JP2009076462A - ケーブル、ケーブルを備えたアッセンブリ、ケーブルの製造法、並びにケーブルを製造するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブルと他の対象物との間の、できるだけ簡単な解除可能で電気的な接続部を提供することである。
【解決手段】複数の個別線路（５）より成る素線（４）を有するケーブル（５）において、該ケーブル（５）が少なくとも１つの接続領域（６）を有していて、該接続領域（６）内で前記素線（４）が溶接されて１つのコンパクト化されたブロックを形成しており、該コンパクト化されたブロックが少なくとも１つの貫通開口を有しているようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、ケーブル、例えば自動車バッテリ用のアースケーブルに関する。また本発明は、このようなケーブルを備えたアッセンブリ、このようなケーブルを製造するための方法並びに装置に関する。

ケーブルは、対象物に対して解除可能に電気的に接続する必要があるので、ケーブルソケットが設けられ、このケーブルソケット内にケーブルが導入されて緊締されるようになっていて、このケーブルソケットは、例えばねじ又はその他の固定手段を収容するための貫通開口を有している。このようなケーブルソケットは、例えばドイツ連邦共和国実用新案登録第２９７０７４９１号明細書により公知である。

このような公知の装置においては、ケーブルソケットが比較的高価であり、従って費用がかかるという欠点ある。
ドイツ連邦共和国実用新案登録第２９７０７４９１号明細書

そこで本発明の課題は、ケーブルと他の対象物との間の、できるだけ簡単な解除可能で電気的な接続部を提供することである。

この課題を解決した本発明によれば、ケーブルが少なくとも１つの接続領域を有していて、該接続領域内で前記素線が溶接されて１つのコンパクト化されたブロックを形成しており、該コンパクト化されたブロックが少なくとも１つの貫通開口を有している。

本発明によるケーブルは、複数の個別線路より成る素線を有している。またケーブルは少なくとも１つの接続領域を有しており、この接続領域内で、素線が溶接されて１つのコンパクト化されたブロックを形成しており、この場合、コンパクト化されたブロックは少なくとも１つの中央の貫通開口を有している。

これによって、本発明のケーブルによれば、ケーブルを固定するための貫通開口を備えた接続領域が、ケーブルと一体的に構成されている。つまりケーブルを固定するための貫通開口を備えた接続領域がケーブルに組み込まれている。これは特に、バッテリセンサが一体的に組み込まれている、自動車バッテリ用のアースケーブルにおいて有利である。このようなケーブルは、その一端部が分流器に接続されており、この分流器はターミナルを介してバッテリ電極に接続されている。ケーブルの他端部はボディ（車体）に接続するために設けられている。

ケーブルの一端部と分流器との接続は、素線の個別線路を圧力を介して加熱して、溶接し、コンパクト化された１つの直方体形状のブロックを形成し、このブロックを分流器にはんだ付けすることによって製造される。

本発明の基本的な考え方に基づいて、ケーブルのコンパクト化は、ケーブルの他端部に接続領域を形成するためにも役立つ。解除可能な接続を可能にするために、この接続領域は貫通開口を有しており、この貫通開口を通ってねじ又はその他の固定手段が導入されるようになっている。

本発明によるケーブルは、接続領域をケーブルに組み込んでケーブルと一体的に構成したことによって、自動車ボディとの接続が非常に頑丈で、かつ長期に亘って確実に保証されるという利点を有している。また、ケーブルの両端部は同じ技術でコンパクト化することができるので、非常に簡単かつ安価に製造できる、という利点を有している。別個のケーブルソケットを使用する必要はなくなる。

本発明の１実施例によれば、ケーブルの少なくとも１つの第１の端部が前記接続領域を有している。しかしながら本発明の接続領域は、ケーブルの第２の端部に、又はケーブルの両端部間の任意の位置に設けられていてもよい。

１実施例によれば、中央の貫通開口が丸い形状を有している。丸い貫通開口は、標準的な固定手段例えばねじがケーブルと共に使用される場合に、有利である。しかしながら貫通開口は、特別な、非円形の形状を有していても良い。

