DE102009032987A1

DE102009032987A1 - Elektrische Leitung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102009032987A1
Application number: DE200910032987
Authority: DE
Inventors: Rainer Bender; Carlos Kulemeyer; Hartmut Kleifges
Original assignee: Eifelwerk Heinrich Stein & Co KG GmbH
Current assignee: Eifelwerk Heinrich Stein & Co KG GmbH
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2011-01-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Leitung (10) für Kraftfahrzeuge mit wenigstens einem länglichen Leiter (12), wobei der Leiter (12) wenigstens einen ersten Abschnitt (20) mit einer Querschnittsfläche (14) aufweist, die in Form einer Kreisfläche ausgebildet ist, und wobei der Leiter (12) einstückig ausgebildet ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Leitung für Kraftfahrzeuge.
Elektrische Leitungen für Kraftfahrzeuge, wie beispielsweise in Form von Kraftfahrzeugbatterieleitungen zum Anschluss an, Polen einer Kraftfahrzeugbatterie, weisen meist einen in ein Isolationsmaterial eingebetteten Leiter aus Kupfer auf, wobei der Leiter aus einer Vielzahl von Kupferdrähten bzw. Kupferadern besteht.
In letzter Zeit werden oft auch Kraftfahrzeugbatterieleitungen verwendet, die einen sogenannten massiven Flachleiter bzw. Flachbandleiter aufweisen, also einen massiven Leiter mit einer Querschnittsfläche, die im wesentlichen in Form einer Rechteckfläche ausgebildet ist. Ein derartiger Flachleiter ist aus der WO 2008/049788 A1 bekannt. Flachleiter kommen oft bei Kraftfahrzeugen zum Einsatz, bei denen die Kraftfahrzeugbatterie im Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Insbesondere bei Automobilen ist die Kraftfahrzeugbatterie oft im Heckbereich angeordnet, da dort der notwendige Bauraum zur Verfügung steht und dieser so im Motorraum eingespart wird. Dies macht es jedoch erforderlich, dass eine oder mehrere Kraftfahrzeugbatterieleitungen (in der Regel die Pluspol-Leitung) von der Kraftfahrzeugbatterie im Heck des Fahrzeugs beispielsweise zu dem Generator im Motorraum zu führen ist bzw. sind, und zwar angepasst an den Bauraum bzw. die Bauraumgeometrie durch die Karosserie des Kraftfahrzeugs. Hierfür erforderliche Längen der Kraftfahrzeugbatterieleitung können beispielsweise bis zu vier Metern oder mehr betragen. Bedingt durch die Biegbarkeit eines Flachleiters kann eine Kraftfahrzeugbatterieleitung, die einen Flachleiter aufweist, im begrenzten Maße durch geeignetes Biegen des Flachleiters angepasst an den Bauraum durch die Karosserie des Kraftfahrzeugs geführt werden. Die Anpassung von elektrischen Leitungen bzw. Kraftfahrzeugbatterieleitungen mit massiven Flachleitern an die jeweiligen Fahrzeugkontur durch Biegearbeiten ist jedoch sehr aufwendig und nur schwer zu automatisieren, da sich massive Flachleiter aufgrund der zur ihrer Herstellung nötigen hohen Dehnbarkeit, insbesondere bei der Montage der Leitung an dem jeweiligen Kraftfahrzeug, leicht verformen.
Zugrundeliegende Aufgabe
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Leitung für Kraftfahrzeuge anzugeben, die einfach herstellbar ist und auf einfache Weise an einen Bauraum eines Kraftfahrzeugs angepasst werden kann.
