DE2802680B2

DE2802680B2 - Gehäuse für elektrische Steckverbinder und Verfahren zur Herstellung eines solchen Gehäuses

Info

Publication number: DE2802680B2
Application number: DE2802680A
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Gotenba Hirano; Mitsugu Numazu Watanabe
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1977-01-28
Filing date: 1978-01-21
Publication date: 1980-07-31
Also published as: JPS5393396A; US4324449A; GB1587781A; US4258076A; DE2802680A1; JPS5649429B2; DE2802680C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für elektrische Steckverbinder aus einem halten, Fasern enthaltenden Kunststoff, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gehäuses. Die neuartigen Gehäuse sollen insbesondere bei Steckverbindern für Kraftfahr

zeuge eingesetzt werden.

Durch die DE-OS 2 622 992 ist ein solches Gehäuse bekannt, welches aus einem Thermoplast besteht, der vorzugsweise mit Glasfasermaterial gefüllt ist. Dieses Gehäuse ist jedoch gegen Schwingungen nur ungenügend gedämpft. Außerdem können wegen des notwendigerweise vorhandenen Spiels zwischen Steckergehäuse und Buchsengehäuse Kontaktunterbrechungen auftreten, insbesondere wenn das Steckerpaar Schwingungen ausgesetzt ist, wie dies beispielsweise bei fahrenden Kraftfahrzeugen der Fall ist.

In der Zeitschrift »Technische Rundschau« Nr. 24/1970 ist auf den Seiten 33 bis 37 ein Verfahren zur elektrostatischen Pulverbeschichtung beschrieben. Dort ist das Werkstück und die Ausstoßdüse für die Pulverteilchen potentialfrei. Aus diesem Grunde bildet sich nicht ohne weiteres zwischen den Elektroden eine frei bewegliche Wolke der Pulverteilchen aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für elektrische Steckverbinder der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches sich durch eine gute Schilldämmung auszeichnet, insbesondere wenn es Schwingungen ausgesetzt ist. Außerdem soll ein Verfahren vorgeschlagen werden, mit dem derartrige Gehäuse preisgünstig mit guten SchalHämmungseigenschaften hergestellt werden können.

Das Gehäuse für elektrische Steckverbinder aus einem harten, Fasern enthaltenden Kunststoff ist zur Lösung der erwähnten Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Oberfläche des Gehäuses mit Fasern beschichtet ist.

Durch diese Maßnahmen wird eine gute Schwingungsdämpfung erreicht und durch die den Fasern anhaftende Federwirkung wird außerdem der elektrische Kontakt zwischen Steckverbindern mit derartigen Gehäusen verbessert, wenn wenigstens der Teil eines der Gehäuse eines Gehäusepaares entsprechend ausgerüstet ist, der in gestecktem Zustand der Gehäuse an dem anderen Gehäuse anliegt.

Die Patentansprüche 2 bis 4 geben bevorzugte Ausführungsformen des neuartigen Gehäuses an.

Zur Lösung der erwähnten Aufgabe ist das Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für elektrische Steckverbinder dadurch gekennzeichnet, daß pulverisierte Faserstückchen zwischen zwei an eine vorbestimmte Spannung angelegte Elektroden derart geblasen werden, daß die Faserstückchen eine sich in jeder Richtung frei bewegende Wolke zwischen den Elektroden ausbilden, daß die Gehäuse durch die Wolke bewegt werden, die an wenigstens einem Teil ihrer frei zugänglichen Oberfläche mit einem Klebemittel versehen sind, worauf die Klebemittelschicht getrocknet wird. Durch diese Maßnahmen ergibt sich eine preisgünstige Herstellung der neuartigen Gehäuse mit guter und dauerhafter Beschichtung der gewünschten Obei flächenteile der Gehäuse mit den Fasern. Die Faserstückchen haften am Klebemittel an und bilden dort eine Beschichtung aus Fasern aus. Durch die Trocknung der Klebemittelschicht wird die Beschichtung an der Oberfläche des Gehäuses befestigt.

Die Patentansprüche 6 bis H geben bevorzugte Ausführungsformen dieses Verfahrens an.

