特許 7270694 配線システムを製造するための方法および配線システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-27

(45)【発行日】2023-05-10

(54)【発明の名称】配線システムを製造するための方法および配線システム

(51)【国際特許分類】

   H01R 43/02 20060101AFI20230428BHJP

   H01R 4/02 20060101ALI20230428BHJP

   H02G 1/14 20060101ALI20230428BHJP

   H02G 15/02 20060101ALI20230428BHJP

   B23K 20/10 20060101ALI20230428BHJP

   H01R 11/11 20060101ALN20230428BHJP

   H01R 4/18 20060101ALN20230428BHJP

【ＦＩ】

H01R43/02 B

H01R4/02 C

H02G1/14

H02G15/02

B23K20/10

H01R11/11 G

H01R11/11 H

H01R4/18 A

【請求項の数】 11

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021150732

(22)【出願日】2021-09-16

(65)【公開番号】P2022051698

(43)【公開日】2022-04-01

【審査請求日】2021-11-12

(31)【優先権主張番号】10 2020 124 705.2

(32)【優先日】2020-09-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】501090342

【氏名又は名称】ティーイー コネクティビティ ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンク

【氏名又は名称原語表記】ＴＥ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｇｅｒｍａｎｙ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100100077

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 充

(74)【代理人】

【識別番号】100136010

【弁理士】

【氏名又は名称】堀川 美夕紀

(74)【代理人】

【識別番号】100130030

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 夕香子

(74)【代理人】

【識別番号】100203046

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 聖子

(72)【発明者】

【氏名】ウーヴェ ブリュメル

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン グレゴール

【審査官】高橋 学

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１００４８２８２（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４７８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許発明第１０２０１３０２１２７８（ＤＥ，Ｂ３）

【文献】特開２０１７－０２７９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２０２１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－００４４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０９２１７３１０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１５－１５３６０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ ４３／０２

Ｈ０１Ｒ ４／１８

Ｈ０２Ｇ １／１４

Ｈ０２Ｇ １５／０２

Ｂ２３Ｋ ２０／１０

Ｈ０１Ｒ ４／０２

Ｈ０１Ｒ ４３／００

Ｈ０１Ｒ １１／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気自動車または電気自動車の充電ステーションにおいて電力を伝送する配線システム（１０）を製造するための方法であって、
－少なくとも１つの導体（３０）を有する電気ケーブル（２０）と、終端部（８５）を有するコンタクト要素（８０）とが設けられ、
－ケーブル絶縁体（２５）が、前記電気ケーブル（２０）の第１のサブ部分（５０）および第３のサブ部分（５６）で除去され、前記ケーブル絶縁体（２５）は、前記第１のサブ部分（５０）からずれるように配置された前記電気ケーブル（２０）の第２のサブ部分（５５）で前記導体（３０）に残り、
－前記第３のサブ部分（５６）は、前記第１のサブ部分（５０）の方を向く前記第２のサブ部分（５５）の側で、前記第２のサブ部分（５５）に長手方向に隣接して配置され、
－前記第１のサブ部分（５０）で、前記導体（３０）は第１の中心軸（６５）に沿って延び、前記第２のサブ部分（５５）で、前記導体（３０）は第２の中心軸（７０）に沿って延び、
－前記コンタクト要素（８０）の前記終端部（８５）は、製造機（３００）のアンビル（３０５）に位置決めされ、
－前記導体（３０）は、前記第１のサブ部分（５０）によって、前記終端部（８５）の終端面（９５）に溶接され、
－溶接中、前記第１のサブ部分（５０）は前記終端部（８５）に押し付けられる、方法において、
－保持手段（３２０）が、前記第２のサブ部分（５５）または前記第３のサブ部分（５６）を少なくとも部分的に、好ましくはその全周にわたって取り囲み、
－前記保持手段は（３２０）、少なくとも前記第１のサブ部分（５０）の圧縮および溶接中に前記第２のサブ部分（５５）または前記第３のサブ部分（５６）を支持し、前記第２のサブ部分（５５）の位置を維持し、かつ、
－前記第１の中心軸（６５）と前記第２の中心軸（７０）の間の距離（Ｈ）を大きくするために、前記第１のサブ部分（５０）の圧縮および溶接中に、前記アンビル（３０５）を前記終端部（８５）に対して垂直な方向（ｚ）に動かすことを特徴とする、方法。

【請求項2】

前記第１の中心軸（６５）と前記第２の中心軸（７０）とは圧縮前には重なっており、
－前記第１のサブ部分（５０）は、前記第１の中心軸（６５）が前記終端面（９５）に対して平行に向くように押圧されている、
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１の中心軸（６５）と前記第２の中心軸（７０）とは圧縮前には重なっており、
－前記第１のサブ部分（５０）は、前記第１のサブ部分（５０）と前記第２のサブ部分（５５）とが互いに対して所定の角度（α）で配置されるように、前記第２のサブ部分（５５）に対して曲げられている、
請求項１に記載の方法。

【請求項4】

－前記保持手段（３２０）は、圧縮および溶接中を通じて前記第２のサブ部分（５５）の外輪郭が維持されるように、シール要素（１３０）と当接する接触面（１３１）の領域において前記第２のサブ部分（５５）を取り囲む、
請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

－ソノトロード（３４５）が、前記終端面（９５）から離れる方を向く側で前記第１のサブ部分（５０）に装着され、
－前記ソノトロード（３４５）は、前記終端面（９５）の方向に作用する押圧力（ＦＰ）を前記第１のサブ部分（５０）に導入し、
－前記第１のサブ部分（５０）は、前記終端面（９５）に対して横方向への偏向が制限されるように支持されている、
請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

