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Technisches Gebiet
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Die
vorlegende Erfindung betrifft einen abgeschirmten Leiter (Leiter
mit Abschirmung).
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Stand der Technik
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Patentdokument
1 beschreibt einen abgeschirmten Leiter, bei dem eine Abschirmröhre aus Metall,
welche eine Drahtschutzfunktion hat, mit einem flexiblen Abschirmteil
bestehend aus einem vernetzten Draht verbunden ist, bei dem Metalleinzeldrähte in Röhrenform
gewickelt sind und eine Mehrzahl von nicht abgeschirmten elektrischen
Drähten ist
gemeinsam abgeschirmt, in dem sie in die Abschirmröhre und
das flexible Abschirmteil eingesetzt sind.
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Ein
solcher abgeschirmter Leiter wird beispielsweise in einem Leistungsschaltkreis
eines Elektrofahrzeugs verwendet. Wenn ein Verkabelungspfad entlang
des Bodenabschnitts der Karosserie eines Elektrofahrzeugs verläuft, wird
eine Abschirmleitung hoher Festigkeit als Abschirmmittel verwendet.
Wenn ein Verkabelungspfad nur eingeschränkten Raum zur Verfügung hat
und gekrümmt verläuft (beispielsweise
in einem Verkabelungspfad im Fahrzeuginneren), wird als Abschirmmittel
ein flexibles Abschirmteil verwendet.
- [Patentdokument 1] Japanische Patentoffenlegung Nr.
2004-171952 .
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Beschreibung der Erfindung
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Von der Erfindung zu lösendes Problem
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Wenn
in einem Fahrzeug ein abgeschirmter Leiter verwendet wird, liegt
eine höhere
Priorität
auf leichtem Gewicht, um die Fahrleistungen etc. zu verbessern.
Bevorzugt wird daher als Material der Abschirmröhre Aluminium verwendet. Andererseits
ist im Fall des flexiblen Abschirmteils eine Gewichtsverringerung
weniger notwendig, da die Verkabelungslänge relativ kurz ist und höhere Priorität liegt
bei der Verformbarkeit. Angesichts hiervon wird als Material für das flexible
Abschirmteil bevorzugt Kupfer verwendet.
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Aluminium
und Kupfer haben jedoch unterschiedliches Standard-Elektrodenpotential.
Folglich besteht das Problem, dass, wenn Wasser oder eine Elektrolytlösung sich
an einem Verbindungsabschnitt zwischen einer Aluminiumabschirmröhre und
einem flexiblen Abschirmteil aus Kupfer befindet, dazwischen eine
Potentialdifferenz auftritt und eine elektrische Korrosion an der
Aluminiumabschirmröhre
auftritt, die geringeres Standard-Elektrodenpotential hat.
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Die
vorliegende Erfindung wurde aufgrund der beschriebenen Tatsache
gemacht und Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Auftreten
einer elektrischen Korrosion an einem Verbindungsabschnitt zwischen
einer Abschirmröhre
und einem flexiblen Abschirmteil zu verhindern.
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Mittel zur Lösung des
Problems
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Das
Mittel zur Lösung
des obigen Problems ergibt sich gemäß der folgenden Erfindung in
Form von:
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- (1) einem abgeschirmter Leiter, aufweisend:
eine
Abschirmröhre
aus Metall;
ein flexibles Abschirmteil aus Metall in Verbindung mit
einem Endabschnitt der Abschirmröhre;
einen
elektrischen Draht, der dadurch abgeschirmt ist, dass er in die
Abschirmröhre
und in das flexible Abschirmteil eingesetzt ist, wobei die Abschirmröhre und
das flexible Abschirmteil aus einem Metall derart sind, dass sich
eine Standard-Elektrodenpotenzialdifferenz von 1,50V oder weniger
zwischen der Abschirmröhre
und dem flexiblen Abschirmteil ergibt.
- (2) Bei dem abgeschirmten Leiter nach obigem (1) ist die Abschirmröhre aus
rostfreiem Stahl, Kupfer oder einer Kupferlegierung und das flexible
Abschirmteil ist aus rostfreiem Stahl, Kupfer oder einer Kupferlegierung.
