DE102017114581A1 - SEALED ELECTRICAL MODULE FOR A MOTOR VEHICLE - Google Patents
SEALED ELECTRICAL MODULE FOR A MOTOR VEHICLE Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017114581A1 DE102017114581A1 DE102017114581.8A DE102017114581A DE102017114581A1 DE 102017114581 A1 DE102017114581 A1 DE 102017114581A1 DE 102017114581 A DE102017114581 A DE 102017114581A DE 102017114581 A1 DE102017114581 A1 DE 102017114581A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- plastic material
- housing
- line
- electrical
- assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
- H02G3/22—Installations of cables or lines through walls, floors or ceilings, e.g. into buildings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
- B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
- B29C65/16—Laser beams
- B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
- B29C65/1635—Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/05—Particular design of joint configurations
- B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
- B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
- B29C66/112—Single lapped joints
- B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
- B29C66/532—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars
- B29C66/5324—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars said single elements being substantially annular, i.e. of finite length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/54—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/69—General aspects of joining filaments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
- B29C66/712—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined the composition of one of the parts to be joined being different from the composition of the other part
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
- B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
- B29L2031/3481—Housings or casings incorporating or embedding electric or electronic elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/709—Articles shaped in a closed loop, e.g. conveyor belts
- B29L2031/7096—Rings or ring-like articles
- B29L2031/71—Eyelets
Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Baugruppe (1) für ein Kraftfahrzeug. Diese weist ein Komponentengehäuse (2) auf, das aus einem ersten Kunststoffmaterial gefertigt ist und einen Gehäusedurchbruch (4) hat, in den eine sich zwischen einem Innenraum (5) des Komponentengehäuses (2) und einer Gehäuseumgebung (6) erstreckende, den Gehäusedurchbruch (4) fluidisch abdichtende Leitungsdurchführung (7) aus einem zu dem ersten Kunststoffmaterial unterschiedlichen, zweiten Kunststoffmaterial formschlüssig eingesetzt ist. Die Baugruppe (1) weist auch eine elektrische Leitung (8) auf, deren elektrischer Leiter von einem Isolationsmantel (9) aus einem dritten Kunststoffmaterial umgeben ist und die durch die Leitungsdurchführung (7) von der Gehäuseumgebung (6) in den Innenraum (5) hinein geführt sowie mit einem elektrischen Bauteil elektrisch gekoppelt ist. Erfindungsgemäß sind das zweite Kunststoffmaterial der Leitungsdurchführung (7) und das dritte Kunststoffmaterial des Isolationsmantels (9) auf der der Gehäuseumgebung (6) zugewandten Außenseite des Gehäusedurchbruchs (4) stoffschlüssig miteinander verbunden.The invention relates to an electrical assembly (1) for a motor vehicle. This has a component housing (2), which is made of a first plastic material and has a housing opening (4) into which a between an interior (5) of the component housing (2) and a housing environment (6) extending, the housing breakthrough ( 4) is inserted in a form-fitting manner from a second plastic material, which is different from the first plastic material, by means of a fluid-sealing cable bushing (7). The module (1) also has an electrical line (8) whose electrical conductor is surrounded by an insulating jacket (9) made of a third plastic material and which passes through the cable bushing (7) from the housing environment (6) into the interior (5). guided into and electrically coupled to an electrical component. According to the second plastic material of the cable bushing (7) and the third plastic material of the insulation jacket (9) on the housing environment (6) facing outside of the housing aperture (4) are integrally connected to each other.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine abgedichtete elektrische Baugruppe für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Baugruppe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9. Bei der Baugruppe kann es sich z.B. um einen Stromverteiler, insbesondere um einen Stromverteiler zum Anschluss an die positive Klemme eines Energiespeichers oder Generators, handeln.The present invention relates to a sealed electrical assembly for a motor vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing such an assembly according to the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist z.B. aus der