－前記導体（３０）は、溶接前に、前記第１のサブ部分（５０）および前記第２のサブ部分（５５）にわたって元の断面積を有し、
－前記元の断面積は６ｍｍ２～１５０ｍｍ２であり、
－前記導体（３０）は、前記第１のサブ部分（５０）においてコンパクト化され、前記第１のサブ部分（５０）の第１の断面積が前記元の断面積よりも小さい、
請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項によって製造される、自動車または充電ステーションにおける高電流伝送のための配線システム（１０）であって、
－電気ケーブル（２０）と、少なくとも１つのコンタクト要素（８０）を有するコンタクト手段（１５）とを有し、
－前記電気ケーブル（２０）は、撚線の導体（３０）とケーブル絶縁体（２５）とを有し、
－前記コンタクト要素（８０）は板状の終端部（８５）を有し、
－前記電気ケーブル（２０）の第１のサブ部分（５０）で、前記導体（３０）は、前記終端部（８５）に溶接、特に超音波溶接され、前記ケーブル絶縁体（２５）は、前記第１のサブ部分（５０）からずれるように配置された前記電気ケーブル（２０）の第２のサブ部分（５５）で、前記導体（３０）を少なくとも部分的に覆い、
－前記第１の中心軸（６５）は、前記第２の中心軸（７０）から前記終端部（８５）に向かって所定の距離（Ｈ）および／または所定の角度（α）だけずれるように配置されている、配線システム（１０）。

【請求項8】

－前記導体（３０）は、前記第１のサブ部分（５０）に第１の断面積を有し、
－前記導体（３０）は、前記第２のサブ部分（５５）に第２の断面積を有し、
－前記第１の断面積は前記第２の断面積よりも小さい、
請求項７に記載の配線システム（１０）。

【請求項9】

－前記第１のサブ部分（５０）は、前記第２のサブ部分（５５）の前記第２の中心軸（７０）に対して偏心して配置されている、
請求項７または８に記載の配線システム（１０）。

【請求項10】

－前記第１の中心軸（６５）は前記終端部（８５）に平行に位置合わせされ、
－前記終端部（８５）と前記第１の中心軸（６５）との平行度が、前記第１のサブ部分（５０）の範囲にわたって、±０．５ｍｍ、特に±０．２ｍｍ、特に±０．１ｍｍの公差を有する、
請求項７から９のいずれか一項に記載の配線システム（１０）。

【請求項11】

－前記第１の中心軸（６５）および前記第２の中心軸（７０）は共通平面に配置され、
－前記共通平面は、前記終端面（９５）に対して傾斜し、好ましくは垂直に向けられている、
請求項７から１０のいずれか一項に記載の配線システム（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１に記載の配線システムを製造するための方法、および請求項７に記載の配線システムに関する。

【背景技術】

【0002】

米国特許第６，８５４，６３７（Ｂ２）号は、導体が接触面の両側にそれぞれ超音波溶接されている配線システムである。

【0003】

２つの接触面間の配線領域における垂直方向の距離は、導体の撚線の向きに応じて、電気ケーブルの異なるバッチ間で大きく変化することがわかっている。そのため、製造機を電気ケーブルのバッチごとにリセットする必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、自動車または自動車の充電ステーションにおいて電力を伝送する配線システムを製造するための改良された方法、およびこの方法を使用してしかるべく製造された配線システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この目的は、請求項１に記載の方法、および請求項７に記載の配線システムによって達成される。有利な実施形態は、従属請求項において特定される。

【0006】

配線システムを製造するための改善された方法が、少なくとも１つの、好ましくは撚線の導体を有する電気ケーブルと、終端部を有するコンタクト要素とが設けられるという点で、提供され得る。ケーブル絶縁体が、電気ケーブルの第１のサブ部分で除去され、ケーブル絶縁体は、第１のサブ部分からずれるように配置された電気ケーブルの第２のサブ部分で導体に残る。導体は、第１のサブ部分によって、終端部の終端面に溶接される。第１のサブ部分が終端部に超音波溶接されると特に有利である。溶接中、第１のサブ部分は終端部に押し付けられる。保持手段が、第２のサブ部分を少なくとも部分的に、好ましくはその全周にわたって取り囲む。保持手段は、少なくとも第１のサブ部分の圧縮および溶接中に第２のサブ部分を支持し、第２のサブ部分の位置を維持する。

【0007】

この設計は、支持により、第１のサブ部分に対する第２のサブ部分の位置が溶接後も維持されて、第２のサブ部分の望ましくない変形を防ぐという利点を有する。さらに、圧縮後に第１のサブ部分が沿って延びる第１の中心軸と、第２のサブ部分が沿って延びる第２の中心軸との間の距離を、狭い公差で規定することができる。

【0008】

第２のサブ部分がシール要素を貫通する場合、シール要素はケーブル絶縁体に対して周方向に完全に当接する。これにより、流体がケーブル絶縁体とシール要素との間を通ることを防ぐ。

【0009】

別の実施形態において、電気ケーブルの第１のサブ部分で、導体は第１の中心軸に沿って延びる。電気ケーブルの第２のサブ部分で、導体は第２の中心軸に沿って延びる。第１の中心軸と第２の中心軸とは圧縮前には重なっている。第１のサブ部分は、第１の中心軸が終端面に対して平行に向くように配される。この設計は、第１のサブ部分が、広い領域にわたって終端面に平行に延びるため、応力に関して良好な方法で終端面に溶接され得るという利点を有する。

