DE10344258A1

DE10344258A1 - Steckverbinder mit einer elektromagnetischen Abschirmanordnung

Info

Publication number: DE10344258A1
Application number: DE10344258A
Authority: DE
Inventors: Hidehiko Kuboshima; Hirotaka Fukushima; Sakai Yagi
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2003-09-23
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2023-09-24
Also published as: DE10344258B4; JP3966407B2; US6815610B2; JP2004119047A; US20040057187A1

Abstract

Ein Steckverbinder mit einer elektromagnetischen Abschirmanordnung umfasst einen ummantelten Draht, der einen Leiterdraht und eine isolierende Ummantelung aufweist, die den Leiterdraht abdeckt, ein Kontaktelement, das den Leiterdraht, von dem die isolierende Ummantelung entfernt ist, eingeklemmt, wobei das Kontaktelement, das durch ein leitendes Befestigungselement hindurchtritt, mit der Erdung verbunden ist, ein Formteil, das so geformt ist, dass es den freigelegten Leiterdraht und das Kontaktelement abdeckt und eine erste Ausnehmung und eine zweite Ausnehmung aufweist, ein leitendes Geflecht, das rohrförmig ausgebildet ist und den ummantelten Draht und das Formteil zur Absorption einer elektromagnetischen Welle, die von dem Leiterdraht erzeugt wird, abdeckt, einen ersten Dichtabschnitt, der in der ersten Ausnehmung derart vorgesehen ist, dass er an dem Formteil und der isolierenden Ummantelung zur Sicherstellung einer Wasserdichtigkeit haftet, einen zweiten Dichtabschnitt, der in der zweiten Ausnehmung derart vorgesehen ist, dass er an dem Formteil und dem Kontaktelement zur Sicherstellung einer Öl- und Wasserdichtigkeit haftet, und ein leitendes Gehäuse, das das Formteil abdeckt, so dass das leitende Geflecht mit dem leitenden Befestigungselement elektrisch verbunden wird. Die erste Ausnehmung ist an einem ersten Endabschnitt des Formteils ausgebildet. Der erste Endabschnitt kontaktiert den ummantelten Draht. Die zweite Ausnehmung ist an einem zweiten Endabschnitt ...

Description

Hintergrund zur Erfindung
Diese Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit einer wasserdichten/öldichten elektromagnetischen Abschirmanordnung, der an einem Abschnitt verwendet wird, an dem elektrische Drähte (Kabel) mit Eingabe- bzw. Ausgabekontaktelementen eines Motors eines elektrischen Fahrzeugs oder eines herkömmlichen elektronischen/elektrischen Geräts verbunden sind.

Heutzutage werden kleine Stromschaltkreise und elektronische Schaltkreise in Fahrzeugen verstärkt verwendet und installierte Kabel weisen eine Auslegung für einen hohen Strom bzw. hohe Spannung auf. Bei diesen Voraussetzungen ist es notwendig, eine effektive und kostengünstige elektromagnetische Abschirmung vorzusehen, die die Schaltkreise für niedrigen Strom vor Beeinflussung durch elektromagnetische Störungen schützt und die Erkennungsgenauigkeit der verschiedenen Sensoren in den elektronischen Schaltkreisen unter Einwirkung von elektromagnetischen Störungen nicht verringert.

Bei einem Steckverbinder, der eine elektromagnetische Abschirmanordnung gemäß dem Stand der Technik aufweist, sind mehrere Steckerstifte 3 durch einen Steckerstifthalter 2, der in einem zylindrischen Metallgehäuse 1, wie in 14 im Schnitt dargestellt ist, vorgesehen ist, gehalten. Ein abgeschirmtes Kabel 4, das in 14 dargestellt ist, umfasst mehrere verdrillte isolierte Drähte 5, die jeweils einen Leiter 5a aufweisen, der von einer Isolierung 5b abgedeckt ist, ein Metallgeflecht 6, das um die verdrillten Drähte 5 gewickelt ist, und eine äußere Ummantelung 7, die dieses Metallgeflecht abdeckt. Die Isolierung wird von einem Endabschnitt eines jeden iso lierten Drahtes 5 des abgeschirmten Kabels 4 entfernt und die freigelegten Leiter 5a des Drahtes 5 jeweils mit einem Steckerstift 3 verbunden.

Die Ummantelung 7 wird von einem Endabschnitt des Kabels entfernt, wodurch das Geflecht 6 freigelegt wird. Ein rohrförmiges Metallnetz 8 wird auf einen mantelförmigen Endabschnitt des Geflechts 6 aufgebracht und ferner ein Wärmeschrumpfschlauch 9 auf Glas Metallnetz 8 aufgeschoben. Der Wärmeschrumpfschlauch 9 wird erwärmt, damit sich das Metallnetz 8 durch dessen Schrumpfkraft zusammenzieht, so dass das Metallnetz 8 gegen eine äußere Umfangsfläche des Metallgehäuses 1 gedrückt und daher mit dieser verbunden wird, wodurch das Geflecht 6 mit dem Metallgehäuse 1 elektrisch verbunden wird und eine elektromagnetische Abschirmung (siehe beispielsweise JP-UM-A-6-23179 (Seite 2, 1)) erzielt wird.

Ein bekannter elektrischer Steckverbinder, der eine elektromagnetische Abschirmanordnung, die sich von der oben beschriebenen elektromagnetischen Abschirmanordnung unterscheidet, ist in 15 dargestellt, obwohl solch ein elektrischer Steckverbinder in keiner technischen Literatur im Detail beschrieben ist. Hierbei umfasst ein abgeschirmter Draht (oder abgeschirmtes Kabel) 20 eine Isolierung 22, die einen Leiter 21 abdeckt, eine äußere Ummantelung 23, die die Isolierung 22 abdeckt. Ein Geflecht 24, das als Abschirmlage dient, ist zwischen der Innenschicht und der Außenschicht, d.h. der Isolierung 22 und der Ummantelung 23, eingebettet und erzeugte elektromagnetische Wellen werden durch das Geflecht 24 absorbiert. Ein Metallanschlusselement 25 ist an einem freien Ende des Drahts mit dem Leiter 21 verbunden und dieses Metallanschlusselement 25 ist mit einem Eingabe- bzw. Ausgabeanschlusselement eines Gerätes verbunden.

Hierbei wird die Ummantelung 23 von dem distalen Endabschnitt des abgeschirmten Drahts 20 entfernt, wodurch das Geflecht 24 und die Isolierung 22 (die innerhalb dieser Ummantelung angeordnet sind) freigelegt werden. Ein Endabschnitt des freigelegten Geflechts 24 wird mit einem Metallring 26 und einem aus Metall hergestellten Montagehalter 29 verbunden. Der Montagehalter 29 wird mit einem Gehäuse des Geräts, das geerdet ist, verbunden. Das Geflecht 24 ist mit dem Gerätegehäuse über den Metallring 26 und den Montagehalter 29 verbunden, so dass eine Abschirmablei tung erzielt wird. Elektromagnetische Wellen, die von dem abgeschirmten Draht 20 erzeugt werden, werden durch einen Abschirmableitungspfad absorbiert. Geschmolzenes Harz wird eingespritzt, um einen Abschirmverbindungsabschnitt des Geflechts 24 abzudecken, so dass ein innerer Abdeckungsformabschnitt 28A und ein äußerer Abdeckungsformabschnitt 28B durch ein Zweifarbenformverfahren gebildet werden. Auf diese Art wird der elektrische Steckverbinder, der die elektromagnetische Abschirmanordnung aufweist, gebildet.

Die elektromagnetischen Abschirmanordnungen der elektrischen Steckverbinder, die in der Patentliteratur 1 bzw. in 15 dargestellt sind, weisen die folgenden Probleme auf.

