EP4572018A1 - Konfektionierte leitung und verfahren zum konfektionieren einer leitung - Google Patents

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EP4572018A1
EP4572018A1 EP24216775.7A EP24216775A EP4572018A1 EP 4572018 A1 EP4572018 A1 EP 4572018A1 EP 24216775 A EP24216775 A EP 24216775A EP 4572018 A1 EP4572018 A1 EP 4572018A1
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EP
European Patent Office
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shaped element
plate
cable
electrically conductive
base body
Prior art date
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Pending
Application number
EP24216775.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Heckelsmüller
Michael Friedlmeier
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.)
Lisa Draexlmaier GmbH
Original Assignee
Lisa Draexlmaier GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Lisa Draexlmaier GmbH filed Critical Lisa Draexlmaier GmbH
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    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
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    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/34—Conductive members located under head of screw

Definitions

  • the present invention relates to a prefabricated cable, which is particularly designed for use in vehicles, in particular motor vehicles. Furthermore, the invention relates to a method for assembling a cable, which is particularly intended for use in vehicles.
  • the assembly of cables is, for example, AT 017 394 U1 , from the DE 10 2021 107 921 B4 , from the DE 297 12 306 U1 , from the US 2021/0119376 A1 , from the DE 10 2019 119 468 A1 , from the WO 2023/024971 A1 , from the US 2022/0224059 A1 or from the DE 10 2022 103 647 A1 known, whereby stranded conductors are provided with corresponding connection options.
  • An object of the invention is therefore to create a prefabricated cable and a method for assembling a cable using means that are as simple as possible in terms of construction, with which the connection of round conductors, in particular coaxial conductors, to other electrically conductive contact elements can be realized, so that the lowest possible electrical resistance prevails between this contact.
  • a prefabricated cable is described with the following elements, which are not exclusively limited thereto.
  • the prefabricated cable has a cable with at least two coaxially arranged conductors, wherein the cable end is stripped. Furthermore, the prefabricated cable has a base body in which the cable with the stripped cable end is arranged, and furthermore at least a first electrically conductive plate-shaped element and a second electrically conductive plate-shaped element. In the base body, at least a first electrically conductive contact socket and a second electrically conductive contact socket are arranged next to one another. arranged.
  • the first electrically conductive plate-shaped element extends between the first contact socket and the stripped cable end, wherein one side of the first plate-shaped element is connected to the first contact socket and another side of the first plate-shaped element opposite the first side is materially connected to the stripped cable end.
  • the second electrically conductive plate-shaped element extends between the second contact socket and the stripped cable end, wherein one side of the second plate-shaped element is connected to the second contact socket and another side of the second plate-shaped element opposite the first side is materially connected to the stripped cable end.
  • the present invention proposes a two-wire cable, in particular a coaxial cable for use in vehicles, which is arranged in a base body.
  • Each of the two conductors of the cable is connected to a corresponding contact socket by means of a plate-shaped element, wherein the connection of the cable and the contact socket takes place via the respective plate-shaped element, which plate-shaped element is integrally connected to the cable.
  • the two conductors of the cable can be assembled before the cable is bent, i.e., they can be assembled as a whole.
  • the contact elements, such as the contact sockets which represent the interface of the cable to, for example, adjacent high-voltage components in the vehicle, can be manufactured together in a single production step.
  • the present invention makes it possible to assemble a coaxial cable from conductors made of a rigid light metal. Compared to flat conductors, the use of coaxial conductors leads to lower electromagnetic compatibility (EMC) loads, a simpler bending process, fewer components, and fewer production steps.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • rigid round conductors, in particular rigid coaxial cables can be assembled.
  • the base body can be limited to a single component, thus resulting in a reduction in the number of components and thus in costs.
  • prefabricated cable refers in particular to the production of ready-to-connect cables, cable bundles, and complete wiring harnesses with connectors, contacts, and terminal sleeves. These cables can be used primarily to supply electrical power to consumers, particularly in motor vehicles.
  • a prefabricated cable can, for example, have/represent a connector that can be used with a mating connector, particularly one that is screwed together.
  • the mating connector can, for example, be part of a charging socket or a high-voltage storage device.
  • two coaxially arranged conductors refers, in particular, to a coaxial line, i.e., a coaxial cable, which consists of at least two coaxially arranged round conductors.
  • a line used in the present invention can consist of the following elements: an inner conductor, in particular made of a light metal such as aluminum, which represents, for example, the DC negative conductor, an inner insulation based thereon, an outer conductor, in particular made of a light metal such as aluminum, which represents the DC positive conductor, and further an outer insulation.
  • stripped cable end refers specifically to the exposure of the conductive parts of the cable. This means that the two electrically conductive conductors of the cable are stripped of their insulation, allowing contact between these conductors via the remaining components of the pre-assembled cable. Exposing or insulating these conductors can, for example, represent an additional process step in the production of such a pre-assembled cable.
  • electrically conductive plate-shaped element can be understood in particular as a flat element which is obtained, for example, by a stamping process
  • the plate-shaped element can be a stamped sheet made of an electrically conductive material.
  • material-to-material connection can be understood in particular as the contacting of the two corresponding elements, in this case the contacting of the cable, or the exposed cable ends, with the respective plate-shaped element using a method or a manufacturing process that connects these two parts in a material-to-material manner.
  • the material-to-material connection is understood as a joining of the two parts by laser welding.
  • the conductor used in the prefabricated cable according to the invention is, in particular, an aluminum conductor, which can be contacted by means of a material-to-material connection in order to provide a firm and permanent electrically conductive connection.
  • the material aluminum can form an oxide layer on its surface, which, in the case of a purely force-to-material connection, leads to high electrical resistance under unfavorable environmental conditions.
  • the present invention relies on a material-to-material connection to the insulated cable ends of the cable.
  • the contact sockets can, in particular, be copper sockets.
  • the mating contacts in charging sockets or high-voltage storage devices are also typically made of copper and coated with silver. This allows the contact socket to be made of the same material as the mating contacts to prevent corrosion under adverse environmental conditions and ensure low electrical resistance.
  • the first contact socket can have a first connection surface and the second contact socket can have a second connection surface, which first and second connection surfaces are aligned in the same direction, wherein the first and second connection surfaces of the contact sockets are arranged next to one another on a plane and/or wherein the plate-shaped elements extend at a distance from one another on a same plane from the contact socket to the stripped line end.
  • connection surface refers in particular to the surface that comes into contact with the counterpart during installation, for example, in a motor vehicle. This connection surface is shown in detail in the figures. According to this embodiment, these connection surfaces should be on one plane. If the connection surfaces were not on one plane, the rigid connection created by the coaxial cable could not be screwed to both boxes with the required surface pressure. For this reason, the contact sockets according to the invention are arranged with their connection surfaces on one plane.
  • the first contact socket and the first electrically conductive plate-shaped element can be connected to one another by a material fit, in particular by friction welding, wherein the second contact socket and the second electrically conductive plate-shaped element can be connected to one another by a material fit, in particular by friction welding.
  • the contact sockets can be pressed with high force against the plate-shaped elements, for example against the stamped sheets, and welded to the end faces by rotation about their own axis.
  • a material-fit connection between the plate-shaped elements and the contact sockets enables a secure and firm connection between these two parts, which can withstand the stresses during use.
  • the base body can have two opposing openings on the side on which the cable is arranged, which openings are provided to enable access to the stripped cable end, in particular for a material-to-material connection.
  • two opposing sides of the base body can be open, i.e. they form opposing openings. These two opposing sides of the base body can be either completely open or partially open, so that a material-to-material connection can be made. This enables access to the cable during the assembly process.
  • a material-to-material connection such as laser welding of aluminum, requires a high power density. The laser can shine through the opposing openings through the base body, thus avoiding damage to the base body.
  • the prefabricated cable may further comprise a cover for each of the openings for closing the respective opening, which cover each opening is sealed in a liquid-tight manner, wherein the covers can be integrally connected to the base body to seal the openings.
  • the sealing of the cover by means of a liquid-tight connection to the base body can be designed as an additional feature.
  • the openings of the base body can be sealed tightly to protect the entire system of the prefabricated cable from environmental influences.
  • the covers can be connected to the openings of the base body by means of ultrasonic welding or laser welding. If, for example, ultrasonic welding is used to connect the cover to the base body, the same material can be used for both parts, i.e. for the covers and for the base body, so that the investment costs can also be lower.
  • the contact socket can further comprise a screw centered therein, which is intended to connect the contact socket to a counterpart.
  • each of the contact sockets i.e., the first and also the second contact socket, can each comprise a screw centered therein.
