Title:
Abgeschirmter Draht und Kabelbaum
Kind Code:
A1


Abstract:

Ein abgeschirmter Draht umfasst einen elektrischen Draht, der einen Leiterabschnitt und einen Abdeckungsabschnitt, ein Schirmgeflecht, in dem elektrisch leitfähige Drahtelemente geflochten sind und das einen Außenumfang des elektrischen Drahts abdeckt, eine röhrenförmige Ummantelung, die auf einem Außenumfang des Schirmgeflechts angeordnet ist und aus einem isolierenden Harz hergestellt ist, umfasst.




Inventors:
Ohgushi, Kazuhiro (Shizuoka, Susono-shi, JP)
Yoshinaga, Satoru (Shizuoka, Susono-shi, JP)
Application Number:
DE102017215732A
Publication Date:
03/08/2018
Filing Date:
09/07/2017
Assignee:
Yazaki Corporation (Tokyo, JP)
International Classes:



Foreign References:
JP2013110053A2013-06-06
Attorney, Agent or Firm:
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB, 80802, München, DE
Claims:
1. Abgeschirmter Draht, umfassend:
einen elektrischen Draht, der einen Leiterabschnitt und einen Abdeckungsabschnitt umfasst;
ein Schirmgeflecht, in dem elektrisch leitfähige Drahtelemente geflochten sind und das einen Außenumfang des elektrischen Drahts abdeckt; und
eine röhrenförmige Ummantelung, die auf einem Außenumfang des Schirmgeflechts angeordnet ist und aus einem isolierenden Harz hergestellt ist,
wobei D1 ein Innendurchmesser der Ummantelung in einem Zustand ist, in dem die Ummantelung auf dem Außenumfang des Schirmgeflechts angeordnet ist,
wobei t eine Dicke der Ummantelung in dem Zustand ist, in dem die Ummantelung auf dem Außenumfang des Schirmgeflechts angeordnet ist,
wobei E ist ein Elastizitätsmodul der Ummantelung ist,
wobei μA ein Koeffizient der Haftreibung zwischen dem Schirmgeflecht und dem elektrischen Draht ist,
wobei μB ein Koeffizient der Haftreibung zwischen dem Schirmgeflecht und der Ummantelung ist,
wobei Fmax ein Wert einer Last ist, die in einem Ermüdungstest, in dem eine Last an das Schirmgeflecht in einer axialen Richtung des Geflechts wiederholt angelegt wird, erhalten wird, wenn ein elektrischer Widerstandswert des Schirmgeflechts um 10% mit Bezug auf einen Anfangswert mit einer Zeitsteuerung erhöht wird, wenn die Last 5 Millionen Mal wiederholt angelegt wird,
wobei D2 ein Innendurchmesser der Ummantelung in einem freien Zustand ist, und
wobei D2 den folgenden Beziehungsausdruck (1) erfüllt.

2. Kabelbaum, der den abgeschirmten Draht gemäß Anspruch 1 umfasst.

Description:
HINTERGRUND DER ERFINDUNG<Gebiet der Erfindung>

Die vorliegende Erfindung betrifft einen abgeschirmten Draht und einen Kabelbaum.

<Beschreibung der Verwandten Technik>

Herkömmlicherweise wurde ein Schirmgeflecht, das durch Flechten von metallbeschichteten Fasern konfiguriert wird, in denen jeweils ein Metallfilm auf dem Außenumfang einer feuerfesten Faser gebildet wird und Kupferelemente. die aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt sind, zwischen einer Mehrzahl von metallbeschichteten Fasern platziert werden, die das Geflecht bilden, mit einer konstanten Dicke vorgeschlagen (siehe Patentliteratur 1: JP-A-2013-110053). Gemäß dem Schirmgeflecht kann, während eine hohe Biegbarkeit durch die metallbeschichteten Fasern verwirklicht wird, der Erdungsprozess, der durch die Kupferelemente ermöglicht wird, leicht durchgeführt werden, und wenn die Dicke der Kupferelemente angemessen ausgeführt wird, kann die Biegbarkeit daran gehindert werde, durch eine übermäßige Dicke der Kupferelemente gesenkt zu werden.
[Patentliteratur 1] JP-A-2013-110053

Gemäß einer verwandten Technik wird in einem Schirmgeflecht keine Ummantelung berücksichtigt, die auf einem Außenumfang des Schirmgeflechts angeordnet ist, und sogar wenn das Schirmgeflecht selbst eine hohe Biegbarkeit aufweist, gibt es eine Möglichkeit, dass die Biegbarkeit durch den Einfluss der Ummantelung gesenkt werden kann. In dem Fall, in dem das Schirmgeflecht beispielsweise gebogen ist, ist der Freiheitsgrad aufgrund der Kontraktionskraft der Ummantelung verloren, und daher gibt es eine Möglichkeit, dass die Drähte in einem frühen Stadium gebrochen werden können. In einem derartigen Fall wird die Abschirmungsleistung gesenkt und der Biegewiderstand des gesamten abgeschirmten Drahts einschließlich der Ummantelung kann nicht verbessert werden.

