DE102018210659B4

DE102018210659B4 - Kabelstrang sowie Kraftfahrzeug mit einem Kabelstrang

Info

Publication number: DE102018210659B4
Application number: DE102018210659.2A
Authority: DE
Inventors: Tzeichoun Chalil; Marco Preuß
Original assignee: Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Current assignee: Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2021-08-12
Anticipated expiration: 2038-06-29
Also published as: DE102018210659A1

Abstract

Kabelstrang (2) ausgebildet zur Verlegung entlang eines 3D-Verlegepfades sowie zur elektrischen Verbindung zweier Komponenten (18,20), insbesondere ausgebildet als Hochvolt-Kabel (2) für ein Kraftfahrzeug (4), und aufweisend ein erstes Kabelteilstück (8) sowie ein zweites Kabelteilstück (8), wobei die beiden Kabelteilstücke (8) jeweils einen Leiter (10) sowie einen diesen umgebende Isolierung (12) aufweisen, wobei die beiden Kabelteilstücke (8) jeweils ein Koppelende (14) aufweisen, wobei diese beiden Koppelenden (14) über eine elektrische Überbrückung (24) zur Ermöglichung einer winkligen Verbindung miteinander verbunden sind und wobei die elektrische Überbrückung (24) ein elektrisch leitendes Gelenk aufweist, dessen Gelenkfreiheitsgrade zumindest in einem eingebauten Zustand des Kabelstrangs (2) gesperrt sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kabelstrang ausgebildet zur Verlegung entlang eines 3D-Verlegepfades sowie zur elektrischen Verbindung zweier Komponenten, insbesondere ausgebildet als Hochvolt-Kabel für ein Kraftfahrzeug, und aufweisend ein erstes Kabelteilstück sowie ein zweites Kabelteilstück, wobei die beiden Kabelteilstücke jeweils einen Leiter sowie einen diesen umgebende Isolierung aufweisen. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kabelstrang.
Die Biegeflexibilität von Kabeln oder eines Kabelstrangs nimmt mit steigendem Kabelquerschnitt ab. Dies stellt dann ein Problem dar, wenn ein Kabel oder ein Kabelstrang mit relativ geringer Biegeflexibilität in eine Vorrichtung eingebaut werden soll, dabei für das entsprechende Kabel oder für den entsprechenden Kabelstrang nur ein begrenzter Bauraum zur Verfügung steht und dieser einen nicht geraden Verlauf aufweist.
Ein entsprechender Bauraum kann dabei zum Beispiel in zumindest einem Bereich durch einen Kabelkanal begrenzt sein. Kabelkanäle kommen in vielen Vorrichtungen, unter anderem auch in Kraftfahrzeugen, zum Einsatz. Sie sind dem Fachmann prinzipiell bekannt und beispielsweise in der DE 20 2006 006 688 U1 oder der DE 10 2006 039 165 B3 beschrieben.
Zur Lösung dieses Problems ist es denkbar, ein Kabel dennoch dem Verlauf folgend zu verlegen, indem das Kabel durchtrennt wird und die beiden Enden der Trennstelle über eine abgewinkelte elektrische Überbrückung miteinander verbunden werden. Als abgewinkelte elektrische Überbrückung lassen sich zum Beispiel elektrische Verbinder nutzen, wie sie in der DE 20 2009 015 299 U1 , in der DE 697 35 081 T2 und in der EP 2 765 686 B1 beschrieben sind.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen vorteilhaft ausgebildeten Kabelstrang anzugeben sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kabelstrang.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kabelstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 17. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den rückbezogenen Ansprüchen enthalten. Die im Hinblick auf den Kabelstrang angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das Kraftfahrzeug übertragbar und umgekehrt.
Ein entsprechender Kabelstrang ist dabei ausgebildet zur Verlegung entlang eines 3D-Verlegepfades sowie zur elektrischen Verbindung zweier Komponenten. Zudem ist der Kabelstrang bevorzugt als sogenanntes Hochvolt-Kabel (HV-Kabel) oder als sogenannte Hochvolt-Versorgungsleitung für ein Kraftfahrzeug ausgebildet, wobei der Kabelstrang in diesem Fall zwei elektrische Komponenten, also Einheiten oder Baugruppen, eines elektrischen Antriebssystems für den Vortrieb eines Kraftfahrzeuges zur Leistungsversorgung miteinander verbindet. Weiter weist der Kabelstrang ein erstes Kabelteilstück sowie ein zweites Kabelteilstück auf, wobei die beiden Kabelteilstücke jeweils einen Leiter sowie einen diesen umgebende Isolierung aufweisen. Hierbei weisen die beiden Kabelteilstücke jeweils ein Koppelende auf oder bilden ein entsprechendes Koppelende aus, und diese beiden Koppelenden sind über eine elektrische Überbrückung miteinander verbunden und zwar derart, dass eine winklige Verbindung ermöglicht und insbesondere auch ausgebildet ist.
Das heißt, dass die beiden Koppelenden zumindest in einem verbauten Zustand des Kabelstrangs dann typischerweise räumlich voneinander getrennt angeordnet sind und dabei einen Winkel einschließen, der bevorzugt von 180° abweicht. Im engeren Sinne schließen dabei weniger die Koppelenden selbst, sondern vielmehr deren Mittellängsachsen den Winkel ein. Weiter bevorzugt weicht dieser Winkel dabei nicht nur von 180° ab, sondern auch von 90°. Dementsprechend liegt der Winkel dann insbesondere in einem Bereich zwischen 100° und 170° oder in einem Bereich zwischen 10° und 80°.
In vorteilhafter Weiterbildung ist die elektrische Überbrückung dabei derart ausgestaltet, dass nicht nur ein konkreter Winkel vorbegehbar ist, sondern dass verschiedene oder sogar beliebige Winkel einstellbar und auf diese Weise vorgebbarsind. Dabei wird dann typischerweise bei der Fertigung des Kabelstrang und/oder beim Einbau des Kabelstrangs in eine Vorrichtung, also beispielsweise in ein Kraftfahrzeug, ein vorgesehener Winkel eingestellt und vorgegeben, um den Kabelstrang oder zumindest einen Abschnitt des Kabelstrangs an einen 3D-Verlegepfad oder zumindest einen Abschnitt des 3D-Verlegepfades anzupassen und so den Kabelstrang entlang dieses 3D-Verlegepfades verlegen zu können und typischerweise auch zu verlegen.
In einigen Fällen ist die elektrische Überbrückung dabei derart ausgestaltet, dass der Winkel in einem bestimmten Wertebereich quasi beliebig vorgegeben werden kann. Alternativ ist der Winkel lediglich in diskreten Schritten verstellbar und dementsprechend wird dann bei der Vorgabe des Winkels ein Wert aus einer begrenzten Anzahl diskreter Werte ausgewählt. Günstig sind dabei beispielsweise Schrittweiten von 5° oder 10°. Die elektrische Überbrückung ist somit bevorzugt derart ausgebildet, dass die Koppelenden in unterschiedlichen Orientierungen zueinander ausgerichtet werden können.
Die elektrische Überbrückung ist zudem bevorzugt als einfache, elektrische Verbindung oder als elektrischer Verbinder ausgebildet und weist insbesondere keine Elektronikelemente, keine Sicherungselemente, keine Widerstandselemente und keine elektrischen oder elektronischen Dämpfungselemente auf. Das heißt, dass die elektrische Überbrückung bevorzugt im wesentlichen dieselben elektrischen Eigenschaften aufweist, wie Kabelteilstücke, die die elektrische Überbrückung miteinander verbindet, denn die elektrische Überbrückung dient im wesentlichen dazu, ein entsprechendes Kabelteilstück oder einen Kabelabschnitt zu ersetzen.