  • the contact socket which functions as a plug, can be connected to a counterpart plug, for example, a part of a charging socket or a high-voltage battery.
  • a screw connection can be preferable to a pure plug connection, since the contact resistance is lower here and thus a better electrically conductive connection can be provided.
  • the first contact socket, which is connected to the first electrically conductive plate-shaped element, and the second contact socket, which is connected to the second electrically conductive plate-shaped element can be completely surrounded by the base body.
  • the base body can be manufactured by means of an injection molding process, so that in this injection molding process, the respective contact sockets and the respective electrically conductive plate-shaped elements can be completely overmolded in a single injection molding process step. Because the contact sockets are overmolded together, i.e. simultaneously, the position of the electrical interfaces relative to one another can have very close tolerances and their precise arrangement relative to one another can be ensured. Furthermore, this simplifies the manufacturing process of the prefabricated cable. By using a base body The number of components to be used can be reduced, which also results in a reduction in costs.
  • the first plate-shaped element and the second plate-shaped element can be formed from the same material as the two coaxially arranged conductors. If both the plate-shaped elements and the conductors of the cable are formed from the same material, a better material-fit connection can be created between these materials.
  • a light metal is selected as the material, such as aluminum.
  • the plate-shaped elements of the prefabricated cable are also made of aluminum.
  • the plate-shaped elements are made of the same aluminum alloy as the cable to enable a good welded connection; for example, they can be made of the following materials: EN AW-1050 or EN AW-1370. Selecting the same materials can reduce corrosion under unfavorable environmental conditions, so that electrical resistance in this connection remains as low as possible.
  • the base body can further comprise a support geometry which is arranged in the base body and which can be configured to support the line when it is inserted into the base body.
  • the support geometry is designed such that the line can be easily pushed in and centers itself. This simplifies insertion of the line into the base body and the line can be specifically brought into the correct position using the support geometry.
  • the support geometry can be arranged on an inner side of a wall of the base body and extend inwards into the base body, with the line being inserted on an outer side of this wall of the base body. With this configuration, the line is guided within the base body by means of the support geometry and supported in its position, such that the line is brought into the correct position relative to the two plate-shaped elements.
  • the support geometry can have insertion chamfers for centering the cable in the base body. This ensures that the cable is guided to the correct position and centered in the base body when inserted. This is particularly true if the cable consists of an inner and an outer round conductor, which in a simplified geometry can be described as a convoluted cylinder. It can be advantageous to provide insertion bevels which also guide the inner conductor of the cable to the correct position for connection to the other elements of the pre-assembled cable.
  • a method for assembling a cable in particular for use in a motor vehicle, comprises the following steps: providing the cable with an exposed stripped cable end, providing a first contact socket and a second contact socket, arranging a first electrically conductive plate-shaped element and a second electrically conductive plate-shaped element such that the first electrically conductive plate-shaped element extends between the first contact socket and the stripped cable end, and the second electrically conductive plate-shaped element extends between the second contact socket and the stripped cable end, connecting the first contact socket and one side of the first plate-shaped element, connecting the second contact socket and one side of the second plate-shaped element, enclosing the outer side of the contact sockets, the first and second plate-shaped elements and the cable with a plastic material to form a base body, materially connecting another side of the first plate-shaped element to the stripped cable end, materially connecting another side of the second plate-shaped element to the stripped cable end.
  • the steps are not limited to the above-mentioned order of steps, but the above-mentioned order represents a preferred embodiment of the method. However, further method steps may be added or other method steps may be removed, or existing method steps may be subdivided.
  • the method can, for example, proceed as follows.
  • the electrically conductive components i.e. the line, the first contact socket, the second contact socket and the electrically conductive plate-shaped elements are provided and arranged such that the electrically conductive plate-shaped elements can provide contact between the respective contact socket and the respective conductor of the line.
  • Each of the contact sockets is connected to one side of a plate-shaped element. After the alignment and connection of the contact sockets to the plate-shaped elements, these are formed by forming the base body from flat This is then enclosed. The other side of the respective plate-shaped elements is then firmly bonded to the stripped cable end, i.e., to the respective conductor of the cable.
  • the stripped cable end can be connected to the first electrically conductive plate-shaped element and the stripped cable end can be connected to the second electrically conductive plate-shaped element by means of laser welding.
  • An ideal connection of soft metals, in particular aluminum as a conductor, to other electrically conductive metals is possible with a material-to-material connection.
  • Aluminum forms an oxide layer on the surface, which would lead to high electrical resistance if the connection were made without force under unfavorable ambient conditions.
  • the challenge with welding is that the heat introduced can damage the internal insulation of the conductors, in particular of the coaxial cable.
  • the melting point of aluminum, at 660 °C is many times higher than the maximum permissible temperature of common insulator materials, which is approximately 120-100 °C.
  • connection of the first contact socket to the first electrically conductive plate-shaped element and the connection of the second contact socket to the second electrically conductive plate-shaped element can be carried out by means of friction welding.
  • the step of enclosing the outer side of the contact sockets, the first and second plate-shaped elements, and the lead can comprise enclosing by injection molding.
  • overmold-ing all Components can ensure safe and permanent alignment of the components at the corresponding component position on the configured line.
  • Fig. 1 shows a part of a prefabricated cable 100 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the cable 106 here with a dashed arrow and not shown in detail, has at least two coaxially arranged conductors 316, 318 with a stripped cable end.
  • the prefabricated cable 100 has: a base body 101, in which the cable 106 with the stripped cable end is arranged, at least one first electrically conductive plate-shaped element 104 and a second electrically conductive plate-shaped element 105.
  • the base body 101 at least a first electrically conductive contact socket 102 and a second electrically conductive contact socket 103 are arranged next to one another.
  • the two contact sockets 102 and 103 are arranged next to one another with their respective centers on the same imaginary straight line.
  • the first electrically conductive plate-shaped element 104 extends between the first contact socket 102 and the stripped line end of the line 106 (not shown here), with one side of the first plate-shaped element 104 being connected to the first contact socket 102 and another side of the first plate-shaped element 104, opposite the first side, being integrally connected to the stripped line end.
  • the second electrically conductive plate-shaped element 105 extends between the second contact socket 103 and the stripped line end of the line 106, wherein one side of the second plate-shaped element 105 is connected to the second contact socket 103 and another side of the second plate-shaped element 105 opposite the first side is integrally connected to the stripped line end.
  • the base body 101 can extend over two contiguous or connected parts.
  • the base body 101 can be divided into two opposing parts, one part having the contact sockets 102, 103 and the other part having the line 106.
  • Both parts of the base body 101 are linked by the plate-shaped elements 104, 105 enclosed by the base body 101.
  • the plate-shaped elements on the side of the line 106 are exposed in this part of the base body 101 so that they can be connected to the line 106.
  • the first contact socket 102 and the first electrically conductive plate-shaped element 104 are connected to one another in a materially bonded manner, in particular by friction welding.
  • the second contact socket 103 and the second electrically conductive plate-shaped element 105 are also connected to one another in a materially bonded manner, in particular by friction welding.
  • the first contact socket 102, which is connected to the first electrically conductive plate-shaped element 104, and the second contact socket 103, which is connected to the second electrically conductive plate-shaped element 105, are completely surrounded by the base body 101.
  • the outer surfaces of the contact sockets 102, 103 and the sides of the plate-shaped elements 104, 105 which abut the contact sockets 102, 103 (and are electrically conductively connected thereto), are surrounded by the base body 101.
  • these parts are enclosed by the base body 101 by means of injection molding.
  • the plate-shaped elements 104, 105 extend at a distance from one another on the same plane from the respective contact socket 102, 103 to the stripped line end of the line 106 in the base body 101.
  • the plate-shaped elements 104, 105 are arranged at the same height and extend together at the same height on a plane between the contact sockets 102, 103 and the line 106 (or the stripped line end).
  • the base body 101 has two opposite openings 107 on the side on which the line 106 is arranged.
  • the base body 101 is shown from above, which is why only the upper opening 107 is visible.
  • the openings 107 are provided to enable access to the stripped cable end, in particular for materially bonding.
  • the base body 101 has a support geometry 108, which is arranged in the base body 101 and is configured to support the cable 106 during insertion into the base body 101.
  • the support geometry 108 is arranged on an inner side of a wall 109 of the base body 101 and extends inward into the base body 101, wherein the cable 106 is inserted on an outer side of this wall 107 of the base body 101.
  • the support geometry 108 has insertion bevels 110 for centering the cable 106 in the base body 101.
