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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen abgeschirmten Kabelstrang und ein Herstellungsverfahren dafür.
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Hintergrund
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In der Kraftfahrzeugindustrie wurde in den vergangenen Jahren der Übergang von Benzinfahrzeugen zu elektrischen Fahrzeugen untersucht und es wurden verschiedene Hochspannungskabel vorgeschlagen. Es ist notwendig die Abschirmeigenschaften der Hochspannungskabel sicherzustellen. Aus diesem Grund werden die Abschirmeigenschaften eines Kabelstrangs mit Hochspannungskabeln durch Ummanteln jedes Hochspannungskabels mit einer leitfähigen Litze sichergestellt, wobei ein Bündel der Hochspannungskabel mit einem Isolator unter Verwendung eines Strangpress-Verfahrens kollektiv ummantelt wird und die gebündelten Hochspannungskabel in ein äußeres Element eingesetzt werden, wie z. B. ein Wellrohr (vgl. PTL 1).
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In einem Kabelstrang, der in PTL 1 offenbart wird, ist jedes der Hochspannungskabel mit einer Litze zu ummanteln. Dies bewirkt eine Zunahme in der bei der Herstellung verwendeten Anzahl von Schritte und Komponenten.
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Im Ergebnis wurde ein abgeschirmter Kabelstrang mit zylindrischen Abschirmmitteln zum kollektiven Ummanteln einer Mehrzahl elektrischer Drähte vorgeschlagen. In diesem abgeschirmten Kabelstrang ist die Mehrzahl elektrischer Drähte kollektiv durch die Abschirmmittel umgeben und folglich ist ein Schritt zum Ummanteln jedes elektrischen Drahts mit einer Litze nicht erforderlich und es ist möglich, eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten zu begrenzen, die in der Herstellung verwendet werden (vgl. PTL 2).
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Zitierungsliste
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Patentliteratur
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- [PTL 1] JP-A-10-116519
- [PTL 2] JP-A-2004-171952
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Mittlerweile wird die Mehrzahl elektrischer Drähte bei dem in PTL 2 offenbarten abgeschirmten Kabelstrang durch die Abschirmmittel kollektiv umgeben und folglich kann verhindert werden, dass die Hochspannungskabel außerhalb des abgeschirmten Kabelstrangs externe Geräte und dergleichen nachteilig beeinflussen; jedoch kann eine Interferenz zwischen den Hochspannungskabeln und anderer elektrischer Drähte innerhalb der Abschirmmittel nicht verhindert werden.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um diese Probleme des Stands der Technik zu lösen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen abgeschirmten Kabelstang und ein Herstellungsverfahren, das Hochspannungskabel angemessen abschirmen kann, und ein Herstellungsverfahren für den abgeschirmten Kabelstrang bereitzustellen, das eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten beschränken kann, die während der Herstellung verwendet werden.
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Lösung des Problems
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die folgende Konfiguration erreicht.
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- (1) Abgeschirmter Kabelstrang mit einem Niederspannungskabel, das aus einem oder einer Mehrzahl elektrischer Drähte gebildet wird, und einem Hochspannungskabel, das aus einem oder einer Mehrzahl elektrischer Drähte gebildet wird und an das eine Spannung angelegt wird, die größer ist als die des Niederspannungskabels, und in dem die Kabel gebündelt sind, wobei der abgeschirmte Kabelstrang umfasst:
ein zylindrisches Abschirmelement, das einen Umfang des Hochspannungskabels mit einer Lücke zur elektromagnetischen Abschirmung bedeckt; und
ein zylindrisches Schutzelement, das einen Umfang des Abschirmelements und des Niederspannungskabels bedeckt,
wobei das Abschirmelement und das Schutzelement teilweise zusammen gebondet oder geschweißt sind.
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Das Bonden wird unter Verwendung eines Lösungsmittels oder einer heißen Schmelze, wie z. B. einem Bondmittel, oder einem doppelseitigen Klebeband durchgeführt. Das Schmelzen ist ein thermisches Schmelzen oder dergleichen. Zusätzlich umfasst das Konzept des Bondens einen Fall, in dem das Abschirmelement und das Schutzelement durch Anordnen des Abschirmelements an der Innenseite des Schutzelements und entlang des Schutzelements verbunden werden, wenn das Schutzelement aus einem Kopfteil oder dergleichen unter Verwendung eines Strangpress-Verfahrens gebildet wird.
