DE102022208529A1 - Kabelschutzstrukturen - Google Patents

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DE102022208529A1
DE102022208529A1 DE102022208529.9A DE102022208529A DE102022208529A1 DE 102022208529 A1 DE102022208529 A1 DE 102022208529A1 DE 102022208529 A DE102022208529 A DE 102022208529A DE 102022208529 A1 DE102022208529 A1 DE 102022208529A1
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resilient
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DE102022208529.9A
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Stephen Gregory Heien
Dennis Bradley-Cage
George A. Corder
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Rivian IP Holdings LLC
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Abstract

Ein stoßfester Kabelverbinder schließt einen Verbinderkörper und einen elastischen Block mit einer ersten Oberfläche, die dem Verbinderkörper zugewandt ist und von dem Verbinderkörper um einen ersten Abstand getrennt ist, einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche und einer oder mehreren Bohrungen, wobei jede der einen oder der mehreren Bohrungen sowohl durch die erste Oberfläche als auch durch die zweite Oberfläche verläuft, ein. Ein oder mehrere Drähte sind an den Verbinderkörper gekoppelt, wobei jeder der Drähte jeweils durch eine der Bohrungen hindurchgeht. Der elastische Block ist dazu konfiguriert ist, ein Biegen des einen oder der mehreren Drähte um eine erste Achse parallel zu der ersten Oberfläche zu begrenzen. Eine solche Konfiguration kann eine Beabstandung des elastischen Blocks weg von der ersten Oberfläche um einen ersten Abstand einschließen, der weniger als die halbe Höhe des elastischen Blocks ist.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Offenbarung beansprucht den Vorteil der gleichzeitig anhängigen, gemeinsamen, vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 63/238.891 , eingereicht am 31. August 2021, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen ist.
  • EINFÜHRUNG
  • Diese Offenbarung bezieht sich auf Strukturen zum Schützen von Kabeln. Insbesondere bezieht sich diese Offenbarung auf ein Schützen von Kabeln vor Stoßbeschädigung - z. B. vor einer Fahrzeugkollision.
  • Elektrische Kabelbäume in Anwendungen, die einer physischen Einwirkung unterliegen, können beschädigt werden, wenn Leiter auf einen Verbinder treffen, entweder durch direkte externe Einwirkung oder in Folge dessen, dass Leiter gegen den Körper des Verbinders gedrückt werden. Während Zugentlastungssysteme einen gewissen Schutz gegen ein Biegen von Leitern gegen den Verbinder bereitstellen, sind Zugentlastungssysteme nicht dazu ausgelegt, gegen hohe Stoßkräfte zu schützen, wie diejenigen, die bei einer Fahrzeugkollision erfahren werden können, wenn der Kabelbaum in einem Fahrzeug gefunden wird. Dies kann insbesondere bei einer Hochspannungsverdrahtung, wie bei Antriebssystemen von Elektrofahrzeugen, aber auch bei anderen Höherspannungssystemen (z. B. Klimaanlage) in einem beliebigen Fahrzeug ein Problem sein.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Gemäß Implementierungen des Gegenstands dieser Offenbarung schließt ein stoßfester Kabelverbinder einen Verbinderkörper, einen elastischen Block mit einer ersten Oberfläche, die dem Verbinderkörper zugewandt ist und von dem Verbinderkörper durch einen ersten Abstand getrennt ist, und einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche ein. Der elastische Block weist eine oder mehrere Bohrungen auf, die sowohl durch die erste Oberfläche als auch durch die zweite Oberfläche verlaufen. Ein oder mehrere Drähte sind an den Verbinderkörper gekoppelt, wobei jeder der Drähte jeweils durch eine der Bohrungen hindurchgeht. Der elastische Block ist dazu konfiguriert ist, ein Biegen des einen oder der mehreren Drähte um eine erste Achse parallel zu der ersten Oberfläche zu begrenzen.
  • In einer ersten Implementierung eines solchen stoßfesten Kabelverbinders weist der elastische Block eine erste Härte auf, und der Verbinderkörper weist eine zweite Härte auf, die höher als die erste Härte ist.
  • Gemäß einem ersten Gesichtspunkt jener ersten Implementierung kann die erste Härte einen Durometer-Shore-A-Wert zwischen 55 und 70 aufweisen. In einem Fall jenen ersten Gesichtspunkts kann die erste Härte einen Durometer-Shore-A-Wert von 60 aufweisen.
  • Eine zweite Implementierung eines solchen stoßfesten Kabelverbinders kann zwei oder mehr Bohrungen aufweisen, und die Bohrungen in dem elastischen Block können um einen Abstand beabstandet sein, der dazu ausreicht, mindestens eines von einem Funkenschlag und einem Kurzschluss zwischen den Drähten zu verhindern, wenn eine Isolierung auf den Drähten beschädigt ist.
