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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik sind Schildverbinder (siehe Patentschrift 1) bekannt, bei welchen ein isolierendes Kunstharzgehäuse eine Außenumfangsseite eines wasserdichten zylindrischen Abschnitts aus Urethan-Harz bedeckt, der einen Leitungsdraht und einen Steckverbinder (siehe Patentschrift 2) abdeckt, wobei ein elastisches Dichtelement einteilig mit einem Leitungsdraht und einem Leitungsdraht-Schutzabschnitt eines Steckverbindergehäuses aus isolierendem Kunstharz ausgebildet ist. Bei dem in Patentschrift 2 offenbarten Steckverbinder wird das Steckverbindergehäuse aus Kunstharz unter Verwendung einer Form um eine Anschlussklemmenbefestigung und ein distales Ende eines Leitungsdrahtes herum gebildet, so dass der Leitungsdraht-Verbindungsteil und das distale Ende des Leitungsdrahtes einteilig ausgebildet sind. So ist es möglich, Verbindungsstellen zwischen dem Leitungsdraht-Verbindungsteil und der Anschlussklemmenbefestigung herzustellen, die nur schwer voneinander getrennt werden können, ohne die Anzahl der Komponenten zu erhöhen.
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Außerdem bedeckt das Dichtelement einen Grenzteil zwischen dem Steckverbindergehäuse und dem Leitungsdraht und die Innenseite des Steckverbindergehäuses ist wasserdicht gegen die Außenseite des Leitungsdrahtes geschützt. So kann das Dichtelement verhindern, dass Flüssigkeiten wie beispielsweise Wasser entlang dem Leitungsdraht in das Steckverbindergehäuse gelangen.
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Das Dichtelement besteht aus einem primären Formharz, das zuerst geformt wird, bevor danach das Steckverbindergehäuse aus einem sekundären Formharz geformt wird. Da das primäre Formharz entlang der Krümmung des Leitungsdrahtes ausgebildet wird, wird ein elastisches Material wie zum Beispiel Gummi, das eine höhere Flexibilität als das sekundäre Formharz aufweist, gewählt.
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Verwandte Dokumente
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Patentschriften
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- Patentschrift 1: JP 2003-272779 A
- Patentschrift 2: JP 2011-154864
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Zusammenfassung der Erfindung
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Zu lösendes technisches Problem
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Bei dem oben beschriebenen Steckverbinder mit dem wasserdichten zylindrischen Abschnitt oder dem Dichtelement kann jedoch das primäre Formharz, das die Flexibilität aufweist, während des sekundären Formens gedehnt werden. In einem Referenzbeispiel (Steckverbinder 501) dieses Typs, der in 4 und 5 dargestellt ist, wird zunächst ein Dichtelement 507 an einer Außenumfangsfläche eines Leitungsdrahtes 505, in dem ein Leiter mit einer Anschlussklemme 503 verbunden ist, unter Verwendung eines Kunstharzes (primäres Formharz) ausgebildet (siehe 5). Anschließend wird ein Gehäuse 509 über die Außenumfangsseite des Dichtelements 507 unter Verwendung eines Kunstharzes (sekundäres Formharz) geformt, das härter als das Dichtelement 507 ist, so dass der Steckverbinder 501 entsteht (siehe 4). Wie in 6 dargestellt, wird während des sekundären Formens, bei dem das primär geformte Dichtelement 507 in einem Hohlraum 510 eines Spritzgusswerkzeugs 511 angeordnet wird, ein geformtes primäres Formharz an einer Position gegenüber einer Öffnung 513 angeordnet, durch die das sekundäre Formharz eingespritzt wird. So entsteht während des sekundären Formens eine Dehnung 6 in dem primären Formharz, das mit einem Druck P aufgrund eines Kunstharzflusses des sekundären Formharzes zusammengedrückt wird. Während des sekundären Formens wird das primär geformte Dichtelement 507 also gedehnt, so dass möglicherweise ein Defekt auftreten kann, wie das Ablösen des primären Formharzes von der Außenumfangsfläche des Leitungsdrahtes 505 oder das Austreten des geschmolzenen sekundären Formharzes aus dem Spritzgusswerkzeug 511.
