DE112018005396T5

DE112018005396T5 - Kabelstrang

Info

Publication number: DE112018005396T5
Application number: DE112018005396.2T
Authority: DE
Inventors: Miyu Aramaki; Hiroki Hirai; Housei MIZUNO
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2018-08-20
Publication date: 2020-06-18
Also published as: JP6911717B2; WO2019092945A1; JP2019085027A; US20200269779A1; CN111344191A

Abstract

Aufgabe ist es, eine bessere Technik für das Platzieren eines Kabelstrangs in einem Fahrzeug bereitzustellen. Ein Kabelstrang umfasst ein fahrzeuggebundenes Bauteil, das in oder an ein Fahrzeug montiert ist, und elektrische Kabel, von denen zumindest ein sich entlang einer Längsrichtung erstreckender Teil, an das fahrzeuggebundene Bauteil geklebt ist. So kann zum Beispiel das fahrzeuggebundene Bauteil einen harten Teil aufweisen, der aus Hartplastik gebildet ist, und die elektrischen Kabel können an diesen harten Teil geklebt sein. Ferner kann der Kabelstrang ein Strukturteil gegen thermische Spannungen aufweisen zum Verhindern von Schäden an den elektrischen Kabeln aufgrund von thermischen Spannungen, die durch eine Differenz in den linearen Expansionskoeffizienten zwischen den elektrischen Kabeln und dem harten Teil verursacht wird

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zum Platzieren eines Kabelstrangs in ein Fahrzeug.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Wenn ein Kabelstrang in einem Fahrzeug befestigt wird, dann gibt es Fälle, in denen der Kabelstrang an einem Paneel des Fahrzeugaufbaus fixiert wird, und danach ein internes Element daran befestigt wird, wie z.B. inPatentdokument 1 beschrieben.
Patentdokument 1 offenbart eine Technik zum Platzieren eines Kabelstrangs in einem Türschweller eines Fahrzeugs. Die in Patentdokument 1 beschriebene Technik ist die, dass ein Schutzelement, in dem ein elektrisches Kabel aufgenommen ist, an einem Paneel des Fahrzeugaufbaus fixiert wird und eine Abriebplatte das Schutzelement bedeckt.
VORBEKANNTE DOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE
Patentdokument 1: JP 2007-99007A
ABRISS DER ERFINDUNG VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Es ist in der in Patentdokument 1 beschriebenen Technik jedoch möglich, dass an dem elektrischen Kabel eine Vibration auftritt, so dass Maßnahmen gegen die Vibration nötig werden. Ferner besteht auch eine Möglichkeit, dass die Arbeitsschritte in dem Fahrzeugwerk zunehmen, oder dass der Raum für die Platzierung abnimmt oder das Gewicht aufgrund des Vorsehens des Schutzelements zunimmt.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Technik bereitzustellen, um einen Kabelstrang in einem Fahrzeug zu platzieren.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Um das oben genannte Problem zu lösen, umfasst ein Kabelstrang gemäß einem ersten Aspekt ein fahrzeuggebundenes Bauteil, das in oder an ein Fahrzeug montiert ist; und elektrische Kabel, von denen zumindest ein sich entlang einer Längsrichtung erstreckender Teil an das fahrzeuggebundene Bauteil geklebt ist.
Ein Kabelstrang gemäß einem zweiten Aspekt ist ein Kabelstrang gemäß dem ersten Aspekt, wobei das fahrzeuggebundene Bauteil einen harten Teil aufweist, der aus Hartplastik gebildet ist, und die elektrischen Kabel an diesen harten Teil geklebt sind.
Ein Kabelstrang gemäß einem dritten Aspekt ist ein Kabelstrang gemäß dem zweiten Aspekt, ferner aufweisend ein Strukturteil gegen thermische Spannungen zum Verhindern von Schäden an den elektrischen Kabeln aufgrund von thermischen Spannungen, die durch eine Differenz in den linearen Expansionskoeffizienten zwischen den elektrischen Kabeln und dem harten Teil verursacht werden.
Ein Kabelstrang gemäß einem vierten Aspekt ist ein Kabelstrang gemäß dem dritten Aspekt, ferner aufweisend eine elastische Klebeschicht, die zwischen den elektrischen Kabeln und dem harten Teil angeordnet ist, und die Elastizität aufweist, wobei die elastische Klebeschicht gleichzeitig als Strukturteil gegen thermische Spannungen dient.
Ein Kabelstrang gemäß einem fünften Aspekt ist ein Kabelstrang gemäß dem dritten oder vierten Aspekt, wobei als Strukturteil gegen thermische Spannungen ein intermittierender Klebeabschnitt ausgebildet ist, in dem mehrere verklebte Abschnitte, in denen die elektrischen Kabel und der harte Teil miteinander verklebt sind, in Abständen entlang der Längsrichtung der elektrischen Kabel vorgesehen sind.
Ein Kabelstrang gemäß einem sechsten Aspekt ist ein Kabelstrang gemäß einem der dritten bis fünften Aspekte, wobei als Strukturteil gegen thermische Spannungen ein mäandernder Abschnitt ausgebildet ist, in dem die elektrischen Kabel in einem Klebebereich, in dem die elektrischen Kabel verklebt sind
Ein Kabelstrang gemäß einem siebten Aspekt ist ein Kabelstrang gemäß einem der ersten bis sechsten Aspekte, wobei die elektrischen Kabel und das fahrzeuggebundene Bauteil über eine Klebeschicht miteinander verklebt sind.
Ein Kabelstrang gemäß einem achten Aspekt ist ein Kabelstrang gemäß dem siebten Aspekt, wobei die Klebeschicht auf einer Oberfläche des fahrzeuggebundenen Bauteils vorgesehen ist.