Bei der Anordnung von 14 gemäß dem Stand der Technik, die in der Patentliteratur beschrieben ist, wird zunächst das Metallnetz 8 (das ein arbeitsaufwendiges Verbindungselement ist) verwendet, um das Geflecht 6 mit dem Metallgehäuse 1 zur Abschirmung elektrisch zu verbinden und dieses Metallgeflecht 8 wird durch die Verwendung des Wärmeschrumpfschlauches 9 gegen das Metallgehäuse 1 gedrückt. Die Anzahl der teuren Bauteile, die das Metallgeflecht 8 und den Wärmeschrumpfschlauch 9 umfassen, steigt und dies ist daher hinsichtlich der Kosten nachteilig. Die Kraft, um das Metallnetz 8 ausreichend gegen das Metallgehäuse 1 zu drücken, kann nicht nur durch die Wärmeschrumpfkraft des Wärmeschrumpfschlauches 9 erzielt werden. Der Abschirmungswiderstand ist daher instabil, so dass die effektive elektromagnetische Abschirmung nicht erzielt werden kann. Die Zuverlässigkeit der Abschirmverbindung des Geflechts 6 mit dem Metallgehäuse 1 wird daher beeinflusst. Wenn der Wärmeschrumpfschlauch beschädigt oder zerrissen werden sollte, wird ferner das Metallnetz 8 positionsmäßig verlagert und kann daher nicht das Metallgehäuse 1 mit dem Geflecht 6 verbinden, wodurch eine elektrische Unterbrechung hervorgerufen wird, und dies führt zur Möglichkeit der nachteiligen Beeinflussung der beabsichtigten elektromagnetischen Abschirmung.

Bei der Anordnung von 15 werden, um das Geflecht 24 des abgeschirmten Drahtes 20 mit dem Gerätegehäuse oder dergleichen zu verbinden, der Metallring 26 und der Montagehalter 29 als Relaiselemente für die Abschirmungsverbindung ver wendet. Nachdem das Geflecht 24 mit dem Montagehalter 29 verbunden ist, werden ferner ein innerer und ein äußerer Abdeckungsformabschnitt 28A und 28B gebildet. Die Anzahl an Bauteilen ist daher groß und das Herstellungsverfahren bis zum Formschritt ist ferner kompliziert und natürlich erhöhen sich die Herstellungskosten. Die Abdeckungsformabschnitte 28A und 28B haften ferner an der Ummantelung 23 und der Isolierung 22 des abgeschirmten Drahts 20, die aus unterschiedlichen Harzwerkstoffen spritzgegossen sind, und ferner haften sie an dem Metallring 26 und dem Montagehalter 29. Hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften ist es schwer verständlich, dass, wenn eine Schicht, die an unterschiedlichen Harzwerkstoffen oder unterschiedlichen Metallwerkstoffen haftet, durch Verwenden des gleichen Harzwerkstoffs spritzgegossen wird, eine ausreichende Haftkraft an einer Grenzfläche erzielt wird und es tritt daher ein strukturelles Problem auf.

Ein weiteres Problem, das der Anordnung von 14 (in der Patentliteratur offenbart) und der Anordnung von 15 gemeinsam ist, dass der Leiter und das Metallanschlusselement freiliegen und eine Wasserdichtigkeit zum Verhindern eines Eindringens von Regenwasser von außen und eine Öldichtigkeit zum Verhindern eines Entweichens von Öl (beispielsweise Schmieröl, das in dem Gerät verwendet wird) nach außen sind nicht berücksichtig. Insbesondere bei der letzteren Anordnung, die in 15 dargestellt ist, besteht eine Gefahr, dass Öl, beispielsweise Schmieröl, das in dem Gerät verwendet wird, über den Leiter 21 am freien Endabschnitt des abgeschirmten Drahts 20 und das Metallanschlusselement 25 nach außen entweicht und weitere Geräte nachteilig beeinflusst. Bei dem spritzgegossenen elektrischen Steckverbinder unterscheidet sich die Beständigkeit für eine Veränderung der Eigenschaften durch Ablagerung von Regenwasser von der Beständigkeit für eine Veränderung der Eigenschaften durch Ablagerung von Öl. Der herkömmliche Harzwerkstoff, aus dem die Abdeckungsformabschnitte 28A und 28B ausgebildet sind, kann solche gewünschten Eigenschaften für Wasser und Öl nicht erfüllen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe dieser Erfindung, einen Steckverbinder, der eine elektromagnetische Abschirmanordnung mit einer Öldichtigkeit und einer Wasserdichtigkeit aufweist, vorzusehen, der eine ausreichende Abschirmung, insbesondere gegen elekt romagnetische Wellen von einem installierten Kabel für einen hohen Strom bzw. eine hohe Spannung kostengünstig erzielen läßt und auch eine geforderte Öldichtigkeit und Wasserdichtigkeit gegen Regenwasser und Öle aufweist.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Steckverbinder mit einer elektromagnetischen Abschirmanordnung vorgesehen, umfassend einen ummantelten Draht, der einen Leiterdraht und eine isolierende Ummantelung, die den Leiterdraht abdeckt, aufweist,
ein Kontaktelement, das den Leiterdraht, von dem die isolierende Ummantelung entfernt ist, einklemmt, und wobei das Kontaktelement, das durch ein leitendes Befestigungselement hindurchtritt, mit der Erdung verbunden ist, ein Formteil, das derart geformt ist, dass es den ummantelten Draht, die freigelegten leitenden Drähte und das Kontaktelement abdeckt, und eine erste Ausnehmung und eine zweite Ausnehmung aufweist,
wobei die erste Ausnehmung an einem ersten Endabschnitt des Formteils ausgebildet ist, wobei der erste Endabschnitt mit dem ummantelten Draht in Kontakt steht, wobei die zweite Ausnehmung an einem zweiten Endabschnitt des Formteils ausgebildet ist, wobei der zweite Endabschnitt mit dem Kontaktelement in Kontakt steht, ein leitendes Geflecht, das rohrförmig ausgebildet ist und den ummantelten Draht und das Formteil abdeckt, um eine elektromagnetische Welle, die von dem Leiterdraht erzeugt wird, zu absorbieren,
einen ersten Dichtabschnitt, der in der ersten Ausnehmung derart vorgesehen ist, dass das Formteil an der isolierenden Ummantelung zur Sicherstellung einer Wasserabdichtung haftet,
einen zweiten Lichtabschnitt, der in der zweiten Ausnehmung derart vorgesehen ist, dass das Formteil an dem Kontaktelement zur Sicherstellung einer Ölabdichtung und einer Wasserabdichtung haftet, und
ein leitendes Gehäuse, das das Formteil abdeckt, so dass das leitende Geflecht mit dem leitenden Befestigungselement elektrisch leitend verbunden ist.

Vorzugsweise sind ein Endabschnitt des leitenden Geflechts und das leitende Gehäuse an dem Befestigungselement durch eine Schraube montiert.

Vorzugsweise ist der erste Dichtabschnitt durch Einfüllen eines geschmolzenen Harzwerkstoffs in die erste Ausnehmung gebildet.

Vorzugsweise wird der zweite Dichtabschnitt durch Einfüllen eines geschmolzenen Harzwerkstoffs in die zweite Ausnehmung gebildet.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau werden das Geflecht, das den Draht abdeckt, und das leitende Gehäuse (beispielsweise ein Metallgehäuse) durch die Befestigungsschrauben miteinander verbunden und werden mit dem leitenden Befestigungselement (beispielsweise eine Motorgehäuseaußenplatte) verbunden, so dass das Geflecht mit der Erdung verbunden ist. Elektromagnetische Wellen, die von dem Draht erzeugt werden, können daher durch die kostengünstige Verbindungsanordnung positiv absorbiert werden, so dass die geforderte elektromagnetische Abschirmung erzielt wird. Bei dem Abdeckungsformabschnitt, der den Leiter an dem Drahtendabschnitt und das Anschlusselement, das mit diesem Leiter verbunden ist, abdeckt und schützt, ist der erste Dichtabschnitt in der ersten Ausnehmung, die an der Seite des Formkörpers ausgebildet ist, die die Isolierung an dem Drahtendabschnitt kontaktiert, vorgesehen. Regenwasser oder dergleichen, das entlang des freigelegten Leiters an dem Drahtendabschnitt eindringt, wird daher aufgefangen, so dass die gewünschte Wasserdichtigkeit sichergestellt wird. Der zweite Dichtabschnitt ist ferner in der zweiten Ausnehmung vorgesehen, die an der Seite des Formkörpers ausgebildet ist, die nahe dem Verbindungsabschnitt des Anschlusselements angeordnet ist. Es wird daher verhindert, dass Öl, beispielsweise Schmieröl, das in dem Gerät (z.B. der Motorgehäuseaußenplatte) verwendet wird, und Wassertropfen entlang des Metallanschlusselements nach außen entweichen können, so dass die geforderte Öldichtigkeit und Wasserdichtigkeit sichergestellt werden.

