DE102019213879A1

DE102019213879A1 - Kabel

Info

Publication number: DE102019213879A1
Application number: DE102019213879.9A
Authority: DE
Inventors: Viktor Rakoczi
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2020-07-16

Abstract

Kabel (10) mit einem ersten Verbinder (12) an einem ersten Ende zum Verbinden des Kabels (10) mit einem Steuergerät (14), einem zweiten Verbinder (16) an einem zweiten Ende zum Verbinden des Kabels (10) mit einem Bauelement, einem Druckausgleichselement (15) zum Ausgleich von Druckschwankungen, wobei der ersten Verbinder (12) einen Druckaustausch zwischen dem zu verbindenden Steuergerät (14) und dem Kabel (10) gewährleistet und wobei der zweiten Verbinder (16) ein hermetischer Verbinder ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kabel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Steuergeräteanordnung mit einem Steuergerät und mit einem Kabel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist vorgesehen:

- Ein Kabel mit einem ersten Verbinder an einem ersten Ende zum Verbinden des Kabels mit einem Steuergerät, einem zweiten Verbinder an einem zweiten Ende zum Verbinden des Kabels mit einem Bauelement, einem Druckausgleichselement zum Ausgleich von Druckschwankungen, wobei der erste Verbinder einen Druckaustausch zwischen dem zu verbindenden Steuergerät und dem Kabel gewährleistet und wobei der zweiten Verbinder ein hermetischer Verbinder ist.

