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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochspannungsleitungs-Verbindungsanordnung und ein Hochspannungsleitungs-Verbindungsverfahren, bei welchem ein Leiter, der aus einer Anzahl an Leiterdrähten besteht, mit einem Leiter eines angepassten Verbindungsteils verbunden wird, und daruber hinaus die Wasserdichtigkeit der verbundenen Abschnitte sichergestellt wird.
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Es ist beispielsweise im Falle der Verbindung einer Hochspannungsleitung, die bei der elektrischen Verkabelung eines Fahrzeugs eingesetzt wird, mit einem passenden Verbinderteil (beispielsweise einer anderen Hochspannungsleitung) erforderlich, eine Anordnung zur Verfügung zu stellen, durch welche ein elektrischer Kontaktzustand der verbundenen Abschnitte ordnungsgemäß aufrecht erhalten werden kann, selbst beim Einwirken von Schwingungen und dergleichen.
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5 zeigt eine herkömmliche Hochspannungsleitungs-Verbindungsanordnung. Wie aus 5 hervorgeht, ist eine Steckerklemme 51 (die in einem Leiter vorgesehen ist) mit einem Endabschnitt eines Leiters einer Hochspannungsleitung 50 verbunden. Eine Buchsenklemme 52 (die in einem anderen Verbinder vorgesehen ist) ist mit einem Endabschnitt eines Leiters eines angepassten Verbindungsteils verbunden. Die Buchsenklemme 52 weist eine Klemmeneinführungskammer zur Aufnahme der Steckerklemme 51 auf, und es sind in dieser Klemmeneinführungskammer Blattfedern 53 so vorgesehen, dass sie vorstehen. Wenn die Steckerklemme 51 und die Buchsenklemme 52 beim Zusammenpassen der beiden Verbinder miteinander verbunden werden, gelangen die Steckerklemme 51 und die Buchsenklemme 52 in Druckberührung miteinander durch die Federkräfte der Blattfedern 53. Es wird nämlich eine hohe Druckberührungskraft, damit die Steckerklemme 51 und die Buchsenklemme 52 miteinander in Kontakt geraten, durch die Federkräfte sichergestellt, so dass der Zustand des elektrischen Kontakts nicht instabil wird (also eine Erhöhung des Kontaktwiderstands oder ein nicht ausreichender Kontakt auftritt), selbst beim Einwirken von Schwingungen und dergleichen.
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Um bei der voranstehend geschilderten, herkömmlichen Verbindungsanordnung Wasserdichtigkeit zu erzielen, wurden bislang derartige Verfahren eingesetzt, die verbundenen Abschnitte der Steckerklemme
51 und der Buchsenklemme
52 durch ein Formharz abzudichten (vgl. beispielsweise die
JP-A-2002-315130 , aus der eine Hochspannungsleitungs-Verbindungsanordnung hervorgeht, deren Wasserdichtigkeit durch ein Epoxidharz erzeugt wird, ein Verfahren zum Ausfüllen der verbundenen Abschnitte durch Epoxyharz oder ein Silikonharz, oder ein Verfahren zum Abdichten der verbundenen Abschnitte unter Verwendung eines Gehäuses und eines Gummistopfens.
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Bei der voranstehend geschilderten, herkömmlichen wasserdichten Anordnung zum Verbinden der Hochspannungsleitung 50 war jedoch der Anteil an Bestandteilen groß, da die Steckerklemme 51 und die Buchsenklemme 52 als die Verbindungsanordnung eingesetzt wurden. Darüber hinaus wurden im Falle der Erzielung der Abdichtung durch ein Formharz sowie im Falle der Erzielung der Abdichtung durch ein Gehäuse und einen Gummistopfen umfangreiche Einrichtungen und Prozesse erforderlich. Im Falle der Ausführung der Abdichtung durch das Epoxyharz oder das Silikonharz war darüber hinaus eine erhebliche Zeit zum Aushärten des geschmolzenen Harzes erforderlich, so dass der Herstellungswirkungsgrad niedrig war.
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Daher wurde die vorliegende Erfindung entwickelt, um die voranstehenden Probleme zu lösen, und besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung einer Hochspannungsleitungs-Verbindungsanordnung und eines Hochspannungsleitungs-Verbindungsverfahrens, bei welchen ein Zustand mit einem sehr verlässlichen elektrischen Kontakt und Wasserdichtigkeit durch eine kleinere Anzahl an Bauteilen sichergestellt werden können.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Hochspannungsleitungs-Verbindungsanordnung gemäß Patentanspruch 1 und das Hochspannungsleitungs-Verbindungsverfahren gemäß Patentanspruch 4. Bevorzugte Ausführungsfolrmen werden in den abhängigen Patentansprüchen beansprucht.
