CN105612667B - 用于电接触电缆的屏蔽装置的设备 - Google Patents

Abstract

为了保证高压电缆(2)的屏蔽装置(16)可靠地连接在尤其用于电动车或混合动力汽车的壳体(6)上，电缆(2)的屏蔽装置(16)借助接触夹夹紧在接触夹和支承套管之间用于电屏蔽连接。所述电缆(2)自身被夹紧在接触夹(20)和支座(22)之间。

Description

用于电接触电缆的屏蔽装置的设备

本发明涉及一种用于电接触电缆的屏蔽装置(亦称“屏蔽套”)的设备。

本发明在此尤其涉及一种这样的装置和作为高压电缆被用于电动或混合动力汽车中的电缆，其用于为电力高压消耗件、例如电力行进发动机提供功率。在这种高压电缆中需要屏蔽装置，用于保持其他车载电器不受干扰。“高压”在此通常理解为约300V至800V的电压范围。

高压电缆在此将电流和电压源、尤其是蓄电池或发电机与消耗器、例如电力行进发动机相连。在电缆与各种部件相连时，电缆的屏蔽装置必须可靠和安全地与各个部件的壳体电连接，用于实现连续的屏蔽。在此电缆应该尽可能简单、优选可逆地安装在部件上。此外，在电缆和部件之间的连接位置中也必须集成拉力卸载件。尽管期望电缆能够可逆地在壳体上拆下，但是仍要求安全的和长期可靠的屏蔽连接。当前已知的用于屏蔽连接的系统通常相对昂贵。例如这种连接通过电缆螺栓连接进行。

以此为基础，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种屏蔽接触装置，其可以满足所述要求。

按照本发明所述技术问题通过一种用于电接触电缆的屏蔽装置的设备解决，所述电缆具有被电缆护套包围的屏蔽装置，并且电缆在装配状态中通过壳体的电缆进口引入壳体的内部空间中，其中在内部空间中电缆被夹紧在接触夹(Kontaktbügel；亦称“接触卡箍”)和支座之间，并且屏蔽装置在此被夹紧在支承套管和接触夹之间。

通过屏蔽装置与尤其在壳体中位于内部空间中的接触夹的接触，可以实现简单的、利于装配并且同时高效的屏蔽连接。在此在装配时，电缆通过电缆进口引入壳体中，随后借助接触夹夹紧屏蔽装置的用于电接触的、没有电缆护套的部分区域。通过之后将半壳状的接触夹安置在壳体的内部，取消了其他情况中常见的夹紧过程或折边过程，借助所述夹紧过程或折边过程建立屏蔽装置与接触元件的连接。由此简化了装配。为了固定接触夹，在此优选采用通常在装配中常规使用的固定过程，例如螺栓连接过程。

按照一种优选的扩展设计，接触夹在此沿电缆纵向观察具有两个相互间隔的夹部段(Bügelabschnitt；亦称“卡箍部段”)，也即在一侧是接触部段，屏蔽装置在所述接触部段中被夹紧，以及还有拉力卸载部段，外护套在所述拉力卸载部段中被夹紧。接触夹因此既借助一个部分区域覆盖电缆的外护套也借助另外的部分区域覆盖没有电缆护套的区域(屏蔽装置可以在该部分区域被触及)。备选地还存在这种可能性，即屏蔽装置在接触部段中包围电缆护套。通常支承套管作为用于由接触夹施加的夹紧力的支持或支承结构发挥作用。

通过具有两个夹部段和不同的功能的构造，因此借助仅一个元件和仅一个安装过程通过唯一的夹紧实现有效的屏蔽连接以及有效的拉力卸载。

在此优选地，两个夹部段通过狭缝相互隔开，因此对于两个部段可以设置不同的属性，并且尽可能理想地转换两个功能、亦即屏蔽连接以及拉力卸载。

为此优选地规定，这两个夹部段具有不同的半径。为此考虑的是，电缆通常在屏蔽装置的接触的区域中并且在拉力卸载结构的区域中具有不同的半径或直径。通过不同部段的不同的半径因此保证了在两个功能区域中施加可靠和足够的夹紧力。

