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Gebiet der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Leiterbahn und einen Verbinder.
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Technischer Hintergrund
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Patentliteratur 1 offenbart eine Leiterbahn, welche dadurch gebildet ist, dass ein vorderes Ende eines ummantelten Drahts mit einem hinteren Ende eines Anschlussstücks verbunden ist. Ein vorderes Ende dieser Leiterbahn ist in ein Gehäuse eingeführt. In einem eingeführten Zustand sind das gesamte Anschlussstück und das vordere Ende des ummantelten Drahts in einer Anschlussaufnahmekammer des Gehäuses aufgenommen, und ein Bereich des ummantelten Drahts, welcher nicht das vordere Ende enthält, ist nach hinten aus dem Gehäuse geführt.
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Literaturliste
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1:
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- Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2013-016430
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Zusammenfassung der Erfindung#
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Technisches Problem
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Der in Patentliteratur 1 beschriebene ummantelte Draht ist so beschaffen, dass ein Leiter aus Aluminium von einem Isolationsüberzug aus Kunstharz umgeben ist. Aluminium hat einen geringeren elektrischen Widerstand als Kupfer. Um bei einem ummantelten Draht, dessen Leiter aus Aluminium besteht, sicherzustellen, dass ein Leiter einen Stromwert hat, der gleich dem eines ummantelten Drahts ist, dessen Leiter aus Kupfer besteht, muss ein Außendurchmesser (Querschnittsfläche) des Leiters größer als der des aus Kupfer bestehenden Leiters sein.
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Wenn der Außendurchmesser des Leiters vergrößert wird, wird auch ein Außendurchmesser des ummantelten Drahts größer. Daher wird im Falle der Miniaturisierung eines Anschlussstücks der Außendurchmesser eines ummantelten Drahts vergleichsweise größer als eine Höhe und eine Breite des Anschlussstücks. In diesem Fall kann der ummantelte Draht in der Anschlussaufnahmekammer untergebracht werden, wenn eine Querschnittsfläche von Anschlussaufnahmekammern durch Erweitern eines Anordnungsabstands der Anschlussaufnahmekammern vergrößert wird. Wenn jedoch der Anordnungsabstand der Anschlussaufnahmekammern erweitert wird, wird das Gehäuse vergrößert.
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Diese Erfindung wurde ausgehend von der obigen Situation ausgearbeitet und zielt darauf ab, bei einer Leiterbahn, welche durch Verbinden des vorderen Endes eines ummantelten Drahts mit einem hinteren Ende eines Anschlussstücks gebildet ist, das Unterbringen des vorderen Ende des ummantelten Drahts zusammen mit dem Anschlussstück in einem Gehäuse zu ermöglichen, ohne das Gehäuse zu vergrößern, selbst wenn ein Außendurchmesser eines Leiters des ummantelten Drahts groß ist.
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Lösung des Problems
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Eine Leiterbahn nach einem ersten Aspekt ist durch Verbinden eines ummantelten Drahts, bei dem ein Leiter von einem Isolationsüberzug umgeben ist, mit einem hinteren Ende eines Anschlussstücks gebildet und so konfiguriert, dass das gesamte Anschlussstück und ein vorderes Ende des ummantelten Drahts in einem Gehäuse unterzubringen sind, und enthält eine Überzugsschicht aus einem lichthärtenden Kunstharz, die in einem Bereich des ummantelten Drahts vorgesehen ist, der in dem Gehäuse unterzubringen ist, die dünner als der Isolationsüberzug ist und einen Bereich des Leiters umgibt, an dem der Isolationsüberzug entfernt ist.
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Ein Verbinder nach einem zweiten Aspekt mit einem Gehäuse und einer Leiterbahn, die durch Verbinden eines Verbinden eines ummantelten Drahts, bei dem ein Leiter von einem Isolationsüberzug umgeben ist, mit einem hinteren Ende eines Anschlussstücks gebildet und so konfiguriert ist, dass das gesamte Anschlussstück und ein vorderes Ende des ummantelten Drahts in einem Gehäuse unterzubringen sind, enthält eine Überzugsschicht aus einem lichthärtenden Kunstharz, die in einem Bereich des ummantelten Drahts vorgesehen ist, der in dem Gehäuse unterzubringen ist, die dünner als der Isolationsüberzug ist und einen Bereich des Leiters umgibt, an dem der Isolationsüberzug entfernt ist.
