技术领域
[0001] 本
发明涉及一种电气外壳，其设置有通孔，该通孔配置为进行电气外壳的密封性质测试。本发明还涉及一种包括电气外壳和插塞的装置，并且涉及一种密封性质测试方法。
背景技术
[0002] 电气外壳，特别是
汽车产业中的电气外壳被用于气密地包封
端子、
电缆和/或带电的部件，特别是在高
电压下，以例如保护它们免受潮湿。此外，由于这些电气外壳在汽车中的使用，它们也受到冲击和/或振动。
[0003] 这种封闭的电气外壳的密封性质的测试是已知的-其电缆布线以
线束和/或电缆束的形式组装-使用多个电缆中的一个。特别地，空气可能在电缆绝缘体与其金属导电部分之间的开放空间处注入电缆中。
[0004] 然而，考虑到电缆的绝缘体和金属导电部分之间的开放空间的长度和尺寸难以控制，所以希望提出一种密封性质测试，其提供更高的可靠性和可重复性。
[0005] 因此，本发明的目的是提出一种电气外壳以及电气外壳的密封性质的测试，它们使得密封性质测试更为可靠。
发明内容
[0006] 根据本发明，上述目的通过一种电气外壳实现，其包括至少一个开口和至少一个壁，所述开口用于接收电缆和/或连接器，所述壁界定所述电气外壳的内部容积并具有测试通孔，所述测试通孔使得可以测试所述电气外壳的密封性质，所述测试孔的尺寸和在所述壁中的
位置使得阻止对所述电气外壳的内部部件的接取，所述内部部件设想为用于接收一个或多个带电元件。
[0007] 因此，通过为电气外壳提供除用于接收电缆和连接器的开口之外的孔来实现本发明的目的，并且使得该测试孔能够进行密封性质测试。因此，不再需要通过电缆中的一个进行密封性质测试，这改善了密封性质测试的再现性。实际上，由于测试孔的几何形状保持不变，因此测量是可重复的，因此获得的测量结果更容易解释，因此更可靠。
[0008] 此外，测试孔除了允
许可靠的密封性质测试之外，还配置为阻止对电气外壳的内部部件的接取，所述内部部件设想为接收带电元件，从而确保电气外壳和用户的安全防护。
[0009] 关于电气外壳，本发明可以通过以下
实施例进一步改进。
[0010] 根据本发明的另一实施例，测试孔的位置和尺寸可以设计成满足2013年8月29日公布的国际电工委员会标准IEC 60529的IP-XXD级电气外壳防护等级。该等级与密封性质相关，对电气外壳提供的对固体和液体侵入的保护
水平进行了分类。具有IP-XXD等级的电气外壳确保了保护人员免于接取危险部件，这些危险部件是带电的，并且可能在电气外壳内处于高电压下。因此，用户的
手指不能与带电部件
接触。此外，根据该标准的要求，即使引入直径约1毫米的电线或电缆也不会对用户造成危险。特别地，电气外壳的测试孔的尺寸和位置使得IP-XXD等级的标准IEC 60529的1毫米直径触摸测试不能到达带电部件。
[0011] 根据本发明的另一实施例，电气外壳还可以包括止动元件，其在电气外壳内部位于测试孔的端部的对面，以便能够停止插塞插入测试孔中。止动元件因此阻碍了对电气外壳的潜在危险的内部部件的接取，这使得可以满足2013年8月29日公布的标准IEC 60529的IP-XXD级别，从而确保保护人员不能接取电线外壳的内部容积的带有电线和/或电缆的危险部件。此外，止动元件允许将插塞引入到预
定位置，这有利于插塞的使用，以确保一旦插塞插入测试孔中就能进行密封。
[0012] 本发明的目的还可以通过包括如上所述的电气外壳的装置来实现，其插塞是密封插塞，其配置为一旦卡在所述电气外壳的测试孔中就密封所述电气外壳，且其中所述密封插塞的纵向长度小于所述电气外壳的止动元件与所述外部壁之间的距离。因此，一旦进行了电气外壳的密封性质的测试，测试孔就能够气密封闭。与孔相比的密封插塞的特征性纵向长度使得能够测试通过密封插塞封闭的电气外壳的测试孔的密封性质。因此可以确保包括电气外壳和密封插塞的整个装置同样被密封。
[0013] 关于装置，本发明可以通过以下实施例进一步改进。
[0014] 根据本发明的另一实施例，装置的密封插塞设置有头部和本体，使得密封插塞的头部面向止动元件，且使得密封插塞的头部的至少一个截面大于测试孔的截面。密封插塞的尺寸和形状允许密封插塞弹性地嵌套在测试孔中，其中密封插塞的头部在引入期间
