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Verweis auf verwandte Anmeldungen
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Diese Anmeldung basiert auf der am 9. September 2015 eingereichten
japanischen Patentanmeldung (Nr. 2015-177.225) , deren Inhalte durch Bezugnahme hierin eingeschlossen sind.
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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ausgestaltung einer Verlegung eines Kabelbaums, der ein röhrenförmiges Außenelement und einen oder mehrere Leitungswege aufweist, die in dem Außenelement enthalten sind und durch das Außenelement geschützt werden.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Kabelbäume werden zum elektrischen Verbinden von Vorrichtungen verwendet, die in einem Kraftfahrzeug eingebaut sind. Kabelbäume sind mit einem röhrenförmigen Außenelement und einem oder mehreren Leitungswegen ausgestattet, die in dem Außenelement untergebracht sind. Beispielsweise offenbart
JP-A-2011-254.614 einen Kabelbaum, der lang ist und so verlegt ist, dass ein Teil von ihm unter dem Boden eines Kraftfahrzeugs verläuft. Der unter dem Boden des Kraftfahrzeugs verlaufende Abschnitt des Kabelbaums verläuft gerade. Bei dem in
JP-A-2011-254.614 offenbarten Kabelbaum tritt ein Phänomen auf, dass in seinem gerade verlegten Abschnitt der/die in dem Außenelement untergebrachte(n) Leitungsweg(e) aufgrund von Schwingungen usw., die während des Fahrens des Kraftfahrzeugs auftreten, erschüttert wird/werden.
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Bei dem obigen verwandten Kabelbaum kann, wenn der/die in dem Außenelement untergebrachte(n) Leitungsweg(e) aufgrund von Schwingungen, die während des Fahrens des Kraftfahrzeugs auftreten, stark erschüttert wird/werden, eine Abdeckung (ein äußeres Schirmgeflecht oder eine Metallfolie des Leitungswegs/der Leitungswege in dem Fall, in dem er/sie eine Abschirmfunktion aufweist/aufweisen) des Leitungswegs/der Leitungswege heftig an die innere Fläche des Außenelements stoßen und dadurch beschädigt werden.
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Übersicht über die Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Umstände gemacht, und ein Ziel der Erfindung besteht daher darin, einen Kabelbaum bereitzustellen, der in der Lage ist, ein Erschüttern eines oder mehrerer Leitungswege im Inneren eines Außenelements zu unterbinden.
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Um das obige Problem zu lösen, stellt die Erfindung eine Ausgestaltung einer Verlegung eines Kabelbaums bereit, der beinhaltet: ein Außenelement, das eine Röhrenform aufweist; und zumindest einen Leitungsweg, der so gestaltet ist, dass er in dem Außenelement enthalten sein und durch dieses geschützt werden soll, wobei der Kabelbaum in einem im Allgemeinen geraden Verkabelungsabschnitt so verlegt ist, dass das Außenelement so geschlängelt ist, dass Abschnitte einer inneren Fläche des Außenelements mit dem zumindest einen Leitungsweg in Kontakt gebracht werden, wobei der im Allgemeinen gerade Verkabelungsabschnitt als Abschnitt definiert ist, in dem der Kabelbaum im Allgemeinen gerade zwischen gebogenen Verkabelungsabschnitten verlegt ist, die als Abschnitte definiert sind, in denen der Kabelbaum so gebogen verlegt ist, dass er jeweils Formen entsprechender Abschnitte eines Verlegungsziels entspricht.
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Gemäß der obigen Ausgestaltung ist der Kabelbaum so verlegt, dass das Außenelement in einem Abschnitt geschlängelt ist, in dem der zumindest eine Leitungsweg anfällig für eine Erschütterung ist, und folglich werden Abschnitte der inneren Fläche des Außenelements mit dem zumindest einen Leitungsweg dort in Kontakt gebracht. Dies ermöglicht, ein Erschüttern des Leitungswegs/der Leitungswege im Inneren des Außenelements selbst in einem Abschnitt zu unterbinden, in dem der Leitungsweg/die Leitungswege ansonsten anfällig für eine Erschütterung wäre(n).
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Beispielsweise wird die schlängelnde Lage des Außenelements durch die Befestigungselemente aufrechterhalten, die den Kabelbaum an dem Verkabelungsziel befestigen.