Bei der Fertigung der Leitungsdurchführung müssen jedoch sehr enge Toleranzen eingehalten werden, deren Überschreitung zu fluidischen Undichtigkeiten zwischen der Leitung und dem Innenumfang der Leitungsdurchführung führen können. Deshalb müssen die Tüllen häufig zumindest stichprobenweise auf ihre Dichtigkeit überprüft werden, was einen entsprechenden Prüfaufwand erfordert. Zudem können aber insbesondere zu einem Stromverteiler zum Anschluss an die positive Klemme eines Energiespeichers oder Generators hinsichtlich ihres Leiterquerschnitts so starke und damit schwere sowie starre Leitungen verwendet werden, dass durch deren Krafteinwirkung fluidische Undichtigkeiten zwischen Leitungsdurchführung und Leitung entstehen können. Insbesondere können bei der Montage der Baugruppe bzw. beim Verlegen der Leitung Zugkräfte oder Biegemomente auftreten, die zu einer Art Aufspreizen der Leitungsdurchführung am Austritt der Leitung hin zur Gehäuseumgebung führen können, wodurch von der Gehäuseumgebung in den Innenraum des Gehäuses Feuchtigkeit oder Nässe eindringen kann.In the manufacture of the cable feedthrough, however, very close tolerances must be maintained, the exceeding of which can lead to fluidic leaks between the line and the inner circumference of the line feedthrough. Therefore, the nozzles must often be checked at least randomly for their tightness, which requires a corresponding inspection effort. In addition, however, such strong and thus heavy and rigid lines can be used in particular to a power distributor for connection to the positive terminal of an energy storage device or generator with respect to their conductor cross-section, that by their force fluidic leaks between line bushing and line can arise. In particular, when mounting the module or when laying the line tensile forces or bending moments occur, which can lead to a kind of spreading the cable entry at the outlet of the line to the housing environment, which can penetrate from the housing environment in the interior of the housing moisture or moisture.
Um diesem Problem zu begegnen, käme z.B. eine Einzeladerabdichtung für jede in das Komponentengehäuse geführte Leitung in Betracht, wie sie auch von abgedichteten Steckverbindern bekannt ist. Dies hat sich jedoch als zu kostenintensiv erwiesen.To address this problem, e.g. a single wire seal for each guided into the component housing line into consideration, as it is also known from sealed connectors. However, this has proved to be too costly.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine zuverlässige Abdichtung für eine elektrische Baugruppe mit einem Komponentengehäuse zu schaffen.The object of the invention is therefore to provide a reliable seal for an electrical assembly with a component housing using structurally simple means possible.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying figures.
Eine erfindungsgemäße elektrische Baugruppe eignet sich insbesondere für ein Kraftfahrzeug, da sie hinsichtlich ihrer Dichtigkeit gegen das Eindringen von Feuchtigkeit, Nässe usw. die Anforderungen zum Verbau in einem Nassbereich des Kraftfahrzeugs, wie etwa dem Motorraum, erfüllt. Die erfindungsgemäße Anordnung weist ein Komponentengehäuse auf, das aus einem ersten Kunststoffmaterial gefertigt ist und z.B. ein Stromverteilergehäuse zum Einbau im Nassbereich des Kraftfahrzeugs. Dementsprechend können in dem Komponentengehäuse elektrische und elektronische Bauteile angeordnet sein, die z.B. zum Verteilen des elektrischen Stroms einer positiven Klemme eines Energiespeichers oder eines Kraftfahrzeuggenerators eingerichtet sind. Das Komponentengehäuse hat wenigstens einen Gehäusedurchbruch zum Hindurchführen von einer oder mehreren elektrischen Leitungen hin zu den Bauteilen im Innenraum des Komponentengehäuses. Zwischen dem Innenraum des Komponentengehäuses und einer Gehäuseumgebung erstreckt sich eine Leitungsdurchführung, die auch als Tülle bezeichnet werden kann, in den Gehäusedurchbruch formschlüssig eingesetzt ist und den Gehäusedurchbruch fluidisch abdichtet. Die Leitungsdurchführung ist aus einem zu dem ersten Kunststoffmaterial des Komponentengehäuses unterschiedlichen, zweiten Kunststoffmaterial ausgeformt, ggf. auch geschäumt, und weist im eingesetzten Zustand einen innenliegenden Kanal zur Leitungsdurchführung auf. Die