DE112018007264T5

DE112018007264T5 - Elektrischer drahtleiter, ummantelter elektrischer draft, verkabelung und verfahren zum herstellen eines elektrischen drahtleiters

Info

Publication number: DE112018007264T5
Application number: DE112018007264.9T
Authority: DE
Inventors: Hayato OOI; Yasuyuki Otsuka; Kinji Taguchi
Original assignee: AutoNetworks Technologies Ltd
Current assignee: AutoNetworks Technologies Ltd
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2020-11-26
Also published as: DE112019001284T5; WO2019176001A1; JP7060081B2; CN111788639A; CN112005320B; JPWO2019176001A1; US20210050128A1; JPWO2019177016A1; WO2019177016A1; CN111788639B; US11189394B2; JP7290184B2; US11749423B2; JP7024855B2; US20210090757A1; CN112005320A; JP2022058941A; DE112018007264T8

Abstract

Es werden ein elektrischer Drahtleiter, welcher exzellent in einer Raumeinsparung und Flexibilität ist und für welchen weniger wahrscheinlich ist, eine Last auf spezifischen elementaren Drähten zu konzentrieren, und ein ummantelter elektrischer Draht und eine Verkabelung zur Verfügung gestellt, welche den elektrischen Drahtleiter enthält. Der elektrische Drahtleiter enthält einen Litzendraht, welcher eine Mehrzahl von miteinander verdrillten elementaren Drähten enthält. Der Litzendraht weist ein sektorförmiges Teil, in welchem ein Querschnitt des Litzendrahts, welcher eine axiale Richtung des Litzendrahts schneidet, entweder eine einzelne Kante oder zwei Kanten enthält, welche aneinander an einem Scheitel berühren, und eine nach auswärts gerichtete Krümmung auf, welche die Enden der einzelnen Kante oder der zwei Kanten verbindet. In dem sektorförmigen Teil weisen die elementaren Drähte Verformungsverhältnisse von einem Kreis geringer an einem äußeren Umfangsteil, welches zu einem äußeren Umfang des sektorförmigen Teils gerichtet ist, als an einem zentralen Teil des sektorförmigen Teils auf, welches im Inneren des äußeren Umfangsteils in dem Querschnitt angeordnet ist, welcher die axiale Richtung schneidet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Drahtleiter, auf einen ummantelten elektrischen Draht, auf eine Verkabelung bzw. einen Kabelbaum und auf ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Drahtleiters; und spezifischer auf einen elektrischen Drahtleiter, welcher durch eine Verformung eines Litzendrahts gebildet wird, in welchem eine Mehrzahl von elementaren Drähten miteinander verdrillt ist, auf einen ummantelten elektrischen Draht und auf eine Verkabelung, welche den elektrischen Drahtleiter enthält, und auf ein Verfahren zum Herstellen des elektrischen Drahtleiters.
Stand der Technik
In jüngsten Jahren hat sich eine Leistung eines Kraftfahrzeugs weiterentwickelt und es ist die Anzahl von elektrischen Drähten und Teilen, welche in einem Kraftfahrzeug installiert sind, angestiegen. Demgegenüber bzw. mittlerweile werden in Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise Elektrofahrzeugen, die Durchmesser von verwendeten elektrischen Drähten größer aufgrund eines Anstiegs in dem anzulegenden bzw. anzuwendenden elektrischen Strom.
Darüber hinaus wird Aluminium oder eine Aluminiumlegierung als ein elektrischer Drahtleiter häufiger aus dem Gesichtspunkt einer Gewichtsreduktion eines elektrischen Drahts verwendet. Da die elektrische Leitfähigkeit von Aluminium und einer Aluminiumlegierung jedoch geringer als die elektrische Leitfähigkeit von Kupfer und einer Kupferlegierung ist, ist es für einen elektrischen Draht, welcher einen elektrischen Drahtleiter enthält, welcher aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, erforderlich, eine Leiterquerschnittsfläche größer als ein elektrischer Draht aufzuweisen, welcher einen elektrischen Drahtleiter bzw. Leiterdraht enthält, welcher aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt ist, um eine notwendige elektrische Leitung bzw. Übertragung sicherzustellen, und daher steigen die Außendurchmesser des elektrischen Drahtleiters und eines ummantelten elektrischen Drahts, welcher einen Isolator auf dem Außenumfang des elektrischen Drahtleiters aufweist, in unerwünschter Weise an.
Räume, wo einzelne bzw. individuelle elektrische Drähte verlegt werden können, nehmen aufgrund des Anstiegs von elektrischen Drähten und Teilen und eines Anstiegs von Durchmessern eines elektrischen Drahts ab, wie dies oben festgehalten wurde. Derart ist es erforderlich, elektrische Drähte oder Kabelbäume bzw. Verkabelungen effizient zu verlegen, während ausreichende Leiterquerschnittsflächen sichergestellt werden. Elektrische Drähte, welche eine Verkabelung darstellen bzw. ausbilden, weisen allgemein kreisförmige Querschnitte auf. Wenn die elektrischen Drähte mit kreisförmigen Querschnitten gebündelt oder als elektrische Drähte angeordnet werden, werden große ungenützte Räume erzeugt bzw. generiert werden.
In einigen Fällen kann eine Mehrzahl von elektrischen Drähten mit einem Rohr oder dgl. gebündelt und als eine Verkabelung für den Zweck einer magnetischen Abschirmung, einer Verhinderung einer Interferenz bzw. eines Zusammentreffens mit externen Substanzen verwendet werden. Bei dieser Gelegenheit offenbart, mit dem Ziel eines Reduzierens von ungenützten Räumen in einem Rohr, die Patentliteratur 1 elektrische Drahtleiter mit einem einzelnen bzw. einzigen Kern, welche beispielsweise halbkreisförmige Querschnitte aufweisen.
Literaturliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2016-054030 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Um elektrische Drähte effizient bzw. wirksam zu verlegen, ist es wünschenswert, die elektrischen Drähte flexibel zu biegen und die elektrischen Drähte derart zu verlegen, dass sie in einen begrenzten Raum passen können. In dem Fall von elektrischen Drahtleitern, welche aus Leitern mit einem einzigen Kern bestehen, wie dies in der Patentliteratur 1 geoffenbart ist, sind jedoch individuelle bzw. einzelne elektrische Drähte weniger flexibel und der Freiheitsgrad bei einem Verlegen ist gering. Insbesondere weisen elektrische Drähte mit großen Leiterquerschnittsflächen Probleme bei einem Verlegen eines Kabels auf.
Eine Flexibilität kann verbessert werden, wenn ein elektrischer Drahtleiter ähnlich zu denjenigen, welche in der Patentliteratur 1 geoffenbart sind, als ein Litzendraht konfiguriert bzw. aufgebaut ist, welcher eine Mehrzahl von elementaren Drähten enthält. Konventionellerweise wurde, wenn ein derartiger elektrischer Drahtleiter hergestellt wird, ein Bearbeitungsverfahren, wie beispielsweise ein Ziehprozess, wo eine Kraft aufgebracht bzw. angewandt wird, um den elektrischen Drahtleiter in einer axialen Richtung durch eine Kompressionsform bzw. einen Kompressionsziehstein zu ziehen, beispielsweise verwendet. Wenn ein derartiges Bearbeitungsverfahren verwendet wird, ist es jedoch wahrscheinlich, dass eine Last bzw. Belastung auf elementare Drähte konzentriert wird, welche auf einem äußeren Umfangsteil des elektrischen Drahtleiters angeordnet sind, und es ist wahrscheinlich, dass eine Struktur mit einer scharfen bzw. spitzen Erhebung (wie beispielsweise ein Grat) auf dem äußeren Umfangsteil ausgebildet wird. Derart war es schwierig, das Bearbeitungsverfahren insbesondere an einem elektrischen Drahtleiter mit einer großen Querschnittsfläche und an einem elektrischen Drahtleiter mit vielen elementaren Drähten anzuwenden, welche einen Litzendraht darstellen bzw. ausbilden.
Die vorliegende Erfindung wurde durchgeführt, um die obigen Probleme zu lösen, und es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Drahtleiter, welcher exzellent in einer Raumeinsparung und Flexibilität ist und für welchen weniger wahrscheinlich ist, eine Last bzw. Belastung auf spezifischen elementaren Drähten zu konzentrieren; und einen ummantelten Draht und eine Verkabelung zur Verfügung zu stellen, welche den elektrischen Drahtleiter enthält.
Lösung für das Problem
Ein elektrischer Drahtleiter gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen Litzendraht, welcher eine Mehrzahl von miteinander verdrillten elementaren Drähten enthält. Der Litzendraht enthält ein sektorförmiges Teil, in welchem ein Querschnitt des Litzendrahts, welcher eine axiale Richtung des Litzendrahts schneidet bzw. kreuzt, entweder eine einzelne Kante oder zwei Kanten bzw. Ränder, welche einander an einem Scheitel berühren, und eine nach auswärts gerichtete Krümmung enthält, welche die Enden der einzelnen Kante oder der zwei Kanten verbindet. In dem sektorförmigen Teil weisen die elementaren Drähte Deformations- bzw. Verformungsverhältnisse von einem Kreis niedriger an einem äußeren Umfangsteil, welches zu einem äußeren Umfang des sektorförmigen Teils gerichtet ist, als an einem zentralen bzw. mittigen Teil des sektorförmigen Teils auf, welches im Inneren des äußeren Umfangsteils in dem Querschnitt angeordnet ist, welcher die axiale Richtung schneidet.
Die Deformations- bzw. Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte in dem sektorförmigen Teil von einem Kreis an dem äußeren Umfangsteil, welches zu dem äußeren Umfang des sektorförmigen Teils gerichtet ist, sind 75 % oder geringer bzw. niedriger der Verformungsverhältnisse an dem zentralen Teil des sektorförmigen Teils in dem Querschnitt, welcher die axiale Richtung schneidet.
Die Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte in dem sektorförmigen Teil von einem Kreis sind 15 % oder geringer an dem äußeren Umfangsteil, welches zu dem äußeren Umfang des sektorförmigen Teils in dem Querschnitt gerichtet ist, welcher die axiale Richtung schneidet.
