JP2013513349A

JP2013513349A - 密封接続を確立するための方法

Info

Publication number: JP2013513349A
Application number: JP2012541495A
Authority: JP
Inventors: カインゴットフリート; ベーバーマルクス
Original assignee: ホフマンウントコンパニー，エレクトロコーレアクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2013-04-18
Also published as: EP2507868A1; WO2011067310A1; CA2781489A1; BR112012013273A2; MX2012006307A; CN102771013A; KR20120101062A; US20120291277A1

Abstract

本発明は、二つの電気コンダクタ、特に、カーボンブラシのストランドと補足的電気コンポーネントの接続コンダクタとの間の密封接続を確立するための方法に関する。ここで、コンダクタの接触部（１７、１８）は、電気コンダクタを覆う保護被覆（１３、２７）を取り除くことによって、外部に露出される。その後に、接続サイト（１４）を形成するために、接触部が導電接続される。その後に、収縮可能な樹脂材料からなるスリップカラー（１９）は、接続サイトに位置決めされ、該スリップカラーには、少なくとも一つの軸方向スリップ開口（２６）が設けられる。その後に、接続サイトの保護被膜は、形成工程において、熱エネルギーを供給することによって、スリップカラーから形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、二つの電気コンダクタ、特に、カーボンブラシのストランドと補足的電気コンポーネントの接続コンダクタとの間の密封接続を確立するための方法に関する。ここで、コンダクタの接触部は、電気コンダクタを覆う保護被覆を取り除くことによって、外部に露出される。その後に、接触部の電気的な導電接続は、接続サイトを形成するために生成される。その後に、収縮可能な樹脂材料からなるスリップカラーは、接続サイトに位置決めされ、上記スリップカラーには、少なくとも一つの軸方向スリップ開口が設けられる。その後に、接続サイトの保護被膜は、形成工程において、熱エネルギーを供給することによって、スリップカラーから形成される。

厳しい環境に暴露された接続サイトにおける電気コンダクタの接続のために、通常、実際の接続がなされた後に、周囲の媒体に対して接続サイトを密封または保護するために、さらなる対策が実行されねばならない。これは、例えば、ハンダ接続として形成され得る接続の確立後に、電気コンダクタを保護するために、このような接続サイトに例えば金属コーティングが設けられるという事実によって、実現され得る。このように接続サイトの保護カバーまたは密封カバーを設けることは、個々の事例において、公知の手段、すなわち、例えば金属コーティングによって、容易に製造され得る。

しかしながら、コンポーネントまたは組み立て体の大規模生産に関連する保護または密封された接続サイトを製造する場合、特定の課題が生じる。この場合としては、例えば、自動車にて動作される電気燃料ポンプに用いられるカーボンブラシの製造のような場合である。ここで、燃料ポンプは、自動車の動作のために一般的に用いられる燃料に、浸漬されている。ある燃料の場合、特に、エタノールおよびメタノール添加物、電蝕性物質、電気化学物質、および／または、純化学物質を含む場合、動作時にポンプの金属部が影響を受け、このことが、機能障害、およびポンプの故障すら引き起こす。これは、特にカーボンブラシに設けられた銅ストランドの場合において発生するものであって、カーボンブラシは、この目的のために公知の方法で、例えばテフロン（登録商標）からなる樹脂被膜により覆われている。銅ストランドへの電気的接続のために、補足的コンポーネントが、接続サイトにおいて、電気コンダクタを介して接続される。接続サイトでは、銅ストランドは、接続を行うために保護被膜を取り除かれた状態となっており、上記補足的コンポーネントは、例えばキャパシタまたはチョークとして、構成され得る。銅ストランドと同様にして、補足的コンポーネントの電気コンダクタは、カーボンブラシのストランドと補足的コンポーネントのコンダクタとの間の、機械的な耐久性および電気的な信頼性のある接続を確立するために、接続サイト領域において、いずれの保護被膜も取り除かれた状態となっている。

本発明に存在する課題は、例えばハンダ、溶接、または圧着によって接続が実際に確立された後に、最小の費用、特に最小の作業費用により可能な限り簡単な方法で、接続サイトの保護被膜または密封被膜を、接続サイト領域において接触部上の各保護被膜を少なくとも部分的に取り除いた二つの電気コネクタ間の接続サイトに、製造することである。