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Da die schlängelnde Lage des Außenelements durch die Befestigungselemente aufrechterhalten werden kann, kann ein Erschüttern des Leitungswegs/der Leitungswege gemäß der obigen Ausgestaltung zum Beispiel mithilfe von vorhandenen Klemmen verhindert werden, ohne dass neue Komponenten eingesetzt werden müssen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1A und 1B stellen Kabelbäume gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar; 1A zeigt, wie ein Hochspannungskabelbaum verlegt ist, und 1B zeigt, wie ein weiterer Kabelbaum, das heißt, ein Niederspannungskabelbaum, verlegt ist.
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2A und 2B veranschaulichen eine Verlegungsweise gemäß der Erfindung; 2A ist eine schematische Darstellung, die gebogene Verlegungsabschnitte und einen im Allgemeinen geraden Verlegungsabschnitt eines Kabelbaum-Hauptkörpers zeigt, und ein unterer Teil von 2B ist eine Unteransicht von der Richtung aus gesehen, die durch einen Pfeil A in 2A angegeben wird, und veranschaulicht eine Verlegungsweise gemäß der Erfindung.
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3A zeigt, wie sich ein Leitungsweg im Inneren eines Außenelements in dem Abschnitt verhält, der durch einen Pfeil B in 2B angegeben wird, und 3B zeigt, wie sich zwei Leitungswege im Inneren eines Außenelements in dem Abschnitt verhalten, der durch den Pfeil B in 2B angegeben wird.
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Ausführliche Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen
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Um ein Erschüttern eines Leitungswegs/von Leitungswegen im Inneren eines Außenelements zu unterbinden, setzt der Kabelbaum gemäß der Erfindung eine Ausgestaltung einer Verlegung ein, bei der der Leitungsweg/die Leitungswege in das Außenelement eingesetzt wird/werden und in diesem enthalten ist/sind, wobei das Außenelement so geschlängelt ist, dass Abschnitte des Leitungswegs/der Leitungswege mit der inneren Fläche des Außenelements in Kontakt gebracht werden. Diese Verlegungsweise wird in einem im Allgemeinen geraden Verkabelungsabschnitt eingesetzt, der als Abschnitt definiert ist, in dem der Kabelbaum im Allgemeinen gerade zwischen gebogenen Verkabelungsabschnitten verlegt ist, die als Abschnitte definiert sind, in denen der Kabelbaum so gebogen verlegt wird, dass er jeweils Formen entsprechender Abschnitte eines Verlegungsziels entspricht.
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[Ausführungsform]
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Ausführungsform ist dergestalt, dass die Erfindung auf einen Kabelbaum angewendet wird, der in einem Hybridfahrzeug verlegt ist. (Die Erfindung kann auch auf ein Elektrofahrzeug, ein gewöhnliches Kraftfahrzeug, das mithilfe eines Motors fährt, und dergleichen angewendet werden.)
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<Ausgestaltung eines Hybridfahrzeugs 1>
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Wie in 1A dargestellt, wird ein Hybridfahrzeug 1 durch Kombinieren zweier Arten von Antriebsleistung eines Motors 2 und einer Motoreinheit 3 angetrieben. Elektrische Leistung wird der Motoreinheit 3 von einer Batterie (einem Batteriesatz) 5 über eine Wechselrichtereinheit 4 geliefert. Bei der Ausführungsform sind der Motor 2, die Motoreinheit 3 und die Wechselrichtereinheit 4 in einem Motorraum 6 montiert, der sich angrenzend an die Vorderräder usw. befindet. Die Batterie 5 ist in einem hinteren Fahrzeugteil 7 montiert, wo die Hinterräder usw. angeordnet sind (oder kann in einem Fahrzeugraum montiert sein, der sich hinter dem Motorraum 6 befindet).
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Die Motoreinheit 3 und die Wechselrichtereinheit 4 sind durch einen Hochspannungskabelbaum (ein Hochspannungsmotorkabel) 8 miteinander verbunden. Gleichermaßen sind die Batterie 5 und die Wechselrichtereinheit 4 durch einen Hochspannungskabelbaum 9 miteinander verbunden. Ein Zwischenabschnitt 10 des Kabelbaums 9 wird unter einem Fahrzeugboden 11 des Fahrzeugs (des Fahrzeugaufbaus) ungefähr parallel zu diesem verlegt. Der Fahrzeugboden 11, bei dem es sich um einen bekannten Teil des Fahrzeugaufbaus und um ein sogenanntes Plattenelement handelt, ist mit Durchgangslöchern an vorgegebenen Positionen ausgebildet. Der Kabelbaum 9 wird wasserdicht durch die Durchgangslöcher eingesetzt.
