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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zum Anbringen einer Ummantelung an einen Draht in einem Fahrzeugkabelbaum.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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JP 2015 - 072 798 A offenbart eine Technik, um beim Anbringen einer Ummantelung in Form eines Flachelements an einen Draht die Ummantelung im Verhältnis zum Draht zu positionieren, indem ein Band um jedes Ende der Ummantelung und einen Abschnitt des Drahts gewickelt wird, der sich von den Enden erstreckt.
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US 2002 / 0 062 979 A1 offenbart einen flachen abgeschirmten Kabelbaum, der einen flachen Kabelbaum mit einer Vielzahl von parallel angeordneten ersten leitenden Kernen und einer isolierenden Umhüllung, die die ersten leitenden Kerne umhüllt; eine Dünnschichtfolie mit einer leitenden Dünnschicht; und einen elektrischen Draht mit einem zweiten leitenden Kern und einer zweiten Umhüllung, die den zweiten Kern umhüllt aufweist. Die Dünnschichtfolie ist um den äußeren Umfang des flachen Kabelbaums gewickelt, wobei ihre Enden in Breitenrichtung des flachen Kabelbaums übereinander liegen, der elektrische Draht auf den Enden liegt und die leitende Schicht an den Enden der Dünnschichtfolie an den Enden mit dem zweiten Kern verbunden ist. In dieser Konfiguration kann der flache abgeschirmte Kabelbaum das Rauschen, das in den Kern eines elektrischen Kabels eindringen könnte, sicher nach außen ableiten und einen Anstieg der Kosten des zu montierenden Kabelbaums verhindern.
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US 2016 / 0 019 998 A1 offenbart eine Kabelbaumfolie, mit der es möglich ist, ein elektrisches Kabelbündel manuell an einer genauen Position zu fixieren, ohne das elektrische Kabelbündel zu biegen. Eine Kabelbaumfolie umfasst ein Folienbasismaterial, das eine rechteckige Form aufweist, die durch ein Paar von ersten Seitenabschnitten und zweiten Seitenabschnitten parallel zueinander und durch einen dritten Seitenabschnitt und einen vierten Seitenabschnitt orthogonal zu den ersten Seitenabschnitten und den zweiten Seitenabschnitten gebildet wird; eine Klebstoffschicht, die auf einer Oberfläche des Folienbasismaterials vorgesehen ist; und einen Schlitz, der in das Blattbasismaterial in einer solchen Weise geschnitten ist, dass der Schlitz entlang und parallel zu jedem dritten Seitenabschnitt und dem vierten Seitenabschnitt zwischen jedem ersten Seitenabschnitt und dem zweiten Seitenabschnitt und einem Platzierungsbereich eines elektrischen Drahtbündels gebildet ist.
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US 2015 / 0 048 221 A1 offenbart eine Kabelbaumbefestigungsstruktur, die es ermöglicht, das Verformungsvolumen einer Mitte einer Platte in einer Kabelbaumklammer zu minimieren, wenn ein Kabelbaum gezogen wird. Die Kabelbaumbefestigungsstruktur ist so konfiguriert, dass der Kabelbaum mit einer Kabelbaumklammer an einer Platte befestigt wird. Die Kabelbaumklammer umfasst eine Platte, die aus einem Basisabschnitt und einem Paar von Verlängerungsabschnitten besteht, die sich in einer Richtung weg von beiden Enden in einer Längsrichtung des Basisabschnitts erstrecken. Das Paar der Verlängerungsabschnitte ist schmaler als der Basisabschnitt ausgebildet. Die Platte und der Kabelbaum sind mit einer selbstklebenden Folie bedeckt und befestigt. Der verriegelte Teil, der in ein Loch der Platte eingeklinkt ist, ermöglicht es, dass die Klebefolie zwischen der Platte und der Platte an den Außenumfang des Lochs gepresst wird und daran haftet.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
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Einige Kabelbäume umfassen einen Bereich, der in flachem Zustand angeordnet ist, und einen Bereich, der in gebogenem Zustand angeordnet ist. Wenn in diesem Fall separate Ummantelungen an den in flachem Zustand angeordneten Bereich und den in gebogenem Zustand angeordneten Bereich angebracht werden, ergeben sich Probleme wie etwa eine erhöhte Anzahl von Komponenten. Wenn dagegen eine einzelne Ummantelung eines Formartikels für den in flachem Zustand angeordneten Bereich und den in gebogenem Zustand angeordneten Bereich verwendet werden soll, ergeben sich Probleme wie etwa eine Erhöhung der Komplexität der Form der Ummantelung.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher als Aufgabe zugrunde, eine Technik bereitzustellen, die es ermöglicht, eine einzelne Ummantelung einfach sowohl für einen Bereich eines Kabelbaums, der in flachem Zustand angeordnet ist, als auch einen Bereich desselben zu verwenden, der in gebogenem Zustand angeordnet ist.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
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Zum Lösen der oben beschriebenen Probleme weist ein Kabelbaum gemäß einem ersten Aspekt die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
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Ein Kabelbaum gemäß einem zweiten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß dem ersten Aspekt, wobei mindestens ein Teil des Abschnitts, in dem die Isolierung des Drahts auf der Ummantelung liegt, ultraschallverschweißt ist.
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Ein Kabelbaum gemäß einem dritten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt, wobei die Ummantelung von dem Bereich der Ummantelung aus, der in dem flachen Zustand ist, hin zu dem aufgerollten Bereich graduell aufgerollt ist.
