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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Potentialstützpunkt. Der Potentialstützpunkt weist zumindest einen elektrisch leitenden Abschnitt zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Leiterbauteil und einer ersten elektrischen Leitung auf, wobei eine erste elektrische Leitung und/oder weitere elektrische Leitungen eine Öffnung des Potentialstützpunkts durchdringen.
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Zum Durchführen von elektrischen Leitungen durch eine Wand sind verschiedene Tüllen im Einsatz. So offenbart beispielsweise die
DE 20 2005 020 718 U1 eine Kabeldurchführung für einen Schaltschrank. Die Kabeldurchführung besteht aus einem elastischen Material, das elektrisch leitfähige Partikel aufweist. Die Kabeldurchführung weist wenigstens eine Dichtlippe auf, die zwischen einer Abschirmung eines Kabels und der Wand eine elektrische Verbindung herstellt.
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Eine derartige Kabeldurchführung ermöglicht zwar eine unmittelbare elektrische Verbindung zwischen der Wand des Schaltschranks und dem Leitungsschirm, jedoch ist nur Anfangs das Durchführen von Leitungen durch Wände eines Schaltschranks abgedichtet möglich und wird im Laufe der Zeit durch Bewegungen der Dichtlippe wasserdurchlässig, Tüllen mit diesem Aufbau sind nur für statische, d. h. eher nicht-bewegliche Bauteile geeignet, da beispielsweise bei Vibrationen im Bereich der Dichtlippe ein Spiel entsteht und somit bei längerer Belastungszeit ein Kontaktieren der Abschirmung, Fixieren der durchgeführten Leitung sowie ein Abdichten der Durchführung nicht mehr gewährleistet werden kann.
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Weiterhin ist aus der
DE 33 11 651 A1 eine Tülle bekannt, die aus einem elastomeren Material hergestellt ist und zum Durchführen von geschirmten Leitungen durch eine Wand dient. Diese Durchführung ist zweiteilig ausgeführt und entsprechend in Durchführungsrichtung längsgeschlitzt. Im Einsatz ist eine abgeschirmte Leitung in die beiden Kabeltüllenhälften eingelegt, wobei im Bereich der Tülle die Abschirmung der Leitung freigelegt ist. Das Material der Tülle kontaktiert die Abschirmung der Leitung, so dass eine elektrische Verbindung zwischen der Abschirmung und der Wand hergestellt ist.
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Auch hier ist eine Abdichtung der Tülle nur bedingt möglich. Aufgrund der mehrteiligen Ausgestaltung, insbesondere in Längsrichtung, ist eine längswasserdichte Ausführung nicht möglich. Insbesondere bei einer Anwendung im Bereich Automotive sind jedoch Einflüsse wie Vibrationen und Fliehkräfte zu beachten, wobei mit der Tülle gemäß der
DE 33 11 651 A1 eine dichte Leitungsdurchführung nicht gewährleistet ist.
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Weiterhin sind Durchführungsvorrichtungen bekannt, die mithilfe einer Unterziehhülse einen Schirm einer Leitung elektrisch kontaktieren. Dabei umfasst die Durchführungsvorrichtung eine Kontaktfläche, die an einer Öffnung eines Gehäuses eines Geräts angeordnet werden kann. Zur Kontaktierung der Abschirmung der Leitung wird die Unterziehhülse unter das Schirmgeflecht der Leitung geschoben. Weiterhin ist die Unterziehhülse elektrisch mit der Kontaktfläche und somit mit dem Gehäuse verbunden, so dass ein Massepotential der Abschirmung der Leitung zu dem Gehäuse übertragen werden kann. Zur Abdichtung der Durchführung ist eine Tülle vorgesehen und wird entlang der Leitung so verschoben, dass die Tülle die Öffnung des Gehäuses und die Unterziehhülse abdeckt.
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Durch derartige Massekontaktierungen sind zur Herstellung einer Leitungsdurchführung durch ein Gehäuse mehrere aufwendige Schritte erförderlich, nämlich unter anderem das bereichsweise Absetzen der Abschirmisolierung und der Abschirmung, um ein Unterschieben der Unterziehhülse unter die Abschirmung der Leitung zu ermöglichen und das Unterschieben der Unterziehhülse. Darüber hinaus ist keine sichere Verbindung zwischen der Unterziehhülse und dem Gehäuse. gegeben, da die Unterziehhülse lediglich am Gehäuse anliegt. Eine gesicherte Verbindung ist somit nicht vorhanden. Darüber hinaus ist trotz der Verwendung der Tülle eine längswasserdichte Ausgestaltung der Leitungsdurchführung nicht möglich, da die Tülle beweglich an der Durchführung angeordnet ist.