Es wird also quasi ein Kabelstrang oder ein Kabel, insbesondere ein wenig biegeflexibles Kabel oder ein wenig biegeflexibler Kabelstrang in zwei Kabelteilstücke zerteilt, zumindest sofern nicht bereits zwei Kabelteilstücke vorliegen, und die so erhaltenen Kabelteilstücke werden dann mithilfe der elektrischen Überbrückung wieder miteinander verbunden, allerdings in einer winkeligen Anordnung, die so typischerweise durch ein Verbiegen des ursprünglichen Kabels oder Kabelstrang nicht erreicht werden könnte, ohne einen Kabelbruch zu riskieren. Insbesondere aus diesem Grund weisen die beiden Kabelteilstücke bevorzugt einen identischen Aufbau auf.
Davon unabhängig sind die Kabelteilstücke typischerweise wenig biegeflexibel oder begrenzt biegeflexibel und weisen jeweils einen Leiter sowie einen diesen umgebende Isolierung auf. In den meisten Fällen sind die Kabelteilstücke dabei einadrig ausgebildet und weisen bevorzugt keine Schirmung auf. Je nach Anwendungszweck sind die Kabelteilstücke jedoch auch mehradrig ausgebildet mit einem Leiter pro Ader und/oder weisen eine Schirmung auf. Der entsprechende Leiter oder die entsprechenden Leiter wiederum ist bzw. sind je nach Ausführungsvariante als Litzenleiter oder als massive Leiter ausgebildet, wobei der Leiterquerschnitt bevorzugt größer gleich 16 mm² und insbesondere größer gleich 30 mm² ist. Typische Werte für den Leiterquerschnitt bzw. die Leiterquerschnitte sind 35 mm², 50 mm², 75 mm² oder 90 mm².
Der Kabelstrang ist desweiteren zum Beispiel für Hochvoltanwendungen im Kraftfahrzeug ausgebildet und beispielsweise für Spannungen größer 200 V ausgelegt, insbesondere für Spannungen im Bereich 300 V bis 1000 V. Zudem ist der Kabelstrang je nach Anwendungszweck bevorzugt für Ströme von etwa 30 A bis etwa 1500 A ausgelegt, also beispielsweise etwa 1200 A bei einer Kurzzeitbelastung. Außerdem bildet der Kabelstrang vorzugsweise eine Gleichspannungs-Leitung aus. Das heißt, dass der Kabelstrang bevorzugt zwei Komponenten miteinander verbindet und dabei Gleichstrom zur Leistungsversorgung von einer Komponente zur einer anderen überträgt.
Hierbei beträgt der Abstand zwischen den Komponenten und der Überbrückung typischerweise mehrere 10 cm, also zum Beispiel mehr als 50 cm. Außerdem weist in einigen Fällen zumindest ein Kabelteilstück an seinem dem Koppelende gegenüberliegenden zweiten Ende ein Kontaktelement oder einen Steckverbinder auf, insbesondere zur Ausbildung einer lösbaren Verbindung hin zu einer der zwei Komponenten.
Die Koppelenden sind je nach Ausführungsvariante nach Fertigstellung des Kabelstrangs oder zumindest in einem eingebauten Zustand des Kabelstrangs lösbar oder unlösbar mit der elektrischen Überbrückung verbunden. Ergänzend oder alternativ sind in einigen Ausführungsvarianten zumindest Teile der Koppelenden zusammen mit der elektrischen Überbrückung von einer gemeinsamen Isolierung oder einem gemeinsamen Gehäuse umgeben und insbesondere auf diese Weise in ihrer Anordnung und/oder in ihrer Ausrichtung relativ zueinander fixiert.
Wie bereits zuvor dargelegt wird oder ist ein entsprechender Kabelstrang üblicherweise in eine Vorrichtung und bevorzugt in ein Kraftfahrzeug eingebaut und dabei entlang eines 3D-Verlegepfades angeordnet. Hierbei wird oder ist der Kabelstrang typischerweise auch entlang des 3D-Verlegepfades zumindest punktuell an einer Anzahl Positionen fixiert. In einigen Fällen weist der 3D-Verlegepfad dabei in zumindest einem Abschnitt einen 3D-Kabelkanal auf oder ist in zumindest einem Abschnitt durch einen entsprechenden 3D-Kabelkanal ausgebildet. Dabei handelt es sich bei einem solchen 3D-Kabelkanal in der Regel um einen definierten Bauraum, welcher typischerweise lang gestreckt ist und, quasi im Querschnitt betrachtet, über einen Umfangsbereich von mehr als 90° und insbesondere über einen Umfangsbereich von etwa 180° oder mehr von einer oder mehreren Wandungen begrenzt ist.
Insbesondere wenn ein solcher 3D-Kabelkanal einen Abschnitt mit einer deutlichen Krümmung oder einen abgewinkelten Abschnitt aufweist und der Kabelstrang auch entlang dieses Abschnittes angeordnet werden soll, wird bevorzugt in diesem Bereich ein Abschnitt des Kabelstrangs angeordnet, der zwei Koppelenden und eine die beiden Koppelenden verbindende elektrische Überbrückung aufweist. In diesem Fall sind dann nach dem Einbau des Kabelstrangs die beiden Koppelenden der beiden Kabelteilstücke innerhalb des 3D-Kabelkanals räumlich voneinander getrennt angeordnet und zwar so, dass die beiden Koppelenden oder zumindest deren Mittellängsachsen angepasst an den Verlauf des 3D-Kabelkanals einen von 180° abweichenden Winkel einschließen. Hierbei ist die Anordnung der beiden Koppelenden relativ zueinander und/oder die Ausrichtung der beiden Koppelenden relativ zueinander durch die elektrische Überbrückung vorgegeben, welche die beiden Koppelenden elektrisch leitend miteinander verbindet. Dabei ist die elektrische Überbrückung zweckdienlicherweise genau in dem Abschnitt des 3D-Kabelkanals angeordnet, der den deutlich gekrümmten oder abgewinkelten Verlauf zeigt.
Die genaue Ausgestaltung der elektrischen Überbrückung ist weiter an den jeweiligen Anwendungszweck angepasst. So ist die elektrische Überbrückung als ein elektrisch leitendes Gelenk ausgebildet oder weist ein entsprechendes elektrisch leitendes Gelenk auf. Jenes Gelenk ist dabei zum Beispiel als Kugelgelenk oder als Scharniergelenk ausgestaltet. Dabei sind die Gelenkfreiheitsgrade des Gelenks zumindest im fertiggestellten Zustand des Kabelstrangs oder im eingebauten Zustand des Kabelstrang gesperrt, sodass nachfolgend das Gelenk seine gelenktypische Bewegung nicht mehr ausführen kann. Auf diese Weise ist dann die Winkelanordnung der Koppelenden fixiert und die beiden Koppelenden schließen einen fest vorgegebenen Winkel ein. Eine entsprechende Sperrung der Gelenkfreiheitsgrade erfolgt hierbei zum Beispiel mithilfe einer Isolierung, also zum Beispiel einer Umspritzung, oder mithilfe eines Gehäuses, welche bzw. welches die elektrische Überbrückung und zumindest teilweise auch die beiden Koppelenden umschließt oder umhüllt.
