车辆的接地设备和车辆的制作方法

本公开涉及用于电连接车辆的至少两个部件的接地设备、车辆，以及车辆的接地设备的使用。

背景技术：

1、车辆中电子设备、部件等的数量及其频率跨度不断增加，导致车辆的电磁兼容性变得越来越重要。因此，几种电磁干扰措施被采取以保证车辆的性能，诸如使特定频率衰减的接地电路、系统和/或组件设计、用于抑制电磁干扰(emi)的重铁氧体、随机脉冲宽度调制、随机脉冲位置调制、白车身(biw)中的衰减材料，和/或电机中的滑环。

2、目前使用的接地部件、设备等通常基于任意形状的编织物，因此存在使用寿命问题；因为编织物容易被磨损、撕裂、破裂和/或腐蚀。

技术实现思路

1、因此，可能需要提供一种经改进的车辆的接地设备，尤其是具有更长的使用寿命和/或对机械负载和/或环境影响具有经改进的抗性的接地设备。

2、本公开的目的至少部分地由所附独立权利要求的主题解决或缓解，其中进一步的实施方式被纳入从属权利要求中。

3、根据第一方面，提供了一种用于电连接车辆的至少两个部件的接地设备。该接地设备包括：传导装置和两个接触元件。该传导装置包括至少一个扁平编织线组件，该扁平编织线组件被配置为传导高频电流，尤其是表面电流。该两个接触元件中的第一接触元件被置于传导装置的第一轴向端部，并且两个接触元件中的第二接触元件被置于传导装置的第二轴向端部，尤其是传导装置的相对轴向端部。此外，第一接触元件被配置为附接至车辆的第一部件，并且第二接触元件被配置为附接至车辆的第二部件，尤其是车辆的独立部件。传导装置至少部分地被构成为弹簧元件，该弹簧元件被配置为在至少两个维度上提供弹性拉伸和/或弹性压缩，如在该弹簧元件的轴向方向及其斜向方向上。

4、换句话说，接地设备就像是一种用于电连接车辆的至少两个部件的连接设备，且尤其是用于在车辆的至少两个部件之间提供低阻抗电流路径，其中这些部件彼此相互独立，如，作为第一部件的车辆电机外壳和作为第二部件的车辆副车架。传导装置中的扁平编织线组件允许高频电流传导，从而完成交变电流(ac)接地要求。高频电流包括表面电流，该表面电流可能取决于(尤其是扁平编织线组件的)上游(upstream)几何形状、材料、间隙和/或附加电容和/或电感而变化。

5、通过至少将传导装置部分地构成为弹簧元件，接地设备(尤其是扁平编织线组件的接地设备)对于机械负载的抗性被改进。具体来说，弹簧式结构是一种稳定的结构，同时还能够在至少两个维度上提供弹性拉伸和/或弹性压缩。这意味着弹簧元件是可弹性拉伸和/或压缩的，而不会被扭曲，尤其是不会扭曲弹簧圈。因此，弹簧式结构可以防止扁平编织线组件由于机械负载而扭曲和/或环绕。换句话说，弹簧元件可以保护扁平编织线组件免受沉重的机械负载，如导致扁平编织线组件环绕的负载，从而延长扁平编织线组件的使用寿命，尤其是与熟知的扁平编织线组件相比，此类扁平编织线组件具有带式的、易弯曲的或在负载下不规则变化的形状。

6、接触元件被配置为将传导装置与至少两个车辆部件连接。这种连接包括各种连接机制，诸如螺栓连接、夹子连接等，以及接触连接，其中接触元件仅在传导装置处于预定的状态(尤其是偏压或压缩状态)时相应地与组件接触，从而推动接触元件相应地与组件接触，即使在组件相对彼此振动和/或移动时。此外，接触元件被配置为确保在传导装置与相应部件之间的表面电流具有低阻抗路径。在每个车辆部件上设置切槽并且将其配置为至少容纳或保持接地设备的相应接触元件也可以有助于建立这种安全的低阻抗表面电流路径。

7、根据一个示例，弹簧元件可以被构成为波形弹簧或压缩弹簧，尤其是线圈弹簧。波形弹簧以及线圈弹簧可以允许在至少两个维度上被拉伸和/或压缩。压缩弹簧通常由基本上圆形或椭圆形的弹簧钢线构成，并且基本上在所有可能的尺寸中是可用的。