  • In einer dritten Implementierung eines solchen stoßfesten Kabelverbinders kann der elastische Block einen Grad an elektrischer Isolierung aufweisen, der dazu ausreicht, mindestens eines von einem Funkenschlag und einem Kurzschluss zwischen den Drähten zu verhindern, wenn eine Isolierung auf den Drähten beschädigt ist. Gemäß einem Gesichtspunkt jener dritten Implementierung kann der elastische Block einen vergleichenden Nachverfolgungsindex zwischen 175 und 600 aufweisen. In einer Instanz jenes Gesichtspunkts kann der elastische Block einen vergleichenden Nachverfolgungsindex zwischen 400 und 600 aufweisen.
  • In einer vierten Implementierung eines solchen stoßfesten Kabelverbinders weist jede jeweilige der Bohrungen einen Innendurchmesser auf, der dazu bemessen ist, eine Interferenzpassung mit einem Außendurchmesser jedes jeweiligen der Drähte bereitzustellen.
  • Eine fünfte Implementierung eines solchen stoßfesten Kabelverbinders kann ferner eine abriebfeste Hülse einschließen, die den elastischen Block und die Drähte umgibt, und ein Befestigungselement, das die abriebfeste Hülse an den elastischen Block reibschlüssig klemmt.
  • In einer sechsten Implementierung eines solchen stoßfesten Kabelverbinders kann der elastische Block eine Blockhöhe aufweisen, die in einer ersten Richtung entlang der ersten Oberfläche lotrecht zu der ersten Achse gemessen wird, und der erste Abstand kann weniger als die halbe Blockhöhe sein.
  • Gemäß einem Gesichtspunkt der sechsten Implementierung kann der Verbinderkörper eine Verbinderkörperhöhe aufweisen, die in der ersten Richtung gemessen wird, und der erste Abstand kann weniger als die halbe Verbinderkörperhöhe sein.
  • Ein elastischer Block gemäß Implementierungen des Gegenstands dieser Offenbarung zur Verwendung in einer stoßfesten Kabelanordnung weist eine oder mehrere Bohrungen auf, die sich von einer ersten Oberfläche zu einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche erstrecken, zum Durchgang des einen oder der mehrere Drähte. Der elastische Block ist dazu konfiguriert, ein Biegen des einen oder der mehreren Drähte um eine erste Achse parallel zu der ersten Oberfläche innerhalb eines ersten Abstands von der ersten Oberfläche zu begrenzen. Der elastische Block weist eine Härte mit einem Durometer-Shore-A-Wert zwischen 55 und 70 auf.
  • In einer ersten Implementierung eines solchen elastischen Blocks kann die Härte des Blocks einen Durometer-Shore-A-Wert von 60 aufweisen.
  • Eine zweite Implementierung eines solchen elastischen Blocks kann zwei oder mehr Bohrungen zum Durchgang von zwei oder mehr jeweiligen Drähten aufweisen. Die Bohrungen können um einen Abstand voneinander beabstandet sein, der dazu ausreicht, mindestens eines von einem Funkenschlag und einem Kurzschluss zwischen den Drähten zu verhindern, wenn eine Isolierung auf den Drähten beschädigt ist.
  • Eine dritte Implementierung eines solchen elastischen Blocks kann einen vergleichenden Nachverfolgungsindex zwischen 175 und 600 aufweisen. Gemäß einem Gesichtspunkt jener dritten Implementierung kann der vergleichende Nachverfolgungsindex zwischen 400 und 600 liegen.
  • Eine stoßfeste Kabelanordnung gemäß Implementierungen des Gegenstands dieser Offenbarung schließt einen oder mehrere Drähte, einen elastischen Block mit einer Anzahl von Bohrungen, die sich von einer ersten Oberfläche zu einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche erstrecken ein, wobei die Anzahl von Bohrungen der Anzahl von Drähten entspricht. Jeder der Drähte geht durch eine jeweilige der Bohrungen hindurch. Der elastische Block ist dazu konfiguriert, ein Biegen des einen oder der mehreren Drähte um eine Achse parallel zu der ersten Oberfläche innerhalb eines ersten Abstands von der ersten Oberfläche zu begrenzen. Eine abriebfeste Hülse umgibt den elastischen Block und den einen oder die mehreren Drähte, und ein Befestigungselement klemmt die abriebfeste Hülse an den elastischen Block.
  • In einer ersten Implementierung einer solchen stoßfesten Kabelanordnung kann der elastische Block eine Härte mit einem Durometer-Shore-A-Wert zwischen 55 und 70 aufweisen. Gemäß einem Gesichtspunkt jener ersten Implementierung kann die Härte einen Durometer-Shore-A-Wert von 60 aufweisen.
  • In einer zweiten Implementierung einer solchen stoßfesten Kabelanordnung kann der elastische Block einen vergleichenden Nachverfolgungsindex zwischen 175 und 600 aufweisen.
  • Gemäß einem Gesichtspunkt jener zweiten Implementierung einer solchen stoßfesten Kabelanordnung kann der elastische Block einen vergleichenden Nachverfolgungsindex zwischen 400 und 600 aufweisen.
