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Hintergrund der Erfindung
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Erfindungsfeld
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen abgeschirmten Draht, der eine
Abschirmungsfunktion gegenüber
elektromagnetischem Rauschen vorsieht.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Es
ist Drahtbündel
zum Zuführen
von elektrischer Leistung und Steuersignalen von einer Stromquelle
und einer Steuereinrichtung zu elektronischen Vorrichtungen wie
etwa verschiedenen Lampen und Motoren in einem Kraftfahrzeug vorgesehen.
Das Drahtbündel
umfasst eine Vielzahl von Elektrodrähten und Anschlüssen, die
mit den Enden der Elektrodrähte
verbunden sind. Einer der Elektrodrähte in dem Drahtbündel ist
ein abgeschirmter Draht (gezeigt in 9, 10,
siehe Patentdokumente 1, 2).
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Der
abgeschirmte Draht 101A von 9A umfasst
einen umhüllten
Draht 120, in dem ein elektrisch leitender Kern 102 durch
eine isolierende Hülle umhüllt ist,
eine geflochtene Abschirmung 104, die um die Außenfläche des
umhüllten
Drahts 102 herum vorgesehen ist, und einen isolierenden
Mantel 105, der die Außenfläche der
geflochtenen Abschirmung 104 bedeckt. Die die geflochtene
Abschirmung 104 wird mit einer Rohrform ausgebildet, indem
Metalladern auf entsprechende Spulen 200 einander kreuzend
wie in 9B gezeigt geflochten werden.
Die geflochtene Abschirmung 104 ist mit einem entsprechenden
Erdungskreis verbunden. Der abgeschirmte Draht 101A mit
dem oben beschriebenen Aufbau leitet ein externes Rauschen, das
ansonsten zu dem umhüllten
Draht 120 gehen würde, über die
geflochtene Abschirmung zu dem Erdungskreis, sodass das externe
Rauschen nicht zu Kern 102 des umhüllten Drahts 120 gelangen
kann.
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Der
in 10 gezeigte abgeschirmte Draht 101B umfasst
den umhüllten
Draht 120, der vorgesehen wird, indem der elektrisch leitende
Kern 102 mit der isolierenden Hülle 103 umgeben wird,
einen Erdungsdraht 107, eine Metallfolienabschirmung 106, die
um die Außenfläche des
umhüllten
Drahts und des Erdungsdrahts 107 gewickelt ist, und den
isolierenden Mantel 105, der eine Außenfläche der Metallfolienabschirmung 106 bedeckt.
Der die Metallfolienabschirmung 106 kontaktierende Erdungsdraht 107 ist
mit einem entsprechenden Erdungskreis verbunden. Der abgeschirmte
Draht 101B mit dem oben beschriebenen Aufbau leitet das
externe Rauschen, das zu dem umhüllten
Draht 120 gehen würde, über die
Metallfolienabschirmung 106 und den Erdungsdraht zu dem
Erdungskreis, sodass das externe Rauschen nicht zu dem Kern 102 des
umhüllten
Drahts 120 gelangen kann.
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Der
in
11 gezeigte abgeschirmte Draht
101C von
11 umfasst
ein Drahtbündel
108,
in dem eine Vielzahl von umhüllten
Drähten
und der Erdungsdraht gebündelt
sind, und eine streifenförmige leitende
Folienschicht
110, die spiralförmig um die Außenfläche des
Drahtbündels
108 gewickelt ist.
Der umhüllte
Draht (nicht gezeigt) weist denselben Aufbau wie der umhüllte Draht
120 des
abgeschirmten Drahts
101B von
10 auf.
Die leitende Folienschicht
110 umfasst eine dünne leitende
Schicht und eine dünne
Isolationsschicht, die auf der leitenden Schicht vorgesehen ist,
und ist mit einer relativ dünnen
Streifenform vorgesehen. Die leitende Folienschicht
110 ist
um das Drahtbündel
108 gewickelt, sodass
die leitende Schicht den Erdungsdraht berührt. Der die leitende Schicht
berührende
Erdungsdraht ist mit einem entsprechenden Erdungskreis verbunden.
