DE102018213095A1

DE102018213095A1 - Kabelbaum mit Elektrodrähte umgebendem Abschirmelement

Info

Publication number: DE102018213095A1
Application number: DE102018213095.7A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Yamaguchi; Hayato IIZUKA; Takeshi INNAN; Hiroshi Aihara
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2019-02-07
Also published as: CN109390091A; US10414352B2; CN109390091B; US20190039539A1; JP6899730B2; JP2019032933A

Abstract

Ein Kabelbaum enthält: einen Drahtabschnitt, der eine Vielzahl von Elektrodrähte aufweist, die in der gleichen Richtung gebündelt sind; und ein Abschirmelement, das einen Außenumfang des Drahtabschnitts gesamt umgibt. Das Abschirmelement ist angeordnet, um zwischen benachbarten Elektrodrähten der Vielzahl von Elektrodrähten in dem Drahtabschnitt angeordnet zu sein. Die benachbarten Elektrodrähte in dem Drahtabschnitt sind in einem vorbestimmten Abschnitt angeordnet, so dass ein vorbestimmter Wert der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten hergestellt ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen einen Kabelbaum mit einem Drahtabschnitt, der eine Vielzahl von Elektrodrähten enthält, die in der gleichen Richtung gebündelt sind, und einem Abschirmelement, das den Außenumfang des Drahtabschnitts kollektiv umgibt.
Hintergrund der Erfindung
Kabelbäume werden typischerweise zum elektrischen Verbinden von Vorrichtungen verwendet, die an Fahrzeugen, wie Hybridfahrzeugen und Elektrofahrzeugen, angebracht sind. Ein bestimmter Kabelbaum, der beispielsweise zum elektrischen Verbinden mit einer Wechselrichtereinheit und einer Motoreinheit verwendet wird, wird auch als Motorkabel bezeichnet. Ein Verfahren, das in der JP-A-2017-4861 offenbart ist, ist auch als ein Verfahren bekannt, das beispielsweise einen solchen Kabelbaum berücksichtigt.
Ein in 5 der JP-A-2017-4861 dargestellter Kabelbaum umfasst einen Drahtabschnitt, ein Drahtgeflecht und ein Wellrohr. Der Drahtabschnitt umfasst drei Elektrodrähte, die eine Wechselrichtereinheit und eine Motoreinheit verbinden und Strom von der Wechselrichtereinheit zu der Motoreinheit leiten. Die Elektrodrähte sind gemeinsam in der gleichen Richtung angeordnet. Der geflochtene Draht ist ausgebildet, um den Außenumfang des Drahtabschnitts insgesamt zu umgeben. Das Wellrohr ist ausgebildet, um den Drahtabschnitt, der von dem geflochtenen Draht umgeben ist, aufzunehmen.
Zusammenfassung der Erfindung
Jedoch weist der Stand der Technik einen steilen Spannungsanstieg der von der Wechselrichtereinheit abgegebenen Leistung auf, bevor sie der Motoreinheit zugeführt wird. Ein solch steiler Spannungsanstieg wird aufgrund einer Impedanzfehlanpassung wiederholt zwischen der Wechselrichtereinheit und der Motoreinheit reflektiert. Dies kann dazu führen, dass eine übermäßige Stoßspannung an der Motoreinheit angelegt wird.
Zur Lösung des obigen Problems ist es denkbar, die Impedanz zwischen der Wechselrichtereinheit, dem Kabelbaum (Motorkabel) und der Motoreinheit anzupassen, um die Reflexion zu unterdrücken. Da in diesem Fall die Impedanz des Kabelbaums kleiner als jene der Motoreinheit ist, ist es erforderlich, die Impedanz des Kabelbaums zu erhöhen. Um die Impedanz des Kabelbaums zu erhöhen, muss die elektrostatische Kapazität des Kabelbaums verringert werden.
Jedoch bewirkt gemäß dem Stand der Technik der kurze Abstand zwischen den benachbarten Elektrodrähten in dem Drahtabschnitt eine große elektrostatische Kapazität zwischen den entsprechenden Elektrodrähten, wodurch tendenziell in jedem Elektrodraht ein Rauschen erzeugt wird. Da zudem der Abstand zwischen den entsprechenden Elektrodrähten gering ist, wird außerdem jeder der benachbarten Elektrodrähte leicht durch das zwischen anderen benachbarten Elektrodrähten erzeugte Rauschen beeinträchtigt. Wird somit in jedem Draht Rauschen erzeugt, neigt das Strahlungsrauschen des Drahtabschnitts dazu, anzusteigen, und folglich tritt das Problem auf, dass in einigen Fällen eine übermäßige Stoßspannung erzeugt wird.
Eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden angesichts der zuvor beschriebenen Umstände konzipiert, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Kabelbaum bereitzustellen, der in der Lage ist, in geeigneter Weise eine Stoßspannung zu unterdrücken.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kabelbaum bereitgestellt, umfassend: einen Drahtabschnitt, der eine Vielzahl von Elektrodrähte aufweist, die in der gleichen Richtung gebündelt sind; und ein Abschirmelement, das einen Außenumfang des Drahtabschnitts kollektiv umgibt, wobei das Abschirmelement so angeordnet ist, dass es sich zwischen benachbarten Elektrodrähten der Vielzahl von Elektrodrähten in dem Drahtabschnitt befindet, und wobei die benachbarten Elektrodrähte in dem Drahtabschnitt in einem vorbestimmten Abschnitt angeordnet sind, so dass ein vorbestimmter Wert der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten gebildet wird.
Da gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung das Abschirmelement so angeordnet ist, dass es zwischen den benachbarten Elektrodrähten angeordnet ist, ist es möglich, die Elektrodrähte in einem vorbestimmten Abstand anzuordnen, so dass ein vorbestimmter Wert der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten gebildet wird. Folglich kann die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektrodrähten auf eine gewünschte elektrostatische Kapazität eingestellt und die Impedanz des Kabelbaums erhöht werden. Durch Erhöhen der Impedanz des Kabelbaums kann eine Impedanzanpassung der gesamten Schaltung erreicht und die Reflexion von Spannungen unterdrückt werden.
Ferner kann, wenn das Abschirmelement so angeordnet ist, dass es zwischen den benachbarten Elektrodrähten angeordnet ist, die elektrostatische Kapazität zwischen den benachbarten Elektrodrähten abgesperrt werden. Dadurch ist es möglich, die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektrodrähten effizienter zu verringern und die elektrostatische Kapazität auf eine gewünschte elektrostatische Kapazität einzustellen.
Ferner kann das Abschirmelement so konfiguriert sein, dass es zwischen die benachbarten Elektrodrähte eingesetzt und entfernt werden kann, so dass es möglich ist, den Verringerungsbetrag der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten entsprechend einer in der betreffenden Schaltung auftretenden Stoßspannung einzustellen, indem das Abschirmelement zwischen die benachbarten Elektrodrähte eingesetzt und von diesen entfernt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kabelbaum gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellt, wobei das Abschirmelement zwischen den benachbarten Elektrodrähten in dem Drahtabschnitt angeordnet ist, so dass es eine Position einer Mittelachse des Drahtabschnitts einnimmt.
Da gemäß dem zweiten Aspekt das Abschirmelement so angeordnet ist, dass es zwischen den benachbarten Elektrodrähten angeordnet ist, um an der Position der Mittelachse des Drahtabschnitts aufgenommen zu werden, kann das Abschirmelement im Wesentlichen den gesamten Umfang der Elektrodrähte umgeben. Dies ermöglicht ein noch zuverlässigeres Absperren der elektrostatischen Kapazität zwischen den benachbarten Elektrodrähten, wodurch die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektrodrähten noch effektiver verringert wird, und es möglich ist, die Kapazität auf eine gewünschte elektrostatische Kapazität einzustellen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kabelbaum gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt bereitgestellt, ferner umfassend: eine Vielzahl von Außenelementen, die an einem Außenumfang des Abschirmelements angeordnet sind, wobei jedes der Außenelemente in Form eines Rohrs ausgebildet ist und einen Ausschnittabschnitt aufweist, der sich in einer Längsrichtung des Außenelements von einem Längsende des Außenelements zu dem anderen Längsende erstreckt, und wobei die Außenelemente so angeordnet sind, dass sie das Abschirmelement von außen drücken.
Gemäß dem dritten Aspekt sind die Außenelemente angeordnet, um das Abschirmelement von außen zu drücken, wodurch das Abschirmelement so gehalten werden kann, dass es zwischen den benachbarten Elektrodrähten angeordnet ist. Da folglich das Abschirmelement nicht zwischen den benachbarten Elektrodrähten herausrutscht, können die Elektrodrähte dadurch in einem Zustand gehalten werden, in dem sie in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind, so dass ein vorbestimmter Wert der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten gebildet wird. Da das Abschirmelement nicht aus der Position zwischen den benachbarten Elektrodrähten verschiebt, ist es zudem möglich, die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektrodrähten erfolgreich abzusperren.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kabelbaum gemäß dem ersten, dem zweiten oder dem dritten Aspekt bereitgestellt, wobei das Außenelement derart ausgebildet ist, dass beide Umfangsenden des Außenelements zwischen den benachbarten Elektrodrähten in dem Drahtabschnitt aufgenommen sind, um das Abschirmelement zwischen den Elektrodrähten zu halten.
Gemäß dem vierten Aspekt sind beide Umfangsenden des Außenelements zwischen den benachbarten Elektrodrähten aufgenommen, um das Abschirmelement zu halten, dass derart angeordnet ist, dass es sich zwischen den Elektrodrähten befindet. Da folglich noch zuverlässiger verhindert wird, dass das Abschirmelement zwischen den benachbarten Elektrodrähten herausfällt, können folglich die Elektrodrähte in einem Zustand gehalten werden, in dem sie in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind, um einen vorbestimmten Wert der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten aufzuweisen.