  • In einer dritten Implementierung einer solchen stoßfesten Kabelanordnung kann der elastische Block eine Blockhöhe aufweisen, die in einer ersten Richtung entlang der ersten Oberfläche lotrecht zu der ersten Achse gemessen wird, und der erste Abstand ist weniger als die halbe Blockhöhe.
  • Figurenliste
  • Weitere Merkmale des Gegenstands dieser Offenbarung, seine Beschaffenheit und seine verschiedenen Vorteile werden bei Betrachtung der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, in denen sich gleiche Bezugszeichen durchgehend auf gleiche Teile beziehen, und in denen:
    • 1 eine Verbinderanordnung gemäß Implementierungen des Gegenstands dieser Offenbarung zeigt;
    • 2 eine isometrische Ansicht eines elastischen Blocks ist, der in Implementierungen des Gegenstands dieser Offenbarung verwendet wird;
    • 3 eine Aufrissansicht, die der Linie 3-3 von 2 entnommen wird, des elastischen Blocks von 2 ist;
    • 4 eine Querschnittsansicht, die der Linie 4-4 von 3 entnommen wird, des elastischen Blocks von 2 und 3 ist;
    • 5 eine Querschnittsansicht, die der Linie 5-5 von 3 entnommen wird, des elastischen Blocks von 2 bis 4 ist; und
    • 6 eine Verbinderanordnung gemäß einer anderen Implementierung dieser Offenbarung, die eine abriebfeste Hülse beinhaltet, zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Wie oben angegeben, stellen Zugentlastungssysteme einen gewissen Schutz gegen ein Biegen von Leitern gegen einen Verbinder, an den sie gekoppelt sind, bereit, aber Zugentlastungssysteme sind nicht dazu ausgelegt, gegen hohe Stoßkräfte zu schützen, wie diejenigen, die bei einer Fahrzeugkollision erfahren werden können, wenn der Kabelbaum in einem Fahrzeug gefunden wird. Dies kann insbesondere bei einer Hochspannungsverdrahtung, wie bei Antriebssystemen von Elektrofahrzeugen, aber auch bei anderen Hochspannungssystemen (z. B. Klimaanlage) in einem beliebigen Fahrzeug ein Problem sein.
  • Gemäß Implementierungen des Gegenstands dieser Offenbarung werden Drähte geschützt, wo sie an einen Verbinder gekoppelt sind, durch einen elastischen Block, der um die Drähte dem Verbinderkörper benachbart montiert ist. Separate Bohrungen, die in dem elastischen Block für jeden Draht ausgebildet sind, halten die Beabstandung zwischen den Drähten aufrecht, um einen Funkenschlag oder einen Kurzschluss auch in dem Fall eines Isolationsausfalls zu verhindern. Aber das Vorliegen des elastischen Blocks reduziert die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls durch - in dem Falle einer äußeren Kraft, wie einer Kollision, oder sogar nur beim Umleiten der Drähte während der Wartung - Verhindern eines übermäßigen Biegens von Drähten unmittelbar dem harten Verbinderkörper benachbart. Dadurch wird eine Beschädigung der Drahtisolierung durch den harten Verbindungskörper vermieden. Darüber hinaus widersteht der elastische Block den Auswirkungen eines direkten Stoßes gegen die Drähte, die zum Beispiel bei einer Kollision auftreten können.
  • Der elastische Block kann aus einem Material ausgebildet sein, das nicht so hart ist, dass es selbst eine potenzielle Quelle einer Beschädigung der Drähte durch ein Biegen dagegen wird, die aber hart genug ist, um signifikanten Stößen zu widerstehen. In einigen Implementierungen kann das Material des elastischen Blocks weicher als das Material des Verbinders sein, aber härter als der Draht (einschließlich der Drahtisolierung). Zum Beispiel kann ein Gummi oder ein ähnliches elastisches Polymermaterial mit einer Durometer-Shore-A-Härte zwischen 55 und 70 verwendet werden. In einer Implementierung kann ein Gummimaterial mit einer Durometer-Shore-A-Härte von 60 verwendet werden.
  • Das Material des elastischen Blocks sollte auch elektrische Zusammenbruchseigenschaften aufweisen - d. h. es sollte ausreichend elektrisch isolierend sein - um einen Funkenschlag oder einen Kurzschluss in dem Trennungsabstand zu verhindern, der zwischen den Drähten durch die Bohrungen, die in dem elastischen Block ausgebildet sind, aufrechtgehalten wird. In einigen Implementierungen des Gegenstands dieser Offenbarung kann das Material einen vergleichenden Nachverfolgungsindex oder einen CTI (der ein Maß für die elektrische Isolationsleistung ist), in der CTI-Gruppe II (400 < CTI < 600) oder mindestens CTI-Gruppe IIIa (175 ≤ CTI < 400) aufweisen.
