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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kabelstrang mit leitfähigen elektromagnetischen Abschirmelementen (also Elementen zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung), welche Elektrokabel umgeben.
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Technischer Hintergrund
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Herkömmlicherweise weisen manche Kabelstränge, die in einem Fahrzeug wie etwa einem Automobil verlegt sind, ein leitfähiges elektromagnetisches Abschirmelement auf, welches Elektrokabel umgibt, um diese von einer elektromagnetischen Störwelle abzuschirmen. Die Elektrokabel, welche durch den hohlen Abschnitt des elektromagnetischen Abschirmelements verlaufen, sind normalerweise ungeschirmte Elektrokabel. ”Ungeschirmtes Elektrokabel” bezieht sich auf ein isolierendes Elektrokabel, welches nicht mit einem elektromagnetischen Abschirmelement wie beispielsweise einem Abschirmgeflecht überzogen ist.
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Zum Beispiel kann, wie in Patentdokument 1 offenbart, ein Kabelstrang für Fahrzeuge ein Abschirmgeflecht umfassen, welches als ein elektromagnetisches Abschirmelement dient, das aus in einer Röhrenform verflochtenen Metalldrähten hergestellt ist. Das Abschirmgeflecht ist ein röhrenförmiges elektromagnetisches Abschirmelement, welches der Verformung von Elektrokabeln entsprechend verformbar ist.
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Weiterhin kann, wie in Patentdokument 2 offenbart, ein Kabelstrang, welcher an einer Stelle verlegt ist, die dem Äußeren eines Automobils ausgesetzt ist, wie zum Beispiel der Unterseite (unter dem Boden) der Bodenplatte, ein Elektrokabel-Schutzrohr aufweisen, welches ein rohrförmiges Metallelement ist, das Elektrokabel umschließt. Das Elektrokabel-Schutzrohr dient nicht nur als ein Element zum Schutz der Elektrokabel vor Fremdkörpern wie etwa heranfliegenden Schotter von der Straße, aber auch als ein elektromagnetisches Abschirmelement zum Abschirmen der Elektrokabel von elektromagnetischen Störwellen.
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Beim Kabelstrang mit dem elektromagnetischen Abschirmelement werden beide Enden der Elektrokabel über Gehäuseöffnungen in Metallgehäuse hineingeführt, wobei die Gehäuse zu verbindende Geräte beherbergen, mit welchen die Elektrokabel verbunden sind, und beide Enden des elektromagnetischen Abschirmelements werden elektrisch mit den Metallgehäusen verbunden. Des Weiteren sind die Metallgehäuse elektrisch mit einem Bezugspotenzialkörper, wie etwa einer Automobilkarosserie verbunden. Dementsprechend bilden das elektromagnetische Abschirmelement und der Bezugspotenzialkörper, zusammen mit weiteren leitfähigen Elementen wie zum Beispiel den Gehäusen, einen geschlossenen Stromkreis.
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Falls die durch das elektromagnetische Abschirmelement umgebenen Elektrokabel Netzkabel sind, welche einen Wechselstrom übertragen, dann fließt ein elektromagnetischer Induktionsstrom durch den durch das elektromagnetische Abschirmelement und den Bezugspotenzialkörper ausgebildeten geschlossenen Stromkreis. Weiterhin nimmt der durch das elektromagnetische Abschirmelement fließende elektromagnetische Induktionsstrom mit einer Erhöhung der Stromstärke und der Frequenz der durch die Netzkabel fließenden Wechselströme zu.
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Währenddessen setzen elektrisch angetriebene Fahrzeuge wie z. B. Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge einen Drei-Phasen-Antrieb ein, und ein Kabelstrang, welcher mit dem Drei-Phasen-Antrieb verbunden ist, umfasst drei Netzkabel zum Leiten von auf symmetrischem Drei-Phasen-Wechselstrom (AC) basierender Elektrizität. In diesem Fall kommt es, verursacht durch die Wechselströme der jeweiligen Phasen, zu ebensolchen Phasenverschiebungen der elektromagnetisch angeregten Elektrizität. Es ist zu beachten, dass sich in der folgenden Beschreibung der Ausdruck ”Drei-Phasen-Wechselstrom”, falls nicht eigens anders dargestellt, auf einen symmetrischen Drei-Phasen-Wechselstrom bezieht, das heißt, einen Drei-Phasen-Wechselstrom, dessen Phasen zueinander um den gleichen Winkel (120 Grad) verschoben sind.
