JP2008124019A - 自動車の電気ユニット用電気接続線 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車を問題なく作動させる電気接続線を提供する。
【解決手段】電気接続線（Ｌ）は導電体の絶縁手段（４）と接触し、かつ、周囲が閉じられた電気的個別シース（５）を各々有する３本の被絶縁導電体（１、２、３）を備えた三相線として設計されている。シースを備えた３本の導電体（１、２、３）を取り巻き、それらの回り全体を覆っている電気的外側シース（７）も設けられ、また、互いに絶縁された電気接点を備えたカップリング要素が耐湿様式で接続線（Ｌ）の少なくとも一端に固定され、また、導電体（１、２、３）と導電体の個別シース（５）と外側シース（７）とが前記カップリング要素の接点に電気的に導電接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車の電気ユニット用電気接続線であって、該ユニットを自動車に配備された電源および／または別の電気ユニットに電気的に接続するように作用する電気接続線に関する。

このタイプの接続線は、電動機によって駆動される自動車に、特に内燃機関と電動機を有する自動車に有利に使用することができる。対応する自動車は「ハイブリッド車」として知られており、以後本明細書においてもこのように呼ばれる。ハイブリッド車は二つの異なるモータ、すなわち、内燃機関（ガソリンまたはディーゼル）と電動機を備えている。公知の技術を使用して一つのモータから他のモータに任意に変更することが可能である。ハイブリッド車が電動機を使用して作動されたときには、排気ガスが全く生成されない。この点は市中走行のために特に有利である。電動機は対応する大きさの電源から電力を供給される。電動機は、内燃機関が引き続き作動しているときに付加的パワーを発生するようにも作動され、その結果、両モータはその際にハイブリッド車のための駆動装置として作用する。このオプション動作は、特に上り坂駆動のとき、および追い越しのときも有利になる。

公知の技術において、電動機は三相電動機であって、その作動のために、同様にハイブリッド車に収容され、かつ、電源に接続されたインバータによって交流が発生される。電源は、たとえば、多数のコンデンサ（ウルトラキャップ）を備え、かつ、たとえば、ハイブリッド車のブート内に収容することのできるエネルギー蓄積手段である。コンデンサの静電容量は電動機の短時間作動には充分なものである。コンデンサは、たとえば、自動車の制動操作中、その際に発電機として機能する電動機によって再充電される。作動させるために、電動機は電気接続線によってインバータに接続され、また、インバータはその一部が電気接続線を介してエネルギー蓄積手段に接続されている。したがって、「ユニット」は、特に電動機、インバータおよびエネルギー蓄積手段である。フェイルセーフ接続線がユニットの電気接続のために必要とされる。

特許文献１は、耐湿様式で電気接続線の一端に固定されたカップリング要素を伴う前記電気接続線を開示している。この接続線は、導電体の回り全体を覆う電気的外側シースによって取り巻かれた３本の被絶縁導電体を伴う三相線として設計されている。
欧州特許出願公開第０９０１１９３号

本発明の目的は、被接続カップリング要素を含んでいる自動車を問題なく作動するために、電気的に完全かつ効果的にスクリーニングされるように、導入部で説明した接続線を設計することにある。

この目的を達成するために、本発明による接続線は、導電体の回り全体を覆う電気的外側シースによって取り巻かれた３本の被絶縁導電体を備えた三相線として設計されており、この電気接続線において、カップリング要素が耐湿様式で少なくとも一端に固定されており、各導電体が、導電体の絶縁手段と接触するとともに回り全体を覆う個々の電気的シースを有しており、さらに、カップリング要素が互いに絶縁された電気的接点を備え、該電気的接点に、導電体と個別シースと外側シースとが電気的に導電接続されている。