  • Die Drähte können während der Anordnung des Verbinders durch die Bohrungen in den elastischen Block eingeführt werden. Alternativ kann der elastische Block in zwei Hälften ausgebildet sein, die um die Drähte herum platziert werden können, oder als ein einzelner Block, der geschlitzt ist, um zu ermöglichen, dass die Drähte in die Bohrungen geschoben werden. In einer Schlitzimplementierung kann es einen separaten Schlitz für jede Bohrung geben, oder es kann einen Schlitz von einer Oberfläche des elastischen Blocks in eine Bohrung geben, wobei dieser Schlitz über den Abschnitt des Blocks zwischen Bohrungen in die zweite Bohrung weiter geht.
  • In einer Schlitzimplementierung oder einer Implementierung, die in zwei Hälften ausgebildet ist, können eine oder mehrere Klammern oder Bänder dazu verwendet werden, die Abschnitte des elastischen Blocks zusammen zu halten. Solche Klammern oder Bänder können auch die normale Kraft des Materials des elastischen Blocks gegen die Oberfläche der Isolierung der Drähte in den Bohrungen erhöhen, wodurch die Reibungskraft zwischen dem elastischen Block und den Drähten erhöht wird, um zu verhindern, dass der elastische Block entlang der Drähte von dem Körper des Verbinders gleitet, der andernfalls den Schutz, der durch den elastischen Block angeboten wird, verringern könnte.
  • Der elastische Block schützt die Drähte teilweise durch Absorbieren von Stößen durch Kompression des Materials des Körpers des elastischen Blocks. Der elastische Block schützt auch die Drähte, indem verhindert wird, dass die Drähte gegen den harten Verbinderkörper scharf gebogen werden. Stattdessen wirkt der Körper des elastischen Blocks als Anschlag.
  • Wenn der elastische Block jedoch um mehr als einen bestimmten Abstand von dem Verbinderkörper beabstandet ist, würden die Abschnitte der Drähte zwischen dem elastischen Block und dem Verbinderkörper dazu in der Lage sein, sich genug zu biegen, um beschädigt zu werden. Daher sollte der elastische Block an dem Verbinderkörper anliegen, um ein solches Biegen zu minimieren, und in Implementierungen des Gegenstands dieser Offenbarung sollten es nicht mehr als ein bestimmter maximaler Abstand sein, der durch die Geometrie des jeweiligen Verbinders bestimmt wird. In einigen Implementierungen, in denen sich die Bohrungen in dem Verbinderkörper von einer ersten Oberfläche des Verbinderkörpers zu einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche erstrecken und ein Biegen um eine erste Achse parallel zu der ersten Oberfläche verhindert werden soll, weist der elastische Block eine Blockhöhe auf, wenn sie entlang der ersten (oder zweiten) Oberfläche in einer Richtung lotrecht zu der ersten Achse gemessen wird, die mehr als doppelt so groß wie der erste Abstand ist.
  • Außerdem berühren die Drähte, wenn der elastische Block zu weit von dem Verbinderkörper entfernt ist, den Verbinderkörper vor dem elastischen Block, sodass der elastische Block nicht mehr als Anschlag wirken kann. Aus diesem Grund sollte ein Gleiten des elastischen Blocks entlang der Drähte minimiert oder verhindert werden.
  • Ein Gleiten des elastischen Blocks entlang der Drähte weg von dem Körper des Verbinders kann unter Verwendung von Klammern oder Bändern, wie oben beschrieben, verhindert werden. Ein Gleiten kann ferner verhindert werden, indem der Außendurchmesser der isolierten Drähte und der Innendurchmessers jeder Drahtbohrung in dem elastischen Block so gewählt wird, dass es eine Interferenzpassung oder mindestens eine Presspassung jedes Drahts in seiner jeweiligen Bohrung gibt. Eine Auswahl der Materialien des elastischen Blocks und der Drahtisolierung, um einen hohen Reibungskoeffizienten bereitzustellen, trägt auch dazu bei, zu verhindern, dass der elastische Block entlang der Drähte von dem Körper des Verbinders gleitet.
  • Als weiteres Maß für einen Schutz der Drähte kann eine schwere Hülse um den elastischen Block herum angeordnet sein und sich über die Drähte über die ganze oder einen wesentlichen Abschnitt ihrer Länge erstrecken. Die Hülse kann aus einem Material hergestellt sein - z. B. gewebten oder geflochtenen Hülsen aus Nylon, Aramid oder Polyestersträngen - die gegen Abrieb oder Schneiden oder gegen eine andere Beschädigung, die bei z. B. einer Kollision auftreten kann, widerstandsfähig ist. Das gleiche Band oder die gleiche Klammer, die den elastischen Block an Ort und Stelle über den Drähten hält, kann dazu verwendet werden, die Hülse an Ort und Stelle zu halten. Das heißt, die Hülse kann über die Drähte und über den elastischen Block gleiten, und dann kann ein Band oder eine Klammer (oder Klammern) dazu verwendet werden, den elastischen Block nicht nur an Ort und Stelle über den Drähten zu halten, sondern die Hülse über dem elastischen Block (und über den Drähten) zu halten.
  • Obwohl die unten beschriebenen Implementierungen des elastischen Blocks dieser Offenbarung zwei Bohrungen zur Verwendung mit Verbindern mit zwei Drähten einschließen, können elastische Blöcke gemäß Implementierungen des Gegenstands dieser Offenbarung eine beliebige Anzahl von Bohrungen zur Verwendung mit Verbindern mit einer entsprechenden Anzahl von Drähten einschließen.