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Der abgeschirmte Kabelstrang mit der Konfiguration, die in (1) oben beschrieben ist, umfasst das Abschirmelement, das den Umfang des Hochspannungskabels zur Bildung einer Lücke bedeckt und elektromagnetische Wellen von dem Hochspannungskabel abschirmt, und das zylindrische Schutzelement, das den Umfang des Abschirmelements und des Niederspannungskabels bedeckt. Aus diesem Grund kann ein Hersteller bei der Herstellung des abgeschirmten Kabelstrangs das Hochspannungskabel in das Abschirmelement einsetzen und das Niederspannungskabel in das Schutzelement einsetzen, so dass das Niederspannungskabel außerhalb des Abschirmelements angeordnet ist. Der abgeschirmte Kabelstrang ist ausgebildet, so dass der Umfang des Hochspannungskabels mit dem Abschirmelement bedeckt wird und ist es folglich nicht notwendig, das Hochspannungskabel mit einer Litze oder dergleichen zu bedecken und es ist möglich eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten zu begrenzen, die bei der Herstellung verwendet werden. Das zylindrische Abschirmelement wird an die Innenseite des Schutzelements gebondet oder geschweißt und folglich kann es das Hochspannungskabel angemessen abschirmen, ohne ein Problem hervorzurufen, wie z. B. eine Fehlausrichtung des Abschirmelements bezüglich des Schutzelements beim Einsetzen des Hochspannungskabels oder des Niederspannungskabels in dem abgeschirmten Kabelstrang. Im Ergebnis kann eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten, die während der Herstellung verwendet werden, begrenzt und es können die Hochspannungskabel angemessen abgeschirmt werden.
- (2) Der abgeschirmte Kabelstrang, der in (1) oben beschrieben ist, wird entlang eines Fahrzeugkörperunterbodens verlegt, der sich außerhalb eines Fahrzeugkörperrahmens befindet.
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Der abgeschirmte Kabelstrang mit der in (2) beschriebenen Konfiguration wird entlang des sich außerhalb des Fahrzeugkörperrahmens befindenden Fahrzeugkörperunterbodens verlegt. Demzufolge kann ein abgeschirmter Unterbodenkabelstrang aufgrund der in Zukunft zu erwartenden Verbreitung von elektrischen Fahrzeugen oder Hybridfahrzeugen bereitgestellt werden, was geeignet ist, wenn das Hochspannungskabel eine Batterie und einen Inverter miteinander verbindet und das Niederspannungskabel, das verschiedene Geräte über eine Niederspannungsbatterie mit einer Spannung von 12 Volt mit elektrischer Energie versorgt, am Unterboden verlegt wird, während sie parallel zueinander sind.
- (3) Verfahren zum Herstellen eines abgeschirmten Kabelstrangs, wobei das Verfahren umfasst:
einen ersten Schritt des Bondens oder Schweißens eines zylindrischen Abschirmelements zur elektromagnetischen Abschirmung innerhalb eines zylindrischen Schutzelements; und
einen zweiten Schritt des Einsetzens eines Niederspannungskabels, das aus einem oder einer Mehrzahl elektrischer Drähte gebildet wird, außerhalb des Abschirmelements, das in dem ersten Schritt gebondet oder geschweißt wurde, und eines Einsetzens eines Hochspannungskabels, das aus einem oder einer Mehrzahl elektrischer Drähte gebildet wird, innerhalb des Abschirmelements, wobei an das Hochspannungskabel eine Spannung angelegt wird, die größer ist als die Spannung des Niederspannungskabels.
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Gemäß dem Verfahren zum Herstellen des abgeschirmten Kabelstrangs mit der in (3) beschriebenen Konfiguration wird das zylindrische Abschirmelement zur elektromagnetischen Abschirmung an die Innenseite des zylindrischen Schutzelements gebondet oder geschweißt, wird das Niederspannungskabel in das Schutzelement eingesetzt, so dass es außerhalb des Schutzelements angeordnet wird, und wird das Hochspannungskabel in das Abschirmelement eingesetzt. Aus diesem Grund wird der Umfang des Hochspannungskabels mit dem Abschirmelement bedeckt und folglich ist es nicht erforderlich, dass das Hochspannungskabel mit einer Litze oder dergleichen ummantelt wird. Es ist möglich eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten, die während der Herstellung verwendet werden, zu begrenzen. Das zylindrische Abschirmelement ist an die Innenseite des Schutzelements gebondet und folglich ist es möglich das Hochspannungskabel angemessen abzuschirmen, ohne dass ein Problem hervorgerufen wird, demnach das Abschirmelement bezüglich des Schutzelements fehlausgerichtet wird, wenn das Hochspannungskabel oder das Niederspannungskabel in den abgeschirmten Kabelstrang eingesetzt wird. Im Ergebnis ist es möglich eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten, die bei der Herstellung verwendet werden, zu begrenzen und die Hochspannungskabel angemessen abzuschirmen.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich einen abgeschirmten Kabelstrang bereitzustellen, der Hochspannungskabel angemessen abschirmen kann, und ein Herstellungsverfahren des abgeschirmten Kabelstrangs bereitzustellen, das eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten begrenzen kann, die während der Herstellung verwendet werden.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 zeigt schematisch eine Ansicht, die ein Fahrzeug darstellt, in dem ein abgeschirmter Unterbodenkabelstrang in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verlegt ist.