Der elektrische Drahtleiter weist in wünschenswerter Weise ein Freiraumverhältnis, welches ein Verhältnis von freien bzw. leeren Räumen ist, welche nicht durch die elementaren Drähte eingenommen werden, von 15 % oder höher in dem Querschnitt auf, welcher die axiale Richtung in dem sektorförmigen Teil schneidet.
Der elektrische Drahtleiter weist in wünschenswerter Weise einen durchgehenden leeren Raum, welcher wenigstens einen der elementaren Drähte aufnehmen kann, in dem Querschnitt, welcher die axiale Richtung schneidet, in dem sektorförmigen Teil auf.
Die Anzahl der elementaren Drähte, welche in dem Litzendraht enthalten sind, ist wünschenswerter Weise 50 oder größer.
Wenigstens einige der elementaren Drähte enthalten in wünschenswerter Weise Aluminium oder eine Aluminiumlegierung.
Ein ummantelter elektrischer Draht gemäß der vorliegenden Erfindung enthält den oben beschriebenen elektrischen Drahtleiter und einen Isolator, welcher den äußeren Umfang des elektrischen Drahtleiters ummantelt bzw. abdeckt.
Eine Verkabelung bzw. ein Kabelbaum gemäß der vorliegenden Erfindung enthält den ummantelten elektrischen Draht, welcher oben beschrieben ist.
Die Verkabelung enthält in wünschenswerter Weise eine Mehrzahl der oben beschriebenen ummantelten elektrischen Drähte, welche mit den Kanten der sektorförmigen Teile der benachbarten bzw. aneinander anschließenden elektrischen Drahtleiter zueinander gerichtet über die Isolatoren angeordnet sind.
Die entsprechende Verkabelung enthält in wünschenswerter Weise ein Wärmeableitblech bzw. -blatt, welches zwischen den ummantelten elektrischen Drähten angeordnet ist.
Ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Drahtleiters gemäß der vorliegenden Erfindung für ein Herstellen des oben beschriebenen elektrischen Drahtleiters enthält einen Kompressions- bzw. Verdichtungsschritt, welcher einen rohen Litzendraht, welcher miteinander verdrillte elementare Drähte umfasst, mit Walzen bzw. Rollen von einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung unter Druck setzt, welche eine axiale Richtung des rohen Litzendrahts schneiden bzw. kreuzen und einander gegenüberliegen.
Wenigstens eine der Rollen bzw. Walzen enthält in wünschenswerter Weise ein Rillenteil, welches den rohen Litzendraht wenigstens an einem Teil in einer Umfangsrichtung berührt. Die Rolle, welche das Rillenteil aufweist, berührt die andere Rolle an Enden des Rillenteils und weist an den Enden des Rillenteils Kerben auf, um zu verhindern, dass die elementaren Drähte, welche den rohen Litzendraht ausbilden, zwischen den Rollen bzw. Walzen ergriffen bzw. gefangen werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Eine elektrischer Drahtleiter gemäß der vorliegenden Erfindung enthält nicht einen Leiter mit einem einzelnen bzw. einzigen Kern, sondern einen Litzendraht, welcher eine Mehrzahl von elementaren, miteinander verdrillten Drähten enthält, und weist derart eine hohe Flexibilität auf. Insbesondere wenn der Litzendraht eine gemeinsame Verdrillstruktur aufweist, wo eine Mehrzahl von elementaren Drähten integral miteinander verdrillt ist bzw. wird, werden die elementaren Drähte daran gehindert, bei einer Deformation bzw. Verformung der Form bzw. Gestalt des elektrischen Drahts überlastet zu werden, da die elementaren Drähte kaum einander schneiden bzw. kreuzen, und es wird eine exzellente Flexibilität erzielt.
Weiters sind in einem elektrischen Drahtleiter gemäß der vorliegenden Erfindung die Verformungsverhältnisse von elementaren Drähten von bzw. gegenüber einem Kreis an dem äußeren Umfangsteil des sektorförmigen Teils niedriger bzw. geringer als die Verformungsverhältnisse von elementaren Drähten von einem Kreis an dem zentralen bzw. mittigen Teil. D.h., wenn eine Form eines elektrischen Drahts deformiert bzw. verformt wird, ist die Last bzw. Belastung, welche auf die elementaren Drähte an dem äußeren Umfangsteil aufgebracht bzw. angewandt wird, niedriger als die Last, welche auf die elementaren Drähte an dem zentralen Teil aufgebracht wird. Als ein Resultat ist es möglich, den elektrischen Drahtleiter ausreichend zu verformen und zu komprimieren bzw. zu verdichten, während eine Konzentration der Last bzw. Belastung an den elementaren Drähten an dem äußeren Umfangsteil verhindert wird, und es wird eine Erzeugung eines Drahtbruchs oder einer ungleichmäßigen Struktur, wie beispielsweise einer spitzen Erhebung (d.h. eines Grats) an dem äußeren Umfangsteil verhindert.
Darüber hinaus weist in einem elektrischen Drahtleiter gemäß der vorliegenden Erfindung ein Querschnitt, welcher eine axiale Richtung des elektrischen Drahtleiters schneidet bzw. kreuzt, eine Sektorform bzw. -gestalt auf, welche entweder eine einzelne Kante oder zwei Kanten bzw. Ränder, welche einander an einem Scheitel berühren, und eine nach auswärts gerichtete Krümmung aufweist, welche die Enden der einzelnen Kante oder der zwei Kanten verbindet. Somit können, wenn eine Mehrzahl von ummantelten elektrischen Drähten, welche die elektrischen Drahtleiter enthalten, in einem Bündel verwendet wird, die mehrfachen bzw. mehreren ummantelten elektrischen Drähte ohne einen leeren bzw. freibleibenden Raum angeordnet werden, wobei dies eine exzellente Raumeinsparung erzielt. Der zentrale Winkel des sektorförmigen Teils ist nicht besonders beschränkt bzw. begrenzt. Wenn der zentrale Winkel 180 Grad beträgt, ist die Form ein Halbkreis, welcher eine einzelne Kante aufweist.
Die Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte von einem Kreis an dem äußeren Umfangsteil des sektorförmigen Teils sind in wünschenswerter Weise 75 % oder geringer, erwünschter 70 % oder geringer, und noch erwünschter 50 % oder geringer der Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte von bzw. gegenüber einem Kreis an dem zentralen Teil. Wenn die Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte von einem Kreis an dem äußeren Umfangsteil des sektorförmigen Teils 75 % oder geringer der Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte von einem Kreis an dem zentralen Teil sind, kann der elektrische Drahtleiter ausreichend effektiv bzw. wirksam verformt und komprimiert bzw. verdichtet werden, während eine Konzentration einer Last auf die elementaren Drähte an dem äußeren Umfangsteil und eine Erzeugung eines Drahtbruchs oder einer ungleichmäßigen Struktur, wie beispielsweise einer scharfen bzw. spitzen Erhebung an dem äußeren Umfangsteil verhindert werden.
Die Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte von einem Kreis an dem äußeren Umfangsteil des sektorförmigen Teils sind in wünschenswerter Weise 15 % oder geringer und noch erwünschter 10 % oder geringer. Wenn die Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte von einem Kreis an dem äußeren Umfangsteil des sektorförmigen Teils 15 % oder geringer sind, werden die Effekte eines Verhinderns einer Konzentration der Last bzw. Belastung auf den elementaren Drähten an dem äußeren Umfangsteil und eine Erzeugung eines Drahtbruchs oder einer ungleichmäßigen Struktur, wie beispielsweise einer spitzen Erhebung an dem äußeren Umfangsteil besonders effektiv erhalten.
Wenn der elektrische Drahtleiter ein Freiraumverhältnis, welches ein Verhältnis eines frei- bzw. leerbleibenden Raums ist, welcher nicht durch die elementaren Drähte in dem sektorförmigen Teil eingenommen wird, von 15 % oder höher in dem Querschnitt aufweist, ist es wahrscheinlich, dass eine besonders hohe bzw. gute Flexibilität beibehalten bzw. bewahrt wird und der Freiheitsgrad eines Verlegens eines Kabels verbessert wird.
Wenn der elektrische Drahtleiter einen durchgehenden freien bzw. leeren Raum aufweist, welcher wenigstens einen der elementaren Drähte in dem Querschnitt in dem sektorförmigen Teil aufnehmen kann, kann sich der elektrische Drahtleiter flexibel durch ein Verwenden bzw. Einsetzen einer Bewegung der elementaren Drähte in den freien bzw. leeren Raum biegen, und derart ist der Effekt eines hohen Erhaltens bzw. Beibehaltens der Flexibilität des elektrischen Drahtleiters besonders gut.
Wenn die Anzahl von elementaren Drähten, welche den Litzendraht darstellen bzw. ausbilden, 50 oder größer ist, ist der Litzendraht leicht in einen sektorförmigen Querschnitt durch die Änderung der relativen Positionen der elementaren Drähte auszubilden, selbst wenn die individuellen bzw. einzelnen elementaren Drähte nicht hoch bzw. stark verformt sind bzw. werden. In dem elektrischen Drahtleiter ist es daher wahrscheinlich, dass sowohl eine Raumeinsparung als auch eine Flexibilität sichergestellt werden, und es können die elementaren Drähte an einer Beschädigung, wie beispielsweise einem Bruch gehindert werden.
Der ummantelte elektrische Draht gemäß der vorliegenden Erfindung ist exzellent in einer Raumeinsparung und weist eine hohe Flexibilität auf, da der ummantelte elektrische Draht den oben erwähnten elektrischen Drahtleiter enthält. Weiters ist bzw. wird, indem er in eine Sektorform bzw. -gestalt ausgebildet wird, eine ungleichmäßige Struktur kaum auf der Oberfläche des elektrischen Drahtleiters erzeugt, es kann die Dicke des Isolators reduziert werden und es wird eine exzellente Raumeinsparung erzielt.
Die Verkabelung bzw. der Kabelbaum gemäß der vorliegenden Erfindung ist exzellent in einer Raumeinsparung und weist eine hohe Flexibilität auf, da die Verkabelung den oben erwähnten ummantelten elektrischen Draht enthält. Wenn eine Mehrzahl der ummantelten elektrischen Drähte gebündelt wird, wobei die Ränder bzw. Kanten der sektorförmigen Teile angeordnet werden, um zueinander gerichtet zu sein, wird eine im Wesentlichen kreisartige Form bzw. Gestalt durch die Kombination der mehrfachen bzw. mehreren ummantelten elektrischen Drähte gebildet, während die gekrümmten bzw. gebogenen Teile der Sektorteile, welche die Enden der Kanten jeweils verbinden, in einer durchgehenden bzw. kontinuierlichen Weise angeordnet sind bzw. werden. Derart sind die mehrfachen ummantelten elektrischen Drähte leicht in ein Rohr oder dgl. einzupassen und sind insbesondere exzellent in einer Raumeinsparung.