Ein Kabelstrang gemäß einem neunten Aspekt ist ein Kabelstrang gemäß dem siebten oder achten Aspekt, wobei die Klebeschicht auf einem äußerem Umfang der einzelnen elektrischen Kabel vorgesehen ist.
Ein Kabelstrang gemäß einem zehnten Aspekt ist ein Kabelstrang gemäß einem der siebten bis neunten Aspekte, wobei die Klebeschicht einen thermoplastischen Kunststoff aufweist.
Ein Kabelstrang gemäß einem elften Aspekt ist ein Kabelstrang gemäß einem der siebten bis neunten Aspekte, wobei die Klebeschicht einen reagierend aushärtenden Kunststoff aufweist.
Ein Kabelstrang gemäß einem zwölften Aspekt ist ein Kabelstrang gemäß einem der ersten bis elften Aspekte, wobei das fahrzeuggebundene Bauteil ein Innenelement mit einer frei liegenden Designoberfläche ist, und die elektrischen Kabel auf eine Oberfläche auf einer Rückseite der Designoberfläche geklebt sind.
Ein Verfahren zum Zusammenbau eines Kabelstrangs gemäß einem dreizehnten Aspekt weist folgenden Schritte auf (a) Verkleben von zumindest einem Abschnitt von elektrischen Kabeln entlang einer Längsrichtung mit einem fahrzeuggebundenen Bauteil, das in oder an ein Fahrzeug montiert ist, um einen Kabelstrang zu bilden; und (b) Anbringen des Kabelstrangs in dem Fahrzeug nach Schritt (a).
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß den ersten bis zwölften Aspekten werden die elektrischen Kabel an ein fahrzeuggebundenes Bauteil geklebt, so dass Vibrationen der an das Fahrzeug montierte elektrischen Kabel unterdrückt werden können. Die elektrischen Kabel können zur gleichen Zeit verbaut werden, zu der das fahrzeuggebundene Bauteil im Fahrzeug verbaut wird.
Insbesondere gemäß dem zweiten Aspekt können der harte Teil und die elektrischen Kabel miteinander integriert werden. Dabei können die elektrischen Kabel mit dem harten Teil geschützt werden.
Wenn die elektrischen Kabel an ein hartes Element geklebt werden, besteht die Möglichkeit, dass die elektrischen Kabel aufgrund von thermischen Spannungen beschädigt werden. Da aber gemäß dem dritten Aspekt ein Strukturteil gegen thermische Spannungen vorgesehen ist, werden auch in diesem Fall die elektrischen Kabel kaum beschädigt, selbst wenn der harte Teil und die elektrischen Kabel miteinander integriert sind.
Gemäß dem vierten Aspekt kann die elastische Klebeschicht eine Differenz in der Ausdehnungsmenge (bzw. der Schrumpfungsmenge) zwischen den elektrischen Kabeln und dem harten Teil kompensieren.
Gemäß dem fünften Aspekt ist ein intermittierender Klebeabschnitt ausgebildet, so dass sich thermische Spannungen kaum in nur einer Position konzentrieren.
Gemäß dem sechsten Aspekt ist ein mäandernder Abschnitt ausgebildet, so dass sich thermische Spannungen kaum in nur einer Position konzentrieren.
Gemäß dem siebten Aspekt können elektrische Kabel und fahrzeuggebundene Komponenten, die nur schwer direkt miteinander zu verkleben sind, mit Hilfe der Klebeschicht auf einfache Weise miteinander verklebt werden.
Gemäß dem achten Aspekt ist ein Verkleben mit Hilfe einer Klebeschicht erzielbar, die auf der Oberfläche des fahrzeuggebundenen Bauteils vorgesehen ist.
Gemäß dem neunten Aspekt ist ein Verkleben mit Hilfe einer Klebeschicht erzielbar, die auf dem äußeren Umfang der einzelnen elektrischen Kabel vorgesehen ist.
Gemäß dem zehnten Aspekt kann die zuvor vorgesehene Klebeschicht durch Erhitzen geschmolzen und auf einfache Weise verklebt werden.
Gemäß dem elften Aspekt kann der Hitzebeständigkeit des Klebeabschnitts verbessert werden.
Gemäß dem zwölften Aspekt können die elektrischen Kabel zusammen mit dem Innenelement im Auto verbaut werden.
Gemäß dem dreizehnten Aspekt können die elektrischen Kabel zusammen mit dem fahrzeuggebundenen Bauteil im Auto verbaut werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Kabelstrang gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Seitenansicht, die den Kabelstrang gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht des Kabelstrangs entlang der Linie III-III in 1.
4 ist eine Querschnittsansicht durch einen Kabelstrang gemäß einer zweiten Ausführungsform.
5 ist eine Querschnittsansicht, die eine Modifikation des Kabelstrangs gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
6 ist eine Seitenansicht, die einen Kabelstrang gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Kabelstrang gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
8 ist eine Querschnittsansicht, die den Kabelstrang gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.

AUSFÜHRUNGSFORMEN ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Im Folgenden wird ein Kabelstrang gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Kabelstrang 10 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Seitenansicht, die den Kabelstrang 10 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 3 ist eine Querschnittsansicht des Kabelstrangs entlang der Linie III-III in 1.
Der Kabelstrang 10 umfasst ein fahrzeuggebundenes (in ein Fahrzeug eingebautes) Bauteil 20, welches in oder an einem Fahrzeug montiert ist, sowie elektrische Kabel 30, wobei zumindest ein sich in Längsrichtung erstreckender Teil der elektrischen Kabel 30 entlang des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 angeklebt ist.
