电缆通道模块、其模块化组件和组装模块化组件的方法

摘要

本发明涉及一种用于接收电缆线束的至少一部分的电缆通道模块，该电缆通道模块包括：电缆支撑部，其具有基座；第一连接器和第二连接器，它们设置在基座的相对两个侧边；其中，第一连接器和第二连接器是被构造成可绕至少两条旋转轴线移动的铰接链节的相应第一部件和第二部件，电缆支撑部还包括至少一个、优选两个固定点，其中至少一个固定点配置成接收固定部件，其中固定部件适于固定经由铰接链节彼此连接的两个电缆通道模块之间的相对位置。本发明还涉及电缆通道模块的模块化组件以及组装电缆通道模块的模块化组件的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及用于接收电缆线束的至少一部分的电缆通道模块，该电缆通道模块包括：电缆支撑部，其具有基座；第一连接器和第二连接器，它们设置在基座的相对两个侧边；其中，第一连接器和第二连接器是配置为能够绕至少两条旋转轴线移动的铰接链节的相应第一部件和第二部件；电缆支撑部还包括至少一个、优选两个固定点，其中，至少一个固定点配置成接收固定部件，同时固定部件适于固定经由铰接链节彼此连接的两个电缆通道模块之间的相对位置。本发明还涉及电缆通道模块的模块化组件以及组装电缆通道模块的模块化组件的方法。

背景技术

在车辆(例如汽车)中，电缆线束根据几何和电气要求而设计。这意味着电缆例如提供了将车辆的前灯和后灯连接到照明系统，布置在车辆的一侧，另外的电缆设置成例如将车辆驾驶舱的电气系统连接到控制系统等。各种电缆在所谓的电缆线束中在整个车辆中被引导。

为了保护电缆线束免受损坏并且将其固定在车辆内部，已知的是提供独立塑料电缆通道。这些独立塑料电缆通道的形状、大小和范围在每辆汽车和环境中都有所不同。由于这个原因，车辆特定的塑料电缆通道必须制成可用于几乎所有市售的车辆。因此，独立塑料电缆通道不能用作不同车辆的携带部件。

为了生产独立电缆通道，执行独立产品工程工艺。这包括制造用于这种塑料电缆通道的车辆专用注塑模具和工具。这是非常耗时的工艺，可能需要长达24个月才能获得独立塑料电缆通道。这种产品工程工艺还伴随着高要求的努力和成本，这使得对于向顾客提供例如专用车辆的小规模生产的小批量产品来说是非常不经济的。

发明内容

由于这个原因，本发明的一个目的是提供一种低成本的设计，该设计能够用于形成能够采用各种形状的独立电缆通道。本发明的另一目的是以时间有效的方式提供独立电缆通道。

该目的根据权利要求1的主题得以满足。

这种电缆通道模块配置为接收电缆线束的至少一部分，电缆通道模块包括：电缆支撑部，其具有基座；第一连接器和第二连接器，它们设置在基座的相对两个侧边；其中，第一连接器和第二连接器是被构造成可绕至少两条旋转轴线移动的铰接链节的相应第一部件和第二部件；电缆支撑部还包括至少一个、优选两个固定点，其中，至少一个固定点配置成接收固定部件，同时固定部件适于固定经由铰接链节彼此连接的两个电缆通道模块之间的相对位置。

通过这种方式，能够获得模块化的独立电缆通道。在模块化概念中各个模块能够通过铰接链节相互连接，模块化概念使得能够根据要安装电缆通道的单独车辆的几何和电气要求来设计电缆通道模块的模块化组件，即通过可用于电缆引导的该替代解决方案可获得电缆通道模块的各种布线。

由于这种模块能够通用，并且其布线能够以非常简单的方式适应于不同的环境，例如，通过反复试验将它们放入车内，因此独立电缆通道的设计时间显著减少。

开发独立电缆通道的努力和成本需求同样显著减少。这是由于不需要CAD设计来建立独立电缆通道，因此不需要相应模具和工具设计。

由于模块能够用于各种车辆中，因此现有技术的独立通道的设计以及相应模具和工具所需的一项支出显著减少。这使得独立电缆通道在小规模生产中也能经济可行。

而且，仅需要一种形状的注射工具来形成多个模块，这些模块能够彼此连接以形成可用于多种车辆中的各种独立线缆通道。而且，在电缆通道的一部分需要维修或维护的情形下，这能够简单地更换，而无需更换完整的通道。

