DE68909703T2

DE68909703T2 - Elektrischer End-Steckverbinder.

Info

Publication number: DE68909703T2
Application number: DE89306831T
Authority: DE
Inventors: Jacques Delalle
Original assignee: Raychem Pontoise SA
Current assignee: Raychem SA
Priority date: 1988-07-08
Filing date: 1989-07-05
Publication date: 1994-02-03
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: FI910083A0; DK2591A; ATE95636T1; EP0351982B1; CA1311815C; US5118313A; GB8816291D0; WO1990000819A1; JPH03505799A; EP0351982A1; DK2591D0; JP3036771B2; DE68909703D1; ES2047116T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Anschlüsse und insbesondere kleine elektrische Anschlüsse für Primärdrähte, die beispielsweise in allgemeinen elektronischen Geräten, in kraftfahrtechnischen Ausstattungen und dergleichen verwendet werden können.
Solche Anschlüsse können in vielen Formen hergestellt werden, z. B. als Ringanschlüsse oder als Gabelanschlüsse, in welchen der Anschluß die Form eines gestanzten Ringes hat oder als "C"-förmiges Element vorliegt, als sogenannte Aufsteckanschlüsse, bei denen die Seitenkanten eines kleinen flachen im wesentlichen rechteckigen Metallstückes zur Mitte des Stücks gebogen sind, so daß die Kanten und der zentrale Teil zusammen Auflageflächen für ein entsprechendes Verbindungsplättchen bilden. Sie sind üblicherweise mit einem Quetschabschnitt ausgestattet, der auf den Leiter eines Drahtes gequetscht werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache Form eines elektrischen Anschlusses zur Verknüpfung mit Primärdrähten bereitzustellen, welche die Wahrscheinlichkeit des Feuchtigkeitseintritts in den Kabelleiter hemmen oder reduzieren kann.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung einen Anschluß für einen elektrischen Draht bereit, der einen Anschlußabschnitt zur Bildung einer trennbaren elektrischen Verbindung mit einem entsprechenden Anschluß, einen Quetschabschnitt zur Bildung einer Quetschverbindung mit dem Leiter des elektrischen Drahtes, eine Verengung, welche den Anschlußabschnitt mit dem Quetschabschnitt verbindet sowie eine Kunststoffhülle umfaßt, welche über der Verengung und dem Quetschabschnitt angebracht ist und sich über das Ende des Quetschabschnitts hinaus erstreckt, wobei die Verengung und der Teil der Hülle, der über der Verengung angebracht ist, zusammen eine Menge Dichtungsmittel enthalten, um einen Durchtritt von Feuchtigkeit aus dem Anschlußabschnitt in den Quetschabschnitt zu verhindern.
Die Verengung ist vorzugsweise mindestens 2,0 mm lang, bevorzugter mindestens 2,5 mm lang und üblicherweise bis zu 4 mm lang, z. B. 2,5 bis 3,5 mm lang, obwohl bei einigen Formen des Anschlusses die Verengung sogar länger ist, beispielsweise zwischen 5 und 10 mm lang und insbesondere zwischen 7 und 8 mm lang. Das Anwachsen der Länge der Verengung ermöglicht die Bereitstellung einer Menge Dichtungsmittel zwischen der Verengung und der Kunststoffhülle, um den Verengungsabschnitt des Anschlusses gegen den Durchtritt von Feuchtigkeit zu dem Draht abzudichten. Üblicherweise wird die Verengung einen im wesentlichen "U"- oder "C"-förmigen Querschnitt aufweisen, der durch Ausstanzen gebildet wird, um die Steifheit der Verengung gegen Biegekräfte zu erhöhen. In diesem Fall wird das Dichtungsmittel im Inneren der Verengung untergebracht und wird den gesamten Raum zwischen der Verengung und der Kunststoffhülle einnehmen, um so den Durchtritt von Feuchtigkeit entlang der Verengung zu verhindern oder zumindest sehr zu reduzieren.
Das Dichtungsmittel ist vorzugsweise ein hot-melt Kleber und speziell ein aus einem olefinischen Homo- oder Copolymer mit anderen Olefinen, oder aus ethylenartig ungesättigten Monomeren, z. B. Polyethylen hoher, mittlerer oder niedriger Dichte und Ethylencopolymeren mit Alpha-Olefinen, insbesondere C&sub3;- bis C&sub8;-Alpha-Olefinen, Vinylacetat oder Ethylacrylat; Polyamiden, Polyestern, halogenierten Polymeren und dergleichen gebildeter Kleber. Bevorzugte Polyamide schließen die Polyamide ein, die durchschnittlich mindestens 15 Kohlenstoffatome zwischen den Amidbindungen aufweisen, z. B. jene, die auf dimeren Säuren und/oder dimeren Diamiden basieren. Beispiele für derartige Kleber sind in dem US-Patent Nr. 4 018 733 von Lopez et al und in dem US-Patent Nr. 4 181 775 von Corke et al angeführt. Bevorzugte Polyester umfassen Polybutylenterephthalat und Butylenether-Butylenterephthalat-Blockcopoly mere.