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Die
DE 601 02 868 T2 offenbart einen abgeschirmten Verbinder, bei dem ein metallischer Flansch mit einem elektrisch leitfähigen starren Kunststoffgehäuse verbunden ist und eine Verbindung zwischen einer elektrischen Leitung und einer Wandung mit einer Öffnung herstellt. Zur Abdichtung der Leitung wie auch der Öffnung sind separate Dichtelemente vorgesehen.
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Darüber hinaus offenbart die
DE 10 2009 008 506 B3 eine Kabelanschlussvorrichtung, um Durchführungsöffnungen an geschirmten Gehäusen, durch die elektromagnetische Strahlung aus- oder eindringen kann, abzuschirmen. Hierfür wird ein elektrisch leitfähiges gegebenenfalls auch elastisches Material vorgesehen, bei der auf der inneren Oberfläche Rippen vorgesehen sind, um die elektromagnetische Strahlung zu dämpfen.
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Somit ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Durchführungsvorrichtung bereit zu stellen, die sowohl eine elektrische Verbindung zwischen einem Leiter und einem Leiterbauteil herstellt, als auch beispielsweise unter vibrationsbelasteten Betriebsbedingungen bei z. B. einem Kraftfahrzeug eine abgedichtete Durchführung und Fixierung einer elektrischen Leitung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen Potentialstützpunkt gemäß Anspruch 1 oder 3 sowie einem Leitungssatz gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der erfindungsgemäße Potentialstützpunkt dient zur Anordnung an einer Karosserie eines Fahrzeugs und weist zumindest einen elektrisch leitenden Abschnitt auf. Der elektrisch leitende Abschnitt verbindet elektrisch die Karosserie mit der ersten elektrischen Leitung. Darüber hinaus ist der Potentialstützpunkt zur Abdichtung einer Öffnung der Karosserie ausgestaltet und umfasst ein elastisches Material. Gemäß der Erfindung ist der Potentialstützpunkt derart ausgebildet, dass eine erste elektrische Leitung und/oder weitere elektrische Leitungen die Öffnung der Karosserie durchdringen. Der Potentialstützpunkt umgibt die erste und/oder weitere elektrische Leitungen, so dass diese längswasserdicht durch die Öffnung verlaufen bzw. vom Potentialstützpunkt umgeben sind.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Potentialstützpunkts ermöglicht, einen Leiter durch die Öffnung einer Karosserie eines Fahrzeugs hindurch zu führen, ohne dass ein Lösen des Leiters von dem Potentialstützpunkt und/oder von der Karosserie oder ein Eindringen von beispielsweise Wasser durch beispielsweise einen Kapillareffekt zu befürchten ist. Weiterhin dient das elastische Material zur Fixierung der Leitung und Abdichtung des Potentialstützpunkts.
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In einer Ausführungsform ist der elektrisch leitende Abschnitt ein massiver metallischer Leiter. Als mögliche metallische Werkstoffe kommen beispielsweise Kupfer, Aluminium, Stahl, Silber, Nickel oder Gold in betracht, wobei diese Werkstoffe auch als Legierungselemente und/oder als Beschichtung vorgesehen sein können. So kann ein Ausführungsbeispiel vorsehen, bei dem der elektrisch leitende Abschnitt eine Stahlschiene umfasst, die mit einer Silberbeschichtung zur Verringerung des Kontaktwiderstands versehen ist, oder dass eine Beschichtung mit einem Lot vorgesehen ist.
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Anstatt metallischer Werkstoffe können auch unter anderem kohlenstoffhaltige Bauteile angewandt werden. So kann z. B. ein Kunststoffträger mit einer Schicht aus Carbon-Nanotubes als elektrisch leitender Abschnitt verwendet werden. Darüber hinaus sind auch ionisierte und/oder mit Ionen dotierte Materialien, die leitfähig sind, zu erwähnen. Der massive Leiter könnte in seiner geometrischen Ausgestaltung als Flachleiter oder Rundleiter gebildet sein.
