DE112020003663T5

DE112020003663T5 - Verkabelungsbauteil

Info

Publication number: DE112020003663T5
Application number: DE112020003663.4T
Authority: DE
Inventors: Daichi Fukushima
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: 2019-08-01
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2022-04-21
Also published as: WO2021020129A1; CN114127867B; JP7314694B2; JP2021026834A; CN114127867A; US20220246323A1

Abstract

Aufgabe ist es, die Wärmeabstrahlungseigenschaften eines Teils eines drahtförmigen Übertragungselements, der nicht an einem Basiselement befestigt ist, in einem Verkabelungsbauteil zu verbessern, das das Basiselement und das an dem Basiselement befestigte drahtförmige Übertragungselement enthält. Ein Verkabelungsbauteil enthält: ein Basiselement; einen Übertragungsdrahtkörper; und ein drahtförmiges Übertragungselement mit einer Umhüllung, die um den Übertragungsdrahtkörper herum angebracht ist, wobei das drahtförmige Übertragungselement einen an dem Basiselement befestigten Befestigungsbereich und einen von dem Basiselement getrennten Trennbereich aufweist und eine wärmeleitende Schicht, die eine bessere Wärmeleitfähigkeit als die Umhüllung aufweist, auf einem äußeren Umfang der Umhüllung in dem Trennbereich ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verkabelungsbauteil.
TECHNISCHES GEBIET
Das Patentdokument 1 offenbart einen Kabelbaum, der ein flächiges Element 30, einen elektrischen Draht und ein Halteteil umfasst. Das Halteteil ist ein Teil, das zumindest teilweise zwischen dem elektrischen Draht und dem flächigen Element 30 liegt und den elektrischen Draht an dem flächigen Element 30 in einem Zustand befestigt, in dem er durch Ultraschallschweißen oder Laserschweißen an das flächige Element 30 geschweißt ist.
VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE
Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift 2019-003925 A
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
Im Patentdokument 1 kann zu dem elektrischen Draht ein Teil gehören, der nicht an dem flächigen Element 30 befestigt ist. Die Verbesserung der Wärmeabstrahlungseigenschaften in diesem Teil ist erwünscht.
Der vorliegenden Offenbarung liegt als Aufgabe die Verbesserung der Wärmeabstrahlungseigenschaften eines Teils eines drahtförmigen Übertragungselements, das nicht am Basiselement befestigt ist, in einem Verkabelungsbauteil zu Grunde, das das Basiselement und das am Basiselement befestigte drahtförmige Übertragungselement enthält.
MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
Ein Verkabelungsbauteil gemäß der vorliegenden Offenbarung weist auf ein Basiselement; einen Übertragungsdrahtkörper; und ein drahtförmiges Übertragungselement mit einer Umhüllung, die um den Übertragungsdrahtkörper herum vorgesehen ist, wobei das drahtförmige Übertragungselement einen Befestigungsbereich, der an dem Basiselement befestigt ist, und einen Trennbereich, der von dem Basiselement getrennt ist, aufweist und eine wärmeleitende Schicht, die eine bessere Wärmeleitfähigkeit als die Umhüllung aufweist, an einem Außenumfang der Umhüllung in dem Trennbereich ausgebildet ist.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Wärmeabstrahlungseigenschaft eines Teils eines drahtförmigen Übertragungselements, das nicht an dem Basiselement befestigt ist, in einem Verkabelungsbauteil, das das Basiselement und das an dem Basiselement befestigte drahtförmige Übertragungselement aufweist, verbessert.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verkabelungsbauteil gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Seitenansicht, die das Verkabelungsbauteil zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht längs den Linien III-III in 2.
4 ist eine Querschnittsansicht, die ein Verkabelungsbauteil gemäß einem Modifikationsbeispiel zeigt.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
[Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung]
Zunächst werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung aufgeführt und beschrieben.
Ein Verkabelungsbauteil gemäß der vorliegenden Offenbarung sieht wie folgt aus.
