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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kabelbaum.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Bekannt ist ein konventioneller Kabelbaum zur Verwendung in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug, bei dem ein Kabel außen mit einem äußeren Umhüllungselement aus Kunststoff, wie beispielsweise einem Wellschlauch oder einem Kunststoffrohr, ummantelt ist (siehe beispielsweise Patentdokumente 1 und 2).
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ZITIERLISTE
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Patent-Dokumente
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- Patentdokument 1: JP 2010-51042 A
- Patentdokument 2: JP 2017-225207 A
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Ein äußeres Abdeckelement aus Kunststoff weist eine geringere Steifigkeit auf als ein äußeres Abdeckelement aus Metall, was es schwierig macht, eine gewünschte Form während und nach dem Verlegen des Kabelbaums beizubehalten. Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und ihr Ziel ist es, einen Kabelbaum zur Verfügung zu stellen, der es ermöglicht, dass ein äußeres Abdeckelement aus Kunststoff seine gewünschte Form behält.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Ein Kabelbaum, der so konfiguriert ist, dass er das obige Problem löst, umfasst ein Kabel, ein Streckenvorgabeelement mit einer axialen Richtung, die sich entlang einer Strecke erstreckt, entlang der das Kabel geführt ist, wobei das Streckenvorgabeelement einen Halter aufweist, der dazu eingerichtet ist, das an dem Halter angebrachte Kabel zu halten, und der dazu eingerichtet ist, die Strecke vorzugeben, entlang welcher das Kabel geführt ist, und ein äußeres Abdeckelement aus Kunststoff, das dazu eingerichtet ist, das Kabel und das Streckenvorgabeelement aufzunehmen, wobei das Streckenvorgabeelement eine Biegesteifigkeit aufweist, die größer als eine Biegesteifigkeit des äußeren Abdeckelements ist.
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VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Der Kabelbaum gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, ein äußeres Abdeckelement aus Kunststoff in einer gewünschten Form zu halten.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kabelbaums gemäß einer Ausführungsform.
- 2 zeigt eine schematischer Schnittansicht durch den Kabelbaum gemäß der Ausführungsform.
- 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Kabelbaums gemäß der Ausführungsform.
- 4(a) und 4(b) sind schematische Schnittansichten des Kabelbaums gemäß der Ausführungsform.
- 5 ist eine schematische Schnittansicht durch einen Kabelbaum gemäß einer Weiterbildung.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform eines Kabelbaums unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen können einige der Komponenten zur Beschreibung übertrieben oder vereinfacht dargestellt werden. Auch das Maßverhältnis einiger Komponenten kann von ihrem tatsächlichen Verhältnis abweichen.
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Ein in der 1 dargestellter Kabelbaum 10 verbindet zwei elektrische Apparate (Geräte) oder drei oder mehr elektrische Apparate (Geräte) elektrisch miteinander. Zum Beispiel verbindet der Kabelbaum 10 einen Wechselrichter 11, der in einem vorderen Teil eines Fahrzeug V, wie beispielsweise eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs, angeordnet ist, und eine Hochspannungsbatterie 12, die in einem Teil des Fahrzeugs V hinter dem Wechselrichter 11 angeordnet ist, elektrisch. Der Kabelbaum 10 wird beispielsweise unter einem Boden des Fahrzeugs V verlegt. Der Wechselrichter 11 ist mit einem Radantriebsmotor (nicht abgebildet) verbunden, der als Energiequelle für den Antrieb des Fahrzeugs V dient. Der Wechselrichter 11 erzeugt Wechselstrom aus Gleichstrom, der von der Hochspannungsbatterie 12 geliefert wird, und versorgt den Motor mit Wechselstrom. Die Hochspannungsbatterie 12 ist beispielsweise eine Batterie, die eine Spannung von mehreren hundert Volt liefern kann.
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Wie in den 1 und 2 dargestellt, enthält der Kabelbaum 10 mehrere (in dieser Ausführungsform zwei) Kabel 20, ein Paar von Verbindern C1, die an gegenüberliegenden Enden der Kabel 20 befestigt sind, und ein Streckenvorgabeelement 30, das dazu eingerichtet ist, dass es eine Strecke vorgibt, entlang der die Kabel 20 geführt sind. Darüber hinaus enthält der Kabelbaum 10 auch eine elektromagnetische Abschirmkomponente 40, die die Kabel 20 zusammen umschließt, und ein äußeres Abdeckelement 50 aus Kunststoff, das die Kabel 20 und das Streckenvorgabeelement 30 umschließt.
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Die Kabel 20 sind zum Beispiel Hochspannungskabel, die hohe Spannungen und große Ströme verkraften können. Darüber hinaus sind die Kabel 20 nicht abgeschirmte Kabel ohne eigene Abschirmstruktur. Ein Ende der Kabel 20 ist über einen der Verbinder C1 mit dem Wechselrichter 11 verbunden und das andere Ende der Kabel 20 ist über den anderen Verbinder C1 mit der Hochspannungsbatterie 12 verbunden.
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Die in der 2 gezeigte elektromagnetische Abschirmkomponente 40 hat eine insgesamt längliche Rohrform. Die elektromagnetische Abschirmkomponente 40 ist beispielsweise so geformt, dass sie die Kabel 20 und das Streckenvorgabeelement 30 gemeinsam umschließt. Die elektromagnetische Abschirmkomponente 40 ist beispielsweise so geformt, dass sie die Kabel 20 und das Streckenvorgabeelement 30 gemeinsam über die gesamte Länge der Kabel 20 umschließt. Die elektromagnetische Abschirmkomponente 40 ist beispielsweise in einem Raum innerhalb des äußeren Abdeckelements 50 angeordnet. Die elektromagnetische Abschirmkomponente 40 ist beispielsweise flexibel und kann daher entlang einer Verdrahtungsstrecke der Kabel 20 verformt werden. Die elektromagnetische Abschirmkomponente 40 in dieser Ausführungsform ist ein röhrenförmiges Element, das durch Flechten einer Vielzahl von blanken Metalldrähten gebildet wird, und somit ein flexibles geflochtenes Element ist. Für die blanken Metalldrähte, die die elektromagnetische Abschirmkomponente 40 bilden, kann ein metallisches Material wie beispielsweise ein Material auf Kupferbasis oder ein Material auf Aluminiumbasis verwendet werden.