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2 zeigt eine schematische vergrößerte Ansicht, die den abgeschirmten Unterbodenkabelstrang am Unterboden darstellt, der in 1 dargestellt ist.
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3 zeigt perspektivische Ansichten, die die Konfiguration eines Abschirmelements darstellt, das in 2 dargestellt ist, 3(a) stellt ein erstes Beispiel dar und 3(b) stellt ein zweites Beispiel dar.
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4 zeigt perspektivische Ansichten, die einen Zustand darstellen, in dem das Abschirmelement und ein Schutzelement, das in 2 dargestellt ist, miteinander unter Verwendung eines Bondmittels zusammen gebondet werden, 4(a) stellt ein erstes Beispiel dar und 4(b) stellt ein zweites Beispiel dar.
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Die 5(a) und 5(b) sind Prozessansichten, die ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen des abgeschirmten Unterbodenkabelstrangs in der Ausführungsform darstellen.
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6 zeigt eine Ansicht, die ein anderes Beispiel des Verfahrens zum Herstellen des abgeschirmten Unterbodenkabelstrangs in der Ausführungsform darstellt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben. In einer Beschreibung, die nachstehend gegeben ist, stellt ein abgeschirmter Kabelstrang gemäß der Ausführungsform einen abgeschirmten Unterbodenkabelstrang dar, jedoch ist der abgeschirmte Kabelstrang nicht auf den abgeschirmten Unterbodenkabelstrang beschränkt und kann abgeschirmte Kabelstränge darstellen, die an anderen Stellen bereitgestellt werden.
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1 zeigt eine schematische Ansicht, die ein Fahrzeug darstellt, in dem der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verlegt ist.
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Gemäß der Darstellung in 1 stellt ein Fahrzeug 1 ein Hybridfahrzeug dar, das durch zwei Energiequellen, d. h. einen Verbrennungsmotor 2 und einen Elektromotor 3, betrieben wird. Durch eine Batterie 5 wird dem Elektromotor 3 elektrische Energie über einen Inverter 4 zugeführt. Der Verbrennungsmotor 2, der Elektromotor 3 und der Inverter 4 sind im Fahrzeuginneren an einer Vorderseite 6 angebracht, an der die Vorderräder und dergleichen vorhanden sind. Die Batterie 5 ist im Fahrzeuginneren an einer Heckseite 7 angebracht, an der die Hinterräder und dergleichen vorhanden sind.
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In 1 ist ein Fahrzeugkörperunterboden 9 an einer oberen Seite eines Fahrzeugkörperrahmens 8 dargestellt. An einer unteren Seite des Fahrzeugkörperrahmens 8 ist ein Fahrzeugkörperunterboden 10 dargestellt. Am Fahrzeugkörperunterboden 10 ist eine Verstärkung 11 mit einem im Wesentlichen konvexförmigen Abschnitt bereitgestellt, um die Festigkeit des Fahrzeugs zu erhöhen. Die Verstärkung 11 ist derart ausgebildet, dass sie sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Im Fahrzeuginneren ist eine elektrische Verbindungsbox 12, wie z. B. eine Relaisbox, an der Vorderseite 6 bereitgestellt. Eine Niederspannungsbatterie 13 ist an der Heckseite 7 im Fahrzeuginneren bereitgestellt.
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In der Ausführungsform ist der Elektromotor 3 ausgebildet, so dass er einen Motor und einen Generator umfasst. Der Inverter 4 ist ausgebildet, so dass er einen Inverter und einen Konverter umfasst. Der Inverter 4 stellt eine Inverterbaugruppe dar und umfasst einen Klimaanlageninverter, einen Generatorinverter, einen Motorinverter und dergleichen. Die Batterie 5 stellt eine Lithium-Ionen-Batterie dar und ist ausgebildet, so dass die Batterie 5 durch einen externen Ausgang einer häuslichen Energiequelle oder dergleichen geladen werden kann. Die Batterie 5 ist gemäß einem Modul aufgebaut, in das verschiedene funktionale Komponenten (nicht dargestellt) eingebaut sind.