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Als Alternative zu massiven metallische Leitern kann in einem Ausführungsbeispiel der leitende Abschnitt des Potentialstützpunkts aus einem Geflecht, Gewebe, Gewirke oder Gestrick aus Fäden besteht. Auch hier ist es denkbar, die oben genannten Materialien und Werkstoffe einzusetzen.
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In einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung ist der leitende Abschnitt aus einem elektrisch leitfähigen elastischen Polymer gebildet. Dies ermöglicht es, die Eigenschaften eines Polymers, wie z. B. einfache Formgebung, hohe Elastizität und einfache Herstellung, zu nutzen, und gleichzeitig die Leitfähigkeit für elektrischen Strom bereit zu stellen. Ein entsprechend elektrisch leitfähiges Polymer kann beispielsweise Polypyrrol sein, es ist jedoch auch ein Hybridwerkstoff, bestehend aus einem Polymer und elektrisch leitfähigen Elementen denkbar. Diese Elemente können z. B. Partikel sein und während der Herstellung des Polymers und/oder während dessen Formgebung als Dotierstoff beigemengt werden. Die Partikel können in regelmäßiger Form, wie z. B. als Kugeln, oder in unregelmäßiger Form vorliegen. Alternativ oder zusätzlich zu den Partikeln ist die Verwendung von Fasern bzw. Faserabschnitten möglich. Sowohl bei den Partikeln als auch bei den Fasern sind die bereits oben genannten leitfähigen Materialien und Werkstoffe möglich.
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Eine Möglichkeit kann vorsehen, dass der elektrisch leitende Abschnitt gespritzt und/oder geschäumt am Potentialstützpunkt appliziert bzw. hergestellt wird und die Zusatzwerkstoffe, wie Dotierwerkstoffe, zusätzlich durch eine weitere Düse beigemengt werden.
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Somit kann beispielsweise bei besonders stabiler Verbindungsanforderung die Verwendung eines massiven Leiters als elektrisch leitender Abschnitt vorgesehen sein, wobei bei der Verwendung des Potentialstützpunkts als Masseverbindungspunkt mit kombinierter Tülle ein Geflecht aus metallischen Fäden oder ein Polymer mit Kupferfäden ausreichen könnte. Somit hängt unter anderem die Wahl des elektrisch leitenden Abschnitts von den mechanischen Anforderung oder der benötigten Stromtragfähigkeit ab.
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Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass der elektrisch leitende Abschnitt mit einem nicht elektrisch leitfähigen elastischen Polymer umgeben ist. Dies ermöglicht es, dass der Potentialstützpunkt von der Umgebung isoliert ist. Insbesondere bei der Verwendung von Hochvolt-Leitungen kann diese Ausführung vorteilhaft sein, um eine Fremdkontaktierung, d. h. beispielsweise einen Kurzschluss, zu vermeiden und über den erfindungsgemäßen Potentialstützpunkt eine kostengünstige und sichere Abschirmung bzw. Massekontaktierung zu ermöglichen.
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Sowohl das elektrisch Leitfähige Polymer als auch das elektrisch nicht-leitfähige Polymer können beispielsweise durch Spritzen oder Schäumen am Potentialstützpunkt aufgebracht werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Bauteile des Potentialstützpunkts, insbesondere des elektrisch leitfähige Polymer, mehrteilig ausgebildet sind, die miteinander dichtend, vorzugsweise durch eine chemische Reaktion, verbunden sind. Bei der Verwendung eines elektrisch leitfähigen Polymers und eines elektrisch nicht-leitfähigen Polymers können beide Werkstoffe gleichzeitig aufgebracht werden. Dies kann unter anderem durch ein koaxiales Ausspritzen aus einer Koaxialkartusche realisiert werden. Das nichtleitfähige Polymer kann dabei des leitfähige Polymer teilweise oder vollständig umgeben.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Potentialstützpunkts kann vorsehen, dass eine Kontaktierungsvorrichtung bzw. ein Kontaktierungshilfsmittel am leitenden Abschnitt vorgesehen ist. Eine entsprechende Kontaktierungsvorrichtung kann unter anderem eine Klemmvorrichtung oder Hülse zur Aufnahme und zum Kontaktieren eines Leitungsendes, oder eine Hülse bzw. Durchbruch zum durchführenden Kontaktieren einer Leitung sein. Das durchführende Kontaktieren könnte bei einer Massekontaktierung so ausgeführt sein, dass ein Teil der Leitungsisolierung bis zur Abschirmung oder bis zum Masseleiter entfernt wird und dieser freigelegt ist. In diesem Bereich weist der elektrisch leitende Abschnitt eine Durchführungshülse auf, durch die die Leitung geführt ist. Eine Kontaktierung kann beispielsweise durch in der Hülse enthaltenes aufschmelzbares Lotmaterial oder durch ein Crimpen der Hülse erreicht werden. Ein Verpressen der Hülse kann aber auch nach dem Aufbringen eines elektrisch leitenden und/oder nichtleitenden Polymers, beispielsweise mittels EMPT (elektromagnetischem Impuls), stattfinden. Darüber hinaus sind auch weitere Kontakthilfsmittel, wie eine Schraub- und/oder Klemmverbindung, möglich.
