EP1701362A2 - Stromkabel - Google Patents

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EP1701362A2
EP1701362A2 EP05450202A EP05450202A EP1701362A2 EP 1701362 A2 EP1701362 A2 EP 1701362A2 EP 05450202 A EP05450202 A EP 05450202A EP 05450202 A EP05450202 A EP 05450202A EP 1701362 A2 EP1701362 A2 EP 1701362A2
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EP
European Patent Office
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power cable
section
cross
cable
rectangular cross
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Withdrawn
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EP05450202A
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English (en)
French (fr)
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EP1701362A3 (de
Inventor
Thomas Brenken
Franz Leopold Hocker
Andreas MÜLLER
Karl Franz Fröschl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gebauer and Griller Kabelwerke GmbH
Gebauer and Griller
Original Assignee
Gebauer and Griller Kabelwerke GmbH
Gebauer and Griller
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/08—Flat or ribbon cables
    • H01B7/0892—Flat or ribbon cables incorporated in a cable of non-flat configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/0045—Cable-harnesses

Definitions

  • the subject invention relates to a power cable for electrically connecting a battery located in a motor vehicle with a likewise located in the motor vehicle generator or with a starter, wherein the power cable consists of a plurality of strands, which are stranded together to form an approximately circular in cross-section cable, which is formed with an electrically insulating sheath.
  • Motor vehicles in particular passenger vehicles, are increasingly being equipped with electrical and electronic devices which serve to control a plurality of functions of the driving operation.
  • electrical supply of the starter and the electrical and electronic devices is a battery which is charged by a generator also arranged in the motor vehicle.
  • the starter and the generator are usually located near the engine of the passenger vehicle and thus in the front area.
  • the battery is usually in the rear of the passenger car.
  • a power cable whose conductive cross section is about 100 mm 2 .
  • this power cable consists of eg 19 strand bundles, which are stranded together and which are enveloped by an approximately 1.5 mm to 2 mm thick insulating layer.
  • such power cables are approximately circular in cross-section.
  • the advantage of such power cables is that they are umbiegbar in all directions, which can be installed in passenger cars in any way.
  • the disadvantage of such round cables, however, is that they have a diameter of about 15 mm, which are needed for their installation spaces that are not available in some places of the passenger car.
  • the subject invention is thus based on the object to provide a power cable through which the advantages of a round cable are combined with the advantages of a flat cable or by which the disadvantages of these two types of power cables are avoided.
  • This is inventively achieved in that the approximately circular in cross-section power cable is deformed in at least one central region in a flat cable with a rectangular cross-section, wherein the respective flat cable is formed with a rectangular cross-section insulation.
  • the original insulation is removed in at least one central region of the power cable and each of the flat conductor produced thereon is enclosed by a newly applied insulation with a rectangular cross section.
  • the rectangular cross-section insulation may be formed by a multi-part, manufactured in an injection molding process housing.
  • the insulation is formed by two U-shaped in cross-section housing parts, which are set into each other and in the interior of which are the strands of the flat conductor.
  • the two housing parts are fixedly connected to each other, wherein in particular they are positively locked together, welded together or glued together.
  • the rectangular cross-section envelope is formed at its two ends with transitions in a circular cross-section.
  • the rectangular cross-section enclosure consists of a rigid elastic plastic.
  • the rectangular cross-section envelope may be angled over its length several times, being adapted over its course in those in the type of motor vehicle in which the power cable is used, existing space conditions.
  • the insulation is removed in at least a central region of a cross-sectionally round, a plurality of strand bundles power cable is then deformed in this at least one area of the round conductor in a flat conductor and further the respective flat conductor is used in a two-part enclosure of an electrically insulating material, said enclosure, which from a rigid elastic Plastic material consists over its length a the spatial conditions in the vehicle in which the power cable is used, adapted course.
  • FIG. 1 shows that region 11 of the inner wall of a body 1 of a passenger vehicle, in which the so-called C-carrier is located. At this area 11 that is located between the two side surfaces of the body wall, which separates the passenger compartment relative to the trunk of the passenger vehicle.
  • the generator and the starter are located in the front of the car and the battery is located in the rear area, where it is accessible from the trunk.
  • the power cord extending from the battery to the starter which is also used to charge the battery by the generator, must be routed through the engine compartment and passenger compartment to the rear, with difficulty along the entire course of this power cord, as required for a round cable to have available. This is especially true for the region of the C-beam, in which the vehicle body is provided with inwardly directed bulges 12 and 13, between which there is only space for a flat cable.
  • this power cable 2 in order to be able to lay the power cable 2, it is formed in its connected to the starter or to the generator section 21 and in its connected to the battery portion 21 a as a conventional round cable, whereas it is located in the area in the C-carrier Section is formed as a flat cable 22.
  • this power cable 2 can be routed arbitrarily curved in the engine compartment, in the passenger compartment and in the trunk and it can be installed in the region of the C-beam in the existing between the bulges 12 and 13 flat gap, which otherwise occurs in a continuous round cable Difficulties in housing are avoided.
  • an inventive power cable 2 is formed at its two ends, each with a connection eye 20, by means of which it can be clamped on the one hand to the starter and to the generator and on the other hand to one of the two pole pins of the battery ,
  • the two connection eyes 20 are located at the free ends of the sections 21 and 21 a of the power cable 2, which have a round cross-section. Between these two sections 21 and 21 a is the section 22, which has a rectangular cross-section.
  • Such a power cable is produced by removing the insulation 2b from a conventional round cable, which has, for example, 19 bundled strand bundles 2a, which are enclosed by an insulating sheath, in the section in which the power cable 2 must have a flat cross section and the individual strand bundles 2 a are detached from each other and deformed from the circular in cross-section arrangement into a rectangular arrangement.
  • the flat conductor produced in this way is introduced into a casing 3 made of a rigid-elastic material, which consists of two U-shaped housing parts 31 and 32 in cross-section. Through these two housing parts 31 and 32, which are formed in their plane and also spatially curved or twisted, the original insulation is replaced.
  • the housing 3 is formed with a funnel-shaped transition piece 33.
  • This enclosure 3 is adapted to that spatial design which has that area of the motor vehicle in which the section 13 of the power cable 3 is to be laid.
  • the envelope 3 is preferably produced in an injection molding process.
  • adapted casings 3 are produced for the individual types.
  • Such a power cable can be formed in several areas as a flat cable according to the above explanations.