还应该注意的是，独立模块能够被包装得更密集，从而减少了所需的包装尺寸以及随后向客户交货的成本。

使用至少一个固定点，固定部件通过该固定点能够用于连接两个直接相邻的电缆通道模块，这意味着先前的柔性结构能够被加强，使得一旦(例如通过反复试验)找到独立电缆通道的期望的最终形状，该最终形状能够例如通过将固定部件夹在固定点中而被简单地固定。

优选地，至少一个固定点形成在布置于电缆支撑部处的支撑件中。提供用于固定点的支撑件能够改善固定部件的连接可能性。

有利地，电缆支撑部包括两个侧向构件，它们在基座的另外两个侧边处从基座突出；至少一个支撑件布置在其中一个侧向构件处，优选地其中设置两个支撑件，在相应侧向构件处设置有相应的支撑件。

由此有利地使得可以制造具有至少大致U形形状、C形形状或V形形状的电缆支撑部。通过利用例如基本上U形形状的形式来形成电缆支撑部，意味着电缆线束的一部分能够被保持在其中，使得它们被保护而免受环境影响。

优选地，固定点至少大体布置在侧向构件的末端处。在相应侧向构件的末端处布置相应支撑件便于进入固定点。这允许简单地进入远离支撑电缆线束的一部分的电缆支撑部的基座的固定点。

优选地，固定点配置成通过过盈配合接收固定部件。过盈配合(也称为压配合)使得固定点和固定部件之间能够建立牢固的连接。

有利地，电缆通道模块还包括盖子，盖子连接到电缆支撑部并且形成用于电缆支撑部和至少一个固定点二者的盖子，优选地，其中，盖子连接到从基座突出的两个侧向构件。一方面，盖子能够用于固定电缆通道模块内的电缆线束的一部分的位置以及固定点处的固定部件的位置。盖子也能够用来保护电缆线束免受环境影响。

在优选实施例中，铰接链节是万向接头。万向接头能够使相应电缆通道模块相对于彼此铰接。

就此而言，万向接头的第一连接器形成为配置成与相应第二连接器的孔眼和腹板协作的钩。通过这种方式，万向接头形成在连接的电缆通道模块之间。

优选地，铰接链节是球形链节，第一连接器是球，第二连接器是球座。通过这种方式，在模块处设置了公母连接器，从而便于能够容易快速地将多个模块彼此连接。此外，球形链节能够实现至少两个自由度的运动，即彼此连接的电缆通道模块的两个轴线布线。

优选地，电缆通道模块还包括至少一个接口，其中至少一个接口设置在电缆支撑部的基座和侧向构件中的至少一个上。在每个模块处提供至少一个接口使得能够将模块的链的各段固定到周围环境。而且，这样的接口也能够用于固定模块内的电缆线束的一部分的位置。

以这种方式，至少一个接口例如是用于固定元件的接口，例如车辆内的安装点的接口，和/或用于紧固元件(诸如电缆扎带)的接口(例如，孔眼)，用于将电缆线束的一部分连接到电缆通道模块。通过使用由现有(例如，用于固定的)HT产品形成的固定元件，能够提高该产品可实现的销售数量。

根据另一方案，上述目的通过电缆通道模块的模块化组件满足，模块化组件包括至少第一和第二电缆通道模块，其中，第一和第二电缆通道模块根据本文给出的教导配置，其中第一电缆通道模块的第一连接器连接到第二电缆通道模块的第二连接器以形成电缆通道模块的柔性链的至少一部分。

前面参照独立电缆通道模块描述和讨论的优点同样适用于电缆通道模块的模块化组件。

优选地，连接到第二电缆通道模块的第一电缆通道模块通过固定部件固定地连接到第二电缆通道模块，其中，优选地，固定部件被引入相应电缆通道模块的相应固定点中以固定地连接第一和第二电缆通道模块，使得它们的相对位置相对于彼此固定。

