ES2821886T3 - Conductor plano eléctrico para vehículos de motor - Google Patents

Abstract

Conductor plano electrico (40, 60, 80, 100) para vehiculos de motor: - con un nucleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) de material de conductor plano con capacidad de conduccion electrica, y - con un aislamiento (44, 64, 84, 104), que reviste el nucleo de conductor plano (42, 62, 82, 102), de un material aislante, - siendo la altura (Hk) del nucleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) menor a la anchura (Bk) del nucleo de 1conductor plano, - presentando el nucleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) al menos un lado estrecho (46a-b, 68a-b, 86a-b, 106a-b), el cual limita la anchura del nucleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) hacia un lado, y - presentando el al menos un lado estrecho (46a-b, 68a-b, 86a-b, 106a-b) del nucleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) al menos por secciones a lo largo de la longitud del conductor plano (40, 60, 80, 100) una superficie parcial (52a-b, 70a-b, 114a-b), cuyo contorno en seccion transversal del nucleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) forma un tramo recto (46a-b, 54a-b, 72a-b, 116a-b), que se extiende por una parte de la altura del nucleo de conductor plano (42, 62, 82, 102), caracterizado por que: - el conductor plano (40, 60, 80, 100) presenta al menos una dobladura (120a, 120b) por el al menos un lado estrecho (46a-b, 68a-b, 86a-b, 106a-b) del nucleo de conductor plano (42, 62, 82, 102), y - el tramo recto (46a-b, 54a-b, 72a-b, 116a-b) se extiende por al menos el 75 %, y como maximo por el 90 % de la altura del nucleo de conductor plano (42, 62, 82, 102).

Description

DESCRIPCIÓN

Conductor plano eléctrico para vehículos de motor

La invención se refiere a un conductor plano eléctrico para vehículos de motor, con un núcleo de conductor plano de material de conductor plano con capacidad de conducción, y con un aislamiento que reviste el núcleo de conductor plano de un material aislante, siendo la altura del núcleo de conductor plano menor a la anchura del núcleo de conductor plano.

Este tipo de conductores planos eléctricos se usan por ejemplo en la industria de los vehículos de motor como alternativa a conductores circulares. A través de la geometría plana de los conductores planos, estos pueden usarse por ejemplo en casos, en los cuales se encuentra a disposición poco espacio para la instalación, como, por ejemplo, detrás de un revestimiento en el espacio interior de un vehículo de motor.

Un conductor plano de este tipo comprende un núcleo de conductor plano con capacidad de conducción, el cual se extiende en dirección longitudinal del conductor plano, y cuya altura (en sección transversal) es menor a su anchura. El núcleo de conductor plano está revestido de un aislamiento, para evitar contactos eléctricos no deseados del núcleo de conductor plano con otros componentes conductores en el entorno del conductor plano.

Este tipo de conductores planos se llevan antes de su montaje habitualmente mediante herramientas de doblado a una forma, la cual está adaptada al desarrollo deseado del conductor plano en el vehículo de motor. Para conformar un conductor plano de este tipo puede disponerse por ejemplo una herramienta de doblado desde el exterior en un lado del conductor plano y aplicarse una fuerza sobre este lado del conductor plano, para dar lugar a una deformación doblada mecánica del conductor plano, en particular del núcleo de conductor plano.

En el caso de este tipo de procesos de deformación existe el problema de que como consecuencia de las fuerzas que actúan sobre el conductor plano pueden producirse daños del aislamiento del conductor plano, en particular al usarse materiales de aislamiento comparativamente blandos, como, por ejemplo, cloruro de polivinilo (PVC). El riesgo de un daño del aislamiento es particularmente grande cuando la deformación se produce por un lado estrecho del conductor plano.

Para evitar un daño del aislamiento del conductor plano, podrían modificarse los procesos de doblado en cuanto que se reducen las velocidades con las cuales las herramientas de doblado actúan sobre los conductores planos, de modo que se reducen las fuerzas que actúan sobre el aislamiento. Esto conduce, no obstante, a tiempos de ciclo mayores en los procesos de doblado, de manera que aumentarían los costes de fabricación de conducciones planas dobladas en 3D. En dependencia de la carga de la máquina, este modo de proceder podría hacer necesaria incluso la adquisición de otros dispositivos de doblado, de modo que resultarían además de ello, costes de inversión.

Del documento DE 10 2006 050 705 A1 se conoce una conducción de batería de vehículo de motor con un conductor plano. El documento US 2007/0090494 A1 divulga un conductor eléctrico aislado con sección transversal rectangular, eligiéndose en las zonas de esquina los radios de canto lo más pequeños posible.

Con estos antecedentes, la presente invención se basa en el objetivo de poner a disposición un conductor plano eléctrico, el cual presenta una resistencia mejorada en particular con respecto a deformaciones del conductor plano mediante herramientas de doblado.

Este objetivo se logra de acuerdo con la reivindicación 1 en el caso de un conductor plano eléctrico para vehículos de motor con un núcleo de conductor plano de material de conductor plano con capacidad de conducción eléctrica con un aislamiento que reviste el núcleo de conductor plano, de un material aislante, siendo la altura del núcleo de conductor plano menor a la anchura del núcleo de conductor plano, presentando el núcleo de conductor plano al menos un lado estrecho, el cual limita la anchura del núcleo de conductor plano hacia un lado y presentando el al menos un lado estrecho del núcleo de conductor plano al menos por secciones por la longitud del conductor plano una superficie parcial, cuyo contorno forma en sección transversal del núcleo de conductor plano, un tramo recto, el cual se extiende por un parte de la altura del núcleo de conductor plano, de acuerdo con una enseñanza de la presente invención debido a que el conductor plano presenta una dobladura por el al menos un lado estrecho del núcleo de conductor plano y que el tramo recto se extiende por al menos el 75 % y como máximo el 90 % de la altura del núcleo de conductor plano.

