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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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<Gebiet der Erfindung>
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Die vorliegende Erfindung bezieht ich auf eine Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente.
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<Beschreibung des Standes der Technik>
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Ein Unterteilungsverteilerkasten und ein elektrischer Verbindungskasten, die zum Verbinden von Drähten verwendet werden, die in einem Fahrzeug trassiert sind, sind bekannt. In Drahtverbindungsstrukturen unter Verwendung dieser Kästen umfasst der Kasten Verbindungselementeinbauteile und Verbindungselemente von Anschlüssen der Drähte, die aus Kabelbaumhauptleitungen herausgezogen (verzweigt) sind, sind mit dem Kasten verbunden. Das heißt, die Verbindungselemente sind notwendigerweise für die Verbindung zwischen den Kabelbaumhauptleitungen und dem Kasten erforderlich.
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- [Patentliteratur 1] JP-A-2009-289550
- [Patentliteratur 2] JP-A-2014-138518
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Da jedoch die Verbindungselemente, wovon jedes aus einem Anschluss oder einem Gehäuse besteht, auf die Verbindung zwischen den Kabelbaumhauptleitungen und dem Kasten vorbereitet werden sollten, nimmt die Anzahl von Komponenten zu. Außerdem sollte eine komplizierte Arbeit, für die viele Arbeitsstunden erforderlich sind, wie z. B. eine Arbeit zum Pressbonden der Anschlüsse an Drahtanschlüsse der Kabelbaumhauptleitungen und Montieren derselben am Gehäuse, auch durchgeführt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine oder mehrere Ausführungsformen schaffen eine Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente, wobei kein Bedarf besteht, Verbindungselemente vorzubereiten, und die die Anzahl von Komponenten verringern kann.
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In einem Aspekt (1) schaffen eine oder mehrere Ausführungsformen eine Leiterverbindungsstruktur für mehrere plattenartige Leitweglenkungselemente mit den mehreren plattenartigen Leitweglenkungselementen, mehreren Anschlusselementen und einer Leiterplatte. Jedes der mehreren plattenartigen Leitweglenkungselementen weist einen freiliegenden Leiterteil, in dem ein flacher Streifenleiter freiliegt, an einem Teil eines Isolationsbeschichtungselements, das eine äußere Umfangsoberfläche des flachen Streifenleiters überzieht, auf. Jedes der mehreren Anschlusselemente weist einen Platinenverbindungsteil auf, der mit dem freiliegenden Leiterteil verbunden ist, so dass er zum flachen Streifenleiter geleitet ist. Die Leiterplatte umfasst mehrere Schaltungsleiter und Anschlussverbindungsteile an den mehreren Schaltungsleitern sind jeweils mit den Platinenverbindungsteilen elektrisch verbunden.
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Gemäß dem Aspekt (1) sind die Anschlusselemente mit den freiliegenden Leiterteilen verbunden, die in den plattenartigen Leitweglenkungselementen ausgebildet sind. Der Platinenverbindungsteil ist an jedem der Anschlusselemente vorgesehen. Die Platinenverbindungsteile sind mit den flachen Leitern der plattenartigen Leitweglenkungselemente elektrisch verbunden. Unterdessen sind die Schaltungsleiter an der Leiterplatte durch Drucken oder dergleichen ausgebildet. Die Anschlussverbindungsteile, die mit den Platinenverbindungsteilen elektrisch verbunden sein können, sind an den Schaltungsleitern vorgesehen. In den plattenartigen Leitweglenkungselementen sind die verbundenen Anschlusselemente mit den Anschlussverbindungsteilen der Leiterplatte verbunden und dadurch sind die flachen Leiter mit den Schaltungsleitern über die Platinenverbindungsteile und die Anschlussverbindungsteile verbunden. Daher können die plattenartigen Leitweglenkungselemente (beispielsweise Kabelbaumhauptleitungen) und die Leiterplatte (beispielsweise eine in einem Kasten aufgenommene Leiterplatte) direkt verbunden werden, ohne die Verbindungselemente wie im Stand der Technik vorzubereiten. Dadurch müssen die Platinenverbindungsteile der Anschlusselemente nur mit den Anschlussverbindungsteilen der Leiterplatte durch Einsetzen der plattenartigen Leitweglenkungselemente, mit denen die Anschlusselemente verbunden sind, in den Kasten elektrisch verbunden werden. Im Vergleich zur Verbindungsstruktur unter Verwendung von Verbindungselementen im Stand der Technik kann folglich die Anzahl von Komponenten beträchtlich verringert werden. Im Gegensatz zur Verbindungsstruktur unter Verwendung von Verbindungselementen im Stand der Technik wird eine komplizierte Arbeit, für die viele Arbeitsstunden erforderlich ist, wie z. B. eine Arbeit zum Pressbonden von mehreren Anschlüssen an Drahtanschlüsse und Montieren dieser Anschlüsse an einem Gehäuse, nicht notwendigerweise durchgeführt.
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In einem Aspekt (2) sind die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente gestapelt. Ein Anschlussdurchgangsloch, das in einer Plattendickenrichtung durchdringt, ist in eines der mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente gebohrt, das an einer oberen Schicht angeordnet ist. Das Anschlusselement, das mit einem anderen der mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente verbunden ist, das an einer unteren Schicht angeordnet ist, verläuft durch das Anschlussdurchgangsloch und ist mit einem der Anschlussverbindungsteile elektrisch verbunden, so dass die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente über die Leiterplatte elektrisch verbunden sind.