Die Erfindung wirJ im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch ein Gehäusepaar eines Steckverbinders, welches an denjenigen Stellen mit Fasern

beschichtet ist, die in gestecktem Zustand exponiert sind,

Fig. 2 perspektivisch ein anderes Gehäusepaar, welches zusätzlich mit einer Beschichtung an einem Eingriffsteil des Steckergehäuses versehen ist,

Fig. 3 schematisch eine Anordnung zur Erläuterung eines ersten Verfahrensschritts, wobei pulverisierte Faserteilchen zwischen zwei Elektroden geblasen werden, an denen eine vorbestimmte Spannung derart anliegt, daß eine Wolke aus in jeder Richtung sich frei bewegenden Fasern ausgebildet wird,

Fig. 4 ebenfalls schematisch einen zweiten Verfahrensschritt, wobei an ihrer Oberfläche mit einem Klebemittel beschichtete Gehäuse durch die Wolke bewegt werden,

Fig. 5 einen dritten Verfahrensschritt, wobei die mit Fasern beschichteten Gehäuse getrocknet werden,

Fig. 6 schematisch die Anordnung für einen Schallmessungsversuch zum Vergleich der Schallpegel von neuartigen Gehäusen mit herkömmlichen Gehäusen,

Fig. 7 ein Diagramm mit den Versuchsergebnissen bei der Anordnung nach Fig. 6,

Fig. 8 perspektivisch und ebenfalls schematisch einen anderen Schwingversuch zum Vergleich der Schallpegel, herrührend von neuartigen Gehäusen, verglichen mit herkömmlichen Gehäusen im Schwingungsbereich von 50 Hz bis 12500 Hz,

Fig. 9 bis 15 - Diagramme mit Versuchsergebnissender mit der Anordnung nach Fig. 8 durchgeführten Versuchsreihen.

Fig. 1 zeigt ein Gehäusepaar 2 eines Steckverbinders, das aus einem Gehäuse 2a eines Steckers und einem Gehäuse Ib einer Buchse besteht. Ein Teil 4 des Gehäuses la und ein Teil 6 des Gehäuses 2b greifen in gestecktem Zustand ineinander. Ein Teil 8 des Gehäuses 2a und ein Teil 10 des Gehäuses 2b greifen in gestecktem Zustand des Steckverbinders nicht ineinander. Diese Teile 8 und 10 sind mit Fasern 12 beschichtet.

In Fig. 2 ist der Teil 4 des Gehäusepaares 2 ebenfalls mit den Fasern 12 beschichtet. Diese Beschichtung ist aber etwas dünner als die Beschichtung des in gestecktem Zustand freien Teils 8. Das Eingriffsteil 6 der Buchse 2b ist nicht beschichtet. Es wird bevorzugt, die Gehäuse la und 2b mit verschiedenfarbigen Fasern zu beschichten, um diese leichter voneinander unterscheiden zu können. Dip Beschichtung braucht nicht an der gesamten Oberfläche jedes Teils vorzuliegen. Abhängig vom Einsatzgebiet kann sich die Beschichtung auch lediglich über einen Teil der Oberfläche estrecken. Die Fasern zur Beschichtung können aus Nylon, Kunstseide, Wolle oder Baumwolle bestehen. Der Steckverbinder ist aus Papiertnasse, Polypropylen, Nylon, Glas, Metall, Urethan, Kautschukschaum und dergleichen hergestellt.

Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Steckverbinders wird im folgenden an Hand der Fig. 3 bis 5 erläutert. In einem ersten Verfahrensschritt werden pulverisierte Faserstückchen 12', die eine Wolke aus- _t bilden, zwischen ein Paar Elektrodenplatten 14 geblasen, an die eine Spannung von 40000 Volt angelegt ist. wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Die Faserlänge liegt vorzugsweise zwischen 0,3 und 3 mm. Die Elektrodenplatten halten voneinander einen Abstand von , etwa 20 bis 30 cm. Die eingeblasenen Faserstückchen werden wegen ihrer dielektrischen Polarisation an die Elektroden¹"¹!¹«"™ nnoe/noen Werden beispielsweise

ro — c >

einige Faserstückchen an die positiv geladene Elektrodenplatte angezogen, so geht auf sie positive Ladung über. Diese Faserstückchen werden daher von der positiven Elektrodenplatte in den Raum zurückgestoßen und werden von der negativ geladenen Elektrodenplatte angezogen. Wenn sie diese negative Elektrodenplatte berühren, werden sie negativ geladen und bewegen sich wiederum in den Raum zurück, worauf sich das Spiel wiederholt- Die Faserstückchen ι bilden daher eine sich in jeder Richtung frei bewegende Wolke zwischen den beiden Elektroden aus.