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Der Kabelbaum 9 und die Batterie 5 sind über einen Verbindungsblock 12, der an der Batterie 5 angebracht ist, miteinander verbunden. Eine äußere Verbindungseinheit wie zum Beispiel ein abgeschirmter Verbinder 14, der für einen Kabelbaumanschluss 13 am hinteren Erde des Kabelbaums 9 bereitgestellt wird, ist mit dem Verbindungsblock 12 elektrisch verbunden. Der Kabelbaum 9 ist über eine äußere Verbindungseinheit wie zum Beispiel einen weiteren abgeschirmten Verbinder 14, der für einen Kabelbaumanschluss 13 am vorderen Ende des Kabelbaums 9 angeordnet ist, mit der Wechselrichtereinheit 4 elektrisch verbunden.
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Die Motoreinheit 3 beinhaltet einen Motor und einen Generator. Die Wechselrichtereinheit 4 beinhaltet einen Wechselrichter und einen Wandler. Die Motoreinheit 3 ist als Motorbaugruppe umgesetzt, die ein Abschirmgehäuse beinhaltet. Gleichermaßen ist die Wechselrichtereinheit 4 als Wechselrichterbaugruppe umgesetzt, die ein Abschirmgehäuse beinhaltet. Die Batterie 5 ist von einem Ni-MH-Typ oder einem Li-Ionen-Typ und ist als Modul umgesetzt. Alternativ kann eine elektrische Speichervorrichtung wie zum Beispiel ein Kondensator als Batterie 5 verwendet werden. Die Batterie 5 unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, sofern sie für des Hybridfahrzeug 1 (oder ein Elektrofahrzeug) verwendet werden kann.
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Wie in 1B dargestellt, wird ein Kabelbaum 15, bei dem es sich um einen Niederspannungskabelbaum handelt, bereitgestellt, um eine Niederspannungsbatterie 16, die in dem hinteren Fahrzeugteil 7 des Hybridfahrzeugs 1 angeordnet ist, elektrisch mit einer Zusatzvorrichtung (einer Vorrichtung) 18 zu verbinden, die in einem vorderen Fahrzeugteil 17 montiert ist. Wie bei dem in 1A dargestellten Kabelbaum 9 wird ein Teil des Kabelbaums 15 unter dem Fahrzeugboden 11 verlegt (dies ist lediglich ein Beispiel; er kann auch auf der Seite des Raumes verlegt werden).
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Wie in 1A und 1B dargestellt, werden die Hochspannungskabelbäume 8 und 9 und der Niederspannungskabelbaum 15 in dem Hybridfahrzeug 1 verlegt. Wenngleich die Erfindung auf einen beliebigen von diesen anwendbar ist, wird im Folgenden ein typischer, das heißt, der Niederspannungskabelbaum 15, beschrieben.
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<Ausgestaltung des Kabelbaums 15>
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Wie in 1B dargestellt, beinhaltet der lange Kabelbaum 15, von dem ein Teil unter dem Fahrzeugboden 11 verlegt ist, einen Kabelbaum-Hauptkörper 19 und Verbinder 20, die für die beiden jeweiligen Anschlüsse des Kabelbaum-Hauptkörpers 19 bereitgestellt werden. Der Kabelbaum 15 beinhaltet zum Verkabeln an sich entlang eines vorgegebenen Weges außerdem Befestigungselemente (z. B. Klemmen 27; im Folgenden beschrieben) und Wassersperrelemente (z. B. Gummidichtungsringe; nicht dargestellt).
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<Ausgestaltung des Kabelbaum-Hauptkörpers 19>
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Wie in 2A und 2B und 3A und 3B dargestellt, beinhaltet der Kabelbaum-Hauptkörper 19 ein Außenelement 21 und einen Leitungsweg (3A) oder zwei Leitungswege 22 (3B), der/die in dem Außenelement 21 enthalten ist oder sind und durch das Außenelement 21 geschützt wird/werden. Wenngleich die Kabelbäume 15 gemäß der Ausführungsform einen oder zwei Leitungswege 22 aufweisen, sind sie lediglich Beispiele, und es sind Kabelbäume möglich, die drei oder mehr Leitungswege 22 aufweisen. Ein Kabelbaum mit mehreren Leitungswegen 22 kann einen Hochspannungsleitungsweg umfassen.