Ein entsprechend Umhüllung mit einer Isolierung stellt dabei eine bevorzugte Ausgestaltung dar und zwar insbesondere unabhängig von der genauen Ausführung der elektrischen Überbrückung. Dementsprechend wird bei der Herstellung des Kabelstrangs bevorzugt eine Umhüllung hergestellt. Dies geschieht zum Beispiel dadurch, dass die elektrische Überbrückung und zumindest in Teilen auch die beiden Koppelenden von einer gemeinsamen Isolierung umhüllt werden, beispielsweise mithilfe einer Tauchbadisolierung, durch einen Umschäumungsprozess, durch ein Umspritzen oder durch einen Spritzguss-Prozess. Alternativ werden die elektrische Überbrückung und zumindest in Teilen auch die beiden Koppelenden in ein Gehäuse, beispielsweise aus zwei Halbschalen, eingebracht oder mithilfe eines Schrumpfschlauches umhüllt.
Einer weiteren Ausführungsvariante entsprechend weist die elektrische Überbrückung eine elektrisch leitende Ringverbindung auf. Hierzu weisen die beiden Koppelenden der beiden Kabelteilstücke beispielsweise jeweils einen elektrisch leitenden Ringkörper auf oder ein jedes Koppelende bildet einen entsprechenden Ringkörper aus. Letzteres wird zum Beispiel dadurch realisiert, dass das jeweilige Ende des Leiters eines Koppelendes durch Umformung in eine Ringform gebracht wird. Die Begriffe Ringkörper oder Ringform stehen dabei im Falle der elektrisch leitenden Ringverbindung nicht zwingend für einen vollständig geschlossenen Ringkörper oder eine vollständig geschlossene Ringform sondern auch für ein Ringsegment, welches sich bevorzugt über mehr als 180° erstreckt. Jene Ringkörper sind dann gemäß einer Ausführungsvariante mithilfe eines insbesondere kugelförmigen Hilfskörpers miteinander verbunden.
Bevorzugt ist hierbei eine elektrisch leitende Ringverbindung, bei der eines der beiden Koppelenden der beiden Kabelteilstücke einen ersten elektrisch leitenden Ringkörper aufweist, der vorzugsweise zumindest teilweise flexibel ist. Dieser erste Ringkörper ist dabei weiter bevorzugt als Klemmkörper ausgebildet und weist dazu insbesondere ein Ringsegment mit zwei Enden auf, an denen sich jeweils ein insbesondere abstehender Kontaktarm anschließt. Im fertig ausgebildeten Zustand der Ringverbindung ist dann zweckdienlicherweise zwischen den beiden Kontaktarmen dieses ersten Ringkörpers ein abisoliertes Koppelende eines der beiden Kabelteilstücke eingeklemmt. Dazu sind die beiden Kontaktarme beispielsweise miteinander verschraubt, wobei zwischen den Kontaktarmen das abisolierte Koppelende angeordnet ist, also ähnlich wie bei einer Schraubklemme. Das andere der beiden Koppelenden weist dann typischerweise einen weiteren elektrisch leitenden Ringkörper, nämlich einen zweiten Ringkörper der Ringverbindung, auf oder bildet diesen aus. Dieser ist weiter bevorzugt ebenfalls zumindest teilweise flexibel und darüber hinaus bevorzugt im Wesentlichen identisch ausgestaltet wie der erste Ringkörper und weist insbesondere wiederum zwei Kontaktarme auf zur Kontaktierung eines abisolierten Koppelendes. An diesem zweiten Ringkörper ist dann bei ausgebildeter Ringverbindung der erste Ringkörper festgeklemmt. Das heißt, dass der erste Ringkörper ein Segment des zweiten Ringkörpers umgreift und dass dieses Segment im ersten Ringkörper einliegend im ersten Ringkörper festgeklemmt ist.
In vorteilhafter Weiterbildung weist zumindest einer der Ringkörper oder weisen beide Ringkörper zudem eine strukturierte Oberfläche auf und zwar insbesondere so, dass bei ausgebildeter Ringverbindung die beiden Ringkörper über eine solche strukturierte Oberfläche in Kontakt stehen. Weisen dann beide Ringkörper jeweils eine strukturierte Oberfläche auf, so liegen diese beiden strukturierten Oberflächen im fertig ausgebildeten Zustand der Ringverbindung bevorzugt aneinander an, so dass die beiden Ringkörper insbesondere miteinander verzahnt sind.
Günstig ist es zudem, wenn ein jeder Ringkörper einer elektrisch leitenden Ringverbindung mit dem dazugehörigen abisolierten Koppelende verschweißt oder verlötet ist. Hierbei ist ein entsprechendes abisoliertes Koppelende bevorzugt lediglich mit einem der beiden Kontaktarme verschweißt oder verlötet.
Weiter ist eine Ausführungsvariante zweckdienlich, bei der die elektrische Überbrückung einen elektrisch leitenden 3D-Körper aufweist mit einer Anzahl vorgegebener Anschlüsse, an denen die Koppelenden jeweils anschließbar sind. Die entsprechenden Anschlüsse sind dabei gemäß einer Ausführungsvariante ortsfest bezogen auf das Bezugssystem des 3D-Körpers und durch die relative Ausrichtung dieser ortsfesten Anschlüsse relativ zueinander wird dann die relative Ausrichtung der Koppelenden relativ zueinander vorgegeben, die an die entsprechenden Anschlüsse angeschlossen werden.
Im einfachsten Fall weist der 3D-Körper dabei zumindest zwei Anschlüsse auf, die, insbesondere bezogen auf das Bezugssystem des 3D-Körpers, derart relativ zueinander angeordnet und/oder ausgerichtet sind, dass zwei daran angeschlossene Koppelenden einen Winkel von etwa 0° einschließen. In diesem Fall ist die elektrische Überbrückung dann zur Realisierung einer Verlaufsumkehr des Kabelstrang oder der elektrischen Leitung ausgebildet, also zur Realisierung eines sogenannten U-Turns. Dementsprechend sind dann die beiden Koppelenden im angeschlossenen Zustand im Bereich der elektrischen Überbrückung quasi antiparallel angeordnet und/oder ausgerichtet, zumindest sofern man die Stromflussrichtung im Betrieb mit berücksichtigt. Bei einer solchen Ausgestaltung ist der 3D-Körper dann beispielsweise durch einen plattenförmiger Körper ausgebildet mit Anschlüssen, die in Richtung der Flächennormalen einer der Flachseiten zeigt.
Die Anschlüsse selbst sind dabei typischerweise in die Oberfläche der entsprechenden Flachseite eingelassen oder stehen, von dieser ab. Dies gilt unabhängig von der genauen Ausgestaltung des 3D-Körpers oder der genauen Ausgestaltung der elektrischen Überbrückung.
Weiter ist eine Ausführung günstig, bei der der 3D-Körper zumindest zwei Anschlüsse, nämlich einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, aufweist, die insbesondere bezogen auf das Bezugssystem des 3D-Körpers, derart relativ zueinander angeordnet und/oder ausgerichtet sind oder angeordnet und/oder ausgerichtet werden können, dass zwei daran angeschlossene Koppelenden einen von 180° abweichenden Winkel und einen von 0° abweichenden Winkel einschließen, also insbesondere einen Winkel, der an einem Bereich zwischen 10° und 170° liegt.