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Wenn die drei Netzkabel zum Leiten der Drei-Phasen-Wechselstrom-Elektrizität von einem gemeinsamen elektromagnetischen Abschirmelement umgeben sind, dann verursachen Wechselströme mit verschieden Phasen, welche jeweils durch die drei Netzkabel fließen, elektromagnetische Induktion in dem gemeinsamen elektromagnetischen Abschirmelement. Daher überlappen sich die durch die elektromagnetische Induktion hervorgerufenen Wechselströme der drei verschiedenen Phasen und gleichen sich in dem gemeinsamen elektromagnetischen Abschirmelement aus.
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Wenn andererseits die drei Netzkabel zum Leiten der Drei-Phasen-Wechselstrom-Elektrizität von drei entsprechenden elektromagnetischen Abschirmelementen umgeben sind, so verursachen Wechselströme mit verschiedenen Phasen, welche jeweils durch die drei Netzkabel fließen, elektromagnetische Induktion in den betreffenden elektromagnetischen Abschirmelementen. Des Verlegekomforts wegen kann es erforderlich sein, dass ein Kabelstrang drei elektromagnetische Abschirmelemente umfasst, welche drei jeweilige Netzkabel zum Leiten von Drei-Phasen-Wechselstrom-Elektrizität umgeben.
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Vorbekannte Dokumente
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1: JP 2006-344398 A
- Patentdokument 2: JP 2011-193677 A
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Überblick über die Erfindung
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Von der Erfindung zu lösende Aufgaben
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In elektrisch angetriebenen Fahrzeugen wie etwa Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen wird in letzter Zeit Lochleistungs- und Hochfrequenz-Wechselstrom-Elektrizität von einer Inverterschaltung in einen Drei-Phasen-Antrieb gespeist. Wenn demzufolge ein Kabelstrang drei elektromagnetische Abschirmelemente umfasst, welche drei entsprechende Netzkabel zum Leiten von Drei-Phasen-Wechselstrom-Elektrizität umgeben, so dürfte durch jedes elektromagnetische Abschirmelement ein überhoher elektromagnetischer Induktionsstrom fließen. Ebenso dürfte im Fall eines langgestreckten Netzkabels und eines langgestreckten elektromagnetischen Abschirmelements ein überhoher elektromagnetischer Induktionsstrom durch jedes elektromagnetische Abschirmelement fließen.
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Wenn ein überhoher elektromagnetischer Induktionsstrom durch das elektromagnetische Abschirmelement fließt, so verursacht dies das Problem, dass in der Umgebung des elektromagnetischen Abschirmelements angeordnete Elemente durch Hitze beschädigt werden, die durch das elektromagnetische Abschirmelement erzeugt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zu unterbinden, dass ein überhoher elektromagnetischer Induktionsstrom durch jedes elektromagnetische Abschirmelement fließt, wenn drei Netzkabel zum Leiten symmetrischer Drei-Phasen-Wechselstrom-Elektrizität von drei entsprechenden elektromagnetischen Abschirmelementen umgeben sind.
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Mittel zum Lösen der Aufgabe
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Ein Kabelstrang gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Bestandteile:
- (1) Als erste Bestandteile drei Netzkabel zum Leiten symmetrischer Drei-Phasen-Wechselstrom-Elektrizität;
- (2) Als zweite Bestandteile drei leitfähige elektromagnetische Abschirmelemente, welche parallel zueinander und voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei jedes der drei leitfähigen elektromagnetischen Abschirmelemente eines der drei Netzkabel umschließt; und
- (3) Als dritte Bestandteile ein zwischenliegendes Kurzschlusselement, welches die drei elektromagnetischen Abschirmelemente in zumindest einem Bereich elektrisch miteinander verbindet, der sich in der Längsrichtung zwischen den beiden Enden der elektromagnetischen Abschirmelemente befindet.
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Ein Kabelstrang gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Aspekt des Kabelstrangs gemäß dem ersten Aspekt. Beim Kabelstrang gemäß dem zweiten Aspekt weist das zwischenliegende Kurzschlusselement einen leitfähigen Klemmabschnitt auf, welcher die drei elektromagnetischen Abschirmelemente in dem zwischenliegenden Bereich zusammenklemmt.
