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Die vorliegende Erfindung betrifft einen abgeschirmten Drahtstrang sowie ein Abschirmungselement.
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Aus dem Stand der Technik ist das Abschirmen von Drahtsträngen, die in Fahrzeugen und insbesondere in Elektrofahrzeugen (EV) Verwendung finden, bekannt, um unerwünschte Einflüsse auf deren elektrisches System zu vermeiden. Eine derartige Abschirmung kann durch einzelnes Abschirmen eines jeden Drahtes oder Kabels oder durch kollektives Abschirmen von mehreren Drähten oder Kabeln mittels einer Abschirmschicht, so beispielsweise einer litzenartigen Abschirmung, realisiert werden. Des Weiteren ist beispielsweise aus der Druckschrift
US 2014/0326479 A1 bekannt, ein Schutzrohr für elektrische Drähte zu verwenden, das ein Metallrohr ist, das mehrere elektrische Drähte umgibt.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung besteht eine Aufgabe in der Verbesserung von Abschirmungseigenschaften und der Dichtfähigkeit eines Drahtstranges eines Fahrzeuges.
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Die Aufgabe wird entsprechend der Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Entsprechend einem Aspekt der Erfindung wird ein abgeschirmter Drahtstrang bereitgestellt, der umfasst: einen oder mehrere Drähte; einen abgeschirmten Verbinder, der einen oder mehrere Anschlüsse umfasst, die jeweils mit dem Draht beziehungsweise den Drähten verbunden sind, und dafür ausgelegt ist, mit einem zugehörigen Verbinder verbunden zu werden; und ein Abschirmungselement, das im Wesentlichen in Form eines Rohres ausgebildet und dafür ausgelegt ist, kollektiv den Draht beziehungsweise die Drähte einzuschließen und mit dem abgeschirmten Verbinder verbunden zu werden, wobei das Abschirmungselement einen Hauptabschirmabschnitt, der aus einem leitfähigen Rohr besteht, und einen Teilabschirmabschnitt, der mit dem leitfähigen Rohr und dem abgeschirmten Verbinder verbunden ist, umfasst, und wobei der Teilabschirmabschnitt ein litzenartiges Element umfasst, das wenigstens teilweise von einer Beschichtung bedeckt oder mit dieser ausgebildet ist, die Fluiddichtigkeit oder Dichtfähigkeit bereitstellt, wenn der Teilabschirmabschnitt mit dem leitfähigen Rohr und dem abgeschirmten Verbinder verbunden ist.
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Entsprechend wird ein Abschirmungselement bereitgestellt, das einen Hauptabschirmabschnitt, der aus einem leitfähigen Rohr besteht, und eine Teilabschirmung umfasst, die ein litzenartiges Element beinhaltet, das wenigstens teilweise von einer Beschichtung mit guten elektromagnetischen Abschirmungseigenschaften bedeckt ist und eine gute Dichtfähigkeit (insbesondere eine Fluid- oder Wasserdichtigkeit) für den Draht beziehungsweise die Drähte mit Anordnung in dem Hauptabschirmabschnitt bereitstellt. Des Weiteren ermöglicht der Hauptabschirmabschnitt, der aus dem leitfähigen Rohr besteht, insbesondere eine einfache Anordnung des Drahtstranges in einem Fahrzeug unter besonderer Berücksichtigung von dessen Chassisdesign durch entsprechendes Biegen des leitfähigen Rohres. Darüber hinaus kann insbesondere infolge der Steifheit des leitfähigen Rohres dieses leicht an dem Fahrzeug an einer verringerten Anzahl von Fixierungspunkten fixiert werden und/oder kann den Draht beziehungsweise die Drähte effizient gegen Einflüsse von außen (so beispielsweise gegen das Auftreffen von Objekten wie Steinen von außen) schützen. Entsprechend kann der abgeschirmte Drahtstrang vorteilhafterweise im Unterflurlayout des Fahrzeuges angeordnet werden. Darüber hinaus ermöglicht der rohrförmige Hauptabschirmabschnitt das Schützen des Drahtes beziehungsweise der Drähte vor Wärme, sodass das Verlegen des Drahtstranges in dem Fahrzeug erleichtert wird, da der abgeschirmte Drahtstrang auch nahe am Abgas- bzw. Auspuffsystem des Fahrzeuges, am Motor oder an einem beliebigen anderen Fahrzeugteil, das sich im Betrieb stark erwärmen kann, angeordnet werden kann. Zudem weist der abgeschirmte Drahtstrang, der mehrere Drähte kollektiv einschließt, ein geringeres Gesamtgewicht im Vergleich zu einem Bündel von einzeln abgeschirmten Kabeln auf.
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Entsprechend einer besonderen Ausführungsform ist das litzenartige Element wenigstens teilweise in der Beschichtung eingebettet.
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Entsprechend einer weiteren besonderen Ausführungsform ist das leitfähige Rohr ein Metallrohr, das vorzugsweise aus einem Metall besteht, das unter Eisen, Aluminium, Kupfer und rostfreiem Stahl gewählt ist.
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Entsprechend einer derartigen Ausgestaltung kann das leitfähige Rohr leicht hergestellt und in eine Form, die zum Montieren desselben an dem Fahrzeug notwendig ist, gebracht werden.
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Insbesondere ist der Teilabschirmabschnitt verformbar ausgestaltet.
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Entsprechend einer derartigen Ausgestaltung kann der abgeschirmte Drahtstrang leichter an dem Fahrzeug montiert werden, da der Teilabschirmabschnitt Größenunterschiede ausgleichen kann. Des Weiteren kann der verformbare Teilabschirmabschnitt Schwingungen aufnehmen und damit einer Schwingungsausbreitung zwischen Komponenten des Fahrzeuges entgegenwirken.