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Ein Kabelbaum gemäß einem vierten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt, wobei an einer Grenze zwischen dem Bereich in dem flachen Zustand und dem aufgerollten Bereich der Ummantelung ein Schlitz ausgebildet ist, der sich von einem Innenabschnitt der Ummantelung zu einer Außenkante der Ummantelung erstreckt.
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Ein Kabelbaum gemäß einem fünften Aspekt ist der Kabelbaum gemäß einem der Aspekte eins bis vier, wobei ein Fixierungsglied zum Fixieren des Drahts an einem Montagegegenstand an die Ummantelung geschweißt ist.
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Ein Kabelbaum gemäß einem sechsten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß dem fünften Aspekt, wobei die Ummantelung von dem Fixierungsglied, das in dem aufgerollten Bereich der Ummantelung vorgesehen ist, in einem aufgerollten Zustand gehalten wird.
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Ein Kabelbaum gemäß einem siebten Aspekt ist der Kabelbaum gemäß einem der Aspekte eins bis sechs, wobei in dem aufgerollten Bereich der Ummantelung ein Abschnitt vorhanden ist, in dem die Ummantelung mindestens zweilagig ist, wobei eine Fläche davon, an welcher der Draht angeordnet ist, auf einer Innenumfangsseite angeordnet ist.
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EFFEKT DER ERFINDUNG
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Gemäß dem ersten bis siebten Aspekt sind der Draht und die Ummantelung aneinander geschweißt, weshalb die Ummantelung auch in der Richtung, die die Erstreckungsrichtung des Drahts schneidet, einfach aufgerollt werden kann. Auch weist der Abschnitt der Ummantelung, der in der Richtung aufgerollt ist, die die Erstreckungsrichtung des Drahts schneidet, im Vergleich zum flachen Abschnitt einen erhöhten Freiheitsgrad in Biegerichtung auf. Dies ermöglicht es, eine einzelne Ummantelung problemlos sowohl für den Bereich des Kabelbaums, der in flachem Zustand angeordnet ist, als auch den Bereich desselben zu verwenden, der in gebogenem Zustand angeordnet ist.
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Insbesondere kann gemäß dem zweiten Aspekt das Schweißen einfach durchgeführt werden.
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Insbesondere kann gemäß dem dritten Aspekt die Ummantelung aufgerollt sein, ohne dass ein Schlitz bereitgestellt ist.
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Insbesondere kann gemäß dem vierten Aspekt der aufgerollte Bereich einfacher in platzsparender Weise aufgerollt sein.
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Insbesondere kann gemäß dem fünften Aspekt das Fixierungsglied leicht angebracht werden.
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Insbesondere kann gemäß dem sechsten Aspekt die Ummantelung leicht in einem aufgerollten Zustand gehalten werden.
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Insbesondere kann gemäß dem siebten Aspekt der gesamte Umfang des Drahts von der Ummantelung abgedeckt sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kabelbaums gemäß einer Ausführungsform.
- 2 ist eine schematische Querschnittsansicht des Kabelbaums gemäß der Ausführungsform.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Zustands vor dem Aufrollen einer Ummantelung.
- 4 ist eine Unterseitenansicht des Zustands vor dem Aufrollen der Ummantelung.
- 5 ist eine Darstellung, die das Durchführen von Ultraschallschweißen veranschaulicht.
- 6 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Abwandlung des Kabelbaums.
- 7 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Abwandlung des Kabelbaums.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Im Folgenden wird ein Kabelbaum gemäß einer Ausführungsform beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Kabelbaum 10 gemäß dieser Ausführungsform zeigt. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht des Kabelbaums 10 gemäß dieser Ausführungsform. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Zustands vor dem Aufrollen einer Ummantelung 30. 4 ist eine Unterseitenansicht des Zustands vor dem Aufrollen der Ummantelung 30.
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Der Kabelbaum 10 wird als Verdrahtung verwendet, die verschiedene elektrische Einrichtungen, die in einem Fahrzeug oder dergleichen eingebaut sind, miteinander verbindet. Dabei wird angenommen, dass der Kabelbaum 10 beispielsweise um ein Armaturenbrett in einem Fahrzeug herum verlegt ist. Selbstverständlich ist die Verlegungsposition des Kabelbaums im Fahrzeug 10 nicht auf die oben beschriebene Position beschränkt, und der Kabelbaum 10 kann auch um ein Dach, eine Tür oder dergleichen verlegt sein. Im Speziellen weist der Kabelbaum 10 eine Ummantelung 30 und einen Draht 12 auf. Der Kabelbaum 10 weist ferner einen Verbinder 20 und ein Fixierungsglied 40 auf.