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In dem Fahrzeug 1 wird ein abgeschirmter Unterbodenkabelstrang 100 bereitgestellt, um den Inverter 4 und die Batterie 5 miteinander zu verbinden.
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2 zeigt eine schematische vergrößerte Ansicht, die den abgeschirmten Unterbodenkabelstrang 100 darstellt, der in 1 dargestellt ist. Gemäß der Darstellung in 2 wird der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang 100 in einem Zustand verlegt, in dem der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang 100 am Fahrzeugkörperunterboden 10, der an der Außenseite des Fahrzeugkörperrahmens 8 vorhanden ist, mittels eines Befestigungselements 24 befestigt (vgl. 1) wird. Der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang 100 umfasst ein Niederspannungskabel 101 und ein Hochspannungskabel 102.
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Durch die Niederspannungsbatterie 13 werden verschiedene Geräte über das Niederspannungskabel 10 mit elektrischer Energie versorgt. An das Hochspannungskabel 102 ist eine Spannung angelegt, die größer ist als die des Niederspannungskabels 101, und, wie oben beschrieben ist, verbindet das Niederspannungskabel 102 den Inverter 4 mit der Batterie 5. In 2 ist ein Niederspannungskabel 101 im abgeschirmten Unterbodenkabelstrang 100 gebildet; jedoch kann darin eine Mehrzahl der Niederspannungskabel 101 gebildet sein. In 2 sind darin zwei Hochspannungskabel 102 gebildet; jedoch kann ein Hochspannungskabel 102 darin gebildet sein, oder es können darin drei oder mehr Hochspannungskabel 102 gebildet sein.
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Jedes von dem Niederspannungskabel 101 und dem Hochspannungskabel 102 ist gebildet, so dass es einen Leiter und einen Isolator umfasst, der den Leiter bedeckt. Als Leitermaterial kann Kupfer, Aluminium oder eine Legierung davon verwendet werden. Beispiele für ein Isoliermaterial des Niederspannungskabels 101 umfassen Polyethylen; vernetztes Polyethylen; Polyprophylen; Vinylchlorid; Fluor; Polybuthylenterephthalat; Polyethylenterephthalat; und ein Elastomer. Beispiele für ein Isoliermaterial des Hochspannungskabels 102 umfassen Polyethylen; vernetztes Polyethylen; Polyprophylen; Vinylchlorid; Polybuthylenterephthalat; Polyethylenterephthalat; und ein Elastomer.
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In der Ausführungsform umfasst der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang 100 ein Abschirmelement 103 und ein Schutzelement 104. Das Abschirmelement 103 bedeckt den Umfang der Hochspannungskabel 102, um eine Lücke zu bilden, und schirmt elektromagnetische Wellen von den Hochspannungskabeln 102 ab. Das Abschirmelement 103 ist in einer langen zylindrischen Form gebildet. Das Abschirmelement 103 ist aus einem leitfähigen metallischen Netz, einem leitfähigen Tuch, einer Litze oder einer metallischen Folie gebildet und Beispiele für ein verwendetes Metall umfassen Kupfer, eine Kupferlegierung, Silber, Aluminium, eine Aluminiumlegierung und Nickel. Ein metallisches Netz, leitfähiges Tuch, eine Litze und eine metallische Folie können ein Abschirmelement darstellen, das unter Anwendung des metallischen Netzes auf ein Fabrikat hergestellt wird.
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3 zeigt perspektivische Ansichten, die die Konfiguration des Abschirmelements 103 darstellen, das in 2 dargestellt ist. 3(a) stellt ein erstes Beispiel dar und 3(b) stellt ein zweites Beispiel dar. Gemäß der Darstellung in 3(a) ist das Abschirmelement 103 in einer komplett zylindrischen Gestalt mit beiden offenen Endbereichen 103a und 103b in einer Längsrichtung des Niederspannungskabels 101 und des Hochspannungskabels 102 gebildet. Gemäß der Darstellung in 3(b) kann das Abschirmelement 103 einen Seitenendbereich 103c umfassen, der hervorsteht, wenn eine zylindrische Gestalt durch Aufrollen eines langen blechartigen Elements gebildet wird. Sofern das Abschirmelement 103 einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der die Hochspannungskabel 102 aufnehmen kann, sind die Gestalt und die Konfiguration des Abschirmelements 103 nicht auf eine spezielle Gestalt und eine spezielle Konfiguration beschränkt.