Anordnung weist ferner wenigstens eine elektrische Leitung mit einem elektrischen Leiter auf, der von einem Isolationsmantel aus einem dritten, idealerweise zu den anderen Kunststoffmaterialien unterschiedlichen Kunststoffmaterial umgeben ist. Das dritte Kunststoffmaterial kann aber auch identisch sein zu den anderen Kunststoffmaterialien, insbesondere zum zweiten Kunststoffmaterial. Die Leitung ist durch die Leitungsdurchführung von der Gehäuseumgebung in den Innenraum hinein geführt und dort mit dem elektrischen Bauteil elektrisch gekoppelt, z.B. mittels einer Schweiß-, Schraub- oder Steckverbindung.An electrical assembly according to the invention is particularly suitable for a motor vehicle, as it meets the requirements for installation in a wet area of the motor vehicle, such as the engine compartment in terms of their impermeability to the ingress of moisture, moisture, etc. The arrangement according to the invention comprises a component housing made of a first plastic material and e.g. a power distribution box for installation in the wet area of the motor vehicle. Accordingly, in the component housing, electrical and electronic components may be arranged, e.g. are arranged for distributing the electric current of a positive terminal of an energy storage device or of a motor vehicle generator. The component housing has at least one housing opening for passing one or more electrical lines to the components in the interior of the component housing. Between the interior of the component housing and a housing environment extends a line bushing, which can also be referred to as a spout, is inserted in a form-fitting manner in the housing breakthrough and fluidly seals the housing opening. The line feedthrough is formed from a second plastic material that is different from the first plastic material of the component housing, possibly also foamed, and, when inserted, has an internal channel for conducting the line. The arrangement further comprises at least one electrical line with an electrical conductor, which is surrounded by an insulating jacket of a third, ideally to the other plastic materials different plastic material. The third plastic material can also be identical to the other plastic materials, in particular to the second plastic material. The conduit is routed through the conduit feedthrough from the housing environment into the interior space where it is electrically coupled to the electrical component, e.g. by means of a welding, screw or plug connection.
Erfindungsgemäß sind der zweite Kunststoff der Leitungsdurchführung und der dritte Kunststoff des Isolationsmantels auf der der Gehäuseumgebung zugewandten Außenseite des Gehäusedurchbruchs stoffschlüssig miteinander verbunden. Dabei erstreckt sich die Leitungsdurchführung zum Abdichten des Gehäusedurchbruchs auch über die Wandung des Komponentengehäuses hinaus, zumindest in Richtung der Gehäuseumgebung. Im und/oder benachbart zum Gehäusedurchbruch sind dann die beiden Kunststoffe miteinander verbunden, z.B. verschweißt.According to the second plastic of the cable bushing and the third plastic of the insulation jacket on the Casing environment facing the outside of the housing breakthrough materially connected together. In this case, the cable bushing for sealing the housing aperture also extends beyond the wall of the component housing, at least in the direction of the housing environment. In and / or adjacent to the housing opening then the two plastics are connected to each other, eg welded.
Mit dieser Konfiguration ermöglicht es die Erfindung, das Komponentengehäuse im Bereich des Gehäusedurchbruchs auch über den Produktlebenszyklus zuverlässig abzudichten, weil auch schwergewichtige bzw. starre Leitungen die Leitungsdurchführung nicht mehr so auslenken oder aufspreizen können, dass dort eine Undichtigkeit entsteht. Vielmehr ist dort eine vorzugsweise um den Umfang des Isolationsmantels umlaufende, fluiddichte stoffschlüssige Verbindung ausgebildet. Eine Bewegung der Leitung relativ zu der Leitungsdurchführung ist dann zumindest in der Verbindungsstelle ausgeschlossen.With this configuration, the invention makes it possible to reliably seal the component housing in the region of the housing breakthrough also over the product life cycle, because even heavyweight or rigid cables can no longer deflect or spread the cable bushing so that a leak occurs there. Instead, a preferably fluid-tight cohesive connection running around the circumference of the insulation jacket is formed there. A movement of the line relative to the line feedthrough is then excluded, at least in the connection point.