１実施例によれば、ケーブルはその第１の端部に第１の接続領域を有し、該ケーブルの第２の端部に第２の接続領域を有しており、前記接続領域内で前記素線が溶接されて１つのコンパクト化されたブロックを形成しており、前記コンパクト化されたブロックだけが前記ケーブルの前記第１の端部に前記貫通開口を有している。この場合、ケーブルはその第１の端部が解除可能に固定されていて、第２の端部が例えばはんだ付け又は溶接によって対象物に接続される。

選択的な実施例によれば、ケーブルが、該ケーブルの第１の端部に第１の接続領域を有し、該ケーブルの第２の端部に第２の接続領域を有しており、前記接続領域内で前記素線が溶接されて１つのコンパクト化されたブロックが形成されており、この場合、各コンパクト化されたブロックがそれぞれ１つの貫通開口を有しているので、固定手段（例えばねじ）によって両端部を解除可能に結合することが可能である。

有利な形式で、素線は電気的に絶縁されたケーブル被覆によって包囲されている。これに対して、接続領域内で、コンパクト化されたケーブルは露出しているので、電気的な接触が得られる。

このようなケーブルを備えた本発明のアッセンブリによれば、ケーブルの接続領域がアースに接続されている。

この場合、有利な形式で、ケーブルの接続領域がねじを用いたねじ結合によって前記アースに結合されており、前記ねじが貫通開口を通ってガイドされている。このような結合は、頑丈で、確実であり、しかも特に簡単に解錠することができる。

１実施例によれば、ケーブルが自動車バッテリのアースケーブルとして構成されていて、前記ケーブルの接続領域がボディ（車体）に接続されている。アースケーブルがバッテリセンサを有している場合、ケーブルの他方の端部は、分流器（Ｓｈｕｎｔ）に接続されている。

本発明による、少なくとも１つの接続領域を有するケーブルを製造するための方法によれば、複数の個別線路より成る素線を備えたケーブルを用意し、少なくとも１つのピンを前記素線の個別線路間の接続領域内に導入し、前記接続領域内で素線に電流を印加し、前記接続領域内で個別線路を溶接することによって前記素線を加熱して、少なくとも１つの貫通開口を備えたコンパクト化された１つのブロックを形成する、という方法ステップを有している。

素線の個別線路間にピンを導入する際に、ピンは、貫通開口位置の複数の個別線路を少なくとも２つのストランド（束）に分割する（分ける）。しかしながらピンの導入は、素線を分割せずに、ピンに巻き掛けることによっても得ることができる。それによって全体的に又は部分的に閉じたアイレット（留め穴）が得られる。

有利な実施例によれば、個別線路を溶接して、少なくとも１つの貫通開口を備えたコンパクト化されたブロックを形成する作業は、成型工具内で行われる。この成型工具は、ケーブルの接続領域を収容するためのキャビティを有している。この成形工具内に、素線を溶接のために挿入し、この場合、成型工具は、ピンを接続領域内に導入する際に、個別線路が拡幅された領域の壁部に押し付けられるように、成形されかつ寸法設計されている。

電流を素線に印加するために、有利な形式で、ピンを有する第１の電極と、前記ピンのための収容部を有する第２の電極とが使用される。この場合、第１の電極と第２の電極とが、互いに反対の側から成型工具内に挿入されるようになっている。このような形式で、個別線路は圧力及び熱を用いて塑性変形され、溶接されて１つのブロックが形成される。

本発明はさらに、ケーブルの接続領域をコンパクト化するための装置であって、前記ケーブルが複数の個別線路から成る素線を有している形式のものに関する。この装置において、成型工具が設けられていて、該成型工具が、前記ケーブルの接続領域を収容するための拡幅された領域を備えた、素線を収容するためのキャビティを有している。この装置はさらに、前記素線の個別線路間に導入するための少なくとも１つのピンと第１の接続領域とを有する第１の電極を有しており、また、ピンのための収容部と第２の接触接続領域とを有する第２の電極を有している。この場合、素線のそれぞれ電気的な接触のための接触接続領域は、溶接中に設けられる。

有利な形式で、成型工具の導電性が、前記電極の導電性よりも少なくとも２つのオーダ（ｚｗｅｉ Ｇｒｏｅｓｓｅｎｏｒｄｎｕｎｇ）だけ小さい。また、前記ピンの導電性が、前記電極の導電性よりも少なくとも２つのオーダだけ小さい。これによって、溶接時における電極間の主な電流の流れは、溶接しようとする個別線路の領域内で確実に生ぜしめられる。