这种模块化概念使得能够在很短的时间内(1到7天之件)将可形成最终部件的独立模块交货。此外，将独立模块组装成模块的柔性链然后再组装成刚性模块化组件，这也能够在非常短的时间内，即在几分钟内(例如1至6分钟)完成。这能够通过这样来实现：连接直接相邻的电缆通道模块的第一和第二连接器，然后旋转相应电缆通道模块使得获得期望的最终形状，然后通过固定部件固定相对取向。

有利地，固定部件至少大致具有珍珠链的形状。这种珍珠链包括绳和沿绳的长度以预定间距布置的立方体或球体或其它形状。可选地，固定部件能够由夹具或其他类型的固定部件形成，使得能够使固定在合适位置的独立电缆通道模块相对旋转。

与柔性概念相比，刚性模块化组件不仅能够配置为符合可用于安装模块化组件的空间，而且还能够精确地固定到合适位置，并且能够以可重现的方式使用。插入到相应电缆通道模块的相应固定点中的固定部件使得能够以低手工劳动和高工艺可靠性进行快速组装。

在另一方案中，本发明涉及一种组装电缆通道模块的模块化组件的方法，该方法包括以下步骤：

提供多个电缆通道模块，例如前面讨论的电缆通道模块；

将相应电缆通道模块的第一连接器连接到与相邻电缆通道模块的第一连接器相邻布置的相应电缆通道模块的第二连接器，以获得电缆通道模块的柔性链；

布置电缆通道模块的柔性链，使得柔性链采用电缆通道模块的模块化组件的期望的最终形状；以及

将固定部件连接到多个连接的电缆通道模块中的每个电缆通道模块，以形成具有刚性最终形状的电缆通道模块的模块化组件。

前面参考独立模块和模块化组件描述的优点同样适用于本文所述的方法。

附图说明

下文将基于实施方式参考附图来描述本发明。附图示出了：

图1是电缆通道模块的第一实施方式的示意图；

图2a和图2b是从图1的第一实施方式的下方观看的局部视图(图2a)和各种固定元件的示意图(图2b)；

图3a和图3b是图1的第一实施方式的侧向构件的局部视图(图3a)以及其他各种固定元件的示意图(图3b)。

图4是电缆通道模块的第二实施方式的局部示意图；

图5是根据第二实施方式的电缆通道模块的模块化组件的示意图；

图6是另一珍珠链的各种示例；

图7a至图7c是图4的第二实施方式的两个连接的电缆通道模块在不同的铰接模式中的视图；

图8是图1的第一实施方式的两个被连接的电缆通道模块在不同的铰接模式中的视图；以及

图9a至图9f是示出了组装电缆通道模块的模块化组件的步骤的视图。

附图标记列表：

10 电缆通道模块

12 电缆支撑部

14 第一连接器

14’ 钩

14” 球

16 第二连接器

16’ 孔眼

16” 球座

18 基座

20 侧向构件

20’ 内表面

20” 外表面

22 末端

24 侧边

26 表面

28 侧边

30 万向接头

32 腹板

34 接口

36 槽

38 蘑菇头

38’ 支柱

38’ 头部

40 固定元件

42 蘑菇头固定元件

42’ 用于蘑菇头的配合元件

44 紧固元件

46 盖子

48 连接件

50 支撑件

52 固定点

54 固定部件

56 珍珠链

58 立方体

60 绳

62 模块化组件

64 柔性链

66 球体

68 中心

70 电缆线束

a 长度

b 长度

l 长度

具体实施方式

图1示出了用于接收电缆线束70的至少一部分的电缆通道模块10的第一实施方式的示意图(在这方面参见图9a至图9f)。电缆通道模块10包括电缆支撑部12、彼此对置设置的第一连接器14和第二连接器16。

电缆支撑部12至少大致呈U形，使得其向一侧敞开。电缆线束70经由该敞口侧沿至少大致横向于第一连接器14和第二连接器16的方向被引入。就此而言，笛卡尔坐标X、Y和Z在图1中示出，其中，横向于第一和第二连接器14、16的方向的电缆线束70的引入方向基本上对应于所示示例中的位于Z-Y平面内的方向。为了形成敞开侧，电缆支撑部12具有基座18和从基座18的相对布置的两个侧边22突出的两个侧向构件20。