(1) Ein Verkabelungsbauteil enthält: ein Basiselement; und ein drahtförmiges Übertragungselement mit einem Übertragungsdrahtkörper und einer Umhüllung, die um den Übertragungsdrahtkörper herum vorgesehen ist, wobei das drahtförmige Übertragungselement einen Befestigungsbereich, der an dem Basiselement befestigt ist, und einen Trennbereich, der von dem Basiselement getrennt ist, aufweist und eine wärmeleitende Schicht, die eine bessere Wärmeleitfähigkeit als die Umhüllung aufweist, an einem äußeren Umfang der Umhüllung in dem Trennbereich ausgebildet ist. Die im Trennbereich im drahtförmigen Übertragungselement erzeugte Wärme breitet sich entlang der wärmeleitenden Schicht aus. Dadurch wird die Wärmeabstrahlungseigenschaft eines Teils eines drahtförmigen Übertragungselements, das nicht am Basiselement befestigt ist, in einem Verkabelungsbauteil, das das Basiselement und das am Basiselement befestigte drahtförmige Übertragungselement aufweist, verbessert.
(2) Die wärmeleitende Schicht kann in einem Bereich gebildet werden, der vom Trennbereich bis zum Basiselement reicht. In diesem Fall wird die im Trennbereich erzeugte Wärme entlang der wärmeleitenden Schicht auf das Basiselement übertragen.
(3) Die wärmeleitende Schicht kann in einem Bereich mit Ausnahme von mindestens einem Teil des Außenumfangs der Umhüllung im Befestigungsbereich gebildet sein. In diesem Fall muss die wärmeleitende Schicht nicht über den gesamten Umfang der Umhüllung gebildet werden, wodurch eine Kostenreduzierung erzielt werden kann.
(4) Die wärmeleitende Schicht kann eine Kunststoffschicht mit einem wärmeleitenden Füllstoff oder eine Metallschicht sein. In diesem Fall wird die Wärme entlang der Kunststoffschicht mit dem wärmeleitenden Füllstoff oder der Metallschicht übertragen.
(5) Das Basiselement kann eine Metallschicht enthalten. In diesem Fall breitet sich die im Befestigungsbereich des drahtförmigen Übertragungselements erzeugte Wärme effektiv auf die Metallschicht des Basiselements aus.
(6) Das drahtförmige Übertragungselement kann an dem Basiselement durch ein wärmeleitendes Material befestigt werden, das eine bessere Wärmeleitfähigkeit als die Umhüllung im Befestigungsbereich aufweist. In diesem Fall breitet sich die im Befestigungsbereich des drahtförmigen Übertragungselements erzeugte Wärme entlang des wärmeleitenden Materials bis zum Basiselement aus.
Details der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung
Spezifische Beispiele für ein Verkabelungsbauteil der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt, sondern ist in den Ansprüchen angegeben, und es ist beabsichtigt, dass Äquivalente und alle Änderungen innerhalb des Umfangs der Ansprüche mit umfasst sind.
Ausführungsform
Ein Verkabelungsbauteil gemäß einer Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verkabelungsbauteil 10 zeigt. 2 ist eine Seitenansicht, die das Verkabelungsbauteil 10 zeigt. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2.
Das Verkabelungsbauteil 10 enthält ein Basiselement 30 und drahtförmige Übertragungselemente 20. Das Verkabelungsbauteil 10 ist z.B. an einem Fahrzeug montiert. Das Verkabelungsbauteil 10 wird z.B. als Verkabelung zum Verbinden für elektrische Komponenten im Fahrzeug verwendet.
Jedes drahtförmige Übertragungselement 20 weist einen Übertragungsdrahtkörper 22 und eine Umhüllung 24 auf. Der Übertragungsdrahtkörper 22 ist ein drahtförmiger Körper, der einen elektrischen Strom überträgt. Die Umhüllung 24 ist um den Übertragungsdrahtkörper 22 herum angebracht. Die äußerste Schicht der Umhüllung 24 ist eine Kunststoffschicht.
Das drahtförmige Übertragungselement 20 kann zum Beispiel ein elektrischer Draht sein. Der elektrische Draht weist einen Kerndraht als Übertragungsdrahtkörper 22 und eine Isolierschicht als Umhüllung 24 auf. Der Kerndraht ist ein drahtförmiger Leiter, der z.B. aus einem leitenden Metallteil gebildet ist. Die Isolierschicht ist ein isolierendes Teil, das den Kerndraht umgibt. Das drahtförmige Übertragungselement 20 kann außer einem elektrischen Kabel zum Beispiel ein abgeschirmter Draht, ein verdrillter Draht oder ein Lackdraht sein.
Das Basiselement 30 ist ein Element mit einer Hauptfläche, an der die oben beschriebenen drahtförmigen Übertragungselemente 20 befestigt sind. Das Basiselement 30 ist ein flächiges Element, das z.B. gebogen werden kann. Das Basiselement 30 kann ein plattenförmiges Element sein, das eine gewisse Steifigkeit aufweist und eine konstante Form beibehalten kann. Das Basiselement 30 kann eine ebene Form oder eine Form mit einem in Richtung der Dicke gebogenen Abschnitt haben. In der vorliegenden Beschreibung ist das Basiselement 30 ein flächiges Element 30.