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Ein Kabelstrang gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Aspekt des Kabelstrangs gemäß dem zweiten Aspekt. Der Kabelstrang gemäß dem dritten Aspekt umfasst zusätzlich ein nichtleitfähiges Befestigungselement, welches mit dem zwischenliegenden Kurzschlusselement verbunden ist. Das Befestigungselement kann an einem Randabschnitt einer Durchdringung eines plattenförmigen Tragelements befestigt sein.
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Effekt der Erfindung
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In den Kabelsträngen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform sind die drei Netzkabel zum Leiten symmetrischer Drei-Phasen-Wechselstrom-Elektrizität durch die drei entsprechenden elektromagnetischen Abschirmelemente umgeben. Daher verursachen Wechselströme mit verschiedenen Phasen, welche durch die jeweiligen drei Netzkabel fließen, elektromagnetische Induktion in den betreffenden elektromagnetischen Abschirmelementen. Allerdings sind die drei elektromagnetischen Abschirmelemente in zumindest einem zwischenliegenden Bereich der elektromagnetischen Abschirmelemente durch das zwischenliegende Kurzschlusselement elektrisch miteinander verbunden. Daher überlappen sich in jedem elektromagnetischen Abschirmelement die durch die elektromagnetische Induktion erzeugten Ströme der drei verschiedenen Phasen und gleichen sich aus. Infolgedessen wird verhindert, dass ein überhoher elektromagnetischer Induktionsstrom durch das elektromagnetische Abschirmelement fließt.
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In dem Kabelstrang gemäß der zweiten Ausführungsform werden weiterhin die drei elektromagnetischen Abschirmelemente durch den Klemmabschnitt des zwischenliegenden Kurzschlusselements in dem Zustand festgehalten, in dem die elektromagnetischen Abschirmelemente parallel zueinander und voneinander beabstandet angeordnet sind. Dies kann dem Problem vorbeugen, dass sich die drei elektromagnetischen Abschirmelemente abseits der zwischenliegenden Bereiche, in denen das zwischenliegende Kurzschlusselement bereitgestellt ist, einander zu nahe kommen und dadurch eine Funkenentladung verursachen. Des Weiteren funktioniert das zwischenliegende Kurzschlusselement auch als ein Distanzstück zum Wahren eines Abstandes zwischen den drei elektromagnetischen Abschirmelementen. Dies führt dazu, dass die Anzahl der Bauteile reduziert wird. Im Unterschied zu dem Fall, in dem elektromagnetische Abschirmelemente von ihren Enden her in ein rohrförmiges Element eingeführt werden, kann darüber hinaus der Klemmabschnitt des zwischenliegenden Kurzschlusselements mühelos in den zwischenliegenden Bereichen der elektromagnetischen Abschirmelemente angebracht werden.
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Weiterhin umfasst der Kabelstrang gemäß dem dritten Aspekt ein nichtleitfähiges Befestigungselement, welches mit dem zwischenliegenden Kurzschlusselement verbunden ist. Demzufolge wird in dem Schritt, in dem der Kabelstrang in einem Fahrzeug verlegt wird, ein einfacher Befestigungsvorgang der zwischenliegenden Bereiche der drei elektromagnetischen Abschirmelemente an das Tragelement wie etwa einer Fahrzeugkarosserie erzielt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 veranschaulicht eine Perspektivansicht eines Kabelstrangs 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Draufsicht, die den in einem Fahrzeug verlegten Kabelstrang 10 darstellt.
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3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein in den Kabelstrang 10 einbezogenes, zwischenliegendes Kurzschlusselement 2 veranschaulicht.
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4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Hauptteil eines Kabelstrangs 10A gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abbildet.
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5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Hauptteil eines Kabelstrangs 10B gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abbildet.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen sind spezielle Beispiele der vorliegenden Erfindung, nicht aber Beispiele, welche den technischen Erstreckungsbereich der vorliegenden Erfindung einschränken.
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<Erste Ausführungsform>
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Als erstes werden ein Kabelstrang 10 und ein darin enthaltenes zwischenliegendes Kurzschlusselement 2 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. Wie in 1 und 2 dargestellt umfasst der Kabelstrang 10 zumindest drei Netzkabel 9, zumindest drei elektromagnetische Abschirmelemente 1, und zumindest ein zwischenliegendes Kurzschlusselement 2.