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Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben beschriebene Situation entstanden und zielt darauf ab, einen Steckverbinder bereitzustellen, der das Auftreten eines Formdefekts während des sekundären Formens reduzieren kann.
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Mittel zur Lösung des Problems
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Das oben genannte Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch nachfolgende Konfigurationen erreicht.
- (1) Ein Steckverbinder beinhaltet Anschlussklemmen, an welchen Leiter, die an distalen Endabschnitten von beschichteten Leitungsdrähten freiliegen, befestigt sind, einen Dichtungsabschnitt aus einem isolierenden und elastischen Material, so dass jeweils angrenzende Abschnitte der Anschlussklemmen und die Beschichtung der beschichteten Leitungsdrähte, die nebeneinander angeordnet sind, einteilig abgedeckt werden, und ein Gehäuse aus einem isolierenden Kunstharz mit einer höheren Steifigkeit als das elastische Material, so dass der Dichtungsabschnitt an den distalen Endabschnitten der beschichteten Leitungsdrähte einstückig umgeben wird, wobei durch das Spritzgießen des isolierenden Kunstharzes an einem Verbindungsteil des Gehäuses eine Spritzwerkzeugöffnungsmarke gebildet wird und der Verbindungsteil in einem trennenden Abschnitt zwischen den distalen Endabschnitten der beschichteten Leitungsdrähte spritzgeformt wird, die nebeneinander angeordnet sind und jeweils von dem Dichtungsabschnitt abgedeckt sind.
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Bei dem Steckverbinder mit der oben unter (1) beschriebenen Konfiguration ist der Dichtungsabschnitt aus dem isolierenden und elastischen Material an einer Position gegenüber der Spritzwerkzeugöffnung für das isolierende Kunstharz während des sekundären Formens, in dem das Gehäuse geformt wird, nicht vorhanden. Somit hat ein Kunstharzfluss während des Einspritzens (sekundären Formens) des isolierenden Kunstharzes keinen direkten Einfluss auf den Dichtungsabschnitt aus dem elastischen Material. Da der Einfluss des Kunstharzflusses des sekundären Formharzes auf ein primäres Formharz (Dichtungsabschnitt) reduziert wird, ist es entsprechend unwahrscheinlich, dass sich der Dichtungsabschnitt von den Außenumfangsflächen der Leitungsdrähte ablöst oder dass das geschmolzene isolierende Kunstharz aus dem Spritzgusswerkzeug austritt. Außerdem wird, da die Position gegenüber der Spritzwerkzeugöffnung während des sekundären Formens zu dem trennenden Abschnitt zwischen den distalen Endabschnitten der beschichteten Leitungsdrähte wird, die nebeneinander angeordnet sind, die Fluidität des isolierenden Kunstharzes als dem sekundären Formharz innerhalb des Hohlraums verbessert, so dass eine hohe Einspritzgeschwindigkeit eingestellt oder ein stabiler Druck gehalten werden können, und es ist möglich, die Flexibilität der Produktform und des Formwerkzeugs zu erhöhen und gleichzeitig die Fehlerrate des Produkts zu senken.
- (2) In dem Steckverbinder mit der oben beschriebenen Konfiguration (1) ist der Dichtungsabschnitt mit einem Manschettenabschnitt ausgebildet, der die beschichteten Leitungsdrähte an einer Seite gegenüber einer Seite bedeckt, an der die Anschlussklemmen angeschlossen sind, und zwischen dem trennenden Abschnitt und dem Manschettenabschnitt ist ein Flansch ausgebildet, der einen größeren Außendurchmesser als der Manschettenabschnitt aufweist und von dem Gehäuse umgeben wird.