  • Fig. 2 shows a pre-assembled cable 100 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the pre-assembled cable 100 has the same elements as already described with Figure 1 were described.
  • the cable 206 is integrated into the base body.
  • the cable 206 is sealed by means of a seal 214, in particular a single-wire seal 214. This seal 214 can be pushed onto the cable 206 before it is inserted into the base body 101.
  • a cover, a service cover, 213 is provided in the base body 101.
  • This service cover 213 is connected to the base body 101 by a folding hinge on one side and by a screw connection on the other side.
  • the folding hinge is in the Figure 1 better shown on the left side next to the contact sockets 102, 103.
  • the screw connection of the service cover 213 is in Figure 2 now shown on the left side next to the contact sockets 102, 103.
  • the pre-assembled cable 100 is made of Figure 2 along the extension direction of the plate-shaped Elements 104, 105 are shown rotated.
  • Other locking mechanisms such as those based on plastic clips, can also be used.
  • the pre-assembled cable 100 can be disassembled by the service cover 213 allowing access to the individual components of the pre-assembled cable 100.
  • a respective cover 212 is shown for closing the respective opening 107, which closes the respective opening 107 in a liquid-tight manner.
  • the covers 212 can be connected to the base body 101 in a material-to-material manner to tightly close the openings 107.
  • each of the contact sockets 102, 103 has a screw 211 centered therein, which is intended to be able to connect the respective contact socket 102, 103 to a counterpart.
  • Fig. 3 shows a sectional view AA of the assembled cable 100 according to an exemplary embodiment of the invention from Figure 2 .
  • the pre-assembled cable made of Figure 3 also has all the features that are already associated with the previous Figures 1 and 2 were described. From the Figure 3
  • the two opposite openings 107a and 107b with the associated covers 212a and 212b of the base body on the side of the cable 206 can now be removed.
  • the extension of the plate-shaped element 104 from the exposed end of the cable 206 to the contact socket 102 is also visible.
  • the cable 206 is stripped inside the base body. This means that the inner conductor 316 is exposed and is here in contact with the plate-shaped element 104 and thus electrically connected to the contact socket 102.
  • the inner insulation 317 is also exposed, as is the outer conductor 318, which is connected to the other plate-shaped element 105 and the other contact socket 103 (here in Figure 3 (not visible due to the sectional view).
  • the outer insulation 319 which marks the beginning of the stripped cable end, is also shown here.
  • Both plate-shaped elements 104, 105 are connected to a flat surface on the associated conductor 316, 318 to which they are respectively connected. In the present embodiment, this is preferably done with a short surface on an edge of the plate-shaped elements 104, 105, although this can also be a large surface, such as the top or bottom of the plate-shaped elements 104, 105.
  • a short surface has the advantage over the latter that more space remains for assembly activities, such as welding activities.
  • connection between a plate-shaped element 104, 105 and the conductor 316, 318 via a flat surface of the respective plate-shaped element 104, 105 also enables simple formation a weld seam or a similar seam serving to form the connection, such as a solder seam, if the conductor 316, 318 is a round conductor and the connection to the flat surface is tangential, since then a natural gusset remains between these two assemblies, which can be used to form the connection if necessary.
  • the first contact socket 102 has a first connection surface 315 and the second contact socket 103 also has, but not visible here, a second connection surface, which first and second connection surfaces 315 are aligned in the same direction, wherein the first and second connection surfaces 315 of the contact sockets 102, 103 are arranged next to one another on one plane.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird eine konfektionierte Leitung, aufweisend eine Leitung aufweisend zumindest zwei koaxial angeordnete Leiter mit einem abisolierten Leitungsende, einen Grundkörper in welchem die Leitung mit dem abisolierten Leitungsende angeordnet ist, zumindest ein erstes elektrisch leitendes plattenförmiges Element und ein zweites elektrisch leitendes plattenförmiges Element, wobei in dem Grundkörper zumindest eine erste elektrisch leitende Kontaktbuchse und eine zweite elektrisch leitende Kontaktbuchse nebeneinander angeordnet sind. Das erste elektrisch leitende plattenförmige Element erstreckt sich zwischen der ersten Kontaktbuchse und dem abisolierten Leitungsende, wobei eine Seite des ersten plattenförmigen Elementes mit der ersten Kontaktbuchse verbunden ist und eine andere der ersten Seite gegenüberliegende Seite des ersten plattenförmigen Elementes stoffschlüssig mit dem abisolierten Leitungsende verbunden ist. Das zweite elektrisch leitende plattenförmige Element erstreckt sich zwischen der zweiten Kontaktbuchse und dem abisolierten Leitungsende, wobei eine Seite des zweiten plattenförmigen Elementes mit der zweiten Kontaktbuchse verbunden ist und eine andere der ersten Seite gegenüberliegende Seite des zweiten plattenförmigen Elementes stoffschlüssig mit dem abisolierten Leitungsende verbunden ist. Ferner ein Verfahren zum Konfektionieren einer Leitung vorgeschlagen.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine konfektionierte Leitung, welche insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen ausgestaltet ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Konfektionieren einer Leitung, welche insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugen vorgesehen ist.
    • Stand der Technik
  • Das Konfektionieren von Leitungen ist beispielsweise aus der AT 017 394 U1 , aus der DE 10 2021 107 921 B4 , aus der DE 297 12 306 U1 , aus der US 2021/0119376 A1 , aus der DE 10 2019 119 468 A1 , aus der WO 2023/024971 A1 , aus der US 2022/0224059 A1 oder aus der DE 10 2022 103 647 A1 bekannt, wobei jeweils Litzenleiter mit entsprechenden Anschlussmöglichkeiten versehen werden. Hierbei betreffen insbesondere die AT 017 394 U1 , die DE 297 12 306 U1und die DE 10 2021 107 921 B4 Koaxialleiter.
  • Zukünftige Elektrofahrzeuge werden mit sehr hohen Stromstärken geladen, ca. 600-1000 A, wie dieses auch beispielhaft in der DE 10 2021 107 921 B4 dargestellt ist. Um derartige Stromstärken übertragen zu können sind sehr hohe Leitungsquerschnitte notwendig. Im Kraftfahrzeugbau besteht das Bedürfnis, aus Gründen der Kostenreduzierung und Gewichtsersparnis der Bauteile, elektrische Leitungen aus Leichtmetall, wie zum Beispiel Aluminium sowie deren Legierungen herzustellen. Dabei wird zunehmend auf Leiter aus Vollmaterial anstatt aus Litzen gesetzt. Bei der elektrischen Kontaktierung, dieser Leitungen mit einem Kontaktelement, treten jedoch Probleme hinsichtlich der Kontaktierung auf. Insbesondere werden vorwiegend Flachleiter oder Einzelleiter eingesetzt. Bei diesen eingesetzten Leitern handelt es sich insbesondere um starre Leiter, welche einen aufwendigen Biegeprozess unter Verwendung von vielen Bauteilen und kostenintensiven Fertigungsschritten mit sich bringen.
  • Es besteht daher der Bedarf nach einer verbesserten konfektionierten Leitung, welche durch einfachere Prozesse und mittels weniger Material und Fertigungsaufwand konfektionierbar sind, und dabei die mechanische Belastung in Kraftfahrzeugen aushalten können und für hohe Stromstärken geeignet sind.
    • Beschreibung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine konfektionierte Leitung und ein Verfahren zur Konfektionierung einer Leitung zu schaffen, mit denen die Verbindung von runden Leitern, insbesondere Koaxial-Leitern, mit anderen elektrisch leitenden Kontaktelementen realisiert werden kann, sodass ein möglichst geringer elektrischer Widerstand zwischen dieser Kontaktierung vorherrscht.
  • Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.
