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Die
Erfindung betrifft einen Potentialverteiler und ein Verfahren zur
Herstellung eines Potentialverteilers, insbesondere zur Verwendung
in einem Kraftfahrzeugbordnetz.
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Aus
der
DE 197 32 697
C2 ist ein Potentialverteilungssystem zur Potentialverteilung
an Verbraucher bekannt, die in einem Körper, insbesondere einem
Kraftfahrzeug, verteilt angeordnet sind, wobei eine zentrale Versorgungsleitung
im Körper verlegt ist, wobei Verbinder zum Verbinden eines
Verbrauchers über wenigstens eine Verbindungsleitung mit der
Versorgungsleitung vorgesehen sind, die mittels einer Klemmvorrichtung
an einer frei wählbaren Stelle der Versorgungsleitung angeschlossen
sind, wobei jeder Verbinder ein sich selbst rückstellendes
elektrisches Sicherungselement für den angeschlossenen Verbraucher
aufweist. Der Verbinder ist mit der Versorgungsleitung mit einer
Schneid-Klemmvorrichtung verbunden, die vorzugsweise lösbar
ist.
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Aus
der
DE 91 13 978 U1 ist
ein elektrischer Potentialverteiler, insbesondere zum Einbau in
ein Kraftfahrzeug, zur Massekontaktierung einer Mehrzahl elektrischer
Leitungen bekannt, mit einer Verteilerschiene mit Anschlussstellen
für Anschlussteile der elektrischen Leitungen, wobei eine
dauerhafte Verbindung jeder Anschlussstelle mit dem zugehörigen
Anschlussteil erreicht wird durch einen in eine Lochung des einen
Elements eingreifenden, umgebördelten oder genieteten Hohlzapfen
des anderen Elementes, wobei die Anschlussstellen als von der Verteilerschiene
abstehende Zungen ausgebildet sind und die Anschlussteile auf diese
aufsteckbare Flachsteckhülsen umfassen, wobei die Lochungen bzw.
die Hohlzapfen an den Zungen bzw. an den Flachsteckhülsen
derart vorgesehen sind, dass diese bei vollständig auf
die Zungen aufgesteckten Flachsteckhülsen zur bestimmungsgemäßen
Verbindung miteinander geeignete Positionen einnehmen.
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Aus
der
DE 10 2006
038 263 A1 ist ein Kraftfahrzeugbordnetz bekannt, umfassend
mindestens eine Spannungsquelle, wobei ein Pol der elektrischen
Spannungsquelle direkt oder über Schutzelemente mit elektrischen
Verbrauchern verbunden ist und der andere Pol mit einem Rückleiter
verbunden ist, der elektrisch zwischen den Verbrauchern und dem
Pol der elektrischen Spannungsquelle angeordnet ist, wobei der Rückleiter
als mindestens eine Sammelschiene ausgebildet ist, die elektrisch
von der Karosserie getrennt ist.
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Der
Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen Potentialverteiler
und ein Verfahren zur Herstellung eines Potentialverteilers zur
Verfügung zu stellen, mittels derer bei einfachem Aufbau eine
sichere Verbindung ermöglicht wird.
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Die
Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände
mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 6. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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Hierzu
umfasst der Potentialverteiler eine zentrale Versorgungsleitung,
die mit einer oder mehreren elektrischen Leitungen verbunden ist,
wobei die zentrale Versorgungsleitung als mindestens ein elektrisch
leitfähiges Blech ausgebildet ist, wobei die elektrischen
Leitungen auf das Blech geschweißt sind. Das Blech kann
dabei als Blechstreifen oder Blechplatte ausgebildet sein. Das Blech
kann dabei beliebig strukturiert sein und kann somit an die Einbauverhältnisse
angepasst werden, wobei weitere Vorhaltungen wie beispielsweise
Zungen, Löcher etc. nicht notwendig sind. Durch das Verschweißen,
vorzugsweise durch Ultraschall-, Laser- oder Widerstandsschweißen,
wird eine feste elektrische und mechanische Verbindung erreicht,
die in der Regel zuverlässiger ist als Schneid-Klemm- oder
Steckkontaktierungen. Bevorzugtes Blechmaterialist Kupfer.
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Vorzugsweise
umfasst der Potentialverteiler mindestens zwei Bleche, die miteinander
verschweißt und/oder verschraubt werden. Durch diesen modularen
Aufbau können einzelne Module vorkonfektioniert werden,
die dann schließlich zum Potentialverteiler zusammengefügt
werden. Dabei können auch Zwischenbleche zur Anwendung
kommen, die selbst keine Leitungen kontaktieren und nur zum Verbinden
von anderen Blechteilen dienen. Andere Fügeverfahren zum
Verbinden der Bleche neben Schweißen sind möglich.
Zum Verschrauben sind die Bleche vorzugsweise mit Löchern
ausgebildet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind mindestens
zwei elektrische Leitungen elektrisch und/oder mechanisch zu einem
Leitungsbündel zusammengefasst, wobei das Leitungsbündel mit
dem Blech verschweißt wird. Bei der elektrischen Verbindung
werden beispielsweise die Adern der Leitungen zu einem Splice verschweißt,
so dass die Leitungen sowohl elektrisch als auch mechanisch verbunden
sind. Alternativ können die Leitungen auch mechanisch,
beispielsweise durch einen Crimp, verbunden werden und anschließend
verschweißt werden. Dabei wird der Crimp vorzugsweise nachfolgend
isoliert. Prinzipiell kann der Crimp sowohl um die Isolierung der
Leitungen als auch um die Adern gelegt werden, wobei dann zusätzlich
wieder eine elektrische Verbindung erfolgt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens
ein Blech mit einem Crimp ausgebildet. Nachdem dann das Leitungsbündel
mit dem Blech verschweißt wurde, wird dann der Crimp um die
elektrische Isolierung der Leitungen gewickelt und dient als mechanische
Zugentlastung.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Blech
in einem Kunststoffgehäuse angeordnet, um unbeabsichtigte
Kurzschlüsse zu vermeiden.