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Bei dem Steckverbinder mit der oben beschriebenen Konfiguration (2) ist der von dem Gehäuse umgebene Flansch in dem Dichtungsabschnitt zwischen dem trennenden Abschnitt und dem Manschettenabschnitt ausgebildet. Selbst wenn während des Einsteckens oder Lösens des Steckverbinders Zugkräfte auf den Manschettenabschnitt wirken, fungiert der von dem Gehäuse umgebene Flansch somit als Zugentlastungsabschnitt, so dass die Zugkraft keinen direkten Einfluss auf die Anschlussklemmen hat. Der wasserdichte Zustand zwischen den Anschlussklemmen und dem Dichtungsabschnitt kann somit zufriedenstellend gewahrt werden.
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Die vorliegende Erfindung wurde oben kurz beschrieben. Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden noch deutlicher, wenn die unten beschriebenen Modi zur Ausführung der Erfindung (nachfolgend „Ausführungsbeispiele”) unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gelesen werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Draufsicht auf einen Steckverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine Draufsicht auf den in 1 dargestellten Steckverbinder ohne Gehäuse;
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3 ist ein Transversalquerschnitt eines Spritzgusswerkzeugs, in dem das in 1 dargestellte Gehäuse geformt wird;
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4 ist eine Draufsicht auf ein Referenzbeispiel des Steckverbinders;
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5 ist eine Draufsicht auf den in 4 dargestellten Steckverbinder ohne Gehäuse; und
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6 ist ein Longitudinalquerschnitt eines Spritzgusswerkzeugs, in dem das in 4 dargestellte Gehäuse geformt wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 und 2 dargestellt, ist ein Steckverbinder 11 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein sogenannter eingegossener Steckverbinder, bei dem eine Anschlussklemme 17 mit einem Leiter 15 eines beschichteten Leitungsdrahts 13 verbunden ist, so dass ein Verbindungsteil zwischen einem distalen Endabschnitt 19 des beschichteten Leitungsdrahts 13 und einem Teil der Anschlussklemme 17 entsteht und der Verbindungsteil mit einem aus Kunstharz geformten Produkt umschlossen ist.
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In dem Steckverbinder 11 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der beschichtete Leitungsdraht 13 verwendet, bei dem der Leiter 15 mit einer Beschichtung 21 beschichtet ist. Der beschichtete Leitungsdraht gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein abgeschirmter Leitungsdraht sein, bei dem eine Außenseite einer inneren Isolatorbeschichtung, die einen Leiter bedeckt, mit einem leitenden Metallgeflecht umgeben ist, dessen Außenseite mit einer äußeren Beschichtung beschichtet ist, im Gegensatz zu dem beschichteten Leitungsdraht 13, bei dem der Leiter 15 nur mit der Beschichtung 21 beschichtet ist. Außerdem sind bei dem Steckverbinder 11 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anschlussklemmen 17 jeweils mit dem Leiter 15 verbunden und sind jeweils bezüglich einer Vielzahl (zwei in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) aus beschichteten Leitungsdrähte 13 nebeneinander angeordnet.
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Die Anschlussklemme 17 ist an den Leiter 15 angeschlossen und daran befestigt, der an dem distalen Endabschnitt 19 des beschichteten Leitungsdrahts 13 freiliegt. Die Verbindung zwischen der Anschlussklemme 17 und dem Leiter 15 kann durch Druckverkleben, Druckschweißen, Schweißen, Löten und dergleichen erfolgen. Außerdem ist die Anschlussklemme 17 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als flache Anschlussklemme dargestellt, bei der es sich um einen Stecker handelt, doch kann die Anschlussklemme 17 auch eine Buchse mit einem kastenähnlichen elektrischen Anschlussteil sein, oder alternativ eine ringförmige Anschlussklemme, eine Y-förmige Anschlussklemme oder dergleichen.