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In dem Kabelbaum-Hauptkörper 19 entsprechen Abschnitte, die durch einen Pfeil C in 1A gekennzeichnet sind, „gebogenen Verlegungsabschnitten”, und bei einem Abschnitt, der durch einen Pfeil D in 1A gekennzeichnet ist, handelt es sich um einen „im Allgemeinen geraden Verlegungsabschnitt”. Das heißt, die gebogenen Verlegungsabschnitte C sind Abschnitte in Bereichen, in denen der Kabelbaum 15 verkabelt wird, indem er so gebogen wird, dass er Formen von Anbringungs-(Befestigungs-)Zielabschnitten (Kabelbaum-Verlegungszielabschnitten) des Fahrzeugaufbaus entspricht. Der im Allgemeinen gerade Verlegungsabschnitt D ist der Abschnitt zwischen den gebogenen Verlegungsabschnitten C (d. h. der Abschnitt, der unter dem Fahrzeugboden 11 verlegt ist).
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Der Aufbau des Außenelements 21 und des Leitungswegs/der Leitungswege 22 des Kabelbaum-Hauptkörpers 19 wird zuerst beschrieben, und das Fertigungsverfahren des Kabelbaums 15 und die Ausgestaltung der Verlegung, die die Erfindung kennzeichnet, werden im Anschluss beschrieben.
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<Außenelement 21>
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Wie in 2A dargestellt, wird das Außenelement 21 durch Harzformen als einzelnes (vor der Verwendung) gerades, röhrenförmiges Element ausgebildet. (Das Material des Außenelements 21 ist bei der Erfindung nicht auf ein Harz beschränkt; es kann aus einem Metall hergestellt sein, sofern es in der Lage ist, geschlängelt zu sein (im Folgenden beschrieben).) Bei der Ausführungsform ist das Außenelement 21 ohne geteilten Abschnitt gestaltet, der sich entlang einer Achsenrichtung davon erstreckt; mit anderen Worten, es weist keine(n) Schlitz(e) auf. Das Außenelement 21 ist im Querschnitt kreisförmig.
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Bei der Ausführungsform ist der Abschnitt (der gerade Verlegungsentsprechungsabschnitt 23) des Außenelements 21, der dem im Allgemeinen geraden Verlegungsabschnitt D des Kabelbaum-Hauptkörpers 19 entspricht, wie eine Balgröhre ausgebildet (die Form des geraden Verlegungsentsprechungsabschnitts 23 ist bei der Erfindung nicht auf eine bestimmte Form beschränkt, sofern sie in der Lage ist, geschlängelt zu sein (im Folgenden beschrieben)). Genauer gesagt, der gerade Verlegungsentsprechungsabschnitt 23 ist so geformt, dass er umlaufende Balgvertiefungen und Balgvorsprünge aufweist, die fortlaufend und abwechselnd in der axialen Richtung der Röhre angeordnet sind. Bei der Ausführungsform sind die Abschnitte (die gebogenen Verlegungsentsprechungsabschnitte 24) des Außenelements 21, die den gebogenen Verlegungsabschnitten C des Kabelbaum-Hauptkörpers 19 entsprechen, ebenfalls wie Balgröhren ausgebildet.
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<Leitungsweg 22>
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Wie in 2A und 3A und 3B dargestellt, weist der Leitungsweg 22 einen Leiter 25 und einen Isolator 26 auf, der sich außerhalb des Leiters 25 befindet. Der Leiter 25 besteht aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Der Leiter 25 kann durch Verdrillen von Einzeldrähten miteinander ausgebildet werden oder einen Stabaufbau aufweisen, der im Querschnitt rechteckig oder kreisförmig ist (z. B. ein rechteckiger Kern oder ein kreisförmiger Kernleiter; in diesem Fall weist der Kabelbaum-Hauptkörper 19 ebenfalls einen Stabaufbau auf). Der Isolator 26, der aus einem isolierenden Harzmaterial besteht, wird durch Strangpressen an der äußeren Umfangsfläche des Leiters 25 ausgebildet.
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Der Isolator 26 wird unter Verwendung eines thermoplastischen Harzmaterials durch Strangpressen an der äußeren Umfangsfläche des Leiters 25 ausgebildet. Das thermoplastische Harzmaterial wird in geeigneter Weise aus verschiedenen bekannten Materialien gewählt, zum Beispiel aus Polymermaterialien wie etwa einem Polyvinylchloridharz, einem Polyethylenharz und einem Polypropylenharz.