  • Die beschriebenen Ausführungsformen gelten gleichermaßen für das Verfahren zum Konfektionieren einer Leitung. Synergetische Effekte können aus verschiedenen Kombinationen der Ausführungsformen entstehen, auch wenn sie nicht im Detail beschrieben sind.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine konfektionierte Leitung mit nachfolgenden, nicht ausschließlich darauf beschränkten, Elementen beschrieben. Die konfektionierte Leitung weist eine Leitung mit zumindest zwei koaxial angeordneten Leitern auf, wobei das Leitungsende abisoliert ist. Ferner weist die konfektionierte Leitung einen Grundkörper auf, in welchem die Leitung mit dem abisolierten Leitungsende angeordnet ist, und weiterhin zumindest ein erstes elektrisch leitendes plattenförmiges Element und ein zweites elektrisch leitendes plattenförmiges Element. In dem Grundkörper sind zumindest eine erste elektrisch leitende Kontaktbuchse und eine zweite elektrisch leitende Kontaktbuchse nebeneinander angeordnet. Das erste elektrisch leitende plattenförmige Element erstreckt sich zwischen der ersten Kontaktbuchse und dem abisolierten Leitungsende, wobei eine Seite des ersten plattenförmigen Elementes mit der ersten Kontaktbuchse verbunden ist und eine andere der ersten Seite gegenüberliegende Seite des ersten plattenförmigen Elementes stoffschlüssig mit dem abisolierten Leitungsende verbunden ist. Das zweite elektrisch leitende plattenförmige Element erstreckt sich zwischen der zweiten Kontaktbuchse und dem abisolierten Leitungsende, wobei eine Seite des zweiten plattenförmigen Elementes mit der zweiten Kontaktbuchse verbunden ist und eine andere der ersten Seite gegenüberliegende Seite des zweiten plattenförmigen Elementes stoffschlüssig mit dem abisolierten Leitungsende verbunden ist.
  • In anderen Worten schlägt die vorliegende Erfindung eine zweiadrige Leitung, insbesondere ein Koaxialkabel zur Verwendung in Fahrzeugen auf, welche in einem Grundkörper angeordnet ist. Jeder der zwei Leiter der Leitung wird mittels eines plattenförmigen Elements mit einer entsprechenden Kontaktbuchse verbunden, wobei die Konnektierung der Leitung und der Kontaktbuchse über das jeweilige plattenförmige Element erfolgt, welches plattenförmige Element mit der Leitung stoffschlüssig verbunden ist. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der konfektionierten Leitung, können die beiden Leiter der Leitung bereits vor einem Biegeprozess der Leitung montiert werden, d.h. sie können gesamthaft konfektionierte werden. Die Kontaktelemente, wie die Kontaktbuchsen, welche die Schnittstelle der Leitung zu zum Beispiel angrenzenden Hochvolt Komponenten im Fahrzeug darstellen, können zusammen in einem Fertigungsschritt hergestellt werden. Mit der vorliegenden Erfindung wird es ermöglicht die Konfektionierung einer Koaxialleitung aus Leitern aus einem starren Leichtmetallvorzunehmen. Gegenüber Flachleitern führt die Verwendung von Koaxialleitern zu einer geringeren elektromagnetischen Verträglichkeits-(EMV) Belastung, einem einfacheren Biegeprozess, weniger Bauteilen und weniger Fertigungsschritten. Mittels der vorliegenden Erfindung können insbesondere starre Rundleiter, insbesondere starre Koaxialkabel konfektioniert werden. Durch die Verwendung eines Grundkörpers für die Gesamtheit der darin angeordneten Elemente, wie die Kontaktelemente und die plattenförmigen Elemente und die Leitung kann der Grundkörper auf ein Bauteil begrenzt werden, dies hat somit eine Verringerung der Bauteile und somit eine Kostenreduzierung zur Folge. Die Verwendung einer Leitung mit koaxial angeordneten Leitern, d.h. insbesondere von Rundleitern, erlaubt es aufgrund der höheren Steifigkeit der Koaxialleitungen weniger Anbindungspunkte für die Integration im Fahrzeug zu verwenden und die Montage der konfektionierten Leitung in einem Fahrzeug zu vereinfachen, insbesondere diese Montage einfacher zu automatisieren. Diese derart ausgestaltete konditioniert Leitung realisiert einen einfacheren Biegeprozess aufgrund der Verwendung der koaxial angeordneten Leiter wodurch die Bauraumintegration d.h. Integration in dem Fahrzeug vereinfacht wird.
  • Unter dem Begriff der "konfektionierten Leitung", kann insbesondere die Herstellung von anschlussfertigen Leitungen bzw. Kabeln, Kabelbündeln und Gesamtkabelbäumen mit Steckern, Kontakten und Anschlusshülsen verstanden werden. Die Leitungen können vor allem zur elektrischen Versorgung von Verbrauchern, insbesondere in Kraftfahrzeugen, verwendet werden. Eine derart konfektionierte Leitung kann beispielsweise einen Stecker aufweisen/darstellen, welcher mit einem gegen Stecker verwendbar, insbesondere verschraubt ist. Der Gegenstecker kann zum Beispiel Teil einer Ladedose oder eines Hochvolt Speicher sein.
  • Unter dem Begriff der zwei koaxial angeordneten Leiter kann insbesondere eine Koaxialleitung, d.h. ein Koaxialkabel verstanden werden, welches aus zumindest zwei koaxial angeordneten Rundleitern besteht. Beispielsweise kann eine Leitung, welche in der vorliegen Erfindung verwendet wird, aus den folgenden Elementen bestehen: aus einem Innenleiter, insbesondere aus einem Leichtmetall, wie Aluminium, welches zum Beispiel den DC Minusleiter darstellt, darauf aufbauend eine innere Isolation, daran anschließend einen Außenleiter, insbesondere aus einem Leichtmetall, wie Aluminium, welches den DC plus Leiter darstellt und weiterhin daran anschließend eine äußere Isolation.
  • Unter dem Begriff des "abisolierten Leitungsende", kann insbesondere das Freilegen der leitenden Teile der Leitung verstanden werden. D.h., dass die zwei elektrisch leitenden Leiter der Leitung von ihrer Isolation freigelegt sind, sodass eine Kontaktierung dieser Leiter mittels der übrigen Komponenten der konfektionierten Leitung realisiert werden kann. Das Freilegen bzw. Isolieren dieser Leiter kann beispielsweise einen zusätzlichen Verfahrensschritt bei der Herstellung einer solchen konfektionierten Leitung darstellen.
  • Unter dem Begriff elektrisch leitendes plattenförmige Element kann insbesondere ein flaches Element verstanden werden, welches beispielsweise durch einen Stanzprozess erhalten wird. Beispielsweise kann es sich bei dem plattenförmigen Element um ein Stanzblech handeln welches aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen kann.
  • Unter dem Begriff einer "stoffflüssigen Verbindung", kann insbesondere das Kontaktieren der beiden entsprechenden Elemente verstanden werden, vorliegend das Kontaktieren der Leitung, bzw. der freiliegenden Leitungsenden, mit dem jeweiligen plattenförmigen Element unter Verwendung eines Verfahrens bzw. eines Herstellungsprozesses welche diese beiden Teile stoffschlüssig miteinander verbindet. Insbesondere wird unter der stoffschlüssigen Verbindung ein Verbinden der beiden Teile mittels Laserschweißen verstanden. Bei dem verwendeten Leiter, der verwendeten Leiter, in der erfindungsgemäßen konfektionierte Leitung, wird insbesondere ein Aluminiumleiter verwendet welcher mittels einer stoffschlüssigen Verbindung kontaktiert werden kann, um eine feste und dauerhafte elektrisch leitfähige Verbindung bereitzustellen. Das Material Aluminium kann eine Oxidschicht an der Oberfläche ausbilden, welche bei einer reinen kraftschlüssigen Verbindung bei ungünstigen Umgebungsbedingungen zu hohen elektrischen Widerständen führt. Um dies zu vermeiden setzt die vorliegende Erfindung auf eine stoffschlüssige Verbindung zu den isolierten Leitungsenden der Leitung.
  • Bei den Kontaktbuchsen kann es sich insbesondere um Kupferbuchsen handeln. Die Gegenkontakte in Ladesteckdosen oder Hochvolt Speichern sind typischerweise auch aus Kupfer und mit Silber beschichtet. Sodass sich bei der Auswahl des Materials der Kontaktbuchse, dass gleiche Material wie bei den Gegenkontakten ausgewählt werden kann, um eine Korrosion bei ungünstigen Umgebungsbedingungen zu vermeiden und einen geringen elektrischen Widerstand zu gewährleisten.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann die erste Kontaktbuchse eine erste Anbindungsfläche aufweisen und die zweite Kontaktbuchse eine zweite Anbindungsfläche aufweisen, welche erste und zweite Anbindungsfläche in die gleiche Richtung ausgerichtet sind, wobei die erste und die zweite Anbindungsfläche der Kontaktbuchsen nebeneinander auf einer Ebene angeordnet sind und/oder, wobei sich die plattenförmigen Elemente beabstandet voneinander auf einer gleichen Ebene von der Kontaktbuchse zu dem abisolierten Leitungsende erstrecken.