Für eine Verkabelung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es relativ schwierig, Wärme an den Rändern bzw. Kanten der sektorförmigen Teile, welche zueinander gerichtet sind, als an den gekrümmten Teilen, welche zu der Außenseite freigelegt sind, aufgrund des reduzierten Abstands zwischen den elektrischen Drähten abzuleiten bzw. zu verteilen. Durch ein Anordnen eines Wärmeableitblechs bzw. -blatts zwischen den Kanten bzw. Rändern ist es jedoch möglich, den Einfluss einer Wärmeerzeugung während eines Anlegens eines elektrischen Stroms zu behindern, selbst wenn mehrere ummantelte elektrische Drähte mit einem Rohr oder dgl. gebündelt sind bzw. werden. Bei dieser Gelegenheit ist es, wenn die ummantelten elektrischen Drähte mit einem Rohr hoher Wärmeleitung gebündelt sind bzw. werden, welches beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist, möglich, Wärme bzw. Hitze effizient sowohl von den Kanten als auch den gekrümmten Teilen der sektorförmigen Teile abzuleiten bzw. zu verteilen.
In dem Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Drahtleiters gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Kraft von zwei Richtungen aufgebracht bzw. angewandt, welche eine axiale Richtung eines rohen Litzendrahts schneiden bzw. kreuzen. Derart ist es möglich zu verhindern, dass sich eine Last bzw. Belastung auf den elementaren Drähten an dem äußeren Umfangsteil im Vergleich beispielsweise mit einem konventionellen Zieh- bzw. Streckprozess konzentriert, wodurch der elektrische Drahtleiter verformt werden kann, während die Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte an dem äußeren Umfangsteil reduziert sind bzw. werden. Es ist daher möglich, den elektrischen Drahtleiter in eine Sektorform bzw. -gestalt auszubilden, während ein Drahtbruch und eine Ausbildung eines Grats verhindert werden, welche durch eine Aufbringung bzw. Anwendung einer großen Kraft nur auf die elementaren Drähte an dem äußeren Umfangsteil bewirkt werden, wodurch der elektrische Drahtleiter eine exzellente Raumeinsparung erzielt.
Wenn wenigstens eine der Rollen bzw. Walzen ein Rillenteil aufweist, welches einen rohen Litzendraht wenigstens an einem Teil des Rillenteils in einer Umfangsrichtung berührt, und Kerben, um zu verhindern, dass elementare Drähte, welche den rohen Litzendraht darstellen bzw. ausbilden, gefangen bzw. ergriffen werden, an den Enden des Rillenteils ausgebildet sind, sind bzw. werden Abstände bzw. Freiräume, welche die elementaren Drähte aufnehmen können, an Spalten ausgebildet, welche durch das Rillenteil der einander gegenüberliegenden Walzen gebildet werden. Die Freiräume können es für die elementaren Drähte, welche den rohen Litzendraht darstellen, schwerer machen, zwischen den Walzen gefangen zu werden, und können einen Drahtbruch und eine Ausbildung eines Grats aufgrund des Fangens bzw. Erfassens der elementaren Drähte verhindern.
Figurenliste
1 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen elektrischen Drahtleiter gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

2 ist eine Schnittansicht des oben erwähnten elektrischen Drahtleiters.
3 ist eine Schnittansicht eines konventionellen ummantelten elektrischen Drahts, in welchem ein elektrischer Drahtleiter nicht komprimiert bzw. verdichtet ist.
4A ist eine Schnittansicht der ummantelten elektrischen Drähte gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn sie in einem Rohr angeordnet sind.
4B ist eine Schnittansicht von konventionellen ummantelten elektrischen Drähten, wenn sie in einem Rohr angeordnet sind. In 4A und 4B sind elementare Drähte weggelassen.
5 ist eine Schnittansicht, welche eine Kompression eines rohen Litzendrahts erläutert.
6A ist eine perspektivische Ansicht von Rollen bzw. Walzen, um einen elektrischen Drahtleiter zu verformen.
6B ist eine vergrößerte Ansicht von 6A in einem Teil, wo die Rollen den elektrischen Drahtleiter berühren.
7A bis 7C zeigen Fotografien von Querschnitten von ummantelten elektrischen Drähten; 7A zeigt einen rohen Litzendraht vor einer Kompression, 7B zeigt eine Probe 1, welche mit einem geringen Druck komprimiert bzw. verdichtet ist, und 7C zeigt eine Probe 2, welche mit einem hohen Druck komprimiert ist.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
In der vorliegenden Beschreibung sind Formen, wie beispielsweise ein Kreis, ein Sektor, ein Rand bzw. eine Kante, eine gerade Linie und ein Bogen nicht auf die Formen in der geometrischen Bedeutung beschränkt bzw. begrenzt, sondern umfassen auch Formen, welche als die jeweiligen Formen, wie beispielsweise ein Kreis, ein Sektor, eine Kante bzw. ein Rand, eine gerade Linie und ein Bogen erkennbar sind, welche eine Abweichung beinhalten, welche durch Faktoren, wie beispielsweise Materialien und Herstellungsprozesse bewirkt wird.
Ein äußeres Aussehen eines elektrischen Drahtleiters 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist als eine perspektivische Ansicht in 1 gezeigt. Weiters ist ein Querschnitt des elektrischen Drahtleiters 10 normal auf eine axiale Richtung (longitudinale bzw. Längsrichtung) in 2 gezeigt. In den Figuren sind elementare Drähte 1, welche den elektrischen Drahtleiter 10 darstellen bzw. ausbilden, mit einer reduzierten Anzahl für eine Erleichterung eines Verständnisses gezeigt.
[Elektrischer Drahtleiter]
Ein elektrischer Drahtleiter 10 ist als ein Litzendraht konfiguriert bzw. aufgebaut, welcher durch ein Verdrillen einer Mehrzahl von elementaren Drähten 1 miteinander gebildet ist bzw. wird. Der elektrische Drahtleiter 10 weist, wenigstens an einem Teil entlang einer axialen Richtung davon, einen Querschnitt einer Sektorform bzw. -gestalt auf, welche entweder eine einzelne Kante oder zwei Kanten bzw. Ränder, welche einander an einem Scheitel berühren, und eine nach auswärts gerichtete Krümmung aufweist, welche die Enden der einzelnen Kante oder der zwei Kanten verbindet. Wenn er nur eine einzelne Kante aufweist, nimmt die Sektorform eine halbkreisförmige Form bzw. Gestalt an. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Fall gezeigt, welcher einen sektorförmigen Querschnitt über die gesamte Fläche des elektrischen Drahtleiters 10 aufweist.
Für den elektrischen Drahtleiter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind in dem Querschnitt, welcher normal die axiale Richtung schneidet bzw. kreuzt, Deformations- bzw. Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte 1 niedriger an einem Umfangsteil, welches zu dem äußeren Umfang des elektrischen Drahtleiters 10 gerichtet bzw. gewandt ist, als an einem zentralen bzw. mittigen Teil, welches in dem Inneren bzw. innerhalb des Umfangsteils angeordnet ist. 1 und 2 zeigen schematisch eine Verteilung des Verformungsverhältnisses von derartigen elementaren Drähten 1.
Hier ist das Verformungsverhältnis eines gewissen bzw. bestimmten elementaren Drahts 1 ein Index, welcher einen Grad einer Abweichung von einem Kreis für einen Querschnitt des elementaren Drahts 1 zeigt. Für einen elementaren Draht 1, welcher tatsächlich in dem elektrischen Drahtleiter 10 enthalten ist, ist ein längster Durchmesser A als eine Länge der längsten Linie definiert, welche den Querschnitt schneidet bzw. kreuzt, während ein kreisförmiger Durchmesser R als ein Durchmesser eines Kreises definiert ist, welcher dieselbe Fläche wie die Querschnittsfläche des elementaren Drahts 1 aufweist. Dann wird ein Verformungsverhältnis D des elementaren Drahts 1 wie folgt dargestellt: $D = (A - R) / R \times 100 %$
Der kreisförmige Durchmesser R kann basierend auf einer gemessenen Querschnittsfläche des elementaren Drahts 1 berechnet werden, oder alternativ, wenn ein Durchmesser des elementaren Drahts 1, bevor er beispielsweise durch ein Pressen verformt wird, bekannt ist, oder wenn ein Abschnitt, in welchem die elementaren Drähte 1 nicht verformt sind (entsprechend einem Abschnitt geringer Flachheit, wie dies später beschrieben werden wird), auch in demselben elektrischen Drahtleiter 10 enthalten ist, kann ein Durchmesser des elektrischen Drahts 1, welcher nicht verformt ist, als der kreisförmige Querschnitt R verwendet werden. Weiters können nur elementare Drähte 1, welche auf dem äußersten Umfang des elektrischen Drahtleiters 10 angeordnet sind, als die elementaren Drähte 1 in dem Umfangsteil verwendet bzw. eingesetzt werden, und es können nur elementare Drähte 1, welche in dem Zentrum des elektrischen Drahtleiters 10 angeordnet sind, als die elementaren Drähte 1 in dem zentralen Teil eingesetzt werden; jedoch ist bzw. wird aus dem Gesichtspunkt eines Reduzierens eines Einflusses einer Änderung in einer Verformung der elementaren Drähte 1 das Verformungsverhältnis D vorzugsweise als ein durchschnittlicher Wert einer Mehrzahl von elementaren Drähten 1 erhalten, welche in Regionen enthalten sind, welche gewisse Flächen aufweisen. Beispielsweise können Regionen, welche durch Rechtecke mit Rändern bzw. Kanten in einer Länge von etwa 10 bis 30 % der Breite W des elektrischen Drahtleiters 10 umgeben werden, oder Regionen, welche durch Kreise umgeben werden, welche Durchmesser von etwa 10 bis 30 % der Breite W aufweisen, eingesetzt werden, welche den äußersten Umfang oder das Zentrum des elektrischen Drahtleiters 10 enthalten, und derartige Regionen können jeweils als das Umfangsteil und das zentrale Teil definiert sein bzw. werden.
