DE102008003332B4 - Dimensionally stable cable harness for engine compartment wiring - Google Patents

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Abstract

Kabelstrang zur Motorraumverkabelung eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten Anschlusselement (4), einem zweiten Anschlusselement (6), einem zwischen den Anschlusselementen (4, 6) gebildeten Flachkabel, wobei das Flachkabel aus Aluminium oder einem Nichteisenmetall gebildet ist und mit einem Isolationsmaterial beschichtet ist, und wobei das Flachkabel vor der Montage an einen Motorblock an Bauraumerfordernisse im Motorblock formangepasst ist und zumindest während der Montage an dem Motorblock formstabil ist.A harness for engine compartment wiring of a motor vehicle having a first connection element (4), a second connection element (6), a flat cable formed between the connection elements (4, 6), wherein the flat cable is formed of aluminum or a non-ferrous metal and coated with an insulating material, and wherein the flat cable is adapted prior to assembly to an engine block to space requirements in the engine block and is dimensionally stable, at least during assembly to the engine block.

Description

Die Anmeldung betrifft einen Kabelstrang zur Motorraumverkabelung eines Kraftfahrzeugs.The application relates to a harness for engine compartment wiring of a motor vehicle.

Verbrennungsmotoren werden vor dem Einbau in eine Karosse regelmäßig vollständig verkabelt. Bei der Verkabelung wird eine Verbindung zwischen dem Generator, dem Anlasser, den Zündkerzen und weiteren elektrischen Verbrauchern im Motor hergestellt. Ferner werden Anschlussstützpunkte für eine Verkabelung mit einer Batterie sowie für Verkabelung mit weiteren elektrischen Komponenten vorbereitet. Hierzu müssen die Fahrzeugmonteure in aufwendigen und zeitintensiven Verfahren Kabelbäume um den Motorblock herum verlegen, um die notwendige Verkabelung der elektrischen Komponenten zu gewährleisten. Die Verkabelung der elektrischen Komponenten des Motors bzw. des Motorblocks erfolgt mit Hilfe von vorkonfektionierten Kabelbäumen. Bei diesen Kabelbäumen werden die notwendigen Kabel bereits abgelängt zur Verfügung gestellt, so dass lediglich die Anschlussenden der Kabel kontaktiert werden müssen. Dies erfolgt regelmäßig durch Verschrauben oder Verlöten der Anschlussenden der Kabel mit den entsprechenden Kontakten der elektrischen Komponenten im Motorblock.Combustion engines are regularly fully wired before installation in a body. Wiring connects the generator, starter, spark plugs and other electrical loads in the engine. Furthermore, connection points are prepared for cabling with a battery as well as for cabling with other electrical components. To do this, the vehicle fitters have to lay harnesses around the engine block in complex and time-consuming procedures in order to ensure the necessary wiring of the electrical components. The cabling of the electrical components of the motor or the engine block takes place with the aid of prefabricated cable harnesses. In these harnesses, the necessary cables are already provided cut to length, so that only the terminal ends of the cable must be contacted. This is done regularly by screwing or soldering the terminal ends of the cable to the corresponding contacts of the electrical components in the engine block.

Bei der Verlegung der Kabelstränge ist es regelmäßig jedoch mühselig, die flexiblen Kabel am Motorblock zu befestigen. Hierzu werden in der Regel Befestigungsclips oder Befestigungsmanschetten vorgesehen, um die Kabel am Motorblock zu befestigen.When laying the cable strands, however, it is often troublesome to attach the flexible cables to the engine block. For this purpose, usually fastening clips or mounting collars are provided to secure the cables to the engine block.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 502 821 A1 ist ein Kabelkanal bekannt, welcher die Verlegung der Kabelstränge innerhalb eines Motorblocks erleichtert. Der Kabelkanal ist formstabil, so dass dieser mit nur wenigen Befestigungen am Motorblock befestigt werden muss. Bei der Montage dieses Kabelkanals ist es jedoch auch notwendig, dass der Monteur den Kabelstrang in den Kabelkanal verlegt und anschließend den Kabelkanal verschließt. Auch dieses Verfahren ist zeitaufwendig.From the European patent application EP 1 502 821 A1 a cable duct is known, which facilitates the laying of the cable strands within an engine block. The cable duct is dimensionally stable, so that it has to be fastened to the engine block with only a few fastenings. When installing this cable channel, however, it is also necessary that the installer laid the harness in the cable channel and then closes the cable channel. Again, this process is time consuming.

Die WO 89/12 744 A1 zeigt eine Starthilfebatterie, welche neben einer herkömmlichen Autobatterie beim Versagen der herkömmlichen Autobatterie vom Fahrer hinzugeschaltet werden kann, um ein Fahrzeug zu starten. Zur Verbindung der Starthilfebatterie mit der herkömmlichen Batterie wird ein Flachleiter vorgeschlagen. Dieser Flachleiter ist mit einem Gleichrichter und mit einem Magnetschalter derart mit der Starthilfebatterie verbunden, dass mittels eines Schalters im Fahrzeug selber die Starthilfebatterie auf die herkömmliche Batterie aufgeschaltet werden kann.The WO 89/12744 A1 shows a booster battery, which can be added in addition to a conventional car battery in the failure of the conventional car battery by the driver to start a vehicle. To connect the booster battery with the conventional battery, a flat conductor is proposed. This flat conductor is connected to a rectifier and with a magnetic switch in such a way with the starting aid battery that by means of a switch in the vehicle itself the starting aid battery can be switched to the conventional battery.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 42 10 202 A1 betrifft ein vorkonfektioniertes Kabel, welches topologische Eigenschaften im Kabelraum festlegen kann. Hierzu wird eine Litze aus mindestens sieben verdrallten und im Gleichschlag verseilten Grundbündeln zu einem Flachband verpresst und auf einer Extuderstrecke mit einem Kunststoffmantel versehen. Das so entstandene Kabel kann mittels eines formstabilen Elements in einer bestimmten Form geführt werden.The German patent application DE 42 10 202 A1 concerns a prefabricated cable which can determine topological properties in the cable compartment. For this purpose, a strand of at least seven twisted and stranded in the same basic bundles bundle is pressed into a ribbon and provided on a Extuderstrecke with a plastic sheath. The resulting cable can be guided by means of a dimensionally stable element in a specific form.