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Dabei wird angenommen, dass der Kabelbaum 10 an einem stangenförmigen Glied 70 entlang verlegt ist. In dem Beispiel aus 1 ist das stangenförmige Glied 70 ein sich in drei Dimensionen erstreckendes Glied. Obwohl das stangenförmige Glied 70 im Beispiel aus 1 mit kreisförmigem Querschnitt gebildet ist, ist dies nicht entscheidend; das stangenförmige Glied 70 kann auch eine viereckige Form oder dergleichen aufweisen. Ein derartiges stangenförmiges Glied 70 kann beispielsweise ein als Verstärkung bezeichnetes Element sein. Wenn der Kabelbaum 10 am stangenförmigen Glied 70 entlang verlegt ist, ist der Kabelbaum 10 ebenfalls in drei Dimensionen gebogen. Um das oben beschriebene Armaturenbrett herum ist der Verlegungsraum für den Kabelbaum 10 beengt, und es können viele Positionen vorliegen, an denen eine Flache Form der am Kabelbaum 10 angebrachten Ummantelung 30 erforderlich ist. Wenn aber die am Kabelbaum 10 angebrachte Ummantelung 30 eine flache Form aufweist, ist es schwierig, den Kabelbaum 10 innerhalb der flachen Ebene zu biegen, was das Verlegen des Kabelbaums 10 an dem stangenförmigen Glied 70 entlang, das sich in drei Dimensionen erstreckt, erschwert. Bei dem Kabelbaum 10 gemäß der vorliegenden Erfindung weist daher ein Teilbereich der Ummantelung 30 eine flache Form auf, und ein anderer Teilbereich davon weist eine leicht zu biegende Form auf.
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Die Ummantelung 30 ist in der Form eines Flachelements bzw. flächigen Elements ausgebildet. In dem in 1 gezeigten Beispiel weist die Ummantelung 30 die Form eines rechteckigen Flachelements auf. Allerdings ist die Form der Ummantelung 30 nicht auf die oben beschriebene beschränkt und kann nach Bedarf gemäß der Anordnungsweise oder dergleichen des Drahts 12 geändert werden. Die Ummantelung 30 ist ein von außen am Draht 12 angebrachtes Element. Die Ummantelung 30 ist ein Element mit mindestens einer der Funktionen: Schallschutz des Drahts 12 (Schalldämpfung, Schallabsorption, Schalldämmung usw.), Schutz des Drahts 12 (Verschleißfestigkeit, Zugfestigkeit, Penetrationsfestigkeit usw.), Wärmeableitung von dem Draht 12, Abschirmung des Drahts 12 und Feuchtigkeitsschutz des Drahts 12. Die Funktion der Ummantelung 30 kann beispielsweise gemäß den Eigenschaften des Drahts 12 und der Umgebung oder dergleichen der Anordnungsposition des Drahts 12 in geeigneter Weise ausgewählt werden. Hier erfolgt die Beschreibung anhand eines Beispiels, bei welchem die Ummantelung 30 ein schützendes Flachelement mit Abriebfestigkeit ist, da der Draht 12 an einer Position angeordnet ist, an der er an Elementen in der Umgebung reiben kann.
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Ein solches schützendes Flachelement ist aus einem Bahnmaterial wie etwa ein Vlies aus PVC (Polyvinylchlorid), PE (Polyethylen) und PP (Polypropylen) ausgebildet. Ist das schützende Flachelement aus einem Vlies ausgebildet, so kann das schützende Flachelement zum Beispiel heiß gepresst sein. Alternativ dazu kann das schützende Flachelement ausgebildet sein, indem ein Spinnvlies oder dergleichen einer Prägung oder dergleichen unterzogen wird. Dies kann dem schützenden Flachelement Härte verleihen. Die Abriebfestigkeit eines solchen schützenden Flachelements kann sich aus den physikalischen Eigenschaften seiner Struktur oder aus den physikalischen Eigenschaften seines Materials ergeben. Beispielsweise ist das schützende Flachelement in dem Beispiel aus 1 flach ausgebildet, und offenbar kann die Abriebfestigkeit des schützenden Flachelements durch Anwenden einer Ausgestaltung erhöht werden, bei welcher an der Außenfläche dieses schützenden Flachelements Unregelmäßigkeiten ausgebildet sind. Auch kann dem schützenden Flachelement offenbar Härte verliehen werden, wenn beispielsweise eine Ausgestaltung gewählt wird, bei welcher das Vlies, wie oben beschrieben, heiß gepresst wird, wodurch die Abriebfestigkeit erhöht wird. Auch lässt sich die Abriebfestigkeit offenbar durch Anwenden eines harten Materials als das Material zum Ausbilden des schützenden Flachelements erhöhen.
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Wie oben beschrieben, ist die Ummantelung 30 in einem Teilbereich flach und in mindestens einem anderen Teilbereich aufgerollt. In dem Beispiel aus 1 sind gegenüberliegende Enden in der Erstreckungsrichtung des Drahts 12 aufgerollt, und ein Bereich dazwischen ist flach ausgebildet. Natürlich können die Enden in der Erstreckungsrichtung des Drahts 12 als flache Bereiche ausgebildet sein, und es kann ein aufgerollter Bereich zwischen den flachen Bereichen vorliegen. Alternativ hierzu kann ein Ende in der Erstreckungsrichtung des Drahts 12 als flacher Bereich ausgebildet sein, und das andere Ende kann als aufgerollter Bereich ausgebildet sein. Alternativ kann eine größere Anzahl von flachen Bereichen und aufgerollten Bereichen als in der Zeichnung gezeigt vorgesehen sein.
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Im aufgerollten Bereich der Ummantelung 30 ist die Ummantelung 30 mindestens zweilagig (überlappend), wobei eine Hauptfläche 31a auf der Innenumfangsseite angeordnet ist. So kann die Ummantelung 30 den gesamten Umfang des Drahts 12 abdecken. Allerdings kann die Ummantelung 30 auch aufgerollt sein, wobei die andere Hauptfläche 31b auf der Innenumfangsseite angeordnet ist. Alternativ dazu muss die Ummantelung 30 nicht zweilagig sein.