Das drahtförmige Übertragungselement 20 enthält einen Befestigungsbereich 26 und einen (losen) Trennbereich 28 in Bereichen, die sich in deren Erstreckungsrichtung voneinander unterscheiden. Der Befestigungsbereich 26 ist ein Bereich, der an dem flächigen Element 30 befestigt ist. Der Trennbereich 28 ist ein Bereich, der von dem flächigen Element 30 getrennt ist. Mit anderen Worten befinden sich der Befestigungsbereich 26 und der Trennbereich 28 in Bereichen, die sich in Längsrichtung des drahtförmigen Übertragungselements 20 voneinander unterscheiden.
Dabei ist das flächige Element 30 in einer länglichen viereckigen Form ausgebildet. Ein Zwischenabschnitt der drahtförmigen Übertragungselemente 20 ist in einer Erstreckungsrichtung an dem flächigen Element 30 befestigt. Dabei sind die Zwischenabschnitte der mehreren (hier zwei) drahtförmigen Übertragungselemente 20 in der Erstreckungsrichtung an einer Hauptfläche des flächigen Elements 30 in einer parallelen Anordnung voneinander beabstandet befestigt. Somit ist der Bereich der drahtförmigen Übertragungselemente 20, der an einer Hauptfläche des flächigen Elements 30 befestigt ist, der Befestigungsbereich.
Mindestens ein Endabschnitt des drahtförmigen Übertragungselemente 20 steht von einem Endabschnitt des flächigen Elements 30 nach außen ab. Der Teil des drahtförmigen Übertragungselements 20, der vom Endabschnitt des flächigen Elements 30 nach außen absteht, ist der Trennbereich 28. Ein Verbinder 50 ist mit dem Endabschnitt der drahtförmigen Übertragungselemente 20 verbunden. Der Endabschnitt der drahtförmigen Übertragungselemente 20 ist von dem flächigen Element 30 getrennt und zu einem Gerät geführt, mit dem der Verbinder 50 verbunden ist. Der Verbinder 50 ist mit einem geräteseitigen Verbinder verbunden. Zum Beispiel ist der Trennbereich 28 vorgesehen, um den Verbinder 50 am Endabschnitt der drahtförmigen Übertragungselemente 20, der vom flächigen Element 30 getrennt ist, mit dem anderen Gerät zu verbinden.
Der Trennbereich 28 der drahtförmigen Übertragungselemente 20 muss nicht unbedingt der Bereich sein, der vom flächigen Element 30 absteht. Beispielsweise kann es einen Fall geben, in dem ein Bereich auf einer Seite des Endabschnitts der drahtförmigen Übertragungselemente 20 auch in einem Bereich, der vom Endabschnitt des flächigen Elements 30 aus betrachtet weiter innen gelegen ist, nicht an dem flächigen Element 30 befestigt ist, sondern so angeordnet ist, dass er von der Hauptfläche des flächigen Elements 30 getrennt und zu einer anderen Position geführt ist. Auch in einem solchen Fall ist der Bereich auf der Seite des Endabschnitts des drahtförmigen Übertragungselements 20 der Trennbereich. Auch 1 zeigt drahtförmige Übertragungselemente 20, die bereits etwas vor dem Rand des Endabschnitts des flächigen Elements 30 von dem flächigen Element 30 getrennt sind.
Bei der Ausgestaltung der Befestigung der drahtförmigen Übertragungselemente 20 an dem flächigen Element 30 besteht keine besondere Einschränkung. Die Fixierung des flächigen Elements 30 und der drahtförmigen Übertragungselemente 20 kann eine Kontaktflächenfixierung oder eine Nicht-Kontaktflächenfixierung sein, oder es können beide Fixierungen zusammen verwendet werden. Dabei bedeutet die Kontaktflächenfixierung, dass ein Abschnitt, in dem die drahtförmigen Übertragungselemente 20 und das flächige Element 30 miteinander in Kontakt stehen, verklebt und fixiert ist. Die Nicht-Kontaktflächenfixierung bezeichnet den Fixierungszustand, der nicht die Kontaktflächenfixierung ist. Die Nicht-Kontaktflächenfixierung kann so beschaffen sein, dass z.B. ein Nähfaden, ein anderes flächiges Element 30 oder ein Klebeband die drahtförmigen Übertragungselemente 20 gegen das flächige Element 30 drückt. Die Nicht-Kontaktflächenfixierung kann auch so beschaffen sein, dass beispielsweise ein Nähfaden, ein anderes flächiges Element 30 oder ein Klebeband das drahtförmige Übertragungselement 20 und das flächige Element 30 umgibt und zwischen sich anordnet, um sie in einem fixierten Zustand zu halten. In der folgenden Beschreibung befinden sich die drahtförmigen Übertragungselemente 20 und das flächige Element 30 im Zustand der Kontaktflächenfixierung.