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Weiterhin ist auch die Verwendung von Einlegebauteile zur Verbindung des leitenden Abschnitts mit einer Leitung denkbar. So könnte beispielsweise ein Gewindebolzen oder eine Klemmvorrichtung vorgesehen sein, der in den Potentialstützpunkt integriert ist. Der Gewindebolzen kann dabei in den leitenden Abschnitt eingesetzt/eingeschraubt sein. Bei der Ausführung mit einem geschäumten bzw. gespritzten leitenden Abschnitt aus beispielsweise leitendem Polymer kann das Einlegebauteil so umspritzt sein, dass das Einlegebauteil für eine Leitung durch z. B. Einschrauben zugänglich ist und das Einlegebauteil mit dem leitenden Polymer integral ausgebildet ist. Somit können mit dem Potentialstützpunkt nach dessen Herstellung Leitungen durch Anschrauben oder Einstecken, insbesondere wenn die Leitungen mit einem Kabelschuh versehen sind, nachträglich verbunden werden.
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Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Potentialstützpunkts kann vorsehen, dass der Potentialstützpunkt eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung des Potentialstützpunkts an der Karosserie umfasst. Eine entsprechende Befestigungsvorrichtung kann beispielsweise eine Fächerscheibe, eine Schraube, eine Klemme oder eine speziell gestaltete Oberflächenstruktur aufweisen. Die Oberflächenstruktur kann dabei mit Schleifpartikeln zum Aufbrechen und teilweisen Entfernen der Lackschicht der Karosserie im Bereich der Öffnung versehen sein. Diese Schleifpartikel können beispielsweise Glaspartikel mit metallischer Beschichtung sein, so dass zusätzlich zur Fixierung des Potentialstützpunkts der Übergangswiderstand zwischen dem Potentialstützpunkt und der Karosserie verringert wird. Darüber hinaus könnte eine Oxidschicht von Aluminiumkarosserieteile aufgebrochen werden. Es dürfte aber auch selbstverständlich sein, dass die Oberfläche des Potentialstützpunkts Greifarme umfassen kann, die in Ausnehmungen an der Karosserie eingreifen. Dazu kann beispielsweise der elektrisch leitende Abschnitt eine umlaufende Nut aufweisen, die in den Randbereich der Öffnung der Karosserie eingreift, wobei die Flansche der Nut den Randbereich der Öffnung hintergreifen.
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Durch die Anwendung des Potentialstützpunkts an einem Leitungssatz kann dieser vorkonfektioniert hergestellt werden. Die Durchführung ist somit bereits im Vorfeld durch z. B. einfaches Umsprühen bzw. Umschäumen aufbringbar. Der Potentialstützpunkt ist somit zur Abgabe eines Potentials sowohl von einem Karosserieteil an eine Leitung als auch von einer Leitung an ein Karosserieteil geeignet. Da nicht mehr auf bestimme Verbindungspunkte zurückgegriffen werden muss, wie z. B. herkömmliche Massebolzen, können kürzere Leitungen verwendet werden und die Zahl der zur Montage eines derart gestalteten Leitzungssatzes erforderlichen Schritte wird reduziert.