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<Netzkabel>
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Jedes Netzkabel 9 ist ein isoliertes Elektrokabel, welches aus einer aus einem leitfähigen Material hergestellten Kabelader 91 und einem aus einem isolierenden Material hergestellten isolierenden Kabelmantel 92 gebildet wird, der die Oberfläche der Kabelader 91 bedeckt. Beispielsweise sind an Endabschnitten des Netzkabels 9 Metallanschlussstücke 8 mit den Kabeladern 91 verbunden. Es ist zu beachten, dass in dem in 1 und 2 gezeigten Beispiel der Kabelstrang 10 drei Netzkabel 9 umfasst, welche parallel zueinander angeordnet sind. Allerdings kann der Kabelstrang 10 zwei oder mehr Sätze aus drei Netzkabeln 9 umfassen.
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Weiterhin ist es ebenso möglich, dass der Kabelstrang 10 zudem Kabelhalteelemente zum Festhalten von Enden der drei Netzkabel 9 in einer vorgegeben Positionsbeziehung umfasst. In diesem Fall halten die Kabelhalteelemente Enden der drei parallel zueinander angeordneten Netzkabel 9 in einer vorgegeben Positionsbeziehung, und isolieren die drei Netzkabel 9 elektrisch voneinander. Zum Beispiel können die Kabelhalteelemente aus einem nichtleitfähigen Kunststoff hergestellte Elemente sein. In diesem Fall können die Kabelhalteelemente Elemente sein, welche durch Spritzguss hergestellt werden, bei dem die mehreren Netzkabel 9 umspritzt werden.
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<Elektromagnetisches Abschirmelement>
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Die elektromagnetischen Abschirmelemente 1 sind leitfähige Elemente, welche parallel zueinander und voneinander beabstandet angeordnet sind und die entsprechenden Netzkabel 9 umgeben. Deshalb umfasst der Kabelstrang 10 die gleiche Anzahl der elektromagnetischen Abschirmelemente 1 wie Netzkabel 9. In dem in 1 und 2 gezeigten Beispiel umfasst der Kabelstrang 10 drei elektromagnetische Abschirmelemente 1, welche parallel zueinander angeordnet sind. Allerdings kann der Kabelstrang 10 in Abhängigkeit von der Anzahl der Netzkabel 9 zwei oder mehr Sätze aus drei elektromagnetischen Abschirmelementen 1 umfassen.
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Zum Beispiel kann jedes der elektromagnetischen Abschirmelemente 1 ein Metallrohrelement sein, welches eines der Netzkabel 9 umgibt. In diesem Fall kann das Rohrelement beispielsweise aus einem im Wesentlichen aus Metall wie etwa Eisen, rostfreien Stahl oder Aluminium gebildeten Material hergestellt sein. Je nach Notwendigkeit kann in einer nicht mit den zwischenliegenden Kurzschlusselementen 2 in Kontakt stehenden Fläche auf der Oberfläche des Rohrelements eine Überzugsschicht oder eine Schicht aus Farbe ausgebildet sein.
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Weiterhin kann das elektromagnetische Abschirmelement 1 ein Abschirmgeflecht sein, welches aus in einer Röhrenform verflochtenen Metalldrähten hergestellt ist. In diesem Fall kann das Abschirmgeflecht im Wesentlichen aus Metall wie zum Beispiel Kupfer, rostfreiem Stahl oder Aluminium bestehenden Drähten hergestellt sein.
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Zudem kann ein Metallgewebe, welches ein aus Metallgarn gewebter Stoff ist, als elektromagnetisches Abschirmelement 1 eingesetzt werden. In diesem Fall wird das Metallgewebe um das Netzkabel 9 herumgewickelt und in eine rohrförmige Gestalt gebracht.
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Das Metallgewebe kann ein Gewebe mit einem aus Metallgarn gewebten Netzaufbau sein, welcher sich in der Längsrichtung und der Querrichtung überkreuzt, wobei das Metallgarn im Wesentlichen beispielsweise aus Kupfer hergestellt ist. Weiterhin kann das Metallgewebe einen Aufbau besitzen, bei dem ein aus einem Kunststoffmaterial hergestellter flexibler Film an dem aus dem Metallgarn gewebten Stoff festgeklebt wird. Ein elektromagnetisches Abschirmelement 1, welches aus einem Abschirmgeflecht oder einem Metallgewebe hergestellt ist, besitzt Leitfähigkeit und Flexibilität.
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Wie zum Beispiel in 2 dargestellt sind in dem Zustand, in dem der Kabelstrang 10 in einem Fahrzeug verlegt ist, beide Enden des Netzkabels 9 in Metallgehäusen 7 verlegt, welche zu verbindende Geräte beherbergen, mit welchen die Netzkabel 9 über Öffnungen der Gehäuse 7 verbunden sind. Weiterhin sind beide Enden der elektromagnetischen Abschirmelemente 1 mit den Metallgehäusen 7 elektrisch verbunden.