Die Kunststoffhülle kann beispielsweise aus einem olefinischen Homo- oder Copolymer geformt sein, z. B. aus Polyethylen hoher, mittlerer oder niedriger Dichte oder Ethylencopolymeren mit C&sub3;- bis C&sub8;-Alpha-Olefinen, Vinylacetat oder Ethylacrylat, Polyamiden, beispielsweise Nylon 6, Nylon 6,6, Nylon 11 oder Nylon 12, Polyestern, beispielsweise Polybutylenterephthalat oder Butylenterephthalatbutylen oder Butylenterephthalat-Butylenether-Copolymere, Fluorpolymere wie z. B. Polyvinylidenfluorid, oder aromatische Polymere wie z. B. Polysulphone, Polyetherimide, Polyetherketone und dergleichen. Das Polymer wird vorzugsweise relativ stark sein, einen M&sub1;&sub0;&sub0;- Wert über dem Schmelzpunkt des Kunststoffmaterials haben, z. B. im Fall von Nylon 11 bei 200 ºC von mindestens 2,1 und insbesondere von mindestens 5 kg/cm&supmin;². Aus diesem Grund sind die bevorzugten Kunststoffmaterialien jene auf der Basis von Nylon 11, Nylon 12 sowie Polyethylen hoher Dichte.
Bei einigen Formen des Anschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Kunststoffhülle dimensional wärmerückstellbar sein. Wärmerückstellbare Gegenstände sind Gegenstände, deren dimensionale Konfiguration verändert werden kann, wenn sie einer Wärmebehandlung unterworfen werden. Normalerweise nehmen diese Gegenstände beim Erwärmen wieder eine ursprüngliche Gestalt an, aus der sie vorher deformiert worden waren, allerdings schließt der hier verwendete Ausdruck "wärmerückstellbar", wie er hier verwendet wird, auch einen Gegenstand ein, der beim Erwärmen eine neue Konfiguration annimmt, selbst wenn er vorher nicht deformiert worden war. In ihrer allgemeinsten Form umfassen derartige Gegenstände eine wärmeschrumpfbare Hülle aus einem Polymermaterial, das die Eigenschaft des elastischen und plastischen Erinnerungsvermögens aufweist, wie es z. B. in den US-Patenten 2 027 962, 3 086 242 und 3 597 372 beschrieben ist. Wie beispielsweise in dem US-Patent 2 027 962 klargemacht wird, kann die ursprüngliche dimensional wärmestabile Form eine vorübergehende Form in einem kontinuierlichen Verfahren sein, in welchem z. B. ein extrudiertes Rohr, wenn auch heiß, zu einer dimensional wärme-instabilen Form expandiert wird, während bei anderen Anwendungen ein vorgeformter dimensional wärmestabiler Gegenstand in einer getrennten Stufe zu einer dimensional wärme-instabilen Form deformiert wird.
Bei der Herstellung wärmerückstellbarer Gegenstände kann das Polymermaterial in irgendeiner Stufe der Herstellung des Gegenstandes vernetzt werden, was die gewünschte dimensionale Rückstellbarkeit erhöht. Ein Weg, einen wärmerückstellbaren Gegenstand herzustellen, umfaßt das Formen des Polymermaterials in die gewünschte wärmestabile Form, anschließend das Vernetzen des Polymermaterials, das Erhitzen des Gegenstandes zu einer Temperatur über dem kristallinen Schmelzpunkt oder bei amorphem Material dem Erweichungspunkt, wie es der Fall sein kann, des Polymers, Deformieren des Gegenstandes und Kühlen des Gegenstandes im deformierten Zustand, so daß der deformierte Zustand des Gegenstandes zurückbehalten wird. Da der deformierte Zustand des Gegenstandes wärme-instabil ist, wird im Gebrauch die Anwendung von Wärme bewirken, daß der Gegenstand seine ursprüngliche wärmestabile Gestalt annimmt.
Das Kunststoffmaterial, das die Hülle bildet, kann vernetzt werden (ob es wärmerückstellbar ist oder nicht), indem es z. B. energiereicher Strahlung wie einem Elektronenstrahl oder Gammastrahlen ausgesetzt wird. Im allgemeinen sind Bestrahlungsdosen im Bereich von 20 bis 800 kGy, vorzugsweise 20 bis 500 kGy, beispielsweise 20 bis 200 kGy und insbesondere 40 bis 120 kGy in Abhängigkeit von den Kenndaten des in Frage kommenden Polymers geeignet. Zum Zwecke der Förderung der Vernetzung während der Bestrahlung werden vorzugsweise zwischen 0,2 und 15 Gew.-% eines Vernetzungshilfsmittels wie z. B. eine polyfunktionale Vinyl- oder Allylverbindung, beispielsweise Triallylcyanurat, Triallylcyanurat (TAIC), Methylenbisacrylamid, Metaphenylendiaminbismaleimid oder andere vernetzende Agenzien wie z. B. in den US-Patenten 4 121 001 und 4 176 027 beschrieben, vor der Bestrahlung in die Zusammensetzung eingebracht.
Das Kunststoffmaterial kann weitere Zusatzstoffe enthalten, z. B. verstärkende oder nichtverstärkende Füllstoffe, Stabilisatoren, beispielsweise Ultraviolett-Stabilisatoren, Antioxidanzien, Säureakzeptoren und Stabilisatoren gegen Hydrolyse, Pigmente, Verfahrenshilfsmittel wie Weichmacher, halogenierte oder nicht-halogenierte Feuerhemmstoffe, Fungizide oder dergleichen.