  • Der Gegenstand dieser Offenbarung kann unter Bezugnahme auf 1 bis 6 besser verstanden werden.
  • 1 zeigt einen Verbinder 100, zu dem ein elastischer Block 110 hinzugefügt worden ist, gemäß Implementierungen des Gegenstands dieser Offenbarung. Verbinder 100 schließt einen Verbinderkörper oder Abschnitt 101 ein, der an Drähte 111, 121 gekoppelt ist, und einen Abschnitt 102, der zum Koppeln an ein elektrisches System (nicht gezeigt) konfiguriert ist. Abschnitte 101 und 102 können durch Klammer 103 lösbar miteinander verklemmt werden. Wie oben beschrieben, kann die Verwendung des elastischen Blocks 110 mit Verbinder 100 am vorteilhaftesten sein, wenn das elektrische System ein Hochspannungssystem, wie ein Fahrzeugantriebssystem oder eine Klimaanlage, ist, aber Implementierungen des Gegenstands dieser Offenbarung können mit einem beliebigen elektrischen System bei einer beliebigen Spannung verwendet werden.
  • Elastischer Block 110 ist bezüglich Abschnitt 101 von Verbinder 100 positioniert, um zu verhindern, dass Drähte 111, 121 durch den Körper von Verbinder 100 in dem Falle eines starken Stoßes, wie einer Fahrzeugkollision, beschädigt werden, der Drähte 111, 121 stark gegen Abschnitt 101 des Verbinders 100 biegen kann (ungeachtet des Vorliegens von Zugentlastungsmanschetten 131, die in Abschnitt 101 geformt werden, wobei Abschnitt 101 Drähte 111, 121 berührt), dass Einrichtungen von Verbinder 100 in Richtung von Drähten 111, 121, in dem Fall Verbinder 100 wird selbst beschädigt, treiben. Wenn elastischer Block 110 zu weit von Verbinderabschnitt 101 positioniert ist, können die Abschnitte von Drähten 111, 121 zwischen elastischem Block 110 und Verbinderabschnitt 101 ausreichend gebogen werden, um beschädigt zu werden. Daher kann ein Verschieben oder Gleiten von elastischem Block 110 entlang Drähten 111, 121 verhindert werden, wie unten beschrieben.
  • Wie in 2 bis 5 zu erkennen, weist elastischer Block 110 zwei Bohrungen 201, 202 zum Aufnehmen von Drähten 111, 121 auf. Die Fläche 200 von elastischem Block 110, die Abschnitt 101 von Verbinder 100 zugewandt ist, kann eine optionale Aussparung 203 einschließen, um Zugentlastungsmanschetten 131 von Abschnitt 101 aufzunehmen, wobei Abschnitt 101 Drähte 111, 121 berührt. Optionale Aussparung 203 kann auch in der Fläche 210 von elastischem Block 110 bereitgestellt sein, die gegenüber Fläche 200 liegt, sodass elastischer Block 110 leichter zur Anordnung auf Drähte 111, 121 ausgerichtet werden kann, indem es entweder ermöglicht wird, dass Fläche 200 oder Fläche 210 in Richtung Abschnitt 101 ausgerichtet wird.
  • Der Trennabstand 204 zwischen Bohrung 201 und Bohrung 202 kann basierend auf der Spannungsdifferenz ausgewählt werden, die zwischen Drähten 111, 121 während Betrieb erwartet wird, unter Berücksichtigung einer beliebigen Isolierung, die auf Drähten 111, 121 bereitgestellt wird, um einen Funkenschlag oder Kurzschluss zwischen Drähten 111, 121 zu verhindern, insbesondere wenn die Isolierung beschädigt ist. Trennabstand 204 kann auch dazu gewählt werden, eine mechanische Trennung zwischen Drähten 111, 121 aufrechtzuerhalten, was zu der Verhinderung einer Beschädigung von Drähten 111, 121 in dem Falle eines Stoßes, wie einer Kollision, beiträgt.
  • Die Innendurchmesser 211, 212 von Bohrungen 201, 202 können für eine Press- oder Interferenzpassung mit dem Außendurchmesser der äußeren Isolierschicht jedes jeweiligen von Drähten 111, 121 gewählt werden. Die Materialien von elastischem Block 110 und der Drahtisolierung können dazu gewählt werden, einen Reibungskoeffizienten zwischen elastischem Block 110 und Drähten 111, 121 bereitzustellen, der dazu ausreicht, zu verhindern, dass elastischer Block 110 entlang Drähten 111, 121 unter der Auswirkung von Kräften gleitet, die während eines Stoßes oder einer Kollision erfahren werden.