- (3) Bei dem abgeschirmten Leiter nach obigem (1) ist die Abschirmröhre aus
rostfreiem Stahl und das flexible Abschirmteil ist aus rostfreiem
Stahl, Kupfer oder einer Kupferlegierung.
- (4) Bei dem abgeschirmten Leiter nach obigem (1) ist die Abschirmröhre aus
rostfreiem Stahl und eine Platierungsschicht aus einem Material
mit geringerem Standard-Elektrodenpotenzial als demjenigen von Kupfer
und höher
als demjenigen von Eisen ist auf der Oberfläche des flexiblen Abschirmteils
ausgebildet.
- (5) Bei dem abgeschirmten Leiter nach obigem (4) ist eine Platierungsschicht
aus Zinn auf der Oberfläche
des flexiblen Abschirmteils ausgebildet.
- (6) Der abgeschirmte Leiter nach einem der obigen (1) bis (5)
wird in einem Leistungsschaltkreis eines Elektrofahrzeugs verwendet.
- (7) Bei dem abgeschirmten Leiter nach obigem (6) ist die Abschirmröhre entlang
eines Bodenabschnitts einer Karosserie des Elektrofahrzeugs verlegt.
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Vorteile der Erfindung
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Bei
dem abgeschirmten Leiter der vorliegenden Erfindung werden die Abschirmröhre und
das flexible Abschirmteil aus einem Metall derart gebildet, dass
sich eine Standard-Elektrodenpotentialdifferenz von 1,50V oder weniger
dazwischen ergibt. Folglich ist es schwierig, dass elektrische Korrosion
in einem Kontaktabschnitt zwischen der Abschirmröhre und dem flexiblen Abschirmteil
fortschreitet. Der Grund, warum die Standard-Elektrodenpotentialdifferenz
auf 1,50V oder weniger gesetzt ist, ist, dass es elektrischer Korrosion
schwierig gemacht ist, zwischen gleichen oder unterschiedlichen
Arten von Metallen fortzuschreiten, welche eine Standard-Elektrodenpotentialdifferenz
in diesem Bereich haben.
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Bei
dem abgeschirmten Leiter der vorliegenden Erfindung ist die Abschirmröhre aus
rostfreiem Stahl, Kupfer oder einer Kupferlegierung. Im Vergleich
zu einem herkömmlichen
abgeschirmten Leiter mit einer Abschirmröhre aus Aluminium wird es elektrischen
Korrosionen daher schwieriger gemacht, an einem Kontaktabschnitt
zwischen der Abschirmröhre
und dem flexiblen Abschirmteil fortzuschreiten.
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Bei
dem abgeschirmten Leiter der vorliegenden Erfindung ist die Abschirmröhre aus
rostfreiem Stahl und das flexible Abschirmteil ist aus rostfreiem Stahl,
Kupfer oder einer Kupferlegierung. Somit ist es möglich, eine
Standard-Elektrodenpotentialdifferenz von 1,50V oder weniger oder
von 0V zu schaffen, so dass es elektrischer Korrosion schwierig
gemacht wird, an einem Kontaktabschnitt zwischen der Abschirmröhre und
dem flexiblen Abschirmteil fortzuschreiten.
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Es
sei festzuhalten, dass das Standard-Elektrodenpotential von Kupfer
+0,34V beträgt,
das Standard-Elektrodenpotential von Eisen in dem rostfreien Stahl – 0,44V
beträgt
und Differenz im Standard-Elektrodenpotential zwischen Kupfer und
Eisen 0,78V beträgt.
Andererseits ist das Standard-Elektrodenpotential von Aluminium –1,66V und
die Differenz im Standard-Elektrodenpotential zwischen Kupfer und
Aluminium ist 2,00V. folglich kann die Differenz im Standard-Elektrodenpotential
als annähernd 1,22V
erwartet werden, indem das Material der Abschirmröhre von
herkömmlichem
Aluminium zu rostfreiem Stahl geändert
wird.