Als Ausgestaltung der Kontaktflächenfixierung kommen eine indirekte Kontaktflächenfixierung und eine direkte Kontaktflächenfixierung in Frage, oder es können auch beide Fixierungen zusammen in verschiedenen Bereichen verwendet werden. Hierin bedeutet „indirekte Kontaktflächenfixierung“, dass die drahtförmigen Übertragungselemente 20 und das flächige Element 30 indirekt über ein dazwischenliegendes Element, wie z.B. einen Klebstoff, ein Klebemittel und ein doppelseitiges Klebeband, der bzw. das zwischen ihnen vorgesehen ist, befestigt und fixiert werden. „Direkte Kontaktflächenfixierung“ bedeutet, dass die drahtförmigen Übertragungselemente 20 und das flächige Element 30 direkt befestigt und fixiert werden, ohne dass beispielsweise ein Klebstoff eingesetzt werden muss, der separat bereitgestellt wird.
Bei der direkten Kontaktflächenfixierung ist es möglich, dass Kunststoff, der in den drahtförmigen Übertragungselementen 20 und/oder dem flächigen Element 30 enthalten ist, geschmolzen wird, wodurch die drahtförmigen Übertragungselemente 20 und das flächige Element 30 beispielsweise befestigt und fixiert werden. Bei der Herstellung eines Zustandes der direkten Kontaktflächenfixierung kann der Kunststoff durch Wärme geschmolzen werden, z.B. durch Ultraschallschweißen, Heizdruckschweißen, Heißluftschweißen und Hochfrequenzschweißen. Der Kunststoff kann auch z.B. durch ein Lösungsmittel geschmolzen werden.
In der vorliegenden Beschreibung sind die drahtförmigen Übertragungselemente 20 und das flächige Element 30 über einen dazwischen vorgesehenes Klebstoff 40 aneinander befestigt. Der Klebstoff 40 ist entlang des gesamten Befestigungsbereichs 26 auf dem flächigen Element 30 ausgebildet. Das heißt, das drahtförmige Übertragungselement 20 ist in Erstreckungsrichtung auf dem gesamten Befestigungsbereich 26 an dem flächigen Element 30 befestigt. Die drahtförmigen Übertragungselemente 20 können im Befestigungsbereich 26 in Erstreckungsrichtung teilweise an dem flächigen Element 30 befestigt werden. Beispielsweise können die drahtförmigen Übertragungselemente 20 in dem Befestigungsbereich 26 in Erstreckungsrichtung abschnittsweise an dem flächigen Element 30 befestigt sein. Der Klebstoff 40 kann sich aber auch über die gesamte Hauptfläche des flächigen Elements 30 erstrecken.
Die drahtförmigen Übertragungselemente 20 können in einem Zustand verkabelt werden, der einem Verlegungsweg in einem Fahrzeug auf dem flächigen Element 30 folgt. Beispielsweise können die drahtförmigen Übertragungselemente 20 auch gebogen auf dem flächigen Element 30 angeordnet sein. Beispielsweise können die drahtförmigen Übertragungselemente 20 entsprechend der Position der elektrischen Bauteile, an die die drahtförmigen Übertragungselemente 20 angeschlossen sind, verzweigt sein. In diesem Fall kann ein Verzweigungsabschnitt auf dem flächigen Element 30 befestigt sein. Die drahtförmigen Übertragungselemente 20 können auch schichtweise auf dem flächigen Element 30 gestapelt sein. Die drahtförmigen Übertragungselemente 20 können sich auf dem flächigen Element 30 kreuzen. In jedem Fall sind die drahtförmigen Übertragungselemente 20 auf dem flächigen Element 30 so befestigt, dass das Verkabelungsbauteil 10 ein flaches Verkabelungsbauteil ist.