Ferner sind beide Umfangsenden des Außenelements, das zwischen den benachbarten Elektrodrähten aufgenommen ist, zwischen den benachbarten Elektrodrähten angeordnet, und somit ist es möglich, den Abstand zwischen den Elektrodrähten der benachbarten Elektrodrähte durch die Dicke des Außenelements zu erhöhen. Dies ermöglicht es, die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektrodrähten effizienter zu reduzieren und die elektrostatische Kapazität auf eine gewünschte elektrostatische Kapazität einzustellen.
Gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektrodrähten auf eine gewünschte elektrostatische Kapazität eingestellt werden, und die Impedanz des Kabelbaums kann derart erhöht werden, dass eine Anpassung der Impedanz in der gesamten Schaltung erzielt werden kann, um die Reflexion der Spannung zu unterdrücken, wodurch eine Stoßspannung in geeigneter Weise unterdrückt werden kann.
Figurenliste

1A und 1B zeigen Ansichten, die einen Kabelbaum gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen, wobei 1A eine schematische Ansicht eines Leitungswegs des Kabelbaums darstellt, und 1B eine perspektivische Ansicht des Kabelbaums darstellt;
2 zeigt eine Querschnittsansicht des Kabelbaums entlang der Linie A-A in 1B;
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines ersten Modifikationsbeispiels eines Kabelbaums;
4 zeigt eine Querschnittsansicht eines zweiten Modifikationsbeispiels eines Kabelbaums; und
5 zeigt eine Querschnittsansicht eines dritten Modifikationsbeispiels eines Kabelbaums.

Ausführliche Beschreibung
Im Nachfolgenden wird ein Kabelbaum gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1A, 1B und 2 beschrieben.
1A und 1B zeigen Ansichten eines Kabelbaums gemäß der Ausführungsform der Erfindung, wobei 1A eine schematische Ansicht eines Leitungswegs des Kabelbaums und 1B eine perspektivische Ansicht des Kabelbaums darstellen, und 2 zeigt eine Querschnittsansicht des Kabelbaums entlang einer Linie A-A in 1B. Der bidirektionale Pfeil in 1B zeigt eine Vorwärts- und Rückwärtsrichtung (jede Pfeilrichtung dient lediglich der Veranschaulichung).
Die vorliegende Ausführungsform betrifft einen Kabelbaum, der in einem Hybridfahrzeug verdrahtet ist, kann jedoch auch bei einem elektrischen oder teilweise elektrischen Fahrzeug verwendet werden.
In 1A kennzeichnet das Bezugszeichen 1 ein Hybridfahrzeug. Das Hybridfahrzeug 1 wird durch zwei Arten einer Antriebskraft von einem Motor 2 und einer Motoreinheit 3 in Kombination angetrieben. Die elektrische Leistung wird über eine Wechselrichtereinheit 4 von einer Batterie (Batteriepack) 5 der Motoreinheit 3 zugeführt. Die Motor 2, die Motoreinheit 3 und die Wechselrichtereinheit 4 sind in einem Maschinenraum 6 montiert, in dem Vorderräder und die entsprechenden Teile gemäß dieser Ausführungsform eingebaut sind. Ferner ist die Batterie 5 in einem hinteren Abschnitt 7 des Fahrzeugs montiert, in dem die Hinterräder und die entsprechenden Teile eingebaut sind (die Batterie 5 kann in einem Fahrzeuginnenraum hinter dem Motorraum 6 montiert sein).
Die Motoreinheit 3 und die Wechselrichtereinheit 4 sind durch einen Hochspannungskabelbaum 8 gemäß der Ausführungsform miteinander verbunden. Der Kabelbaum 8 ist ein sogenanntes Motorkabel. Die Batterie 5 und die Wechselrichtereinheit 4 sind auch durch einen Hochspannungskabelbaum 9 verbunden. Der Kabelbaum 9 weist einen mittleren Abschnitt 10 auf, der an einem Fahrzeugboden 11 angeordnet ist. Der Kabelbaum 9 ist ungefähr parallel zum Fahrzeug unter dem Fahrzeugboden verlegt. Der Fahrzeugboden 11, der in herkömmlichen Fahrzeugkarosserien bekannt ist und ein sogenanntes Plattenelement ist, weist Durchgangslöcher (nicht dargestellt) auf, die an vorbestimmten Positionen ausgebildet sind. Das Durchgangsloch ermöglicht ein Durchführen des Kabelbaums 9.
Der Kabelbaum 9 und die Batterie 5 sind über einen Verbindungsblock 12, der auf der Batterie 5 vorgesehen ist, miteinander verbunden. An den Verbindungsblock 12 ist ein hinteres Ende 13 des Kabelbaums 9 in bekannter Weise elektrisch verbunden. Ein vorderes Ende 14 des Kabelbaums 9 ist in einer bekannten Weise mit der Gleichrichtereinheit 4 elektrisch verbunden.