两个侧向构件20通常为梯形形状。两个侧向构件20的形状选择为使得其从基座18到末端22逐渐变细。两个侧向构件20至少大致垂直于基座18延伸。因此，两个侧向构件20形成箱体(enclosure)的一部分，电缆线束70(参见图9a至图9f)的一部分能够接收在该箱体中。电缆支撑部12具有表面26，表面26配置成接收电缆线束70的至少一部分，表面26布置在两个侧向构件20之间。

每个侧向构件20从基座18到末端22的高度能够在0.5cm到8cm的范围内选择。侧向构件20的高度取决于要在相应电缆通道模块10中被引导的电缆线束70的厚度。这意味着存在这样应用，在该应用中具有不同高度的电缆通道模块10被组装以形成电缆通道模块10的模块化组件62(参见例如图5)。

一般而言，在1至8厘米×2至16厘米的范围内选择基座18的尺寸。所选择的尺寸取决于要在相应电缆通道模块10中引导的电缆线束70的尺寸。这意味着存在这样的应用，在该应用中能够组装具有不同尺寸的电缆通道模块10以形成电缆通道模块10的模块化组件62。

取决于电缆通道模块10的应用，通常能够在1至10mm的范围内选择基座18和两个侧向构件20的厚度。

电缆通道模块10能够由塑料制成，例如热固性聚合物和热塑性塑料，例如聚苯乙烯(PS)或聚乙烯(PE)，优选ESD兼容塑料或聚合物。电缆通道模块10能够由注射成型工艺或挤压工艺形成。由此能够获得重量轻且制造简单的电缆通道模块10。

第一连接器14和第二连接器16在电缆支撑部12的基座18的两个侧边28彼此对置布置。这样，基座18具有至少四个侧边24、28，其在由基座18限定的基本一个平面中，两个侧边28在两个侧边24之间延伸，侧向构件20从两个侧边24突出。

而且，第一连接器14和第二连接器16是铰接链节的相应部件。在本例中，铰接链节是万向接头30的形式(在这方面参见图8)，也被称为万向节。

为此，第一连接器14形成为钩14’，该钩14’能够接合孔眼16’，孔眼16’具有另一电缆通道模块10的第二连接器16的腹板32。钩14’的外表面的一部分在形状上是弯曲的，眼16’的内表面的一部分具有互补曲率以允许相应接合的第一连接器14和第二连接器16相对于腹板32的两轴线旋转(参见下文中的图8，示出了能够使用万向接头30进行铰接的不同模式)。

各种接口34在图1的电缆通道模块10处可见。为此，在基座18中形成两个槽36，在两个侧向构件20处形成两个蘑菇头38。

相应接口34能够配置成用于固定元件40的接口(在这方面参见图2b)。另外或可选地，接口能够是安装点(未示出)的接口。另外或可选地，接口34能够是用于将电缆线束70紧固到电缆通道模块10的紧固元件44(在这方面参见图9a至图9f)的接口。

盖子46经由两个连接件48连接到电缆支撑部12的两个侧向构件20的相应末端22。两个连接件48允许移除盖子46，使得人们能够接近安装的电缆线束70，例如为了维护的目的。两个连接件48能够是搭扣连接件的相应部分，或者能够以不同的方式配置。

在侧向构件20的内表面20’处的相应末端22的区域中，两个支撑件50布置在每个侧向构件20处的盖子46下方。两个支撑件也能够布置在例如图4所示的相应侧向构件20的外表面20”处。

两个支撑件50布置在由盖子46形成的箱体内并且彼此面对。接口34形成在每个支撑件中，相应接口34配置成接收紧固元件44，例如电缆扎带(参见图9a至图9f)。此外，每个支撑件均包括固定点52，其功能将在下文中解释。

图2a示出了从图1的电缆通道模块的下面观看的局部视图。这包括呈相对布置的通道形式的另一接口34，其配置成接收诸如图2b所示的固定元件40。图2b中所示的各种固定元件40是制造商特定的固定元件40。使用制造商特定的固定元件40将电缆通道模块10连接至车辆的底盘或其他部件(未示出)，这有助于简单快速安装模块化组件62。