所述支座(接触架将电缆夹紧在所述支座上)按照一种优选的变型通过壳体自身构成。所述支座为此尤其具有半壳状的容纳部，电缆插在所述容纳部中。所述支座在此优选直接连接在作为其延长部的电缆进口上，支座的半壳状的容纳部由此优选与电缆进口的开口边缘齐平。

在一种优选的备选结构设计中，所述支座通过单独的匹配夹构成，其中两个夹按照卡圈的形式包围电缆并且将电缆夹紧在其间。两个夹在此借助弯折的边缘区域相互贴靠并且在边缘区域例如通过螺栓连接优选与壳体相连，因此实现与壳体的电连接。

由于需要引入缝隙而在电缆和电缆进口之间保留空气隙，其在有效的EMV屏蔽方面可能是不利的。为了避免这种EMV干扰效应，因此符合目的地围绕电缆进口设置至少一个环形区段，用于对该缝隙电屏蔽。

出于对尽可能简单和廉价的设计的考虑，环形区段自身构成接触夹的部件。接触夹尤其是指一种板形(冲压)弯曲件，因此该环形区段也可以通过简单的成型过程制造。

符合目的的是，环形区段包括多个尤其弹性的接触簧片，它们围绕电缆进口、至少在由环形区段覆盖的部分区域中贴靠在壳体上。各个接触簧片在此优选轮圈状地布置。它们沿电缆纵向连接在其中一个夹部段上，也就是配属于壳体壁的夹部段，它们径向向外地弯折并且弹性地围绕电缆进口地贴靠在壳体壁上。由此可以实现对缝隙有效的、全面环绕的屏蔽。

在第一实施例变型中，其中支座通过壳体的壳体壳壁自身构成，则环形部段覆盖与接触夹的180°弧段相应的、尤其仅电缆进口的上半部。在第二实施例变型中，其中电缆至少按照卡圈形式被保持在接触夹和匹配夹之间，匹配夹优选同样具有这种类型的环形区段，其与接触夹的环形区域补充为一个完整的环，其优选环绕电缆进口地贴靠壳体内壁上。

为了尽可能地拉力卸载或去张力，在一种符合目的的扩展设计中，在支座上构成至少一个垂直于电缆纵向定向的肋片，其被压入电缆护套中。由此在支座和电缆的外护套之间构成附加的形状配合。作为补充或备选也可以在接触夹上构成这种横向延伸的肋片。

由于两个功能区、即具有不同构造的夹部段的接触区和拉力卸载区，接触夹的规定的定向是需要的。为了在装配技术上保证这种定向，通常设置编码装置。在此接触夹尤其设计为不对称的，因此编码元件例如以凹口或凸缘的形式构成。与此对应的，壳体也可以具有相适配的编码元件，例如凸缘或凹口，用于保证接触夹的位置正确的装配。

如已述那样，接触夹符合目的地通过螺栓固定。螺栓在此尤其设计为自攻螺纹螺栓，因此不必加工螺栓螺纹。

为了保证将电缆可靠地引入和固定在壳体中，电缆在壳体外面被塞盖包围，尤其也可以使电缆通过塞盖密封地引入到壳体中。通过所述塞盖尤其还可以将电缆机械地固定在壳体上。为此塞盖一方面至少固定在电缆上并且另一方面固定在壳体上。

在此符合目的的是，塞盖安装在壳体的电缆接管上，因此套筒状地包围该电缆接管。塞盖在此优选无需工具地和/或尤其通过简单的卡锁连接固定在壳体上。因此不需要耗费地装配。在此符合目的的是，所述固定设计为可逆地可拆卸的。

出于对可靠密封地将电缆引入壳体内部的考虑，在电缆进口和电缆护套之间还设置密封件，其例如避免湿气进入壳体的内部空间中。在此，密封件在电缆的外护套以及电缆接管内侧之间被夹紧。所述密封件在此由大致盆状的塞盖固持，并且在电缆穿过电缆进口时向电缆接管挤压。