Es sollte beachten werden, dass die vorliegende Ausführungsform auch auf den Kabelbaum 9 anwendbar ist.
Die folgende Beschreibung dient der Erläuterung der vorliegenden Ausführungsform. Es wird angenommen, dass die Motoreinheit 3 einen Motor und einen Generator umfasst. Zusätzlich enthält die Wechselrichtereinheit 4 einen Wechselrichter und einen Wandler. Es wird angenommen, dass die Motoreinheit 3 als eine Motorbaugruppe mit einem Abschirmgehäuse ausgebildet ist. Die Wechselrichtereinheit 4 ist auch als eine Wechselrichterbaugruppe mit einem Abschirmgehäuse ausgebildet. Die Batterie 5 ist vom Ni-MH-Typ oder Li-Ionen-Typ und ist als Modul ausgebildet. Zudem wird in Betracht gezogen, eine Energiespeichervorrichtung, wie beispielsweise einen Kondensator, zu verwenden. Die Batterie 5 ist nicht besonders beschränkt, solange sie für das Hybridfahrzeug 1 und ein Elektrofahrzeug verwendet werden kann.
Wie in 1B gezeigt, umfasst der Kabelbaum 8 gemäß der Ausführungsform, der die Motoreinheit 3 und die Wechselrichtereinheit 4, wie in 1A, verbindet, einen Drahtabschnitt 15, ein Abschirmelement 16 und ein Außenelement 17. Im Nachfolgenden wird der Aufbau jeder Komponente des Kabelbaums 8 beschrieben.
Als erstes wird der Drahtabschnitt 15 beschrieben. Wie in 1B gezeigt, ist der Drahtabschnitt 15 durch drei Elektrodrähte 18 bis 20, die in der gleichen Richtung (Vorwärts- und Rückwärtsrichtung in 1B) gebündelt sind, gebildet. Wie in der Querschnittsansicht der 2 gezeigt, weist der so geformte Drahtabschnitt 15 die drei Elektrodrähte 18 bis 20 auf, die bei Betrachtung in der Richtung der Mittelachse X1 des Drahtabschnitts 15 wie gestapelte Heuballen angeordnet sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Elektrodrähte 18 bis 20 gut bekannte Hochspannungselektrodrähte und umfassen jeweils einen Leiter 21 und eine Isolierummantelung 22, die den Leiter 21 bedeckt.
Die benachbart angeordneten Elektrodrähte 18 bis 20 des Drahtabschnitts 15, wie in 2 gezeigt, weisen Zwischenräume für ein unterzubringendes Abschirmelement 16, das im Nachfolgenden beschrieben wird, auf, wenn dieses eingeführt wird (zwischen dem Elektrodraht 18 und dem Elektrodraht 20, und zwischen dem Elektrodraht 19 und dem Elektrodraht 20).
Wird das Abschirmelement 16, wie im Nachfolgenden beschrieben, zwischen den jeweiligen in 2 dargestellten Elektrodrähten 18 bis 20 angeordnet, sind die Elektrodrähte 18 bis 20 in einem vorbestimmten Abstand so angeordnet, dass sich ein vorbestimmter Wert der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten bildet.
Die Anzahl der Elektrodrähte, die den Drahtabschnitt 15 bilden, ist nicht auf die zuvor erwähnten drei begrenzt. Die Anzahl der Elektrodrähte kann beispielsweise zwei betragen (siehe das im Nachfolgenden beschriebene zweite und dritte Modifikationsbeispiel).
Im Nachfolgenden wird das Abschirmelement 16 beschrieben. Wie in 2 gezeigt, ist das Abschirmelement 16 zur elektromagnetischen Abschirmung (als Maßnahme gegen elektromagnetische Wellen) vorgesehen, das ausgebildet ist, um den gesamten Außenumfang des Drahtabschnitts 15 zu umgeben. In der vorliegenden Ausführungsform verwendet das Abschirmelement 16 ein Geflecht, das durch Verflechten einer Vielzahl von Litzen in Form eines Rohrs gebildet wird. Das Abschirmelement 16 ist derart ausgebildet, dass es im Wesentlichen die gleiche Länge wie die Gesamtlänge des Drahtabschnitts 15 aufweist. Das Abschirmelement 16 ist derart ausgebildet, dass es einen Innendurchmesser aufweist, der größer als der Außenumfang des Drahtabschnitts 15 ist. Insbesondere ist das Abschirmelement 16 derart ausgebildet, das es in Bezug auf den Drahtabschnitt 15 etwas lose ist.
Das Abschirmelement 16 ist dazu ausgelegt, den Außenumfang des Drahtabschnitts 15 insgesamt zu umgeben, wobei im Abschirmelement 16 im Wesentlichen U-förmig gebogene Abschnitte ausgebildet sind, die jeweils zwischen den Elektrodrähten 18 bis 20 neben dem Drahtabschnitt 15, wie in 2 gezeigt, angeordnet sind.