【0010】

別の実施形態において、電気ケーブルの第１のサブ部分で、導体は第１の中心軸に沿って延び、電気ケーブルの第２のサブ部分で、導体は第２の中心軸に沿って延び、第１の中心軸と第２の中心軸とは圧縮前には重なっており、第１のサブ部分は、第１のサブ部分と第２のサブ部分とが互いに対して所定の角度で配置されるように、第２のサブ部分に対して曲げられている。これにより、第１のサブ部分と第２のサブ部分とは、互いに対して正しい角度で位置合わせされる。

【0011】

別の実施形態において、保持手段は、圧縮および溶接中を通じて第２のサブ部分の外輪郭が維持されるように、シール要素の接触面の領域において第２のサブ部分を取り囲む。この設計は、特にケーブル絶縁体が押しつぶされることを避けるという利点を有する。これにより、第１のサブ部分の中心軸の変位中および第１のサブ部分の溶接中における接触面への損傷を防ぐことができる。これにより、コンタクト手段のハウジングから電気ケーブルを通すための接触面、例えばシール手段において、確実な流体シールが保証される。特に、第２のサブ部分におけるケーブル絶縁体の同心性が保証される。

【0012】

別の実施形態において、ソノトロードが、終端面から離れる方を向く側で第１のサブ部分に装着される。ソノトロードは、終端面の方向に作用する押圧力を第１のサブ部分に導入し、第１のサブ部分は、終端面に対して横方向に傾斜して支持される。この設計は、第１のサブ部分が簡単な方法でコンパクト化（compacted,圧縮）され、超音波溶接中に導体の撚線が互いに溶接されるという利点を有する。

【0013】

別の実施形態において、導体は、溶接前に、第１のサブ部分および第２のサブ部分にわたって元の断面積を有し、元の断面積は６ｍｍ^２～２００ｍｍ^２である。導体は、第１のサブ部分においてコンパクト化され、第１のサブ部分の第１の断面積が元の断面積よりも小さい。

【0014】

上記の方法によって製造される、自動車または充電ステーションにおける高電流伝送のための配線システムは、電気ケーブルと、少なくとも１つのコンタクト要素を有するコンタクト手段とを有する。電気ケーブルは、撚線の導体とケーブル絶縁体とを有する。コンタクト要素は終端部を有する。電気ケーブルの第１のサブ部分で、導体は終端部に溶接される。電気ケーブルの第１のサブ部分で、導体が終端部に超音波溶接されると特に有利である。ケーブル絶縁体は、第１のサブ部分からずれるように配置された電気ケーブルの第２のサブ部分で、導体を少なくとも部分的に覆う。第１のサブ部分で、導体は第１の中心軸に沿って延びる。第２のサブ部分で、導体は第２の中心軸に沿って延びる。第１の中心軸は、第２の中心軸から終端部に向かって所定の距離だけずれるように配置される。

【0015】

この設計は、第２のサブ部分が、シール要素を貫通するときに、シール要素によって全周にわたってシールされるように取り囲まれ、シール要素に間隙が形成されないという利点を有する。

【0016】

別の実施形態において、導体は、第１のサブ部分に第１の断面積を有し、第２のサブ部分に第２の断面積を有する。第１の断面積は第２の断面積よりも小さい。これは、コンパクト化によって実現される。したがって、コンタクト要素の終端部と第１のサブ部分との間の電気接触抵抗は特に小さい。

【0017】

別の実施形態において、第１のサブ部分は、第２のサブ部分の第２の中心軸に対して偏心して配置される。

【0018】

第１の中心軸は終端部に平行に位置合わせされ、終端部と中心軸との平行度が、第１のサブ部分の範囲にわたって、±０．５ｍｍ、特に±０．２ｍｍ、特に±０．１ｍｍの公差を有すると特に有利である。

【0019】

配線システムの別の実施形態において、第１の中心軸および第２の中心軸は共通平面に配置され、共通平面は、終端面に対して傾斜し、好ましくは垂直に向けられる。

【0020】

以下で、図面に基づいて本発明をより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１の実施形態による、自動車または充電ステーションの配線システムの概略図である。

【図2】図１に示す配線システムを製造するための方法のフロー図である。

【図3】第５の方法ステップ中の製造機および配線システムの側面図である。

【図4】製造機および配線システムの、図３に示す断面Ａ－Ａに沿った断面図である。

【図5】第６の方法ステップ中の、図３に示す断面Ｂ－Ｂに沿った断面図である。

【図6】配線システムを製造するための第７の方法ステップ中の、製造機の一部の縦断面図である。

【図7】図１に示す配線システムを製造するための第２の実施形態による方法を実行する際の製造機の縦断面図である。

【図8】第７の方法ステップ中の、図３に示す断面Ａ－Ａに沿った断面図である。

【図9】第２の実施形態による、自動車または自動車を充電するための充電ステーションの配線システムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下の図１、図３～図９において、理解を助けるために座標系を参照する。座標系は、ｘ軸（長手方向）、ｙ軸（横方向）、およびｚ軸（垂直方向）を有する。