以这种方式，模块化组件62能够使用制造商特定的固定元件40连接到底盘的部件。这允许车辆的电缆线束70在模块化组件62内被引导，使得车辆的电气部件能够彼此互连，连接至车辆电池，和/或通过电缆线束70连接至车辆的控制部件。通过使用由现有(例如用于固定的)HT产品形成的固定元件40，能够提高该产品可实现的销售数量。

图3a示出了图1的电缆通道模块10的侧向构件20在左侧的局部视图。能够清楚地看到形成接口34的蘑菇头38的形状。蘑菇头38具有支柱38’，具有比支柱38’更大外径的头部38”。蘑菇头38配置成接合例如安装点，在将电缆通道模块的模块化组件安装在车辆中时蘑菇头38可枢转地安装在该安装点上。或者，如图3b所示，蘑菇头38可枢转地安装在蘑菇头固定元件42处。

除了选择蘑菇头38作为接口34，能够如图3a中所示的侧向构件的右侧所示设置用于蘑菇头的配合元件42’。于是，用于蘑菇头的配合元件42’配置成接收并且枢转地接合形成在安装点处的相应蘑菇头(未示出)或具有形成在其上的蘑菇头(未示出)的固定元件。

图3b示出了蘑菇头固定元件42的各种设计，每个蘑菇头固定元件允许电缆通道模块10的蘑菇头38连接到车辆部件，使得电缆通道模块10能够安装(例如枢转地安装)在车辆部件上。

图4示出了电缆通道模块10的第二实施方式的示意性局部视图。该第二实施方式包括第一连接器14和第二连接器16的另一类型的设计。第一连接器14和第二连接器16也是铰接链节的相应部件。在当前情况下，第一和第二连接器也能够被称为公母连接器。

图4的铰接链节配置成球形链节。为此目的，第一连接器14配置成球14”，第二连接器16配置成球座16”，球座16”配置成接收来自另一电缆通道模块10的球14”(在这方面例如参见图5)。

该实施方式的支撑件50布置在侧向构件的外表面20”上并且包括相应固定点52。固定点52配置成接收固定部件54。固定部件54用于固定通过第一连接器14和第二连接器16以铰接方式彼此连接的两个电缆通道模块10的位置，以形成刚性模块化组件62。

具体地，固定点52配置成通过过盈配合接收固定部件54。在本示例中，固定部件54配置成珍珠链56的形式，该珍珠链56包括附接到绳60的立方体58。

图5示出了根据第二实施方式的电缆通道模块10的模块化组件62的示意图。第一电缆通道模块10的第一连接器14连接到第二电缆通道模块10的第二连接器16，第二电缆通道模块10的第一连接器14连接到第三电缆通道模块10的第二连接器16，以形成电缆通道模块10的柔性链64。

一旦获得了电缆通道模块10的柔性链64，则电缆通道模块10就通过两个珍珠链56彼此固定地连接。由两个珍珠链56提供的固定连接将柔性链64硬化到这样的程度，使得相邻的电缆通道模块10维持其位置并且获得刚性模块化组件62。

图6示出了另一珍珠链56的各种示例。在这两种情况下，珍珠链56包括球体66。左侧珍珠链56是通常与用于洗澡盆或厨房水槽(两者都未示出)的塞子一起使用的链条。右侧珍珠链56是珠状电缆扎带的局部视图。

在图6所示的两个示例中，珍珠链56的独立球体66以相对较短的距离间隔开，从而能够获得大量不同的刚性模块化组件62。

在这方面应该指出，珍珠链56沿其长度具有波浪形状。波状形状的波峰于是例如通过插入相应固定点52中用作固定部件54的与相应固定点52接合的部分。在这方面波峰能够适应多种不同的形状，例如立方体58和球体66的形状。

图7a至图7c示出两个连接的电缆通道模块10在不同铰接模式的各种视图，以便更准确地限定珍珠链56的功能，由此解释使用电缆通道模块10的组装的柔性链64如何实现不同形式的布线。

图7a示出了彼此连接之前的两个电缆通道模块10。为便于参考，还指出了X-Y-Z方向的笛卡尔坐标系。每个电缆通道模块10的长度l定义为从第一连接器14前进到第二连接器16的线路的长度。