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Gemäß dem Aspekt (2) verläuft, selbst wenn die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente gestapelt sind, das Anschlusselement, das mit dem plattenartigen Leitweglenkungselement an der unteren Schicht verbunden ist, durch das Anschlussdurchgangsloch, das im plattenartigen Leitweglenkungselement an der oberen Schicht vorgesehen ist. Folglich kann der Anschlussverbindungsteil an der unteren Schicht an einer Oberfläche des plattenartigen Leitweglenkungselements an der obersten Schicht freigelegt sein. Folglich können mehrere Schaltungen elektrisch verbunden werden, ohne eine Abmessung von jedem der plattenartigen Leitweglenkungselemente in einer Breitenrichtung zu ändern. Unter Verwendung des plattenartigen Leitweglenkungselements, in dem das Anschlussdurchgangsloch vorher in einer vorbestimmten Position gebohrt wird, können die mehreren Anschlusselemente in vorbestimmten Positionen nur durch Überlappen der mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente angeordnet werden. Folglich wird die Arbeit der Verbindung der mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente mit der Leiterplatte einfach durchgeführt.
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In einem Aspekt (3) umfasst jedes der mehreren Anschlusselemente einen säulenartigen Anschlusshauptkörper, der eine Leiterverbindungsfläche in einer axialen Richtung aufweist, die mit dem freiliegenden Leiterteil verbunden ist. Eine äußere Umfangsoberfläche von jedem der mehreren Anschlusshauptkörper ist mit dem Isolationsbeschichtungselement überzogen.
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Gemäß dem Aspekt (3) ist der Anschlusshauptkörper von jedem der Anschlusselemente in einer säulenartigen Form ausgebildet. Jedes der Anschlusselemente kann um eine Achse gedreht werden. Eine Endfläche des Anschlusselements in einer axialen Richtung dient als Leiterverbindungsfläche. Mit dieser Konfiguration wird das Anschlusselement beispielsweise durch eine Aufspannvorrichtung oder dergleichen gehalten und wird um die Achse gedreht und dadurch kann die Leiterverbindungsfläche des Anschlusselements gut an den freiliegenden Leiterteil reibungsgeschweißt werden. Da die äußere Umfangsoberfläche des Anschlusselements mit dem Isolationsbeschichtungselement überzogen ist, wird das Anschlusselement lediglich in das Anschlussdurchgangsloch eingesetzt, wenn die plattenartigen Leitweglenkungselemente gestapelt werden, ohne einen separaten Isolationsprozess durchzuführen, so dass der Kontakt (die Leitung) mit dem flachen Leiter des plattenartigen Leitweglenkungselements an der oberen Schicht verhindert werden kann.
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Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen besteht in der Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente kein Bedarf, Verbindungselemente vorzubereiten, und die Anzahl von Komponenten kann verringert werden.
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Eine oder mehrere Ausführungsformen wurden kurz beschrieben. Ferner wird ein nachstehend zu beschreibender Modus mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen durchgelesen, und dadurch werden Details der Erfindung weiter verdeutlicht.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines gestapelten Leitweglenkungskörpers und eines Verzweigungskastens, die eine Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfassen.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht des gestapelten Leitweglenkungskörpers, der in 1 dargestellt ist, in auseinandergezogener Anordnung.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht von Anschlusselementen, die in 2 dargestellt sind.
- 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 3.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht der plattenartigen Leitweglenkungselemente, bei denen die Anschlusselemente mit flachen Leitern verbunden sind.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht des gestapelten Leitweglenkungskörpers, in dem die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente, die in 5 dargestellt sind, gestapelt sind.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht des gestapelten Leitweglenkungskörpers und einer Leiterplatte in auseinandergezogener Anordnung.
- 8A ist eine perspektivische Ansicht des gestapelten Leitweglenkungskörpers und der Leiterplatte, die elektrisch verbunden sind, und 8B ist eine perspektivische Ansicht des Verzweigungskastens, in dem die Leiterplatte, die mit dem gestapelten Leitweglenkungskörper verbunden ist, aufgenommen ist, und eines Hilfsmaschinenseitendrahts in auseinandergezogener Anordnung.
- 9A ist eine perspektivische Ansicht eines Anschlusselements gemäß einer Modifikation und 9B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 9A.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nachstehend wird eine Ausführungsform gemäß der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines gestapelten Leitweglenkungskörpers 11 und eines Verzweigungskastens 13, die eine Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfassen, und 2 ist eine perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten gestapelten Leitweglenkungskörpers 11 in auseinandergezogener Anordnung.
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Eine Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst plattenartige Leitweglenkungselemente 15, Anschlusselemente 17 und eine Leiterplatte 19 als Hauptkomponenten.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Leiterplatte 19 im Verzweigungskasten 13 aufgenommen. Schaltungsleiter 21 sind auf die Leiterplatte 19 gedruckt. Mehrere Kantenleiter 23, die mit einer vorbestimmten Schaltung für die Schaltungsleiter 21 geleitet sind, sind an einer Kante der Leiterplatte 19 montiert. Die Leiterplatte 19 ist in einer vorbestimmten Position des Verzweigungskastens 13 befestigt, so dass die Kantenleiter 23 in einer Verbindungselementausleitungsöffnung 27 angeordnet sind, die im Kastengehäuse 25 des Verzweigungskastens 13 ausgebildet ist. Im Verzweigungskasten 13 ist ein Hilfsmaschinenseitendraht 29 (siehe 8A und 8B), der beispielsweise von einer externen Hilfsmaschine herausgezogen ist, am Kantenleiter 23 montiert. Im Verzweigungskasten 13 ist ein Hilfsmaschinenseitenverbindungselement 31 (siehe 8A und 8B) an den Kantenleiter 23 angefügt und die Leiterplatte 19 ist mit der Hilfsmaschine elektrisch verbunden.
