本申請(qǐng)涉及制造具有在接觸點(diǎn)處電連接的至少一個(gè)導(dǎo)體和至少一個(gè)接觸銷的連接器的方法以及相應(yīng)的連接器。

背景技術(shù)：

連接器現(xiàn)今用于所有技術(shù)領(lǐng)域。它們?cè)试S甚至在組裝之后以簡(jiǎn)單的方式連接不同的電氣部件。此外，許多連接器是可移除的，使得現(xiàn)有連接可以容易地分離，例如在維護(hù)或修理期間。

連接器包括電連接件，熱塑性材料被注射成型在該電連接件周圍。在使用期間，連接器經(jīng)受環(huán)境條件，例如濕氣或液體。雖然連接器側(cè)通?？梢院芎玫孛芊?例如，使用徑向密封環(huán))，但是濕氣和液體可以例如沿著導(dǎo)體的絕緣護(hù)套進(jìn)入或甚至進(jìn)入到導(dǎo)體內(nèi)部。由于這些間隙非常小，濕氣和液體的進(jìn)入會(huì)通過(guò)毛細(xì)作用加速。因此，濕氣或液體可以緩慢地前進(jìn)通過(guò)連接器，并且可能潛在地到達(dá)連接器側(cè)，并且因此例如可能由于短路而損壞所連接的電氣部件的電接觸。特別地，與單根實(shí)芯導(dǎo)線相比，導(dǎo)體與多根導(dǎo)線的密閉密封帶來(lái)了重大的挑戰(zhàn)。

通常，存在使用熱固性材料來(lái)替代熱塑性材料的可能性，其可以提供與電氣元件的更好的材料連接。然而，熱固性材料在固化后非常硬且為剛性的，并且不允許提供任何柔性元件，例如彈簧鉤。因此，這種解決方案僅適用于非常少的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是公開一種用于制造連接器的改進(jìn)方法和相應(yīng)得到的連接器。特別地，期望實(shí)現(xiàn)這樣的效果：即，至少當(dāng)濕氣或液體試圖傳播到連接器側(cè)時(shí)，進(jìn)入連接器的濕氣或液體停止。因此，旨在減輕或減少濕氣或液體在連接器內(nèi)前進(jìn)并到達(dá)所連接的電氣部件的觸點(diǎn)從而例如由于立即短路或由于緩慢的腐蝕性沖擊而潛在地?fù)p壞連接器的問(wèn)題。

該目的通過(guò)用于使用注射成型制造連接器的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法包括以下步驟：提供至少一個(gè)導(dǎo)體和至少一個(gè)接觸銷，所述至少一個(gè)導(dǎo)體和所述至少一個(gè)接觸銷在接觸點(diǎn)處電連接；使用注射成型由熱固性材料制造熱固性預(yù)成型件，其中熱固性材料被注射成型在所述至少一個(gè)導(dǎo)體的至少第一部分周圍和/或在所述至少一個(gè)接觸銷的至少第二部分周圍，以及在熱固性預(yù)成型件上注射成型熱塑性材料，其中注射成型步驟在熱固性預(yù)成型件獲得90％的固化度之前進(jìn)行。

要注意的一個(gè)方面是導(dǎo)體和接觸銷通過(guò)注射成型接收熱固性材料，使得所得的熱固性預(yù)成型件包圍所述至少一個(gè)連接器的至少第一部分和/或所述至少一個(gè)接觸銷的至少第二部分，特別是包圍導(dǎo)體的一部分和包括接觸點(diǎn)的接觸銷的一部分。在熱固性預(yù)成型件達(dá)到90％的固化度之前，將熱塑性材料注射成型到熱固性預(yù)成型件上。這種早期注射成型在熱固性材料和熱塑性材料之間提供良好的粘附或附接。在熱固性預(yù)成型件上得到的熱塑性材料形狀可以被認(rèn)為是熱塑性材料二次注塑成型件(overmold)或熱塑性材料后成型件(aftermold)。

表述“固化度”是材料科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，特別是在通過(guò)注射成型制造電連接器的領(lǐng)域中是已知的。然而，特別地，該表述應(yīng)當(dāng)在化學(xué)交聯(lián)或分子的化學(xué)交聯(lián)的意義上理解。表述“固化度”也可以理解為通過(guò)施加熱能的聚合物交聯(lián)的程度。交聯(lián)可以特別理解為簡(jiǎn)單分子鏈接或連結(jié)成復(fù)雜三維大分子鏈。

