CN108512151B - 外部部件和线束 - Google Patents
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Abstract
一种用于线束的外部部件,该外部部件形成为管状,从而容纳并且保护一个或者多个导电路径,该外部部件包括:外层结构部,该外层结构部具有外表面,并且是最外层;内层结构部,该内层结构部具有内表面,并且是最内层;以及中间层结构部,该中间层结构部是在外层结构部与内层结构部之间的一层或多层。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于容纳和保护一个或多个导电路径的外部部件,以及包括该外部部件和导电路径的线束。
背景技术
使用用于电连接安装在车辆中的装置的线束。线束包括管状的外部部件以及容纳在该外部部件中的一个或多个导电路径。已知被采用为构成线束的外部部件的波纹管(例如,参见专利文献1:JP-A-2011-254614)。该波纹管具有波节凹部和波节凸部,并且形成有整体具有如下形状的柔性管部:其中,波节凹部与波节凸部在管轴的方向上交替连续。以长的尺寸生产包括该波纹管的线束。线束被布设为经过车辆的地板下方。
[专利文献1]JP-A-2011-254614
在现有技术的线束中,由于线束被布设为经过车辆的地板的下方,例如,当线束承受踏脚石等的外力时,或者当大于或者等于特定载荷的载荷强力地施加于线束时,担心波纹管(外部部件)损坏。如果发生损坏,则担心损坏导致导电路径的断开或者故障。
发明内容
一个以上的实施例提供了一种难以损坏的外部部件以及具有该外部部件的线束,以能够提高可靠性等。
在方面(1)中,一个以上的实施例提供了用于线束的外部部件,该外部部件形成为管状,从而容纳并且保护一个或者多个导电路径。所述外部部件包括:外层结构部,该外层结构部具有外表面,并且是最外层;内层结构部,该内层结构部具有内表面,并且是最内层;以及中间层结构部,该中间层结构部是在所述外层结构部与所述内层结构部之间的一层或多层。所述外层结构部、所述中间层结构部与所述内层结构部互相紧密附着。所述中间层结构部由比所述外层结构部和所述内层结构部的材料软的材料制成,或者所述中间层结构部和所述内层结构部由比所述外层结构部的材料软的材料制成。所述外部部件包括一层与另一层的材料硬度不同的至少一对相邻层。
在方面(2)中,当外力以点或线施加到所述外表面时,在所述外表面的变形与所述内表面的变形由于所述中间层结构部而不偏移(non-offset)的状态下所述外部部件变形,所述内表面的变形比所述外表面的变形小,并且所述内表面与所述一个或多个导电路径近似面接触。
在方面(3)中,所述外部部件是具有柔性的柔性管部,或者是所述柔性管部与直管部的组合,在所述直管部中,所述一个或多个导电路径被直线地布设。
在方面(4)中,线束包括:根据方面(1)至(3)中的任意一方面的外部部件;以及容纳并且保护在该外部部件中的一个或多个导电路径。
根据方面(1),由于用于线束的外部部件形成为多层结构,所以外部部件与传统实例相比更难以损坏。即,由于至少多层结构的中间层结构部由软的材料形成,所以如果当外力作用在外部部件上时,冲击等被设计为由中间层结构部吸收,则柔性管部能够难以损坏。如果至少中间层结构部由软的材料形成,则多层结构的外层结构部(和内层结构部)由比中间层结构部的材料硬的材料形成,并且从而,能够保持耐腐蚀(耐冲击或者加强)的功能。结果,外部部件能够难以损坏。因此,实现了能够提供难以损坏的外部部件这样的效果。
根据方面(1),由于外部部件形成为如上所述的多层结构,所以即使不添加新的部件,外部部件也比传统实例难以损坏。因此,实现了能够提供难以损坏的外部部件这样的效果。
另外,根据方面(1),由于外部部件形成为如上所述的多层结构,所以在外层结构部(和内层结构部)处,除了耐腐蚀的功能之外,还能够保持线束所要求的例如散热性或耐热性的功能。因此,实现了能够提供一种能在各种环境下使用的外部部件这样的效果。