In einem zweiten Verfahrensschritt werden Gehäusepaare 2 in gestecktem Zustand durch die Faserwolke bewegt, wie dies Fig. 4 zeigt. Die Gehäuse . können auch in nicht gestecktem Zustand, einzeln oder zusammen, durch die Wolke bewegt werden, so daß der ausgewählte Teil mit Fasern einer vorbestimmten Farbe beschichtet wird. Diese Gehäuseteile wurden vorher mit einem Klebemittel an ihrer zu beschichtenden Außenseite beschichtet. Beim Passieren des Gehäuses durch die Faserwolke bleiben Fasern am Klebemittel haften und bilden daher eine Beschichtung. Die Steckverbinder können auf diese Weise selektiv mit Fasern beschichtet werden. Die Länge der Faserstückchen liegt vorzugsweise zwischen 0,3 und 3 mm, während ihre Dicke sich im Bereich zwischen 1,5 und 30 Denier befindet, abhängig von der Masse des Gehäuses und anderen Bauteilen eines Kraftfahrzeuges. Werden die Gehäuse in nicht gestecktem Zustand durch die Wolke bewegt, so wird das Klebemittel vorher auf wenigstens eines der Teile 4 oder 6 aufgetragen. In den meisten Fällen wird jedoch der Teil 4 des Gehäuses 2a mit dem Klebemittel beschichtet. Dadurch wird ein Gehäusepaar mit guter Schalldämpfung hergestellt. Außerdem wird die Sicherheit der elektrischen Steckverbindung erhöht. Fasern mit einer Länge von etwa 0,3 mm reichen hierfür aus. Die so behandelten Gehäuse können ineinander gesteckt werden, um ihre Außenfläche zusätzlich zu behandeln. Wenn die Gehäuse 2 durch die Faserwolke 12' in gestecktem Zustand hindurchbewegt werden, so werden nur die exponierten Oberflächen mit Klebemittel versehen. Daraus ergibt sich, daß die Fasern an diesen exponierten Oberflächen des Gehäuses 2 abgeschieden werden.

Bei einem dritten Verfahrensschritt werden die Gehäuse 2 mit Fasern an ihrer Oberfläche durch eine Hochtemperaturkammer 16 bewegt und dort erwärmt, und zwar 10 Minuten lang auf eine Temperatur zwischen 80 und 100° C, wie dies Fig. 5 zeigt. Alternativ können die Steckverbinder auch natürlich getrocknet werden. Das Klebemittel härtet also aus, und die Faserstückchen sind an der Außenfläche des Gehäuses 2 fixiert.

Mit diesen Verfahrensschritten kann die Behandlung der Gehäuse beendet sein. Es können sich aber auch die folgenden Verfahrensschritte anschließen, wenn im zweiten Verfahrensschritt die Eingriffsteile 4 und 6 nicht beschichtet worden waren.

Bei diesem vierten Verfahrensschritt werden die gesteckten Gehäuse voneinander getrennt. Anschließend wird wenigstens eines dei'Teile 4 oder 6 mit Kkbemittel beschichtet. Das Klebemittel kann die gesamte Oberfläche oder auch nur einen Teil der Oberfläche dieses Teils 4 bzw. 6 bedecken.

In einem fünften Verfahrensschritt werden pulverisierte Fascrstückchcn, deren Länge gleich oder kurzer ist als die Länee der im ersten Verfahrensschritt ver-

wendeten Faserstückchen, zwischen die Elektroden 14 in Fig. 3 geblasen. Diese Faserstückchen scheiden sich auf wenigstens einem der beiden Teile 4 und 6 ab und füllen dadurch den Spalt zwischen den Gehäusen la und 2b aus.