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Die Hochspannungsleitungs-Verbindungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, dass die beiden flachen, plattenförmigen Klemmen, die miteinander verbunden sind, in einem Isoliergehäuse aufgenommen sind, und durch das Dichtungsmaterial abgedichtet werden, das in das Isoliergehäuse eingefüllt ist.
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Die Hochspannungsleitungs-Verbindungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, dass das Dichtungsmaterial ein Heißschmelzkleber ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verbinden einer Hochspannungsleitung zur Verfügung gestellt, welche einen Leiter und eine den Leiter abdeckende Isolierhülle aufweist, wobei der Leiter aus einer Anzahl an Leiterdrähten besteht, und mit einem Leiter eines passenden Verbindungsteils verbunden wird; dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des Leiters der Hochspannungsleitung durch Entfernen der Isolierhülle freigelegt wird, und zu einer flachen, plattenförmigen Klemme mit einstückigem Aufbau ausgebildet wird; und dann, wenn ein Abschnitt des Leiters des passenden Verbindungsteils, der gegenüber einer Isolierhülle freiliegt, nicht eine flache, plattenförmige Klemme ist, der Abschnitt zu einer flachen, plattenformigen Klemme mit einstückigem Aufbau umgeformt wird; und die beiden flachen, plattenförmigen Klemmen miteinander durch eine Schmelzverbindungsvorrichtung verbunden werden; und die beiden flachen, plattenförmigen Klemmen, die so miteinander verbunden wurden, durch ein Dichtungsmaterial abgedeckt werden, welches Isoliereigenschaften und Warmeabschirmeigenschaften aufweist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Leiter der Hochspannungsleitung selbst als die flache, plattenformige Klemme ausgebildet, und wird auch der Leiter des passenden Verbindungsteils als eine flache, plattenförmige Klemme ausgebildet, und werden die beiden Klemmen miteinander durch die Schmelzverbindungsvorrichtung verbunden. Daher werden die beiden Klemmen elektrisch miteinander ohne Einsatz einer Steckerklemme und einer Buchsenklemme miteinander verbunden, wie dies bei der herkömmlichen Anordnung der Fall ist. Das einzige Teil oder das einzige Material, das hier eingesetzt wird, ist das Dichtungsmaterial zur Sicherstellung der Wasserdichtigkeit der beiden flachen, plattenförmigen Klemmen, die miteinander verbunden sind. Weiterhin werden die beiden flachen, plattenförmigen Klemmen miteinander durch Schweißen oder Haften infolge eines Klebers verbunden, so dass ein sehr fest verbundener Zustand erzielt werden kann. Daher können ein äußerst verlässlicher Zustand der elektrischen Verbindung und die Wasserdichtigkeitseigenschaft durch eine kleinere Anzahl an Teilen sichergestellt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nur erforderlich, das Dichtungsmaterial in das Isoliergehäuse einzufüllen, und daher sind keine umfangreichen Einrichtungen und Prozesse erforderlich. Weiterhin deckt das Dichtungsmaterial, das in das Isoliergehäuse eingefüllt wird, die gesamten Außenumfänge der beiden flachen, plattenformigen Klemmen ab, so dass die beiden flachen, plattenförmigen Klemmen wirksam abgedichtet sind.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung härtet der Heißschmelzkleber schnell aus, so dass die Bearbeitungszeit kurz ist, und daher der Herstellungswirkungsgrad hoch ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Leiter der Hochspannungsleitung selbst als die flache, plattenförmige Klemme ausgebildet, und wird auch der Leiter des passenden Verbindungsteils als eine flache, plattenförmige Klemme ausgebildet, und werden die beiden Klemmen miteinander durch die Schmelzverbindungsvorrichtung verbunden. Daher werden die beiden Klemmen elektrisch miteinander in Kontakt versetzt, ohne den Einsatz einer Steckerklemme und einer Buchsenklemme, die bei der herkömmlichen Anordnung eingesetzt werden, und kann der Zustand eines äußerst verlässlichen elektrischen Kontakts und Wasserdichtigkeit mit einer kleineren Anzahl an Teilen sichergestellt werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung hervorgehen. Es zeigt:
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1 eine Perspektivansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Hochspannungsleitungs-Verbindungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Querschnittsansicht der Hochspannungsleitungs-Verbindungsanordnung gemäß der voranstehenden Ausführungsform;
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3A eine Perspektivansicht einer Hochspannungsleitung, die bei der Erfindung eingesetzt wird, wobei ein Zustand gezeigt ist, bevor deren Leiter bearbeitet wird, und 3B eine Perspektivansicht der Hochspannungsleitung, wobei ein Zustand gezeigt wird, nachdem der Leiter bearbeitet wurde;
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4 eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform einer Hochspannungsleitungs-Verbindungsanordnung gemäß der Erfindung; und
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5 eine Perspektivansicht einer Steckerklemme und einer Buchsenklemme, die bei einer herkömmlichen Anordnung eingesetzt werden.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, weist jede der beiden Hochspannungsleitungen 1 und 1 einen Leiter 1a auf, der ein erster Leiter ist und aus einer Anzahl dünner Leiterdrähte besteht, die miteinander verdrillt sind, sowie eine wasserdichte Hülle 1b, welche den Außenumfang des Leiters 1a abdeckt. Die Hülle 1b wird von einem Abschnitt der Hochspannungsleitung 1 entfernt, wodurch der Leiter 1a freigelegt wird. Der freigelegte Endabschnitt des Leiters 1a wird durch Einwirkung von Wärme und Druck (unter Verwendung einer Wärmekompressionsverbindungseinrichtung oder dergleichen) in eine flache, plattenförmige Klemme 2 mit einstückigem Aufbau umgeformt.