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In dem in 2 gezeigten Beispiel sind die elektromagnetischen Abschirmelemente 1 und die Gehäuse 7 über Metallverbindungsstücke 71 miteinander verbunden. Allerdings sind Mittel zu ihrem Verbinden nicht auf die Metallverbindungsstücke 71 beschränkt. Ferner sind die Metallgehäuse 7 elektrisch mit einem Bezugspotenzialkörper 70 wie beispielsweise einer Fahrzeugkarosserie verbunden. Folglich bilden die elektromagnetischen Abschirmelemente 1 und der Bezugspotenzialkörper 70 zusammen mit weiteren leitfähigen Elementen wie etwa den Gehäusen 7 einen geschlossenen Stromkreis.
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<Zwischenliegendes Kurzschlusselement>
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Die zwischenliegenden Kurzschlusselemente 2 sind jeweils ein Beispiel von Elementen, welche die drei elektromagnetischen Abschirmelemente 1 in zumindest einem zwischenliegenden Bereich, der sich in der Längsrichtung zwischen zwei Enden elektromagnetischer Abschirmelemente 1 befindet, elektrisch miteinander verbinden. In dem in 1 und 2 gezeigten Beispiel sind zwei zwischenliegende Kurzschlusselemente 2 an zwei zwischenliegenden Bereichen der drei elektromagnetischen Abschirmelemente 1 vorgesehen, welche parallel zueinander angeordnet sind. Allerdings ist es ebenso möglich, dass der Kabelstrang 10 lediglich ein zwischenliegendes Kurzschlusselement 2 oder drei oder mehr zwischenliegende Kurzschlusselemente 2 umfasst.
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Die zwischenliegenden Kurzschlusselemente 2 der vorliegenden Ausführungsform weisen jeweils einen Klemmabschnitt 3 und einen Bewehrungsabschnitt 4 auf. Der Klemmabschnitt 3 besteht aus einem leitfähigen Element, welches die drei elektromagnetischen Abschirmelemente 1 in ihren zwischenliegenden Bereichen zusammenklemmt. Der Klemmabschnitt 3 ist ein beispielsweise aus einem im Wesentlichen aus Metall wie etwa Eisen, rostfreiem Stahl oder Aluminium bestehenden Material gebildeter Metallbeschlag. Es ist zu beachten, dass der Klemmabschnitt 3 vorzugsweise aus einem Material vom selben Typ hergestellt wird wie ein leitfähiges Material, aus dem die elektromagnetischen Abschirmelemente 1 hergestellt sind.
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Wie in 3 dargestellt wird der Klemmabschnitt 3 aus einem ersten Klemmelement 3a und einem zweiten Klemmelement 3b gebildet, welche so angeordnet sind, dass sie die drei elektromagnetischen Abschirmelemente 1 in ihren jeweiligen zwischenliegenden Bereichen festklemmen. Es ist zu beachten, dass die elektromagnetischen Abschirmelemente 1 in 3 durch Phantomlinien angedeutet sind (Strichlinien mit einander abwechselnden langen und zwei kurzen Strichen).
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Weiterhin weisen das erste Klemmelement 3a und das zweite Klemmelement 3b jeweils drei Schlitze 31, zwei Kopplungabschnitte 32, welche die drei Schlitze 31 verbinden, und zwei Verbindungsabschnitte 33 auf, welche bezüglich der Richtung, in der die drei Schlitze 31 aufgereiht sind, an beiden Enden ausgebildet sind.
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Die Schlitze 31 sind rillenförmige Abschnitte, in welche die drei elektromagnetischen Abschirmelemente 1, die die drei entsprechenden Netzkabel 9 umschließen, jeweils eingepasst werden. Die elektromagnetischen Abschirmelemente 1 werden zwischen den Schlitze 31 des ersten Klemmelements 3a und den Schlitzen 31 des zweiten Klemmelements 3b eingefasst. Damit werden die elektromagnetischen Abschirmelemente 1 und die Schlitze 31 elektrisch miteinander verbunden.
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Die Kopplungsabschnitte 32 sind Abschnitte, durch welche die drei Schlitze 31 in einer vorgegebenen Positionsbeziehung voneinander beabstandet werden, und welche die drei Schlitze 31 elektrisch miteinander verbinden.