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Die plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 sind so angeordnet, dass sie durch den Verzweigungskasten 13 verlaufen, und sind mit der Leiterplatte 19 elektrisch verbunden. Aus diesem Grund ist zumindest ein Paar von Leitweglenkungselementausleitungsöffnungen 33 (siehe 8A und 8B), von denen die plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 herausgezogen sind, in entgegengesetzten seitlichen Oberflächen des Kastengehäuses 25 ausgebildet.
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Jedes der plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 umfasst einen flachen Streifenleiter 35. Eine äußere Umfangsoberfläche des flachen Leiters 35 ist mit einem Isolationsbeschichtungselement 37 überzogen. Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Kupfer, eine Kupferlegierung oder dergleichen wird für den flachen Leiter 35 geeignet verwendet. Der flache Leiter 35 ist beispielsweise in einer dünnen Bandform ausgebildet und eine Querschnittsform davon senkrecht zu einer Längsrichtung ist eine rechteckige Form. In diesem Fall ist die äußere Umfangsoberfläche des flachen Leiters 35 eine äußere Umfangsoberfläche, in der obere und untere Oberflächen und linke und rechte seitliche Oberflächen ausschließlich beider Endflächen in einer Längsrichtung kontinuierlich sind. In den plattenartigen Leitweglenkungselementen 15 ist eine Richtung senkrecht zur Längsrichtung eine Breitenrichtung und eine Stapelrichtung ist eine Dickenrichtung. Jedes der plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 ist derart ausgebildet, dass eine Breitenabmessung viel größer ist als eine Dicke.
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Wie in 2 dargestellt, umfasst jedes der plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 einen freiliegenden Leiterteil 39, von dem der flache Leiter 35 durch Entfernen eines Teils des Isolationsbeschichtungselements 37 auf einer Oberfläche (der oberen Oberfläche in der Figur) davon freigelegt wird. Der freiliegende Leiterteil 39 ist beispielsweise in einer kreisförmigen Form ausgebildet. Daher liegt der flache Leiter 35 an einer Oberfläche des Isolationsbeschichtungselements 37 in einer kreisförmigen Form frei. Mindestens ein freiliegender Leiterteil 39 ist an jedem der plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 ausgebildet, die mit der Leiterplatte 19 verbunden sind. Das heißt, mehrere freiliegende Leiterteile 39 können an jedem der plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 ausgebildet sein.
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Mehrere plattenartige Leitweglenkungselemente 15 können gestapelt sein. Eines der plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 kann natürlich so angeordnet sein, dass es durch den Verzweigungskasten 13 verläuft, und mit der Leiterplatte 19 elektrisch verbunden sein. Die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 sind über das Isolationsbeschichtungselement 37 gestapelt, wodurch der gestapelte Leitweglenkungskörper 11 gebildet wird, der aus mehreren unabhängigen Schaltungen besteht, die der gestapelten Anzahl entsprechen. Die gestapelte Anzahl der plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 ist nicht besonders begrenzt. Das heißt, der gestapelte Leitweglenkungskörper 11 kann zwei Schichten sein, wie im gezeigten Beispiel, oder kann drei oder vier Schichten sein. In der vorliegenden Ausführungsform sind ein plattenartiges Leitweglenkungselement 41 der ersten Schicht und ein plattenartiges Leitweglenkungselement 43 der zweiten Schicht von unten gestapelt und bilden den zweischichtigen gestapelten Leitweglenkungskörper 11.
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Der gestapelte Leitweglenkungskörper 11 kann beispielsweise als zwei, drei oder vier Schaltungen durch Stapeln der mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 konfiguriert sein. Im Fall von zwei Schaltungen des vorliegenden Konfigurationsbeispiels kann eine untere Schicht als Masse verwendet werden und eine obere Schicht kann als Leistungsversorgung verwendet werden. Im Fall der drei Schaltungen kann eine untere Schicht als Leistungsversorgung verwendet werden, eine mittlere Schicht kann als Masse verwendet werden und eine obere Schicht kann als Signal verwendet werden.
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Im Fall der vier Schaltungen können Schichten von einer unteren Schicht beispielsweise in der Reihenfolge von negativ von 48 V, positiv von 48 V, positiv von 12 V und negativ von 12 V festgelegt werden. Wie dieses gestapelte Beispiel werden plattenartige Leitweglenkungselemente 15 der zweiten Schicht und plattenartige Leitweglenkungselemente 15 der dritten Schicht, die aneinander angrenzen, vorzugsweise als gleiche Polaritätsn verwendet. Die plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 der zweiten Schicht werden als „positiv von 48 V“ festgelegt und die plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 der dritten Schicht werden als „positiv von 12 V“ festgelegt. In dieser Weise werden dieselben Polaritäten nebeneinander gelegt und angeordnet und dadurch kann der gestapelte Leitweglenkungskörper 11, der mit mehreren Schaltungen gestapelt ist, beispielsweise Nebensprechen unterdrücken, durch das Rauschen einer Schicht für ein Leistungssystem zu einer Schicht für ein Signalsystem übertragen wird, und die Rauschbeständigkeitsleistung verbessern.