Der erste Dichtabschnitt wählbarer Form kann in der ersten Ausnehmung entsprechend einem äußeren Durchmesser des Drahts oder weiteren im Nachhinein vorgesehen werden. Der öldichte und erste Dichtabschnitt wählbarer Form kann in der zweiten Ausnehmung entsprechend einer Form des Metallanschlusselements im Nachhinein bereitgestellt werden.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau werden die erste und die zweite Montageausnehmung für das Dichtelement in dem Formkörper im voraus ausgebildet. Entsprechend dem äußeren Durchmesser des Drahts und der Form und der Art des Metallanschlusselements werden daher jeweils die geeigneten Harzwerkstoffe in die erste und zweite Ausnehmung während eines späteren Stadiums eingefüllt, so dass der erste Dichtabschnitt und der zweite Dichtabschnitt im Nachhinein geformt werden können. Dieser Aufbau kann daher der Verwendung des kostengünstigen Drahts und Metallanschlusselements oder der Verwendung des teuren Drahts und Metallanschlusselements einfach angepasst werden, so dass die verbesserte allgemeine Anwendbarkeit erzielt wird.

Anstelle des ersten Dichtabschnitts und des zweiten Dichtabschnitts, die durch Einfüllen der Harzwerkstoffe gebildet werden, können beispielsweise rohrförmige dichtungsartige Elemente, die aus elastischem Gummiwerkstoff geformt sind, jeweils in dem ersten Dichtabschnitt und dem zweiten Dichtabschnitt im Nachhinein eingeführt werden.

Erfindungsgemäß ist auch ein Steckverbinder mit einer elektromagnetischen Abschirmanordnung vorgesehen, umfassend
einen ummantelten Draht, der einen Leiterdraht und eine isolierende Ummantelung, die den Leiterdraht abdeckt, aufweist,
ein Kontaktelement, das den Leiterdraht, von dem die isolierende Ummantelung entfernt ist, einklemmt und wobei das Kontaktelement, das durch ein leitendes Befestigungselement hindurchtritt, mit der Erdung verbunden ist,
eine Durchführungsdichtung, die den ummantelten Draht und das Kontaktelement abdeckt und einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt aufweist, wobei der erste Endabschnitt mit der isolierenden Ummantelung in engem Kontakt steht,
ein leitendes Geflecht, das rohrförmig ausgebildet ist und den ummantelten Draht und die Durchführungsdichtung zur Absorption einer elektromagnetischen Welle, die von dem Leiterdraht erzeugt wird, abdeckt,
ein Gehäuse, das mit einer Ausnehmung an einem freien Ende des Kontaktelements ausgebildet ist, wobei das Gehäuse dem Kontaktelement angepasst ist und mit dem zweiten Endabschnit der Durchführungsdichtung in engem Kontakt steht, einen Dichtabschnitt, der in der Ausnehmung derart vorgesehen ist, dass er an dem Gehäuse und dem Kontaktelement zur Sicherstellung einer Ölabdichtung und Wasserabdichtung haftet,
ein leitendes Gehäuse, das das Formteil und die Durchführungsdichtung abdeckt, und
einen Abschirmanschlag, der an dem leitenden Gehäuse sicher befestigt ist und das Gehäuse in dem leitenden Gehäuse hält.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau kann die ausreichende Abschirmung insbesondere für elektromagnetische Wellen, die von dem installierten Draht erzeugt werden, der einen hohen Strom und eine hohe Spannung leitet, kostengünstig erzielt werden. Ferner kann die geforderte Öldichtigkeit und Wasserdichtigkeit gegen Regenwasser und Öl sichergestellt werden.