In der vorliegenden Beschreibung ist das fahrzeuggebundene Bauteil 20 ein Innenelement mit einer frei liegenden Designoberfläche. Das Innenelement kann als Abdeckungselement betrachtet werden, welches einen Türschweller oder eine Säule oder dergleichen bedeckt. Das Innenelement kann auch ein Installationspaneel oder dergleichen sein. Ferner können auch verschiedene Arten von Verkleidungen, wie z.B. eine Türverkleidung, eine Dachverkleidung oder eine Kofferraumverkleidung, als Innenelement betrachtet werden. Im in der 1 dargestellten Beispiel ist das fahrzeuggebundene Bauteil 20 ein Abdeckungselement 22, welches einen Türschweller 80 abdeckt.
Das Abdeckungselement 22 hat hierbei eine L-förmigen Querschnitt. Eine äußere Seitenfläche 23 des Abdeckungselements 22 bildet eine DesignOberfläche, und eine innere Seitenfläche 24 des Abdeckungselements 22 ist gegenüber einem Paneel des Fahrzeugaufbaus angeordnet.
Das fahrzeuggebundene Bauteil 20 hat vorzugsweise einen steifen bzw. harten Teil, der aus Hartplastik gebildet ist. Im in der 1 dargestellten Beispiel ist das Abdeckungselement 22 ein in einem Stück gegossenes Element aus einem Hartplastik. Mit anderen Worten weist das Abdeckungselement 22 nur den steifen bzw. harten Teil auf. Das fahrzeuggebundene Bauteil 20 kann jedoch auch einen weichen Teil z.B. aus einem weichen Plastik oder Gewebe aufweisen. In diesem Fall kann die Platzierungsoberfläche des fahrzeuggebundenen Bauteils 20, an dem die elektrischen Kabel 30 angeordnet sind, der harte Teil sein. Folglich ist es auch denkbar, dass eine Designoberfläche des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 ein weicher Teil und eine Rückseite der Designoberfläche ein harter Teil ist.
Jedes der elektrischen Kabel 30 umfasst einen Kerndraht 32 und eine isolierende Abdeckung 34 zum Abdecken des Kerndrahts 32. Der Kerndraht 32 ist aus einem elektrischen Leiter aus Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium, Aluminiumlegierung oder dergleichen gefertigt. Der Kerndraht 32 ist normalerweise ein verdrillter Draht aus mehreren verdrillten blanken Drähten, kann jedoch auch ein einzelner Kerndraht aus nur einem einzigen Draht sein. Die isolierende Abdeckung 34 ist beispielsweise durch Strangpressen von isolierendem Kunststoff um den Kerndraht 32 gefertigt. Die isolierende Abdeckung 34 kann aber auch beispielsweise durch Auftragen einer isolierenden Kunststoffschicht um den Kerndraht gebildet werden.
Die elektrischen Kabel 30 sind so angeordnet, dass zumindest ein Teil der elektrischen Kabel 30 entlang der Längsrichtung an der Platzierungsoberfläche des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 verlegt und verklebt ist. Es ist beispielsweise auch denkbar, dass die gesamte Länge der elektrischen Kabel 30 in Längsrichtung an der Platzierungsoberfläche verlegt und verklebt ist. Ferner ist denkbar, dass nur ein mittlerer Teil der elektrischen Kabel 30 in Längsrichtung an der Platzierungsoberfläche verlegt und verklebt ist und Endstücke von dem fahrzeuggebundenen Bauteil 20 hervorstehen. Hierbei sind die elektrischen Kabel 30 an eine Oberfläche des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 auf der Rückseite der Designoberfläche geklebt, genauer gesagt, an die oben erwähnte innere Seitenfläche 24 des Abdeckungselements 22. Hierbei ist die innere Seitenfläche 24 ein harter Teil, und die elektrischen Kabel 30 sind an diesen harten Teil geklebt.
Eine Haltestruktur, wie z.B. ein Kanal zum einfachen Halten der elektrischen Kabel 30, ist nicht in der Platzierungsoberfläche ausgebildet, wo die elektrischen Kabel 30 an dem fahrzeuggebundenen Bauteil 20 angeordnet sind. Allerdings sind auch Fälle denkbar, in denen eine Haltestruktur, wie z.B. ein Kanal zum einfachen Halten der elektrischen Kabel 30, in der Platzierungsoberfläche ausgebildet ist.
Es besteht keine besondere Einschränkung hinsichtlich der Art und Weise in der die elektrischen Kabel 30 an das fahrzeuggebundene Bauteil 20 geklebt sind, und verschiedene Klebeformen können verwendet werden. Zum Beispiel ist es denkbar, dass ein Kunststoff an einer Oberfläche der elektrischen Kabel 30 und/oder des fahrzeuggebundenem Bauteils 20 geschmolzen wird und diese direkt miteinander verklebt werden, ohne das dazwischen noch ein weiteres Element angeordnet ist. Es ist aber beispielsweise auch denkbar, dass die elektrischen Kabel 30 und das fahrzeuggebundene Bauteil 20 indirekt miteinander verklebt werden und dazwischen eine Klebeschicht vorgesehen ist. Ein Fall, in dem zwischen ihnen eine Klebeschicht angeordnet ist wird im Detail in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Wenn die elektrischen Kabel 30 und das fahrzeuggebundene Bauteil 20 direkt miteinander verklebt werden, dann besteht keine besondere Einschränkung hinsichtlich des Verfahrens zum Schmelzen des Kunststoffs auf der Oberfläche, es wird jedoch bevorzugt ein Verfahren verwendet, mit dem der Kunststoff lokal geschmolzen werden kann. So können zum Beispiel Verfahren wie Ultraschallschweißen oder Laserschweißen verwendet werden, um den Kunststoff lokal zu schmelzen.