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Das äußere Abdeckelement 50 ist flexibel und kann daher entlang der Verdrahtungsstrecke der Kabel 20 verformt werden. Das äußere Abdeckelement 50 schützt die Kabel 20, indem es die Kabel 20 umhüllt. Das äußere Abdeckelement 50 hat insgesamt eine längliche Rohrform. Das äußere Abdeckelement 50 umschließt die elektromagnetische Abschirmkomponente 40 sowie die Kabel 20 und das Streckenvorgabeelement 30 zusammen. Mit anderen Worten sind die Kabel 20, das Streckenvorgabeelement 30 und die elektromagnetische Abschirmkomponente 40 in dem Raum innerhalb des äußeren Abdeckelements 50 angeordnet. Das äußere Abdeckelement 50 in dieser Ausführungsform ist so geformt, dass es das Streckenvorgabeelement 30 vollständig abdeckt. Das heißt, das äußere Abdeckelements 50 in dieser Ausführungsform ist so geformt, dass es die gesamte Länge des Streckenvorgabeelements 30 und den gesamten Umfang des Streckenvorgabeelements 30 abdeckt. Mit anderen Worten liegt das Streckenvorgabeelements 30 in dieser Ausführungsform nicht an der Außenseite des äußeren Abdeckelements 50 an.
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Für das äußere Abdeckelement 50 kann beispielsweise ein Hartkunststoffrohr, ein Wellrohr oder ein Drallrohr verwendet werden. Das äußere Abdeckelement 50 in dieser Ausführungsform ist ein Hartkunststoffrohr. Kunststoffe wie Polyolefine, Polyamide, Polyester und ABS-Kunststoffe können für das Material des äußeren Abdeckelements 50 verwendet werden.
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Bei den Kabeln 20 handelt es sich um ummantelte Kabel, die jeweils einen Kerndraht 21, der aus einem Leiter besteht, und einen isolierenden Mantel 22, der einen Außenumfang des Kerndrahtes 21 bedeckt, umfassen. Die Kabel 20 sind langgestreckt, so dass sie sich beispielsweise in einer Vorwärts-RückwärtsRichtung des Fahrzeugs V erstrecken. Für den Kerndraht 21 kann ein Litzendraht, der beispielsweise durch ein Zusammendrehen mehrerer blanker Metalldrähte erhalten wird, ein einziger Kerndraht, der aus einem säulenförmigen (beispielsweise zylindrischen) Metallstab besteht, dessen Innenseite massiv ist, oder ein rohrförmiger Leiter (ein Rohrleiter) verwendet werden, dessen Innenseite hohl ist. Darüber hinaus kann für den Kerndraht 21 eine Kombination aus einer Litze, einem einzelnen Kerndraht und/oder einem rohrförmigen Leiter verwendet werden. Als Material für den Kerndraht 21 kann ein metallisches Material wie beispielsweise ein Material auf Kupfer oder Aluminiumbasis verwendet werden. Der isolierende Mantel 22 bedeckt beispielsweise die gesamte Außenumfangsfläche des Kerndrahtes 21 in engem Kontakt (durch flächigen Kontakt). Der isolierende Mantel 22 besteht aus einem Isoliermaterial wie beispielsweise einem Kunststoff. Der isolierende Mantel 22 kann beispielsweise durch Extrusionsformen (Extrusionsbeschichtung) auf den Kerndraht 21 aufgebracht werden.
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Wie in der 3 dargestellt, umfasst die Strecke, auf der die Kabel 20 verlegt werden, eine erste gerade Strecke R1, eine zweite gerade Strecke R2 und eine mittlere Strecke R3 zwischen der ersten geraden Strecke R1 und der zweiten geraden Strecke R2. Die mittlere Strecke R3 umfasst gebogene Strecken RC. Die mittlere Strecke R3 in dieser Ausführungsform umfasst zwei gebogene Strecken RC und eine gerade Strecke zwischen den beiden gebogenen Strecken RC.
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Das Streckenvorgabeelement 30 hat eine axiale Richtung, die sich entlang der Strecken erstreckt, auf denen die Kabel 20 geführt werden. Das Streckenvorgabeelement 30 ist länglich und erstreckt sich entlang der Strecken, entlang denen die Kabel 20 geführt werden. Das Streckenvorgabeelement 30 wird je nach den Strecken, auf denen beispielsweise die Kabel 20 geführt sind, zweidimensional oder dreidimensional gebogen.
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Das Streckenvorgabeelement 30 ist so vorgesehen, dass es die daran befestigten Kabel 20 hält, und die Strecken vorgibt, entlang denen die Kabel 20 innerhalb des äußeren Abdeckelements 50 geführt sind. Hier kann ein einzelnes Streckenvorgabeelement 30 oder mehrere Streckenvorgabeelemente 30 vorgesehen werden. Zum Beispiel können mehrere Abschnitte des Kabels 20 durch ein Streckenvorgabeelement 30 geführt werden, oder ein Abschnitt des Kabels 20 kann durch mehrere Streckenvorgabeelemente 30 geführt werden. Darüber hinaus kann das Streckenvorgabeelement 30 nur durch einen geraden Abschnitt, nur durch einen gebogenen Abschnitt oder durch eine Kombination von geraden und gebogenen Abschnitten gebildet werden. In dem Kabelbaum 10 in dieser Ausführungsform reguliert ein Streckenvorgabeelement 30 drei Strecken (Abschnitte), das heißt eine erste gerade Strecke R1, eine mittlere Strecke R3 und eine zweite gerade Strecke R2 des Kabels 20.
