DE102009008389B4

DE102009008389B4 - Kraftfahrzeugenergieleiter mit einem Übergabestützpunkt

Info

Publication number: DE102009008389B4
Application number: DE102009008389.8A
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Lietz
Original assignee: Auto Kabel Management GmbH
Current assignee: Auto Kabel Management GmbH
Priority date: 2009-02-11
Filing date: 2009-02-11
Publication date: 2017-04-13
Anticipated expiration: 2029-02-12
Also published as: DE102009008389A1

Abstract

Kraftfahrzeugenergieleiter mit – einem als Flachleiter (4) gebildeten Leiter, und – einem an dem Flachleiter (4) angeordneten Übergabestützpunkt (6), wobei – der Übergabestützpunkt (6) einstückig aus dem Flachleiter (4) geformt ist, dadurch gekennzeichnet, – dass der Übergabestützpunkt (6) topfförmig in dem Flachleiter (4) gebildet ist und zumindest teilweise zylindrisch oder konisch geformt ist.

Description

Der Gegenstand betrifft einen Kraftfahrzeugenergieleiter mit einem als Flachleiter gebildeten Leiter, und einem an dem Flachleiter angeordneten Übergabestützpunkt. Ferner betrifft der Gegenstand ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kraftfahrzeugenergieleiters mit einem Übergabestützpunkt.
Die Verwendung von Flachleitern, insbesondere von Aluminiumflachleitern, hat sich in der jüngsten Vergangenheit im Automobilbau als vorteilhaft herausgestellt. So ist beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 688 966 A1 ein elektrischer Flachbandleiter für Kraftfahrzeuge bekannt. Der dort beschriebene elektrische Flachbandleiter ist aus Aluminium gebildet und bietet erhebliche Vorteile hinsichtlich Gewicht und Verlegekomfort gegenüber bis dahin bekannten Rundleitern.
Aus der internationalen Patentanmeldung WO 2006/082231 A2 ist ein Flachleiter bekannt, an dem ein Übergabestützpunkt angeordnet ist.
Die Anordnung von Übergabestützpunkten an Flachleitern ist notwendig, um im Verlauf des Flachleiters elektrische Verbindungen abzuzweigen, beispielsweise um Verbraucher mit dem Flachleiter elektrisch zu verbinden. Es bietet sich an, den Flachleiter als durchgängiges Profil in dem Kraftfahrzeug zu verlegen und an geeigneten Stellen Leitungen abzuzweigen, die zu den jeweiligen Verbrauchern führen. Aus diesem Grunde müssen Übergabestützpunkte im Verlauf des Flachleiters angeordnet werden.
Das stoffschlüssige Anordnen von Übergabestützpunkten mittels Schweißen bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass an den Verbindungsstellen Kontaktkorrosion auftreten kann. Auch können Umwelteinflüsse dazu führen, dass die Verbindungsstellen korrodieren und gegebenenfalls zerstört werden. Aus diesem Grunde ist es notwendig, die Übergabestützpunkte sicher gegenüber Beschädigung an den Flachleitern anzuordnen. Dies stellt bei herkömmlichen Übergabestützpunkten einen herstellungstechnischen Mehraufwand dar.
Die DE 296 16 313 U1 betrifft ein elektrisches Bauelement zur Erfassung des fließenden elektrischen Stromes in Mehrleitersystemen. Hierzu wird eine wellenförmige Erhebung in einem Flachleiter gebildet und hierauf ein Messwiderstand mittels Schweißen, Löten oder Kleben befestigt.
Aus der WO 2007/134634 A1 ist ein Stromprofil für Kabeldurchführungen bekannt. Dieses Stromprofil zeichnet sich dadurch aus, dass mit einem einfachen Clipverschluss das Stromprofil an einer Karosse befestigt werden kann.
Die DE 10 2006 050 708 A1 beschreibt einen elektrischen Flachbandleiter, in den ein konisches Auge eingeschweißt ist. Das konische Auge ist aus einem anderen Material als der Flachleiter und eignet sich besonders gut zur Aufnahme eines Bolzens.
Die DE 10 2007 025 268 A1 zeigt eine Steckverbindung an einem Kraftfahrzeugleiter. Um einen guten elektrischen Übergang an der Steckverbindung zu ermöglichen, ist auf den Teilleitern eine Metalloberfläche mittels Kaltgasspritzen aufgebracht.
Bei allen bekannten Verbindungen aus dem Stand der Technik wird ein Anschlussteil mittels Stoffschluss an dem Flachleiter angebracht. Dies ist aufwendig und führt dazu, dass das Anschlussteil nicht mehr einfach entfernt werden kann.
Aus diesem Grunde lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, die Verbindung zwischen einem Flachleiter und weiteren Verbrauchern innerhalb eines Kraftfahrzeugs möglichst einfach über einen Übergabestützpunkt zu ermöglichen, ohne stoffschlüssige Verbindungen zu benötigen.