Wenn das Verformungsverhältnis eines elementaren Drahts 1 an einem äußeren Umfangsteil geringer als das Verformungsverhältnis eines elementaren Drahts 1 an einem zentralen Teil ist, ist ein elektrischer Drahtleiter ausreichend verformt und komprimiert, während verhindert wird, dass sich eine Last bzw. Belastung auf den elementaren Drähten 1 an dem Umfangsteil konzentriert, und während verhindert wird, dass ein Drahtbruch oder eine ungleichmäßige Struktur (Grat), wie beispielsweise eine scharfe bzw. starke Erhebung an dem äußeren Umfangsteil erzeugt bzw. generiert wird. Insbesondere ist es, wenn der elektrische Drahtleiter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch eine Verformung eines konventionellen allgemeinen elektrischen Drahtleiters, welcher einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist, durch eine Kompression bzw. Verdichtung oder dgl. hergestellt wird, möglich zu verhindern, dass sich eine Last bzw. Belastung auf den elementaren Draht 1 an dem äußeren Umfangsteil konzentriert, indem eine Kraft für die Kompression aufgebracht bzw. angewandt wird.
Das Verformungsverhältnis der elementaren Drähte an dem äußeren Umfangsteil ist in wünschenswerter Weise 75 % oder geringer des Verformungsverhältnisses der elementaren Drähte an dem zentralen Teil. Der Anteil ist wünschenswerter Weise 70 % oder geringer, noch erwünschter 50 % oder geringer und besonders erwünscht 20 % oder geringer. Wenn das Verformungsverhältnis der elementaren Drähte an dem äußeren Umfangsteil des sektorförmigen Teils 75 % oder geringer des Verformungsverhältnisses der elementaren Drähte an dem zentralen Teil ist, kann der elektrische Drahtleiter ausreichend effektiv verformt und komprimiert werden, während verhindert wird, dass sich eine Last auf dem elementaren Draht an dem äußeren Umfangsteil konzentriert, und während verhindert wird, dass ein Drahtbruch oder eine ungleichmäßige Struktur, wie beispielsweise eine starke bzw. spitze Erhebung an dem äußeren Umfangsteil erzeugt wird.
Weiters ist das Verformungsverhältnis der elementaren Drähte von einem Kreis an dem äußeren Umfang des sektorförmigen Teils in wünschenswerter Weise 15 % oder geringer, erwünschter 10 % oder geringer und noch erwünschter 5 % oder geringer. Wenn das Verformungsverhältnis der elementaren Drähte an dem äußeren Umfangsteil des sektorförmigen Teils 15 % oder geringer ist, wird der Effekt eines Verhinderns, dass sich eine Last auf den elementaren Draht an dem äußeren Umfangsteil konzentriert, und eines Verhinderns, dass ein Drahtbruch oder eine ungleichmäßige Struktur, wie beispielsweise eine scharfe bzw. spitze Erhebung an dem äußeren Umfangsteil erzeugt bzw. generiert wird, besonders effektiv erzielt bzw. erhalten.
Das äußere Umfangsteil kann in vier Teile kategorisiert bzw. eingeteilt werden: Rand- bzw. Kantenteile und ein gekrümmtes Teil der Sektorform, Eckenteile, wo die Rand- bzw. Kantenteile und das gekrümmte Teil einander berühren, und ein Scheitelteil, wo die Kanten einander berühren. Die Verformungsverhältnisse in den vier Teilen tendieren grob dazu, die folgende Beziehung aufzuweisen: [Kantenteile] > [gekrümmtes Teil] > [Eckenteile] > [Scheitelteil] .
Ein zentraler Winkel der Sektorform in dem Querschnitt des elektrischen Drahtleiters 10 ist nicht besonders beschränkt bzw. begrenzt. Wenn der zentrale Winkel 180 Grad ist bzw. beträgt, ist bzw. wird eine halbkreisartige Form gebildet, welche eine einzelne bzw. einzige Kante aufweist. Der zentrale Winkel kann geeignet in Übereinstimmung mit einer Verlegekonfiguration des elektrischen Drahts entschieden bzw. bestimmt werden. Beispielsweise können, wenn drei elektrische Drähte, welche dieselbe Größe aufweisen, gemeinsam verlegt werden, die zentralen Winkel von allen elektrischen Drähten auf etwa 120 Grad eingestellt bzw. festgelegt werden, und wenn eine Mehrzahl der elektrischen Drähte, welche unterschiedliche Größen aufweisen, gemeinsam verlegt wird, können die zentralen Winkel in Übereinstimmung mit den jeweiligen Größen geändert werden.
Der elektrische Drahtleiter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist als ein Litzendraht aufgebaut, welcher durch ein Verdrillen einer Mehrzahl von elementaren Drähten 1 miteinander gebildet wird. Der elektrische Drahtleiter 10 weist daher eine Flexibilität höher als ein Leiter mit einem einzelnen bzw. einzigen Kern auf, welcher dieselbe Leiterquerschnittsfläche aufweist.
Es gibt drei Typen von verdrillenden Strukturen von Litzendrähten: eine konzentrische Verdrillung, in welcher eine Mehrzahl von elementaren Drähten miteinander in Schichten bzw. Lagen konzentrisch um Kerndrähte verdrillt wird; eine gemeinsame Verdrillung, in welcher eine Mehrzahl von elementaren Drähten gemeinsam miteinander verdrillt wird; und eine zusammengesetzte Verdrillung, in welcher eine Mehrzahl von Litzendrähten, welche vorher verdrillt sind bzw. werden, weiter miteinander verdrillt wird. Obwohl dies später im Detail erklärt werden wird, kann ein elektrischer Drahtleiter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch eine Kompression bzw. Verdichtung und Verformung bzw. Deformation eines rohen Litzendrahts 10' mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hergestellt werden. Der rohe Litzendraht 10' ist in wünschenswerter Weise ein Litzendraht einer gemeinsamen Verdrillung oder einer konzentrischen Verdrillung und ist noch wünschenswerter ein Litzendraht einer kollektiven bzw. gemeinsamen Verdrillung. In dem Fall eines Litzendrahts einer gemeinsamen Verdrillung oder konzentrischen Verdrillung schneiden bzw. kreuzen, wenn ein roher Litzendraht 10' verformt wird, die elementaren Drähte 1 kaum einander und es konzentriert sich kaum eine Last bzw. Belastung auf einigen der elementaren Drähte. Unter diesen ist bzw. wird in dem Fall eines Litzendrahts einer gemeinsamen Verdrillung, selbst wenn die Anzahl von aufbauenden elementaren Drähten 1 ansteigt, die Verdrillstruktur nicht weiter kompliziert und es wird die Produktivität hoch beibehalten.
Die elementaren Drähte 1, welche einen elektrischen Drahtleiter 10 darstellen bzw. ausbilden, können aus beliebigen leitenden bzw. leitfähigen Materialien hergestellt sein, welche Metallmaterialien beinhalten. Als repräsentative Materialien, welche die elementaren Drähte 1 darstellen, können Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium und eine Aluminiumlegierung verwendet werden. Diese Metallmaterialien sind geeignet für den elektrischen Drahtleiter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da es für die Metalle leicht ist, eine gewünschte Form bzw. Gestalt durch eine Verformung auszubilden und eine einmal gebildete Form stark bzw. fest beizubehalten, wenn der Litzendraht gebildet wird. Aluminium und eine Aluminiumlegierung sind wünschenswert von dem Gesichtspunkt einer Gewichtsreduktion und von geringen Kosten eines elektrischen Drahtleiters 10, und dem Gesichtspunkt einer Bedeutung eines Reduzierens eines Drahtdurchmessers durch eine Kompression. Als die elementaren Drähte 1, welche den elektrische Drahtleiter 10 darstellen bzw. ausbilden, können die elementaren Drähte, welche alle aus demselben Material hergestellt sind, verwendet werden, oder es können verschiedene Arten von elementaren Drähten 1, welche aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, gemischt werden. Wenn der elektrische Drahtleiter 10 verschiedene Arten von elementaren Drähten 1 enthält, welche aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, können die Verformungsverhältnisse des äußeren Umfangsteils und des zentralen Teils vorzugsweise basierend auf den Werten der Verformungsverhältnisse von elementaren Drähten 1, welche aus demselben Material hergestellt sind, oder basierend auf durchschnittlichen Werten der unterschiedlichen Arten von elementaren Drähten 1 verglichen werden.
Die Anzahl von elementaren Drähten 1, welche den elektrischen Drahtleiter 10 darstellen bzw. ausbilden, kann geeignet bzw. entsprechend in Übereinstimmung mit einer gewünschten Leitfähigkeit ausgewählt werden. Beispielsweise ist es wünschenswert, dass 50 oder mehr elementare Drähte 1 einen Litzendraht darstellen. Wenn die Anzahl von elementaren Drähten 1, welche einen Litzendraht darstellen, größer ist, verbessert sich eine Flexibilität. Insbesondere ist, wenn die Anzahl von elementaren Drähten 1 50 oder größer ist, der Querschnitt des Litzendrahts leicht in eine Sektorform bzw. -gestalt auszubilden, während große freie bzw. leere Räume entlang der elementaren Drähte durch die Änderung von relativen Positionen der elementaren Drähte verbleiben, selbst obwohl einzelne elementare Drähte nicht signifikant verformt werden. Die elementaren Drähte 1 insbesondere an dem äußeren Umfangsteil können daran gehindert werden, überlastet zu werden.
Eine Leiterquerschnittsfläche eines elektrischen Drahtleiters 10 kann geeignet in Übereinstimmung mit einem gewünschten Widerstand gewählt werden. Beispielsweise ist eine Leiterquerschnittsfläche des elektrischen Drahtleiters 10 von 3 mm² oder größer wünschenswert. Die Querschnittsfläche ist noch erwünschter 50 mm² oder größer. Wenn die Leiterquerschnittsfläche 3 mm² oder größer ist, wird ein großer Effekt einer Raumeinsparung durch den elektrischen Drahtleiter 10 mit dem sektorförmigen Querschnitt mit sich gebracht. Weiters ist bei diesen Gelegenheiten ein wünschenswerter Durchmesser von elementaren Drähten 1, welche den elektrischen Drahtleiter 10 ausbilden, beispielsweise 0,3 bis 1,0 mm.