Eine oder mehrere Ausführungsformen stellen einen abgeschirmten Draht und einen Kabelbaum bereit, in denen der Biegewiderstand verbessert werden kann.

Gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen umfasst ein abgeschirmter Draht einen elektrischen Draht, der einen Leiterabschnitt und einen Abdeckungsabschnitt umfasst, ein Schirmgeflecht, in dem elektrisch leitfähige Drahtelemente geflochten sind und das einen Außenumfang des elektrischen Drahts abdeckt, und eine röhrenförmige Ummantelung, die auf einem Außenumfang des Schirmgeflechts angeordnet ist und aus einem isolierenden Harz hergestellt ist,
wobei D1 ein Innendurchmesser der Ummantelung in einem Zustand ist, in dem die Ummantelung auf dem Außenumfang des Schirmgeflechts angeordnet ist,
wobei t eine Dicke der Ummantelung in dem Zustand ist, in dem die Ummantelung auf dem Außenumfang des Schirmgeflechts angeordnet ist,
wobei E ist ein Elastizitätsmodul der Ummantelung ist,
wobei μA ein Koeffizient der Haftreibung zwischen dem Schirmgeflecht und dem elektrischen Draht ist,
wobei μB ein Koeffizient der Haftreibung zwischen dem Schirmgeflecht und der Ummantelung ist,
wobei Fmax ein Wert einer Last ist, die in einem Ermüdungstest, in dem eine Last an das Schirmgeflecht in einer axialen Richtung des Geflechts wiederholt angelegt wird, erhalten wird, wenn ein elektrischer Widerstandswert des Schirmgeflechts um 10% mit Bezug auf einen Anfangswert mit einer Zeitsteuerung erhöht wird, wenn die Last 5 Millionen Mal wiederholt angelegt wird,
wobei D2 ein Innendurchmesser der Ummantelung in einem freien Zustand ist, und
wobei D2 den folgenden Beziehungsausdruck (1) erfüllt.

Gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen erfüllt der Innendurchmesser D2 der Ummantelung im freien Zustand den oben beschriebenen Beziehungsausdruck und daher ist es möglich, die Möglichkeit zu verringern, dass die Verengung des Schirmgeflechts durch Kontraktion der Ummantelung übermäßig verstärkt wird und das elektrisch leitfähige Drahtelement vor 5 Millionen Beständigkeitszyklen gebrochen wird. Daher kann der Biegewiderstand des gesamten abgeschirmten Drahts verbessert werden. In dem Kabelbaum einer oder mehrerer Ausführungsformen kann der Kabelbaum den oben erwähnten abgeschirmten Draht umfassen.

Der Kabelbaum umfasst den abgeschirmten Draht, in dem der Biegewiderstand verbessert ist, und daher kann der Biegewiderstand des gesamten Kabelbaums ebenfalls verbessert werden.

Gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen ist es möglich, einen abgeschirmten Draht und einen Kabelbaum bereitzustellen, in denen der Biegewiderstand verbessert werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Kabelbaum zeigt, der abgeschirmte Drähte einer Ausführungsform der Erfindung umfasst.

2 ist eine perspektivische Ansicht, die den in 1 gezeigten abgeschirmten Draht zeigt.

3 ist eine graphische Darstellung, die Ergebnisse von Ermüdungstests eines plattierten Faserbündels zeigt, das ein Schirmgeflecht bildet.

4 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Messvorrichtung zum Messen einer Haftreibungskraft zeigt, die zum Bewegen eines plattierten Faserbündels notwendig ist.

5 ist eine graphische Darstellung, die eine Haftreibungskraft in dem Fall zeigt, in dem beide in 4 gezeigten Kompressionsmaterialien aus Polyethylen (der Koeffizient der Haftreibung ist 0,4) hergestellt sind.

6 ist eine graphische Darstellung, die eine Haftreibungskraft in dem Fall zeigt, in dem eine der in 4 gezeigten Kompressionsmaterialien aus EPDM-Kautschuk (der Koeffizient der Haftreibung ist 0,65) hergestellt ist und das andere Kompressionsmaterial aus Polyethylen (der Koeffizient der Haftreibung ist 0,4) hergestellt ist.

7 ist eine graphische Darstellung, die eine Haftreibungskraft in dem Fall zeigt, in dem beide der in 4 gezeigten Kompressionsmaterialien aus EPDM-Kautschuk (der Koeffizient der Haftreibung ist 0,65) hergestellt sind.