Erfindungsgemäße Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer elektrische Leitung für Kraftfahrzeuge mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Im Unterschied zu bekannten Lösungen weist die erfindungsgemäße elektrische Leitung wenigstens einen einstückig ausgebildeten Leiter auf, der wenigstens einen ersten Abschnitt mit einer Querschnittsfläche aufweist, die in Form einer Kreisfläche ausgebildet ist. Im Unterschied zu bekannten Leitungen mit einer Querschnittsfläche in Form einer Kreisfläche weist der Leiter keine Vielzahl von einzelnen Drähten bzw. Litzen auf, die zusammen den gesamten Leiter bilden. Der Leiter der erfindungsgemäßen elektrischen Leitung ist einstückig oder massiv oder kompakt ausgebildet und somit im Unterschied zu Lösungen mit einer Vielzahl von einzelnen Drähten bzw. Litzen wesentlich einfacher formbar, so dass die vorzugsweise als Kraftfahrzeugbatterieleitung vorgesehene elektrische Leitung derart geformt werden kann, dass sie den Kraftfahrzeugkonturen folgen und damit angepasst an den Bauraum des Kraftfahrzeugs durch die Karosserie des Kraftfahrzeugs ge führt werden kann – beispielsweise von einer Kraftfahrzeugbatterie im Heck eines Kraftfahrzeugs zu einem Generator im Motorraum.
Der Leiter ist vorzugsweise wenigstens abschnittsweise von einem Isolationsmaterial umgeben oder wenigstens abschnittsweise in ein Isolationsmaterial eingebettet. Der Flä cheninhalt der Querschnittsfläche des ersten Abschnitts beträgt vorzugsweise wenigstens 16 mm². Besonders bevorzugt liegt der Flächeninhalt der Querschnittsfläche des ersten Abschnitts innerhalb eines Bereichs von 16 mm² bis 150 mm². Der Flächeninhalt der Querschnittsfläche des ersten Abschnitts kann beispielsweise auch größer als 150 mm² sein.
Leitungen mit einstückigen oder massiven Leitern, die wenigstens abschnittsweise eine Querschnittsfläche in Form einer Kreisfläche aufweisen, lassen sich bei der Montage der Leitung am Kraftfahrzeug besser und einfacher handhaben als bekannte Flachleiter, da sie sich im Unterschied zu Flachleitern, welche eine im Verlauf des Flachleiters im wesentlichen gleichbleibende Querschnittsfläche in Form einer Rechteckfläche aufweisen, nicht leicht verformen lassen, so dass eine einmal durch Biegearbeiten ausgebildete Form der elektrischen Leitung auch bei der Montage der Leitung an dem jeweiligen Kraftfahrzeug bzw. der Karosserie des Kraftfahrzeugs beibehalten wird, einhergehend mit einer geringeren Montagezeit bzw. Einbauzeit am jeweiligen Fertigungsband. Infolge des vergleichsweise starren Aufbaus werden zudem weniger Haltelemente zum Anbringen bzw. Befestigen der Leitung an der Karosserie benötigt. Ferner bietet ein Leiter mit einer wenigstens abschnittsweise vorgesehenen kreisförmigen Querschnittsfläche im Vergleich zu einem Flachleiter mehr räumliche Freiheiten bei der Gestaltung bzw. der Montage an der Karosserie, insbesondere auch deshalb, weil die Stärke bzw. das Ausmaß einer Biegung eines bekannten Flachleiters über seine schmale Seite durch einen vorgegebenen Mindestbiegeradius begrenzt ist, der zur Vermeidung einer Bruchgefahr bzw. zur Vermeidung einer wesentlichen Verringerung der Festigkeit nicht unterschritten werden sollte. Ferner lassen sich Leitungen, deren Leiter wenigstens abschnittsweise eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweisen, wesentlich einfacher herstellen als Leitungen mit Flachleitern.
Die Isolation bzw. das Isolationsmaterial wird vorzugsweise nach einer Formung bzw. Biegung des Leiters aufgebracht und besitzt somit an jedem Punkt eine gleichmäßige bzw. eine entsprechend vordefinierte Wandstärke. Diese Vorgehensweise bietet weiterhin Vorteile bei der Fertigung umfassend eine geringere Bildung von Blasen, kein Auftreten von Stauchungen oder Streckungen der Isolation und eine Haftung an nahezu jeder Stelle des Leiters. Je nach Einsatzzweck ist es alternativ jedoch möglich bzw. erforderlich, bereits isoliertes Vormaterial einzusetzen und die hieraus entstehenden Nachteile in Kauf zu nehmen.