  • Wie oben angegeben, kann das Material von elastischem Block 110 auch so gewählt sein, dass elastischer Block 110 nicht so hart ist, dass es selbst eine potenzielle Quelle einer Beschädigung der Drähte durch ein Biegen dagegen wird, das aber hart genug ist, um signifikanten Stößen zu widerstehen. In einigen Implementierungen kann das Material von elastischem Block 110 weicher als das Material des Verbinderkörpers oder Abschnitts 101 sein, aber härter als Drähte 111, 121 (einschließlich einer beliebigen Drahtisolierung). Zum Beispiel kann ein Gummi oder ein ähnliches Polymermaterial mit einer Durometer-Shore-A-Härte zwischen 55 und 70 verwendet werden. In einer Implementierung kann ein Gummimaterial mit einer Durometer-Shore-A-Härte von 60 verwendet werden. Als ein Beispiel kann EPDM-Gummi (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Gummi) oder ein ähnliches Material für elastischen Block 110 verwendet werden, um sowohl die gewünschte Härte als auch einen geeigneten Reibungskoeffizienten bezüglich den äußeren Isolationsschichten von Drähten 111, 121 bereitzustellen.
  • Wie oben erwähnt, kann elastischer Block 110 während Anordnung von Verbinder 100 auf Drähte 111, 121 gleiten. Das heißt, entweder bevor Drähte 111, 121 am Verbinderabschnitt 101 enden oder bevor die anderen Enden von Drähten 111, 121 mit einer beliebigen Komponente verbunden sind, können Drähte 111, 121 in Bohrungen 201, 202 eingeführt werden. In einer ersten Alternative kann elastischer Block 110 in zwei Hälften bereitgestellt werden, getrennt entlang einer Ebene 220, welche die Längsachsen von beiden Bohrungen 201, 202 einschließt. In einer zweiten Alternative können Schlitze bereitgestellt werden, um zu ermöglichen, dass Drähte 111, 121 in Bohrungen 201, 202 geschoben werden, ohne elastischen Block 110 in zwei Stücke zu trennen.
  • In einer Variante einer solchen Alternative kann ein jeweiliger Schlitz 310 (durch strichpunktierte Linien angegeben) zwischen jeder von Bohrungen 201, 202 und der Oberfläche von elastischem Block 110 bereitgestellt sein. In jener Variante wird jeder von Drähten 111, 121 über einen jeweiligen von Schlitz 310 in seine jeweilige von Bohrungen 201, 202 eingeführt. Obwohl Schlitze 310 gezeigt sind, wie sie sich von jeweiligen Bohrung 201, 202 zu gegenüberliegenden kurzen Oberflächen 311 von elastischem Block 110 erstrecken, könnte sich jeder von Schlitzen 310 auch bis zu einer von langen Oberflächen 312 erstrecken, und in dem letzteren Fall könnten sich die zwei Schlitze 310 zu derselben von Oberflächen 312 oder zu gegenüberliegenden von Oberflächen 312 erstrecken.
  • In einer zweiten Variante könnte sich ein Schlitz 320 (durch strichpunktierte Linien angegeben) von einer von kurzen Oberflächen 311 zu einer nächsten von Bohrungen 201, 202 erstrecken und sich dann durch die Mitte von elastischem Block 110 zu der am weitesten entfernten von Bohrungen 201, 202 erstrecken. In einer solchen Variante würde einer von Drähten 111, 121 durch Schlitz 320, an der nächsten von Bohrungen 201, 202 vorbei und in die am weitesten entfernte von Bohrungen 201, 202 eingeführt werden, und dann würde der andere von Drähten 111, 121 durch Schlitz 320 in die nächste von Bohrungen 201, 202 eingeführt werden.
  • Wenn elastischer Block 110 geschlitzt ist, entweder in zwei Hälften oder um Schlitze zum Einführen von Drähten 111, 121 in Bohrungen 201, 202 bereitzustellen, wird ein geeignetes Befestigungselement bereitgestellt, um die Hälften zusammenzuhalten oder um die Schlitze geschlossen zu halten, und um eine ausreichende Normalkraft zwischen den Innenwänden von Bohrungen 201, 202 und den isolierten Oberflächen von Drähten 111, 121 aufrechtzuerhalten, um eine ausreichende Reibung zu erzeugen, um ein Gleiten von elastischem Blocks 110 entlang von Drähten 111, 121 zu verhindern. Das Befestigungselement kann eine oder mehrere Klammern (nicht gezeigt) oder ein Band, wie ein nicht lösbares Kabelband 602 der Art einschließen, der üblicherweise als ein „Kabelbinder“ bezeichnet wird, wie in der in 6 gezeigten Implementierung 600 gezeigt.