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Besonders bevorzugt ist das litzenartige Element im Wesentlichen in Form eines Rohres aus litzenartigen Metalldrähten gebildet.
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Entsprechend einer derartigen Ausgestaltung stellt das litzenartige Element hervorragende elektromagnetische Abschirmungseigenschaften bereit und ermöglicht dabei eine ausreichende Flexibilität oder Verformbarkeit des Teilabschirmabschnittes.
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Weiter bevorzugt besteht die Beschichtung aus einem Elastomer, wobei das Elastomer vorzugsweise aus der Gruppe eines Silikon- bzw. Siliziumelastomers, eines Polyamidelastomers und eines Polyolefinelastomers gewählt ist, wobei das Polyolefinelastomer besonders bevorzugt aus der Gruppe von Polyethylen (PE) und Polyethylenvinylchlorid (PEVC) gewählt ist.
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Entsprechend einer derartigen Ausgestaltung kann der Teilabschirmabschnitt leicht hergestellt werden und gute Isolierungseigenschaften und/oder eine gute Flexibilität aufweisen.
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Weiter bevorzugt ist der Teilabschirmabschnitt mit dem leitfähigen Rohr und/oder dem abgeschirmten Verbinder mittels wenigstens eines Fixierungselementes verbunden.
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Entsprechend einer derartigen Ausgestaltung kann das Abschirmungselement leicht zusammengebaut werden.
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Weiter bevorzugt ist eine Zone der Verbindung des Teilabschirmabschnittes mit dem leitfähigen Rohr und/oder dem abgeschirmten Verbinder von wenigstens einem Abdichtungselement bedeckt.
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Entsprechend einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, die Dichtfähigkeit (insbesondere die Wasserdichtigkeit) des Abschirmungselementes sicherzustellen, da nicht nur der Teilabschirmabschnitt (mittels seiner Beschichtung) und das leitfähige Rohr geeignet abgedichtet sind, sondern auch deren Zone der Verbindung durch das Abdichtungselement geeignet abgedichtet ist.
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Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Abschirmungselement für einen abgeschirmten Drahtstrang bereitgestellt, der einen oder mehrere Drähte und einen abgeschirmten Verbinder umfasst, wobei: das Abschirmungselement in Form eines Rohres ausgebildet und dafür ausgelegt ist, den Draht beziehungsweise die Drähte kollektiv einzuschließen und mit dem abgeschirmten Verbinder verbunden zu werden, das Abschirmungselement einen Hauptabschirmabschnitt, der aus einem leitfähigen Rohr besteht, und einen Teilabschirmabschnitt, der mit dem leitfähigen Rohr und dem abgeschirmten Verbinder verbunden ist, umfasst, und der Teilabschirmabschnitt ein litzenartiges Element umfasst, das wenigstens teilweise von einer Beschichtung bedeckt oder mit dieser ausgebildet ist.
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Entsprechend wird das Abschirmungselement bereitgestellt, das einen Hauptabschirmabschnitt, der aus einem leitfähigen Rohr besteht, und eine Teilabschirmung umfasst, die ein litzenartiges Element beinhaltet, das wenigstens teilweise von einer Beschichtung mit guten elektromagnetischen Abschirmungseigenschaften bedeckt oder mit dieser ausgebildet ist und eine gute Dichtfähigkeit (insbesondere Wasserdichtigkeit) für den Draht beziehungsweise die Drähte mit Anordnung in dem Hauptabschirmabschnitt aufweist. Darüber hinaus können die vorgenannten Vorteile weiter realisiert werden.
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Entsprechend einer besonderen Ausführungsform ist das litzenartige Element im Wesentlichen in Form eines Rohres aus litzenartigen Metalldrähten gebildet, und/oder die Beschichtung besteht aus einem Elastomer, wobei das Elastomer vorzugsweise aus der Gruppe eines Silikon- bzw. Siliziumelastomers, eines Polyamidelastomers und eines Polyolefinelastomers gewählt ist, wobei das Polyolefinelastomer besonders bevorzugt aus der Gruppe von Polyethylen (PE) und Polyethylenvinylchlorid (PEVC) gewählt ist.
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Entsprechend einer derartigen Ausgestaltung kann der Teilabschirmabschnitt leicht hergestellt werden und gute Isolierungseigenschaften und/oder eine gute Flexibilität aufweisen.
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Weiter offenbart wird ein Verfahren zum Herstellen eines abgeschirmten Drahtstranges insbesondere entsprechend dem vorbesprochenen Aspekt der Erfindung oder einer besonderen Ausführungsform hiervon, umfassend die nachfolgenden Schritte: Bereitstellen eines oder mehrerer Drähte; kollektives Einschließen des Drahtes beziehungsweise der Drähte mittels eines Abschirmungselementes, das in Form eines Rohres ausgebildet ist; jeweiliges Verbinden eines oder mehrerer Anschlüsse eines abgeschirmten Verbinders mit dem Draht beziehungsweise den Drähten; und Verbinden des Abschirmungselementes mit dem abgeschirmten Verbinder; wobei das Abschirmungselement einen Hauptabschirmabschnitt, der aus einem leitfähigen Rohr besteht, und einen Teilabschirmabschnitt, der mit dem leitfähigen Rohr und dem abgeschirmten Verbinder verbunden ist, umfasst, und wobei der Teilabschirmabschnitt ein litzenartiges Element umfasst, das wenigstens teilweise von einer Beschichtung bedeckt oder mit dieser ausgebildet ist, die Fluiddichtigkeit oder Dichtfähigkeit bereitstellt, wenn der Teilabschirmabschnitt mit dem leitfähigen Rohr und dem abgeschirmten Verbinder verbunden ist.