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Wirkung der Erfindung
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Da der Leiter in dem Bereich des ummantelten Drahts, der in dem Gehäuse unterzubringen ist, von der Überzugsschicht umgeben ist, welche dünner als der Isolationsüberzug ist, kann das vordere Ende des ummantelten Drahts in dem Gehäuse untergebracht werden, ohne das Gehäuse zu vergrößern, selbst wenn ein Außendurchmesser des Leiters groß ist.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Schnittansicht eines Verbinders einer Ausführungsform, und
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2 ist ein Schnitt entlang der Linie X-X der 1.
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Ausführungsformen der Erfindung
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- (1) Bei der Leiterbahn nach dem ersten Aspekt und dem Verbinder nach dem zweiten Aspekt kann die Überzugsschicht eine höhere Steifigkeit als der Isolationsüberzug haben. Gemäß dieser Konfiguration kann eine Verminderung der Knickfestigkeit des ummantelten Drahts auch dann vermieden werden, wenn die Überzugsschicht dünn ist.
- (2) Bei der Leiterbahn nach dem ersten Aspekt und dem Verbinder nach dem zweiten Aspekt kann die Überzugsschicht aus einem UV-härtenden Kunstharz bestehen. Gemäß dieser Konfiguration kann das lichthärtende Kunstharz in kurzer Zeit durch UV-Licht effektiv gehärtet werden, welches eine höhere Lichtenergiedichte als sichtbares Licht hat.
- (3) Bei der Leiterbahn nach dem ersten Aspekt und dem Verbinder nach dem zweiten Aspekt kann die Überzugsschicht durch Anformen an einem Außenumfang des Leiters befestigt sein. Die angeformte Überzugsschicht steht mit der Leiterbahn ausreichend in engem Kontakt.
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< Ausführungsform >
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Nachfolgend wird eine spezielle Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschreiben. Ein Verbinder A dieser Ausführungsform enthält ein Gehäuse 10 und eine Vielzahl von Leiterbahnen 20.
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< Gehäuse 10 >
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Eine Vielzahl von in einer Längsrichtung verlaufenden Anschlussaufnahmekammern 11 ist in dem Gehäuse 10 ausgebildet. Ein vorderes Ende der Leiterbahn 20 (d. h. das gesamte Anschlussstück 21 und ein vorderes Ende eines ummantelten Drahts 26) ist von hinter dem Gehäuse 10 aus in jede Anschlussaufnahmekammer 11 eingeführt. Eine nachgiebig abbiegbare Sicherungslanze 12 zum Halten des eingeführten Anschlussstücks 21 ist an einer Innenwand der Anschlussaufnahmekammer 11 ausgebildet. Wie in 2 gezeigt, ist eine Querschnittsform der Anschlussaufnahmekammer 11 (Querschnittsform senkrecht zu einer Einführrichtung der Leiterbahn 20 in die Anschlussaufnahmekammer 11) eine in vertikale Richtung lange rechteckige Form, deren längere Seiten in vertikale Richtung verlaufen.
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< Leiterbahn 20 >
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Eine Leiterbahn 20 enthält das Anschlussstück 21, den ummantelten Draht 26, welcher mit einem hinteren Ende des Anschlussstücks 21 verbunden ist, und eine Überzugsschicht 29, welche auf dem ummantelten Draht 26 ausgebildet ist. Das Anschlussstück 21 ist durch Anwenden von Biegen und dergleichen auf ein Blechmaterial auf Kupfer in eine in Längsrichtung insgesamt lange und schmale Form geformt. Ein rechteckiger Rohrabschnitt 22 ist an einem vorderen Ende des Anschlussstücks 23 ausgebildet und ein Quetschabschnitt 23 in Form einer offenen Hülse ist an einem hinteren Ende des Anschlussstücks 21 ausgebildet. Der Quetschabschnitt 23 besteht aus einer an einer vorderen Seite angeordneten Drahthülse 24 und einer an einer hinteren Seite angeordneten Isolierhülse 25. Die Isolierhülse 25 ist auf dem hinteren Ende des Anschlussstücks 21 angeordnet. Das vordere Ende des ummantelten Drahts 26 ist elektrisch leitend an diesem Quetschabschnitt 23 befestigt.