Die DE 20 2004 008 797 zeigt ein geschirmtes Flachkabel, wobei der Ort der Verlegung nicht näher beschrieben ist.The DE 20 2004 008 797 shows a shielded flat cable, the location of the installation is not described in detail.

Die DE 199 23 469 A1 betrifft eine Schutzumhüllung für einen Kabelbaum. Der Kabelbaum wird in eine Form gebracht, in dem er mit einem Umschäummaterial umspritzt wird, welches die Endform des Kabelbaums zumindest teilweise festlegt.The DE 199 23 469 A1 relates to a protective sheath for a wire harness. The wire harness is formed into a shape in which it is overmolded with a foaming material which at least partially defines the end shape of the wire harness.

Die EP 1 059 362 A1 betrifft eine zum Extrudieren geeignete Aluminiumlegierung. Dieses ist vorzugsweise für Wärmetauscher einsetzbar.The EP 1 059 362 A1 relates to an aluminum alloy suitable for extrusion. This is preferably used for heat exchangers.

Aus diesem Grunde lag der Anmeldung die Aufgabe zugrunde, eine Motorraumverkabelung zu ermöglichen, welche einfach handhabbar ist und schnell installierbar ist.For this reason, the application was based on the object to enable an engine room wiring, which is easy to handle and quick to install.

Die zuvor aufgezeigte und aus dem Stand der Technik hergeleitete Aufgabe wird durch einen Kabelstrang nach Anspruch 1 gelöst.The above-indicated and derived from the prior art object is achieved by a cable harness according to claim 1.

Insbesondere kann das Flachkabel so gebildet sein, dass es in der Ebene im Wesentlichen parallel zur Ausbreitungsrichtung biegefest ist, und in einer Ebene im Wesentlichen normal zur Ausbreitungsrichtung formstabil, aber durch äußere Kräfte leichter verformbar ist, als in der Ebene parallel zur Ausbreitungsrichtung. Bei der Montage am Motorblock behält das Flachkabel seine Form. Hierdurch kann der Monteur es einfach befestigen. Das Flachkabel kann jedoch durch Einwirkung äußerer Kräfte verformt werden, wodurch der Monteur Toleranzen am Motor ausgleichen kann.In particular, the flat cable may be formed so that it is resistant to bending in the plane substantially parallel to the propagation direction, and dimensionally stable in a plane substantially normal to the propagation direction, but is easier to deform by external forces, as in the plane parallel to the propagation direction. When mounted on the engine block, the flat cable retains its shape. This allows the fitter to attach it easily. However, the flat cable can be deformed by the action of external forces, whereby the fitter can compensate for tolerances on the engine.

Es ist erkannt worden, dass die herkömmlichen Kabelstränge, die aus Rundleitern gebildet sind, durch ihre Flexibilität die Montage erschweren. Zwar können die flexiblen Kabel leicht durch Zwischenräume hindurchgefädelt werden, jedoch führt gerade dies dazu, dass sie unhandlich werden. Durch das zur Verfügung stellen von formangepassten, formstabilen Flachkabeln ist es möglich, den Verlauf der elektrischen Leitung im Vorhinein zu bestimmen. Der Monteur muss das Flachkabel lediglich an den Motor anlegen bzw. andrücken.It has been recognized that the conventional cable strands, which are formed from round conductors, complicate the assembly by their flexibility. Although the flexible cables can be easily threaded through gaps, this just makes them unwieldy. By providing form-adapted, dimensionally stable flat cables, it is possible to determine the course of the electrical line in advance. The installer only has to apply or press the flat cable to the engine.

Formangepasst im Sinne der Anmeldung kann beispielsweise ein vorgeformtes Flachkabel sein, welches den Bauraumerfordernissen innerhalb des Motorblocks bzw. am Motor angepasst ist. Ein Leitungsverlauf ist durch das formangepasste Flachkabel bereits vorgegeben. Bauraumerfordernisse können somit erfüllt werden, da der Verlauf der Leitung durch die Formanpassung des Flachkabels im Vorhinein bestimmt werden. Enge Radien können durch das formangepasste Flachkabel zur Verfügung gestellt werden. Schwer zugängliche Bereiche innerhalb des Motorblocks können durch das formangepasste Flachkabel erreicht werden und der Monteur muss dieses lediglich in diese Bereiche einstecken. Adapted for the purposes of the application, for example, be a preformed flat cable, which is adapted to the space requirements within the engine block or on the engine. A line course is already predetermined by the form-fitting flat cable. Space requirements can thus be met, since the course of the line are determined by the shape adaptation of the flat cable in advance. Narrow radii can be provided by the form-fitting flat cable. Hardly accessible areas within the engine block can be achieved by the form-fitting flat cable and the fitter must insert this only in these areas.

Formstabil im Sinne der Anmeldung kann bedeutet, dass das Flachkabel im unbelasteten Zustand seine vorgegebene Form behält. Das Flachkabel ist, wie zuvor erläutert, formangepasst, was bedeuten kann, dass die notwendigen Biegungen und Krümmungen innerhalb des Flachkabels bereits während der Herstellung des Kabelstrangs erzeugt werden. Das Flachkabel ist derart formstabil, dass die vorgegebenen Krümmungen und Biegungen im unbelasteten Zustand unverändert bleiben. Das Flachkabel verformt sich durch sein Eigengewicht im Wesentlichen nicht. Die Verformung durch das Eigengewicht liegt bevorzugt unter 10%, bevorzugt unter 5% oder unter 1%.Dimensionally stable in the meaning of the application can mean that the flat cable retains its predetermined shape in the unloaded state. The flat cable is, as previously explained, conformed to shape, which may mean that the necessary bends and bends are already created within the flat cable during the manufacture of the cable harness. The flat cable is dimensionally stable so that the predetermined curvatures and bends remain unchanged in the unloaded state. The flat cable is not deformed by its own weight substantially. The deformation by its own weight is preferably less than 10%, preferably less than 5% or less than 1%.