請求項１の特徴を備える方法が、この課題を解決するために提案される。

本発明に係る方法において、接触サイトの密封カバーとして機能するスリップカラーの配置または形成は、コンダクタの接触部の間の接続サイトの形成の後に行われる。本発明に係る方法は、接続サイトの保護被膜のためのスリップカラーを、接続サイトの直近に準完成品として準備することが可能であるので、自動製造に特に適している。次いで、上記保護被膜は、形成工程によって形成され、スリップカラーは、接続サイトの確立後に、その後に形成されて直ちに位置決めされるために、そのカラー状の形状により該接続サイトに容易に押圧され得る。こうして、形成工程により、保護被膜が形成される。少なくとも一つの軸方向のスリップ開口を有し、且つ、収縮可能な樹脂材料、好ましくは架橋ポリオレフィンまたはＰＴＦＥを有利に選択したスリップカラーの実施例によって、コンダクタ上での単純な軸方向変位によって、スリップカラーの正確な位置決めが可能となる。それに伴い、それぞれの場合における接触部の近傍において、スリップカラーとコンダクタの保護被膜との間のシーリングが施される。スリップカラーに温度エネルギーを供給することによる形成工程は、非接触の形成工程として実行される。

本方法の有利な変形例によれば、外部からスリップカラーに熱エネルギーが供給された場合、熱エネルギーを、例えば高熱気流または赤外線の形態として、スリップカラーに導入することができる。

代替として、例えば、接続サイト領域の電気コンダクタに電圧を印加することによる抵抗加熱によって、内部からスリップカラーに熱エネルギーを供給することができる。

スリップカラーは、単層の壁を有してもよく、熱形成工程の後に形成される保護被膜は、この層の材料により形成される。しかしながら、接続サイトの保護被膜が、スリップカラーのキャリヤケースの内部コーティングによって形成されることは、特に有利である。ここで、例えば、内部コーティングは、特に容易な方法で、接続サイトの接触部の埋め込みを可能とする自由流動材料によって形成することができる一方、キャリヤケースは、外部構造がより強化されることとなる。この場合、キャリヤケースによって、スリップカラーが形成された後に形成された接続サイトの保護被膜またはスリップカラーの望ましい燃料耐性が、十分に得られることとなる。その一方、内部コーティングは、燃料耐性を有する必要はなく、その代わりに、内部コーティングの埋め込み特性に関して最適化することができる。

内部コーティングが、コンダクタの接触部の埋設を形成するための被覆化合物として機能し、且つ、遮断すべき媒体に対し、スリップカラーのキャリヤケースよりも大きな化学耐性を有する場合には特に、キャリヤケースは、内部コーティング、すなわち被覆化合物の材料のための一時的なキャリヤとして単独で機能する、犠牲的ケースとして構成されてもよい。そして、キャリヤケースは、形成工程および接続サイトを保護する埋設の形成の後に、周囲媒体、すなわち、例えば燃料によって溶解されてもよい。したがって、この場合において、ケース化合物は、最終的に、媒体に対して接続サイトを保護する保護被膜を形成する。

コンダクタ、すなわち、例えばカーボンブラシのストランドまたは補足的電気コンポーネントのコンダクタが、単方向の軸方向端部を有するか、またはコンダクタが互いに対向する軸方向端部を有するかに依存して、スリップカラーには、一つのみ、または二つのスリップ開口が設けられ得る。

二つの単方向コンダクタ端部を有する接続サイトの実施形態においては、帽子状に形成されたスリップカラーは、ハットベースと反対側に配置された軸方向のスリップ開口から、接続サイト上に押圧される。スリップカラーの帽子状の形態のために、接続サイトに対するスリップカラーの位置は、コンダクタの軸方向端部に対するハットベースの係止によって、明確に定められる。

互いに対向する二つのコンダクタ端部を有する接続サイトの実施形態においては、スリップカラーは、スリーブ状に形成され、二つのスリップ開口が設けられている。スリップカラーは、接続サイトの形成前に、コンダクタ端部に配置され、且つ、接続サイトの形成後に、接続サイト上に押圧される。

本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して、以下にさらに詳細に説明する。

帽子状に形成された、二つの単方向電気コンダクタ間の接続サイトにおける保護被膜用のスリップカラーを等尺にて示す図である。図１に示すスリップカラーの拡大図であって、スリップカラーを長手方向に断面表示した図である。図２に対する代替としての実施形態であって、二つの単方向電気コンダクタ間の接続サイトにおける保護被膜を示す図である。互いに対向して延びる二つのコンダクタを示す図であって、スリップカラーを配置する直前に接続サイトを形成するように接触する接触部を有している状態を示す。図４に示す接続サイトを示す図であって、接続サイトを保護する保護被膜を形成するためのスリップカラーを配置し、形成した後の状態を示す。

本発明の好ましい実施形態が、図１および図２に示されている。これらの図は、公知の方法でカーボンブラシ１０に接続され、これによりタンプ接触部（ｔａｍｐｅｄｃｏｎｔａｃｔ）１１、またはそれと同等のものを形成する、ストランド１２を示している。該ストランドには、保護被膜１３が設けられている。接続サイト１４の領域において、補足的電気コンポーネントは、本実施形態においてはチョーク１５であって、ストランドの軸方向端部に接続されている。このために、チョーク１５のワイヤコンダクタ１６の接触部１７は、接続サイト１４にて、例えばハンダ接続によって、ストランド１２の接触部１８に接続されている。帽子状に形成され、接続サイト１４に押圧されたスリップカラー１９によって、接続サイト１４は覆われている。