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An der Grenze zwischen dem Bereich in flachem Zustand und dem aufgerollten Bereich der Ummantelung 30 sind Schlitze 32 ausgebildet, die sich von einem Innenabschnitt (dem Innenseitenabschnitt bei Betrachtung in Richtung der Normalen der Hauptfläche 31a) der Ummantelung 30 zu einer Außenkante der Ummantelung 30 erstrecken. Obwohl diese Schlitze 32 im Beispiel aus 1 in einer Richtung orthogonal zur Erstreckungsrichtung des Drahts 12 ausgebildet sind, sind die Schlitze 32 nicht darauf beschränkt. Obwohl diese Schlitze 32 im Beispiel aus 1 als Schnitte ohne Breitenausdehnung ausgebildet sind, können die Schlitze 32 auch als Aussparungen mit einer gewissen Breite ausgebildet sein.
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Der Draht 12 ist derart angeordnet, dass er mindestens in einem Teilbereich, der sich in Längsrichtung erstreckt, auf der Ummantelung 30 liegt bzw. dieses überlappt. Obwohl der Draht 12 im Beispiel aus 1 nur auf der Seite der einen Hauptfläche 31a der Ummantelung 30 angeordnet ist, kann der Draht 12 unterwegs auch zur anderen Hauptfläche 31b übergehen. Es kann mindestens ein Draht 12 vorgesehen sein. Vorliegend sind mehrere Drähte 12 (im Beispiel aus 1 drei) vorgesehen. Für die einzelnen Drähte 12 wird jeweils ein isolierter Draht 12 mit einem Leiter 14 und einer Isolierung 16 verwendet, die den Leiter 14 abdeckt (siehe 6). 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. Die Isolierung 16 kann durch Strangpressen beispielsweise eines Kunststoffs wie etwa PVC (Polyvinylchlorid), PE (Polyethylen) oder PP (Polypropylen) auf den Außenumfang des Leiters 14 oder durch Ofentrocknen eines Drahtlacks ausgebildet werden, der auf den Außenumfang des Leiters 14 aufgebracht wurde.
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Mindestens ein Teil eines Abschnitts, in dem sich die Isolierung 16 des Drahts 12 und die Ummantelung 30 überlappen, ist verschweißt. Auf diese Weise sind der Draht 12 und die Ummantelung 30 fixiert.
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Als Mittel für das Schweißen wird hier Ultraschallschweißen angewandt. 5 ist eine Darstellung, die das Durchführen von Ultraschallschweißen veranschaulicht. Wie in 5 gezeigt, wird Ultraschallschweißen im Allgemeinen durchgeführt, indem zwei zu verschweißende Elemente (hier der Draht 12 und die Ummantelung 30) zwischen einer Sonotrode 82 und einem Amboss 84 eines Ultraschallschweißers 80 angeordnet werden. Die beiden zwischen der Sonotrode 82 und dem Amboss 84 angeordneten Elemente werden in einen Zustand gebracht, in dem ihre zu verschweißenden Abschnitte aneinander anliegen.
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Die Sonotrode 82 liegt an einem der beiden Elemente an und übt Ultraschallschwingungen auf das eine Element aus. Beispiele der Übertragungsmode der Ultraschallschwingungen von der Sonotrode 82 schließen Längsschwingungen und Querschwingungen ein, und die Übertragungsmode kann in geeigneter Weise gemäß der Form, den physikalischen Eigenschaften oder dergleichen der zu verschweißenden Elemente ausgewählt werden.
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Der Amboss 84 trägt das andere der beiden Elemente. Obwohl die den Draht tragende Fläche des Ambosses 84 in dem Beispiel aus 5 als flache Fläche ausgebildet ist, kann die den Draht tragende Fläche auch als gekrümmte Fläche ausgebildet sein.
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Wenn die Sonotrode 82 dann in einem Zustand, in dem die zwei zu verschweißenden Elemente zwischen der Sonotrode 82 und dem Amboss 84 angeordnet sind, Ultraschallschwingungen auf das eine Element ausübt, bewirken die ausgeübten Ultraschallschwingungen Reibung oder Kompression oder dergleichen, woraus sich Wärmeenergie ergibt. Durch die Wärmeenergie wird ein Abschnitt der Anlagefläche geschmolzen, wodurch die beiden Elemente verbunden werden. Es sei angemerkt, dass nur eines der beiden Elemente geschmolzen werden kann oder beide Elemente geschmolzen werden können. Es ist vorgesehen, dass dies gemäß den physikalischen Eigenschaften oder dergleichen der Materialien der beiden Elemente bestimmt wird.
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Beim Durchführen von Ultraschallschweißen können im Allgemeinen Abdrücke, die durch das Andrücken der Sonotrode 82 gebildet werden (nachstehend als „Sonotrodenabdrücke 34“ bezeichnet), an den Elementen zurückbleiben. Daher können die Sonotrodenabdrücke 34 auch auf dem Kabelbaum 10 verbleiben. Es ist denkbar, dass diese Sonotrodenabdrücke 34 beispielsweise eine Form aufweisen können, die der Form von Unregelmäßigkeiten an der Sonotrode 82 entspricht.