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Darüber hinaus kann beispielsweise der elektrisch leitende Abschnitt oder der nicht elektrisch leitende Abschnitt so ausgestaltet sein, dass lediglich ein „einclipsen” des Potentialstützpunkts in die Öffnung der Karosserie nötig ist, wobei z. B. die Umrandung der Öffnung in die oben beschriebenen Umfangsnut eingreift.
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Somit lassen sich der Herstellaufwand eines Leitungssatzes unter anderem durch Reduzieren der Leitungslängen und Vereinfachen des Verbindungsaufwands, z. B. Masseleitung Verbindungsbolzen, und der Montageaufwand reduzieren.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung, die alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben erwähnten Merkmale umgesetzt werden können, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen, sind der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen zu entnehmen. Diese erfolgt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:
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1 eine erste beispielhafte Darstellung eines erfindungsgemäßen Potentialstützpunkts zeigt;
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2 eine zweite beispielhafte Darstellung eines erfindungsgemäßen Potentialstützpunkts zeigt;
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3 eine dritte beispielhafte Darstellung eines erfindungsgemäßen Potentialstützpunkts zeigt.
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In den verschiedenartigen Ansichten und Darstellungen kennzeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Elements.
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In der 1 ist ein erstes Beispiel eines Potentialstützpunkts gemäß der Erfindung dargestellt. Wie aus dieser Figur zu erkennen ist, befindet sich der Potentialstützpunkt 1 an einer Karosserie 20 im Bereich einer Öffnung 21 der Karosserie 20.
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Der Potentialstützpunkt 1 umfasst einen elektrisch leitenden Abschnitt 10, der in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen als Stromschiene 11 ausgebildet ist. Die Stromschiene 11 erstreckt sich über der Öffnung 21 der Karosserie 20 derart, dass sie die Öffnung 21 zumindest teilweise abdeckt, wobei die Stromschiene 11 mit der Karosserie 20 elektrisch verbunden ist. Zur Verbesserung der elektrischen Verbindung zwischen der Stromschiene 11 und der Karosserie 20 ist eine Kontaktfläche 22 an der Karosserie 20 ausgebildet. Diese Kontaktfläche 22 kann beispielsweise als blanker Karosserieabschnitt vorgesehen sein, so dass ein Entfernen von z. B. einem Schutzlack der Karosserie 20 zur Kontaktierung der Stromschiene nicht notwendig ist. Darüber hinaus kann die Kontaktfläche 22 eine aufgeraute Oberflächenstruktur oder als Lötpad ausgeführt sein.
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Eine erste Leitung 30 besteht in dieser Darstellung aus einem Leiterkern 32, der von einer Isolierung 31 umgeben ist. Ein erstes Ende 33 des Leiterkerns 32 ist mit der Stromschiene 11 verbunden. Dazu weist die Stromschiene 11 als Kontaktierungsvorrichtung eine Kontakthülse 13 zur Aufnahme des ersten Endes 33 auf.
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Eine zweite Leitung 40 erstreckt sich durch die Öffnung 21 der Karosserie 20, wobei zur gesicherten Führung der zweiten Leitung 40 die Stromschiene 11 einen Durchbruch 12 aufweist, durch den sich die zweite Leitung 40 erstreckt. Alternativ dazu ist es selbstverständlich auch möglich, dass die zweite Leitung 40 zwischen der Karosserie 20 und der Stromschiene 11 durch die Öffnung 21 geführt ist, wobei die Stromschiene 11 die Öffnung 21 nicht vollständig abdeckt.
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Zur Abdichtung der Öffnung 21, und des elektrisch leitenden Abschnitts 10 weist der Potentialstützpunkt 1 eine Abdichtung 16 auf. Die Abdichtung 16 ist zweiteilig ausgeführt, so dass auf einer Seite der Karosserie 20, eine erste Abdichtung 161 und auf der gegenüberliegenden Seite eine Zweite Abdichtung 162 aufgebracht ist. Die Abdichtung 16 kann beispielsweise mittels Umspritzen oder Umschäumen eines Polymermaterials aufgebracht werden und überdeckt die Öffnung 21. Die erste Abdichtung 161 ist zudem so ausgestaltet, dass sie sowohl die Stromschiene 11, die Kontakthülse 13 als auch einen Abschnitt der Isolierung 31 der ersten Leitung 30 bedeckt, so dass ein Eintreten von beispielsweise Wasser in die Isolierung 31 im Bereich des ersten Endes 33 verhindert wird.