關(guān)于表達(dá)“固化度”的技術(shù)背景，參考標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)，例如“diekunststoffe-chemie，physik，technologie-kunststoff-handbuchband1-”，becker，g.w.，braun，d.，carlhanserverlag，1990，“duroplaste--prüfung-eigenschaften”，ehren-stein，g.w.，bittmann，e.，carlhanserverlag，1997，“kunststoffprüfung”，grellmann，w.，seidler，s.，2.auflage，carlhanserverlag，2011und“praxisderthermischenanalyzevonkunststoffen”，ehrensteing.w.，riedelg.，trawielp.，2.auflage，carlhanserverlag，2003。

技術(shù)人員知道，熱塑性材料和熱固性材料具有根本不同的性質(zhì)，盡管一些相關(guān)表述不適用于兩種材料也是如此。例如，“交聯(lián)”的表述最好用于熱固性材料的上下文中，但是也可以在熱塑性材料的上下文中找到。然而，即使相同的表述“交聯(lián)”用于兩種材料，技術(shù)人員知道，熱塑性材料的“交聯(lián)”是弱的或不存在的，而對(duì)于熱固性材料的“交聯(lián)”是指長(zhǎng)分子鏈例如聚合物鏈在彼此之間建立連接，從而形成二維或甚至三維網(wǎng)。即使對(duì)于發(fā)生弱交聯(lián)的那些熱塑性材料，例如，彈性體，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，彈性體的交聯(lián)疏松并且簡(jiǎn)單得多，從而留下了寬的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，而熱固性材料的交聯(lián)則非常復(fù)雜，通常在所有三維中導(dǎo)致緊密網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)。術(shù)語(yǔ)如“硬化”在熱塑性材料的上下文中被正確地使用，并且是指材料冷卻并變得更加緊實(shí)。本領(lǐng)域技術(shù)人員不會(huì)在熱固性材料由于分子鏈建立緊密連接的過(guò)程而改變其化學(xué)性質(zhì)的意義上理解“硬化”。雖然熱塑性材料冷卻而沒(méi)有任何或僅有最小的化學(xué)變化，即弱的交聯(lián)(如果有的話)，但熱固性材料改變其化學(xué)結(jié)構(gòu)并且變得強(qiáng)烈交聯(lián)。術(shù)語(yǔ)“弱交聯(lián)”有時(shí)也被稱為“輕度交聯(lián)”或“中間交聯(lián)密度”，而術(shù)語(yǔ)“強(qiáng)交聯(lián)”有時(shí)也被稱為“重度交聯(lián)”或“非常高的交聯(lián)密度”。在大分子聚合物討論中的這些后面的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或定義通常僅用于熱固性材料，例如環(huán)氧樹脂或其他的熱固性材料。

材料的固化度可以通過(guò)獲取待分析的材料并且確定剩余反應(yīng)焓(re)(其指示仍然可以自由設(shè)定的反應(yīng)焓)來(lái)確定。此外，確定新鮮材料，特別是樹脂化合物的總反應(yīng)焓(te)。用1減去剩余反應(yīng)焓和總反應(yīng)焓的比率，即固化度＝1-re/te。

在本發(fā)明的制造過(guò)程中，確定了當(dāng)在熱固性材料固化之前，特別是在其很久之前通過(guò)注射成型施加熱塑性材料時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)熱固性預(yù)成型件和熱塑性材料之間令人驚奇的良好的交聯(lián)。本發(fā)明適用于陽(yáng)接觸銷以及具有開口的陰接觸銷。

在優(yōu)選的改進(jìn)方案中，熱固性預(yù)成型件在第一注射成型工具中制造，并且熱塑性材料在第二注射成型工具中被注射成型在熱固性預(yù)成型件周圍，其中從第一注射成型工具移除熱固性預(yù)成型件。

該方法允許有效的制造。

在優(yōu)選的改進(jìn)方案中，在熱固性預(yù)成型件達(dá)到80％、優(yōu)選地70％、更優(yōu)選地67％并且特別地64％的固化度之前，執(zhí)行注射成型步驟。

該改進(jìn)方案允許熱固性材料和熱塑性材料之間的良好粘附或附接。

在另一有利的改進(jìn)方案中，在熱固性預(yù)成型件達(dá)到40％、優(yōu)選地50％、更優(yōu)選地55％并且特別地57％的固化度之后，執(zhí)行注射成型步驟。

