Öl zur Schmierung des Getriebes im Getriebegehäuse eingeschlossen ist, muß der flüssigkeitsdichte Stecker die elektrischen Kabel innerhalb und außerhalb des Getriebegehäuses derart verbinden, daß ein Ölaustritt aus dem Getriebegehäuse nach außen verhindert wird.

Ein Relaisstecker ist ein flüssigkeitsdichter Stecker, wie oben beschrieben, und besitzt Kontakte, die in das Gehäuse eingeformt sind, damit ein Ölaustritt aus dem Inneren des Getriebegehäuses verhindert wird. Der Relaisstecker verbindet elektrisch einen Stecker, der an die Endabschnitte von elektrischen Kabeln eines externen Gerätes, zum Beispiel einer Kontrolleinheit angebracht ist, mit einem Stecker, der mit den Endabschnitten der elektrischen Kabel eines Magnetventiles und desgleichen, die innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet sind, angebracht ist.

Fig. 3 zeigt einen vertikalen Schnitt eines konventionellen Relaissteckers mit einem Aufbau, wie oben beschrieben.

Wie Fig. 3 zeigt, umfaßt der flüssigkeitsdichte Relaisstecker 1 ein Gehäuse 3, daß rohrförmige Vorsprünge mit Öffnungen besitzt, welche zur Innenseite bzw. Außenseite des Getriebegehäuses 15 gerichtet sind, Kontakte 7, die eine Trennwand 5 durchdringen, welche das Innere des Getriebegehäuses 15 abtrennt, und männliche Kontaktabschnitte 7a und 7b der Kontakte, die zu beiden Öffnungen freiliegen, ein Dichtungselement 9, welches einen Raum zwischen einem Grundabschnitt der männlichen Kontaktabschnitte 7b, die in der Öffnung des Gehäuses zu der Außenseite des Getriebegehäuses angebracht sind, und der Trennwand 5 ausfüllt, und einen O-Ring 11, der in einer äußeren Umfangsnut des Gehäuses 3 angebracht ist.

Bei der Herstellung des flüssigkeitsdichten Steckers 1 wird nach dem Einformen der Trennwand 5 mit den Kontakten, die so angeordnet sind, daß sie durch die Trennwand 5 geführt sind, wird flüssiges Harz (zum Beispiel Epoxidharz) durch die Öffnung des Gehäuses 3, die zur Außenseite des Getriebegehäuses 15 liegt, eingespritzt und danach wird das flüssige Harz durch Erwärmen ausgehärtet, um das Dichtungselement 9 zu bilden. Alternativ kann nach Einführen der männlichen Kontaktabschnitte 7b in festes Epoxidharz das feste Epoxidharz durch Erwärmen gehärtet werden, um das Dichtungselement 9 zu bilden.

Der flüssigkeitsdichte Stecker 1, welcher wie oben beschrieben hergestellt wurde, wird am Getriebegehäuse 15 derart angebracht, daß der O-Ring 11, der in der äußeren Umfangsnut des Gehäuses 3 angeordnet ist, daß der mit der Innenfläche der Steckerbefestigungsdurchgangsbohrung 17, welche im Getriebegehäuse 15 ausgeformt ist, in engen Kontakt gebracht wird. Eine Befestigungsplatte 3a, die von der Außenumfangsfläche des Gehäuses 3 hervorragt, wird dann an der Außenfläche des Getriebegehäuses 15 durch Schrauben befestigt.

Ein Stecker, der mit den Endabschnitten der elektrischen Kabel eines externen Gerätes (nicht dargestellt) verbunden ist, wird in die Öffnung des Gehäuses 3, die außerhalb des Getriebegehäuses 15 liegt, eingeführt. Andererseits wird ein Stecker, der mit den Endabschnitten der elektrischen Kabel innerhalb des Gehäuses (nicht dargestellt) verbunden ist, in die Öffnung des Gehäuses 3 innerhalb des Getriebegehäuses 15 eingeführt. Diese zwei Stecker sind dadurch mit den Kontakten 7 des flüssigkeitsdichten Steckers 1 elektrisch verbunden.