Im einfachsten Fall kann es ausreichend sein, das ohnehin vorhandene Kunststoffmaterial des Isolationsmantels aufzuschmelzen. Dies kann jedoch nur mit einem äußerst präzisen Fügeverfahren durchgeführt werden, da nach dem Aufschmelzen bzw. stoffschlüssigen Verbinden genug Restmaterial am Isolationsmantel verbleiben muss, um den Leiter zu isolieren und zu schützen. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht deshalb vor, dass der Isolationsmantel an seinem Außenumfang zumindest abschnittsweise eine Materialzugabe des dritten Kunststoffs oder eines dazu artfremden Zusatzwerkstoffs, also ggf. eines vierten Werkstoffs aufweist. Der Isolationsmantel kann an seinem Umfang also eine zusatzmaterialbedingte Verdickung aufweisen, die hauptsächlich dem Aufschmelzen und Verbinden mit dem zweiten Kunststoffmaterial der Leitungsdurchführung dient. Dadurch verbleibt der eigentliche Isolationsmantel in seiner gewohnten Form und schützt auch nach dem Verbinden den Leiter mit einer ausreichenden Materialstärke.In the simplest case, it may be sufficient to melt the already existing plastic material of the insulation jacket. However, this can only be done with an extremely precise joining method, since after melting or cohesive bonding enough residual material must remain on the insulating jacket in order to isolate the conductor and protect. A particularly advantageous embodiment of the invention therefore provides that the insulating jacket at its outer periphery at least partially a material addition of the third plastic or a non-alien filler material, so possibly a fourth material. The insulating jacket can therefore have an additional material-dependent thickening on its circumference, which serves mainly for melting and bonding to the second plastic material of the line feedthrough. As a result, the actual insulation jacket remains in its usual form and protects even after connecting the conductor with a sufficient material thickness.
Als Fügeverfahren für das Verbinden hat sich das Laserschweißen, insbesondere das Laserdurchstrahlschweißen, als vorteilhaft erwiesen. Für das Kunststoff-Laserschweißen ist es werkstofftechnisch günstig, wenn der Isolationsmantel aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) gefertigt ist. TPE ist zum einen gut schweißbar und zum anderen hinsichtlich seiner elektrischen und mechanischen Eigenschaften, wie etwa dem Brandschutz oder ähnlichen, für den Einsatz im Kraftfahrzeug zugelassen.As a joining method for bonding, laser welding, in particular laser transmission welding, has proved to be advantageous. For plastic laser welding, it is favorable in terms of materials, if the insulating jacket is made of a thermoplastic elastomer (TPE). TPE is on the one hand well weldable and on the other hand in terms of its electrical and mechanical properties, such as fire protection or the like, approved for use in motor vehicles.
Für das stoffschlüssige Verbinden mittels Laserschweißen hat es sich hinsichtlich der zu verschweißenden Materialpaarung als vorteilhaft erwiesen, wenn die Leitungsdurchführung aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) gefertigt ist. Dieses hat sich bereits für Leitungsdurchführungen bewährt und ermöglicht eine gute Schweißbarkeit, insbesondere in Kombination mit TPE.For the cohesive joining by means of laser welding, it has proved to be advantageous in terms of the material pairing to be welded, if the cable feedthrough made of an ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) is made. This has already proven itself for cable bushings and allows good weldability, especially in combination with TPE.
Alternativ dazu können die Leitungsdurchführung aus Polymethylmethacrylat (PMMA) oder einem Styrol-Acrylnitril-Copolymer (SAN) und der Isolationsmantel aus Polyvinylchlorid (PVC) gefertigt sein. Vorteilhafterweise sind elektrische Leitungen heute häufig mit PVC ummantelt, so dass hier Standardleitungen verwendet werden können.Alternatively, the lead bushing may be made of polymethyl methacrylate (PMMA) or a styrene-acrylonitrile copolymer (SAN) and the insulation sheath may be made of polyvinyl chloride (PVC). Advantageously, electrical cables are often encased with PVC today, so that standard cables can be used here.