Wenn die Kunststoffhülle wärmerückstellbar ist, kann sie auf einfache Weise um die Verengung, vorzugsweise die Verengungs- und Quetschabschnitte des Anschlusses, rückgestellt werden, nachdem vorher eine Menge hot-melt Kleber in die Verengung des Anschlusses gebracht worden war. Die wärmerückstellbare Hülle wird sich üblicherweise über das Ende des Quetschabschnitts hinaus erstrecken, wobei jener Abschnitt der Hülle, der sich über das Ende des Quetschabschnitts hinaus erstreckt und der daher um einen Draht angebracht ist, was durch das Gerät bestimmt wird, um den Draht rückgestellt werden kann oder in seinem nicht-rückgestellten Zustand mit größerem Durchmesser belassen werden kann (oder ein Teil der Länge kann um den Draht rückgestellt werden). Ob die Hülle rückgestellt ist oder nicht, wird von der Größe des Anschlusses, der Stärke des Drahtes und der Dicke und dem Material der Hülle abhängen, um die Dehnungsentlastung gegenüber der Biegung des Drahtes zu optimieren. In manchen Fällen endet die Kunststoffhülle am Verengungsbereich des Anschlußabschnitts, während sich in anderen Fällen die Hülle in Form einer Ummantelung über den Anschlußabschnitt erstreckt. In beiden Fällen kann die Hülle komprimiert werden, beispielsweise indem sie durch den Spalt eines Walzenpaares durchgeführt wird, um den Kleber zusammenzupressen und eine sichere Dichtung zu bilden.
In einigen Fällen können die Kräfte, die durch das Quetschwerkzeug auf den Quetschabschnitt angewendet werden, bewirken, daß Wege für das Eindringen von Feuchtigkeit zwischen Kleber und Anschlußverengung oder -hülle gebildet werden. Derartige Risse oder Feuchtigkeitseindringungswege können in einfacher Weise entfernt werden, indem eine Heißluftpistole auf den Verengungsabschnitt des Anschlusses gerichtet wird, um den Kleber kurz zu schmelzen oder zu erweichen. Dieser Arbeitsvorgang kann als separater Schritt durchgeführt werden, oder er kann in üblicher Weise als Teil des Erwärmungsvorgangs für eine wärme-schrumpfbare Hülle durchgeführt werden.
Nachfolgend werden zwei Formen des erfindungsgemäßen Gegenstandes beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Anschlusses ist;
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Anschluß gemäß Fig. 1, teilweise im Schnitt, ist;
Fig. 3 ein Querschnitt längs Linie II-II in Fig. 2 ist;
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine zweite Form der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist; und
Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 4 ist.
In den beigefügten Zeichnungen zeigen Figuren 1 bis 3 einen Anschluß zur Bildung einer trennbaren elektrischen Verbindung zwischen einem Paar von Drähten, welcher einen Anschlußabschnitt 1 umfaßt, der durch Aufbiegen der Seitenkanten 2 einer im allgemeinen rechteckigen gestanzten Metallfolie zur Mitte der Folie gebildet ist. Der Anschlußabschnitt ist mittels einer Verengung 4 mit einem Quetschabschnitt 3 verbunden. Der Verengungsabschnitt ist zwischen der Schulter 5 des Anschlußabschnitts und dem nahen Ende des Quetschabschnitts 3 etwa 6 mm lang. Die Verengung ist im Querschnitt im wesentlichen "C"-förmig und enthält eine Menge hot-melt-Kleber 6, beispielsweise einen Polyamid- oder Ethylen-Vinylacetat-Kleber.
Eine aus vernetztem Nylon 11 oder Nylon 12 gebildete wärmeschrumpfbare Hülle 7 ist über die Verengung 4 und den Quetschabschnitt 3 rückgestellt worden, um eine elektrische Isolierung und eine Barriere gegen den Eintritt von Feuchtigkeit bereitzustellen. Die Hülle erstreckt sich über das Ende des Quetschabschnitts hinaus, um eine Umhüllung 8 mit größerem Durchmesser zu bilden. Während der Rückstellung der Hülle über die Verengung 4 und den Quetschabschnitt 3 war der Kleber 6 dazu gebracht worden, zu schmelzen und die Verengung des Anschlusses gegen das Eindringen von Feuchtigkeit abzudichten.
Um einen Draht abzuschließen, wird die Isolierung vom Drahtende entfernt und das Drahtende in den Quetschabschnitt 3 des Anschlusses eingesetzt. Der Quetschabschnitt wird an den eingesetzten Drahtleiter geguetscht, und die Ummantelung 8 der wärme-schrumpfbaren Hülle 7 wird an den Draht rückgestellt, wobei zur gleichen Zeit Wärme auf die Verengung 4 des Anschlusses angewendet wird, um zu bewirken, daß der Kleber 6 irgendwelche Feuchtigkeitswege, die beim Quetschen gebildet wurden, wieder abdichtet.
Die Figuren 4 und 5 zeigen eine zweite Form des Anschlusses, bei dem sich die Hülle 7 über den Anschlußabschnitt 1 in Form einer Ummantelung 9 erstreckt, welche am Ende des Anschlußabschnitts 1 enden kann, allerdings kürzer sein kann, um einen Teil des Anschlusses zu zeigen, oder welche sich über das Ende des Anschlußabschnitts 1 hinaus erstrecken kann.
Während der Herstellung der Vorrichtung wird ein Kügelchen aus dem Kleber 6 in die Verengung des Anschlusses eingesetzt, bevor die wärme-schrumpfbare Hülle 7 über den Anschlußabschnitt 1 geschoben wird. Die Hülle 7 (oder zumindest jener Teil, der über dem Anschlußabschnitt 1, Verengung 4 und Quetschabschnitt 3 angebracht ist) wird dann erwärmt, um zu bewirken, daß sie teilweise rückgestellt wird, während sie zur gleichen Zeit komprimiert wird, um einen Taillenabschnitt 9 über der Anschlußverengung 4 zu bilden. Bei diesem Arbeitsgang wird der Kleber 6 dazu gebracht zu schmelzen und jenen Teil der Vorrichtung gegen das Eindringen von Feuchtigkeit abzudichten.