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Darüber hinaus kann ein Streckenvorgabeelement 30 im Wesentlichen die gesamte Länge der Strecke des Kabels 20 vorgeben. In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass das Streckenvorgabeelement 30 eine kleinere Streckenlänge hat als beispielsweise das Kabel 20. Dadurch wird sichergestellt, dass das Streckenvorgabeelement 30 nicht gegen die Verbinder C1 stößt, die beispielsweise an den Enden der Kabel 20 vorgesehen sind.
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Das Streckenvorgabeelement 30 hat eine höhere Biegesteifigkeit als das äußere Abdeckelement 50 und biegt sich daher weniger stark als das äußere Abdeckelement 50. Das Streckenvorgabeelement 30 hat eine Biegesteifigkeit, die höher ist als beispielsweise die der Kabel 20, und biegt sich daher weniger als die Kabel 20.
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Das Streckenvorgabeelement 30 umfasst beispielsweise einen axialen Abschnitt 31, dessen axiale Richtung sich entlang der Strecken erstreckt, entlang denen die Kabel 20 geführt sind, und Halter 35, die in einer Richtung senkrecht zu der axialen Richtung des axialen Abschnitts 31 (das heißt in einer radialen Richtung) nach außen vorstehen und die Kabel 20 an ihnen befestigt halten.
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Der axiale Abschnitt 31 umfasst beispielsweise einen Kernabschnitt 32 und eine Hülle 33 aus Kunststoff, die einen Außenumfang des Kernabschnitts 32 bedeckt. Der axiale Abschnitt 31 (der Kernabschnitt 32 und die Hülle 33) in dieser Ausführungsform hat eine axiale Richtung, die sich entlang der ersten geraden Strecke R1, der mittleren Strecke R3 und der zweiten geraden Strecke R2 erstreckt, wo die Kabel 20 geführt sind. Das heißt, der axiale Abschnitt 31 in dieser Ausführungsform enthält einen geraden Abschnitt S1 mit einer axialen Richtung, die sich entlang der ersten geraden Strecke R1 erstreckt, mehrere gebogene Abschnitte 31R und einen geraden Abschnitt 31S, die jeweils eine axiale Richtung haben, die sich entlang der mittleren Strecke R3 erstreckt, und einen geraden Abschnitt S2 mit einer axialen Richtung, die sich entlang der zweiten geraden Strecke R2 erstreckt.
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Der Kernabschnitt 32 kann massiv oder rohrförmig ausgebildet sein. Der Kernabschnitt 32 in dieser Ausführungsform ist in einer massiven zylindrischen Form ausgebildet. Der Kernabschnitt 32 weist eine Biegesteifigkeit auf, die höher ist als die des äußeren Abdeckelements 50, und biegt sich daher weniger stark als das äußere Abdeckelement 50. Der Kernabschnitt 32 weist eine Biegesteifigkeit auf, die höher ist als beispielsweise die der Kabel 20, und biegt sich daher weniger stark als die Kabel 20. Der Kernabschnitt 32 besteht aus einem Material, das eine ausreichende Steifigkeit aufweist, um die Form des äußeren Abdeckelements 50 beizubehalten. Der Kernabschnitt 32 wird vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das plastisch verformbar ist unter dem Gesichtspunkt, dass es möglich ist, die Strecken durch Biegebearbeitung festzulegen. Zum Beispiel wird als Material des Kernabschnitts 32 vorzugsweise ein metallisches Material verwendet. Als metallisches Material kann ein metallischer Werkstoff wie beispielsweise ein Werkstoff auf Kupferbasis, ein Werkstoff auf Eisenbasis oder ein Werkstoff auf Aluminiumbasis verwendet werden. Der Kernabschnitt 32 in dieser Ausführungsform besteht aus einem metallischen Werkstoff auf Aluminiumbasis. Dadurch wird das Gesamtgewicht des Streckenvorgabeelements 30 reduziert. Vergleicht man zum Beispiel den Kernabschnitt 32 und den Kerndraht 21 des Kabels 20 mit einer Länge, die der des Kernabschnitts 32 entspricht, so ist der Kernabschnitt 32 leichter als der Kerndraht 21.
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Die Hülle 33 bedeckt beispielsweise die gesamte äußere Umfangsfläche des Kernabschnitts 32 in engem Kontakt (durch flächigen Kontakt). Die Hülle 33 ist rohrförmig ausgebildet. Die Hülle 33 ist bei dieser Ausführungsform in zylindrischer Form ausgebildet. Die Hülle 33 bedeckt die gesamte Länge des Kernabschnitts 32 in engem Kontakt. Das heißt, die Hülle 33 bedeckt die gesamte Außenumfangsfläche des Kernabschnitts 32. Mit anderen Worten wird die Außenumfangsfläche des Kernabschnitts 32 von der Hülle 33 nicht freigelegt. Für das Material der Hülle 33 kann ein Kunststoff wie ein Polyolefin, ein Polypropylen, ein Polyamid, ein Polyester oder ein Polyethylen verwendet werden. Die Hülle 33 verhindert den direkten Kontakt zwischen dem Kernabschnitt 32 und den Kabeln 20 und hat die Funktion, die Kabel 20 zu schützen. Die Hülle 33 besteht aus einem Material, das sich von dem des Kernabschnitts 32 unterscheidet, und wird getrennt vom Kernabschnitt 32 geliefert.