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Entsprechend ist es möglich, einen abgeschirmten Drahtstrang herzustellen, der eine gute Dichtfähigkeit (insbesondere Wasserdichtigkeit) des Abschirmungselementes aufweist.
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Entsprechend einer besonderen Ausführungsform besteht die Beschichtung aus einem Elastomer, wobei das Elastomer vorzugsweise aus der Gruppe eines Silikon- bzw. Siliziumelastomers, eines Polyamidelastomers und eines Polyolefinelastomers gewählt ist, wobei das Polyolefinelastomer besonders bevorzugt aus der Gruppe von Polyethylen (PE) und Polyethylenvinylchlorid (PEVC) gewählt ist.
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Insbesondere ist das litzenartige Element wenigstens teilweise in der Beschichtung eingebettet.
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Insbesondere ist der Teilabschirmabschnitt mit dem leitfähigen Rohr und/oder dem abgeschirmten Verbinder mittels wenigstens eines Fixierungselementes verbunden.
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Weiterhin umfasst das Verfahren insbesondere zudem ein Bedecken von wenigstens einem von einer Zone der Verbindung des Teilabschirmabschnittes mit dem leitfähigen Rohr und dem abgeschirmten Verbinder (58) durch wenigstens ein Abdichtungselement.
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Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich besser beim Studium der nachfolgenden Detailbeschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der begleitenden Zeichnung. Es sollte einsichtig sein, dass ungeachtet dessen, dass die Ausführungsformen getrennt beschrieben sind, einzelne Merkmale hiervon auch zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden können.
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1a ist eine schematische Seitenansicht zur Darstellung eines Zustandes, in dem ein abgeschirmter Drahtstrang entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung zwischen zwei Ausrüstungsstücken angeordnet ist.
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1b ist eine perspektivische Ansicht des motorseitigen Endabschnittes des abgeschirmten Drahtstranges.
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teiles eines abgeschirmten Drahtstranges entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
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3 ist eine Längsschnittansicht eines Teiles des abgeschirmten Drahtstranges.
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4 ist eine Schnittansicht entlang A-A von 3.
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5 ist eine Längsschnittansicht eines Teiles eines abgeschirmten Drahtstranges entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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6 ist eine Schnittansicht entlang A-A von 5.
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Nachstehend folgt anhand der begleitenden Zeichnung eine Detailbeschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung.
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Ein abgeschirmter Drahtstrang A entsprechend einer ersten besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die anhand 1 bis 4 beschrieben wird, wird zum Verbinden eines ersten Ausrüstungsteiles 10 (so beispielsweise einer Invertereinheit) eines Fahrzeuges (insbesondere eines Elektrofahrzeuges (EV), eines Hybridelektrofahrzeuges (HEV), eines Hybridelektrofahrzeuges mit Ansteckfähigkeit (PEHV), eines bereichserweiterten Elektrofahrzeuges (REEV) und dergleichen) mit einem zweiten Ausrüstungsteil 20 (so beispielsweise einem Motor), die jeweils in dem Fahrzeug angeordnet sind, verwendet.
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Der erste Ausrüstungsteil 10 ist beispielsweise in einem Motorraum angeordnet und derart strukturiert, dass ein Ausrüstungsteilverbinder 12 (als ein besonderer zugehöriger Verbinder) mit einem oder mehreren ausrüstungsteilseitigen Anschlüssen, die sich von dem ersten Ausrüstungsteil 10 aus erstrecken, wenigstens teilweise in einem Verbindergehäuse mit Abschirmungseigenschaften aufgenommen ist.
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Der Motor 20 ist insbesondere an einem Reifen des Elektrofahrzeuges angeordnet und derart strukturiert, dass eine Spule (nicht gezeigt) und ausrüstungsteilseitige Anschlüsse (nicht gezeigt), die mit der Spule verbunden sind, in einem leitfähigen Abschirmgehäuse 21 untergebracht sind. Jeder der ausrüstungsteilseitigen Anschlüsse kann in Form einer dicken Platte, die als Busschiene (bus bar) bezeichnet wird, ausgebildet sein und beinhaltet ein Bolzenloch, das durch den Anschluss in Dickenrichtung hiervon hindurchtritt. In der Seitenwand des Abschirmgehäuses 21 ist ein oder sind mehrere Montierungslöcher länglicher Form derart ausgebildet, dass sie den drei ausrüstungsteilseitigen Anschlüssen entsprechen, wobei zudem ein Paar von buchsenartigen (female) Schraubenlöchern 26 ausgebildet ist, die an den beiden rechten und linken Seiten der Montierungslöcher 25 gelegen sind.
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Als Nächstes folgt eine Beschreibung des abgeschirmten Drahtstranges A entsprechend der ersten Ausführungsform.