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Wie die Hochspannungsleitungen 1 weist jede von zwei anderen Hochspannungsleitungen 3 und 3 (die als passende Verbindungsteile dienen) einen Leiter 3a auf, der ein zweiter Leiter ist und aus einer Anzahl dünner Leiterdrähte besteht, die miteinander verdrillt sind, und eine wasserdichte Hülle 3b auf, die einen Außenumfang des Leiters 3a abdeckt. Die Hülle 3b wird an einem Endabschnitt der Hochspannungsleitung 3 entfernt, wodurch der Leiter 3a freigelegt wird. Der freigelegte Endabschnitt des Leiters 3a wird durch wärme oder Druck geformt oder bearbeitet (unter Verwendung einer Thermokompressionsverbindungseinrichtung oder dergleichen) zu einer flachen, plattenartigen Klemme 4 mit einstückigem Aufbau.
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Die flachen, plattenartigen Klemmen 2 der Hochspannungsleitungen 1 werden jeweils auf die flachen, plattenartigen Klemmen der Hochspannungsleitungen 3 aufgelegt, und in diesem Zustand wird jedes zusammengepasste Paar überlagerter, flacher, plattenartiger Klemmen 2 und 4 miteinander verbunden, durch eine Schmelzverbindungsvorrichtung, beispielsweise durch Schweißen (etwa Widerstandsschweißen) oder Klebeverbindung (beispielsweise Warmeverscheißung und Ultraschallverschweißung).
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Die so verbundenen, flachen, plattenartigen Klemmen 2 und 4 werden in einem Harzgehäuse 5 aufgenommen, das eine offene Oberseite aufweist. Das Harzgehäuse 5 wird mit einem Heißschmelzkleber 6 (der ein Dichtungsmaterial darstellt) gefüllt, der Isoliereigenschaften und Wasserabdichtungseigenschaften aufweist. Die flachen, plattenartigen Klemmen 2 und 4 werden durch diesen Heißschmelzkleber 6 abgedichtet.
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Als nachstes wird ein Verfahren zum Verbinden der Hochspannungsleitungen 1 beschrieben.
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Wie in 3A gezeigt, wird die Hülle 1b von dem Endabschnitt jeder Hochspannungsleitung 1 entfernt, wodurch der Leiter 1a freigelegt wird. Dann lässt man Wärme und Druck auf den freigelegten Endabschnitt des Leiters 1a unter Verwendung einer Thermokompressionsverbindungseinrichtung oder dergleichen einwirken. Dann wird ein Abschnitt des Leiters 1a in die flache, plattenartige Klemme 2 mit einstuckigem Aufbau umgeformt oder verarbeitet.
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Eine entsprechende Bearbeitung wird bei dem Endabschnitt des Leiters 3a jeder Hochspannungsleitung 3 eingesetzt, wodurch dieser Endabschnitt als die flache, plattenartige Klemme 4 ausgeformt wird.
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Dann werden die flachen, plattenartigen Klemmen 2 der Hochspannungsleitungen 1 jeweils auf die flachen, plattenartigen Klemmen 4 der Hochspannungsleitungen 3 aufgelegt, und werden in diesem Zustand die jeweiligen zusammengepassten Paare überlagerter, flacher, plattenartiger Klemmen 2 und 4 miteinander durch eine Schmelzverbindungsvorrichtung verbunden, beispielsweise durch Schweißen (zum Beispiel Widerstandsschweißen) oder Klebeverbindung (beispielsweise Wärmeschweißen und Ultraschallschweißen).