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Das Schutzelement 104 ist ein zylindrisches Schutzelement, das den Umfang des Niederspannungskabels 101 und des Abschirmelements 103 bedeckt, das die Hochspannungskabel 102 bedeckt. Das Schutzelement 104 ist ein Wellrohr, ein schrumpffähiges Rohr, ein Gummirohr oder dergleichen. Beispiele für das Material umfassen Polyprophylen, Polyamid, Gummi, TPEE, Fluorkunststoff und ein Elastomer. Das Schutzelement 104 kann aus einem Metall gefertigt sein, wie z. B. Aluminium, Eisen und Nickel. Hinsichtlich einer Verlegung des Niederspannungskabels 101 und der Hochspannungskabel 102 ist das Schutzelement 104 wunschgemäß als Rohr gebildet, in dem flexible Bereiche (die unter 90° oder dergleichen gebogen werden können) und Bereiche (die eine Steifigkeit aufweisen, die größer ist als die der flexiblen Bereiche, und die nicht um 90° oder dergleichen gebogen werden können) abwechselnd gebildet sind.
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Ähnlich dem Abschirmelement 103, das in 3(a) dargestellt ist, kann das Schutzelement 104 in Gestalt eines kompletten Zylinders vorgeformt sein, oder ähnlich dem Abschirmelement 103, das in 3(b) dargestellt ist, kann das die zylindrische Gestalt des Schutzelements 104 durch Aufrollen eines blechartigen Schutzelements gebildet werden.
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Das Abschirmelement 103 und das Schutzelement 104 sind unter Verwendung eines Lösungsmittels oder einer heißen Schmelze, wie z. B. ein Bondmittel, oder ein klebebandähnliches Bondelement, wie z. B. ein doppelseitiges Klebeband, teilweise zusammen gebondet. Das Abschirmelement 103 und das Schutzelement 104 können durch Hitze teilweise zusammen geschweißt werden. Beispiele für das Bondmittel umfassen ein Bondmittel mit einem Bondmaterial basierend auf einem thermisch aushärtenden Harz, einem Bondmittel mit einem thermoplastischen Harz und einem Heißbondmittel.
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4 zeigt perspektivische Ansichten, die einen Zustand darstellen, in dem das Abschirmelement 103 und das Schutzelement 104, die in 2 dargestellt sind, unter Verwendung eines Bondmittels zusammen gebondet werden, 4(a) stellt ein erstes Beispiel dar und 4(b) stellt ein zweites Beispiel dar.
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Gemäß der Darstellung in 4(a) werden Bondmittel 105 entlang der Längsrichtung auf die Außenseite des Abschirmelements 103 oder die Innenseite des Schutzelements 104 linear und intermittierend angewendet und die Bondmittel 104 liegen durchgehend in einer Punktstruktur vor. Gemäß der Darstellung in 4(b) wird das Bondmittel 105 entlang der Längsrichtung an die Außenseite des Abschirmelements 103 oder die Innenseite des Schutzelements 104 linear und durchgehend angewendet und das Bondmittel 105 kann durchgehend in einer gestrichelten Struktur vorhanden sein. Sofern das Abschirmelement 103 und das Schutzelement 104 zusammen gebondet werden, sind die Anwendungspositionen des Bondmittels 105 nicht auf die speziellen Positionen beschränkt.
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In dieser Konfiguration werden das Abschirmelement 103 und das Schutzelement 104 bei der Herstellung des abgeschirmten Unterbodenkabelstrangs 100 zusammen gebondet. Nach Herstellung des gebondeten Körpers werden die Hochspannungskabel 102 in das Abschirmelement 103 eingesetzt und die Niederspannungskabel 104 in das Schutzelement 104 eingesetzt, so dass sie außerhalb des Abschirmelements 103 angeordnet sind. Der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang 100 ist ausgebildet, so dass der Umfang der Hochspannungskabel 102 mit dem Abschirmelement 103 bedeckt wird und folglich ist es nicht erforderlich, jedes der Hochspannungskabel 102 mit einer Litze oder dergleichen zu bedecken, und es ist möglich eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten, die bei der Herstellung verwendet werden, zu begrenzen. Das zylindrische Abschirmelement 103 wird an die Innenseite des Schutzelements 104 gebondet und folglich ist es möglich, die Hochspannungskabel 102 angemessen abzuschirmen, ohne dass ein Problem hervorgerufen wird, demgemäß das Abschirmelement 103 bezüglich des Schutzelements 104 fehlausgerichtet ist, wenn die Hochspannungskabel 102 oder das Niederspannungskabel 101 in den abgeschirmten Unterbodenkabelstrang 100 eingesetzt werden.