該接続線は、自動車（以後本明細書において短く「車」と呼ぶ）において使用するために作られた必要条件全てを満たす。被接続カップリング要素を含む前記接続線は、電気的に、完全かつ効果的にスクリーニングされており、したがって障害電磁界は全く該接続線によって伝送されることなく、また、障害放射は全く該接続線に入ることはできない。この状態は、一つのカップリング要素のみが線に固定され、他方の端部がユニット内で接続されている場合においても同じである。単一のカップリング要素または複数のカップリング要素が耐湿様式で線に結合されるので、該接続線は車の操作中、厳しい周囲条件に対する機械的必要条件全てをも満たす。

原理上、導電体の個別シースはカップリング要素の一つの接点にまとめて接続することができる。しかし、好ましい一実施形態において、導電体および外側シースと同様、互いに別々に専用接点に結合することもできる。この有利な実施形態において、個別シースは付加的にそれぞれの導電体の機能する能力をモニターするのに使用することができる。その際に、前記個別シースは適切なセンサーシステムに接続される。

本発明の主題となる例示的な実施形態を図面に示す。

図１はフラット線として設計された三相接続線Ｌを示し、３本の導電体１、２および３が互いに平行に走行し、かつ、一つの平面に位置するように構成されている。導電体１、２および３の各々は、絶縁手段４によって取り巻かれており、その上に個々の電気的シース５がそれぞれ固定されている。３本のシースで覆われた導電体は共通の絶縁体６によって取り巻かれており、その上に電気的外側シース７が配備されている。外側シース７を保護するために、絶縁材料からなるジャケット８をさらに前記外側シースの上に配備することもできる。アラミド糸のような高い張力強度のある要素を接続線Ｌの張力逃し手段として絶縁体６に配備することもできる。

導電体１、２および３は一体の導電体として、または撚り合わせ導電体として設計することがきる。導電体はＥＮ規格またはＤＩＮ規格に基づいて高い導電率の材料からなるのが好ましい。銅、アルミニウム、または銀もしくは金も含有する合成材料を有利に使用することができ、亜鉛と併用されたときに、導電体の高張力強度を保証することができる。使用される導電体は銅メッキされたスチール線またはアルミニウム線とすることもできる。電気絶縁材料として知られている全ての物質は、原則として導電体１、２および３の絶縁手段４として使用することができる。有利には、これらの物質はたとえば、ポリ塩化ビニル、ゴム、シリコーン、ポリエチレンおよびポリプロピレンである。個々の電気的シース５および外側シース７は銅線からなる単一線または二重撚り線として設計することができる。しかし、片側がプラスチックで被覆され、導電体１、２および３の絶縁手段４の回りに１層または２層に巻回された金属箔も使用することができる。

互いに絶縁された接点９の設けられたカップリング要素Ｋが、耐湿様式で接続線Ｌの少なくとも一端に接続されている。接点９はピンまたはソケットとして設計することができる。導電体１、２および３、それぞれのシース５ならびに外側シース７が接点９に接続されている。カップリング要素Ｋは絶縁材料からなる保護本体（簡略化の理由で図示せず）を有するとともに、射出成形による耐湿様式で接続線Ｌの端部に固定されている。個別シース５と外側シース７は同じ電位、好ましくは接地電位にある。したがって、両シースはそれぞれのカップリング要素Ｋにある一つの接点９に共通して結合することができる。しかし、個別シース５と外側シース７は、導電体１、２および３と同様、それぞれ専用の接点９に接続することもできる。

したがって、図１によるフラット線としての接続線Ｌの実施形態において、導電体１、２、３および導電体の個別シース５は互いに絶縁されるとともに絶縁体６によって外側シース７からも絶縁されている。特に接続線Ｌの実施形態において、個別シース５はカップリング要素Ｋの専用接点９に各々接続することができ、また、車のユニットにある専用接点に接続されることもある。その際、個別シースは関連導電体１、２および３の機能をモニターするためのセンサーシステムにおいて個々に使用することができる。したがって、導電体１、２および３に対するあらゆる損傷は容易に、かつ、迅速に識別することができる。