In vorteilhafter Weiterbildung weist der 3D-Körper zudem mehr als zwei Anschlüsse auf. Dabei sind diese Anschlüsse, an denen jeweils eines der Koppelenden der beiden Kabelteilstücke anschließbar ist, bevorzugt unterschiedlich angeordnet und/oder ausgerichtet, insbesondere bezogen auf das Bezugssystem des 3D-Körpers, sodass die Anschlüsse quasi unterschiedlich orientiert sind. Durch die unterschiedlichen Orientierungen sind dann unterschiedliche Winkel für zwei Koppelenden vorgebbar, je nachdem, an welche Anschlüsse die Koppelenden tatsächlich angeschlossen werden. Auch bei dieser Ausführung sind die Anschlüsse typischerweise in eine Oberfläche eingelassen oder stehen, von einer Oberfläche ab. Das heißt, dass der 3D-Körper beispielsweise eine Art Kugelform aufweist und dass verteilt über die Oberfläche dieses kugelförmigen 3D-Körpers mehrere Anschlüsse angeordnet sind, die beispielsweise nach Art von Buchsen ausgebildet sind und in die Oberfläche des kugelförmigen 3D-Körpers eingelassen sind.
Des Weiteren ist eine Ausführungsvariante von Vorteil, bei der der 3D-Körper zwei Teilkörper aufweist, wobei jeder Teilkörper zumindest einen Anschluss, typischerweise einen bezogen auf das Bezugssystem des entsprechenden Teilkörpers ortsfesten Anschluss, aufweist. Hierbei weist dann der eine der beiden Teilkörper einen ersten Anschlusses und der andere der beiden Teilkörper einen zweiten Anschluss auf. Dabei sind die beiden Teilkörper bevorzugt relativ zueinander verstellbar oder bewegbar, sodass die relative Anordnung und/oder die relative Ausrichtung der beiden Teilkörper zueinander variierbar ist. Hierbei sind die beiden Teilkörper derart relativ zueinander bewegbar, dass durch eine entsprechende Bewegung die Anordnung und/oder Ausrichtung des ersten Anschlusses relativ zum zweiten Anschluss verändert wird, wodurch eine Einstellbarkeit der relativen Anordnung und/oder relativen Ausrichtung zweier daran angeschlossener Koppelenden ermöglicht wird.
Eine Ausführungsvariante entsprechend sind dabei die beiden Teilkörper über eine Verzahnung und insbesondere über eine Hirth-Verzahnung elektrisch leitend miteinander verbunden und weiter bevorzugt, ist genau über diese Verzahnung die relative Beweglichkeit der beiden Teilkörper zueinander realisiert.
Unabhängig von der genauen Ausgestaltung der elektrischen Überbrückung und insbesondere unabhängig von der Anzahl der Anschlüsse an der elektrischen Überbrückung sind im fertigen Kabelstrang und insbesondere auch, nachdem dieser in einer Vorrichtung verbaut ist, bevorzugt lediglich zwei Kabelteilstücke oder lediglich drei Kabelteilstücke über die elektrische Überbrückung miteinander verbunden, sodass quasi eine 1:1-Verbindung oder eine 1:2-Verbindung, auch Y-Verbindung genannt, mithilfe der elektrischen Überbrückung realisiert ist. Das heißt, dass die elektrische Überbrückung insbesondere keinen Verteiler im klassischen Sinne darstellt oder zumindest nicht als entsprechender Verteiler im klassischen Sinne genutzt wird, auch wenn die Anzahl der Anschlüsse der elektrischen Überbrückung dies prinzipiell zulassen würde. Dies bedeutet auch, dass wenn mehrere quasi parallel verlaufende elektrische Leiter, Leitungen oder Kabel im Kabelstrang vorgesehen sind, bevorzugt für jeden Leiter bzw. jede Leitung bzw. jedes Kabel eine eigene elektrische Überbrückung realisiert oder eingesetzt wird, wenn der 3D-Verlegepfad, entlang dessen der entsprechende Kabelstrang verlegt werden soll, in einem Abschnitt eine starke Krümmung oder einen Knick aufweist. Alternativ ist auch eine 2:2-Verbindung, auch H-Verbindung genannt, vorgesehen.
Um eine einfache Möglichkeit schaffen, die beiden Koppelenden mit der elektrischen Überbrückung zu verbinden oder an die elektrische Überbrückung anzuschließen, werden die beiden Koppelenden gemäß eine Ausführungsvariante jeweils mittels einer Schraubverbindung oder eine Verbindung mit Bajonettverschluss mit der elektrischen Überbrückung verbunden.
Von Vorteil ist weiterhin eine Ausgestaltung der Verbindung zwischen einem Koppelende und der elektrischen Überbrückung, bei der zwischen dem Koppelende und der elektrischen Überbrückung ein Federelement zwischengeschaltet ist, sodass eine federnde Verbindung realisiert ist mit einer federnden Wirkung in Richtung der Mittellängsachse des Koppelenden. Zu diesem Zweck ist dann beispielsweise das Koppelende mit einem ersten Koppelhilfe-Teil verbunden und die elektrische Überbrückung mit einem zweiten Koppelhilfe-Teil und die beiden Koppelhilfe-Teile sind dann über ein Federelement miteinander verbunden. Dabei bilden die beiden Koppelhilfe-Teile und das Federelement zusammen bevorzugt eine Baugruppe, auch Koppelhilfe genannt, aus, die vorgefertigt wird. Diese lässt sich dann weiter bevorzugt über Schraubverbindungen oder mittels Bajonettverschluss mit einem Koppelende einerseits und der elektrischen Überbrückung andererseits verbinden.
Ausführungsbeispiele von elektrischen Überbrückungen zur Ermöglichung einer winkligen Verbindung werden nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert. Erfindungsgemäße Varianten sind in den 4 und 5 dargestellt. Darin zeigen:

1 in einem Blockschaltbild ein Kraftfahrzeug mit einem Kabelstrang in einer ersten Ausführung mit zwei Kabelteilstücken, die jeweils ein Koppelende aufweisen, sowie mit einer ersten Ausführung einer elektrischen Überbrückung, über welche die beiden Koppelenden miteinander verbunden sind,
2 in einer perspektivischen Ansicht eine zweite Ausführung der elektrischen Überbrückung,
3 in einer perspektivischen Ansicht eine dritte Ausführung der elektrischen Überbrückung,
4 in einer perspektivischen Ansicht eine vierte Ausführung der elektrischen Überbrückung,
5 in einer perspektivischen Ansicht eine fünfte Ausführung der elektrischen Überbrückung,
6 in einer perspektivischen Ansicht eine sechste Ausführung der elektrischen Überbrückung mit angebundenen Koppelenden,
7 in einer ersten perspektivischen Ansicht eine siebte Ausführung der elektrischen Überbrückung,
8 in einer zweiten perspektivischen Ansicht die siebte Ausführung der elektrischen Überbrückung,
9 in einer perspektivischen Ansicht eine achte Ausführung der elektrischen Überbrückung,
10 in einer perspektivischen Ansicht eine neunte Ausführung der elektrischen Überbrückung,
11 in einer perspektivischen Ansicht eine zehnte Ausführung der elektrischen Überbrückung,
12 in einer perspektivischen Ansicht eine elfte Ausführung der elektrischen Überbrückung mit angebundenen Koppelenden,
13 in einer perspektivischen Ansicht eine zwölfte Ausführung der elektrischen Überbrückung mit angebundenen Koppelenden,
14 in einer Seitenansicht eine konkrete Ausführung eines der Koppelenden,
15 in einer teilweisen Schnittdarstellung eine Ausgestaltung einer Verbindung zwischen einer beliebigen Ausführung der elektrischen Überbrückung und einer Ausführung eines der Koppelenden,
16 in einer perspektivischen Ansicht eine dreizehnte Ausführung der elektrischen Überbrückung mit zwei Ringkörpern,
17 in einer Seitenansicht einen der Ringkörper mit einer strukturierten Oberfläche sowie
18 in einer teilweisen Schnittdarstellung eine Ausgestaltung der strukturierten Oberfläche.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Ein nachfolgend exemplarisch beschriebener Kabelstrang 2 ist in einem Kraftfahrzeug 4 verbaut und dabei mit einem Abschnitt innerhalb eines Kabelkanals 6 angeordnet. Diese Situation ist in 1 skizziert, wobei der Abschnitt des Kabelstrangs 2, der innerhalb des Kabelkanals 6 angeordnet ist, durch gestrichelte Linien sichtbar gemacht ist.