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Ein
bevorzugtes Anwendungsgebiet ist eine Sammelschiene, wie sie aus
der
DE 10 2006
038 263 A1 bekannt ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Die Fig. zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Potentialverteilers,
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2 eine
schematische Darstellung eines modularen Potentialverteilers,
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3 eine
weitere Ausführungsform eines modularen Potentialverteiler,
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4 eine
schematische Darstellung eines Bleches mit integriertem Crimp und
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5a–d
eine weitere Ausführungsform eines modularen Potentialverteilers.
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In
der 1 ist schematisch ein Potentialverteiler 1 dargestellt,
umfassend ein Blech 2, eine elektrische Leitung 3 und
ein Leitungsbündel 4. Das Leitungsbündel 4 besteht
aus mehreren elektrischen Leitungen 3, deren Adern durch
ein Splice 5 elektrisch und mechanisch verbunden sind.
Die elektrische Leitung 3 und der Splice 5 sind
mit dem Blech 2 verschweißt, so dass die elektrische
Leitung 3 und der Splice 5 elektrisch miteinander über
das Blech 2 verbunden sind und auf gleichem Potential liegen, wenn
der elektrische Widerstand des Bleches 2 vernachlässigt
wird, da die Übergangswiderstände bei den Schweißpunkten 6 ebenfalls
vernachlässigbar sind. Prinzipiell kann das Blech 2 einstückig
sein und wird dann entsprechend von der Größe
so angepasst, dass alle zu verbindenden elektrischen Leitungen 3 und
Leitungsbündel 4 angeschlossen werden können.
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Alternativ
kann der Potentialverteiler modular aus mehreren Blechteilen 2 ausgebildet
sein, die dann zu einem Gesamtblech zusammengefügt werden,
wobei dieser Fügevorgang vorzugsweise mittels Schweißen
erfolgt. In der 2 ist eine Ausführungsform
mit drei Blechen 2 dargestellt. Dabei ist nun prinzipiell
möglich, erst die Bleche 2 zusammenzufügen und
anschließend die elektrischen Leitungen 3 bzw. Leitungsbündel 4 zu
verschweißen. Vorzugsweise werden aber die Leitungen 3 und
Leitungsbündel 4 zunächst mit den ihnen
zugeordneten Blechen 2 verschweißt und anschließend
die Bleche 2 zusammengefügt. Dies ermöglichst
es, insbesondere Blech 2 mit verschweißten Leitungen 3 bzw.
Leitungsbündeln 4 vorzukonfektionieren. Die Verbindung
zwischen den drei Blechen 2 erfolgt dann, indem diese übereinander
geschoben werden und an der gemeinsamen Auflagefläche miteinander
verschweißt werden, was durch den Schweißpunkt 7 angedeutet
ist. Dieses Prinzip kann dann beliebig erweitert werden, was in 3 dargestellt
ist, wo zwei Blechstrukturen 2 gemäß 2 durch
ein U-förmiges Blech 8 miteinander verbunden werden,
wobei wieder die gemeinsamen Auflageflächen an den Schweißpunkten 7 verschweißt
werden.
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In
der 4 ist schließlich ein Blech 2 dargestellt,
an dem einstückig ein Crimp 9 angeordnet ist. Dieser
Crimp 9 kann vor oder nach dem Schweißen in die
dargestellte Lage gebogen werden, so dass dieser die Isolierung
der Leitungen 3 oder Leitungsbündel 4 gegen
das Blech 2 drückt. Der Crimp 9 wirkt dabei
als Zugentlastung.
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In
den 5a–d ist ein weiterer modularer Potentialverteiler 1 dargestellt.
Dieser umfasst drei verschiedene Bleche 2, die in den 5a–c
dargestellt sind, wobei die Bleche jeweils ein Loch 10 aufweisen.
Sind nur wenige Leitungen 3 zu verbinden, so wird das Blech 2 gemäß 5a gewählt.
Bei steigender Anzahl von Leitungen 3 wird das Blech 2 gemäß 5b gewählt.
Steigt die Anzahl der zu verbindenden Leitungen 3 weiter,
so wird ein Blech 2 gemäß 5b mit
einem Blech 2 gemäß 5c verbunden.
Dies kann beispielsweise mittels Verschraubung erfolgen, wozu die
beiden Bleche 2 mittels der Löcher 10 beispielsweise
auf einen Bolzen aufgesteckt und mittels einer Mutter verschraubt
werden. Alternativ können die beiden Bleche 2 direkt
oder mittels des Bleches 2 gemäß 5a miteinander
verschweißt werden. Der Vorteil der Variante der Verschraubung
bzw. der direkten Verschweißung ist, dass die Gesamtblechstärke
nur zwei Blechdicken beträgt.
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Insbesondere
bei der Variante mit der Verschraubung werden die einzelnen Bleche 2 vorzugsweise
durch einen Kunststoffrahmen gehalten. Hierdurch kann der Potentialverteiler 1 vorab
zusammengesetzt werden und bereits mit Leitungen verschweißt
werden. Durch den Kunststoffrahmen bleibt dann die Struktur erhalten
und kann als ein Teil in der Produktion ver schraubt werden. Weiter
vorzugsweise ist der Kunststoffrahmen bzw. -käfig mit einer
Verdrehsicherung ausgebildet, die nach Verschraubung mit dem Bolzen
ein Verdrehen verhindert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19732697
C2 [0002]
- - DE 9113978 U1 [0003]
- - DE 102006038263 A1 [0004, 0012]