Besonders vorteilhaft hat sich die Erfindung mit vergleichsweise großquerschnittigen Leitungen erwiesen. Dementsprechend kann der Leiter einen Kupferquerschnitt von mindestens 35 mm2 aufweisen. Es sind auch Leitungsquerschnitte von 50 mm2 bei Kupferwerkstoffen oder 85 mm2 bei Aluminiumwerkstoffen denkbar. Diese schwergewichtigen Leitungen bewirken eine hohe Krafteinwirkung auf die Leitungsdurchführung und können ohne die stoffschlüssige Verbindung Undichtigkeiten verursachen.Particularly advantageous, the invention has proven with comparatively large cross-section lines. Accordingly, the conductor may have a copper cross section of at least 35 mm 2 . There are also wire cross sections of 50 mm 2 for copper materials or 85 mm 2 for aluminum materials conceivable. These heavy-weight lines cause a high force on the cable bushing and can cause leaks without the cohesive connection.
Auch die Leitungslänge trägt zur Beanspruchung der Leitungsdurchführung bei. Deshalb lässt sich die Erfindung besonders vorteilhaft einsetzen, wenn die Leitung eine Länge von mindestens 25 cm, vorzugsweise von mindestens 30 cm, aufweist.The cable length also contributes to the stress on the cable bushing. Therefore, the invention can be used particularly advantageously if the line has a length of at least 25 cm, preferably at least 30 cm.
Um ein Verbinden zwischen der Außenumfangsfläche des Isolationsmantels mit der Innenumfangsfläche der den Isolationsmantel umgebenden Leitungsdurchführung zu ermöglichen, können die Leitungsdurchführung lasertransparent und der Isolationsmantel laserabsorbierend ausgeführt sein. So kann die Anordnung vormontiert werden und das Verbinden kann dann im Nachgang durchgeführt werden. Ggf. sind zum Erreichen der Laserabsorption abschnittsweise zusätzliche Materialien mit entsprechenden Eigenschaften notwendig.In order to enable a connection between the outer circumferential surface of the insulation jacket with the inner peripheral surface of the cable bushing surrounding the insulation jacket, the cable feedthrough can be laser-transparent and the insulation jacket can be made laser-absorbent. Thus, the arrangement can be pre-assembled and the connection can then be carried out subsequently. Possibly. In some cases additional materials with corresponding properties are necessary to achieve laser absorption.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Baugruppe für ein Kraftfahrzeug. Das Verfahren sieht die folgenden Schritte vor:
- - Bereitstellen eines Komponentengehäuses aus einem ersten Kunststoffmaterial mit einem Gehäusedurchbruch zum Einhausen einer elektrischen Baugruppe. Das Komponentengehäuse kann wiederum ein Gehäuse eines Stromverteilers sein.
- - Bereitstellen einer Leitungsdurchführung aus einem zweiten Kunststoffmaterial zum formschlüssigen Einsetzen in den Gehäusedurchbruch .
- - Bereitstellen einer elektrischen Leitung mit einem elektrischen Leiter und einem diesen umgebenden Isolationsmantel aus einem dritten Kunststoffmaterial zum Hindurchführen durch die Leitungsdurchführung. Das dritte Kunststoffmaterial ist idealerweise unterschiedlich zu den anderen beiden Kunststoffmaterial, kann aber auch identisch sein zum zweiten Kunststoffmaterial.
- - Providing a component housing made of a first plastic material with a housing opening for Einhausen an electrical assembly. The component housing may in turn be a housing of a power distributor.
- - Providing a cable bushing of a second plastic material for positive insertion into the housing breakthrough.
- - Providing an electrical line with an electrical conductor and a surrounding insulating jacket of a third Plastic material for passing through the cable feedthrough. The third plastic material is ideally different from the other two plastic material, but may also be identical to the second plastic material.
Die für das Verfahren verwendeten Komponenten können entsprechend der vorstehend beschriebenen Baugruppe weitergebildet werden.The components used for the method can be developed according to the assembly described above.
