Die Erfindung betrifft ein Kabelendstück gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bisher hat sich kein Standard zur Anbindung von Hochvoltkabeln in Hybrid- und/oder Elektrofahrzeugen etablieren können. Häufig werden Hochvoltkabel nur prototypisch über Kabelschuhe angebunden und behelfsmäßig abgedichtet.
Der Nachteil liegt in mangelnder elektromagnetischer Abschirmung und mangelhafter Abdichtung der Hochvoltkabelbefestigung.
In der Druckschrift
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit ein Kabelendstück mit guter elektromagnetischer Abschirmung und zuverlässiger Abdichtung.
Die Aufgabe wird durch ein Kabelendstück mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sind aus den Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
Ein erfindungsgemäßes Kabelendstück umfasst eine Schirmhülse, auf die das Schirmgeflecht des Kabels aufgezogen ist. Zusätzlich umfasst das Kabelendstück eine Crimp-Hülse. An einer ersten Stelle, der ersten "Crimp-Stelle", ist die über dem Schirmgeflecht und der Schirmhülse liegende Crimp-Hülse derart vercrimpt, dass dadurch Schirmhülse und Schirmgeflecht elektrisch leitend miteinander verbunden sind. An einer zweiten Crimp-Stelle, an der der Außenmantel des Kabels nicht abgetrennt ist, ist die Crimp-Hülse mit dem Kabelaußenmantel vercrimpt ist. Die Schirmhülse reicht hierbei nicht bis in den Bereich der zweiten Crimp-Stelle, sie reicht nur bis zu dem Bereich, in dem der Kabelaußenmantel abgetrennt ist.
Der Vorteil dieses Kabelendstücks liegt darin, dass aufgrund der Abschirmung die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) gewährleistet ist. Durch die doppelte Vercrimpung ist der Kabelaußenmantel mechanisch angebunden, was für die erforderliche Zugentlastung sorgt. Das Kabelendstück ist zudem extrem kompakt aufgebaut, umfasst wenige Bauteile und ist daher kostengünstig herstellbar.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des Kabelendstücks trägt die Schirmhülse eine Umweltdichtung. Dies kann besonders bevorzugt durch einen O-Ring realisiert werden, der in eine Nut eingesetzt ist.
Dadurch wird die Abdichtung beim Anschließen des Kabelendstücks wesentlich verbessert.
Zusätzlich kann die Schirmhülse gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Kabelendstücks eine Schirmanbindung tragen. Dies kann besonders bevorzugt durch einen EMV-Dichtungsring realisiert werden, der in eine Nut eingesetzt ist.
Dadurch werden die EMV-Eigenschaften des Hochvoltanschlusses weiter verbessert.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des Kabelendstücks ist in der Schirmhülse eine Nut vorgesehen, in der ein Befestigungselement zur Arretierung des Kabelendstücks an einem Gehäuse zu liegen kommt. Als Befestigungselement kann bevorzugt ein Befestigungsclip dienen.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine dauerhafte Befestigung des Kabelendstücks am Gehäuse gewährleistet ist.
Das Kabelendstück ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mit einem Kunststoff umspritzt. Als Kunststoff ist insbesondere Silikon geeignet. Durch die Form der Kunststoffumspritzung kann die Kontaktfläche zum Gehäuse definiert werden. Die Lage der Kontaktfläche bestimmt die Eindringtiefe des Kabelendstücks in das Gehäuse.
Dadurch ist eine zusätzliche Dichtungsschicht des Kabelendstücks gegeben. Insbesondere für den Bereich des Kabelendstücks, der nach dem Anschließen an das Gehäuse außerhalb des Gehäuses verbleibt, ist diese Ausführungsform sehr empfehlenswert.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kabel zwei oder mehrere Leitungen. Das Kabel ist somit ein zwei- oder mehrgliedriges Hochvoltkabel. Ein zweigliedriges Kabel kann insbesondere eine Plus- und eine Minus-Leitung umfassen. Der Mantel einer einzelnen Leitung wird als Leitungsmantel bezeichnet.
Durch das Zusammenfassen mehrerer Leitungen in einem Kabel werden EMV-Abschirmungen und gegebenenfalls Dichtungen und/oder Kunststoffumspritzungen gespart.
Die Kontaktierung des Leitungsendes oder der Leitungsenden des Kabelendstücks mit einem oder mehreren Anschlüssen im Gehäuse kann entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform über einen oder mehrere gecrimpte Kabelschuhe erfolgen.