8 ist ein Diagramm, das eine Biegetestvorrichtung für einen abgeschirmten Draht zeigt.

9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation des abgeschirmten Drahts zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Beispielhafte Ausführungsformen werden mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Diese Erfindung ist nicht auf die nachstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die Ausführungsform kann angemessen geändert werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Obwohl in der nachstehend beschriebenen Ausführungsform Veranschaulichungen und Beschreibungen von Teilkonfigurationen weggelassen sind, ist es selbstverständlich, dass mit Bezug auf die Einzelheiten der weggelassenen Techniken, bekannte oder hinreichend bekannte Techniken innerhalb des Bereiches angewendet werden, wo keine Inkonsistenz mit dem Inhalt der folgenden Beschreibung auftritt.

1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Kabelbaum zeigt, der abgeschirmte Drähte der Ausführungsform der Erfindung umfasst. Wie in 1 gezeigt, ist der Kabelbaum WH durch Bündeln einer Mehrzahl von elektrischen Drähten W konfiguriert. Mindestens einer (eine Schaltung) der Mehrzahl von Drähten W ist ein abgeschirmter Draht 1, der später ausführlich beschrieben wird. Beispielsweise kann der Kabelbaum WH Verbinder C in den beiden Enden der Drähte W umfassen, wie in 1 gezeigt, oder kann mit einem Klebeband (nicht gezeigt) umwickelt werden, um die Drähte W zu bündeln. Der Kabelbaum WH kann ein Panzerungsbauteil (nicht gezeigt), wie beispielsweise ein Wellrohr, umfassen, oder jeder der Drähte W kann einen Verzweigungsabschnitt umfassen.

2 ist eine perspektivische Ansicht, die den in 1 gezeigten abgeschirmten Draht 1 zeigt. In 2 wird zusätzlich zu dem abgeschirmten Draht 1 auch eine Teilkonfiguration im freien Zustand gezeigt, wobei die auf dem Außenumfang des Schirmgeflechts angeordnete Ummantelung zusätzlich veranschaulicht wird. Der in 2 gezeigte abgeschirmte Draht 1 umfasst einen elektrischen Draht 10, ein Schirmgeflecht 20 und eine Ummantelung 30. Der elektrische Draht 10 wird durch einen Leiterabschnitt 10a und einen Abdeckungsabschnitt 10b konfiguriert. In der Ausführungsform wird der Leiterabschnitt 10a durch einen verdrillten Draht gebildet, in dem eine Mehrzahl von Metalllitzen, die aus Kupfer, Aluminium, eine Legierung dieser Metalle oder dergleichen hergestellt sind, verdrillt ist. Die Nennschnittfläche des Leiterabschnitts 10a ist beispielsweise 8 mm2 oder mehr.

Jede der Metalllitzen weist einen Durchmesser von 0,05 mm bis 0,12 mm auf. Da der Litzendurchmesser 0,05 mm oder größer ist, sind die Litzen nicht übermäßig dünn und die Möglichkeit, dass der Draht als Ergebnis des wiederholten Biegens gebrochen wird, kann verringert werden. Da der Litzendurchmesser 0,12 mm oder kleiner ist, kann außerdem die Biegsamkeit gewährleistet werden (Verzerrung aufgrund von Biegen kann verringert werden) und die Möglichkeit, dass der Draht als Ergebnis von wiederholtem Biegens gebrochen wird, kann verringert werden. Das heißt, dass der oben beschriebene Bereich des Durchmessers von jeder der Metalllitzen den elektrischen Draht 10 befähigt, eine Struktur hoher Biegbarkeit aufzuweisen.

Das Schirmgeflecht 20 wird durch Stricken von 48 plattierten Faserbündeln (ein Beispiel des elektrisch leitfähigen Drahtelements) konfiguriert, in dem Metallplattierung auf Zugfestigkeitsfasern durchgeführt wird, und deckt den Außenumfang des elektrischen Drahts 10 ab. Hier sind die Zugfestigkeitsfasern Fasern, in denen das Fasermaterial durch chemische Synthese von Rohmaterialien, wie beispielsweise Erdöl, erzeugt wird, wobei die Bruchzugfestigkeit gleich 1 GPa oder höher und die Bruchverlängerungsrate gleich 1% oder größer und 10% oder kleiner ist. Beispiele derartiger Fasern sind Aramid-Fasern, Polyarylat-Fasern und PBO-Fasern. Die Metallplattierung wird durch ein Metall, wie beispielsweise Kupfer oder Zinn konfiguriert.