Erfindungsgemäß ist ferner ein Steckverbinder mit einer elektromagnetischen Abschirmanordnung vorgesehen, umfassend
einen ummantelten Draht, der einen Leiterdraht und eine isolierende Ummantelung aufweist, die den Leiterdraht abdeckt,
ein Kontaktelement, das den Leiterdraht, von dem die isolierende Ummantelung entfernt ist, einklemmt, wobei das Kontaktelement, das durch ein leitendes Befestigungselement hindurchtritt, mit der Erdung verbunden ist,
eine Durchführungsdichtung, die den ummantelten Draht und das Kontaktelement abdeckt und einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt aufweist, wobei der erste Endabschnitt mit der isolierenden Ummantelung in engem Kontakt steht,
ein leitendes Geflecht, das rohrförmig ausgebildet ist und den ummantelten Draht und die Durchführungsdichtung zur Absorption einer elektromagnetischen Welle, die von dem Leiterdraht erzeugt wird, abdeckt,
ein Gehäuse, das zu dem Kontaktelement passt,
einen Wärmeschrumpfschlauch, der das Gehäuse und das Kontaktelement abdichtet und eng anliegend mit dem zweiten Endabschnitt der Durchführungsdichtung verbunden ist,
ein leitendes Gehäuse, das das Gehäuse und die Durchführungsdichtung abdeckt, und
einen Abschirmanschlag, der mit dem leitenden Gehäuse sicher verbunden ist und das Gehäuse in dem leitenden Gehäuse hält.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau kann die ausreichende Abschirmung insbesondere für elektromagnetische Wellen, die von dem installierten Draht erzeugt werden, der einen hohen Strom und eine hohe Spannung weiterleitet, kostengünstig erzielt werden. Die geforderte Öldichtigkeit und Wasserdichtigkeit gegen Regenwasser und Öl können ferner sichergestellt werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die oben beschriebenen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen offensichtlicher, wobei
1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine erste Ausführungsform eines elektrischen Steckverbinders gemäß der Erfindung, der eine öldichte und wasserdichte elektromagnetische Abschirmanordnung verwendet, im montierten Zustand darstellt,
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der ersten Ausführungsform ist,
3 eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform im zusammengebauten Zustand ist, die einen Zustand darstellt, bei dem diese Anordnung mit einer Motorgehäuseaußenplatte, die als Befestigungselement dient, verbunden ist,
4 ein Schnitt der ersten Ausführungsform im zusammengebauten Zustand ist, der den Zustand darstellt, bei dem diese Anordnung mit der Motorgehäuseaußenplatte, das als Befestigungselement dient, verbunden ist,
5 eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform im zusammengebauten Zustand ist, wobei ein Geflecht nicht angebracht ist,
6 eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform im zusammengebauten Zustand ist, die einen Zustand darstellt, bevor jeweils öldichte/wasserdichte Dichtabschnitte, die wichtige Abschnitte gemäß der Erfindung darstellen, in den Dichtharzfüllausnehmungen nachträglich bereitgestellt werden,
7 eine perspektivische Ansicht ist, die eine zweite Ausführungsform eines gesamten elektrischen Steckverbinders gemäß der Erfindung darstellt, der eine öldichte/wasserdichte elektromagnetische Abschirmanordnung vorsieht,
8 eine perspektivische Ansicht des elektrischen Steckverbinders von 7 im zusammengebauten Zustand ist,
9 eine perspektivische Ansicht des elektrischen Steckverbinders von 7 im zusammengebauten Zustand ist,
10 eine perspektivische Ansicht des elektrischen Steckverbinders von 7 im zusammengebauten Zustand ist,
11 eine perspektivische Ansicht ist, die die Unterseite des zusammengebauten elektrischen Steckverbinders von 7 darstellt,
12 ein Schnitt ist, der einen Zustand darstellt, bei dem der elektrische Steckverbinder von 7 an einem Befestigungselement montiert ist,
13 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer dritten Ausführungsform eines elektrischen Steckverbinders gemäß der Erfindung ist, der eine öldichte und wasserdichte elektrische Abschirmanordnung vorsieht,
14 ein Schnitt einer elektromagnetischen Abschirmanordnung gemäß dem Stand der Technik im zusammengebauten Zustand ist und
15 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Abschirmanordnung gemäß dem Stand der Technik im zusammengebauten Zustand ist.
Spezifische Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Die 1 bis 6 stellen die erste Ausführungsform einer öldichten/wasserdichten, elektromagnetischen Abschirmanordnung gemäß der Erfindung dar.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen elektrischen Steckverbinder darstellt, der die öldichte und wasserdichte elektromagnetische Abschirmanordnung vorsieht. 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des elektrischen Steckverbinders von 1. 3 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem der elektrische Steckverbinder, der die öldichte und wasserdichte elektromagnetische Abschirmanordnung vorsieht, an einem Befestigungselement befestigt ist. 4 ist ein Schnitt des elektrischen Steckverbinders von 3. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die den gesamten elektrischen Steckverbinder von 1 darstellt, wobei ein Geflecht nicht angebracht ist. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die den gesamten elektrischen Steckverbinder von 1 (an dem das Geflecht nicht befestigt ist) von der Unterseite zeigt.
In den 1 bis 4, sind L-förmige Metallkontaktelemente 33 mit freien Endabschnitten dreier Drähte 30 jeweils pressverbunden und die drei Drähte 30 sind von dem Geflecht 60, das durch Weben elektrisch leitender Drahtelemente zu einer Rohrform abgedeckt. Dieses Geflecht 60 absorbiert elektromagnetische Wellen, die von den Drähten 30 erzeugt werden, durch die beispielsweise ein hoher Strom und eine hohe Spannung fließen. Das Geflecht 60 schirmt daher diese Drähte 30 ab, so dass die elektromagnetischen Wellen nicht nach außen strahlen. Das Geflecht 60, das als Abschirmelement dient, wird durch Weben von Metalldrahtelementen gebil det und ein weiter allgemein bekannter Typ wird durch ein Verfahren hergestellt, bei dem ein mit Kupfer plattiertes Drahtelement um einen Draht, der aus einem Harz, beispielsweise Polyester, hergestellt ist, spiralförmig gewickelt wird, um ein maschenförmiges Drahtelement vorzusehen. Diese maschenförmigen Drahtelemente werden zu einem Rohr verwebt. Ein Harz wird so geformt, dass es die freien Endabschnitte der drei Drähte 30, die von dem Geflecht 60 abgedeckt sind, abdeckt, wodurch der elektrische Steckverbinder, der verschiedene Elemente, die nachfolgend beschrieben werden, umfasst, bereitgestellt wird.
Dieser elektrische Steckverbinder umfasst einen Abdeckformabschnitt 40, der aus einem Harzwerkstoff geformt ist, so dass die freien Endabschnitte der Drähte derart abdeckt, dass Verbindungsabschnitte 33b, die an freien Enden der Metallkontaktelemente 33 vorgesehen sind, intakt bleiben (d.h. unabgedeckt bleiben). Erste Dichtungsmontageausnehmungen 42 sind in einer Endfläche eines Formkörpers 41 des Abdeckformabschnitts 40, die Enden der Isolierungen 32 der Drahtendabschnitte zugewandt sind, ausgebildet. Zweite Dichtungsmontageausnehmungen 43 sind in der anderen Endfläche des Formkörpers 41 gebildet, die nahe den Verbindungsabschnitten 33b der Metallkontaktelemente 33, die jeweils von den Drahtendabschnitten vorragen, angeordnet sind.
In einem späteren Stadium wird ein Harzwerkstoff, der sich von dem Harzwerkstoff des Formkörpers 41 unterscheidet, in jede der ersten Ausnehmungen 42 des Formkörpers 41 eingefüllt, um einen wasserdichten Dichtabschnitt 44 zu bilden. Dieser wasserdichte Dichtabschnitt 44 wird so geformt, dass er an der Fläche der Isolierung 32 haftet. Ein heißschmelzender Harzwerkstoff oder ein Epoxidharzwerkstoff werden als Harzwerkstoff für diesen wasserdichten Dichtabschnitt 44 verwendet. In einem späteren Stadium wird ferner ein Harzwerkstoff, der sich von dem Harzwerkstoff des wasserdichten Dichtabschnitts 44 unterscheidet, in jede der zweiten Ausnehmungen 43 eingefüllt, um einen öldichten und wasserdichten Dichtabschnitt 45 zu bilden. Die Verbindungsabschnitte 33b ragen jeweils von den öldichten und wasserdichten Dichtabschnitten 45 vor. Als Werkstoff für den öldichten und wasserdichten Dichtabschnitt 45 werden ein heiß schmelzender Harzwerkstoff oder ein Epoxidharzwerkstoff verwendet, die geeignet sind, dass sie an den zwei Elementen unterschiedlicher Ei genschaften (d.h. dem Formkörper 41, der aus dem Harzwerkstoff hergestellt ist, und den Metallkontaktelementen 33, die aus einem Metallwerkstoff hergestellt sind,) haften.
Ein mantelförmiger Endabschnitt des Geflechts 60 wird aufgespreizt und deckt den rückwärtigen Abschnitt des Formkörpers 41 mit dem oben beschriebenen Aufbau ab. Überlagerungsabschnitte 63, die jeweils durch Übereinanderanordnen eines Abschnitts des rohrförmigen Geflechtskörpers gebildet sind, sind nahe dem mantelförmigen Endabschnitt 61 ausgebildet. Eine Ösenunterlegscheibe 70 (die in 2 dargestellt ist) wird an einer Bohrung 64 jedes Überlagerungsabschnitts 63 befestigt und der mantelförmige Endabschnitt 61 wird an einer Metallabdeckung 50 (elektrisch leitende Abdeckung, die nachfolgend beschrieben wird) und einer Fixierleiste 57 durch Befestigungsschrauben 56, die jeweils durch einen entsprechenden Halterabschnitt 67a der Fixierleiste 57 und einen entsprechenden Halter 54 der Metallabdeckung 50 hindurchgeführt sind, befestigt.
