CN104540713A - 具有起动连接点的机动车电源电缆 - Google Patents

Abstract

本发明示出和描述了一种机动车电源电缆(1)，特别是机动车的蓄电池导线，该电源电缆具有在蓄电池侧的第一端部(3)和第二端部(4)，其中机动车电源电缆(1)具有金属扁平电缆(2)和包绕金属扁平电缆(2)的绝缘层(8)。为了以简单且低成本的方式提供一种连接起动辅助装置的可能性，提出了该机动车电源电缆(1)在一个区域内设置作为起动连接点(5)。

Description

具有起动连接点的机动车电源电缆

技术领域

本发明涉及一种机动车电源电缆，特别是机动车蓄电池导线，该电源电缆具有在蓄电池侧的第一端部和第二端部，其中电源电缆具有金属扁平电缆和包绕金属扁平电缆的绝缘层。本发明还涉及这类机动车电源电缆在机动车中的使用。

背景技术

在现代汽车中能够用于组件，例如汽车蓄电池的安装空间是有限的。因此，通常不可能将汽车蓄电池安装在易于接近的位置。然而，当蓄电池需要充电或者如果车辆自身的发动机或第二个机动车的发动机必须由外部电源起动时，连通机动车的蓄电池就成为必要的。在蓄电池难以接近的情况下，为了连接到蓄电池经常甚至需要拆除组件。这样是非常费力的并且有时候还需要特殊的工具。此外，当车辆由于故障停靠在路边的情况下，根据当时的交通状况费力地暴露蓄电池并不总是安全的。

另外，在现代汽车中难以接近的电瓶电极使蓄电池充电或者汽车起动变得困难。例如，现代的接线夹通常具有火花分离装置，该火花分离装置使接线夹在发生碰撞时从电瓶夹上脱离。此外，通常不使用传统的电缆而是使用电导扁平电缆作为电源电缆。但是，大多数起动辅助装置的接线夹都是设置在具有圆形横截面的传统电源电缆的起动点上，这也就是为什么将接线夹连接到扁平电缆是很困难的。

DE10 2009 051 487A1公开了一种机动车蓄电池的起动装置。在此提出了一种整合在易弯曲的地缆中的T形支承部件。黄铜套管被拧在支承部件上，该黄铜套管用于连接起动装置接线夹。由于地缆的易弯曲性，起动连接点脱离固定处并且扭转至能够接近的使用位置。

该解决方案有许多缺点。首先，该解决方案仅能够在与由易弯曲的绞线构成的地缆相结合的情况下实施；由于更高的刚度使使用具有更大横截面的扁平电缆变得困难。另外，由于必须在地缆中整合单独的支承部件，所以起动装置的制造成本较高。随后还需要将作为单独部分的黄铜套管拧在支承部件上。

DE 10 2007 025 268 A1中公开了一种可以作为扁平电缆的机动车电源电缆。其中提出了一种与扁平电缆连接的连接螺栓作为起动连接点。对此，连接螺栓在一端上具有带螺纹的螺钉，该螺钉可以拧入扁平电缆上为此设置的钻孔中。

高生产成本也是该解决方案的一个缺点。由于该连接螺栓设计为单独部分并且应与扁平电缆拧紧，因此在扁平电缆上和连接螺栓上都要设置有螺纹。另外，根据所用的螺栓材料可能会发生接触腐蚀和螺栓连接松动。

发明内容

本发明的任务在于，设计和发展在开头和已详细说明的机动车电源电缆，以简单且低成本的方式获得连接起动辅助装置的可能性。

对于机动车电源电缆，按照权利要求1的前序部分，本发明的任务通过机动车电源电缆在一个区域中设置作为起动连接点来实现。

机动车电源电缆是指这样的电缆，该电缆不仅能传输信号或者类似物，还适用于传输高电流和功率。机动车电源电缆特别是用作蓄电池导线，也就是说作为机动车蓄电池与交流发电机/起动器的连接，因此必须具有非常高的载流能力。机动车的充电电流或起动电流通常为100安培和更高，有时甚至几百安培。通过设置机动车辆电源电缆的一部分本身作为起动连接点，也就是说作为用来连接起动装置的接触位置，可以免除像螺栓、套筒或这一类的单独的连接部件。因此，也可以免除安装各个单独部分所需的、高成本的连接过程。与单独的连接部分相反，经整合的并从而类型单一的起动连接点的另一个优点是不会出现接触腐蚀。起动连接点可通过在限定的区域内除去金属扁平电缆的绝缘层而形成非绝缘的接触点。或者，金属扁平电缆在生产时可以在限定区域不设置绝缘层。以这种方式，起动装置，尤其是起动辅助电缆的接线夹或者起动夹，可以直接夹住裸露的金属扁平电缆。