Wenn die elektrischen Kabel 30 und das fahrzeuggebundene Bauteil 20 direkt miteinander verklebt werden, dann werden vorzugsweise die isolierenden Abdeckungen 34 der elektrischen Kabel 30 möglichst nicht geschmolzen sondern hauptsächlich die Oberfläche des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 wird geschmolzen. Zum Beispiel ist denkbar, dass in einem Zustand, in dem die Oberfläche des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 geschmolzen wird, die elektrischen Kabel 30 auf dem geschmolzenen Teil der Oberfläche angeordnet werden. Wenn die elektrischen Kabel 30 und das fahrzeuggebundene Bauteil 20 auf diese Weise in einem Zustand verklebt sind, in dem hauptsächlich das fahrzeuggebundene Bauteil 20 geschmolzen ist, dann sind zumindest einige der elektrischen Kabel 30 in das fahrzeuggebundene Bauteil 20 eingebettet, wie in 3 dargestellt ist. Dabei besteht keine besondere Einschränkung hinsichtlich des eingebetteten Bereichs. In dem in der 3 dargestellten Beispiel ist ein Bereich kleiner als ein Viertel des Umfangs eingebettet, es ist jedoch auch denkbar, dass ein Bereich größer als ein Viertel des Umfangs eingebettet ist. Insbesondere ist auch denkbar, dass ein Bereich größer als die Hälfte des Umfangs eingebettet ist oder sogar der gesamte Umfang eingebettet ist. Je größer der eingebettete Bereich ist, desto größer ist die Klebekraft. Dabei werden die elektrischen Kabel 30 einfacher eingebettet, je geringer der Durchmesser der elektrischen Kabel 30 ist.
Der Kabelstrang 10 umfasst ferner ein Strukturteil 40 gegen thermische Spannungen.
In der Regel ist die thermische Expansionsrate (der lineare Expansionskoeffizient) von als Fahrzeugkomponenten verwendetem Hartplastik mehrere Male bis mehrere Dutzend Male meistens größer als die thermische Expansionsrate eines Metallleiters der Kerndrähte 32. Wenn eine Struktur, in dem ein Element aus Hartplastik und die elektrischen Kabel 30 eng miteinander integriert sind, einer geringen Temperatur ausgesetzt wird, dann wirken daher thermische Spannungen in einer Schrumpfrichtung auf die elektrischen Kabel 30 aufgrund einer Schrumpfung des Elements aus Hartplastik. Im schlimmsten Fall besteht die Möglichkeit, dass der Kerndraht 32 an einer Position an der sich die thermische Spannung konzentriert, knickt und letztendlich bricht.
Das Strukturteil 40 gegen thermische Spannungen ist ein Teil, dass Beschädigungen an den elektrischen Kabeln 30 verhindert, die bedingt sind durch thermische Spannungen aufgrund einer Differenz zwischen den linearen Expansionskoeffizienten der elektrischen Kabel 30 und dem oben beschriebenen harten Teil. Hier ist ein intermittierender Klebeabschnitt 42 als Strukturteil 40 gegen thermische Spannungen ausgebildet.
Der intermittierende Klebeabschnitt 42 ist ein Abschnitt, in dem mehrere verklebte Abschnitte 44, an denen die elektrischen Kabel 30 und der harte Teil miteinander verklebt sind, in Abständen entlang der Längsrichtung der elektrischen Kabel 30 vorgesehen sind. Mit anderen Worten kann der intermittierende Klebeabschnitt 42 als Abschnitt betrachtet werden, in dem verklebte Abschnitte 44, an denen die elektrischen Kabel 30 und der harte Teil miteinander verklebt sind, und nicht verklebte Abschnitte 45, an denen die elektrischen Kabel 30 und der harte Teil nicht miteinander verklebt sind, abwechselnd entlang der Längsrichtung der elektrischen Kabel 30 vorgesehen sind. Die Abstände zwischen den verklebten Abschnitten 44, an denen die elektrischen Kabel 30 und der harte Teil miteinander verklebt sind, können geeignet eingestellt werden, können also auf gleichmäßige Abstände oder teilweise unterschiedliche Abstände eingestellt werden. Durch Vorsehen des intermittierenden Klebeabschnitts 42 ist es möglich, eine Beschädigung der elektrischen Kabel 30 durch thermische Spannungen zu verhindern. Genauer gesagt sind in den nicht verklebten Abschnitten 45, an denen die elektrischen Kabel 30 und der harte Teil nicht miteinander verklebt sind, die elektrischen Kabel 30 und der harte Teil in einem Zustand, in dem sie nicht aneinander gebunden sind, und nicht verklebte Abschnitte 45, sind jeweils benachbart zu den verklebten Abschnitten 44 angeordnet, so dass sich die elektrischen Kabel 30 in den nicht verklebte Abschnitte 45 biegen können und somit die thermischen Spannungen verteilt werden können. Dementsprechend können Schäden an den elektrischen Kabeln 30 aufgrund von thermischen Spannungen verhindert werden.
Im oben beschriebenen Kabelbaum 10 werden die elektrischen Kabel 30 und das fahrzeuggebundene Bauteil 20 miteinander verbunden bevor sie in das Fahrzeug eingebaut werden. Wenn das fahrzeuggebundene Bauteil 20 im Kabelbaum 10 in das Fahrzeug gebaut wird, werden dementsprechend auch die elektrischen Kabel 30 in das Fahrzeug gebaut. Somit kann der Prozess zum Einbau der elektrischen Kabel 30 in einem Fahrzeugwerk vereinfacht werden.
Gemäß dem Kabelstrang 10 mit der oben beschriebenen Anordnung sind die elektrischen Kabel 30 an das fahrzeuggebundene Bauteil 20 geklebt, so dass Vibrationen der in das Fahrzeug gebauten elektrischen Kabel 30 unterdrückt werden können.