In einem sechsten Verfahrensschritt wird dasjenige Gehäuseteil, das im vierten Verfahrensschritt mit dem Klebemittel beschichtet wurde, durch die Faserwolke 12' bewegt. Es haften daher einige Faserstückchen an dem ausgewählten Teil 4 oder 6 an.

In einem siebten Verfahrensschritt wird das Gehäuse getrocknet. Dies kann dadurch geschehen, daß die beschichteten Gehäuse in die Hochtemperaturkammer eingegeben werden, wo sie bei einer Temperatur von 80 bis 100° C etwa 10 Minuten lang getrocknet werden. Sie können auch natürlich getrocknet werden.

Die so hergestellten, schallgedämpften Gehäuse erzeugen kein Dröhngeräusch mehr, welches auf einem losen Eingreifen der Teile 4 und 6 der Gehäuse la und 2b beruht.

Die selektiv mit Fasern beschichtete Oberfläche der Gehäuse wirkt als Schalldämmung. Dieses Resultat wird durch die folgenden Versuche verdeutlicht.

Vergleichsversuch I

Ein Gehäusepaar 2 wurde auf eine Schwingplatte 18 aus Stahl (0,8 mm dick) aufgelegt, die sich in der Mitte eines Schwingtisches 20 befand. Vgl. Fig. 6. Ein Mikrofon 22 wurde in einem Abstand von etwa 350 mm vom Gehäusepaar aufgestellt. Ein Schallpegelmeßgerät 24 wurde mit dem Mikrofon 22 verbunden. Dann wurde der Schwingtisch 20 in Schwingungen versetzt. Die Frequenz wurde auf 20 bis 200 Hz eingestellt, und zwar wurde dieser Frequenzbereich während einer Minute durchfahren. Die Beschleunigung lag bei 4,5 G.

Es wurden vier Versuche wie folgt durchgeführt:

(1) Der Schwingtisch wurde ohne ein Gehäusepaar betrieben;

(2) ein Paar herkömmlicher Steckverbindergehäuse wurde auf die Platte 18 gelegt, und anschließend wurde der Schwingtisch 20 in Betrieb gesetzt;

(3) ein neuartiges Gehäusepaar, beschichtet mit Fasern mit einer Länge von 1,5 mm, wurde wie im Versuch (2) an der Platte 18 befestigt, und anschließend wurde der Schwingtisch 20 in Schwingungen versetzt;

(4) ein neuartiges Gehäusepaar, beschichtet mit Fasern mit einer Länge von 3 mm wurde an der Platte 18 befestigt, und anschließend wurde der Schwingtisch 20 in Schwingungen versetzt.

Der in dB angegebene Schallpegel bei jedem dieser vier Versuche ist in der folgenden Tabelle wiedergegeben:

Versuch Nr.	(1)	(2)	(3)	(4)
Hz
20	77	82	77,5	77,5
100	100	104	102	100
200	85	96	86	85

entspricht den Ergebnissen des Versuchs (1). Dit Kurve B entspricht denjenigen des Versuchs (2); du Kurve C dem Versuch (3) und die Kurve D dem Ver such (4).

Es ergibt sich, daß die neuartigen Gehäuse starl schalldämmend bzw. schallschluckend wirken, unc zwar bezüglich des Lärms, der durch Schwingungei des Kraftfahrzeugkörpers hervorgerufen wird.

Zusätzlich ergibt sich, daß herkömmliche Gehäuse in ein störendes Dröhnen jenseits der Frequenz vor 100 Hz erzeugen, während die neuartigen Gehaust entsprechend den Versuchen (3) und (4) ein derartiges Geräusch überhaupt nicht hören lassen. Unterhalt 100 Hz war ein klapperndes Geräusch im Versuch (2] i) zu hören, aber nicht bei den Versuchen (3) und (4)

Vergleichsversuch II

Ein Gehäusepaar 2 (vgl. Fig. 8) aus Nylon 6i wurde auf die 2 mm dicke Schwingplatte 18 aus Stahl

JH aufgelegt. Die Schwingtestanordnung war das Modell VS-3202 der Firma International Mechanical Vibration Laboratory, Inc. Das Mikrofon 22 wurde in einem Abstand von etwa 150 mm von dem Gehäusepaai aufgestellt. Ein Frequenz-Analysiergerät 26 (TYPE

j) SA-57 der Firma Lyon Co., Ltd.) wurde an das Mikrofon 22 angeschlossen. Die Schwingplatte 18 wurde mit einer Frequenz von 50 Hz betrieben. Die Beschleunigung lag bei 4,5 G.