【0023】

図１は、第１の実施形態による、自動車または自動車を充電するための充電ステーションの配線システム１０の概略図である。

【0024】

配線システム１０は、少なくとも１つのコンタクト手段１５と少なくとも１つの電気ケーブル２０とを有する。実施形態において、コンタクト手段１５は、例えば、自動車の充電ソケットとして実現される。コンタクト手段１５は、例えば、電気自動車の充電ステーションの充電プラグとして実現することもできる。コンタクト手段１５から離れる方を向く側で、電気ケーブル２０は、例えば、自動車の電気駆動エネルギを貯蔵するための電気エネルギ貯蔵装置に電気的に接続される。

【0025】

電気ケーブル２０は、ケーブル絶縁体２５と導体３０とを有する。導体３０を、複数の撚線４５を含む撚線束３５から形成することができる。撚線４５をねじって１つまたは複数の編組撚線４０を形成することができ、編組撚線４０をねじって導体３０を形成することができる。導体３０は、単一の編組撚線４０のみを有していてもよい。

【0026】

撚線４５は、極細に撚り合わされ、導電性材料、例えば銅および／またはアルミニウムを含む。他の導電性材料も明らかに可能である。導体３０は、１００アンペア～１０００アンペア、好ましくは１００アンペア～５００アンペアの高電流範囲で電力を伝送するように設計される。

【0027】

電気ケーブル２０は、少なくとも第１のサブ部分５０と第２のサブ部分５５とを有し、ケーブル絶縁体２５は、第２のサブ部分５５で導体３０を周方向に覆う。ケーブル絶縁体２５は、非導電性材料、例えばプラスチック、特にポリウレタンまたはシリコーンを含む。第１のサブ部分５０では、ケーブル絶縁体２５は導体３０から周方向に除去されている。

【0028】

第１のサブ部分５０は、電気ケーブル２０の自由端１４０から始まる第１の中心軸６５に沿って延びる。第１のサブ部分５０の質量中心は、第１の中心軸６５に位置する。第１のサブ部分５０で、導体３０は第１の断面積を有する。第１の断面積の第１の重心も第１の中心軸６５に位置する。第１のサブ部分５０は、例えば、略正方形の構成を有することができる。第１の中心軸６５はｘ軸に平行である。

【0029】

第２のサブ部分５５は、第２の中心軸７０に沿って延びる。第２の中心軸７０は、第１の中心軸６５からずれた、第１の中心軸６５に垂直な方向（ｚ方向）に向けられる。第２のサブ部分５５で、導体３０は第２の断面積を有し、第２のサブ部分５５における第２の断面積は６ｍｍ^２～１５０ｍｍ^２である。第２のサブ部分５５の質量中心と導体３０の重心とは、第２の中心軸７０に位置する。第１の中心軸６５と第２の中心軸７０とは互いに平行である。この場合、第１の中心軸６５および第２の中心軸７０は共通平面に配置されていてもよい。共通平面はｘｚ平面として実現され得る。第２の中心軸７０は、第１の中心軸６５からｚ方向に距離Ｈだけずれて配置されていてもよい。

【0030】

第２のサブ部分５５において、導体３０は、例えば略円形の第１の外輪郭を有することができる。第２のサブ部分５５において、ケーブル絶縁体２５は、導体３０の第１の外輪郭と同心である。ケーブル絶縁体２５は、第１の外周面６０に第２の外輪郭を有し、第２の外輪郭は、例えば円形である。

【0031】

第１のサブ部分５０および第２のサブ部分５５に加えて、電気ケーブル２０は、例えば、第３のサブ部分５６および第４のサブ部分５７を有することができる。第３のサブ部分５６を省略してもよい。

【0032】

第３のサブ部分５６および第４のサブ部分５７では、第１のサブ部分５０のように、ケーブル絶縁体２５が除去されて、導体３０が周方向に露出されるようになっている。第３のサブ部分５６で、導体３０は第２の断面積を有する。第３のサブ部分５６は、第１のサブ部分５０の方を向く第２のサブ部分５５の側で、第２のサブ部分５５に長手方向に隣接して配置される。第１のサブ部分５０の方を向く側で、第４のサブ部分５７は第３のサブ部分５６に直接隣接して配置され、第３のサブ部分５６は第４のサブ部分５７を第２のサブ部分５５に接続する。第４のサブ部分５７で、導体３０は、第２のサブ部分５５および第３のサブ部分５６に存在する第２の断面積から第１の断面積にテーパ状になる。第４のサブ部分５７は、例えば、円錐台状に実現されるが、第２のサブ部分５５および第３のサブ部分５６は略円筒形である。

【0033】

第２のサブ部分５５、第３のサブ部分５６、および第４のサブ部分５７で、撚線４５は互いに周方向に当接することができる。しかしながら、撚線４５は、材料結合によって互いに接合されるのではなく、せいぜい形状嵌合（form fit）によって、例えば、ねじって編組撚線４０または撚線束３５を形成することによって互いに接合される。撚線束３５および撚線束３５において延びる個々の撚線４５は、ケーブル絶縁体２５によっても、圧力嵌合（force-fit）および形状嵌合(form-fit)で共に保持される。第１のサブ部分５０で、撚線４５は、少なくとも部分的に、周方向に互いに溶接される。これにより、撚線４５が第１のサブ部分５０で互いに緩むことを防ぐ。

【0034】

さらに、第１のサブ部分５０における導体３０の電気抵抗は特に小さい。さらに、第１のサブ部分５０の導体３０は、第２のサブ部分５５に対してコンパクト化される。これは、同数の撚線４５の場合に、第１のサブ部分５０の第１の断面積が、第２のサブ部分５５の第２の断面積に対して縮小されることを意味する。