Gegenständlich wird diese Aufgabe durch einen Kraftfahrzeugenergieleiter nach Anspruch 1 gelöst. Der Übergabestützpunkt ist entfernt von den längsseitigen Enden des Flachleiters angeordnet.
Mittels Verformungsverfahren wird der Flachleiter derart umgeformt, dass in seinem Verlauf Übergabestützpunkte entstehen. Gegenständlich ist es nicht mehr notwendig, Übergabestützpunkte, die in der Form von Vorsprüngen, Dornen, Bolzen oder dergleichen sind, an dem Flachleiter anzuordnen. Vielmehr wird der Flachleiter selbst derart umgeformt, dass dieser selbst den Übergabestützpunkt bildet.
Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels wird vorgeschlagen, dass der Übergabestützpunkt aus dem Flachleiter zugdruckgeformt ist. Beispielsweise kann der Flachleiter einem Tiefziehverfahren unterzogen werden, mittels dessen der Übergabestützpunkt gebildet wird. Der Flachleiter weist breite Seiten und dünne Seiten auf. Bevorzugt wird der Übergabestützpunkt derart geformt, dass er aus der Ebene der breiten Seiten hervorragt. Beispielsweise kann ein Dorn oder ein sonstiges Tiefziehwerkzeug den Flachleiter in die Ebene der breiten Seiten eindrücken, derart, dass ein Vorsprung entsteht. Der Übergabestützpunkt ist topfförmig in dem Flachleiter gebildet.
Die Verbindung von elektrischen Verbrauchern mit dem Flachleiter muss häufig lösbar sein. Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, dass der Übergabestützpunkt zur Aufnahme einer Klemme geformt ist. Diese Klemme kann beispielsweise an den Übergabestützpunkt mittels Verschraubung kraftschlüssig angeordnet werden. Beispielsweise können Klemmbacken mittels einer Verschraubung ineinander bewegt werden, so dass diese den Übergabestützpunkt umgreifen und kraftschlüssig mit diesem verbunden sind. Der Übergabestützpunkt ist zumindest teilweise zylindrisch oder konisch. In diesem Fall kann die Klemme mit den Klemmbacken im zylindrischen oder konischen Teil des Übergabestützpunktes angeordnet werden.
Besonders kostengünstig lässt sich eine Verbindung eines Flachleiters mit einem Verbraucher realisieren, wenn die Klemme eine Batteriepolklemme ist. Batteriepolklemmen sind genormt und kostengünstig verfügbar. Wird der Übergabestützpunkt in der Form eines Batteriepols geformt, mit dem Durchmesser eines Batteriepols, kann eine herkömmliche Batteriepolklemme als Klemme verwendet werden. Dies reduziert ist Kosten einer Verbindung des Flachleiters mit einem Verbraucher erheblich.
Wie bereits zuvor erläutert, dient der Übergabestützpunkt zur Kontaktierung des Flachleiters mit elektrischen Verbrauchern. Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, dass die Klemme mit einem elektrischen Kabel verbunden ist.
Wird der Flachleiter mit einem Verbraucher verbunden, so kann es notwendig sein, diesen Verbraucher im Fehlerfall vom Flachleiter zu trennen. Beispielsweise kann in einem Kurzschlussfall im Bereich des Verbrauchers dieser von der Flachleitung getrennt werden, um einen Überstrom auf dem Flachleiter oder einen Funkensprung im Bereich des Verbrauchers zu verhindern. Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, dass die Klemme eine Schutzeinrichtung zum elektrischen Trennen des elektrischen Kabels von dem Flachleiter aufweist. Mittels der Schutzeinrichtung kann der elektrische Pfad zwischen Flachleiter und elektrischem Kabel im Bereich der Klemme getrennt werden.
Besonders kostengünstig und effizient sind pyrotechnische Einrichtungen. Beispielsweise können diese eine passive Auslösung bewirken, wenn der Strom im Bereich der Klemme einen Grenzstrom überschreitet und die durch den im Bereich des Übergangs durch den Strom erzeugte Joulsche Wärme ausreicht, die pyrotechnische Trenneinheit zu zünden. Im Kurzschlussfall kann dann der erhöhte Strom im Bereich der Klemme dazu führen, dass die pyrotechnische Trenneinheit auslöst und das Kabel von der Klemme elektrisch trennt. Auch ist es möglich, dass eine externe Zündung der pyrotechnischen Trenneinheit die Trennung von Kabel und Flachleiter bewirkt. Beispielsweise in einem Crashfall kann die pyrotechnische Trenneinrichtung extern gezündet werden, beispielsweise ausgelöst durch ein Airbagsteuergerät.