Im Einzelnen sind beispielsweise die Zugfestigkeitsfasern Polyarylat-Fasern (ϕ ist 0,022 mm und die Anzahl von Filamenten ist 300) und die Metallplattierung wird durch Stapeln von Kupfer- und Zinnschichten in dieser Reihenfolge beginnend von der unteren Schicht konfiguriert und weist ein Dicke von 2,4 μm auf jeder Faser auf.

Die Ummantelung 30 ist ein röhrenförmiges Element, das aus einem isolierenden Harz hergestellt ist, das auf dem Außenumfang des Schirmgeflechts 20 angeordnet ist und einen gewissen Grad an Dehnbarkeit aufweist. Die Ummantelung 30 wird durch Polyethylen, Ethylen-Propylen-Kautschuk (hier nachstehend als EPDM-Kautschuk bezeichnet) oder dergleichen konfiguriert. In dem Zustand (der Innendurchmesser ist D1), in dem die Ummantelung auf dem Außenumfang des Schirmgeflechts 20 angeordnet ist, wird der Innendurchmesser im Vergleich mit demjenigen im freien Zustand (der Innendurchmesser ist D2 (D2 < D1)) vergrößert. Das heißt, die Ummantelung 30 wird durch die eigene Kontraktionskraft veranlasst, mit dem Schirmgeflecht 20 in einem Kontakt zu sein.

In der Ausführungsform erfüllt hier der Innendurchmesser D2 der Ummantelung 30 im freien Zustand den folgenden Beziehungsausdruck (1):

In dem obigen Ausdruck ist D1 der Innendurchmesser der Ummantelung 30 in dem Zustand, in dem die Ummantelung auf dem Außenumfang des Schirmgeflechts 20 angeordnet ist, t ist die Dicke der Ummantelung 30 in dem Zustand, in dem die Ummantelung auf dem Außenumfang des Schirmgeflechts 20 angeordnet ist, E ist das Elastizitätsmodul der Ummantelung 30, μA ist der Koeffizient der Haftreibung zwischen dem Schirmgeflecht 20 und dem elektrischen Draht 10 und μB ist der Koeffizient der Haftreibung zwischen dem Schirmgeflecht 20 und der Ummantelung 30. Außerdem ist Fmax ein Wert einer konstanten Last, die in einem Ermüdungstest, in dem eine Last an das Schirmgeflecht 20 in der axialen Richtung des Geflechts wiederholt angelegt wird, erhalten wird, wenn der Widerstand des Schirmgeflechts 20 um 10% mit Bezug auf den Anfangswert mit einer Zeitsteuerung erhöht wird, wenn die Last 5 Millionen Mal wiederholt angelegt wird.

Wenn der Innendurchmesser D2 der Ummantelung 30 im freien Zustand eingestellt wird, einen Wert in dem Bereich aufzuweisen, der von dem obigen Ausdruck erhalten wird, ist es möglich, die Möglichkeit zu verringern, dass die Verengung des Schirmgeflechts 20 durch Kontraktion der Ummantelung 30 übermäßig verstärkt wird, und die plattierten Fasern vor 5 Millionen Beständigkeitszyklen gebrochen werden, und daher kann der Biegewiderstand des gesamten abgeschirmten Drahts 1 verbessert werden. Hier wird dies nachstehend ausführlich beschrieben.

3 ist eine graphische Darstellung, die Ergebnisse von Ermüdungstests eines plattierten Faserbündels zeigt, welches das Schirmgeflecht 20 bildet. In dem im Beispiel von 3 verwendeten plattierten Faserbündel sind die Zugfestigkeitsfasern Polyarylat-Fasern (φ ist 0,022 mm und die Anzahl von Filamenten ist 300) und die Metallplattierung wird durch Stapeln von Kupfer- und Zinnschichten in dieser Reihenfolge beginnend von der unteren Schicht auf jeder Faser konfiguriert und weist eine Dicke von 2,4 μm auf.

Im Ermüdungstest wurde zuerst eine konstante Last F wiederholt angelegt, bis der Widerstand des plattierten Faserbündels um 10% mit Bezug auf den Anfangswert vergrößert war. Ein Zyklus, in dem die konstante Last F angelegt wird und dann die Last auf 0 N reduziert wird, wurde nämlich wiederholt durchgeführt. Die angelegte Last kann als eine sinusförmige Welle ausgedrückt werden und der Test wurde mit einer Frequenz von 10 Hz durchgeführt.

Wie in 3 gezeigt, wurde in dem Fall, in dem die angelegten konstante Last F etwa 110 N war, wenn die Last etwa 2.000 Mal wiederholt angelegt wurde, der Widerstand des plattierten Faserbündels um 10% mit Bezug auf den Anfangswert erhöht. In dem Fall, in dem die angelegte konstante Last F etwa 107 N war, wenn die Last etwa 7.000 Mal wiederholt angelegt wurde, wurde der Widerstand des plattierten Faserbündels um 10% mit Bezug auf den Anfangswert erhöht.