Die im Wesentlichen U-förmig gebogenen Abschnitte des Abschirmelements 16, das zwischen den Elektrodrähten 18 bis 20 angeordnet ist, weisen eine Rückfederungsvorspannung auf, so dass die benachbarten Elektrodrähte 18 bis 20 einen vorbestimmten Abstand dazwischen beibehalten. Der „vorbestimmte Abstand“ wird so bestimmt, dass die elektrostatische Kapazität zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 auf einen gewünschten elektrostatischen Kapazitätswert verringert werden kann. Durch Ausbilden und Strukturieren in der Form, dass die Elektrodrähte der benachbarten Elektrodrähte 18 bis 20 abgeschirmt sind, ist das Abschirmelement 16, das zwischen den Elektrodrähten 18 bis 20 angeordnet ist, so ausgelegt, die elektrostatische Kapazität zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 zu blockieren.
Wie in 2 gezeigt, weist das Abschirmelement 16, das zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 angeordnet ist, Spitzen auf, die zu einer Position der Mittelachse X1 des Drahtabschnitts 15 führen. Ist das Abschirmelement 16 an der Position der Mittelachse X1 des Drahtabschnitts 15 aufgenommen, ist es derart angeordnet, dass es im Wesentlichen den gesamten Umfang der Elektrodrähte 18 bis 20, wie in 2 gezeigt, umgibt. Das heißt, das Abschirmelement 16 schirmt im Wesentlichen den gesamten Umfang der Elektrodrähte 18 bis 20 ab.
Es wird angenommen, dass das Abschirmelement 16 in der Lage ist, zwischen die benachbarten Elektrodrähte 18 bis 20 eingesetzt und von diesen entfernt zu werden. In Abhängigkeit von der Stoßspannung, die in der betreffenden Schaltung erzeugt wird, kann ein solches Abschirmelement 16 den Verringerungsbetrag der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten einstellen, indem das Abschirmelement 16 zwischen die Elektrodrähte 18 bis 20 eingeführt oder aus diesen entfernt wird.
Das Abschirmelement 16 weist ein Längsende, das mit einem Abschirmgehäuse oder dergleichen der Motoreinheit 3 über einen Verbindungsabschnitt der Motoreinheit (nicht dargestellt) verbunden ist, auf. Das andere Längsende des Abschirmelements 16 ist mit einem Abschirmgehäuse oder dergleichen der Wechselrichtereinheit 4 über einen Verbindungsabschnitt der Wechselrichtereinheit (nicht dargestellt) verbunden.
Das Abschirmelement 16 ist nicht auf ein Geflecht beschränkt, solange es eine Maßnahme gegen elektromagnetische Wellen bereitstellt. Das Abschirmelement 16 kann stattdessen zum Beispiel eine leitfähige Metallfolie, ein Element, das die Metallfolie enthält, ein Gewebe mit Leitfähigkeit oder dergleichen verwenden.
Im Nachfolgenden wird das Außenelement 17 beschrieben. Das Außenelement 17, das in 1B und 2 dargestellt ist, ist aus einem Harzmaterial mit Isoliereigenschaften gebildet und am Außenumfang des Drahtabschnitts 15 angeordnet, der von dem Abschirmelement 16 umgeben ist. Es sind gleich viele Außenelemente 17 (drei in der vorliegenden Ausführungsform) wie Elektrodrähte, die den Drahtabschnitt 15 bilden, vorgesehen. Das Außenelement 17 ist in Form eines Rohrs ausgebildet und weist eine Form auf, die wenigstens einen Ausschnittabschnitt 23 aufweist. Der Ausschnittabschnitt 23 ist ausgebildet, um sich von einem Längsende zu dem anderen Längsende des Außenelements 17 in Längsrichtung des Außenelements 17 zu erstrecken. Ein solches Außenelement 17 ist so geformt, dass es in Richtung der Mittelachse X1 des Drahtabschnitts 15, wie in der Querschnittsansicht der 2 gezeigt, im Wesentlichen eine C-Form aufweist.
In dieser Ausführungsform wird ein Wellrohr als das Außenelement 17 verwendet. Wie in 1B gezeigt, ist ein solches Außenelement 17 in einer Balgrohrform ausgebildet. Das Außenelement 17 ist so ausgebildet, dass es im Wesentlichen die gleiche Länge wie die gesamte Länge des Drahtabschnitts 15 aufweist (Elektrodrähte 18 bis 20). Das Außenelement 17 ist so ausgebildet, dass es beim Verpacken und Versenden des Kabelbaums 8 und beim Verlegen des Kabelbaums 8 in einem Fahrzeug in einem gewünschten Winkel gebogen werden kann. Das heißt, das Außenelement 17 kann so abgelenkt werden, dass es eine gebogene Form aufweist, und kann auf natürliche Weise in einen geraden Ursprungszustand zurückgeführt werden, wie in 1B gezeigt.