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Zur Herstellung des Potentialstützpunkts gemäß 1 wird beispielsweise die erste Leitung 30 mit ihrem Leiterende 31 in der Stromschiene 11, nämlich in der Kontakthülse 13, des elektrisch leitenden Abschnitts 10 angeordnet, so dass der Leiterkern 32 mit der Stromschiene 11 elektrisch verbunden ist. Weiterhin werden weitere Leitungen (hier zweite Leitung 40), die sich im fertig montierten Zustand durch die Öffnung 21 der Karosserie 20 erstrecken, durch den Durchbruch 12 der Stromschiene 11 geführt. In einem weiteren Schritt wird der elektrisch leitende Abschnitt 10 elektrisch über die Stromschiene 11 und den Kontaktflächen 22 mit der Karosserie 20 verbunden. Somit ist eine elektrische Verbindung zwischen dem Leiterkern 32 der ersten Leitung 30 und der Karosserie 20 hergestellt. Anschließend wird die erste Abdichtung 161 und die zweite Abdichtung 162 aufgebracht. Die erste und zweite Abdichtung 161, 162 dienen neben der Funktion der Abdichtung zudem als Befestigung des Potentialstützpunkts 1 an der Karosserie 20.
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Die Stromschiene 11 kann zur Aufnahme und Verteilung eines bestimmten Potentials, beispielsweise eines Massepotentials oder eines (+)-Potentials dienen. Aufgrund der vollständig abgedichteten Ausgestaltung ist eine längswasserdichte Leitungsdurchführung in Verbindung mit einem Potentialstützpunkt gegeben.
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Da, wie oben beschrieben, zuerst die erste und zweite Leitung 30, 40 am elektrisch leitenden Abschnitt 10 angeordnet und die erste und zweite Abdichtung 161, 162 aufgebracht werden, ist die Herstellung eines vorkonfektionierten Leitungssatzes, umfassend die erste Leitung 30 und zweite Leitung 40 möglich, wobei nach dem Herstellen des vorkonfektionierten Leitungssatzes die Abdichtung 16 in die Öffnung 21 der Karosserie 20 eingeklemmt wird. Dazu kann beispielsweise bei der Abdichtung 16 eine entsprechende Nut 163 ausgebildet sein, in der die Randbereiche der Karosserie 20 aufgenommen werden.
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Das Leiterende 33 ist in der Kontakthülse 13 aufgenommen. Die Kontakthülse 13 kann dazu eine Klemme zum fixieren bzw. halten des Leiterendes 33 umfassen. Es ist jedoch auch möglich, dass das Leiterende 33 mittels Löten oder Crimpen in der Kontakthülse 13 gehalten und mit dieser verbunden wird.
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In der 2 ist ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Potentialstützpunkts dargestellt und ist ähnlich dem Potentialstützpunkt 1 aus der 1 ausgebildet.
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Der Potentialstützpunkt 1 aus der 2 umfasst ebenfalls einen elektrisch leitenden Abschnitt 10, der als Stromschiene 11 ausgebildet ist. Die Stromschiene 11 erstreckt sich über eine Öffnung 21 einer Karosserie 20 und liegt auf Randbereiche der Öffnung 21 auf. Der Auflagebereich bzw. der entsprechende Randbereich der Öffnung 21 ist als Kontaktfläche 22 ausgebildet, so dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Karosserie 20 und der Stromschiene 11 über die Kontaktfläche 22 hergestellt ist.
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Die Stromschiene 11 weist weiterhin eine Kontakthülse 13 zur Aufnahme eines Leiterendes 33 einer ersten Leitung 30 auf. Darüber hinaus sind an der Stormschiene 11 zwei Durchbrüche 12 vorgesehen, durch die eine zweite Leitung 40 und eine dritte Leitung 50 geführt sind.