Außerdem wurde in dem Fall, in dem die angelegte konstante Last F etwa 103 N war, wenn die Last etwa 20,000 Mal wiederholt angelegt wurde, der Widerstand des plattierten Faserbündels um 10% mit Bezug auf den Anfangswert erhöht, und in dem Fall, in dem die angelegte konstante Last F etwa 70 N war, wenn die Last etwa 100,000 Mal wiederholt angelegt wurde, wurde der Widerstand des plattierten Faserbündel um 10% mit Bezug auf den Anfangswert erhöht. In dem Fall, in dem die angelegte konstante Last F gleich 35 N war, wenn die Last w fünfunddreißig Millionen Mal wiederholt angelegt wurde, wurde der Widerstand des plattierten Faserbündels um 10% mit Bezug auf den Anfangswert erhöht. Wenn die obigen Messergebnisse linear approximiert werden, ist es möglich, die Beziehung der angelegten konstanten Last und der Anzahl von Zyklen auszudrücken, die durchgeführt wurden, bis der Widerstand um 10% mit Bezug auf den Anfangswert erhöht wurde.

In dem im Beispiel von 3 verwendeten plattierten Faserbündel kann daher gesagt werden, dass der Maximalwert Fmax der konstanten Last F, die angelegt werden kann, um einen Biegewiderstand von 5 Millionen Male oder mehr zu verwirklichen, 45 N ist.

4 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Messvorrichtung zum Messen einer Haftreibungskraft zeigt, die zum Bewegen eines plattierten Faserbündels notwendig ist. Das in 4 gezeigte plattierte Faserbündel S ist das plattierte Faserbündel, welches das oben beschriebene Schirmgeflecht 20 bildet, das in dem Ermüdungstest von 3 verwendet wurde und in dem die Anzahl von Filamenten 300 ist.

Wie in 4 gezeigt, wird die Messvorrichtung 100 durch ein erstes Kompressionselement 110, ein zweites Kompressionselement 120 und einen Zugmechanismus 130 konfiguriert. Die ersten und zweiten Kompressionselemente 110, 120 sind säulenförmige Elemente (ϕ ist 20 mm), zwischen denen das plattierte Faserbündel S jeweils einzuspannen ist. Kompressionsmaterialien 111, 121 sind an den Seiten angeordnet, wo die Kompressionselements jeweils mit dem plattierten Faserbündel S in Kontakt sind. In einem Zustand, in dem das plattierte Faserbündel S beispielsweise auf dem Kompressionsmaterial 121 des zweiten Kompressionselements 120 platziert ist, wird eine vorbestimmte Kompressionskraft an das plattierte Faserbündel von der oberen Seite durch das erste Kompressionselement 110 angelegt, wodurch ein Zustand erzeugt wird, in dem das plattierte Faserbündel zwischen den Kompressionsmaterialien 111, 121 eingespannt ist.

Der Zugmechanismus 130 zieht ein Ende des plattierten Faserbündels S. Der Zugmechanismus 130 erhöht allmählich die Zuglast und misst die Kraft (Haftreibungskraft) mit einer Zeitsteuerung, wenn das plattierte Faserbündel S bewegt wird.

5 ist eine graphische Darstellung, die eine Haftreibungskraft in dem Fall zeigt, in dem beide der in 4 gezeigten Kompressionsmaterialien 111, 121 aus Polyethylen (der Koeffizient der Haftreibung ist 0,4) hergestellt sind. Wie in 5 gezeigt, waren in den Fällen, in denen Kompressionskräfte von 0,5 N, 1 N, 5 N, 10 N und 50 N an das erste Kompressionselement 110 angelegt wurden, die Haftreibungskräfte jeweils etwa 0,1 N, etwa 0,2 N, etwa 2 N, etwa 10 N und etwa 18 N. Es wurde bestätigt, dass die Haftreibungskraft durch einen Beziehungsausdruck (die durchgezogene Linie in 5) der Reibungskraft und der normalen Reaktionskraft approximiert werden kann, während der Haftreibungskoeffizent (= 0,4) zwischen dem plattierten Faserbündel S und Polyethylen als die proportionale Konstante eingestellt wird.

Wie mit Bezugnahme auf 3 beschrieben, wenn die Last F gleich 45 N ist, welcher der Maximalwert Fmax zum Verwirklichen eines Biegewiderstands von 5 Millionen Male oder mehr ist, ist daher die Kompressionskraft gleich 112,5 N und der Druck ist 0,36 MPa.