在图7a的左侧示出了用于通过珍珠链56固定两个电缆通道模块10的左侧固定点52之间的长度a。在图7a的右侧示出了用于通过珍珠链56固定两个电缆通道模块10的右侧固定点52之间的长度b。从每个电缆通道模块10的几何中心68测量长度a和长度b。

由于图7a的两个电缆通道模块10基本彼此平行地布置，因此长度a＝长度b并且对应于长度l。这意味着对于电缆通道模块的直线布线选择a＝b＝l。

图7b示出了模块化组件62的侧视图。就此而言，左侧电缆通道模块10在y方向上相对于右侧电缆通道模块10向上枢转。为了实现向上引导的布线，长度a/b之比即相应珍珠链56的长度之比小于电缆通道模块10的长度l。因此，为了实现例如向上方引导的直线布线，a＝b并且两者都小于l。因此，为了实现向下的布线，长度a/b之比必须大于长度l(例如，a＝b>l)。

图7c示出模块化组件62在z方向上实现左侧曲线。为此，长度a小于电缆通道模块10的长度l，长度b大于电缆通道模块10的长度l，即左侧珍珠链56的长度选择为短于右侧珍珠链56的长度。相应地，为了实现右侧曲线，左侧珍珠链56的长度a必须大于电缆通道模块10的长度l，右侧珍珠链56的长度b必须小于电缆通道模块10的长度l。

由于在相邻电缆通道模块10之间存在的铰接链节，因此未示出但是也是可行的是，在y方向和z方向上的布线。在这种情况下，必须选择上述比例的组合。

图8示出了第一实施方式的两个连接的电缆通道模块10在不同铰接模式下的视图。所示的万向接头30能够实现与图7a至7c所示的球形链节相同程度的铰接。万向接头30的腹板32的范围的方向与附图中的Z轴重合。

形成第一连接器14的钩14’能够在Y方向上绕腹板32枢转。钩14’的外表面的圆形形状能够在第二连接器16的孔眼16’内旋转，使得电缆通道模块10能够在Z方向上相对于彼此枢转。

还示出了根据第一实施方式的电缆通道模块10的剖开部分。能够清楚地看到钩14’的圆形形状，以及孔眼16’的互补形状的内表面和与另一电缆通道模块10的另一钩能够接合的腹板32。

图9a至图9f示出了执行的步骤以组装电缆通道模块10的模块化组件62的视图。

在图9a所示的第一步骤中，提供四个电缆通道模块10。相应电缆通道模块10的第一连接器14已经插入到相邻电缆通道模块10的第二连接器16中以获得电缆通道模块10的柔性链64。

电缆扎带形式的紧固元件44经由形成用于电缆扎带44的接口34的相应孔眼引入到其中一个电缆通道模块10中。

图9b示出了将固定元件40附接至其中一个电缆通道模块10的接口34。固定元件40随后将用于将模块化组件62固定到车辆上。

图9c示出了通过珍珠链56将电缆通道模块10的柔性链64固定的步骤。柔性链64由此被固定在适当的位置，使得获得电缆通道模块10的模块化组件62的预定刚性最终形状。

图9d示出了将电缆线束70的一部分放入模块化组件62中的步骤。一旦就位，电缆扎带44就被紧固以将电缆线束70的该部分保持在固定位置中。

图9e示出了将盖子46施加到相应电缆通道模块10的步骤。盖子46辅助保护电缆线束70免受环境影响。在图9e所示的步骤之后，如图9f所示，将包括电缆线束70的组装好的模块化组件62插入并固定到车辆上。

应该注意的是，不是将组装好的模块化组件62的布线固定在车辆外部，而是能够将电缆通道模块10的柔性链条64插入到车辆中，并且通过珍珠链56固定柔性链64的步骤能够在车辆内进行。以这种方式，将电缆线束70固定到模块化组件62的步骤和将盖子46放置到电缆通道模块10上的步骤同样在车辆内进行。

还应该注意的是，如果在车辆内提供不同形状的两个或更多个模块化组件62，则一些模块化组件可以在车辆外部组装，使得具有最终形状的刚性模块化组件62插入到车辆中，而其他模块化组件可以作为柔性链64插入，然后最终在车辆内进行组装。