Mit dem flüssigkeitsdichten Stecker 1 kann Ölaustritt entlang der männlichen Kontaktabschnitte 7a zu den männlichen Kontaktabschnitten 7b wirksam verhindert werden, da die Kontakte 7 integral mit dem Gehäuse 3 durch Einformung verbunden sind. Machmal kann, wenn die Temperatur im Getriebegehäuse 15 angestiegen ist, eine solche hohe Temperatur eine Verminderung der Dichtigkeit des Kontaktbereiches zwischen dem Gehäuse 3 und den Kontakten 7 zur Folge haben, was zu einem geringen Ölaustritt führt und das durch die verschiedenen Dehnungskoeffizienten der beiden Elemente verursacht wird. Das Dichtungselement 9 kann aber bei dem flüssigkeitsdichten Stecker 1 wirksam den Ölaustritt zur Außenseite des Getriebegehäuses blockieren.

Bei oben beschriebenen flüssigkeitsdichten Stecker muß aber das Harz durch Erwärmen als Nachbehandlung gehärtet werden, wie auch immer der Aufbau des Dichtungselementes ist, und deshalb wird viel Zeit und Arbeitsaufwand für die Herstellung gebraucht. Ganz besonders bei dem Typ, bei dem flüssiges Harz eingespritzt wird, besteht die Möglichkeit eines Ölaustrittes durch einen nicht perfekten Dichtungsaufbau, der durch eine unzulängliche Einspritzmenge verursacht wurde, und es besteht daher die Möglichkeit einer unwirksamen Verbindung durch das eingespritzte Harz verursacht wird, welches an den elektrischen Kontaktabschnitten der Anschlußklemmen anhaften sollte.

Wenn Öl durch das Dichtungselement durchtritt, besteht die Möglichkeit, daß das Dichtungselement das Öl aufsaugt und so wächst. Durch diese Ausdehnung des Dichtungselementes besteht die Möglichkeit einer unzulänglichen Einführung des Steckers des externen Gerätes und so eine unvollständige Montage verursacht wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung einen flüssigkeitsdichten Stecker zur Verbindung einer Vielzahl an Steckern und ein Herstellverfahren, welches eine einfachere Herstellung in weniger Zeit und mit weniger Arbeitsaufwand zur Verfügung zu stellen und welcher ferner die Möglichkeit einer unzulänglichen elektrischen Verbindung ausschließt und der ferner darauf ausgerichtet ist, die Handhabung bei der Herstellung zu verbessern, die Herstellkosten zu verringern und dessen Zuverlässigkeit zu erhöhen.

Um das oben genannte Ziel zu erreichen, ist in Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Stecker vorgesehen, umfassend: ein Gehäuse, das eine erste und eine zweite Öffnung und eine Trennwand, die zwischen der ersten und zweiten Öffnung ausgeformt ist, beinhaltet; mindestens ein Kontakt, der die Trennwand durchdringt, wobei der Kontakt elektrische Kontaktabschnitte an seinen beiden Enden aufweist, die in die erste und zweite Öffnung ragen; und ein Dichtungselement als Silikongummi, welches sich innerhalb der Trennwand befindet und von dieser umschlossen ist und von dem Kontakt durchdrungen ist. Das Dichtungsmaterial kann Ölaustritt dadurch wirksam verhindern, daß es Öl für den Fall der Dichtigkeitsverminderung infolge unterschiedlicher linearer Ausdehnungskoeffizienten des Kontaktes und der Materiale des Gehäuses aufnimmt. Das das Dichtungselement von der Trennwand umschlossen ist, führt die aus der Ölaufnahme resultierende Volumenzunahme zum Wachsen, welches die Dichtigkeit verbessert, in dem eine stärkere Anpassung an die Kontakte erfolgt.

In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist des weiteren ein Verfahren für die Herstellung eines Steckers, umfassend ein Gehäuse, das eine erste und zweite Öffnung und eine Trennwand, die zwischen den ersten und zweiten Öffnungen ausgeformt ist, beinhaltet und mindestens einen Kontakt, der die Trennwand durchdringt, welche elektrische Kontaktabschnitte an ihren beiden Enden besitzt, der in die erste bzw. zweite Öffnung ragt, vorgesehen, das folgende Schritte umfaßt: Hindurchführen des Kontaktes durch ein Dichtungselement aus Silikongummi; Formung des Gehäuses, so daß das Dichtungselement, das von dem Kontakt durchdrungen ist, sich im Inneren der Trennwand befindet und von dieser umschlossen ist. Das Dichtungselement aus Silikongummi, das sich in der Trennwand durch Umspritzen (Einformen) befindet, kann die Herstellungszeit und den Arbeitsaufwand verringern und die Herstellungskosten durch das vollständige Entfallen einer Nachehandlung, bei der das Harz durch Erwärmen gehärtet wird, verringert werden.