Diese im Inneren des Gehäuses befindliche Anschlussgestaltung ist einfach und zweckmäßig. Zusammen mit einem bereits beschriebenen Befestigungselement ist die Anbindung des Hochvoltkabels an das Gehäuse stabil und zuverlässig. Die Verbindung kann auch wieder gelöst werden, wodurch im Falle eines defekten Kabels nur das Kabel ausgetauscht werden muss, das Gehäuse aber weiterverwendet werden kann.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Kabelendstücks wird der Kabelaußenmantel im Endbereich des Kabels abgetrennt. Eine Crimp-Hülse wird auf den Kabelaußenmantel aufgeschoben. Eine Schirmhülse wird auf einen oder mehrere Leitungsmäntel aufgesteckt, so dass sie alle Leitungen des Kabels umgibt. Das Schirmgeflecht des Kabels wird auf die Schirmhülse aufgezogen. Die Crimp-Hülse wird auf das Schirmgeflecht und die Schirmhülse aufgezogen. Schirmhülse und Schirmgeflecht werden durch Vercrimpen der Crimp-Hülse an einer ersten Stelle elektrisch leitend miteinander verbunden. Die Crimp-Hülse wird an einer zweiten Stelle mit dem Kabelaußenmantel vercrimpt. Das Vercrimpen kann vorteilhaft als doppelter Rundcrimp ausgeführt werden.
Der Vorteil dieses Herstellungsverfahrens liegt darin, dass es mit wenigen Bauteilen auskommt und daher kostengünstig ist.
Entsprechend einem bevorzugten Herstellungsverfahren wird das Kabelendstück mit Kunststoff, besonders bevorzugt Silikon, umspritzt.
Bei einem weiteren bevorzugten Herstellungsverfahren wird die Schirmhülse mit mindestens einer Nut versehen für eine Umweltdichtung, eine Schirmanbindung und/oder ein Befestigungselement im Gehäuse.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage eines Kabelendstücks wird das Kabelendstück in eine dafür vorgesehene Gehäuseöffnung gesteckt. Anschließend wird das Kabelendstück mittels des Befestigungselements am Gehäuse befestigt und der bzw. die Kabelschuh(e) der Leitung(en) im Inneren des Gehäuses angeschraubt.
Der Vorteil dieses Montageverfahrens liegt in der leichten Montierbarkeit, die in nur drei Prozessschritten (Kabelendstück einstecken, Befestigungselement montieren und Kabelschuh anschrauben) durchgeführt wird.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
In der Darstellung nach
Rechts sieht man zwei Leitungen (3) des Kabels, die jeweils von einem Leitungsmantel (13) umgeben sind. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Kabel eine Plus- (+) und eine Minus- (-) Leitung (3), mit einen anderen Kabelendstück (1) können aber auch eingliedrige Kabel oder Kabel mit drei oder mehr Leitungen (3) angeschlossen werden. Die Kontaktierung der Leitungen erfolgt über gecrimpte Kabelschuhe (5).
Zur Montage des Kabelendstücks (1) in bzw. an einem Gehäuse wird das Kabelendstück in eine dafür vorgesehene Gehäuseöffnung eingesteckt, bis die Kontaktfläche (9) zum Gehäuse des Kabelendstücks (1) am Gehäuse anliegt. Das Kabelendstück (1) wird anschließend mittels eines Befestigungselements (8) am Gehäuse befestigt und schließlich wird jeder Kabelschuh (5) im Inneren des Gehäuses angeschraubt.
In
Nach rechts ragt eine Leitung (3), deren Leitungsmantel (13) am Leitungsende beim Vercrimpen mit einem Kabelschuh (5) abgetrennt wurde.
Als erstes wird der Kabelaußenmantel (10) im Endbereich des Kabels abgetrennt, dadurch entsteht der spätere Hohlraum (14). Eine Crimp-Hülse (12) wird von rechts auf den Kabelaußenmantel (10) aufgeschoben. Sodann wird von rechts eine Schirmhülse (2) auf die beiden Leitungsmäntel (13) aufgesteckt. Von links wird das Schirmgeflecht (11) des Kabels auf die Schirmhülse (2) aufgezogen, beziehungsweise wird die Schirmhülse (2) nach links "unter" das Schirmgeflecht (11) des Kabels geschoben. Anschließend wird von links die Crimp-Hülse (12) auf das Schirmgeflecht (11) des Kabels und die Schirmhülse (2) aufgezogen. Ein Hohlraum (14) verbleibt zwischen Crimp-Hülse (12) und Schirmgeflecht (11). Beim anschließenden Vercrimpen, z.B. durch einen doppelten Rundcrimp, werden die Bauteile umgeformt und der Hohlraum (14) verkleinert oder eliminiert. Durch zweifaches Vercrimpen der Crimp-Hülse (12) wird an einer ersten Crimp-Stelle (21) rechts die Schirmhülse (2) mit dem Schirmgeflecht (11) des Kabels elektrisch leitend miteinander verbunden und an einer zweiten Crimp-Stelle (22) links die Crimp-Hülse (12) mit dem Kabelaußenmantel (10) vercrimpt.
Das dargestellte Kabelendstück (1) wurde abschließend bis auf den äußeren Bereich der Schirmhülse (2) mit einem Kunststoff umspritzt (4). Die Kunststoffumspritzung (4) umschließt einen Teil des Kabelaußenmantels (10), die Crimp-Hülse (12) und damit die beiden Crimp-Stellen (21, 22) sowie einen kleinen Bereich der Schirmhülse (2).
In
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