Vorzugsweise kann zur Erhöhung der Dehnung des Leiters bzw. des Leiter-Materials der Leiter vor einer Formgebung bzw. Biegung über seine gesamte Länge oder vorzugsweise nur an den Biegepunkten weichgeglüht werden. Vorzugweise könnte auch ein Einsatz von bereits weichgeglühtem Vormaterial vorgesehen sein.
Der Leiter der erfindungsgemäßen elektrischen Leitung besteht aus einem metallischen Material. Besonders bevorzugt ist es als metallisches Material Aluminium vorzusehen. Aluminium ist wesentlich leichter als üblicherweise verwendetes Kupfer. Zwar führt der geringere Leitwert von Aluminium dazu, dass die Querschnittsfläche im Vergleich zur einer Kupferleitung vorzugsweise um 61% erhöht werden muss, um die gleiche Stromtragfähigkeit zu erreichen. Dennoch liegt trotz des höheren Volumens der Gewichtsvorteil gegenüber einer Kupferleitung bei ca. 1/3, einhergehend mit einer entsprechenden Gewichtseinsparung beim Kraftfahrzeug. Dies trägt den Forderungen der Gesellschaft nach geringerer Emission und weniger Kraftstoffverbrauch Rechnung. Vorzugsweise kann die Leitfähigkeit des Leiters in einem gebogenen Zustand bei 20°C einen Wert größer als 30 m/(Q·mm²) aufweisen. Besonders bevorzugt besteht der Leiter aus E-AL 99,5 oder einer alternativen Legierung. Der Leiter kann vorteilhaft beispielsweise als Meterware zur Verfügung stehen, wobei die Herstellung eines geeigneten Vormaterials bzw. einer geeigneten Meterware beispielsweise durch bekannte Verfahren wie z. B. Strangpressen, Drahtziehen, usw. erfolgen kann. Es können z. B. auch bereits abgelängte Stäbe als Vormaterial zum Einsatz kommen. Das Vormaterial mit einer gewünschten Querschnittsfläche kann beispielsweise auch auf einer Haspel bereitgestellt sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Leiter wenigstens einen zweiten Abschnitt mit einer Querschnittsfläche auf, die in Form einer länglichen Querschnittsfläche (oder in Form einer abgeflachten oder flachgedrückten Querschnittsfläche oder in Form einer nicht-kreisförmigen Querschnittsfläche) oder in Form einer Ellipsenfläche oder in Form einer Rechteckfläche oder in Form einer Polygonfläche ausgebildet ist, wobei der Flächeninhalt der Querschnittsfläche des zweiten Abschnitts wenigstens 16 mm² beträgt. Die Polygonfläche kann beispielsweise eine Polygonfläche eines regelmäßigen Polygons sein. Der Flächeninhalt der Querschnittsfläche des zweiten Abschnitts kann vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 16 mm² bis 150 mm² liegen. Der Flächeninhalt der Querschnittsfläche des zweiten Abschnitts kann beispielsweise auch größer als 150 mm² sein. Bevorzugt entspricht bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Flächeninhalt der Querschnittsfläche des zweiten Abschnitts dem Flächeninhalt der Querschnittsfläche des ersten Abschnitts.
Da die erfindungsgemäße elektrische Leitung beispielsweise dafür vorgesehen sein kann, den Konturen eines Unterbodens eines Kraftfahrzeugs zumindest abschnittsweise zu folgen, ist es möglich, dass der entsprechende Bauraumbedarf über den zur Verfügung stehenden Bauraum hinaus wächst. Zur Anpassung an diese Anforderungen oder aber auch ggf. beispielsweise zur Erhöhung der Steifigkeit kann der zweite Abschnitt vorgesehen sein. Wenn hierbei vorzugsweise der Flächeninhalt der Querschnittsfläche des zweiten Abschnitts dem Flächeninhalt der Querschnittsfläche des ersten Abschnitts entspricht, ist es ferner möglich, den Mindestbiegeradius für vorgesehene Biegebereiche zu minimieren, derart, dass beispielsweise eine ursprüngliche kreisförmige Querschnittsfläche durch Einwirkung einer Presskraft zu einer länglichen oder abgeflachten Querschnittsfläche geformt wird. Wird anschließend über die sich ausgebildete flache Seite gebogen, ist der entsprechende Mindestbiegeradius gegenüber der Form mit kreisförmiger Querschnittsfläche verkleinert ausgebildet. Die Änderung der Geometrie der Querschnittsfläche kann neben dem Pressen auch durch Stanzen, Strangpressen oder ähnliche Verfahren hergestellt werden.