变形，并且其中，当密封插塞的头部面向止动元件时，保持密封插塞弹性嵌套在测试孔中。因此，降低了密封插塞变为不嵌套的
风险，其与在受到冲击和/或振动和/或电气外壳的密封室内的压
力变化的环境中使用这种装置相关联。
[0015] 根据本发明的另一个实施例，插塞本体可以设置有至少一个刀片。插塞的一个或多个刀片使得可以通过插塞增加封闭的测试孔的密封性质，并确保插塞在测试孔内的持久保持。
[0016] 根据本发明的另一实施例，密封插塞可以在测试孔内主动
锁定在电气外壳上，使得在主动锁定配置中，密封插塞的头部在电气外壳的止动元件上和/或内部壁上施加压力。因此，在该主动锁定配置中，因为密封插塞被嵌套以便保持和阻止在测试孔中移动，因此甚至进一步降低了密封插塞未嵌套的风险。因此，即使在受到冲击和/或振动和/或电气外壳的密封室内的压力变化的环境，这也保证了装置被密封。
[0017] 本发明的目的还可以通过一种用于测试电气外壳的密封性质的方式来实现，该电气外壳的电缆布线以线束和/或电缆束的形式来组装，且该电气外壳设置有密封性质测试孔，该方法包括使用测试孔测试电气外壳的密封性质的第一步骤；通过密封插塞封闭测试孔的第二步骤；以及测试通过密封插塞封闭的测试孔的密封性质。因此，该方法使得可以确保电气外壳的密封性质，以及设想为测试所述电气外壳的密封性质的孔的密封性质。与
现有技术相比，测试参数是已知的，并且可以用适当的密封插塞可靠地封闭添加的测试孔。
[0018] 关于方法，本发明可以通过以下实施例进一步改进。
[0019] 根据本发明的另一个实施例，用于测试电气外壳的密封性质的方法的第一和第三步骤均可以包括在通过施加
流体对电气外壳加压之后的压力测量。压力测量允许可靠地检测潜在的
泄漏并因此确定电气外壳的密封性质。
[0020] 根据本发明的另一个实施例，用于测试电气外壳的密封性质的方法的第一和第三步骤均还可以包括在通过施加流体对电气外壳加压之后的体积测量和/或流量/时间测量。体积或流量/时间的测量使得可以监测当电气外壳处于压力下时注入的流体量。
[0021] 根据本发明的另一个实施例，在用于测试电气外壳的密封性质的方法的第一和第三步骤中施加的流体可以是气体，并且特别可以是空气、氮气和/或氦气。
[0022] 根据本发明的另一个实施例，用于测试电气外壳的密封性质的方法的第一步骤和第三步骤均可以包括确定初始值与在预定时间之后测量的值之间的压力差异。压力差异的确定使得，当初始值与在预定时间之后测量的值之间的压力差异达到某个预定
阈值时，可以检测泄漏，并因此确定电气外壳和/或通过密封插塞封闭的测试孔未被密封。否则，确认电气外壳和/或通过密封插塞封闭的测试孔的密封性质。因此，测试密封性质的方法是可靠和快速的。
[0023] 根据本发明的另一个实施例，用于测试电气外壳的密封性质的方法的第一和第三步骤均还可以包括在电气外壳的加压之后确定施加的流体的体积。体积的确定使得可以确保，在方法的第三步骤期间，将密封性质测试应用于通过密封插塞封闭的测试孔的自由空间，而不是由该自由空间和电气外壳的内部容积构成的整个实体-后者的密封性质在方法的第一步期间进行测试。
[0024] 根据本发明的另一实施例，用于测试电气外壳的密封性质的方法的第二步骤可以包括插入设置有头部和本体的密封插塞，直到所述密封插塞的头部停止在位于所述电气外壳内的止动元件上，且使得所述密封插塞具有预定的纵向长度，以便为所述测试孔提供所述密封插塞的本体的端部与所述电气外壳的外部壁之间的自由测试空间。止动元件除了阻止密封插塞的插入以确保测试孔的封闭外，还阻止接取位于电气外壳内部的潜在危险的内部部件。与孔相比的密封插塞的纵向长度的特性使得能够通过提供适合于这种测试的空间而测试封闭的测试孔的密封性质。这个称为测试空间的空间提供了进行通过密封插塞封闭的测试孔的密封性质的测试所需的容积。实际上，如果在封闭的测试孔的入口处没有该测试空间，则更加难以排除测试孔或密封插塞中的泄漏。
