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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie zum Anbringen von elektrischen Leitungen an eine Ummantelung bei einem Kabelbaum für Fahrzeuge.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Patentdokument Nr. 1 offenbart - für das Anbringen einer flachelementförmigen Ummantelung an elektrische Leitungen - eine Technik zum Positionieren der Ummantelung bezüglich der elektrischen Leitungen durch Wickeln eines Bands um die Endabschnitte der Ummantelung und die elektrischen Leitungen, die aus den Endabschnitten herausragen.
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VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTE
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PATENTDOKUMENTE
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Patentdokument Nr. 1:
JP 2015-72798 A -
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
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Als allgemeine Technik zum Anbringen der elektrischen Leitungen an der Ummantelung wird zum Beispiel auch ein Haftmittel in Betracht gezogen. Diese Verfahren benötigen dann aber eine zusätzliche Komponente, wie das Klebeband oder das Haftmittel.
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Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine Technik bereitzustellen, mit der beim Anbringen der Ummantelung an den elektrischen Leitungen auf die weitere Komponente, wie das Klebeband oder das Haftmittel, verzichtet werden kann.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
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Die Aufgabe wird durch einen Kabelbaum gelöst, der gemäß einem ersten Aspekt aufweist: eine funktionale Ummantelung, die in Form eines Flachelements ausgebildet ist; und eine elektrische Leitung, welche derart angeordnet ist, dass sie die funktionale Ummantelung mindestens in einem Teil eines Bereichs entlang einer Längsrichtung überlappt, wobei mindestens ein Teil einer Überlappung zwischen einer Isolierung der elektrischen Leitung und der funktionalen Ummantelung verschweißt ist.
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Ein Kabelbaum gemäß einem zweiten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß dem ersten Aspekt, wobei mindestens ein Teil der Überlappung zwischen der Isolierung der elektrischen Leitung und der funktionalen Ummantelung ultraschallverschweißt ist.
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Ein Kabelbaum gemäß einem dritten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß dem zweiten Aspekt, wobei ein durch Eindrücken einer Sonotrode eines Ultraschallschweißgeräts erzeugter Abdruck auf einer Fläche der funktionalen Ummantelung verblieben ist, die einer Fläche, auf welcher die elektrische Leitung angeordnet ist, gegenüberliegt.
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Ein Kabelbaum gemäß einem vierten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß einem der Aspekte eins bis drei, wobei die funktionale Ummantelung eine Schalldämmkomponente mit Schalldämmeigenschaften umfasst.
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Ein Kabelbaum gemäß einem fünften Aspekt ist der Kabelbaum gemäß einem der Aspekte eins bis vier, wobei die funktionale Ummantelung eine Schirmkomponente aufweist, die befähigt ist, die elektrische Leitung zu schirmen.
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Ein Kabelbaum gemäß einem sechsten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß einem der Aspekte eins bis fünf, wobei die funktionale Ummantelung eine Schutzkomponente aufweist, die Abriebfestigkeit aufweist und befähigt ist, die elektrische Leitung vor Abrieb zu schützen.
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Ein Kabelbaum gemäß einem siebten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß einem der Aspekte eins bis sechs, wobei die funktionale Ummantelung eine Wärmeabstrahlkomponente aufweist, die befähigt ist, Wärme der elektrischen Leitung abzustrahlen.
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Ein Kabelbaum gemäß einem achten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß dem siebten Aspekt, wobei auf einer Oberfläche der Wärmeabstrahlkomponente ein Abschnitt mit hohem Abstrahlverhältnis ausgebildet ist, der ein höheres Abstrahlverhältnis als ein innerer Abschnitt der Wärmeabstrahlkomponente aufweist.
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Ein Kabelbaum gemäß einem neunten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß einem der Aspekte eins bis acht, wobei die funktionale Ummantelung als Zugglied dient, das einer auf die elektrische Leitung ausgeübten Zugkraft ausgesetzt ist.
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Ein Kabelbaum gemäß einem zehnten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß einem der Aspekte eins bis neun, wobei in der funktionalen Ummantelung eine Zugfestigkeit in einer Richtung entlang einer Verlaufsrichtung der elektrischen Leitung größer ist als eine Zugfestigkeit in einer Richtung senkrecht zu der Richtung entlang der Verlaufsrichtung.
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Ein Kabelbaum gemäß einem elften Aspekt ist der Kabelbaum gemäß einem der Aspekte eins bis zehn, wobei die funktionale Ummantelung eine wasserabdichtende Komponente mit wasserabdichtenden Eigenschaften umfasst.
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Ein Kabelbaum gemäß einem zwölften Aspekt ist der Kabelbaum gemäß einem der Aspekte eins bis elf, wobei ein Verbinder, der an einem Ende der elektrischen Leitung bereitgestellt ist, mit der funktionalen Ummantelung verschweißt ist.
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Ein Kabelbaum gemäß einem dreizehnten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß einem der Aspekte eins bis zwölf, wobei eine Befestigungskomponente zum Befestigen der elektrischen Leitung an einen Montagegegenstand mit der funktionalen Ummantelung verschweißt ist.
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EFFEKT DER ERFINDUNG
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Gemäß den Aspekten eins bis dreizehn können die Ummantelung und die elektrische Leitung durch Schweißen direkt aneinander befestigt werden. Demgemäß kann beim Anbringen der Ummantelung an der elektrischen Leitung auf weitere Komponenten, wie etwa ein Klebeband oder ein Haftmittel, verzichtet werden.
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Insbesondere kann gemäß dem zweiten Aspekt das Schweißen einfach erfolgen.
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Insbesondere kommt gemäß dem dritten Aspekt die Sonotrode des Ultraschallschweißgeräts mit der Ummantelung derart in Kontakt, dass eine Beschädigung der elektrischen Leitung unwahrscheinlich ist.
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Insbesondere kann gemäß dem vierten Aspekt eine Schalldämmstruktur einfach erlangt werden.
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Insbesondere kann gemäß dem fünften Aspekt die elektrische Leitung einfach geschirmt werden.
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Insbesondere kann gemäß dem sechsten Aspekt die elektrische Leitung einfach geschützt werden.
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Insbesondere kann gemäß dem siebten Aspekt Wärme der elektrischen Leitung einfach abgestrahlt werden.
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Insbesondere kann gemäß dem achten Aspekt der Wärmeabstrahlungseffekt verstärkt werden.
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Insbesondere kommt es gemäß dem neunten Aspekt selbst bei Ausübung der Zugkraft auf den Kabelbaum kaum zu einer Beschädigung der elektrischen Leitung.
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Insbesondere reißt gemäß dem zehnten Aspekt die funktionale Ummantelung selbst bei Ausübung der Zugkraft auf den Kabelbaum kaum.
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Insbesondere kann gemäß dem elften Aspekt die elektrische Leitung einfach gegen Wasser geschützt bzw. abgedichtet werden.
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Insbesondere kann gemäß dem zwölften Aspekt der Verbinder einfach positioniert werden.
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Insbesondere kann gemäß dem dreizehnten Aspekt die Befestigungskomponente einfach angebracht werden.
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Figurenliste
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- 1 Perspektivische Ansicht eines Kabelbaums gemäß einer ersten Ausführungsform.
- 2 Ansicht des Kabelbaums gemäß der ersten Ausführungsform von unten.
- 3 Schematische Querschnittsansicht des Kabelbaums im Schnitt III-III aus 2.