Wenn die Außenelemente 17, wie in 2 gezeigt, an dem Außenumfang des Drahtabschnitts 15, der von dem Abschirmelement 16 umgeben ist, angeordnet sind, drücken die Außenelemente 17 das Abschirmelement 16, das zwischen den Innenflächen 24 der Außenelemente 17 und den Außenflächen der Isolierummantelungen 22 der Elektrodrähte 18 bis 20 angeordnet ist, von außen.
Die Außenelemente 17 werden aneinander befestigt, wenn sie am Außenumfang des Drahtabschnitts 15, der von dem Abschirmelement 16 umgeben ist, angeordnet werden. Obwohl nicht speziell dargestellt, sind die Außenelemente 17 durch eine bekannte Bandwicklung befestigt.
Im Nachfolgenden wird ein Herstellungsverfahren (Fertigung) des Kabelbaums 8 auf der Grundlage der zuvor erwähnten Konfiguration und Struktur beschrieben.
In einem ersten Schritt werden der Drahtabschnitt 15 (die Elektrodrähte 18 bis 20), das Abschirmelement 16 und das Außenelement 17 im Vorhinein in einer vorbestimmten Länge hergestellt, und anschließend wird der Drahtabschnitt 15 kollektiv von dem Abschirmelement 16 umgeben.
In einem zweiten Schritt wird das Abschirmelement 16 so geführt, dass es zwischen die benachbarten Elektrodrähte 18 bis 20 eindringt. Durch Verwenden einer (nicht dargestellten) Vorrichtung wird das Abschirmelement 16 zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20, wie in 2 gezeigt, im Wesentlichen in eine U-Form gebracht.
Hier werden die vorderen Endabschnitte des Abschirmelements 16, das zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 aufgenommen ist, zu der Position der Mittelachse X1 des Drahtabschnitts 15 vorgeschoben.
In einem dritten Schritt werden die Außenelemente 17 am Außenumfang des Drahtabschnitts 15, der von dem Abschirmelement 16 umgeben ist, angeordnet (siehe 2). Dabei werden die Außenelemente 17 derart angeordnet, dass sie mit ihren Innenflächen 24 das Abschirmelement 16, das zwischen den Innenflächen 24 der Außenelemente 17 und den Außenflächen 25 der Isolierummantelungen 22 der Elektrodrähte 18 bis 20 angeordnet ist, von außen drücken.
In einem vierten Schritt wird ein Band um die Außenflächen 26 der Außenelemente 17 gewickelt, um die Außenelemente 17 aneinander zu befestigen, obwohl dies nicht speziell dargestellt ist.
Damit ist der Herstellungsprozess des Kabelbaums 8, um den fertigen Kabelbaum 8 bereitzustellen, beendet. Auf eine detaillierte Beschreibung des Prozesses an den beiden Längsendabschnitten des Kabelbaums 8 wird verzichtet.
In dem so bereitgestellten Kabelbaum 8, in dem das Abschirmelement 16 zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 angeordnet ist, können die Elektrodrähte 18 bis 20 in einem vorbestimmten Abstand derart angeordnet werden, dass ein vorbestimmter Wert der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten gebildet wird. Dadurch ist es möglich, die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektrodrähten 18 bis 20 auf eine gewünschte elektrostatische Kapazität einzustellen und die Impedanz des Kabelbaums 8 zu erhöhen. Eine Erhöhung der Impedanz des Kabelbaums 8 ermöglicht eine Anpassung der Impedanz der gesamten Schaltung (der Motoreinheit 3, des Kabelbaums 8 und der Wechselrichtereinheit 4) und eine Unterdrückung der Reflexion der Spannungsstöße.
Ferner kann in dem Kabelbaum 8, in dem das Abschirmelement 16 zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 angeordnet ist, die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektrodrähten zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 abgesperrt werden. Dadurch ist es möglich, die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektrodrähten noch effizienter zwischen den Drähten 18 bis 20 zu verringern und die elektrostatische Kapazität auf einen gewünschten Wert einzustellen.
Ferner ist in dem Kabelbaum 8 das Abschirmungselement 16 so konfiguriert, dass es zwischen die benachbarten Elektrodrähte 18 bis 20 einsetzbar und aus diesem entfernbar ist, wodurch das Abschirmelement 16 zwischen die benachbarten Elektrodrähte gemäß einem Spannungsstoß, der in der Schaltung auftritt, entsprechend hineingedrückt oder aus diesen herausgezogen werden kann, um den Verringerungsbetrag der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten einzustellen.
Außerdem ist in dem Kabelbaum 8 das Abschirmelement 16 zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 angeordnet, die sich bis zu der Position der Mittelachse X1 des Drahtabschnitts 15 erstrecken, und somit kann der gesamte Umfang der entsprechenden Elektrodrähte 18 bis 20 im Wesentlichen von dem Abschirmelement 16 umgeben werden. Folglich kann die elektrostatische Kapazität zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 noch zuverlässiger abgesperrt werden, um die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektrodrähten noch wirksamer zu verringern und die elektrostatische Kapazität auf einen gewünschten Wert einzustellen.