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In den 4(a) und 4(b) sind Beispiele des Zusammenbondens unter Verwendung des Bondmittels 105 dargestellt; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele begrenzt und das Abschirmelement 103 und das Schutzelement 104 können unter Verwendung eines Lösungsmittels, einer heißen Schmelze oder eines doppelseitigen Klebebands mit Bondeigenschaften zusammen gebondet werden. Alternativ können das Abschirmelement 103 und das Schutzelement 104 durch Wärme zusammen geschweißt werden.
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Nachfolgend wird ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen des abgeschirmten Unterbodenkabelstrangs 100 gemäß der Ausführungsform beschrieben. Die 5(a) und 5(b) stellen Prozessansichten dar, die ein Beispiel des Verfahrens zum Herstellen des abgeschirmten Unterbodenkabelstrangs 100 in der Ausführungsform darstellen. Gemäß der Darstellung in 5(a) bereitet erst ein Bediener das zylindrische Abschirmelement 103 vor und wendet das thermoplastische Bondmittel 105 entlang der Längsrichtung intermittierend auf das Abschirmelement 103 an. Das Abschirmelement 103 wird bereitgestellt, so dass es eine innere Raumfläche aufweist, die zulässt, dass die Hochspannungskabel 102 in einem anschließenden Schritt darin eingesetzt werden können.
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Anschließend wird das Abschirmelement 103 in das Schutzelement 104 eingesetzt und die Bereiche des Abschirmelements 103, auf die das Bondmittel 105 angewendet wird, werden mit einer inneren Wand des Schutzelements 104 in Kontakt gebracht. Der Bediener erwärmt das Schutzelement 104 in einer Richtung des weißen Pfeils in 5(b), so dass das Bondmittel 105 geschmolzen wird, und das Abschirmelement 103 und das Schutzelement 104 werden zusammen gebondet.
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Daraufhin setzt der Bediener die Hochspannungskabel 102 in das Abschirmelement 103 ein. Der Bediener setzt das Niederspannungskabel 101 in das Schutzelement 104 ein, so dass sich das Niederspannungskabel 101 außerhalb des Abschirmelements 103 befindet. Demgemäß ist es möglich den abgeschirmten Unterbodenkabelstrang 100 zu erhalten, der in 2 dargestellt ist.
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In den 5(a) und 5(b) ist ein Beispiel des Herstellungsverfahrens unter Verwendung des Bondmittels 105 dargestellt; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Herstellungsverfahren beschränkt und das Abschirmelement 103 und das Schutzelement 104 können unter Verwendung eines doppelseitigen Klebebands zusammen gebondet werden. Alternativ können das Abschirmelement 103 und das Schutzelement 104 durch Wärme zusammen geschweißt werden. Speziell kann ein nachstehend zu beschreibendes Herstellungsverfahren angenommen werden.
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6 zeigt eine Ansicht, die ein anderes Beispiel des Verfahrens zum Herstellen des abgeschirmten Unterbodenkabelstrangs 100 gemäß der Ausführungsform darstellt. Gemäß der Darstellung in 6 wird das blechartige Abschirmelement 103 als erstes auf einen Kopfteil 200 angewendet. Dabei erreicht das blechartige Abschirmelement 103 den Kopfteil 200, während es graduell aufgerollt wird.
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Das Abschirmelement 103 ist an der Innenseite des Schutzelements 104 und entlang des Schutzelements 104 angeordnet, wenn das zylindrische Schutzelement 104 aus dem Kopfteil 200 unter Verwendung eines Strangpressverfahrens gebildet wird. Während dieses Prozesses werden das Abschirmelement 103 und das Schutzelement 104 miteinander verbunden. In der Ausführungsform ist die Verbindung ein Bondkonzept.
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Daraufhin werden die Hochspannungskabel 102 in das Abschirmelement 103 eingesetzt und das Niederspannungskabel 101 wird in das Schutzelement 104 derart eingesetzt, dass es außerhalb des Abschirmelements 103 angeordnet ist. Dementsprechend ist es möglich den abgeschirmten Unterbodenkabelstrang 100 zu erhalten, der in 2 dargestellt ist.