在本發(fā)明的制造過(guò)程中，作為一個(gè)方面，確定在注射成型步驟之前的固化度越低，則熱固性材料和熱塑性材料之間的接合似乎越好。同時(shí)，基于如下檢測(cè)制造過(guò)程的邊界條件：在可以執(zhí)行轉(zhuǎn)移到注射成型步驟之前，熱固性預(yù)成型件必須具有足夠的成形穩(wěn)定性或形狀穩(wěn)定性，特別是使得熱固性預(yù)成型件可以在不損壞的情況下從第一注射成型工具中移除。給定值提供了在具有足夠的成形穩(wěn)定性而沒(méi)有進(jìn)行太久的固化之間的權(quán)衡的起始點(diǎn)。

在優(yōu)選的改進(jìn)方案中，在熱固性預(yù)成型件達(dá)到57.5％的固化度之后，但在熱固性預(yù)成型件達(dá)到63.5％的固化度之前，執(zhí)行注射成型步驟。

申請(qǐng)人認(rèn)為，該改進(jìn)方案可以為在汽車工業(yè)中使用的典型連接器提供優(yōu)點(diǎn)。

在另一有利的改進(jìn)方案中，在熱固性預(yù)成型件具有恰好在制造過(guò)程之后存在的其熱量的至少50％、優(yōu)選地至少60％、更優(yōu)選地至少70％并且特別地大于75％時(shí)，執(zhí)行注射成型步驟。

這種改進(jìn)方案可以允許熱固性材料和熱塑性材料之間的良好接合。為了實(shí)現(xiàn)該特征或甚至不實(shí)現(xiàn)該特征，認(rèn)為有利的是，從工藝角度來(lái)看，盡可能多地避免熱固性預(yù)成型件的冷卻是實(shí)用的。特別地，似乎有利的是避免冷卻階段，特別是避免涉及冷卻介質(zhì)的主動(dòng)冷卻階段。

在有利的改進(jìn)方案中，當(dāng)熱固性預(yù)成型件具有恰好在制造過(guò)程之后存在的其熱量的不超過(guò)99％、優(yōu)選地不超過(guò)95％、更優(yōu)選地不超過(guò)90％并且特別地不超過(guò)85％時(shí)，執(zhí)行注射成型步驟。

考慮到使用熱塑性材料的以下注射成型，該改進(jìn)方案可能是有利的?？赡苁沁@種情況：因?yàn)樵谝恍?shí)施方案中，熱固性預(yù)成型件的制造可能需要160℃至190℃之間的溫度，而使用熱塑性材料的注射成型在75℃至100℃之間的溫度下進(jìn)行。

在另一有利的改進(jìn)方案中，在熱固性預(yù)成型件具有至少100℃、優(yōu)選地至少125℃、更優(yōu)選地至少150℃并且特別地至少160℃的溫度時(shí)，進(jìn)行注射成型步驟。

該改進(jìn)方案允許熱固性材料和熱塑性材料之間的良好接合，并且可以如上所述通過(guò)避免冷卻階段來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在另一優(yōu)選的改進(jìn)方案中，在熱固性預(yù)成型件具有不超過(guò)250℃、優(yōu)選地不超過(guò)225℃、更優(yōu)選地不超過(guò)200℃并且特別地不超過(guò)190℃的溫度時(shí)，進(jìn)行注射成型步驟。

據(jù)信這種改進(jìn)方案從制造的角度來(lái)看是有利的。

在另一有利的改進(jìn)方案中，制造步驟持續(xù)至少8秒、優(yōu)選地至少9秒、更優(yōu)選地至少10秒并且特別地至少11秒。

鑒于期望的成形穩(wěn)定性，這種改進(jìn)方案被認(rèn)為是有利的。

在另一有利的改進(jìn)方案中，制造步驟持續(xù)不超過(guò)20秒、優(yōu)選地不超過(guò)18秒、更優(yōu)選地不超過(guò)16秒并且特別地不超過(guò)14秒。

在另一有利的改進(jìn)方案中，在制造步驟結(jié)束和注射成型步驟開始之間的時(shí)間不超過(guò)30秒、優(yōu)選地不超過(guò)20秒、更優(yōu)選地不超過(guò)15秒并且特別地不超過(guò)10秒。

