高压电缆分配器的制作方法

1.本发明涉及一种用于各个屏蔽电缆的电缆分配器，以及一种用于生产这种电缆分配器的方法。


背景技术：

2.例如，在汽车领域，使用屏蔽的各个电力电缆来将电气组件和部件彼此连接。为此，使用电缆分配器，这些电缆分配器将从电池或发电机引出的电缆分支成多根电缆，这些电缆又引向电力负载。为实现材料和重量的节省，存在显著的趋于越来越高的工作电压的普遍趋势，越来越高的工作电压允许较小的电缆截面。这特别适用于具有纯电动驱动或具有混合动力驱动的车辆。在这样的车辆中，设备和负载因此越来越多地由具有较高电压的电源供电。用于此的电源可以被设计用于最高达1000v的电压。电动车辆中的负载是例如驱动电机和加热设备。由于高工作电压，通常使用具有电活性屏蔽层的各个电缆将负载连接到电池。因此，在电缆分配器的区域中，必须接触各个电缆的屏蔽层，此外，还必须屏蔽各个电缆的连接件，以便实现对高工作电压产生的电场的连续屏蔽。
3.基于此，本发明的目的是创建一种具有简单设计且同时满足开篇所描述的需求的电缆分配器。


技术实现要素：

4.为了实现该目的，根据第一方面，本发明提出了一种用于导电屏蔽层屏蔽的各个电缆的电缆分配器。该电缆分配器具有电绝缘外部壳体，该电绝缘外部壳体接纳连接件，至少两根单独电缆在该连接件处彼此电连接。连接的各个电缆的屏蔽层藉由导电屏蔽壳体彼此连接。
5.该屏蔽壳体封围了各个电缆在其中彼此连接的整个区域，并且以这种方式提供了对电场的有效屏蔽，这特别是在各个电缆的高工作电压的情况下是有利的。
6.在本发明的一个示例性实施例的情况下，在各个电缆的屏蔽层之下布置有锥形支撑套筒。锥形支撑套筒提升了各个电缆的屏蔽层，从而简化了屏蔽层的电接触。
7.锥形支撑套筒可以有利地在一个端部处具有套环。当支撑套筒被推到屏蔽层之下时，套环形成各个电缆的屏蔽层的止挡部。
8.在特别有利的示例性实施例的情况下，电缆分配器具有导电连接部件，这些导电连接部件设置有接纳部，这些接纳部的表面被实现为与锥形支撑套筒的形状互补。连接部件布置在要电连接的各个电缆之间，并且实现到各个电缆的屏蔽层的电接触。藉由连接部件，可以仅通过将连接部件按压到支撑套筒上来实现到通过接触元件引导的所有各个电缆的屏蔽层的可靠接触。这提供了容易的组装。
9.在本发明的发展的情况下，电缆分配器具有多个单独电缆的连接件，这些连接件通过绝缘插入件彼此分开。绝缘插入件确保电缆分配器内部不会由于处于不同电位的接触点或导体的接触而发生短路。
10.屏蔽壳体有利地被实现为单个件。一体式屏蔽壳体的生产简单且不昂贵。特别地，屏蔽壳体可以由导电屏蔽板生产。
11.在有利的实施例的情况下，电缆分配器的外部壳体通过保持帽固定在该外部壳体封围屏蔽板的位置处。例如，保持帽可以藉由闩锁装置安装在外部壳体上，而无需使用工具。
12.在有利实施例的情况下，外部壳体具有夹持各个电缆的绝缘层的弹性凸片。这种设计允许外部壳体为各个电缆提供应力释放。
13.在电缆分配器的发展的情况下，在外部壳体上布置有固定元件，该固定元件具有夹持单独电缆的绝缘层的弹性凸片。藉由固定元件，在外部壳体的相反侧上形成应力释放，在该相反侧，不可能将弹性凸片附接到外部壳体本身。
14.有利地，保持帽具有用于各个电缆的贯穿开口，并且保持帽实现的方式为使得保持帽压缩布置在外部壳体上或布置在固定元件上的弹性凸片。以这种方式，在外部壳体的两侧上提供用于各个电缆的应力释放，而无需附加的组装步骤。这意味着，在将保持帽放置在外部壳体上并锁定在适当位置时，外部壳体同时被定位，并且为每根单独电缆形成应力释放。
15.根据本发明的第二方面提出了一种用于组装根据本发明的第一方面的电缆分配器的方法。该方法包括以下步骤：
[0016]-剥去要连接的各个电缆的绝缘层；
[0017]-缩短各个电缆的屏蔽层；
[0018]-将锥形支撑套筒推动到各个电缆的屏蔽层之下；
[0019]-以导电方式连接各个电缆的导体；
[0020]-安装电绝缘插入件，使得一个或多个连接点被电绝缘；
[0021]-将连接部件按压到锥形支撑套筒上；
[0022]-将屏蔽壳体推到连接部件和插入件之上；
[0023]-将外部壳体定位在屏蔽壳体之上；以及
[0024]-藉由保持帽将外部壳体固定。
[0025]
根据本发明的方法使得能够以简单且可靠的方式生产根据本发明的电缆分配器。
[0026]
在发展的情况下，该方法进一步包括以下步骤：在定位外部壳体之后，附加地定位固定元件。固定元件定位各个电缆，并结合保持帽起作用，以为各个电缆提供应力释放。
[0027]
根据本发明的第三方面提出了一种线束，该线束包括多根单独电缆和根据本发明的第一方面的电缆分配器。
附图说明
[0028]
下文将参考附图，基于实施例，通过举例方式更详细地解释本发明。所有附图仅是示意性的，而不是按比例的。
[0029]
图1示出了根据本发明的电缆分配器的总体视图；
[0030]
图2示出了来自图1的电缆分配器中的连接件和连接的各个电缆的布置；
[0031]
图3a示出了来自图2的布置，其中绝缘插入件半部布置在连接件周围；
[0032]
图3b示出了来自图3a的具有完全封闭的插入件且具有连接部件的布置；
[0033]
图4a示出了按压到支撑套筒上的连接部件；
[0034]