【0035】

コンタクト手段１５は、コンタクトハウジング７５と少なくとも１つのコンタクト要素８０とを有する。コンタクト要素８０は、終端部８５と、コンタクト手段９０と、好ましくは接続部１００とを有する。終端部８５および接続部１００は、板状の材料から一体に形成され、同じ材料から形成される。終端部８５は、ｘｙ平面に延びる平坦な終端面９５を有する。図１の手前側および奥側で、終端部８５は、それぞれ側面３７０によって境界付けられる。側面３７０は各々、異なるｘｚ平面に延びる。したがって、側面３７０は、それぞれ終端面９５に対して垂直に向けられる。

【0036】

第１のサブ部分５０は、終端面９５で終端部８５に溶接され、好ましくは超音波溶接される。図１において、接続部１００は、終端部８５に対してある角度をなして配置される。この場合、コンタクト手段９０の固定端１０５が、終端面９５から離れる方を向く接続部１００の側に取り付けられる。コンタクト手段９０は、コンタクトピンまたはコンタクトソケットであってもよい。接続部１００は、コンタクト手段９０を終端部８５に電気的かつ機械的に接続する。

【0037】

コンタクトハウジング７５は、例えばハウジング内部１２５を有し、コンタクト要素８０がハウジング内部１２５に配置される。ハウジング内部１２５で、コンタクト手段９０はプラグイン軸１１５に沿って延びる。ハウジング内部１２５は、コンタクト手段９０に接触するためのさらなるコンタクト手段のソケットコンタクト（図示せず）をプラグイン軸１１５に沿って挿入するために、コンタクト手段９０において開いている。プラグイン軸１１５、第１の中心軸６５、および第２の中心軸７０は、共通のｘｚ面に配置されていてもよい。

【0038】

コンタクト手段９０から離れる方を向く側で、第２のサブ部分５５の電気ケーブル２０は、コンタクトハウジング７５のハウジング内部１２５から、コンタクトハウジング７５のリードスルー１２０を通って導出される。リードスルー１２０にシール要素１３０が配置されていることが好ましい。シール要素１３０を、例えば、シリコーンから形成することができ、例えば、材料結合でコンタクトハウジング７５に接続することができる。シール要素１３０は、第２のサブ部分５５で電気ケーブル２０の第１の外周面６０の接触面１３１に周方向に当接し、配線システム１０の環境１３５からハウジング内部１２５を液密にシールする。接触面１３１は、第１の外周面６０の一部であり、第２の中心軸７０に対して円筒形を有する。特に、これにより、腐食媒体、特に水がハウジング内部１２５に浸透することを防ぐため、特に第１のサブ部分５０におけるコンタクト要素８０および／または導体３０の腐食を防ぐ。

【0039】

第１の中心軸６５と第２の中心軸７０との間の距離Ｈは、０．５～１５ｍｍであり、０．５±、好ましくは０．２ｍｍ、特に±０．１ｍｍの最大公差を有することが好ましい。所定の距離Ｈは、シール要素１３０が、一側で、例えば終端面９５の方を向く側で、リードスルー１２０において接触面１３１に押し付けられず、終端面９５から離れる方を向く側で解放され、場合によっては接触面１３１とシール要素１３０との間に間隙が形成されることを保証する。これにより、シール要素１３０がケーブル絶縁体２５の第１の外周面６０に全周で当接接触することが保証される。
さらに、電気ケーブル２０の機械的応力が避けられるため、第１のサブ部分５０と終端面９５との間の良好な電気的接続および機械的接続が保証される。これにより、例えば道路の凹凸箇所で自動車に発生するような高振動の場合であっても、第１のサブ部分５０と終端面９５との間の溶接接続部の高い疲労強度を保証する。第１の中心軸６５が平坦な終端面９５に平行に延びることが特に有利である。第１の中心軸６５と終端面９５との間の平行度は、０°～１°、好ましくは０°～０．５°の公差を有することが好ましい。

【0040】

第２の中心軸７０は、同様に終端面９５に平行であり、ｘ方向において終端面９５に対してずれている。第２の中心軸７０も、終端面９５に対して特に高い平行度を有する。第２の中心軸７０と終端面９５との間の平行度は、好ましくは０°～３°、好ましくは０°～２°の公差を有することが好ましい。

【0041】

実施形態において、第２のサブ部分５５は、ハウジング内部１２５において、第２の中心軸７０に沿ってコンタクトハウジング７５の外側へ延びる。距離Ｈにより、第１の実施形態による第２のサブ部分５５における電気ケーブル２０、特に導体３０の曲げまたはずらしを不要にすることができる。

【0042】

図２は、図１に示す配線システム１０を製造するための方法のフロー図である。図３は、第１の方法ステップ２０５～第５の方法ステップ２２５中の製造機３００および配線システム１０の部分側面図である。図４は、製造機３００および配線システム１０の、図３に示す断面Ａ－Ａに沿った断面図である。図５は、第６の方法ステップ２３０中の、配線システム１０および製造機３００の、図３に示す断面Ｂ－Ｂに沿った断面図である。図６は、配線システム１０を製造するための第７の方法ステップ２３５中の、製造機３００の一部の縦断面図である。