Ha podido verse que de este modo puede ponerse a disposición un conductor plano eléctrico, el cual presenta una resistencia mejorada en particular con respecto a deformaciones del conductor plano mediante herramientas de doblado.

El núcleo de conductor plano consiste en material de conductor plano con capacidad de conducción. En el caso del material de conductor plano puede tratarse preferentemente de aluminio o de una aleación de aluminio, dado que presentan con un peso específico bajo una capacidad de conducción relativamente alta y tienen de este modo un efecto ventajoso en relación con la construcción ligera de vehículos de motor. Alternativamente se tienen en consideración no obstante también otros metales o aleaciones metálicas, como por ejemplo aleaciones de cobre, como material de conductor plano.

Como material aislante puede usarse preferentemente un material plástico, en particular un material plástico blando con una microdureza de cómo máximo 90, en particular en el intervalo de 50 - 9o (determinado de acuerdo con DIN EN 48). Son ejemplos de este tipo de materiales aislantes, por ejemplo, cloruro de polivinilo (PVC), poliuretano (PUR) o silicona. Los materiales plásticos blandos son en el caso de deformaciones de doblado, particularmente propensos a daños, de modo que las ventajas de la invención pueden verse en particular en el caso de conductores planos, los cuales presentan un aislamiento de material plástico blando.

En el caso del conductor plano eléctrico puede tratarse en particular de una conducción de energía, es decir, de una conducción cuya tarea esencial, a diferencia de las conducciones de datos, consiste en la alimentación con energía eléctrica. El conductor plano eléctrico puede estar configurado por ejemplo como conducción de batería de vehículo de motor. El conductor plano eléctrico está configurado preferentemente para una intensidad de corriente de al menos 100 A, preferentemente al menos 200 A, en particular al menos 400 A. El núcleo de conductor plano presenta preferentemente una sección transversal de al menos 10 mm2, más preferentemente de al menos 16 mm2. El núcleo de conductor plano puede presentar en particular una sección transversal en el intervalo de 10 mm2 a 240 mm2, preferentemente de 16 mm2 a 160 mm2. El material de aislamiento del conductor plano presenta preferentemente una resistencia de aislamiento específica de al menos 109 Qmm. La tensión disruptiva del aislamiento se encuentra preferentemente en más de 5 kV. El grosor de pared del aislamiento se encuentra preferentemente en un intervalo de entre 0,5 mm y 1,5 mm.

La altura del núcleo de conductor plano es menor a la anchura del núcleo de conductor plano. Con la altura del núcleo de conductor plano se entiende la mayor extensión del núcleo de conductor plano en altura en relación con una sección transversal del núcleo de conductor plano. Con la anchura del núcleo de conductor plano se entiende en correspondencia con ello la mayor extensión del núcleo de conductor plano en anchura en relación con una sección transversal del núcleo de conductor plano. Con una sección transversal del núcleo de conductor plano se entiende el corte del núcleo de conductor plano con un plano de sección transversal, que se extiende en perpendicular con respecto a la dirección de extensión longitudinal local del conductor plano.

El núcleo de conductor plano presenta al menos un lado estrecho, el cual limita la anchura del núcleo de conductor plano (en sección transversal) hacia un lado. Con el lado estrecho se entiende por lo tanto un lado exterior del núcleo de conductor plano, a través del cual se limita la sección transversal del núcleo de conductor plano lateralmente en dirección de su anchura. Los lados del núcleo de conductor plano, que limitan el núcleo de conductor plano en relación con su altura se denominan en el presente caso como lados anchos. Dado que la altura de un núcleo de conductor plano es menor a su anchura, los lados estrechos son correspondientemente también más estrechos que los lados anchos del núcleo de conductor plano.

El al menos un lado estrecho del núcleo de conductor plano presenta al menos por secciones por la longitud del conductor plano una superficie parcial. La superficie parcial se extiende por lo tanto al menos por una sección en dirección longitudinal del conductor plano. En dirección longitudinal del conductor plano la superficie parcial puede estar configurada recta o curvada. El contorno de esta superficie parcial forma en sección transversal del núcleo de conductor plano un tramo recto. Con el contorno de la superficie parcial en sección transversal se entiende la línea de corte de la superficie parcial con un plano de sección transversal del núcleo de conductor plano. En el plano perpendicular con respecto a la dirección de extensión longitudinal local del conductor plano la superficie parcial no presenta por lo tanto ninguna curvatura.

El tramo recto se extiende por una parte de la altura del núcleo de conductor plano. De este modo el tramo recto en particular no se extiende por la totalidad de la anchura del núcleo de conductor plano. El tramo recto se extiende de acuerdo con la invención por como máximo un 90 % de la altura del núcleo de conductor plano. En caso de extenderse el tramo recto por más del 90 % o incluso más del 95 % del núcleo de conductor plano, esto conduce a cantos demasiado afilados en los bordes de la superficie parcial, de modo que estos actúan en cierto modo como cantos de corte en el aislamiento durante el proceso de doblado y podrían de este modo dañarlo.

El tramo recto se extiende preferentemente por una parte de la altura del núcleo de conductor plano, que es a razón de al menos 0,6 mm, preferentemente a razón de al menos 1,0 mm, más pequeña que la altura del núcleo de conductor plano. En particular faltan hasta la altura total del núcleo de conductor plano por ambos lados del tramo recto respectivamente al menos 0,3 mm, preferentemente al menos 0,5 mm. En el caso de una sección transversal esencialmente rectangular del núcleo de conductor plano, con esquinas redondeadas, las esquinas pueden presentar para ello por ejemplo un radio de curvatura de al menos 0,3 mm, preferentemente al menos 0,5 mm. De este modo se evita que el conductor plano presente por los bordes de la superficie parcial cantos demasiado afilados.