8、由于压缩弹簧非常常见，因此通常被大量生产，由此成本较低。波形弹簧已经在各种悬挂系统中被使用，并且能够提供足够的柔性以保证与移动的和/或振动的部件的接触。波形弹簧通常由缠绕扁平线制成，并且其弹簧效果取决于在其中的波形。另外，波形弹簧可以允许降低的安装高度，尤其与用于静态到中等动态应用的传统压缩弹簧相比，所降低的安装高度达到50％。换句话说，由于其配置，波形弹簧可能能够产生与压缩弹簧相同的力，但具有更低的安装高度。因此，从封装的角度来看，在需要降低的安装高度的同时提供相同特性是有利的，因为这种弹簧可以允许更小的安装空间。此外，波形弹簧的内置形状可以防止通常无意或任意形成的电磁兼容(emc)耦合，诸如扁平编织线组件被弯曲，以及防止由与其他组件或与其本身的摩擦造成的磨损和/或由刮擦造成的磨损。此外，波形弹簧针对封装具有更大的包容度，尤其在装入车辆时，因此，可以允许将相同尺寸的波形弹簧用于车辆至少两个组件的各种连接，尤其是基本上所有连接。换句话说，波形弹簧可以是具有成本效益的“万能的”弹簧元件，因而是经济的接地设备。此外，由于波形弹簧具有稳定的、预定的或固定的形状，它们可以被串联连接，也可以被并联连接，只要emc和接地规格允许和/或取决于组装要求。

9、根据一个示例，连接体可以进一步包括包覆传导装置的覆盖层，该覆盖层被配置为保护传导装置免受环境影响，诸如空气中的污染物、水、湿气等，从而有助于扁平编织线组件的电化学(galvanical)隔离。

10、传导装置可以位于覆盖层内部，使得该覆盖层可以保护传导装置免受环境影响。因此，覆盖层可以防止传导装置(尤其是扁平编织线组件)免受由于环境影响造成的腐蚀，从而进一步增加(延长)传导装置的使用寿命。经延长的使用寿命可以保证高质量的emc兼容性，并且降低最终用户的维修成本、支持运输电气化的循环经济。此外，覆盖层可以减少弹簧元件的波形间磨损。

11、根据一个示例，该覆盖层可以进一步包覆(如由锌制成的)牺牲阳极，该牺牲阳极可以被配置为防止腐蚀的牺牲阳极，尤其是传导装置的电化学腐蚀。

12、牺牲阳极，或电蚀阳极，可以由贱金属制成，即，分别具有比扁平编织线组件的金属材料更负极性的还原电位和更正极性的电极电位的金属或金属合金。牺牲阳极和扁平编织线组件的金属之间的电位差意味着牺牲阳极会腐蚀，而不是扁平编织线组件。因此，传导装置，尤其是扁平编织线组件，通过集成牺牲阳极可以被保护免受电化学腐蚀。

13、根据一个示例，覆盖层可以由金属，尤其是弹簧钢，或金属合金构成。根据一个示例，覆盖层可以由塑料，尤其是增强塑料构成。

14、金属，尤其是弹簧钢，可以导致良好的弹簧特性，而塑料可以提供绝缘效果。

15、根据一个示例，接触元件可以被构成为独立的元件，如孔眼、裸露的编织股、压制和烧结的编织股，并且可以与传导装置导电连接，用于使接触电阻最小化。根据一个示例，接触元件可以与传导装置整体构成。

16、独立的接触元件可以是坚硬的并且由坚固的材料制成。与传导装置整体构成的接触元件可以是传导装置的部分，尤其是扁平编织线组件的部分，以允许表面电流通过传导装置的低阻抗路径从车辆的一个部件流向另一个部件。接触元件是选择与传导装置独立构成还是整体构成可以取决于应用，即可以取决于由接地设备所连接的部件的数量、位置和/或类型。这些部件可以被构成为连接元件，如，孔眼、裸露的编织股、压制和烧结的编织股、编织股尖端处的贵金属触点、冲孔编织股等。

17、根据一个示例，该接触元件可以是被配置为定位于切口中的弹簧圈，诸如在车辆的第一和/或第二部件上构成的切槽。这可以降低接地设备的制造成本和/或重量，尤其是与使用独立的接触元件相比，诸如传导装置各侧的两个螺栓和垫圈。

18、通过将接触元件定位于切口中，接地设备，尤其是传导装置，可能被置于偏置或压缩状态，并且该切口，诸如切槽，可以防止接地设备由于部件的移动和/或振动而相对于部件的接触表面进行移动。此压缩结构还可以保证从传导装置到车辆部件的低阻抗路径。接触表面可以是部件的表面，其包括切口并且在组装状态下与接地设备的一个接触元件相接触。