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Das Isolationsbeschichtungselement 37 kann ein beliebiges Isolationsmaterial verwenden, solange es den flachen Leiter 35 von jedem der plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 elektrisch isoliert. Das Isolationsbeschichtungselement 37 kann auf der äußeren Umfangsoberfläche des flachen Leiters 35 durch Pulverbeschichten ausgebildet werden. Das Pulverbeschichten umfasst hauptsächlich zwei Verfahren von „elektrostatischem Beschichten (Sprühbeschichten)“ und „Wirbelschichtbeschichten (Tauchbeschichten)“. Das Isolationsbeschichtungselement 37 kann durch irgendeine dieser Pulverbeschichtungen ausgebildet werden. Die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 werden gestapelt, nachdem das Isolationsbeschichtungselement 37 durch Pulverbeschichten ausgebildet ist.
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3 ist eine perspektivische Ansicht der Anschlusselemente 17, die in 2 dargestellt sind, und 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 3.
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Wie in 3 dargestellt, umfasst jedes der Anschlusselemente 17 einen Platinenverbindungsteil 45, der durch einen elektrischen Kontaktteil mit einer säulenartigen Form (einer Stiftform) ausgebildet ist. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform sind die Anschlusselemente 17 Steckeranschlüsse. Der Platinenverbindungsteil 45 ist koaxial an einer oberen Endfläche eines säulenartigen Anschlusshauptkörpers 47 ausgebildet, der einen größeren Durchmesser aufweist als der Platinenverbindungsteil 45. In den Anschlusselementen 17 ist eine untere Endfläche des Anschlusshauptkörpers 47 mit dem freiliegenden Leiterteil 39 des plattenartigen Leitweglenkungselements 15 verbunden. Das Anschlusselement 17, in dem der Anschlusshauptkörper 47 mit dem freiliegenden Leiterteil 39 verbunden ist, ist zum flachen Leiter 35 des plattenartigen Leitweglenkungselements 15 geleitet.
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Wie in 4 dargestellt, umfasst jedes der Anschlusselemente 17 den säulenartigen Anschlusshauptkörper 47 und eine Leiterverbindungsfläche 49, die an der unteren Endfläche (einer Endfläche) des Anschlusshauptkörpers 47 in einer axialen Richtung ausgebildet ist, ist mit dem freiliegenden Leiterteil 39 verbunden. Die Anschlusselemente 17 können durch Ziehen oder dergleichen hergestellt werden.
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In den Anschlusselementen 17 wird die Leiterverbindungsfläche 49 gegen den freiliegenden Leiterteil 39 mit Druck beaufschlagt, während eine äußere Umfangsoberfläche des Platinenverbindungsteils 45 durch eine Aufspannvorrichtung oder dergleichen gehalten wird und um eine Achse gedreht wird, und dadurch wird die Leiterverbindungsfläche 49 gut an den freiliegenden Leiterteil 39 reibungsgeschweißt. Das heißt, der Anschlusshauptkörper 47 des Anschlusselements 17 weist eine kreisförmige Querschnittform auf und weist dadurch eine Form auf, die für das Reibungsschweißen geeignet ist.
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Eine äußere Umfangsoberfläche des Anschlusshauptkörpers 47 ausschließlich des Platinenverbindungsteils 45 und der Leiterverbindungsfläche 49 ist mit einem Isolationsbeschichtungselement 37 beschichtet. Das Isolationsbeschichtungselement 37 kann dieselbe Beschichtung wie das Isolationsbeschichtungselement 37 verwenden, mit dem die äußere Umfangsoberfläche des plattenartigen Leitweglenkungselements 15 überzogen ist. Das Isolationsbeschichtungselement 37 des Anschlusshauptkörpers 47 ist nicht auf diese Beschichtung begrenzt.
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Die Platinenverbindungsteile 45 der Anschlusselemente 17 sind mit Anschlussverbindungsteilen 51 elektrisch verbunden, die an den Schaltungsleitern 21 vorgesehen sind, die an der Leiterplatte 19 ausgebildet sind. In der vorliegenden Ausführungsform verlaufen die Anschlussverbindungsteile 51 durch die Leiterplatte 19, die in 1 dargestellt ist, und sind als erstes Durchgangsloch 53 und zweites Durchgangsloch 55 ausgebildet, die zu den Schaltungsleitern 51 geleitet sind. Die Anschlussverbindungsteile 51 sind nicht auf diese Durchgangslöcher begrenzt. Die Platinenverbindungsteile 45 der Anschlusselemente 17, die durch das erste Durchgangsloch 53 und das zweite Durchgangsloch 55 eingesetzt sind, sind an die Schaltungsleiter 21 gelötet.
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Wenn die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 gestapelt sind, wie in 2 dargestellt, ist ein Anschlussdurchgangsloch 57, durch das das Anschlusselement 17 (ein erstes Anschlusselement 59), das mit dem plattenartigen Leitweglenkungselement 15 der unteren Schicht (dem plattenartigen Leitweglenkungselement 41 der ersten Schicht) verbunden ist, in einer Plattendickenrichtung verläuft, in das plattenartige Leitweglenkungselement 15 der oberen Schicht (das plattenartige Leitweglenkungselement 43 der zweiten Schicht) gebohrt. Das erste Anschlusselement 59, das mit dem plattenartigen Leitweglenkungselement 15 verbunden ist, das an der unteren Schicht angeordnet ist, verläuft durch das Anschlussdurchgangsloch 57 und steht zu einer oberen Oberfläche des plattenartigen Leitweglenkungselements 15 der oberen Schicht vor, so dass es mit dem Schaltungsleiter 21 der Leiterplatte 19 elektrisch verbunden werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Fall der zwei Schichten in der Figur beispielhaft dargestellt, aber die Anzahl von Schichten kann natürlich drei oder mehr sein. In diesem Fall ist das Anschlussdurchgangsloch 57 in allen plattenartigen Leitweglenkungselementen 15 ausschließlich des plattenartigen Leitweglenkungselements 15 der untersten Schicht ausgebildet. Dadurch können plattenartige Leitweglenkungselemente 15 von mehreren Schichten mit der Leiterplatte 19 im Ganzen elektrisch verbunden werden.