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Der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang 100 umfasst als solches in der Ausführungsform das Abschirmelement 103, das den Umfang der Hochspannungskabel 102 zur Bildung einer Lücke umgibt, und schirmt elektromagnetische Wellen von den Hochspannungskabeln 102 und dem zylindrischen Schutzelement 104 ab, das den Umfang des Abschirmelements 103 und des Niederspannungskabels 101 bedeckt. Aus diesem Grund kann ein Hersteller die Hochspannungskabel 102 bei der Herstellung des abgeschirmten Unterbodenkabelstrangs 100 in das Abschirmelement 103 einsetzen und das Niederspannungskabel 101 in das Schutzelement 104 derart einsetzen, dass das Niederspannungskabel 101 außerhalb des Abschirmelements 103 angeordnet ist. Der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang 100 ist ausgebildet, so dass der Umfang der Hochspannungskabel 102 mit dem Abschirmelement 103 bedeckt wird und es folglich nicht erforderlich ist, jedes der Hochspannungskabel 102 mit einer Litze oder dergleichen zu bedecken, und es möglich ist, eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten zu begrenzen, die während der Herstellung zu verwenden sind. Das zylindrische Abschirmelement 103 wird an die Innenseite des Schutzelements gebondet und es ist folglich möglich, die Hochspannungskabel 102 angemessen abzuschirmen, ohne ein Problem hervorzurufen, so dass das Abschirmelement 103 bezüglich des Schutzelements 104 fehlausgerichtet ist, wenn die Hochspannungskabel 102 oder das Niederspannungskabel 103 in den abgeschirmten Unterbodenkabelstrang 100 eingesetzt wird. Demzufolge ist es möglich eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten, die bei der Herstellung verwendet werden, zu begrenzen und die Hochspannungskabel 102 angemessen abzuschirmen.
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Der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang 100 ist in der Ausführungsform entlang des Fahrzeugkörperunterbodens 10 verlegt, der an der Außenseite des Fahrzeugkörperrahmens 8 vorhanden ist. Folglich ist es möglich den geeigneten abgeschirmten Unterbodenkabelstrang 100 aufgrund der in der Zukunft zu erwartenden Verbreitung von elektrischen Fahrzeugen oder Hybridfahrzeugen bereitzustellen, wenn die Hochspannungskabel 102, die die Batterie 5 und den Inverter 4 miteinander verbinden, und das Niederspannungskabel 101, das verschiedene Geräte durch elektrische Energie von der Niederspannungsbatterie mit einer Spannung von 12 Volt versorgt, an dem Unterboden verlegt werden, während sie parallel zueinander sind.
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Gemäß dem Herstellungsverfahren des abgeschirmten Unterbodenkabelstrangs 100 in der Ausführungsform wird das zylindrische Abschirmelement 103 zur elektromagnetischen Abschirmung an die Innenseite des zylindrischen Schutzelements 104 gebondet oder geschweißt, wird das Niederspannungskabel 101 in das Schutzelement 104 derart eingesetzt, dass es außerhalb des Abschirmelements 103 angeordnet ist, und werden die Hochspannungskabel in das Abschirmelement 103 eingesetzt. Aus diesem Grund ist der Umfang der Hochspannungskabel 102 mit dem Abschirmelement 103 bedeckt und folglich ist es nicht erforderlich, jedes der Hochspannungskabel 102 mit einer Litze oder dergleichen zu bedecken, und es ist möglich, eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten, die bei der Herstellung verwendet werden, zu begrenzen. Das zylindrische Abschirmelement 103 ist an die Innenseite des Schutzelements 104 gebondet und folglich ist es möglich, die Hochspannungskabel 102 angemessen abzuschirmen, ohne ein Problem hervorzurufen, so dass das Abschirmelement 103 bezüglich des Schutzelements 104 fehlausgerichtet ist, wenn die Hochspannungskabel 102 oder das Niederspannungskabel 101 in den abgeschirmten Unterbodenkabelstrang 100 eingesetzt werden. Im Ergebnis ist es möglich eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten, die bei der Herstellung verwendet werden, zu begrenzen und die Hochspannungskabel 102 geeignet abzuschirmen.
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Zusätzlich wird, gemäß dieses Herstellungsverfahrens, nur das Bonden oder Schweißen des Abschirmelements 103 an das zylindrische Schutzelement 104 in einer Fabrik oder dergleichen durchgeführt, und das Niederspannungskabel 101 und die Hochspannungskabel 102 können darin eingesetzt werden, wenn der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang 100 im Feld verlegt wird, und es ist nicht erforderlich, die Gesamtheit der Schritte in der Fabrik durchzuführen.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Detail mit Bezug auf die spezielle Ausführungsform beschrieben; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und es können Modifizierungen an der vorliegenden Erfindung gemacht werden, sofern die Modifizierungen nicht von dem Inhalt der vorliegenden Erfindung abweichen. In der Ausführungsform ist das Material, die Gestalt, die Dimensionen und die Anordnungsstelle von jedem Konfigurationselement, die Anzahl der Konfigurationselemente und dergleichen beliebig festgelegt und die vorliegende Erfindung ist nicht auf jene in der Ausführungsform beschränkt, sofern die vorliegende Erfindung erreicht werden kann.