Besonders kostengünstig lässt sich eine pyrotechnische Trenneinheit realisieren, wenn die Schutzeinrichtung eine mit der Klemme stoffschlüssig verbundene Hülse aufweist. In diese Hülse kann beispielsweise das pyrotechnische Trennmittel eingefüllt sein und die Hülse kann beispielsweise als Schusskanal dienen.
Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels wird vorgeschlagen, dass die Hülse zur kraftschlüssigen Aufnahme eines Verbindungsbolzens eingerichtet ist, derart, dass ein Stromfluss von der Flachleitung über die Klemme zu der Hülse und den Verbindungsbolzen ermöglicht ist. Beispielsweise kann die Hülse in Einschubrichtung verjüngend geformt sein und der Verbindungsbolzen korrespondierend hierzu verjüngend geformt sein. Der Bolzen kann nun mittels einer bestimmten Kraft in die Hülse eingepresst werden, so dass sich ein definierter Kraftschluss zwischen Hülse und Bolzen ergibt. Dieser Kraftschluss kann durch das Auslösen der pyrotechnischen Trenneinrichtung gelöst werden, so dass der Strompfad getrennt wird. Im normalen Betrieb fließt jedoch Strom von dem Flachleiter über die Klemme, die Hülse zu den Verbindungsbolzen und weiter in das elektrische Kabel und zu dem Verbraucher.
Mittels einer Trennung der pyrotechnischen Trenneinrichtung oder einer sonstigen Aktivierung der Schutzeinrichtung kann die Verbindung zwischen der Hülse und den Verbindungsbolzen getrennt werden.
Ein weiterer Aspekt ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugenergieleiters mit einem Übergabestützpunkt nach Anspruch 11.
Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 einen Flachleiter mit einem tiefgezogenen Topf als Übergabestützpunkt;
2 einen Flachleiter gemäß 1 mit einer Klemme und einer Schutzeinrichtung.
1 zeigt einen Kraftfahrzeugenergieleiter 2, der als Flachleiter gebildet ist. Die 1 zeigt eine Schnittansicht in Richtung der schmalen Seite des Flachleiters 4. Die breite Seite des Flachleiters 4 erstreckt sich in die Zeichnungsebene hinein. Zu erkennen ist ein Übergabestützpunkt 6, der einstückig aus dem Flachleiter 4 gebildet wurde.
Der Übergabestützpunkt 6 wurde mittels eines Dornes aus dem Flachleiter 4 tiefgezogen. Der Übergabestützpunkt 6 ist im Wesentlichen zylindrisch. Eine andere Form ist jedoch ebenfalls möglich. Die zylindrische Form des Übergabestützpunktes 6 ermöglicht es, diesen für die Kontaktierung mit einer Klemme zu verwenden. Eine solche Kontaktierung ist in der 2 dargestellt.
2 zeigt erneut den Kraftfahrzeugenergieleiter 2 mit dem Flachleiter 4 und dem Übergabestützpunkt 6. An dem Übergabestützpunkt 6 ist eine Batterieklemme 8 angeordnet, welche mittels einer Verschraubung 10 kraftschlüssig mit dem Übergabestützpunkt 6 verbunden werden kann. Mittels der Verschraubung 10 können die Klemmbacken der Batteriepolklemme 8 gegen die Außenwand des Übergabestützpunktes 6 gepresst werden, so dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Übergabestützpunkt 6 und Batteriepolklemme 8 entsteht.
An der Klemme 8 ist eine Hülse 12 stoffschlüssig angeordnet. Dies kann beispielsweise mittels Verschweißen geschehen. Auch kann die Hülse 12 einstückig mit der Klemme 8 verbunden sein.
Die Hülse 12 ist in Einschubrichtung verjüngend. Am Hülsenboden ist eine pyrotechnische Zündpille 14 angeordnet, die entweder mittels einer nicht dargestellten Zündleitung oder durch die durch den in der Hülse 12 fließenden Strom erzeugte Joulsche Wärme gezündet werden kann.
In die Hülse 12 kann ein Verbindungsbolzen 16 eingeschoben werden. Beispielsweise kann der Verbindungsbolzen 16 kraftschlüssig in die Hülse 12 eingesteckt werden. Die Form der äußeren Mantelfläche des Verbindungsbolzens 16 korrespondiert zur inneren Mantelfläche der Hülse 12. An dem Verbindungsbolzen 16 ist ein elektrisches Kabel 18 angeordnet. Im Betrieb ist der Bolzen 16 in die Hülse 12 eingeschoben und ein Strompfad bildet sich über Flachleiter 4, Übergabestützpunkt 6, Klemme 8, Hülse 12, Verbindungsbolzen 16 und Kabel 18.
Im Fehlerfall löst die pyrotechnische Zündpille 14 aus, und der Bolzen 16 wird aus der Hülse 12 geschossen. Der elektrische Strompfad wird dabei unterbrochen.
Mit der gezeigten Anordnung kann ein Übergabestützpunkt kostengünstig und mit geringem Aufwand hergestellt werden. Die Verbindung mit einer Batteriepolklemme ermöglicht es, in besonders einfacher Weise eine Absicherung von Verbrauchern unmittelbar an der Verbindung mit der Flachleitung zu realisieren.