根据方面(2),当外力以点或线的状态作用在外部部件的外表面上时,外表面的变形与内表面的变形由于中间层结构部的存在而形成为非偏移状态。由于使得内表面的变形比外表面的变形和缓,所以内表面能够在近似表面的状态下与导电路径进行接触。因此,实现了能够缓解对导电路径的冲击的效果,并且还实现了能够防止断开或者故障的效果。
根据方面(3),即使是整体变为柔性管部的外部部件或者是柔性管部与直管部混合的外部部件,都能够通过多层结构而难以损坏。因此,实现了能够提供难以损坏的外部部件这样的效果。
根据方面(4),由于线束包括根据方面(1)至(3)的任意一方面的外部部件,所以实现了能够提供一种具有高可靠性等的线束这样的效果。
附图说明
图1A和1B是图示出本发明的线束的图,其中,图1A是图示出高压线束的布设状态的示意图,并且图1B是图示出与图1A的高压线束不同的低压线束的布设状态的示意图;
图2是图示出图1A的线束的布设路径状态和构造的图;
图3是图示出图1A的线束的布设路径状态和构造的图(其中,外部部件是图2的修改例);
图4是线束的截面图(在外部部件的柔性管部的波节凹部的位置处截取截面);
图5A和5B是外部部件中的柔性管部的视图,其中,图5A是外部视图,并且图5B是在管轴的方向上截取的截面图;以及
图6A和6B是外力作用在柔性管部的外表面上的情况下的说明图。
具体实施方式
线束包括管状的外部部件以及在该外部部件中容纳并保护的导电路径。外部部件具有可弯曲的柔性管部,并且该柔性管部的外表面形成为其具有波节凹部和波节凸部的形状。柔性管部包括:外层结构部,其成为最外层的部分;内层结构部,其成为最内层的部分;以及中间层结构部,其成为在外侧结构部与内层结构部之间的一层或者多层的部分。具有该多层结构的外部部件形成为外层结构部、中间层结构部与内层结构部的层进行紧密接触这样的状态。中间层结构部由比外层结构部和内层结构部的材料软的材料形成。中间层结构部和内层结构部由比外层结构部的材料软的材料形成。此外,外部部件具有由硬度不同的材料形成的相邻层。
实施例
后文中,将参考附图描述实施例。图1A和1B是图示出本发明的线束的图,其中,图1A是图示出高压线束的布设状态的示意图,并且图1B是图示出与图1A的高压线束不同的低压线束的布设状态的示意图。图2和图3是图示出图1A的线束的布设路径状态和构造的图,并且图4是线束的截面图。图5A和5B是外部部件中的柔性管部的视图,其中,图5A是外部视图,并且图5B是截面图。图6A和6B是外力作用在柔性管部的外表面上的情况下的说明图。
在本实施例中,采用本发明用于布设在混合动力车辆(可以是电动车辆或者由发动机驱动的普通车辆)上的线束。
<混合动力车辆1的构造>
在图1A中,参考标号1表示混合动力车辆。混合动力车辆1是将发动机2和电机单元3的两种动力混合并且被该动力驱动的车辆。电机单元3被经由逆变器单元4而从电池(电池组5)供给电力。在本实施例中发动机2、电机单元3和逆变器单元4被安装在前轮所在的位置处的发动机室6中。电池5安装在后轮所在的车辆后部7处(可以安装在位于发动机6的后方处的车辆内部中)。
电机单元3与逆变器单元4通过高压线束8(用于高电压的电机电缆)而连接。电池5与逆变器单元4也通过高压线束9而连接。线束9的中间部10被布设在车辆中(车体)的车辆地板11的下方。中间部10近乎平行地沿着车辆地板11布设。车辆地板11是公知体(车体)以及所谓的板部件,并且具有形成在预定位置处的通孔。线束9水密地插入到通孔内。
线束9与电池5经由为电池5而设置的接线块12而连接。设置在靠近线束9的后端的线束末端13处的诸如屏蔽连接器14这样的外部连接装置电连接到接线块12。线束9与逆变器单元4经由设置在靠近线束9的前端的线束末端13处的诸如屏蔽连接器14这样的外部连接装置而电连接。
电机单元3包括电机和发电机。逆变器单元4的构造包括逆变器和转换器。电机单元3形成为包括屏蔽外壳的电机组件。逆变器单元4也形成为包括屏蔽外壳的逆变器组件。电池5是镍氢基电池或者锂离子基电池,并且通过模块化而形成。例如,还能够使用诸如电容器这样的蓄电装置。自然地,不特别限定电池5,只要其能够使用在混合动力车辆1或者电动车辆中即可。