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Als nächstes wird eine Prozedur zum Zusammenfügen des gestapelten Leitweglenkungskörpers 11 und des Verzweigungskastens 13 mit der Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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5 ist eine perspektivische Ansicht der plattenartigen Leitweglenkungselemente 15, bei denen die Anschlusselemente 17 mit den flachen Leitern 35 verbunden sind, und 6 ist eine perspektivische Ansicht des gestapelten Leitweglenkungskörpers 11, bei dem die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente 15, die in 5 dargestellt sind, gestapelt sind.
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Um den Verzweigungskasten 13 mit der Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß der vorliegenden Erfindung zusammenzusetzen, wird zuerst, wie in 5 dargestellt, das erste Anschlusselement 59 mit dem freiliegenden Leiterteil 39 des plattenartigen Leitweglenkungselements 41 der ersten Schicht verbunden und ein zweites Anschlusselement 61 wird auch mit dem freiliegenden Leiterteil 39 des plattenartigen Leitweglenkungselements 43 der zweiten Schicht verbunden. Das vorstehend erwähnte Anschlusselement 17 ist ein allgemeiner Begriff für das erste Anschlusselement 59 und das zweite Anschlusselement 61. Das erste Anschlusselement 59 ist derart ausgebildet, dass der Anschlusshauptkörper 47 davon um eine Dicke des plattenartigen Leitweglenkungselements 15 höher ist als das zweite Anschlusselement 61, und der Platinenverbindungsteil 45, der zu einer oberen Oberfläche der Leiterplatte 19 vorsteht, weist dieselbe Länge wie jene des zweiten Anschlusselements 61 auf.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist das Anschlussdurchgangsloch 57, durch das das erste Anschlusselement 59 verläuft, nur in das plattenartigen Leitweglenkungselement 43 der zweiten Schicht gebohrt.
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Wie in 6 dargestellt, werden als nächstes das plattenartige Leitweglenkungselement 41 der ersten Schicht und das plattenartige Leitweglenkungselement 43 der zweiten Schicht, in denen die Anschlusselemente 17 mit den jeweiligen flachen Leitern 35 verbunden sind, gestapelt. In diesem Fall werden die plattenartigen Leitweglenkungselemente derart gestapelt, dass das erste Anschlusselement 59 des plattenartigen Leitweglenkungselements 41 der ersten Schicht durch das Anschlussdurchgangsloch 57 des plattenartigen Leitweglenkungselements 43 der zweiten Schicht verläuft. Das plattenartige Leitweglenkungselement 41 der ersten Schicht und das plattenartige Leitweglenkungselement 43 der zweiten Schicht können durch ein Klebstoffmaterial befestigt werden, das auf Oberflächen aufgebracht wird, die einander zugewandt sind. Außerdem können das plattenartige Leitweglenkungselement 41 der ersten Schicht und das plattenartige Leitweglenkungselement 43 der zweiten Schicht durch ein Klebeband oder ein Klemmelement befestigt werden.
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Das erste Anschlusselement 59 des plattenartigen Leitweglenkungselements 41 der ersten Schicht und das zweite Anschlusselement 61 des plattenartigen Leitweglenkungselements 43 der zweiten Schicht werden auf einer oberen Oberfläche des gestapelten Leitweglenkungskörpers 11 angeordnet, in dem das plattenartige Leitweglenkungselement 41 der ersten Schicht und das plattenartige Leitweglenkungselement 43 der zweiten Schicht gestapelt sind (eine obere Oberfläche des plattenartigen Leitweglenkungselements 43 der zweiten Schicht).
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7 ist eine perspektivische Ansicht des gestapelten Leitweglenkungskörpers 11 und der Leiterplatte 19 in auseinandergezogener Anordnung. Wie in 7 dargestellt, wird als nächstes die Leiterplatte 19 am gestapelten Leitweglenkungskörper 11 montiert, zu dessen oberer Oberfläche das Paar von ersten und zweiten Anschlusselementen 59 und 61 vorsteht. In der Leiterplatte 19 verläuft das erste Anschlusselement 59 durch das erste Durchgangsloch 53, das im Schaltungsleiter 21 ausgebildet ist, und das zweite Anschlusselement 61 verläuft durch das zweite Durchgangsloch 55, das im Schaltungsleiter 21 ausgebildet ist.
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8A ist eine perspektivische Ansicht des gestapelten Leitweglenkungskörpers 11 und der Leiterplatte 19, die leitfähig verbunden sind, und 8B ist eine perspektivische Ansicht des Verzweigungskastens 13, in dem die Leiterplatte 19, die mit dem gestapelten Leitweglenkungskörper 11 verbunden ist, aufgenommen ist, und des Hilfsmaschinenseitendrahts 29 in auseinandergezogener Anordnung.
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Wie in 8A dargestellt, werden der Platinenverbindungsteil 45 des ersten Anschlusselements 59, das durch das erste Durchgangsloch 53 der Leiterplatte 19 eingesetzt ist, und der Platinenverbindungsteil 45 des zweiten Anschlusselements 61, das durch das zweite Durchgangsloch 55 eingesetzt ist, an die Schaltungsleiter 21 durch Lötmittel 60 gelötet und werden leitfähig befestigt. Die Leiterplatte 19, die auf halbem Wege des gestapelten Leitweglenkungskörpers 11 in einer Verlaufsrichtung befestigt ist, wird im Kastengehäuse 25 des Verzweigungskastens 13 aufgenommen.