19、根据一个示例，接触元件可以被配置为可移除地连接至第一和/或第二部件的至少一个固定装置。在故障情况下，诸如过度磨损、腐蚀等，可移除连接或可拆卸连接可以允许更换接触元件和/或接地设备。该固定装置可以被构成为切口。可替代地，固定装置可以是被浇铸在部件上的设备，该固定装置被配置为将接触元件保持在适当位置，如，保持在安装支架等。

20、根据一个示例，该接地设备可以进一步包括至少一个被配置为传导低频电流的固体金属部分。固体金属部分可以允许传导低频电流，从而满足直流(dc)接地的需要。由于扁平编织线组件可以允许传导高频电流，尤其比单股线更好，因此固体金属部分可以额外允许传导低频电流，从而使得接地设备可以传导高频电流和低频电流两者。换句话说，这种接地设备集传导低频电流和高频电流的功能于一体。

21、根据一个示例，固体金属部件可以被构成为第二弹簧元件，该弹簧元件被配置为在至少两个维度上提供弹性拉伸和/或弹性压缩，如，弹簧元件的轴向方向以及其斜向方向。因此，接地设备可以包括两个弹簧，一个弹簧元件被配置于传导高频电流，另一个弹簧元件被配置于传导低频电流。这种接地设备可以无需在允许传导高频电流和低频电流两者的材料上做出妥协，而是可以提供一个经调整的弹簧元件，尤其是经定制的弹簧元件，以有效并且高效地传导高频电流，并且提供一个经调整的弹簧元件，尤其是经定制的弹簧元件，以有效并且高效地传导低频电流。根据一个示例，第二电流路径可以被构成为实心线。

22、根据一个示例，第二弹簧元件可以被构成为波形弹簧或压缩弹簧，尤其是线圈弹簧。波形弹簧和线圈弹簧可以允许在至少两个维度上被拉伸和/或被压缩。压缩弹簧通常由基本上圆形或椭圆形的弹簧钢线构成，并且基本上在所有可能的尺寸中是可用的。

23、由于压缩弹簧非常常见，因此通常被大量生产，由此成本较低。波形弹簧已经在各种悬挂系统中被使用，并且能够提供足够的柔性以保证与移动的和/或振动的部件的接触。波形弹簧通常由缠绕扁平线制成，并且其弹簧效果取决于在其中的波形。另外，波形弹簧可以允许降低的安装高度，尤其与用于静态到中等动态应用的传统压缩弹簧相比，所降低的安装高度可以达到50％。换句话说，由于其配置，波形弹簧可能能够产生与压缩弹簧相同的力，但具有更低的安装高度。此外，波形弹簧的内置形状可以防止任意或替代形状的电磁兼容(emc)耦合，诸如扁平编织线组件被弯曲，以及防止由与其他组件或与其本身的摩擦造成的磨损和/或由刮擦造成的磨损。

24、根据第二方面，提供了一种车辆包括：至少第一部件和第二部件，以及根据第一方面的接地设备，该接地设备被配置为在至少第一部件与第二部件之间提供传导路径，尤其至少是低阻抗路径。

25、因此，接地设备允许至少将第一元件与第二元件进行导电连接，并且增加这种连接的使用寿命，尤其在考虑传导高频电流的情况。此外，该接地设备还能够额外传导低频电流。

26、根据第三方面，提供了根据第一方面的接地设备的用途，用于在车辆的至少第一部件与第二部件之间提供传导路径，该传导路径被配置为传导高频电流。

27、接地设备(尤其是扁平编织线组件的接地设备)对于机械负载的抗性被改进。具体来说，弹簧式结构在至少两个维度上对传导装置提供弹性拉伸和/或弹性压缩，而不会扭曲弹簧元件，尤其是弹簧圈。因此，弹簧状结构可以防止允许传导高频电流的扁平编织线组件由于机械负载而被扭曲和/或环绕。换句话说，接地设备，尤其是弹簧元件，允许保护扁平编织线组件免受沉重的机械负载，如，导致扁平编织线组件环绕的负载，从而延长扁平编织线组件的使用寿命。

28、应当注意的是，上述实例可以相互组合，而与所涉及的方面无关。

29、本公开的这些方面和其他方面将变得显而易见，并且参照下文所述的实施方式加以阐明。