このために、成型工具は、主に適当なセラミックスによって構成される。この場合、「主にセラミックスより構成されている」とは、成型工具及びピンの材料特性、特に導電性が、もっぱらセラミックス構成部分によって規定される、ということである。

本発明に係るケーブルは、複数の個別線路より成る素線を有するケーブルにおいて、該ケーブルが少なくとも１つの接続領域を有していて、該接続領域内で前記素線が溶接されて１つのコンパクト化されたブロックを形成しており、該コンパクト化されたブロックが少なくとも１つの貫通開口を有していることを特徴とする。

本発明に係るケーブルは、有利には、前記ケーブルの少なくとも１つの第１の端部が前記接続領域を有している。

本発明に係るケーブルは、有利には、前記貫通開口が丸い形状を有している。

本発明に係るケーブルは、有利には、前記ケーブルが、該ケーブルの第１の端部に第１の接続領域を有し、該ケーブルの第２の端部に第２の接続領域を有しており、前記接続領域内で前記素線が溶接されて１つのコンパクト化されたブロックを形成しており、前記コンパクト化されたブロックだけが前記ケーブルの前記第１の端部に前記貫通開口を有している。

本発明に係るケーブルは、有利には、前記ケーブルが、該ケーブルの第１の端部に第１の接続領域を有し、該ケーブルの第２の端部に第２の接続領域を有しており、前記接続領域内で前記素線が溶接されて１つのコンパクト化されたブロックを形成しており、各コンパクト化されたブロックがそれぞれ１つの貫通開口を有している。

本発明に係るケーブルは、有利には、前記素線が電気的に絶縁されたケーブル被覆によって包囲されている。

本発明に係るケーブルを備えたアッセンブリは、請求項１から６までのいずれか１項記載のケーブルを備えたアッセンブリにおいて、前記ケーブルの接続領域がアースに接続されていることを特徴とする。

本発明に係るアッセンブリは、有利には、前記ケーブルの接続領域がねじを用いたねじ結合によって前記アースに結合されており、前記ねじが貫通開口を通ってガイドされている。

本発明に係るアッセンブリは、有利には、前記ケーブルが自動車バッテリのアースケーブルとして構成されていて、前記ケーブルの接続領域がボディに接続されている。

本発明に係るアッセンブリは、有利には、前記ケーブルの端部が分流器に接続されている。

本発明に係るケーブルを製造するための方法は、少なくとも１つの接続領域を有するケーブルを製造するための方法において、複数の個別線路より成る素線を備えたケーブルを用意し、少なくとも１つのピンを前記素線の個別線路間の接続領域内に導入し、前記接続領域内で素線に電流を印加し、前記接続領域内で個別線路を溶接することによって前記素線を加熱して、少なくとも１つの貫通開口を備えたコンパクト化された１つのブロックを形成する、という方法段階を有していることを特徴とする。

本発明に係る方法は、有利には、個別線路を溶接して、少なくとも１つの貫通開口を備えたコンパクト化されたブロックを形成する作業を成型工具内で行い、該成型工具に、ケーブルの接続領域を収容するためのキャビティを設ける。

本発明に係る方法は、有利には、素線に電流を印加するために、ピンを有する第１の電極と、前記ピンのための収容部を有する第２の電極とを使用する。

本発明に係る方法は、有利には、前記第１の電極と第２の電極とを、互いに反対の側から成型工具内に挿入する。

本発明係るケーブルの接続領域をコンパクト化するための装置は、ケーブルの接続領域をコンパクト化するための装置であって、前記ケーブルが複数の個別線路から成る素線を有している形式のものにおいて、素線を収容するためのキャビティを有する成型工具が設けられていて、前記キャビティが、前記ケーブルの接続領域を収容するための拡幅された領域を備えており、前記素線の個別線路間に導入するための少なくとも１つのピンと第１の接続領域とを有する第１の電極が設けられており、ピンのための収容部と第２の接触接続領域とを有する第２の電極が設けられている、ことを特徴とする。