  • Unter dem Begriff der Anbindungsfläche kann insbesondere die Fläche verstanden werden, welche mit dem Gegenstück beim Einbau zum Beispiel in ein Kraftfahrzeug in Berührung kommt. In den Figuren ist diese Anbindungsfläche noch mal im Detail dargestellt. Diese Anbindungsflächen sollen sich gemäß dieser Ausführungsform auf einer Ebene befinden. Würden sich die Anbindungsflächen nicht auf einer Ebene befinden kann der starre Verbund welche durch die Koaxialleitung erzeugt wird, nicht mit der erforderlichen Flächenpressung an beiden Boxen verschraubt werden. Aus diesem Grund werden die erfindungsgemäßen Kontaktbuchsen mit ihren Anbindungsflächen in einer Ebene angeordnet.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann die erste Kontaktbuchse und das erste elektrisch leitende plattenförmige Element stoffschlüssig, insbesondere durch Reibschweißen, miteinander verbunden sein, wobei die zweite Kontaktbuchse und das zweite elektrisch leitende plattenförmige Element stoffschlüssig, insbesondere durch Reibschweißen, miteinander verbunden sein können. D.h. die Kontaktbuchsen können mit hoher Kraft stirnseitig gegen die plattenförmigen Elemente, beispielsweise gegen die Stanzbleche, gepresst und durch eine Drehung um die eigene Achse stirnseitig verschweißt. Ein stoffflüssiges kontaktieren, verbinden, der plattenförmigen Elemente mit den Kontaktbuchsen ermöglicht eine sichere und feste Verbindung dieser beiden Teile, welche den Belastungen bei der Verwendung standhalten kann.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Grundkörper an der Seite, an welcher die Leitung angeordnet ist, zwei sich gegenüberliegende Öffnungen aufweisen, welche bereitgestellt sind einen Zugriff auf die abisolierten Leitungsende, insbesondere zum stoffschlüssigen Verbinden, zu ermöglichen. Insbesondere können zwei sich gegenüberliegende Seiten des Grundkörpers offen sein, d.h. die sich gegenüberliegende Öffnungen ausbilden. Diese beiden gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers können entweder komplett offen oder teilweise offen sein, sodass eine stoffschlüssige Verbindung vorgenommen werden kann. Dies ermöglicht einen Zugriff auf die Leitung während des Konfektionierungsprozesses. Insbesondere wird bei einer stoffschlüssigen Verbindung, wie dem Laserschweißen von Aluminium, eine hohe Leistungsdichte benötigt. Durch die sich gegenüberliegenden Öffnung kann der Laser in durch den Grundkörper hindurch strahlen und somit eine Beschädigung des Grundkörpers vermieden werden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann die konfektionierte Leitung ferner für jede der Öffnungen einen Deckel zum Verschließen der jeweiligen Öffnung aufweisen, welcher die jeweilige Öffnung flüssigkeitsdicht verschließt, wobei die Deckel zum dichten Verschließen der Öffnungen stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbindbar sind. Das Verschließen des Deckels mittels einer stoffflüssiger Verbindung an dem Grundkörper kann als zusätzliches Merkmal ausgebildet werden. Die Öffnungen des Grundkörpers können dicht verschlossen werden, um das Gesamtsystem der konfektionierten Leitung vor Umgebungseinflüssen zu schützen. Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform können die Deckel mit den Öffnungen des Grundkörpers mittels Ultraschallschweißens oder Leserschweißens verbunden werden. Verwendet man beispielsweise das Ultraschallschweißen zum Verbinden der Decke mit dem Grundkörper kann für beide Teile, d.h. für die Deckel und für den Grundkörper, dasselbe Material verwendet werden, sodass auch die Investitionskosten geringer ausfallen können.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Kontaktbuchse ferner eine darin zentrierte Schraube aufweisen, welche vorgesehen ist die Kontaktbuchse mit einem Gegenstück verbinden zu können. Beispielsweise kann in einer bevorzugten Ausführungsform jede der Kontaktbuchse d.h., die erste und auch die zweite Kontaktbuchse jeweils eine darin zentrierte Schraube aufweisen. Somit kann die Kontaktbuchse, welche als Stecker funktioniert mit einem gegen Stecker zum Beispiel ein Teil einer Ladedose oder eines Hochvoltspeichers verbunden werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann eine Schraubverbindung einer reinen Steckverbindung vorzuziehen sein, da der Übergangswiderstand hier kleiner ist und somit eine bessere elektrisch leitfähige Verbindung bereitgestellt werden kann.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann die erste Kontaktbuchse, welche mit dem ersten elektrisch leitenden plattenförmigen Element verbunden ist, und die zweite Kontaktbuchse, welche mit dem zweiten elektrisch leitenden plattenförmigen Element verbunden ist, von dem Grundkörper vollständig umgeben sein. Insbesondere kann der Grundkörper mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden, sodass bei diesem Spritzgussverfahren die jeweiligen Kontaktbuchsen, und die jeweiligen elektrisch leitenden plattenförmigen Elemente vollständig in einem Spritzguss Prozessschritt umspritzt werden können. Dadurch, dass die Kontaktbuchsen gemeinsam, d.h. gleichzeitig, umspritzt werden kann die Lage der elektrischen Schnittstellen zueinander sehr enge Toleranzen aufweisen und deren genaue Anordnung zueinander gewährleistet werden. Ferner vereinfacht dies den Herstellungsprozess der konfektionierten Leitung. Durch den Einsatz eines Grundkörpers kann die Anzahl der zu verwendenden Bauteile verringert werden, was gleichzeitig auch eine Kostenreduzierung nach sich zieht.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann das erste plattenförmige Element und das zweite plattenförmige Element aus demselben Material wie die zwei koaxial angeordneten Leiter gebildet sein. Wenn sowohl die plattenförmigen Elemente als auch die Leiter der Leitung aus demselben Material gebildet werden, kann eine bessere stoffschlüssige Verbindung zwischen diesen Materialien hergestellt werden. Insbesondere wird ein Leichtmetall als Material ausgewählt, wie Aluminium. D.h. wenn die Leiter der Leitung aus Aluminium bestehen, sind die plattenförmigen Elemente der konfektionierten Leitung ebenfalls aus Aluminium ausgebildet. Beispielsweise bestehen die plattenförmigen Elemente aus derselben Aluminiumlegierung die Leitung, um eine gute Schweißverbindung zu ermöglichen, zum Beispiel können sie aus den folgenden Materialien bestehen EN AW-1050 oder EN AW-1370. Die Auswahl gleicher Materialien kann die Korrosion bei ungünstigen Umgebungsbedingungen verringern, sodass ein elektrischer Widerstand bei dieser Verbindung möglichst gering bleibt.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Grundkörper ferner eine Stützgeometrie aufweisen, welche im Grundkörper angeordnet ist und wobei die Stützgeometrie konfiguriert sein kann, die Leitung bei Einführung in den Grundkörper zu stützen. Die Stützgeometrie ist derart ausgeführt, dass die Leitung einfach eingeschoben werden kann und sich selbstständig zentriert. Dadurch wird ein Einführen der Leitung in den Grundkörper vereinfacht und die Leitung kann gezielt mittels der Stützgeometrie an die richtige Position gebracht werden. Ferner kann die Stützgeometrie auf einer Innenseite einer Wand des Grundkörpers angeordnet sein und sich nach innen in den Grundkörper erstrecken, wobei an einer Außenseite dieser Wand des Grundkörpers die Leitung eingeführt wird. Durch diese Ausgestaltung wird die Leitung mittels der Stützgeometrie innerhalb des Grundkörpers geführt und an ihrer Position gestützt, sodass die Leitung in die richtige Position zu den beiden plattenförmigen Elementen gebracht wird.
  • Ferner kann die Stützgeometrie Einführschrägen zum Zentrieren der Leitung in dem Grundkörper aufweisen. Dadurch wird gewährleistet, dass die Leitung beim Einführung in den Grundkörper an die richtige Position geleitet und in dem Grundkörper zentriert werden. Insbesondere, wenn die Leitung aus einem inneren und einem äußeren Rundleiter besteht, welches in einer vereinfachten Geometrie als sich vergangener Zylinder beschrieben werden kann ist es von Vorteil, wenn Einführschrägen vorgesehen werden, welche auch den inneren Leiter der Leitung an die korrekte Position mit der zur Verbindung mit den anderen Elementen der konfektionierten Leitung führen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Konfektionieren einer Leitung, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug beschrieben. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Bereitstellen der Leitung mit einem freiliegenden abisolierten Leitungsende, Bereitstellen von einer ersten Kontaktbuchse und einer zweiten Kontaktbuchse, Anordnen von einem ersten elektrisch leitenden plattenförmigen Element und einem zweiten elektrisch leitenden plattenförmigen Element derart, dass sich das erste elektrisch leitende plattenförmige Element zwischen der ersten Kontaktbuchse und dem abisolierten Leitungsende erstreckt, und das sich das zweite elektrisch leitende plattenförmige Element zwischen der zweiten Kontaktbuchse und dem abisolierten Leitungsende erstreckt, Verbinden der ersten Kontaktbuchse und einer Seite des ersten plattenförmigen Elements, Verbinden der zweiten Kontaktbuchse und einer Seite des zweiten plattenförmigen Elements, Umschließen der äußeren Seite der Kontaktbuchsen, der ersten und zweiten plattenförmigen Elemente und der Leitung mit einem Kunststoffmaterial um einen Grundkörper auszubilden, stoffschlüssiges Verbinden einer anderen Seite des ersten plattenförmigen Elements mit dem abisolierten Leitungsende, stoffschlüssiges Verbinden einer anderen Seite des zweiten plattenförmigen Elements mit dem abisolierten Leitungsende.