【0043】

以下で、図３を参照しながら、第１の方法ステップ２０５～第５の方法ステップ２２５について説明する。

【0044】

第１の方法ステップ２０５において、電気ケーブル２０とコンタクト要素８０とが設けられる。コンタクト要素８０を、例えば、輸送ストリップ（図示せず）に接続することができる。輸送ストリップを、例えば、終端部８５に隣接する側に配置することができる。輸送ストリップは、製造機３００のマガジンから製造機３００のアンビル３０５までコンタクト要素８０を自動的に輸送するように機能する。電気ケーブル２０を、例えば、第１の方法ステップ２０５において、ある長さに予め切断して設けることができる。

【0045】

第２の方法ステップ２１０において、製造機３００は、自由端１４０から始まるケーブル絶縁体２５を、第１のサブ部分５０から、かつ該当する場合には第３のサブ部分５６および第４のサブ部分５７からも除去する。第２のサブ部分５５では、ケーブル絶縁体２５は導体３０に残り、導体３０を電気的に絶縁する。ケーブル絶縁体２５を第１のサブ部分５０、第３のサブ部分５６、および第４のサブ部分５７から除去すると、導体３０は周方向に露出される。第２の方法ステップ２１０において、導体３０は、サブ部分５０、５５、５６、５７にわたって元の断面積を有し、これは第２の断面積に対応する。第１の中心軸６５と第２の中心軸７０とは重なっている。さらに、サブ部分５０、５５、５６、５７にわたって、第１の外輪郭は同一であり、例えば略円筒形である。

【0046】

加えて、第２の方法ステップ２１０において、終端部８５を洗浄して、例えば、コンタクト要素８０の製造による汚染物を終端面９５から除去することができる。

【0047】

第３の方法ステップ２１５において、コンタクト要素８０の終端部８５が、製造機３００のアンビル３０５に位置決めされる。アンビル３０５は、例えば、固定位置に配置される。この場合、終端部８５は、終端面９５から離れる方を向く、終端面９５に平行な平面の側で、アンビル３０５の平面の第１の押圧面３１５に平坦に位置する。第１の押圧面３１５は、例えば、平面であり、ｘｙ面に延びる。

【0048】

第３の方法ステップ２１５に続く第４の方法ステップ２２０において、第１のサブ部分５０が終端面９５に位置決めされる。実施形態において、位置決めは、第４の方法ステップ２２０で第２の中心軸７０に重なる第１の中心軸６５が、横方向（ｙ方向）で、終端部８５の最大範囲ｂ（図５参照）に対して中心に位置決めされるように行われる。

【0049】

第５の方法ステップ２２５（図３、図４参照）において、製造機３００の保持手段３２０が第２のサブ部分５５に装着される。保持手段３２０は、アンビル３０５および終端部８５からｘ方向に距離をおいて配置される。

【0050】

保持手段３２０（図４参照）は、第１の保持シェル３２５と少なくとも１つの第２の保持シェル３３０とを有する。図４のように、第１の保持シェル３２５を、例えば第２のサブ部分５５の上側に配置することができる。第１の保持シェル３２５は、円環状であり、例えば第２の中心軸７０の周りに１８０°延びることが好ましい。第２の保持シェル３３０は、例えば図４において、第２のサブ部分５５の下側に配置され、第１の保持シェル３２５と同様に、部分円環状であり、例えば第２の中心軸７０の周りに１８０°延びる。保持手段３２５、３３０の数は決まっていない。
したがって、保持手段３２０は、図４に示すよりも多くの保持シェル３２５、３３０を有することもできる。必要なのは、保持シェル３２５、３３０が各々、内周面３３５で、第２のサブ部分５５の第１の外周面６０にむらなく当接することである。この場合、第２のサブ部分５５における電気ケーブル２０は、保持シェル３２５、３３０によって全周にわたって取り囲まれることが好ましい。この場合、内周面３３５は、第１の外周面６０に対応するように実現され得る。保持シェル３２５、３３０が、電気ケーブル２０の第２のサブ部分５５の接触面１３１に当接し、組立状態で接触面１３１にシール要素１３０が当接することが特に有利である。

【0051】

第５の方法ステップ２２５に続く第６の方法ステップ２３０において、溶接手段３４１、好ましくはソノトロード３４５（図３、図５参照）が、終端部８５から離れる方を向く側で第１のサブ部分５０に配置される。溶接手段３４１を異なる方法で実現することもできる。したがって、例えば、電気溶接プロセスも可能である。

【0052】

溶接手段３４１は、終端部８５の方を向く側に第２の押圧面３５０を有し、第２の押圧面３５０は、アンビル３０５の第１の押圧面３１５および終端面９５に対して平行に向けられる。第２の押圧面３５０はｘｙ面に延びることが好ましい。

【0053】

さらに、第１の顎部３５５（図５参照）と、ｙ方向において反対側に配置された第２の顎部３６０とが、終端部８５のソノトロード３４５側に配置されることが好ましい。第１の顎部３５５および第２の顎部３６０は各々、第１のサブ部分５０の方を向く側で保持面３６５を横方向に有し、保持面３６５は各々、例えばｙｚ面に延びる。この場合、第１の顎部３５５の保持面３６５は、保持面３６５の反対側に配置された第２の顎部３６０に平行に配置される。

【0054】

顎部３５５、３６０は、ｚ方向において終端面９５に直接配置されることが好ましい。顎部３５５、３６０と終端面９５との間にｚ方向の間隙があってもよいが、ｚ方向の間隙は、撚線４５または編組撚線４０の単一の直径よりも狭いことが好ましい。

