DE102012111108A1

DE102012111108A1 - Energieführungssystem sowie Schiebetürsystem für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012111108A1
Application number: DE201210111108
Authority: DE
Inventors: Jörg Drews; Werner Eul; Jörg Schulz; Winfried Sambale
Original assignee: Tsubaki Kabelschlepp GmbH
Current assignee: Tsubaki Kabelschlepp GmbH
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2014-05-22

Abstract

Energieführungssystem umfassend eine Energieführungseinheit (1), die durch gelenkig miteinander verbundene Segmente (5) gebildet ist und die Segmente einen Kanal (2) begrenzen, in dem wenigstens eine Leitung (10) angeordnet ist, wobei die Energieführungseinheit zwei Anschlussbereiche (3, 4) aufweist, die relativ zueinander unter Ausbildung eines Krümmungsbereichs beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Leitung (10) einen von einer Anzahl von Verfahrzyklen abhängigen elektrischen Widerstand (R) aufweist, wobei gilt: RB/RA < 5, vorzugsweise RB/RA < 3 mit RA minimaler Widerstand (Ω) zum Beginn der Verfahrzyklen RB maximaler Widerstand (Ω) nach mindestens 100.000 Verfahrzyklen.

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Energieführungssystem sowie Schiebetürsystem für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
Es ist bekannt, dass insbesondere Personenkraftfahrzeuge wenigstens eine Schiebetür aufweisen, die im Wesentlichen in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs beweglich angeordnet ist. Hierzu weist die Karosserie des Fahrzeugs wenigstens ein geeignetes Führungsmittel auf. Bei dem Führungsmittel kann es sich um eine Rollenführung handeln, in der Rollen, wie sie an einem Arm, der mit der Schiebetür verbunden ist, angeordnet sind. Schiebetürsysteme für Kraftfahrzeuge sind insbesondere aus der Druckschrift DE 187 13 837 A1 oder DE 198 06 762 A1 bekannt.
Zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern einer Schiebetür sind unterschiedliche Vorschläge bekannt. Bei den elektrischen Verbrauchern kann es sich bspw. um Lautsprecher, elektrisch betätigbare Fensterheber oder elektrisch betätigbare Schließmechanismen handeln. Durch die EP 1 010 598 A2 ist ein Schiebetürsystem für ein Fahrzeug bekannt, welches eine Energieführungseinheit aufweist. Die Energieführungseinheit ist durch gelenkig miteinander verbundene Segmente gebildet. Eine Energieführungseinheit kann auch als ein Wellenrohr ausgebildet sein. Das eine Ende der Energieführungseinheit ist mit der Schiebetür verbunden. Das andere Ende der Energieführungseinheit ist an der Karosserie befestigt. Die Enden der Energieführungseinheit bilden Anschlussbereiche, die relativ zueinander zur Ausbildung eines Krümmungsbereichs beweglich sind. Die Energieführungseinheit weist einen Kanal auf, der durch die Segmente begrenzt ist. In dem Kanal ist wenigstens eine Leitung angeordnet, so dass eine elektrische Verbindung zu einem Verbraucher, der in der Schiebetür angeordnet ist, geschaffen wird. Der Verbraucher kann mit elektrischer Energie oder elektrischen Signalen versorgt werden können.
Während des Betriebs der Schiebetür, das heißt während des Öffnungs- und Schließvorgangs der Schiebetür, wandert der Krümmungsbereich der Energieführungseinheit, so dass die in der Energieführungseinheit angeordnete Leitung mechanisch beansprucht wird. Neben der mechanischen Beanspruchung ist die wenigstens eine Leitung, wenn die Energieführungseinheit beispielsweise im Bodenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, äußeren Witterungseinflüssen ausgesetzt.
Hier liegt daher der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zugrunde, ein Energieführungssystem insbesondere für Schiebetüren eines Kraftfahrzeugs anzugeben, bei denen eine verbesserte Sicherheit des Systems erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Energieführungssystem umfassen eine Energieführungseinheit und mindestens eine im Kanal der Energieführungseinheit angeordnete Leitung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Energieführungssystems sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Das erfindungsgemäße Energieführungssystem umfasst eine Energieführungseinheit, die durch gelenkig miteinander verbundene Segmente gebildet ist. Die Segmente begrenzen einen Kanal, in dem wenigstens eine Leitung angeordnet ist. Die Energieführungseinheit weist zwei Anschlussbereiche auf, die relativ zueinander unter Ausbildung eines Krümmungsbereichs beweglich sind. In dem Kanal ist wenigstens eine Leitung angeordnet. Die wenigstens eine Leitung weist einen von einer Anzahl von Verfahrzyklen abhängigen elektrischen Widerstand (R) auf. Für den elektrischen Widerstand (R) gilt R_B/R_A < 5, vorzugsweise R_B/R_A < 3, wobei R_A der minimale Widerstand (Ω) zum Beginn der Verfahrzyklen R_B der maximale Widerstand (Ω) nach mindestens 100.00 Verfahrzyklen sind.
Unter einem Verfahrzyklus wird die Bewegung der Energieführungseinheit verstanden. Hierbei ist ein Anschlussbereich der Energieführungseinheit ortsfest und der andere Anschlussbereich der Energieführungseinheit verfahrbar. Der verfahrbare Anschlussbereich wird bis zur gestreckten Position der Energieführungseinheit zurückverfahren.
Es ist festgestellt worden, dass eine elektrische Leitung, die die vorstehend genannten Merkmale aufweist, besonders für ein Energieführungssystem geeignet ist. Durch diese Ausbildung der Energieführungseinheit wird sichergestellt, dass eine sichere und zuverlässig Bestromung eines Verbrauchers, der an die Leitung angeschlossen ist, ermöglicht wird.
Besonders geeignet ist eine elektrische Leitung, bei der das Verhältnis R_B/R_A < 3 nach mindestens 200.00, vorzugsweise 400.000 Verfahrzyklen ist.
Insbesondere wird eine Leitung vorgeschlagen, die so ausgestaltet ist, dass diese bei einer Anzahl von Verfahrzyklen von weniger als 100.000 das Verhältnis R_B/R_A < 1 aufweist.
Die Leitung ist vorzugsweise als eine Einzelader, verdrillte Einzeladern oder als eine Flachleitung ausgebildet.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Energieführungssystems wird vorgeschlagen, dass die Leitung eine Isolierung aus Polypropylän (PP) aufweist. Besonders bevorzugt ist dabei die Isolierung mit einer Shore-Härte (D) zwischen 60 und 70, vorzugsweise zwischen 50 und 60, insbesondere 55.
Die Einzelader weist vorzugsweise eine El-Cu-Litze auf, die mit modifiziertem Polypropylen isoliert ist. Die Wanddicke der Isolierung ist abhängige vom Querschnitt der El-Cu-Litze. Bei einer Querschnittsfläche von 0,5 mm² beträgt die Wanddicke mindestens 0,22 mm bei einem Querschnitt zwischen 0,75 mm² und 1,5 mm² beträgt die Wanddicke vorzugsweise 0,24 mm. Bei einer Querschnittsfläche von 2,5 mm² beträft die Wanddicke vorzugsweise 0,28 mm.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Energieführungssystems wird vorgeschlagen, dass die Leitung mindestens eine, bevorzugt jede, der folgenden Eigenschaften aufweist:

A) Isolationsvolumenwiderstand von zumindest 10⁹ Ωmm;
B) 1-Minute-Widerstandstest ohne Schaden überstehen, wobei eine geschlossene Schlaufe gebildet wird, die eingetaucht in ein Wasser mit 3 Gewichtsprozent Natriumchlorid für eine Minute mit einer Spannung von 1 Kilovolt bei 50 bis 60 Hertz beaufschlagt wird;
C) Drucktest bei einer Temperatur von bis zu 125°C für 4 Stunden mit einer Kraft von dem 0,8fachen der Wurzel aus dem Produkt eine gedrückte Länge eines Abschnitts des Kabels und dem zweifachen eines Außendurchmessers des Kabels minus die gedrückte Länge, anschließendes Tauchkühlen in Wasser für 10 Sekunden, wonach das Kabel dem 1-Minute-Widerstandstest widersteht.

Nach einem noch weiteren erfinderischen Gedanken wird ein Schiebetürsystem eines Kraftfahrzeugs umfassend eine Schiebetür und ein Energieführungssystem vorgeschlagen. Das Energieführungssystem weist wenigstens eine Energieführungseinheit, die durch gelenkig miteinander verbundene Segmente gebildet ist und die Segmente einen Kanal begrenzen, in dem wenigstens eine Leitung angeordnet ist. Die Energieführungseinheit weist einen ersten Anschlussbereich auf, der mit der Schiebetür verbunden und einen zweiten Anschlussbereich, der mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs verbindbar ist. Die Anschlussbereiche sind relativ zueinander unter Ausbildung eines Krümmungsbereichs beweglich. Die wenigstens eine Leitung weist einen von der Anzahl der Fahrzyklen abhängigen elektrischen Widerstand (R) auf, wobei gilt:
R_B/R_A < 5, vorzugsweise R_B/R_A < 3
mit
R_A minimaler Widerstand (Ω) zum Beginn der Verfahrzyklen
R_B maximaler Widerstand (Ω) nach mindestens 100.000
Verfahrzyklen.
Bevorzugt ist eine Ausbildung eines Schiebetürsystems, bei dem das Energieführungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7 ausgebildet ist.
Durch das erfindungsgemäße Energieführungssystem bzw. durch das erfindungsgemäße Schiebetürsystem ist gewährleistet, dass eine sichere und zuverlässige Versorgung wenigstens eines in der Schiebetür angeordneten Verbrauchers mit Strom und/oder Signalen erzielt wird. Insbesondere bei Kleintransportern, die eine Schiebetür aufweisen, die im gewerblichen Bereich verwendet werden, ist die Anzahl der Öffnungs- und Schließvorgänge der Schiebetür sehr hoch. Es soll sichergestellt werden, dass Verbraucher, die in der Schiebetür angeordnet sind, auch bei einer sehr hohen Anzahl der Öffnungs- und Schließvorgänge, was einem Verfahrzyklus entsprechen kann, sichergestellt wird, ohne dass es sich zu bspw. Leitungsbrüchen kommen kann.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert, ohne dass der Gegenstand der Erfindung auf diese konkreten Ausführungsbeispiele beschränkt wird. Es zeigen:
1 schematisch in einer Vorderansicht einen Testaufbau eines Energieführungssystems,
2: das Energieführungssystem nach 1 in einer Vorderansicht,
3: schematisch in einem Diagramm den Verlauf des Widerstandes R in Abhängigkeit von der Anzahl der Verfahrzyklen und
4: schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Energieführungssystems.