Eine wärmeleitende Schicht 25 ist an einem Außenumfang der Umhüllung 24 im Trennbereich 28 der drahtförmigen Übertragungselemente 20 ausgebildet. Die wärmeleitende Schicht 25 ist eine Schicht mit einer besseren Wärmeleitfähigkeit als die Umhüllung 24. Die Wärmeleitfähigkeit kann z.B. durch eine Wärmeleitungsrate bewertet werden. Die wärmeleitende Schicht 25 kann ganz oder teilweise um die Umhüllung 24 im Trennbereich 28 in Umfangsrichtung der Umhüllung 24 herum ausgebildet sein. Dabei ist die wärmeleitende Schicht 25 im Trennbereich 28 vollständig um die Umhüllung 24 herum ausgebildet. Die wärmeleitende Schicht 25 kann auf der Umhüllung 24 im Trennbereich 28 ganz oder teilweise in der Erstreckungsrichtung des Trennbereichs 28 ausgebildet sein. Wenn beispielsweise der Endabschnitt des drahtförmigen Übertragungselements 20 in den Verbinder 50 eingeführt wird, kann die wärmeleitende Schicht 25 am Endabschnitt der drahtförmigen Übertragungselemente 20 weggelassen werden.
Die wärmeleitende Schicht 25 kann z.B. eine Kunststoffschicht mit einem wärmeleitenden Füllstoff F sein. Die wärmeleitende Schicht 25 kann z.B. Epoxidharz, Silikon, modifiziertes Silikon, Acrylharz oder Harz der Cyanacrylatreihe als Hauptbestandteil enthalten. Der wärmeleitende Füllstoff F ist ein Stoff mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als die Umhüllung 24. Der wärmeleitende Füllstoff F kann ein anorganischer Füllstoff oder ein Metallfüllstoff sein. Als Material für den anorganischen Füllstoff eignen sich beispielsweise Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Berylliumoxid, Bornitrid, Aluminiumnitrid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Borcarbid, Titancarbid, Mullit, Graphit und Kohlenstoffnanoröhren. Kupfer, Aluminium, Silber und Eisen sind als Material für den Metallfüllstoff geeignet.
Die wärmeleitende Schicht 25 kann z.B. durch Auftragen eines wärmeleitenden Klebstoffs in flüssigem Zustand um die Umhüllung 24 und anschließendes Aushärten gebildet werden.
Wie in 4 dargestellt, kann eine wärmeleitende Schicht 25B, die der wärmeleitenden Schicht 25 entspricht, beispielsweise eine Metallschicht aus Chrom, Nickel, Kupfer oder Gold sein. In diesem Fall kann die wärmeleitende Schicht 25B durch eine Plattierung um die Umhüllung 24 herum gebildet werden.
Die wärmeleitende Schicht 25 kann in einem Bereich gebildet werden, der vom Trennbereich 28 bis zum Basiselement 30 reicht. Genauer gesagt kann die wärmeleitende Schicht 25 in einem Bereich gebildet werden, der vom Trennbereich 28 bis zum Befestigungsbereich 26 auf dem Basiselement 30 reicht. In diesem Fall ist die wärmeleitende Schicht 25 zumindest in einem Teil des Befestigungsbereichs 26 an dem Basiselement 30 befestigt. Dabei ist die wärmeleitende Schicht 25 zumindest in einem Teil des Befestigungsbereichs 26 über den Klebstoff 40 an dem Basiselement 30 befestigt. Die wärmeleitende Schicht 25 muss jedoch nicht vom Trennbereich 28 bis zum Basiselement 30 reichen.
Die wärmeleitende Schicht 25 kann in einem Bereich unter Ausnahme von mindestens einem Teil des Außenumfangs der Umhüllung 24 im Befestigungsbereich 26 ausgebildet sein. Dabei ist die wärmeleitende Schicht 25 in einem Bereich ausgebildet, der vom Trennbereich 28 bis zu einem Endabschnitt des Befestigungsbereichs 26 auf der Seite des Trennbereichs 28 reicht. Die wärmeleitende Schicht 25 muss nicht unbedingt in einem Zwischenabschnitt des Befestigungsbereichs 26 in der Erstreckungsrichtung und in dessen Endabschnitt auf einer dem Trennbereich 28 gegenüberliegenden Seite ausgebildet sein.