Der Monteur kann bei der Montage des Motors bzw. des Motorblocks das formangepasste, formstabile Flachkabel ohne zusätzliche Hilfsmittel an der für das Flachkabel vorgesehenen Stelle an den Motorblock bzw. den Motor anlegen und die Anschlusselemente mit den Kontakten innerhalb des Motors bzw. den Kontaktelementen der am Motor angeordneten elektrischen Elemente ausrichten. Nach Ausrichtung der Anschlusselemente an den Kontakten liegt das formangepasste Flachkabel bereits richtig positioniert am Motor bzw. Motorblock an. Es ist anschließend lediglich erforderlich, die Anschlusselemente mit den Kontakten der elektrischen Elemente elektrisch zu kontaktieren.During installation of the motor or the engine block, the installer can apply the form-fitting, dimensionally stable flat cable to the engine block or the engine without additional aids in the location provided for the flat cable and the connection elements with the contacts within the motor or the contact elements of the Align engine with arranged electrical elements. After the connection elements have been aligned with the contacts, the form-fitting flat cable is already correctly positioned on the motor or engine block. It is then only necessary to electrically contact the connection elements with the contacts of the electrical elements.

Dadurch, dass das Flachkabel formangepasst und formstabil ist, kann es vorkonfektioniert sein. Das bedeutet, dass das Flachkabel bereits vor der Montage den Verlauf hat, welcher im eingebauten Zustand erforderlich ist.Because the flat cable is conformed and dimensionally stable, it can be prefabricated. This means that the flat cable already has the course before installation, which is required when installed.

Hierdurch ist es möglich, bei geringem Platzbedarf eine Verkabelung des Motors zu gewährleisten.This makes it possible to ensure a cabling of the engine with a small footprint.

Das Flachkabel ist aus Aluminium oder einem Nichteisenmetall gebildet. Aluminium ist hinsichtlich seiner Materialeigenschaften derart anpassbar, dass die Formstabilität gewahrt bleibt. Es ist möglich, dass Reinaluminium mit einem Aluminiumgehalt von über 99% gewendet wird. Das Nichteisenmetallkann beispielsweise Kupfer sein.The flat cable is made of aluminum or a non-ferrous metal. Aluminum is so adaptable in terms of its material properties that dimensional stability is maintained. It is possible that pure aluminum with an aluminum content of over 99% is turned. The non-ferrous metal may be, for example, copper.

Um die Formstabilität zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass das Flachkabel aus kaltverfestigtem Aluminium gebildet ist. Beim Kaltverfestigen wird das Halbzeug, beispielsweise ein Aluminiumband bzw. ein Aluminiumblech gepresst oder gezogen. Darüber hinaus kann das Aluminium bei der Herstellung des Flachkabels zusätzlich gezogen werden.In order to enable dimensional stability, it is proposed that the flat cable is formed from work-hardened aluminum. During work hardening, the semifinished product, for example an aluminum strip or an aluminum sheet, is pressed or pulled. In addition, the aluminum can be additionally pulled in the production of flat cable.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das Aluminium wärmebehandelt ist. Es ist beispielsweise möglich, dass das vorgeformte Aluminium lösungsgeglüht ist. Ferner ist es möglich, dass nach dem Lösungsglühen das Flachkabel kalt ausgelagert wird. Darüber hinaus kann das Flachkabel warm ausgelagert werden. Außerdem ist es möglich, dass das Aluminium entspannt und danach kalt bzw. warm ausgelagert wird.In addition, it is proposed that the aluminum is heat treated. For example, it is possible for the preformed aluminum to be solution heat treated. Furthermore, it is possible that after the solution annealing the flat cable is cold-outsourced. In addition, the flat cable can be outsourced warm. It is also possible that the aluminum is relaxed and then outsourced cold or warm.

Das Flachkabel kann, um formstabil zu sein, einen Werkstoffzustand von H111 oder T haben. Diese Werkstoffzustände gewährleisten eine ausreichende Formstabilität.The flat cable may, in order to be dimensionally stable, have a material state of H111 or T. These material conditions ensure adequate dimensional stability.

Darüber hinaus ist es möglich, dass das Flachkabel eine Zugfestigkeit von 90 N/mm2 bis 120 N/mm2 hat. Diese Zugfestigkeit gewährleistet die notwendige Formstabilität. Auch kann ein RP 0,2 Wert von 30–80 N/mm2, bevorzugt 40–60 N/mm2, bevorzugt 55 N/mm2 vorgesehen sein.In addition, it is possible that the flat cable has a tensile strength of 90 N / mm 2 to 120 N / mm 2 . This tensile strength ensures the necessary dimensional stability. Also, an RP 0.2 value of 30-80 N / mm 2 , preferably 40-60 N / mm 2 , preferably 55 N / mm 2 may be provided.

Darüber hinaus kann das Flachkabel eine Bruchdehnung von 20–30% haben. Eine solche Bruchdehnung ermöglicht es, Flachkabel mit kleinen Radien herzustellen, um schwierigen Bauraumanforderungen gerecht zu werden.In addition, the flat cable can have an elongation at break of 20-30%. Such elongation at break makes it possible to produce flat cables with small radii in order to cope with difficult space requirements.