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Die Halter 35 sind an der äußeren Umfangsfläche des axialen Abschnitts 31 (genauer gesagt, der Hülle 33) ausgebildet. Mehrere (in dieser Ausführungsform zwei) Halter 35 sind beispielsweise auf dem Außenumfang des axialen Abschnitts 31 in Umfangsrichtung des axialen Abschnitts 31 in vorbestimmten Abständen ausgebildet. Zum Beispiel sind zwei Halter 35 auf dem Außenumfang des axialen Abschnitts 31 in gleichen Winkelabständen (180 Grad in dieser Ausführungsform) in Umfangsrichtung des axialen Abschnitts 31 ausgebildet. Die Halter 35 sind so geformt, dass sie von der äußeren Umfangsfläche des axialen Abschnitts 31 (speziell der Hülle 33) nach außen vorstehen, zum Beispiel in einer Richtung (das heißt in einer radialen Richtung) senkrecht zur axialen Richtung des axialen Abschnitts 31 (einer Erstreckungsrichtung). In dieser Ausführungsform sind zwei Halter 35 so ausgebildet, dass sie in entgegengesetzten Richtungen zueinander um den axialen Abschnitt 31 herum vorstehen. Mit anderen Worten ist im Streckenvorgabeelement 30 in dieser Ausführungsform der Kernabschnitt 32, dessen Biegesteifigkeit höher ist als die des äußeren Abdeckelements 50, so geformt, dass er in der Mitte des Streckenvorgabeelements 30 positioniert ist. Die Halter 35 sind jeweils zur Aufnahme eines Kabels 20 vorgesehen.
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Die Halter 35 bestehen beispielsweise jeweils aus mehreren (vier in 3) Greifabschnitten 36. Die Greifabschnitte 36 sind in axialer Richtung des axialen Abschnitts 31 in vorbestimmten Abständen vorgesehen. Das heißt, die Greifabschnitte 36 sind in vorbestimmten Abständen entlang der Strecken, auf denen die Kabel 20 geführt werden, aufgereiht. Die Greifabschnitte 36 sind beispielsweise nicht an den gebogenen Abschnitten 31R des axialen Abschnitts 31 vorgesehen. Außerdem sind die Greifabschnitte 36 nicht an den gebogenen Abschnitten 31R und dem geraden Abschnitt 31S des axialen Abschnitts 31 vorgesehen, deren axiale Richtung sich beispielsweise entlang der mittleren Strecke R3 erstreckt. Mit anderen Worten sind die Greifabschnitte 36 nur auf den geraden Abschnitten S1 und S2 des axialen Abschnitts 31 vorgesehen.
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Die Greifabschnitte 36 sind jeweils so geformt, dass sie von der Außenumfangsfläche des axialen Abschnitts 31 (speziell der Hülle 33) in radialer Richtung des axialen Abschnitts 31 nach außen vorstehen. Mittelabschnitte der Kabel 20 in der Richtung, in der sich die Kabel 20 erstrecken (axiale Richtung), sind an den Greifabschnitten 36 befestigt.
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Wie in der 2 gezeigt, haben die Greifabschnitte 36 beispielsweise eine ringförmige Struktur, die der äußeren Umfangsform der Kabel 20 entspricht. Die ringförmige Struktur jedes der Greifabschnitte 36 in dieser Ausführungsform hat beispielsweise eine C-Form. Insbesondere weist die ringförmige Struktur jedes der Greifabschnitte 36 eine kreisförmige Innenumfangsfläche zum Halten des Kabels 20 auf, die eine kreisförmige Außenumfangsfläche aufweist und daran befestigt ist. Die ringförmige Struktur jedes der Greifabschnitte 36 enthält einen Einsetzabschnitt 37, in den die Kabel 20 in radialer Richtung der ringförmigen Struktur eingesetzt werden können. Das heißt, die ringförmige Struktur jedes der Greifabschnitte 36 ist eine nichtkontinuierliche ringförmige Struktur und enthält einen ersten Endabschnitt 36A und einen zweiten Endabschnitt 36B, der vom ersten Endabschnitt 36A beabstandet ist. Der Einsetzabschnitt 37 ist von der äußeren Umfangsfläche des axialen Abschnitts 31 beabstandet. Zum Beispiel ist der Einsetzabschnitt 37 im größten Abstand von der Außenumfangsfläche des axialen Abschnitts 31 im Greifabschnitt 36 positioniert.
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Wie in der 4 gezeigt, ist die ringförmige Struktur jedes der Greifabschnitte 36 so konfiguriert, dass sie zwischen einer Einführstellung, in der die Kabel 20 von den Einsetzabschnitten 37 zwischen dem ersten Endabschnitt 36A und dem zweiten Endabschnitt 36B eingeführt werden können (siehe 4(a)) und einer Befestigungsstellung, in der die Greifabschnitte 36 an den Kabeln 20 befestigt sind (siehe 4(b)), verformbar. Hier wird in der ringförmigen Struktur jedes der Greifabschnitte 36 ein Spalt zwischen dem ersten Endabschnitt 36A und dem zweiten Endabschnitt 36B (das heißt die Breite des Einsetzabschnitts 37) so eingestellt, dass er gleich oder kleiner als der Durchmesser des Kabels 20 ist. Zusätzlich wird die ringförmige Struktur jedes der Greifabschnitte 36 so geformt, dass sie elastisch verformbar ist, indem der Spalt zwischen dem ersten Endabschnitt 36A und dem zweiten Endabschnitt 36B vergrößert wird.
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Kunststoffe wie Polyolefine, Polypropylene, Polyamide, Polyester und Polyethylene können für das Material der Greifabschnitte 36 verwendet werden. Die Greifabschnitte 36 können aus dem gleichen Material wie die Hülle 33 des axialen Abschnitts 31 oder aus einem anderen Material hergestellt sein. Die Greifabschnitte 36 in dieser Ausführungsform sind aus dem gleichen Material wie die Hülle 33 hergestellt und einstückig mit der Hülle 33 geformt. Das heißt, die Hülle 33 und die Greifabschnitte 36 sind einstückig als integriertes Bauteil ausgebildet.