Jener Kabelkanal 6 ist hierbei von außen unzugänglich in das Kraftfahrzeug 4 integriert und dementsprechend ist auch zumindest ein Teil des Kabelstrangs 2 im verbauten Zustand unzugänglich, sodass im Bedarfsfall Teile des Kraftfahrzeuges 2 demontiert werden müssen, um beispielsweise zu Reparaturzwecken zum Kabelstrang 2 zu gelangen. Weiter weist der Kabelkanal 6 in einem Abschnitt einen abgewinkelten Verlauf auf und durch den Kabelkanal 6 ist ein recht begrenzter Bauraum für den Kabelstrang 2 gegeben, in welchem der Kabelstrang 2 Platz finden muss.
Zugleich ist der Kabelstrang 2 im Ausführungsbeispiel über weite Strecken hinweg durch ein Kabel ausgebildet, welches nur geringfügig biegeflexibel ist, sodass dieses Kabel nicht allein durch Biegen in eine Form gebracht werden kann, in der dieses in den Abschnitt des Kabelkanals 6 mit dem abgewinkelten Verlauf eingebracht werden kann. Daher wurde dieses Kabel zur Ausbildung des Kabelstrangs 2 und zur Anpassung an den abgewinkelten Verlauf des Kabelkanals 6 in zwei Kabelteilstücke 8 zerteilt oder aber es wurden zwei entsprechende Kabelteilstücke 8 die Herstellung des Kabelstrangs 2 herangezogen, wobei die beiden Kabelteilstücke 8 im wesentlichen einen identischen Aufbau aufweisen.
Hierbei weist jedes der beiden Kabelteilstücke 8 einen Leiter 10, insbesondere eine Litzenleiter, sowie eine diesen umgebende Isolierung 12 auf. Je nach Ausführungsvariante weist jedes der beiden Kabelteilstücke 8 zudem eine Schirmung auf oder aber keine Schirmung. Weiter weist jedes der beiden Kabelteilstücke 8 ein Koppelende 14 sowie ein dem Koppelende 14 gegenüberliegendes zweites Ende 16 auf, wobei jedes zweite Ende 16 mit einer Komponente verbunden ist, welche im Ausführungsbeispiel Teil eines elektrischen Antriebssystems ist. Dabei bilden gemäß 1 die beiden zweiten Enden 16 die beiden Enden des Kabelstrangs 2 aus, sodass über den Kabelstrang 2 die beiden Komponenten des elektrischen Antriebssystems für einen Austausch von elektrischer Energie leitend miteinander verbunden sind. Bei den beiden Komponenten handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Akkumulator 18 einerseits und eine Elektromotor-Elektronik 20 andererseits und die beiden zweiten Enden 16 weisen für eine einfache Verbindung mit dem Akkumulator 18 einerseits und mit der Elektromotor-Elektronik 20 andererseits jeweils einen Steckverbinder 22 auf.
Da das elektrische Antriebssystem in dem hier beschriebenen Fall für den Vortrieb des Kraftfahrzeuges 4 sorgen soll, sind im Betrieb typischerweise große elektrische Leistungen über den Kabelstrang 2 zu übertragen, also relativ große Ströme bei relativ großen Spannungen. Der Kabelstrang 2 ist dabei bevorzugt für Spannungen im Bereich 400 V bis 1000 V ausgelegt sowie für Ströme im Bereich von etwa 30 A bis etwa 1500 A. An diese Werte angepasst ist dann auch der Leiterquerschnitt des Leiters 10, sofern die Kabelteilstücke 8 einadrig ausgebildet sind und nur den einen Leiter 10 aufweisen. Alternativ sind die Kabelteilstücke 8 mehradrig ausgebildet und weisen dementsprechend mehrere Leiter 10 auf. In diesem Fall verteilt sich die Belastung dann auf die mehreren Leiter 10 und dementsprechend sind die Leiterquerschnitte der Leiter 10 dann an den entsprechenden Anteil der Belastung angepasst. Typische Werte für einen entsprechenden Leiterquerschnitt sind dabei 30 mm², 35 mm², 50 mm², 75 mm² und 90 mm². Bevorzugt ist der Leiterquerschnitt dabei größer gleich 16 mm².
Unabhängig von der genauen Ausgestaltung der beiden Kabelteilstücke 8 sind diese über ihre Koppelenden 14 sowie eine mit beiden Koppelenden 14 elektrisch leitend verbundene elektrische Überbrückung 24 miteinander verbunden, wobei durch die elektrische Überbrückung 24 eine winklige Verbindung ausgebildet ist die an den abgewinkelten Verlauf des Kabelkanals 6 angepasst ist. Die elektrische Überbrückung 24 ersetzt dabei quasi ein Stück Kabel, welches sich für den abgewinkelten Verlauf des Kabelkanals 6 nicht ausreichend biegen lässt und daher ersetzt wird. Dementsprechend ist die elektrische Überbrückung 24 als einfacher elektrischer Verbinder ausgebildet, der im Wesentlichen dieselben elektrischen Eigenschaften aufweist wie die beiden Kabelteilstücke 8. D. h., dass die elektrische Überbrückung 24 insbesondere keine Elektronikelemente, keine Sicherungselemente und keine sonstigen Bausteine aufweist, mit denen gezielt die Übertragung von elektrischer Leistung über die elektrische Überbrückung 24 manipuliert werden soll. Stattdessen ermöglicht die elektrische Überbrückung 24 das Anordnen und/oder das Ausrichten der beiden Koppelenden 14 im Kabelstrang 2 relativ zueinander, um auf diese Weise den Kabelstrang 2, insbesondere unabhängig von der Flexibilität der Kabelteilstücke 8, entlang eines beliebigen 3D-Verlegepfades anordnen zu können.
Die Anordnung und/oder die Ausrichtung der beiden Koppelenden 14 im fertigen Kabelstrang 2 und insbesondere im verbauten Kabelstrang 2 ist dabei bevorzugt derart, dass die beiden Koppelenden 14 oder zumindest deren Mittellängsachsen 26 einen Winkel einschließen, der von 180° abweicht. Weiter bevorzugt legt der Winkel dabei in einem Bereich zwischen 10° und 170° und darüber hinaus bevorzugt legt der Winkel in einem Bereich zwischen 10° und 80° oder in einem Bereich zwischen 100° und 170°. Der Einfachheit halber ist in 1 ein Beispiel gezeigt bei dem die beiden Koppelenden 14 einen Winkel von 90° einschließen.