Der abgeschirmte Draht
101C mit dem oben beschriebenen
Aufbau leitet das externe Rauschen, das zu dem umhüllten Draht
120 gelangen würde, über die
leitende Schicht der leitenden Folienschicht
110 und den
Erdungsdraht zu dem Erdungskreis, sodass das externe Rauschen nicht
zu dem Kern des umhüllten
Drahts gelangen kann. Siehe die Patentdokumente der veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr.
2003-115223 und
der veröffentlichten
japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr.
H06-41028 .
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Zusammenfassung der Erfindung
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Problemstellung
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Weil
die geflochtene Abschirmung 104 gedehnt werden kann, weist
der oben beschriebene abgeschirmte Draht 101A eine gute
Flexibilität
auf. Weil der abgeschirmte Draht 101A jedoch hergestellt
wird, indem Adern 141 wie oben beschrieben geflochten werden,
ist die Produktivität
gering und sind die Herstellungskosten hoch. Andererseits können die
abgeschirmten Drähte 101B und 101C mit
geringeren Kosten hergestellt werden als der abgeschirmte Draht 101A.
Weil jedoch die Metallfolienabschirmung 106 und die leitende
Folienschicht 110 nicht gedehnt werden können, weisen
die abgeschirmten Drähte 101B, 101C eine
geringe Flexibilität
auf.
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Vor
dem Hintergrund der vorstehend beschriebenen Problematik ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen abgeschirmten Draht
anzugeben, der kostengünstig
hergestellt werden kann und eine gute Flexibilität aufweist.
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Problemlösung
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Um
die oben geschilderten Probleme zu beseitigen und die Aufgabe der
vorliegenden Erfindung zu lösen,
ist ein abgeschirmter Draht dadurch gekennzeichnet, dass der abgeschirmte
Draht umfasst: einen umhüllten
Draht, der einen elektrisch leitenden Kern und eine den Kern umhüllende Hülle umfasst, eine
Metallfolienabschirmung, die um die Außenfläche des umhüllten Drahts gewickelt ist,
und einen Mantel, der die Metallfolienabschirmung umgibt, wobei
die Metallfolienabschirmung mit einer Vielzahl von Schlitzen versehen
ist, die sich durch die Metallfolienabschirmung erstrecken.
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Der
abgeschirmte Draht ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze
linear entlang der Längsrichtung
des Kerns ausgebildet sind, wobei die Schlitze in einer die Längsrichtung
kreuzenden Richtung zueinander beabstandet sind und entlang der
Längsrichtung
des Kerns gestaffelt sind.
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Der
abgeschirmte Draht ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die
Schlitze linear entlang einer die Längsrichtung des Kerns kreuzende Richtung
ausgebildet sind, wobei die Schlitze in der Längsrichtung des Kerns zueinander
beabstandet sind und entlang der Längsrichtung des Kerns kreuzenden
Richtung gestaffelt sind.
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Effekte der Erfindung
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Weil
bei dem abgeschirmten Draht der vorliegenden Erfindung die Metallfolienabschirmung
aufgrund der Schlitze gedehnt werden kann, kann ein abgeschirmter
Draht mit einer guten Flexibilität
unter Verwendung der Metallfolienabschirmung vorgesehen werden.
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Weil
die dehnbare Metallfolienabschirmung verwendet wird, kann die Metallfolienabschirmung ohne
Falten von einer vorderen Seite zu einer hinteren Seite des abschirmten
Drahts entlang eines Herstellungsflusses in der Herstellungslinie
für den
abgeschirmten Draht hergestellt werden. Dabei kann der abgeschirmte
Draht ausgebildet werden, indem der Mantel um einen Teil des umhüllten Drahts
mit der darum herum gewickelten Metallfolienabschirmung entlang
des Herstellungsflusses stranggepresst wird, wodurch die Produktivität verbessert wird.
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Bei
dem abgeschirmten Draht der vorliegenden Erfindung sind die Schlitze
linear entlang der Längsrichtung
des Kerns ausgebildet, wobei die Schlitze in einer die Längsrichtung
des Kerns kreuzenden Richtung zueinander beabstandet sind und entlang
der Längsrichtung
des Kerns gestaffelt sind. Die Schlitze können also maschenartig erweitert
werden, sodass die Metallfolienabschirmung entlang der die Längsrichtung
des Kerns kreuzenden Richtung gedehnt werden kann.