Ferner sind bei dem Kabelbaum 8 die Außenelemente 17 angeordnet, um das Abschirmelement 16 von außen zu drücken, wodurch das Abschirmelement 16 zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 angeordnet bleibt. Folglich fällt das Abschirmelement 16 nicht zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 heraus, wodurch die Elektrodrähte 18 bis 20 in einem Zustand gehalten werden, in dem sie in einem vorbestimmten Abstand derart angeordnet sind, dass ein vorbestimmter Wert der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten 18 bis 20 gebildet wird. Ferner hilft die sichere Anordnung des Abschirmelements 16 zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 dabei, die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektrodrähten 18 bis 20 besser abzusperren.
Der zuvor beschriebene Kabelbaum 8 kann durch ein erstes Modifikationsbeispiel, das in 3 gezeigt ist, ein zweites Modifikationsbeispiel, das in 4 gezeigt ist, oder ein drittes Modifikationsbeispiel, das in 5 gezeigt ist, ersetzt werden. Im Nachfolgenden wird das erste bis dritte Modifikationsbeispiel des Kabelbaums mit Bezug auf die 3 bis 5 beschrieben.
3 zeigt eine Querschnittsansicht des ersten Modifikationsbeispiels eines Kabelbaums, 4 zeigt eine Schnittansicht des zweiten Modifikationsbeispiels eines Kabelbaums, und 5 zeigt eine Querschnittsansicht des dritten Modifikationsbeispiels eines Kabelbaums.
Im Nachfolgenden wird das erste Modifikationsbeispiel beschrieben. Ein Kabelbaum 30, der in 3 gezeigt ist, unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform dahingehend, dass er Außenelemente 31 umfasst. Das Außenelement 31 weist Ausschnittabschnitte 32 auf. Der Ausschnittabschnitt 32 ist derart geformt, dass die Umfangsbreite des Außenelements 31 kleiner als diejenige ist, die sich aus dem Ausschnittabschnitt 23 (siehe 2) des Außenelements 17 in der vorliegenden Ausführungsform ergibt.
Wie in 3 gezeigt, weist das Außenelement 31 ein Umfangsende 33 und das andere Umfangsende 34 auf, die ausgebildet sind, um zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 angeordnet zu werden und das Abschirmelement 16 zwischen den Elektrodrähten zu halten, da es so angeordnet ist, dass es sich dazwischen befindet. Das eine Umfangsende 33 und das andere Umfangsende 34 des Außenelements 16 dienen als ein Beispiel der „beiden Umfangsenden des Außenelements“ in den Ansprüchen.
Der Kabelbaum 30 des zuvor beschriebenen ersten Modifikationsbeispiels weist zusätzlich zu dem Effekt der vorliegenden Ausführungsform die nachfolgenden Effekte auf. Das eine Umfangsende 33 und das andere Umfangsende 34 des Außenelements 31 dringen zwischen die benachbarten Elektrodrähte 18 bis 20 ein und halten das Abschirmelement 16 zwischen den Elektrodrähten, da es dazwischen angeordnet wird. Folglich wird noch zuverlässiger verhindert, dass das Abschirmelement 16 zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 herausrutscht, so dass die Elektrodrähte 18 bis 20 in einem vorbestimmten Abstand gehalten werden, um einen vorbestimmten Wert der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten aufzuweisen.
Ferner werden gemäß dem Kabelbaum 30 des ersten Modifikationsbeispiels das eine Umfangsende 33 und das andere Umfangsende 34 des Außenelements 31, sobald es zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 angeordnet ist, zwischen den benachbarten Elektrodrähten 18 bis 20 angeordnet, wodurch eine Erhöhung des Abstands zwischen den Elektrodrähten der benachbarten Elektrodrähte 18 bis 20 durch die Dicke des Außenelements 31 möglich ist. Dies ermöglicht eine noch effizientere Verringerung der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten und die Einstellung der elektrostatischen Kapazität auf eine gewünschte elektrostatische Kapazität.
Im Nachfolgenden wird das zweite Modifikationsbeispiel beschrieben. Ein Kabelbaum 40, der in 4 gezeigt ist, unterscheidet sich von der vorliegenden Ausführungsform dahingehend, dass er einen Drahtabschnitt 41 aufweist. Der Drahtabschnitt 41 wird durch Bündeln zweier Elektrodrähte 44 und 45 in der gleichen Richtung gebildet. Jeder der Elektrodrähte 44 und 45 umfasst einen Leiter 46 und eine Isolierummantelung 47, die den Leiter 46 bedeckt.
Wie in 4 gezeigt, weist der Drahtabschnitt 41 eine Mittelachse X3 auf, die an einem Punkt liegt, der ein Liniensegment A1 schneidet, das eine Mittelachse Y1 des Leiters 46 des Elektrodrahts 44 und eine Mittelachse Y2 des Leiters 46 des Elektrodrahts 45 verbindet. Ein Abschirmelement 42 ist angeordnet, um in die Position der Mittelachse X3 des Drahtabschnitts 41 zwischen den Elektrodrähten 44 und 45 einzudringen.