Wie zuvor bereits erläutert worden ist, kann das Flachkabel bei der Montage durch den Monteur einfach am Motorblock ausgerichtet werden und die Anschlusselemente mit den elektrischen Kontakten kontaktiert werden. Danach könnte eine weitere Befestigung des Flachkabels am Motor bzw. Motorblock entfallen, da die Formstabilität durch das Flachkabel selbst gewährleistet ist. Dies erleichtert die Montage erheblich und verringert die Montagekosten. Der Vorteil eines Flachkabels im Sinne der Anmeldung, insbesondere wenn dieses formangepasst und formstabil ist, kann darin liegen, dass bei der Verheiratung des Motorblocks mit der Karosse ausgeschlossen werden kann, dass sich der Kabelstrang an den Karosse verfängt und beschädigt werden kann. Vielmehr liegt der Kabelstrang anmeldungsgemäß eng am Motorblock bzw. Motor an und die Position des Kabelstrangs ist eindeutig durch das vorgeformte Flachkabel bestimmt. Dadurch kann es sicher vermieden werden, dass bei der Verheiratung des Motorblocks mit der Karosse der Kabelstrang an der Karosse ”einfädelt” und sich in dieser verhakt und eventuell beschädigt wird.As previously explained, the flat cable can be easily aligned with the assembly by the fitter on the engine block and the connection elements are contacted with the electrical contacts. Thereafter, a further attachment of the flat cable could be omitted on the engine or engine block, since the dimensional stability is ensured by the flat cable itself. This facilitates the assembly considerably and reduces the installation costs. The advantage of a flat cable in the sense of the application, especially if this is conformed and dimensionally stable, may be that it can be ruled out when marrying the engine block with the body, that the harness gets caught on the body and can be damaged. Rather, the wiring harness is according to the application closely to the engine block or engine and the position of the cable harness is clearly determined by the preformed flat cable. Thus, it can be safely avoided that when marrying the engine block with the body of the wiring harness at the Body "threads" and gets caught in this and possibly damaged.

Durch die Formstabilität ist gewährleistet, dass das Flachkabel eng am Motorblock anliegt. Außerdem ermöglicht die Formstabilität, dass das Flachkabel ausschließlich durch die Anschlüsse der Anschlusselemente am Motor gehalten ist.The dimensional stability ensures that the flat cable rests tightly against the engine block. In addition, the dimensional stability enables the flat cable to be held exclusively by the connections of the connection elements on the motor.

Um eine ausreichend hohe Stromtragfähigkeit zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, kann der Kabelquerschnitt zwischen 35 und 50 mm2 sein. Die Kabelquerschnitte ermöglichen es, hohe Batterieströme zu tragen.In order to ensure a sufficiently high current carrying capacity, it is proposed that the cable cross-section be between 35 and 50 mm 2 . The cable cross sections make it possible to carry high battery currents.

Besonders einfach lässt sich der Kabelstrang herstellen, wenn die Anschlusselemente und das Anschlusskabel einstückig gebildet sind. Das Flachkabel ist elektrisch mit einem Isolationsmaterial isoliert und die Anschlusselemente sind frei vom Isolationsmaterial. Auch ist es möglich, dass an den Anschlusselementen Anschlusskonsolen vorgesehen sind, beispielsweise Kabelschuhe oder Bohrungen, um diese mit den Kontakten der elektrischen Elemente innerhalb des Motorblocks zu kontaktieren.The cable harness can be produced particularly easily if the connection elements and the connection cable are formed in one piece. The flat cable is electrically insulated with an insulating material and the connecting elements are free of the insulating material. It is also possible that connecting brackets are provided on the connection elements, such as lugs or holes to contact them with the contacts of the electrical elements within the engine block.

Das Flachkabel kann mit einem thermoplastischen Elastomer beschichtet sein. Beispielsweise kann eine Isolierung in den Temperaturklassen D, E, F(180), F liegen.The flat cable may be coated with a thermoplastic elastomer. For example, an insulation in the temperature classes D, E, F (180), F lie.

Innerhalb eines Motors kann die Umgehungstemperatur positionsbedingt stark variieren. So ist es beispielsweise unmittelbar an den Kolben erheblich heißer, als nahe am Lüfter. Um den verschiedenen Temperaturbedingungen innerhalb eines Motors gerecht zu werden, wird vorgeschlagen, dass die Leitung temperaturbeständig ist. Insbesondere ist es möglich, dass die Beschichtung des Flachkabels aus einem Polyamid ist. Diese Beschichtung kann beispielsweise durch Extrudieren auf das Flachkabel aufgebracht werden. Das Polyamid kann beispielsweise aus der Temperaturklasse C bis F sein. Somit können Temperaturen zwischen 125 und 200°C und Kurzzeittemperaturen (bis 240°C) von 150 + 3 – 225 + 4 ohne Beschädigung ausgehalten werden. Das Isolationsmaterial kann auch ein anderes als Polyamid sein. Das Isolationsmaterial kann eine Dicke von 0,1 mm bis 5 mm haben.Within an engine, the bypass temperature can vary greatly due to the position. For example, it is considerably hotter directly on the piston than close to the fan. In order to cope with the different temperature conditions within a motor, it is proposed that the line is temperature resistant. In particular, it is possible that the coating of the flat cable is made of a polyamide. This coating can be applied, for example by extrusion on the flat cable. The polyamide may be, for example, from the temperature class C to F. Thus, temperatures between 125 and 200 ° C and short-time temperatures (up to 240 ° C) of 150 + 3 - 225 + 4 can be sustained without damage. The insulating material may also be other than polyamide. The insulation material may have a thickness of 0.1 mm to 5 mm.

Um den verschiedenen Temperaturen innerhalb des Motorraums gerecht zu werden, wird vorgeschlagen, dass die Temperaturbeständigkeit der Beschichtung variabel ist, derart, dass in Bereichen erhöhter Temperatur die Beschichtung temperaturbeständiger ist als in Bereichen geringerer Temperatur. Dies kann beispielsweise durch Extrudieren mit verschiedenen Materialien ermöglicht werden.In order to cope with the various temperatures within the engine compartment, it is proposed that the temperature resistance of the coating be variable, such that in areas of elevated temperature, the coating is more temperature-resistant than in areas of lower temperature. This can be made possible, for example, by extruding with different materials.