Änderungen der Form bzw. Geometrie der Querschnittsfläche können beispielsweise auch durch kraft- und/oder form- und/oder materialschlüssiges Fügen von Leiterstücken mit voneinander abweichenden Profilen vorgenommen werden. Bevorzugt werden Verfahren zum materialschlüssigen Fügen, insbesondere Reibschweißverfahren, wo die beiden Stoßflächen, die beiden Seitenflächen aber auch eine Stoßfläche und eine Seitenfläche der Leiterstücke miteinander verbunden werden können. Hierfür sind im näheren Verbindungsbereich die beiden Verbindungspartner vorzugsweise mit einer identischen Querschnittsfläche ausgebildet. Die Leiterstücke können beispielsweise unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen, wobei beispielsweise Eigenschaften wie Dehnung und Zugfestigkeit der Leiterstücke beeinflussbar sind. Auf diese Weise kann eine elektrische Leitung bereitgestellt werden, welche vorgegebenen Einsatzanforderungen gerecht wird.
Bei einer praktischen Ausführungsform weist der zweite Abschnitt wenigstens einen gebogenen Teil-Abschnitt auf, der zwischen zwei geradlinigen Teil-Abschnitten des zweiten Abschnitts angeordnet ist. Vorzugsweise schließen die Längsachsen der beiden geradlinigen Teil-Abschnitte einen Winkel ein, der innerhalb eines Bereichs von 30° bis ...150° liegt. Durch diese Formgebung des zweiten Abschnitts kann der elektrische Leiter wirksam an verwinkelte bzw. sehr kleine Bauraumgeometrien des Kraftfahrzeugs angepasst werden. Bei einer weiteren praktischen Ausführungsform können die Längsachsen der beiden geradlinigen Teil-Abschnitte windschief sein, so dass eine erste Längsachse der beiden Längsachsen die zweite der beiden Längsachsen weder schneidet noch parallel zu der zweiten Längsachse ist. In einer gedachten Ebene, welche von der ersten Längsachse und einer gedachten Längsachse aufgespannt wird, wobei die gedachte Längsachse durch eine Parallelverschiebung der zweiten Längsachse in Richtung der ersten Längsachse entsteht, schließen die erste Längsachse und die gedachte Längsachse vorzugsweise einen Winkel ein, der innerhalb eines Bereichs von 30° bis 150° liegt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Leiter auf seiner Umfangsfläche wenigstens eine Vertiefung und/oder wenigstens eine Erhebung auf. Die Vertiefung bzw. Erhebung ist für die weitere Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Steifigkeit vorgesehen. Die Vertiefung ist vorzugsweise in Form einer sich geradlinig oder sich entlang einer Schraubenlinie auf der Umfangsfläche erstreckenden Rille oder Nut oder Sicke ausgebildet. Die Erhebung erstreckt sich vorzugsweise geradlinig oder entlang einer Schraubenlinie auf der Umfangsfläche. Die Umfangsfläche ist hierbei der die Stirnflächen des einstückigen Leiters nicht umfassender Bereich der gesamten Außenfläche des einstückigen Leiters.
Besonders bevorzugt ist es, wenn sich die geradlinig erstreckende Vertiefung bzw. die sich geradlinig erstreckende Erhebung bei geradlinigen Abschnitten des Leiters parallel zu einer Längsachse dieses Abschnitts erstreckt. Bevorzugt ist es auch, wenn sich die entlang einer Schraubenlinie erstreckende Vertiefung bzw. die sich entlang einer Schraubenlinie erstreckende Erhebung derart auf der Umfangsfläche erstreckt, dass die Längsachse der Schraubenlinie parallel zur Längsachse dieses Abschnitts ist.