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Wie in 8B dargestellt, nimmt das Kastengehäuse 25 die Leiterplatte 19 in einem eingefügten Zustand durch ein unteres Gehäuse 63 und ein oberes Gehäuse 65 auf. Im Kastengehäuse 25, in dem die Leiterplatte 19 aufgenommen ist, werden das untere Gehäuse 63 und das obere Gehäuse 65 durch Befestigungsschrauben befestigt. Der gestapelte Leitweglenkungskörper 11 wird aus einem Paar von Leitweglenkungselementausleitungsöffnungen 33 des Verzweigungskastens 13 herausgeführt, in dem die Leiterplatte 19 aufgenommen ist. Dadurch wird die Montage des Verzweigungskastens 13 mit der Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß der vorliegenden Ausführungsform vollendet. Im montierten Verzweigungskasten 13 wird das Hilfsmaschinenseitenverbindungselement 31 des Hilfsmaschinenseitendrahts 29 in einen vorbestimmten Kantenleiter 23 eingefügt. Dadurch kann der Verzweigungskasten 13 mit der Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einer Hilfsmaschine in einer gewünschten Position des gestapelten Leitweglenkungskörpers 11 mit einer kleinen Anzahl von Komponenten verbunden werden.
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9A ist eine perspektivische Ansicht eines Anschlusselements 67 gemäß einer Modifikation und 9B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 9A.
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Das vorstehend erwähnte Anschlusselement 17 wurde als Steckeranschluss als Beispiel beschrieben. Das Anschlusselement 17 kann jedoch als Anschlusselement 67 verwendet werden, das ein Buchsenanschluss ist, der in 9A und 9B dargestellt ist. Das Anschlusselement 67 umfasst einen säulenartigen Anschlusshauptkörper 47 und eine Leiterverbindungsfläche 49 ist an einer unteren Endfläche (einer Endfläche) des Anschlusshauptkörpers 47 in einer axialen Richtung ausgebildet. Eine äußere Umfangsoberfläche des Anschlusshauptkörpers 47 ist mit einem Isolationsbeschichtungselement 37 überzogen. Im Anschlusselement 67 ist ein Stifteinfügeloch 69 koaxial in eine obere Endfläche (die andere Endfläche) des Anschlusshauptkörpers 47 in der axialen Richtung als Platinenverbindungsteil gebohrt. Ein Verbindungsstift oder dergleichen, der der Anschlussverbindungsteil ist, der am Schaltungsleiter 21 der Leiterplatte 19 vorgesehen ist, wird in das Stifteinfügeloch 69 eingefügt. Im Anschlusselement 67 ist ein Schlitz 71, der das Stifteinfügeloch 69 in einer radialen Richtung quer schneidet, in der oberen Endfläche des Anschlusshauptkörpers 47 in der axialen Richtung ausgebildet. Der Schlitz 71 erleichtert die Ausdehnung, die durch elastische Verformung des Stifteinfügelochs 69 verursacht wird. Die Leiterverbindungsfläche 49 des Anschlusselements 67 wird gegen den freiliegenden Leiterteil 39 mit Druck beaufschlagt, während ein Hilfsmittel beispielsweise in den Schlitz 71 eingefügt wird und um eine Achse gedreht wird, und dadurch wird die Leiterverbindungsfläche 49 gut an den freiliegenden Leiterteil 39 reibungsgeschweißt.
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Als nächstes wird eine Funktionsweise der vorstehend erwähnten Konfiguration beschrieben.
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In der Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Anschlusselement 17 mit dem freiliegenden Leiterteil 39 verbunden, der an einer Oberfläche des plattenartigen Leitweglenkungselements 15 ausgebildet ist. Das Anschlusselement 17 umfasst den Platinenverbindungsteil 45. Der Platinenverbindungsteil 45 ist mit dem flachen Leiter 35 des plattenartigen Leitweglenkungselements 15 geleitet.
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Unterdessen sind die Schaltungsleiter 21 an der Leiterplatte 19 durch Drucken oder dergleichen ausgebildet. Die Anschlussverbindungsteile 51 (das erste Durchgangsloch 53 und das zweite Durchgangsloch 55), die mit den Platinenverbindungsteilen 45 elektrisch verbunden sind, sind an den Schaltungsleitern 21 vorgesehen. In den plattenartigen Leitweglenkungselementen 15 sind die verbundenen Anschlusselemente 17 mit den Anschlussverbindungsteilen 51 der Leiterplatte 19 verbunden und dadurch sind die flachen Leiter 35 mit den Schaltungsleitern 21 über die Platinenverbindungsteile 45 und die Anschlussverbindungsteile 51 verbunden.
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Daher können die plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 (beispielsweise die Kabelbaumhauptleitungen) und die Leiterplatte 19 (beispielsweise die Leiterplatte, die im Kasten aufgenommen ist) direkt verbunden werden, ohne die Verbindungselemente wie im Stand der Technik vorzubereiten. Das heißt, in der Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß der vorliegenden Ausführungsform müssen die Platinenverbindungsteile 45 der Anschlusselemente 17 nur mit den Anschlussverbindungsteilen 51 der Leiterplatte 19 durch Einsetzen der plattenartigen Leitweglenkungselemente 15, mit denen die Anschlusselemente 17 verbunden sind, in den Kasten elektrisch verbunden werden. Im Vergleich zu einer Verbindungsstruktur unter Verwendung der Verbindungselemente des Standes der Technik kann folglich die Anzahl von Komponenten beträchtlich verringert werden. Im Gegensatz zur Verbindungsstruktur unter Verwendung der Verbindungselemente im Stand der Technik wird eine komplizierte Arbeit, für die viele Arbeitsstunden erforderlich ist, wie z. B. eine Arbeit zum Pressbonden von mehreren Anschlüssen an Drahtanschlüsse und Montieren dieser Anschlüsse an einem Gehäuse, nicht notwendigerweise durchgeführt.