Jeder der oben genannten Stecker ist an einer Durchgangsbohrung, die in einem Gehäuse ausgeformt ist, in welchem Flüssigkeit eingeschlossen ist, anbringbar. Die erste Öffnung liegt im Inneren des Gehäuses, und die zweite Öffnung liegt außerhalb des Gehäuses, wenn der Stecker an der Durchgangsbohrung angebracht ist.

Das Dichtungselement kann des weiteren eine rechteckige plattenförmige Gestalt besitzen. Das Dichtungselement kann außerdem Einpreßöffnungen besitzen, in welche der Kontakt eingeführt ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigt

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines flüssigkeitsdichten Steckers für Relaisstecker nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines flüssigkeitsdichten Steckers gemäß Fig. 1 im Gebrauchszustand, teilweise geschnitten, und

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt eines konventionellen flüssigkeitsdichten Steckers für Relaisstecker.

Spezifische Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Eine bevorzugte Ausführungsform eines flüssigkeitsdichten Steckers für Relaisstecker und eines Herstellverfahrens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind im Detail und Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Die Bauteile und Einzelteile, welche mit der konventionellen Ausführung übereinstimmen, haben die gleichen Bezugszeichen und deren Erläuterung ist weggelassen.

Ein Gehäuse 3 umfaßt eine Einführöffnung 31, die an einem Ende und eine Einführöffnung 33, die am anderen Ende des Gehäuses 3 offen ist. Ein Stecker 21, welcher mit Endabschnitten elektrischer Kabel verbunden ist, die im Inneren des Getriebegehäuses 15 liegen, in die Einführöffnung 31 einführbar. Ein Stecker 23, welcher an Endabschnitte von elektrischen Kabeln eines externen Gerätes (nicht dargestellt) angeschlossen ist, ist in die Einführöffnung 33 einführbar. Eine Trennwand 5 ist orthogonal zu einer Einsteckrichtung des Steckers verlaufend im Gehäuse 3 ausgebildet, so daß die Einführöffnung 31 von der Einführöffnung 33 getrennt ist, d. h. keine Verbindung gegeben ist.

Eine Vielzahl (sechs bei dieser Ausführungsform) von sammelschienenförmigen Kontakten 7 durchdringen die Trennwand 5, wobei sie dabei ein Dichtungsmaterial 19 durchdringen (später beschrieben), welches in der Trennwand 5 angeordnet ist. Die Kontaktabschnitte 7a und 7b der Kontakte 7 stehen entsprechend in die Einlageöffnungen 31 und 33 vor und liegen frei.

Das Dichtungsmaterial 19 ist aus Silikongummi hergestellt und hat eine rechteckige plattenförmige Form. Das Dichtungsmaterial 19 hat eine solche Anzahl an Bohrungen (ein Bezugszeichen wurde zur Vereinfachung der Zeichen weggelassen), die der Anzahl an Kontakten 7 entspricht. Die Kontakte 7 sitzen entsprechend in den Bohrungen unter Vorspannung des Dichtungsmaterials 19 ein. Das Dichtungsmaterial 19 ist in der Trennwand 5 eingeschlossen, während die Kontakte 7 in die Bohrungen eingeführt sind. Das Dichtungsmaterial 19 dichtet deshalb flüssigkeitsdicht zwischen der Trennwand 5 und den Kontakten 7.

Eine Befestigungsplatte 3a ist am äußeren Umfang des Gehäuses 3 ausgeformt und steht flanschförmig vor. Eingriffsbohrung 3b sind in der Befestigungsplatte 3a ausgeformt, um das Gehäuse 3 mit Schrauben 25 am Getriebegehäuse 15 zu befestigen. Eine äußere Umfangsnut 3c ist in der Außenumfangsfläche des Gehäuses 3 an einem Abschnitt neben der Befestigungsplatte 3a zu dem Getriebegehäuse 15 hin ausgebildet. Ein O-Ring 11 sitzt in der Außenumfangsnut 3c. Wenn das Gehäuse 3 in die Durchgangsbohrung 17, die in das Getriebegehäuse 15 gebohrt ist, eingeführt ist, berührt der O-Ring 11 dicht den inneren Umfang der Durchgangsbohrung 17 und dichtet den Kontaktbereich zwischen der Durchgangsbohrung 17 und dem Gehäuse 3 flüssigkeitsdicht ab.