Der harte Teil und die elektrischen Kabel 30 können miteinander integriert werden. Dabei können die elektrischen Kabel 30 mit dem harten Teil geschützt werden.
Wenn die elektrischen Kabel 30 an einen harten Teil geklebt sind, dann besteht die Möglichkeit, dass die elektrischen Kabel 30 aufgrund von thermischen Spannungen beschädigt werden. Aber für diesen Fall ist das Strukturteil 40 gegen thermische Spannungen vorgesehen, so dass Probleme aufgrund von thermischen Spannungen kaum auftreten, selbst wenn der harte Teil und die elektrischen Kabel miteinander integriert sind. Insbesondere ist der intermittierende Klebeabschnitt 42 als Strukturteil 40 gegen thermische Spannungen ausgebildet, so dass thermische Spannungen sich nicht an einer Position konzentrieren.
Das Strukturteil 40 gegen thermische Spannungen kann auch das Ablösen der verklebten Teile 44 aufgrund von thermischen Spannungen verhindern.
Die elektrischen Kabel 30 können mit dem Fahrzeug zusammen mit dem Innenelement 22 mit der Designoberfläche 23 gefertigt werden.
Zweite Ausführungsform
Im Folgenden wird ein Kabelstrang gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. 4 ist eine Querschnittsansicht durch einen Kabelstrang 110 gemäß der zweiten Ausführungsform. 5 ist eine Querschnittsansicht, die eine Modifikation des Kabelstrangs 110 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. In der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform werden dieselben Bezugszeichen wie für die entsprechenden oben beschriebenen Elemente verwendet und auf eine weitere Beschreibung derselben wird verzichtet (das gleiche gilt auch für die unten beschriebenen Ausführungsformen).
Der Kabelstrang 110 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt ein Beispiel, in dem die elektrischen Kabel 30 und das fahrzeuggebundene Bauteil 20 über eine Klebeschicht 60 miteinander verklebt sind.
Die Klebeschicht 60 ist auf einem Material ausgebildet, dass den Materialien der Oberflächen der elektrischen Kabel 30 und des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 entspricht, die miteinander zu verkleben sind. Hierbei ist die Klebeschicht 60 auf einer Platzierungsoberfläche 24 des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 vorgesehen. Dabei wird die Klebeschicht 60 auch auf Teilen der Platzierungsoberfläche 24 des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 vorgesehen, an denen die elektrischen Kabel 30 nicht angeordnet sind. In dem in 4 dargestellten Beispiel ist die Klebeschicht 60 gleichmäßig auf einem Teil der Platzierungsoberfläche des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 vorgesehen, wo die elektrischen Kabel 30 vorgesehen sind, sowie um einen Teil dieses Bereichs.
Wie in 5 dargestellt, ist es jedoch auch möglich, dass die Klebeschicht auf einer Seite der elektrischen Kabel 22 vorgesehen ist. Im in der 5 dargestellten Kabelstrang 210 ist eine Klebeschicht 260 auf einem äußeren Umfang der elektrischen Kabel 30 vorgesehen. Dabei ist in dem in 5 dargestellten Beispiel die Klebeschicht 260 um den gesamten Umfang der elektrischen Kabel 30 vorgesehen. Natürlich kann, wenn die Klebeschicht 260 auf dem äußeren Umfang der elektrischen Kabel 30 vorgesehen ist, die Klebeschicht 260 auch nur auf einem Teil der elektrischen Kabel 30 in Umlaufrichtung vorgesehen sein. Die Klebeschicht 260 ist mit gleichmäßiger Dicke vorgesehen, es können jedoch auch Abschnitt unterschiedlicher Dicke entlang der Umlaufrichtung vorgesehen sein.
Es ist denkbar, dass die Klebeschicht 60 bzw. 260 reversibel zwischen einem verklebbaren Zustand und einem nicht verklebbaren Zustand änderbar ist. Die Klebeschicht 60 bzw. 260 kann zum Beispiel thermoplastischen Kunststoff enthalten. Als thermoplastischer Kunststoff kann zum Beispiel Nylon, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Ethylen-Vinylazetat-Kopolymerkunststoff oder dergleichen verwendet werden. Der thermoplastische Kunststoff kann aus einer Art Kunststoff sein oder auch aus einer Mischung mehrerer Arten von Kunststoff sein. Dabei ist der Schmelzpunkt des thermoplastischen Kunststoffs in den Klebeschichten 60 bzw. 260 vorzugsweise niedriger als der Schmelzpunkt des Kunststoffs in den elektrischen Kabeln 30 und des Kunststoffs in dem fahrzeuggebundenen Bauteil 20.
Die Klebeschicht 60 kann beispielsweise aus einem Material aus demselben System gebildet sein, wie das Material aus dem die Platzierungsoberfläche 24 des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 und kann ein Material sein, dass eine große Menge Plastiziermittel enthält. Somit können die elektrischen Kabel 30 einfach in die Klebeschicht 60 eingebettet werden.
Wenn der Zustand der Klebeschicht 60 bzw. 260 reversibel zwischen einem verklebbaren Zustand und einem nicht verklebbaren Zustand änderbar ist, dann wird die Klebeschicht 60 bzw. 260 zunächst auf zumindest einem von den elektrischen Kabel 30 und dem fahrzeuggebundenen Bauteil 20 vorgesehen und ist im nicht verklebbaren Zustand. Im Klebeschritt wird dann der Zustand der Klebeschicht 60 bzw. 260, die zuvor auf zumindest einem von den elektrischen Kabel 30 und dem fahrzeuggebundenen Bauteil 20 vorgesehen ist, vom nicht verklebbaren Zustand zum verklebbaren Zustand geändert. Wenn die elektrischen Kabel 30 und das fahrzeuggebundene Bauteil 20 in diesem Zustand über die Klebeschicht 60 bzw. 260 miteinander verklebt werden, dann wird der Zustand der Klebeschicht 60 bzw. 260 wieder vom verklebbaren Zustand in den nicht verklebbaren Zustand geändert.