  • In diesem Verfahren sind die Schritte nicht auf die oben genannte Reihenfolge der Schritte begrenzt, die oben genannte Reihenfolge stellt jedoch eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens dar. Es können jedoch auch weitere Verfahrensschritte hinzugefügt werden oder andere Verfahrensschritte entfernt werden, oder bestehende Verfahrensschritte unterteilt werden.
  • In anderen Worten kann das Verfahren beispielsweise wie folgt ablaufen. Es werden die elektrisch leitenden Komponenten, d.h. die Leitung, die erste Kontaktbuchse, die zweite Kontaktbuchse und die elektrisch leitenden plattenförmigen Elemente bereitgestellt und derart angeordnet das die elektrisch leitenden plattenförmigen Elemente eine Kontaktierung zwischen der jeweiligen Kontaktbuchse und jeweiligen Leiter der Leitung bereitstellen können. Jede der Kontaktbuchse wird mit einer Seite eines plattenförmigen Elements verbunden. Nach der Ausrichtung und dem Verbinden der Kontaktbuchsen mit den plattenförmigen Elementen werden diese durch Ausbilden des Grundkörpers von eben diesen umschlossen. Anschließend erfolgt ein stoffschlüssiges Verbinden der anderen Seite der jeweiligen plattenförmigen Elemente mit dem abisolierten Leitungsende, das heißt mit dem jeweiligen Leiter der Leitung.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Verbinden des abisolierten Leitungsendes mit dem ersten elektrisch leitenden plattenförmigen Element und das Verbinden des abisolierten Leitungsendes mit dem zweiten elektrisch leitenden plattenförmigen Element mittels Laserschweißens durchgeführt werden. Eine ideale Verbindung von Weichmetallen, insbesondere von Aluminium als Leiter, zu anderen elektrisch leitenden Metallen ist mit einer stoffschlüssigen Verbindung möglich. Aluminium bildet eine Oxidschicht an der Oberfläche, welche bei einer kraftlosen Verbindung bei ungünstigen Umgebungsbedingungen zu hohen elektrischen Widerständen führen würde. Beim Schweißen besteht jedoch die Herausforderung, dass die eingebrachte Wärme die innere Isolation der Leiter, insbesondere der Koaxialleitung, beschädigt werden kann. So ist der Schmelzpunkt von Aluminium mit 660 °C um ein Vielfaches höher als die maximal zulässige Temperatur der gängigen Isolator Werkstoffe, welche bei ca. 120-100 °C liegt. Durch die Anwendung von Laserschweißen von Aluminium wird das Aluminium nur sehr lokal aufgeschmolzen und die Isolation der Leiter kann dieser Belastung standhalten. Ein robuster Schweißprozess ist wichtig, um die Betriebssicherheit der Leitung zu gewährleisten. Abhängig von der Leitungslänge und der Leitungsgeometrie können große Kräfte auf die Schweißnähte wirken, was eine präzise Verbindung der zu schweißenden Teile notwendig macht. Dies kann mittels des Laserschweißens umgesetzt werden.
  • Ferner kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das Verbinden der ersten Kontaktbuchse mit dem ersten elektrisch leitenden plattenförmigen Element und das Verbinden der zweiten Kontaktbuchse mit dem zweiten elektrisch leitenden plattenförmigen Element mittels Reibschweißens durchgeführt werden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Schritt des Umschließens der der äußeren Seite der Kontaktbuchsen, der ersten und zweiten plattenförmigen Elemente und der Leitung ein Umschließen mittels Spritzguss aufweisen. Dies erlaubt, dass die Kontaktelemente, wie die Kontaktbuchsen, zusammen in einem Fertigungsschritt mit isolierenden Werkstoff umspritzt werden können. Im Vergleich zur Konfektionierung von bisherigen Leitungen können somit Schritte im Spritzgussprozess eingespart werden. Durch das Umspritzen aller Bauteile kann ein sicheres und dauerhaftes Ausrichten der Bauteile an der entsprechenden Bauteilposition an der konfigurierten Leitung gewährleistet werden.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von vorteilhaften Ausführungsformen und den begleitenden Figuren.
    • Kurze Figurenbeschreibung
  • Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 illustriert einen Teil einer konfektionierten Leitung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung.
    • Figur 2 illustriert eine konfektionierte Leitung gemäß einem exemplarischen Ausführungsform der Erfindung.
    • Figur 3 illustriert eine Schnittansicht der konfektionierten Leitung gemäß einem exemplarischen Ausführungsform der Erfindung aus Figur 2.
  • Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
    • Detaillierte Beschreibung
  • Fig. 1 zeigt einen Teil einer konfektionierten Leitung 100 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung. Die Leitung 106, hier mit einem gestrichelten Pfeil und nicht im Detail dargestellt, weist zumindest zwei koaxial angeordnete Leiter 316, 318 mit einem abisolierten Leitungsende auf. Ferner weist die konfektionierte Leitung 100 auf: einen Grundkörper 101, in welchem die Leitung 106 mit dem abisolierten Leitungsende angeordnet ist, zumindest ein erstes elektrisch leitendes plattenförmiges Element 104 und ein zweites elektrisch leitendes plattenförmiges Element 105. In dem Grundkörper 101 sind zumindest eine erste elektrisch leitende Kontaktbuchse 102 und eine zweite elektrisch leitende Kontaktbuchse 103 nebeneinander angeordnet. Insbesondere sind die beiden Kontaktbuchsen 102 und 103 mit ihren jeweiligen Mittelpunkten auf der gleichen imaginären Geraden nebeneinander angeordnet. Das erste elektrisch leitende plattenförmige Element 104 erstreckt sich zwischen der ersten Kontaktbuchse 102 und dem abisolierten Leitungsende der Leitung 106 (hier nicht dargestellt), wobei eine Seite des ersten plattenförmigen Elementes 104 mit der ersten Kontaktbuchse 102 verbunden ist und eine andere der ersten Seite gegenüberliegende Seite des ersten plattenförmigen Elementes 104 stoffschlüssig mit dem abisolierten Leitungsende verbunden ist. Das zweite elektrisch leitende plattenförmige Element 105 erstreckt sich zwischen der zweiten Kontaktbuchse 103 und dem abisolierten Leitungsende der Leitung 106, wobei eine Seite des zweiten plattenförmigen Elementes 105 mit der zweiten Kontaktbuchse 103 verbunden ist und eine andere der ersten Seite gegenüberliegende Seite des zweiten plattenförmigen Elementes 105 stoffschlüssig mit dem abisolierten Leitungsende verbunden ist.
  • Der Grundkörper 101 kann sich über zwei zusammenhängende bzw. verbundene Teile erstrecken. Mit anderen Worten, kann sich der Grundkörper 101 auf zwei sich gegenüberliegende Teile aufteilen, wobei ein Teil die Kontaktbuchsen 102, 103 aufweist und das andere Teil die Leitung 106 aufweist. Beide Teile des Grundkörpers 101 werden durch die von dem Grundkörper 101 umschlossenen plattenförmigen Elemente 104, 105 verknüpft. Die plattenförmigen Elemente auf der Seite der Leitung 106 sind dabei in diesem Teil des Grundkörpers 101 freiliegenden, sodass sie mit der Leitung 106 verbunden werden können. Die erste Kontaktbuchse 102 und das erste elektrisch leitende plattenförmige Element 104 sind stoffschlüssig, insbesondere durch Reibschweißen, miteinander verbunden. Auch die zweite Kontaktbuchse 103 und das zweite elektrisch leitende plattenförmige Element 105 sind stoffschlüssig, insbesondere durch Reibschweißen, miteinander verbunden. Die erste Kontaktbuchse 102, welche mit dem ersten elektrisch leitenden plattenförmigen Element 104 verbunden ist, und die zweite Kontaktbuchse 103, welche mit dem zweiten elektrisch leitenden plattenförmigen Element 105 verbunden ist, sind von dem Grundkörper 101 vollständig umgeben. In anderen Worten, sind die äußeren Mantelflächen der Kontaktbuchsen 102, 103 und die Seiten der plattenförmigen Elemente 104, 105, welche an die Kontaktbuchsen 102, 103 anliegend (damit elektrisch leitend verbunden sind) von dem Grundkörper 101 umgeben. Insbesondere werden diese Teile von dem Grundkörper 101 mittels Spritzguss umschlossen.