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Der ummantelte Draht 26 ist ein Draht einer bekannten Form, bei dem der Außenumfang eines Leiters 27 über den gesamten Umfang von einem Isolationsüberzug 28 umgeben ist. Der Leiter 27 ist ein verdrillter Draht einer bekannten Form, der durch Verdrillen einer Vielzahl von Strängen (nicht dargestellt) aus Aluminium erzeugt ist. Eine Querschnittsform des Leiters 27 senkrecht zu einer Achslinie ist eine im Wesentlichen kreisförmige Form. Der Isolationsüberzug 28 besteht aus einem flexiblen Kunstharzmaterial. Eine Querschnittsform des Isolationsüberzugs 28 senkrecht zur Achslinie ist eine kreisförmige Ringform, die mit dem Leiter 27 konzentrisch ist, und der Innenumfang des Isolationsüberzugs 28 ist in engem Kontakt mit dem Außenumfang des Leiters 27 gehalten.
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Der Leiter 27 besteht aus Aluminium. Aluminium hat einen niedrigeren elektrischen Widerstand als Kupfer. Um sicherzustellen, dass bei dem ummantelten Draht 26 dieser Ausführungsform der Leiter 27 einen Stromwert hat, der gleich dem eines ummantelten Drahts ist, dessen Leiter aus Kupfer besteht, wird ein Außendurchmesser (eine Querschnittsfläche) des Leiters 27 größer als der des aus Kupfer bestehenden Leiters gemacht. Wie in 2 dargestellt, ist somit ein Außendurchmesser Da des ummantelten Drahts 26 (Außendurchmesser des Isolationsüberzugs 28) größer als eine Breite W der Anschlussaufnahmekammer 11. Wenn das Anschlussstück 21 in der Anschlussaufnahmekammer 11 untergebracht wird, muss jedoch auch das vordere Ende des ummantelten Drahts 26 in der Anschlussaufnahmekammer 11 untergebracht werden.
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Dementsprechend wird ein vorderer Endbereich des ummantelten Drahts 26, welcher in der Anschlussaufnahmekammer 11 unterzubringen ist, in seiner Form so geändert, dass der Außendurchmesser kleiner als die Breite W der Anschlussaufnahmekammer 11 wird. Diese Konfiguration ist nachstehend beschrieben. Bei dem vorderen Endbereich des ummantelten Drahts 26, welcher in der Anschlussaufnahmekammer 11 unterzubringen ist, ist der Isolationsüberzug 28 von dem Leiter 27 abgezogen und entfernt. Da ein vorderen Ende des Bereichs, in dem der Isolationsüberzug 28 von dem Leiter 27 entfernt ist, der Drahthülse 24 des Quetschabschnitts 23 entspricht, bleibt der Leiter 27 freigelegt. Die Überzugsschicht 29 ist auf dem Außenumfang des Leiters 27 in einem Bereich ausgebildet, welcher der Isolierhülse 25 und einem hinteren Endbereich hinter der Isolierhülse 25 aus dem Bereich, in dem der Isolationsüberzug 28 von dem Leiter 27 entfernt ist, entspricht.
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Wie in 2 gezeigt, ist eine Querschnittsform der Überzugsschicht 29 senkrecht zur Achslinie eine kreisförmige ringförmige Form, konzentrisch mit dem Leiter 27, ähnlich wie der Isolationsüberzug 28. Eine radiale Dicke Tb der Überzugsschicht 20 ist kleiner als eine Dicke Ta des Isolationsüberzugs 28. Da der Innenumfang der Überzugsschicht 29 in engem Kontakt mit dem Außenumfang des Leiters 27 gehalten ist, ist ein Außendurchmesser Db der Überzugsschicht 29 kleiner als der Außendurchmesser Da des Isolationsüberzugs 28. Der Außendurchmesser Db dieser Überzugsschicht 29 ist kleiner als die Breite W der Anschlussaufnahmekammer 11. Folglich kann ein Bereich des ummantelten Drahts 26, an dem die Überzugsschicht 29 ausgebildet ist, in der Anschlussaufnahmekammer 11 untergebracht werden. Ferner stößt das hintere Ende der Überzugsschicht 29 an das vordere Ende des Isolationsüberzugs 28. Außerdem ist die Starrheit der Überzugsschicht 29 so gewählt, dass sie größer als die des Isolationsüberzugs 28 ist.