- 4 Erläuternde Zeichnung einer Implementierung des Ultraschallschweißens.
- 5 Schematische perspektivische Ansicht eines Kabelbaums gemäß einer zweiten Ausführungsform.
- 6 Teilweise vergrößerte Aufsicht auf einen Kabelbaum gemäß einer dritten Ausführungsform.
- 7 Schematische Querschnittsansicht eines Kabelbaums gemäß einer vierten Ausführungsform.
- 8 Schematische Querschnittsansicht eines Kabelbaums gemäß einer fünften Ausführungsform.
- 9 Querschnittsansicht eines Abwandlungsbeispiels einer funktionalen Ummantelung.
- 10 Schematische Aufsicht eines weiteren Abwandlungsbeispiels der funktionalen Ummantelung.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Erste Ausführungsform
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Nachstehend wird ein Kabelbaum gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. 1 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Kabelbaums 10 gemäß der ersten Ausführungsform. 2 veranschaulicht eine Ansicht des Kabelbaums 10 von unten gemäß der ersten Ausführungsform. 3 veranschaulicht eine schematische Querschnittsansicht des Kabelbaums 10 im Schnitt III-III aus 2.
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Der Kabelbaum 10 wird als Verdrahtung zum elektrischen Verbinden von diversen elektrischen Einrichtungen verwendet, die beispielsweise in einem Fahrzeug eingebaut sind. Der Kabelbaum 10 ist zum Beispiel um ein Armaturenbrett, ein Dach oder eine Tür in dem Fahrzeug herum bzw. daran entlang verlegt. Im Speziellen weist der Kabelbaum 10 eine funktionale Ummantelung 30 und elektrische Leitungen 12 auf. Der Kabelbaum 10 weist außerdem Verbinder 20 und Befestigungskomponenten 40 auf.
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Die funktionale Ummantelung 30 weist die Form eines Flachelements (einer Tafel bzw. Platte bzw. Schicht bzw. Folie bzw. eines Bogens bzw. Blattes bzw. Blechs bzw. flächig ausgedehnten flachen Elements) auf. Wie in 1 veranschaulicht weist die funktionale Ummantelung 30 die Form eines rechteckigen Flachelements auf. Die Form der funktionalen Ummantelung 30 ist nicht auf die vorstehend erwähnte Form beschränkt, sondern kann beispielsweise entsprechend der Platzierung der elektrischen Leitungen 12 geeignet geändert werden. Die funktionale Ummantelung 30 ist eine Komponente, mit welcher die elektrischen Leitungen 12 abgedeckt sind bzw. werden. Die funktionale Ummantelung 30 ist eine Komponente, die eine oder mehrere Funktionen für die elektrischen Leitungen 12 aufweist, wie Schalldämmung (Schalldämpfung, Schallschlucken, Schallisolation usw.), Schutz (Abriebfestigkeit, Zugfestigkeit, Penetrationsfestigkeit usw.), Wärmeabstrahlung, Schirmung und/oder Abdichtung gegen Wasser usw.. Eine geeignete Funktion der funktionalen Ummantelung 30 wird zum Beispiel entsprechend den Eigenschaften der elektrischen Leitungen 12 und der Umgebung des Abschnitts ausgewählt, in dem die elektrischen Leitungen 12 angeordnet sind. Da die elektrischen Leitungen 12 in einem Abschnitt angeordnet sind, der gegen umgebende Komponenten scheuern kann, wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die funktionale Ummantelung 30 ein abriebfestes schützendes Flachelement (eine Schutzkomponente) ist.
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Das schützende Flachelement ist aus einem Flachelementmaterial wie etwa Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder einem Vlies gebildet. Ist das schützende Flachelement aus einem Vlies gebildet, kann das schützende Flachelement zum Beispiel heiß gepresst sein. Es kann sich auch ein Spunbond-Vlies bzw. Spinnvlies eignen, an welchem eine Prägeverarbeitung erfolgt ist. Infolgedessen kann das schützende Flachelement gehärtet sein. Die Abriebfestigkeit des schützenden Flachelements kann sich aus physikalischen Eigenschaften seiner Struktur oder aus physikalischen Eigenschaften eines Rohmaterials ergeben. Zwar ist das schützende Flachelement in dem in 1 veranschaulichten Beispiel eben ausgebildet, jedoch kann durch Anwendung einer Struktur mit Vorsprüngen und Vertiefungen auf einer äußeren Oberfläche des schützenden Flachelements, die Abriebfestigkeit des schützenden Flachelements erhöhen. In einem weiteren Beispiel kann durch Anwendung einer Struktur mit dem heiß gepressten Vliesstoff das schützende Flachelement gehärtet werden und die Abriebfestigkeit erhöht werden. In einem weiteren Beispiel kann durch Anwendung eines harten Rohmaterials als Material für das schützende Flachelement die Abriebfestigkeit erhöht werden.
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Die elektrischen Leitungen 12 sind derart angeordnet, dass sie mindestens in einem Teil eines Bereichs entlang einer Längsrichtung mit der funktionalen Ummantelung 30 überlappen. In dem in 1 veranschaulichten Beispiel sind die elektrischen Leitungen 12 nur auf einer Seite einer Hauptfläche 31a der funktionalen Ummantelung 30 angeordnet, sie können sich jedoch auch teilweise auf eine Seite der anderen Hauptfläche 31b fortsetzen. Die Anzahl der elektrischen Leitungen 12 kann mindestens eins betragen. Vorliegend beträgt die Anzahl der elektrischen Leitungen 12 zwei oder mehr (drei in dem in 1 veranschaulichten Beispiel). Als die elektrischen Leitungen 12 werden isolierte elektrische Leitungen 12 mit jeweils einem Leiter 14 und einer Isolierung 16 zur Ummantelung des Leiters 14 verwendet (siehe 7). Der Leiter 14 ist aus einem leitfähigen Material wie etwa Kupfer oder Aluminium hergestellt. Der Leiter 14 kann ein massiver Leiter oder eine Litze sein. Der Isoliermantel 16 kann zum Beispiel durch Strangpressen eines Kunststoffs, wie etwa Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), um den Leiter 14 oder zum Beispiel durch Auftragen von Drahtlack ringsum auf den Leiter 14 und Ofentrocknen des Drahtlacks ausgebildet werden.
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Mindestens ein Teil einer Überlappung zwischen der Isolierung 16 der elektrischen Leitungen 12 und der funktionalen Ummantelung 30 ist verschweißt. Auf diese Weise sind die elektrischen Leitungen 12 und die funktionale Ummantelung 30 aneinander befestigt.
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Hierbei wird als Mittel zum Verschweißen Ultraschallschweißen eingesetzt. 4 ist eine erläuternde Zeichnung einer Implementierung des Ultraschallschweißens. Wie in 4 gezeigt ist, erfolgt das Ultraschallschweißen allgemeine dadurch, dass zwei Komponenten (im vorliegenden Falle die elektrischen Leitungen 12 einerseits und die funktionale Ummantelung 30 andererseits) flächig übereinandergelegt werden, um zwischen einer Sonotrode 82 und einem Amboss 84 eines Ultraschallschweißgeräts 80 verschweißt zu werden. Die zwei Komponenten werden derart zwischen der Sonotrode 82 und dem Amboss 84 angeordnet, dass Oberflächen der zwei zu verschweißenden Komponenten in direktem Kontakt miteinander sind.