[0025] 本发明的目的还可以通过用于如上所述的电气外壳的密封插塞来实现，其具有配置为插接电气外壳的测试通孔的长度，以便为测试孔提供密封插塞的本体的端部与电气外壳的外部壁之间的自由测试空间。因此，形成的自由测试空间使得可以进行密封性质测试，以确保通过密封插塞封闭的测试孔的密封性质。
[0026] 可以组合先前讨论的实施例和变型，以便形成本发明的另外的有利替代实施例。
附图说明
[0027] 在下文中将使用优选实施例并且特别是基于以下附图更详细地解释本发明及其优点，其中：
[0028] 图1示意性地示出了电气外壳的一部分，其包括用于接收电缆的开口和连接器测试孔；
[0029] 图2示出了电气外壳的测试孔的截面示意图；
[0030] 图3示出了密封插塞的示意图；
[0031] 图4示出了设置有密封插塞的测试孔的截面示意图；
[0032] 图5A示出了在测试电气外壳的密封性质的方法的第一步骤期间的电气外壳的截面示意图；
[0033] 图5B示出了在测试电气外壳的密封性质的方法的第二步骤期间的电气外壳的截面示意图；
[0034] 图5C示出了在测试电气外壳的密封性质的方法的第三步骤期间的电气外壳的截面示意图。
具体实施方式
[0035] 图1示出了电气外壳1的一部分。电气外壳1包括盖(图1中未示出)，当电气外壳1处于其组装状态时，该盖使得可以气密地封闭电气外壳1。电气外壳1在其壁5中包括开口3a至3i，用于接收图1中未示出的电缆和/或连接器。在其组装状态下，电气外壳1设置有连接到开口3a至3i的电缆。当电气外壳1通过其盖封闭时，壁5界定电气外壳1的内部容积7。
[0036] 设想电气外壳1的内部容积7经由开口3a至3i接收一个或多个电缆和/或
电连接器，它们是带电的，特别是在高电压(高达1000伏特)下，以便将它们连接在一起或者将它们连接到一个或多个电气元件。壁5在电气外壳1的外部11与电气外壳1的内部容积7之间设置有测试通孔9。该测试孔9使得可以测试电气外壳1处于其组装和封闭状态时的密封性质。
[0037] 该实施例中的测试孔9具有直径约为3.5毫米的圆形截面。在本发明的另一个实施例中，测试孔9可以具有与图1所示不同的几何形状和形状，条件是它可以通过插塞以密封方式封闭。
[0038] 位于电气外壳1内部的测试孔9的内端13面向整体固定到围绕开口3c的壁17的止动元件15，开口3c可接收带电电缆或连接器。因此，用户例如使用手指不能与电气外壳1的带电内部部件接触。此外，即使将直径约为2.6毫米的电线或电缆引入测试孔9，也不会对使用者构成危险，因为壁17阻止从电气外壳1的外部11接取电气外壳1的内部部件。
[0039] 电气外壳1的测试孔9还设置有对应于测试孔9的入口的外端19。
[0040] 测试孔9的结构和功能特性将在图2的描述中更详细地描述。
[0041] 图2示出了电气外壳1的测试孔9的放大截面的示意图。已经用于图1的描述的具有相同附图标记的元件将不再详细描述，并且参考其上文的描述。
[0042] 在该实施例中，测试孔9的外端19(在壁5的暴露于电气外壳1的外部11的一侧上)设置有边缘21，该边缘21适于接收用于测试密封性质的工具的
接口，这将在图5A至5C的描述中进行更多描述。
[0043] 因此，测试孔9满足2013年8月29日公布的国际电工委员会标准IEC60529的IP-XXD级保护等级。上面引用的2013年8月29日公布的国际电工委员会标准IEC 60529是指版本号为2.1的IEC 60529的统一版本。该版本包括第二版(1989)【文件70(CO)13+70(CO)15)和70(CO)16+70(CO)17】，其勘误1(2003)，其勘误2(2007)，其勘误3(2009)，其修正案1(1999)【文件70/91/FDIS和70/92/RVD】及其修正案2【文件70/122/FDIS和70/123/RDV】。
[0044] 因此，电气外壳1的IP-XXD级防护等级确保人员不会接取电气外壳1的带有电线和/或电缆的带电的危险部件。