Der rückwärtige Abschnitt des Formkörpers 41 wird durch den mantelförmigen Endabschnitt 61 des Geflechts 60 abgedeckt und dieser mantelförmige Endabschnitt 61 wird durch die Metallabdeckung 50 abgedeckt. Die Metallabdeckung 50 ist derart geformt und bemessen, dass sie die äußere Fläche des Abdeckformteils 40 vollständig abdeckt und Halter 53 sowie Halter 54 sind jeweils an entgegengesetzten Enden eines Abdeckkörpers 51 ausgebildet. Jeder Halter 54, das Geflecht 60, die entsprechende Ösenunterlegscheibe 70 und die Fixierleiste 57 (später beschrieben) werden durch die Befestigungsschraube 56 miteinander verbunden. Positionierbohrungen 51a sind durch eine vordere Wand des Abdeckkörpers 51 ausgebildet und Positionierrippen 46, die an der vorderen Seite des Formkörpers 41 ausgebildet sind und von dieser vorragen, werden jeweils mit diesen Positionierbohrungen 51a in Eingriff gebracht, wodurch der Formkörper 41 und der Abdeckkörper 51 relativ zueinander vorläufig positioniert werden.
Es ist die streifenförmige Fixierleiste 57 vorgesehen, die das zur Metallabdeckung 50 zugehörige Element ist. Die Fixierleiste 57 wird zusammen mit dem Geflecht 60 und der Ösenunterlegscheibe 70 an der Metallabdeckung 50 durch die Halterabschnitte 57a (die jeweils an den entgegengesetzten Enden der Fixierleiste 57 ausgebildet sind) mittels der Befestigungsschrauben 56 befestigt, so dass der Formkörper 41 zwischen der Metallabdeckung 50 und der Fixierleiste 57 gehalten wird.
Wie oben beschrieben, wird der rückwärtige Abschnitt des Formkörpers 41 mit dem mantelförmigen Endabschnitt 61 des Geflechts 60, das die drei Drähte 30 abdeckt, abgedeckt, wobei der Formkörper 41 und der mantelförmige Endabschnitt 61 zwischen der Metallabdeckung 50 und der Fixierleiste 57 gehalten und diese durch die Befestigungsschrauben 56 miteinander verbunden werden, wodurch der elektrische Steckverbinder geformt wird.
Die 5 und 6 zeigen den elektrischen Steckverbinder, an dem das Geflecht 60 nicht befestigt ist, und sind perspektivische Ansichten, die den elektrischen Steckverbinder im zusammengebauten Zustand aus verschiedenen Richtungen darstellen, bevor die wasserdichten Dichtabschnitte 44 und die öl- und wasserdichten Dichtabschnitte 45 durch Einfüllen des Harzwerkstoffs in die ersten und die zweiten Ausnehmungen 42 und 43 ausgebildet werden.
Nachfolgend wird die Handhabung der elektromagnetischen Abschirmanordnung dieser Ausführungsform, die die öldichte und wasserdichte Eigenschaft aufweist, beschrieben.
Wie in 3 und 4 dargestellt, wird der vordere Abschnitt 47 des Formkörpers 41 des Abdeckformteils 40 des elektrischen Steckverbinders beispielsweise in einer Drahtaustrittsöffnung b1, die in einer Gehäuseaußenplatte B (die aus einem elektrisch leitenden Metallwerkstoff, beispielsweise Aluminium, hergestellt ist) eines Motors ausgebildet ist, der an einem elektrischen Fahrzeug montiert ist, befestigt, wodurch der elektrische Steckverbinder vorläufig positioniert wird. Die Gehäuseaußenplatte B wird mit der Erdung G verbunden. Nachdem diese einstweilige Positionierung ausgeführt ist, werden die Halter 53 der Metallabdeckung 50 mit der Gehäuseaußenplatte B durch (nicht dargestellte) Befestigungsschrauben verbunden und an dieser befestigt.
Elektromagnetische Wellen, die von den Drähten 30 während des Betriebs des Motors erzeugt werden, werden durch die Abschirmleitpfade, die von den Überlagerungsabschnitten 63 (die jeweils an den entgegengesetzten Seiten des mantelförmigen Endabschnitts 61 des Geflechts 60 ausgebildet sind), über die Ösenunterlegscheiben 70 zu der Metallabdeckung 50 und der Fixierleiste 57 und ferner zur Erdung G über die Gehäuseaußenplatte B führen, absorbiert.
Wenn Regenwasser entlang der äußeren Umfangsfläche des Drahts 30, wie durch einen Richtungspfeil in 4 dargestellt, eindringt, wird dieses Regenwasser durch den wasserdichten Dichtabschnitt 44 in dem Abdeckformteil 40 aufgefangen und kann nicht in des Innere der Gehäuseaußenplatte B eindringen, wodurch die geforderte Wasserablichtung sichergestellt wird.
Andererseits wird, wenn Öl (beispielsweise Motorschmieröl) innerhalb der Gehäuseaußenplatte B sich auf dem Verbindungsabschnitt 33b an dem freien Ende des Metallkontaktelements 33 ablagert und sich entlang desselben bewegt, dieses Öl durch den öldichten und wasserdichten Dichtabschnitt 45 aufgefangen und kann nicht aus der Gehäuseaußenplatte B nach außen entweichen und beeinflusst daher nicht weitere Geräte. Die Ölabdichtung ist daher sichergestellt. Ferner werden, wenn sich Wassertropfen, die innerhalb der Gehäuseaußenplatte B entstehen, auf dem Verbindungsabschnitt 33b an dem freien Ende des Metallkontaktelements 33 ablagern und versuchen, zur Außenseite des Gehäuses zu entweichen, diese durch den öldichten und wasserdichten Dichtabschnitt 45, wie für das Öl oben beschrieben, aufgefangen.
Die wasserdichten Dichtabschnitte 44, die an dem einen Endabschnitt des Abdeckformteils 40 vorgesehen sind, werden aus einem Werkstoff hergestellt, der nicht durch Wassereinwirkung nachteilig beeinflusst wird, sogar wenn Regenwasser oder dergleichen Wasser, das ins Innere des elektrischen Steckverbinders entlang der Drähte 30 eindringen will, sich auf den Isolierungen 32 der Drahtendabschnitte ablagert. Andererseits werden die öl- und wasserdichten Dichtabschnitte 45, die an dem anderen Endabschnitt des Abdeckformteils 40 vorgesehen sind, aus einem Werkstoff hergestellt, der nicht durch Öl- oder Wassereinwirkung nachteilig beeinflusst wird, sogar wenn Öl oder Wasser innerhalb der Gehäuseaußenplatte B sich auf diesen öl- und wasserdichten Dichtabschnitten 45 absetzt. Der öl- und wasserdichte Dichtabschnitt 45 wird aus dem Werkstoff geformt, der zu dem Metallkontaktelement 33 und dem Harzformkörper 41 passt, und die Haftung zwischen den Kontaktflächen, wie oben beschrieben, sicherstellen kann.
Die ersten Ausnehmungen 42, in denen die wasserdichten Dichtabschnitte 44 in einem späteren Stadium ausgebildet werden, werden in dem einen Endabschnitt des Formkörpers 41 ausgebildet, während die zweiten Ausnehmungen 43, in denen die öl- und wasserdichten Dichtabschnitte 45 (die aus einem Werkstoff, der sich von dem der wasserdichten Dichtabschnitte 44 unterscheidet, ausgebildet sind) nachträglich geformt werden, in dem anderen Endabschnitt des Formkörpers 41 ausgebildet werden. Der Grund hierfür ist folgender. Bei dieser Ausführungsform umfasst das Metallkontaktelement 33 einen Klemmabschnitt 33a zum Einklemmen durch Anpressen an einen Leiter 31 des Drahts und den Verbindungsabschnitt 33b, der an dem freien Ende des L-förmigen Kontaktelementskörpers ausgebildet ist und eine Schraubenbohrung 33c aufweist, durch die der Verbindungsabschnitt 33b mittels einer Schraube an einem Ausgabekontaktelement des Motors des Geräts verbunden wird. Dieses Metallkontaktelement 33 ist aus einem flachen Metallwerkstoff hergestellt. Im Gegensatz zu soll kostengünstigen ebenen Metallkontaktelementen gibt es auch teure Metallkontaktelemente, die in eine Rohrform gepresst werden und „Leistungskontaktelemente" genannt werden. Entsprechend der Auswahl solcher Metallkontaktelemente unterschiedlicher Form und Art können die wasserdichten Dichtabschnitte 44 und die öldichten und wasserdichten Dichtabschnitte 45 durch Einfüllen der geeigneten Harzwerkstoffe in die ersten und zweiten Ausnehmungen 42 und 43 nachträglich ausgebildet werden und so der allgemeine Einsatz des Steckverbinders verbessert werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform werden die wasserdichten Dichtabschnitte 44 und die öl- und wasserdichten Dichtabschnitte 45 nachträglich durch Einfüllen der Harzwerkstoffe in die ersten und zweiten Ausnehmungen 42 und 43 geformt. Anstatt der Verwendung solch eines Harzeinfüllverfahrens können jeweils rohrförmige Dichtungen, die aus elastischem Gummi geformt sind, in den wasserdichten Dichtabschnitten 44 und den öl- und wasserdichten Dichtabschnitten 45 be festigt werden.
Bei dieser Ausführungsform wird das Geflecht 60 an den Überlagerungsabschnitten 63 mit der Metallabdeckung 50 und der Fixierleiste 57 durch die elektrisch leitenden Ösenunterlegsscheiben 70 mittels der Befestigungsschrauben 56 befestigt. Diese Ösenunterlegscheibe 70 ist in 2 in einem vergrößerten Maßstab dargestellt. Die Ösenunterlegscheibe 70 weist die gleiche elektromagnetische Abschirmkontaktelementfunktion wie die Metallabdeckung 50 und die Fixierleiste 57, die an der Gehäuseaußenplatte B des Motors zum Abschirmen elektrisch verbunden ist, auf. Diese Ösenunterlegscheibe ist durch Ausstanzen eines scheibenförmigen Elements aus einer Metallplatte oder durch dergleichen Verfahren hergestellt. Dieses scheibenförmige Element weist eine Schraubenbohrung 71 zum Hindurchführen der Befestigungsschraube 56 auf. Zwei ein Paar bildende, gegenüberliegende Geflechtbefestigungsklauen 72 erstrecken sich rechtwinklig von einer inneren Kante der Schraubenbohrung 71 Die Geflechtbefestigungsklauen 72 werden nach außen gebogen, wodurch die Ösenunterlegscheibe an dem Überlagerungsabschnitt 63 des Geflechts 60 befestigt wird.