Als nächstes wird das Herstellverfahren des flüssigkeitsdichten Steckers 51 beschrieben.

Die Kontakte werden zunächst in die Bohrung in dem Dichtungsmaterial 19, welches aus Silikongummi besteht, entsprechend eingeführt und durch Vorspannung gehalten.

Das Dichtungsmaterial 19, durch welches die Anschlußklemmen 7 hindurch geführt sind, wird dann in der in einem Werkzeug der Position, in die Trennwand 5 des Gehäuses 3 aus Harz geformt wird, arrangiert und in diesem Zustand wird dann das Umspritzen durchgeführt.

Zuletzt wird dann der O-Ring 11 in die Außenumfangsnut 3c eingeführt. Die Herstellung des flüssigkeitsdichten Steckers ist somit beendet.

Der so hergestellte flüssigkeitsdichte Stecker wird dann wie folgend beschrieben, am Getriebegehäuse 15 angebracht. Zunächst wird das Gehäuse 3 in die Durchgangsbohrung 17 eingeführt, welche im Getriebegehäuse 15 ausgeformt ist, während der O-Ring 11, welcher auf dem äußeren Umfang des Gehäuses 3 angebracht ist, in dichten Kontakt mit dem inneren Umfang der Durchgangsbohrung 17 gebracht wird, so daß die Befestigungsplatte 3a gegen die Außenfläche des Getriebegehäuses 15 stößt. Die Schrauben 25 werden dann in die entsprechenden Eingriffsbohrungen 3b eingeführt und die Befestigungsplatte 3a durch Schrauben 25 verschraubt, um sie an dem Getriebegehäuse 15 zu befestigen. Damit ist die Befestigung des flüssigkeitsdichten Steckers 51 am Getriebegehäuse 15 beendet.

Da bei dem flüssigkeitsdichten Stecker 51 der O-Ring den Kontaktbereich zwischen dem Gehäuse 3 und der Durchgangsbohrung 17 abdichtet, und das Dichtungsmaterial 19 den Kontaktbereich zwischen der Trennwand 5 des Gehäuses 3 und den Kontakten 7 dichtet, sind alle möglichen Verbindungskanäle von der Innenseite zur Außenseite des Getriebegehäuses 15 abgedichtet; und ein Ölaustritt aus dem Inneren des Getriebegehäuses 15 ist wirksam verhindert.

Sogar wenn bei dem flüssigkeitsdichten Stecker 51 die Temperatur innerhalb des Getriebegehäuses 15 hoch ansteigt und das Auftreten von Spalten zwischen den Kontakten 7 und der Trennwand 5 die Folge ist und Öl entlang der Kontakte 7 in die Innenseite der Trennwand 5 eintritt, absorbiert das Silikongummi des Dichtungsmaterials 19 das Öl, so daß ein Austritt von Öl wirksam verhindert wird. Da ferner das Dichtungsmaterial 19 anschwillt und sein Volumen sich durch Aufnahme des Öls vergrößert, kann das Dichtungsmaterial 19 mit der Oberfläche der Kontakte mit hohem Druck in Kontakt gebracht werden, so daß ein Ölaustritt durch die verbesserte Flüssigkeitsdichtigkeit auf jeden Fall verhindert wird.

Bei der Herstellung des flüssigkeitsdichten Steckers 51 ist das Dichtungsmaterial 19 zusammen mit den Kontakten, welche durch das Dichtungsmaterial geführt sind, eingeformt (eingespritzt). Dieses Verfahren kann Zeit und Arbeitsaufwand für die Herstellung im Vergleich mit einem konventionellen flüssigkeitsdichten Stecker, der eine Nachbehandlung des Dichtungsmaterials reduzieren, und des weiteren werden die Herstellungskosten verringert.

Übrigens, obwohl die elektrischen Kontaktabschnitte der Kontakte, die in das Gehäuse eingeformt sind, Kontaktabschnitte bei der oben beschriebenen Ausführung sind, können die elektrischen Kontaktabschnitte auch Steckbuchsen sein.