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Der Drahtstrang A beinhaltet ein oder mehrere Drähte 30, wenigstens einen abgeschirmten Verbinder 58, der an wenigstens einer Seite des Drahtes beziehungsweise der Drähte 30 vorgesehen ist und ein abgeschirmtes Gehäuse umfasst, das wenigstens teilweise einen oder mehrere Anschlüsse 40 aufnimmt, die elektrisch mit dem Draht beziehungsweise den Drähten 30 verbunden werden sollen, und ein rohrförmiges Abschirmungselement 50 (Bügelabschirmung), das kollektiv den einen oder die mehreren Drähte 30 einschließt. Mit anderen Worten, der Draht beziehungsweise die Drähte 30 ist/sind innerhalb des leitfähigen rohrförmigen Abschirmungselementes 50 angeordnet, wodurch der Draht beziehungsweise die Drähte 30 vor elektromagnetischer Strahlung abgeschirmt und/oder vor Einflüssen von außen (Wasser, auftreffende Gegenstände und dergleichen) geschützt werden. Es sollte einsichtig sein, dass ein zweiter abgeschirmter Verbinder ebenfalls an dem zweiten Ende des Drahtes beziehungsweise der Drähte 30 vorgesehen sein kann. Zusätzlich oder alternativ können drahtseitige Anschlüsse fest an dem anderen Endabschnitt eines jeden von dem einen oder den mehreren Drähten 30 zur direkten Verbindung mit einem Ausrüstungsteil beispielsweise durch Verbolzen, das heißt ohne Zwischenschaltung eines Verbinders und eines zugehörigen Verbinders, gesichert sein. In einem derartigen Fall kann jeder der drahtseitigen Anschlüsse aus einem dicken ebenen Metallelement bestehen, wobei ein Vorderabschnitt (insbesondere eine im Wesentlichen vordere Halbsektion) eines jeden der drahtseitigen Anschlüsse einen Ausrüstungsteilverbindungsabschnitt bereitstellt, der in Form einer im Wesentlichen flachen Platte ausgebildet ist und ein Bolzenloch aufweist, das in Dickenrichtung des drahtseitigen Anschlusses durch den Ausrüstungsteilverbindungsabschnitt hindurchtritt, während ein rückwärtiger Abschnitt (insbesondere eine im Wesentlichen rückwärtige Halbsektion) einen Drahtdruckverbindungsabschnitt in Form einer offenen Tonne bereitstellt. Insbesondere kann ein Leiter 31 des Drahtes 30 auf den Drahtdruckverbindungsabschnitt 43 leitfähig gecrimpt oder mit diesem druckverbunden sein.
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Der eine oder die mehreren (beispielsweise zwei) Drähte 30 beinhalten jeweils einen Leiter 31 und eine Isolierungsabschirmung 32, die den Außenumfang des Leiters 31 einschließt, wobei im Unterschied zu einem abgeschirmten Draht keine Abschirmschicht in oder an dem Draht 30 angeordnet ist.
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Das Abschirmungselement 50 beinhaltet einen Hauptabschirmabschnitt 51, dessen Abmessungen lang sind, der leitfähig ist und der sich insbesondere entlang mehr als etwa zwei Drittel (insbesondere nahezu entlang der gesamten Länge) des Abschirmungselementes 50 erstreckt, und einen Teilabschirmabschnitt 54 als besonderen Verbinderendabschnitt des Abschirmungselementes 50, der kürzer als der Hauptabschirmabschnitt 51 ist.
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Der Hauptabschirmabschnitt 51 beinhaltet ein (insbesondere im Wesentlichen zylindrisch oder elliptisch geformtes) Rohr oder ein rohrförmiges Element, das aus einem leitfähigen Material, so beispielsweise einem Metall (beispielsweise Eisen, Aluminium, Kupfer oder rostfreier Stahl), besteht und einen Innendurchmesser aufweist, der ermöglicht, dass der eine oder die mehreren (beispielsweise zwei) Drähte 30 durch den Hauptabschirmabschnitt 51 eingeführt werden. Der Hauptabschirmabschnitt 51 ist im Wesentlichen entlang der Drahtverlegestrecke des Drahtstranges A gebogen. Dies bedeutet, dass der Abschnitt des Hauptabschirmabschnittes 51 mit Lage benachbart zu dem Motor 20 einen langen horizontalen Abschnitt 51a, der sich beispielsweise im Wesentlichen in der horizontalen Richtung erstreckt, aufweist, während ein Teil des langen horizontalen Abschnittes 51a der Position nach niedrig bzw. tief ausgebildet ist. Der niedrige bzw. tiefe Abschnitt ist ein niedrigster bzw. tiefster Abschnitt 51b, der in der Verdrahtungsstrecke des Drahtstranges A am niedrigsten bzw. tiefsten ist, wobei in dem niedrigsten bzw. tiefsten Abschnitt 51b insbesondere wenigstens ein Ableitloch 52' ausgebildet sein kann, das an der unteren Oberflächenseite hiervon offen ist. Ein ansteigender Abschnitt 51c ist derart ausgebildet, dass er sich im Wesentlichen nach oben von dem Endabschnitt des langen horizontalen Abschnittes 51a des Hauptabschirmabschnittes 51 aus an der entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Seite zu dem Motor 20 und von dem oberen oder distalen Endabschnitt des ansteigenden Abschnittes 51c aus erstreckt, wobei dort ein kurzer horizontaler Abschnitt 51d derart ausgebildet ist, dass er sich im Wesentlichen horizontal hin zu dem ersten Ausrüstungsteil 10 erstreckt. Zudem stellt ein motorseitiger Endabschnitt des langen horizontalen Abschnittes 51a einen im Wesentlichen elliptischen Abschnitt 51e bereit, der sich im Wesentlichen in verjüngter Form in seitlicher Richtung spreizt. In oder an dem offenen Kantenabschnitt des im Wesentlichen elliptischen Abschnittes 51e ist ein oder sind mehrere und ist insbesondere ein Paar von Montierungsabschnitten 51f ausgebildet, die sich in den seitlichen Richtungen erstrecken, wobei in dem Montierungsabschnitt beziehungsweise den Montierungsabschnitten (und insbesondere in jedem Montierungsabschnitt) 51f ein Bolzenloch 51g ausgebildet ist. Demgegenüber kann der Verbinderendabschnitt des kurzen horizontalen Abschnittes 51d insbesondere in einer im Wesentlichen kreisförmigen Form ausgebildet sein.
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Der Teilabschirmabschnitt 54 beinhaltet ein (insbesondere im Wesentlichen rohrförmiges) litzenartiges Element 52, das wenigstens teilweise von einer Beschichtung 53 bedeckt oder mit dieser ausgebildet oder in diese eingebettet ist.