Als Kabel wird ein mit Isolierstoffen ummantelter ein- oder mehradriger Verbund von Adern, also Leitungen, bezeichnet, welcher der Übertragung von Energie oder Information dient. Als Isolierstoffe kommen üblicherweise unterschiedliche Kunststoffe zur Anwendung, welche die Leitungen umgeben und gegeneinander isolieren. Elektrische Leitungen umfassen oft Kupfer, Aluminium oder geeignete Metalllegierungen. Lichtwellenleiter basieren auf Kunststoff- oder Quarzglasfasern, weshalb in diesem Zusammenhang auch von Glasfaserkabeln gesprochen wird. Dementsprechend umfasst der Begriff Kabel sowohl elektrische als auch optische Kabel.
Verbinder dienen dem Trennen und Verbinden von Leitungen bzw. Kabeln. Die Verbindungsteile werden dabei passend ausgerichtet. Verbinder weisen häufig Rast- und/oder Verriegelungsmittel zum Verriegeln oder Verrasten einer Verbindung mit einem Verbinder auf. Verbinder sind beispielsweise Steckverbinder, Clickverbinder, Schraubverbinder, Verbinder mit Klemmvorrichtungen und dergleichen.
Steuergeräte (engl. ECU = electronic control unit oder ECM = electronic control module) sind elektronische Module, die an Orten eingebaut werden, an denen etwas gesteuert oder geregelt wird. Steuergeräte werden im Kfz-Bereich in allen erdenklichen elektronischen Bereichen eingesetzt, ebenso zur Steuerung von Maschinen, Anlagen und sonstigen technischen Prozessen.
Elektronik befindet sich oft in einem von Luft umgebenen Bauteil. Durch den Betrieb und äußere Einflüsse wie Temperaturschwankungen können Über- bzw. Unterdruck in der Elektronikumgebung entstehen. Druckunterschiede können Bauteile und ihre Komponenten belasten und können zu Schäden führen, durch die Wasser oder Verschmutzungen ins Innere eines Bauteils eindringen können. Ein Druckausgleichselement (DAE), das Druckunterschiede ausgleicht und gleichzeitig dafür sorgt, dass weder Wasser noch Öle oder Treibstoffe von außen ins Gehäuse eintreten, kann die Lebensdauer der Elektronik verlängern.
Unter einem hermetischen Bauelement versteht man einen absolut dichten, insbesondere einen Austausch von Luft oder Wasser verhindernden Abschluss.
Durch Nähen bzw. eine Naht lassen sich zweidimensionale Werkstoffe verbinden, vor allem Gewebe, Leder, Papiere und Pappen, aber auch Folien und Bleche, wahlweise in Kombination miteinander und zu vielen verschiedenen Verwendungszwecken vernäht werden. Im Übrigen zählen auch fadenlose Stoffverbindungen, wie Klebenähte und Schweißnähte, zu den Nähten.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein Druckausgleichselement in einem Kabel für ein Steuergerät zu integrieren. Aufgrund des Druckausgleichselements in dem Kabel kann eine Druckausgleichmöglichkeit zwischen dem Kabel und einem an das Kabel anzuschließende Steuergerät gewährleistet werden, ohne dass es aufgrund dessen zu technischen Nachteilen kommt.
Dementsprechend lässt sich auf einen Verbinder zurückgreifen, der einen Druckaustausch zwischen dem Kabel und dem zu verbindenden Steuergerät nicht verhindert. Derartige Verbinder, die einen Druckaustausch zwischen zwei Bauelementen, hier ein Kabel und ein Steuergerät, zulassen, sind gegenüber Verbinden, die keinen Druckaustausch zwischen zwei Bauelementen zulassen, deutlich einfacher zu fertigen. Insbesondere ermöglicht dies, deutlich größere Fertigungstoleranzen, wodurch die Fertigung vereinfacht bzw. ein Ausschuss verringert wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der zweite Verbinder eine Kunststoffhülle, die Leitungen des Kabels hermetisch umschließt, auf. Dementsprechend handelt es sich bei dem zweiten Verbinder um einen hermetischen Verbinder, der einen Druckaustausch zwischen dem Kabel und seiner Umgebung bzw. zwischen dem Kabel und einem an dem zweiten Verbinder des Kabels zu verbindenden Bauelement verhindert.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der erste Verbinder eine Kunststoffhülle auf, welche eine hermetische Abdichtung gegenüber der Umgebung des Kabels und gegenüber der Umgebung des zu verbindenden Steuergeräts gewährleistet. Somit ist sichergestellt, dass zwar eine Druckaustauschmöglichkeit zwischen dem Kabel und dem Steuergerät gegeben ist, jedoch, dass kein Druckaustausch zwischen dem Kabel und der Umgebung des Kabels gegeben ist.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn der zweite Verbinder und die Leitungen des Kabels bündig zueinander abschließen.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Leitungen des Kabels während der Fertigung von der Kunststoffhülle abgeklemmt werden.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch zweckmäßig, wenn die Kunststoffhülle des ersten Verbinders und/oder des zweiten Verbinders wenigstens zwei Schalen, insbesondere Halbschalen, die die Leitungen des Kabels umschließen, aufweist.
Ein zweiteiliger oder mehrteiliger Aufbau der Kunststoffhülle ermöglicht es, die Kunststoffhülle vorzufertigen und gewährleistet eine einfache Montage an dem Kabel.
Dabei ist es ferner zweckmäßig, wenn die Schalen mittels einer Drahtklemmung, mittels eines Klickverschlusses und/oder mittels eines Schraubverschlusses verbunden sind.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Druckausgleichelement zwischen dem ersten Verbinder und dem zweiten Verbinder ausgebildet. Somit kann das Druckausgleichelement in dem Kabel angeordnet werden, ohne die Verbinder zu beeinträchtigen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Druckausgleichelement in ein Geflecht, beispielsweise ein Drahtgeflecht, im Inneren des Kabels eingearbeitet ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Druckausgleichselement in dem Kabel mittels einer Naht und/oder mittels einer Verklebung befestigt. Die Naht kann als klassische Textilnaht, als Naht einer Schweißverbindung oder als geklebte Naht ausgebildet sein. Eine Naht lässt sich besonders kostengünstig herstellen.
Es versteht sich, dass eine Steuergeräteanordnung mit einem Steuergerät und mit einem Kabel wie es vorstehend beschrieben wurde, wobei das Steuergerät mit dem Kabel derart verbunden ist, dass ein Druckaustausch zwischen dem Steuergerät und dem Kabel erfolgt und, dass zwischen der Steuergeräteanordnung und dessen Umgebung kein Druckaustausch erfolgt, vorteilhaft ist.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