該改進(jìn)方案考慮到，即使在熱固性預(yù)成型件已經(jīng)從第一注射成型工具移除之后，熱固性預(yù)成型件的固化仍在進(jìn)行。原因是熱固性預(yù)成型件即使在移除之后仍然具有顯著量的熱能，這促進(jìn)了固化并因此促進(jìn)了如上所述的產(chǎn)生交聯(lián)的過(guò)程。這種改進(jìn)方案可以避免盡管從第一注射成型工具中早期移除熱固性預(yù)成型件，但是固化隨著時(shí)間流逝而繼續(xù)，并且達(dá)到不再允許熱固性材料和熱塑性材料之間良好接合的固化度。

在有利的改進(jìn)方案中，熱固性材料是環(huán)氧樹脂，特別是用于注射成型的環(huán)氧樹脂成型材料。

這種改進(jìn)方案產(chǎn)生了良好的結(jié)果。

在有利的改進(jìn)方案中，熱塑性材料是填充的pa66或pbt材料，并且特別地選自pa66gf35、pbtgf30和類似材料。

該改進(jìn)方案提供了良好的結(jié)果。

在另一有利的改進(jìn)方案中，注射成型步驟之后是回火或可鍛化處理的步驟。

這種改進(jìn)方案可以允許用于材料的特定組合的熱固性材料和熱塑性材料之間的改進(jìn)的接合。該步驟也可以理解為后固化。

根據(jù)第二方面，提供了一種連接器，其包括在接觸點(diǎn)處彼此電連接的至少一個(gè)導(dǎo)體和至少一個(gè)接觸銷，其中所述至少一個(gè)導(dǎo)體的至少第一部分和/或所述至少一個(gè)接觸銷的至少第二部分被通過(guò)注射成型施加的熱固性材料包圍，其中熱塑性材料被注射成型到熱固性材料上。

這種連接器可以提供阻礙濕氣或液體在連接器內(nèi)行進(jìn)至連接器側(cè)的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于使用了熱塑性材料的注射成型，因此可以提供彈性元件?？梢允褂蒙鲜鲞^(guò)程獲得熱固性材料和熱塑性材料之間良好的粘附或附接以及所得到的密封。

在另一有利的實(shí)施方案中，熱固性材料的固化度小于95％、優(yōu)選地小于90％、更優(yōu)選地小于85％并且特別地小于80％。

在該改進(jìn)方案中，存在最大固化度，即接近或基本上100％之間的差異，因?yàn)闆](méi)有等待熱固性材料的完全固化，而是在較早時(shí)候使用熱塑性材料執(zhí)行注射成型。

在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，熱固性材料在熱固性材料和熱塑性材料之間的接合面(也稱為(相)表面或邊界(表面))處的第一固化度與熱固性材料在距接合面一定距離，特別是距接合面最大距離的位置處的第二固化度至少大體上相同。

如上所述，通過(guò)避免冷卻階段，特別是主動(dòng)冷卻階段，可以實(shí)現(xiàn)在熱固性預(yù)成型件的不同位置處的熱固性材料的基本類似的固化度。

在另一優(yōu)選的改進(jìn)方案中，導(dǎo)體包括多根導(dǎo)線，即，包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)線，其中導(dǎo)體特別地是絞合線。

應(yīng)當(dāng)理解，上面解釋的特征和下面解釋的特征可以以不同的組合或單獨(dú)使用，只有權(quán)利要求書限定保護(hù)范圍。

附圖說(shuō)明

在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施方案，并且將在下面進(jìn)一步解釋本發(fā)明的實(shí)施方案。附圖示出了：

圖1是連接器的實(shí)施方案；以及

圖2是用于制造連接器的方法的實(shí)施方案。

具體實(shí)施方式

圖1示出了具有導(dǎo)體12和接觸銷14的連接器10。導(dǎo)體12包括從連接器10內(nèi)的非導(dǎo)電導(dǎo)體護(hù)套18延伸的多根單導(dǎo)線16。連接器10的露出接觸銷14以連接至另一電氣部件的側(cè)被稱為連接器側(cè)29。在示例性實(shí)施方案中，連接器將具有多個(gè)接觸銷，每個(gè)接觸銷具有相應(yīng)的導(dǎo)體。

導(dǎo)體12在接觸點(diǎn)20處電連接至接觸銷14。接觸點(diǎn)20被設(shè)置為釬焊點(diǎn)或焊接點(diǎn)。其他優(yōu)選實(shí)施方案可以使用卷曲連接件。接觸點(diǎn)20也可以以其他方式獲得。