按照本发明的另一个设计，起动连接点设置为在机动车电源电缆的第一端部和第二端部之间裸露的接触位置。裸露的接触位置是指在金属扁平电缆上非绝缘的并且因此可以直接接通的位置。设置在机动车电源电缆的第一端部和第二端部之间意味着，起动连接点位于机动车电源电缆的第一端部和第二端部之间的直接连接区域，而不是在其他分支上。通常机动车具有广泛分支的电缆网，该电缆网也称作电缆束。在现代汽车中，该电缆束可能具有庞大的体积和复杂程度。该设计的优点在于机动车电源电缆不必具有其他的端部或分支，从而不再继续增加线路系统的体积和复杂性。

按照本发明的另一个设计，起动连接点设置在机动车电源电缆的两个相邻的绝缘部分之间。通过仅在起动连接点区域局部除去机动车电源电缆的绝缘层，起动连接点设置在机动车电源电缆的几乎任何位置上都是可能的。虽然完全除去绝缘层是可能的但不是必需的。尽管不是必需的，但同样还是有可能去除从起动连接点直到机动车电源电缆的一个端部的整个绝缘层。

本发明的另一个可选的设计设置为，第一端部和/或第二端部是一个自由的端部，并且机动车电源电缆在第一端部和/或第二端部的区域中设置作为起动连接点。自由端部是指机动车电源电缆的一个区域，在该区域上没有连接耗电部分或者发电部分。自由端部可以指定用于起动装置的连接。

按照本发明的另一个设计，金属扁平电缆在起动连接点的区域中设置为U形。同样的，金属扁平电缆在起动连接点的区域中也可以为钩形或者呈S形或者Z形弯曲。金属扁平电缆通常以其横截面具有较小的高度和明显更大的宽度而突出。起动辅助装置的接线夹的连接可能根据起动连接点的横截面形状变得困难。通常接线夹具有金属弹簧，该金属弹簧的夹力随着接线夹张开的角度的增加而升高。也就是说，当接线夹轻微打开的时候，接线夹的夹力很小。当接线夹张开的非常大的时候，夹力较高。在金属扁平电缆中可能会出现由于扁平电缆很小的高度而引起接线夹夹力很小的问题。特别是在潮湿或者振动的情况下，会出现接线夹从起动连接点上滑脱的危险。而相反地，扁平电缆较大的宽度会导致接线夹很难夹在起动连接点上，因为接线夹的张开角度受到结构限制。该问题可以通过在起动连接点区域的机动车电源电缆的变形，特别是弯曲来解决，从而形成U形的接触位置。U形特别是指金属扁平电缆例如弯曲至少180°。以这种方式实现起动连接点具有大于扁平电缆高度但小于扁平电缆宽度的可夹尺寸。通过U形起动连接点还可以实现更可靠的接线夹的支承。这样既不存在夹力过小的危险也不存在接线夹不能足够宽地打开的危险。

本发明的一个可选择的设计是，机动车电源电缆具有第三自由端部并且在第三自由端部区域的机动车电源电缆设置作为起动连接点。通过设置第三自由端部和因此得到的分支，起动连接点在发动机舱内的设置更加能够变化。特别是当机动车电源电缆安装在较难接近的地方时，将一个自由端引导至机动车中易于接近的位置比将像回路一样的整个机动车电源电缆引导至该位置且再放回更加简便。特别是自由端部的终端区域可以设置作为起动连接点。该自由端可以从第一端部和第二端部之间的直接连接上分支或者例如从电势板上分支。