Bei dem Verkabelungsbauteil 10 erstreckt sich die in dem Trennbereich 28 in den drahtförmigen Übertragungselementen 20 erzeugte Wärme auf die gesamte Fläche der wärmeleitenden Schicht 25 entlang der wärmeleitenden Schicht 25. Selbst wenn beispielsweise im Trennbereich 28 in Erstreckungsrichtung abschnittsweise Wärme erzeugt wird, erstreckt sich die Wärme auf die gesamte Fläche der wärmeleitenden Schicht 25 und wird effizient verteilt. Dadurch wird in dem Verkabelungsbauteil 10, das das flächige Element 30 und die drahtförmigen Übertragungselemente 20 enthält, die Wärmeabstrahlungseigenschaft des Teils der drahtförmigen Übertragungselemente 20, der nicht an dem flächigen Element 30 befestigt ist, verbessert, und die Wärmeansammlung im Trennbereich 28 wird unterdrückt bzw. gesenkt.
Es wird erwartet, dass die im Befestigungsbereich 26 der drahtförmigen Übertragungselemente 20 erzeugte Wärme auf das Basiselement 30 übertragen wird. Dadurch wird die Wärmeansammlung im Befestigungsbereich 26 unterdrückt bzw. gesenkt.
Die oben beschriebene wärmeleitende Schicht 25 kann in einem Bereich gebildet sein, der vom Trennbereich 28 bis zum flächigen Element 30 reicht. In diesem Fall wird die im Trennbereich 28 erzeugte Wärme über die wärmeleitende Schicht 25 auf das Basiselement 30 übertragen. Dadurch wird eine Wärmeansammlung im Trennbereich 28 weiter unterdrückt bzw. gesenkt.
Die oben beschriebene wärmeleitende Schicht 25 kann in einem Bereich mit Ausnahme von mindestens einem Teil des Außenumfangs der Umhüllung 24 im Befestigungsbereich 26 ausgebildet sein. In diesem Fall wird der Bereich, in dem die wärmeleitende Schicht 25 gebildet wird, verkleinert, wodurch die Material- und Verarbeitungskosten gesenkt werden können. Diese Ausgestaltung trägt auch zur Gewichtseinsparung des Verkabelungsbauteils 10 bei.
Die wärmeleitende Schicht 25 kann auch eine Kunststoffschicht mit dem wärmeleitenden Füllstoff F oder eine Metallschicht sein. Dementsprechend wird die im Trennbereich 28 erzeugte Wärme leicht an die Kunststoffschicht, die den wärmeleitenden Füllstoff F enthält, oder an die wärmeleitende Schicht 25, bei der es sich um die Metallschicht handelt, übertragen.
Die Wärme im Befestigungsbereich 26 kann auf das flächige Element 30 übertragen werden. Die Wärme im Trennbereich 28 kann über die wärmeleitende Schicht 25 auf das flächige Element 30 übertragen werden. In diesen Fällen kann die auf das flächige Element 30 übertragene Wärme auf das gesamte flächige Element 30 übertragen werden. Das flächige Element 30 enthält daher vorzugsweise eine Metallschicht. Die Metallschicht 32 kann in dem flächigen Element 30 auf der Seite vorgesehen sein, auf der die drahtförmigen Übertragungselemente 20 befestigt sind. Das flächige Element 30 kann aus einer einzigen Schicht bestehen, die nur die Metallschicht 32 enthält. Das flächige Element 30 kann eine mehrschichtige Struktur aufweisen, bei der eine andere Schicht auf die Metallschicht 32 gestapelt ist. Bei der auf der Metallschicht 32 aufgebrachten Schicht kann es sich um eine Metallschicht handeln, die aus einem anderen Metall als dem der Metallschicht 32 besteht, oder auch um eine Kunststoffschicht. 1 bis 4 zeigen einen Fall, in dem das gesamte flächige Element 30 eine Metallschicht ist.