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Der Steckverbinder 11 ist so ausgebildet, dass die Leiter 15 und die distalen Endabschnitte 19 der beschichteten Leitungsdrähte 13 zunächst unter Verwendung eines isolierenden und elastischen Elements, wie beispielsweise eines thermoplastischen Elastomers oder Ähnlichem als Dichtungsabschnitt 23 geformt werden und anschließend diese Dichtungsabschnitte 23 und die distalen Endabschnitte 19 unter Verwendung eines isolierenden Kunstharzes, wie eines thermoplastischen Harzes sekundär als Gehäuse 25 ausgebildet werden. Der Dichtungsabschnitt 23 besteht aus dem thermoplastischen Elastomer und bedeckt einstückig die jeweils angrenzenden Abschnitte 27 der zwei Anschlussklemmen 17 und die Beschichtungen 21 der zwei beschichteten Leitungsdrähte 13, die nebeneinander angeordnet sind. Zwischen den zwei nebeneinander in dem Dichtungsabschnitt 23 angeordneten Anschlussklemmen 17 ist ein trennender Abschnitt 29 ausgebildet.
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Das Gehäuse 25 besteht aus einem isolierenden Kunstharz, das eine höhere Steifigkeit als das elastische Material aufweist, das den Dichtungsabschnitt 23 bildet. Das Gehäuse 25 umgibt einteilig den Dichtungsabschnitt 23 an dem distalen Endabschnitt 19 des beschichteten Leitungsdrahts 13. In dem Dichtungsabschnitt 23 ist ein Manschettenabschnitt 31 ausgebildet, der den Leitungsdraht 13 an der Seite gegenüber der Seite bedeckt, an der die Anschlussklemme 17 angeschlossen ist. Der Manschettenabschnitt 31 hat einen Schutzabschnitt 33, der den Außenumfang des beschichteten Leitungsdrahts 13 bedeckt. Rund um den Schutzabschnitt 33 ist eine Vielzahl von um den Umfang verlaufenden Nuten 35 ausgebildet, um dem Schutzabschnitt 33 die nötige Flexibilität zu verleihen. Zwischen dem trennenden Abschnitt 29 und dem Manschettenabschnitt 31 des Dichtungsabschnitts 23 ist ein Flansch 37 ausgebildet, der einen größeren Außendurchmesser als der Manschettenabschnitt 31 aufweist und von dem Gehäuse 25 umgeben wird.
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Wie in 2 dargestellt, weist der Dichtungsabschnitt 23 ein Paar geformte Anschlussklemmenabschnitte 39 auf, die jeweils einen Teil jeder Anschlussklemme 17 bedecken, so dass zwischen ihnen der trennende Abschnitt 29 angeordnet ist. Das heißt, das Paar aus geformten Anschlussklemmenabschnitten 39 wird durch den trennenden Abschnitt 29 getrennt. Ein verengter Abschnitt 41 mit einem kleineren Außendurchmesser als die geformten Anschlussklemmenabschnitte 39 und der Flansch 37 ist in dem Dichtungsabschnitt 23 zwischen den geformten Anschlussklemmenabschnitten 39 und dem Flansch 37 angeordnet. Als Folge daraus entsteht eine Y-Form auf den Anschlussklemmenseite 17 des Dichtungsabschnitts 23, bei der sich der verengte Abschnitt 41 in die zwei geformten Anschlussklemmenabschnitte 39 aufteilt, zwischen welchen sich der trennende Abschnitt 29 befindet.
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Bei der Herstellung des oben beschriebenen Steckverbinders 11 wird zunächst der beschichtete Leitungsdraht 13, bei dem die Anschlussklemmen 17 an den Leitern 15 befestigt sind, in ein primäres Formwerkzeug (nicht dargestellt) eingesetzt und der in 2 dargestellte Dichtungsabschnitt 23 wird durch primäres Formen geformt. Beim primären Formen wird eine Form des Dichtungsabschnitts 23 hergestellt, wobei während des sekundären Formens eine Position der Spritzwerkzeugöffnung 43 (siehe 3) berücksichtigt wird. Das heißt, es wird eine Struktur verwendet, bei der der trennende Abschnitt 29, bei dem es sich um einen Abstandsraum zu dem sekundären Spritzgusskunstharz handelt, an einem Abschnitt angeordnet ist, der während des sekundären Formens gegenüber der Spritzwerkzeugöffnung 43 liegt, so dass ein Kunstharzfluss den Dichtungsabschnitt 23 nicht direkt beeinflusst.