El tramo recto se extiende además de ello por al menos el 75 % de la altura del núcleo de conductor plano. De este modo la superficie parcial del lado estrecho se extiende en una dirección transversal con respecto a la dirección de extensión longitudinal del conductor plano de modo recto por al menos el 75 % de la altura del núcleo de conductor plano. Mediante la previsión de una superficie parcial de este tipo puede lograrse una resistencia mejorada del conductor plano eléctrico, en particular durante un proceso de doblado del conductor plano.

En el marco de la presente invención pudo verse concretamente que puede producirse durante el doblado de conducciones planas aisladas, debido a las en parte altas fuerzas de doblado y con ello altas presiones superficiales mediante la herramienta de doblado sobre el aislamiento del conductor plano, el daño del aislamiento. Precisamente con el uso de conducciones planas comparativamente delgadas con una altura de igual a o menos de 2,5 mm, la presión durante el doblado puede ser tan grande sobre un lado estrecho del conductor plano, que el aislamiento quede dañado o incluso se corte por el correspondiente lado estrecho del núcleo de conductor plano. En este caso el núcleo de conductor plano actúa en la zona del lado estrecho como un canto de corte y conduce a una alta carga por presión sobre el aislamiento, que finalmente conduce a su fallo.

En cuanto que se prevé una superficie parcial, cuyo contorno forma en la sección transversal del núcleo de conductor plano un tramo recto, que se extiende por al menos el 75 % de la altura del núcleo de conductor plano, se logra que al doblarse el conductor plano por el correspondiente lado estrecho se ponga a disposición una superficie de apoyo mayor del núcleo de conductor plano para la herramienta de doblado. De este modo se distribuye la fuerza de la herramienta de doblado por una superficie mayor del lado estrecho, de modo que se producen menos presiones de doblado, es decir, presiones de superficie locales menores en la zona del lado estrecho. Debido a ello es posible un proceso de doblado más respetuoso con el material, dado que las fuerzas menores que actúan sobre el aislamiento ya no dan lugar a una destrucción del aislamiento.

Ha podido verse en particular que el tramo recto para este fin debería extenderse por al menos el 75 % de la altura del núcleo de conductor plano. En el caso de tramos rectos más cortos la superficie de apoyo restante en la zona del lado estrecho sería en relación con la totalidad del lado estrecho tan reducida que el lado estrecho del núcleo de conductor plano en cierto modo actuaría como canto de corte sobre el aislamiento y dañaría el mismo.

En lo sucesivo se describen formas de realización preferentes del conductor plano mencionado anteriormente. Las formas de realización individuales pueden combinarse entre sí básicamente de cualquier modo.

En una forma de realización el núcleo de conductor plano presenta al menos un lado ancho, el cual limita la altura del núcleo de conductor plano hacia un lado, y la superficie parcial del al menos un lado estrecho del núcleo de conductor plano se extiende esencialmente en perpendicular con respecto al al menos un lado ancho del núcleo de conductor plano. De este modo puede lograrse mediante orientación horizontal del lado ancho, por ejemplo, sobre una base una orientación esencialmente vertical del lado estrecho y de este modo una orientación sencilla del lado estrecho con respecto a una herramienta de doblado. Con el concepto “esencialmente en perpendicular” se entiende en el presente caso que las respectivas superficies se extienden con un intervalo angular de 80° - 100°, preferentemente de 85° - 95° entre sí.

En otra forma de realización la superficie parcial del al menos un lado estrecho se extiende esencialmente por la totalidad de la longitud del conductor plano. De este modo el conductor plano puede doblarse prácticamente por un lugar cualquiera por el lado estrecho, sin que se produzca una carga excesiva sobre el aislamiento.

En otra forma de realización el núcleo de conductor plano presenta dos lados estrechos y dos lados anchos y una sección transversal esencialmente rectangular. Los dos lados estrechos de la sección transversal esencialmente rectangular, que limitan el núcleo de conductor plano en la anchura, se denominan por lo tanto como lados estrechos, y los lados anchos, los cuales limitan el núcleo de conductor plano en la altura, como lados anchos. Este tipo de conductores planos pueden usarse de diversas maneras en la práctica. Una geometría de núcleo de conductor plano de este tipo facilita en particular el doblado del conductor plano en dos direcciones perpendiculares entre sí, en concreto por una parte en dirección de un lado estrecho y por otra parte en dirección de un lado ancho, de manera que pueden producirse conductores planos formados de modo complejo, en particular tridimensionalmente.

En otra forma de realización el núcleo de conductor plano presenta una sección transversal esencialmente rectangular con esquinas redondeadas. Mediante una sección transversal de este tipo los lados estrechos presentan en lugar de un canto afilado, un paso liso a los lados anchos adyacentes. De este modo puede evitarse un daño del aislamiento debido a cantos afilados en los lados estrechos. Preferentemete los radios de curvatura de las esquinas redondeadas son en al menos un lado estrecho del núcleo de conductor plano respectivamente de cómo máximo un octavo de la altura del núcleo de conductor plano. De este modo se logra que las esquinas redondeadas adopten en un lado estrecho en total como mucho un cuarto de la altura del núcleo de conductor plano. El tramo recto que se extiende entre los radios de curvatura en la sección transversal del núcleo de conductor plano se extiende por lo tanto por al menos el 75 % de la altura del núcleo de conductor plano y forma de este modo la anteriormente descrita superficie parcial lo suficientemente grande del lado estrecho.

En el caso de una altura del núcleo de conductor plano en el intervalo de 1,5 mm a 2,5 mm, preferentemente de hasta 2 mm, los radios de curvatura se encuentran preferentemente en el intervalo de 0,2 mm a 0,3 mm o hasta 0,25 mm. En el caso de otra forma de realización los radios de curvatura son de preferentemente 0,3 mm, en particular de 0,5 mm.