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Der Bereich des Drahts 12, der in Längsrichtung des Drahts 12 an die Ummantelung 30 geschweißt ist, kann sich kontinuierlich und ohne Unterbrechung in Längsrichtung des Drahts 12 erstrecken, oder kann in Längsrichtung des Drahts 12 einige Unterbrechungen aufweisen. Bei dem in 4 gezeigten Beispiel erfolgt das Ultraschallschweißen intermittierend, so dass in Längsrichtung des Drahts 12 einige Unterbrechungen vorliegen. Das Ausdehnungsmaß einer Schweißstelle, der Abstand zwischen benachbarten Schweißstellen oder dergleichen können dabei gemäß der Verbindungsfestigkeit oder dergleichen in geeigneter Weise festgelegt werden. Obwohl in dem Beispiel aus 4 das Ultraschallschweißen intermittierend mit einem festen Abstand in Längsrichtung des Drahts 12 durchgeführt wird, kann ein Abschnitt vorliegen, in dem das Ultraschallschweißen mit einem anderen Abstand durchgeführt wird.
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Der Bereich des Drahts 12, der in Umfangsrichtung des Drahts 12 an die Ummantelung 30 geschweißt ist, kann der gesamte Bereich oder ein Teilbereich in Umfangsrichtung sein. Wenn ein Teilbereich des Drahts 12 in Umfangsrichtung geschweißt ist, kann dieser Bereich ein Bereich sein, der gleich oder kleiner als die Hälfte des Umfangs ist, oder ein Bereich, der gleich oder kleiner als ein Viertel des Umfangs ist.
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Beim Durchführen des Ultraschallschweißens weist mindestens eins der beiden Elemente (hier die Isolierung 16 des Drahts 12 und die Ummantelung 30) einen thermoplastischen Kunststoff auf der Anlagefläche auf. In diesem Fall wird bevorzugt, dass die zwei Elemente beide einen thermoplastischen Kunststoff auf der Anlagefläche aufweisen und dass der Schmelzpunkt des jeweiligen thermoplastischen Kunststoffs etwa gleich ist. Auch wird bevorzugt, dass die zwei Elemente beide den gleichen thermoplastischen Kunststoff auf der Anlagefläche aufweisen. So können beide Elemente geschmolzen werden, wodurch sich die Verbindungsfestigkeit steigern lässt.
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Was die Anwendungsmöglichkeiten betrifft, so kann es sich bei dem Draht 12 um eine Stromleitung oder eine Signalleitung handeln. Was die Dicke betrifft, kann der Draht 12 dick oder dünn sein. Was die Querschnittsform betrifft, kann der Draht 12 ein Runddraht oder ein viereckiger Draht sein. Im Allgemeinen weisen die Anlageflächen der beiden Elemente zu Beginn des Ultraschallschweißens vorzugsweise eine konvexe Form auf, um die Kontaktfläche zu reduzieren. In dieser Hinsicht lässt sich sagen, dass ein Runddraht eine für das Ultraschallschweißen geeignete Form aufweist, da er an jeder Stelle in Umfangsrichtung eine konvexe Form aufweist und es daher nicht nötig ist, seine Anordnungsorientierung zu berücksichtigen.
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Jedes Ende des oben beschriebenen Drahts 12 ist in einen Verbinder 20 integriert. In einem Zustand, in welchem der Kabelbaum 10 der vorliegenden Ausführungsform an einer Zielposition in einem Fahrzeug oder dergleichen angeordnet ist, werden die Verbinder 20 dann mit Verbindern 20 verschiedener elektrischer Einrichtungen verbunden, die im Fahrzeug oder dergleichen eingebaut sind. Entsprechend wird der Kabelbaum 10 der vorliegenden Ausführungsform als Verdrahtung verwendet, die verschiedene elektrische Einrichtungen, die im Fahrzeug oder dergleichen eingebaut sind, miteinander verbindet.
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Dabei sind die Verbinder 20 ebenfalls mit der Ummantelung 30 verschweißt. Ein Teil der Außenfläche des Verbindergehäuses 21 jedes Verbinders 20 weist eine Überlappung mit der Ummantelung 30 auf, und mindestens ein Teil des Überlappungsabschnitts ist verschweißt. Das Verbindergehäuse 21 ist ein beispielsweise unter Verwendung eines Kunststoffmaterials oder dergleichen einstückig geformtes Element (Spritzgusselement). Obwohl die Sonotrodenabdrücke 34 im Beispiel aus 4 auf der Seite der Ummantelung 30 verblieben sind, können die Sonotrodenabdrücke auch auf der Seite des Verbindergehäuses 21 verbleiben.
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Es sei angemerkt, dass die Schweißstelle des Verbindergehäuses 21 vorzugsweise eine Stelle ist, die ein Zusammenstecken mit dem zugehörigen Verbinder nicht behindert. Zwar ist in dem Beispiel aus 4 beispielsweise ein Teil um den Abschnitt des Verbindergehäuses 21 verschweißt, aus dem sich die Drähte 12 erstrecken, jedoch kann ein vorspringendes Stück ausgebildet sein, indem ein Abschnitt der Außenfläche des Verbindergehäuses 21 vorspringen gelassen wird, und dieses vorspringende Stück kann verschweißt sein.
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Die Verbinder 20 müssen jedoch nicht zwingend an die Ummantelung 30 geschweißt sein. In diesem Fall können die Verbinder 20 auch mit anderen Mitteln wie etwa Klebeband oder Klebstoff an der Ummantelung 30 fixiert sein, oder sie müssen überhaupt nicht an der Ummantelung 30 fixiert sein.