Verschiedene Ausgestaltungen können für die Ausgestaltung der Befestigung eines Teils der drahtförmigen Übertragungselemente 20, in dem der Kunststoff der Umhüllung 24 freiliegt, an einem Teil, in dem die Metallschicht 32 freiliegt, an dem flächigen Element 30 verwendet werden. Es ist beispielsweise auch möglich, dass der Klebstoff 40 eine chemische Verbindung enthält, die eine kunststoffseitige funktionelle Gruppe und eine metallseitige funktionelle Gruppe in einer Molekularstruktur enthält, wobei die kunststoffseitige funktionelle Gruppe chemisch an den Kunststoff gebunden ist, der die Umhüllung 24 bildet, und die metallseitige funktionelle Gruppe chemisch an das Metall gebunden ist, das die Metallschicht 32 bildet, wie bei einem Klebstoff, der ein Silan-Kopplungsmittel enthält. Es ist zum Beispiel auch möglich, dass die funktionelle Gruppe auf der Metallseite eine Alkoxygruppe ist und die chemische Verbindung außerdem eine Siliciumbindung der Alkoxygruppe und der funktionellen Gruppe auf der Kunststoffseite in einer Molekularstruktur enthält. Die funktionelle Gruppe auf der Metallseite kann eine Chelatgruppe sein. Wenn der Kunststoff, aus dem die Umhüllung 24 gebildet ist, Polyvinylchlorid ist, kann die kunststoffseitige funktionelle Gruppe ein Typ oder zwei oder mehr Typen von funktionellen Gruppen sein, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Aminogruppe, einer Thiolgruppe und einer Epoxygruppe besteht. Wenn der Kunststoff, aus dem die Umhüllung 24 gebildet ist, Polyolefin ist, kann die kunststoffseitige funktionelle Gruppe ein Typ oder zwei oder mehr Typen von funktionellen Gruppen sein, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Aminogruppe, einer Thiolgruppe, einer Vinylgruppe, einer Acrylgruppe, einer Methacrylgruppe und einer Epoxygruppe besteht. Bei der chemischen Verbindung kann es sich um ein Polymer handeln, in dem die funktionellen Gruppen auf der Kunststoffseite und die funktionellen Gruppen auf der Seite des anorganischen Materials an eine Molekülkette gebunden sind.
Wenn die Oberfläche der Metallschicht 32 eine unebene Struktur oder eine poröse Struktur aufweist, kann als Klebstoff 40 ein Klebstoff verwendet werden, der zum Verkleben des Kunststoffes der Umhüllung 24 geeignet ist. In diesem Fall wird erwartet, dass der Klebstoff 40 durch einen Ankereffekt mit der Oberfläche der Metallschicht 32 verbunden ist.
Verschiedene Ausgestaltungen können für die Ausgestaltung der Befestigung eines Teils des drahtförmigen Übertragungselemente 20, in dem das Metall der wärmeleitenden Schicht 25 freiliegt, an einem Teil, in dem die Metallschicht 32 freiliegt, an dem flächigen Element 30 verwendet werden. So kann beispielsweise ein für die Verklebung von Metallen geeigneter Klebstoff wie ein Klebstoff aus der Epoxidreihe verwendet werden. Die wärmeleitende Schicht 25 und die Metallschicht 32 können z.B. durch Löten, Hartlöten oder Schweißen befestigt werden.
Alternativ kann das drahtförmige Übertragungselement 20 mit einem Nähfaden an das flächige Element 30 genäht werden. Die drahtförmigen Übertragungselemente 20 können zusammen mit dem flächigen Element 30 mit Kunststoff überzogen werden, um an dem flächigen Element 30 befestigt zu werden. Die drahtförmigen Übertragungselemente 20 können auch zwischen dem flächigen Element 30 und dem anderen Element angeordnet sein, um die drahtförmigen Übertragungselemente 20 an dem flächigen Element 30 zu befestigen.
Auf diese Weise wird, wenn das Basiselement 30 die Metallschicht 32 enthält, die in dem Befestigungsbereich 26 in dem drahtförmigen Übertragungselement 20 erzeugte Wärme auf die Metallschicht 32 übertragen, um sich leicht auf die gesamte Metallschicht 32 zu erstrecken. Dadurch wird eine Wärmeansammlung im Befestigungsbereich 26 weiter unterdrückt bzw. gesenkt. Die Wärme, die sich auf die gesamte Metallschicht 32 ausbreitet, wird leicht weitergeleitet.
Ausgehend von einer Ausgestaltung, bei der die wärmeleitende Schicht 25 an dem flächigen Element 30 befestigt ist, wird die im Trennbereich 28 erzeugte Wärme über die wärmeleitende Schicht 25 auf die Metallschicht 32 übertragen, so dass sie sich leicht auf die gesamte Metallschicht 32 ausbreitet. Dadurch wird eine Wärmeansammlung im Trennbereich 28 weiter unterdrückt bzw. gesenkt. Die Wärme, die sich auf die gesamte Metallschicht 32 ausbreitet, wird leicht weitergeleitet.
Wenn die drahtförmigen Übertragungselemente 20 über den Klebstoff 40 an dem flächigen Element 30 befestigt sind, kann der Klebstoff 40 aus einem wärmeleitenden Material mit einer besseren Wärmeleitfähigkeit als die Umhüllung 24 gebildet sein. Der oben beschriebene Klebstoff 40 kann beispielsweise ein Material enthalten, das als wärmeleitender Füllstoff F in der wärmeleitenden Schicht 25 enthalten ist. Dementsprechend wird die in den drahtförmigen Übertragungselementen 20 erzeugte Wärme leichter auf das flächige Element 30 übertragen.