Die vorgesehnen Vertiefungen bzw. Erhebungen bewirken eine wesentliche Erhöhung der Steifigkeit bei vergleichsweise kleiner Querschnittsfläche. Die Vertiefungen bzw. Erhebungen können bereits vor der Fertigung der elektrischen Leitung an der Umfangsfläche eines Leiter-Vormaterials bzw. Leiter-Halbzeugs vorgesehen sein. Es ist jedoch auch möglich die Vertiefungen bzw. Erhebungen während der Fertigung der elektrischen Leitung partiell oder über die gesamte Länge in einen Leiter einzubringen bzw. einzuformen.
Bei einer praktischen Ausführungsform erstreckt sich der Leiter über die gesamte Länge der elektrischen Leitung.
Bei einer weitern praktischen Ausführungsform können wenigstens zwei Leiter vorgesehen sein, die im Verlauf der elektrischen Leitung lösbar miteinander verbunden sind, wobei die Leiter vorzugsweise über wenigstens eine Steckverbindung lösbar miteinander verbunden sind. Diese weitere praktische Ausführungsform ermöglicht eine vereinfachte Montage und eine einfache und praktische Anpassung der erfindungsgemäßen elektrischen Leitung an Modellvarianten des jeweiligen Kraftfahrzeugs. Besonders bevorzugt kann bei dieser weiteren praktischen Ausführungsform eine Mehrzahl von 2 oder 3 Leitern vorgesehen sein. Vorzugsweise ist hierbei jeweils ein Endabschnitt eines Leiters mit einem Endabschnitt eines anderen Leiters lösbar verbunden. Bevorzugt können hierbei die mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Leitermaterials der Leiter entsprechend den Anforderungen des Einsatzfall angepasst werden, wie beispielsweise durch Galvanisieren. Die Steckverbindung kann vorzugsweise derart eingerichtet sein, dass sie durch Temperaturänderungen verursachte Ausdehnungserscheinungen der Leiter kompensieren kann. Bei einer alternativen Ausführungsform können die Leiter auch stoffschlüssig miteinander verbunden sein.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines ersten Abschnitts eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Leitung mit einem Leiter, der in diesem Abschnitt eine Querschnittsfläche in Form einer Kreisfläche aufweist,
1A eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines zweiten Abschnitts der elektrischen Leitung aus 1A, wobei der Leiter in diesem Abschnitt eine Querschnittsfläche in Form einer Polygonfläche eines regelmäßigen Polygons aufweist,
1B eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrischen Leitung mit sieben im Verlauf der Leitung benachbart zueinander angeordneten Leitern,
2 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Leiters einer erfindungsgemäßen elektrischen Leitung, welche als Kraftfahrzeugbatterieleitung vorgesehen ist, zusammen mit einer Schnittdarstellung und einer vergrößerten Detaildarstellung,
3 eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines Endabschnitts einer erfindungsgemäßen elektrischen Leitung mit einem an dem Endabschnitt angebrachten Kontaktelement,
3A eine schematische Querschnitt-Darstellung des Endabschnitts der 3,
4 eine schematische Darstellung in Draufsicht zur Verdeutlichung der Kontaktierung eines flexiblen Leiters an der Umfangsfläche eines Leiters der erfindungsgemäßen elektrischen Leitung,
4A eine Längsschnitt-Darstellung und eine Querschnitt-Darstellung der 4,
4B eine schematische Längsschnitt-Darstellung zur Verdeutlichung der Kontaktierung eines flexiblen Leiters in einer Bohrung eines Leiters einer erfindungsgemäßen elektrischen Leitung, und
5 eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Leiters bzw. Ausgangsprofils, welches zur weiteren Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Steifigkeit, auf seiner Umfangsfläche eine sich schraubenlinienförmig erstreckende Erhebung aufweist.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines ersten Abschnitts eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Leitung 10 mit einem Leiter 12, der in diesem Abschnitt eine Querschnittsfläche 14 in Form einer Kreisfläche aufweist. Der längliche und einstückige Leiter 12 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus Aluminium und ist in ein Isolationsmaterial 16 eingebettet bzw. von diesem Isolationsmaterial umgeben.