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Das vordere Ende des ummantelten Drahts 26 ist durch Quetschen des Quetschabschnitts 23 mit dem hinteren Ende des Anschlussstücks 21 verbunden. Insbesondere ist der vor der Überzugsschicht 29 freiliegende Leiter 27 durch Pressen der Drahthülse 24 auf diesen freiliegenden Leiter 27 elektrisch leitend befestigt. Ferner ist ein vorderer Endbereich des Bereichs des ummantelten Drahts 26, an dem der Leiter 27 von der Überzugsschicht 29 umgeben ist, durch Pressen der Isolierhülse 25 auf diesen Bereich befestigt. Somit ist die Isolierhülse 25 nicht auf den Isolationsüberzug 28 gequetscht. Das Anschlussstück 21 ist unter Verwendung eines Applikationsgeräts (einer automatischen Maschine) auf den ummantelten Draht 26 gequetscht.
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Wie oben beschrieben, wird die Leiterbahn 20, die durch Verbinden des ummantelten Drahts 26 mit dem hinteren Ende des Anschlussstücks 21 gebildet ist, von hinter dem Gehäuse 10 aus in die Anschlussaufnahmekammer 11 eingeführt. Wenn das Einführen abgeschlossen ist, sind das gesamte Anschlussstück 21, der Bereich des ummantelten Drahts 26, an dem der Leiter 27 freiliegt, und der Bereich des ummantelten Drahts 26, an dem die Überzugsschicht 29 ausgebildet ist, in der Anschlussaufnahmekammer 11 aufgenommen. Dann wird durch Einrasten der Sicherungslanze 12 an dem Anschlussstück 21 das vordere Ende der Leiterbahn gesichert und gehalten. Es sei darauf hingewiesen, dass der Bereich des ummantelten Drahts 26, an dem der Leiter 27 von dem Isolationsüberzug 28 umgeben ist, aus dem Gehäuse 10 (der Anschlussaufnahmekammer 11) heraus geführt ist.
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< Lichthärtendes Kunstharz >
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Die Überzugsschicht 29 besteht aus einem lichthärtenden Kunstharz. Das lichthärtende Kunstharz ist zusammengesetzt aus Monomoren, Oligomeren, einem Photopolymerisationsinitiator (Photoinitiator) und verschiedenen Additiven. Wenn das lichthärtende Kunstharz in einem flüssigen Zustand mit Licht bestrahlt wird, wird das lichthärtende Kunstharz durch Lichtenergie gehärtet. Materialien, welche nach dem Aushärten eine vorgegebene Starrheit entsprechend der Knickfestigkeit bieten, welche für den ummantelten Draht 26 erforderlich ist, werden als Additive gewählt. Ferner sind lichthärtende Kunstharze grob unterteilt in UV-härtende Kunstharze und durch sichtbares Licht härtende Kunstharze. Bei dieser Ausführungsform wird ein UV-härtendes Kunstharz als Material der Überzugsschicht 29 verwendet.
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Das UV-härtende Kunstharz wird aus folgendem Grund als Material der Überzugsschicht 29 verwendet. Durch das Applikationsgerät wird ein Quetschprozess des ummantelten Drahts 26 und des Anschlussstücks 21 automatisiert. Durch Verwenden eines Automaten (nicht dargestellt), bei dem eine Einheit zum Lichthärten an dieses Applikationsgerät angeschlossen ist, kann ein Lichthärtungsprozess zum Erzeugen der Überzugsschicht 29 nach dem Quetschprozess automatisiert werden. Da der Quetschprozess in kurzer Zeit ausgeführt wird, wird wünschenswerterweise auch eine für den Lichthärtungsprozess erforderliche Zeit verkürzt, um beide Prozesse nacheinander und automatisch durchzuführen. Je höher die Dichte der empfangenen Lichtenergie ist, umso kürzer ist eine Aushärtezeit des lichthärtenden Kunstharzes. UV-Licht hat eine höhere Lichtenergie-Dichte als sichtbares Licht. Daher wurde das UV-härtende Kunstharz verwendet, welches eine kürzere Aushärtezeit als das bei sichtbarem Licht härtende Kunstharz hat.