Die 7 bis 12 zeigen eine zweite Ausführungsform einer öldichten bzw. wasserdichten elektromagnetischen Abschirmanordnung gemäß der Erfindung.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die den gesamten elektrischen Steckverbinder, der die öldichte und wasserdichte elektromagnetische Abschirmanordnung verwendet, zeigt. Die 8 bis 10 sind perspektivische Ansichten des elektrischen Steckverbinders von 7 im zusammengebauten Zustand. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die den gesamten zusammengebauten elektrischen Steckverbinder von 7 von der Unterseite aus zeigt. 12 ist ein Schnitt, der einen Zustand darstellt, bei dem der elektrische Steckverbinder von 7 an einem Befestigungselement befestigt ist.
Gemäß 7 bis 10 umfasst der elektrische Steckverbinder 100 ein Gehäuse 101, in dem ein elektrischer Steckverbinderkörper 120 aufgenommen ist. Das Gehäuse 101 ist aus einem Metallwerkstoff (oder einem elektrisch leitenden Harzwerk stoff) hergestellt und ist kastenförmig ausgebildet mit einem offenen Ende. Ein Stufenabschnitt 101 ist nahe dem offenen Ende ausgebildet, um die Tiefe des Gehäuses zu verringern. Ein Basisabschnitt eines offenen Endabschnitts 103 des Gehäuses, an dem der Stufenabschnitt 102 ausgebildet ist, ist sich verjüngend ausgebildet. Ein Endabschnitt eines Geflechts 121, das drei Drähte 122, 123 und 124 abdeckt, wird durch den offenen Endabschnitt 103 des Gehäuses ergriffen. Ein U-förmiger Flansch 104 ist an einer unteren Kante einer Seitenwand des anderen Endabschnitts des Gehäuses, der von dem offenen Endabschnitt 103 des Gehäuses entfernt angeordnet ist, ausgebildet. Schraubenbohrungen 105 und 106, durch die jeweils eine Schraube hindurchgeführt wird, sind durch entgegengesetzte Endabschnitte des Flansches 104 hindurch ausgebildet. Befestigungsflansche 107 und 108 für den Abschirmanschlag sind jeweils an unteren Kanten der gegenüberliegenden Seitenwände des freien Endabschnitts des offenen Endabschnitts 103 des Gehäuses ausgebildet. Schraubenbohrungen 109 und 110, durch die jeweils eine Schraube hindurchgeführt wird, sind jeweils durch die Befestigungsflansche 107 und 108 des Abschirmanschlags hindurch ausgebildet. Rechteckige Schlitze 112, 113 und 114 verlaufen durch eine Endwand 111 des Gehäuses 101 von dem offenen Endabschnitt 103 des Gehäuses entfernt ausgebildet und mit geeigneten Abständen beabstandet angeordnet. Flanschartige Vorsprünge 131C, 132C und 133C, die jeweils an aus Harz geformten Gehäusen 131, 132 und 133 (später beschrieben) ausgebildet sind, werden jeweils mit den Schlitzen 112, 113 und 114 in Eingriff gebracht. Durch den Eingriff der flanschartigen Vorsprünge 131C, 132C und 133C der aus Harz geformten Gehäuse 131, 132 und 133 mit den Schlitzen 112, 113 und 114 werden die aus Harz geformten Gehäuse 131, 132 und 133 an dem Gehäuse 101 gegen Lösen formschlüssig befestigt.
Der elektrische Steckverbinderkörper 120 weist den folgenden Aufbau auf. Isolierungen 122A, 123A und 124A sind jeweils von den Endabschnitten der drei Drähte 122, 123 und 124, die von dem Geflecht 121 umschlossen sind, entfernt, so dass Leiter 122B, 123B und 124B freigelegt sind. L-förmige Metallkontaktelemente 125, 126 und 127 werden mir den freigelegten Leitern 122B, 123B und 124B jeweils pressverbunden. Die Drähte 122, 123 und 124 sind von dem Geflecht 121, das durch Weben elektrisch leitender Drahtelemente gebildet ist, umschlossen und das Geflecht 121 absorbiert elektromagnetische Wellen, die von den Drähten 122, 123 und 124 erzeugt werden, die beispielsweise einen hohen Strom und eine hohe Spannung leiten. Das Geflecht 121 schirmt daher diese Drähte ab, so dass die elektromagnetischen Wellen nicht nach außen abgestrahlt werden. Das Geflecht 121, das als Abschirmelement dient, wird durch Weben aus Metalldrahtelementen gebildet und eine weitere sehr bekannte Art wird durch ein Verfahren gebildet, bei dem ein mit Kupfer plattiertes Drahtelement um einen Draht, der aus einem Harzwerkstoff, beispielsweise aus Polyester, hergestellt ist, spiralförmig gewickelt wird, um ein netzförmiges Drahtelement bereitzustellen. Diese netzförmigen Drahtelemente werden zu einer Rohrform verwebt. Durchführungsdichtungen 128, 129 und 130 werden jeweils an den Drähten 122, 123 und 124 befestigt.
Die aus Harz geformten Gehäuse 131, 132, 133 werden jeweils an den L-förmigen Metallkontaktelementen 125, 126 und 127 befestigt. Das aus Harz geformte Gehäuse 131 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 131A. Das Festsetzelement 131C in der Form einer Platte mit einer vorbestimmten Dicke ist einem Ende des zylindrischen Abschnitts 131A angeformt und eine Bohrung 131B, deren Durchmesser im allgemeinem dem des zylindrischen Abschnitts 131A entspricht, ist in dem Festsetzelement 131C ausgebildet. Ein freier Endabschnitt 128B der Durchführungsdichtung 128 (später beschrieben) ist in die Bohrung 131B des Festsetzelements 131C eng anliegend befestigt. Ein Füllabschnitt 131D ist an dem anderen Ende des zylindrischen Abschnitts 131A des aus Harz geformten Gehäuses 131 ausgebildet und ein Füllwerkstoff (später beschrieben) wird in diesen Füllabschnitt 131D eingefüllt.
Ein Eingriffsvorsprung 131E ist an einer Seite des rechteckigen Festsetzelements 131C ausgebildet und ragt von dieser nach außen vor. Ein rechteckiger Vorsprung 131F ist in der Bohrung 131B des Festsetzelements 131 vorgesehen. Ein Schlitz 131G verläuft durch den rechteckigen Vorsprung 131F und den zylindrischen Abschnitt 131A. Durch Einführen des L-förmigen Metallkontaktelements 125 in diesen Schlitz 131G wird das Gehäuse 31 an dem Metallkontaktelement 125 montiert. 9 zeigt den Zustand, bei dem das Gehäuse 131 an dem Metallkontaktelement 125 befestigt ist.
Die aus Harz geformten Gehäuse 132 und 133, an denen die L-förmigen Metallkontaktelemente 126 und 127 befestigt sind, weisen den gleichen Aufbau wie das aus Harz geformte Gehäuse 131 auf und deren Beschreibung wird daher ausgelassen.
Für die Montage dieses elektrischen Steckverbinders werden zunächst die freien Endabschnitte 125A, 126A und 127A der L-förmigen Metallkontaktelemente 125, 126 und 127 in die Schlitze 131G, 132G und 133G der aus Harz geformten Gehäuse 131, 132 und 133 jeweils eingeführt und jedes der aus Harz geformten Gehäuse 131, 132 und 133 wird in eine Position nahe einem L-förmigen Eckabschnitt des Metallkontaktelements 125, 126, 127 geschoben. Der Füllwerkstoff 134, 135, 136 wird danach in den Füllabschnitt 131D, 132D, 133D des zylindrischen Abschnitts 131A, 132A, 133A des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 gefüllt. Der Füllwerkstoff 134, 135, 136 ist ein solcher, der an einem Stahlwerkstoff und einem Harzwerkstoff ausreichend haftet und eine Ölbeständigkeit und Wärmebeständigkeit aufweist. Beispiele solcher Füllwerkstoffe umfassen ein Urethanharz, ein Akrylharz, ein Epoxidharz und einen heiß schmelzenden Harzwerkstoff.
Nachdem der Füllwerkstoff 134, 135, 136 in den Füllabschnitt 131D, 132D, 133D des zylindrischen Abschnitts 131A, 132A, 133A des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 eingefüllt ist, wird ein O-Ring 137, 138, 139 auf dem zylindrischen Abschnitt 131A, 132A, 133A des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 montiert. Wenn der zylindrische Abschnitt 131A, 132A, 133A des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 in einer Befestigungsbohrung 201, 202, 203 des Befestigungselements 200 befestigt ist, füllt der O-Ring 137, 138, 139 einen Spalt zwischen dem zylindrischen Abschnitt 131A, 132A, 133A des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 und einer Innenfläche der Befestigungsbohrung 201, 202, 203 aus.
Wenn das aus Harz geformte Gehäuse 131, 132, 133 derart an dem Metallkontaktelement 125, 126, 127 montiert ist, wird der freie Endabschnitt 128B, 129B, 130B der Durchführungsdichtung 128, 129, 130, die an dem Draht 122, 123, 124 vorausgehend befestigt wurde, in der Bohrung 131B, 132B, 133B des Festsetzelements 131C, 132C, 133C des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 eng anliegend eingeführt. Der Draht 122, 123, 124 wird daher mit dem aus Harz geformten Gehäuse 131, 132, 133 durch den freien Endabschnitt 128B, 129B, 130B der Durchführungsdichtung 128, 129, 130 abgedichtet verbunden.
Wenn der Füllwerkstoff 134, 135, 136 in den Füllabschnitt 131D, 132D, 133D des zylindrischen Abschnitts 131A, 132A, 133A des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 eingefüllt ist und der freie Endabschnitt 128B, 129B, 130B der Durchführungsdichtung 128, 129, 130 in der Bohrung 131B, 132B, 133B des Festsetzelements 131C, 132C, 133C des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 eng anliegend einsitzt, wird der Eingriffsvorsprung 131E, 132E, 133E des Festsetzelements 131C, 132C, 133C des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 in dem Schlitz 112, 113, 113 des Gehäuses 101 eingeführt, so dass die Endabschnitte der drei Drähteanordnungen (bei denen die aus Harz geformten Gehäuse 131, 132 und 133 jeweils mit den Durchführungsdichtungen 128, 129 und 130 verbunden sind) in dem Gehäuse 101 montiert.