Ein solcher Kabelbaum 40 hat die gleiche Wirkung wie die vorliegende Ausführungsform.
Im Nachfolgenden wird ein drittes Modifikationsbeispiel beschrieben. Ein Kabelbaum 50, der in 5 gezeigt ist, ist ein modifiziertes Beispiel der vorliegenden Ausführungsform dahingehend, dass er einen Drahtabschnitt 51 und Außenelemente 53 aufweist.
Der Drahtabschnitt 51 wird durch Bündeln zweier Elektrodrähte 54 und 55 in der gleichen Richtung gebildet. Jeder der Elektrodrähte 54 und 55 umfasst einen Leiter 56 und eine Isolierummantelung 57, die den Leiter 56 bedeckt.
Wie in 5 gezeigt, ist eine Mittelachse X4 des Drahtabschnitts 51 ein Punkt, der ein Liniensegment A2 schneidet, das eine Mittelachse Z1 des Leiters 56 des Elektrodrahts 54 mit einer Mittelachse Z2 des Leiters 56 des Elektrodrahts 55 verbindet. Ein Abschirmelement 52 ist derart angeordnet, dass es an der Position der Mittelachse X4 des Drahtabschnitts 51 zwischen die Elektrodrähte 54 und 55 eindringt.
Die Außenelemente 53 weisen Ausschnittabschnitte 58 auf. Der Ausschnittabschnitt 58 ist derart ausgebildet, dass die Umfangsbreite des Außenelements 53 kleiner als diejenige ist, die sich aus dem Ausschnittabschnitt 23 (siehe 2) des Außenelements 17 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ergibt.
Wie in 5 gezeigt, weist jedes der Außenelemente 53 ein Umfangsende 59 und das andere Umfangsende 60 auf, die beide zwischen den Elektrodrähten 54 und 55 aufgenommen sind. Die Außenelemente 53 halten das Abschirmelement 52 zwischen den Elektrodrähten 54 und 55, da es dazwischen angeordnet ist.
Ein solcher Kabelbaum 50 weist den gleichen Effekt wie die vorliegende Ausführungsform und die erste Modifikation auf.
Die Kabelbäume 8, 30, 40 und 50 weisen die folgenden Effekte auf. Wie zuvor mit Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben, wird gemäß den Kabelbäumen 8, 30, 40 und 50 die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektrodrähten auf einen gewünschten Wert der elektrostatischen Kapazität eingestellt, um die Impedanzen des Kabelbäume 8, 30, 40 und 50 zu erhöhen. Dies ermöglicht eine Anpassung der Impedanz der gesamten Schaltung und eine Unterdrückung der Reflexion von Spannungsstößen, wodurch die Spannungsstöße vorteilhafterweise unterdrückt werden können.
Es ist selbstverständlich, dass verschiedene modifizierte Beispiele gebildet werden können, ohne vom technischen Gedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017004861 A [0002, 0003]

Claims

Kabelbaum, umfassend: einen Drahtabschnitt, der eine Vielzahl von Elektrodrähte aufweist, die in der gleichen Richtung gebündelt sind; und ein Abschirmelement, das gesamt einen Außenumfang des Drahtabschnitts umgibt, wobei das Abschirmelement so angeordnet ist, dass es zwischen benachbarten Elektrödrähten der Vielzahl von Elektrodrähten in dem Drahtabschnitt angeordnet ist, und wobei die benachbarten Elektrodrähte in dem Drahtabschnitt in einem vorbestimmten Abschnitt angeordnet sind, so dass ein vorbestimmter Wert der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektrodrähten hergestellt ist.
Kabelbaum nach Anspruch 1, wobei das Abschirmelement zwischen den benachbarten Elektrodrähten in dem Drahtabschnitt so angeordnet ist, dass es an einer Position einer Mittelachse des Drahtabschnitts aufgenommen ist.
Kabelbaum nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: eine Vielzahl von Außenelementen, die an einem Außenumfang des Abschirmelements angeordnet sind, wobei jedes der Außenelemente in Form eines Rohrs ausgebildet ist und einen Ausschnittabschnitt aufweist, der sich in einer Längsrichtung des Außenelements von einem Längsende des Außenelements zu dem anderen Längsende erstreckt, und wobei die Außenelemente so angeordnet sind, dass sie das Abschirmelement von außen drücken.
Kabelbaum nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Außenelement so konfiguriert ist, dass beide Umfangsenden des Außenelements zwischen den benachbarten Elektrodrähten in dem Drahtabschnitt aufgenommen sind, um das Abschirmelement zwischen den Elektrodrähten zu halten.
Kabelbaum nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Abschirmelement in der Lage ist, in die benachbarten Elektrodrähte in dem Drahtabschnitt eingesetzt und von diesen entfernt zu werden.