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< Verfahren zum Herstellen der Leiterbahn 20 durch einen Automaten >
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Ein Verfahren zum Herstellen der Leiterbahn 20 durch den Automaten (nicht dargestellt) wird beschrieben. Die Herstellung wird ausgeführt, indem nacheinander ein Abziehvorgag, der Lichthärtungsvorgang und der Quetschvorgang ausgeführt werden. Bei dem Abziehvorgag wird der Isolationsüberzug 28 an dem vordere Ende des ummantelten Drahts 26 entfernt, um das vordere Ende des Leiters 27 freizulegen. Bei dem Lichthärtungsvorgang wird der ummantelte Draht 26 zunächst einer Form (nicht dargestellt) zugeführt und in einem Zustand angeordnet, in der er in Längsrichtung positioniert ist. Dann wird das flüssige lichthärtende Kunstharz (UV-härtendes Kunstharz) in die Form gegossen und danach wird UV-Licht auf das flüssige lichthärtende Kunstharz in der Form gestrahlt. Durch das Bestrahlen mit dem UV-Licht wird das lichthärtende Kunstharz ausgehärtet und die Überzugsschicht 29 ist in einem Zustand angeformt, in dem sie an dem Außenumfang des Leiters 27 befestigt ist.
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Bei dem darauf folgenden Quetschvorgang wird das Anschlussstück 21 in eine vorgegebene Quetschposition gebracht und auf einem Amboss platziert. Danach wird der freigelegte Leiter 27 des ummantelten Drahts 26 in der Drahthülse 24 angeordnet, und das vordere Ende des Bereichs des ummantelten Drahts 26, an dem die Überzugsschicht 29 ausgebildet ist, wird in der Isolierhülse 25 angeordnet. Durch Absenken einer Quetscheinrichtung wird der Quetschabschnitt 23 so gepresst, dass er den ummantelten Draht 26 umschließt, und der ummantelte Draht 26 und das Anschlussstück 21 sind verbunden.
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< Funktionen und Wirkungen der Ausführungsform >
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Der Verbinder A dieser Ausführungsform enthält das Gehäuse 10 und die Leiterbahn 20, welche durch Verbinden des ummantelten Drahts 26, bei dem der Leiter 27 von dem Isolierüberzug 28 umschlossen ist, mit dem hinteren Ende des Anschlussstücks 21 gebildet ist, und das gesamte Anschlussstück 21 und das vordere Ende des ummantelten Drahts 26 sind in dem Gehäuse 10 aufgenommen. In dem Bereich des ummantelten Drahts 26, welcher in dem Gehäuse 10 unterzubringen ist, ist die Überzugsschicht 29 aus dem lichthärtenden Kunstharz ausgebildet, welche dünner als der Isolationsüberzug 28 ist und den Bereich des Leiters 27 umgibt, von dem der Isolationsüberzug 28 entfernt ist.
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In dem Bereich des ummantelten Drahts 26 dieser Ausführungsform, welcher in dem Gehäuse 10 unterzubringen ist, ist der Leiter 27 von der Überzugsschicht 29 umschlossen, welche dünner als der Isolationsüberzug 28 ist. Selbst wenn der Außendurchmesser des Leiters 27 groß ist, kann somit das vordere Ende des ummantelten Drahts 26 in dem Gehäuse 10 untergebracht werden. Da dies die Notwendigkeit aufhebt, einen Anordnungsabstand der Anschlussaufnahmekammern 11 zu erweitern, um die Querschnittsfläche der Anschlussaufnahmekammern 11 zu vergrößern, wird die Vergrößerung des Gehäuses 20 verhindert.