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Wie in der 2 dargestellt, ist das Streckenvorgabeelement 30 in einem Raum innerhalb des äußeren Abdeckelements 50 aus Kunststoff angeordnet, während jeder der Halter 35 ein daran befestigtes Kabel 20 hält. Das Streckenvorgabeelement 30 ist in dem Raum innerhalb des äußeren Abdeckelements 50 so angeordnet, dass der Kernabschnitt 32 in der Mitte in radialer Richtung dieses inneren Raums angeordnet ist. Wie in der 2 dargestellt, kann das Streckenvorgabeelement 30 so konfiguriert werden, dass es die Kabel 20 so hält, dass mehrere Mittelachsen der Kabel 20 und eine Mittelachse des axialen Abschnitts 31 des Streckenvorgabeelements 30 nebeneinander auf einer gemeinsamen virtuellen Ebene angeordnet sind. Das Streckenvorgabeelement 30 in der 2 bewirkt, dass es möglich ist, die Höhe einer Baugruppe aus den Kabeln 20 und dem Streckenvorgabeelement 30 zu verringern.
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Darüber hinaus hält das Streckenvorgabeelement 30 nach dieser Ausführungsform die Kabel 20 nur mit Hilfe der Halter 35 und verwendet daher außer den Haltern 35 kein weiteres Befestigungselement (beispielsweise Klebeband oder Kabelbinder) zum Halten der Kabel 20.
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Im Folgenden wird ein Beispiel für ein Verfahren zum Herstellen des Kabelbaums 10 beschrieben. Zuerst werden die Kabel 20 an den Haltern 35 des Streckenvorgabeelements 30 befestigt. Insbesondere wenn die Kabel 20 in die Einsetzabschnitte 37 des Greifabschnitts 36 eingeführt werden, deren Abmessung kleiner als der Durchmesser der Kabel 20 ist, wie in der 4(a) gezeigt, werden die Greifabschnitte 36 elastisch so verformt, dass der Spalt zwischen dem ersten Endabschnitt 36A und dem zweiten Endabschnitt 36B vorübergehend (nicht gezeigt) in der ringförmigen Struktur der Greifabschnitte 36 aufgeweitet wird. Wenn dann die Kabel 20 durch die Einsetzabschnitte 37 hindurchgehen und in die Greifabschnitte 36 eingedrückt werden, wie in der 4(b) gezeigt, kehrt die ringförmige Struktur der Greifabschnitte 36 elastisch in ihre ursprüngliche Form zurück, das heißt kehrt elastisch zurück, so dass der Spalt zwischen dem ersten Endabschnitt 36A und dem zweiten Endabschnitt 36B verengt wird. Das heißt, die Greifabschnitte 36 und die Kabel 20 bilden eine Schnappverbindungsstruktur, wobei durch die elastische Verformung verhindert wird, dass sich die Kabel 20 lösen.
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Zu diesem Zeitpunkt enthalten die Greifabschnitte 36 die darin ausgebildeten Einsetzabschnitte 37, in die die Kabel 20 in radialer Richtung der ringförmigen Struktur der Greifabschnitte 36 eingefügt werden können. Dementsprechend kann auch nach der Befestigung eines der Kabel 20 an einem der Halter 35 der mittlere Teil des anderen Kabels 20 an dem anderen Halter 35 befestigt werden, indem das andere Kabel 20 in die Greifabschnitte 36 des anderen Halters 35 in radialer Richtung eingeführt wird.
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Danach werden das Streckenvorgabeelement 30 und die Kabel 20 in das äußere Abdeckelement 50 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird eine elektromagnetische Abschirmkomponente 40 innerhalb des äußeren Abdeckelements 50 vorgesehen, die das Streckenvorgabeelement 30 und die Kabel 20 gemeinsam umschließt.
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Dann wird eine Biegebearbeitung am äußeren Abdeckelement 50 durchgeführt, wodurch das äußere Abdeckelement 50 entlang der Strecken, entlang denen die Kabel 20 geführt sind, in einer gewünschten Form verformt wird. Zu diesem Zeitpunkt werden das Streckenvorgabeelement 30, die Kabel 20 und die elektromagnetische Abschirmkomponente 40, die im Inneren des äußeren Abdeckelements 50 angeordnet sind, zusammen mit dem äußeren Abdeckelement 50 in der gewünschten Form verformt, so dass sie den Strecken entsprechen, entlang denen die Kabel 20 geführt sind. Das heißt, in dieser Ausführungsform sind das äußere Abdeckelement 50 sowie das Streckenvorgabeelement 30, die Kabel 20 und die elektromagnetische Abschirmkomponente 40, die innerhalb des äußeren Abdeckelements 50 angeordnet sind, in einer Form entlang der ersten geraden Strecke R1, der mittleren Strecke R3 und der zweiten geraden Strecke R2 verformt.
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Als nächstes werden die Funktionen und Wirkungen dieser Ausführungsform beschrieben.
- (1) Das Streckenvorgabeelement 30 befindet sich innerhalb des aus Kunststoff gefertigten äußeren Abdeckelements 50. Das Streckenvorgabeelement 30 hat eine höhere Biegesteifigkeit als das äußere Abdeckelement 50. Da das Streckenvorgabeelement 30 als Kernelement fungiert, kann das äußere Abdeckelement 50 aus Kunststoff in einer gewünschten Form entlang der Strecken gehalten werden, entlang denen die Kabel 20 geführt werden.