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Vorliegend werden, wie in 2 gezeigt, Verbinder 20 des Pressschweißtyps als die Verbinder 20 verwendet. Spezieller ist das Verbindergehäuse 21 aus einem ersten Glied 23 und einem zweiten Glied 24 gebildet, das mit dem ersten Glied 23 kombiniert sein kann. Das erste Glied 23 kann einen Pressschweißkontakt 26 derart halten, dass ein Pressschweißabschnitt 27 des Pressschweißkontakts 26, der an den isolierten Draht 12 geschweißt werden kann, nach außen frei liegt. Auch ist im ersten Glied 23 ein Gegenstückverbindungsabschnitt 28 des Pressschweißkontakts 26 aufgenommen, der mit dem Leiter des Gegenstücks verbunden wird, derart, dass der Gegenstückverbindungsabschnitt 28 mit dem Leiter des Gegenstücks verbunden werden kann. Das zweite Glied 24 ist gegenüber dem Abschnitt des ersten Glieds 23 angeordnet, der den Pressschweißabschnitt 27 hält, und kann den isolierten Draht 12 zum Pressschweißabschnitt 27 hin drücken. Indem das zweite Glied 24 den isolierten Draht 12 zum Pressschweißabschnitt 27 hin drückt, dringt in einem Zustand, in dem der isolierte Draht 12 am Pressschweißabschnitt 27 des vom ersten Glied 23 gehaltenen Pressschweißkontakts 26 angeordnet ist und ohne dass der isolierte Draht 12 abisoliert wurde, ein Teil des Pressschweißabschnitts 27 durch die Isolierung 16 des isolierten Drahts 12, gelangt in Anlage an den Leiter 14 und wird damit verbunden.
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In dem Beispiel aus 4 sind alle drei Drähte 12 an die Ummantelung 30 geschweißt. Wenn der Kabelbaum 10 mehrere Drähte 12 aufweist, kann jedoch auch ein Draht 12 vorliegen, der nicht an die Ummantelung 30 geschweißt ist. Im Beispiel aus 4 sind alle drei Drähte 12 in gleicher Weise verschweißt. Wenn der Kabelbaum 10 mehrere an die Ummantelung 30 geschweißte Drähte 12 aufweist, kann sich die Art und Weise des Verschweißens der Drähte jedoch mindestens teilweise unterscheiden, wie etwa hinsichtlich des Schweißmittels oder der Schweißstellen.
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In dem Beispiel aus 4 sind alle drei Drähte 12 mit demselben Verbinder 20 verbunden. Wenn der Kabelbaum 10 mehrere Drähte 12 aufweist, kann jedoch auch ein Draht 12 vorliegen, der mit einem anderen Verbinder 20 verbunden ist.
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In dem Beispiel aus 4 sind die Drähte 12 linear angeordnet. Allerdings können die Drähte 12 auch in gebogenem Zustand angeordnet sein. Wenn der Kabelbaum 10 mehrere Drähte 12 aufweist, können dann sowohl ein linear angeordneter Draht 12 als auch ein in gebogenem Zustand angeordneter Draht 12 vorliegen. In diesem Fall kann in den mehreren Drähten 12 an der Ummantelung 30 eine Verzweigung ausgebildet sein.
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Im Beispiel aus 4 sind die Drähte 12 an Positionen nahe der Mitte in Breitenrichtung im Verhältnis zu der Ummantelung 30 angeordnet. Der Pfad, entlang dessen die Drähte 12 im Verhältnis zu der Ummantelung 30 angeordnet sind, ist nicht auf den vorstehend beschriebenen beschränkt. Beispielsweise können die Drähte 12 an Positionen in Richtung eines Endes in Breitenrichtung im Verhältnis zu der Ummantelung 30 angeordnet sein. Beispielsweise können sich die Drähte 12 im Verhältnis zu der Ummantelung 30 schräg erstrecken.
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Jedes Fixierungsglied 40 ist ein Element zum Fixieren der Drähte 12 an einem Montagegegenstand wie etwa einem Fahrzeugkarosserieblech oder dem stangenförmigen Glied 70 usw. Dabei ist das Fixierungsglied 40 ebenfalls an die Ummantelung 30 geschweißt. Obwohl die Sonotrodenabdrücke 34 im Beispiel aus 3 auf der Seite der Ummantelung 30 gebildet wurden, können die Sonotrodenabdrücke auch auf der Seite des Fixierungsglieds 40 gebildet sein. Dabei weist das Fixierungsglied 40 einen Säulenabschnitt 44 und einen Schildabschnitt 46 auf, der sich von einem distalen Ende des Säulenabschnitts 44 aus erstreckt und als Klemme oder Clip bezeichnet wird und unter Verwendung eines Kunststoffmaterials oder dergleichen einstückig geformt (spritzgegossen) ist.
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Das Fixierungsglied 40 ist mit einem Plattenabschnitt 42 versehen, der den Säulenabschnitt 44 trägt, und der Plattenabschnitt 42 und die Ummantelung 30 sind aneinander geschweißt. Als Plattenabschnitt 42 kann eine bereits vorhandene Komponente wie etwa ein mit Band zu umwickelndes vorspringendes Stück eines sogenannten Klebeclips vorgesehen sein, oder es kann eine spezielle Komponente neu bereitgestellt werden.