本发明的实施例以下结合附图进一步阐述。这些附图分别以示意图示出：

图1示出用于电接触电缆的屏蔽装置的设备的立体局部视图，

图2示出按照图1的设备的局部纵截面图，

图3示出所述设备的备选结构造型的立体局部图，

图4示出另一种实施变型的局部立体图，

图5A、5B示出具有多个用于构成图1所示的装置的元件的电缆，以阐述各个安装步骤。

在附图中相同的部件表示相同的附图标记。

按照图1，电力的高压电缆2通过壳体6的电缆进口4引入壳体的内部空间8中。壳体6在图1中仅通过L角形件表示。

电缆在内部空间8中在触头件10上结束，所述触头件尤其设计成触头套圈并且与电缆2的电缆线芯12导电地例如焊接和/或夹紧/折边式相连。触头件10例如通过螺栓连接被连接在内部空间8中的触头极或者说接触极(Kontaktpol)上。壳体尤其是金属壳体，例如金属铸件壳体，优选是铝制压力壳体。在壳体内部设置电力高压部件，其通过电缆2供电。所述设备按照规定设置在具有电力或混合动力驱动器的汽车中。所述电缆2设计为用于供给电力高压部件的高压电缆。

尤其如图2以及附图5a、5B看出，电缆2除了中心的、例如设计为绞合线导体的电缆线芯12之外还具有包围该电缆线芯的线芯绝缘体14和又包围线芯绝缘体的屏蔽装置16，所述屏蔽装置最终通过外部的电缆护套18包围。屏蔽装置16通常是由许多单根金属线构成的屏蔽织网。

尤其如图2看出，用于将屏蔽装置16与壳体6电连接的装置具有接触夹20、支座22、塞盖24(Verschlusskappe)、密封件26以及固定件28和螺栓32。其他独立的零件优选不设置。因此尤其仅需要很小的零件数量。

在图1和图2的实施例中，接触夹20具有前部的、朝向触头件10的接触部段20A以及在沿电缆纵向留出狭缝30的情况下的拉力卸载部段20B。两个部段20A、20B设计为半圆形的半壳，并且在两侧分别过渡至水平延伸的共同的固定接片上。接触夹20通过螺栓32固定在支座22上，因此电缆2被夹紧在接触夹20和支座22之间。

在图1的实施例中，支座22设计为壳体6的一部分并且同样定义了半壳状的容纳部，电缆2放置在所述容纳部中。

在该实施例中，在接触部段20A的区域中移除了电缆护套18，因此屏蔽装置16被露出。支承套管34作为用于由接触夹20施加的夹紧力的支架被插入屏蔽装置16下方。屏蔽装置16被夹紧在接触夹20和支承套管34之间或者在支座22和支承套管34之间。

作为备选还存在这种可能，屏蔽装置16在接触部段20A中与电缆护套18反置。在这种情况中，支承套管34提前被安装在电缆护套18的外侧。

在接触部段20A的区域中以及在拉力卸载部段20B的区域中构成不同的半径或直径。相应地，接触部段20A还具有较小的半径r1，亦即相对电缆2的中心纵轴线36的间距小于拉力卸载部段20B，拉力卸载部段20B具有半径r2。

对应于这种相对中心纵轴线36的不同间距，支座22具有阶梯式构造。因此支座22同样沿电缆纵轴线在构成阶梯的情况下从接触部段20A过渡至拉力卸载部段20中。所述阶梯同时还限定出轴向止挡38，电缆2通过电缆进口4插入直至该轴向止挡。沿朝向电缆进口4的方向，电缆进口4的开口连接在壳体的拉力卸载部段20B上。最后，电缆接管40在壳体6的外侧连接在电缆进口4上，但是电缆接管40相对该进口开口具有更大的直径，因此在此构成第二止挡42。密封件26可以抵靠在第二止挡上。

在图2的实施例中，露出的屏蔽装置16在端侧还借助带44固定。

在拉力卸载部段20B的区域中，在支座22上补充地还成型肋片46，它们为进一步卸载拉力被压进电缆护套18中。

由于两个夹部段20A、20B的不同构造，需要对接触夹20确定的定位。为了保证这种定位，接触夹20不对称地设计用于构成编码装置(Kodierung)，并且在一侧具有编码凹口48，其连同壳体6上的编码肋片50发挥编码功能。