[0045] 如图2所示，与壁17成一体的止动元件15在位于测试孔9的内端13和壁17之间的空间23内延伸。该空间23的截面大于测试孔9的截面。截面尺寸的这种差异在测试孔9和空间23接口处提供边缘25。
[0046] 图3示出了根据本发明的密封插塞27的示意图。已经用于图1和图2的描述的具有相同附图标记的元件将不再详细描述，并且参考其上文的描述。
[0047] 密封插塞27设有头部29和本体31。密封插塞27的头部29具有圆锥台形状，其基部33与基本上圆柱形的本体31成一体。密封插塞27的头部29的圆锥台的基部33的面积大于本体31和测试孔9(其在图3中未示出)的截面。
[0048] 密封插塞27的本体31具有端部35，其外部基部37比密封插塞27的本体31的截面宽。密封插塞27的端部35的特定几何形状允许其密封性质在其被引入待插接的孔中时得到改善。
[0049] 密封插塞27的本体31设置有三个刀片39a、39b、39c，当密封插塞27被引入待插接的孔中时，刀片将允许密封插塞27增强其密封性质并确保其持久保持。通常，密封插塞27的尺寸使得待插接的孔可以通过塞子27以密封方式封闭。
[0050] 密封插塞27由弹性材料制成，特别是由
硅树脂制成，以适应其要被引入的电气外壳的孔并且保证紧密阻塞。弹性材料密封插塞27在被引入待插接的孔中时也能够弹性变形。
[0051] 图4示出了根据本发明的一个实施例的装置的截面示意图，其中如图1和图2所示的测试孔9配备有如图3所示的密封插塞27。已经用于图1至3的描述的具有相同附图标记的元件将不再详细描述，并且参考其上文的描述。
[0052] 将密封插塞27完全引入测试孔9中，使得头部29在止动元件15上停止，并且头部29的基部33搁置在边缘25上。
[0053] 由于密封插塞27的头部29具有圆锥台形状，其基部33的面积大于测试孔9的截面，在其引入测试孔9期间，密封插塞27的头部29已经弹性变形。因此，密封插塞27始终嵌套在测试孔9中，因为在该主动锁定配置中，密封插塞27的头部29在电气外壳1的止动元件15上和边缘25上施加压力。因此，降低了密封插塞27变为不嵌套的风险，其与在受到冲击和/或振动的环境中使用这种装置相关联。因此可以避免密封插塞27的无意识丢失。然而，通过重新打开电气外壳1并将密封插塞27推向电气外壳1的外部11，仍然可以有意地从测试孔9中移除密封插塞27。
[0054] 刀片39a至39c允许密封插塞的本体31贴合测试孔9的内部壁41，从而密封电气外壳1的测试孔9的封闭。
[0055] 密封插塞27，其配置为一旦卡在电气外壳1的测试孔9中就密封电气外壳1，具有纵向长度l1，其小于止动元件15的尖端43与测试孔9的外部11处的边缘21的壁5之间的距离l2。该尺寸特性为测试孔9的入口19提供由边缘21的壁5界定的自由测试空间45。
[0056] 下面描述电气外壳1和包括电气外壳1和密封插塞25的装置的使用，目的是测试其密封性质。
[0057] 图5A至5C示意性地示出了根据用于测试电气外壳1的密封性质的实施例的方法的步骤，该电气外壳1包括根据图1至4中所示的第一实施例的密封性质测试孔9。已经用于图1至4的描述的具有相同附图标记的元件将不再详细描述，并且参考其上文的描述。
[0058] 图5A示出了，当电气外壳1的电缆布线与线束和/或对应的电缆束以及电气外壳1的封闭盖组装时，通过使用测试孔9的电气外壳1的创造性密封性质测试方法的第一步骤。
[0059] 在该第一步骤期间，能够在给定压力下注入流体以进行密封性质测试的工具47与测试孔9的边缘21接触，使得在工具47/边缘21接口处没有泄漏，特别是通过在工具47和边缘21之间的接口处使用接头49。例如，流体、空气、氮气或氦气借助于工具47经由测试孔9注入到
电子外壳1中，电子外壳1因此处于压力下。注入的流体的体积通过测量将电气外壳1置于压力下所施加的流体的体积或流量/时间来确定。然后测量预定的初始压力值P1。在某个预定时间t0之后测量第二压力值P2。因此确定初始值和第二值之间的差异。如果该压力差异低于某个预定阈值，则认为电子外壳1是密封的。否则，不认为电子外壳1是气密的。