In dem abgeschirmten Draht 1, in dem das gleiche Schirmgeflecht 20 wie im Beispiel von 3 benutzt wird und Polyethylen in sowohl dem Abdeckungsabschnitt 10b des elektrischen Drahts 10 als auch der Ummantelung 30 verwendet wird, wird, wenn der Druck, der an die Seite des Schirmgeflechts 20 durch die Kontraktion der Ummantelung 30 angelegt wird (hier wird der Druck nachstehend der Druck als der Ummantelung interne Ummantelungsdruck bezeichnet) 0,36 MPa überschreitet, kann kein Biegewiderstand von 5 Millionen Male oder mehr verwirklicht werden.

6 ist eine graphische Darstellung, die eine Haftreibungskraft in dem Fall zeigt, in dem das in 4 gezeigte Kompressionsmaterial 111 aus EPDM-Kautschuk (der Koeffizient der Haftreibung ist 0,65) hergestellt ist und das Kompressionsmaterial 121 aus Polyethylen (der Koeffizient der Haftreibung ist 0,4) hergestellt ist. Wie in 6 gezeigt, waren in den Fällen, in denen Kompressionskräfte von 0,5 N, 1 N, 5 N, 10 N und 50 N an das erste Kompressionselement 110 angelegt wurden, die Haftreibungskräfte jeweils etwa 0,5 N, etwa 1 N, etwa 5 N, etwa 7 N und etwa 25 N. Es wurde bestätigt, dass die Haftreibungskraft durch einen Beziehungsausdruck (die durchgezogene Linie in 6) der Reibungskraft und der normalen Reaktionskraft approximiert werden kann, während der Mittelwert (= 0,525) des Haftreibungskoeffizenten (= 0,65) zwischen dem plattierten Faserbündel S und EPDM-Kautschuk und dem Haftreibungskoeffizenten (= 0,4) zwischen dem plattierten Faserbündel S und Polyethylen als die proportionale Konstante eingestellt wird.

Wie mit Bezugnahme auf 3 beschrieben, wenn die Last F gleich 45 N ist, die der Maximalwert Fmax zum Verwirklichen eines Biegewiderstands von 5 Millionen Male oder mehr ist, ist daher die Kompressionskraft gleich 85,7 N und der Druck gleich 0,27 MPa.

In dem abgeschirmten Draht 1, in dem das gleiche Schirmgeflecht 20 wie im Beispiel von 3 benutzt wird und EPDM-Kautschuk in einem der Abdeckungsabschnitte 10b des elektrischen Drahts 10 und der Ummantelung 30 verwendet wird, und Polyethylen in dem anderen von ihnen verwendet wird, kann, wenn der interne Ummantelungsdruck 0,27 MPa überschreitet, kein Biegewiderstand von 5 Millionen Male oder mehr verwirklicht werden.

7 ist eine graphische Darstellung, die eine Haftreibungskraft in dem Fall zeigt, in dem beide der in 4 gezeigten Kompressionsmaterialien 111, 121 aus EPDM-Kautschuk hergestellt sind (der Koeffizient der Haftreibung ist 0,65). Wie in 7 gezeigt, waren in den Fällen, in denen Kompressionskräfte von 0,5 N, 1 N, 5 N, 10 N und 50 N an das erste Kompressionselement 110 angelegt wurden, die Haftreibungskräfte jeweils etwa 0,5 N, etwa 1,5 N, etwa 5 N, etwa 12 N und etwa 33 N. Es wurde bestätigt, dass die Haftreibungskraft durch einen Beziehungsausdruck (die durchgezogene Linie in 7) der Reibungskraft und der normalen Reaktionskraft approximiert werden kann, während der Haftreibungskoeffizent (= 0,65) zwischen dem plattierten Faserbündel S und EPDM-Kautschuk als die proportionale Konstante eingestellt wird.

Wie mit Bezugnahme auf 3 beschrieben, wenn die Last F gleich 45 N ist, die der Maximalwert Fmax zum Verwirklichen eines Biegewiderstands von 5 Millionen Male oder mehr ist, ist daher die Kompressionskraft gleich 69,2 N und der Druck gleich 0,22 MPa.

In dem abgeschirmten Draht 1, in dem das gleiche Schirmgeflecht 20 wie im Beispiel von 3 benutzt wird und EPDM-Kautschuk verwendet in sowohl dem Abdeckungsabschnitt 10b des elektrischen Drahts 10 als auch der Ummantelung 30 verwendet wird, kann, wenn der interne Ummantelungsdruck 0,22 MPa überschreitet, kein Biegewiderstand von 5 Millionen Male oder mehr verwirklicht werden.