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Im Beispiel aus 1 ist das Fixierungsglied 40 derart angebracht, dass es von der Seite der anderen Hauptfläche 31b gegenüber der einen Hauptfläche 31a, an der die Drähte 12 angeordnet sind, vorspringt. Das Fixierungsglied 40 ist in einem zum Aufrollen vorgesehenen Bereich an einem Abschnitt vorgesehen, an dem Enden der Ummantelung 30 übereinander zu liegen kommen bzw. einander überlappen sollen. Wenn also die Ummantelung 30 wie in 2 gezeigt aufgerollt ist, derart, dass es die Drähte 12 umgibt, kann der aufgerollte Zustand beibehalten werden, indem das Fixierungsglied 40 durch den Abschnitt der Ummantelung 30 geführt wird, der über dem Fixierungsglied 40 liegt. Wie in 3 gezeigt, ist im Aufrollbereich der Ummantelung 30 ein Durchgangsloch 33 vorzugsweise in einem Abschnitt ausgebildet, in dem bei aufgerollter Ummantelung 30 ein jeweiliges Fixierungsglied 40 vorgesehen ist. Dies erleichtert das Hindurchführen des Fixierungsglieds 40 durch den Abschnitt, der das Fixierungsglied 40 überlappt. Allerdings kann das Fixierungsglied 40 von der Seite der einen Hauptfläche 31a vorspringend angebracht sein. Alternativ kann das Fixierungsglied 40 im flachen Bereich vorgesehen sein.
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Bei dem in der oben beschriebenen Weise ausgestalteten Kabelbaum 10 sind die Drähte 12 und die Ummantelung 30 aneinander geschweißt, weshalb die Ummantelung 30 auch in der Richtung, die die Erstreckungsrichtung der Drähte 12 schneidet, einfach aufgerollt werden kann. Außerdem weist der Abschnitt der Ummantelung 30, der in der Richtung aufgerollt ist, die die Erstreckungsrichtung der Drähte 12 schneidet, im Vergleich zum flachen Abschnitt einen erhöhten Freiheitsgrad in Biegerichtung auf. Entsprechend kann eine einzelne Ummantelung 30 problemlos sowohl für den Bereich des Kabelbaums 10, der in flachem Zustand angeordnet ist, als auch den Bereich desselben verwendet werden, der in gebogenem Zustand angeordnet ist.
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Da mindestens ein Teil des Abschnitts des Drahts 12, an dem die Isolierung 16 und die Ummantelung 30 übereinander liegen, mittels Ultraschall verschweißt ist, ist das Schweißen einfach durchführbar.
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Da die Schlitze 32, die sich von einem Innenabschnitt der Ummantelung 30 aus zu einer Außenkante der Ummantelung 30 erstrecken, an der Grenze zwischen dem Bereich in flachem Zustand und dem aufgerollten Bereich der Ummantelung 30 ausgebildet sind, lässt sich der aufgerollte Bereich einfacher in platzsparender Weise aufrollen. Auch wird verhindert, dass der Bereich in flachem Zustand aufgerollt wird.
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Da das Fixierungsglied 40 zum Fixieren des Drahts 12 am Montagegegenstand an die Ummantelung 30 geschweißt ist, lässt sich das Fixierungsglied 40 mühelos anbringen.
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Da die Ummantelung 30 durch das im aufgerollten Bereich der Ummantelung 30 vorgesehene Fixierungsglied 40 in aufgerolltem Zustand gehalten wird, lässt sich die Ummantelung 30 mühelos in aufgerolltem Zustand halten.
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Da ein Abschnitt, in dem die Ummantelung 30 mindestens zweilagig ist, im aufgerollten Bereich der Ummantelung 30 vorliegt, wobei die eine Hauptfläche 31a, an welcher der Draht 12 angeordnet ist, auf der Innenumfangsseite angeordnet ist, kann der gesamte Umfang des Drahts 12 durch die Ummantelung 30 abgedeckt sein.
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Abwandlung
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6 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Abwandlung des Kabelbaums 10.
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Ein Kabelbaum 110 gemäß der Abwandlung unterscheidet sich dadurch vom Kabelbaum 10 der Ausführungsform, dass ein Abschnitt der Ummantelung 130 in der Breitenrichtung um ein stangenförmiges Glied 70 gewickelt ist.
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Obwohl im Beispiel aus 6 eine Hauptfläche 131a der Ummantelung 130, an der die Drähte 12 angeordnet sind, dem stangenförmigen Glied 70 zugewandt ist, ist dies nicht entscheidend, und auch die andere Hauptfläche 131b kann dem stangenförmigen Glied 70 zugewandt sein.
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7 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Abwandlung des Kabelbaums 10.
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Ein Kabelbaum 210 gemäß der Abwandlung unterscheidet sich dadurch vom Kabelbaum 10 der Ausführungsform, dass eine Ummantelung 230 nicht mit einem Schlitz 32 versehen ist.
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Wird eine solche Ummantelung 230 ohne Schlitz 32 aufgerollt, so erfolgt das Aufrollen der Ummantelung 230 vom Bereich in flachem Zustand hin zum aufgerollten Bereich graduell. Betrachtet man die Drähte 12 in einem Abschnitt in flachem Zustand, d. h. einem Abschnitt zwischen einem Abschnitt, an dem die Drähte 12 von einer Seite aus abgedeckt sind, und einem Abschnitt in einem aufgerollten Bereich, in dem die Drähte 12 am gesamten Umfang abgedeckt sind, verändert sich im Beispiel aus 7 speziell der von der Ummantelung 230 in Umfangsrichtung abgedeckte Bereich graduell in Längsrichtung.