En otra forma de realización el aislamiento presenta al menos por secciones por la longitud del conductor plano por al menos un lado del núcleo de conductor plano un grosor de pared mayor que por al menos otro lado del núcleo de conductor plano.

Ha podido verse que, mediante el refuerzo del grosor de pared de aislamiento por un lado del núcleo de conductor plano, el aislamiento puede hacer frente por este lado a cargas mecánicas más altas, tales como aparecen en particular durante una deformación doblada del conductor plano por ese lado. Con respecto a un aumento de la totalidad del grosor de pared de aislamiento del conductor plano, este aumento de grosor de pared local tiene además de ello, la ventaja de un ahorro de material aislante y de espacio constructivo.

El mayor grosor de pared del aislamiento por al menos un lado del núcleo de conductor plano se extiende al menos por secciones por la longitud del conductor plano, es decir, en dirección de la extensión longitudinal del conductor plano. El grosor de pared mayor se extiende preferentemente al menos por una sección por la longitud del conductor plano, en la cual el conductor plano está doblado por el lado o previsto para una dobladura de este tipo.

En lo sucesivo se describen formas de realización preferentes del conductor plano mencionado anteriormente. Las formas de realización individuales pueden combinarse entre sí básicamente también a elección.

En una forma de realización el núcleo de conductor plano presenta al menos un lado estrecho, el cual limita la anchura del núcleo de conductor plano hacia un lado, el núcleo de conductor plano presenta al menos un lado ancho, el cual limita la altura del núcleo de conductor plano hacia un lado, y el aislamiento presenta por el al menos un lado estrecho del núcleo de conductor plano un grosor de pared mayor que por el al menos un lado ancho del núcleo de conductor plano. En particular al doblarse por un lado estrecho del núcleo de conductor plano, actúan fuerzas de superficie altas sobre el aislamiento, de modo que un engrosamiento del grosor de pared del aislamiento en particular por un lado estrecho es ventajoso para una resistencia mejorada con respecto a deformaciones dobladas mecánicas de este tipo.

En otra forma de realización el grosor de pared del aislamiento por el al menos un lado del núcleo de conductor plano es al menos un 10 %, preferentemente al menos un 15 %, de manera más preferente aún al menos un 20 %, en particular al menos un 25 %, mayor que por el al menos otro lado del núcleo de conductor plano. Ha podido comprobarse que, mediante un aumento de este tipo, del grosor de pared del aislamiento, puede lograrse un refuerzo significativo del aislamiento en la zona del al menos un lado, de modo que éste puede hacer frente a cargas más altas.

En otra forma de realización el grosor de pared del aislamiento por el al menos un lado del núcleo de conductor plano es cómo mucho 100 %, preferentemente cómo mucho un 75 %, en particular como mucho un 50 % mayor que por el al menos otro lado. De este modo el conductor plano presenta un espacio constructivo compacto.

En otra forma de realización el aislamiento presenta esencialmente por la totalidad de la longitud del conductor plano por el al menos un lado del núcleo de conductor plano un grosor de pared mayor que por el al menos otro lado del núcleo de conductor plano. De este modo el conductor plano puede doblarse prácticamente por un lugar cualquiera por el al menos un lado, en particular por un lado estrecho, sin que se produzca una carga excesiva del aislamiento. En otra forma de realización el núcleo del conductor plano presenta dos lados estrechos y dos lados anchos y una sección transversal esencialmente rectangular. Los dos lados estrechos de la sección transversal esencialmente rectangular, que limitan el núcleo del conductor plano en la anchura, se denominan por lo tanto como lados estrechos, y los lados anchos, que limitan el núcleo de conductor plano en la altura, como lados anchos. Este tipo de conductores planos pueden usarse en la práctica de diversos modos. Una geometría de núcleo de conductor plano de este tipo facilita en particular el doblado del conductor plano en dos direcciones perpendiculares entre sí, en concreto por una parte en dirección de un lado estrecho y por otra parte en dirección de un lado ancho, de manera que pueden fabricarse conductores planos de forma compleja. El aislamiento presenta preferentemente por al menos uno, preferentemente por al menos ambos lados estrechos, un grosor de pared mayor que por los dos lados anchos del núcleo de conductor plano.

En otra forma de realización del conductor plano de acuerdo con la enseñanza de la presente invención, la altura del núcleo del conductor plano es de cómo máximo 3,5 mm, preferentemente de cómo máximo 2,5 mm. Los conductores planos con este tipo de núcleos de conductor plano delgados ganan en particular como conducciones de suministro de energía cada vez más importancia, dado que no solo la conducción de batería puede configurarse como conducción plana, sino que las conducciones planas pueden usarse también para otras conducciones de alta tensión, como por ejemplo las llamadas conducciones EPS (para la alimentación de Electronic Power Steering, dirección asistida electrónica) o conducciones para el control del motor (Common Rail (conducción común), funcionamiento de ventilación variable), estabilización de tambaleo o similares. Al mismo tiempo aparece muy a menudo en el caso de estos grosores reducidos el problema de un daño del aislamiento durante el doblado por los cantos estrechos, de modo que la enseñanza de la presente invención es particularmente ventajosa para este tipo de conductores planos. La altura del núcleo del conductor plano continúa siendo preferentemente de al menos 1,5 mm. Unos núcleos de conductor plano más delgados son demasiado débiles para el doblado y no pueden manejarse ya sin problemas.