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Nachdem der Dichtungsabschnitt 23 durch das primäre Formen geformt wurde, wird der beschichtete Leitungsdraht 13 mit dem Dichtungsabschnitt 23 in den Hohlraum 46 einer sekundären Werkzeugform (Spritzgusswerkzeug) 45 eingesetzt, die in 3 dargestellt ist, das sekundäre Formen erfolgt unter Verwendung des isolierenden Kunstharzes und das Gehäuse 25 wird spritzgussgeformt. Das heißt, der Dichtungsabschnitt 23 besteht aus dem thermoplastischen Elastomer, bei dem es sich um das elastische Material handelt, und das Gehäuse 25 besteht aus dem thermoplastischen Kunstharz, bei dem es sich um das isolierende Kunstharz handelt.
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Dabei wird die Spritzwerkzeugöffnungsmarke 47 (siehe 1), die durch Spritzgießen des isolierenden Kunstharzes entsteht, an einem Verbindungsteil 49 des Gehäuses 25 ausgebildet, der durch Einspritzen des isolierenden Kunstharzes in den trennenden Teil 29 geformt wird, der zwischen den nebeneinander angeordneten distalen Endabschnitten 19 der beschichteten Leitungsdrähte 13 ausgebildet ist, die mit dem Dichtungsabschnitt 23 aus dem elastischen Material bedeckt sind. Das heißt, das geschmolzene isolierende Kunstharz aus der Spritzwerkzeugöffnung 43 wird in den trennenden Abschnitt 29 des Dichtungsabschnitts 23 in die sekundäre Spritzwerkzeugform 45 eingespritzt. Dadurch kommt das einzuspritzende isolierende Kunstharz nicht in direkten Kontakt mit dem Dichtungsabschnitt 23 aus dem elastischen Material.
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Nachfolgend werden die Effekte des Steckverbinders 11 mit den oben genannten Konfigurationen beschrieben. Bei dem oben beschriebenen Steckverbinder 11 ist der Dichtungsabschnitt 23 aus dem thermoplastischen Elastomer, bei dem es sich um das elastische Material handelt, während des sekundären Formens, bei dem das Gehäuse 25 gebildet wird, nicht an einer Position gegenüber der Spritzwerkzeugöffnung 43 des isolierenden Kunstharzes angeordnet. So hat der Kunstharzfluss während des Einspritzens (während des sekundären Formens) des isolierenden Kunstharzes keinen direkten Einfluss auf den Dichtungsabschnitt 23 aus dem thermoplastischen Elastomer.
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Da der Einfluss des Kunstharzflusses des sekundären Formharzes auf ein primäres Formharz (Dichtungsabschnitt 23) reduziert wird, ist es entsprechend unwahrscheinlich, dass sich der Dichtungsabschnitt 23 von einer Außenumfangsfläche des beschichteten Leitungsdrahts 13 ablöst oder dass das geschmolzene isolierende Kunstharz aus dem Inneren des Hohlraums 46 des sekundären Spritzgusswerkzeugs 45 austritt. Außerdem wird, da die Position gegenüber der Spritzwerkzeugöffnung 43 während des sekundären Formens zu dem trennenden Abschnitt 29 zwischen den distalen Endabschnitten 19 der beschichteten Leitungsdrähte 13 wird, die nebeneinander angeordnet sind, die Fluidität des isolierenden Kunstharzes als dem sekundären Formharz innerhalb des Hohlraums 46 verbessert, so dass eine hohe Einspritzgeschwindigkeit eingestellt oder ein stabiler Druck des isolierenden Kunstharzes aufrecht erhalten werden können, und es ist möglich, die Flexibilität der Produktform und des Formwerkzeugs zu erhöhen und gleichzeitig die Fehlerrate des Produkts zu senken.
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Außerdem ist bei dem oben beschriebenen Steckverbinder 11 der von dem Gehäuse 25 umgebene Flansch 37 zwischen dem trennenden Abschnitt 29 und dem Manschettenabschnitt 31 in dem Dichtungsabschnitt 23 ausgebildet. Selbst wenn während des Einsteckens oder Lösens des Steckverbinders Zugkräfte auf den Manschettenabschnitt 31 wirken, fungiert der von dem Gehäuse 25 umgebene Flansch 37 somit als Zugentlastungsabschnitt, so dass die Zugkraft keinen direkten Einfluss auf die Anschlussklemmen 17 hat. Der wasserdichte Zustand zwischen den Anschlussklemmen 17 und dem Dichtungsabschnitt 23 kann somit zufriedenstellend gewahrt werden.
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Bei dem Steckverbinder 11 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Auftreten eines Formdefekts während des sekundären Formens reduziert werden.
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Nachfolgend werden Merkmale der Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Steckverbinders kurz zusammengefasst.
- [1] Der Steckverbinder 11 enthält die Anschlussklemmen 17, an welchen die an den distalen Endabschnitten 19 der beschichteten Leitungsdrähte 13 freiliegenden Leiter 15 befestigt sind, den Dichtungsabschnitt 23, der aus dem isolierenden und elastischen Material geformt ist, so dass er die jeweils angrenzenden Abschnitte der Anschlussklemmen 17 und die Beschichtungen 21 der beschichteten Leitungsdrähte 13, die nebeneinander angeordnet sind, einstückig abdeckt, und das Gehäuse 25 aus dem isolierenden Kunstharz, das eine höhere Steifigkeit als das elastische Material aufweist, so dass der Dichtungsabschnitt 23 an den distalen Endabschnitten 19 der beschichteten Leitungsdrähte 13 einstückig umgeben ist, wobei durch das Spritzgießen des isolierenden Kunstharzes an einem Verbindungsteil 49 des Gehäuses 25 eine Spritzwerkzeugöffnungsmarke 47 gebildet wird und der Verbindungsteil 49 in dem trennenden Abschnitt 29 zwischen den distalen Endabschnitten 19 der beschichteten Leitungsdrähte 13 spritzgeformt wird, die nebeneinander angeordnet sind und jeweils von dem Dichtungsabschnitt 23 abgedeckt sind.
- [2] Stecker 11 nach [1], wie oben beschrieben, wobei der Dichtungsabschnitt 23 mit dem Manschettenabschnitt 31 so ausgebildet ist, dass er die beschichteten Leitungsdrähte 13 an der Seite gegenüber der Seite bedeckt, an der die Anschlussklemmen 17 angeschlossen sind, und der Flansch 37 zwischen dem trennenden Abschnitt 29 und dem Manschettenabschnitt 31 ausgebildet ist, wobei der Flansch 37 einen größeren Außendurchmesser als der manschettenabschnitt 31 aufweist und von dem Gehäuse 25 umgeben ist.
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Der Stecker gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, so dass bei Bedarf verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können. Darüber hinaus sind auch Material, Form, Größe, Anzahl, Position und dergleichen der einzelnen Komponenten der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt, sondern insoweit optional, wie die vorliegende Erfindung implementiert werden kann. Die vorliegende Erfindung beruht auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-143453 vom 26. Juni 2012, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Bei dem Steckverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Auftreten eines Formdefekts während des sekundären Formens reduziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Steckverbinder
- 13
- beschichteter Leitungsdraht
- 15
- Leiter
- 17
- Anschlussklemme
- 19
- distaler Endabschnitt
- 21
- Beschichtung
- 23
- Dichtungsabschnitt
- 25
- Gehäuse
- 27
- angrenzender Abschnitt
- 29
- trennender Abschnitt
- 43
- Spritzwerkzeugöffnung
- 45
- sekundäre Werkzeugform (Spritzgusswerkzeug)
- 47
- Spritzwerkzeugöffnungsmarke
- 49
- Verbindungsteil