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Wenn kein Schlitz 32 vorgesehen ist, wird von folgender Struktur des aufgerollten Abschnitts ausgegangen. So ist ein Fall denkbar, in dem der Abschnitt im aufgerollten Bereich, in dem die Drähte 12 am gesamten Umfang abgedeckt sind, ein Abschnitt ist, in dem der Krümmungsradius der Ummantelung 30 am geringsten ist, und der Krümmungsradius nimmt vom Abschnitt in flachem Zustand zu diesem Abschnitt hin graduell ab. Alternativ hierzu ist auch ein Fall denkbar, in dem der Krümmungsradius in dem Abschnitt im aufgerollten Bereich, in dem die Drähte 12 am gesamten Umfang abgedeckt sind, und einem Abschnitt in einem dorthin führenden Zwischenabschnitt konstant ist; allerdings nimmt dabei die Länge eines gebogenen Abschnitts der Ummantelung 30 hin zum Abschnitt, in dem die Drähte 12 am gesamten Umfang abgedeckt sind, graduell ab. Außerdem ist ein Fall denkbar, in dem sich sowohl der Krümmungsradius als auch die Länge des gebogenen Abschnitts verändern.
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Somit ist es auch dann, wenn die Ummantelung 230 nicht mit einem Schlitz 32 versehen ist, möglich, einen Teilbereich der Ummantelung 230 aufzurollen und einen anderen Teilbereich desselben in einem flachen Zustand zu halten. In diesem Fall entfallen die Zeit und der Arbeitsaufwand zum Bereitstellen des Schlitzes 32.
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Weitere Abwandlungen
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Obwohl in der Ausführungsform beschrieben wurde, dass der Kabelbaum 10 an dem stangenförmigen Glied 70 entlang verlegt ist, ist dies nicht entscheidend. Beispielsweise ist es auch denkbar, dass der Kabelbaum 10 an einem plattenförmigen Element wie etwa einem Fahrzeugkarosserieblech oder einem Dach entlang angeordnet ist.
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Obwohl vorstehend Ultraschallschweißen als die Art und Weise des Schweißens beschrieben wurde, ist die Art und Weise des Schweißens nicht auf Ultraschallschweißen beschränkt. Beispielsweise kann es sich bei der Art und Weise des Schweißens auch um Wärmeschweißen wie etwa Widerstandsschweißen oder Laserschweißen oder dergleichen handeln.
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Obwohl das schützende Flachelement als Abriebfestigkeit aufweisend beschrieben wurde, ist dies nicht entscheidend. Es ist auch denkbar, dass das schützende Flachelement Penetrationsfestigkeit aufweist. Obwohl die Ummantelung 30 in der Ausführungsform als schützendes Flachelement beschrieben wurde, ist dies nicht entscheidend. Die Ummantelung 30 kann auch ein Flachelement für den Schallschutz, ein Abschirmungsglied oder ein Wärmeableitungsglied sein oder kann als ein Spannglied dienen.
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Obwohl die Isolierung 16, die die Außenseite des Leiters 14 eines Drahts 12 unmittelbar abdeckt, vorstehend als direkt an die Ummantelung 30 geschweißt beschrieben wurde, ist dies nicht entscheidend. Beispielsweise ist es auch denkbar, dass bei einem Draht mit mehreren Isolierungen, wie etwa einem geschirmten Draht mit einem Leiter, einer ersten Isolierung, die den Leiter abdeckt, einer Abschirmungslage, die die erste Isolierung abdeckt, und einer zweiten Isolierung, die die Abschirmungslage abdeckt, die äußerste Isolierung und die Ummantelung 30 aneinander geschweißt sind. Beispielsweise ist es auch denkbar, dass bei einem Kabel mit mehreren Drähten 12 und einem Mantel, der den Umfang der mehreren Drähte 12 abdeckt, der Mantel und die Ummantelung aneinander geschweißt sind. In diesem Fall lässt sich der Mantel als eine Isolierung der Drähte 12 betrachten.
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Obwohl vorstehend beschrieben wurde, dass der Pressschweißverbinder 20 als der Verbinder 20 verwendet wird, ist dies nicht entscheidend. Beispielsweise ist es auch möglich, einen Verbinder zu verwenden, in dem ein Quetschkontakt untergebracht ist, der an ein Ende jedes Drahts 12 gequetscht wurde.
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Die in der Ausführungsform beschriebenen Ausgestaltungen und die Abwandlungen können in geeigneter Weise kombiniert werden, solange sie einander nicht gegenseitig ausschließen. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Ummantelung 30 durch eine Kombination von mehreren Flachmaterialien mit separaten Funktionen ausgebildet ist.
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Obwohl die vorliegende Erfindung ausführlich beschrieben wurde, ist die vorstehende Beschreibung in jeder Hinsicht veranschaulichend, und die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Es versteht sich, dass zahlreiche hier nicht dargestellte Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- 10
- Kabelbaum
- 12
- Draht
- 14
- Leiter
- 16
- Isolierung
- 20
- Verbinder
- 21
- Verbindergehäuse
- 23
- erstes Glied
- 24
- zweites Glied
- 26
- Pressschweißkontakt
- 27
- Pressschweißabschnitt
- 28
- Gegenstückverbindungsabschnitt
- 30
- Ummantelung
- 31a
- eine Hauptfläche
- 31b
- andere Hauptfläche
- 32
- Schlitz
- 34
- Sonotrodenabdruck
- 40
- Fixierungsglied
- 42
- Plattenabschnitt
- 44
- Säulenabschnitt
- 46
- Schildabschnitt
- 80
- Ultraschallschweißer
- 82
- Sonotrode
- 84
- Amboss