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Abstract

Stromkabel (2) zur elektrischen Verbindung einer in einem Kraftfahrzeug befindlichen Batterie mit einem gleichfalls im Kraftfahrzeug befindlichen Generator bzw. mit einem Starter, wobei das Stromkabel (2) aus einer Vielzahl von Litzen (2a) besteht, welche miteinander zu einem im Querschnitt angenähert kreisrunden Kabel (21,21a) verseilt sind, welches mit einer elektrisch isolierenden Hülle (2b) ausgebildet ist. Dabei ist das im Querschnitt angenähert kreisrunde Stromkabel (21, 21a) in mindestens einem mittleren Bereich in ein Flachkabel (22) mit einem rechteckförmigen Querschnitt verformt, wobei das jeweilige Flachkabel (22) mit einer im Querschnitt rechteckförmigen Isolierung (3) ausgebildet ist (Fig.2).

Description

  • Die gegenständliche Erfindung betrifft ein Stromkabel zur elektrischen Verbindung einer in einem Kraftfahrzeug befindlichen Batterie mit einem gleichfalls im Kraftfahrzeug befindlichen Generator bzw. mit einem Starter, wobei das Stromkabel aus einer Vielzahl von Litzen besteht, welche miteinander zu einem im Querschnitt angenähert kreisrunden Kabel verseilt sind, das mit einer elektrisch isolierenden Hülle ausgebildet ist.
  • Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge, werden in steigendem Ausmaß mit elektrischen und elektronischen Geräten ausgestattet, welche der Steuerung einer Vielzahl von Funktionen des Fahrbetriebes dienen. Zur elektrischen Speisung des Starters und der elektrischen und elektronischen Geräte dient eine Batterie, welche von einem gleichfalls im Kraftfahrzeug angeordneten Generator aufgeladen wird.
  • Der Starter und der Generator befinden sich in der Regel nahe dem Motor des Personenkraftfahrzeuges und somit in dessen vorderen Bereich. Demgegenüber befindet sich in der Regel die Batterie im Heckbereich des Personenkraftfahrzeuges. Zur Verbindung des Generators bzw. des Starters mit der Batterie dient ein Stromkabel, dessen leitender Querschnitt etwa 100 mm2 beträgt. Dabei besteht dieses Stromkabel aus z.B. 19 Litzenbündeln, welche miteinander verseilt sind und welche von einer etwa 1,5 mm bis 2 mm dicken Isolierschichte umhüllt sind.
  • Gemäß dem Stand der Technik sind derartige Stromkabel im Querschnitt angenähert kreisförmig ausgebildet. Der Vorteil derartiger Stromkabel besteht darin, dass sie nach allen Richtungen hin umbiegbar sind, wodurch sie in Personenkraftfahrzeugen in beliebiger Weise verlegt werden können. Der Nachteil derartiger Rundkabel besteht jedoch darin, dass sie einen Durchmesser von etwa 15 mm aufweisen, wodurch für deren Verlegung Räume benötigt werden, welche an manchen Stellen des Personenkraftfahrzeuges nicht zur Verfügung stehen.
  • Es ist weiters auch bekannt, Stromkabel in Form von Flachkabeln auszubilden. Derartige Stromkabel können in sehr platzsparender Weise, z.B. an der Innenwand der Fahrzeugkarosserie, verlegt werden. Allerdings sind sie deshalb nicht den Erfordernissen entsprechend, da sie nur aus ihrer Ebene herausgebogen aber nicht in ihrer eigenen Ebene gekrümmt werden können.