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In der Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß der vorliegenden Ausführungsform verläuft, selbst wenn die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 (das plattenartige Leitweglenkungselement 41 der ersten Schicht und das plattenartige Leitweglenkungselement 43 der zweiten Schicht) gestapelt sind, das Anschlusselement 17, das mit dem plattenartigen Leitweglenkungselement 15 der unteren Schicht (dem plattenartigen Leitweglenkungselement 41 der ersten Schicht) verbunden ist, durch das Anschlussdurchgangsloch 57, das im plattenartigen Leitweglenkungselement 15 der oberen Schicht (im plattenartigen Leitweglenkungselement 43 der zweiten Schicht) vorgesehen ist, ohne mit dem Anschlussdurchgangsloch 57 in Kontakt zu kommen. Folglich kann der Anschlussverbindungsteil 51, der mit dem ersten plattenartigen Leitweglenkungselement 41 der unteren Schicht und ersten Schicht verbunden ist, an der Oberfläche der obersten Schicht des plattenartigen Leitweglenkungselement 43 der zweiten Schicht freigelegt werden. Folglich können mehrere Schaltungen elektrisch verbunden werden, ohne eine Abmessung von jedem der plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 in einer Breitenrichtung zu ändern.
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Unter Verwendung des plattenartigen Leitweglenkungselements 43 der zweiten Schicht, in dem das Anschlussdurchgangsloch 57 vorher in einer vorbestimmten Position gebohrt wird, können die mehreren Anschlusselemente 17 in vorbestimmten Positionen nur durch Überlappen des plattenartigen Leitweglenkungselements 41 der ersten Schicht und des plattenartigen Leitweglenkungselements 43 der zweiten Schicht angeordnet werden. Folglich wird die Arbeit der Verbindung des plattenartigen Leitweglenkungselements 41 der ersten Schicht und des plattenartigen Leitweglenkungselements 43 der zweiten Schicht mit der Leiterplatte 19 einfach durchgeführt.
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In der Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Anschlusshauptkörper 47 des Anschlusselements 17 in einer zylindrischen Form oder einer säulenartigen Form ausgebildet. Das Anschlusselement 17 kann um eine Achse gedreht werden. Eine Endfläche des Anschlusselements 17 in einer axialen Richtung dient als Leiterverbindungsfläche 49. Mit dieser Konfiguration kann die äußere Umfangsoberfläche des Anschlusselements 17 durch eine Aufspannvorrichtung oder dergleichen gehalten werden und das Anschlusselement 17 kann um die Achse gedreht werden. Folglich kann die Leiterverbindungsfläche 49 des Anschlusselements 17 gut an den freiliegenden Leiterteil 39 reibungsgeschweißt werden.
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Da die äußere Umfangsoberfläche des Anschlusselements 17 mit dem Isolationsbeschichtungselement 37 überzogen ist, wird das Anschlusselement 17 nur durch das Anschlussdurchgangsloch 57 eingesetzt, wenn die plattenartigen Leitweglenkungselemente 15 gestapelt werden, ohne einen separaten Isolationsprozess durchzuführen, so dass der Kontakt mit dem flachen Leiter 35 des plattenartigen Leitweglenkungselements 15 der oberen Schicht verhindert werden kann.
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In der Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein Anschlusselement, dessen äußere Umfangsoberfläche nicht mit dem Isolationsbeschichtungselement 37 überzogen ist, auch verwendet werden. In diesem Fall wird, um eine Isolationseigenschaft zwischen dem plattenartigen Leitweglenkungselement 41 der ersten Schicht und dem plattenartigen Leitweglenkungselement 43 der zweiten Schicht sicherzustellen, ein ringförmiger Spalt zwischen einer inneren Umfangsoberfläche des Anschlussdurchgangslochs 57 des plattenartigen Leitweglenkungselements 43 der zweiten Schicht (insbesondere einer inneren Umfangsoberfläche des Anschlussdurchgangslochs des flachen Leiters 35) und einer äußeren Umfangsoberfläche des Anschlusshauptkörpers des Anschlusselements, das durch das Anschlussdurchgangsloch 57 eingesetzt wird, ausgebildet. Um die Isolationseigenschaft weiter sicherzustellen, wird vorzugsweise ein Isolationselement in den ringförmigen Spalt eingefügt. Dazu ist es erwünscht, einen Isolationsprozess wie z. B. einen Prozess zum Gießen eines Isolators in den ringförmigen Spalt oder einen Prozess zum Einfügen eines Isolationsrings, der aus Gummi ausgebildet ist, in den ringförmigen Spalt durchzuführen.
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Das Anschlussdurchgangsloch 57 wird beispielsweise so gebohrt, dass es durch den flachen Streifenleiter 35 in einer Plattendickenrichtung verläuft, wenn der flache Streifenleiter 35 gestanzt wird, und dann wird das Isolationsbeschichtungselement 37 an der äußeren Umfangsoberfläche des flachen Leiters 35 ausgebildet, so dass das Isolationsbeschichtungselement 37 an der äußeren Umfangsoberfläche des flachen Leiters 35 und der inneren Umfangsoberfläche des Anschlussdurchgangslochs 57 gleichzeitig bereitgestellt werden kann.