Claims

Kraftfahrzeugenergieleiter mit – einem als Flachleiter (4) gebildeten Leiter, und – einem an dem Flachleiter (4) angeordneten Übergabestützpunkt (6), wobei – der Übergabestützpunkt (6) einstückig aus dem Flachleiter (4) geformt ist, dadurch gekennzeichnet, – dass der Übergabestützpunkt (6) topfförmig in dem Flachleiter (4) gebildet ist und zumindest teilweise zylindrisch oder konisch geformt ist.
Kraftfahrzeugenergieleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergabestützpunkt (6) aus dem Flachleiter (4) zugdruckumgeformt ist.
Kraftfahrzeugenergieleiter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergabestützpunkt (6) zur Aufnahme einer Klemme (8) geformt ist.
Kraftfahrzeugenergieleiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (8) eine Batteriepolklemme ist.
Kraftfahrzeugenergieleiter nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (8) mit einem elektrischen Kabel (18) verbunden ist.
Kraftfahrzeugenergieleiter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (8) eine Schutzeinrichtung (12, 14, 16) zum elektrischen Trennen des elektrischen Kabels (18) von dem Flachleiter (4) aufweist.
Kraftfahrzeugenergieleiter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (12, 14, 16) eine pyrotechnische Trenneinrichtung (16) ist.
Kraftfahrzeugenergieleiter nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (12, 14, 16) eine mit der Klemme (8) stoffschlüssig verbundene Hülse (12) aufweist.
Kraftfahrzeugenergieleiter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (12) zur kraftschlüssigen Aufnahme eines Verbindungsbolzens (16) eingerichtet ist, derart, dass ein Stromfluss von der Flachleitung (4) über die Klemme (8) zu der Hülse (12) und dem Verbindungsbolzen (16) ermöglicht ist.
Kraftfahrzeugenergieleiter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung zwischen Hülse (12) und Verbindungsbolzen (16) durch die Schutzeinrichtung (12, 14, 16) trennbar ist.
Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugenergieleiters mit einem Übergabestützpunkt (6), durch – Formen eines Übergabestützpunktes (6) an einem Flachleiter (4), wobei – der Übergabestützpunkt (6) einstückig aus dem Flachleiter (4) geformt wird, dadurch gekennzeichnet, – dass der Übergabestützpunkt (6) topfförmig in dem Flachleiter (4) gebildet wird und dabei zumindest teilweise zylindrisch oder konisch geformt wird.