Die 1 und 2 zeigen einen prinzipiellen Aufbau eines Systemtests für ein Energieführungssystem. Das Energieführungssystem weist eine Energieführungseinheit 1, die durch gelenkig miteinander verbundene Segmente gebildet ist, auf.
Die Segmente begrenzen eine Kanal 2, in dem wenigstens eine Leitung 10 angeordnet ist. Die Energieführungseinheit 1 weist zwei Anschlussbereiche FP und MN auf. Der Anschlussbereich FP ist ortsfest. Der Anschlussbereich MN ist beweglich. 1 zeigt die Energieführungseinheit 1 in zwei Stellungen. Die zweite Stellung ist gestrichelt dargestellt. Mit Ls ist der Verfahrweg bezeichnet, der 1.000 mm beträgt. Die Verfahrgeschwindigkeit beträgt 1 m/sec. Die Verfahrbeschleunigung beträgt 3 m/sec².
Die Energieführungseinheit weist einen Krümmungsbereich mit einem Krümmungsradius KR von 20 mm auf. Die Innenbreite Bebeträgt 15 mm. Die Länge Lk beträgt 715 mm. Die Außenbreite Bk beträgt 21 mm. Die Segmente sind durch Kettenglieder Nr. 0132.15.20-715 der Firma Tsubaki Kabelschleppp gebildet. Die Energieführungseinheit 1 ist seitlich liegend ausgebildet. Die Anzahl der Kettenglieder bzw. Segmente beträgt 55. Die Leitungen sind Einzeladern mit einer Länge von 2.000 mm.
3 zeigt die Abhängigkeit des elektrischen Widerstands in Abhängigkeit von der Anzahl der Verfahrzyklen. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Verhältnis des maximalen Widerstands R_B nach vorzugsweise 400.000 Verfahrzyklen zu dem minimalen Widerstand R_A zu Beginn der Verfahrzyklen insbesondere < 3 ist. Besonders geeignet sind Leitungen, die so ausgebildet sind, dass bei einer Anzahl von Verfahrzyklen von weniger als 100.000 das Verhältnis R_B/R_A < 1 ist.
Ein solches Energieführungssystem hat den Vorteil, dass insbesondere in Verbindung mit einer Schiebetür die Bestromung der Verbraucher, die in der Schiebetür angeordnet sind, im Wesentlichen über die Lebensdauer eines Kraftfahrzeugs sichergestellt wird.
In der 4 ist schematisch ein Energieführungssystem mit einer Energieführungseinheit 1 dargestellt. Die Energieführungseinheit 1 ist durch gelenkig miteinander verbundene Segmente 5 gebildet. Sie weist einen ortsfesten Anschlussbereich 3 und einen beweglichen Anschlussbereich 4 auf. Der bewegliche Anschlussbereich 4 ist mit einem Mitnehmer 6 verbunden. In der 4 ist durch die Bezugszeichen 7 und 8 jeweils ein Anschlussstecker bezeichnet. Die Anschlussstecker 7, 8 sind jeweils über nicht dargestellte Leitungen, die im Kanal der Energieführungseinheit 1 verlaufen, verbunden. Jeder Anschlussstecker 7, 8 weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Anschlusspinnen 9 auf.
Das in der 4 dargestellte Energieführungssystem ist vorzugsweise zur Bestromung von Verbrauchern in Schiebetüren geeignet. Hierbei kann die Energieführungseinheit 1 innerhalb Karosserie oder an der Karosserie eines Fahrzeugs angeordnet sein. In einem solchen Fall ist der ortsfeste Anschlussbereich 3 mit der Karosserie verbunden. Der bewegliche Anschlussbereich 4 ist mit der Schiebetür verbunden. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Energieführungseinheit 1 in einer Schiebetür angeordnet ist. Die Energieführungseinheit kann stehend, seitlich liegend oder in sonstiger weise angeordnet sein.
Bezugszeichenliste