導電性の接続サイト１４のシーリングは、以下のように生成される。接続されるべきコンポーネント（すなわち、ここでは、ストランド１２の接触部１８およびワイヤコンダクタ１６の接触部１７）は、最初に、例えばハンダ、溶接、または圧着といった適切な工程によって、電導性を確保した方法で、互いに連結される。スリップカラー１９を帽子状に形成した場合、スリップカラー１９は、次いで、接続サイト１４上に上方から配置される。ハットベース２５の反対側に位置するスリップ開口２６の位置は、接触部１７、１８の軸方向端部に対するハットベース２５による係止によって、接続サイト１４に対して定められる。図２に特に見られるように、このようにして、スリップカラー１９のスリップ開口２６が、被膜が除去されて露出している接触部１７，１８から、十分な距離を有することを確保できる。したがって、この後のスリップカラー１９の収縮工程において、スリップカラー１９と、ストランド１２の保護被覆１３と、ワイヤコンダクタ１６の保護被覆２７との間の密封接続の確立が確保される。

上記した工程モードと異なる形態として、二つのスリップ開口２０、２１を有する筒状スリップカラー２２が、図４および図５に示されている。ストランド１２の接触部２３および補足的電気コンポーネントのコンダクタ１６の接触部２４は、互いに対向して延びている。スリップカラー２２は、まず、これらコンダクタのいずれか一方、すなわち、ストランド１２またはワイヤコンダクタ１６に覆い被せられる。そして、スリップカラー２２は、接続確立後においてのみ、保護被膜が除去されて露出している接触部２３、２４を覆うように、接続サイト３０上に、位置決めされる。

図２および図３に特に見られるように、スリップカラー１９の形状および材料の選択に拠って、キャリヤケース２９の内部コーティング２８が設けられてもよい。上記コーティングは、接着性化合物として構成してもよい。キャリヤケース２８の内面上に追加的に形成されたコーティング２９は、スリップカラー１９の収縮工程の過程で溶融し、接続サイト１４の領域において、接触部１７、１８の周囲に保護被膜を設けるための被覆化合物を形成するように、構成されてもよい。

スリップカラー１９は、例えば、ポリオレフィン、ＰＴＦＥ、またはＦＥＰから作製可能であり、充填する化合物は、好ましくは、接着性化合物、特に、熱耐性を有する接着性化合物として構成される。スリップカラーが格別に良い変形特性を有する場合は特に、充填化合物を省略してもよい。

収縮を実行するためのエネルギーの供給は、例えば、温度または放射への暴露（すなわち、特に高温の気体または赤外線への暴露）による、直接的または間接的な熱エネルギーの入力によって行われ得る。

Claims

二つの電気コンダクタ、特に、カーボンブラシのストランドと補足的電気コンポーネントの接続コンダクタとの間の密封接続を確立するための方法であって、
前記電気コンダクタの接触部（１７、１８、２３、２４）は、前記電気コンダクタを覆う保護被膜（１３、２７）を取り除くことによって外部に露出され、
その後に、接続サイト（１４、３０）を形成するために、前記接触部が導電接続され、
その後に、収縮可能な樹脂材料からなるスリップカラー（１９、２２）が、前記接続サイトに位置決めされ、該スリップカラーには、少なくとも一つの軸方向のスリップ開口（２０、２１、２６）が設けられ、
その後に、接続サイトの保護被膜が、形成工程において、熱エネルギーを供給することによって、前記スリップカラーから形成される、方法。
前記熱エネルギーは、外部から前記スリップカラー（１９、２２）に供給されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記熱エネルギーは、内部から前記スリップカラー（１９、２２）に供給されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記接続サイト（１４）の前記保護被膜は、前記スリップカラー（１９）のキャリヤケース（２９）の内部コーティング（２８）によって形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
前記スリップカラー（１９）の形成工程の後に接続サイト（１４）を埋める被覆化合物が、前記キャリヤケースの前記内部コーティング（２８）として用いられる、請求項４に記載の方法。
前記被覆化合物は、遮断すべき媒体に対し、前記スリップカラー（１９）のキャリヤケース（２９）よりも大きな化学耐性を有し、
前記キャリヤケースは、犠牲的ケースとして構成されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
二つの単方向コンダクタ端部を有する前記接続サイト（１４）を形成する場合、スリップカラー（１９）は、帽子状に形成され、ハットベース（２５）の反対側に配置された軸方向のスリップ開口（２６）から、前記接続サイト（１４）上に押圧されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
互いに対向する二つのコンダクタ端部を有する前記接続サイト（３０）を形成する場合、スリップカラー（２２）は、スリーブ状に形成され、二つの軸方向のスリップ開口（２０、２１）を有し、前記接続サイトの形成前にコンダクタ端部に配置され、且つ、前記接続サイトの形成後に、前記接続サイト上に押圧されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。