在壳体6外部，在电缆2上推套大致盆状构成的塞盖24。其具有半壳状构造的保持架52，所述保持架沿电缆纵向延伸。尤其按照电缆连接器形式构成的固定元件28包围保持架和电缆2，因此电缆2通过该固定元件28机械地固定在塞盖24上。塞盖24具有圆柱状盖壁以及环形底板。该塞盖24在该实施例中通过卡锁固定在壳体6上。为此在盖壁和电缆接管40之间构成扣锁连接。为此盖壁具有卡锁凸缘54，其卡锁在电缆接管40的卡锁凹口56中。卡锁凸缘54指的是盖壁的弹性的局部区域，其通过狭缝与其余盖壁隔开。

在按照图1和图2的实施例变型中，电缆2在电缆进口4的区域中相对支座22密封地安置时，而在接触夹20的区域中的上半部中构成保留的缝隙58。根据按照图3的变型，该缝隙通过环形区段60覆盖，用于也为该区域保证有效的EMV屏蔽。

环形区段60在此直接在接触夹20上、亦即在拉力卸载部段20B上成型。环形区段60通过半圆形的轮圈构成并且具有多个单独的弹性的沿径向向外弯曲的接触簧片。这些接触簧片弹性地贴靠在壳体壁上。

在按照图4的实施例变型中，首先与通过壳体6的支座22的造型不同地设置匹配夹64，所述匹配夹连同接触夹20构成卡圈的形式，通过所述卡圈夹紧电缆2。两个夹子20、64在此优选一致地设计为相同件。匹配夹64同样具有接触部段20A以及拉力卸载部段20B。两个夹子20、64共同地通过螺栓32固定在相应的壳体架板上。其中仅设置预开口的孔。螺栓32通常是自开槽的螺栓。在图4的实施例中，两个夹子20、64具有约180°延伸的环形区段60，它们互补成完整的环。

在此借助图5A和5B进一步阐述单个元件的安装和电缆2的制备、也就是它的预组装：首先电缆2在端侧被剥皮并且屏蔽装置16被切割到期望的长度。因此在端侧露出导线芯12。接下来塞盖24以及密封件26被推套。之后支承套管34被推套在线芯绝缘件上。图5A示出这种临时装配位置或者说中间装配状态。

然后支承套管34按照内衬套管的形式衬在屏蔽装置下方，直至由剩余的电缆护套18构成的止挡。所述屏蔽装置16然后借助带44固定，由此同时也将支承套管34固定在其位置上。最后还将触头元件10推套在裸露的导线线芯12上并且尤其通过折边与其相连。

这样制备的电缆2接下来通过电缆进口引入直至轴向止挡38，也就是直至电缆护套18贴靠在轴向止挡38上。接触夹20(其优选在以已装配的形态借助螺栓32固定在支座22上)然后相对电缆2拧紧。由此电缆2已经通过拉力卸载部段保持在规定的位置中。接下来将密封件26插入电缆接管40中，其中在此尤其通过密封件26的环绕的密封唇实现可靠的密封。之后塞盖24推套在电缆接管40上，直至与电缆接管卡锁。接下来还进行固定元件28的固定和触头件10在相应的触头极上的螺栓连接。

导线线芯12优选是铜绞线或铝绞线。接触夹20优选是具有弹簧性质的铜材料。表面优选是镀锌的。支承套管34首先具有机械的支承功能。其没有电功能。因此其例如设计为黄铜套管。对于螺栓32来说优选使用相同的螺栓，如它们也被用于壳体6的罩盖螺栓连接，使得需要尽可能少的不同的零件。密封件26尤其是硅酮密封装置并且塞盖24是塑料元件，例如由聚酰胺构成。固定件28同样要么是塑料元件(例如由聚酰胺构成)要么是由金属、例如不锈钢构成的夹紧件。

总体上通过所述装置首先实现了电缆2的简单的组装。在此不需要或不设置夹紧过程、例如折边(Crimpen)等等、或者焊接过程。通过接触夹20的螺栓连接总体上构成了仅很小的过渡阻力，因此实现了屏蔽装置16的很好的连接。由于相同的螺栓、例如它们也用于罩盖螺栓连接，因此不需要更换工具。整个装置总体上具有相对较少的零件并且由此总体上紧凑地构成。通过在半壳形接触夹20以及同样半壳形支座22之间夹紧屏蔽装置16，总体上实现了几乎连续的360°接触。通过拉力卸载部段20B、尤其还结合固定元件28能够可靠地实现拉力卸载。通过在封盖24和壳体6之间无需工具的连接可以实现可拆卸的连接。最后通过环形区段60保证了电缆在壳体6上、以及在缝隙58的区域中可靠的EMV密封的连接。在按照图4的实施例变型中，也即在使用匹配夹64的情况下，可以实现进一步减小过渡阻力的优点。与通常为壳体6所用的铝压铸材料相比，这尤其由于为匹配夹64使用铜质材料而实现。