La anchura del núcleo de conductor plano es preferentemente de al menos 5 mm, en particular de al menos 6,5 mm. De este modo puede ponerse a disposición una sección transversal suficiente del núcleo del conductor plano, de modo que el conductor plano puede usarse como conducción de energía. Para la conducción de corrientes altas, como por ejemplo en el caso del uso como conducción de batería, la anchura del núcleo del conductor plano puede ser también de al menos 8 mm, 11 mm o incluso de al menos 14 mm, 20 mm o 30 mm.

En otra forma de realización del conductor plano de acuerdo con la enseñanza de la presente invención la proporción de la altura del núcleo del conductor plano con respecto a la anchura del núcleo del conductor plano se encuentra entre 1:2 y 1:15, en particular entre 1:5 y 1:10. Con estas proporciones se logran en caso de una altura reducida del núcleo del conductor plano para las corrientes a conducir en el vehículo de motor, secciones transversales de conductor plano suficientes. Una proporción más baja de la altura con respecto a la anchura que 1:2 requeriría demasiado espacio constructivo en la altura y una proporción más alta que 1:15 requeriría debido a la sección transversal o proporción de superficie desventajosa demasiado material de aislamiento y podría disponerse en el plano en plano solo con radios de dobladura relativamente grandes.

De acuerdo con la invención el conductor plano presenta al menos una dobladura por un lado estrecho del núcleo de conductor plano. Con una dobladura por un lado estrecho del núcleo de conductor plano se entiende que el lado estrecho está curvado a lo largo de la extensión longitudinal del conductor plano, es decir, presenta al menos una modificación de dirección. La dobladura se produce preferentemente alrededor de un eje de dobladura, el cual se extiende esencialmente en paralelo con respecto a la dirección de la altura del conductor plano. En el caso de dobladuras por un lado estrecho el problema del daño del aislamiento aparece en particular muy a menudo debido a la extensión menor de los lados estrechos, de modo que la enseñanza de la presente invención es particularmente ventajosa para conductores planos, los cuales han de doblarse o están doblados en esta dirección.

En otra forma de realización del conductor plano de acuerdo con la enseñanza de la presente invención el aislamiento presenta al menos por secciones por la longitud del conductor plano por al menos un lado del núcleo del conductor plano, en particular por el al menos un lado estrecho, un grosor de pared mayor que por al menos otro lado del núcleo del conductor plano, en particular por al menos un lado ancho.

Mediante la previsión de una superficie parcial, cuyo contorno se extiende en forma de un tramo recto por al menos el 75 % de la altura del núcleo del conductor recto, puede lograrse la misma sección transversal de núcleo de conductor plano con una anchura de núcleo de conductor plano menor que en el caso de núcleos de conductor plano, en cuyo caso el correspondiente tramo recto se extiende por menos del 75 % de la altura de núcleo de conductor plano.

En caso de presentar el núcleo de conductor plano por ejemplo una sección transversal esencialmente rectangular con esquinas redondeadas, entonces puede lograrse mediante la reducción de los radios de curvatura de las esquinas redondeadas un aumento de la superficie de sección transversal en caso de anchura constante o una reducción de la anchura de núcleo de conductor plano en caso de superficie de sección transversal constante. Mediante la reducción de la anchura de núcleo de conductor plano se libera espacio constructivo, el cual puede usarse ventajosamente para aumentar correspondientemente el grosor de pared del aislamiento en esa zona, para lograr una mejora adicional de la estabilidad del conductor plano en la zona de los lados estrechos. De este modo actúan las características de la presente invención para el aumento de la estabilidad del conductor plano entre sí ventajosamente de forma sinérgica, dado que puede ponerse a disposición una conducción plana neutral en lo que al espacio de construcción se refiere, pero optimizada para doblar.

Otras características y ventajas de la presente invención se describen en lo sucesivo mediante ejemplos de realización, haciéndose referencia a los dibujos que acompañan.

En los dibujos muestran

La Fig. 1 un primer conductor plano eléctrico del estado de la técnica en sección transversal,

La Fig. 2 un segundo conductor plano eléctrico del estado de la técnica en sección transversal,

La Fig. 3 un ejemplo de realización de un conductor plano eléctrico de acuerdo con la enseñanza de la presente invención en sección transversal,

La Fig. 4 un segundo ejemplo de realización de un conductor plano eléctrico de acuerdo con la enseñanza de la presente invención en sección transversal,

La Fig. 5 un ejemplo de realización de un conductor plano eléctrico de acuerdo con la enseñanza de la presente invención en sección transversal,

La Fig. 6 un ejemplo de realización de un conductor plano eléctrico de acuerdo con la enseñanza de la presente invención en sección transversal y

La Fig. 7 el conductor plano eléctrico deformado de la Fig. 6 en representación en perspectiva.

La Fig. 1 muestra un primer conductor plano 10 eléctrico del estado de la técnica en sección transversal. El conductor plano presenta un núcleo de conductor plano 12 de material de conductor plano con capacidad de conducción, como por ejemplo una aleación de aluminio, y un aislamiento 14 que rodea el núcleo de conductor plano 12, de un material de aislamiento como por ejemplo cloruro de polivinilo.

El núcleo de conductor plano 12 tiene una sección transversal rectangular, la cual está limitada en su anchura por dos lados estrechos 16a-b y en su altura por dos lados anchos 18a-b. La altura del núcleo de conductor plano 12 es de este modo menor a su anchura. En el caso de una sección transversal cuadrada, los lados estrechos 16a-b y los lados anchos 18a-b del núcleo de conductor plano 12 chocan respectivamente en ángulo recto entre sí, de modo que el núcleo de conductor plano 12 presenta cantos bastante afilados. Estos cantos afilados pueden solicitar fuertemente el aislamiento 14, de modo que en particular durante una deformación doblada del conductor plano 10 se produce a menudo un daño del aislamiento 14.