In dem elektrischen Drahtleiter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind, solange der Querschnitt eine Sektorform als die äußere Form bzw. Gestalt des gesamten elektrischen Drahtleiters 10 aufweist, die Querschnittsformen von einzelnen elementaren Drähten 1, welche den elektrischen Drahtleiter 10 darstellen bzw. ausbilden, nicht spezifisch beschränkt. Ein allgemeiner metallischer elementarer Draht weist einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf und ein derartiger elementarer Draht 1 kann auch in der vorliegenden Ausführungsform angewandt werden. Wenigstens einige der elementaren Drähte 1 in einem elektrischen Drahtleiter 10 müssen nicht deformiert sein bzw. werden und können in einer im Wesentlichen kreisförmigen Form verbleiben, wenn der elektrische Drahtleiter 10 in eine Sektorform ausgebildet ist bzw. wird. In dem elektrischen Drahtleiter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es für elementare Drähte 1, welche nicht verformt bzw. deformiert sind, wahrscheinlich, insbesondere an dem äußeren Umfangsteil zu verbleiben.
Wenn der elektrische Drahtleiter 10 ein Freiraum- bzw. Leerstellenverhältnis, welches ein Verhältnis von freien bzw. leeren Räumen ist, welche nicht durch elementare Drähte 1 eingenommen werden, von 15 % oder höher in einem Querschnitt sicherstellt, können die elementaren Drähte 1 verschiedene relative Positionen einnehmen, indem die freien Räume unter den elementaren Drähten 1 verwendet werden. Somit kann, selbst wenn die Formen der einzelnen elementaren Drähte 1 selbst nicht signifikant verformt sind bzw. werden, der Querschnitt des elektrischen Drahtleiters 10 leicht in eine gewünschte Form in Abhängigkeit von den relativen Positionen der elementaren Drähte 1 ausgebildet werden. Die obere Grenze des Freiraumverhältnisses ist nicht besonders beschränkt bzw. begrenzt, wobei jedoch aus dem Gesichtspunkt einer Effizienz bei einem Ausbilden einer Sektorform und eines Beibehaltens der gebildeten Sektorform das Freiraumverhältnis in wünschenswerter Weise 30 % oder niedriger ist. Das Freiraumverhältnis ist ein Verhältnis einer gesamten Fläche von leeren Räumen von verschiedenen Größen und Formen zu der Querschnittsfläche des elektrischen Drahtleiters 10. Wenn die gesamte Fläche der freien Räume innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in dem Querschnitt des elektrischen Drahtleiters 10 ist bzw. liegt, ist bzw. wird die Flexibilität des elektrischen Drahtleiters 10 erhöht bzw. gesteigert. Weiters ist zusätzlich dazu die Existenz von freien Räumen mit gewissen Größen als eine durchgehende Region effektiv bzw. wirksam für ein Verbessern der Flexibilität des elektrischen Drahtleiters 10. Spezifisch ist es wünschenswert, dass der elektrische Drahtleiter 10 in dem Querschnitt davon einen durchgehenden freien bzw. leeren Raum aufweist, welcher einen oder mehrere elementare(n) Draht (Drähte) 1, oder wünschenswerter zwei oder mehr elementare Drähte 1 aufnehmen kann. Dies deshalb, da sich ein elementarer Draht 1 in einen derartigen großen freien Raum bewegen kann, und die Bewegung das flexible Biegen des elektrischen Drahts unterstützt. Hier ist es für die elementaren Drähte 1, welche für die Beurteilung zu verwenden sind, ob sie in einem Raum aufgenommen werden können oder nicht, möglich, elementare Drähte 1 zu verwenden, welche einen bestimmten freien Raum umgeben, oder elementare Drähte mit einem kreisförmigen Querschnitt anzunehmen, welcher dieselbe Querschnittsfläche aufweist, die ein willkürlicher elementarer Draht 1, welcher einen elektrischen Drahtleiter 10 ausbildet, aufweist.
Allgemein weist der Litzendraht 10' eine Unebenheit bzw. Ungleichmäßigkeit auf dem äußeren Umfang davon auf, wie dies in 3 gezeigt ist, wenn ein Kompressionsbearbeiten nicht angewandt bzw. ausgeübt wird; dies gilt insbesondere, wenn die Anzahl von elementaren Drähten 1, welche den Litzendraht 10' darstellen, gering ist. Wenn der Litzendraht 10' mit einem Isolator 20 bedeckt bzw. ummantelt wird, ist für die Dicke des Isolators 20 erforderlich, ausreichend sichergestellt zu werden, so dass Merkmale bzw. Charakteristika des Isolators 20, wie beispielsweise ein Verschleißwiderstand selbst an einem Teil erfüllt werden können, wo die Dicke des Isolators 20 am geringsten ist. Es ist möglich, eine Unebenheit an dem äußeren Umfang des Litzendrahts durch ein Ausbilden des elektrischen Drahtleiters 10 in eine Sektorform durch ein Kompressionsbearbeiten zu reduzieren. Dann kann die Dicke des Isolators 20 als ein Durchschnitt über den gesamten Umfang reduziert werden, da der Isolator 20 ausgebildet werden kann, um eine einheitliche bzw. gleichmäßige Dicke aufzuweisen, welche zu einem Erfüllen der Merkmale über den gesamten Umfang fähig ist. Als ein Resultat kann eine exzellente Raumeinsparung erzielt bzw. erhalten werden.
Wie dies oben erwähnt ist, weist ein elektrischer Drahtleiter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sowohl eine Raumspareigenschaft als auch eine Flexibilität auf und stellt einen hohen Freiheitsgrad bei einem Verlegen eines Kabels zur Verfügung. Beispielsweise in einem Kraftfahrzeug steigen die Anzahlen von installierten Drähten und Teilen aufgrund einer hohen Funktionalität in jüngsten Jahren an. Weiters steigt in einem Kraftfahrzeug, wie beispielsweise einem Elektrofahrzeug, ein anzulegender elektrischer Strom an und damit steigt auch der Durchmesser von jedem elektrischen Draht an. Als ein Resultat werden Räume, wo einzelne bzw. individuelle elektrische Drähte verlegt werden können, reduziert. Durch ein Verwenden eines elektrischen Drahtleiters 10 gemäß der vorliegenden Erfindung sind eine Raumeinsparung und Flexibilität exzellent, und somit ist es möglich, einen elektrischen Draht zu verlegen, indem effizient bzw. wirksam ein kleiner Raum verwendet wird. Der Effekt steigert sich insbesondere in dem Fall eines Sammelns von vielen elektrischen Drähten oder eines Verwendens eines elektrischen Drahts, welcher eine große Leiterquerschnittsfläche aufweist.
[Ausbildung eines elektrischen Drahtleiters]
Ein Herstellungsverfahren des elektrischen Drahtleiters 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann der elektrische Drahtleiter 10 durch eine Kompression bzw. Verdichtung eines rohen Litzendrahts 10' ausgebildet werden, welcher eine Mehrzahl von elementaren Drähten 1 enthält, welche miteinander verdrillt sind, wie dies in 5 gezeigt ist. Bei der Kompression bzw. Verdichtung werden Kräfte F1 und F2 von einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung aufgebracht bzw. angewandt, welche normal auf eine axiale Richtung des rohen Litzendrahts 10' sind und einander gegenüberliegen. Falls notwendig, können zusätzliche Kräfte F3 und F4 auf den rohen Litzendraht 10' von einer dritten Richtung und einer vierten Richtung angewandt werden, welche die erste Richtung und die zweite Richtung schneiden bzw. kreuzen und einander gegenüberliegen bzw. entgegengesetzt zueinander sind. Es ist möglich, den rohen Litzendraht 10' effizient durch eine Anwendung von Kräften wenigstens von zwei gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Richtungen zu verformen bzw. zu deformieren. Weiters ist es möglich zu verhindern, dass ein Druck vorrangig bzw. einseitig in Richtung zu den elementaren Drähten 1 an dem äußeren Umfangsteil des rohen Litzendrahts 10' ausgeübt wird, und einen verformten elektrischen Drahtleiter 10 auszubilden, während die elementaren Drähte 1 an dem äußeren Umfangsteil nicht einem Drahtbruch oder einer Ausbildung eines Grats bei einer Anwendung einer Kraft von bzw. aus unterschiedlichen Richtungen in mehreren Stufen unterliegen.
Eine Kraft kann auf einen rohen Litzendraht 10' von Rollen bzw. Walzen 60 aufgebracht bzw. angewandt werden, welche zueinander gerichtet installiert sind, während der rohe Litzendraht 10' zwischen den Walzen 60 hindurchtritt, wie dies beispielsweise in 6A und 6B gezeigt ist. Durch die Verwendung der Rollen 60 kann eine Kraft auf den rohen Litzendraht 10' ausgeübt bzw. aufgebracht werden, während die paarweisen Rollen bzw. Walzen 60, welche zueinander gerichtet sind, in entgegengesetzten Richtungen rotieren und der rohe Litzendraht 10' durch die Rotation der Rollen 60 ausgebracht wird. Bei dieser Gelegenheit können Kräfte auf den rohen Litzendraht 10' von der Außenseite in Richtung zu der Innenseite in der radialen Richtung ohne eine Aufbringung einer Kraft aufgebracht werden, um den rohen Litzendraht 10' in einer axialen Richtung wie in dem Fall eines Komprimierens des rohen Litzendrahts 10' mit einem Stempel bzw. einer Form bzw. einem Ziehstein zu ziehen. Da die Rollen auf der Vorderseite der Bewegungsrichtung des rohen Litzendrahts 10' weit offen sind, werden große Kräfte nicht auf den rohen Litzendraht 10' dort ausgeübt. Dann steigen die Kräfte, welche auf den rohen Litzendraht 10' ausgeübt bzw. aufgebracht werden, zunehmend in Richtung zu dem Kontaktpunkt zwischen den zwei Rollen 60 an. Als ein Resultat verteilen sich die aufgebrachten Kräfte durch den rohen Litzendraht 10', und derart ist es möglich zu verhindern, dass sich eine Last bzw. Belastung auf dem äußeren Umfangsteil des rohen Litzendrahts 10' konzentriert. Weiters kann durch die Verwendung der Rollen 60 ein langer roher Litzendraht 10' kontinuierlich bearbeitet werden, während er zugeführt wird, und es ist bzw. wird die Produktivität des Prozesses verbessert.