Um den Anforderungen an elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) gerecht zu werden, insbesondere bei der Verwendung in Hybridfahrzeugen als auch in Elektrofahrzeugen, wird vorgeschlagen, dass das Flachkabel geschirmt ist. Die Schirmung kann beispielsweise durch Einbringen eines Schirmungsleiters in die Isolationsschicht gewährleistet sein. Auch ist es möglich, dass die Schirmung durch eine spezielle Verarbeitung des Isolationsmaterials, beispielsweise durch Einbringen von Metallspähnen in das Isolationsmaterial, gewährleistet wird.In order to meet the requirements of electromagnetic compatibility (EMC), especially when used in hybrid vehicles as well as in electric vehicles, it is proposed that the flat cable is shielded. The shielding can be ensured for example by introducing a Schirmungsleiters in the insulation layer. It is also possible that the shielding is ensured by a special processing of the insulation material, for example by introducing metal spurs into the insulation material.

Um verschiedene Anforderungen an das Flachkabel gerecht zu werden, als auch um verschiedenen Kundenwünschen gerecht zu werden, ohne dass für jedes Fahrzeug ein eigener Kabelstrang konfektioniert werden muss, wird vorgeschlagen, dass das Flachkabel modular aus zumindest zwei Elementen zusammenbaubar ist. Diese Elemente können beispielsweise vorgegebene Formfaktoren haben und durch einen Zusammenbau können sich beliebige Formen mit Hilfe des Flachkabels nachbilden.In order to meet various requirements for the flat cable, as well as to meet different customer needs, without having to make a separate harness for each vehicle, it is proposed that the flat cable is modularly assembled from at least two elements. For example, these elements may have predetermined shape factors, and any assembly can be replicated by assembly using the flat cable.

Wie bereits zuvor erläutert, eignet sich das Flachkabel zur Kontaktierung von elektrischen Elementen innerhalb eines Motorraumes. Auch ist es möglich, elektrische Komponenten innerhalb eines Motorraumes mit außerhalb des Motorraumes angeordneten Komponenten zu ermöglichen. Es wird vorgeschlagen, dass das Flachkabel für eine Verkabelung der Elemente Generator, Anlasser, Zündkerze, Kühler, Relais, Elektromotor, Batterie geformt ist.As already explained above, the flat cable is suitable for contacting electrical elements within an engine compartment. It is also possible to enable electrical components within an engine compartment with components arranged outside the engine compartment. It is proposed that the flat cable is shaped for wiring the elements generator, starter, spark plug, radiator, relay, electric motor, battery.

Ein weiterer Gegenstand ist ein Motorblock eines Kraftfahrzeugs mit einem zuvor beschriebenen Kabelstrang.Another object is an engine block of a motor vehicle with a previously described harness.

Weiterer Gegenstand ist ein Fahrzeug mit einem zuvor beschriebenen Motorblock.Another object is a vehicle with a previously described engine block.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Anmeldung ein Verfahren zur Verkabelung eines Motorblocks eines Kraftfahrzeugs mit einem zuvor beschriebenen Kabelstrang nach Anspruch 21.According to a further aspect, the application relates to a method for wiring an engine block of a motor vehicle with a previously described wiring harness according to claim 21.

Nachfolgend wird der Gegenstand der Anmeldung anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert.The subject of the application will be explained in more detail with reference to a drawing showing embodiments.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

1 eine Ansicht eines Kabelstrangs; 1 a view of a cable harness;

2 ein Querschnitt eines Kabelstrangs; 2 a cross section of a cable harness;

3 eine Ansicht eines modularen Kabelstrangs; 3 a view of a modular wiring harness;

4 eine Ansicht eines Motorblocks mit einem anmeldungsgemäßen Kabelstrang; 4 a view of an engine block with a cable harness according to the application;

5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß der Anmeldung. 5 a flowchart of a method according to the application.

1 zeigt einen Kabelstrang 2 mit einem ersten Anschlusselement 4 und einem zweiten Anschlusselement 6. Zwischen den Anschlusselementen 4, 6 ist eine Leitung 8 mit einem Flachkabel und einer Isolation gebildet. Das Isolationsmaterial ist im Bereich der Anschlusselemente 4, 6 entfernt, so dass das Flachkabel (also die Seele 10) der Leitung 8 frei liegt. Die Seele 10 der Leitung 8 ist bevorzugt aus einem Aluminium, insbesondere aus Reinaluminium AL 99,5% gebildet. Das Aluminium, aus dem die Seele 10 der Leitung 8 gebildet ist, ist bevorzugt kaltverfestigt und wärmebehandelt, um einen Werkstoffzustand von H111 oder T zu erreichen. Hierdurch wird eine Zugfestigkeit von 90–120 N/mm2 oder eine Bruchdehnung von 20–30% erreicht. 1 shows a harness 2 with a first connection element 4 and a second connection element 6 , Between the connection elements 4 . 6 is a lead 8th formed with a flat cable and an insulation. The insulation material is in the area of the connection elements 4 . 6 removed so that the flat cable (ie the soul 10 ) of the line 8th is free. The soul 10 the line 8th is preferably formed from an aluminum, in particular from pure aluminum AL 99.5%. The aluminum that makes up the soul 10 the line 8th is preferably cold work hardened and heat treated to achieve a H111 or T material condition. As a result, a tensile strength of 90-120 N / mm 2 or an elongation at break of 20-30% is achieved.

Ein solches Aluminium kann anmeldungsgemäß von einem Blech oder Band in Flachkabel zerschnitten werden. Das geschnittene Flachkabel kann durch einen Extruder geführt werden, um ein Isolationsmaterial aufzubringen. Dieses Isolationsmaterial ist bevorzugt Polyamid.According to the application, such an aluminum can be cut from a metal sheet or strip into flat cables. The cut flat cable can be passed through an extruder to apply an insulating material. This insulating material is preferably polyamide.