按照本发明的另一个设计，可以通过由铝或者铜组成的金属扁平电缆来实现良好的导电性。另外，铝还具有密度低的优点，因此可以减小机动车电源电缆的重量。由于具有特别好的导电性，99.5％的纯铝EN AW1050A或99.7％的纯铝EN AW1070A证明特别适合用于构成扁平电缆。

按照本发明的另一个设计，金属扁平电缆具有矩形的横截面。矩形形状能够特别简单并且从而低成本地生产。当金属扁平电缆的高度相对于其宽度呈很小的比例时，金属扁平电缆具有特别高的弯曲性。在实际中，宽度/高度的比值保持在2比1到12比1之间，优选宽度/高度比值为2.5比1到6比1之间。特别是在由铝制成的金属扁平电缆中，金属扁平电缆的宽度可至少三倍于其高度，从而金属扁平电缆的宽度与高度的比值大于/等于3。高度在2.5mm到8mm之间并且宽度在8mm到30mm之间证明是适合在机动车中使用的。铝扁平电缆的横截面积优选在16mm²和160mm²之间的范围内，特别是在50mm²和120mm²之间的范围内。铜扁平电缆的横截面积优选在30mm²和75mm²之间的范围内。

本发明的另一个设计为，在起动连接点的区域内的金属扁平电缆的横截面积等于或者小于金属扁平电缆在其余区域内的横截面积。较小的横截面积的优点在于起动接线夹和扁平电缆之间更好的接触。相等的横截面积具有恒定的导电性和均匀产热的优点。

在本发明的另一个优选的设计中，在起动连接点的区域内的金属扁平电缆的宽度等于或者小于金属扁平电缆其余区域内的宽度。通过金属扁平电缆的宽度而不是高度在起动连接点区域内减小，金属扁平电缆的宽度和高度之间的差别也变小。在起动连接点区域中，金属扁平电缆的宽度可以优选地减小为宽度与高度大致相等。也就是说，金属扁平电缆的横截面在起动连接点区域内可能为正方形。通过在起动连接点区域内减小金属扁平电缆的宽度可以实现最理想的夹力，该夹力不受接线夹夹在哪一端或者哪一方向的影响。金属扁平电缆的宽度在起动连接点区域内减小至少8mm，特别10mm证明是非常适宜的。而相等的宽度具有恒定的导电性和均匀产热的优点。

按照本发明的另一个设计，机动车电源电缆在起动连接点的区域内具有能够取下的、电绝缘的遮盖物。通过电绝缘的遮盖物可以防止起动连接点发生意外连接和形成短路。该遮盖物优选地还可以提供防尘和防潮作用。为了使起动辅助装置能够与起动连接点相连，该遮盖物是能够取下的。该遮盖物优选地能够手动，也就是不需要工具取下。

本发明的一个有利的设计为，该遮盖物为保护帽，特别是由合成材料构成的、能够旋转的保护帽。能够旋转的保护帽的优点在于，该保护帽可以翻开并且再次合上而不会掉在发动机舱中或地上。该保护帽还可以与机动车电源电缆持久地连接。该连接特别是通过薄膜铰链或者链节形成。使用合成材料的优点在于具有非常好的电绝缘性以及能够低成本生产，例如通过注塑法生产。

按照本发明的另一个设计，通过遮盖物具有极性标记，特别是彩色的标记和/或符号可以实现起动辅助装置特别简单且可靠地连接。通过该极性标志，例如加号或减号，即使是缺少经验的使用者也能够很好的辨认出是正极还是负极须连接到起动连接点上。通常起动电缆也用颜色标记，正极的电缆为红色且负极的电缆为黑色。在此，遮盖物的符号可选择性或额外地具有红色或黑色标记。

上述的机动车电源电缆能够在机动车中使用。特别是可以作为电池导线使用，例如机动车的B+电池导线。

该方法和装置的特征能够自由地相互组合。特别是，即使完全地或者部分地避开独立权利要求的特征或部分特征，说明书和/或独立权利要求以及从属权利要求的特征或部分特征以独立或者自由地相互组合的形式都可以是有创造性的。