Jede der Rollen 60 weist ein Rillenteil 61 entlang der Umfangsrichtung auf und das Rillenteil 61 berührt einen rohen Litzendraht 10' wenigstens an einem Teil des Rillenteils 61. Die Querschnittsform des elektrischen Drahtleiters 10, welche durch eine Kompression mit den Rollen 60 gebildet wird, reflektiert die Form bzw. Gestalt des Rillenteils 61, welches den rohen Litzendraht 10' berührt. Beispielsweise kann ein elektrischer Drahtleiter 10, welcher einen sektorförmigen Querschnitt aufweist, erzeugt werden, wenn eine Rolle 60a der paarweisen Rollen ein bogenförmiges Rillenteil aufweist und die andere Rolle 60b ein V-förmiges Rillenteil aufweist, wie dies in 6B gezeigt ist.
Es ist wünschenswert, dass die Rollen 60 Kerben 62 an den Enden der Rillenteile 61 aufweisen, wo die Rollen 60 zueinander gerichtet sind, um zu verhindern, dass elementare Drähte 1 zwischen den Rollen bzw. Walzen 60 gefangen bzw. ergriffen werden. Spezifisch können, wie dies in 6B gezeigt ist, die Kerben als eine Struktur konfiguriert sind, welche sich neigt, um von dem rohen Litzendraht 10' in einer axialen Richtung der Rollen 60 beispielsweise entfernt zu sein. Wenn der rohe Litzendraht 10' komprimiert bzw. verdichtet wird, tritt es manchmal auf, dass einige der aufbauenden elementaren Drähte 1 zwischen den Rollen gefangen werden. Dann kann ein Grat, welcher eine spitz bzw. scharf vorragende Verformung ist, erzeugt werden, oder es können die elementaren Drähte 1, welche zwischen den Rollen gefangen werden, brechen. Wenn die Kerben 62 an den Enden der Rillenteile 61 ausgebildet sind bzw. werden, bilden Spalte, welche zwischen den Rillenteilen 61 der einander gegenüberliegenden Rollen 60 ausgebildet sind bzw. werden, Freiräume bzw. Zwischenräume 63, welche die elementaren Drähte 1 aufnehmen können, so dass sie nicht durch die Rolle gefangen werden. Derart ist es für die elementaren Drähte 1 weniger wahrscheinlich, dass sie gefangen werden. Als ein Resultat kann die Ausbildung eines Grats oder ein Drahtbruch, welche durch ein Fangen der elementaren Drähte 1 bewirkt werden, verhindert werden.
Wie dies oben erwähnt bzw. festgehalten wurde, ist es durch ein Anwenden bzw. Aufbringen von Kräften F1 und F2 mit Rollen bzw. Walzen von der ersten Richtung und der zweiten Richtung, welche normal auf die axiale Richtung des rohen Litzendrahts 10' sind bzw. liegen und einander gegenüberliegen, möglich, einen elektrischen Drahtleiter 10 herzustellen, welcher ein Verformungsverhältnis der elementaren Drähte 1 an dem äußeren Umfangsteil geringer als ein Verformungsverhältnis an dem zentralen Teil aufweist. Konventionellerweise wurde, wenn ein elektrischer Drahtleiter, welcher als ein Litzendraht mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt konfiguriert bzw. aufgebaut ist, verformt wird, ein Bearbeitungsverfahren, wie beispielsweise ein Ziehprozess verwendet, wo eine Kraft angewandt bzw. aufgebracht wird, um den elektrischen Drahtleiter in der axialen Richtung mit einem Kompressionsstempel bzw. -ziehstein oder dgl. zu ziehen. In einem derartigen Bearbeitungsverfahren ist es jedoch für eine Last bzw. Belastung wahrscheinlich, sich an bzw. auf elementaren Drähten an einem äußeren Umfangsteil zu konzentrieren, und es tendiert das Verformungsverhältnis der elementaren Drähte an dem äußeren Umfangsteil zu einem Ansteigen. Als ein Resultat ist, wenn ein elektrischer Drahtleiter mit einer großen Leiterquerschnittsfläche oder ein elektrischer Drahtleiter, welcher viele elementare Drähte aufweist, welche einen Litzendraht darstellen bzw. ausbilden, verformt wird, insbesondere eine große Zugkraft erforderlich, und derart war es wahrscheinlich, dass ein Grat oder Drahtbruch erzeugt wird, wodurch ein Herstellen des Drahtleiters schwierig ist. Ein Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist insbesondere für den Fall geeignet, wo der Drahtleiter 10 eine große Querschnittsfläche aufweist oder viele elementare Drähte enthält, welche einen Litzendraht ausbilden, welcher schwierig herzustellen war.
[Ummantelter elektrischer Draht]
Ein ummantelter elektrischer Draht 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält den elektrischen Drahtleiter 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, und einen Isolator 20, welcher den äußeren Umfang des elektrischen Drahtleiters 10 ummantelt bzw. abdeckt.
Ein Material des Isolators 20 ist nicht spezifisch beschränkt und der Isolator 20 kann aus verschiedenen Polymermaterialien hergestellt sein. Beispielsweise kann ein Polymaterial, sofern geeignet, einen Füllstoff oder ein Additiv enthalten. Das Material und die Dicke des Isolators 20 können geeignet bzw. entsprechend in Übereinstimmung mit gewünschten Charakteristika bzw. Merkmalen des Isolators 20, wie beispielsweise Verschleißwiderstand und Flexibilität ausgewählt werden. Aus dem Gesichtspunkt einer Raumeinsparung und Flexibilität sollte die Dicke des Isolators 20 nicht übermäßig groß sein. Beispielsweise ist der Isolator, welcher eine durchschnittliche Dicke von 2,0 mm oder kleiner aufweist, wünschenswert.
Durch ein Ausbilden eines elektrischen Drahtleiters 10 mit einem sektorförmigen Querschnitt ist es möglich, eine Unebenheit bzw. Ungleichmäßigkeit auf dem äußeren Umfang zu reduzieren und die Dicke des Isolators 20 klein und homogen zu machen. Als ein Resultat ist es möglich, die übermäßige Dicke des Isolators 20 zu reduzieren und eine Raumeinsparung zu verbessern.
Ein Isolator 20 kann eine Form eines integralen Umgebens des gesamten Umfangs eines elektrischen Drahtleiters 10 einnehmen. Ein derartiger Isolator 20 kann durch eine Ablagerung bzw. Abscheidung des Polymaterials, welches den Isolator 20 darstellt bzw. ausbildet, über den gesamten Umfang des elektrischen Drahtleiters 10 durch eine Extrusion oder dgl. ausgebildet werden.
Wenn eine Rollen- bzw. Walzenvorrichtung, um einen elektrischen Drahtleiter 10 durch eine Verformung des rohen Litzendrahts 10' zu erzeugen, und eine Extrusionsvorrichtung, um einen Isolator 20 zu extrudieren, verbunden werden, ist es möglich, die Prozesse von einem Ausbilden eines komprimieren elektrischen Drahtleiters 10 aus einem rohen Litzendraht 10' bis zu einem Herstellen eines ummantelten elektrischen Drahts 30 kontinuierlich durchzuführen, wobei dies die Produktivität verbessert. Weiters können die Schritte für ein Herstellen der elementaren Drähte 1: Ausbilden eines rohen Litzendrahts 10', Verdrillen der elementaren Drähte 1 miteinander, Verformen des rohen Litzendrahts 10', welcher durch das Verdrillen erhalten wird, und Extrudieren eines Isolators 20 alle kontinuierlich an jeweiligen Teilen eines langen Materials durchgeführt werden. Derart kann eine hohe Produktivität erhalten werden, wenn diese Prozesse kontinuierlich bzw. durchgehend durchgeführt werden.
Der ummantelte elektrische Draht 30 kann alleine in dem Zustand, wo der äußere Umfang des einzelnen elektrischen Drahtleiters 10 mit dem Isolator 20 ummantelt wird, verwendet werden, oder kann in dem Zustand eines Kabelbaums bzw. einer Verkabelung verwendet werden, in welchem(r) eine Mehrzahl von ummantelten elektrischen Drähten 30 integral mit einem abdeckenden bzw. ummantelnden Material oder dgl. gebündelt ist bzw. wird. Der Fall eines Verwendens des ummantelten elektrischen Drahts 30 in der Form eines Kabelbaums wird nachfolgend erklärt.
[Kabelbaum]
Ein Kabelbaum gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine Mehrzahl von ummantelten elektrischen Drähten 30, welche miteinander gebündelt sind, und wenigstens einer der mehreren ummantelten elektrischen Drähte 30 ist der ummantelte elektrische Draht 30 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welcher den elektrischen Drahtleiter 10 mit einem sektorförmigen Querschnitt enthält. Der Kabelbaum kann nur (einen) ummantelte(n) Draht (Drähte) enthalten, von welchen jeder einen elektrischen Drahtleiter 10 mit einem sektorförmigen Querschnitt aufweist, wie dies oben erwähnt ist, oder kann sowohl einen ummantelten elektrischen Draht 30 mit einem sektorförmigen Querschnitt und eine andere Art eines ummantelten elektrischen Drahts enthalten, wie beispielsweise einen allgemeinen ummantelten elektrischen Draht, welcher einen elektrischen Drahtleiter eines kreisförmigen Querschnitts aufweist. Weiters können, wenn ein Kabelbaum eine Mehrzahl der ummantelten elektrischen Drähte 30 enthält, von welchen jeder einen elektrischen Drahtleiter 10 mit einem sektorförmigen Querschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, die Materialien, Formen und Abmessungen der elektrischen Drahtleiter 10 und der Isolatoren 20, welche die mehreren ummantelten elektrischen Drähte 30 darstellen bzw. ausbilden, identisch zueinander oder verschieden voneinander sein.