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Die Sonotrode 82 ist in direktem Kontakt mit einer Komponente der zwei Komponenten und beaufschlagt die eine Komponente mit Ultraschallvibrationen. Beispiele für eine Übertragungsmode der Ultraschallvibrationen von der Sonotrode 82 sind beispielsweise longitudinale Vibrationen und laterale Vibrationen, allerdings kann die Übertragungsmode geeignet gewählt werden je nach Formen und physikalischen Eigenschaften der zu verschweißenden Komponenten.
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Der Amboss 84 trägt die andere Komponente der zwei Komponenten. In dem in 4 veranschaulichten Beispiel ist eine die elektrischen Leitungen tragende Fläche des Ambosses 84 mit einer ebenen Oberfläche ausgebildet, sie kann jedoch auch mit einer gekrümmten Oberfläche ausgebildet sein.
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Wenn von der Sonotrode 82 Ultraschallvibrationen auf die eine Komponente ausgeübt werden, während die zwei zu verschweißenden Komponenten flächig zwischen der Sonotrode 82 und dem Amboss 84 übereinander liegen, kommt es aufgrund der ausgeübten Ultraschallvibrationen zu Reibung oder Kompression, und es wird Wärmeenergie freigesetzt. Demgemäß wird ein Teil einer Oberfläche mit direktem Kontakt von der Wärmeenergie geschmolzen, und die zwei Komponenten werden miteinander verbunden. Es kann nur eine der beiden Komponenten geschmolzen werden, oder es können beide Komponenten geschmolzen werden. Es wird erwogen, dies beispielsweise gemäß den physikalischen Eigenschaften der Materialien festzulegen, aus denen die zwei Komponenten gebildet sind.
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Bei dem in 4 veranschaulichten Beispiel kommt die Sonotrode 82 in direkten Kontakt mit der anderen Hauptfläche 31b der funktionalen Ummantelung 30, um die Ultraschallvibrationen auf die funktionale Ummantelung 30 auszuüben. Hierbei kann bei dem Ultraschallschweißen im Allgemeinen ein durch Eindrücken der Sonotrode 82 erzeugter Abdruck (im Weiteren als „Sonotrodenabdruck 34“ bezeichnet) auf der Komponente verbleiben. Demgemäß kann der Sonotrodenabdruck 34 auch auf dem Kabelbaum 10 verbleiben. Hierbei ist die Sonotrode 82 in direktem Kontakt mit der anderen Hauptfläche 31b der funktionalen Ummantelung 30, so dass der Sonotrodenabdruck 34 auf der anderen Hauptfläche 31b der funktionalen Ummantelung 30 verbleiben kann, wie in 2 gezeigt. Es wird erwogen, dass der Sonotrodenabdruck 34 eine Form aufweist, die beispielsweise einer konkav-konvexen Form entspricht, die auf der Sonotrode 82 ausgebildet ist. Es ist nicht erforderlich, die Sonotrode 82 in direkten Kontakt mit der anderen Hauptfläche 31b der funktionalen Ummantelung 30 kommen zu lassen; die Sonotrode 82 kann auch in direkten Kontakt mit den elektrischen Leitungen 12 kommen, um die Ultraschallvibrationen auf die elektrischen Leitungen 12 auszuüben. In diesem Fall kann der Sonotrodenabdruck auf den elektrischen Leitungen 12 verbleiben. Wenn allerdings die Sonotrode 82 in direkten Kontakt mit der anderen Hauptfläche 31b der funktionalen Ummantelung 30 kommt, kann möglichen Beschädigungen der elektrischen Leitungen 12 bei dem Ultraschallschweißen entgegengewirkt werden.
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Ein Bereich der elektrischen Leitungen 12, die in einer Längsrichtung an die funktionale Ummantelung 30 geschweißt sind, kann entlang der Längsrichtung der elektrischen Leitungen 12 nahtlos aneinandergereiht verlaufen, oder er kann einen Abschnitt umfassen, der entlang der Längsrichtung der elektrischen Leitungen 12 teilweise getrennt ist. Bei dem in 2 veranschaulichten Beispiel erfolgt das Ultraschallschweißen intermittierend bzw. in periodischen Abständen, so dass dieses den Abschnitt aufweist, der entlang der Längsrichtung der elektrischen Leitungen 12 teilweise getrennt ist. Dabei können zum Beispiel eine Ausdehnung eines Schweißpunkts und ein Intervall zwischen benachbarten Schweißpunkten entsprechend einer gewünschten Bindungsstärke geeignet gewählt werden. Bei dem in 2 veranschaulichten Beispiel erfolgt das Ultraschallschweißen in periodischen Abständen mit konstanter Schrittweite entlang der Längsrichtung der elektrischen Leitungen 12, jedoch kann es auch einen Teil geben, in dem das Ultraschallschweißen mit anderer Schrittweite erfolgt.
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Ein mit der funktionalen Ummantelung 30 verschweißter Bereich der elektrischen Leitungen 12 in Umfangsrichtung kann ein gesamter Bereich in Umfangsrichtung oder ein Teil dieses Bereichs sein. Falls nur ein Teil des Bereichs der elektrischen Leitungen 12 in Umfangsrichtung verschweißt ist, kann der Bereich gleich oder kleine als eine Hälfte des Umfangs sein, oder er kann gleich oder kleiner als ein Viertel des Umfangs sein.
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Beim Durchführen des Ultraschallschweißens weist mindestens eine der zwei Komponenten (vorliegend die Isolierung 16 der elektrischen Leitungen 12 und die funktionale Ummantelung 30) auf der direkten Kontaktfläche einen thermoplastischen Kunststoff auf. Hierbei weisen vorzugsweise beide der zwei Komponenten thermoplastische Kunststoffe mit ähnlichen Schmelzpunkten auf ihren direkten Kontaktflächen auf. Besonders vorzugsweise weisen beide der zwei Komponenten den gleichen thermoplastischen Kunststoff auf ihren direkten Kontaktflächen auf. Demgemäß werden beide der zwei Komponenten geschmolzen, und die Bindungsfestigkeit kann erhöht werden.
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Die elektrischen Leitungen 12 können hinsichtlich ihrer Verwendung Stromleitungen oder Signalleitungen sein. Die elektrischen Leitungen 12 können hinsichtlich ihrer Dicke dick oder dünn sein. Die elektrischen Leitungen 12 können hinsichtlich ihrer Querschnittsform runde Leitungen oder eckige Leitungen sein. Hierbei weist allerdings jede der direkten Kontaktflächen der beiden Komponenten, wenn das Ultraschallschweißen begonnen wird, vorzugsweise eine konvexe Form auf, so dass eine Kontaktfläche reduziert ist. Aus diesem Gesichtspunkt weist die runde Leitung die konvexe Form in jeder Position in Umfangsrichtung auf, so dass ihre konkrete Ausrichtung unbeachtlich ist. Demgemäß weist die runde Leitung eine Gestalt auf, die für das Ultraschallschweißen geeignet ist.
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Enden der elektrischen Leitungen 12 sind in die Verbinder 20 integriert. Wenn beispielsweise der Kabelbaum 10 an einem vorgesehenen Installationsort in einem Fahrzeug oder dergleichen angeordnet ist, werden die Verbinder 20 mit Verbindern der diversen elektrischen Einrichtungen verbunden, die in dem Fahrzeug eingebaut sind. Demgemäß wird der Kabelbaum 10 zum Beispiel als Verdrahtung zum elektrischen Verbinden der diversen elektrischen Einrichtungen verwendet, die in dem Fahrzeug eingebaut sind.