図４によれば、カップリング要素Ｋは接続線Ｌの両端に固定することができる。しかし、図５によれば、接続線Ｌの一端を電気ユニット１０の接点に永久的に接続することも可能である。個別シース５は既述のように、ユニット１０内に互いに別々に接続することもできる。両実施形態において、接続線Ｌは特に車の電動機をインバータに接続し、またインバータをエネルギー蓄積手段に接続するために使用することができる。前記接続線は製造段階という早い時期にインバータに永久的に有利に接続することができ、また、自由端にのみ別のユニットにプラグ結合するためのカップリング要素Ｋを有している。

図２の図示による接続線Ｌの実施形態において、３本の導電体１、２および３が互いに拠り合わせられている。この場合において、導電体の個別シース５は互いに接触し合っており、また、外側シース７は個別シース５の回りに直接固定されている。接続線Ｌの本実施形態において、外側シース７は、閉封パイプとして設計することもでき、銅で構成するのが好ましく、また、シースの長手方向を横断して湾曲する能力を改善するために波形を付けることができる。導電体１、２および３の外側部分の間の空隙にある充填要素１１が、接続線Ｌのおそらく円形の断面部を充填する作用をする。該充填要素は高張力強度の要素として設計することもできる。絶縁材料からなるジャケット１２が外側シース７の回りに設けられている。シース５および７が同電位、好ましくは接地電位にあるので、両者は既述したように、接続線Ｌの本実施形態におけるそれぞれのカップリング要素Ｋの共通接点９に接続することができる。

撚られ、シースを備えた導電体１、２および３を備えた図２による接続線Ｌの実施形態において、カップリング要素Ｋまたはユニット１０の接点９に複数のシースを個別に接続することも可能である。この目的で、絶縁材料からなる一つの付加層を、シースのＤＣ絶縁のために個別シース５の回りに固定するだけでよい。

本発明による接続線の一実施形態を示す断面図である。 本発明による接続線の別の実施形態を示す断面図である。 接続線に固定されたカップリング要素の挿入側の平面を示す概略図である。 接続線の接続例の改良を示す図である。 接続線の接続例の別の改良を示す図である。

Claims (4)

1. 自動車の電気ユニット用電気接続線であって、
   該電気ユニットを前記自動車に配備された電源および／または別の電気ユニットに電気的に接続するように作用し、
   導電体の回り全体を覆う電気的外側シース（７）によって取り巻かれた３本の被絶縁導電体（１、２、３）を備えた三相線として設計されており、
   カップリング要素（Ｋ）が耐湿様式で前記接続線の少なくとも一端に固定されており、
   各導電体（１、２、３）が、導電体の絶縁手段（４）と接触するとともにその回り全体を覆う個々の電気的シース（５）を有しており、
   カップリング要素（Ｋ）が、互いに絶縁された電気的接点（９）を備えており、
   前記電気的接点（９）に、前記導電体（１、２、３）と個別シース（５）と外側シース（７）とが電気的に導電接続されている、電気接続線。
2. 前記カップリング要素（Ｋ）が、耐湿様式で前記接続線（Ｌ）の両端に固定され、また、前記導電体（１、２、３）、前記導電体の個別シース（５）および前記外側シース（７）が前記カップリング要素の接点（９）に電気的に導電接続されている、請求項１に記載の構成。
3. 前記導電体（１、２、３）、前記導電体の個別シース（５）および前記外側シース（７）が、それぞれ互いに分離されており、それぞれカップリング要素（Ｋ）の一つの接点（９）に電気的に導電接続されている、請求項１または２に記載の構成。
4. 前記電気接続線がその両端の一方に前記カップリング要素（Ｋ）を備えており、一方その前記導電体（１、２、３）、前記導電体の個別シース（５）および前記外側シース（７）がその他方端で電気ユニット（１０）の接点と接続されている、請求項１に記載の構成。

Images