  • Die plattenförmigen Elemente 104, 105 erstrecken sich beabstandet voneinander auf einer gleichen Ebene von der jeweiligen Kontaktbuchse 102, 103 zu dem abisolierten Leitungsende der Leitung 106 in dem Grundkörper 101. In anderen Worten sind die plattenförmigen Elemente 104, 105 auf der gleichen Höhe angeordnet und erstrecken sich auf der gleichen Höhe gemeinsam auf einer Ebene zwischen den Kontaktbuchsen 102, 103 und der Leitung 106 (bzw. dem abisolierten Leitungsende).
  • Wie in der Figur 1 ersichtlich, weist der Grundkörper 101 an der Seite, an welcher die Leitung 106 angeordnet ist, zwei sich gegenüberliegende Öffnungen 107 auf. In der vorliegenden Figur 1 ist der Grundkörper 101 von oben dargestellt, weshalb nur die obere Öffnung 107 sichtbar ist. Die Öffnungen 107 werden bereitgestellt, um einen Zugriff auf das abisolierten Leitungsende, insbesondere zum stoffschlüssigen Verbinden, zu ermöglichen. Ferner weist der Grundkörper 101 eine Stützgeometrie 108 auf, welche im Grundkörper 101 angeordnet ist und konfiguriert ist die Leitung 106 beim Einführen in den Grundkörper 101 zu stützen. Die Stützgeometrie 108 ist auf einer Innenseite einer Wand 109 des Grundkörpers 101 angeordnet ist und erstreckt sich nach innen in den Grundkörper 101, wobei an einer Außenseite dieser Wand 107 des Grundkörpers 101 die Leitung 106 eingeführt wird. Weiterhin weist die Stützgeometrie 108 Einführschrägen 110 zum Zentrieren der Leitung 106 in dem Grundkörper 101 auf.
  • Fig. 2 zeigt eine konfektionierte Leitung 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsform der Erfindung. Die konfektionierte Leitung 100 weist dieselben Elemente, wie bereits mit Figur 1 beschrieben wurden auf. Ferner ist in Figur 2, die Leitung 206 in den Grundkörper integriert. Die Leitung 206 wird mittels einer Abdichtung 214, insbesondere einer Einzeladerabdichtung 214 abgedichtet. Diese Abdichtung 214 kann auf die Leitung 206 aufgeschoben werden, bevor diese in den Grundkörper 101 eingeführt wird.
  • Weiterhin ist in dem Grundkörper 101 ein Deckel, ein Servicedeckel, 213 vorgesehen. Dieser Servicedeckel 213 ist mit einem Klappscharnier auf der einen Seite und mit einer Verschraubung auf der anderen Seite mit dem Grundkörper 101 verbunden. Das Klappscharnier ist in der Figur 1 auf der linken Seite neben den Kontaktbuchsen 102, 103 besser dargestellt. Die Verschraubung des Servicedeckels 213 ist in Figur 2 nun auf der linken Seite neben den Kontaktbuchsen 102, 103 dargestellt. Im Vergleich zu Figur 1 ist die konfektionierte Leitung 100 aus Figur 2 entlang der Erstreckungsrichtung der plattenförmigen Elemente 104, 105 gedreht dargestellt. Andere Verriegelungsmechanismen wie beispielsweise auf Basis von Kunststoffklipsen können ebenfalls verwendet werden. Im Falle eines Defektes der Leitung 206 oder nach dem Produktleben beim Recycling kann die konfektionierte Leitung 100 zerlegt werden, indem der Servicedeckel 213 Zugang zu den Einzelbauteilen der konfektionierten Leitung 100 ermöglicht. Ferner ist in Figur 2, für jede der Öffnungen 107 ein jeweiliger Deckel 212 zum Verschließen der jeweiligen Öffnung 107, welcher die jeweilige Öffnung 107 flüssigkeitsdicht verschließt dargestellt. Die Deckel 212 sind zum dichten Verschließen der Öffnungen 107 stoffschlüssig mit dem Grundkörper 101 verbindbar. Weiterhin weist jede der Kontaktbuchsen 102, 103 eine darin zentrierte Schraube 211 auf, welche vorgesehen ist die jeweilige Kontaktbuchse 102, 103 mit einem Gegenstück verbinden zu können.
  • Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht A-A der konfektionierten Leitung 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsform der Erfindung aus Figur 2. Die konfektionierte Leitung aus Figur 3 weist ebenfalls alle Merkmale auf, welche bereits mit den vorhergehenden Figuren 1 und 2 beschrieben wurden. Aus der Figur 3 kann nun die zwei gegenüberliegenden Öffnungen 107a und 107b mit den dazugehörigen Deckeln 212a und 212b des Grundkörpers auf Seite der Leitung 206 entnommen werden. Es ist ebenfalls die Erstreckung des plattenförmigen Elementes 104 von dem freiliegenden Leitungsende der Leitung 206 bis zu der Kontaktbuchse 102 ersichtlich. Weiterhin wird deutlich, dass die Leitung 206 im Inneren des Grundkörpers abisoliert ist. D.h. der innere Leiter 316 ist freigelegt und ist hier in Kontakt mit dem plattenförmigen Element 104 und damit elektrisch mit der Kontaktbuchse 102 in Verbindung. Die innere Isolation 317 ist ebenfalls freigelegt, ebenso der äußere Leiter 318, welcher mit dem anderen plattenförmigen Element 105 und der anderen Kontaktbuchse 103 in Verbindung steht (hier in Figur 3 aufgrund der Schnittansicht jedoch nicht ersichtlich). Auch die äußere Isolation 319 als Beginn des abisolierten Leitungsendes ist hier dargestellt.
  • Beide plattenförmigen Elemente 104, 105 sind mit einer ebenen Fläche an dem zugehörigen Leiter 316, 318, mit welchem sie jeweils verbunden sind, verbunden. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel erfolgt dieses vorzugsweise mit einer kurzen Fläche an einer Kante der plattenförmigen Elemente 104, 105, wobei dieses ggf. auch ein große Fläche, wie beispielsweise die Oberseite oder die Unterseite der plattenförmigen Elemente 104, 105, sein kann. Eine kurze Fläche hat letzterem gegenüber den Vorteil, dass für Montagetätigkeiten, wie Schweißtätigkeiten, mehr Raum verbleibt. Auch ermöglicht die Verbindung zwischen einem plattenförmigen Element 104, 105 und dem Leiter 316, 318 über eine eben Fläche des jeweiligen plattenförmigen Elements 104, 105 ein einfaches Ausbilden einer Schweißnaht oder einer ähnlichen der Verbindung dienenden Naht, wie beispielsweise eine Lotnaht, wenn der Leiter 316, 318 ein Rundleiter und die Verbindung zu der ebenen Fläche tangential ausgebildet ist, da dann ein natürlicher Zwickel zwischen diesen beiden Baugruppen verbleibt, der zur Ausbildung der Verbindung ggf. genutzt werden kann.
  • Die erste Kontaktbuchse 102 weist eine erste Anbindungsfläche 315 auf und die zweite Kontaktbuchse 103 weist ebenfalls, hier jedoch nicht sichtbar eine zweite Anbindungsfläche auf, welche erste und zweite Anbindungsfläche 315 in die gleiche Richtung ausgerichtet sind, wobei die erste und die zweite Anbindungsfläche 315 der Kontaktbuchsen 102, 103 nebeneinander auf einer Ebene angeordnet sind.
  • Obwohl die Erfindung in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung illustriert und detailliert beschrieben wurde, sind diese Zeichnungen und Beschreibungen als illustrativ oder beispielhaft zu verstehen und nicht als einschränkend zu betrachten. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Variationen der offenbarten Ausführungsformen können von den Fachleuten, die die beanspruchte Erfindung ausführen, anhand der Zeichnungen, der Offenbarung und der abhängigen Ansprüche verstanden und ausgeführt werden.
  • Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass "aufweisend" und "umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 100
    konfektionierte Leitung
    101
    Grundkörper
    102
    erste Kontaktbuchse
    103
    zweite Kontaktbuchse
    104
    erstes plattenförmiges Element
    105
    zweites plattenförmiges Element
    106,206
    Leitung
    107
    Öffnung
    108
    Stützgeometrie
    109
    Wand des Grundkörpers
    110
    Einführschrägen
    211
    Schraube
    212
    Deckel
    213
    Servicedeckel
    214
    Abdichtung
    315
    Anbindungsfläche
    316
    innerer Leiter
    317
    innere Isolation
    318
    äußerer Leiter
    319
    äußere Isolation

Claims (12)

  1. Eine konfektionierte Leitung (100), aufweisend
    eine Leitung aufweisend zumindest zwei koaxial angeordnete Leiter mit einem abisolierten Leitungsende,
    einen Grundkörper in welchem die Leitung mit dem abisolierten Leitungsende angeordnet ist,
    zumindest ein erstes elektrisch leitendes plattenförmiges Element und ein zweites elektrisch leitendes plattenförmiges Element,
    wobei in dem Grundkörper zumindest eine erste elektrisch leitende Kontaktbuchse und eine zweite elektrisch leitende Kontaktbuchse nebeneinander angeordnet sind,
    wobei sich das erste elektrisch leitende plattenförmige Element zwischen der ersten Kontaktbuchse und dem abisolierten Leitungsende erstreckt, wobei eine Seite des ersten plattenförmigen Elementes mit der ersten Kontaktbuchse verbunden ist und eine andere der ersten Seite gegenüberliegende Seite des ersten plattenförmigen Elementes stoffschlüssig mit dem abisolierten Leitungsende und zwar mit einem ersten der beiden koaxial angeordneten Leiter verbunden ist,
    wobei sich das zweite elektrisch leitende plattenförmige Element zwischen der zweiten Kontaktbuchse und dem abisolierten Leitungsende erstreckt, wobei eine Seite des zweiten plattenförmigen Elementes mit der zweiten Kontaktbuchse verbunden ist und eine andere der ersten Seite gegenüberliegende Seite des zweiten plattenförmigen Elementes stoffschlüssig mit dem abisolierten Leitungsende und zwar mit einem zweiten der beiden koaxial angeordneten Leiter verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    (i) dass die beiden koaxial angeordneten Leiter starre Leiter sind und; und/oder
    (ii) dass der Grundkörper an der Seite, an welcher die Leitung angeordnet ist, zwei sich gegenüberliegende Öffnungen aufweist, welche bereitgestellt sind, einen Zugriff auf die abisolierten Leitungsende zu ermöglichen; und/oder
    (iii) dass der Grundkörper ferner eine Stützgeometrie aufweist, welche im Grundkörper angeordnet ist und konfiguriert ist, die Leitung bei Einführung in den Grundkörper zu stützen.
  2. Die konfektionierte Leitung gemäß Anspruch 1,
    wobei die erste Kontaktbuchse eine erste Anbindungsfläche aufweist und die zweite Kontaktbuchse eine zweite Anbindungsfläche aufweist, welche erste und zweite Anbindungsfläche in die gleiche Richtung ausgerichtet sind, wobei die erste und die zweite Anbindungsfläche der Kontaktbuchsen nebeneinander auf einer Ebene angeordnet sind und/oder,
    wobei sich die plattenförmigen Elemente beabstandet voneinander auf einer gleichen Ebene von der Kontaktbuchse zu dem abisolierten Leitungsende erstrecken.
  3. Die konfektionierte Leitung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2,
    wobei die erste Kontaktbuchse und das erste elektrisch leitende plattenförmige Element stoffschlüssig, insbesondere durch Reibschweißen, miteinander verbunden sind,
    wobei die zweite Kontaktbuchse und das zweite elektrisch leitende plattenförmige Element stoffschlüssig, insbesondere durch Reibschweißen, miteinander verbunden sind.
  4. Die konfektionierte Leitung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Öffnungen bereitgestellt sind, einen Zugriff auf die abisolierten Leitungsende, insbesondere zum stoffschlüssigen Verbinden, zu ermöglichen.
  5. Die konfektionierte Leitung gemäß Anspruch 4,
    ferner aufweisend für jede der Öffnungen einen Deckel zum Verschließen der jeweiligen Öffnung, welcher die jeweilige Öffnung flüssigkeitsdicht verschließt,
    wobei die Deckel zum dichten Verschließen der Öffnungen stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbindbar sind.
  6. Die konfektionierte Leitung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei wenigstens eines der plattenförmigen Elemente mit einer ebenen Fläche an dem mit diesem plattenförmigen Element verbundenen Leiter an dem Leiter verbunden ist.
  7. Die konfektionierte Leitung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die erste Kontaktbuchse, welche mit dem ersten elektrisch leitenden plattenförmigen Element verbunden ist, und die zweite Kontaktbuchse, welche mit dem zweiten elektrisch leitenden plattenförmigen Element verbunden ist, von dem Grundkörper vollständig umgeben sind.
  8. Die konfektionierte Leitung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das erste plattenförmige Element und das zweite plattenförmige Element aus demselben Material wie die zwei koaxial angeordneten Leiter gebildet sind.
  9. Die konfektionierte Leitung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Stützgeometrie auf einer Innenseite einer Wand des Grundkörpers angeordnet ist und sich nach innen in den Grundkörper erstreckt, wobei an einer Außenseite dieser Wand des Grundkörpers die Leitung eingeführt wird,
    wobei die Stützgeometrie Einführschrägen zum Zentrieren der Leitung in dem Grundkörper aufweist.
  10. Verfahren zum Konfektionieren einer Leitung, aufweisend die folgenden Schritte Bereitstellen der Leitung mit einem freiliegenden abisolierten Leitungsende, Bereitstellen von einer ersten Kontaktbuchse und einer zweiten Kontaktbuchse,
    Anordnen von einem ersten elektrisch leitenden plattenförmigen Element und einem zweiten elektrisch leitenden plattenförmigen Element derart, dass sich das erste elektrisch leitende plattenförmige Element zwischen der ersten Kontaktbuchse und dem abisolierten Leitungsende erstreckt, und dass sich das zweite elektrisch leitende plattenförmige Element zwischen der zweiten Kontaktbuchse und dem abisolierten Leitungsende erstreckt,
    Verbinden der ersten Kontaktbuchse und einer Seite des ersten plattenförmigen Elements,
    Verbinden der zweiten Kontaktbuchse und einer Seite des zweiten plattenförmigen Elements,
    Umschließen der äußeren Seite der Kontaktbuchsen, der ersten und zweiten plattenförmigen Elemente und der Leitung mit einem Kunststoffmaterial um einen Grundkörper auszubilden,
    stoffschlüssiges Verbinden einer anderen Seite des ersten plattenförmigen Elements mit dem abisolierten Leitungsende,
    stoffschlüssiges Verbinden einer anderen Seite des zweiten plattenförmigen Elements mit dem abisolierten Leitungsende,
    dadurch gekennzeichnet,
    (i) dass die beiden koaxial angeordneten Leiter (316, 318) starre Leiter sind und; und/oder
    (ii) dass der Grundkörper an der Seite, an welcher die Leitung angeordnet ist, zwei sich gegenüberliegende Öffnungen aufweist, welche bereitgestellt sind, einen Zugriff auf die abisolierten Leitungsende zu ermöglichen; und/oder
    (iii) dass der Grundkörper ferner eine Stützgeometrie aufweist, welche im Grundkörper angeordnet ist und konfiguriert ist, die Leitung bei Einführung in den Grundkörper zu stützen.
  11. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch 10,
    wobei das Verbinden des abisolierten Leitungsendes mit dem ersten elektrisch leitenden plattenförmigen Element und das Verbinden des abisolierten Leitungsendes mit dem zweiten elektrisch leitenden plattenförmigen Element mittels Laserschweißens durchgeführt wird,
    wobei das Verbinden der ersten Kontaktbuchse mit dem ersten elektrisch leitenden plattenförmigen Element und das Verbinden der zweiten Kontaktbuchse mit dem zweiten elektrisch leitenden plattenförmigen Element mittels Reibschweißens durchgeführt wird.
  12. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 oder 11,
    wobei der Schritt des Umschließens der der äußeren Seite der Kontaktbuchsen, der ersten und zweiten plattenförmigen Elemente und der Leitung ein Umschließen mittels Spritzguss aufweist.
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