Erfindungsgemäß wird das dritte Kunststoffmaterial des Isolationsmantels der über den Leiter mit der elektrischen Baugruppe verbundenen und durch die Leitungsdurchführung hindurch geführten Leitung mit dem sich damit überlappenden zweiten Kunststoffmaterial der Leitungsdurchführung stoffschlüssig verbunden. Damit ergeben sich im Wesentlichen die Vorteile, die mit der vorstehend beschriebenen Baugruppe erreicht werden.According to the invention, the third plastic material of the insulation jacket of the conductor connected to the electrical assembly and guided through the cable feedthrough line with the overlapping second plastic material of the cable feedthrough is materially connected. This essentially results in the advantages that are achieved with the assembly described above.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das stoffschlüssige Verbinden mittels Laserschweißen, vorzugsweise Laserdurchstrahlschweißen, unter einem Winkel zum Überlappungsbereich der beiden Kunststoffmaterialien aus einer schrägen Richtung erfolgt. Da hier das zweite Kunststoffmaterial der Leitungsdurchführung nicht vom Laser durchdrungen werden muss, können sowohl das zweite als auch das dritte Kunststoffmaterial laserabsorbierend ausgestaltet sein.A particularly advantageous embodiment of the method provides that the cohesive connection by means of laser welding, preferably laser transmission welding, takes place at an angle to the overlapping region of the two plastic materials from an oblique direction. Since here the second plastic material of the line feedthrough does not have to be penetrated by the laser, both the second and the third plastic material can be designed laser absorbing.
Alternativ dazu kann das stoffschlüssige Verbinden mittels Laserschweißen, vorzugsweise Laserdurchstrahlschweißen, aus einer zum Überlappungsbereich der beiden Kunststoffmaterialien im Wesentlichen senkrechten Richtung erfolgen. In diesem Fall können die Leitungsdurchführung lasertransparent und der Isolationsmantel laserabsorbierend ausgeführt sein. Damit kann der Aufbau der Laserschweißvorrichtung konstruktiv einfacher gehalten werden.Alternatively, the cohesive connection by means of laser welding, preferably laser transmission welding, can take place from a direction substantially perpendicular to the overlapping region of the two plastic materials. In this case, the cable feedthrough laser-transparent and the insulation jacket can be carried out laser absorbing. Thus, the structure of the laser welding device can be structurally simpler.
Figurenlistelist of figures
Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße elektrische Baugruppe, bei der ein Isolationsmantel mit einer Leitungsdurchführung stoffschlüssig verbunden ist, und -
2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Baugruppe.
-
1 an electrical assembly according to the invention, in which an insulating jacket is materially connected to a line feedthrough, and -
2 a further embodiment of the electrical assembly according to the invention.
Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic representations and serve only to illustrate the invention. Identical or equivalent elements are consistently provided with the same reference numerals.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Die Baugruppe
In den Gehäusedurchbruch
Durch die Leitungsdurchführung
Außerhalb oder benachbart zu der Wandung
In
Die Herstellung der Baugruppe
Zunächst werden das Komponentengehäuse
Dann wird die Leitungsführung
Dann wird mittels der Laserschweißvorrichtung
Abschließend wird beispielsweise bei einem Automobilhersteller die Baugruppe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Elektrische BaugruppeElectrical assembly
- 22
- Komponentengehäusecomponent housing
- 33
- Wandungwall
- 44
- GehäusedurchbruchCase breaking
- 55
- Innenrauminner space
- 66
- Gehäuseumgebunghousing environment
- 77
- LeitungsdurchführungCable bushing
- 88th
- Elektrische LeitungElectrical line
- 99
- Isolationsmantelinsulation jacket
- 1010
- AußenmantelflächeOuter casing surface
- 1111
- Innen(mantel)flächeInterior (coat) area
- 1212
- stoffschlüssige Verbindung / Fügestellecohesive connection / joint
- 1313
- Materialzugabeaddition of material
- 1414