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Ferner werden das erste Klemmelement 3a und das zweite Klemmelement 3b durch Verbinder miteinander verbunden, während die drei voneinander beabstandeten elektromagnetischen Abschirmelemente 1 eingefasst werden. Damit bleiben das erste Klemmelement 3a und das zweite Klemmelement 3b in dem zusammengebauten Zustand. In dem in 3 gezeigten Beispiel dienen Schrauben 5 als Verbinder.
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Die Verbindungsabschnitte 33 sind Abschnitte, an welchen die Verbinder zum Verbinden des ersten Klemmelements 3a und des zweiten Klemmelements 3b befestigt sind. In dem in 3 gezeigten Beispiel sind die Verbindungsabschnitte 33 Abschnitte, welche jeweils ein Schraubenloch 331 aufweisen, in dem die Verbindungsschraube 5 festgezogen wird.
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Überdies ist der Bewehrungsabschnitt 4 ein nichtleitfähiges Element, welches die äußere Oberfläche des Klemmabschnitts 3 abdeckt. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Bewehrungsabschnitt 4 aus einem ersten Bewehrungselement 4a, welches die äußere Oberfläche des ersten Klemmelements 3a überdeckt, und aus einem zweiten Bewehrungselement 4b, welches die äußere Oberfläche des zweiten Klemmelements 3b überdeckt, gebildet.
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Der Bewehrungsabschnitt 4 ist zum Beispiel ein aus einem Kunststoff gegossenes Element. In diesem Fall besteht der Bewehrungsabschnitt 4 aus einem Material wie etwa Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyamid (PA). Darüber hinaus ist das erste Bewehrungselement 4a einstückig mit dem ersten Klemmelement 3a ausgebildet, zum Beispiel durch Zwei-Farben-Spritzguss. In ähnlicher Weise ist das zweite Bewehrungselement 4b ebenfalls einstückig mit dem zweiten Klemmelement 3b ausgebildet.
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Durch das zwischenliegende Kurzschlusselement 2 mit dem Bewehrungsabschnitt 4 wird verhindert, dass sich die zwischenliegenden Bereiche der elektromagnetischen Abschirmelemente 1 einander zu nahe oder in Kontakt mit leitfähigen Elementen in der Umgebung, wie etwa der Fahrzeugkarosserie oder dergleichen, kommen, wenn der Kabelstrang 10 in einem Fahrzeug verlegt ist. Das heißt, dass der Bewehrungsabschnitt 4 als ein Distanzstück zum elektrischen Isolieren der elektromagnetischen Abschirmelemente 1 von umgebenden Elementen funktioniert.
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In dem in 3 gezeigten Beispiel weisen das erste Bewehrungselement 4a und das zweite Bewehrungselement 4b jeweils Durchgangsbohrungen 41 auf, in welche die als Verbinder dienenden Schrauben 5 eingeführt werden. Die Durchgangsbohrungen 41 korrespondieren mit den Schraubenlöchern 331 des Verbindungsabschnitts 33.
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<Effekte>
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In dem Kabelstrang 10 sind die drei Netzkabel 9 zum Leiten symmetrischer Drei-Phasen-Wechselstrom-Elektrizität von den drei entsprechenden elektromagnetischen Abschirmelementen 1 umgeben. Demzufolge verursachen Wechselströme mit jeweiligen Phasen, welche durch die betreffenden drei Netzkabel 9 fließen, elektromagnetische Induktion in den entsprechenden elektromagnetischen Abschirmelementen 1.
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Allerdings sind die drei elektromagnetischen Abschirmelemente 1 in zumindest einem zwischenliegenden Bereich der elektromagnetischen Abschirmelemente durch das zwischenliegende Kurzschlusselement 2 elektrisch miteinander verbunden. Daher überlappen sich in den elektromagnetischen Abschirmelementen 1 die durch die elektromagnetische Induktion erzeugten Ströme der drei verschiedenen Phasen und gleichen sich aus. Infolgedessen wird verhindert, dass ein überhoher elektromagnetischer Induktionsstrom durch das elektromagnetische Abschirmelement 1 fließt.
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Außerdem werden in dem Kabelstrang 10 durch den Klemmabschnitt 3 des zwischenliegenden Kurzschlusselements 2 die drei elektromagnetischen Abschirmelemente 1 in einem Zustand festgehalten, in dem sie parallel zueinander und voneinander beabstandet angeordnet sind. Dies kann dem Problem vorbeugen, dass sich die drei elektromagnetischen Abschirmelemente 1 abseits der zwischenliegenden Bereiche, in denen das zwischenliegende Kurzschlusselement 2 bereitgestellt ist, einander zu nahe kommen und dadurch eine Funkenentladung verursachen.