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Bei
dem abgeschirmten Leiter der vorliegenden Erfindung kann, wenn die
Abschirmröhre
aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ist, die Differenz im Standard-Elektrodenpotential
zwischen der Abschirmröhre
und dem flexiblen Abschirmteil Null sein, so dass elektrische Korrosion
an einem Auftreten gehindert ist.
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Bei
dem abgeschirmten Leiter der vorliegenden Erfindung ist die Differenz
im Standard-Elektrodenpotential zwischen der platierten Schicht
und Eisen kleiner als die Differenz im Standard-Elektrodenpotential
zwischen Kupfer und Eisen, so dass eine elektrische Korrosion noch
sicherer an einem Fortschreiten in einem Kontaktabschnitt zwischen
der Abschirmröhre
und dem flexiblen Abschirmteil gehindert werden kann.
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Bei
dem abgeschirmten Leiter der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen
zuverlässigen Leistungsschaltkreis
für ein
Elektrofahrzeug zu schaffen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 ist
eine Längsschnittdarstellung
eines abgeschirmten Leiters;
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2 ist
eine Querschnittsdarstellung des abgeschirmten Leiters; und
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3 ist
eine vergrößerte Teilschnittdarstellung
des abgeschirmten Leiters.
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Beste Weise zur Durchführung der
Erfindung
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben.
Ein abgeschirmter Leiter A dieser Ausführungsform weist eine Abschirmröhre 10,
welche sowohl eine Packungsabschirmfunktion als auch eine Schutzfunktion
für elektrische
Drähte hat,
ein flexibles Abschirmteil 20 mit der Packungsabschirmfunktion
und eine Mehrzahl von nicht abgeschirmten elektrischen Drähten 30 auf
(drei in dieser Ausführungsform).
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Die
Abschirmröhre 10 ist
aus einem Metall und hat einen kreisförmigen Querschnitt. Das flexible Abschirmteil 20 ist
aus Einzeldrähten 21 aus
Kupfer oder einer Kupferlegierung. Die Elementdrähte 21 werden zu einem
Rohrgitter aus einem vernetzten Draht geformt. Das flexible Abschirmteil 20 kann
frei gebogen und verformt werden. Eine Zinnplatierungsschicht 22 ist
auf der Oberfläche
eines jeden Einzeldrahts 21 ausgebildet. Der hintere Endabschnitt
des flexiblen Abschirmteils 20 (Endabschnitt auf der rechten
Seite in 1) liegt auf einem Umfang am
vorderen Endabschnitt der Abschirmröhre 10. Der hintere Endabschnitt
des flexiblen Abschirmteils 20 ist leitfähig mit
der Abschirmröhre 10 durch
einen Klemmring 40 aus einer Kupferlegierung oder rostfreiem
Stahl befestigt.
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Ein
elektrischer Draht 30 ist von bekannter Form. Der elektrische
Draht 30 hat eine elektrisch leitfähige Drahtseele 31 aus
einem Einzelkerndraht einer Aluminiumlegierung, einem verdrillten
Kupferdraht oder dergleichen. Eine isolierende Kunststoffbeschichtung 32 ist
so aufgebracht, dass sie den Umfang des elektrisch leitfähigen Drahts 31 umgibt.
Sowohl der elektrisch leitfähige
Draht 31 als auch der isolierende Überzug 32 haben Flexibilität. Folglich kann
der elektrische Draht 30 gebogen und verformt werden. Eine
Mehrzahl von elektrischen Drähten 30 ist
in die Abschirmröhre 10 und
in das flexible Abschirmteil 20 eingesetzt. Die elektrischen
Drähte 30 werden
gemeinsam von der Abschirmröhre 10 und dem
flexiblen Abschirmteil 20 abgeschirmt.