Ein Abschirmanschlag 140 wird danach an dem Gehäuse 101 befestigt. Dieser Abschirmanschlag 140 weist die gleiche Form wie die Öffnung in dem Gehäuse 101 auf. Flansche 141 und 142, die mit den Flanschen 107 und 108 des Gehäuses 101 verbindbar sind, sind an einem Ende des Abschirmanschlags 140 ausgebildet. Schraubenbohrungen 143 und 144, durch die jeweils Schrauben hindurchgeführt werden, verlaufen durch die Flansche 141, 142. Ausnehmungen 145, 146 und 147 sind in dem Abschirmanschlag 140 ausgebildet und ein Eingriffsvorsprung 148, 149, 150, der an der Seite des Festsetzelements 131C, 132C, 133C des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 ausgebildet ist, die sich neben dem zylindrischen Abschnitt 131A, 132A, 133A befindet, wird mit der Ausnehmung 145, 146, 147 in Eingriff gebracht. Dieser Abschirmanschlag 140 dient zur Halterung der Festsetzelemente 131C, 132C und 133C der aus Harz geformten Gehäuse 131, 132 und 133, so dass die aus Harz geformten Gehäuse 131, 132 und 133, die in dem Gehäuse 101 befestigt sind, sich nicht von diesem lösen können.
Der Abschirmanschlag 140 wird an dem Gehäuse 101 befestigt und die Flansche 107 und 108 des Gehäuses 101 werden mit den Flanschen 141 und 142 des Abschirmanschlags 140 zusammengebracht und die Schraube 151 wird durch die Schraubenbohrungen 109 und 143 hindurchgeschoben, während die Schraube 152 durch die Schraubenbohrungen 110 und 144 hindurchgeschoben wird, wodurch der Abschirmanschlag 140 an dem Gehäuse 101 befestigt wird. Der Endabschnitt des Geflechts 121, der die Drähte 122, 123 und 124 abdeckt, wird daher durch das Gehäuse 101 und den Abschirmanschlag 140 festgelegt, so dass der elektrische Steckverbinder 100, wie in 11 dargestellt, zusammengebaut ist.
Bei dem elektrischen Steckverbinder 100 mit diesem Aufbau wird ein proximaler Endabschnitt 128A, 129A, 130A der Durchführungsdichtung 128, 129, 130 in engem Kontakt mit dem Draht 122, 123, 124 gehalten, wodurch verhindert wird, dass Wasser in die Durchführungsdichtung 128, 129, 130 entlang des Drahtes 122, 123, 124 eindringen kann. Bei dem elektrischen Steckverbinder 100 mit diesem Aufbau sitzt der freie Endabschnitt 128A, 129A, 130A der Durchführungsdichtung 128, 129, 130 in dem aus Harz geformten Gehäuse 131, 132, 133 eng anliegend, wodurch verhindert wird, dass Wasser (das in das Gehäuse 101 eingedrungen ist) durch das aus Harz geformte Gehäuse 131, 132, 133 zu dem distalen Endabschnitt 125A, 126A, 127A des Metallkontaktelements 125, 126, 127 fließen kann, wodurch verhindert wird, das Wasser ins Innere des Befestigungselements entlang des freien Endabschnitts 125A, 126A, 127A des Metallkontaktelements 125, 126, 127 eindringen kann.
Die 12 zeigt den Zustand, bei dem der elektrische Steckverbinder 100 mit diesem Aufbau an dem Befestigungselement 200 befestigt ist. Zur Befestigung des elektrischen Steckverbinders 100 an dem Befestigungselement 200 werden die zylindrischen Abschnitte der aus Harz geformten Gehäuse 131, 132 und 133 jeweils in den Befestigungsbohrungen 201 bis 203, die in dem Befestigungselement 200 ausgebildet sind, befestigt, wobei der Abschirmanschlag 140 mit dem Befestigungselement 200 in Kontakt gehalten wird. Das Gehäuse 101 wird dann an dem Befestigungselement 200 durch die Schrauben, die durch die Schraubenbohrungen 105 und 106, die in dem Flansch 104 ausgebildet sind, hindurchgeschoben werden, sicher befestigt.
Wenn das Gehäuse 101 des elektrischen Steckverbinders 100 derart an dem Befestigungselement 200 durch die Schrauben sicher befestigt ist, wird Wasser, das ent lang des Drahtes 122, 123, 124 fließt, durch den proximalen Endabschnitt 128A, 129A, 130A der Durchführungsdichtung 128, 129, 130, der mit dem Draht 122, 123, 124 in engem Kontakt gehalten wird, vollständig abgefangen, und Wasser, das in das Gehäuse 1 02 eingedrungen ist, wird durch den freien Endabschnitt 128B, 129B, 130B der Durchführungsdichtung 128, 129, 130, der in dem aus Harz geformten Gehäuse 131, 132, 133 eng anliegend befestigt ist, vollständig abgefangen.
Nachfolgend wird die Handhabung dieser Ausführungsform beschrieben.
Wie in 12 dargestellt, werden die zylindrischen Abschnitte 131A, 132A, 133A der aus Harz geformten Gehäuse 131, 132, 133, die jeweils mit den freien Endabschnitten 128B, 129B, 130B der Durchführungsdichtungen 128, 129, 130 verbunden sind, jeweils in den Befestigungsbohrungen 201 bis 203, die in dem Befestigungselement 200 (das aus einem elektrisch leitenden Metallwerkstoff, beispielsweise Aluminium, hergestellt ist) beispielsweise eines Motors, der in einem elektrischen Fahrzeug montiert ist, befestigt, wodurch der elektrische Steckverbinder vorläufig positioniert wird. Obwohl nicht in den Zeichnungen dargestellt, wird das Befestigungselement 200 mit der Erdung verbunden. Nachdem dieses vorläufige Positionieren ausgeführt ist, wird das Metallgehäuse 101 an dem Befestigungselement 200 durch die (nicht dargestellten) Schrauben, die jeweils durch die Schraubenbohrungen 105 und 106 hindurchgeschoben werden, sicher befestigt.
Elektromagnetische Wellen, die von den Drähten 122, 123 und 124 während des Betriebs des Motors erzeugt werden, werden durch einen Abschirmableitweg, der sich von dem Geflecht 121 zu der Erdung über das Metallgehäuse 101 und das Befestigungselement 200 erstreckt, absorbiert.
Wenn Regenwasser in das Gehäuse 101 entlang der äußeren Umfangsfläche des Drahts 122, 123, 124 eindringt, wird dieses Regenwasser durch den freien Endabschnitt 128B, 129B, 130B der Durchführungsdichtung, der in dem aus Harz geformten Gehäuse 131, 132, 133 eng anliegend befestigt ist, und ferner durch den O-Ring 137, 138, 139, der an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 131A, 132A, 133A des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 befestigt ist, abgefangen. Des Regenwasser kann daher nicht ins Innere des Befestigungselements 200 gelangen, so dass die gewünschte Wasserabdichtung sichergestellt ist.
Andererseits, wenn Öl (beispielsweise Motorschmieröl) innerhalb des Befestigungselements 200 sich auf dem freien Endabschnitt 125A, 126A, 127A des Metallkontaktelements 125, 126, 127 absetzt und sich entlang desselben bewegt, wird dieses Öl durch den Füllwerkstoff 134, 135, 136, der in den Füllabschnitt 131D, 132D, 133D des zylindrischen Abschnitts 131A, 132A, 133A des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 eingefüllt ist, abgefangen und kann daher nicht aus dem Befestigungselement 200 nach außen austreten, so dass weitere Geräte nicht nachteilig beeinflusst werden. Das Öl (beispielsweise Schmieröl des Motors), das sich innerhalb des Befestigungselements 200 befindet, ist an einem Austritt gehindert und die Ölabdichtung wird daher sichergestellt. Wenn Wassertropfen, die innerhalb des Befestigungselements 200 entstehen, sich auf dem freien Endabschnitt 125A, 126A, 127A des Metallkontaktelements 125, 126, 127 absetzen und versuchen, aus dem Befestigungselement 200 nach außen zu entweichen, werden die Wassertropfen ferner durch den Füllwerkstoff 134, 135, 136, der in den Füllabschnitt 131D, 132D, 133D des zylindrischen Abschnitts 131A, 132A, 133A des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 eingefüllt ist, abgefangen.
Die 13 zeigt eine weitere Ausführungsform einer öldichten/ wasserdichten elektromagnetischen Abschirmanordnung gemäß der Erfindung, die abgeänderte öldichte/wasserdichte Dichtungen aufweist, die jeweils an aus Harz geformten Gehäusen, die an einem Befestigungselement 200 befestigt sind, vorgesehen sind. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform von 10 in den folgenden Punkte. Bei der Ausführungsform von 10 wird eine Dichtung zwischen dem Füllabschnitt 131D, 132D, 133D des zylindrischen Abschnitts 131A, 132A, 133A des aus Harz geformten Gehäuses 131A, 132A, 133A und einem Metallkontaktelement 125, 126, 127 durch den Füllwerkstoff 134, 135, 136, der in den Füllabschnitt 131D, 132D, 133D des zylindrischen Abschnitts 131A, 132A, 133A eingefüllt wird, gebildet. Bei dieser Ausführungsform wird andererseits eine Abdichtung durch einen Wärmeschrumpfschlauch 160, 161, 162, der durch Wärme zum Schrumpfen gebracht wird, so dass er auf einen zylindrischen Abschnitt 131A, 132A, 133A und ein Metallkontaktelement 125, 126, 127 passt, gebildet.
Bei der Ausführungsform von 10 wird der Füllwerkstoff 134, 135, 136 in den Füllabschnitt 131D, 132D, 133D des zylindrischen Abschnitts 131A, 132A, 133A des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 eingefüllt und ein Entweichen des Öls (beispielsweise Schmieröl des Motors) innerhalb des Befestigungselements 200 wird durch den Füllwerkstoff 134, 135, 136 verhindert. Bei dieser Ausführungsform wird andererseits der Wärmeschrumpfschlauch 160, 161, 162 auf die Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 131A, 132A, 133A des aus Harz geformten Gehäuses 131, 132, 133 und des Metallkontaktelements 125, 126, 127 aufgesteckt, und danach dieser Wärmeschrumpfschlauch 160, 161, 162 durch Wärme zum Schrumpfen gebracht und durch diese Schrumpfkraft des Wärmeschrumpfschlauches 160, 161, 162 wird eine Dichtung zwischen einem Schlitz 131G, 132G, 133G (der durch einen rechteckigen Vorsprung 131F, 132F, 133E und den zylindrischen Abschnitt 131A, 132A, 133A gebildet ist) und dem Metallkontaktelement 125, 126, 127, das aus dem Schlitz 131G, 132G, 133G vorragt, gebildet, wodurch ein Entweichen des Öls (beispielsweise Motorschmieröl) aus dem Befestigungselement 200 verhindert wird.