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Wenn beispielsweise ein Hartkunststoffrohr (das äußere Abdeckelement 50) gebogen wird, neigt das Kunststoffrohr aufgrund der Materialeigenschaften des Kunststoffes dazu, von einer gebogenen Form (einer gekrümmten Form) in seine ursprüngliche Form (eine gerade Form) zurückzukehren, nachdem Zeit ab der Biegebearbeitung verstrichen ist. Im Gegensatz dazu ist in dem Kabelbaum 10 in dieser Ausführungsform das Streckenvorgabeelement 30, dessen Biegesteifigkeit höher ist als die des äußeren Abdeckelements 50, im Inneren des äußeren Abdeckelements 50 vorgesehen, das ein Kunststoffrohr ist. Folglich wird die Verformung des äußeren Abdeckelements 50 durch das Streckenvorgabeelement 30 reguliert, wenn das äußere Abdeckelement 50 aus seiner gebogenen Form in seine gerade Form zurückkehrt. Dementsprechend kann das aus Kunststoff gefertigte äußere Abdeckelement 50 entlang der Strecken, entlang denen die Kabel 20 geführt sind, in einer gewünschten Form gehalten werden.
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Darüber hinaus neigt ein Wellrohr (das äußere Abdeckelement 50) mit ausgezeichneter Flexibilität dazu, sich zu biegen, wenn es in gerader Linie verlegt wird, was es schwierig macht, seine Form gerade zu halten. Im Gegensatz dazu ist beim Kabelbaum 10 in dieser Ausführungsform das als Kernelement dienende Streckenvorgabeelement 30 im Inneren des äußeren Abdeckelements 50 vorgesehen. Folglich wird die Verformung (beispielsweise Biegung) des äußeren Abdeckelements 50 durch das Streckenvorgabeelement 30 reguliert (begrenzt). Dementsprechend kann das äußere Abdeckelement 50 aus Kunststoff in einer gewünschten Form entlang der Strecken, entlang denen die Kabel 20 geführt werden, gehalten werden.
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(2) Die Halter 35, die so konfiguriert sind, dass sie die an ihnen befestigten Kabel 20 halten, sind am Streckenvorgabeelement 30 vorgesehen. Dementsprechend ermöglicht das Einsetzen der Kabel 20 in die Halter 35 die Befestigung der Kabel 20 an dem Streckenvorgabeelement 30. Folglich können die Kabel 20 ohne Verwendung eines Befestigungselements (beispielsweise eines Klebebandes oder eines Kabelbinders) als eine vom Streckenvorgabeelement 30 getrennte Komponente an dem Streckenvorgabeelement 30 befestigt werden.
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(3) Der axiale Abschnitt 31 des Streckenvorgabeelements 30 besteht aus dem Kernabschnitt 32, dessen Biegesteifigkeit höher ist als die des äußeren Abdeckelements 50, und der Hülle 33, die aus Kunststoff besteht und so konfiguriert ist, dass sie die äußere Umfangsfläche des Kernabschnitts 32 bedeckt. Bei dieser Konfiguration ist die äußere Umfangsfläche des Kernabschnitts 32 mit der Hülle 33 aus Kunststoff bedeckt, wodurch der direkte Kontakt eines Endes des metallischen Kernabschnitts 32 mit dem isolierenden Mantel 22 des Kabels 20 verhindert wird. Folglich können selbst dann, wenn die Kabel 20 aufgrund von Vibrationen beim Fahren des Fahrzeugs V pendeln, nachdem beispielsweise der Kabelbaum 10 an der Fahrzeugkarosserie montiert wurde, Schäden an dem isolierenden Mantel 22, die durch Ecken am Endteil des Kernabschnitts 32 verursacht werden, verhindert werden. Dies ermöglicht eine erhöhte Lebensdauer des Kabelbaums 10.
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(4) Die Halter 35 sind an der Außenumfangsfläche des axialen Abschnitts 31 ausgebildet und ragen in der Richtung senkrecht zur axialen Richtung des axialen Abschnitts 31 nach außen. Außerdem sind die Halter 35 am Außenumfang des axialen Abschnitts 31 in gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung des axialen Abschnitts 31 ausgebildet. Bei dieser Konfiguration kann der als Kernelement dienende Kernabschnitt 32 um die Mitte des Streckenvorgabeelements 30 angeordnet werden.
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(5) Die Hülle 33, die getrennt vom Kernabschnitt 32 hergestellt wird, ist einteilig mit den Haltern 35 ausgebildet. Mit anderen Worten werden der Kernabschnitt 32 und die Halter 35 getrennt gebildet. Dadurch ist es möglich, die Formen des Kernabschnitts 32 und der Halter 35 individuell einzustellen. Dementsprechend kann beispielsweise eine Konfiguration verwendet werden, bei der die Halter 35 nicht in einer bestimmten Strecke gesetzt sind (beispielsweise die mittlere Strecke R3 einschließlich der gebogenen Strecken RC).
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(6) Wenn nun das äußere Abdeckelement 50, das Streckenvorgabeelement 30 und die Kabel 20 der Biegebearbeitung unterzogen werden, können die Greifabschnitte 36 des Streckenvorgabeelements 30 die Biegebearbeitung an den gebogenen Abschnitten behindern.
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Um dies zu vermeiden, wird bei dieser Ausführungsform der Teil des Streckenvorgabeelements 30, der die gebogenen Strecken RC der Strecken vorgibt, in denen die Kabel 20 geführt sind, nur durch den axialen Abschnitt 31 gebildet und ist nicht mit Greifabschnitten 36 versehen. Dadurch ist es möglich, eine Behinderung der Biegebearbeitung des äußeren Abdeckelements 50, des axialen Abschnitts 31 des Streckenvorgabeelements 30 und der Kabel 20 zu vermeiden, während die Form des äußeren Abdeckelements 50 mit dem axialen Abschnitt 31 (insbesondere dem Kernabschnitt 32) beibehalten wird.