Je nach Anwendungszweck sind für die elektrische Überbrückung 24 verschiedene Ausführungsvarianten vorteilhaft. Soll zum Beispiel eine Art Verlaufsumkehr realisiert werden, also eine Art U-Turn, so ist einer Ausführung der elektrischen Überbrückung 24 zweckdienlich wie sie in 2 oder in 3 dargestellt ist. Hier ist die elektrische Überbrückung 24 durch einen plattenförmiger Körper ausgebildet mit mehreren Anschlüssen 28, wobei an jeden Anschluss 28 ein Koppelende 14 anschließbar ist. Dabei zeigen die beiden Anschlüsse 28 quasi in Richtung der Flächennormalen einer der Flachseiten 30 des plattenförmiger Körpers, sodass die beiden Koppelenden 14 im fertigen Zustand des Kabelstrangs 2 oder zumindest im verbauten Zustand des Kabelstrangs 2 quasi parallel zueinander ausgerichtet sind oder antiparallel, sofern man die Flussrichtung der elektrischen Leistung mit berücksichtigt.
In den 2 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen weist die elektrische Überbrückung 24 weiter drei Anschlüsse 28 auf, sodass die elektrische Überbrückung 24 als sogenannter Y-Verteiler genutzt werden kann. Bevorzugt wird die elektrische Überbrückung 24 jedoch unabhängig von der Ausgestaltung der elektrischen Überbrückung 24 und insbesondere auch unabhängig von der Anzahl der Anschlüsse 28 der elektrischen Überbrückung 24 als 1:1-Verbinder eingesetzt. Das bedeutet auch, dass in einigen Fällen für jede Ader und insbesondere auch für jeden Leiter 10 eines Kabelteilstücks 8 eine eigene elektrische Überbrückung 24 eingesetzt und verbaut wird.
Die Anschlüsse 28 selbst sind beispielsweise als Buchsen ausgebildet, wie in 2 und 3 angedeutet, oder als abstehende Anschlüsse 28, so wie in 4 gezeigt. Sie ermöglichen in einigen Fällen ein Anschließen der Koppelenden 14 über eine Schraubverbindung oder über eine Verbindung mit Bajonettverschluss.
Zwei weitere Ausführungsvarianten der elektrischen Überbrückung 24 sind in 5 und 6 abgebildet und in diesen beiden Fällen bildet die elektrische Überbrückung 24 ein elektrisch leitendes Gelenk aus, also ein Scharniergelenk im Falle von 5 und ein Kugelgelenk im Falle von 6. Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten der elektrischen Überbrückung 24 ist die relative Ausrichtung der beiden Koppelenden 14 zueinander bei einer als Gelenk ausgestalteten elektrischen Überbrückung 24 zumindest bei der Herstellung des Kabelstrangs 2 variabel vorgebbar und dementsprechend lässt sich der Winkel, den die beiden Koppelenden 14 oder zumindest deren Mittellängsachsen einschließen, beliebig einstellen.
Ist ein gewünschter Winkel oder eine gewünschte Ausrichtung der beiden Koppelenden 14 relativ zueinander vorgegeben, so wird dieser in einigen Fällen fixiert, sodass die Gelenkfreiheitsgrade nachfolgend gesperrt sind. Dies geschieht zum Beispiel dadurch, dass die elektrische Überbrückung 24 und zumindest in Teilen auch die beiden Koppelenden 14 von einer gemeinsamen Isolierung umhüllt werden, beispielsweise mithilfe einer Tauchbadisolierung, durch einen Umschäumungsprozess, durch Umspritzung oder durch Spritzguss. Alternativ werden die elektrische Überbrückung 24 und zumindest in Teilen auch die beiden Koppelenden 14 in einen Gehäuse, beispielsweise aus zwei Halbschalen, eingebracht oder mithilfe eines Schrumpfschlauches umhüllt.
Vorteilhaft es weiter eine Ausgestaltung der elektrischen Überbrückung 24 wie sie in 7 und 8 skizziert ist. Hier ist mithilfe der elektrischen Überbrückung 24 eine Art Ringverbindung ausgebildet oder anders ausgedrückt bildet eine elektrisch leitende Ringverbindung in diesem Fall die elektrische Überbrückung 24 aus. Dabei weist jedes der beiden Koppelenden 14 einen Ringkörper 32 auf oder bildet einen Ringkörper 32 aus, beispielsweise nachdem ein von der Isolierung 12 befreites Ende des Leiters 10 eines Koppelendes 14 durch Umformung in eine Ringform gebracht wurde. Die beiden Ringkörper 32 der beiden Koppelenden 14 sind dann beispielsweise über einen kugelförmigen Hilfskörpers 34 miteinander verbunden. Auch im Falle dieser Ringverbindung erfolgt in einigen Fällen nach Vorgabe einer gewünschten Ausrichtung der beiden Koppelenden 14 relativ zueinander eine Fixierung der relativen Ausrichtung der beiden Koppelenden 14, beispielsweise auf eine Art und Weise, wie sie im Falle der Ausgestaltung der elektrischen Überbrückung 24 als Gedenk dargelegt wurde.
Die Begriffe Ringkörper 32 oder Ringform stehen dabei im Falle der elektrisch leitenden Ringverbindung nicht zwingend für einen vollständig geschlossenen Ringkörper 32 oder eine vollständig geschlossene Ringform sondern vielmehr für ein Ringsegment 31, welches sich bevorzugt über mehr als 180° erstreckt.
Eine alternative Variante zur vorstehend beschriebenen elektrisch leitenden Ringverbindung ist in 16 skizziert. Hier weist eines der beiden Koppelenden 14 der beiden Kabelteilstücke 8 einen ersten elektrisch leitenden Ringkörper 32 auf. Dieser erste Ringkörper 32 ist dabei als Klemmkörper ausgebildet und weist dazu ein Ringsegment 31 mit zwei Enden auf, an denen sich jeweils ein abstehender Kontaktarm 33 anschließt. Im fertig ausgebildeten Zustand der Ringverbindung ist zwischen den beiden Kontaktarmen 33 des ersten Ringkörpers 32 ein abisoliertes Koppelende 14 eines der beiden Kabelteilstücke eingeklemmt, also ein Ende eines Leiters 10. Dazu sind die beiden Kontaktarme 33 mittels einer Schraube 35 miteinander verschraubt, wobei zwischen den Kontaktarmen 33 das abisolierte Koppelende 14 angeordnet ist, also ähnlich wie bei einer Schraubklemme. Im Ausführungsbeispiel ist zudem ein Ende des Leiters 10 des abisolierten Koppelendes 14 mit einem der beiden Kontaktarme 33 und bevorzugt nur mit diesem Kontaktarm 33 verschweißt oder verlötet. Der Zustand des Koppelendes 14 nach dem Verschweißen und vor dem Festklemmen des abisolierten Koppelendes 14 ist in 17 wiedergegeben.
Das andere der beiden Koppelenden 14 weist dann einen weiteren elektrisch leitenden Ringkörper 32, nämlich einen zweiten Ringkörper 32 der Ringverbindung, auf oder bildet diesen aus. Dieser ist im Ausführungsbeispiel im Wesentlichen identisch ausgestaltet wie der erste Ringkörper 32 und ist zudem in im Wesentlichen identischer Weise mit dem zweiten Koppelende 14 verbunden. An diesem zweiten Ringkörper 32 ist dann bei ausgebildeter Ringverbindung der erste Ringkörper 32 festgeklemmt. Das heißt, dass der erste Ringkörper 32 ein Segment des zweiten Ringkörpers 32 umgreift und dass dieses Segment im ersten Ringkörper 32 einliegend im ersten Ringkörper 32 festgeklemmt ist.