  • Der gegenständlichen Erfindung liegt somit, die Aufgabe zugrunde, ein Stromkabel zu schaffen, durch welches die Vorteile eines Rundkabels mit den Vorteilen eines Flachkabels kombiniert werden bzw. durch welches die diesen beiden Arten von Stromkabeln anhaftenden Nachteile vermieden werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass das im Querschnitt angenähert kreisrunde Stromkabel in mindestens einem mittleren Bereich in ein Flachkabel mit einem rechteckförmigen Querschnitt verformt ist, wobei das jeweilige Flachkabel mit einer im Querschnitt rechteckförmigen Isolierung ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise ist in mindestens einem mittleren Bereich des Stromkabels die ursprüngliche Isolierung entfernt und ist jeweils der hierauf hergestellte Flachleiter von einer neu aufgebrachten Isolierung mit einem rechteckförmigen Querschnitt umschlossen. Dabei kann die im Querschnitt rechteckförmige Isolierung durch ein mehrteiliges, in einem Spritzgussverfahren hergestelltes Gehäuse gebildet sein. Vorzugsweise ist die Isolierung durch zwei im Querschnitt U-förmig ausgebildete Gehäuseteile gebildet, welche ineinander gesetzt sind und in deren Innenraum sich die Litzen des Flachleiters befinden.
  • Nach einer weiters bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Gehäuseteile miteinander fest verbunden, wobei sie insbesondere miteinander formschlüssig verriegelt, miteinander verschweißt oder miteinander verklebt sind. Weiters ist vorzugsweise die im Querschnitt rechteckförmige Umhüllung an ihren beiden Enden mit Übergängen in einen kreisrunden Querschnitt ausgebildet.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die im Querschnitt rechteckförmige Umhüllung aus einem steifelastischen Kunststoff. Weiters kann die im Querschnitt rechteckförmige Umhüllung über ihre Länge mehrfach abgewinkelt sein, wobei sie über ihren Verlauf den in derjenigen Type des Kraftfahrzeuges, in welchem das Stromkabel verwendet wird, bestehenden Platzverhältnissen angepasst ist.
  • Gemäß einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung eines Stromkabels zur Verbindung einer im Heckbereich eines Kraftfahrzeuges befindlichen Batterie mit dem im Motorraum des Kraftfahrzeuges befindlichen Starter und mit einem Generator wird in mindestens einem mittleren Bereich eines im Querschnitt runden, eine Vielzahl von Litzenbündeln enthaltenen Stromkabels die Isolierung entfernt, wird hierauf in diesem mindestens einen Bereich der Rundleiter in einen Flachleiter verformt und wird weiters der jeweilige Flachleiter in eine zweiteilige Umhüllung aus einem elektrisch isolierenden Material eingesetzt, wobei diese Umhüllung, welche aus einem steifelastischen Kunststoffmaterial besteht, über ihre Länge eine den räumlichen Gegebenheiten in demjenigen Fahrzeug, in welchem das Stromkabel verwendet wird, angepassten Verlauf aufweist.
  • Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig.1
    einen Bereich der Innenseite einer Fahrzeugkarosserie, in welchem ein erfindungsgemäßes Stromkabel verlegt ist, in axonometrischer Darstellung;
    Fig.2
    ein erfindungsgemäßes Stromkabel, in axonometrischer Darstellung; und
    Fig.3
    den Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 1, in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab.
  • In Fig.1 ist derjenige Bereich 11 der Innenwand einer Karosserie 1 eines Personenkraftfahrzeuges dargestellt, in welchem sich der sogenannte C-Träger befindet. An diesen Bereich 11 ist diejenige sich zwischen den beiden Seitenflächen der Karosserie befindliche Wand angesetzt, welche den Fahrgastraum gegenüber dem Kofferraum des Personenkraftfahrzeuges trennt. Der Generator und der Starter befinden sich im vorderen Bereich des Personenkraftfahrzeuges und die Batterie befindet sich in dessen hinterem Bereich, wobei sie vom Kofferraum her zugänglich ist. Das von der Batterie zum Starter verlaufende Stromkabel, welches auch zur Ladung der Batterie durch den Generator verwendet ist, muss durch den Motorraum und den Fahrgastraum in den Heckbereich geführt werden, wobei Schwierigkeiten bestehen, längs des gesamten Verlaufes dieses Stromkabels den für ein Rundkabel erforderlichen Platz zur Verfügung zu haben. Dies trifft insbesondere für den Bereich des C-Trägers zu, in welchem die Fahrzeugkarosserie mit nach innen gerichteten Auswölbungen 12 und 13 versehen ist, zwischen welchen sich nur Platz für ein Flachkabel befindet.