Wenn ein interner Druck p an einen Zylinder (das Youngsche Modul ist E) angelegt wird, in dem der Radius R (= D1/2) und die Dicke t ist, wird die Radiusvergrößerung ΔR (= (D1 – D2)/2) durch den folgenden Ausdruck gegeben:

Basierend auf dem obigen Ausdruck (2) und dem maximalen zulässigen Wert des internen Ummantelungsdrucks, der mit Bezugnahme auf 5 bis 7 beschrieben wurde, kann in der Ummantelung 30, die wie ein eigenständiges Rohr arbeitet, der Innendurchmesser D2, der den Biegewiderstand des Schirmgeflechts 20 nicht senkt, hergeleitet werden.

Das Obige wird dadurch zusammengefasst, dass der zulässige Innendurchmesser D2max der Ummantelung 30, die wie ein eigenständiges Rohr arbeitet, durch folgenden Ausdruck (3) ausgedrückt werden kann:

Da zusätzlich zu dem obigen Ausdruck (3) die Ummantelung 30 auf dem Schirmgeflecht 20 angeordnet ist, tritt D2 ≥ D1 niemals auf, weil, wenn D2 ≥ D1 auftritt, ein Zwischenraum zwischen dem Schirmgeflecht 20 und der Ummantelung 30 existiert, und dies veranlasst die Ummantelung 30, zu runzeln oder zu bersten. Daher wird der obige Beziehungsausdruck (1) hergeleitet, der den Bereich von D2 angibt.

Als nächstes wird ein Beispiel und ein Vergleichsbeispiel beschrieben. Die nachstehende Tabelle 1 zeigt abgeschirmte Drähte des Beispiels und des Vergleichsbeispiels und Ergebnisse eines Zyklus von 5 Millionen Ermüdungstests. In den Ermüdungstests von Tabelle 1 wurde eine in 8 gezeigte Biegetestvorrichtung verwendet, ein Biegen mit einem Radius von 30 mm in einem Winkelbereich von 0° bis 120° wurde 5 Millionen Mal bei Normaltemperatur an den abgeschirmten Drähten 1 des Beispiels und des Vergleichsbeispiels wiederholt durchgeführt und es wurde geprüft, ob plattierte Fasern, welche die jeweiligen Schirmgeflechte bilden, gebrochen sind oder nicht. In dem Test wurde jeder der abgeschirmten Drähte 1 durch einen oberen Spanner 31 und einen unteren Spanner 32 gehalten und durch Drehung eines Oberflächentisches 33 gebogen. Der untere Spanner 32 ist vertikal bewegbar. Ein Biegen mit einem Biegeradius, der dem Radius eines Drehstifts 34 entspricht, wurde wiederholt an dem Draht durch Drehungen (Vorwärts- und Rückwärtsdrehungen) des Oberflächentisches 33 angewendet. Die Biegerate war 1,5 Mal/s. In Tabelle 1 wurde ein Fall, in dem kein Bruch der plattierten Fasern des Schirmgeflecht 20 beobachtet wurde, durch ”Gut” angegeben, und ein Fall, in dem plattierte Fasern gebrochen wurden, durch ”Schlecht” angegeben.

In dem abgeschirmten Draht des Beispiels wurde Polyethylen in dem Abdeckungsabschnitt des Drahts und der Ummantelung verwendet. Der Koeffizient (μA, μB) der Haftreibung von Polyethylen ist 0,4 und das Elastizitätsmodul E der Ummantelung ist 40 MPa. Die Dicke t der Ummantelung ist 1 mm und der Innendurchmesser D1 der Ummantelung, die das Schirmgeflecht abdeckt, ist 13,1 mm. Das Schirmgeflecht ist mit dem der in 3 gezeigten Ausführungsform identisch, Fmax ist 45 N und daher ist D2max gleich 12,3 mm.

In dem abgeschirmten Draht des Vergleichsbeispiels wurde Polyethylen in dem Abdeckungsabschnitt des Drahts verwendet und EPDM-Kautschuk wurde in der Ummantelung verwendet. Der Koeffizient (μA) der Haftreibung von Polyethylen ist 0,4, der Koeffizient (μB) der Haftreibung von EPDM-Kautschuk ist 0,65 und das Elastizitätsmodul E der Ummantelung ist 10 MPa. Die Dicke t der Ummantelung ist 2,8 mm und der Innendurchmesser D1 der Ummantelung, die das Schirmgeflecht abdeckt, ist 13,1 mm. Das Schirmgeflecht ist mit demjenigen der in 3 gezeigten Ausführungsform identisch, Fmax ist 45 N und daher ist D2max 12,3 mm.