  • In der in 6 gezeigten Implementierung 600 ist eine abriebfeste Hülse 601 über elastischem Block 110 und Drähten 111, 121 befestigt, um einen weiteren Schutz vor Stoß und vor Abrieb oder Schneiden durch Schmutz bereitzustellen, der sich aus einem Stoß oder einer Kollision ergeben kann. Abriebfeste Hülse 501 kann aus gewebten oder geflochtenen Hülsen aus Nylon, Aramid oder Polyestersträngen hergestellt sein, wie oben beschrieben. Abriebfeste Hülse 601 kann auf elastischem Block 110 durch das/die zuvor erwähnte/n Befestigungselement oder Befestigungselemente, das/welche die Hälften von elastischem Block 110 zusammenhält/zusammenhalten (in einer Implementierung, in der es solche Hälften gibt) oder die Schlitze 310 oder 320 geschlossen hält/halten, befestigt werden. In Implementierung 600 ist das Befestigungselement ein einzelner Kabelbinder 602. Wie oben angegeben, kann/können dasselbe/dieselben Befestigungselement oder Befestigungselemente verwendet werden, ob abriebfeste Hülse 601 vorliegend ist oder nicht.
  • Die Abmessungen von elastischem Block 110 sind implementierungsspezifisch und hängen teilweise von den Abmessungen von Verbinder 100 ab. Im Allgemeinen werden die Länge und Breite von elastischem Block 110 mit den entsprechenden Abmessungen von Verbinder 100 vergleichbar, auf dem elastischer Block 110 aufliegt. Was die Höhe oder Tiefe von elastischem Block 110 betrifft, so ist die Höhe oder Tiefe im Allgemeinen nicht so klein, dass Drähte 111, 121 zusammenbrechen und durch einen Stoß aufeinander gedrückt werden, aber auch nicht so groß sein können, dass ermöglicht wird, dass elastischer Block 110 - und Drähte 111, 121 damit, was möglicherweise zu Drahtbeschädigung führen kann - aus der Ebene lotrecht zu der Länge und Breite von elastischem Block 110 hinausgebogen wird, was die Längsachsen von Bohrungen 201, 202 einschließt. Zusätzlich sollte, um ein übermäßiges Biegen von Drähten 111, 121 zwischen elastischem Block 110 und Verbinderkörper 101 zu verhindern, der Abstand zwischen elastischem Block 110 und Verbinderkörper 101 weniger als die halbe Höhe oder Tiefe von elastischem Block 110 sein.
  • In einer Implementierung kann zur Verwendung in einem Automobilklimaanlagensystem Länge 300 von elastischem Block 110 28 mm betragen, Breite 301 kann 20 mm betragen, Tiefe 400 kann 15 mm betragen, Innenbohrungsdurchmesser 211, 212 kann 5 mm betragen und der Mitte-zu-Mitte-Trennungsabstand 204 zwischen Bohrungen 201, 202 kann 9 mm betragen. Wenn Aussparung 203 bereitgestellt wird, kann Aussparung 203 eine Tiefe von 2 mm aufweisen. Ein optionaler Rücken 205 kann bereitgestellt werden, um während eines Fertigens eine Formtrennung zu vereinfachen.
  • Somit ist zu erkennen, dass Strukturen zum Schützen von Kabelverbindungen - und insbesondere zum Schützen von Kabelverbindungen vor Stoßbeschädigung (z. B. durch eine Fahrzeugkollision) - bereitgestellt worden sind.
  • Wie hierin und in den folgenden Ansprüchen verwendet, bedeutet die Konstruktion „eines von A und B“ „A oder B.“
  • Es ist zu beachten, dass das Vorstehende nur die Prinzipien der Erfindung veranschaulicht und dass die Erfindung auch durch andere als die beschriebenen Ausführungsformen verwirklicht werden kann, die zu Veranschaulichungszwecken und nicht zur Einschränkung dargestellt sind, und die vorliegende Erfindung ist nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 63238891 [0001]

Claims (20)

  1. Stoßfester Kabelverbinder, umfassend: einen Verbinderkörper; einen elastischen Block mit einer ersten Oberfläche, die dem Verbinderkörper zugewandt ist und von dem Verbinderkörper um einen ersten Abstand getrennt ist, einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche und einer oder mehreren Bohrungen, wobei jede der einen oder der mehreren Bohrungen sowohl durch die erste Oberfläche als auch durch die zweite Oberfläche verläuft; und einen oder mehrere Drähte, die an den Verbinderkörper gekoppelt sind, wobei jeder der Drähte jeweils durch eine der Bohrungen hindurchgeht; wobei der elastische Block dazu konfiguriert ist, ein Biegen des einen oder der mehreren Drähte um eine erste Achse parallel zu der ersten Oberfläche zu begrenzen.
  2. Stoßfester Kabelverbinder nach Anspruch 1, wobei der elastische Block eine erste Härte aufweist, und der Verbinderkörper eine zweite Härte aufweist, die höher als die erste Härte ist.
  3. Stoßfester Kabelverbinder nach Anspruch 2, wobei die erste Härte einen Durometer-Shore-A-Wert zwischen 55 und 70 aufweist.
  4. Stoßfester Kabelverbinder nach Anspruch 1 mit zwei oder mehr Bohrungen in dem elastischen Block und zwei oder mehr Drähten, die an den elastischen Block gekoppelt sind, wobei die zwei oder mehr Bohrungen um einen Abstand voneinander beabstandet sind, der dazu ausreicht, mindestens eines von einem Funkenschlag und einem Kurzschluss zwischen den Drähten zu verhindern, wenn eine Isolierung auf den Drähten beschädigt ist.