Im Ausführungsbeispiel weisen zudem beide Ringkörper 32 eine strukturierte Oberfläche 37 auf und zwar insbesondere so, dass bei ausgebildeter Ringverbindung die beiden Ringkörper 37 über die strukturierten Oberflächen 37 in Kontakt stehen. Die beiden Ringkörper 32 sind somit auch miteinander verzahnt. Eine zweckdienliche Ausgestaltung einer solchen strukturierten Oberfläche 37 ist in 18 in einer Querschnittsdarstellung skizziert.
Bei der Ausbildung der elektrischen Überbrückung 24 wird im Falle einer zuvor beschriebenen Ringverbindung dabei typischerweise zunächst an beide Koppelenden 14 ein Ringkörper 32 befestigt, indem das jeweilige Ende des Leiters 10 des abisolierten Koppelendes 14 mit einem der beiden Kontaktarme 33 des zugehörigen Ringkörpers 32 verschweißt oder verlötet wird. Dann werden die beiden Kontaktarme 33 eines der beiden Ringkörper 32, dem zweiten Ringkörper 32, miteinander verschraubt, wodurch das Ende des Leiters 10 des zugehörigen abisolierten Koppelendes 14 festgeklemmt wird. Der andere Ringkörper 32, der erste Ringkörper 32, wird nachfolgend in den zweiten Ringkörper 32 eingefädelt und es wird eine Winkelstellung zwischen den beiden Ringkörpern 32 eingestellt und vorgegeben. In dieser Winkelstellung wird dann der erste Ringkörper 32 am zweiten Ringkörper 32 festgeklemmt, indem die beiden Kontaktarme 33 des ersten Ringkörpers 32 miteinander verschraubt werden, während ein Segment des zweiten Ringkörpers 32 im ersten Ringkörper 32 einliegt.
Zwei weitere Ausführungen der elektrischen Überbrückung 24 sind in 9 und 10 dargestellt. Bei diesen Ausführungsvarianten weist die elektrische Überbrückung 24 zwei Teilkörper 36 auf, die zusammen eine Art 3D-Körper ausbilden. Dabei weist jeder der beiden Teilkörper 36 einen Anschluss 28 für ein Koppelende 14 auf und dementsprechend wird zur Ausbildung des Kabelstrangs zwei angeben Teilkörper 36 ein Koppelende 14 angeschlossen oder angebunden. Weiter sind die beiden Teilkörper 36 relativ zueinander bewegbar, wobei im Ausführungsbeispiel die beiden Teilkörper 36 um eine Drehachse 40 relativ zueinander verdrehbar sind. Mit einer entsprechenden Verdrehung ändert sich auch die relative Ausrichtung der beiden Anschlüsse 28 relativ zueinander, sodass durch diese Verdrehung der Winkel vorgegeben werden kann, die die beiden angeschlossenen Koppelenden 14 oder zumindest deren Mittellängsachsen im fertigen Kabelstrang zwei einschließen.
Zumindest im Ausführungsbeispiel gemäß 9 ist dabei keine kontinuierliche Verdrehbarkeit ermöglicht sondern eine Verdrehbarkeit in diskreten Schritten von beispielsweise 5°, in dem die beiden Teilkörper 36 über eine Verzahnung, insbesondere eine Hirth-Verzahnung, mechanisch und elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Auch im Falle der Ausführung der elektrischen Überbrückung 24 mit zwei Teilkörper 36 erfolgt in einigen Fällen nach Vorgabe einer gewünschten Ausrichtung der beiden Koppelenden 14 relativ zueinander eine Fixierung der relativen Ausrichtung der beiden Koppelenden 14, beispielsweise auf eine Art und Weise, wie sie im Falle der Ausgestaltung der elektrischen Überbrückung 24 als Gedenk dargelegt wurde.
Alternativ oder ergänzend zu einer Einstellbarkeit der Orientierung von Anschlüssen relativ zueinander wird eine variable Vorgabe der relativen Ausrichtung der beiden Koppelenden 14 im fertigen Kabelstrang oder zumindest im verbauten Kabelstrang dadurch ermöglicht, dass die elektrische Überbrückung 24 mehr als zwei Anschlüsse 28 oder Anschlussmöglichkeiten aufweist, wobei die entsprechenden Anschlüsse 28 sich bezogen auf das Bezugssystem der elektrischen Überbrückung 24 fest angeordnet sind, jedoch unterschiedlich zueinander orientiert sind. Ausführungen der elektrischen Überbrückung 24, bei denen dies realisiert ist, sind in 11 bis 13 angedeutet. Hier ist jeweils ein kugelförmiger 3D-Körper 38 mit einer Vielzahl von Anschlüssen 28 gegeben, der eine elektrische Überbrückung 24 ausbildet. Die Anschlüsse 28 sind dabei bezogen auf das Bezugssystem der elektrischen Überbrückung 24 sich oder des kugelförmigen 3D-Körpers 38 unterschiedlich orientiert und relativ zueinander ausgerichtet. Durch eine geeignete Auswahl von zwei Anschlüssen 28 sich für die beiden Koppelenden 14 lassen sich dann verschiedene Winkel vorgegeben, die die beiden Koppelenden 14 oder zumindest deren Mittellängsachsen nach der Verbindung mit der elektrischen Überbrückung 24 einschließen.
Ein solcher 3D-Körper 38 mit einer Vielzahl von Anschlüssen 28, die relativ zueinander unterschiedlich orientiert sind, lässt sich dabei vorteilhafterweise auch als mehrfach-Verteiler nutzen.
Je nach Ausgestaltung des 3D-Körpers 38 und insbesondere je nach Ausgestaltung der Anschlüsse 28 ist dabei weiter von Vorteil, wenn der 3D-Körper 38 und zumindest teilweise auch die daran angeschlossenen Koppelenden 14 mit einer Isolierung umhüllt werden und/oder in einem Gehäuse eingebracht werden. Auch hierbei lässt sich wiederum auf eine zuvor beschriebene diesbezügliche Lösung zurückzugreifen, also beispielsweise das Umspritzen oder Umschäumen.
In den Darstellungen gemäß 11 bis 13 sind die Anschlüsse 28 beispielhaft als Buchsen ausgebildet, die in den 3D-Körper 38 eingelassen sind. Jene Buchsen weisen dabei zum Beispiel ein Innengewinde auf, sodass sich dann ein Koppelende 14 mit einem Gewinde einschrauben lässt. In einem solchen Fall wird dann beispielsweise ein Koppelende 14 dadurch hergestellt, dass an abisoliertes Ende eines Leiters 10 eines Kabelteilstückes 8 ein Gewindebolzen 42 angeschweißt oder angelötet wird. Ein solches Koppelende 14 ist in 14 dargestellt.