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Das (rohrförmige) litzenartige Element 52 wird insbesondere durch netzartiges bzw. vernetztes Verschlingen (braiding) von leitfähigen dünnen Drähten, die insbesondere aus Metall (beispielsweise Kupfer oder Aluminium) bestehen, gebildet. Insbesondere ist das litzenartige Element 52 wenigstens teilweise in der Beschichtung 53 derart eingebettet, dass die dünnen Leitungen wenigstens teilweise von dem (insbesondere elastomeren) Material der Beschichtung 53 umgeben sind. Daher ist eine verbesserte Dichtfähigkeit oder Fluiddichtigkeit verwirklicht. Eingedenk dessen, dass eine einfache elektrische Verbindung mit dem Hauptabschirmabschnitt 51 und/oder dem abgeschirmten Verbinder 58 ermöglicht wird, ist das litzenartige Element 52 nicht vollständig in der Beschichtung 53 eingebettet, sondern es verbleibt ein Abschnitt oder es verbleiben mehrere Abschnitte hiervon nichteingebettet oder unbeschichtet, sodass wenigstens ein Teil der dünnen Leitungen elektrisch mit dem Hauptabschirmabschnitt 51 und/oder dem abgeschirmten Verbinder 58 bezugsrichtig verbunden werden kann. Bei besonderen Anwendungen können zusätzliche Kunststoffdrähte oder Garne bzw. Fäden netzartig bzw. vernetzt in das litzenartige Element 52 eingebracht werden, um die mechanischen Eigenschaften des Teilabschirmabschnittes 54 zu verbessern. Ein Endabschnitt (Seite des Hauptabschirmabschnittes) des rohrförmigen litzenartigen Elementes 54 ist als rohrseitiger Abschnitt 54a ausgebildet, der eine Durchmesserabmessung aufweist, die zum Einführen des einen oder der mehreren Drähte 30 notwendig ist und mit dem jeweiligen Teil des leitfähigen Rohres 51 verbindbar ist, während der andere (verbinderseitige) Endabschnitt hiervon als verbinderseitiger Abschnitt 54b ausgebildet ist, der dazu fähig ist, den einen oder die mehreren Drähte 30 (und gegebenenfalls auch den einen oder die mehreren drahtseitigen Anschlüsse derart, dass diese beabstandet voneinander in der seitlichen Richtung hiervon angeordnet sind) aufzunehmen. Darüber hinaus ist für den Fall, dass das litzenartige Element 52 mit dem abgeschirmten Verbinder 58 verbunden ist, der verbinderseitige Abschnitt 54b derart bemessen, dass er mit dem litzenelementseitigen Verbinderabschnitt 58a verbunden werden kann.
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Das litzenartige Element 52 ist wenigstens teilweise von einer flexiblen Beschichtung 53 bedeckt oder mit dieser ausgebildet oder in diese eingebettet, sodass der Teilabschirmabschnitt 54 insgesamt verformbar ausgestaltet ist. Die Beschichtung 53 besteht insbesondere aus einem Elastomer, das insbesondere aus der Gruppe eines Silikon- bzw. Siliziumelastomers, eines Polyamidelastomers und eines Polyolefinelastomers, so beispielsweise Polyethylen (PE) oder Polyethylenvinylchlorid (PEVC), gewählt ist. Der Teilabschirmabschnitt 54 ist insbesondere derart ausgestaltet, dass die Beschichtung 53 im Wesentlichen nur an der Außenoberfläche des litzenartigen Elementes 52 vorgesehen ist. Entsprechend liegt das litzenartige Element 52 wenigstens teilweise zur Innenseite des im Wesentlichen rohrförmigen Teilabschirmabschnittes 54 hin frei. In einigen Fällen kann das litzenartige Element 52 in die Beschichtung 53 (insbesondere geringfügig) eingetaucht werden oder dort eingebettet sein, während Innenteile des litzenartigen Elementes 52 weiterhin freiliegen können, um mit dem Hauptabschirmabschnitt 51 (nachstehend noch beschrieben) in Kontakt zu treten. Durch Bereitstellen der Beschichtung 53 wird eine Fluiddichtigkeit (insbesondere Wasserdichtigkeit) für den Teilabschirmabschnitt 54 realisiert.
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Der Verbinderabschnitt 58a des Verbinders kann insbesondere aus einem Metall (beispielsweise Eisen, Aluminium, Kupfer oder rostfreiem Stahl) bestehen und/oder kann insbesondere in zylindrischer Form mit einer Abmessung ausgebildet sein, die im Wesentlichen gleich dem kurzen horizontalen Abschnitt 51d des Hauptabschirmabschnittes 51 ist. Der Verbinderabschnitt 58a weist insbesondere eine Länge auf, die dafür notwendig und ausreichend ist, das rohrförmige litzenartige Element 54 und den Hauptabschirmabschnitt 51 miteinander zu verbinden, während die Längenabmessung hiervon viel kürzer als diejenige des Hauptabschirmabschnittes 51 ist.