  • Um dessen ungeachtet das Stromkabel 2 verlegen zu können, ist es in seinem an den Starter bzw. an den Generator angeschlossenen Abschnitt 21 und in seinem an die Batterie angeschlossenen Abschnitt 21a als herkömmliches Rundkabel ausgebildet, wogegen es in dem im Bereich des C-Trägers befindlichen Abschnitt als Flachkabel 22 ausgebildet ist. Hierdurch kann dieses Stromkabel 2 im Motorraum, im Fahrgastraum und im Bereich des Kofferraumes beliebig gekrümmt verlegt werden und kann es im Bereich des C-Trägers in dem zwischen den Auswölbungen 12 und 13 bestehenden flachen Zwischenraum verlegt werden, wodurch die ansonsten bei einem durchgehenden Rundkabel auftretenden Schwierigkeiten in der räumlichen Unterbringung vermieden werden.
  • Wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist ein erfindungsgemäßes Stromkabel 2 an seinen beiden Enden mit jeweils einer Anschlußöse 20 ausgebildet, mittels welcher es einerseits an den Starter und an den Generator und andererseits an einen der beiden Polzapfen der Batterie anklemmbar ist. Die beiden Anschlußösen 20 befinden sich an den freien Enden der Abschnitte 21 und 21 a des Stromkabels 2, welche einen runden Querschnitt aufweisen. Zwischen diesen beiden Abschnitten 21 und 21 a befindet sich der Abschnitt 22, welcher einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist.
  • Ein derartiges Stromkabel wird dadurch hergestellt, dass von einem herkömmlichen Rundkabel, welches z.B. 19 miteinander verseilte Litzenbündel 2a aufweist, welche von einer isolierenden Umhüllung umschlossen sind, in demjenigen Abschnitt, in welchem das Stromkabel 2 einen flachen Querschnitt aufweisen muss, die Isolierung 2b entfernt wird und die einzelnen Litzenbündel 2a voneinander gelöst sowie aus der im Querschnitt kreisrunden Anordnung in eine rechteckförmige Anordnung verformt werden. In der Folge wird der hierdurch hergestellte Flachleiter in eine Umhüllung 3 aus einem steifelastischen Material eingebracht, welche aus zwei im Querschnitt U-förmigen Gehäuseteilen 31 und 32 besteht. Durch diesen beiden Gehäuseteile 31 und 32, welche in ihrer Ebene und auch räumlich gekrümmt bzw. verwunden ausgebildet sind, wird die ursprüngliche Isolierung ersetzt.
    Im Bereich des Überganges von den Rundkabeln 21 und 21a in das Flachkabel 22 ist das Gehäuse 3 mit einem trichterförmigen Übergangsstück 33 ausgebildet.
  • Diese Umhüllung 3 ist derjenigen räumlichen Gestaltung angepasst, welche derjenige Bereich des Kraftfahrzeuges, in welchem der Abschnitt 13 des Stromkabels 3 verlegt werden soll, aufweist. Die Umhüllung 3 wird vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt.
    Um den räumlichen Gegebenheiten bei unterschiedlichen Typen von Kraftfahrzeugen optimal entsprechen zu können, werden für die einzelnen Typen jeweils angepasste Umhüllungen 3 hergestellt.
  • Ergänzend wird darauf verwiesen, dass ein derartiges Stromkabel auch in mehreren Bereichen als Flachkabel gemäß den vorstehenden Erläuterungen ausgebildet sein kann.