Wie oben im Detail beschrieben, ist bei flüssigkeitsdichten Steckern nach der vorliegenden Erfindung, ein Ölaustritt entlang der Kontakte vollkommen blockiert, bzw. ein Ölaustritt verhindert, weil das Dichtungsmaterial, was aus Silikongummi besteht, integral mit dem Gehäuse geformt und im Inneren des Gehäuses eingeschlossen ist. Entsprechend wird das Auftreten eines unwirksamen elektrischen Kontaktes verhindert und die Betriebszuverlässigkeit kann verbessert werden.

Des weiteren wird, da das Dichtungsmateiral, durch das die Anschlußklemmen hindurchgeschoben sind, zusammen mit den Kontakten in die Trennwand des Gehäuses eingeformt werden, weniger Zeit und Arbeitsaufwand und ein einfacheres Herstellverfahren benötigt werden, welches zu einer verbesserten Handhabbarkeit des flüssigkeitsdichten Steckers und zu reduzierten Herstellungskosten für denselben führt.

Claims (9)

1. Stecker (51) umfassend:
ein Gehäuse (3), welches eine erste Öffnung (31), eine zweite Öffnung (33) und eine Trennwand (5), die zwischen der ersten und zweiten Öffnung (31, 33) ausgeformt ist, aufweist;
mindestens einen Kontakt (7), welcher durch die Trennwand (5) hindurchtritt und elektrische Kontaktabschnitte (7a, 7b) an seinen beiden Enden aufweist, wobei die elektrischen Kontaktabschnitte (7a, 7b) in die erste und zweite Öffnung (31, 33) hineinragen; und
ein Dichtungselement (19), welches aus Silikongummi besteht und das innerhalb der Trennwand (5) liegt und von dieser umschlossen ist, und welches von den Kontakten (7) durchdrungen wird.

2. Stecker (51) nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine derartige Zuordnung zu einer Durchgangsbohrung in einem flüssigkeitsgefüllten Gehäuse,
daß die erste Öffnung (31) im Getriebegehäuse (15) und die zweite Öffnung (33) außerhalb des Getriebegehäuses (15) liegt.

3. Verfahren zur Herstellung eines Steckers (51), der ein Gehäuse (3), welches eine erste Öffnung (31), eine zweite Öffnung (33) und eine Trennwand (5) aufweist, die zwischen der ersten und zweiten Öffnung (31, 33) ausgebildet ist, und mindestens einen Kontakt (7), der die Trennwand (5) durchdringt, wobei der Kontakt (7) elektrische Kontaktabschnitte (7a, 7b) an beiden Enden besitzt, welche in die erste bzw. zweite Öffnung (31, 33) ragen, umfaßt und folgende Schritte beinhaltet:

• - Hindurchführung der Kontakte (7) durch ein Dichtungselement (19) aus Silikongummi,
• - Formung des Gehäuses (3), so daß das Dichtungselement (19), das von dem Kontakt (7) durchdrungen ist, innerhalb der Trennwand (5) liegt und von dieser umschlossen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (51) an einer Durchgangsbohrung (17) angebracht wird, die in einem mit Flüssigkeit gefüllten Gehäuse (15) ausgeformt ist, und wobei der Stecker (51) derart in die Durchgangsbohrung (17) eingesetzt wird, daß erste Öffnung (31) sich innerhalb des Gehäuses (15) und die zweite Öffnung (33) sich außerhalb des Gehäuses (15) befindet.

5. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (19) eine rechteckige und plattenförmige Gestalt aufweist.

6. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (19) Bohrungen zur Aufnahme der Kontakte (7) mit Pressung aufweist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Steckers, folgende Schritte umfassend:
Vorbereiten eines Kontaktes (7) und eines Dichtungselementes (19) aus Silikongummi;
Durchpressen des Kontaktes (7) durch das Dichtungselement (19); und
Formung des Gehäuses (31) des Steckers (51), so daß das Dichtungselement (19), das von dem Kontakt (7) durchdrungen ist, sich innerhalb einer Wand (5) des Gehäuses (3) befindet und davon umschlossen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungselement (19) mit einer rechteckigen und plattenförmigen Gestalt verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungselement (19) verwendet wird, daß eine Bohrung besitzt, in das der Kontakt eingepreßt wird.