  5. Stoßfester Kabelverbinder nach Anspruch 1, wobei der elastische Block einen Grad an elektrischer Isolierung aufweist, der dazu ausreicht, mindestens einen von einem Funkenschlag und einem Kurzschluss zwischen den Drähten zu verhindern, wenn eine Isolierung auf den Drähten beschädigt ist.
  6. Stoßfester Kabelverbinder nach Anspruch 5, wobei der elastische Block einen vergleichenden Nachverfolgungsindex zwischen 400 und 600 aufweist.
  7. Stoßfester Kabelverbinder nach Anspruch 1, wobei jede jeweilige der Bohrungen einen Innendurchmesser aufweist, der dazu bemessen ist, eine Interferenzpassung mit einem Außendurchmesser jedes jeweiligen der Drähte bereitzustellen.
  8. Stoßfester Kabelverbinder nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine abriebfeste Hülse, die den elastischen Block und die Drähte umgibt; und ein Befestigungselement, das die abriebfeste Hülse an den elastischen Block reibschlüssig klemmt.
  9. Stoßfester Kabelverbinder nach Anspruch 1, wobei: der elastische Block eine Blockhöhe aufweist, die in einer ersten Richtung entlang der ersten Oberfläche lotrecht zu der ersten Achse gemessen wird; und der erste Abstand weniger als die halbe Blockhöhe ist.
  10. Stoßfester Kabelverbinder nach Anspruch 9, wobei: der Verbinderkörper eine Verbinderkörperhöhe aufweist, die in der ersten Richtung gemessen wird; und der erste Abstand weniger als die halbe Verbinderkörperhöhe ist.
  11. Elastischer Block zur Verwendung in einer stoßfesten Kabelanordnung, wobei der elastische Block eine oder mehrere Bohrungen aufweist, die sich von einer ersten Oberfläche zu einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche erstrecken, für den Durchgang von einem oder mehreren Drähten, wobei: der elastische Block dazu konfiguriert ist, ein Biegen des einen oder der mehreren Drähte um eine erste Achse parallel zu der ersten Oberfläche innerhalb eines ersten Abstands von der ersten Oberfläche zu begrenzen; und der elastische Block eine Härte mit einem Durometer-Shore-A-Wert zwischen 55 und 70 aufweist.
  12. Elastischer Block nach Anspruch 11 mit zwei oder mehr Bohrungen für den Durchgang von zwei oder mehr jeweiligen Drähten, wobei die Bohrungen um einen Abstand voneinander beabstandet sind, der dazu ausreicht, mindestens eines von einem Funkenschlag und einem Kurzschluss zwischen den Drähten zu verhindern, wenn eine Isolierung auf den Drähten beschädigt ist.
  13. Elastischer Block nach Anspruch 11 mit einem vergleichenden Nachverfolgungsindex zwischen 175 und 600.
  14. Elastischer Block nach Anspruch 13, wobei der vergleichende Nachverfolgungsindex zwischen 400 und 600 liegt.
  15. Elastischer Block nach Anspruch 11 mit einer Blockhöhe, die in einer ersten Richtung entlang der ersten Oberfläche lotrecht zu der ersten Achse gemessen wird, wobei der erste Abstand weniger als die halbe Blockhöhe ist.
  16. Stoßfeste Kabelanordnung, umfassend: einen oder mehrere Drähte; einen elastischen Block mit einer Anzahl von Bohrungen, die sich von einer ersten Oberfläche zu einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche erstrecken, wobei die Anzahl von Bohrungen der Anzahl von Drähten entspricht, wobei jeweils einer der Drähte durch eine jeweilige der Bohrungen hindurchgeht, wobei der elastische Block dazu konfiguriert ist, ein Biegen des einen oder der mehreren Drähte um eine Achse parallel zu der ersten Oberfläche innerhalb eines ersten Abstands von der ersten Oberfläche zu begrenzen; eine abriebfeste Hülse, die den elastischen Block und den einen oder die mehreren Drähte umgibt; und ein Befestigungselement, das die abriebfeste Hülse an den elastischen Block reibschlüssig klemmt.
  17. Stoßfeste Kabelanordnung nach Anspruch 16, wobei der elastische Block eine Härte mit einem Durometer-Shore-A-Wert zwischen 55 und 70 aufweist.
  18. Stoßfeste Kabelanordnung nach Anspruch 16, wobei der elastische Block einen vergleichenden Nachverfolgungsindex zwischen 175 und 600 aufweist.
  19. Stoßfeste Kabelanordnung nach Anspruch 18, wobei der elastische Block einen vergleichenden Nachverfolgungsindex zwischen 400 und 600 aufweist.
  20. Stoßfeste Kabelanordnung nach Anspruch 16, wobei der elastische Block einer Blockhöhe aufweist, die in einer ersten Richtung entlang der ersten Oberfläche lotrecht zu der ersten Achse gemessen wird, wobei der erste Abstand weniger als die halbe Blockhöhe ist.
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