Die 1A zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines zweiten Abschnitts der elektrischen Leitung 10 aus 1A, wobei der Leiter 12 in diesem Abschnitt eine Querschnittsfläche 14 in Form einer Polygonfläche eines regelmäßigen Polygons aufweist.
Die 1B zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrischen Leitung 10 mit sieben im Verlauf der Leitung benachbart zueinander angeordneten Leitern 12, die jeweils von einem Isolationsmaterial 18 umgeben sind bzw. in das Isolationsmaterial 18 eingebettet sind, wobei fünf der Leiter 12 in dem dargestellten Querschnitt eine Querschnittsfläche 14 in Form einer Kreisfläche aufweisen, und wobei zwei der Leiter 12 in diesem Abschnitt eine Querschnittsfläche 14 in Form einer Polygonfläche eines regelmäßigen Polygons aufweisen. Alle Leiter 12 sind in eingemeinsames Isolationsmaterial 16 eingebettet, so dass beispielsweise die Übertragung mehrerer Spannungspotentiale oder ein für verschiedene Einsatzzwecke – z. B. Mehrspannungsbordnetze oder Bordnetze mit Dreiphasenwechselstrom-Anteil – getrenntes Potential realisiert werden kann. Die Leiter 12 können vorzugsweise gleiche Querschnittsflächeninhalte und gleiche Querschnittsflächenformen aufweisen (hier nicht dargestellt). Es ist aber auch möglich, wie hier dargestellt, mehrere Leiter 12 mit unterschiedlichen Querschnittsflächeninhalten oder voneinander abweichenden Querschnittsflächenformen in das gemeinsame isolationsmaterial 16 einzubetten.
Bei der Verwendung von Leitern, die jeweils unisoliert sind, werden vorzugsweise Mehrfachabstandsdurchführungen als Abstandhalter eingesetzt, um die elektrische Trennung der Leiter beim Isoliervorgang untereinander zu gewährleisten. Diese Abstandhalter verbleiben nach dem Isoliervorgang innerhalb des Isolationsmaterials.
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Leiters 12 einer erfindungsgemäßen elektrischen Leitung, welche als Kraftfahrzeugbatterieleitung vorgesehen ist, zusammen mit einer Schnittdarstellung und einer vergrößerten Detaildarstellung. Der Leiter 12 der Kraftfahrzeugbatterieleitung weist zwei erste Abschnitte 20 bei denen die Querschnittsfläche 14 des Leiters 12 in Form einer Kreisfläche ausgebildet ist. Zwischen den beiden ersten Abschnitten 20 ist ein zweiter Abschnitt 22 vorgesehen beim die Querschnittsfläche 14 des Leiters 12 länglich bzw. abgeflacht ausgebildet ist, und zwar zur Anpassung an Fahrzeugkonturen und zur Minimierung des Biegeradius. Der zweite Abschnitt 22 weist mehrere gebogene Teil-Abschnitte 24 auf, die jeweils zwischen zwei geradlinigen Teil-Abschnitten 26 angeordnet sind. Der in 2 dargestellte äußerste linke gebogene Teil-Abschnitt 24 ist zwischen zwei geradlinigen Teil-Abschnitten 26 angeordnet, die einen spitzen Winkel α einschließen. Aus der linken unteren Schnittdarstellung der 2 gehen die Querschnittsflächenformen des ersten bzw. zweiten Abschnitts 20, 22 hervor. Die rechte untere Detaildarstellung der 2 zeigt schematisch den Umformbereich bzw. den Übergangsbereich vom einen der ersten Abschnitte 20 zu dem zweiten Abschnitt 22.