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Der rohrseitige Abschnitt 54a des rohrförmigen litzenartigen Elementes 54 ist mit der Außenoberfläche des ersten ausrüstungsteilseitigen Endabschnittes des Hauptabschirmabschnittes 51 (insbesondere an dem kurzen horizontalen Abschnitt 51d) eingepasst, wobei wenigstens ein Verstemmring (caulking ring) oder eine Klemme bzw. Klammer 60 mit der Außenoberfläche des rohrseitigen Abschnittes 54a von außen her eingepasst ist, wobei durch Verstemmen oder Verformen des Verstemmringes 60 der rohrseitige Abschnitt 54a des rohrförmigen litzenartigen Elementes 54 leitfähig an dem distalen Endabschnitt (insbesondere im kurzen horizontalen Abschnitt 51d) des Hauptabschirmabschnittes 51 fixiert ist. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass das litzenartige Element 54 wenigstens teilweise derart zur Innenseite des Teilabschirmabschnittes 54 freiliegt, dass es einfach elektrisch mit dem Hauptabschirmabschnitt 51 verbunden werden kann. Entsprechend werden die elektromagnetischen Abschirmungseigenschaften verbessert. Zudem wird insbesondere eine Zinnplattierungsbehandlung (nicht gezeigt) vorgenommen oder kann an der Außenumfangsoberfläche des Hauptabschirmabschnittes 51, das heißt insbesondere an derjenigen Oberfläche hiervon, die mit dem rohrförmigen litzenartigen Element 54 in Kontakt treten soll, vorgesehen werden. Die Zinnplattierungsbehandlung kann insbesondere den Kontaktwiderstand zwischen dem Hauptabschirmabschnitt 51 und dem (insbesondere rohrförmigen) litzenartigen Element 54 verringern. Insbesondere wird bei der Ausführungsform an derjenigen Oberfläche des Hauptabschirmabschnittes 51, mit der das rohrförmige litzenartige Element 54 nicht direkt in Kontakt tritt, keine Plattierungsbehandlung zur Verringerung des Kontaktwiderstandes zwischen beiden vorgenommen oder vorgesehen. Es kann jedoch eine Antikorrosionsplattierung vorgenommen werden oder vorgesehen sein (Beispielsweise für den Fall, in dem der Hauptabschirmabschnitt 51 aus Eisen besteht, kann eine Zinkplattierungsbehandlung an der Oberfläche hiervon durchgeführt werden).
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Des Weiteren kann ein Abdichtungselement 62 entsprechend der Zone der Verbindung des litzenartigen Elementes 54 und des Hauptabschirmabschnittes 51 vorgesehen werden. Das Abdichtungselement 62 kann dadurch bereitgestellt werden, dass ein wärmeschrumpfbares Rohr über der Zone der Verbindung angeordnet und anschließend eine Schrumpfung desselben zur Abdichtung der Verbindung des litzenartigen Elementes 54 und des Hauptabschirmabschnittes 51 veranlasst wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Abdichtungselement 62 ein Band, das um die Zone der Verbindung gewickelt ist, umfassen.
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Der verbinderseitige Abschnitt 54b des rohrförmigen litzenartigen Elementes 54 ist an dem litzenelementseitigen Verbinderabschnitt 58a des abgeschirmten Verbinders 58 platziert, es ist ein Verstemmring 59 mit dem verbinderseitigen Abschnitt 54b von außen her eingepasst, und es ist durch Verstemmen oder Verformen des Verstemmringes 59 der verbinderseitige Abschnitt 54b des rohrförmigen litzenartigen Elementes 54 leitfähig an dem Verbinderabschnitt 58a des abgeschirmten Verbinders 58 fixiert.
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Zur Verbindung des Drahtstranges A mit vorbeschriebener Ausgestaltung mit dem ersten Ausrüstungsteil 10 wird zunächst der abgeschirmte Verbinder 58, der den einen oder die mehreren Anschlüsse 40 mit elektrischer Verbindung zu dem Draht bzw. den Drähten 30 und mit elektrischer Verbindung zu dem Abschirmungselement 50 aufnimmt, mit dem zugehörigen Verbinder 12 verbunden, der an dem ersten Ausrüstungsteil 10, so beispielsweise einer elektrischen Vorrichtung (insbesondere einem Inverter), vorgesehen ist.
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Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist die Verbindung des Drahtstranges A und des zweiten Ausrüstungsteiles (beispielsweise des Motors) 20 auch auf ähnliche Weise wie die Verbindung des Drahtstranges A und des ersten Ausrüstungsteiles (beispielsweise eine Invertereinheit) 10 ausgeführt. Alternativ wird ein oder werden mehrere drahtseitige Anschlüsse (nicht gezeigt), die von dem im Wesentlichen elliptisch geformten Abschnitt 51e zur Bildung des Endabschnittes des langen horizontalen Abschnittes 51a vorstehen, in ihre zugeordneten Montierungslöcher 25 des Abschirmgehäuses 21 eingeführt, um hierdurch den ausrüstungsteilseitigen Verbindungsabschnitt auf den ausrüstungsteilseitigen Anschlüssen (nicht gezeigt) zu platzieren, woraufhin die Anschlüsse (insbesondere die zwei Arten hiervon) leitfähig miteinander unter Verwendung von Bolzen und Muttern verbunden werden. Gegebenenfalls ist der Hauptabschirmabschnitt 51 mit einem Fahrzeugkörper (nicht gezeigt) an einer oder mehreren Positionen in dem Zwischenabschnitt der Verdrahtungsstrecke des Drahtstranges A fixiert.
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Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist der Drahtstrang A entsprechend der Ausführungsform derart strukturiert, dass das Abschirmungselement 50, das den einen oder die mehreren Drähte 30 einschließt, den Hauptabschirmabschnitt 51, der aus einem aus Metall bestehenden Rohr gebildet ist, und den Teilabschirmabschnitt 54, der verformbar ausgebildet ist, umfasst, was insbesondere daher rührt, dass dieser kürzer als der Hauptabschirmabschnitt 51 ist und/oder das rohrförmige litzenartige Element 52 (wenigstens teilweise) von einer flexiblen Beschichtung 53 bedeckt oder mit dieser ausgebildet oder in diese eingebettet ist. Im Ergebnis kann der Drahtstrang A die nachfolgenden Vorteile bieten.