Claims

Steckverbinder mit einer elektromagnetischen Abschirmanordnung umfassend einen ummantelten Draht, der einen Leiterdraht und eine isolierende Ummantelung, die den Leiterdraht abdeckt, aufweist, ein Kontaktelement, das den Leiterdraht, von dem die isolierende Ummantelung entfernt ist, einklemmt, und wobei das Kontaktelement, das durch ein leitendes Befestigungselement hindurchtritt, mit der Erdung verbunden ist, ein Formteil, das derart geformt ist, dass es den ummantelten Draht, die freigelegten leitenden Drähte und das Kontaktelement abdeckt, und eine erste Ausnehmung und eine zweite Ausnehmung aufweist, wobei die erste Ausnehmung an einem ersten Endabschnitt des Formteils ausgebildet ist, wobei der erste Endabschnitt mit dem ummantelten Draht in Kontakt steht, wobei die zweite Ausnehmung an einem zweiten Endabschnitt des Formteils ausgebildet ist, wobei der zweite Endabschnitt mit dem Kontaktelement in Kontakt steht, ein leitendes Geflecht, das rohrförmig ausgebildet ist und den ummantelten Draht und das Formteil abdeckt, um eine elektromagnetische Welle, die von dem Leiterdraht erzeugt wird, zu absorbieren, einen ersten Dichtabschnitt, der in der ersten Ausnehmung derart vorgesehen ist, dass das Formteil an der isolierenden Ummantelung zur Sicherstellung einer Wasserabdichtung haftet, einen zweiten Dichtabschnitt, der in der zweiten Ausnehmung derart vorgesehen ist, dass das Formteil an dem Kontaktelement zur Sicherstellung einer Öl abdichtung und einer Wasserabdichtung haftet, und ein leitendes Gehäuse, das das Formteil abdeckt, so dass das leitende Geflecht mit dem leitenden Befestigungselement elektrisch leitend verbunden ist.
Steckverbinder mit einer elektromagnetischen Abschirmanordnung gemäß Anspruch 1, wobei ein Endabschnitt des leitenden Geflechts und das leitende Gehäuse an dem Befestigungselement durch eine Schraube montiert werden.
Steckverbinder mit einer elektromagnetischen Abschirmanordnung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Dichtabschnitt durch Einfüllen eines geschmolzenen Harzwerkstoffs in die erste Ausnehmung gebildet ist.
Steckverbinder mit einer elektromagnetischen Abschirmanordnung gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Dichtabschnitt durch Einfüllen eines geschmolzenen Harzwerkstoffs in die zweite Ausnehmung gebildet ist.
Steckverbinder mit einer elektromagnetischen Abschirmanordnung umfassend einen ummantelten Draht, der einen Leiterdraht und eine isolierende Ummantelung, die den Leiterdraht abdeckt, aufweist, ein Kontaktelement, das den Leiterdraht, von dem die isolierende Ummantelung entfernt ist, einklemmt und wobei das Kontaktelement, das durch ein leitendes Befestigungselement hindurchtritt, mit der Erdung verbunden ist, eine Durchführungsdichtung, die den ummantelten Draht und das Kontaktelement abdeckt und einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt aufweist, wobei der erste Endabschnitt mit der isolierenden Ummantelung in engem Kontakt steht, ein leitendes Geflecht, das rohrförmig ausgebildet ist und den ummantelten Draht und die Durchführungsdichtung zur Absorption einer elektromagnetischen Welle, die von dem Leiterdraht erzeugt wird, abdeckt, ein Gehäuse, das mit einer Ausnehmung an einem freien Ende des Kontaktelements ausgebildet ist, wobei das Gehäuse dem Kontaktelement angepasst ist und mit dem zweiten Endabschnitt der Durchführungsdichtung in engem Kontakt sieht, einen Dichtabschnitt, der in der Ausnehmung derart vorgesehen ist, dass er an dem Gehäuse und dem Kontaktelement zur Sicherstellung einer Ölabdichtung und Wasserabdichtung haftet, ein leitendes Gehäuse, das das Formteil und die Durchführungsdichtung abdeckt, und einen Abschirmanschlag, der an dem leitenden Gehäuse sicher befestigt ist und das Gehäuse in dem leitenden Gehäuse hält.
Steckverbinder mit einer elektromagnetischen Abschirmanordnung umfassend einen ummantelten Draht, der einen Leiterdraht und eine isolierende Ummantelung aufweist, die den Leiterdraht abdeckt, ein Kontaktelement, das den Leiterdraht, von dem die isolierende Ummantelung entfernt ist, einklemmt, wobei das Kontaktelement, das durch ein leitendes Befestigungselement hindurchtritt, mit der Erdung verbunden ist, eine Durchführungsdichtung, die den ummantelten Draht und das Kontaktelement abdeckt und einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt aufweist, wobei der erste Endabschnitt mit der isolierenden Ummantelung in engem Kontakt steht, ein leitendes Geflecht, das rohrförmig ausgebildet ist und den ummantelten Draht und die Durchführungsdichtung zur Absorption einer elektromagnetischen Welle, die von dem Leiterdraht erzeugt wird, abdeckt, ein Gehäuse, das zu dem Kontaktelement passt, einen Wärmeschrumpfschlauch, der das Gehäuse und das Kontaktelement abdichtet und eng anliegend mit dem zweiten Endabschnitt der Durchführungsdichtung verbunden ist, ein leitendes Gehäuse, das das Gehäuse und die Durchführungsdichtung abdeckt, und einen Abschirmanschlag, der mit dem leitenden Gehäuse sicher verbunden ist und das Gehäuse in dem leitenden Gehäuse hält.