本発明に係る装置は、有利には、前記成型工具の導電性が前記電極の導電性よりも少なくとも２つのオーダだけ小さい。

本発明に係る装置は、有利には、前記ピンの導電性が、前記電極の導電性よりも少なくとも２つのオーダだけ小さい。

本発明に係る装置は、有利には、前記成型工具が主にセラミックスより形成されている。

本発明に係る装置は、有利には、前記ピンが主にセラミックスより形成されている。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。

全ての図面において同じ部材には同じ符号を付けた。

図１は本発明の１実施例に基づく装置の成型工具１を上方から見た概略図である。成型工具１はケーブル３０の接続領域を収容するための拡幅された領域３を備えた、ケーブル３０の素線を収容するためのキャビティ２（Ｋａｖｉｔａｅｔ）を有している。成型工具は、たとえば完全に又は大部分が、セラミックス又は十分に耐熱性で可能な限り僅かな導電性を有する他の材料から成っている。

成型工具１は、たとえばキャビティ２が拡幅された領域３の外側では一方で開放された溝として又は閉鎖された通路として形成されているように構成することができ、キャビティ２が前記拡幅された領域３において図平面に対して垂直に両方向で開放されているので、両方向から２つの電極（図示せず）を導入することができる。

図２には、本発明の１実施例による方法の１ステップにおいてケーブル３０が挿入された成型工具１が概略的に示されている。ケーブル３０は、たとえば銅から成る複数の個別線路５から成る素線４を有している。ケーブル３０の接続領域６には貫通開口を設けたい。ケーブル３０は接続領域６の外側に、電気的に絶縁している材料から成るケーブル外装（図示せず）を有することができる。

図３には本発明の１実施例による方法の別のステップが概略的に示されている。このステップでは貫通開口位置７にピン８が導入される。このピン８は素線４を単独の貫通開口の場合には２つのストランドに分割する。この場合、接続領域６における個別線路５はピン８によりキャビティ２の壁に向かって押される。接続領域６における素線４に、２つの電極（図示せず）により電流が印加される。この電流は接続領域６における素線４を加熱し、その結果、個別線路５は変形し、１つのコンパクトなブロックへと溶接される。続いてピン８が形成された貫通開口９から取り去られる。図示の例では単独の貫通開口９が接続領域６の中央に設けられる。しかしながら、適当な数のピン８が使用され、これらのピン８が対応する貫通開口位置７に導入される場合、任意に配置された複数の貫通開口９を同時に接続領域６に設けることも可能でもある。

図４には本発明の１実施例によるケーブル３０が示されている。接続領域６において素線４の個別線路５が溶接されて１つのコンパクトなブロックが形成される。このブロックは中央の貫通開口９を有している。この貫通開口９は適切なピンの選択により、ねじ又はその他の固定手段が貫通案内され、ケーブル３０は接続領域６においてねじ又はその他の固定手段に取り付けられる。

図５には代替的な実施例による、素線４の個別線路５の間に１つのピン８を導入する方法ステップが示されている。この場合、ここでは成型工具は図示されていない。この実施例ではピン８は個別線路５を複数のストランドに分割するのではなく、個別線路５が部分的又は完全に閉じられたアイレットを形成するようにピン８を中心に巻き掛けられる。

図６には本発明の代替的な実施例によるケーブル３０が示されている。接続領域６において素線４の個別線路５は溶接されて、１つのコンパクトなブロックが形成されている。このブロックは中央に貫通開口９を有している。

図７には本発明の１実施例によるケーブル３０を有するアッセンブリが概略的に示されている。このアッセンブリは自動車バッテリ１１を有している。このバッテリの１つのポールは、ボディ１２との電気的な結合によりアースに接続したい。

ケーブル３０はボディ１２との結合のために設けられている第１の端部１３と、自動車バッテリ１１の１つの極との結合のために設けられている第２の端部１４とを有している。ケーブル３０の第２の端部１４にてケーブル３０は第２の接続領域１６を有している。この第２の接続領域１６では素線４は典型的には１つの直方体形状のブロックへとコンパクト化される。第２の接続領域１６は分流器２９の第１の接続部材１７と抵抗硬質はんだ付けにより結合されている。分流器２９は第２の接続部材１８によりポールターミナル１９を介して自動車バッテリ１１のポールヘッド２０に電気的に結合されている。