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<Fertigungsverfahren des Kabelbaums 15>
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Zum Fertigen des in 2 dargestellten Kabelbaums 15 wird zuerst der Kabelbaum-Hauptkörper 19 gefertigt, und anschließend wird ein Bearbeiten von Anschlüssen durchgeführt. Der Kabelbaum-Hauptkörper 19 wird gefertigt, indem der Leitungsweg/die Leitungswege 22 in das Außenelement 21 in gerader Form von dessen einer Öffnung aus zu der anderen Öffnung hin eingesetzt wird/werden. Nach der Fertigung des Kabelbaums 15 wird dieser zu einer vorgegebenen Ladeform gepackt und zu einem Fahrzeugmontagewerk transportiert. Anschließend wird der Kabelbaum 15 entlang eines vorgegebenen Weges eines Fahrzeugs verkabelt.
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<Verlegungsweise>
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Wie in 2A und 2B dargestellt, wird der Kabelbaum 15 auf dieselbe Weise wie in dem verwandten Fall zwischen dem gebogenen Verlegungsabschnitt C und der Batterie 16 und zwischen dem anderen gebogenen Verlegungsabschnitt C und der Zusatzvorrichtung 18 verlegt. Bei dem im Allgemeinen geraden Verlegungsabschnitt D zwischen den gebogenen Verlegungsabschnitten C wird der Kabelbaum 15 in der Verlegungsweise gemäß der Erfindung verlegt. Mit anderen Worten, in dem Verlegungsbereich unter dem Fahrzeugboden 11, wo der Leitungsweg/die Leitungswege 22 anfällig für eine Erschütterung ist/sind, wird der Kabelbaum 15 in einer (im Folgenden beschriebenen) Form verlegt, die die Erfindung kennzeichnet.
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In dem im Allgemeinen geraden Verlegungsabschnitt D wird der Kabelbaum 15 so verlegt, dass das Außenelement 21 zum Beispiel in der in 2B dargestellten Weise geschlängelt ist, wodurch Abschnitte (z. B. der Abschnitt, der durch den Pfeil B in 2B gekennzeichnet ist, und die Abschnitte, die durch Pfeile E in 3A und 3B gekennzeichnet sind) der inneren Fläche des Außenelements 21 mit dem Leitungsweg/den Leitungswegen 22 in Kontakt gebracht werden. Bei der Verlegungsweise gemäß der Erfindung wird/werden der Leitungsweg/die Leitungswege 22 aufgrund des Kontakts an diesen Abschnitten in einem gewissen Sinne durch das Außenelement 21 gehalten, wodurch ein Erschüttern des Leitungswegs/der Leitungswege 22 im Verhältnis zu dem Außenelement 21 unterbunden wird. Das Schlängeln des Außenelements 21 wird durch Anbringen von Klemmen 27 (Befestigungselementen) zum Verlegen des Kabelbaums 15 entlang eines vorgegebenen Weges zum Beispiel in der in 2B dargestellten Weise aufrechterhalten.
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Wie oben unter Bezugnahme auf 1A und 1B bis 3A und 3B beschrieben, wird der Kabelbaum 15 bei der Erfindung so verlegt, dass das Außenelement 21 in einem Abschnitt geschlängelt ist, in dem der Leitungsweg/die Leitungswege 22 anfällig für eine Erschütterung ist/sind, das heißt, in dem im Allgemeinen geraden Verlegungsabschnitt D, und folglich werden Abschnitte der inneren Fläche des Außenelements 21 mit dem Leitungsweg/den Leitungswegen 22 dort in Kontakt gebracht. Dies ermöglicht, ein Erschüttern des Leitungswegs/der Leitungswege 22 im Verhältnis zu dem Außenelement 21 zu unterbinden und im Gegenzug ein Vorkommnis zu verhindern, dass der Isolator 26 des Leitungswegs/der Leitungswege 22 heftig an die innere Fläche des Außenelements 21 stößt und dadurch beschädigt wird. (Wenn der Leitungsweg/die Leitungswege 22 eine Abschirmfunktion aufweist/aufweisen, kann verhindert werden, dass ein Schirmgeflecht oder eine Metallfolie beschädigt wird.)
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Es versteht sich, dass verschiedene Modifizierungen möglich sind, ohne vom Gedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2015-177225 [0001]
- JP 2011-254614 A [0003, 0003]