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In der Ausführungsform ist der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang 100 beispielhaft als ein abgeschirmter Kabelstrang dargestellt und der abgeschirmte Kabelstrang ist nicht auf den abgeschirmten Unterbodenkabelstrang beschränkt. Der abgeschirmte Kabelstrang der vorliegenden Erfindung kann an Stellen bereitgestellt werden, die vom Unterboden abweichen.
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Jedes von dem Abschirmelement 103 und dem Schutzelement 104 weist einen kreisförmigen Abschnitt, einen elliptischen Abschnitt oder dergleichen auf; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Schnittgestalten beschränkt und jeder von dem Abschirmelement 103 und dem Schutzelement 104 kann einen polygonen Schnitt, wie z. B. einen im Wesentlichen vierseitigen Schnitt, aufweisen.
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Das blechartige Abschirmelement 103 und das blechartige Schutzelement 104 werden teilweise zusammen gebondet oder geschweißt, während das blechartige Abschirmelement 103 auf dem blechartigen Schutzelement 104 gestapelt wird. Daraufhin wird das blechartige Abschirmelement 103 aufgerollt, wird das blechartige Schutzelement 104 aufgerollt und können das Niederspannungskabel 101 und die Hochspannungskabel 102 darin eingesetzt werden.
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Die Eigenschaften des abgeschirmten Kabelstrangs und das Herstellungsverfahren davon gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind kollektiv und kurz in (1) bis (3) nachstehend aufgelistet.
- (1) Abgeschirmter Kabelstrang (ein abgeschirmter Unterbodenkabelstrang 100), der ein Niederspannungskabel (101), das aus einem oder einer Mehrzahl von elektrischen Drähten gebildet ist, und ein Hochspannungskabel (102) umfasst, das aus einem oder einer Mehrzahl von elektrischen Drähten gebildet ist und an das eine Spannung angelegt wird, die größer ist als die Spannung des Niederspannungskabels (101), und in das die Kabel (101 und 102) gebündelt sind, wobei der abgeschirmte Kabelstrang (der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang 100) umfasst:
ein zylindrisches Abschirmelement (103), das den Umfang des Hochspannungskabels (102) mit einer Lücke zur elektromagnetischen Abschirmung bedeckt; und
ein zylindrisches Schutzelement (104), das den Umfang des Abschirmelements (103) und des Niederspannungskabels (101) bedeckt,
wobei das Abschirmelement (103) und das Schutzelement (104) teilweise zusammen gebondet oder geschweißt sind.
- (2) Abgeschirmter Kabelstrang (der abgeschirmte Unterbodenkabelstrang 100), der in (1) beschrieben ist, wird entlang eines Fahrzeugkörperunterbodens (10) verlegt, der außerhalb eines Fahrzeugkörperrahmens (8) vorhanden ist.
- (3) Verfahren zum Herstellen eines abgeschirmten Kabelstrangs (ein abgeschirmter Unterbodenkabelstrang 100), wobei das Verfahren umfasst:
einen ersten Schritt eines Bondens oder Schweißens eines zylindrischen Abschirmelements (103) zur elektromagnetischen Abschirmung innerhalb eines zylindrischen Schutzelements (104); und
einen zweiten Schritt eines Einsetzens eines Niederspannungskabels (101), das aus einem oder einer Mehrzahl von elektrischen Drähten gebildet ist, außerhalb des Abschirmelements (103), das in dem ersten Schritt gebondet oder geschweißt wurde, und eines Einsetzens eines Hochspannungskabels (102), das aus einem oder einer Mehrzahl elektrischer Drähte gebildet ist, innerhalb des Abschirmelements (103), wobei an das Hochspannungskabel (102) eine Spannung angelegt wird, die größer ist als die des Niederspannungskabels (101).
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Diese Anmeldung wird auf Basis der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-134787 in Anspruch genommen, die am 27. Juni 2013 eingereicht wurde, wobei der Inhalt davon durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich einen abgeschirmten Kabelstrang bereitzustellen, der Hochspannungskabel angemessen abschirmen kann, und ein Herstellungsverfahren eines abgeschirmten Kabelstrangs bereitzustellen, das eine Zunahme in der Anzahl von Schritte und Komponenten verhindern kann, die bei der Herstellung verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- abgeschirmter Unterbodenkabelstrang
- 101
- Niederspannungskabel
- 102
- Hochspannungskabel
- 103
- Abschirmelement
- 103a, 103b
- offener Endbereich
- 103c
- Seitenendbereich
- 104
- Schutzelement
- 105
- Bondmittel