Genauer gesagt wird Material, das den geschmolzenen thermoplastischen Kunststoff enthält, auf den elektrischen Kabeln 30 oder dem fahrzeuggebundenen Bauteil 20 vorgesehen, und dann abgekühlt und gehärtet, wodurch eine Anordnung erreicht werden kann, in der die Klebeschicht 60 bzw. 260 vorgesehen wird und dann einen nicht verklebbaren Zustand annimmt. Wenn beispielsweise die Klebeschicht 60 bzw. 260 auf dem fahrzeuggebundenen Bauteil 20 vorgesehen wird, dann ist denkbar, dass das Material, das den geschmolzenen thermoplastischen Kunststoff enthält, auf die Platzierungsoberfläche 24 des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 aufgetragen wird. Ferner ist denkbar, dass das fahrzeuggebundene Bauteil 20 durch Zweifarben-Spritzguss gefertigt wird, wenn das fahrzeuggebundene Bauteil 20 mit einer Form gegossen wird. Wenn zum Beispiel die Klebeschicht 60 bzw. 260 auf den elektrischen Kabeln 30 vorgesehen wird, ist denkbar, dass das Material, das den geschmolzenen thermoplastischen Kunststoff enthält, auf die äußere umlaufende Oberfläche der elektrischen Kabeln 30 aufgetragen wird. Ferner ist denkbar, dass das Material, das den geschmolzenen thermoplastischen Kunststoff enthält, um die elektrischen Kabel 30 stranggepresst wird.
Als nächstes wird die Klebeschicht 60 bzw. 260 erhitzt, und zwar durch ein Erhitzungsverfahren wie z.B. Beschicken mit heißer Luft, so dass die Klebeschicht 60 bzw. 260 einen verklebbaren Zustand annimmt, und die elektrischen Kabel 30 werden auf dem fahrzeuggebundenen Bauteil 20 angeordnet, um die elektrischen Kabel 30 und das fahrzeuggebundene Bauteil 20 über die Klebeschicht 60 bzw. 260 miteinander zu verkleben. Danach wird die Klebeschicht 60 bzw. 260 abgekühlt und gehärtet, wodurch sie wieder den nicht verklebbaren Zustand annehmen kann.
Es ist auch möglich, dass die Klebeschicht 60 bzw. 260 durch ein Verfahren wie Ultraschallschweißen oder Laserschweißen erhitzt wird, nachdem die elektrischen Kabel 30 verlegt sind, und somit in den verklebbaren Zustand versetzt werden.
Mit den oben beschriebenen Kabelsträngen 110 bzw. 210 können elektrische Kabel 30 und ein fahrzeuggebundenes Bauteil 20, die nur schwer miteinander zu verkleben sind, unter Verwendung der Klebeschicht 60 bzw. 260 auf einfache Weise miteinander verklebt werden.
Wenn die Klebeschicht 60 bzw. 260 thermoplastischen Kunststoff enthält, dann kann die zuvor vorgesehene Klebeschicht 60 bzw. 260 durch Erhitzen geschmolzen und einfach verklebt werden.
Dabei ist mit dem Kabelstrang 110 ein Verkleben mit einer Klebeschicht 60 möglich, die auf der Oberfläche des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 vorgesehen ist.
Ferner ist mit dem Kabelstrang 210 ein Verkleben mit einer Klebeschicht 260 möglich, die auf dem äußeren Umfang der einzelnen elektrischen Kabel 30 vorgesehen ist.
Dritte Ausführungsform
Im Folgenden wird ein Kabelstrang gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. 6 ist eine Seitenansicht, die einen Kabelstrang 310 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
Im Kabelstrang 310 gemäß dieser Ausführungsform ist die Struktur des Strukturteils 340 gegen thermische Spannungen anders als die Struktur des Strukturteils 40 gegen thermische Spannungen im Kabelstrang 10 gemäß der ersten Ausführungsform. Insbesondere ist als Strukturteil 340 gegen thermische Spannungen ein mäandernder bzw. schlangenlinienförmiger Abschnitt 46 vorgesehen, in welchem die elektrischen Kabel 30 im Klebebereich mäandern, in dem die elektrischen Kabel 30 verklebt sind. Dabei sind die elektrischen Kabel 30 und das fahrzeuggebundene Bauteil 20 kontinuierlich über den gesamten mäandernden Abschnitt 46 verklebt. Die elektrischen Kabel 30 und das fahrzeuggebundene Bauteil 20 können aber auch abschnittsweise bzw. intermittierend über den gesamten mäandernden Abschnitt 46 verklebt sein. Es ist zum Beispiel eine Anordnung denkbar, bei der die elektrischen Kabel 30 und das fahrzeuggebundene Bauteil 20 jeweils an den Scheitelpunkten der gebogenen Abschnitte verklebt sind und die elektrischen Kabel 30 und das fahrzeuggebundene Bauteil 20 in dem Abschnitten zwischen diesen Scheitelpunkten nicht verklebt sind.