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Hierbei sind die Verbinder 20 ebenfalls mit der funktionalen Ummantelung 30 verschweißt. Ein Teil einer Außenfläche eines Verbindergehäuses 21 in den Verbindern 20 weist eine Überlappung mit der funktionalen Ummantelung 30 auf, und mindestens ein Teil des Überlappungsabschnitts ist verschweißt. Das Verbindergehäuse 21 ist eine Komponente, die beispielsweise unter Verwendung eines Kunststoffs als Material einstückig geformt (spritzgegossen) ist. In dem in 2 veranschaulichten Beispiel ist der Sonotrodenabdruck 34 auf einer Seite der funktionalen Ummantelung 30 verblieben, jedoch kann der Sonotrodenabdruck auf einer Seite des Verbindergehäuses 21 verbleiben.
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Ein Schweißpunkt in dem Verbindergehäuse 21 ist vorzugsweise ein Punkt, der einen Steckvorgang mit einem Gegenstückverbinder nicht blockiert. Zum Beispiel ist in dem in 2 veranschaulichten Beispiel ein peripherer Teil eines Abschnitts verschweißt, von welchem die elektrischen Leitungen 12 nach außen in dem Verbindergehäuse 21 verlaufen, denkbar ist jedoch auch, dass ein Teil der Außenfläche des Verbindergehäuses 21 hervorragt, ein Vorsprungstück aufweist und das Vorsprungstück verschweißt ist.
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Es ist nicht notwendig, dass die Verbinder 20 mit der funktionalen Ummantelung 30 verschweißt sind. Der Verbinder 20 kann in diesem Fall auch mit anderen Mitteln, wie etwa Klebeband oder Klebstoff, an der funktionalen Ummantelung 30 befestigt sein, muss es jedoch nicht.
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Vorliegend handelt es sich, wie in 3 veranschaulicht ist, bei den Verbindern 20 um Verbinder 20 vom Schneidklemmtyp. Spezieller ist das Verbindergehäuse 21 aus einer ersten Komponente 23 und einer zweiten Komponenten 24 ausgestaltet, die in die erste Komponente 23 eingebracht werden kann.
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Die erste Komponente 23 kann einen Schneidklemmkontakt 26 halten, wobei ein Schneidklemmteil 27 nach außen freiliegt. Der Schneidklemmteil 27 ist Teil des Schneidklemmkontakts 26 und kann mit den isolierten elektrischen Leitungen 12 mittels Druck verbunden werden. In der ersten Komponente 23 ist ein mit einem Partner-Leiter zu verbindendes Partner-Verbindungsstück 28 untergebracht, das mit dem Partner-Leiter verbindbar ist. Das Partner-Verbindungsstück 28 ist Teil des Schneidklemmkontakts 26. Die zweite Komponente 24 ist gegenüber einem Abschnitt der ersten Komponente 23 zum Halten des Schneidklemmteils 27 angeordnet und kann die isolierten elektrischen Leitungen 12 zum Schneidklemmteil 27 hin drücken. Die zweite Komponente 24 drückt die isolierten elektrischen Leitungen 12 in Richtung des Schneidklemmteils 27, während sich die nicht abisolierten elektrischen Leitungen 12 auf dem Schneidklemmteil 27 des Schneidklemmkontakts 26 befinden, der von der ersten Komponente 23 gehalten wird. Infolgedessen bricht ein Teil des Schneidklemmteils 27 die Isolierung 16 der isolierten elektrischen Leitungen 12 derart auf, dass er am Leiter 14 anliegt und mit ihm verbunden ist.
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Hierbei sind in dem in 2 veranschaulichten Beispiel alle der drei elektrischen Leitungen 12 mit der funktionalen Ummantelung 30 verschweißt. Beträgt die Anzahl der elektrischen Leitungen 12, die im Kabelbaum 10 enthalten sind, zwei oder mehr, können die elektrischen Leitungen 12 die elektrischen Leitungen 12 umfassen, die nicht mit der funktionalen Ummantelung 30 verschweißt sind. Die drei elektrischen Leitungen 12 sind in dem in 2 veranschaulichten Beispiel auf die gleiche Weise verschweißt. Wenn der Kabelbaum 10 die mehreren elektrischen Leitungen 12 aufweist, die mit der funktionalen Ummantelung 30 verschweißt sind, können sich mindestens einige der Verschweißungsformen, wie etwa ein Schweißmittel und eine Schweißregion, der einzelnen verschweißten elektrischen Leitungen 12 voneinander unterscheiden.
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Die drei elektrischen Leitungen 12 sind in dem in 1 veranschaulichten Beispiel mit denselben Verbindern 20 verbunden. Beträgt die Anzahl der elektrischen Leitungen 12, die im Kabelbaum 10 enthalten sind, zwei oder mehr, können die elektrischen Leitungen 12 elektrische Leitungen 12 umfassen, die mit verschiedenen Verbindern 20 verbunden sind.
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Die elektrischen Leitungen 12 sind in dem in 1 veranschaulichten Beispiel linear angeordnet. Die elektrischen Leitungen 12 können gekrümmt sein. Beträgt die Anzahl der elektrischen Leitungen 12, die im Kabelbaum 10 enthalten sind, zwei oder mehr, können gleichzeitig sowohl linear angeordnete elektrische Leitungen 12 als auch gekrümmte elektrische Leitungen 12 vorhanden sein. In diesem Fall können die mehreren elektrischen Leitungen 12 Verzweigungen auf der funktionalen Ummantelung 30 aufweisen.
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Die elektrischen Leitungen 12 sind in dem in 1 veranschaulichten Beispiel in Breitenrichtung nahe an einer Mitte der funktionalen Ummantelung 30 angeordnet. Ein Pfad, entlang dessen die elektrischen Leitungen 12 bezüglich der funktionalen Ummantelung 30 angeordnet sind, ist nicht auf den vorstehend beschriebenen Pfad beschränkt. Die elektrischen Leitungen 12 können beispielsweise in Breitenrichtung nahe an einem Ende der funktionalen Ummantelung 30 angeordnet sein. Die elektrischen Leitungen 12 können beispielsweise diagonal zur funktionalen Ummantelung 30 verlaufen.
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Die Befestigungskomponenten 40 sind Komponenten zum Befestigen der elektrischen Leitungen 12 an einem Montagegegenstand 70 wie etwa einem Karosserieblech oder einer Stabkomponente. Hierbei sind die Befestigungskomponenten 40 ebenfalls mit der funktionalen Ummantelung 30 verschweißt. Bei dem in 2 veranschaulichten Beispiel ist der Sonotrodenabdruck 34 auf der Seite der funktionalen Ummantelung 30 verblieben, jedoch kann der Sonotrodenabdruck auf einer Seite der Befestigungskomponenten 40 verbleiben. Die Befestigungskomponenten 40 sind hierbei Komponenten, die als Klemmen, Schellen oder Clips bezeichnet werden, und sie umfassen jeweils einen Säulenteil 44 und einen Flügelteil 46, der sich von der Spitze des Säulenteils 44 aus erstreckt und beispielsweise unter Verwendung eines Kunststoffs als Material einstückig geformt (spritzgegossen) ist.