En el estado de la técnica se usan también conductores planos como el conductor plano 20 representado en la Fig. 2. El conductor plano 20 presenta igualmente un núcleo de conductor plano 22, el cual está revestido de un aislamiento 24. La altura del conductor plano 20 es de por ejemplo 2,5 mm y la anchura de 25 mm, de modo que el conductor plano 20 presenta una proporción de altura-anchura de 1:10. El núcleo de conductor plano 22 presenta una sección transversal esencialmente rectangular con esquinas 26 redondeadas, de modo que el núcleo de conductor plano 22 presenta correspondientemente cantos redondeados que se extienden en dirección de extensión longitudinal del conductor plano 20, que solicitan menos el aislamiento 24 que los cantos afilados del núcleo de conductor plano 12. El paso entre los lados rectos y los cantos redondeados en la sección transversal del núcleo de conductor plano 22 se indica en la Fig. 2 mediante líneas a puntos y rayas.

Ha podido verse, no obstante, que las esquinas 26 redondeadas pueden conducir igualmente a problemas, y concretamente durante la deformación doblada del conductor plano 20 por un lado estrecho 28a-b del núcleo de conductor plano 22. Mediante las esquinas redondeadas se reduce concretamente la superficie de contacto, con la cual el conductor plano 22 está en contacto con una herramienta de doblado 30 usada para la deformación doblada. Las fuerzas aplicadas durante la deformación doblada por parte de la herramienta de doblado 30 sobre el conductor plano 20 se transmiten debido a ello por una superficie relativamente pequeña, de manera que se producen allí presiones de doblado muy altas, debido a lo cual puede dañarse el aislamiento 24 en esta zona.

La forma del lado estrecho 28b puede actuar en particular debido a las esquinas redondeadas 26, como una cuchilla sobre el aislamiento 24. En el caso de núcleos de conductor plano con una altura de 2 mm se usan en parte radios de curvatura de las esquinas redondeadas, de 0,5 mm y más, de modo que los tramos rectos de los lados estrechos 28a-b se reducen a 1 mm o menos, que actúan entonces como una cuchilla sobre el aislamiento 24.

La Fig. 3 muestra ahora un primer ejemplo de realización del conductor plano 40 de acuerdo con la enseñanza de la presente invención. El conductor plano 40 presenta un núcleo de conductor plano 42 de material de conductor plano con capacidad de conducción y un aislamiento 44 que reviste el núcleo de conductor plano 42, de un material aislante.

La sección transversal del núcleo de conductor plano 22 tiene una configuración esencialmente rectangular con dos lados estrechos 46a-b que limitan la anchura del núcleo de conductor plano 42, y dos lados anchos 48a-b que limitan la altura del núcleo de conductor plano. Las esquinas 50 del núcleo de conductor plano 42 están como en el caso del conductor plano 20, redondeadas.

En los lados estrechos 46a-b el núcleo de conductor plano 42 presenta respectivamente una superficie parcial 52ab, cuyos contornos forman en la sección transversal representada en la Fig. 3 respectivamente un tramo recto 54a-b. Los tramos rectos 54a-b limitan hacia arriba y hacia abajo respectivamente con los contornos curvados de las esquinas redondeadas 50 y se extienden por lo tanto únicamente por una parte de la altura Hk del núcleo de conductor plano 42. Los límites entre el tramo recto 46a y los contornos de las esquinas 50 adyacentes se indican en la Fig. 3 mediante líneas horizontales a puntos y rayas.

El conductor plano 40 se diferencia del conductor plano 20 ahora debido a que los tramos rectos 54a-b se extienden respectivamente por al menos el 75 % de la altura Hk del núcleo de conductor plano 42. Para este fin los radios de curvatura 56 de los cantos 50 redondeados tienen unas dimensiones tales que se corresponden respectivamente como máximo con un octavo de la altura Hk del núcleo de conductor plano. En el caso de una altura del núcleo de conductor plano de 2 mm, podrían seleccionarse por ejemplo radios de curvatura de 0,2 mm. De este modo el tramo recto 54a-b presenta una altura de 1,6 mm y con ello del 80 % de la altura del núcleo de conductor plano 42.

De este modo se ponen a disposición con las superficies parciales 52a-b superficies de contacto lo suficientemente grandes para una herramienta de doblado 30, de modo que las fuerzas transmitidas por la herramienta de doblado 30 al conductor plano 40 se distribuyen por una superficie lo suficientemente grande y puede evitarse una sobrecarga local del aislamiento 44. En particular puede evitarse el efecto de cuchilla del núcleo de conductor plano 42, tal como se da en el caso del conductor plano 20, mediante el dimensionamiento suficiente de las superficies parciales 52a-b.

Un ejemplo de realización alternativa de un conductor plano 60 de acuerdo con la enseñanza de la presente invención se representa en la Fig. 4.

El conductor plano 60 se diferencia del conductor plano 40 debido a que el núcleo de conductor plano 62 del conductor plano 60 presenta una sección transversal esencialmente rectangular con esquinas 66 biseladas, de modo que resulta en general en principio una forma de sección transversal octogonal. Limitando con las esquinas 64 biseladas los lados estrechos 68a-b del núcleo de conductor plano 62 presentan secciones parciales 70a-b, cuyo contorno forma en sección transversal en la Fig. 4 tramos rectos 72a-b.

Las esquinas 64 biseladas se extienden respectivamente por como máximo un octavo de la altura Hk del núcleo de conductor plano 62, de modo que los tramos 72a-b se extienden respectivamente por al menos el 75 % de la altura Hk del núcleo de conductor plano 62. También de este modo se logra una superficie de contacto lo suficientemente grande para una herramienta de doblado, de modo que puede evitarse una sobrecarga local y daño del aislamiento 64.