【0055】

第６の方法ステップ２３０（図６参照）に続く第７の方法ステップ２３５において、第１のサブ部分５０は、溶接プロセス、特に超音波溶接によって終端面９５に溶接される。超音波溶接は、既知の超音波溶接方法によって行われる。この場合、超音波範囲の周波数を有する機械的振動が、終端面９５から離れる方を向く側で、ソノトロード３４５を介して第１のサブ部分５０に導入される。

【0056】

加えて、溶接手段３４１は、押圧力Ｆ_Ｐによってソノトロード３４５を第１のサブ部分５０に押し付ける。押圧力Ｆ_Ｐは、第１の押圧面３１５に対して垂直に作用し、ｚ方向に向けられる。第１の押圧面３１５で、アンビル３０５は、押圧力Ｆ_Ｐと反対を向く第１の反力Ｆ_Ｇ１を提供する。これにより、終端部８５がｚ方向に偏向することを防ぐ。押圧力Ｆ_Ｐは、溶接プロセス、特に超音波溶接プロセス中に、第２の押圧面３５０が第１のサブ部分５０を圧縮しコンパクト化するように選択される。この場合、押圧力Ｆ_Ｐによる圧縮は、個々の撚線４５間の空隙を減少させて、第１の断面積の縮小にもかかわらず、第１のサブ部分５０および第２のサブ部分５５における導電率が同一であるようにする。

【0057】

導体３０の第１のサブ部分５０の元の断面積に対応する第２の断面積は、この場合、第１のサブ部分５０の第１の断面積に縮小される。さらに、第１のサブ部分５０が形成される。溶接プロセス、特に超音波溶接プロセス中に、第１のサブ部分５０における導体３０の撚線４５が互いに溶接される。圧縮により、第１の中心軸６５は、第２の中心軸７０に重なる配置から、終端面９５に向かって変位する。所定の距離Ｈを、押圧力Ｆ_Ｐおよび第１の反力Ｆ_Ｇ１によって正確に設定することができる。さらに、終端面９５に対する第１の中心軸６５の平行度を、第１の中心軸６５に沿った第１のサブ部分５０の範囲にわたって、±０．５ｍｍ、特に±０．２ｍｍ、特に０．２ｍｍ、特に±０．１ｍｍの小さい公差で維持することができる。

【0058】

第１のサブ部分５０の横方向の偏向を制限するために、第７の方法ステップ２３５中、顎部３５５、３６０は、横方向（ｙ方向）における側面３７０の内側で、第１のサブ部分５０の側に配置される。顎部３５５、３６０は、溶接中に第１のサブ部分５０が顎部３５５、３６０に付着することを防ぐセラミック材料または保持面３６５における材料を含むことができる。

【0059】

溶接プロセス中、保持シェル３２５、３３０の位置は維持され、溶接プロセス中を通じて変化しないままである（図６参照）。第１の保持シェル３２５は第２の反力Ｆ_Ｇ２を提供し、第２の保持シェル３３０は第３の反力Ｆ_Ｇ３を提供する。第２の反力Ｆ_Ｇ２および第３の反力Ｆ_Ｇ３は各々、ｚ方向に作用することが好ましい。この場合、第３の反力Ｆ_Ｇ３は、押圧力Ｆ_Ｐに対抗する向きであり、第２のサブ部分５５がｚ方向に変位することを防ぐ。これにより、第１のサブ部分５０の圧縮時に、第１のサブ部分５０が、圧縮に続いて第２の中心軸７０に対して偏心して配置され、第１の中心軸６５が第１の中心軸６５と第２の中心軸７０との間に所定の距離Ｈを有するようになることが保証される。

【0060】

図６の上部に配置された第１の保持シェル３２５によって提供される第２の反力Ｆ_Ｇ２は、押圧力Ｆ_Ｐに平行に作用し、第１のサブ部分５０の圧縮中に第２のサブ部分５５がｚ方向に上方へ曲がることを防ぐ。これにより、圧縮プロセス中に第２のサブ部分５５の円筒形が保証される。さらに、第３のサブ部分５６および第４のサブ部分５７が、圧縮プロセスおよび溶接プロセス中に実現される。この場合、第３のサブ部分５６は円錐台形に形成され、その第３の中心軸３７５は、第１の中心軸６５および第２の中心軸７０に対して傾斜し、第１の中心軸６５および第２の中心軸７０と交差する。

【0061】

第２の押圧面３５０の端位置に到達し、第１のサブ部分５０が終端部８５に仕上げ溶接された後、第８の方法ステップ２４０において、第２の押圧面３５０が第１のサブ部分５０から除去される。さらに、顎部３５５、３６０が、第１のサブ部分５０からｙ方向へ横方向に除去される。第２の押圧面３５０および顎部３５５、３６０の除去に続いて、保持シェル３２５、３３０が除去される。後続する保持シェル３２５、３３０の除去は、顎部３５５、３６０および／またはソノトロード３４５の除去中に保持シェル３２５、３３０によって解放力を支持することができるという利点を有する。

【0062】

第８の方法ステップ２４０に続く第９の方法ステップ２４５において、溶接されたコンタクト要素８０を有する配線システム１０が、コンタクトハウジング７５に取り付けられる。

【0063】

上記の方法は、撚線４５のレイアウトとは無関係に、規定された方法で距離Ｈを設定することができ、コンタクトハウジング７５における配線システム１０の取付けに続いて、シール要素１３０がケーブル絶縁体２５に対して全周に接触して当接し、これにより、環境１３５に対するハウジング内部１２５の確実なシールが保証されるようになっているという利点を有する。さらに、電気ケーブル２０の一括交換後の、時間のかかる製造機３００のセットアップを不要にすることができる。その結果、配線システム１０を、特に費用効率よく製造することができる。