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Da der Hauptabschirmabschnitt 51 insbesondere aus einem aus Metall bestehenden Rohr besteht, kann er nicht nur eine Abschirmfunktion wahrnehmen, sondern auch den einen oder die mehreren Drähte 30 positiv vor Objekten, so beispielsweise aufprallenden Steinen, schützen. Auf diese Weise kann, da der Hauptabschirmabschnitt 51 (der besonders einen Hauptteil des Abschirmungselementes 50 bildet oder ausmacht) auch als Mittel zum Schützen des Drahtes beziehungsweise der Drähte 30 dient, die Anzahl der Teile im Vergleich zu einer Struktur verringert werden, bei der ein Schutzmittel separat von dem Abschirmungselement 50 vorgesehen ist.
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Da der Hauptabschirmabschnitt 51 insbesondere aus einem Metallrohr besteht, werden, wenn die beiden Enden des Hauptabschirmabschnittes 51 fixiert sind, Belastungen in den fixierten Abschnitten infolge von Schwingungen erzeugt. Gleichwohl kann bei der vorliegenden Ausführungsform, da der Teilabschirmabschnitt 54 insbesondere flexibel ausgebildet ist, dieser die Schwingungen aufnehmen, wodurch es möglich wird, die Erzeugung der Belastungen in dem fixierten Abschnitt hiervon an dem ersten Ausrüstungsteil zu vermeiden.
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Zudem beinhaltet der Teilabschirmabschnitt 54 das im Wesentlichen rohrförmige litzenartige Element 52, wobei aufgrund dessen, dass das rohrförmige litzenartige Element 52 aus dünnen miteinander verschlungenen Metallleitungen besteht oder diese umfasst, eine flexible Verformung erfolgen kann. Daher ist der Teilabschirmabschnitt 54 in der Lage, sogar mit einem Fall umzugehen, in dem der eine oder die mehreren Drähte 30 mit großer Krümmung in dem benachbarten Bereich des Ausrüstungsteiles gebogen und/oder verdrahtet sind.
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Da das (rohrförmige) litzenartige Element 52 aus dünnen Metallleitungen besteht, ist dessen Zone des Kontaktes mit dem Hauptabschirmabschnitt 51 (insbesondere mit dem kurzen horizontalen Abschnitt 51d hiervon) klein, weshalb die Zuverlässigkeit der beiden Teile 52 und 51 vermindert sein kann. Da jedoch entsprechend der vorliegenden Ausführungsform insbesondere eine Plattierungsbehandlung zum Verringern des Kontaktwiderstandes des Hauptabschirmelementes 51 in Bezug auf das (rohrförmige) litzenartige Element 52 beispielsweise entsprechend dem kurzen horizontalen Abschnitt 51d vorgenommen wird, ist die Kontaktzuverlässigkeit der beiden Teile 52 und 51 hoch.
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Darüber hinaus kann die Plattierungsbehandlung im Wesentlichen nur an dem Teil des Hauptabschirmabschnittes 51 durchgeführt werden, der mit dem rohrförmigen litzenartigen Abschnitt 52 in Kontakt treten soll, während keine Plattierung an dem langen Hauptabschirmabschnitt 51 notwendig ist. Daher ist es möglich, die Kosten des Drahtstranges A auf ein niedriges Niveau zu verringern.
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Zusätzlich ist in dem Hauptabschirmabschnitt 51 des Abschirmungselementes 50 insbesondere in dem niedrigsten bzw. tiefsten Abschnitt der Verdrahtungsstrecke des Drahtstranges insbesondere das Ableitloch 52' ausgebildet, das in der im Wesentlichen nach unten weisenden Richtung offen ist, wodurch es möglich wird, Wasser abzuleiten, das sich im Inneren des Abschirmungselementes 50 sammelt. Infolge der vorbeschriebenen Ausgestaltung kann das Auftreten eines nachteiligen Phänomens, so beispielsweise von Korrosion, infolge des Vorhandenseins von Wasser verhindert werden.
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Ein abgeschirmter Drahtstrang entsprechend einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr anhand 5 und 6 beschrieben. Es sollte einsichtig sein, dass Elemente der weiteren Ausführungsform, die ähnlich oder im Wesentlichen gleich zu denjenigen bei der ersten Ausführungsform sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, wobei eine Beschreibung derselben unterbleibt.
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Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Teilabschirmabschnitt 54 derart gegeben, dass die Beschichtung 53 entlang der Längsrichtung des (insbesondere rohrförmigen) litzenartigen Elementes 52 außer an einem oder mehreren distalen Enden des Teilabschirmabschnittes 54 vorgesehen ist, um so einen oder mehrere freiliegende Abschnitte 52a des (insbesondere rohrförmigen) litzenartigen Elementes 52 (siehe 5) zu erzeugen. Die freiliegenden Endabschnitte 52a können durch Abziehen eines jeweiligen Teiles der Beschichtung 53 oder durch schon zu Beginn nicht erfolgendes Bereitstellen der Beschichtung 53 an den Abschnitten 52a erzeugt werden. Der freiliegende Endabschnitt kann beziehungsweise die freiliegenden Endabschnitte 52a können sodann an dem Hauptabschirmabschnitt 51 (insbesondere an/mit dem kurzen horizontalen Abschnitt 51d hiervon) und/oder dem abgeschirmten Verbinder 58 (insbesondere an/mit dem litzenelementseitigen Verbinderabschnitt 58a hiervon) mittels wenigstens eines Verstemmringes oder einer Klemme 60/59 fixiert oder damit verbunden werden.