Je nach Anwendungsfall ist es weiter von Vorteil, wenn zwischen einem Kabelteilstück 8 und der elektrischen Überbrückung 24 keine starre Verbindung ausgebildet ist sondern eine elastische Verbindung, insbesondere eine in Richtung der Mittellängsachse des Koppelendes 14 des Kabelteilstückes 8 federnde Verbindung. Dies lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass zwischen dem Koppelende 14 und einem Anschluss 28 der elektrischen Überbrückung 24 eine Koppelhilfe zwischengeschaltet wird. Diese weist dann zum Beispiel ein erstes Koppelhilfe-Teil 46, ein zweites Koppelhilfe-Teil 48 sowie ein Federelement 50 auf, wobei das Federelement 50 die beiden Koppelhilfe-Teile elastisch miteinander verbindet. Eine solche Koppelhilfe 44 ist dann bevorzugt als vorgefertigte Baugruppe ausgebildet, die dann bei der Herstellung des Kabelstrangs 2 mit einem Koppelende 14 einerseits und der elektrischen Überbrückung 24 andererseits verbunden wird, insbesondere über eine starre Verbindung wie beispielsweise eine Schraubverbindung. Eine derartige Lösung ist in 15 in einem fertig montierten Zustand wiedergegeben.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Claims

Kabelstrang (2) ausgebildet zur Verlegung entlang eines 3D-Verlegepfades sowie zur elektrischen Verbindung zweier Komponenten (18,20), insbesondere ausgebildet als Hochvolt-Kabel (2) für ein Kraftfahrzeug (4), und aufweisend ein erstes Kabelteilstück (8) sowie ein zweites Kabelteilstück (8), wobei die beiden Kabelteilstücke (8) jeweils einen Leiter (10) sowie einen diesen umgebende Isolierung (12) aufweisen, wobei die beiden Kabelteilstücke (8) jeweils ein Koppelende (14) aufweisen, wobei diese beiden Koppelenden (14) über eine elektrische Überbrückung (24) zur Ermöglichung einer winkligen Verbindung miteinander verbunden sind und wobei die elektrische Überbrückung (24) ein elektrisch leitendes Gelenk aufweist, dessen Gelenkfreiheitsgrade zumindest in einem eingebauten Zustand des Kabelstrangs (2) gesperrt sind.
Kabelstrang (2) nach Anspruch 1, wobei dieser in einer Vorrichtung, insbesondere in ein Kraftfahrzeug (4), eingebaut und entlang eines 3D-Verlegepfades angeordnet ist, wobei der 3D-Verlegepfad in zumindest einem Abschnitt durch einen 3D-Kabelkanal (6) vorgegeben ist und wobei die beiden Koppelenden (14) innerhalb des 3D-Kabelkanals (6) räumlich voneinander getrennt angeordnet sind, über die elektrische Überbrückung (24) miteinander verbunden sind und angepasst an den Verlauf des 3D-Kabelkanals (6) einen von 180° abweichenden Winkel (a) einschließen.
Kabelstrang (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektrische Überbrückung (24) zur Realisierung einer Verlaufsumkehr im 3D-Verlegepfad ausgebildet ist und wobei die beiden Koppelenden (14) im Bereich der elektrischen Überbrückung (24) antiparallel angeordnet sind.
Kabelstrang (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektrische Überbrückung (24) als elektrisch leitendes Gelenk ein Kugelgelenk oder ein Scharniergelenk aufweist.
Kabelstrang (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektrische Überbrückung (24) eine elektrisch leitende Ringverbindung aufweist.
Kabelstrang (2) nach Anspruch 5, wobei zur Ausbildung der elektrisch leitenden Ringverbindung die beiden Koppelenden (14) jeweils einen elektrisch leitenden Ringkörper (32) aufweisen und wobei diese beiden Ringkörper (32) mit Hilfe eines insbesondere kugelförmigen Hilfskörpers (34) miteinander verbunden sind.
Kabelstrang (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die elektrische Überbrückung (24) einen elektrisch leitenden 3D-Körper (38) aufweist mit einer Anzahl vorgegebener Anschlüsse (28), an denen jeweils ein Koppelende (14) anschließbar ist, und wobei zumindest zwei der Anschlüsse (14), nämlich ein erster Anschluss (14) und ein zweiter Anschluss (14), derart relativ zueinander angeordnet sind oder angeordnet werden können, dass diese hinsichtlich ihrer Orientierung einen von 180° abweichenden Winkel (a) einschließen.
Kabelstrang (2) nach Anspruch 7, wobei der 3D-Körper (38) eine Oberfläche mit Vertiefungen aufweist, die die Anschlüsse (28) nach Art von Buchsen ausbilden.
Kabelstrang (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die elektrische Überbrückung (24) zwei Teilkörper (36) aufweist, die relativ zueinander bewegbar sind, wobei jeder der beiden Teilkörper (36) einen Anschluss (28) aufweist, nämlich der eine der beiden Teilkörper (36) einen ersten Anschluss (28) und der andere der beiden Teilkörper (36) einen zweiten Anschluss (28), und wobei die beiden Teilkörper (36) insbesondere derart relativ zueinander bewegbar sind, dass der erste Anschluss (28) und der zweite Anschluss (28) relativ zueinander bewegbar sind und deren Ausrichtung relativ zueinander einstellbar ist.
Kabelstrang (2) nach Anspruch 9, wobei die beiden Teilkörper (36) über eine Verzahnung, insbesondere eine Hirth-Verzahnung, elektrisch leitend miteinander in Verbindung stehen und wobei über die Verzahnung der Winkel (a) einstellbar ist, den der erste Anschluss (28) und der zweite Anschluss (28) hinsichtlich ihrer Orientierung einschließen.
Kabelstrang (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der 3D-Körper (38) mehrere, bezogen auf das Bezugssystem des 3D-Körpers (38) ortsfeste Anschlüsse (28) aufweist, an denen jeweils ein Koppelende (14) anschließbar ist, und wobei die Anschlüsse (28) bezogen auf das Bezugssystem des 3D-Körpers (38) unterschiedlich orientiert sind.
Kabelstrang (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die elektrische Überbrückung (24) von einer Isolierung oder einem Gehäuse umhüllt ist und wobei insbesondere auch die beiden Koppelenden (14) zumindest teilweise mitumhüllt sind.
Kabelstrang (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die elektrische Überbrückung (24) lediglich die beiden Koppelenden (14) miteinander verbindet und keine weiteren Koppelenden (14).
Kabelstrang (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei zumindest eines der beiden Koppelenden (14) mittels einer Schraubverbindung oder einer Verbindung mit Bajonettverschluss mit der elektrischen Überbrückung (24) verbunden ist.
Kabelstrang (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei zumindest eines der beiden Koppelenden (14) mittels einer in Richtung dessen Mittellängsachse (26) federnden Verbindung mit der elektrischen Überbrückung (24) verbunden ist.
Kabelstrang (2) nach Anspruch 15, wobei dieser zur Ausbildung der federnden Verbindung eine Koppelhilfe (44) mit einem ersten Koppelhilfe-Teil (46), einem zweiten Koppelhilfe-Teil (48) und einem Federelement (50) aufweist, wobei das erste Koppelhilfe-Teil (46) und das zweiten Koppelhilfe-Teil (48) über das Federelement (50) elastisch miteinander verbunden sind und wobei ein Koppelende (14) mit dem ersten Koppelhilfe-Teil (46) und die elektrische Überbrückung (24) mit dem zweiten Koppelhilfe-Teil (48) verbunden ist, insbesondere starr verbunden ist.
Kraftfahrzeug (4) mit einem darin eingebauten Kabelstrang (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Kabelstrang (2) fest verbaut ist und wobei insbesondere zumindest ein Abschnitt des Kabelstrangs (2) unzugänglich verbaut ist.