在图1B中,参考标号15表示线束。线束15是低压线束(用于低电压的线束),并且被设置为将车辆后部7的低压电池16与安装在车辆前部17的辅助装置18(装置)电连接。像图1A的线束9一样,线束15被布设为经过车辆地板11(是一个实例,并且可以布设为经过车辆内部侧)。线束15中的参考标号19表示线束本体。参考标号20表示连接器。
如图1A和1B所示,高压线束8和9以及低压线束15被布设在混合动力车辆1上。本发明能够应用于任意一种线束,然而下文将使用高压线束9作为代表实例而描述。首先,将描述线束9的构造和结构。
<线束9的构造>
在图1A和图2中,被布设为经过车辆地板11的长的线束9包括线束本体21和屏蔽连接器14(外部连接装置),该屏蔽连接器14设置在线束本体21的两端部(线束末端13)处。线束9包括用于将其自身布设在预定位置处的夹具C以及水密部件(例如,索环等)(未示出)。
<线束本体21的构造>
在图2和4中,线束本体21包括:一个长的导电路径22;外部部件23,其容纳并且保护导电路径22;以及外端用盖25,其装接到外部部件23的导电路径22从其拉出的端部24。
<导电路径22>
在图4中,导电路径22包括:导体26,其具有导电性能;绝缘体27,其覆盖导体26,并且具有绝缘性能;以及编织物(屏蔽部件)28,其用于发挥屏蔽功能。即,采用(仅为实例)不具有护套的路径作为导电路径22。由于导电路径22不具有护套,所以毫无疑问地,导电路径22重量更轻(由于导电路径22是长的,所以毫无疑问地,相比于传统实例,能够使得导电路径22非常轻量化)。
<导体26>
在图4中,导体26由铜、铜合金、铝或者铝合金形成为圆形截面形状。导体26是具有通过绞合股线而形成的导体结构的导体或者具有形成为圆形截面形状(圆的形状)的杆状导体结构的导体(例如,杆状导体结构是具有圆形单芯线的导体结构。在该情况下,导体路径自身具有杆状),然而,可以使用以上两种导体中的任意一种。由绝缘树脂材料形成的绝缘体2被挤出到该导体26的外表面上。
<绝缘体27>
在图4中,利用热塑性树脂材料将绝缘体27挤出到导体26的外周表面上。绝缘体27形成为具有圆形截面形状的护套。绝缘体27形成为预定的厚度。能够使用各种已知的类型作为热塑性树脂。例如,从诸如聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等这样的聚合物材料适当地选择绝缘体27。
<编织物28>
在图2和4中,编织物28设置为导电路径22的最外层。通过编织具有导电性能的超细股线而使编织物28形成为筒状。编织物28形成为从绝缘体27的一端到另一端覆盖该绝缘体27的整个外周表面的形状和尺寸。不限于编织物28,可以使用金属箔等作为屏蔽部件。
<外部部件23>
在图2至5B中,通过成型具有绝缘性能的树脂而使外部部件23形成为一个直筒(在使用之前是直的)的形状。外部部件23形成为不具有狭缝的形状(换言之,形成为无狭缝的形状(形成为非分割管的形状))。此外,外部部件23形成为与导电路径22的形状相对应的圆形截面形状。该外部部件23与已知的外部部件的区别之处在于:该外部部件23具有作为本发明的特征部分的多层结构(多层结构部37)。后文中,将通过给出两个实施方式作为实例而以更具体的方式描述外部部件23。
在图2和3中,外部部件23形成为具有外部部件23的整体包括柔性管部29(在图2的情况下)的实施方式或者外部部件23的整体具有柔性管部29和直管部30的实施方式(图3的情况下)这样的所示的形状,该直管部30充当用于直线状地布设导电路径22的部分。在图3的外部部件23的情况下,多个柔性管部29和多个直管部30形成在管轴CL的方向上。另外,柔性管部29与直管部30形成为交替地布置。在图3的情况下,柔性管部29被布置为与车辆安装形状(线束布设目的地的形状或者下文将描述的安装对象47的形状)相对应。柔性管部29也形成为与安装对象47的形状相匹配的长度(分别形成为与安装对象47的形状相对应的所需长度)。