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Des Weiteren funktioniert das zwischenliegende Kurzschlusselement 2 auch als ein Distanzstück zum Wahren eines Abstandes zwischen den drei elektromagnetischen Abschirmelementen 1. Dies führt dazu, dass die Anzahl der Bauteile reduziert wird. Im Unterschied zu dem Fall, in dem elektromagnetische Abschirmelemente 1 von ihren Enden her in ein rohrförmiges Element eingeführt werden, kann darüber hinaus der Klemmabschnitt 3 des zwischenliegenden Kurzschlusselements 2 mühelos in den zwischenliegenden Bereichen der elektromagnetischen Abschirmelemente 1 angebracht werden.
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<Zweite Ausführungsform>
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Im Folgenden wird anhand 4 ein Kabelstrang 10A und ein darin enthaltenes zwischenliegendes Kurzschlusselement 2A gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass 4 eine perspektivische Explosionsansicht ist, welche den Hauptteil des Kabelstrangs 10A veranschaulicht. In 4 sind für gleiche Bestandteile wie jene, die in 1 bis 3 gezeigt sind, die gleichen Bezugszeichen vergeben. Im Folgenden werden lediglich Unterschiede zwischen dem Kabelstrang 10A und dem Kabelstrang 10 erläutert.
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Wie der Kabelstrang 10 umfasst der Kabelstrang 10A drei Netzkabel 9, drei elektromagnetische Abschirmelemente 1, die die entsprechenden Netzkabel 9 umgeben und zumindest ein zwischenliegendes Kurzschlusselement 2A.
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Das zwischenliegende Kurzschlusselement 2A weist einen Aufbau auf, bei dem zu dem zwischenliegenden Kurzschlusselement 2 ein Befestigungselement 6 hinzugefügt wurde. Das Befestigungselement 6 ist ein wohlbekanntes Befestigungselement, welches an dem Randabschnitt einer in einem plattenförmigen Tragelement wie etwa einem Karosserieblech des Fahrzeugs ausgebildeten Durchdringung befestigt wird. Das Befestigungselement 6 besteht aus einem nichtleitfähigen Material und ist mit dem zwischenliegenden Kurzschlusselement 2 verbunden und einstückig ausgebildet.
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Das Befestigungselement 6 ist zum Beispiel ein aus einem Kunststoff gegossenes Element. In diesem Fall besteht das Befestigungselement 6 aus einem Material wie etwa Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyamid (PA).
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Das Befestigungselement 6 weist einen eingesetzten Abschnitt 61 auf, welcher in ein als eine Durchdringung des Plattenelements dienendes Montageloch eingeführt wird, und einen Flanschabschnitt 62, an welchem der Bewehrungsabschnitt 4 befestigt wird. Das Befestigungselement 6 fasst mit dem eingesetzten Abschnitt 61 und dem Flanschabschnitt 62 den Randabschnitt des Montageloches ein.
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Der Bewehrungsabschnitt 4 wird an einer Seite des Flanschabschnitts 62 befestigt, und der eingesetzte Abschnitt 61 wird auf der anderen Seite so bereitgestellt, dass er von dort absteht. Der Flanschabschnitt 62 ist in einer Plattenform ausgebildet, welche eine größere Fläche einnimmt als die Fläche des Montagelochs und das Montageloch somit abdeckt.
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Wenn der eingesetzte Abschnitt 61 in das Montageloch eingeführt wird, dann kommen abstehende Abschnitte des eingesetzten Abschnitts 61, welche an seinen beiden Seiten ausgebildet sind, in Kontakt mit dem Randabschnitt des Montagelochs und werden dabei zusammengedrückt, wobei sie zu der Weite des Montagelochs schrumpfen. Wenn der eingesetzte Abschnitt 61 weiter in das Montageloch eingeführt wird, so kehren die an beiden Seiten des eingesetzten Abschnitts 61 ausgebildeten, abstehenden Abschnitte zu einer Formgebung zurück, welche eine größere Weite aufweist als jene des Montagelochs auf der Rückseite des Montagelochs. Infolgedessen fassen die an seinen beiden Seiten ausgebildeten, abstehenden Abschnitte des eingesetzten Abschnitts 61 und der Flanschabschnitt 62 den Randabschnitt des Montagelochs von Vorder- und Rückseite ein. Demzufolge ist das Befestigungselement 6 an dem Randabschnitt des Montagelochs des Plattenelements befestigt.