Claims

1. Anschluß für einen elektrischen Draht, der einen Anschlußabschnitt (1) zur Bildung einer trennbaren elektrischen Verbindung mit einem entsprechenden Anschluß, einen Quetschabschnitt (3) zur Bildung einer Quetschverbindung mit dem Leiter des elektrischen Drahtes, eine Verengung (4), welche den Anschlußabschnitt mit dem Quetschabschnitt verbindet, umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß

eine Kunststoffhülle (7) über der Verengung und dem Quetschabschnitt angebracht ist und sich über das Ende des Quetschabschnittes hinaus erstreckt, die Verengung und der Teil der Hülle, der über der Verengung angebracht ist, zusammen eine Menge Dichtungsmittel (6) enthalten, um einen Durchtritt von Feuchtigkeit aus dem Anschlußabschnitt in den Quetschabschnitt zu verhindern.

2. Anschluß nach Anspruch 1, wobei die Verengung (4) eine Länge von mindestens 2,0 mm aufweist.

3. Anschluß nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Verengung (4) eine Länge von nicht mehr als 4,0 mm aufweist.

4. Anschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verengung (4) einen im wesentlichen U-förmigen oder C- förmigen Querschnitt hat und das Innere der Verengung das Dichtungsmittel (6) enthält.

5. Anschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Anschlußabschnitt (1) in Form eines Aufsteckanschlusses, eines Ringanschlusses, eines Gabelanschlusses, eines Stifts oder einer Fahne vorliegt.

6. Anschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kunststoffhülle (7) ein Polyamid oder ein Polyolefin enthält.

7. Anschluß nach Anspruch 6, wobei die Kunststoffhülle (7) Nylon 11 oder Nylon 12 enthält.

8. Anschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kunststoffhülle dimensional wärmerückstellbar ist.

9. Anschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Teil der Hülse (7), welcher sich über das Ende des Quetsch-Teils (3) hinaus erstreckt, eine Ummantelung (8) zur Dehnungsentlastung für einen mit dem Anschluß verbundenen Draht liefert.