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Da entsprechend der Hauptabschirmabschnitt insbesondere aus einem aus Metall bestehenden Rohr gebildet ist, kann er nicht nur eine Abschirmungsfunktion wahrnehmen, sondern auch positiv die Drähte vor Gegenständen, so beispielsweise aufprallenden Steinen, schützen. Da der Hauptabschirmabschnitt, der den Hauptteil des Abschirmungselementes bildet, des Weiteren als Element zum Schützen der Drähte dient, kann die Anzahl der Teile im Vergleich zu einem Drahtstrang verringert werden, der Schutzelemente zusätzlich zu dem Abschirmungselement verwendet. Da der Hauptabschirmabschnitt aus einem Metallrohr besteht, können, wenn die beiden Enden des Hauptabschirmabschnittes direkt an dem Abschirmgehäuse fixiert sind, Belastungen in den fixierten Abschnitt infolge von Schwingungen oder dergleichen erzeugt werden. Da jedoch der Teilabschirmabschnitt verformbar ist und die Schwingungen daher aufnehmen kann, kann das Auftreten der Belastungen in den fixierten Abschnitten des Hauptabschirmabschnittes an dem Abschirmgehäuse verhindert werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, die jeweils in der vorstehenden Beschreibung und in den Zeichnungen erläutert worden sind. Es fallen vielmehr auch die nachfolgenden Ausführungsformen in den technischen Umfang der Erfindung. Zudem sind auch verschiedenartige weitere Änderungen und Abwandlungen über die nachfolgenden Ausführungsformen hinausgehend möglich, ohne vom Umfang der Ansprüche abzugehen.
- (1) Es sollte einsichtig sein, dass das litzenartige Element 52 und insbesondere dessen freiliegender Endabschnitt beziehungsweise dessen freiliegende Endabschnitte 52a mit dem Hauptabschirmabschnitt 51 und/oder dem abgeschirmten Verbinder 58 auch auf andere Art als mit einem Verstemmring 60/59, so beispielsweise durch Schweißen oder Löten oder mechanisches Crimpen, mittels einer Schlauchklemme oder dergleichen verbunden werden können.
- (2) Bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen ist der Teilabschirmabschnitt mit dem ersten Ausrüstungsteil, so beispielsweise der Invertereinheit, verbunden. Entsprechend der Erfindung kann jedoch der Teilabschirmabschnitt alternativ oder zusätzlich auch mit dem Motor verbunden sein.
- (3) Bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen ist die Hauptzone des Hauptabschirmabschnittes derart ausgebildet, dass sie einen im Wesentlichen kreisförmigen Schnitt mit Ausnahme des Endabschnittes hiervon aufweist. Entsprechend der Erfindung kann die Hauptzone des Hauptabschirmabschnittes jedoch auch mit einer anderen Schnittform, so beispielsweise einem elliptischen Schnitt oder einem quadratischen Schnitt, gebildet werden.
- (4) Bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen ist das Verbindungsrohr derart gebildet, dass es einen kreisförmigen Schnitt aufweist. Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann das Verbindungsrohr jedoch auch mit einer anderen Schnittform gebildet werden, so beispielsweise mit einer elliptischen Schnittform oder einer quadratischen Schnittform.
- (5) Bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen ist das rohrförmige litzenartige Element direkt mit dem Hauptabschirmabschnitt verbunden. Entsprechend der Erfindung kann das rohrförmige litzenartige Element mit dem Hauptabschirmabschnitt jedoch auch durch ein Verbindungsrohr, das fest mit dem Hauptabschirmabschnitt verbunden ist, verbunden werden.
- (6) Bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen ist eine Beschreibung für einen Fall gegeben, in dem der Drahtstrang zum wechselseitigen Verbinden der Invertereinheit und des Motors eines Elektrofahrzeuges verwendet wird. Die Erfindung kann jedoch auch bei einem Drahtstrang zum Einsatz kommen, der zwischen anderen Ausrüstungsstücken angeordnet ist.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand einer spezifischen Ausführungsform dargestellt und beschrieben worden ist, erschließen sich einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet durch die präsentierte Lehre vielerlei Änderungen und Abwandlungen. Diese Änderungen und Abwandlungen sollen selbstredend dem Umfang, Wesen und Kern der Erfindung gemäß Definition in den beigefügten Ansprüchen entsprechen.
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Bezugszeichenliste
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- A
- abgeschirmter Drahtstrang
- 10
- erster Ausrüstungsteil (beispielsweise Inverter)
- 12
- Ausrüstungsteilverbinder (zugehöriger Verbinder)
- 20
- zweiter Ausrüstungsteil (beispielsweise Motor)
- 21
- leitfähiges Abschirmgehäuse
- 25
- Montierungsloch
- 26
- Loch
- 30
- Drähte
- 31
- Leiter
- 32
- Isolierungsabschirmung
- 40
- Anschluss
- 50
- Abschirmungselement
- 51
- leitfähiges Rohr (Hauptabschirmabschnitt)
- 51a
- horizontaler Abschnitt
- 51b
- niedrigster bzw. tiefster Abschnitt
- 51c
- ansteigender Abschnitt
- 51d
- kurzer horizontaler Abschnitt
- 51e
- im Wesentlichen elliptischer Abschnitt
- 51f
- Montierungsabschnitt
- 51g
- Bolzenloch
- 52'
- Ableitloch
- 52
- litzenartiges Element
- 52a
- freiliegender Endabschnitt
- 53
- Beschichtung
- 54
- Teilabschirmabschnitt
- 54a
- rohrseitiger Abschnitt
- 54b
- verbinderseitiger Abschnitt
- 58
- abgeschirmter Verbinder
- 58a
- litzenelementseitiger Verbinderabschnitt
- 59, 60
- Verstemmring (Fixierungselement)
- 61, 62
- wärmeschrumpfbares Rohr (Abdichtungselement)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2014/0326479 A1 [0002]