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EP 1 989 761 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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29.07.2009 Patentblatt 2009/31 |
(22) |
Anmeldetag: 12.01.2007 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2007/050286 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2007/096207 (30.08.2007 Gazette 2007/35) |
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(54) |
ELEKTRISCHER STECKER MIT ABGEDICHTETEN METALLEINLEGETEILEN
ELECTRICAL PLUG WITH SEALED-OFF METAL INSERT PARTS
CONNECTEUR ÉLECTRIQUE AVEC INSERTIONS MÉTALLIQUES ÉTANCHES
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
(30) |
Priorität: |
21.02.2006 DE 102006007989
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.11.2008 Patentblatt 2008/46 |
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Patentinhaber: Robert Bosch GmbH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- MOELKNER, Thomas
70563 Stuttgart (DE)
- EISENSCHMID, Heinz
71254 Ditzingen-Hirschlanden (DE)
- JANITZA, Thorsten-Kai
70199 Stuttgart (DE)
- KAISER, Ralf
71566 Althuette (DE)
- DIDRA, Hans-Peter
72127 Kusterdingen-Jettenburg (DE)
- WARTH, Stefan
71254 Ditzingen (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-U1- 29 622 860
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US-A1- 2005 250 371
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht aus von einem Stecker einer elektrischen Steckverbindung nach
der Gattung des Patentanspruchs 1.
[0002] Durch die
DE 296 22 860 U1 und die
US 2005/250371 A1 ist jeweils ein elektrischer Stecker mit einem Steckergehäuse aus Kunststoff und
mit mindestens einem darin vorgesehenen kunststoffumspritzten Metalleinlegeteil bekannt,
das an mindestens einer Gehäuseseite freiliegt, wobei das Steckergehäuse und das Metalleinlegeteil
durch eine ausgehärtete Dichtungs- uoder Klebemasse gegeneinander abgedichtet sind,
welche an der mindestens einen Gehäuseseite rings um das freiliegende Metalleinlegeteil
vorgesehen ist.
[0003] Das Umspritzen von Metalleinlegeteilen mit Kunststoff zur Herstellung von elektrischen
Steckern ist weit verbreitet. Das Problem dabei ist die Dichtheit der Stecker an der
Grenzfläche Metall zum Kunststoff, da die stoffschlüssige Verbindung zwischen Kunststoff
und Metall auf Grund der sehr unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des
Stoffpaares sehr schlecht ist. Um dennoch die Dichtheit des Steckers zu erreichen,
sind oft aufwändige Maßnahmen, wie z.B. Vorumspritzung oder zusätzliche Dichtelemente,
notwendig.
[0004] Vorteile der Erfindung
[0005] Der erfindungsgemäße Stecker mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs
1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die kritische Verbindung zwischen den Metalleinlegeteilen
und dem umspritzten Kunststoff mit einfachen Mitteln zuverlässig und wirkungsvoll
abgedichtet ist. Erfindungsgemäß wird im Anschluss an den Standardprozess "Umspritzen
von Metalleinlegeteilen mittels Kunststoff' durch die Dichtungs- oder Klebemasse die
Dichtheit an der Kunststoff/Metall Grenzfläche erzielt. Vorzugsweise ist die Dichtungs-
oder Klebemasse ein aushärtbares Gel, insbesondere ein Perfluorpolyether-Gel (z.B.
Shin-Etsu SIFEL
® 8070, Komponenten A und B der Fa. Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Tokio, Japan) oder
ein Silikon-Gel (z.B. SEMICOSIL
® 9242 der Fa. Wacker-Chemie, Burghausen), oder ein Klebstoff, insbesondere ein Silikon-Klebstoff
(z.B. DOW CORNING
® 866 Adhesive der Fa. Dow Corning GmbH, Wiesbaden). Vergelen ist ein bewährtes Standardverfahren,
das sich durch geringe Kosten und einfache Handhabung auszeichnet. Es garantiert eine
gute Anbindung sowohl an den Kunststoff als auch an das Metall des Einlegeteils, wobei
diese Anbindung auch unter hohen Vibrationsbelastungen noch gegeben ist.