附图标记清单

2 电缆

4 电缆进口

6 壳体

8 内部空间

10 触头件

12 导线线芯

14 导线绝缘装置

16 屏蔽装置

18 电缆护套

20 接触夹

20A 接触部段

20B 拉力卸载部段

22 支座

24 塞盖

26 密封件

28 固定件

30 狭缝

32 螺栓

34 支承套管

36 中心纵轴线

38 止挡

40 电缆接管

42 第二止挡

44 带

46 肋条

48 编码凹口

50 编码肋片

52 保持架

54 卡锁凸缘

58 缝隙

60 环形区段

62 接触簧片

64 匹配夹

r1，r2 半径

Claims (16)

1.一种用于使电缆(2)的屏蔽装置(16)与壳体(6)电接触的设备，该壳体具有内部空间(8)，并且所述电缆在内部空间(8)中在触头件(10)上结束，其中，该电缆(2)具有被电缆护套(18)包围的屏蔽装置(16)，并且电缆在已装配状态中穿过电缆接管(40)并且穿过壳体(6)的电缆进口(4)引入壳体(6)的内部空间(8)中，其中，电缆(2)在位于壳体(6)的内部空间(8)中的接触夹(20)和支座(22)之间被夹紧，其中，屏蔽装置(16)在此被夹紧在支承套管(34)和接触夹(20)之间，并且其中，电缆(2)在壳体(6)外侧被塞盖(24)包围，塞盖(24)一侧固定在电缆(2)上并且另一侧固定在壳体(6)上，其中，所述支座(22)通过壳体(6)构成并且按照半壳的形式构成。

2.按照权利要求1所述的设备，其中，电缆接管(40)被设计为壳体(6)的一体式的管形部件。

3.按照权利要求1或2所述的设备，其中，接触夹(20)在电缆纵向上具有两个相互间隔的夹部段，即接触部段(20A)以及拉力卸载部段(20B)，屏蔽装置(16)被夹紧在接触部段(20A)中，并且电缆护套(18)被夹紧在拉力卸载部段(20B)中。

4.按照权利要求3所述的设备，其中，两个夹部段(20A，20B)通过狭缝(30)相互隔开。

5.按照权利要求3或4所述的设备，其中，两个夹部段(20A，20B)具有不同的半径(r1,r2)。

6.按照权利要求1所述的设备，其中，至少一个环形区段(60)围绕电缆进口(4)布置，用于对在电缆(2)和电缆进口(4)之间的缝隙(58)进行电屏蔽。

7.按照权利要求6所述的设备，其中，环形区段(60)是接触夹(20)的一部分。

8.按照权利要求6或7所述的设备，其中，环形区段(60)包括多个弹性的接触簧片(62)，所述接触簧片围绕电缆进口(4)贴靠在壳体(6)上。

9.按照权利要求1所述的设备，其中，在支座(22)上成型至少一个肋片(46)，所述肋片为卸载拉力被压入电缆护套(18)中。

10.按照权利要求1所述的设备，其中，在支座(22)上构成用于电缆(2)的轴向止挡(38)。

11.按照权利要求1所述的设备，其中，接触夹(20)通过非对称构造具有编码元件(48)，并且壳体(6)与此对应地具有用于接触夹(20)位置正确的安装的适配的编码元件(50)。

12.按照权利要求1所述的设备，其中，接触夹(20)通过螺栓(32)固定。

13.按照权利要求12所述的设备，其中，螺栓(32)设计为自攻螺纹的螺栓(32)。

14.按照权利要求13所述的设备，其中，塞盖(24)被推套在电缆接管(40)上。

15.按照权利要求13或14所述的设备，其中，所述塞盖(24)卡锁在壳体(6)上。

16.按照权利要求1所述的设备，其中，在电缆进口(4)的区域中布置密封件(26)。