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Die erste Leitung 30 umfasst einen Leiterkern 32 der von einer Isolierung 31 umgeben ist. Das Leiterende 33 stellt einen Endbereich des Leiterkerns 32 dar. Die zweite Leitung 40 ist lediglich als eine Leitung dargestellt und kann eine einadrige Leitung oder aber eine mehradrige Leitung sein. Die dritte Leitung 50 ist in dieser Figur als eine geschirmte Leitung dargestellt und umfasst, von außen nach innen betrachtet, eine äußere Isolierung 51, eine Schirmschicht 52, eine innere Isolierung (nicht dargestellt) und eine innere, ein- oder mehrdrahtige Leitung 53. Die Schirmschicht 52 kann beispielsweise aus einem Folienmaterial und/oder einem Drahtmaterial in Form eines Geflechts hergestellt sein. Im Bereich des Durchbruchs 12 ist bei der dritten Leitung 50 die äußere Isolierung 51 entfernt, so dass die Schirmschicht 52 freigelegt ist und die Umfangswand des Durchbruchs 12 unmittelbar die Schirmschicht 52 konktaktiert.
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Zur Abdichtung des Potentialstützpunkts 1 ist um die Stromschiene 11 herum eine Abdichtung 16 durch Umspritzen aufgebracht. Die Abdichtung 16 erstreckt sich dabei auf beiden Seiten der Karosserie 20, wobei die Abdichtung 16 ganzheitlich ausgebildet ist. Des Weiteren, wie aus der 2 ersichtlich, umgibt die Abdichtung 16 vollständig die Stromschiene 11, so dass sowohl die Potentialverbindung zwischen dem Leiterkern 32 der ersten Leitung 30 oder der Schirmschicht 52 der dritten Leitung 50 mit der Stromschiene 11, als auch die Leitungsdurchführung der zweiten Leitung 40 längswasserdicht ausgeführt ist. Darüber hinaus erstreckt sich die Abdichtung 16 im Bezug auf die erste und dritte Leitung 30, 50 so weit, dass die freigelegten Bereiche, nämlich das Leiterende 33 und die Schirmschicht 52 abgedeckt sind. Somit wird neben der Abdichtung des Potentialstützpunkts 1 eine Isolierung der ersten und dritten Leitung 30, 50 ermöglicht.
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In der Kontakthülse 13 sowie an der Umfangswand des Durchbruchs 12, durch den die dritte Leitung 50 geführt ist, ist eine Lötmittelschicht 14 eingebracht, sodass durch Erwärmen des Leiterendes 33, der Schirmschicht 52, der Lötmittelschicht 34 und/oder der Stromschiene 11 das Lötmittel der Lötmittelschicht 14 aufschmilzt und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Leiterende 33 und/oder des Schirmgeflechts 52 mit der Stromschiene 11 hergestellt bzw. verbessert wird. Somit wird eine mechanisch und elektrisch sichere Verbindung zwischen der Stromschiene 11 und der Schirmschicht 52 der dritten Leitung 50 erzeugt.
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Das Zuführen der Wärme zum Aufschmelzen der Lötmittelschicht 14 kann beispielsweise bereits vor dem Installieren bzw. Inkontaktbringen der Stromschiene 11 mit der Karosserie 20 stattfinden. Alternativ ist es auch möglich, nach dem Verbinden der Stromschiene 11 mit der Karosserie 20 und nach dem Applizieren der Abdichtung 16 die Lötmittelschicht 16 mit elektromagnetischen Impulsen zu beaufschlagen, wodurch die Lötmittelschicht 16 aufschmilzt. Dabei kann zusätzlich oder auch ausschließlich die Kontakthülse 13 auf das Leiterende 33 aufgecrimpt werden.
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In der 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Eine dritte Leitung 50 und eine vierte Leitung 60 sind von einer flexiblen Masse 181 umgeben. Die flexible Masse 181 besteht aus einem Polymer und ist im Inneren mit Partikeln 17 dotiert. Diese Partikeln 17 sind elektrisch leitfähig, so dass die flexible Masse 181 ein elektrisch leitfähiges Polymer 18 bildet. In diesem Ausführungsbeispiel sind Kupferpartikel von unregelmäßiger Form als Dotierwerkstoff bzw. Partikeln vorgesehen.
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Die dritte Leitung 50 ist als abgeschirmte Leitung ausgebildet und weist, von außen nach innen betrachtet, eine äußere Isolierung 51, eine Schirmschicht 52, eine nicht dargestellte innere Isolierungsschicht und eine innere Leitung 53 auf. Im Bereich des elektrisch leitfähigen Polymers 18 weist die dritte Leitung 50 einen Bereich auf, bei dem die Schirmschicht 52 frei zugänglich ist.