Hierbei mäandern die elektrischen Kabel 30 gleichmäßig entlang der Längsrichtung im mäandernden Abschnitt 46. Die elektrischen Kabel 30 mäandern in einer Richtung parallel zu der Richtung in der sich die Platzierungsoberfläche 24 erstreckt. Es gibt jedoch keine besondere Einschränkung hinsichtlich der Form des Mäanderns. Es kann Fälle geben, bei denen die elektrischen Kabel in einem Abschnitt weit entlang der Längsrichtung mäandern und in einem anderen Abschnitt nur eng mäandern. Es kann auch Fälle geben, bei denen die elektrischen Kabel 30 in Richtung einer Normalen zur Platzierungsoberfläche 24 mäandern. Dieser Fall wird im Detail in der folgenden vierten Ausführungsform beschrieben.
Der mäandernde Abschnitt 46 umfasst mehrere gebogene Abschnitte. Wenn thermische Spannungen auftreten, dann wirken die thermische Spannungen somit verteilt auf jede der mehreren gebogenen Abschnitte. Folglich konzentrieren sich die thermische Spannungen bei diesem Kabelstrang 310 nur schwerlich in einer Position, da bei diesem Kabelstrang 310 der mäandernde Teil 46 ausgebildet ist. Da der mäandernde Teil 46 ausgebildet ist, kann eine Differenz zwischen dem Ausmaß der Ausdehnung und Schrumpfung zwischen den elektrischen Kabeln 30 und dem harten Teil aufgrund eines Unterschiedes in deren linearen Expansionskoeffizienten ausgeglichen werden.
Vierte Ausführungsform
Im Folgenden wird ein Kabelstrang gemäß einer vierten Ausführungsform beschrieben. 7 und 8 sind senkrechte Querschnittsansichten, die jeweils einen Kabelstrang 410 gemäß der vierten Ausführungsform zeigen.
Im Kabelstrang 410 gemäß der vierten Ausführungsform ist als Strukturteil 440 gegen thermische Spannungen ein mäandernder Abschnitt 446 vorgesehen, in dem die elektrischen Kabel 30 im Klebeabschnitt mäandern, in dem die elektrischen Kabel 30 verklebt sind. Im folgenden wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die elektrischen Kabel 30 im mäandernden Abschnitt 446 in Richtung der Normalen auf der Platzierungsoberfläche 24 mäandern. Dabei wird ein Beispiel beschrieben, in dem elastische Stützabschnitte 50 vorgesehen sind, die den mäandernden Abschnitt 46 stützen.
Die elastischen Stützabschnitte 50 sind auf dem fahrzeuggebundenen Bauteil 20 vorgesehen. In dem in der 7 dargestellten Beispiel sind die elastischen Stützabschnitte 50 in Form einer Feder (einer Blattfeder) ausgebildet. Genauer gesagt sind die elastischen Stützabschnitte 50 in einer Form ausgebildet, die eine Stützsäule 51, die sich auf der Platzierungsoberfläche 24 in einer Richtung von der Platzierungsoberfläche 24 weg erstreckt, sowie einen auskragenden Armabschnitt 52, der von einem Ende der Stützsäule 51 absteht, umfasst.
Dabei sind die elektrischen Kabel 30 auf den elastischen Stützabschnitten 50 (also auf den auskragenden Armabschnitten 52 derselben) angeordnet. Wenn auf die elektrischen Kabel 30 thermische Spannungen wirken, dann biegen sich die elastischen Stützabschnitte 50 wie in 8 dargestellt, so dass thermische Spannungen kompensiert werden können. Die elektrischen Kabel 30 und die elastischen Stützabschnitte 50 können miteinander verklebt oder auch nicht verklebt sein.
Gemäß diesem Kabelstrang 410 ist ein mäandernder Abschnitt 446 ausgebildet, so dass sich thermische Spannungen kaum an einer Position konzentrieren. Ferner sind elastische Stützabschnitte 50 vorgesehen, so dass der mäandernde Abschnitt 446 gestützt werden kann.
Es ist auch denkbar, dass die elastischen Stützabschnitte 50 aus einem elastischen Material, wie z.B. Gummi oder geschäumten Kunststoff, gefertigt sind. In diesem Fall können die elastischen Stützabschnitte 50 in kleinen Stücken gefertigt und an das fahrzeuggebundene Bauteil 20 oder die elektrischen Kabel 30 befestigt werden.
Modifikationsbeispiel
Oben sind Beispiele beschrieben, in denen das Strukturteil gegen thermische Spannungen ein intermittierender Klebeabschnitt 42 oder ein mäandernder Abschnitt 46 sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Strukturteil gegen thermische Spannungen eine andere Ausbildung hat. Zum Beispiel ist ein Fall denkbar, in dem die oben beschriebene Klebeschicht 60 eine elastische Klebeschicht 60 ist, die gleichzeitig als Strukturteil gegen thermische Spannungen dient. Wenn als Klebeschicht 60 eine elastische Klebeschicht 60 vorgesehen ist, dann ist es möglich, eine Differenz in der Ausdehnung (bzw. der Schrumpfung) zwischen den elektrischen Kabeln 30 und dem harten Teil zu kompensieren. Es ist denkbar, dass die elastische Klebeschicht 60 unter Verwendung eines sogenannten elastischen Klebemittels, das beispielsweise hauptsächlich aus künstlichem Gummi, Epoxidharz oder Siliconharz besteht, gebildet ist. Es ist auch denkbar, dass ein Material mit einem Schäumungsmittel als ein Bestandteil des Klebemittels, welches hauptsächlich aus Kunststoff besteht, verwendet wird, wobei der als Hauptbestandteil dienende Kunststoff zu einem Kunststoffschaum aufgeschäumt wird und somit mit Elastizität versehen wird.