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In der Befestigungskomponente 40 ist ein Plattenteil 42 bereitgestellt, das den Säulenteil 44 unterstützt, und das Plattenteil 42 und die funktionale Ummantelung 30 sind miteinander verschweißt. Als das Plattenteil 42 kann eine vorhandene Komponente benutzt werden, wie etwa ein hervorragendes Stück, das zu einem sogenannten Klebeclip mit Band umwickelt ist, oder es kann auch eine neue dedizierte Komponente benutzt werden.
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In dem in 2 veranschaulichten Beispiel sind die Befestigungskomponenten 40 derart angebracht, dass sie auf einer Seite der anderen Hauptfläche 31b hervorragen, die auf einer Seite angeordnet ist, die der einen Hauptfläche 31a, auf welcher die elektrischen Leitungen 12 angeordnet sind, gegenüberliegt. Demgemäß wird direktem Kontakt der elektrischen Leitungen 12 mit dem Montagegegenstand 70 entgegengewirkt, so dass die elektrischen Leitungen 12 vor dem Montagegegenstand 70 geschützt werden können. Die Befestigungskomponenten 40 können derart angebracht sein, dass sie auf der Seite der einen Hauptfläche 31a hervorragen.
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Gemäß dem Kabelbaum 10 mit der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung können die Ummantelung 30 und die elektrischen Leitungen 12 durch Schweißen direkt aneinander befestigt werden. Demgemäß kann beim Anbringen der Ummantelung 30 an den elektrischen Leitungen 12 die andere Komponente, wie etwa das Band oder der Klebstoff, weggelassen werden.
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Mindestens der Teil der Überlappung zwischen der Isolationsabdeckung 16 der elektrischen Leitungen 12 und der funktionalen Ummantelung 30 ist ultraschallverschweißt, so dass das Schweißen einfach erfolgen kann.
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Die Sonotrode 82 der Ultraschallschweißmaschine 80 kommt in Kontakt mit der Ummantelung 30, so dass Beschädigungen der elektrischen Leitungen 12 unwahrscheinlich sind. Dabei verbleibt bei der funktionalen Ummantelung 30 der durch Andrücken der Sonotrode 82 der Ultraschallschweißmaschine 80 ausgebildete Sonotrodenabdruck 34 auf einer Fläche (die andere Hauptfläche 31b in dem in 1 gezeigten Beispiel), die einer Fläche gegenüberliegt, auf welcher die elektrischen Leitungen 12 angeordnet sind (die eine Hauptfläche 31a in dem in 1 veranschaulichten Beispiel).
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Da die funktionale Ummantelung 30 Abriebfestigkeit aufweist, können die elektrischen Leitungen 12 einfach geschützt werden.
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Da die an den Enden der elektrischen Leitungen 12 bereitgestellten Verbinder 20 ebenfalls mit der funktionalen Ummantelung 30 verschweißt werden, können die Verbinder 20 einfach positioniert werden.
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Da die Befestigungskomponenten 40 zum Befestigen der elektrischen Leitungen 12 an dem Montagegegenstand 70 ebenfalls mit der funktionalen Ummantelung 30 verschweißt werden, können die Befestigungskomponenten 40 einfach angebracht werden.
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Zweite Ausführungsform
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Als Nächstes wird ein Kabelbaum 110 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. 5 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Kabelbaums 110 gemäß der zweiten Ausführungsform. In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen tragen Bestandteile, die den vorstehend beschriebenen gleichen, gleiche Bezugszeichen, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
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Der Kabelbaum 110 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich dahingehend von dem Kabelbaum 10 gemäß der ersten Ausführungsform, dass eine funktionale Ummantelung 130 eine Schirmkomponente mit Schirmeigenschaften ist.
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Die Schirmkomponente ist zum Beispiel aus einer Metallfolie, einem Metallnetz, einem Laminat aus einer Metallfolie und einer Kunststoffschicht oder einem Flachelement- bzw. Folienmaterial ausgebildet, das aus einem leitfähigen Kunststoff hergestellt ist. Wenn eine Metallkomponente, wie die Metallfolie oder das Metallnetz in direkten Kontakt mit den elektrischen Leitungen 12 kommt, wird erwogen, dass nur die Isolierung 16 geschmolzen und beispielsweise mit der Metallfolie oder dem Metallnetz verschweißt wird.
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Hierbei ist die Schirmkomponente in dem Ausmaß flexibel, dass sie um die elektrischen Leitungen 12 wickelbar ist. Die Schirmkomponente ist um die elektrischen Leitungen 12 gewickelt, um die Umgebung der elektrischen Leitungen 12 mit der Schirmkomponente abzudecken, und die elektrischen Leitungen 12 sind durch Verschweißen aneinander befestigt. Hierdurch kann die Schirmkomponente die elektrischen Leitungen 12 in ihrem Inneren abschirmen. Die Schirmkomponente weist Fixierstücke 132 mit jeweils einem Schraubloch 134 auf. Die Schirmkomponente wird geerdet, indem die Fixierstücke 132 mit Schrauben zum Beispiel an einem Karosserieblech fixiert werden. Das Erdungsverfahren kann das Herausführen einer an der Schirmkomponente anliegenden Entladungsleitung umfassen, oder ein Teil der an der Schirmkomponente befestigten elektrischen Leitungen 12 können elektrisch leitend verbunden werden, um den Teil der elektrischen Leitungen 12 als Entladungsleitung zu verwenden.
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Die elektrischen Leitungen 12 können in dem Kabelbaum 110 mit einer derartigen Anordnung einfach abgeschirmt werden.
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Dritte Ausführungsform
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Als Nächstes wird ein Kabelbaum 210 gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. 6 veranschaulicht eine vergrößerte Teilaufsicht des Kabelbaums 210 gemäß der dritten Ausführungsform.
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Der Kabelbaum 210 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich dahingehend von dem Kabelbaum 10 gemäß der ersten Ausführungsform, dass eine funktionale Ummantelung 230 ein Zugglied ist, das einer Zugkraft ausgesetzt ist, die auf die elektrischen Leitungen 12 ausgeübt wird.
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Es wird zum Beispiel ein Flachelementmaterial, das weniger dehnbar ist als die elektrischen Leitungen 12, als funktionale Ummantelung 230 verwendet, und der Teil der elektrischen Leitungen 12, der an der funktionalen Ummantelung 230 befestigt ist, wird, wie in 6 veranschaulicht ist, schlaff bzw. mit Zuschlag bzw. einer Vorratslänge angeordnet. Zum Beispiel wird erwogen, dass die elektrischen Leitungen 12 und die funktionale Ummantelung 230 intermittierend entlang der Längsrichtung verschweißt sind, und dass die elektrischen Leitungen 12 die Schlaffheit (den Zuschlag, die Vorratslänge) in einem Abschnitt zwischen den benachbarten Schweißpunkten aufweisen. Hierdurch kann die funktionale Ummantelung 230 die Zugkraft aufnehmen, welche entlang der Längsrichtung der elektrischen Leitungen 12 auf den Kabelbaum 210 ausgeübt wird. Als Ergebnis kann dem entgegengewirkt werden, dass eine übermäßige Zugkraft auf die elektrischen Leitungen 12 ausgeübt wird. In 6 sind partielle Schweißpunkte WP übertrieben durch quadratisch geformte Grafiken dargestellt.
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Selbst wenn die Zugkraft auf den Kabelbaum 210 ausgeübt wird, werden mit einer derartigen Ausgestaltung die elektrischen Leitungen 12 kaum beschädigt.