[0060] 图5B示出了方法的第二步骤，该步骤包括借助于如图3所示的密封插塞27封闭测试孔9。
[0061] 在该第二步骤期间，插入密封插塞27，直到密封插塞27的头部29停在位于电气外壳1的内侧7上的止动元件15上。因此，密封插塞27主动锁定在测试孔9内，因为密封插塞27的头部29在电气外壳1的止动元件15和边缘25上施加压力。
[0062] 用于测试电气外壳1的密封性质的方法的第二步骤还包括验证测试孔9中密封插塞27的存在的步骤以及监测密封插塞27在测试孔9中的位置的步骤。密封插塞27在测试孔9中的位置的监测包括验证密封插塞27相对于电气外壳1机械锁定。
[0063] 在方法的第二步骤中引入的密封插塞27具有纵向长度l1，以便在测试孔9的入口19处为测试孔9提供自由测试空间45。因此，纵向长度l1短于从止动元件15延伸到电气外壳
1的壁5的外部11的长度l2。
[0064] 图5C示出了方法的第三步骤，该步骤包括测试通过密封插塞27封闭的测试孔9的密封性质。由于自由测试空间45提供了用于进行这种测试的合适空间，因此封闭的测试孔9的密封性质的测试成为可能和可靠的。测试空间45的总体积和工具47的内部容积的总体积配置为匹配工具47的灵敏度。
[0065] 确定在第三步骤中的加压期间注入的流体的体积，以确保测试测试空间45而不是对应于测试空间45和电气外壳1的内部容积7的体积。实际上，在图5A所示的方法的第一步骤期间，已经测试了电气外壳1的内部容积7的密封性质。因此认为电气外壳1在该方法的第三步骤期间被密封。现在的问题是确定封闭的测试孔9的密封性质，由于密封插塞27的错误放置或由于没有密封插塞27，可能由于测试孔9或密封插塞27处的故障而导致泄漏。
[0066] 在该第三步骤期间，工具47注入流体以进行密封性质测试，并且与测试孔9的边缘21接触，使得在工具47/边缘21接口处没有泄漏。借助于工具47将流体(优选与第一步骤期间相同的流体)注入自由测试空间45中，然后将其置于压力下。由此确定初始压力值P3。然后在某个预定时间t1之后测量第二压力值P4。然后确定初始值和第二值之间的差异。如果该压力差低于某个预定阈值，则认为封闭的测试孔9被密封。在这种情况下，假设自由测试空间45通过密封插塞27在电气外壳1的内部容积7的一侧以密封方式封闭，则密封插塞27本身被认为是密封的。因此，由于密封插塞27构成电气外壳1的内部容积7的阻塞，因此认为电气外壳1的内部容积7也被密封。否则，封闭的测试孔9不被认为是密封的，因此电气外壳1的内部容积7也不被认为是密封的。
[0067] 使用根据本发明的电气外壳中的测试孔，通过避免在引入电气外壳1的开口3a至3i中的一个电缆上进行密封性质测试(例如在现有技术中)，可以使密封性质测试更可靠。
实际上，与现有技术相比，密封性质测试的参数是已知的，特别是测试孔9的尺寸，这使得测量可重复并使测量结果更容易解释。
[0068] 附图标记列表
[0069] 1：电气外壳
[0070] 3a-3i：电气外壳的开口
[0071] 5：电气外壳的壁
[0072] 7：电气外壳的内部容积
[0073] 9：测试孔
[0074] 11：电气外壳的外部
[0075] 13：测试孔的内端
[0076] 15：止动元件
[0077] 17：壁
[0078] 19：测试孔的外端/出口
[0079] 21：边缘
[0080] 23：空间
[0081] 25：边缘
[0082] 27：密封插塞
[0083] 29：密封插塞的头部
[0084] 31：密封插塞的本体
[0085] 33：密封插塞的头部的基部
[0086] 35：密封插塞的本体的端部
[0087] 37：密封插塞的本体的端部的基部
[0088] 39a，39b，39c：刀片
[0089] 41：测试孔的内部壁
[0090] 43：止动元件的尖端
[0091] 45：自由空间
[0092] 47：工具
[0093] 49：接头
[0094] l1，l2：纵向长度