【0064】

図３に記載の方法の発展において、第１のサブ部分５０の圧縮および溶接中に、アンビル３０５を第２の押圧面３５０と共にｚ方向に動かして、第２のサブ部分５５に対して、第１の中心軸６５で第１のサブ部分５０の特に大きい距離Ｈを設定することができる。特に、これにより、圧縮プロセスおよび溶接プロセス中にｚ方向の距離Ｈが確立されるため、電気ケーブル２０のずらしを不要にすることができる。さらに、コンタクトハウジング７５内における電気ケーブル２０の追加のずらし、曲げなどを不要にすることができる。

【0065】

図７は、第２の実施形態による、配線システム１０を製造するための方法を実行する製造機３００の縦断面図である。

【0066】

この方法は、図３で説明した方法と略同一である。以下で、図７で説明する方法と図３で説明した方法との相違のみを説明する。保持シェル３２５、３３０は、第３のサブ部分５６に位置決めされる。第１の保持シェル３２５および第２の保持シェル３３０が、ケーブル絶縁体２５の軸端に直接隣接して導体３０に位置決めされ、内周面３３５で導体３０を取り囲むと特に有利である。

【0067】

図８は、第７の方法ステップ２３５中の、図３に示す断面Ａ－Ａに沿った断面図である。

【0068】

この場合、第７の方法ステップ２３５中、保持シェル３２５、３３０の内周面３３５が第３のサブ部分５６に当接して、第２の反力Ｆ_Ｇ２および第３の反力Ｆ_Ｇ３を提供し、この反力は導体３０に直接導入される。この設計は、図３に比べて、第１のサブ部分５０の圧縮中における第３のサブ部分５６の曲げが避けられるという利点を有する。

【0069】

図９は、第２の実施形態による、自動車または自動車を充電するための充電ステーションの配線システム１０の概略図である。

【0070】

図９に示す配線システム１０の第２の実施形態は、図１で説明した第１の配線システム１０と略同一である。以下で、図９に示す配線システム１０と図１に示した配線システム１０との相違のみを説明する。相違として、例えば、第２のサブ部分５５～第４のサブ部分５７が、第１のサブ部分５０に対して所定の角度αだけ曲げて配置される。角度αは鈍角であることが好ましい。特に、角度αは１２５°～１８０°の値を有する。

【0071】

第１の中心軸６５および第２の中心軸７０は、同様に角度αで配置される。第１の中心軸６５および第２の中心軸７０は共通平面１４５に配置され、共通平面１４５は、終端面９５に対して傾斜し、好ましくは垂直に傾斜する。

【0072】

図９に示す配線システム１０を製造するために、図２で説明した方法を使用することができる。加えて、第６の方法ステップ２３０において、導体が第３のサブ部分５６および第４のサブ部分５７で曲げられて、第２のサブ部分５５が第１のサブ部分５０に対して角度αで配置されるようになっている。曲げは、例えば、保持手段３２０をアンビル３０５およびソノトロード３４５に対して動かすことによって行うことができる。所定の角度αを実現するために、電気ケーブル２０を曲げる際に、第２のサブ部分５５を第１のサブ部分５０に対して上方に曲げてもよい。保持手段３２０は、第１のサブ部分５０が溶接されている間、第２のサブ部分５５を傾斜させたまま維持する。この方法は、方法の実行後に、第２のサブ部分５５が所定の角度αで正確に位置合わせされるという利点を有する。

【符号の説明】

【0073】

１０ 配線システム
１５ コンタクト手段
２０ 電気ケーブル
２５ ケーブル絶縁体
３０ 導体
３５ 撚線束、導体
４０ 編組撚線
４５ 撚線
５０ 第１のサブ部分
５５ 第２のサブ部分
５６ 第３のサブ部分
５７ 第４のサブ部分
６０ 第１の外周面
６５ 第１の中心軸
７０ 第２の中心軸
７５ コンタクトハウジング
８０ コンタクト要素
８５ 終端部
９０ コンタクトピン
９５ 終端面
１００ 接続部
１０５ 固定端
１１０ コンタクト受入部
１１５ プラグイン軸
１２０ リードスルー
１２５ ハウジング内部
１３０ シール要素
１３５ 環境
１４０ 自由端
２０５ 第１の方法ステップ
２１０ 第２の方法ステップ
２１５ 第３の方法ステップ
２２０ 第４の方法ステップ
２２５ 第５の方法ステップ
２３０ 第６の方法ステップ
２３５ 第７の方法ステップ
２４０ 第８の方法ステップ
２４５ 第９の方法ステップ
３００ 製造機
３０５ アンビル
３１０ さらなる接触面
３１５ （アンビルの）第１の押圧面
３２０ 保持手段
３２５ 第１の保持シェル
３３０ 第２の保持シェル
３３５ 内周面
３４０ 第２の外周面
３４１ 溶接手段
３４５ ソノトロード
３５０ 第２の押圧面
３５５ 第１の顎部
３６０ 第２の顎部
３６５ 保持面
３７０ 側面
３７５ 第３の中心軸
Ｈ 距離
Ｆ_Ｐ 押圧力
Ｆ_Ｇ１ 第１の反力
Ｆ_Ｇ２ 第２の反力
Ｆ_Ｇ３ 第３の反力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】