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Vierte Ausführungsform
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Als Nächstes wird ein Kabelbaum 310 gemäß einer vierten Ausführungsform beschrieben. 7 ist eine schematische Querschnittsansicht des Kabelbaums 310 gemäß der vierten Ausführungsform. Es sei darauf hingewiesen, dass 7 eine Querschnittsansicht des Kabelbaums 310 in einer Schnittebene senkrecht zur Längsrichtung der elektrischen Leitungen 12 zeigt.
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Der Kabelbaum 310 gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich dahingehend von dem Kabelbaum 10 gemäß der ersten Ausführungsform, dass eine funktionale Ummantelung 330 ein wasserabweisendes Flachelement mit wasserabweisenden Eigenschaften ist.
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Das wasserabweisende Flachelement ist zum Beispiel ein Polyethylen-Flachelement. Das wasserabweisende Flachelement ist in dem Ausmaß flexibel, dass es um die elektrischen Leitungen 12 wickelbar ist. Das wasserabweisende Flachelement umschließt die elektrischen Leitungen 12, wobei die elektrischen Leitungen 12 und das wasserabweisende Flachelement miteinander verschweißt sind. Hierdurch kann zum Beispiel verhindert werden, dass Wasser in das Innere des wasserabweisenden Flachelements eindringt. In dem in 7 veranschaulichten Beispiel weist das wasserabweisende Flachelement einen Teil auf, der nicht verschweißt ist, aber den Schweißpunkt WP abdeckt, jedoch liegt nicht notwendigerweise eine derartige Ausgestaltung vor. Ein Wicklungsendabschnitt des wasserabweisenden Flachelements kann zum Beispiel durch ein Klebeband oder einen Kleber lückenlos fixiert werden. Es ist nicht erforderlich, dass das wasserabweisende Flachelement einen gesamten Umfang der elektrischen Leitungen 12 abdeckt. Beispielsweise kann das wasserabweisende Flachelement nur auf einer Flächenseite der elektrischen Leitungen 12 angeordnet sein, um zu verhindern, dass die elektrischen Leitungen 12 von einer Seite mit Wasser benetzt werden. Das wasserabweisende Flachelement braucht in diesem Fall nicht in dem Ausmaß flexibel zu sein, dass es um die elektrischen Leitungen 12 wickelbar ist.
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Die elektrischen Leitungen 12 können in dem Kabelbaum 310 mit einer derartigen Ausgestaltung einfach gegen Wasser geschützt werden.
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Fünfte Ausführungsform
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Als Nächstes wird ein Kabelbaum 410 gemäß einer fünften Ausführungsform beschrieben. 8 veranschaulicht eine schematische Querschnittsansicht des Kabelbaums 410 gemäß der fünften Ausführungsform.
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Der Kabelbaum 410 gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich dahingehend von dem Kabelbaum 10 gemäß der ersten Ausführungsform, dass eine funktionale Ummantelung 430 um die elektrischen Leitungen 12 gewickelt ist und eine Befestigungskomponente 440 den gewickelten Zustand aufrechterhält.
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In diesem Fall kann in der funktionalen Ummantelung 430 ein Durchgangsloch 432 ausgebildet sein, in welches ein Befestigungsabschnitt der Befestigungskomponente 440 eingeführt werden kann; das Durchgangsloch 432 kann in einem Abschnitt ausgebildet sein, der einen Abschnitt überlappt, in welchem die Befestigungskomponente 440 bereitgestellt wird.
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Der gewickelte Zustand der funktionalen Ummantelung 430 kann in dem Kabelbaum 410 mit einer derartigen Ausgestaltung einfach aufrechterhalten werden.
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Abwandlungsbeispiel
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In der vorstehenden Beschreibung ist das Schweißmittel das Ultraschallschweißen, jedoch ist das Schweißmittel nicht auf das Ultraschallschweißen beschränkt. Zum Beispiel kann auch ein thermisches Schweißen wie etwa ein Widerstandsschweißen oder ein Laserschweißen anwendbar sein.
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Die erste Ausführungsform beschreibt zwar, dass das schützende Flachelement Abriebfestigkeit aufweist, dies ist jedoch nicht notwendig. Das schützende Flachelement kann Penetrationsfestigkeit aufweisen. In diesem Fall kann das schützende Flachelement die für eine Nutzung unter Bedingungen, wie sie in einem Fahrzeug auftreten, erforderliche Penetrationsfestigkeit aufweisen.
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Die erste Ausführungsform beschreibt zwar, dass die funktionale Ummantelung 30 ein schützendes Flachelement ist, dies ist jedoch nicht notwendig. Die funktionale Ummantelung 30 kann auch ein schalldämmendes Flachelement (eine Schalldämmkomponente) sein. Das schalldämmende Flachelement ist zum Beispiel eine Flachelementkomponente, die aus einem Vlies oder einem geschäumten Kunststoff hergestellt ist. Ist die funktionale Ummantelung 30 ein schalldämmendes Flachelement, so ist auch eine Struktur denkbar, bei welcher das schalldämmende Flachelement die mit der funktionalen Ummantelung 30 verschweißten elektrischen Leitungen 12 umschließt. Dies kann die Schalldämmeigenschaften verbessern. Das schalldämmende Flachelement kann gefaltet werden, um die elektrischen Leitungen 12 zu umschließen, oder die elektrischen Leitungen 12 können auf der einen Seite von einem ersten schalldämmenden Flachelement, mit dem die elektrischen Leitungen 12 verschweißt sind, und auf der anderen Seite von einem weiteren schalldämmenden Flachelement umgeben sein, das separat von dem ersten schalldämmenden Flachelement bereitgestellt ist.
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Die zweite Ausführungsform beschreibt zwar, dass die funktionale Ummantelung 130 aus einem Metall hergestellt ist; die aus einem Metall hergestellte funktionale Ummantelung 130 kann jedoch auch nicht als Schirmkomponente, sondern als Wärmeabstrahlkomponente verwendet werden. Wird die funktionale Ummantelung 130 als Wärmeabstrahlkomponente verwendet, so ist eine Ausgestaltung denkbar, bei welcher die funktionale Ummantelung 130 und die elektrische Leitung 12 zumindest in einem Teilbereich aneinander anliegen und zumindest ein Teilbereich der funktionalen Ummantelung 130 außen freiliegt.
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Wird die funktionale Ummantelung 130 als Wärmeabstrahlkomponente verwendet, sind Metalle im Allgemeinen bezüglich thermischer Leitfähigkeit überlegen, jedoch bezüglich Emissionsgrad (auch als Emissivität bezeichnet) unterlegen. Auf den Flächen bzw. Oberflächen der funktionalen Ummantelung 130 können daher, wie in 9 veranschaulicht ist, Abschnitte 138 mit hohem Emissionsgrad ausgebildet sein. Bei den Abschnitten 138 mit hohem Emissionsgrad handelt es sich um Abschnitte mit einem Emissionsgrad, der größer ist als der eines inneren Abschnitts 137.
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Gemäß dem Wien'schen Verschiebungsgesetz ist die Spitzenwellenlänge von Licht, das ein Gegenstand durch Wärmestrahlung emittiert, umgekehrt proportional zur Temperatur des Gegenstands. Es ist auch bekannt, dass dasselbe Material je nach Temperatur des Gegenstands (Wellenlänge des Lichts) unterschiedliche Werte für den Emissionsgrad aufweisen kann. Da gewünscht ist, den Emissionsgrad des an einem Fahrzeug montierten Kabelbaums 110 zu steigern, können die Abschnitte 138 mit hohem Emissionsgrad einen höheren Emissionsgrad aufweisen, der der Spitzenwellenlänge in einer Hochtemperaturzone entspricht, die in einer Gebrauchsumgebung des Fahrzeugs erzeugt wird.