[0006] Der erfindungsgemäße Stecker kann beispielsweise als elektrische Durchführung im
Ölbereich eines Fahrzeugmotors, insbesondere als elektrische Durchführung aus dem
ölfreien Innenraum eines Hochdrucksensors mit gegenüber Umwelteinflüssen sensibler
Elektronik eingesetzt werden, um den Ölbereich abzudichten. Vorzugsweise ist der Stecker
Teil eines den Raildruck erfassenden Drucksensors, dessen elektrische Leitungen durch
den erfindungsgemäßen Stecker nach außen herausgeführt sind.
[0007] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind
der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnungen
[0008] Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Steckers sind in den Zeichnungen dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- den erfindungsgemäßen Stecker mit abgedichtetem Befestigungsflansch;
- Fig. 2
- den erfindungsgemäßen Stecker mit abgedichteten elektrischen Kontakten; und
- Fig. 3
- einen Drucksensor mit dem erfindungsgemäßen Stecker, bei dem die elektrischen Kontakten
und der Befestigungsflansch abgedichtet sind.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0009] Der in
Fig. 1 gezeigte Stecker
1 einer elektrischen Steckverbindung umfasst ein Steckergehäuse
2 aus Kunststoff und darin kunststoffumspritzte Metalleinlegeteile, nämlich drei elektrische
Kontakte (Pins)
3 und einen umlaufenden Befestigungsflansch
4. Der ring- oder hülsenförmige Befestigungsflansch
4 ist ein Tiefziehteil, dessen kunststoffumspritztes Ende
4a nach innen umgebogen ist und dessen nach außen vorstehendes Flanschende
4b einen Innenraum
5 definiert. Die elektrischen Kontakte 3 treten an der dem Innenraum 5 abgewandten
Gehäuseseite
2a in das Steckergehäuse 2 ein und an der dem Innenraum 5 zugewandten Gehäuseseite
2b aus dem Steckergehäuse 2 in den Innenraum 5 aus.
[0010] Der Stecker 1 ist im Spritzgussverfahren aus Kunststoff und mit den Kontakten 3 und
dem Befestigungsflansch 4 als Metalleinlegeteilen hergestellt und anschließend abgekühlt.
Allerdings ist die Verbindung zwischen dem Steckergehäuse 2 und den Metalleinlegeteilen
3, 4 auf Grund der sehr unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kunststoff
und Metall nicht dicht, so dass z.B. Wasser von außen entlang eines Spaltes zwischen
dem Steckergehäuse 2 und den elektrischen Kontakten 3 bzw. dem Befestigungsflansch
4 in den Innenraum 5 gelangen kann.
[0011] Um dennoch die Dichtheit des Steckers 1 zu erreichen, sind in Fig. 1 das Steckergehäuse
2 und der kunststoffumspritzte Befestigungsflansch 4 durch eine ausgehärtete Dichtungs-
oder Klebemasse
6 gegeneinander abgedichtet, welche innenraumseitig auf der dem Innenraum 5 zugewandten
Gehäuseseite 2b rings um den Befestigungsflansch 4, d.h. an der freiliegenden innenseitigen
Kunststoff/Metall-Grenzfläche, aufgebracht ist. Obwohl nicht gezeigt, kann selbstverständlich
die Dichtungs- oder Klebemasse 6 auch außerhalb des Innenraums 5 an der freiliegenden
außenseitigen Kunststoff/Metall-Grenzfläche rings um den Befestigungsflansch 4 aufgebracht
sein.
[0012] Anders als in Fig. 1 sind bei dem in
Fig. 2 gezeigten Stecker 1 das Steckergehäuse 2 und die kunststoffumspritzten elektrischen
Kontakten 3 durch die ausgehärtete Dichtungs- oder Klebemasse 6 gegeneinander abgedichtet,
welche auf der dem Innenraum 5 abgewandten Gehäuseseite 2a jeweils rings um die Kontakte
3 aufgebracht ist. Obwohl nicht gezeigt, sind selbstverständlich auch eine innenraumseitige
Abdichtung der Kontakte 3 sowie eine zweifache Abdichtung der Kontakte 3, d.h. an
beiden Gehäuseseiten 2a, 2b, möglich.