Nachdem das Flachkabel isoliert worden ist, wird es mit Hilfe von Biegeeinrichtungen vorgeformt. Hierdurch ist es möglich, der Leitung 8 durch Biegungen in alle drei Raumrichtungen eine vorgegebene Form zu geben. Diese Form der Leitung 8 entspricht dabei bevorzugt einem vorgegebenen Bauraumerfordernis innerhalb eines Motorraumes. Das vorgeformte Flachkabel ist anmeldungsgemäß formangepasst und formstabil. Im unbelasteten Zustand hält das Flachkabel seine durch das Biegen vorgegebene Form. Eine Verformung des Flachkabels ist nur unter Aufwendung erhöhter Kräfte möglich. Die während der Montage auftretenden Kräfte sind so gering, dass das Flachkabel nur unwesentlich elastisch verformt wird. Eine solche elastische Verformung kann beispielsweise kleiner als 5% sein.After the flat cable has been insulated, it is preformed by means of bending devices. This makes it possible for the line 8th by bending in all three spatial directions to give a given shape. This form of leadership 8th In this case, it preferably corresponds to a predetermined space requirement within an engine compartment. The preformed flat cable is according to the application form-adapted and dimensionally stable. In the unloaded state, the flat cable keeps its predetermined shape by bending. A deformation of the flat cable is possible only by using increased forces. The forces occurring during assembly are so low that the flat cable is only slightly elastically deformed. Such elastic deformation may be less than 5%, for example.

Durch die Formstabilität des Flachkabels wird erreicht, dass, nachdem die Leitung 8 an einem Motor montiert ist, bevorzugt keine oder nur eine sehr geringe Anzahl weiterer Halterungen notwendig sind. Auch ist es möglich, dass die Anzahl der Halterungen auf ein bis zwei reduziert ist. Das Flachkabel liegt eng am Motor an und muss nicht oder nur zu einem geringen Anteil durch zusätzliche Befestigungsclips befestigt werden. Für die Befestigung der Leitung 8 dienen die Anschlusselemente 4, 6. An den Anschlusselementen 4, 6 können beispielsweise Kabelschuhe, Bohrungen oder sonstige Mittel zur Befestigung an einem Kontakt eines elektrischen Verbrauchers, Akkus oder Generators vorgesehen sein. Bei der Montage wird das Flachkabel derart mit dem Motorblock verbunden, dass an den Anschlusselementen 4, 6 eine elektrische Verbindung mit den Kontakten der elektrischen Verbraucher oder des Generators erzeugt wird. Hierbei ist insbesondere eine Kontaktierung zwischen Generator, Anlasser, Zündkerze, Kühler, Relais, Elektromotor, Batterie oder dergleichen möglich. Das Flachkabel kann so gestaltet sein, dass jeweils zwei der zuvor genannten Elemente miteinander kontaktierbar sind.Due to the dimensional stability of the flat cable is achieved that, after the line 8th is mounted on a motor, preferably no or only a very small number of other brackets are necessary. It is also possible that the number of brackets is reduced to one to two. The flat cable is located close to the motor and does not need to be fastened or only to a small extent by additional fastening clips. For fastening the pipe 8th serve the connection elements 4 . 6 , At the connection elements 4 . 6 For example, cable lugs, holes or other means for attachment to a contact of an electrical load, battery or generator may be provided. During assembly, the flat cable is connected to the engine block in such a way that on the connection elements 4 . 6 an electrical connection with the contacts of the electrical consumers or the generator is generated. In particular, a contact between generator, starter, spark plug, radiator, relay, electric motor, battery or the like is possible. The flat cable can be designed so that in each case two of the aforementioned elements can be contacted with each other.

Auch ist es möglich, dass der Kabelstrang 2 verzweigt ist, so dass verschiedene Flachkabel verzweigt von einem Anschlusspunkt aus eine elektrische Verteilung gewährleisten. Wie in 1 zu erkennen ist, ist ein Anschlussbolzen 7 vorgesehen. An diesem Anschlussbolzen 7 kann ein Flachkabel oder eine Rundleitung 9 angebracht sein. Hierdurch können eventuell notwendige flexible Abzweigungen zu elektrischen Verbrauchern im Motorraum gebildet werden.It is also possible that the wiring harness 2 is branched, so that different flat cables branched from a connection point to ensure an electrical distribution. As in 1 can be seen, is a connecting bolt 7 intended. At this connection bolt 7 can be a flat cable or a round cable 9 to be appropriate. As a result, any necessary flexible branches to electrical loads in the engine compartment can be formed.

Nachdem der Kabelstrang 2 an den Anschlusselementen 4, 6 mit den elektrischen Kontakten der Verbraucher/Generator verbunden worden ist, ist das Flachkabel in seiner Endposition montiert. Es ist nicht notwendig, weitere Befestigungsvorrichtungen am Motorblock vorzusehen.After the wiring harness 2 at the connection elements 4 . 6 has been connected to the electrical contacts of the consumer / generator, the flat cable is mounted in its final position. It is not necessary to provide further fastening devices on the engine block.

Fertigungstoleranzen kann der Monteur dadurch ausgleichen, dass er das Flachkabel verbiegt und ihm somit seine endgültige Form gibt.Manufacturing tolerances can compensate the fitter by bending the flat cable and thus giving it its final shape.

2 zeigt einen Querschnitt einer Leitung 8. Die Seele 10 der Leitung 8 ist aus Aluminium gebildet. Um die Seele 10 der Leitung 8 ist eine Isolierung 12 vorgesehen. Diese Isolierung 12 kann beispielsweise Polyamid sein oder aus einem anderen temperaturbeständigen Material gebildet sein. 2 shows a cross section of a pipe 8th , The soul 10 the line 8th is made of aluminum. To the soul 10 the line 8th is an insulation 12 intended. This insulation 12 may be, for example, polyamide or be formed from another temperature-resistant material.

Auf die Isolierungsschicht 12 kann bei Bedarf eine elektrisch leitende Schicht 14 als Schirmung aufgebracht werden. Über diese Schirmung 14 kann erneut eine Isolationsschicht 16 aufgebracht werden. Die Isolatoren 12, 16 sind temperaturbeständig, derart, dass Temperaturen innerhalb eines Motorraums zu keiner Beschädigung führen.On the insulation layer 12 If necessary, an electrically conductive layer 14 be applied as a shield. About this shield 14 can again an insulation layer 16 be applied. The insulators 12 . 16 are temperature resistant, such that temperatures within an engine compartment do not cause damage.