Die 3 zeigt eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines Endabschnitts 28 einer erfindungsgemäßen elektrischen Leitung 10 mit einem an dem Endabschnitt 28 angebrachten Kontaktelement bzw. Kontaktteil 30 in Form einer Abdeckhülse 30 aus Buntmetall, und die 3A zeigt eine schematische Querschnitt-Darstellung des Endabschnitts 28 der 3. Zur Befestigung der Abdeckhülse 30 an dem Leiter 12 wird diese über den Leiter 12 gestülpt und mittels eines kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssigen Verfahrens mit dem Leiter 12 verbunden, wobei der Endabschnitt 28 des Leiters 12 gegebenenfalls zuvor verjüngt wird. Zur Herstellung der Verbindung hat sich das Verfahren des Magnetimpulsschweißens als besonders vorteilhaft herausgestellt. Eine Isolierung 32 wird bei einer Isolierung vordem Kontaktieren mit der Abdeckhülse 30 durch einen Schrumpfschlauch und bei einer Isolierung nach der Kontaktierung mit der Abdeckhülse 30 durch ein Isolationsmaterial erzeugt. Somit ist der Anschlussbereich geschützt und zusätzlich eine Zugentlastung geschaffen worden. An dem Kontaktelement 30 in Form der Abdeckhülse 30 können dann elektrische Abgriffe realisiert werden.
Die 4 zeigt eine schematische Darstellung in Draufsicht zur Verdeutlichung der Kontaktierung einer flexiblen Leitung 34 an der Umfangsfläche eines Leiters 12 der erfindungsgemäßen elektrischen Leitung 10, und die 4A zeigt eine Längsschnitt-Darstellung und eine Querschnitt-Darstellung der 4. Den Darstellungen ist zu entnehmen, dass zunächst Isolationsmaterial 16 von der Leitung 10 entfernt wurde, um einen Kontaktierungsbereich zu schaffen. Das Ende des Leiters 12 wurde in einem vorherigen Arbeitsschritt abgeflacht, um eine flache Kontaktzone zu schaffen, welche gemäß geometrischer Vorgaben des Querschnitts der flexiblen Leitung 34 ausgebildet ist. Nach dem Abisolieren der flexiblen Leitung 34 wird ein Endabschnitt 36 eines freiliegenden Leiters der flexiblen Leitung 34 verdichtet und mit dem Leiter 12 der erfindungsgemäßen elektrischen Leitung 10 mittels eines Ultraschallschweißverfahrens oder eines Reibschweißverfahrens oder mittels einer anderen Verbindungsmethode materialschlüssig bzw. stoffschlüssig verbunden, so dass sich eine Kontaktierungszone 38 ausbildet, welche die elektrische Verbindung der beiden Partner bereitstellt. Der gesamte Bereich in Umgebung der Verbindung wird nach Herstellung derselben isoliert, beispielsweise mit einem elektrischen Isolationsmaterial, wie PVC oder PUR. Die Isolation kann durch Extrudieren, Laminieren, Lackieren, Tauchen, Pulverbeschichten, durch Verwendung eines Schrumpfschlauchs, durch Umschäumen oder mittels eines anderen Verfahrens zur elektrischen Isolation geschaffen werden.
Die 4B zeigt eine schematische Längsschnitt-Darstellung zur Verdeutlichung der Kontaktierung einer flexiblen Leitung 34 in einer Bohrung 40 eines Leiters 12 einer erfindungsgemäßen elektrischen Leitung 10.
Bei der in 4B dargestellten Variante wird eine Bohrung 40 in den einstückigen Leiter 12 einer erfindungsgemäßen elektrischen Leitung 10 eingebracht, um eine flexible Leitung 34 in die Bohrung 40 teilweise einzuführen. Nun kann die Kontaktierung bzw. Befestigung mittels eines kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssigen Verfahrens hergestellt werden. Eine nachträgliche Isolierung 32 schützt die Verbindungsstelle nachhaltig vor Oxidation oder Korrosion. Anstelle der flexiblen Leitung 34 kann auch ein massives Kontaktteil (hier nicht dargestellt) vorgesehen sein, wobei in das Kontaktteil vorzugsweise eine Bohrung mit einem Innengewinde eingearbeitet sein kann, um an dem Kontaktteil eine Anschlussmöglichkeit bereitzustellen.
Alternativ kann der Leiter einer erfindungsgemäßen elektrischen Leitung beispielsweise selbst als Kontaktteil bzw. Kontaktelement geformt werden. Hierzu wird zumindest ein Ende bzw. ein Endabschnitt des Leiters als Kontaktteil bzw. Kontaktelement ausgebildet. Vorzugsweise werden hierbei die mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Leitermaterials durch eine Oberflächenveredelung verbessert, um an die jeweiligen Anforderungen angepasst zu werden.