当外部部件23具有图2的实施方式时,外部部件23具有与已知的波纹管相同的外形,然而与已知的外部部件的区别之处在于该外部部件23具有柔性管部29,各个柔性管部29具有如下所述的结构(多层结构部37)。
<柔性管部29>
在图4以及图5A和5B中,柔性管部29形成于在线束9的包装状态下或者在运输时以及在车辆上布设路径时该柔性管部29能够以期望的角度弯曲这样的部分处。即,柔性管部29形成在其能够弯曲以具有弯曲形状的部分处,并且形成在其还能够自然返回其直的原始状态(在树脂成型时的状态)的部分处。
柔性管部29形成为如图所示的波节管的形状。即,各个柔性管部29形成为这样的形状:当从柔性管部29的外表面31观看时,该柔性管部29在周向上具有波节凹部32和波节凸部33。柔性管部29形成为波节凹部32与波节凸部33在管轴CL的方向上交替地连续这样的形状。此外,柔性管部29形成为在其内表面34上具有内表面凸部35和内表面凹部36这样的形状。此外,柔性管部29形成为具有当在柔性管部29的截面中观看时为多层的多层结构部37这样的形状。
<波节凹部32和波节凸部33>
在图5A和5B中,波节凹部32和波节凸部33形成为当在管轴CL的方向上观看时底部38与顶部39通过斜坡40而连续这样的形状。波节凹部32和波节凸部33形成为各个波节凹部32位于相邻的顶部39之间(换言之,各个波节凸部33位于底部38之间)这样的形状。在本实施例中,波节凹部32和波节凸部33形成为具有顶部39的宽度比相邻的顶部39之间的间隔宽这样的尺寸关系。
<内表面凸部35和内表面凹部36>
在图5A和5B中,内表面凸部35和内表面凹部36形成为与波节凹部32和波节凸部33的形状相对应。内表面凸部35和内表面凹部36形成为其中当在管轴CL的方向上观看时底部41与顶部42通过斜坡43而连续这样的形状。内表面凸部35和内表面凹部36形成为各个内表面凹部36位于相邻的顶部42之间(换言之,各个内表面凸部35位于底部41之间)这样的形状。微小弯曲表面形成在底部41与斜坡43连续的部分以及顶部42与斜坡43连续的部分处(优选地,形成为不妨碍插入导电路径22的形状)。
柔性管部29形成为使得从各个内表面凸部35的顶部42到各个波节凹部32的底部38的厚度是恒定的。柔性管部29形成为使得从各个内表面凹部36的底部41到各个波节凸部33的顶部39的厚度以及从斜坡43到斜坡40的厚度也是恒定的。
<多层结构部37>
在图4以及图5A和图5B中,多层结构部37包括外层结构部44、内层结构部45、中间层结构部46,并且形成为三层的结构部,使得这些结构部无间隙地进行紧密接触,或者不产生层的扭曲(多层结构部37不限于三层。例如,多层结构部37可以是其中中间层结构部46由两层或者三层构成并且整体具有四层或五层这样的结构部)。该多层结构部37形成在成为外部部件23的厚度的部分处。本实施例的多层结构部37形成为与已知的波纹管相同的厚度(尽管是多层,但也不特别加厚,并且还适于充分地确保柔性等)。
<外层结构部44>
在图4以及图5A和5B中,外层结构部44形成在具有外表面31的最外层。使用比中间层结构部46硬的材料(硬材料)形成外层结构部44。关于材料,适当地选择具有耐腐蚀(耐冲击性、加强)的功能的材料。材料可以是这样的材料:除了耐腐蚀的功能之外,该材料还能够具有例如线束9所要求的散热性或者耐热这样的功能。在本实施例中,采用适用于车辆部件的诸如聚丙烯树脂(PP)或者聚酰氨树脂(PA)这样的树脂材料。
<内层结构部45>
在图4以及图5A和5B中,内层结构部45形成在具有内表面34的最内层。像外层结构部44一样,使用比中间层结构部46硬的材料(硬材料)而形成内层结构部45。材料与以上材料一致,并且采用适用于车辆部件的诸如聚丙烯树脂(PP)或者聚酰氨树脂(PA)这样的树脂材料。