3 zeigt einen modularen Aufbau eines Kabelstrangs 2. Hierbei ist der Kabelstrang 2 aus verschiedenen, Flachkabel aufweisenden Leitungen 8a, b, c gebildet. Die Flachkabel können an den Übergabepunkten elektrisch miteinander kontaktiert sein. Die Modularität ermöglicht es, den Kabelstrang 2 mit einer variablen temperaturbeständigen Isolierung zu versehen. So ist es beispielsweise möglich, dass die Flachkabel der Leitungen 8a, 8c eine temperaturbeständige Beschichtung haben, die für geringere Temperaturen ausgelegt ist, als die Beschichtung des Flachkabels der Leitung 8b. Beispielsweise ist es möglich, dass die Leitung 8b in einem Bereich des Motorblocks geführt ist, welcher erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist. In diesem Falle muss das Flachkabel der Leitung 8b mit einer besseren Temperaturbeschichtung versehen sein, als die Flachkabel der Leitungen 8a, 8c. 3 shows a modular construction of a cable harness 2 , Here is the harness 2 from different, flat cable having cables 8a , b, c formed. The flat cables can be electrically contacted with each other at the transfer points. The modularity allows the wiring harness 2 to be provided with a variable temperature resistant insulation. For example, it is possible that the flat cables of the cables 8a . 8c have a temperature-resistant coating that is designed for lower temperatures than the coating of the flat cable of the line 8b , For example, it is possible that the line 8b is guided in a region of the engine block, which is exposed to elevated temperatures. In this case, the flat cable must be the line 8b be provided with a better temperature coating, as the flat cable of the lines 8a . 8c ,

4 zeigt einen Motorblock 26. An dem Motorblock 26 ist ein Kabelstrang 2 angeordnet. Der Kabelstrang 2 ist lediglich im Bereich der Anschlusselemente 4, 6 mit elektrischen Verbrauchern bzw. Generatoren innerhalb des Motorblocks 26 kontaktiert. Durch die Formstabilität des Flachkabels verbleibt der Kabelstrang 2 in der nach der Montage erreichten Position, welche durch die Fixierung der Anschlusselemente 4, 6 erreicht wird. Dies hat den Vorteil, dass bei der Verheiratung des Motorblocks 26 mit der Karosserie ein Verkanten oder Verhaken des Kabelstrangs 2 mit Elementen der Karosserie sicher verhindert werden kann. Außerdem kann durch die enge Führung des Flachkabels am Motorblock 26 ein geringer Platzverbrauch realisiert werden. Außerdem ist es möglich, bei schwierigen Raumanforderungen eine Verkabelung sicher zu stellen. 4 shows an engine block 26 , At the engine block 26 is a harness 2 arranged. The wiring harness 2 is only in the area of the connection elements 4 . 6 with electrical consumers or generators within the engine block 26 contacted. Due to the dimensional stability of the flat cable, the cable harness remains 2 in the position reached after assembly, which by fixing the connection elements 4 . 6 is reached. This has the advantage that when marrying the engine block 26 with the body, a jamming or hooking of the harness 2 Can be safely prevented with elements of the body. In addition, due to the tight guidance of the flat cable on the engine block 26 a small space consumption can be realized. In addition, it is possible to ensure wiring in difficult space requirements.

Auch gezeigt ist eine Abzweigung eines Rundleiters 9 an dem Anschlussbolzen 7. Der Rundleiter 9 ist durch einen Clip 27 im Motorraum befestigt und zweigt zu einem elektrischen Verbraucher ab.Also shown is a branch of a round conductor 9 on the connecting bolt 7 , The round ladder 9 is through a clip 27 mounted in the engine compartment and branches off to an electrical consumer.

5 zeigt den Ablauf einer Verlegung eines Kabelstrangs 2 an einem Motorblock. Zunächst wird der Kabelstrang 2 von einem Monteur derart an den Motorblock geführt (18), dass das Flachkabel im Bereich des vorgesehenen Leitungsverlaufs liegt. Dabei ist es eventuell möglich, das Flachkabel durch Öffnungen zu fädeln oder in engere Nischen einzuführen. 5 shows the process of laying a cable harness 2 on an engine block. First, the wiring harness 2 led by a mechanic to the engine block ( 18 ), that the flat cable is in the range of the intended line course. It may be possible to thread the flat cable through openings or to introduce it into narrower niches.

Nach der groben Ausrichtung wird das Flachkabel derart ausgerichtet (20), dass die Anschlusselemente 4, 6 an den vorgesehenen Kontakten der elektrischen Verbraucher/Generatoren anliegt.After the coarse alignment, the flat cable is aligned ( 20 ) that the connection elements 4 . 6 is applied to the intended contacts of the electrical consumers / generators.

Daraufhin wird eine elektrische und mechanische Kontaktierung, beispielsweise eine kraftschlüssige, formschlüssige oder materialschlüssige Verbindung zwischen den Anschlusselementen 4, 6 und den Kontakten der elektrischen Verbraucher/Generatoren hergestellt. Dies ist beispielsweise durch Verschweißen, Verschrauben, Verlöten, Verclipsen möglich.Then, an electrical and mechanical contact, for example, a frictional, positive or material-locking connection between the connection elements 4 . 6 and the contacts of the electrical load / generators. This is possible, for example, by welding, screwing, soldering, clipping.