Claims (10)

  1. Stromkabel (2) zur elektrischen Verbindung einer in einem Kraftfahrzeug befindlichen Batterie mit einem gleichfalls im Kraftfahrzeug befindlichen Generator bzw. mit einem Starter, wobei das Stromkabel (2) aus einer Vielzahl von Litzen (2a) besteht, welche miteinander zu einem im Querschnitt angenähert kreisrunden Kabel (21,21a) verseilt sind, welches mit einer elektrisch isolierenden Hülle (2b) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das im Querschnitt angenähert kreisrunde Stromkabel (21, 21a) in mindestens einem mittleren Bereich in ein Flachkabel (22) mit einem rechteckförmigen Querschnitt verformt ist, wobei das jeweilige Flachkabel (22) mit einer im Querschnitt rechteckförmigen Isolierung (3) ausgebildet ist.
  2. Stromkabel (2) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem mittleren Bereich desselben die ursprüngliche Isolierung (2b) entfernt worden ist und jeweils der hierauf hergestellte Flachleiter von einer neu aufgebrachten Isolierung (3) mit einem rechteckförmigen Querschnitt umschlossen ist.
  3. Stromkabel (2) nach einem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Querschnitt rechteckförmige Isolierung (3) durch eine mehrteiliges, durch ein Spritzgussverfahren hergestelltes Gehäuse (31,32) gebildet ist.
  4. Stromkabel (2) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung durch zwei im Querschnitt U-förmig ausgebildete Gehäuseteile (31,32) gebildet ist, welche ineinander gesetzt sind und in deren Innenraum sich die Litzen (2a) des Flachleiters befinden.
  5. Stromkabel (2) nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (31,32) miteinander fest verbunden sind, wobei sie insbesondere miteinander formschlüssig verriegelt, miteinander verschweißt oder miteinander verklebt sind.
  6. Stromkabel (2) nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die im Querschnitt rechteckförmige Umhüllung (3) an ihren beiden Enden mit Übergängen (33) in einen kreisrunden Querschnitt ausgebildet ist.
  7. Stromkabel (2) nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im Querschnitt reckteckförmige Umhüllung (3) aus einem steifelastischen Kunststoff besteht.
  8. Stromkabel (2) nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die im Querschnitt rechteckförmige Umhüllung (3) über ihre Länge mehrfach abgewinkelt ist bzw. räumlich gekrümmt ist.
  9. Stromkabel (2) nach einem der Patentansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die im Querschnitt rechteckförmige Umhüllung (3) über ihren Verlauf den in derjenigen Type des Kraftfahrzeuges, in welchem das Stromkabel (2) verwendet wird, bestehenden Platzverhältnissen angepasst ist.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Stromkabels (2) zur Verbindung der im Heckbereich eines Kraftfahrzeuges befindlichen Batterie mit der im Motorraum des Kraftfahrzeuges befindlichen Batterie bzw. dem Starter, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem mittleren Bereich eines im Querschnitt runden, eine Vielzahl von Litzenbündeln (2a) enthaltenden Kabels [2] die Isolierung [2b] entfernt wird, dass hierauf in diesem Bereich der Rundleiter in einen Flachleiter verformt wird und dass weiters der Flachleiter in eine zweiteilige Umhüllung [3,31,32] aus einem elektrisch isolierenden Material eingesetzt wird, wobei diese Umhüllung (3), welche aus einem steifelastischen Kunststoffmaterial besteht, über ihre Länge eine den räumlichen Gegebenheiten in demjenigen Fahrzeug, in welchem das Stromkabel (2) verwendet wird, angepassten Verlauf aufweist.
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