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Außerdem ist die zwischen dem hinteren Ende des Anschlussstücks 21 und dem vorderen Ende des Isolationsüberzugs 28 angeordnete Überzugsschicht 29 dünner als die Überzugsschicht 28. Wenn eine Bedienperson also das Anschlussstück 21 in die Anschlussaufnahmekammer 11 einführt, indem sie den Isolationsüberzug 28 ergreift, kann der ummantelte Draht 26 aufgrund des Einführwiderstands, welcher an der Sicherungslanze 12 aus auf das Anschlussstück 21 wirkt, in dem Bereich, in dem die Überzugsschicht 29 ausgebildet ist geknickt und verformt werden. Da jedoch die Starrheit der Überzugsschicht 29 bei dieser Ausführungsform so gewählt ist, dass sie höher als die des Isolationsüberzugs 28 ist, wird die Knickfestigkeit des ummantelten Drahts 26 nicht gemindert, auch wenn die Überzugsschicht 29 dünner als der Isolationsüberzug 28 ist. Somit kann das vordere Ende der Leiterbahn 20 in die Anschlussaufnahmekammer 11 eingeführt werde, ohne dass Knicken des ummantelten Drahts 26 verursacht wird.
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< Andere Ausführungsformen >
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise sind auch die folgenden Ausführungsformen im technischen Umfang dieser Erfindung eingeschlossen.
- (1) Zwar wird bei der obigen Ausführungsform der Quetschabschnitt des Anschlussstücks auf die Überzugsschicht gequetscht, doch ist es auch möglich, dass der Quetschabschnitt nicht auf die Überzugsschicht gequetscht wird, indem der Bereich, in dem die Überzugsschicht ausgebildet ist, auf einen Bereich hinter dem hinteren Ende des Quetschabschnitts begrenzt wird.
- (2) Zwar ist bei der obigen Ausführungsform die Starrheit der Überzugsschicht so gewählt, dass sie höher als die des Isolationsüberzugs ist, doch kann die Starrheit der Überzugsschicht gleich derjenigen des Isolationsüberzugs oder kleiner als diese sein.
- (3) Zwar ist bei der obigen Ausführungsform ein Beispiel der Anwendung bei einem nicht wasserdichten Verbinder beschrieben, doch kann diese Ausführungsform auch bei wasserdichten Verbindern angewandt werden, die einzelne Gummistecker verwenden. In diesem Fall können die einzelnen Gummistecker an den Außenumfängen von Überzugsschichten montiert sein.
- (4) Zwar ist bei der obigen Ausführungsform ein Beispiel der Anwendung bei einem nicht wasserdichten Verbinder beschrieben, doch kann diese Ausführungsform auch bei wasserdichten Verbindern angewandt werden, die einen einstückigen Gummistecker verwenden. In diesem Fall können die Überzugsschichten durch Dichtungsöffnungen des einstückigen Gummisteckers geführt sein.
- (5) Zwar steht bei der obigen Ausführungsform das hintere Ende der Überzugsschicht mit dem vorderen Ende des Isolationsüberzugs in Kontakt, doch ist es auch möglich, dass das hintere Ende der Überzugsschicht nicht mit dem vorderen Ende des Isolationsüberzugs in Kontakt steht.
- (6) Zwar ist bei der obigen Ausführungsform das UV-härtende Kunstharz das Material der Überzugsschicht, doch kann das Material der Überzugsschicht ein durch sichtbares Licht härtendes Kunstharz sein.
- (7) Zwar ist bei der obigen Ausführungsform die Form des Außenumfangs der Überzugsschicht (Querschnittsfläche des Außenumfangs, wenn die Überzugsschicht entlang einer Ebene senkrecht zur Achslinie des Drahts geschnitten ist) eine genau kreisförmige Form, die mit dem Außenumfang des Drahts konzentrisch ist, doch kann die Form des Außenumfangs der Überzugsschicht eine nicht runde Form sein, die mit der Querschnittsform der Anschlussaufnahmekammer konform ist.
- (8) Zwar besteht bei der obigen Ausführungsform der Leiter des ummantelten Drahts aus Aluminium, doch kann das Material des Leiters ein Metall wie Kupfer sein, ohne auf Aluminium beschränkt zu sein.
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Bezugszeichenliste
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- A
- Verbinder
- 10
- Gehäuse
- 20
- Leiterbahn
- 21
- Anschlussstück
- 26
- ummantelter Draht
- 27
- Leiter
- 28
- Isolationsüberzug
- 29
- Überzugsschicht