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(7) Ein Kabel 20 wird auf einem Halter 35 gehalten. Dementsprechend werden mehrere Kabel 20 von verschiedenen Haltern 35 gehalten, wenn die Kabel 20 am Streckenvorgabeelements 30 befestigt sind. Auf diese Weise reguliert das Streckenvorgabeelements 30 die relative Positionsbeziehung zwischen den Kabeln 20. Infolgedessen können die Platzierungspositionen (Anordnung) der Kabel 20 innerhalb des äußeren Abdeckelements 50 günstig gehalten werden.
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Weitere Ausführungsformen
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Die oben beschriebene Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden. Die oben beschriebene Ausführungsform und die folgenden Modifikationen können kombiniert werden, soweit sie technisch nicht im Widerspruch zueinander stehen.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Teil des Streckenvorgabeelements 30, der die mittlere Strecke R3 reguliert, nur durch den axialen Abschnitt 31 gebildet und ist nicht mit Greifabschnitten 36 versehen. Hierfür gibt es jedoch keine Einschränkung. Alternativ können die Teile des Streckenvorgabeelements 30, die nur die gebogenen Strecken RC der mittleren Strecke R3 regulieren, nur durch den axialen Abschnitt 31 gebildet werden. Das heißt, die Greifabschnitte 36 dürfen auch nur an dem Teil des Streckenvorgabeelements 30 vorgesehen werden, der die gerade Strecke der mittleren Strecke R3 reguliert (das heißt der gerade Abschnitt 31S des axialen Abschnitts 31).
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Darüber hinaus können die Greifabschnitte 36 auch an den Teilen des Streckenvorgabeelements 30 vorgesehen werden, die die gebogenen Strecken RC regulieren (das heißt die gebogenen Abschnitte 31R des axialen Abschnitts 31). In der oben beschriebenen Ausführungsform bilden vier Greifabschnitte 36 einen Halter 35, jedoch ist die Anzahl der Greifabschnitte 36 nicht begrenzt.
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Die Greifabschnitte 36 werden gelegentlich als Finger bezeichnet. Die Form der Greifabschnitte 36 in der oben beschriebenen Ausführungsform ist nicht auf die in 2 und 3 gezeigte Form beschränkt. Die Form der Greifabschnitte 36 ist nicht begrenzt, solange die Greifabschnitte 36 das Halten der an ihnen befestigten Kabel 20 ermöglichen.
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Das Material des Kernabschnitts 32 in der oben beschriebenen Ausführungsform ist nicht auf einen metallischen Werkstoff beschränkt, solange das Material eine Biegesteifigkeit aufweist, die höher als die des äußeren Abdeckelements 50 ist. In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Halter 35 und die Hülle 33 einteilig ausgebildet. Alternativ können die Halter 35 und die Hülle 33 auch getrennt voneinander gebildet werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform werden die Halter 35 und der Kernabschnitt 32 (der axiale Abschnitt 31) getrennt gebildet. Alternativ können die Halter 35 und der Kernabschnitt 32 (der axiale Abschnitt 31) auch integral ausgebildet sein. Zum Beispiel kann, wie in der 5 gezeigt, ein Streckenvorgabeelements 30A auch als eine Komponente gebildet werden. Das Streckenvorgabeelement 30A hat eine axiale Richtung, die sich entlang der Strecke erstreckt, wo die Kabel 20 geführt werden, und umfasst einen axialen Abschnitt 31A, dessen Biegesteifigkeit höher ist als die eines äußeren Abdeckelements 50. Der axiale Abschnitt 31A in dieser Ausführungsform ist in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet. Mehrere (zwei in dieser Ausführungsform) Halter 35A sind beispielsweise auf einer äußeren Umfangsfläche des axialen Abschnitts 31A in vorbestimmten Abständen (180 Grad in dieser Ausführungsform) in der Umfangsrichtung des axialen Abschnitts 31A ausgebildet. Die Halter 35A sind Nuten, die von der Außenumfangsfläche des axialen Abschnitts 31A in radialer Richtung des axialen Abschnitts 31A nach innen vertieft sind. Die Halter 35A sind so geformt, dass sie sich kontinuierlich entlang der axialen Richtung des axialen Abschnitts 31A erstrecken (das heißt in der Richtung, in der sich der axiale Abschnitt 31A erstreckt). Die Halter 35A sind einstückig mit dem axialen Abschnitt 31A ausgebildet. Die Halter 35A können die an ihnen befestigten Kabel 20 halten.
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Der axiale Abschnitt 31A besteht aus einem Material, das eine ausreichende Steifigkeit aufweist, um die Form des äußeren Abdeckelements 50 beizubehalten. Der axiale Abschnitt 31A ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das plastisch verformbar ist, unter dem Gesichtspunkt, dass es möglich ist, den Weg durch Biegebearbeitung festzulegen. Zum Beispiel wird ein metallisches Material vorteilhaft als Material für den axialen Abschnitt 31A verwendet. Als metallischer Werkstoff kann ein metallischer Werkstoff wie beispielsweise ein Werkstoff auf Kupferbasis, ein Werkstoff auf Eisenbasis oder ein Werkstoff auf Aluminiumbasis verwendet werden.
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Eine Hülle aus Kunststoff, die so konfiguriert ist, dass sie die Oberflächen des axialen Abschnitts 31A und der Halter 35A bedeckt, kann in dem in der 5 gezeigten Streckenvorgabeelement 30A gebildet werden. In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Halter 35 jeweils so konfiguriert, dass ein Kabel 20 in einen Halter 35 eingepasst wird. Alternativ können die Halter 35 auch so ausgebildet sein, dass mehrere Kabel 20 in einen Halter 35 eingepasst werden.