图4b示出了来自图3b的放大细节；
[0035]
图5示出了来自图3b的具有用于各个电缆的屏蔽板和密封件的布置；
[0036]
图6示出了来自图5的具有推动式外部壳体和固定元件的布置；以及
[0037]
图7示出了用于生产根据本发明的电缆分配器的方法的示意流程图。
[0038]
在附图中，相同或相似的元件由相同或相似的附图标记表示。
具体实施方式
[0039]
在本技术的上下文中，单独电缆被理解为具有由绝缘层包围的单个导体的电缆。导体可以实现为实心导体或绞合导体。在当前情况下，单独电缆也具有导电屏蔽层。
[0040]
图1以立体总体视图从外部示出了根据本发明的电缆分配器100。电缆分配器具有两根进线电缆101，两根进线电缆在一个端部102处引入到电缆分配器100中并且例如连接到电动车辆中的电池。在另一个端部103处，四根出线电缆104引出电缆分配器100。出线电缆104例如连接到电动车辆中的电气负载。这样的负载例如是驱动电机、致动器以及加热系统和冷却系统。电缆101、104是单独的屏蔽电缆。各个电缆的电气屏蔽层屏蔽了高电气工作电压产生的电场。在所表示的示例性实施例的情况下，在两个连接件v(图2)处，一根进线电缆101分别连接到两根出线电缆104，这些连接件被接纳在绝缘柱形外部壳体106中。下面进一步详细地描述这些连接件。在外部壳体106的端部102、103处分别布置有保持帽107和108，这些保持帽将外部壳体106定位在连接件之上。保持帽107、108设置有突出部111、112，这些突出部具有分别用于各个电缆101和104的贯穿开口113、114。下面结合图6进一步解释保持帽107、108上的突出部111、112的功能。为了将外部壳体106连接到保持帽107、108，外部壳体106具有闩锁凸耳116，这些闩锁凸耳闩锁到设置在保持帽107、108中的对应开口117中。外部壳体例如由纤维增强塑料制成，特别是由名称为pa66 gf35的塑料制成。
[0041]
尽管参考具有两根进线电缆101和四根出线电缆的示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。在其他示例性实施例的情况下，提供多于或少于两根进线电缆101、多于或少于四根出线电缆104、以及多于或少于两个连接件v。此外，在其他示例性实施例的情况下，多于或少于两根出线电缆104在连接点v处连接到进线电缆101。进线电缆、出线电缆和连接件v的确切数量对本发明而言并不重要。
[0042]
图2所展示的是由两个连接件v组成的布置200，在这些连接件中的每个连接件处，导体201连接到两个出线单独电缆104的两个导体202。连接件v是具有通孔的矩形金属本体，导体201、202插入该通孔中并焊接到连接件v。连接件v形成导体之间的连接点。在连接件v外部，导体201、202仍然被表示为具有绝缘层，该绝缘层使导体与导电屏蔽层203绝缘。在各个电缆101和104上布置有锥形支撑套筒204。锥形支撑套筒204具有截锥体的形状。截锥体的较细端部被推到屏蔽层203之下，其方式使得屏蔽层203搁置在支撑套筒204的锥形周边表面上。为了更好的展示，在图2中将屏蔽层203表示为缩短了，使得支撑套筒204的较细端部的仅一小块被屏蔽层203覆盖。以这种方式，支撑套筒204对于图2中的观察者来说更加可见。在支撑套筒的较粗端部处，支撑套筒204具有套环206，该套环形成屏蔽层203的止挡部。
[0043]
图3a以从上方看的透视图示出了布置200。由电绝缘材料制成的插入件半部301在
支撑套筒204的套环206之间延伸并且包围导体201、202以及连接件v。插入件半部301具有分隔壁302，该分隔壁将连接件v彼此隔开，使得安全地防止了连接件v之间的短路。
[0044]
图3b示出了来自图3a的具有另一个插入件半部303的布置200，该另一个插入件半部放置在插入件半部301上并通过闩锁装置304闩锁到该插入件半部。插入件半部303也具有分隔壁302，该分隔壁在图3b中不可见，并且邻接插入件半部301的分隔壁302，使得在由插入件半部301、303封围的内部空间中形成将连接件v彼此电隔开的连续分隔件。插入件半部301、302形成围绕连接件v的绝缘壳体。有导电连接部件306、307被按压到支撑套筒204上。例如，连接部件306、307由铜制成。为此目的，连接部件306、307具有接纳部308、309，这些接纳部的形状被确定成与支撑套筒204的外部轮廓互补。由于连接部件306、307的压上，所以各个电缆201、202的屏蔽层203产生接触，如下面参照图4a和图4b更详细地解释的。
[0045]
图4a展示了两个连接部件306、307。在连接部件306中布置有接纳部308。接纳部308在连接部件306的外圆周处开口，例如以大约90
°
的支撑套筒204的圆周角度开口，使得形成槽形开口401。开口401在连接部件306的圆周方向上延伸仅到这样一种程度，即支撑套筒204不会从接纳部308中掉出。接纳部308具有对应于支撑套筒204的外部轮廓的锥形形状。当连接部件306在箭头402的方向上被按压到支撑套筒上时，接纳部308的内壁对支撑套筒204的周边壁施加压制力。
[0046]