Nachdem die Anschlusselemente mit den Kontakten mechanisch und elektrisch verbunden worden sind (22), ist der Kabelstrang 2 in seiner endgültigen Position (24). Eine weitere Befestigung mit Halterung am Motorblock ist nicht mehr erforderlich. Durch die Formstabilität ist gewährleistet, dass der Kabelstrang 2 tatsächlich in der Position verbleibt, der durch die Formgebung des Flachkabels gewünscht ist. Ein Verrutschen der Leitung kann sicher verhindert werden.After the connection elements have been mechanically and electrically connected to the contacts ( 22 ), is the wiring harness 2 in its final position ( 24 ). Another attachment with bracket on the engine block is no longer required. The dimensional stability ensures that the cable harness 2 actually remains in the position that is desired by the shape of the flat cable. A slippage of the line can be safely prevented.

Durch die anmeldungsgemäße Verkabelung ist es möglich, eine leichte und schnelle Montage von Kabelsträngen in Motorräumen zu realisieren. Das Verheiraten des Motorblocks mit der Karosse wird vereinfacht und die Montagezeiten verkürzt.By cabling according to the application, it is possible to realize a quick and easy installation of cable harnesses in engine compartments. The marriage of the engine block with the body is simplified and the assembly times shortened.

Claims (21)

Kabelstrang zur Motorraumverkabelung eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten Anschlusselement (4), einem zweiten Anschlusselement (6), einem zwischen den Anschlusselementen (4, 6) gebildeten Flachkabel, wobei das Flachkabel aus Aluminium oder einem Nichteisenmetall gebildet ist und mit einem Isolationsmaterial beschichtet ist, und wobei das Flachkabel vor der Montage an einen Motorblock an Bauraumerfordernisse im Motorblock formangepasst ist und zumindest während der Montage an dem Motorblock formstabil ist.Cable harness for engine compartment wiring of a motor vehicle having a first connection element ( 4 ), a second connecting element ( 6 ), one between the connecting elements ( 4 . 6 ), wherein the flat cable is made of aluminum or a non-ferrous metal and coated with an insulating material, and wherein the flat cable is adapted to the installation space to an engine block to space requirements in the engine block and dimensionally stable at least during assembly to the engine block. Kabelstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das formstabile Flachkabel biegesteif ist, derart, dass es ohne äußere Krafteinwirkung seine vorgegebene Form behält.Cable harness according to claim 1, characterized in that the dimensionally stable flat cable is rigid, such that it retains its predetermined shape without external force. Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel aus kaltverfestigtem Aluminium gebildet ist.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the flat cable is formed from work-hardened aluminum. Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel aus wärmebehandeltem Aluminium gebildet ist.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the flat cable is formed of heat-treated aluminum. Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel einen Werkstoffzustand von H111 oder T hat.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the flat cable has a material state of H111 or T. Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel eine Zugfestigkeit von über 90 N/mm2–120 N/mm2 hat.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the flat cable has a tensile strength of more than 90 N / mm 2 -120 N / mm 2 . Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel eine Bruchdehnung von 20–30% hat.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the flat cable has an elongation at break of 20-30%. Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel derart formstabil ist, dass es frei von Leitungsführungen am Motorblock (26) montierbar ist.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the flat cable is dimensionally stable in such a way that it is free of cable guides on the engine block ( 26 ) is mountable. Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel derart formstabil ist, dass es frei von Halterungen zwischen den Anschlusselementen am Motorblock (26) montierbar ist.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the flat cable is dimensionally stable in such a way that it is free of brackets between the connection elements on the engine block ( 26 ) is mountable. Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel ausschließlich durch die Anschlüsse der Anschlusselemente (4, 6) am Motorblock (26) gehalten ist.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the Flat cables exclusively through the connections of the connecting elements ( 4 . 6 ) on the engine block ( 26 ) is held. Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelquerschnitt des Flachkabels zwischen 35 und 50 mm2 ist.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the cable cross section of the flat cable is between 35 and 50 mm 2 . Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel und die Anschlusselemente (4, 6) einstückig gebildet sind.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the flat cable and the connecting elements ( 4 . 6 ) are integrally formed. Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel temperaturbeständig beschichtet ist.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the flat cable is coated temperature-resistant. Kabelstrang nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (12, 16) aus Polyamid gebildet ist.Cable harness according to claim 13, characterized in that the coating ( 12 . 16 ) is formed of polyamide. Kabelstrang nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturbeständigkeit der Beschichtung (12, 16) variabel ist, derart, dass in Bereichen erhöhter Temperatur die Beschichtung (12, 16) temperaturbeständiger ist als in Bereichen geringerer Temperatur.Cable harness according to one of claims 13 or 14, characterized in that the temperature resistance of the coating ( 12 . 16 ) is variable such that in areas of elevated temperature the coating ( 12 . 16 ) is more temperature resistant than in areas of lower temperature. Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel geschirmt ist.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the flat cable is shielded. Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel modular aus zumindest zwei Elementen zusammenbaubar ist.Cable harness according to one of the preceding claims, characterized in that the flat cable is modularly assembled from at least two elements. Kabelstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachkabel für eine Verkabelung der Elemente: A) Generator, B) Anlasser, C) Zündkerze, D) Kühler, E) Relais, F) Elektromotor, G) Batterie geformt ist.Wiring harness according to one of the preceding claims, characterized in that the flat cable for a wiring of the elements: A) generator, B) starter, C) spark plug, D) radiator, E) relay, F) electric motor, G) battery is formed. Motorblock eines Kraftfahrzeugs mit einem Kabelstrang nach Anspruch 1.Engine block of a motor vehicle with a cable harness according to claim 1. Kraftfahrzeug mit einem Motorblock nach Anspruch 19.Motor vehicle with an engine block according to claim 19. Verfahren zur Verkabelung eines Motorblocks eines Kraftfahrzeugs mit einem Kabelstrang nach Anspruch 1, wobei der Kabelstrang derart mit Anschlüssen elektrischer Verbraucher und/oder Versorger innerhalb des Motorblocks verbunden wird, dass der Kabelstrang frei von Halterungen formangepasst am Motorblock anliegt.Method for wiring an engine block of a motor vehicle with a wiring harness according to claim 1, wherein the cable harness is connected to terminals of electrical consumers and / or suppliers within the engine block so that the cable harness rests form-fitting mounts on the engine block.
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