[0013] Die ausgehärtete Dichtungs- oder Klebemasse 6 ist flüssigkeitsdicht und durch Vergelen
oder Verkleben hergestellt, indem eine form- und aushärtbare Dichtungs-oder Klebemasse
auf die jeweilige Gehäuseseite 2a bzw. 2b rings um die Kontakte 3 bzw. rings um den
Befestigungsflansch 4 aufgetragen und ausgehärtet wird. Durch geeignete Maßnahmen
bei der Präparation, Verarbeitung und Aushärtung wird Blasenfreiheit der ausgehärteten
Dichtungs- oder Klebemasse 6 erreicht. Statt wie gezeigt die Gehäuseseite 2a, 2b nur
punktuell im Bereich der Metalleinlegeteile 3, 4 mit der Dichtungs- oder Klebemasse
6 abzudecken, kann die Gehäuseseite 2a, 2b selbstverständlich auch groß- oder vollflächig
mit der Dichtungs- oder Klebemasse 6 mit bevorzugt gleichmäßiger Schichtdicke abgedeckt
sein.
[0014] Fig. 3 zeigt einen Raildrucksensor
10 mit einem wie oben ausgebildeten Stecker 1. Der Raildrucksensor 10 verschließt mit
einem Gewindestutzen
11 eine Öffnung im Kraftstoffdruckspeicher (Common Rail), wobei eine Sechskantmutter
12 zum Einschrauben dient. Der Stecker 1 ist mit seinem Befestigungsflansch 4 dicht
an der Sechskantmutter 12 befestigt, z.B. angeschweißt. Im Innenraum 5 ist ein Druckaufnehmer
(nicht gezeigt) angebracht, der über eine Messleitung
13 des Gewindestutzens 11 an den Kraftstoffdruckspeicher angeschlossen ist. Der Stecker
1 dient somit als flüssigkeitsdichte Durchführung der elektrischen Leitungen des Druckaufnehmers
aus dem gegen Umwelteinflüsse geschützten Innenraum 5 des Raildrucksensors 10. Bei
dem in Fig. 3 gezeigten Stecker 1 sind sowohl die elektrischen Kontakte 3, wie in
Fig. 2 gezeigt, als auch der Befestigungsflansch 4, wie in Fig. 1 gezeigt, durch die
Dichtungs- oder Klebemasse 6 abgedichtet.
1. Elektrischer Stecker (1) mit einem Steckergehäuse (2) aus Kunststoff und mit mindestens
einem darin vorgesehenen kunststoffumspritzten Metalleinlegeteil (3, 4), das an mindestens
einer Gehäuseseite (2a, 2b) freiliegt, wobei das Steckergehäuse (2) und das Metalleinlegeteil
(3, 4) durch eine ausgehärtete Dichtungs- oder Klebemasse (6) gegeneinander abgedichtet
sind, welche an der mindestens einen Gehäuseseite (2a, 2b) rings um das freiliegende
Metalleinlegeteil (3, 4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungs- oder Klebemasse (6) ein aushärtbares Gel, insbesondere ein Perfluorpolyether-Gel
oder ein Silikon-Gel, ist.
2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metalleinlegeteil (3) an zwei Gehäuseseiten (2a, 2b) freiliegt.
3. Stecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metalleinlegeteil ein elektrischer Kontakt (3) oder ein Befestigungsflansch (4)
des Steckers (1) ist.
4. Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgehärtete Dichtungs- oder Klebemasse (6) flüssigkeitsdicht und vorzugsweise
auch gasdicht ist.
5. Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Gehäuseseite (2a, 2b) vollflächig mit der Dichtungs- oder Klebemasse
(6) abgedeckt ist.