Im abgeschirmten Draht des Beispiels ist der Innendurchmesser D2 der Ummantelung im freien Zustand 12,8 mm und daher größer als 12,3 mm, was D2max ist. Folglich wird der interne Ummantelungsdruck nicht übermäßig angehoben und die Möglichkeit von Drahtbrüchen kann verringert werden, ohne den Freiheitsgrad des Schirmgeflechts in dem Fall, in dem das Schirmgeflecht gebogen wird, durch die Kontraktionskraft der Ummantelung zu senken. Als Ergebnis ist es möglich, einen abgeschirmten Draht zu erhalten, der einen Biegewiderstand von 5 Millionen Mal aufweist.

Im abgeschirmten Draht des Vergleichsbeispiels ist im Gegensatz dazu der Innendurchmesser D2 der Ummantelung im freien Zustand gleich 11 mm und daher kleiner als 12,3 mm, was D2max ist. Folglich wird der interne Ummantelungsdruck übermäßig angehoben und der Freiheitsgrad des Schirmgeflechts wird in dem Fall, in dem das Schirmgeflecht gebogen wird, durch die Kontraktionskraft der Ummantelung gesenkt, wodurch die Möglichkeit von Drahtbrüchen erhöht wird. Als Ergebnis wird ein abgeschirmter Draht erhalten, der keinen Biegewiderstand von 5 Millionen Mal aufweist.

In dem abgeschirmten Draht 1 der Ausführungsform, wie oben beschrieben, erfüllt der Innendurchmesser D2 der Ummantelung 30 im freien Zustand den obigen Beziehungsausdruck (1) und daher kann die Möglichkeit, dass die Verengung des Schirmgeflechts 20 durch Kontraktion der Ummantelung 30 übermäßig vergrößert wird und plattierte Drähte vor 5 Millionen Beständigkeitszyklen gebrochen werden, verringert werden. Daher kann der Biegewiderstand des gesamten abgeschirmten Drahts 1 verbessert werden.

Wenn der Kabelbaum WH den abgeschirmten Draht 1 umfasst, der den verbesserten Biegewiderstand aufweist, kann außerdem der Biegewiderstand des gesamten Kabelbaums ebenfalls verbessert werden.

Obwohl die Erfindung mit Bezugnahme auf die Ausführungsform beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt. Änderungen können an der Ausführungsform vorgenommen werde, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen oder die Ausführungsform kann mit anderen Techniken (einschließlich hinreichend bekannter und bekannter Techniken) kombiniert werden.

9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation des abgeschirmten Drahts 1 zeigt. Die Anzahl des elektrischen Drahts 10 ist nicht auf Eins beschränkt, und kann, wie in 9 gezeigt, beispielsweise drei (eine mehrfache Anzahl) sein. Auf ähnliche Weise zu dem in 2 gezeigten elektrischen Draht wird jeder der drei elektrischen Drähte 10 durch den Leiterabschnitt 10a und den Abdeckungsabschnitt 10b konfiguriert und verdrillt. Da der abgeschirmte Draht 1 die drei elektrischen Drähte 10 umfasst, kann der abgeschirmte Draht geeigneter Weise wie ein elektrischer Draht zum Zuführen einer Motorantriebleistung an einen dreiphasigen Antriebsmotor arbeiten, der beispielsweise an einem Rad befestigt ist, um das Rad zu drehen. Auf ähnliche Weise zu dem Leiterabschnitt des oben beschriebenen elektrischen Drahts ist die Nennschnittfläche des Leiterabschnitt 10a gleich 8 mm2 oder mehr oder der Leiterabschnitt weist eine Dicke auf, die zum Zuführen einer elektrischen Leistung an einen dreiphasigen Antriebsmotor durch einen Inverter geeignet ist.

Im Fall eines derartigen verdrillten Drahts, in dem eine Mehrzahl von elektrischen Drähten 10 verdrillt ist, ist der Innendurchmesser D1 der auf dem Schirmgeflecht 20 angeordneten Ummantelung 30 gleich einem Wert, der durch Addieren der Dicke des Schirmgeflechts zu dem Verdrillungsdurchmesser des verdrillten Drahts erhalten wird.

Obwohl die Anzahl der in 9 gezeigten elektrischen Drähte 10 gleich drei ist, ist die Anzahl nicht darauf beschränkt, und der abgeschirmte Draht kann zwei oder vier oder mehr elektrische Drähte aufweisen. In 9, wird die Konfiguration angenommen, wo der Inverter auf der Fahrzeugkörperseite angeordnet ist, und daher umfasst der abgeschirmte Draht 1 die drei elektrischen Drähte 10. In dem Fall, in dem ein Inverter auf der Radseite angeordnet ist, kann die Anzahl von elektrischen Drähten zwei sein.

Bezugszeichenliste

1
abgeschirmter Draht
10
elektrischer Draht
10a
Leiterabschnitt
10b
Abdeckungsabschnitt
20
Schirmgeflecht
30
Ummantelung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • JP 2013-110053 A [0002, 0002]