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Es
sei festzuhalten, dass der Einzeldraht 21 des flexiblen
Abschirmteils 20 und die Abschirmröhre 10 aus unterschiedlichen
Metallen sind und dass die beiden Metalle unterschiedliche Standard-Elektrodenpotentiale
haben Wenn eine elektrolytische Lösung wie z.B. Wasser sich in
einem Kontaktabschnitt zwischen der Ab schirmröhre 10 und dem flexiblen Abschirmteil 20 befindet,
tritt dazwischen eine Potentialdifferenz auf und eine elektrische
Korrosion tritt an in dem Metall mit dem geringeren Standard-Elektrodenpotential
auf. Je geringer das Standard-Elektrodenpotential der beiden sich
berührenden
Metallen ist, umso langsamer schreitet die elektrische Korrosion
fort. Angesichts hiervon verwendet diese Ausführungsform als Material für die Abschirmröhre 10 rostfreien
Stahl.
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Die
Platierungsschicht 22, die auf der Oberfläche des
Einzeldrahts 21 des flexiblen Abschirmteils 20 ausgebildet
ist, ist aus Zinn. Das Standard-Elektrodenpotential von Zinn beträgt „–0,14V" und das Standard-Elektrodenpotential
von Eisen im rostfreien Stahl, der als Material für die Abschirmröhre 10 verwendet
wird, beträgt „–1,44V". Folglich ist die
Potentialdifferenz in einem Kontaktabschnitt zwischen dem flexiblen
Abschirmteil 20 und der Abschirmröhre 10 gering, nämlich nur „0,30V". Wenn andererseits
die Abschirmröhre 10 aus
Aluminium mit einem Standard-Elektrodenpotential von „–1,66V" ist, beträgt die Potentialdifferenz
in einem Kontaktabschnitt zwischen dem flexiblen Abschirmteil 20 und der
Abschirmröhre 10 mehr,
nämlich „1,52V". Daher ist bei dieser
Ausführungsform
eine elektrische Korrosion in einem Kontaktabschnitt zwischen der
Platierungsschicht 22 des flexiblen Abschirmteils 20 und der
Abschirmröhre 10 langsamer
im Fortschritt als bei einer Abschirmröhre 10 als Aluminium.
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Zusätzlich,
selbst wenn die Platierungsschicht 22 nicht auf der Oberfläche des
Einzeldrahts 21 ausgebildet ist, kann eine elektrische
Korrosion an einem Fortschritt gehindert werden, wenn der Einzeldraht 21 aus
Kupfer oder einer Kupferlegierung direkt die Oberfläche der
Abschirmröhre 10 berührt. Dies deshalb,
als im Vergleich zur Differenz des Standard-Elektrodenpotentials
zwischen der Abschirmröhre 10 aus
Aluminium und dem flexiblen Abschirmteil 20 aus Kupfer
oder einer Kupferlegierung (2,00V), die Differenz im Standard-Elektrodenpotential
zwischen der Abschirmröhre 10 aus
rostfreiem Stahl und dem flexiblen Abschirmteil 20 aus
Kupfer oder einer Kupferlegierung klein ist, nämlich nur annähernd 0,78V.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist die Abschirmröhre 10 aus
rostfreiem Stahl. Somit nimmt die Potentialdifferenz in einem Kontaktabschnitt
zwischen dem flexiblen Abschirmteil 20 und der Abschirmröhre 10 ab
und eine elektrische Korrosion kann an einem Fortschreiten gehindert
werden.
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Genauer
gesagt, wenn „Method
for Moisture Rain and Spray Test for Automobile Parts", oder der „Salt Spray
Test" etc., wie
sie von JIS definiert sind, durchgeführt werden, kann die elektrische
Charakteristik an einem Kontaktabschnitt erfüllt werden, indem eine einfache
Wasserdichtigkeitsbehandlung durchgeführt wird, beispielsweise das
Abkleben mit einem Band, wie es in Kabelbäumen für Fahrzeuge weit verbreitet
ist.
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Da
zusätzlich
die Platierungsschicht 22 aus Zinn mit einem Standard-Elektrodenpotential
geringer als demjenigen von Kupfer, das den Einzeldraht 21 bildet
und als demjenigen von Eisen im rostfreien Stahl auf der Oberfläche des
Einzeldrahts 21 des flexiblen Abschirmteils 20 ausgebildet
ist, wird die Potentialdifferenz zwischen der Platierungsschicht 22 und
Eisen kleiner als die Potentialdifferenz zwischen Kupfer und Eisen.