Da ein Kabelbaum, welcher konventionelle ummantelte elektrische Drähte enthält, welche miteinander gebündelt sind, insgesamt voluminös ist, wird ein freibleibender Raum (d.h. ein Raum, wo sich Insassen aufhalten können) in einem Kraftfahrzeug klein in einigen Fällen, um einen Verlegungsraum des Kabelbaums sicherzustellen. Durch ein Verwenden des ummantelten elektrischen Drahts 30, welcher den elektrischen Drahtleiter 10 enthält, wie dies oben erwähnt bzw. festgehalten ist, und ein Beibehalten des Raums, welcher für ein Verlegen des Kabelbaums notwendig ist, in kleiner Form ist es jedoch möglich, einen großen freien bzw. Aufenthaltsraum sicherzustellen.
Eine exzellente Raumeinsparung wird erzielt, wenn eine Mehrzahl der ummantelten elektrischen Drähte 30 beispielsweise mit einem Rohr integriert wird, da der Querschnitt von jedem der elektrischen Drahtleiter 10 und der ummantelten elektrischen Drähte 30 eine Sektorform bzw. -gestalt aufweist, welche eine einzelne Kante oder zwei Ränder bzw. Kanten, welche aneinander an einem Scheitel berühren, und eine nach auswärts gerichtete Krümmung aufweist, welche die Enden der einzelnen Kante oder der zwei Kanten verbindet. In einem Kabelbaum, welcher insbesondere unter dem Boden eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wird eine Mehrzahl von ummantelten elektrischen Drähten 30 manchmal im Inneren einer zylindrischen Rohrabschirmung 40 angeordnet. Wenn die ummantelten elektrischen Drähte 30 kreisförmige Querschnitte bei dieser Gelegenheit aufweisen, werden ungenützte Räume in dem Inneren der Rohrabschirmung 40 erzeugt, wie dies in 4B gezeigt ist, und die Rohrabschirmung 40 muss einen großen Durchmesser aufweisen. Demgegenüber ist es, wenn ummantelte elektrische Drähte 30, von welcher jeder einen halbkreisförmigen oder sektorförmigen Querschnitt aufweist, derart angeordnet sind bzw. werden, dass die Ränder bzw. Kanten der Sektorformen aneinander anschließen bzw. zueinander benachbart sein können und die Krümmungen kontinuierlich einen Kreis bilden können, wie dies in 4A gezeigt ist, möglich, die ummantelten elektrischen Drähte 30 in der Rohrabschirmung 40 ohne Freiräume anzuordnen und den Durchmesser der Rohrabschirmung 40 zu reduzieren.
Weiters verbessert sich, wenn ein Wärmeableit- bzw. -verteilungsblech 50 zwischen den ummantelten elektrischen Drähten 30 angeordnet ist, eine Wärmeableitung bzw. -verteilung. Für den Kabelbaum gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es weniger wahrscheinlich, Hitze bzw. Wärme an den gegenüberliegenden Kanten der Sektorformen als an den gekrümmten bzw. gebogenen Teilen abzuleiten, welche zu der Außenseite freigelegt sind, da der Abstand zwischen elektrischen Drähten an dem Rand- bzw. Kantenteil klein ist. Durch ein Anordnen eines Wärmeableitblechs 50 zwischen den Kantenteilen ist es jedoch möglich, den Einfluss einer Wärmeerzeugung während eines Anlegens von elektrischen Strömen zu verhindern, selbst wenn mehrere ummantelte elektrische Drähte angeordnet sind, indem sie mit einem Rohr oder dgl. gebündelt sind. Bei dieser Gelegenheit kann, wenn ummantelte elektrische Drähte durch ein Rohr gebündelt sind bzw. werden, welches aus einem Material hergestellt ist, welches eine hohe thermische Leitfähigkeit, wie beispielsweise Aluminium aufweist, Wärme sowohl von den Kantenteilen als auch den gekrümmten Teilen effizient bzw. wirksam abgeleitet werden.
Der Kabelbaum gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist exzellent in einer Raumeinsparung und Flexibilität und ist derart exzellent bei einem Verlegen eines Kabels. Als ein Resultat kann die Leiterquerschnittsfläche erhöht werden, während ein ausreichender Verlegungsraum sichergestellt wird, und derart kann der Kabelbaum geeignet als eine Stromleitung eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise eines Elektrofahrzeugs verwendet werden. Wenn eine Stromleitung mit dem Kabelbaum gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert bzw. aufgebaut ist bzw. wird, welcher elementare Drähte 1 mit geringem Durchmesser enthält, weist der elektrische Drahtleiter 10 insgesamt einen hohen Widerstand gegenüber einem Biegen und einer Vibration auf. Als ein Resultat ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Ermüdungsbruch bzw. -versagen, welcher(s) durch eine Motorvibration oder dgl. bewirkt wird, auftritt.
Beispiele
Nachfolgend werden Beispiele gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Es sollte festgehalten werden, dass die Erfindung nicht durch diese Beispiele beschränkt ist bzw. wird.
[Querschnitt eines elektrischen Drahtleiters]
Für einen Querschnitt eines elektrischen Drahtleiters, welcher in eine Sektorform ausgebildet ist, wurde ein Zustand einer Verformung von elementaren Drähten beobachtet.
(Testverfahren)
Ein roher Litzendraht, welcher eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsform aufweist, welche eine Leiterquerschnittsfläche von 60 mm² aufweist, wurde durch ein Verdrillen von 741 Aluminiumlegierungs-Drähten vorbereitet, welche einen Außendurchmesser von 0,32 mm aufweisen. Die Querschnittsfläche des rohen Litzendrahts betrug etwa 78,5 mm², wenn der Freiraum unter elementaren Drähten enthalten war.
Ein elektrischer Drahtleiter mit einem sektorförmigen Querschnitt wurde durch ein Anwenden eines Kompressionsbearbeitens an dem rohen Litzendraht mit Rollen bzw. Walzen vorbereitet. Eine Kompression bzw. Verdichtung durch Rollen wurde durchgeführt, indem eine Kraft von der Oberseite und dem Boden mit einer Rolle, welche ein bogenförmiges Rillenteil aufwies, und einer Rolle aufgebracht wurde, welche ein V-förmiges Rillenteil aufwies. Die Querschnittsfläche der Rillenteile wurde geändert, um die Kraft zu ändern, welche auf den rohen Litzendraht aufgebracht wurde. Ein Produkt, welches durch ein Komprimieren mit Rollen erhalten wurde, welche Rillenteile aufwiesen, deren Querschnittsfläche 85 % des ursprünglichen rohen Litzendrahts war, ist als Probe 1 definiert, und ein Produkt, welches erhalten wurde, indem es mit Rollen von 80 % komprimiert bzw. verdichtet wurde, war als Probe 2 definiert. D.h., die Probe 2, welche mit Rillenteilen bearbeitet wurde, welche eine kleinere Querschnittsfläche aufwiesen, erhielt eine höhere Kompression bzw. Verdichtung, wo eine stärkere Kraft aufgebracht bzw. angewandt wurde. Nachfolgend wurde ein Isolator, welcher eine Dicke von 1,5 mm aufwies, welcher aus PVC hergestellt war, auf dem äußeren Umfang von jedem der elektrischen Drahtleiter aufgebracht.
Jede der Probe 1 und Probe 2 wurde in einen auf Epoxy basierenden Kunststoff eingebettet, und ein Querschnitt, welcher eine axiale Richtung schneidet bzw. kreuzt, wurde poliert, um eine Querschnittsprobe vorzubereiten. Dann wurden die erhaltenen Querschnittsproben fotografiert.
Eine Bildanalyse wurde an jedem fotografischen Bild des Querschnitts angewandt, und Deformations- bzw. Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte wurden evaluiert bzw. ausgewertet. Für die Auswertung wurde ein Verformungsverhältnis D eines elementaren Drahts durch den folgenden Ausdruck (1) berechnet, indem eine Länge der längsten geraden Linie, welche den Querschnitt kreuzt, als ein längster Durchmesser A und ein Durchmesser eines elementaren Drahts vor einem Verformen als ein kreisförmiger Durchmesser R definiert wurden: $D = (A - R) / R \times 100 %$
Als der kreisförmige Durchmesser R wurde ein Wert von 0,32 mm, welcher der Außendurchmesser eines elementaren Drahts in einem rohen Litzendraht war, bevor er verformt wurde, angenommen bzw. angewandt. Die Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte wurden für die elementaren Drähte beurteilt bzw. abgeschätzt, welche in dem äußeren Umfangsteil und dem zentralen Teil enthalten waren, welche als die quadratischen Regionen R1 und R2 gezeigt sind, welche jeweils in 7B und 7C gezeigt sind. Durchschnittliche Werte der Verformungsverhältnisse wurden in jeweiligen Regionen berechnet. Weiters wurde als ein Anteil des Verformungsverhältnisses des äußeren Umfangsteils zu dem Verformungsverhältnis des zentralen Teils ein Anteil einer Verformung des äußeren Umfangs berechnet (d.h. [Anteil der Verformung des äußeren Umfangs] = [Verformungsverhältnis im äußeren Umfangsteil] / [Verformungsverhältnis im zentralen Teil] × 100 %).
Weiters wurden Frei- bzw. Leerraumverhältnisse durch eine Bildanalyse evaluiert. In der Analyse wurde eine Querschnittsfläche des gesamten elektrischen Drahtleiters (A0) als die Fläche einer Region im Inneren einer Kontur beurteilt, welche Oberflächen von elementaren Drähten verbindet, welche an dem äußersten Umfang des elektrischen Drahtleiters angeordnet sind, und innerhalb der oben beschriebenen Region wurde die Fläche von Freiräumen (A1) aus der Fläche der Regionen beurteilt bzw. abgeschätzt, welche nicht durch die elementaren Drähte eingenommen wurden. Dann wurde das Freiraumverhältnis berechnet (A1 / A0 × 100 %).