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Bei
dem abgeschirmten Draht der vorliegenden Erfindung sind die Schlitze
linear entlang einer die Längsrichtung
des Kerns kreuzenden Richtung ausgebildet, wobei die Schlitz in
der Längsrichtung des
Kerns zueinander beabstandet sind und in der die Längsrichtung
des Kerns kreuzenden Richtung gestaffelt sind. Die Schlitze können also
maschenartig erweitert werden, sodass die Metallfolienabschirmung
entlang der Längsrichtung
des Kerns gedehnt werden kann.
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Vorstehende
und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden durch die
folgende Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines abgeschirmten Drahts gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Metallfolienabschirmung des
abgeschirmten Drahts von 1 zeigt.
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3 zeigt
die Flexibilität
der Metallfolienabschirmung von 2.
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4 zeigt
eine Anschlussverbindung der Metallfolienabschirmung von 1.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines abgeschirmten Drahts gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Metallfolienabschirmung des
abgeschirmten Drahts von 5 zeigt.
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7 zeigt
die Flexibilität
der Metallfolienabschirmung von 5.
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8 zeigt
eine Anschlussverbindung der Metallfolienabschirmung von 5.
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9A ist
eine perspektivische Ansicht, die einen abgeschirmten Draht einschließlich einer
herkömmlichen
geflochtenen Abschirmung zeigt.
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9B zeigt
ein Herstellungsverfahren für den
geflochtenen abgeschirmten Draht von 9A.
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10 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen abgeschirmten Draht mit
einem herkömmlichen
Erdungsdraht zeigt.
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11 zeigt
einen anderen abgeschirmten Draht mit einem herkömmlichen Erdungsdraht.
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Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
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Im
Folgenden wird eine erste Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf 1-4 beschrieben.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst ein abgeschirmter Draht 1A einen
umhüllten
Draht 6, der gebildet wird, indem ein leitender Kern 2 mit
einer Hülle 3 umgeben
wird, eine Metallfolienabschirmung 4A, die um die Außenfläche des
umhüllten
Drahts 6 gewickelt ist, und eine Hülle 5, die die Außenfläche der Metallfolienabschirmung 4A umgibt.
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Der
Kern 2 wird mit einem runden Querschnitt ausgebildet, indem
leitende Drahtadern aus einem elektrisch leitenden Metall wie etwa
Kupfer oder einer Kupferlegierung verdrillt werden. Der Kern 2 ist
also ein Litzendraht. Die Hülle 3 ist
aus einem isolierenden Kunstharz ausgebildet und bedeckt den Kern 2,
um diesen zu isolieren. Der umhüllte
Draht 6 wird durch den Kern 2 und die Hülle 3 gebildet
und weist einen runden Querschnitt auf. Der Mantel 5 wird
durch Strangpressen aus einem isolierenden Kunstharz ausgebildet
und bedeckt die Außenfläche der
Metallfolienabschirmung 4A.
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Die
Metallfolienabschirmung 4A ist in einer dünnen Streifenform
ausgebildet und umfasst eine leitende Schicht aus einem leitenden
Metall, das Aluminium oder eine Aluminiumlegierung enthält, sowie eine
dünnen
Kunststofffilm, der auf der leitenden Schicht vorgesehen ist. Der
Kunststofffilm ist vorgesehen, um die leitende Schicht zu verstärken. Die Metallfolienabschirmung 4A ist
rohrförmig
um die Außenfläche des
umhüllten
Drahts 6 gewickelt, sodass der Kunststofffilm die Hülle 3 berührt, und
innerhalb der Mantels 5 angeordnet.
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Die
Metallfolienabschirmung 4A ist mit Schlitzen 41 versehen,
die entlang der Längsrichtung N
des Kerns 2 wie in 2 gezeigt
ausgebildet sind. Die Schlitze 41 erstrecken sich durch
die leitende Schicht und den Kunststofffilm. Die Schlitze 41 sind
in einer Richtung K (siehe 3) senkrecht
zu der Längsrichtung
N (dieselbe kreuzend) zueinander beabstandet und sind entlang der
Längsrichtung
N gestaffelt.
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Die
Metallfolienabschirmung 4A kann in der Richtung K senkrecht
zu der Längsrichtung
N, d.h. in der Umfangsrichtung des umhüllten Drahts 6 wie
in 3 gezeigt gedehnt werden, indem sich die Schlitze 41 erweitern.