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Der Kabelstrang 10A umfasst das nichtleitfähige Befestigungselement 6, welches mit dem zwischenliegenden Kurzschlusselement 2A verbunden ist. Demzufolge wird in dem Schritt, in dem der Kabelstrang 10A in einem Fahrzeug verlegt wird, ein einfacher Befestigungsvorgang der zwischenliegenden Bereiche der drei elektromagnetischen Abschirmelemente 1 an das Tragelement wie etwa einer Fahrzeugkarosserie erzielt.
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<Dritte Ausführungsform>
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Im Folgenden wird ein Kabelstrang 10B und ein darin enthaltenes zwischenliegendes Kurzschlusselement 2B gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand 5 beschrieben. Es ist zu beachten, dass 5 eine perspektivische Explosionsansicht ist, welche den Hauptteil des Kabelstrangs 10B abbildet. In 5 sind für gleiche Bestandteile wie jene, die in 1 bis 3 gezeigt sind, die gleichen Bezugszeichen vergeben. Im Folgenden werden lediglich Unterschiede zwischen dem Kabelstrang 10B und dem Kabelstrang 10 erläutert.
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Der Kabelstrang 10B umfasst ähnlich zu dem Kabelstrang 10 drei Netzkabel 9, drei elektromagnetische Abschirmelemente 1, die die entsprechenden Netzkabel 9 umgeben und zumindest ein zwischenliegendes Kurzschlusselement 2B.
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Das zwischenliegende Kurzschlusselement 2B weist einen Aufbau auf, bei dem kein Bewehrungsabschnitt 4 an dem zwischenliegenden Kurzschlusselement 2 vorgesehen ist. Das heißt, das zwischenliegende Kurzschlusselement 2B umfasst lediglich den Klemmabschnitt 3. Das erste Klemmelement 3a und das zweite Klemmelement 3b, welche den Klemmabschnitt 3 bilden, werden durch die Schrauben 5 miteinander verbunden.
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Wenn der Kabelstrang 10B eingesetzt wird, so wird ähnlich zu dem Fall, in dem der Kabelstrang 10 verwendet wird, verhindert, dass ein überhoher elektromagnetischer Induktionsstrom durch das elektromagnetische Abschirmelement 1 fließt.
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<Weitere Ausführungsformen>
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In den vorangegangenen Ausführungsformen wird der Klemmabschnitt 3 eines jeden zwischenliegenden Kurzschlusselements 2, 2A, und 2B aus dem ersten Klemmelement 3a und dem zweiten Klemmelement 3b gebildet, welche durch die Schrauben 5 miteinander verbunden sind.
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Allerdings ist ebenso ein Aufbau möglich, bei dem das erste Klemmelement 3a und das zweite Klemmelement 3b ohne Verbinder wie etwa die Schrauben 5 miteinander verbunden sind. Beispielsweise können das erste Klemmelement 3a und das zweite Klemmelement 3b durch Crimpen, Schweißen oder dergleichen miteinander verbunden sein.
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Des Weiteren können das erste Klemmelement 3a und das zweite Klemmelement 3b einstückig mit jeweils verschiedenen Aufbau des ihnen entsprechenden Endes ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektromagnetisches Abschirmelement
- 2, 2A, 2B
- zwischenliegendes Kurzschlusselement
- 3
- Klemmabschnitt
- 3a
- erstes Klemmelement
- 3b
- zweites Klemmelement
- 4
- Bewehrungsabschnitt
- 4a
- erstes Bewehrungselement
- 4b
- zweites Bewehrungselement
- 5
- Schraube
- 6
- Befestigungselement
- 7
- Gehäuse
- 8
- Metallanschlussstück (Kabelschuh)
- 9
- Netzkabel
- 10, 10A, 10B
- Kabelstrang
- 31
- Schlitz
- 32
- Kopplungsabschnitt
- 33
- Verbindungsabschnitt
- 41
- Durchdringung
- 61
- eingesetzter Abschnitt
- 62
- Flanschabschnitt
- 70
- Bezugspotenzialkörper
- 71
- Metallverbindungsstück
- 91
- Kabelader
- 92
- isolierender Kabelmantel
- 331
- Schraubenloch