Somit kann eine elektrische Korrosion noch sicherer an einem Fortschreiten
gehindert werden, als wenn die Platierungsschicht 22 nicht
vorhanden wäre.
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Die
Abschirmröhre 10 und
das flexible Abschirmteil 20 sind aus Metallen mit einer
Standard-Elektrodenpotentialdifferenz von 1,5V oder weniger zwischen
sich. Folglich kann eine elektrische Korrosion in einem Kontaktabschnitt
zwischen der Abschirmröhre 10 und
den flexiblen Abschirmteil 20 an einem Fortschreiten gehindert
werden.
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Beispielsweise
kann die Abschirmröhre 10 aus
rostfreiem Stahl, Kupfer oder einer Kupferlegierung sein und das
flexible Abschirmteil 20 kann aus rostfreiem Stahl, Kupfer
oder einer Kupferlegierung sein. In diesem Fall kann die Differenz
im Standard-Elektrodenpotential zwischen den Metallen, welche die
Abschirmröhre 10 bilden
und den Metallen, welche das flexible Abschirmteil 20 bilden,
1,5V oder weniger betragen.
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Beispielsweise
kann die Abschirmröhre 10 aus
rostfreiem Stahl sein und das flexible Abschirmteil 20 kann
aus rostfreiem Stahl, Kupfer oder einer Kupferlegierung sein. In
diesem Fall kann die Differenz im Standard-Elektrodenpotential zwischen
den Metallen, die die Abschirmröhre 10 bilden
und den Metallen, die das flexible Abschirmteil 20 bilden,
1,5V oder weniger sein.
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Die
Differenz im Standard-Elektrodenpotential kann Null betragen, indem
die Abschirmröhre 10 und
das flexible Abschirmteil 20 aus dem gleichen Metall gemacht
werden. Beispielsweise kann die Differenz im Standard-Elektrodenpotential
Null sein, wenn die Abschirmröhre 10 aus
Kupfer oder einer Kupferlegierung ist und das flexible Abschirmteil 20 aus
Kupfer oder einer Kupferlegierung ist. Folglich kann eine elektrische
Korrosion in einem Kontaktabschnitt zwischen der Abschirmröhre 10 und
dem flexiblem Abschirmteil 20 noch sicherer an einem Fortschreiten
gehindert werden.
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Der
abgeschirmte Leiter A dieser Ausführungsform kann beispielsweise
in einem Leistungsschaltkreis eines Elektrofahrzeugs verwendet werden.
Wenn beispielsweise ein Verkabelungspfad entlang des Bodenabschnitts
der Karosserie des Elektrofahrzeugs verläuft, kann als Abschirmmittel
eine Abschirmröhre 10 hoher
Festigkeit verwendet werden und wenn der Verkabelungspfad eng und
gekrümmt
verlegt werden muss (beispielsweise im Inneren des Fahrzeugs), kann
als Abschirmmittel das flexible Abschirmteil 20 verwendet
werden. Folglich ist es bevorzugt, wenn die Abschirmröhre 10 entlang des
Bodenabschnitts der Karosserie des Elektro-fahrzeugs verlegt wird.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Beschreibung und die
Ausführungsform
beschränkt,
die unter Bezugnahme auf die Zeichnung erfolgte. Beispielsweise
sind auch die folgenden Ausführungsformen
im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten. Weiterhin
können
zusätzlich
zu den Nachfolgenden weitere Abwandlungen gemacht werden, ohne vom
Unfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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- (1) Gemäß der obigen
Ausführungsform
wird ein Klemmring separat von der Abschirmröhre und dem flexiblen Abschirmteil
bereit gestellt und der Klemmring wird als Mittel zur Verbindung
des flexiblen Abschirmteils mit der Abschirmröhre verwendet. Die vorliegende
Erfindung ist jedoch nicht auf diese dargestellte Ausführungsform
begrenzt. Beispielsweise kann ein Teil der Abschirmröhre gebogen
werden, um nach hinten in Richtung der eigenen Umfangsseite gebogen
zu sein und dann wird das flexible Abschirmteil durch den umgebogenen
Abschnitt festgeklemmt. Dies ermöglicht, dass
das flexible Abschirmteil fest mit der Abschirmröhre verbunden wird.