附图说明

接下来结合仅描述一个优选实施例的附图进一步说明本发明。其中，

图1a以侧视图示出了按照本发明的机动车电源电缆；

图1b以俯视图示出了图1a中的机动车电源电缆；

图1c示出了沿图1b中的切线Ic-Ic的机动车电源电缆的截面图；

图1d示出了沿图1b中的切线Id-Id的机动车电源电缆的截面图；

图2a以侧视图示出了图1a中的机动车电源电缆和插上的外壳；

图2b以俯视图示出了图1b中的机动车电源电缆和插上的外壳；

图3a-3d示出了具有起动连接点的机动车电源电缆的不同设计的示意图；

图4a-4c示出了起动连接点的不同的设计。

具体实施方式

图1a以侧视图示出了机动车电源电缆1。该示出的机动车电源电缆1具有金属扁平电缆2，该金属扁平电缆包含蓄电池侧第一端部3和第二端部4。该第二端部4可以归入机动车电路、耗电部分或者发电部分。两个端部3,4之间的一部分金属扁平电缆2设置为用来连接起动装置的接线夹的起动连接点5，该接线夹在图1a中以示意图示出。在金属扁平电缆2的第二端部4上焊接有电缆6。另外，金属扁平电缆2还具有用于固定图1a中未示出的外壳的螺栓7。端部4也可能在蓄电池侧并且电缆6也可以例如用作导向接线夹的电缆。这样一来端部3就在耗电部分一侧。除此之外，如图3b和图3c所示，端部4可以是自由端。

图1b以俯视图示出了图1a中的机动车电源电缆1。金属扁平电缆2是由蓄电池侧第一端部3的一侧开始示出。从金属扁平电缆2的绝缘区域向金属扁平电缆2的非绝缘的裸露的起动连接点5的过渡通过一个阶梯示出。在图1b示出的优选实施例中螺栓7具有圆柱形横截面。螺栓7由金属构成并且与金属扁平电缆2焊接。

图1c示出了沿图1b中的切线Ic-Ic的机动车电源电缆1的截面图。该金属扁平电缆2构成了机动车电源电缆1的核心。金属扁平电缆2完全被绝缘层8包绕，该绝缘层优选由合成材料制成。图1d示出了沿图1b中的切线Id-Id的机动车电源电缆1的截面图。如从图1b中可看出，切线Id-Id位于非绝缘的起动连接点5的区域内，从而图1d的截面图中金属扁平电缆2是裸露的并尤其是没有绝缘层包绕。以这种方式可以在起动装置的接线夹和金属扁平电缆2之间形成电气连接。

图2a以侧视图示出了图1a中的机动车电源电缆1和插上的外壳9。该外壳9由合成材料构成，并且通过将螺栓7推入设置在外壳9中的支承凹轨10中与金属扁平电缆2连接。该支承凹轨10也同样由合成材料制成且易弯曲。螺栓7搭在支承凹轨10的一端，从而形成能够分离的、形状匹配的卡锁连接。外壳9包括具有钻孔12的法兰11。外壳9可以经该钻孔12固定在机动车发动机舱中能够较易接近的位置上。以这种方式可确保起动连接点5总是能易于接近。外壳9还具有保护帽13。该保护帽13与外壳9连接并且能够绕轴14旋转，从而使起动连接点5在保护帽13打开时易于接近并在保护帽13关闭时防尘和防潮。该保护帽13具有极性标记15，此处为加号。该极性标记可以简化接线夹的正确连接，因为机动车蓄电池不一定直接位于机动车电源电缆1的附近因此可能较难辨认机动车蓄电池的极性。保护帽13可以与设置在外壳9上的卡锁钩16形成能够分离的卡锁连接。

图2b以俯视图示出了图1b中的机动车电源电缆1和插上的外壳9。图2b中的附图标记和附图标记所代表的部件与图2a相同。

图3a-3d示出了具有起动连接点5的机动车电源电缆1的不同设计的示意图。

图3a示出了具有起动连接点5的机动车电源电缆1，该起动连接点设置在机动车电源电缆1的蓄电池侧的第一端部3和第二端部4之间。该第一端部3与机动车蓄电池17的一个电极连接，而第二端部4与耗电部分或发电部分18连接。该耗电部分或发电部分18为起动器或发电机。该机动车电源电缆1在第一端部3和第二端部4之间的起动连接点5区域形成U形的弯曲。