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Um die Abschnitte 138 mit hohem Emissionsgrad auszubilden, werden die Flächen der funktionalen Ummantelung 130 einer Oberflächenbehandlung zur Erhöhung des Emissionsgrads unterzogen. Es wird erwogen, dass die Abschnitte 138 mit hohem Emissionsgrad zum Beispiel Oxidfilme sein können, die durch Oxidation der Metalloberflächen des inneren Abschnitts 137 ausgebildet werden. Die Abschnitte 138 mit hohem Emissionsgrad können beispielsweise plattierte Abschnitte oder lackierte Abschnitte, die einem Plattierungsprozess bzw. einem Lackierprozess unterzogen wurden, auf der Oberfläche einer Komponente des inneren Abschnitts 137 sein. Der beim Lackierprozess zu verwendende Lack kann beispielsweise ein Kunstharz sein.
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In dem in 9 veranschaulichten Beispiel sind zwar die Abschnitte 138 mit hohem Emissionsgrad auf beiden Hauptflächen der funktionalen Ummantelung 130 ausgebildet, der Abschnitt 138 mit hohem Emissionsgrad kann jedoch auch nur auf einer der Hauptflächen ausgebildet sein. Wird der Abschnitt 138 mit hohem Emissionsgrad nur auf einer der Hauptflächen der funktionalen Ummantelung 130 ausgebildet, kann er auf der Hauptfläche, auf der die elektrischen Leitungen 12 angeordnet sind, oder auf der dazu gegenüberliegenden Hauptfläche ausgebildet werden. Der Abschnitt 138 mit hohem Emissionsgrad kann über den gesamten Bereich der Hauptfläche der funktionalen Ummantelung 130 oder nur auf einem Teilbereich davon ausgebildet sein. Wird der Abschnitt 138 mit hohem Emissionsgrad nur auf einem Teilbereich der Hauptfläche der funktionalen Ummantelung 130 ausgebildet, so kann er - muss jedoch nicht - auf einem Abschnitt ausgebildet werden, in welchem die elektrischen Leitungen 12 angeordnet sind. Der Abschnitt 138 mit hohem Emissionsgrad kann vorzugsweise auf einer nach außen gerichteten Ebene der funktionalen Ummantelung 130 ausgebildet werden. Wird der Abschnitt 138 mit hohem Emissionsgrad auf einem Abschnitt der funktionalen Ummantelung 130 ausgebildet, bei welchem eine Wärmeabfuhr durch Wärmeleitung oder Konvektion nicht zu erwarten ist, wenn der Kabelbaum 110 an einem Fahrzeug montiert ist, dann ist die Abfuhr von Wärme von diesem Abschnitt über den Abschnitt 138 mit hohem Emissionsgrad effektiver.
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Das Ausbilden des Abschnitts mit hohem Emissionsgrad ermöglicht eine effizientere Wärmeabstrahlung. Da der Temperaturanstieg der elektrischen Leitungen 12 klein gehalten werden kann, können die elektrischen Leitungen 12 kleiner ausfallen. Da der Wärmespeicherbedarf mit zunehmender Wärmeabstrahlung der funktionalen Ummantelung 130 abnimmt, kann die funktionale Ummantelung 130 dünner gestaltet werden.
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Die funktionale Ummantelung 30 kann in einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung, die zueinander senkrecht stehen und in Ausbreitungsrichtung der Hauptfläche der funktionalen Ummantelung 30 verlaufen, verschiedene Zugfestigkeiten aufweisen. Die Richtung mit größerer Zugfestigkeit ist vorzugsweise gleich der Verlaufsrichtung der elektrischen Leitungen 12 in der funktionalen Ummantelung 30. Dies rührt daher, dass, wenn der Kabelbaum 10 an einem Fahrzeug montiert ist, die funktionale Ummantelung 30 mehr in Verlaufsrichtung der elektrischen Leitungen 12 gezogen werden kann als in eine Richtung, die senkrecht zur Verlaufsrichtung der elektrischen Leitungen 12 verläuft, und die Zugkraft im ersten Fall größer ist als im zweiten Fall. Durch Angleichung der Richtung der größeren Zugfestigkeit mit der Verlaufsrichtung der elektrischen Leitungen 12 wird der Kabelbaum 10 selbst dann kaum beschädigt, wenn der Kabelbaum 10 in Verlaufsrichtung stark gezogen wird; insbesondere deshalb kann der Kabelbaum 10 einfach an dem Fahrzeug montiert werden. Die funktionale Ummantelung 30 mit einer derartigen Anisotropie der Zugfestigkeit ist zum Beispiel als funktionale Ummantelung 230 gemäß der dritten Ausführungsform geeignet, die als Zugglied zu verwenden ist.
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Die funktionale Ummantelung 30 kann eine beliebige sein, solange die Zugfestigkeit in der ersten Richtung und der zweiten Richtung unterschiedlich sind. Es sind beliebige Materialien und Herstellungsverfahren anwendbar. Die funktionale Ummantelung 30 mit unterschiedlicher Zugfestigkeit in der ersten und der zweiten Richtung kann durch Ziehen eines durch Strangpressen ausgebildeten Flachelementmaterials, wie etwa einer uniaxial ausgerichteten Folie oder einer biaxial ausgerichteten Folie, während der Herstellung erhalten werden. Faservliese wie Spinnvliese bzw. Spunbond-Vliese weisen normalerweise eine hohe Zugfestigkeit in Faserlängsrichtung auf.
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Wie in 10 veranschaulicht ist, kann die funktionale Ummantelung 30 zum Beispiel eine zusätzliche Form mit unterschiedlicher Zugfestigkeit in der ersten und zweiten Richtung aufweisen. Bei dem in 10 veranschaulichten Beispiel für eine funktionale Ummantelung 530 führt ein Verändern der Form von komprimierten Abschnitten 538 zu unterschiedlichen Zugfestigkeiten. Spezieller weist die funktionale Ummantelung 530, nachdem sie einem Kompressionsvorgang wie etwa Prägen unterzogen wurde, die komprimierten Abschnitte 538 auf, die stärker komprimiert sind als ein umgebender Abschnitt 537. Dabei werden die komprimierten Abschnitte 538 länglich ausgebildet, etwa als Rechtecke oder Ovale. Bei der funktionalen Ummantelung 530 wird in diesem Fall erwogen, dass die Zugfestigkeit der komprimierten Abschnitte 538 entlang einer Längsrichtung größer ist als die Zugfestigkeit der komprimierten Abschnitte 538 in Querrichtung.