La Fig. 5 muestra un ejemplo de realización de un conductor plano 80 de acuerdo con la enseñanza de la presente invención. El conductor plano 80 presenta un núcleo de conductor plano 82 de material de conductor plano con capacidad de conducción, así como un aislamiento 84 que reviste el núcleo de conductor plano 82, de un material aislante como por ejemplo cloruro de polivinilo. La altura Hk del núcleo de conductor plano 82 es menor a la anchura Bk del núcleo de conductor plano 82. El núcleo de conductor plano 82 presenta una sección transversal esencialmente rectangular con dos lados estrechos 86a-b y dos lados anchos 88a-b.

Dado que los lados estrechos 86a-b presentan una superficie menor que los lados anchos 88a-b, aparecen en caso de deformaciones dobladas por los lados estrechos 86a-b en éstos fuerzas mayores por superficie, es decir, presiones de dobladura mayores que en los lados anchos 88a-b en deformaciones dobladas por los lados anchos 88a-b.

El aislamiento 84 del conductor plano 80 presenta por los lados estrechos 86a-b del núcleo de conductor plano 82 (grosor de pared B) un grosor de pared mayor que en los lados anchos 88a-b del núcleo de conductor plano 82 (grosor de pared A). De este modo se refuerza de forma precisa el aislamiento 84 por los lados estrechos 86a-b y se adapta de este modo a las presiones de dobladura más altas que aparecen allí en caso de deformaciones dobladas por los lados estrechos 86a-b. Debido a ello puede evitarse que el aislamiento 84 se dañe en la zona de los lados estrechos 86a-b durante una deformación doblada de este tipo.

La Fig. 6 muestra un ejemplo de realización de un conductor plano 100 eléctrico de acuerdo con la enseñanza de la presente invención. En el caso de este conductor plano 100 se unen entre sí ventajosamente de forma sinérgica la primera y la segunda enseñanza de la presente invención.

El conductor plano 100 presenta un núcleo de conductor plano 102 y un aislamiento 104 que reviste el mismo, presentando el núcleo de conductor plano 102 una sección transversal esencialmente rectangular con dos lados estrechos 106a-b, dos lados anchos 108a-b y esquinas 110 redondeadas. Los lados estrechos 106a-b presentan superficies parciales 114a-b, cuyos contornos forman en la sección transversal en la Fig. 6 respectivamente un tramo recto 116a-b.

Los radios de curvatura 112 de las esquinas 110 redondeadas se corresponden respectivamente como máximo con un octavo de la altura Hk del núcleo de conductor plano 102, de modo que los tramos 116a-b se extienden por al menos el 75 % de la altura Hk del núcleo de conductor plano 102. De este modo se pone a disposición una superficie de contacto lo suficientemente grande para una herramienta de doblado 30, de modo que las fuerzas transmitidas por la herramienta de doblado 30 se distribuyen por una superficie lo suficientemente grande y no se produce ninguna sobrecarga local del aislamiento 104. Se logra además de ello de este modo que el núcleo de conductor plano 102 presente en caso de misma anchura Bk una mayor superficie de sección transversal que en el caso por ejemplo del núcleo de conductor plano 22 del conductor plano 20 en la Fig. 2, en cuyo caso el tramo recto correspondiente del contorno de los lados estrechos se extiende por una parte notablemente menor de la altura de núcleo de conductor plano Hk.

De este modo la superficie de sección transversal Q de un núcleo de conductor plano con la altura Hk y la anchura Bk con una sección transversal esencialmente rectangular con esquinas redondeadas con radio de curvatura R, viene dada por la siguiente fórmula: Q = Hk ■ Bk -(4 - n) ■ R2.

En correspondencia con ello puede seleccionarse para una superficie de sección transversal Q predeterminada en caso de un radio de curvatura R menor también una correspondientemente anchura Bk menor, de acuerdo con la fórmula: Bk = (Q (4 - n) ■ R2)/Hk.

De este modo el núcleo de conductor plano 102 puede seleccionarse con una anchura Bk menor, sin que se reduzca la superficie de sección transversal Q del núcleo de conductor plano 102 con respecto a la superficie de sección transversal del conductor plano 20 de la Fig. 2. El espacio que debido a ello se libera en la zona de los lados estrechos 106a-b del núcleo de conductor plano 102 puede aprovecharse ahora de modo ventajoso para una ampliación del grosor de pared del aislamiento 104 en la zona de los lados estrechos 106a-b, de modo que el grosor de pared B en la zona de los lados estrechos 106a-b es mayor que el grosor de pared A en la zona de los lados anchos 108a-b. De este modo puede lograrse un refuerzo preciso del aislamiento 104 en la zona de los lados estrechos 106a-b solicitados, sin que aumenten las dimensiones exteriores del conductor plano 100 con respecto a las dimensiones del conductor plano 20 de la Fig. 2.

Mediante la enseñanza de la presente invención en un conductor plano puede ponerse a disposición de este modo en caso de espacio constructivo sin cambios, un conductor plano 100 estable con respecto al conductor plano 20 de la Fig. 2, el cual está mejorado en particular en lo que se refiere a una deformación doblada por uno de sus lados estrechos. Las características de la enseñanza de la presente invención interactúan de este modo en el caso del conductor plano 100 ventajosamente de forma sinérgica.