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Gemäß der Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente der vorliegenden Ausführungsform besteht daher kein Bedarf, die Verbindungselemente vorzubereiten, und die Anzahl von Komponenten kann verringert werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform begrenzt. Es wird durchaus in der Erfindung erwartet, dass die Komponenten der Ausführungsform miteinander kombiniert werden können oder die Ausführungsform durch den Fachmann auf dem Gebiet auf der Basis der Beschreibung der Patentbeschreibung und gut bekannter Techniken modifiziert oder angewendet werden kann und die Kombinationen oder die Modifikationen oder Anwendungen in den zu schützenden Schutzbereich fallen.
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In der obigen Ausführungsform wurde beispielsweise der Fall, in dem das Anschlusselement 17 intermetallischem Bonden an den flachen Leiter 35 durch Reibungsschweißen unterzogen wird, als Beispiel beschrieben. In der Leiterverbindungsstruktur für einen gestapelten Leitweglenkungskörper gemäß der Erfindung kann jedoch das Anschlusselement mit dem flachen Leiter durch ein anderes Verfahren, beispielsweise Schweißen oder ein leitfähiges Klebematerial, verbunden werden.
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Hier werden die vorstehend erwähnten Merkmale der Ausführungsform der Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente gemäß der Erfindung nachstehend kurz zusammengefasst und in [1] bis [3] aufgelistet.
- [1] Eine Leiterverbindungsstruktur für mehrere plattenartige Leitweglenkungselemente, die umfasst:
- die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente (15);
- mehrere Anschlusselemente (17); und
- eine Leiterplatte (19),
- wobei jedes der mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente (15) einen freiliegenden Leiterteil (39), in dem ein flacher Streifenleiter (35) freiliegt, an einem Teil eines Isolationsbeschichtungselements (37), das eine äußere Umfangsoberfläche des flachen Streifenleiters (35) überzieht, aufweist,
- wobei jedes der mehreren Anschlusselemente (17) einen Platinenverbindungsteil (45) aufweist, der mit dem freiliegenden Leiterteil (39) verbunden ist, so dass er zum flachen Streifenleiter (35) geleitet ist, und
- wobei die Leiterplatte (39) mehrere Schaltungsleiter (21) umfasst und Anschlussverbindungsteile (51) an den mehreren Schaltungsleitern (21) jeweils mit den Platinenverbindungsteilen (45) elektrisch verbunden sind.
- [2] Die Leiterverbindungsstruktur für die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente gemäß [1],
- wobei die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente (ein plattenartiges Leitweglenkungselement (41) der ersten Schicht und ein plattenartiges Leitweglenkungselement (43) der zweiten Schicht) gestapelt sind,
- wobei ein Anschlussdurchgangsloch (57), das in einer Plattendickenrichtung durchdringt, in eines der plattenartigen Leitweglenkungselemente (das plattenartige Leitweglenkungselement (43) der zweiten Schicht), das in einer oberen Schicht angeordnet ist, gebohrt ist; und
- wobei das Anschlusselement (ein erstes Anschlusselement (59)), das mit einem anderen der mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente (dem plattenartigen Leitweglenkungselement (41) der ersten Schicht), das an einer unteren Schicht angeordnet ist, verbunden ist, durch das Anschlussdurchgangsloch (57) verläuft und mit einem der Anschlussverbindungsteile (einem ersten Durchgangsloch 53) elektrisch verbunden ist, so dass die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente (das plattenartige Leitweglenkungselement (41) der ersten Schicht und das plattenartige Leitweglenkungselement (43) der zweiten Schicht) über die Leiterplatte (19) elektrisch verbunden sind.
- [3] Die Leiterverbindungsstruktur für die mehreren plattenartigen Leitweglenkungselemente gemäß [1] oder [2],
- wobei jedes der mehreren Anschlusselemente (17 oder 67) einen säulenartigen Anschlusshauptkörper (47) umfasst, der eine Leiterverbindungsfläche (49) in einer axialen Richtung aufweist, die mit dem freiliegenden Leiterteil (39) verbunden ist; und
- wobei eine äußere Umfangsoberfläche von jedem der mehreren Anschlusshauptkörper (47) mit dem Isolationsbeschichtungselement (37) überzogen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 15
- Plattenartiges Leitweglenkungselement
- 17
- Anschlusselement
- 19
- Leiterplatte
- 21
- Schaltungsleiter
- 35
- Flacher Leiter
- 37
- Isolationsbeschichtungselement
- 39
- Freiliegender Leiterteil
- 41
- Plattenartiges Leitweglenkungselement der ersten Schicht (plattenartiges Leitweglenkungselement)
- 43
- Plattenartiges Leitweglenkungselement der zweiten Schicht (plattenartiges Leitweglenkungselement)
- 45
- Platinenverbindungsteil
- 47
- Anschlusshauptkörper
- 49
- Leiterverbindungsfläche
- 51
- Anschlussverbindungsteil
- 53
- Erstes Durchgangsloch (Anschlussverbindungsteil)
- 55
- Zweites Durchgangsloch (Anschlussverbindungsteil)
- 57
- Anschlussdurchgangsloch
- 59
- Erstes Anschlusselement (Anschlusselement)
- 61
- Zweites Anschlusselement (Anschlusselement)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2009289550 A [0002]
- JP 2014138518 A [0002]