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In dem in 10 veranschaulichten Beispiel sind mehrere komprimierte Abschnitte 538 derart ausgebildet, dass sie in senkrechter und in waagrechter Richtung der Bildebene der Figur nebeneinander angeordnet sind. In beiden Richtungen sind die mehreren komprimierten Abschnitte 538 gleich ausgerichtet. Spezieller sind die mehreren komprimierten Abschnitte 538 derart nebeneinander angeordnet, dass ihre Querrichtung mit der senkrechten Richtung der Bildebene übereinstimmt. Die mehreren komprimierten Abschnitte 538 sind außerdem derart nebeneinander angeordnet, dass ihre Längsrichtung mit der waagrechten Richtung der Bildebene übereinstimmt. Die funktionale Ummantelung 530 kann in diesem Fall mindestens an einer Position eines in waagrechter Richtung der Bildebene mittleren Abschnitts, an einer beliebigen Position entlang der waagrechten Richtung der Bildebene wie in 10 veranschaulicht, und mindestens in einem Teilbereich entlang der senkrechten Richtung der Bildebene an jener Position die komprimierten Abschnitte 538 aufweisen. Dies rührt daher, dass, wenn die komprimierten Abschnitte 538 nicht an der Position des mittleren Abschnitts der funktionalen Ummantelung 530 entlang der waagrechten Richtung der Bildebene und entlang der senkrechten Richtung der Bildebene an jener Position ausgebildet sind, sich die Belastung auf den mittleren Abschnitt konzentriert, wenn die Zugkraft in waagrechter Richtung der Bildebene auf die funktionale Ummantelung 530 ausgeübt wird.
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Die funktionale Ummantelung 30 kann in der vorstehend beschriebenen ersten Richtung und der vorstehend beschriebenen zweiten Richtung unterschiedliche Dehnbarkeiten aufweisen. Sind die elektrischen Leitungen 12 derart angeordnet, dass sie in einem Abschnitt, an dem die funktionale Ummantelung 30 angebracht ist, linear verlaufen, dann ist die Richtung, in der die funktionale Ummantelung 30 weniger dehnbar ist, vorzugsweise gleich der Verlaufsrichtung der elektrischen Leitungen 12. Dadurch wird es leichter, den linearen Verlauf der elektrischen Leitungen 12 aufrechtzuerhalten. Der von der funktionalen Ummantelung 30 aufgenommene Lastanteil der Zugkraft auf die elektrischen Leitungen 12 ist umso höher, je weniger dehnbar die elektrischen Leitungen 12 sind. Es ist somit zu erwarten, dass es einen Vorteil bietet, wenn die funktionale Ummantelung 30 als Zugglied dient. Wird die funktionale Ummantelung 30 um die elektrischen Leitungen 12 gewickelt oder wird die funktionale Ummantelung 30 um eine Stabkomponente zur Verstärkung gewickelt, wobei die elektrischen Leitungen 12 um die Stabkomponente gelegt sind, dann sind die elektrischen Leitungen 12 einfach wickelbar, da die elektrischen Leitungen 12 in eine Richtung gewickelt werden können, in der die funktionale Ummantelung 30 dehnbarer ist.
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Sind die elektrischen Leitungen 12 derart angeordnet, dass sie in einem Abschnitt, an dem die funktionale Ummantelung 30 angebracht ist, mit einer Krümmung verlaufen, dann ist die Richtung, in der die funktionale Ummantelung 30 dehnbarer ist, vorzugsweise gleich der Verlaufsrichtung der elektrischen Leitungen 12. Hierdurch kann die funktionale Ummantelung 30 der Krümmung der elektrischen Leitungen 12 folgen.
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Die funktionale Ummantelung 30 kann eine beliebige sein, solange die Dehnbarkeit in der ersten Richtung und der zweiten Richtung unterschiedlich ist. Es sind beliebige Materialien und Herstellungsverfahren anwendbar. Die funktionale Ummantelung 30 mit unterschiedlicher Dehnbarkeit in der ersten und zweiten Richtung kann erlangt werden, indem bei der Herstellung ein durch Strangpressen ausgebildetes Flachelementmaterial, wie etwa eine uniaxial ausgerichtete Folie oder eine biaxial ausgerichtete Folie, gezogen wird. Faservliese, wie Spinnvliese bzw. Spunbond-Vliese, sind normalerweise quer zur Faserlängsrichtung dehnbarer.
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Die funktionale Ummantelung 30 kann zum Beispiel eine zusätzliche Form mit unterschiedlicher Dehnbarkeit in der ersten und zweiten Richtung aufweisen. In dem in 10 veranschaulichten und vorstehend beschriebenen Beispiel für die funktionale Ummantelung 530 sind die komprimierten Abschnitte 538 mit der vorstehend erwähnten Form in senkrechter Richtung der Bildebene dehnbarer als in waagrechter Richtung der Bildebene.
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Was die erste und die zweite Richtung betrifft, so kann die Richtung mit größerer Zugfestigkeit gleich oder verschieden von der Richtung mit geringerer Dehnbarkeit sein. Die erste und die zweite Richtung können unterschiedliche Zugfestigkeit und gleiche Dehnbarkeit aufweisen, oder sie können gleiche Zugfestigkeit und unterschiedliche Dehnbarkeit aufweisen.
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Bei der vorstehenden Beschreibung ist die Isolierung 16, die unmittelbar den Leiter 14 in einer elektrischen Leitung 12 ummantelt, direkt mit der funktionalen Ummantelung 30 verschweißt, es liegt jedoch nicht notwendigerweise diese Ausgestaltung vor. Beispielsweise wird auch erwogen, dass bei einer elektrischen Leitung mit mehreren Isolierungen, wie etwa einer geschirmten Leitung mit einem Leiter, einer ersten Isolierung, die den Leiter ummantelt, einer Abschirmungslage, die die erste Isolierung ummantelt, und einer zweiten Isolierung, die die Abschirmungslage ummantelt, die zweite Isolierung, die eine äußerste Schicht ist, und eine funktionale Ummantelung miteinander verschweißt sind. Auch wird beispielsweise erwogen, dass bei einem Kabel mit mehreren elektrischen Leitungen 12 und einem Kabelmantel, welcher die mehreren elektrischen Leitungen 12 ummantelt, der Kabelmantel und eine funktionale Ummantelung miteinander verschweißt sind. In diesem Fall kann der Kabelmantel als eine der Isolierungen der elektrischen Leitungen 12 betrachtet werden.
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Zwar ist vorstehend die Anwendung der Schneidklemmverbinder 20 als Verbinder 20 beschrieben, dies ist jedoch nicht notwendig. In den Verbindern können zum Beispiel Kontakte untergebracht sein, die mit den Enden der elektrischen Leitungen 12 verbunden sind.
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Die in den Ausführungsformen und den Abwandlungen davon beschriebenen Ausgestaltungen können geeignet kombiniert werden, solange sie nicht miteinander unvereinbar sind. Beispielsweise kann eine funktionale Ummantelung eine Kombination von mehreren Flachelementmaterialien mit verschiedenen Funktionen sein.
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Die vorliegende Erfindung wurde ausführlich beschrieben, die vorstehende Beschreibung ist dennoch in allen Aspekten veranschaulichend und beschränkt die Erfindung nicht. Es versteht sich daher, dass zahlreiche Abwandlungen und Variationen ersonnen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kabelbaum
- 12
- elektrische Leitung
- 14
- Leiter
- 16
- Isolierung
- 20
- Verbinder
- 21
- Verbindergehäuse
- 23
- erste Komponente
- 24
- zweite Komponente
- 26
- Schneidklemmkontakt
- 27
- Schneidklemmteil
- 30
- funktionale Ummantelung
- 31a
- eine Hauptfläche
- 31b
- andere Hauptfläche
- 34
- Sonotrodenabdruck
- 40
- Befestigungskomponente
- 42
- Plattenteil
- 44
- Säulenteil
- 46
- Flügelteil
- 80
- Ultraschallschweißgerät
- 82
- Sonotrode
- 84
- Amboss
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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