1: Energieführungseinheit
2: Kanal
3: ortsfester Anschlussbereich
4: beweglicher Anschlussbereich
5: Segmente
6: Mitnehmer
7, 8: Anschlusstecker
9: Anschlusspinne
10: Leitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 18713837 A1 [0002]
DE 19806762 A1 [0002]
EP 1010598 A2 [0003]

Claims

Energieführungssystem umfassend eine Energieführungseinheit (1), die durch gelenkig miteinander verbundene Segmente (5) gebildet ist und die Segmente einen Kanal (2) begrenzen, in dem wenigstens eine Leitung (10) angeordnet ist, wobei die Energieführungseinheit zwei Anschlussbereiche (3, 4) aufweist, die relativ zueinander unter Ausbildung eines Krümmungsbereichs beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Leitung (10) einen von einer Anzahl von Verfahrzyklen abhängigen elektrischen Widerstand (R) aufweist, wobei gilt: R_B/R_A < 5, vorzugsweise R_B/R_A < 3 mit R_A minimaler Widerstand (Ω) zum Beginn der Verfahrzyklen R_B maximaler Widerstand (Ω) nach mindestens 100.000 Verfahrzyklen.
Energieführungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis R_B/R_A < 5, vorzugsweise R_B/R_A < 3 nach mindestens 200.000, vorzugsweise 400.000 Verfahrzyklen gilt.
Energieführungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anzahl von Verfahrzyklen von weniger als 100.000 das Verhältnis R_B/R_A ≤ 1.
Energieführungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung eine Einzelader ist.
Energieführungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung eine Polypropylen (PP) Isolierung aufweist.
Energieführungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung eine Isolierung mit einer Shore Härte (D) zwischen 60 und 70, vorzugsweise zwischen 50 und 60, insbesondere 55 aufweist.
Energieführungssystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung mindestens eine, bevorzugt jede, der folgenden Eigenschaften aufweist: A) Isolationsvolumenwiderstand von zumindest 10⁹ Ωmm; B) 1-Minute-Widerstandstest ohne Schaden überstehen, wobei eine geschlossene Schlaufe gebildet wird, die eingetaucht in ein Wasser mit 3 Gewichtsprozent Natriumchlorid für eine Minute mit einer Spannung von 1 Kilovolt bei 50 bis 60 Hertz beaufschlagt wird; C) Drucktest bei einer Temperatur von bis zu 125°C für 4 Stunden mit einer Kraft von dem 0,8fachen der Wurzel aus dem Produkt eine gedrückte Länge eines Abschnitts des Kabels und dem zweifachen eines Außendurchmessers des Kabels minus die gedrückte Länge, anschließendes Tauchkühlen in Wasser für 10 Sekunden, wonach das Kabel dem 1-Minute-Widerstandstest widersteht.
Schiebtürsystem eines Kraftfahrzeugs umfassen eine Schiebetür und ein Energieführungssystem, mit wenigstens einer Energieführungseinheit (1), die durch gelenkig miteinander verbundene Segmente (5) gebildet ist und die Segmente (5) einen Kanal (2) begrenzen, in dem wenigstens eine Leitung (10) angeordnet ist, wobei die Energieführungseinheit (1) einen ersten Anschlussbereich (3) aufweist, der mit der Schiebetür verbunden und einen zweiten Anschlussbereich (4), der mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs verbindbar ist, wobei die Anschlussbereiche relativ zueinander unter Ausbildung eines Krümmungsbereichs beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Leitung einen von einer Anzahl von Verfahrzyklen abhängigen elektrischen Widerstand (R) aufweist, wobei gilt: R_B/R_A < 5, vorzugsweise R_B/R_A < 3 mit R_A minimaler Widerstand (Ω) zum Beginn der Verfahrzyklen R_B maximaler Widerstand (Ω) nach mindestens 100.000 Verfahrzyklen.
Schiebtürsystem nach Anspruch 8, wobei das Energieführungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7 ausgebildet ist.