Das vom Gehäusepaar 2 und der Schwingplatte 18

ίο erzeugte Geräusch, wenn diese Teile aufeinandertrafen, wurde über das Mikrofon 22 aufgezeichnet. Die Schallpegel bei verschiedenen Frequenzen, erhalten über das Analysiergerät 26, wurden aufgezeichnet. Die Fig. 9 bis 15 geben diese Schallpegel wieder, und

r> zwar für ein herkömmliches Gehäusepaar (jeweils Kurve A), verglichen mit den folgenden Proben der neuartigen Gehäusepaare (jeweils Kurve B):

Fig.	Länge der Faser	Dicke der Faser
	stückchen (mm)	stückchen (denier)
9	3,0	30
10	1,5	14
11	1,5	8
12	1,0	6
13	1,0	3
14	0,3	3
15	0,3	1,5

Fig. 7 zeigt diese Ergebnisse grafisch. Die Kurve A Die Diagramme zeigen, daß bei jeder Frequenz der Schallpegel umso niedriger liegt, je langer und dicker die Faserstückchen sind.

Es ergab sich fernerhin, daß das störende Klappergeräusch nicht erzeugt wurde. Dies beweisen auch die Diagramme, die ergeben, daß der Schallpegel mit einem Gehäuse mit einer Faserbeschichtung fühlbar niedriger ist als der Schallpegel bei einem herkömmlichen Gehäuse, und zwar innerhalb des Bereichs zwischen 250 und 8000 Hz.

Neuartige Gehäuse verringern also wirksam den Schall, der von Schwingungen des Fahrzeugkörpers herrührt. Insbesondere werden störende Dröhngeräusche und Klappergeräusche fast vollständig eliminiert.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gehäuse für elektrische Steckverbinder aus einem harten, Fasern enthaltenden Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Oberfläche (4,8 bzw. 6,10) des Gehäuses (la bzw. 2b) mit Fasern (12) beschichtet ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (12) aus Nylon, Kunstseide oder Wolle bestehen.

3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Buchsen- und ein Steckergehäuse (2a, Ib) diejenigen Teile (8,10) der Oberfläche beschichtet sind, die in gestecktem Zustand von außen zugänglich sind.

4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Buchsen- und ein Steckergehäuse (2a, Ib) wenigstens ein Teil (4, 6) der einander berührenden Oberflächen und ein Teil (8, 10) der einander nicht berührenden Oberflächen beschichtet sind.

5. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für elektrische Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß pulverisierte Faserstückchen (12') zwischen zwei an eine vorbestimmte Spannung angelegte Elektroden (14, 14) derart geblasen werden, daß die Faserstückchen eine sich in jeder Richtung frei bewegende Wolke zwischen den Elektroden ausbilden, daß die Gehäuse (2) durch die Wolke bewegt werden, die an wenigstens einem Teil ihrer frei zugänglichen Oberfläche (8,10) mit einem Klebemittel versehen sind, worauf die Klebemittelschicht getrocknet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Buchsengehäuse (Ib) und Steckergehäuse (la) beide Gehäuse vor dem Einbringen in die WoI ke zum Aufbringen des Klebemittels ineinander gesteckt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an das Trocknen beide Gehäuse (la, Ib) voneinander getrennt werden, worauf ein Klebemittel auf wenigstens einen Teil eines der Eingriffteile, wenigstens eines der beiden Gehäuse aufgetragen wird, worauf pulverisierte Faserstücken (12'), deren Länge nicht größer ist als die Länge der vorher verwendeten Faserstückchen, zwischen beide Elektroden (14, 14) geblasen werden, die an eine vorbestimmte Spannung angelegt sind, so daß die Faserstückchen ebenfalls eine Wolke zwischen den Elektroden ausbilden, worauf die Gehäuse (la, 2b) durch die Wolke bewegt werden, worauf die Klebeschicht getrocknet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (2a, Ib) in nicht gestecktem Zustand behandelt werden.