Zur Schaffung eines Abgriffs von elektrischer Energie ist es beispielsweise auch möglich die Enden des Leiters mit einem Kontakt zu versehen.
Die 5 zeigt eine mögliche Strukturierung eines einstückigen Leiters 12 einer erfindungsgemäßen elektrischen Leitung mit einer Querschnittsfläche in Form einer Kreisfläche. Der Leiter 12 weist auf seiner Umfangsfläche 46 eine schraublinienförmige Erhebung 44, welche mit zwei um 180° versetzten Längsstreifen 42 kombiniert ist, auf. Die Steigung 43 der schraubenlinienförmigen Erhebung 44 liegt bevorzugt in einem Bereich von 5 mm bis 20 mm.
Bezugszeichenliste

10: elektrische Leitung
12: Leiter
14: Querschnittsfläche
16, 18: Isolationsmaterial
20: erster Abschnitt
22: zweiter Abschnitt
24: gebogener Teil-Abschnitt
26: geradliniger Teil-Abschnitt
28: Endabschnitt
30: Kontaktelement
32: Isolierung
34: flexible Leitung
36: Leiter-Endabschnitt einer flexiblen Leitung
38: Kontaktierungszone
40: Bohrung
42: Längsstreifen
43: Steigung
44: Erhebung
46: Umfangsfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2008/049788 A1 [0003]

Claims

Elektrische Leitung (10) für Kraftfahrzeuge mit wenigstens einem länglichen Leiter (12), wobei der Leiter (12) wenigstens einen ersten Abschnitt (20) mit einer Querschnittsfläche (14) aufweist, die in Form einer Kreisfläche ausgebildet ist, und wobei der Leiter (12) einstückig ausgebildet ist.
Elektrische Leitung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächeninhalt der Querschnittsfläche (14) des ersten Abschnitts (20) wenigstens 16 mm² beträgt.
Elektrische Leitung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (12) wenigstens abschnittsweise von einem Isolationsmaterial umgeben ist.
Elektrische Leitung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (12) wenigstens einen zweiten Abschnitt (22) mit einer Querschnittsfläche (14) aufweist, die in Form einer länglichen Querschnittsfläche oder in Form einer Ellipsenfläche oder in Form einer Rechteckfläche oder in Form einer Polygonfläche ausgebildet ist, wobei der Flächeninhalt der Querschnittsfläche (14) des zweiten Abschnitts (22) wenigstens 16 mm² beträgt.
Elektrische Leitung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächeninhalt der Querschnittsfläche (14) des zweiten Abschnitts (22) dem Flächeninhalt der Querschnittsfläche (14) des ersten Abschnitts (20) entspricht.
Elektrische Leitung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (22) wenigstens einen gebogenen Teil-Abschnitt (24) aufweist, der zwischen zwei geradlinigen Teil-Abschnitten (26) des zweiten Abschnitts (22) angeordnet ist.
Elektrische Leitung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen der beiden geradlinigen Teil-Abschnitte (26) einen Winkel einschließen, der innerhalb eines Bereichs von 30° bis 150° liegt.
Elektrische Leitung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (10) auf seiner Umfangsfläche (46) wenigstens eine Vertiefung und/oder wenigstens eine Erhebung (44) aufweist.
Elektrische Leitung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung in Form einer sich geradlinig oder entlang einer Schraubenlinie auf der Umfangsfläche (46) erstreckenden Rille oder Nut oder Sicke ausgebildet ist.
Elektrische Leitung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung (44) sich geradlinig oder entlang einer Schraubenlinie auf der Umfangsfläche (46) erstreckt.
Elektrische Leitung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Leiter (12) vorgesehen sind, die im Verlauf der elektrischen Leitung (10) lösbar miteinander verbunden sind.
Elektrische Leitung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Leiter (12) über die gesamte Länge der elektrischen Leitung (10) erstreckt.