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Die Kabel 20 können auch über ein anderes Befestigungselement als das Streckenvorgabeelement 30 am Streckenvorgabeelement 30 befestigt werden, während die Kabel 20 in den Haltern 35 des Streckenvorgabeelements 30 in der oben beschriebenen Ausführungsform gehalten werden. Als ein solches Befestigungselement kann ein Klebeband oder ein Kabelbinder verwendet werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform werden nicht abgeschirmte Kabel als die Kabel 20 verwendet, aber die Typen der Kabel 20 sind nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können abgeschirmte Kabel mit einer Abschirmstruktur ebenfalls als Kabel 20 verwendet werden. In diesem Fall kann die elektromagnetische Abschirmkomponente 40 weggelassen werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform hat der Kabelbaum 10 eine elektromagnetische Abschirmfunktion. Stattdessen kann aber auch ein Kabelbaum 10 ohne elektromagnetische Abschirmfunktion verwendet werden. In der oben beschriebenen Ausführungsform werden zwei Kabel 20 in das äußere Abdeckelement 50 eingeführt. Es gibt jedoch keine Beschränkung für eine solche Konfiguration, und die Anzahl der Kabel 20 kann entsprechend der Spezifikation des Fahrzeugs V geändert werden. Zum Beispiel kann die Anzahl der Kabel 20, die in das äußere Abdeckelement 50 eingeführt werden, auch ein oder drei oder mehr sein. Zum Beispiel können elektrische Niederspannungsdrähte, die eine Niederspannungsbatterie und verschiedene Niederspannungsgeräte (beispielsweise eine Lampe und ein Fahrzeug-Audio-Gerät) verbinden, als Kabel hinzugefügt werden, die in das äußere Abdeckelement 50 eingeführt werden.
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Die Lagebeziehung zwischen dem Wechselrichter 11 und der Hochspannungsbatterie 12 im Fahrzeug V ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann entsprechend der Konfiguration des Fahrzeugs V gegebenenfalls geändert werden. In der oben beschriebenen Ausführungsform werden der Wechselrichter 11 und die Hochspannungsbatterie 12 für elektrische Apparate verwendet, die an die Kabel 20 angeschlossen sind. Es gibt jedoch keine Einschränkung. Die vorliegende Beschreibung gilt auch für Kabel, die beispielsweise den Wechselrichter 11 und einen Radantriebsmotor verbinden. Das heißt, sie kann auf jede Komponente angewendet werden, die elektrische Geräte, die im Fahrzeug installiert sind, elektrisch verbindet.
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Die vorliegende Beschreibung umfasst die folgenden Ausführungsbeispiele. Nicht zur Beschränkung, sondern als Hilfe zum Verständnis werden die Bezugszeichen der repräsentativen Komponenten in der repräsentativen Ausführungsform angegeben. [ANHANG 1] Der Kabelbaum (10) gemäß einer nicht beschränkten Ausführungsform kann mehrere Kabel (20), die in vorbestimmten Verdrahtungsstrecken (R1, R2, R3, RC) geführt werden, und ein Streckenvorgabeelement (30) umfassen, das so konfiguriert ist, dass es die Formen vorbestimmter Längen der Kabel (20) so reguliert, dass die Kabel (20) den Formen der vorbestimmten Verdrahtungsstrecken (R1, R2, R3, RC) entsprechen, das Streckenvorgabeelement (30) einen langen Kern (32) mit einer länglichen Form, die mit den vorbestimmten Verdrahtungsstrecken (R1, R2, R3, RC) übereinstimmt, und mehrere Finger (36), die auf dem langen Kern (32) getragen werden, umfassen kann, und die Finger (36) so konfiguriert werden können, dass sie die Außenflächen der vorbestimmten Längen der Kabel (20) direkt berühren, um die Kabel (20) parallel zu dem langen Kern (32) zu halten.
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[ANHANG 2] Die Finger (36) können als mehrere Fingerpaare (36) ausgebildet sein, und jedes Fingerpaar (36) kann so konfiguriert werden, dass es eines der Kabel (20) elastisch einklemmt.
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[ANHANG 3] Die Fingerpaare (36) können in Abständen in Längsrichtung des langen Kerns (32) angeordnet werden. [ANHANG 4] Die Fingerpaare (36) können so konfiguriert werden, dass sie die Kabel (20) so halten, dass mehrere Mittelachsen der Kabel (20) und eine Mittelachse des langen Kerns (32) des Streckenvorgabeelements (30) auf einer gemeinsamen virtuellen Ebene aufgereiht sind.
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[ANHANG 5] Die Fingerpaare (36) können erste gepaarte Finger (36) und zweite gepaarte Finger (36) umfassen, wobei die ersten gepaarten Finger (36) von einem ersten Bereich auf der Außenfläche des langen Kerns (32) an einer ersten Position in Längsrichtung des langen Kerns (32) in radialer Richtung nach außen vorstehen, und die zweiten gepaarten Finger (36) aus einem zweiten Bereich an der ersten Position in Längsrichtung des langen Kerns (32) in radialer Richtung nach außen ragen, wobei der zweite Bereich auf der Außenfläche des langen Kerns (32) gegenüber dem ersten Bereich in Umfangsrichtung um 180 Grad versetzt ist.
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Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung in anderen spezifischen Formen verkörpert werden kann, ohne vom technischen Konzept der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können einige der in den Ausführungsformen beschriebenen Bestandteile (oder ein oder mehrere Aspekte davon) weggelassen oder einige der Bestandteile kombiniert werden. Der Umfang der vorliegenden Erfindung sollte unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche bestimmt werden, zusammen mit dem vollen Umfang der Äquivalente, auf die diese Ansprüche Anspruch haben.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kabelbaum
- 20
- Kabel
- 30, 30A
- Streckenvorgabeelement
- 31, 31A
- Axialer Abschnitt
- 32
- Kernabschnitt
- 33
- Hülle
- 35, 35A
- Halter
- 36
- Greifabschnitt
- 40
- Elektromagnetische Abschirmkomponente
- 50
- Äußeres Abdeckelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010051042 A [0002]
- JP 2017225207 A [0002]