作为材料的组合,外层结构部44和内层结构部45一起由PP形成。作为实例,外层结构部44由PP形成,并且内层结构部45由PA形成,或者PA与PP相反使用。另外,内层结构部45可以采用为如下。即,内层结构部45不由比中间层结构部46硬的材料(硬材料)形成,并且可以使用比中间层结构部46软的材料(软材料)形成。在该情况下,毫无疑问,通过外层结构部44而良好地充分确保了耐腐蚀等的功能。由软材料形成的内层结构部45被认为相对有助于“表面抵接”(后文将描述)。
<中间层结构部46>
在图4以及图5A和5B中,中间层结构部46形成在外层结构部44与内层结构部45之间的一层(或者多层)的部分处。中间层结构部46由比外层结构部44和内层结构部45的材料软的材料形成。关于材料,适当地选择能够具有冲击吸收的功能的材料。在本实施例中,采用适用于车辆部件的诸如聚酯基弹性体、烯烃基弹性体或者硅橡胶这样的软材料。如果中间层结构部46被用作多层的部分,则相邻层之间的材料不同(同样适用于内层结构部45)。
如从以上所得出的,在多层结构部37中,使用软材料形成中间层结构部46,并且使用硬材料形成外层结构部44和内层结构部45(可以使用软材料形成中间层结构部46和内层结构部45,并且可以使用硬材料形成外层结构部44)。此处,如果给出极端的实例,则毫无疑问,在车辆碰撞时,相比于传统实例能够在第一层和第三层处更加改善耐冲击性的功能,并且能够在第二层处发挥冲击吸收的功能。如果在第一层和第三层处还具有散热性或者耐热性的功能,则毫无疑问地也进一步提高了该功能,并且在各种环境使用下可以有更加灵活的方法。
考虑到上述功能而适当地设定多层结构部37中的各层的厚度。在本实施例中,各层的厚度被设定为使得能够产生下文描述的“表面抵接”。
<多层结构部37的作用>
在图6A中,考虑到外力以点的状态(“点抵接”的状态,可以是线的状态)作用在外部部件23的外表面31上的情况。如此,则外表面31的变形与内表面34的变形由于多层结构部37中的内层结构部46的存在而处于非偏移状态,如图6B所示。内表面34的变形比外表面31的变形缓和,并且从而内表面34也处于与导电路径22(最外层编织物28)近似表面可接触状态(在与导电路径22“表面抵接”的状态下)。具体的,外层结构部44变形。结果,中间层结构部46被挤压,并且冲击(外力)由于该挤压而被吸收至一定程度。内层结构部45形成为比外层结构部44更和缓,并且从而使得外表面31的变形与内表面34的变形不同。结果,内表面34处于与导电路径22“表面抵接”的状态。此时,不引起对外部部件23的损坏,而不导致导电路径22的断开或者故障。
<直管部30>
在图3中,直管部30形成为不具有柔性管部29那样的柔性的部分。直管部30还形成为在封装状态下或者在运输时以及进一步在布设路径时不弯曲的部分(不弯曲的部分是指不主动具有柔性的部分)。直管部30形成为长的直管的形状。这些直管部30的各自的外周表面(外表面31)形成为平坦的形状(采用为实例)。
直管部30形成在相比于柔性管部29刚性的部分处。这些直管部30形成于与车辆安装形状相对应的位置和长度。各个直管部30还形成为具有与各个柔性管部29相同的多层结构部37。在本实施例中,多个直管部30中的最长的直管部形成为布置于车辆地板11的部分。
<外端用盖25>
在图2和3中,外端用盖25是由例如具有耐风化性、耐热性的树脂材料而形成的树脂部件,并且被安装在导电路径22以及导电路径22从其中引出的外部部件23上。即使当例如沙尘等试图从外部部件23的外侧进入到内侧(内部),该外端用盖25也形成为能够阻止沙尘的进入。
<线束9的制造和布设路径>
在上述构造和结构中,线束9如下制造(例如,参见图3)。即,通过将两个导电路径22从外部部件23的一端的开口插入到另一端的开口而制造该线束9,所述外部部件23具有多层结构部37,并且该外部部件23整体由树脂形成为基本直线状的形状。通过利用外端用盖25而封盖具有多层结构部37的外部部件23的端部24来制造线束9。此外,通过在具有多层结构部37的外部部件23的外表面的预定位置处安装夹具C、索环、罩部等而制造线束9。此外,通过将屏蔽连接器14设置在导电路径22的末端部处而制造线束9。