Wenn der abgeschirmte Draht 1A linear gedehnt wird, werden
die Schlitze 41 geschlossen, und wenn der abgeschirmte
Draht 1A gebogen wird, werden die Schlitze 41 geöffnet. Der
abgeschirmte Draht 1A mit einer derartigen Metallfolienabschirmung 4A weist
eine gute Flexibilität
auf.
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Die
Hülle an
einem Ende des abgeschirmten Drahts 1A mit dem oben beschriebenen
Aufbau wird entfernt, um den Kern 2 freizulegen und mit
einem Anschluss zu verbinden, um eine Verdrahtung und Verbindung
mit einem komplementären
Anschluss zu ermöglichen.
Ein durch das Entfernen des Mantels 5 freigelegtes Ende
der Metallfolienabschirmung 4A wird mit einem ringförmigen leitenden
Glied 7 für
die Verbindung mit einem entsprechenden Erdungskreis 8 verbunden.
Die Anschlussverbindung der Metallfolienabschirmung kann wie bei
einem herkömmlichen geflochtenen
abgeschirmten Draht durchgeführt
werden.
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Der
abgeschirmte Draht 1A wird in einem Drahtbündel verwendet
und leitet externes Rauschen, das ansonsten in den Kein 2 des
abgeschirmten Drahts 6 eindringen würde, über die leitende Schicht der
Metallfolienabschirmung 4A zu dem Erdungskreis 8,
d.h. von dem abgeschirmten Draht 1A nach außen.
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Der
abgeschirmte Draht 1A wird wie folgt hergestellt. Der Kern 2 wird
durch das Verdrillen von Adern gebildet. Der umhüllte Draht 6, in dem
die Hülle 3 den
Kern 2 bedeckt, wird durch das Strangpressen eines Kunstharzes
um den Kern 2 von einem Ende des Kerns 2 in der
Längsrichtung
N des Kerns 2 (von dem vorderen Ende des Kerns 2 in
der Transportrichtung des Kerns 2) zu dem anderen Kern 2 (dem
hinteren Ende des Kerns 2 in der Transportrichtung des
Kerns 2) gebildet. Die Metallfolienabschirmung 4A wird
um den umhüllten
Draht 6 von einem Ende des umhüllten Drahts 6 in
der Längsrichtung
N des umhüllten
Drahts 6 (von einem vorderen Ende des umhüllten Drahts
in der Transportrichtung des umhüllten
Drahts 6) zu dem anderen Ende des umhüllten Drahts 6 (dem
hinteren Ende des umhüllten Drahts 6 in
der Transportrichtung des umhüllten Drahts 6)
gewickelt, sodass die Metallfolienabschirmung als Körper um
den umhüllten
Draht 6 herum vorgesehen wird.
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Weil
bei dieser Ausführungsform
die Metallfolienabschirmung 4A aufgrund der Schlitze 41 gedehnt
werden kann, kann unter Verwendung der Metallfolienabschirmung 4A ein
abgeschirmter Draht 1A mit einer guten Flexibilität vorgesehen
werden. Die Metallfolienabschirmung 4A kann wie der herkömmliche
geflochtene abgeschirmte Draht direkt mit dem Erdungskreis 8 verbunden
werden. Deshalb ist kein Erdungsdraht erforderlich, sodass der abgeschirmte Draht
kostengünstiger
als der geflochtene abgeschirmte Draht hergestellt werden kann und
dementsprechend der abgeschirmte Draht 1A mit einem niedrigen
Preis vorgesehen werden kann.
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Die
Metallfolienabschirmung 4A mit guter Flexibilität kann ohne
Falten um den umhüllten
Draht 6 von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende des umhüllten Drahts 6 in
der Transportrichtung des umhüllten
Drahts in der Herstellungslinie gewickelt werden. Weiterhin kann
der Mantel durch Strangpressen um einen Teil des umhüllten Drahts
mit der darum herum gewickelten Metallfolienabschirmung ausgebildet
werden, wodurch die Produktivität
verbessert wird.
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Im
Folgenden wird eine zweite Ausführungsform
der vorliegende Erfindung mit Bezug auf 5-8 beschrieben.
Identische Komponenten wie in der zuvor genannten ersten Ausführungsform werden
in 5-8 durch gleiche Bezugszeichen angegeben,
wobei hier auf eine wiederholte Beschreibung dieser Komponenten
verzichtet wird.