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Die vierte Leitung 60 umfasst einen Leiterkern 62, der von einer Isolierung 61 umgeben ist. Ein Leiterende 63 des Leiterkerns 62 ist innerhalb des elektrisch leitfähigen Polymers 18 angeordnet, wobei das Leiterende 63 teilweise frei zugänglich und entsprechend von der Isolierung 61 nicht umgeben ist.
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Des Weiteren ist in dem elektrisch leitfähigen Polymer 18 eine Einstecköffnung 15 vorgesehen. Diese Einstecköffnung 15 dient zur Aufnahme eines Leiterendes 33 einer ersten Leitung 30 und ist als ein in das elektrisch leitfähige Polymer 18 verlaufender Kegel ausgeführt. Dabei ist zu bemerken, dass hier der Kegel nicht durchgängig ausgebildet ist, sondern eine vordefinierte endliche Tiefe in das elektrisch leitfähige Polymer 18 aufweist. Die Dimension des Kegels ist weiterhin so gewählt, dass der größte Durchmesser wenigstens geringfügig größer als der Durchmesser der ersten Leitung 30 ist. Das nicht-isoliertes Leiterende 33 ist Teil eines Leiterkerns 32 auf, wobei der Leiterkern 32 entsprechend von einer Isolierung 31 umgeben ist.
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Zur Herstellung des Potentialstützpunkts 1 kann die dritte Leitung 50 und vierte Leitung 60 wie oben beschrieben von dem elektrisch leitfähigen Polymer 18 umspritzt werden, wobei das elektrisch leitfähige Polymer 18 in eine Öffnung 21 einer Karosserie 20 so eingebracht, dass sich die dritte Leitung 50 durch die Öffnung 21 erstreckt. Zur Fixierung des elektrisch leitfähigen Polymers 18 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Nut 163 vorgesehen. Der Verlauf der Nut 163 entspricht im Wesentlichen dem Verlauf der Öffnung 21 der Karosserie 20 und ist so gestaltet, dass der Bereich der Öffnung 21 der Karosserie 20 von den Seitenwänden der Nut 163 hintergriffen wird. Weiterhin ist zur Montage des elektrisch leitfähigen Polymers 18 ein Flansch 19 mit einer Schrauböffnung 191 im Wesentlichen zur flächigen Auflage an der Karosserie 20 ausgebildet. Entsprechend zur Schrauböffnung 191 befindet sich an der Karosserie 20 ein Gewindeloch 23, so dass der Flansch 19 durch eine Schraube 70 an der Karosserie 20 fixiert und befestigt werden kann.
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Sowohl vor als auch nach der Montage des elektrisch leitfähigen Polymers 18 an der Karosserie 20 kann die erste Leitung 30 in die Einstecköffnung 15 eingebracht werden, wobei vorzugsweise die erste Leitung 30 so weit in die Einstecköffnung 15 eingebracht wird, dass die Isolierung 13 der ersten Leitung 30 vom elektrisch leitfähigen Polymer 18 umgeben ist.
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Aufgrund der Elastizität des elektrisch leitfähigen Polymers 18 wird die erste Leitung 30 in dem Polymer 18 fixiert und gehalten bzw. geklemmt. Ein Lösen und Herausfallen der ersten Leitung 30 aus der Einstecköffnung 15 kann somit verhindert werden.
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Wegen der elektrischen Leitfähigkeit des Polymers 18 ist das Leiterende 63 der vierten Leitung 60 elektrisch mit dem Schirmgeflecht 52 der dritten Leitung 50, dem Leiterende 33 der ersten Leitung 30 sowie der Karosserie 20 verbunden. Zur Verbesserung der elektrischen Verbindung des elektrisch leitfähigen Polymers 18 mit der Karosserie 20 ist in diesem Ausführungsbeispiel im Berührbereich zwischen der Karosserie 20 und dem Polymer 18 eine Kontaktfläche 22 vorgesehen, die als blanker Karosserieabschnitt ausgebildet ist. Darüber hinaus ist es möglich, dass zwischen der Karosserie 20 und dem Flansch 19 eine Fächerscheibe (nicht dargestellt) positioniert ist.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der dargestellten Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass Abwandlungen beispielsweise Hinsichtlich der offenbarten Materialien und Formen, oder Änderungen, z. B. durch Weglassen einzelner Merkmale oder andersartige Kombinationen der dargelegten Merkmale möglich sind, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.