La Fig. 7 muestra el conductor plano 100 de la Fig. 6 tras una deformación doblada tridimensional. La sección transversal de la Fig. 6 está indicada en la Fig. 7 a través del plano de sección VI. El conductor plano 100 presenta varias dobladuras 120a-b, 122a-b, las cuales se introdujeron mediante una o varias herramientas de doblado en el conductor plano 100. En las dobladuras 120a-b el conductor plano 100, y con éste correspondientemente también el núcleo de conductor plano 102, están doblados respectivamente por un lado estrecho. En las dobladuras 122a-b el conductor plano 100 o núcleo de conductor plano 102 están doblados respectivamente por un lado ancho. Mediante la configuración del conductor plano 100, tal como se ha descrito en relación con la Fig. 6, se facilita en particular la introducción de las dobladuras 120a-b, dado que el conductor plano presenta una estructura más estable para dobladuras 120a-b por un lado estrecho que por ejemplo el conductor plano 20 de la Fig. 2 y el riesgo de un daño del aislamiento 104 durante el doblado por un lado estrecho se reduce notablemente.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Conductor plano eléctrico (40, 60, 80, 100) para vehículos de motor:

- con un núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) de material de conductor plano con capacidad de conducción eléctrica, y

- con un aislamiento (44, 64, 84, 104), que reviste el núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102), de un material aislante,

- siendo la altura (Hk) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) menor a la anchura (Bk) del núcleo de conductor plano,

- presentando el núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) al menos un lado estrecho (46a-b, 68a-b, 86a-b, 106a-b), el cual limita la anchura del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) hacia un lado, y

- presentando el al menos un lado estrecho (46a-b, 68a-b, 86a-b, 106a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) al menos por secciones a lo largo de la longitud del conductor plano (40, 60, 80, 100) una superficie parcial (52a-b, 70a-b, 114a-b), cuyo contorno en sección transversal del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) forma un tramo recto (46a-b, 54a-b, 72a-b, 116a-b), que se extiende por una parte de la altura del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102),

caracterizado por que:

- el conductor plano (40, 60, 80, 100) presenta al menos una dobladura (120a, 120b) por el al menos un lado estrecho (46a-b, 68a-b, 86a-b, 106a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102), y

- el tramo recto (46a-b, 54a-b, 72a-b, 116a-b) se extiende por al menos el 75 %, y como máximo por el 90 % de la altura del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102).

2. Conductor plano eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado por que:

- el núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) presenta al menos un lado ancho (48a-b, 88a-b, 108a-b), que limita la altura del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) hacia un lado, y

- la superficie parcial del al menos un lado estrecho (46a-b, 68a-b, 86a-b, 106a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) se extiende esencialmente en perpendicular con respecto al al menos un lado ancho (48a-b, 88a-b, 108a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102).

3. Conductor plano eléctrico según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la superficie parcial (52a-b, 70a-b, 114a-b) del al menos un lado estrecho (46a-b, 68a-b, 86a-b, 106a-b) se extiende esencialmente por la totalidad de la longitud del conductor plano (40, 60, 80, 100).

4. Conductor plano eléctrico según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el núcleo de conductor plano presenta dos lados estrechos (46a-b, 68a-b, 86a-b, 106a-b) y dos lados anchos (48a-b, 88a-b, 108a-b), y una sección transversal esencialmente rectangular.

5. Conductor plano eléctrico según la reivindicación 4, caracterizado por que el núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) presenta una sección transversal esencialmente rectangular con esquinas redondeadas (50, 64, 66, 110), siendo los radios de curvatura de las esquinas redondeadas (50, 64, 66, 110), en al menos un lado estrecho (46a-b, 68a-b, 86a-b, 106a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102), cada uno de ellos de cómo máximo un octavo de la altura (Hk) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102).

6. Conductor plano eléctrico (40, 60, 80, 100) para vehículos de motor según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que:

- el aislamiento (44, 64, 84, 104) presenta al menos por secciones a lo largo de la longitud del conductor plano (40, 60, 80, 100) por al menos un lado (46a-b, 48a-b, 68a-b, 86a-b, 88a-b, 106a-b, 108a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) un grosor de pared mayor que por al menos otro lado (46a-b, 48a-b, 68a-b, 86a-b, 88a-b, 106a-b, 108a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102).

7. Conductor plano eléctrico según la reivindicación 6, caracterizado por que:

- el núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) presenta al menos un lado ancho (48a-b, 88a-b, 108a-b), el cual limita la altura (Hk) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) hacia un lado, y

- el aislamiento (44, 64, 84, 104) presenta por el al menos un lado estrecho (46a-b, 68a-b, 86a-b, 106a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) un grosor de pared mayor que por el al menos un lado ancho (48a-b, 88a-b, 108a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102).

8. Conductor plano eléctrico según las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que el grosor de pared del aislamiento (44, 64, 84, 104) por el al menos un lado (46a-b, 48a-b, 68a-b, 86a-b, 88a-b, 106a-b, 108a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) es al menos un 10 %, preferentemente al menos un 20 %, en particular al menos un 25 % mayor que por el al menos otro lado (46a-b, 48a-b, 68a-b, 86a-b, 88a-b, 106a-b, 108a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102).

9. Conductor plano eléctrico según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que el aislamiento (44, 64, 84, 104) presenta esencialmente a lo largo de la totalidad de la longitud del conductor plano (40, 60, 80, 100) por el al menos un lado (46a-b, 48a-b, 68a-b, 86a-b, 88a-b, 106a-b, 108a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) un grosor de pared mayor que por el al menos otro lado (46a-b, 48a-b, 68a-b, 86a-b, 88a-b, 106a-b, 108a-b) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102).

10. Conductor plano eléctrico según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por que el núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) presenta dos lados estrechos (46a-b, 68a-b, 86a-b, 106a-b) y dos lados anchos (48a-b, 88a-b, 108a-b), y una sección transversal esencialmente rectangular.

11. Conductor plano eléctrico según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que la altura (Hk) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) es de como máximo 2,5 mm, preferentemente de como máximo 2 mm.

12. Conductor plano eléctrico según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que la proporción de la altura (Hk) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) con respecto a la anchura (Bk) del núcleo de conductor plano (42, 62, 82, 102) se encuentra entre 1:2 y 1:15, en particular entre 1:5 y 1:10.