- LaserschweißvorrichtungLaser welding device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010029658 B4 [0002]DE 102010029658 B4 [0002]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017114581.8A DE102017114581A1 (en) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | SEALED ELECTRICAL MODULE FOR A MOTOR VEHICLE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017114581.8A DE102017114581A1 (en) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | SEALED ELECTRICAL MODULE FOR A MOTOR VEHICLE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017114581A1 true DE102017114581A1 (en) | 2019-01-03 |
Family
ID=64661849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017114581.8A Pending DE102017114581A1 (en) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | SEALED ELECTRICAL MODULE FOR A MOTOR VEHICLE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017114581A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1437177A (en) * | 1972-08-21 | 1976-05-26 | Raychem Corp | Feed through connections |
DE102010029658B4 (en) | 2010-06-02 | 2012-07-12 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Method of making a cable grommet |
US20140000937A1 (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-02 | Osram Gmbh | Method for passing an electrical cable through a hole and device for same |
-
2017
- 2017-06-29 DE DE102017114581.8A patent/DE102017114581A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1437177A (en) * | 1972-08-21 | 1976-05-26 | Raychem Corp | Feed through connections |
DE102010029658B4 (en) | 2010-06-02 | 2012-07-12 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Method of making a cable grommet |
US20140000937A1 (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-02 | Osram Gmbh | Method for passing an electrical cable through a hole and device for same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2055535B2 (en) | Cable set, especially a high voltage cable set for a motor vehicle, and device to implement an electric cable and to connect a cable screen | |
DE102006049604B4 (en) | High-current cable for vehicles and cable duct for electrically insulating receiving such a high-current cable | |
WO2013110490A1 (en) | Angular high-voltage plug | |
DE102014003976A1 (en) | Connection arrangement and corresponding method | |
EP2652276B1 (en) | Liquid extraction module, liquid tank | |
DE102015222582A1 (en) | Device for sealing an electrical connection | |
DE102019108077B4 (en) | ELECTRIC COMPRESSOR FOR A VEHICLE | |
DE102013102647B4 (en) | Connecting bushing for a housing of an electrical component, in particular of a rechargeable battery, and method for mounting a connection feedthrough | |
EP3477777B1 (en) | Electrical conductor with screen conductor | |
EP3340392B1 (en) | Assembly for connection of electrical lines | |
DE102017114581A1 (en) | SEALED ELECTRICAL MODULE FOR A MOTOR VEHICLE | |
EP3451463B1 (en) | Assembly for connection of electrical lines | |
DE102010039225A1 (en) | Grommet for feeding e.g. hydraulic lines of electrical wiring harness through opening in front wall of motor vehicle, has inner part filling thin cross-section of frame and formed from foam material, where lines are foamed by foam material | |
DE102006062795B4 (en) | High current cable e.g. battery cable, for vehicle i.e. motor vehicle, has separated individual rails, which are electrically connected with one another, where rails have same or different cross-sectional areas and flat cross section | |
DE102012014695A1 (en) | Inverter for photovoltaic solar array has lead-in duct component with lead-in ducts and cover plate, which is formed as prefabricated unit and is fixable in housing | |
DE102019000548A1 (en) | Feedthrough device for a line | |
DE102010029658B4 (en) | Method of making a cable grommet | |
EP3069417B1 (en) | Connecting arrangement with an electric or electronic device and a plug connection unit and use of the connecting arrangement | |
DE102018205629A1 (en) | High-voltage battery for a motor vehicle | |
EP3503307A1 (en) | Electrical coupling part and sealing element | |
DE102020106586A1 (en) | Battery module housing and method for manufacturing a battery module housing | |
EP3054146B1 (en) | Combination of components and fuel injector | |
DE102007059682B3 (en) | Coupling device for coupling branch pipe and/or connecting housing, has conducting element including continuously formed connection opening that is spatially connected to branch pipe and/or connecting housing | |
WO2024061454A1 (en) | Cable sealing housing and method for producing such a housing | |
DE102018103292B4 (en) | PLUG-IN CONTACT SYSTEM FOR ELECTRIC CONNECTION OF AT LEAST ONE HEADER WITH A BODY OF A MOTOR VEHICLE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |