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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussstruktur eines Kabelbaums bzw. Kabelstrangs für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug.
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Stand der Technik
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Für den Aufbau eines Anschlussbereichs eines Kabelbaums bzw. Kabelstrangs, der durch Vergießen mit Harz wasserdicht gemacht ist und an dem ein entsprechendes Anschlusselement fixiert ist, wird üblicherweise ein Aufbau eines Anschlussverbinders einer beschichteten elektrischen Leitung verwendet, wie er beispielsweise in der Patentliteratur PTL 1 genannt ist.
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Der mit Harz vergossene Anschlussverbinder der in der Patentliteratur PTL 1 genannten beschichteten elektrischen Leitung wird hergestellt durch Einspritzen einer geschmolzenen Harzformmasse in einen Formhohlraum, der in einer Form vorgesehen ist, die aus einer oberen und einer unteren Form besteht. Der Formhohlraum definiert einen Hohlraum zum Formen, in welchem ein Anschlussverbinder, der durch Crimpen eines Anschlusselements auf einen Leiter an einem Endabschnitt der beschichteten elektrischen Leitung hergestellt wird, umschlossen und für das Einspritzen bereitgestellt ist.
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Somit erzeugt der Anschlussverbinder der in der Patentliteratur PTL 1 genannten beschichteten elektrischen Leitung, bei dem der Anschlussbereich des Kabelbaums mit Harz vergossen ist, den Effekt einer beständigen Wasserdichtheit und einen Korrosionsschutzeffekt.
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Eine wasserdichte Konstruktion für ein Anschlusspassstück wird zudem in der Patentliteratur PTL2 offenbart bei dem an einem Verbindungabschnitt des Anschlusspassstücks eine Vielzahl von Drähten miteinander verbunden sind und der Verbindungabschnitt mit einem Formharz umhüllt ist.
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Die Patentliteraturen PTL3 und PTL4 offenbaren ebenfalls Anschlussstrukturen in denen isolierte Drähte mit einem Anschlusspassstück verbunden sind und der entsprechende Verbindungabschnitt mit einem Harz umhüllt ist.
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Die Henkel Corporation listet in einer Firmenbroschüre in japanischer Sprache von 2006 unter der Markenbezeichnung Macromelt® eine Vielzahl thermoplastischer Polyamidharze auf, die als Klebstoffe, insbesondere Heißschmelzkleber, bezeichnet werden, und für eine Vielzahl an Klebeanwendungen eingesetzt werden können, darunter auch Klebeanwendungen für elektronische Bauteile.
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Liste der zitierten Patentliteratur
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In dem Anschlussverbinder der in der Patentliteratur PTL 1 genannten beschichteten elektrischen Leitung wird die Harzformmasse auf eine Rückseite des Anschlusselements lediglich in einer solchen Menge aufgebracht, dass die Ebenheit der Rückseite nicht eingeschränkt ist, da das Anschlusselement auf einer flachen Oberfläche wie einer Kraftfahrzeugkarosserie montiert ist.
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Da die Rückseite des Anschlusselements nicht vollständig mit Harz vergossen ist, tritt somit das Problem auf, dass kein ausreichender Korrosionsschutz erzeugt wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände durchgeführt und hat zum Ziel, die oben genannten Probleme zu überwinden und eine Anschlussstruktur eines Kabelbaums bzw. Kabelstrangs für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welche einen ausgesprochenen Korrosionsschutz aufweist.
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Lösung des Problems
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Die Anschlussstruktur des Kabelbaums zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine beschichtete elektrische Leitung, die eine Vielzahl an Leitern (den bloßen Leitern als solches), eine Beschichtung, mit welcher die Leiter beschichtet sind, und einen freiliegenden Abschnitt an einem Ende der elektrischen Leitung, wo die Leiter frei liegen, umfasst, ein Anschlusselement, das an der beschichteten elektrischen Leitung befestigt ist und an seinem einen Ende einen Crimpabschnitt umfasst, der an der beschichteten elektrischen Leitung befestigt ist, indem er in der Nähe des freiliegenden Abschnitts um eine Außenoberfläche der Beschichtung der elektrischen Leitung gecrimpt ist, und ein Harzbauteil, das zumindest eine gesamte Außenoberfläche eines freiliegenden Bereichs an einem Endabschnitt des Crimpabschnitts und eine gesamte Außenoberfläche eines Bereichs in der Nähe des freiliegenden Bereichs bedeckt, wobei das Harzbauteil aus einem Material hergestellt ist, das hauptsächlich ein thermoplastisches Polyamidharz enthält, und eine Überlappungszugscherfestigkeit von geläpptem Aluminium von 6 N/mm2 bis 10,8 N/mm2, die gemäß dem JIS K6850 gemessen ist, eine Dehnung bei 24 °C von 100 % bis 1000 %, die gemäß dem ASTM D-1708 gemessen ist, und eine Wasserabsorption nach einem Eintauchzeitraum von 7 Tagen von 0,43 % bis 1,0 %, die gemäß dem JIS K7209 gemessen ist, aufweist.
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Es ist bevorzugt, dass das thermoplastische Polyamidharz mindestens eine von einer Dimersäure und einer Dicarbonsäure und ein Diamin enthält.
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Es ist bevorzugt, dass das Anschlusselement einen beschichteten Bereich einschließt, der eine Oberfläche definiert, die mit einer Beschichtung beschichtet ist, und dass der freiliegende Bereich am Endabschnitt des Crimpabschnitts einen nicht beschichteten Bereich einschließt, der nicht mit einer Beschichtung beschichtet ist
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Es ist bevorzugt, dass die Leiter aus einem Material hergestellt sind, das Aluminium enthält, das Anschlusselement aus einem Material hergestellt ist, das Kupfer enthält, und die Beschichtung für den beschichteten Bereich aus einem Material hergestellt ist, das Zinn enthält.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Da in der vorliegenden Erfindung das Harzbauteil die gesamte Außenoberfläche des freiliegenden Bereichs an dem Endabschnitt des Crimpabschnitts und die gesamten Außenoberfläche des Bereichs in der Nähe des freiliegenden Bereichs bedeckt, kann auf überzeugende Weise das Risiko vermieden werden, dass eine Elektrolytlösung von dem freiliegenden Bereich am Endabschnitt des Crimpabschnitts aus eindringt und das Material des Crimpabschnitts erodiert, um letztendlich einen Abschnitt der Leiter zu erodieren. Da das Harzbauteil ferner aus dem Material hergestellt ist, das hauptsächlich das thermoplastische Polyamidharz enthält und physikalische Eigenschaften der Überlappungszugscherfestigkeit, Dehnung und Wasserabsorption aufweist, die innerhalb der spezifizierten Bereiche liegen, kann hinsichtlich der Materialien das Harzbauteil zur Verbesserung des Korrosionsschutzes beitragen.
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Als Folge davon weist die Anschlussstruktur des Kabelbaums für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug einen verbesserten Korrosionsschutz auf.
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Wenn das thermoplastische Polyamidharz mindestens eines von der Dimersäure und der Dicarbonsäure und das Diamin enthält, kann ein harmonischer Ausgleich zwischen den physikalischen Eigenschaften der Überlappungszugscherfestigkeit, Dehnung, Wasserabsorption und Schmelzviskosität beibehalten werden, wodurch ermöglicht wird, dass das Harz während des Zeitpunkts des Ausbildens des Harzbauteils ein Beschichtungsvermögen und nachdem das Harzbauteil ausgebildet wurde eine Korrosionsschutzfähigkeit aufweist, die gut ausgeglichen sind.
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Wenn das Anschlusselement den beschichteten Bereich einschließt, der die mit einer Beschichtung beschichtete Oberfläche definiert, und der freiliegende Bereich an dem Endabschnitt des Crimpabschnitts den nicht beschichteten Bereich einschließt, der nicht mit einer Beschichtung beschichtet ist, kann das Harzbauteil auf überzeugende Weise das Risiko vermeiden, dass eine Elektrolytlösung von dem freiliegenden Bereich am Endabschnitt des Crimpabschnitts aus eintritt, um letztendlich einen Bereich der Leiter zu erodieren.
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Sogar obwohl der freiliegende Bereich an dem Endabschnitt des Crimpabschnitts den nicht beschichteten Bereich einschließt, der aufgrund eines Arbeitsschritts zur Herstellung des Crimpabschnitts nicht mit einer Beschichtung beschichtet ist, ist es nicht notwendig, dass der freiliegende Bereich erneut mit einer Beschichtung beschichtet wird, wodurch die Herstellungskosten für das den Crimpabschnitt einschließende Anschlusselement verringert werden können.
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Die gemeinsame Verwendung des Kupfers, aus dem das Anschlusselement hergestellt ist, und des Aluminiums, aus dem die Leiter (die bloßen Leiter als solches) hergestellt sind, könnte darüber hinaus eine fortlaufende Erosion mit hoher Rate über dem Anschlusselement und den Leitern bewirken, jedoch kann das Harzbauteil auf überzeugende Weise das Risiko vermeiden, dass eine Elektrolytlösung von dem freiliegenden Bereich aus eintritt, um letztendlich einen Abschnitt der Leiter zu erodieren.
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Da das Anschlusselement aus Kupfer hergestellt ist, welches ein vorteilhaftes Material für das Anschlusselement ist, und die Leiter aus Aluminium hergestellt sind, welches in diesem Fall ein vorteilhaftes Material für die Leiter ist, kann die Anschlussstruktur des Kabelbaums für eine einfache Verwendung hergestellt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Schnittansicht, welche eine Anschlussstruktur eines Kabelbaums bzw. Kabelstrangs für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 ist eine Ansicht, welche Größenangaben der Anschlussstruktur des Kabelbaums bzw. Kabelstrangs der vorliegenden Ausführungsform aufzeigt.
- 3 ist eine Querschnittsansicht, welche die Anschlussstruktur entlang der Linie A-A aus 2 zeigt.
- 4 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung eines durch die vorliegende Ausführungsform erzielten Effekts.
- 5 ist eine schematische Ansicht, die eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 6 ist eine Ansicht, die eine herkömmliche Anschlussstruktur eines Kabelbaums bzw. Kabelstrangs, welche der vorliegenden Ausführungsform entspricht, zeigt.
- 7 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung eines in den Beispielen verwendeten Korrosionstestverfahrens.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Bevorzugte Ausführungsform
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Struktur
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1 ist eine schematische Schnittansicht, welche eine Anschlussstruktur eines Kabelbaums bzw. Kabelstrangs für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Eine beschichtete elektrische Leitung 10, die eine Vielzahl an Leitern 11 und eine Beschichtung 13 (nicht gezeigt), mit welcher die Leiter 11 isolierend beschichtet sind, einschließt, schließt, wie in 1 gezeigt, an ihrem Ende einen freiliegenden Abschnitt 22 ein, wo ein Abschnitt einer Leitergruppe 12, die aus der Vielzahl an Leitern 11 besteht, frei liegt. Die Leiter 11 sind vorzugsweise aus Aluminium hergestellt.
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An einem Endabschnitt der beschichteten elektrischen Leitung 10 ist ein Anschlusselement 1 befestigt. Im Speziellen ist das Anschlusselement 1 an dem Endabschnitt der beschichteten elektrischen Leitung 10 derart befestigt, dass ein Crimpabschnitt 1A, welchen das Anschlusselement 1 an seinem einen Ende aufweist, um eine Außenoberfläche der Beschichtung der beschichteten elektrischen Leitung 10 gecrimpt ist und ein Crimpabschnitt 1B, welchen das Anschlusselement 1 an einer Position innenliegend zu dem Crimpabschnitt 1A aufweist, um eine Außenoberfläche der Leitergruppe 12 an dem freiliegenden Abschnitt 22 in einem Anschlussbereich der beschichteten elektrischen Leitung 10 gecrimpt ist. Das Anschlusselement 1 ist vorzugsweise aus Messing oder einer Kupferlegierung hergestellt.
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Das Anschlusselement 1 schließt einen beschichteten Bereich 1m ein, der vorab durch Beschichten einer Oberfläche des Anschlusselements 1 mit einer Zinnbeschichtung hergestellt ist, während eine Schnittfläche 1r auf einer Oberfläche des Anschlusselements 1 existiert, wo das Kupfer frei liegt, die während eines Verarbeitungsschritts zur Herstellung der Crimpabschnitte 1A und 1B freigelegt wird. Ein Oberflächenabschnitt der Schnittfläche 1r ist in 1 mit einer dicken Linie gekennzeichnet.
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Ein Harzbauteil 20 ist derart ausgebildet, dass es zumindest eine gesamte Außenoberfläche eines freiliegenden Bereichs an einem Endabschnitt des Crimpabschnitts 1A (ein Bereich, der die Schnittfläche 1r und einen Randabschnitt 1e, der im rechten Teil der 1 gezeigt ist, einschließt) und eine gesamte Außenoberfläche eines Bereichs in der Nähe des freiliegenden Bereichs vollständig bedeckt. Das Harzbauteil 20 ist ferner über einem oberen Bereich des Anschlusselements 1 von dem Crimpabschnitt 1A zu dem freiliegenden Abschnitt 22 und dem Crimpabschnitt 1B ausgebildet. Unter Berücksichtigung einer einfachen Steuerung der Größenvorgaben, ist das Harzbauteil 20 vorzugsweise ein Formteil, das in einem Formgebungsverfahren hergestellt ist. Das Harzbauteil 20 kann auch durch ein Auftropfverfahren, ein Beschichtungsverfahren oder ein Extrusionsverfahren ausgebildet werden.
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2 ist eine Ansicht, welche Größenangaben der Anschlussstruktur des Kabelbaums bzw. Kabelstrangs der vorliegenden Ausführungsform aufzeigt. Wie in 2 gezeigt, ist das Harzbauteil 20 ausgehend von dem Randabschnitt 1e des freiliegenden Bereichs an dem Endabschnitt auf einer Rückseitenfläche des Crimpabschnitts 1A in einer Länge von 1 mm oder mehr in Richtung zu einem Ende des Anschlusselements 1 (in Richtung der beschichteten elektrischen Leitung 10) ausgebildet und ist in einer Länge von 1 mm oder mehr in Richtung zu dem anderen Ende des Anschlusselements 1 (in Richtung des Crimpabschnitts 1B und der Leitergruppe 12) ausgebildet. Zudem ist die Dicke des Harzbauteils 20 an dem Randabschnitt 1e auf 0,1 mm oder mehr festgelegt.
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Somit weist das Harzbauteil 20 derartige Größenverhältnisse auf, dass der Randabschnitt 1e vollständig bedeckt ist und ein nachteiliger Effekt des Erodierens des Zinns, welches das Beschichtungsmaterial des beschichteten Bereichs 1m ist, vollständig vermieden wird.
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3 ist ein Querschnittsansicht, welche die Anschlussstruktur entlang der Linie A-A aus 2 zeigt. Das Harzbauteil 20 ist, wie in 3 gezeigt, derart ausgebildet, dass es die gesamte Außenoberfläche des Crimpabschnitts 1A in einem Bereich entlang der Linie A-A aus 2 (im Abschnitt an dem einen Ende des Anschlusselements 1 (dem Crimpabschnitt 1A)) vollständig bedeckt. Im Speziellen ist das Harzbauteil 20, das eine Dicke von 0,1 mm oder mehr aufweist, derart ausgebildet, dass die gesamte Außenoberfläche des Crimpabschnitts 1A bedeckt ist. Wie in 3 gezeigt, schließt die beschichtete elektrische Leitung 10 die Leitergruppe 12 und die Beschichtung 13, mit der die Leitergruppe 12 beschichtet ist, ein.
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In der Anschlussstruktur des Kabelstrangs der vorliegenden Ausführungsform ist das Harzbauteil 20 aus einem Material zum Ausbilden eines Harzbauteils hergestellt, das hauptsächlich ein thermoplastisches Polyamidharz enthält. Das thermoplastische Polyamidharz enthält vorzugsweise mindestens eine von einer Dimersäure und einer Dicarbonsäure und ein Diamin. Der Grund hierfür ist, dass eine harmonische Ausgeglichenheit zwischen den physikalischen Eigenschaften wie einer Überlappungszugscherfestigkeit, Dehnung, Wasserabsorption und Schmelzviskosität des Materials aufrechterhalten werden kann, wodurch ermöglicht wird, dass das Material eine Beschichtungseigenschaft und eine Korrosionsschutzfähigkeit aufweist, die gut ausgeglichen sind.
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Es ist bevorzugt, dass das Material zur Ausbildung des Harzbauteils eine einzelne Art eines thermoplastischen Polyamidharzes oder zwei oder mehrere verschiedene Arten an thermoplastischen Polyamidharzen enthält. Es ist ferner bevorzugt, dass das Material zur Ausbildung des Harzbauteils, soweit angemessen oder erforderlich, ein Additiv und ein anderes Polymer enthält, innerhalb eines Bereichs, bei dem dessen physikalische Eigenschaften nicht verschlechtert sind.
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Das oben beschriebenen Additiv ist nicht speziell eingeschränkt, insofern es ein Additiv ist, das üblicherweise für ein Material zum Harzformen verwendet wird. Im Speziellen umfassen Beispiele des Additivs einen anorganischen Füllstoff, ein Antioxidationsmittel, einen Metalldeaktivator (einen Kupferinhibitor), einen UV-Absorber, ein Mittel zum Maskieren von UV-Strahlen, ein flammhemmendes Hilfsmittel, ein Verarbeitungshilfsmittel (z. B. ein Gleitmittel, Wachs) und Kohlenstoff oder andere färbende Pigmente.
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Es ist bevorzugt, dass das Material zur Ausbildung des Harzbauteils, soweit angemessen oder erforderlich, vernetzt ist, um die Wärmebeständigkeit und mechanische Festigkeit zu erhöhen. Beispiele eines Verfahrens zum Vernetzen umfassen ein thermisches Vernetzungsverfahren, ein chemisches Vernetzungsverfahren, ein Silanvernetzungsverfahren, ein Elektronenbestrahlungsvernetzungsverfahren und ein UV-Vernetzungsverfahren, welche nicht speziell beschränkt sind. Das Material zum Ausbilden des Harzbauteils wird vorzugsweise vernetzt, nachdem das Harzbauteil 20 ausgebildet wurde.
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Das Material zur Ausbildung des Harzbauteils weist eine Überlappungszugscherfestigkeit von geläpptem Aluminium von 6 N/mm2 oder mehr auf, welche gemessen wird gemäß dem JIS K6850. Es wird darauf hingewiesen, dass der JIS K6850 („Klebstoffe - Bestimmung der Überlappungszugscherfestigkeit von Baugruppen mit Fest-zu-fest-Verbindungen“) vorsieht, dass die Bestimmung der Überlappungszugscherfestigkeit von Baugruppen mit Fest-zu-fest-Verbindungen durchgeführt wird unter Verwendung einer Standardtestprobe unter spezifizierten Einstellungen und Testbedingungen. In der vorliegenden Erfindung werden als die Baugruppen mit Fest-zu-fest-Verbindungen Aluminiumplatten verwendet und wird das Material zur Ausbildung des Harzbauteils als eine sandwichartig zwischen den Aluminiumplatten angeordnete Bondierungsschicht verwendet, und wird auf diese Weise eine Testprobe hergestellt.
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Wenn die Überlappungszugscherfestigkeit von geläpptem Aluminium weniger als 6 N/mm2 beträgt, ist es schwierig, das Material zur Ausbildung des Harzbauteils auch in geschmolzenem Zustand in einen innigen Kontakt mit einem Abschnitt zu bringen, wo ein Korrosionsschutz notwendig ist. Somit ist es für das Harzbauteil schwierig, eine hohe Korrosionsschutzwirkung aufzuweisen. Die untere Grenze der Überlappungszugscherfestigkeit von geläpptem Aluminium beträgt vorzugsweise 7 N/mm2 und weiter bevorzugt 8 N/mm2. Die obere Grenze der Überlappungszugscherfestigkeit von geläpptem Aluminium beträgt 10,8 N/mm2, so dass das vorliegende Material zur Ausbildung des Harzbauteils eine ausreichende Haftung aufweist.
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Das Material zur Ausbildung des Harzbauteils weist eine Dehnung (bei Normaltemperatur von 24 °C) von 100 % bis 1000 % auf, welche gemessen wird gemäß dem ASTM D-1708.
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Wenn die Dehnung weniger als 100 % beträgt, wird in dem Harzbauteil öfter ein Schrumpfungsriss erzeugt, wenn das Material nach dem Schmelzen und Anwenden auf einen Abschnitt, wo ein Korrosionsschutz notwendig ist, abgekühlt wird und aushärtet. Als Folge davon tritt Wasser in den Riss ein, so dass es für das Harzbauteil schwierig ist, einen hohen Korrosionsschutzeffekt aufzuweisen. Die untere Grenze der Dehnung beträgt vorzugsweise 150 % und weiter bevorzugt 200 %. Die obere Grenze der Dehnung beträgt 1000 %, so dass das Material zur Ausbildung des Harzbauteils eine ausreichende Dehnung aufweist.
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Das Material zur Ausbildung des Harzbauteils weist eine Wasserabsorption von 0,43 % bis 1,0 % auf, welche gemessen wird gemäß dem JIS K7209. Die Wasserabsorption definiert einen Wert, der in einem A-Verfahren unter den Bedingungen, dass der Eintauchzeitraum 7 Tage beträgt und dass die Form der Testprobe die Form eines Blatts ist, gemessen wird.
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Wenn die Wasserabsorption mehr als 1,0 % beträgt, neigt das Harzbauteil dazu, in Abhängigkeit von seiner Anwendungsumgebung Wasser zu absorbieren, wie in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs. Es ist daher für das Harzbauteil schwierig, einen hohen Korrosionsschutzeffekt aufzuweisen. Die obere Grenze der Wasserabsorption beträgt vorzugsweise 0,8 % und weiter bevorzugt 0,5 %. Die untere Grenze der Wasserabsorption beträgt 0,43 %, so dass das Material zur Ausbildung des Harzbauteils eine geringe Wasserabsorption aufweist.
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Vergleich mit herkömmlichen Strukturen
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Die 4 und 6 sind Ansichten zur Veranschaulichung eines Effekts der vorliegenden Erfindung. 4 ist eine Ansicht, welche die Anschlussstruktur des Kabelbaums bzw. Kabelstrangs der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 6 ist eine Ansicht, welche eine herkömmliche Anschlussstruktur eines Kabelbaums bzw. Kabelstrangs zeigt, welche der vorliegenden Ausführungsform entspricht.
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Auf eine Beschreibung der in 4 gezeigten Struktur wird verzichtet, da sie dieselbe wie die oben in Bezug auf die 1 bis 3 gegebenen Beschreibungen ist. In der in 6 gezeigten herkömmlichen Anschlussstruktur ist ein Harzbauteil 30 derart ausgebildet, dass es eine Rückseitenfläche der beschichteten elektrischen Leitung 10 bis zu dem Randabschnitt 1e des Crimpabschnitts 1A bedeckt. Das Harzbauteil 30 ist jedoch nicht auf der Rückseitenfläche des Crimpabschnitts 1A ausgebildet, um den Bereich, der den Randabschnitt 1e einschließt, vollständig zu bedecken.
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Aus diesem Grund lässt sich nicht auf zufriedenstellende Weise vermeiden, dass die Möglichkeit besteht, dass eine Elektrolytlösung wie Meerwasser von dem Randbereich 1e aus durch den Pfad R1 eintritt, so dass das Messing oder die Kupferlegierung, aus der das Anschlusselement 1 (der Crimpabschnitt 1A) hergestellt ist, und das Zinn, welches auf das Anschlusselement 1 beschichtet ist, erodiert werden. Wenn die Elektrolytlösung durch den Pfad R1 die Leitergruppe 12 erreicht, wird als Folge davon das Aluminium, aus dem die Leiter 11 hergestellt sind, erodiert, da das Aluminium eine stärkere Ionisationsneigung als das Messing und die Kupferlegierung aufweist, aus dem das Anschlusselement 1 hergestellt ist.
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Wie oben beschrieben, bedeckt das Harzbauteil 30 der wie beispielsweise in der Patentliteratur PTL 1 beschriebenen herkömmlichen Anschlussstruktur des Kabelbaums nicht vollständig den Randabschnitt 1e des Crimpabschnitts 1A, so dass der Pfad R1 nicht vollständig blockiert werden kann. Als Folge davon ist das Risiko einer Erosion der Leiter 11 erhöht.
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Demgegenüber ist, wie in 4 (und den 1 bis 3) gezeigt, in der Anschlussstruktur des Kabelbaums der vorliegenden Ausführungsform 1 das Harzbauteil 20 derart ausgebildet, dass es die gesamte Außenoberfläche des freiliegenden Bereichs an dem Endabschnitt des Crimpabschnitts 1A, der den Randabschnitt 1e einschließt, vollständig bedeckt. Somit kann ein virtueller Pfad R2 der Elektrolytlösung, der sich von der Schnittfläche 1r an dem einen Ende des Anschlusselements 1 aus erstreckt, wie in 4 gezeigt vollständig blockiert werden.
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Wie oben beschrieben, bedeckt in der Anschlussstruktur des Kabelbaums der vorliegenden Ausführungsform das Harzbauteil 20 vollständig die gesamte Außenoberfläche des freiliegenden Bereichs an dem Randabschnitt des Crimpabschnitts 1A, der als die Schnittfläche 1r definiert ist, und die gesamte Außenoberfläche des Bereichs in der Nähe des freiliegenden Bereichs, so dass auf zufriedenstellende Weise das Risiko vermieden werden kann, dass eine Elektrolytlösung von der Schnittfläche 1r (dem Randabschnitt 1e), welche den freiliegenden Bereich definiert, aus eintritt und das Messing oder die Kupferlegierung des Crimpabschnitts 1A und das auf den Crimpabschnitt 1A beschichtete Zinn erodiert, um letztendlich einen Abschnitt der Leiter 11 zu erodieren.
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Da das Harzbauteil 20 aus dem Material hergestellt ist, das hauptsächlich das thermoplastische Polyamidharz enthält, und die physikalischen Eigenschaften der Überlappungszugscherfestigkeit, Dehnung und Wasserabsorption innerhalb der spezifizierten Bereiche aufweist, kann hinsichtlich der Materialien das Harzbauteil zur Verbesserung der Korrosionsschutzleistung beitragen.
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Als Folge davon ist es möglich, eine Anschlussstruktur des Kabelbaums bzw. Kabelstrangs für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug zu erhalten, die einen ausgezeichneten Korrosionsschutz aufweist. Somit können die Leiter 11 ihre stabile elektrische Leistungsfähigkeit beibehalten.
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Obwohl der freiliegende Bereich an dem Endabschnitt des Crimpabschnitts 1A den nicht beschichteten Bereich (die Schnittfläche 1r) einschließt, welcher nicht der beschichtete Bereich 1m ist, kann darüber hinaus das wie oben beschrieben ausgebildete Harzbauteil 20 auf zufriedenstellende Weise verhindern, dass das Risiko besteht, dass eine Elektrolytlösung von dem freiliegenden Bereich aus eintritt, um letztendlich einen Abschnitt der Leiter zu erodieren.
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Obwohl der freiliegende Bereich an dem Endabschnitt des Crimpabschnitts 1A die Schnittfläche 1r einschließt, welche aufgrund eines Verarbeitungsschritts zur Herstellung des Crimpabschnitts 1A aus dem Anschlusselement 1 nicht mit einer Beschichtung beschichtet ist, muss somit der freiliegende Bereich nicht erneut mit einer Beschichtung beschichtet werden, was die Herstellungskosten für das Anschlusselement 1 einschließlich des Crimpabschnitts 1A verringern kann.
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Die wie in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene kombinierte Verwendung des Messings oder der Kupferlegierung, aus dem bzw. der das Anschlusselement 1 hergestellt ist, und des Aluminiums, aus dem die Leiter 11 hergestellt sind, könnte darüber hinaus eine fortlaufende Erosion mit hoher Geschwindigkeit über dem Anschlusselement 1 und den Leitern 11 verursachen; jedoch kann das Halbleiterelement 20 auf zufriedenstellende Weise das Risiko vermeiden, dass eine Elektrolytlösung von dem freiliegenden Bereich aus eintritt, um letztendlich einen Abschnitt der Leiter 11 zu erodieren.
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Aus diesem Grund ist das Anschlusselement 1 aus Kupfer hergestellt, welches ein vorteilhaftes Material für das Anschlusselement 1 ist, und sind die Leiter 11 aus Aluminium hergestellt, welches ein vorteilhaftes Material für die Leiter 11 ist, so dass die Anschlussstruktur des Kabelbaums bzw. Kabelstrangs für eine einfache Verwendung hergestellt werden kann.
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Weitere bevorzugte Ausführungsform
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5 ist eine schematische Ansicht, die eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 5 gezeigt, ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Harzbauteil 21 auch auf einer Schnittfläche 1r am anderen Ende 1s des Anschlusselements 1 ausgebildet. Das Harzbauteil 21 ist auch auf denselben Abschnitten ausgebildet wie das in den 1 bis 4 gezeigte Harzbauteil 20. Die Struktur der vorliegenden Ausführungsform ist dieselbe wie die in den 1 bis 4 gezeigte Struktur, mit der Ausnahme, dass das Harzbauteil 30 durch das Harzbauteil 21 ersetzt ist.
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Wie in 5 gezeigt, kann die Ausgestaltung des Harzbauteils 21, das auch auf der Schnittfläche 1r am anderen Ende 1s des Anschlusselements 1 ausgebildet ist, einen Effekt der Vermeidung einer Erosion der Leiter 11, verursacht durch eine Elektrolytlösung, welche von der Schnittfläche 1r am anderen Ende 1s aus eintritt, verbessern.
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Wie oben beschrieben, sind in der Anschlussstruktur des Kabelbaums bzw. Kabelstrangs der vorliegenden Ausführungsform die Harzbauteile 21 an allen Schnittflächen 1r (nicht beschichtete Bereiche) des Anschlusselements 1 vorgesehen, so dass der Effekt der Vermeidung einer Erosion der Leiter 11, verursacht durch eine Erosion des Messings oder der Kupferlegierung des Anschlusselements 1, auf eine zufriedenstellendere Weise verbessert werden kann.
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BEISPIELE
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Im Speziellen wird nun unter Bezug auf Beispiele eine Beschreibung der vorliegenden Erfindung gegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt ist.
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1. Herstellung einer beschichteten elektrischen Leitung
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Es wurde wie folgt eine Polyvinylchloridzusammensetzung hergestellt: 100 Masseteile an Polyvinylchlorid (Polymerisationsgrad 1300), 40 Masseteile an Diisononylphthalat als ein Weichmacher, 20 Masseteile an schwerem Calciumcarbonat als ein Füllstoff und 5 Masseteile an Calcium-Zink-Stabilisator als ein Stabilisator wurden bei 180 °C in einer offenen Walze vermischt, und die Mischung wurde unter Verwendung einer Pelletisiervorrichtung zu Pellets geformt.
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Dann wurde ein aus sieben Aluminiumlegierungsdrähten bestehender Aluminiumlegierungsstrang als eine Leitergruppe (mit einer Querschnittsfläche von 0,75 mm) mit der wie oben hergestellten Polyvinylchloridzusammensetzung derart Extrusionsbeschichtet, dass die Beschichtung eine Dicke von 0,28 mm aufwies, wobei ein 50-mm-Extruder verwendet wurde. Auf diese Weise wurden beschichtete elektrische Leitungen (elektrische PVC-Leitungen) hergestellt.
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2. Crimpen des Anschlusselements und Ausbilden des Harzbauteils
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An einem Ende einer jeden beschichteten elektrischen Leitung wurde die Beschichtung abgezogen, um jede der Leitergruppen freizulegen, und wurde dann ein männliches Crimpanschlusselement (Breite an der Lasche 0,64 mm, wobei das Element einen Crimpabschnitt an der Leitergruppe und einen Crimpabschnitt an der Beschichtung aufweist), das aus üblicherweise für Kraftfahrzeuge verwendetem Messing hergestellt war, auf das Ende einer jeden der beschichteten elektrischen Leitungen gecrimpt.
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Dann wurden verschiedenartige Materialien zur Ausbildung von Harzbauteilen, welche später beschrieben werden, über die Crimpabschnitte an den Beschichtungen der Anschlusselemente, die freiliegenden Abschnitte der elektrischen Leitungen und die Crimpabschnitte an den Leitergruppen der Anschlusselemente aufgetragen, um so die Außenoberflächen der freiliegenden Bereiche an den Endabschnitten der Crimpabschnitte an den Beschichtungen und die Außenoberflächen der Bereiche in der Nähe der freiliegenden Bereiche zu bedecken und auf diese Weise die Harzbauteile auszubilden. Während der Ausbildung der Harzbauteile wurden die Materialien zur Ausbildung der Harzbauteile zur Verflüssigung auf 230 °C erwärmt und in einer Dicke von 0,1 mm aufgebracht und verfestigt.
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Beispiel 1
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Thermoplastisches Polyamidharz (A) [Hersteller: HENKEL JAPAN LTD., „MACROMELT (eingetragene Marke) 6801“]
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Beispiel 2
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Thermoplastisches Polyamidharz (B) [Hersteller: HENKEL JAPAN LTD., „MACROMELT (eingetragene Marke)
JP116 "]
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Beispiel 3
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Thermoplastisches Polyamidharz (C) [Hersteller: HENKEL JAPAN LTD., „MACROMELT (eingetragene Marke) 6301“]
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Vergleichsbeispiel 1
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Thermoplastisches Polyamidharz (a) [Hersteller: HENKEL JAPAN LTD., „MACROMELT (eingetragene Marke) 6217“]
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Vergleichsbeispiel 2
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Thermoplastisches Polyamidharz (b) [Hersteller: HENKEL JAPAN LTD., „MACROMELT (eingetragene Marke) 6030“]
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Vergleichsbeispiel 3
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Thermoplastisches Polyamidharz (c) [Hersteller: HENKEL JAPAN LTD., „MACROMELT (eingetragene Marke) 6880“]
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3. Bewertung
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Die Bewertungen des Korrosionsschutzvermögens der Harzbauteile wurden an den beschichteten elektrischen Leitungen mit den Anschlüssen durchgeführt, indem das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines in den Harzbauteilen gebildeten Risses erfasst wurde.
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Rissbildung
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Nach dem Beschichten mit den verschiedenen Arten an Materialen zur Ausbildung des Harzbauteils wurden die beschichteten elektrischen Leitungen mit den Anschlüssen einen Tag lang an der Luft gelagert und wurde die visuelle Erfassung des Vorhandenseins oder der Abwesenheit eines in den Harzbauteilen ausgebildeten Risses unter Verwendung eines Mikroskops durchgeführt. Die beschichteten elektrischen Leitungen mit Anschlüssen, bei denen Risse in den Harzbauteilen abwesend waren, wurden als „bestanden“ bewertet. Die beschichteten elektrischen Leitungen mit Anschlüssen, bei denen in den Harzbauteilen Risse vorhanden waren, wurden mit „nicht bestanden“ bewertet.
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Korrosionsschutzvermögen
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Wie in 7 gezeigt, wurde jede der hergestellten beschichteten elektrischen Leitungen 100 mit Anschlüssen mit einer positiven Elektrode einer elektrischen Energiequelle 200 von 12 Volt verbunden, während eine Platte 300 aus reinem Kupfer (Breite 1 cm × Länge 2 cm × Dicke 1 mm) mit einer negativen Elektrode der elektrischen Energiequelle 200 von 12 Volt verbunden wurde. Jeder der Crimpabschnitte der Anschlusselemente auf den Leitergruppen der beschichteten elektrischen Leitungen 100 und die Platte 300 aus reinem Kupfer wurden in 300 cm3 einer Wasserlösung 400, welche 5 % an NaCl enthielt, getaucht und wurde daran während zwei Minuten eine Spannung von 12 Volt angelegt. Nach dem Anlegen der Spannung wurde von der Wasserlösung 400 eine ICP-Emissionsanalyse durchgeführt, um die Mengen an Aluminiumionen zu messen, die aus den Leitergruppen der beschichteten elektrischen Leitungen 100 mit Anschlüssen eluiert wurden. Die beschichteten elektrischen Leitungen mit Anschlüssen, bei denen die Mengen an aus den Leitergruppen eluierten Aluminiumionen weniger als 0,1 ppm betrugen, wurden als „bestanden“ bewertet. Die beschichteten elektrischen Leitungen mit Anschlüssen, bei denen die Mengen an aus den Leitergruppen eluierten Aluminiumionen 0,1 ppm oder mehr betrugen, wurden mit „nicht bestanden“ bewertet.
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In Tabelle 1 werden die Überlappungszugscherfestigkeiten von geläpptem Aluminium der Materialien zur Ausbildung des Harzbauteils der Beispiele und Vergleichsbeispiele, welche gemäß dem JIS K6850 gemessen wurden, die Dehnungen (bei Normaltemperatur von 24 °C) der Materialien zur Ausbildung des Harzbauteils der Beispiele und Vergleichsbeispiele, welche gemäß dem ASTM D-1708 gemessen wurden, und die Wasserabsorptionen der Materialien zur Ausbildung des Harzbauteils der Beispiele und Vergleichsbeispiele, welche gemäß dem JIS K7209 (A-Verfahren unter den Bedingungen, dass der Eintauchzeitraum 7 Tage betrug und die Gestalt der Testprobe die Gestalt eines Blatts war) gemessen wurden, und die Bewertungsergebnisse der Materialien zur Ausbildung des Harzbauteils der Beispiele und Vergleichsbeispiele dargelegt. Tabelle 1
| | Beispiel 1 | Beispiel 2 | Beispiel 3 | Vergleichsbeispiel 1 | Vergleichsbeispiel 2 | Vergleichsbeispiel 3 |
| Überlappungszugscherfestigkeit (Al/Al) (N/mm2) | 10,8 | 10,8 | 6,7 | 2,1 | 4,4 | 3,4 |
| Dehnung | (%) | 1000 | 780 | 840 | 120 | 20 | 96 |
| Wasserabsorption (7 Tage) | (%) | 0,78 | 0,89 | 0,43 | 1,5 | 0,23 | 2,34 |
| Rissbildung | bestanden | bestanden | bestanden | bestanden | nicht bestanden | nicht bestanden |
| Korrosionsschutzvermögen | bestanden | bestanden | bestanden | nicht bestanden | nicht bestanden | nicht bestanden |
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Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, ist das Harzbauteil des Vergleichsbeispiels 1, das aus einem Material hergestellt wurde, dessen Überlappungszugscherfestigkeit und Wasserabsorption außerhalb der für die vorliegende Erfindung definierten Bereiche liegen, hinsichtlich der Haftung unzureichend, neigt zur Absorption von Wasser und ist hinsichtlich des Korrosionsschutzvermögens verschlechtert,
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Das Harzbauteil des Vergleichsbeispiels 2, das aus einem Material hergestellt wurde, dessen Überlappungszugscherfestigkeit und Dehnung außerhalb der für die vorliegende Erfindung definierten Bereiche liegen, ist hinsichtlich der Haftung unzureichend und ist hinsichtlich des Korrosionsschutzvermögens verschlechtert, da Wasser in einen gebildeten Riss eingedrungen ist.
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Das Harzbauteil des Vergleichsbeispiels 3, das aus einem Material hergestellt wurde, dessen Überlappungszugscherfestigkeit, Dehnung und Wasserabsorption außerhalb der für die vorliegende Erfindung definierten Bereiche liegen, ist hinsichtlich der Haftung unzureichend, neigt zur Absorption von Wasser und ist hinsichtlich des Korrosionsschutzvermögens verschlechtert, da Wasser in einen gebildeten Riss eingedrungen ist.
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Demgegenüber weisen alle Harzbauteile der Beispiele, welche aus Materialien hergestellt wurden, deren Überlappungszugscherfestigkeiten, Dehnungen und Wasserabsorptionen innerhalb der für die vorliegende Erfindung definierten Bereiche liegen, eine ausreichende Haftung an den elektrisch verbundenen Abschnitten auf und können eine Wasserabsorption verhindern. Im Vergleich mit Fett weisen die Harzbauteile der Beispiele ferner ein ausgezeichnetes Beschichtungsvermögen auf. Zudem wird selten ein durch Abkühlen bedingter Schrumpfungsriss in den Harzbauteilen der Beispiele nach dem Aufbringen erzeugt. Somit sind die Harzbauteile der Beispiele in der Lage, ein hohes Korrosionsschutzvermögen bereitzustellen.
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Die vorangegangene Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung gegeben, ist jedoch nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die vorliegende Erfindung auf die offenbarte spezielle Form zu beschränken, und es sind Modifikationen und Variationen möglich, solange diese nicht von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abweichen.