在如上所述地制造之后,当柔性管部29在预定的位置处折叠而弯曲并且被保持时,完成线束9的封装。封装状态的线束9是紧凑的,并且在不变的该紧凑状态下被运输到车辆组装现场。
在车辆组装现场,线束9从与车辆地板11相对应的长部开始安装在车辆的安装对象47(结构)上。由于外部部件23的最长的直管部30被布置在与车辆地板11相对应的长部处,所以线束9在被抑制了屈曲的情况下安装。此时,以良好的可操作性安装线束9。在与车辆地板11相对应的长部被夹具C等固定之后,在使柔性管部29弯曲的同时,安装外部部件23的除了柔性管部29之外的剩余部分。当完成与安装相对应的一系列处理时,线束9处于被布设在期望的路径上的状态下。
如参考图1A和1B至图6A和6B所述,根据一个以上实施例,由于用于线束的外部部件23形成为多层结构(多层结构部37),所以外部部件23与传统实例相比能够更加难以损坏。即,由于至少多层结构的中间层结构部46由软的材料形成,所以如果当外力作用在外部部件23上时,冲击等被设计为由中间层结构部46吸收,则柔性管部29(和直管部30)能够难以损坏。如果至少中间层结构部46由软的材料形成,则多层结构的外层结构部44(和内层结构部45)由比中间层结构部46的材料硬的材料形成,并且从而,能够保持耐腐蚀(耐冲击或者加强)的功能。结果,柔性管部29(和直管部30)能够难以损坏。因此,发挥了能够提供难以损坏的外部部件23这样的效果。
根据一个以上的实施例,由于外部部件23形成为如上所述的多层结构,所以即使不添加新的部件,外部部件23也比传统实例难以损坏。因此,实现了能够提供难以损坏的外部部件23这样的效果。
另外,根据一个以上的实施例,由于外部部件23形成为如上所述的多层结构,所以在外层结构部44(和内层结构部45)处,除了耐腐蚀的功能之外,还能够保持线束9所要求的例如散热性或者耐热性的功能。因此,实现了能够提供一种能在各种环境下使用的外部部件23这样的效果。
根据一个以上的实施例,当外力以点或线的状态作用在外部部件23的外表面31上时,外表面31的变形与内表面34的变形由于中间层结构部46的存在而形成为非偏移状态。由于使得内表面34的变形比外表面31的变形和缓,所以内表面34能够在近似表面的状态下与导电路径22进行接触。因此,除了上述效果之外,还实现了能够缓解对导电路径22的冲击的效果,并且实现了能够防止断开或者故障的效果。
毫无疑问,能够在不改变本发明的主旨的情况下而各种各样地实施本发明。
Claims (3)
1.一种用于线束的外部部件,该外部部件形成为管状,从而容纳并且保护一个或者多个导电路径,所述外部部件包括:
外层结构部,该外层结构部具有外表面,并且作为最外层;
内层结构部,该内层结构部具有内表面,并且作为最内层;以及
中间层结构部,该中间层结构部是在所述外层结构部与所述内层结构部之间的一层或多层,
其中,所述外层结构部、所述中间层结构部与所述内层结构部互相紧密附着,
其中,所述中间层结构部由比所述外层结构部和所述内层结构部的材料软的材料制成,或者所述中间层结构部和所述内层结构部由比所述外层结构部的材料软的材料制成,并且
其中,当外力以点或线施加到所述外表面时,在所述外表面的变形与所述内表面的变形由于所述中间层结构部而不偏移的状态下,所述外部部件变形,所述内表面的变形比所述外表面的变形小,并且所述内表面与所述一个或多个导电路径近似面接触。
2.根据权利要求1所述的外部部件,
其中,所述外部部件是具有柔性的柔性管部,或者是所述柔性管部与直管部的组合,在所述直管部中,所述一个或多个导电路径被直线地布设。
3.一种线束,包括:
根据权利要求1或2所述的外部部件;以及
容纳并保护在所述外部部件中的所述一个或多个导电路径。
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