ケーブル３０の第１の端部１３は貫通開口９を備えた第１の接続領域１５を有している。この第１の接続領域１５は図１〜４記載に基づき製造される。ボディ１２と第１の接続領域１５との解離可能な結合のために、ねじ２１が貫通開口９を抜けて案内される。

図８には本発明の１実施例による第１の電極２２と第２の電極２３とが概略的に示されている。第１の電極２２は第１の接触接続領域２４を有している。この第１の接触接続領域２４はコンパクト化された接続領域の製造時には個別線路に押し付けられる。更に第１の電極２４は先端部２７を備えたピン８を有している。この先端部２７は個別線路間へのピン８の導入、及び２つのストランドへの素線の分割を容易にする。ピンは、たとえばセラミックス又は十分に耐熱性であり、可能な限り僅かな導電性を有しているその他の材料を有している。

第２の電極２３はピン８のための収容部２８を備えた接触接続領域２５を有している。コンパクト化された接続領域の製造のために、第１の電極２２と第２の電極２３とは相対する側から素線へと案内される。この場合、ピン８は素線を２つのストランドに分割する。電極２２，２３に電圧がかけられ、その結果、電流が素線を流れる。この電流は素線を加熱するには十分である。接触接続面２４，２５の押圧下で加熱された素線は変形し、個別線路は溶接されて１つのコンパクト化されたブロックが形成される。この場合、ピン８は収容部２８との協働において、電極２２，２３は互いに正しい位置に正確に調整することを保証する。

本発明の１実施例による装置の成型工具を上から見た概略図である。 本発明の１実施例の方法の１ステップの概略図である。 本発明の１実施例による方法の別のステップの概略図である。 本発明の１実施例のケーブルを概略的に示した図である。 図３による方法ステップを本発明の代替的な実施例において概略的に示した図である。 本発明の代替的な実施例のケーブルを概略的に示した図である。 本発明の１実施例によるケーブルを備えたアッセンブリを概略的に示した図である。 本発明の１実施例による装置の第１の電極と、第２の電極とを概略的に示した図である。

符号の説明

１ 成型工具、 ２ キャビティ、 ３ 拡幅された領域、 ４ 素線、 ５ 個別線路、 ６ 接続領域、 ７ 貫通開口位置、 ８ ピン、 ９ 貫通開口、 １０ アッセンブリ、 １１ バッテリ、 １２ ボディ、 １３ 第１の端部、 １４ 第２の端部、 １５ 第１の接続領域、 １６ 第２の接続領域、 １７ 第１の接続部材、 １８ 第２の接続部材、 １９ ポールターミナル、 ２０ ポールヘッド、 ２１ ねじ、 ２２ 第１の電極、 ２３ 第２の電極、 ２４ 第１の接触接続領域、 ２５ 第２の接触接続領域、 ２７ 先端部、 ２８ 収容部、 ２９ 分流器、 ３０ ケーブル

Claims (19)