導(dǎo)體12的第一部分和接觸銷14的第二部分通過(guò)注射成型嵌入熱固性材料22中。在該優(yōu)選實(shí)施方案中，所有露出的單導(dǎo)線16、導(dǎo)體護(hù)套18內(nèi)的單導(dǎo)線16的一部分、導(dǎo)體護(hù)套18的一部分以及接觸點(diǎn)20也被熱固性材料包圍。由在所述至少一個(gè)導(dǎo)體12的一部分和/或所述至少一個(gè)接觸銷14的一部分周圍注射成型熱固性材料而得到的熱固性材料的形狀被稱為熱固性預(yù)成型件24。

還應(yīng)注意，熱固性預(yù)成型件24可以包括多個(gè)分開的單獨(dú)部件。此外，存在這樣的實(shí)施方案：其中熱固性預(yù)成型件24沒(méi)有包圍接觸銷14、接觸點(diǎn)20或單導(dǎo)線16的露出的部分。然而，從工藝的角度來(lái)看，如果熱固性材料被注射成型在多個(gè)元件周圍(如圖所示)被認(rèn)為是有優(yōu)點(diǎn)的。

熱固性材料22或熱固性預(yù)成型件24通過(guò)注射成型接收熱塑性材料26蓋。雖然當(dāng)連接器10的制造完成時(shí)，熱固性材料22是非常硬且剛性的而沒(méi)有任何柔性特性，但是熱塑性材料26允許提供柔性元件，例如彈簧鉤(未示出)。

圖1示出了用附圖標(biāo)記1至5表示的不同材料之間的五個(gè)不同的接合面。接合面存在于以下元件之間：1)導(dǎo)體護(hù)套18外側(cè)與熱固性材料22；2)導(dǎo)體護(hù)套18內(nèi)側(cè)與熱固性材料22；3)單導(dǎo)線16與熱固性材料22；4)接觸銷14與熱固性材料22；以及5)熱固性材料22與熱塑性材料26。

接合面1和2通常將不提供良好的密封，因?yàn)闊峁绦圆牧?2和熱塑性材料26都不具有接合至導(dǎo)體護(hù)套18的完全緊密。然而，在接合面3處提供良好的密封，因?yàn)闊峁绦圆牧?2在注射成型期間具有低粘度，并且在金屬上具有良好的粘附或附接特性。此外，由于毛細(xì)作用，熱固性材料22也可以被拉入非常小的腔中。

在接合面4處，給出良好的密封，因?yàn)闊峁绦圆牧?2在金屬上具有良好的粘附或附接特性。在接合面5處存在熱固性材料22和熱塑性材料26之間的良好接合，因?yàn)樵跓峁绦灶A(yù)成型件24完全固化之前將熱塑性材料26施加到熱固性預(yù)成型件24。

因此，基本上不存在用大箭頭28指示的濕氣或液體進(jìn)入連接器10、在連接器10內(nèi)前進(jìn)并到達(dá)連接器側(cè)29的可能性。因此，電連接至連接器10的電氣部件被保護(hù)，即使連接器10受到環(huán)境條件的影響也是如此。

對(duì)于連接器10的所示實(shí)施方案，熱固性材料22在熱固性材料22和熱塑性材料26之間的接合面10(用附圖標(biāo)記30表示的示例性位置)處的第一固化度與熱固性材料22在距接合面5一定距離的位置32處的第二固化度至少大體上相同。在此，位置32在距接合面5的最大距離處，因?yàn)榻雍厦?包圍以圓柱的方式被包圍在其中的元件。

圖2示出了使用注射成型制造連接器10的方法。該方法開始于提供s10在接觸點(diǎn)20處電連接的至少一個(gè)導(dǎo)體12和至少一個(gè)接觸銷14。在隨后的步驟s12中，熱固性預(yù)成型件24由熱固性材料22使用注射成型來(lái)制造，其中熱固性材料22被施加在所述至少一個(gè)導(dǎo)體12的至少第一部分和/或所述至少一個(gè)接觸銷14的至少第二部分周圍。

接下來(lái)是在熱固性預(yù)成型件24上注射成型s14熱塑性材料26的步驟。注射成型s14步驟在熱固性預(yù)成型件24達(dá)到90％的固化度之前進(jìn)行?？蛇x地，注射成型s14步驟之后可以是退火s16步驟。方法40的其他優(yōu)選實(shí)施方案可以從上述解釋得出。