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Ein
abgeschirmter Draht 1B gemäß der Ausführungsform von 5 weist
die Metallfolienabschirmung 3B von 6 und 7 auf.
Die Metallfolienabschirmung 4B ist mit Schlitzen 42 versehen,
die linear entlang der Richtung K senkrecht zu der Längsrichtung
N des Kerns 2 ausgebildet sind. Die Schlitze 42 erstrecken
sich durch die leitende Schicht und den Kunststofffilm. Die Schlitze 42 sind
in der Längsrichtung
N zueinander beabstandet und sind entlang der senkrechten Richtung
K gestaffelt.
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Die
Metallfolienabschirmung 43 kann in der Längsrichtung
N gedehnt werden, indem sich die Schlitze 42 maschenartig
erweitern. Wenn der abgeschirmte Draht 1B linear gedehnt
wird, werden die Schlitze 42 geöffnet, und wenn der abgeschirmte Draht 1B gebogen
wird, werden die Schlitze 42 geschlossen. Der abgeschirmte
Draht 1B mit einer derartigen Metallfolienabschirmung 4B weist
eine gute Flexibilität
auf.
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Ein
durch das Entfernen des Mantels 5 freigelegtes Ende der
Metallfolienabschirmung 4B wird wie in 8 gezeigt
verdrillt und an einer leitenden Montageplatte 9 fixiert,
um mit einem entsprechenden Erdungskreis 8 verbunden zu
werden. Die Anschlussverbindung der Metallfolienabschirmung kann
wie bei einem herkömmlichen
geflochtenen abgeschirmten Draht durchgeführt werden. Der abgeschirmte
Draht 1B wird in einem Drahtbündel verwendet und leitet externes
Rauschen, das ansonsten zu dem Kern 2 des umhüllten Drahts 6 dringen
würde, über die
leitende Schicht der Metallfolienabschirmung 4B zu dem
Erdungskreis 8, d.h. von dem abgeschirmten Draht 1B nach
außen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung können verschiedene
Anschlussverbindungen wie bei dem herkömmlichen geflochtenen abgeschirmten
Draht mit den Metallfolienabschirmungen 4A und 4B vorgesehen
werden.
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In
der ersten und der zweiten Ausführungsform
umfasst der abgeschirmten Draht 1A bzw. 1B einen
umhüllten
Draht 6. Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann der abgeschirmte Draht aber auch eine Vielzahl von umhüllten Drähten 6 umfassen.
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In
der ersten und der zweiten Ausführungsform
wird die Metallfolienabschirmung 4A bzw. 4B ausgebildet,
indem der Kunststofffilm auf der leitenden Schicht vorgesehen wird,
um die leitende Schicht zu verstärken.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung muss die Metallfolienabschirmung jedoch keinen Kunststofffilm
aufweisen. Mit anderen Worten ist die Metallfolienabschirmung gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Komponente, die wenigstens eine Metallfolie umfasst.
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In
der ersten und der zweiten Ausführungsform
werden die Metallfolienabschirmung 4A mit den Schlitzen 41 entlang
der Längsrichtung
N des Kerns 2 und die Metallfolienabschirmung 4B mit
den Schlitzen 42 entlang der Richtung K senkrecht zu der Längsrichtung
N des Kerns 2 als Beispiele beschrieben. Gemäß der vorliegenden
Erfindung können
die Schlitze auch entlang einer Richtung ausgebildet sein, die die
Längsrichtung
N des Kerns 2 nicht senkrecht kreuzt, d.h. entlang einer
Richtung, die sich schräg
zu der Längsrichtung
N erstreckt. Weiterhin können
die Schlitze 41, die linear entlang der Längsrichtung
N ausgebildet sind, die Schlitze 42, die linear entlang
der kreuzenden Richtung K ausgebildet sind, und weitere Schlitze,
die entlang einer Richtung schräg
zu der Längsrichtung
N ausgebildet sind, in einer Kombination ausgebildet werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Schlitze vorzugsweise linear ausgebildet. Die
Schlitze müssen
jedoch nicht linear ausgebildet sein, sondern können auch wellenförmig ausgebildet
sein.
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In
der Ausführungsform
wird ein typisches Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei
die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es können verschiedene Änderungen
und Modifikationen innerhalb des Erfindungsumfangs vorgenommen werden.