Der Klebstoff 40, der den Teil der drahtförmigen Übertragungselemente 20, in dem die wärmeleitende Schicht 25 ausgebildet ist, an dem flächigen Element 30 befestigt, kann eine bessere Wärmeleitfähigkeit aufweisen als der andere Teil des Klebstoffs 40. Beispielsweise kann der Klebstoff 40, der den Teil der drahtförmigen Übertragungselemente 20, in dem die wärmeleitende Schicht 25 gebildet ist, mit dem flächigen Element 30 verbindet, mehr wärmeleitenden Füllstoff enthalten als der Rest, oder einen wärmeleitenden Füllstoff mit besserer Wärmeleitfähigkeit.
Die im Befestigungsbereich 26 erzeugte Wärme wird über den Klebstoff 40 in fast dem gesamten Befestigungsbereich 26 auf das flächige Element 30 übertragen. Dabei wird die im Trennbereich 28 erzeugte Wärme über die wärmeleitende Schicht 25 auf das flächige Element 30 übertragen, so dass die Möglichkeit besteht, dass sich mehr Wärme in dem Teil des Klebstoffs 40 konzentriert, der die wärmeleitende Schicht 25 an dem flächigen Element 30 befestigt. Die Wärmeleitfähigkeit des Teils des Klebstoffs 40, der die wärmeleitende Schicht 25 an dem flächigen Element 30 fixiert, wird günstig gestaltet, so dass die Wärme im Trennbereich 28 effektiv an das flächige Element 30 übertragen wird und eine Wärmeansammlung im Trennbereich 28 effektiver unterdrückt bzw. gesenkt werden kann. Der andere Teil des Klebstoffs 40 muss im Vergleich zu dem Teil des Klebstoffs 40, der die wärmeleitende Schicht 25 an dem flächigen Element 30 fixiert, keine besse Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wodurch eine Kostenreduzierung erreicht werden kann.
Es ist auch denkbar, dass nur der Teil des Klebstoffs 40, der den Teil fixiert, an dem die wärmeleitende Schicht 25 an dem flächigen Element 30 ausgebildet ist, einen wärmeleitenden Füllstoff enthält, um eine bessere Wärmeleitfähigkeit als die Umhüllung 24 zu haben.
Jede in der Ausführungsform beschriebene Ausgestaltung und jedes oben beschriebene Modifikationsbeispiel kann in geeigneter Weise kombiniert werden, solange sie nicht im Widerspruch zueinander stehen.
Bezugszeichenliste

10: Verkabelungsbauteil
20: Drahtförmiges Übertragungselement
22: Übertragungsdrahtkörper
24: Umhüllung
25: Wärmeleitende Schicht
25B: Wärmeleitende Schicht
26: Befestigungsbereich
28: Trennbereich
30: Basiselement (flächiges Element)
32: Metallschicht
40: Klebstoff
50: Verbinder
F: Wärmeleitender Füllstoff

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019003925 A [0003]

Claims

Verkabelungsbauteil, aufweisend: ein Basiselement; und ein drahtförmiges Übertragungselement mit einem Übertragungsdrahtkörper und einer um den Übertragungsdrahtkörper herum vorgesehenen Umhüllung, wobei das drahtförmige Übertragungselement einen an dem Basiselement befestigten Befestigungsbereich und einen von dem Basiselement getrennten Trennbereich aufweist, und eine wärmeleitende Schicht, die eine bessere Wärmeleitfähigkeit als die Umhüllung aufweist, an einem äußeren Umfang der Umhüllung in dem Trennbereich gebildet ist.
Verkabelungsbauteil nach Anspruch 1, wobei die wärmeleitende Schicht in einem Bereich gebildet ist, der von dem Trennbereich bis zum Basiselement reicht.
Verkabelungsbauteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wärmeleitende Schicht in einem Bereich mit Ausnahme von mindestens einem Teil des äußeren Umfangs der Umhüllung im Befestigungsbereich ausgebildet ist.
Verkabelungsbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die wärmeleitende Schicht eine Kunststoffschicht mit einem wärmeleitenden Füllstoff oder eine Metallschicht ist.
Verkabelungsbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Basiselement eine Metallschicht aufweist.
Verkabelungsbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das drahtförmige Übertragungselement durch ein wärmeleitendes Material mit einer besseren Wärmeleitfähigkeit als die Umhüllung im Befestigungsbereich am Basiselement befestigt ist.