[Testresultate]

Fotografien der Querschnitte der ummantelten elektrischen Drähte sind in 7A bis 7C gezeigt. 7A zeigt den rohen Litzendraht vor einer Kompression, 7B zeigt die Probe 1, an welcher die geringere Kompressionsrate angewandt wurde, und 7C zeigt die Probe 2, an welcher die höhere Kompressionsrate angewandt wurde. Weiters sind die Werte der Verformungsverhältnisse und der Freiraumverhältnisse der Probe 1 und der Probe 2, welche durch eine Bildanalyse erhalten wurden, in der Tabelle 1 unten zusammengefasst. Hier ist ein Querschnittsflächenverhältnis in der Tabelle 1 ein Wert, welcher eine Querschnittsfläche des Rillenteils, welches in den Rollen gebildet ist, als ein Prozentverhältnis zu der Querschnittsfläche eines rohen Litzendrahts vor einer Kompression (d.h. 78,5 mm²) darstellt. [Tabelle 1]

	Querschnittsflächenverhältnis	Verformungsverhältnis der elementaren Drähte			Freiraumverhältnis
	Querschnittsflächenverhältnis	Äußeres Umfangsteil	Zentrales Teil	Anteil der Verformung des äußeren Umfangs	Freiraumverhältnis
Probe 1	85 %	2,6 %	18 %	14 %	16 %
Probe 2	80 %	28 %	17 %	165 %	17 %

Bei einem Vergleichen der Querschnittsfotografien der Probe 1 und Probe 2 in 7B und 7C sind, während die Querschnitte der elementaren Drähte in der Probe 1 nicht signifikant von einer im Wesentlichen kreisförmigen Form bzw. Gestalt wie vor einem Bearbeiten in 7A verformt sind, viele elementare Drähte signifikant bzw. bedeutend gegenüber einem Kreis in der Probe 2 verformt. Insbesondere werden, wenn auf das Eckenteil fokussiert wird, wo die Ränder bzw. Kanten und die nach außen gerichtete Krümmung der Sektorform einander berühren, während der äußere Umfang des Eckenteils glatt in der Probe 1 ist, scharfe Grate beobachtet, wie dies in dem Kreis in Probe 2 gezeigt ist. Hier tendiert, wenn eine Kompression angewandt wurde, so dass die Verformungsverhältnisse in dem äußeren Umfangsteil niedrig wie in der Probe 1 sein können, das Eckenteil dazu, relativ geringe Verformungsverhältnisse in dem äußeren Umfangsteil aufzuweisen. Demgegenüber wurde in der Probe 2, wo eine Kompression bei der höheren Kompressionsrate mit einer Rolle, welche ein bogenförmiges Rillenteil aufweist, und einer Rolle angewandt wurde, welche ein V-förmiges Rillenteil aufweist, eine scharf bzw. spitz vorragende Gratstruktur an dem Eckenteil ausgebildet, welches an dem Kontaktpunkt der Walzen bzw. Rollen angeordnet war.
Diese Trends, welche in den Fotografien ersichtlich sind, erscheinen auch in den Bildanalyseresultaten in Tabelle 1. Die Verformungsverhältnisse von elementaren Drähten an den zentralen Teilen der elektrischen Drahtleiter sind ähnlich zwischen der Probe 1 und der Probe 2. Die Verformungsverhältnisse an den äußeren Umfangsteilen sind jedoch signifikant unterschiedlich zwischen der Probe 1 und der Probe 2. In der Probe 1 ist das Verformungsverhältnis an dem äußeren Umfangsteil so niedrig wie 2,6 % und der Verformungsanteil zu dem Verformungsverhältnis an dem zentralen Teil ist 14 %. Im Gegensatz dazu ist bzw. beträgt in der Probe 2 das Verformungsverhältnis an dem äußeren Umfangsteil 28 %, wobei dies das 1,65-fache des Verformungsverhältnisses an dem zentralen Teil ist. Dieser Wert berücksichtigt auch die Verformungsverhältnisse der Grate, welche in dem Kreis in 7C beobachtet wurden, wobei jedoch, selbst wenn die elementaren Drähte, welche die Grate bilden, von einer Berücksichtigung ausgeschlossen werden, das Verformungsverhältnis an dem äußeren Umfangsteil 17 % in der Probe 2 ist, wobei dies beträchtlich höher als das Verformungsverhältnis in der Probe 1 ist.
Demgegenüber war das Querschnittsflächenverhältnis des Rillenteils der Rollen niedriger für die Probe 2 als für die Probe 1, und derart wurde die Kompression bei einem höheren Druck in der Probe 2 angewandt, wobei jedoch das Freiraumverhältnis der Probe 2 höher als das Freiraumverhältnis der Probe 1 in der Tabelle 1 ist. Dies bedeutet, dass die Probe 2 nicht fest durch das ummantelnde Material aufgrund des Vorhandenseins der Grate gehalten wurde, und derart der elektrische Drahtleiter nach der Kompression gelockert war. Somit wurde das augenscheinliche Freiraumverhältnis hoch.
Weiters werden, wie dies aus den Querschnittsfotografien in 7B und 7C augenscheinlich ist, die Probe 1 und die Probe 2 derart komprimiert, dass ausreichende Freiräume unter den elementaren Drähten verbleiben können, und sie derart exzellent in einer Flexibilität sind.
Wie dies durch die oben beschriebenen Resultate gezeigt ist, erhält bzw. empfängt der elektrische Drahtleiter gemäß der Ausführungsform kaum eine Überlastung an den elementaren Drähten an dem äußeren Umfangsteil oder bewirkt ein Versagen, wie beispielsweise einen Grat, da eine Kompression angewandt wird, so dass das Verformungsverhältnis an dem äußeren Umfangsteil niedriger als das Verformungsverhältnis an dem zentralen Teil sein kann. Derart ist der elektrische Drahtleiter exzellent in einer Raumeinsparung und Flexibilität.
Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben im Detail beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die besondere(n) Ausführungsform(en) beschränkt bzw. begrenzt, welche hierin geoffenbart ist bzw. sind, und verschiedene Änderungen und Modifikationen können ohne ein Abweichen von dem Rahmen bzw. Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste
[0086]

1: elementarer Draht
10: elektrischer Drahtleiter
10': roher Litzendraht
20: Isolator
30: ummantelter elektrischer Draht
40: Rohrabschirmung
50: Wärmeableitblech
60: Rolle bzw. Walze
61: Rillenteil
62: Kerbe
63: Freiraum bzw. Leerraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016054030 A [0006]

Claims

Elektrischer Drahtleiter, umfassend einen Litzendraht, welcher eine Mehrzahl von miteinander verdrillten elementaren Drähten umfasst, wobei der Litzendraht ein sektorförmiges Teil umfasst, in welchem ein Querschnitt des Litzendrahts, welcher eine axiale Richtung des Litzendrahts schneidet, umfasst: entweder eine einzelne Kante oder zwei Kanten, welche einander an einem Scheitel berühren; und eine nach auswärts gerichtete Krümmung, welche die Enden der einzelnen Kante oder der zwei Kanten verbindet, wobei in dem sektorförmigen Teil die elementaren Drähte Verformungsverhältnisse von einem Kreis niedriger an einem äußeren Umfangsteil, welches zu einem äußeren Umfang des sektorförmigen Teils gerichtet ist, als an einem zentralen Teil des sektorförmigen Teils aufweisen, welches im Inneren des äußeren Umfangsteils in dem Querschnitt angeordnet ist, welcher die axiale Richtung schneidet.
Elektrischer Drahtleiter nach Anspruch 1, wobei die Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte in dem sektorförmigen Teil von einem Kreis an dem äußeren Umfangsteil, welches zu dem äußeren Umfang des sektorförmigen Teils gerichtet ist, 75 % oder geringer der Verformungsverhältnisse an dem zentralen Teil des sektorförmigen Teils in dem Querschnitt sind, welcher die axiale Richtung schneidet.
Elektrischer Drahtleiter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verformungsverhältnisse der elementaren Drähte in dem sektorförmigen Teil von einem Kreis 15 % oder geringer an dem äußeren Umfangsteil sind, welches zu dem äußeren Umfang des sektorförmigen Teils in dem Querschnitt gerichtet ist, welcher die axiale Richtung schneidet.
Elektrischer Drahtleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der elektrische Drahtleiter ein Freiraumverhältnis, welches ein Verhältnis von leeren Räumen ist, welche nicht durch die elementaren Drähte eingenommen werden, von 15 % oder höher in dem Querschnitt aufweist, welcher die axiale Richtung in dem sektorförmigen Teil schneidet.
Elektrischer Drahtleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der elektrische Drahtleiter einen durchgehenden leeren Raum aufweist, welcher wenigstens einen der elementaren Drähte in dem Querschnitt aufnehmen kann, welcher die axiale Richtung in dem sektorförmigen Teil schneidet.
Elektrischer Drahtleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Anzahl der elementaren Drähte, welche in dem Litzendraht enthalten sind, 50 oder größer ist.
Elektrischer Drahtleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei wenigstens einige der elektrischen Drähte Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfassen.
Ummantelter elektrischer Draht, umfassend: den elektrischen Drahtleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 7; und einen Isolator, welcher den äußeren Umfang des elektrischen Drahtleiters abdeckt bzw. ummantelt.
Verkabelung, welche den ummantelten elektrischen Draht nach Anspruch 8 umfasst.
Verkabelung, umfassend eine Mehrzahl von ummantelten elektrischen Drähten nach Anspruch 8, welche angeordnet sind, wobei die Kanten der sektorförmigen Teile der benachbarten elektrischen Drahtleiter zueinander über die Isolatoren gerichtet sind.
Verkabelung nach Anspruch 10, wobei die Verkabelung ein Wärmeableitblech umfasst, welches zwischen den ummantelten elektrischen Drähten angeordnet ist.
Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Drahtleiters für ein Herstellen des elektrischen Drahtleiters nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren einen Kompressionsschritt umfasst, welcher einen rohen Litzendraht, welcher miteinander verdrillte elementare Drähte umfasst, mit Rollen von einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung unter Druck setzt, welche eine axiale Richtung des rohen Litzendrahts schneiden und einander gegenüberliegen.
Verfahren zum Herstellen des elektrischen Drahtleiters nach Anspruch 12, wobei wenigstens eine der Rollen ein Rillenteil umfasst, welches den rohen Litzendraht wenigstens an einem Teil in einer Umfangsrichtung berührt, wobei die Rolle, welche das Rillenteil umfasst, die andere Rolle an Enden des Rillenteils berührt und an den Enden des Rillenteils Kerben umfasst, um zu verhindern, dass die elementaren Drähte, welche den rohen Litzendraht ausbilden, zwischen den Rollen ergriffen werden.