与之相反，图3b示出了具有起动连接点5的机动车电源电缆1的另一个设计，该起动连接点设置在机动车电源电缆1的自由端。第二端部4形成为自由端并且经在机动车电源电缆1上的耗电部分或发电部分18的连接点突出。换言之，自由的第二端部4代表机动车电源电缆1的突起部。像图3a所示的一样，第一端部3与机动车蓄电池17的一个电极相连。

在图3c中，机动车电源电缆1的自由第二端部4由电势板19分支出来，在该电势板上还连接了耗电部分或发电部分18。第一端部3如图3a所示与机动车蓄电池17的一个电极连接。

图3d示出了一种具有第三自由端部20的机动车电源电缆1，机动车电源电缆1在第三自由端部20的区域上设置作为起动连接点5。该第三自由端部20是从机动车电源电缆1的第一端部3和第二端部4之间的直接连接上的分支。在图3d中，机动车电源电缆1的第一端部3也与机动车蓄电池17的一个电极连接。第二端部4与耗电部分或发电部分18连接。

图4a至4c示出了起动连接点5的不同设计。图4a示出了起动连接点5的U形设计。图4b相对地示出了起动连接点5的钩状设计。最后，图4c示出了起动连接点5的S形或Z形设计。所有在图4a-4c示出的变体中，起动连接点5都设置在机动车电源电缆的第二自由端部4上，从而这些起动连接点5的设计可以转用在图3b到图3d中所示的机动车电源电缆1上。除了图4a-4c所示出的设计也可以不使用弯曲的机动车电源电缆1，从而机动车电源电缆1在起动连接点5的区域中可以设置为直的。

Claims (15)

1.一种机动车电源电缆(1)，特别是机动车蓄电池导线，所述机动车电源电缆具有：

-蓄电池侧的第一端部(3)和

-第二端部(4)，

-其中，所述机动车电源电缆(1)具有金属扁平电缆(2)和包绕所述金属扁平电缆(2)的绝缘层(8)，

其特征在于，所述机动车电源电缆(1)在一个区域内设置作为起动连接点(5)。

2.根据权利要求1所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述起动连接点(5)在所述机动车电源电缆(1)的第一端部(3)和第二端部(4)之间设置为裸露的接触位置。

3.根据权利要求1或2所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述起动连接点(5)设置在所述机动车电源电缆(1)的两个相邻的绝缘部分之间。

4.根据权利要求1所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述第一端部(3)和/或第二端部(4)是一个自由的端部，并且所述机动车电源电缆(1)在第一端部(3)和/或第二端部(4)的区域中设置作为起动连接点(5)。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述金属扁平电缆(2)在起动连接点(5)的区域中设置为U形。

6.根据权利要求1所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述机动车电源电缆(1)具有第三自由端部(20)并且所述机动车电源电缆(1)在所述第三自由端部(20)的区域内设置作为起动连接点(5)。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述金属扁平电缆(2)由铝或铜构成。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述金属扁平电缆(2)具有矩形横截面。

9.根据权利要求8所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述金属扁平电缆(2)的宽度(B)和所述金属扁平电缆(2)的高度(H)的比值(Q)为Q≥3。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述金属扁平电缆(2)在所述起动连接点(5)的区域中的横截面积等于或者小于所述金属扁平电缆(2)在与所述起动连接点相邻的区域中的横截面积。

11.根据权利要求1至10中任意一项所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述金属扁平电缆(2)在所述起动连接点(5)的区域中的宽度(B)等于或者小于所述金属扁平电缆(2)在与所述起动连接点相邻的区域中的宽度。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述机动车电源电缆(1)在所述起动连接点(5)的区域内具有能够取下、电绝缘的遮盖物。

13.根据权利要求12所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述遮盖物为保护帽(13)，特别是由合成材料构成的、能够旋转的保护帽。

14.根据权利要求12或13所述的机动车电源电缆，其特征在于，所述遮盖物具有极性标记(15)，特别是彩色标记和/或符号。

15.按照权利要求1至14中任意一项所述的机动车电源电缆在机动车中的用途，特别是作为机动车蓄电池导线。