In der obigen Beschreibung kann der Zustand der Klebeschicht 60 reversibel zwischen einem verklebbaren und einem nicht verklebbaren Zustand geändert werden. Allerdings ist eine solche Anordnung nicht zwingend. Es ist auch denkbar, dass der Zustand der Klebeschicht 60 nicht zum verklebbaren Zustand änderbar ist, sobald der Zustand erst einmal vom verklebbaren Zustand zum nicht verklebbaren Zustand geändert wurde. Eine solche Klebeschicht 60 enthält beispielsweise einen reagierend aushärtenden Kunststoff. Als solche reagierend aushärtende Kunststoffe sind beispielsweise durch UV-Licht aushärtende Kunststoffe, thermisch aushärtende Kunststoffe, mit Feuchtigkeit aushärtende Kunststoffe sowie mit zwei Flüssigkomponenten reagierend aushärtende Kunststoffe. Wenn die Klebeschicht 60 einen reagierend aushärtenden Kunststoff enthält, dann kann die Hitzebeständigkeit der verklebten Teile 44 verbessert werden.
In der obigen Beschreibung ist die Klebeschicht 60 aus einem Material, das kein Klebmittel ist, aber es ist auch denkbar, dass die Klebeschicht 60 aus einem Klebmittel ist. Die Klebeschicht 60 kann auch beispielsweise durch Anbringen eines doppelseitigen Klebebands ausgebildet werden.
Es ist auch denkbar, dass die elektrischen Kabel 30 an einen weichen Teil des fahrzeuggebundenen Bauteils 20 geklebt sind. In diesem Fall ist es auch möglich, dass das fahrzeuggebundene Bauteil 20 keinen harten Teil aufweist.
In der vorhergehenden Beschreibung umfasst der Kabelstrang ein Strukturteil gegen thermische Spannungen, allerdings ist diese Anordnung nicht zwingend. Es kann auch Fälle geben, in denen auf das Strukturteil gegen thermische Spannungen verzichtet wird.
Die in den Ausführungsformen und den Modifikationsbeispielen beschriebenen Anordnungen können in geeigneter weise miteinander kombiniert werden, solange dies nicht zu Widersprüchen führt.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben wurde, ist die obige Beschreibung nur beispielhaft und soll die Erfindung nicht beschränken. Es ist selbstverständlich, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen möglich sind, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

10: Kabelstrang
20: fahrzeuggebundenes Bauteil
22: Abdeckung (Innenelement)
23: äußere Seitenfläche (Designoberfläche)
24: innere Seitenfläche
30: elektrische Kabel
32: Kerndraht
34: isolierende Abdeckung
40: Strukturteil gegen thermische Spannungen
42: intermittierender Klebeabschnitt
44: verklebter Abschnitt
46: mäandernder Abscnit
50: elastischer Stützabschnitt
51: Stützsäul
52: auskragender Armabschnitt
60: Klebeschicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007099007 A [0004]

Claims

Kabelstrang, aufweisend: ein fahrzeuggebundenes Bauteil, das in oder an ein Fahrzeug montiert ist; und elektrische Kabel, von denen zumindest ein sich entlang einer Längsrichtung erstreckender Teil an das fahrzeuggebundene Bauteil geklebt ist.
Kabelstrang gemäß Anspruch 1, wobei das fahrzeuggebundene Bauteil einen harten Teil aufweist, der aus Hartplastik gebildet ist, und die elektrischen Kabel an diesen harten Teil geklebt sind.
Kabelstrang gemäß Anspruch 2, ferner aufweisend: ein Strukturteil gegen thermische Spannungen zum Verhindern von Schäden an den elektrischen Kabeln aufgrund von thermischen Spannungen, die durch eine Differenz in den linearen Expansionskoeffizienten zwischen den elektrischen Kabeln und dem harten Teil verursacht wird.
Kabelstrang gemäß Anspruch 3, ferner aufweisend: eine elastische Klebeschicht, die zwischen den elektrischen Kabeln und dem harten Teil angeordnet ist, und die Elastizität aufweist, wobei die elastische Klebeschicht gleichzeitig als Strukturteil gegen thermische Spannungen dient.
Kabelstrang gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei als Strukturteil gegen thermische Spannungen ein intermittierender Klebeabschnitt ausgebildet ist, in dem mehrere verklebte Abschnitte, in denen die elektrischen Kabel und der harte Teil miteinander verklebt sind, in Abständen entlang der Längsrichtung der elektrischen Kabel vorgesehen sind.
Kabelstrang gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei als Strukturteil gegen thermische Spannungen ein mäandernder Abschnitt ausgebildet ist, in dem die elektrischen Kabel in einem Klebebereich mäandern, in dem die elektrischen Kabel verklebt sind.
Kabelstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die elektrischen Kabel und das fahrzeuggebundene Bauteil über eine Klebeschicht miteinander verklebt sind.
Kabelstrang gemäß Anspruch 7, wobei die Klebeschicht auf einer Oberfläche des fahrzeuggebundenen Bauteils vorgesehen ist.
Kabelstrang gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Klebeschicht auf einem äußerem Umfang der einzelnen elektrischen Kabel vorgesehen ist.
Kabelstrang gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Klebeschicht einen thermoplastischen Kunststoff aufweist.
Kabelstrang gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Klebeschicht einen reagierend aushärtenden Kunststoff aufweist.
Kabelstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das fahrzeuggebundene Bauteil ein Innenelement mit einer frei liegenden Designoberfläche ist, und die elektrischen Kabel auf eine Oberfläche auf einer Rückseite der Designoberfläche geklebt sind.
Verfahren zum Zusammenbau eines Kabelstrangs mit folgenden Schritten: (a) Verkleben von zumindest einem Abschnitt von elektrischen Kabeln entlang einer Längsrichtung mit einem fahrzeuggebundenen Bauteil, das in oder an ein Fahrzeug montiert ist, um einen Kabelstrang zu bilden; und (b) Anbringen des Kabelstrangs in dem Fahrzeug nach Schritt (a).