1 eine schematische Prinzipskizze gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Perspektivansicht eines Steckverbinders eines Kabels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
In den Figuren der Zeichnungen sind gleiche, funktionsgleiche und gleichwirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nicht anders ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
1 zeigt eine Steuergeräteanordnung 50 mit einem Steuergerät 14 und einem Kabel 10. Das Steuergerät 14 ist mittels eines ersten Verbinders 12 mit dem Kabel 10 verbunden. Das Kabel 10 ist ein flexibles Kabel, welches mehrere flexible Leitungen 20 zum Übertragen eines Signals und/oder von Energie aufweist. An einem zweiten Ende des Kabels 10 weist das Kabel 10 einen zweiten Verbinder 16 auf. Der zweite Verbinder 16 umfasst zwei Halbschalen 17 und 19, die die Leitungen 20 bündig umschließen. Der zweite Verbinder 16 ist ein hermetischer Verbinder, d. h. der zweite Verbinder 16 dichtet das Kabel 10 an dem zweiten Ende gegenüber der Umgebung und gegenüber einem mit dem zweiten Ende zu verbindenden Bauelement (nicht dargestellt) hermetisch ab. Die Halbschalen 17 und 19 werden von einer Drahtklemmung 22 zusammengehalten.
Auch der erste Verbinder 12, der das Kabel 10 mit dem Steuergerät 14 verbindet, ist aus Kunststoff ausgebildet und umfasst mehrere Teile. Die Teile des Verbinders 12 werden mittels einer Drahtklemmung 24 zusammengehalten. Das Kabel 10 umfasst zwischen den Verbindern 12 und 16 einen Mantel 26, der das Kabel 10 gegenüber der Umgebung hermetisch abdichtet. Innerhalb des Mantels 26 ist ein Druckausgleichelement 15 in das Kabel eingearbeitet. Das Druckausgleichselement 15 ist mittels einer Naht an einem stützenden Geflecht des Kabels 10 befestigt.
In 1 ist der erste Verbinder 12 beispielhaft aus einem sogenannten ABS(Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer)-Kunststoff gefertigt. Ferner ist auch der zweite Verbinder 16 aus ABS-Kunststoff gefertigt. Nebst diesem Thermoplast sind auch Duroplaste geeignet.
2 zeigt einen (Steck-)Verbinder 12 eines Kabels 10 (in 2 nicht dargestellt) zur Verbindung mit einem Steuergerät 14. Der Verbinder 12 umfasst mehrere Kontaktstifte 32, die in Kontaktkammern, umgeben von jeweils einem umlaufenden Vorsprung 30 angeordnet sind. Der Vorsprung 30 wirkt in einem gesteckten Zustand mit einer korrespondierenden Stufe des Steuergeräts 14 zusammen und stützt so die Kontaktstifte ab. Des Weiteren sorgt eine Einkerbung 28 auf dem Vorsprung für besseren Halt der Steckverbindung zwischen dem Verbinder 12 und dem Steuergerät 14.
Bezugszeichenliste

10: Kabel
12: Verbinder
14: Steuergerät
15: Druckausgleichselement
16: Verbinder
17: Halbschale
18: Kunststoffhülle
19: Halbschale
20: Leitungen
22: Drahtklemmung
24: Drahtklemmung
26: Mantel
28: Einkerbung
30: Vorsprung
32: Kontaktstifte
50: Steuergeräteanordnung

Claims

Kabel (10) mit einem ersten Verbinder (12) an einem ersten Ende zum Verbinden des Kabels (10) mit einem Steuergerät (14), einem zweiten Verbinder (16) an einem zweiten Ende zum Verbinden des Kabels (10) mit einem Bauelement, einem Druckausgleichselement (15) zum Ausgleich von Druckschwankungen, wobei der erste Verbinder (12) einen Druckaustausch zwischen dem zu verbindenden Steuergerät (14) und dem Kabel (10) gewährleistet und der zweiten Verbinder (16) ein hermetischer Verbinder ist.
Kabel (10) nach Anspruch 1, wobei der zweite Verbinder (16) eine Kunststoffhülle (18), die Leitungen (20) des Kabels (10) hermetisch umschließt, aufweist.
Kabel (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der ersten Verbinder (12) eine Kunststoffhülle (22) aufweist, welche eine hermetische Abdichtung gegenüber der Umgebung des Kabels (10) und der Umgebung des zu verbindenden Steuergeräts (14) gewährleistet.
Kabel (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der zweite Verbinder (16) und die Leitungen (20) bündig abschließen.
Kabel (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei die Kunststoffhülle (18) des ersten Verbinders (12) und/oder des zweiten Verbinders (16) wenigstens zwei Schalen (17, 19), insbesondere Halbschalen, die die Leitungen (20) des Kabels (10) umschließen, aufweist.
Kabel (10) nach Anspruch 5, wobei die Schalen (17, 19) mittels einer Drahtklemmung (22; 24), mittels eines Klickverschlusses und/oder mittels eines Schraubverschlusses verbunden sind.
Kabel (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Druckausgleichselement (15) zwischen dem ersten Verbinder (12) und dem zweiten Verbinder (16) ausgebildet ist.
Kabel (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Druckausgleichselement (15) in dem Kabel (10) mittels einer Naht und/oder mittels einer Verklebung befestigt ist.
Steuergeräteanordnung (50) mit einem Steuergerät (14) und mit einem Kabel (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuergerät (14) mit dem Kabel (10) derart verbunden ist, dass ein Druckaustausch zwischen dem Steuergerät (14) und dem Kabel (10) erfolgt und, dass zwischen der Steuergeräteanordnung (50) und dessen Umgebung kein Druckaustausch erfolgt.