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Dann werden die so verbundenen, flachen, plattenartigen Klemmen 2 und 4 in das Harzgehäuse 5 eingeführt, und darin aufgenommen. Ein geschmolzener Heißschmelzkleber (Dichtungsmaterial) 6 wird in das Harzgehäuse 5 eingefüllt, und wenn dieser Heißschmelzkleber 6 ausgehärtet ist, ist der Verbindungsvorgang fertig gestellt.
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Bei der voranstehend geschilderten Vorgehensweise zum Verbinden der Hochspannungsleitungen 1 und beim Verfahren zum Verbinden der Hochspannungsleitungen 1 wird der Endabschnitt des Leiters 1a jeder Hochspannungsleitung 1 selbst als die flache, plattenartige Klemme 2 ausgebildet, wobei der Endabschnitt des Leiters jeder Hochspannungsleitung 3 ebenfalls als flache, plattenartige Klemme 4 ausgebildet wird. Dann werden die flachen, plattenartigen Klemmen 2 und 4 miteinander durch Schweißen oder Klebeverbindung verbunden. Auf diese Weise werden die beiden Klemmen 2 und 4 elektrisch miteinander verbunden, ohne die Verwendung von Stecker- und Buchsenklemmen, wie sie bei der herkommlichen Anordnung eingesetzt werden, und stellt das einzige Teil oder das einzige Material, das hier verwendet wird, den Heißschmelzkleber 6 dar, der ohnehin dazu benotigt wird, um die Wasserdichtigkeit der verbundenen, flachen, plattenartigen Klemmen 2 und 4 sicherzustellen. Weiterhin wird jedes zusammengepasste Paar aus flachen, plattenartigen Klemmen 2 und 4 miteinander durch Schweißen oder Klebeverbindung verbunden, so dass ein sehr fest verbundener Zustand erzielt werden kann. Daher kann ein äußerst verlasslicher elektrischer Kontaktzustand und Wasserdichtigkeit durch eine kleinere Anzahl an Teilen sichergestellt werden.
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Weiterhin wird jedes zusammengepasste Paar aus flachen, plattenartigen Klemmen 2 und 4 in dem Isoliergehäuse 5 aufgenommen, und wird durch den Heißschmelzkleber 6 abgedichtet, der in dieses Isoliergehäuse 5 eingefüllt wird. Daher ist es nur erforderlich, den Heißschmelzkleber 6 in das Isoliergehäuse 5 einzufüllen. Daher sind keine umfangreichen Bearbeitungseinrichtungen und Prozesse erforderlich. Weiterhin deckt der Heißschmelzkleber 6, der in das Isoliergehäuse 5 eingefüllt wird, die gesamten Außenumfänge jedes zusammengepassten Paars aus flachen, plattenartigen Klemmen 2 und 4 ab, und daher werden die flachen, plattenartigen Klemmen 2 und 4 wirksam abgedichtet.
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Der Heißschmelzkleber 6 wird als das Dichtungsmaterial verwendet. Dieser Heißschmelzkleber 6 härtet schnell aus, und daher ist die Bearbeitungszeit kurz, so dass der Produktionswirkungsgrad hoch ist. Es kann jedes andere geeignete Material uber den Heißschmelzkleber 6 hinaus eingesetzt werden, soweit es Isolier- und Wasserabdichtungseigenschaften aufweist.
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Bei der voranstehend geschilderten Ausfuhrungsform besteht der Leiter 3a jeder Hochspannungsleitung (des passenden Verbindungsteils) 3 aus einer Anzahl an dunnen Leiterdrähten, die miteinander verdrillt sind. Wenn jedoch der Leiter 3a aus einem einzelnen, dicken Leiterdraht (Metallstange) mit rundem Querschnitt besteht, wird jedoch der Endabschnitt dieses Leiters in eine flache, plattenartige Klemme mit einstückigem Aufbau durch eine Pressvorgang umgeformt, unter Verwendung einer Pressmaschine oder dergleichen.
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4 ist eine Querschnittsansicht, die eine andere Ausführungsform einer Verbindungsanordnung für eine Hochspannungsleitung (3) gemäß der Erfindung zeigt. Bei dieser Ausführungsform ist das passende Verbindungsteil eine Sammelschiene 10, die durch eine Hulle 10a abgedeckt ist. Die Sammelschiene 10 weist eine flache, plattenartige Form auf, und daher ist es nicht erforderlich, den Schritt zur Bearbeitung oder Ausbildung eines freiliegenden Endabschnitts der Sammelschiene 10 zu einer flachen, plattenförmigen Klemme vorzusehen. Im Übrigen ist die Konstruktion ähnlich wie bei der vorherigen Ausführungsform, und daher werden gleiche Bestandteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und erfolgt insoweit keine erneute, detaillierte Beschreibung.