6. Raildrucksensor (10) mit einem Stecker (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
7. Verfahren zum Abdichten eines elektrischen Steckers (1) mit einem Steckergehäuse (2)
aus Kunststoff und mit mindestens einem darin vorgesehenen kunststoffumspritzten Metalleinlegeteil
(3), das an mindestens einer Gehäuseseite (2a, 2b) freiliegt, wobei eine aushärtbare
Dichtungs- oder Klebemasse (6) an der mindestens einen Gehäuseseite (2a, 2b) rings
um das freiliegende Metalleinlegeteil (3) angebracht und ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungs-oder Klebemasse (6) ein aushärtbares Gel, insbesondere ein Perfludrpolyether-Gel
oder ein Silikon-Gel, ist.
1. Electrical plug (1) comprising a plastic plug housing (2) and comprising at least
one plastic-encapsulated metal insert part (3, 4) which is provided in said housing
and is exposed on at least one housing side (2a, 2b), wherein the plug housing (2)
and the metal insert part (3, 4) are sealed off from one another by a cured sealing
or adhesive compound (6) provided on the at least one housing side (2a, 2b) annularly
around the exposed metal insert part (3, 4), characterized in that the sealing or adhesive compound (6) is a curable gel, in particular a perfluoropolyether
gel or a silicone gel.
2. Plug according to Claim 1, characterized in that the metal insert part (3) is exposed on two sides (2a, 2b) of the housing.
3. Plug according to Claim 1 or 2, characterized in that the metal insert part is an electrical contact (3) or a securing flange (4) of the
plug (1).
4. Plug according to one of the preceding claims, characterized in that the cured sealing or adhesive compound (6) is fluid-tight and preferably also gas-tight.
5. Plug according to one of the preceding claims, characterized in that the whole surface area of the at least one housing side (2a, 2b) is covered with
the sealing or adhesive compound (6).
6. Rail-pressure sensor (10) comprising a plug (1) according to one of the preceding
claims.
7. Process for sealing off an electrical plug (1) comprising a plastic plug housing (2)
and comprising at least one plastic-encapsulated metal insert part (3) which is provided
in said housing and is exposed on at least one housing side (2a, 2b), wherein a curable
sealing or adhesive compound (6) is applied to the at least one housing side (2a,
2b) annularly around the exposed metal insert part (3) and is cured, characterized in that the sealing or adhesive compound (6) is a curable gel, in particular a perfluoropolyether
gel or a silicone gel.
1. Fiche électrique (1) comprenant un boîtier de fiche (2) en matière plastique et comprenant
au moins un insert métallique (3, 4) surmoulé par la matière plastique prévu dans
celui-ci, lequel est dégagé sur au moins un côté du boîtier (2a, 2b), le boîtier de
connecteur (2) et l'insert métallique (3, 4) étant rendus étanches l'un par rapport
à l'autre par une masse d'étanchéité ou de collage (6) durcie, laquelle est prévue
sur l'au moins un côté de boîtier (2a, 2b) autour de l'insert métallique (3, 4) dégagé,
caractérisée en ce que la masse d'étanchéité ou de collage (6) est un gel durcissable, notamment un gel
de perfluorpolyéther ou un gel de silicone.
2. Fiche selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'insert métallique (3) est dégagé sur deux côtés du boîtier (2a, 2b).
3. Fiche selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'insert métallique est un contact électrique (3) ou une bride de fixation (4) de
la fiche (1).
4. Fiche selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la masse d'étanchéité ou de collage (6) est étanche et de préférence aussi hermétique.
5. Fiche selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'au moins un côté du boîtier (2a, 2b) est recouvert sur toute sa surface par la
masse d'étanchéité ou de collage (6).
6. Capteur de pression de rail (10) comprenant une fiche (1) selon l'une des revendications
précédentes.
7. Procédé pour rendre étanche une fiche électrique (1) comprenant un boîtier de fiche
(2) en matière plastique et comprenant au moins un insert métallique (3) surmoulé
par la matière plastique prévu dans celui-ci, lequel est dégagé sur au moins un côté
du boîtier (2a, 2b), une masse d'étanchéité ou de collage (6) durcissable étant appliquée
et durcie sur un côté du boîtier (2a, 2b) autour de l'insert métallique (3) dégagé,
caractérisé en ce que la masse d'étanchéité ou de collage (6) est un gel durcissable, notamment un gel
de perfluorpolyéther ou un gel de silicone.
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