这同样适用于具有用于支撑套筒204的四个接纳部309的连接部件307。连接部件307的接纳部309以与连接部件306的接纳部308相同的方式确定形状。因此，当连接部件307在箭头403的方向上被按压时，接纳部309的内壁对支撑套筒204的周边壁施加压制力。如参照图4b所解释的，该特征用于将各个电缆201、202的屏蔽层与连接部件306、307电接触。与连接部件306一样，连接部件307也具有槽形开口404，这些槽形开口的大小受到限制，使得支撑套筒204不能从接纳部309中掉出。开口401和404使得更容易将连接部件306、307装配到支撑套筒204上。
[0047]
图4b示出了来自图3b的放大细节。该细节示出了连接部件306，该连接部件被按压到布置在单独电缆201上的支撑套筒204上。屏蔽层203位于支撑套筒204的外圆周上并且通过连接部件306电接触。以这种方式，从连接部件306到进线电缆201的屏蔽层203产生电接触。类似地，连接部件307实现到出线电缆202上的屏蔽层203的电接触。
[0048]
在连接部件中，相应接纳部的数量被调整为进线电缆或出线电缆的数量，使得每根电缆都有一个接纳部可用。
[0049]
图5示出了来自图3b的具有单个件屏蔽壳体或屏蔽板501的布置200，该单部件屏蔽壳体或屏蔽板优选地由导电金属片制成，被布置在连接部件306、307和插入件半部301、303之上。屏蔽板501被制成一体，并且具有在轴向方向上的长度，使得屏蔽板501与连接部件306、307基本上齐平。屏蔽板501紧紧地位于连接部件306、307上，从而实现到连接部件306、307的电接触。屏蔽板501经由连接部件306、307而导电地连接到各个电缆101、104的屏蔽层203。结果，实现了电缆分配器中所有载流件的连续屏蔽。
[0050]
在屏蔽板501的前端并且邻接连接部件306、307，密封件502被推到进线电缆201上，并且密封件503被推到出线电缆202上。密封件502、503例如由硅胶制成。
[0051]
如图6中可见，外部壳体106布置在屏蔽板501和密封件502、503之上。在端部102处，有弹性凸片601布置在外部壳体106上，这些弹性凸片在保持帽107放置在外部壳体106
上时使各个电缆201固定在适当位置。保持帽107上的突出部111的尺寸被确定成使得弹性凸片601压缩并夹持各个电缆101的绝缘层，从而形成用于各个电缆101的应力释放。存在放置在出线电缆104上的固定元件602。固定元件602由盘603形成，两个弹性凸片604从该盘延伸以用于每根出线电缆104。当保持帽108放置在外部壳体106上时，保持帽108上的突出部112压缩弹性凸片604，这些弹性凸片夹持出线电缆104的绝缘层，从而为出线电缆104提供应力释放。在盘603上设置有径向突起606，这些径向突起接合在外部壳体106的端面中的对应凹部607中并且因此确定固定元件602的旋转位置。外部壳体106设置有导向条608、609，这些导向条接合在保持帽107、108中的对应槽中，并且与闩锁凸耳116和闩锁开口117一起限定保持帽107、108的旋转位置。
[0052]
图7展示了用于生产根据本发明的电缆分配器的方法的流程图。在第一步骤s1中，将保持帽107装配到或搁置在进线电缆101上，并且将保持帽108装配到或搁置在出线电缆104上。在步骤s2中，将固定元件602搁置在出线电缆104上，其中弹性凸片在最前面。在步骤s3中，将外部壳体106搁置在进线电缆101上，其中弹性凸片601在最前面。在步骤s4a中，将密封件502搁置在进线电缆101上，在步骤s4b中，将密封件503搁置在出线电缆104上。然后，在步骤s5中，将屏蔽板501推到进线电缆101上。在步骤s6a中，将连接部件306推到进线电缆101上，在步骤s6b中，将连接部件307推到出线电缆上。在步骤s6中，从各个电缆101、104剥去绝缘层，并且缩短各个电缆的屏蔽层203。在步骤s8中，将锥形支撑套筒204推到各个电缆的屏蔽层203之下。在步骤s9中，将各个电缆的导体201、202相应地焊接到连接件v中的一个连接件。在步骤s10中，将插入件半部301、303安装并锁定在一起。在步骤s11中，将连接部件306、307推到支撑套筒204上，在此，这些连接部件通过压配合就位，使得各个电缆101、104的屏蔽层203通过连接部件而产生接触。在步骤s12中，将屏蔽板501推到连接部件306、307和插入件半部301、303之上，使得屏蔽板501的端部与连接部件齐平。在步骤s13a中，将密封件502推靠在连接部件306上，在步骤s13b中，将密封件503推靠在连接部件307上，使得这些密封件抵靠连接部件。在步骤s14中，将外部壳体106定位成使得至此完成的布置被接纳在外部壳体内部。在步骤s15中，将固定元件602定位在外部壳体上，使得固定元件602的突起606接合在外部壳体的凹部607中。最后，在步骤s16a中，将保持帽107，和在步骤s16b中，将保持帽108锁定到外部壳体106。
[0053]
在权利要求中，词语“具有”和“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一/一个”不排除多个的情况。
[0054]
附图标记清单
[0055]
100
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电缆分配器
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501
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屏蔽壳体/屏蔽板
[0056]
101
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进线电缆
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502、503 密封件
[0057]
102
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电缆分配器的端部
[0058]
103
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电缆分配器的端部
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601
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弹性凸片
[0059]
104
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出线电缆
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602
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固定元件
[0060]
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603
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盘
[0061]
106
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外部壳体
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604
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弹性凸片
[0062]
107、108 保持帽
[0063]
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606
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突起
[0064]
111、112 突出部
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607
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凹部
[0065]
113、114 贯穿开口
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608、609 导向条
[0066]
116
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闩锁凸耳
[0067]
117
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开口
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连接件
[0068]
200
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布置
[0069]
201、202 导体
[0070]
203
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屏蔽层
[0071]
204
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支撑套筒
[0072]
206
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套环
[0073]
301、303 插入件半部
[0074]
302
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
分隔壁
[0075]
306、307 连接部件
[0076]
308、309 接纳部
[0077]
401
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开口
[0078]
402、403 箭头
[0079]
404
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开口