1. 複数の個別線路（５）より成る素線（４）を有するケーブル（５）において、該ケーブル（５）が少なくとも１つの接続領域（６）を有していて、該接続領域（６）内で前記素線（４）が溶接されて１つのコンパクト化されたブロックを形成しており、該コンパクト化されたブロックが少なくとも１つの貫通開口（９）を有していることを特徴とする、ケーブル（３０）。
2. 前記ケーブル（３０）の少なくとも１つの第１の端部（１３）が前記接続領域（６）を有している、請求項１記載のケーブル。
3. 前記貫通開口（９）が丸い形状を有している、請求項１又は２記載のケーブル（３０）。
4. 前記ケーブル（３０）が、該ケーブル（３０）の第１の端部（１３）に第１の接続領域（１５）を有し、該ケーブル（３０）の第２の端部（１４）に第２の接続領域（１６）を有しており、前記接続領域内で前記素線（４）が溶接されて１つのコンパクト化されたブロックを形成しており、前記コンパクト化されたブロックだけが前記ケーブル（３０）の前記第１の端部（１３）に前記貫通開口（９）を有している、請求項２又は３記載のケーブル（３０）。
5. 前記ケーブル（３０）が、該ケーブル（３０）の第１の端部（１３）に第１の接続領域（１５）を有し、該ケーブル（３０）の第２の端部（１４）に第２の接続領域（１６）を有しており、前記接続領域内で前記素線（４）が溶接されて１つのコンパクト化されたブロックを形成しており、各コンパクト化されたブロックがそれぞれ１つの貫通開口（９）を有している、請求項２又は３記載のケーブル（３０）。
6. 前記素線（４）が電気的に絶縁されたケーブル被覆によって包囲されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のケーブル（３０）。
7. 請求項１から６までのいずれか１項記載のケーブル（３０）を備えたアッセンブリにおいて、前記ケーブル（３０）の接続領域（６）がアースに接続されていることを特徴とする、ケーブルを備えたアッセンブリ。
8. 前記ケーブル（３０）の接続領域（６）がねじ（２１）を用いたねじ結合によって前記アースに結合されており、前記ねじ（２１）が貫通開口（９）を通ってガイドされている、請求項７記載のアッセンブリ。
9. 前記ケーブル（３０）が自動車バッテリ（１１）のアースケーブルとして構成されていて、前記ケーブル（３０）の接続領域（６）がボディ（１２）に接続されている、請求項７又は８記載のアッセンブリ。
10. 前記ケーブル（３０）の端部（１４）が分流器（２９）に接続されている、請求項７から９までのいずれか１項記載のアッセンブリ。
11. 少なくとも１つの接続領域（６）を有するケーブル（３０）を製造するための方法において、
    複数の個別線路（５）より成る素線（４）を備えたケーブル（３０）を用意し、
    少なくとも１つのピン（８）を前記素線（４）の個別線路（５）間の接続領域内に導入し、
    前記接続領域（６）内で素線（４）に電流を印加し、前記接続領域（６）内で個別線路（５）を溶接することによって前記素線（４）を加熱して、少なくとも１つの貫通開口（９）を備えたコンパクト化された１つのブロックを形成する、
    という方法段階を有していることを特徴とする、ケーブルを製造するための方法。
12. 個別線路（５）を溶接して、少なくとも１つの貫通開口（９）を備えたコンパクト化されたブロックを形成する作業を成型工具（１）内で行い、該成型工具（１）に、ケーブル（３０）の接続領域（６）を収容するためのキャビティ（２）を設ける、請求項１１記載の方法。
13. 素線（４）に電流を印加するために、ピン（８）を有する第１の電極（２２）と、前記ピン（８）のための収容部（２８）を有する第２の電極（２３）とを使用する、請求項１１又は１２記載の方法。
14. 前記第１の電極（２２）と第２の電極（２３）とを、互いに反対の側から成型工具（１）内に挿入する、請求項１３記載の方法。
15. ケーブル（３０）の接続領域（６）をコンパクト化するための装置であって、前記ケーブル（３０）が複数の個別線路（５）から成る素線（４）を有している形式のものにおいて、
    素線（４）を収容するためのキャビテイ（２）を有する成型工具（１）が設けられていて、前記キャビティ（２）が、前記ケーブル（３０）の接続領域（６）を収容するための拡幅された領域（３）を備えており、
    前記素線（４）の個別線路（５）間に導入するための少なくとも１つのピン（８）と第１の接続領域（２４）とを有する第１の電極（２２）が設けられており、
    ピン（８）のための収容部（２８）と第２の接触接続領域（２５）とを有する第２の電極（２３）が設けられている、
    ことを特徴とする、ケーブルの接続領域をコンパクト化するための装置。
16. 前記成型工具（１）の導電性が、前記電極（２２，２３）の導電性よりも少なくとも２つのオーダだけ小さい、請求項１５記載の装置。
17. 前記ピン（８）の導電性が、前記電極（２２，２３）の導電性よりも少なくとも２つのオーダだけ小さい、請求項１５又は１６記載の装置。
18. 前記成型工具（１）が主にセラミックスより形成されている、請求項１５から１７までのいずれか１項記載の装置。
19. 前記ピン（８）が主にセラミックスより形成されている、請求項１５から１８までのいずれか１項記載の装置。

Images