- (2) Die obige Ausführungsform
zeigt ein Beispiel, bei dem das flexible Abschirmteil in Kontakt
mit dem Außenumfang
der Abschirmröhre
ist, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform
beschränkt.
Beispielsweise kann das flexible Abschirmteil mit der inneren Umfangsoberfläche der
Abschirmröhre
in Kontakt sein, um die beiden Materialien zu verbinden.
- (3) Die obige Ausführungsform
zeigt ein Beispiel, bei dem die Querschnittsform der Abschirmröhre im Wesentlichen
kreisförmig
ist, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform
beschränkt.
Die Querschnittsform der Abschirmröhre kann nicht kreisförmig sein,
beispielsweise elliptisch oder oval.
- (4) Die obige Ausführungsform
zeigt ein Beispiel, bei dem das flexible Abschirmteil aus einem
vernetzten Draht ist, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht
auf diese Ausführungsform
beschränkt.
Beispielsweise kann das flexible Abschirmteil ein schichtförmiges Material
aus Kupfer oder einer Kupferlegierung sein.
- (5) Die obige Ausführungsform
zeigt ein Beispiel, bei dem drei elektrische Drähte in einer Abschirmröhre aufgenommen
sind, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform
beschränkt.
Es können
beispielsweise auch zwei oder weniger oder vier oder mehr elektrische Drähte in einer
Abschirmröhre
verlaufen.
- (6) Die obige Ausführungsform
zeigt ein Beispiel, bei dem eine Platierungsschicht auf die Oberfläche des
flexiblen Abschirmteils ausgebildet ist, jedoch umfasst die vorliegende
Erfindung auch ein Beispiel, bei dem keine Platierungsschicht auf
die Oberfläche
des flexiblen Abschirmteils ausgebildet ist.
- (7) Die obige Ausführungsform
zeigt ein Beispiel, bei dem die Platierungsschicht auf die Oberfläche des
flexiblen Abschirmteils aus Zinn ist, es kann jedoch auch ein anderes
Metall verwendet werden, vorausgesetzt, dass das Standard-Elektrodenpotential
niedriger als das von Kupfer und höher als das von Eisen ist.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen abgeschirmten Leiter, der beispielsweise
in einem Leistungsschaltkreis oder dergleichen eines Elektrofahrzeugs
anwendbar ist und somit industrielle Anwendbarkeit hat.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein
abgeschirmter Leiter (A) weist eine Abschirmröhre (10) aus Metall,
ein flexibles Abschirmteil (20) aus Metall in Verbindung
mit einem Endabschnitt der Abschirmröhre (10) und einen
elektrischen Draht (30) auf, der dadurch abgeschirmt wird,
dass er in die Abschirmröhre
(10) und das flexible Abschirmteil (20) eingeführt ist,
wobei die Abschirmröhre
(10) und das flexible Abschirmteil (20) aus Metallen
sind derart, dass sich ein Standard-Elektrodenpotential von 1,50V
oder weniger zwischen der Abschirmröhre und dem flexiblen Abschirmteil
ergibt. Bevorzugt ist die Abschirmröhre (10) aus rostfreiem
Stahl, Kupfer oder einer Kupferlegierung. Weiterhin bevorzugt ist
das flexible Abschirmteil (20) aus rostfreiem Stahl, Kupfer oder
einer Kupferlegierung. Bevorzugt wird dieser abgeschirmte Leiter
(A) in einem Leistungsschaltkreis eines Elektrofahrzeugs verwendet.
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- A
- Abgeschirmter
Leiter
- 10
- Abschirmröhre
- 20
- flexibles
Abschirmteil
- 22
- platierte
Schicht
- 30
- elektrischer
Draht